车辆转向控制方法、驾驶控制器、转向系统及车辆与流程

文档序号:31200795发布日期:2022-08-20 01:37阅读:173来源:国知局
车辆转向控制方法、驾驶控制器、转向系统及车辆与流程

1.本技术涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆转向控制方法、驾驶控制器、转向系统及车辆。


背景技术:

2.目前相关技术的转向系统通过方向盘带动转向轴、齿轮齿条转向器带动转向车轮,完成转向动作。电动助力转向系统(electricpower steering,eps)以转向轴的转矩信息、转角信息作为输入,输出转向助力转矩,完成车辆的转向。
3.相关技术中,在eps发生故障时,无法输出转向助力转矩。在车辆处于人工驾驶模式下,需要司机较大的打转方向盘的力矩,才能及时完成车辆的转向。在紧急情况下,由于司机来不及反应,打转方向盘的力矩较小,在eps发生故障或仅依靠eps输出转向助力转矩时,无法及时完成车辆的转向。在车辆处于自动驾驶模式时,如果eps发生故障,则车辆失去转向能力,无法完成车辆的转向。
4.因此,相关技术的转向控制方法,车辆转向安全性能有待提高。


技术实现要素:

5.为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本技术提供一种车辆转向控制方法、驾驶控制器、转向系统及车辆,能够提高车辆转向的安全性。
6.本技术第一方面提供一种车辆转向控制方法,包括:
7.获取电动助力转向系统的状态信息;
8.在根据所述状态信息判断出所述电动助力转向系统发生故障时,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。
9.在一种实施例中,所述方法还包括:
10.在根据所述状态信息判断出所述电动助力转向系统没有发生故障时,判断所述车辆的方向盘转矩是否超过所述电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围;
11.在所述车辆的方向盘转矩超过所述电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围时,通过所述四轮独立制动系统和所述电动助力转向系统控制车辆的转向。
12.在一种实施例中,所述方法还包括:
13.在所述车辆的方向盘转矩没有超过所述电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围时,通过所述电动助力转向系统控制所述车辆的转向。
14.在一种实施例中,所述方法还包括:
15.在控制车辆的转向时,如果所述车辆的转向参数没有达到所述车辆的转向目标参数,调整所述四轮独立制动系统的制动力矩。
16.在一种实施例中,所述在控制车辆的转向时,如果所述车辆的转向参数没有达到所述车辆的转向目标参数,调整所述四轮独立制动系统的制动力矩,包括:
17.在所述车辆处于人工驾驶模式控制车辆的转向时,如果所述车辆的等效助力转矩
没有达到所述车辆的方向盘转矩,调整所述四轮独立制动系统的制动力矩,以使所述车辆的等效助力转矩达到所述车辆的方向盘转矩;或,
18.在所述车辆处于自动驾驶模式控制车辆的转向时,如果所述车辆的横摆角没有达到路径规划的横摆角,调整所述四轮独立制动系统的制动力矩,以使所述车辆的横摆角达到路径规划的横摆角。
19.在一种实施例中,所述方法还包括:
20.如果所述车辆的转向参数达到所述车辆的转向目标参数,保持所述四轮独立制动系统的制动力矩。
21.本技术第二方面提供一种驾驶控制器,包括:
22.获取模块,用于获取电动助力转向系统的状态信息;
23.控制模块,用于在根据所述获取模块获取的所述状态信息判断出所述电动助力转向系统发生故障时,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。
24.在一种实施例中,所述驾驶控制器还包括:
25.判断模块,用于在根据所述获取模块获取的所述状态信息判断出所述电动助力转向系统没有发生故障时,判断所述车辆的方向盘转矩是否超过所述电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围;
26.所述控制模块在所述判断模块判断所述车辆的方向盘转矩超过所述电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围时,通过所述四轮独立制动系统和所述电动助力转向系统控制车辆的转向。
27.在一种实施例中,所述驾驶控制器还包括:
28.调整模块,用于在所述控制模块控制车辆的转向时,如果所述判断模块判断出所述车辆的转向参数没有达到所述车辆的转向目标参数,调整所述四轮独立制动系统的制动力矩。
29.本技术第三方面提供一种转向系统,包括电动助力转向系统、四轮独立制动系统和如上所述的驾驶控制器。
30.本技术第四方面提供一种车辆,包括:
31.处理器;以及
32.存储器,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
33.本技术第五方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行代码,当所述可执行代码被车辆的处理器执行时,使所述处理器执行如上所述的方法。
34.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果:
35.本技术的技术方案,在不增加零部件的情况下,通过整合现有的传感器、控制器和执行器,在车辆的eps发生故障时,可以通过四轮独立制动系统的四轮独立制动功能控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统提供转向能力,能够提高车辆转向的安全性。
36.进一步的,本技术的技术方案,在eps发生故障时,可以通过四轮独立制动系统控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统提供转向能力;在车辆的eps没有发生故障时,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,通过叠加
四轮独立制动系统制动产生的转向转矩和电动助力转向系统的转向助力转矩控制车辆的转向,使得车辆具有更加稳定、响应更快、更大的转向能力,能够满足不同场景需求,提高车辆转向的安全性。
37.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
38.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细地描述,本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本技术示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
39.图1是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的流程示意图;
40.图2是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的另一流程示意图;
41.图3是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的四轮独立制动系统和eps产生的助力效果示意图;
42.图4是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的另一流程示意图;
43.图5是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的根据横摆角控制车辆转向的示意图;
44.图6是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的根据横摆角控制车辆转向的另一示意图;
45.图7是本技术实施例示出的驾驶控制器的结构示意图;
46.图8是本技术实施例示出的驾驶控制器的另一结构示意图;
47.图9是本技术实施例示出的转向系统的结构示意图;
48.图10是本技术实施例示出的转向系统的另一结构示意图;
49.图11是本技术实施例示出的车辆的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施方式。虽然附图中显示了本技术的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整,并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
51.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
52.应当理解,尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限
定。
53.本技术实施例提供一种车辆转向控制方法,能够提高车辆转向的安全性。
54.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
55.图1是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的流程示意图。
56.参见图1,一种车辆转向控制方法,包括:
57.在s101中,获取电动助力转向系统的状态信息。
58.在一实施例中,在eps输出助力转向转矩时,可以检测eps的状态信息,eps的状态信息包括eps的电流、电压、输出的助力转向转矩中的至少其中一项,例如可以是包括输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电流和输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电压和输出的助力转向转矩,还可以是包括eps的电流、电压和输出的助力转向转矩等。
59.在s102中,在根据状态信息判断出电动助力转向系统发生故障时,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。
60.在一实施例中,如果根据eps的状态信息,判断出eps发生故障,则通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。四轮独立制动系统包括安装于每个车轮的相互独立的制动系统,在车辆转向时,如果判断出eps发生故障,则启动每个车轮的相互独立的制动系统,通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的制动力,从而控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,控制车辆的转向。每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮的轮速,当左侧车轮的制动力小于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆向右转向;当左侧车轮制动力大于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速小于右侧车轮轮速,控制车辆向左转向。
61.本技术实施例中,在不增加零部件的情况下,通过整合现有的传感器、控制器和执行器,在车辆的eps发生故障时,可以通过四轮独立制动系统的四轮独立制动功能控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统提供转向能力,能够提高车辆转向的安全性。
62.图2是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的另一流程示意图。
63.参见图2,一种车辆转向控制方法,包括:
64.在s201中,获取电动助力转向系统的状态信息。
65.在一实施例中,在eps输出助力转向转矩时,可以检测eps的状态信息,eps的状态信息包括eps的电流、电压、输出的助力转向转矩中的至少其中一项,例如可以是包括输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电流和输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电压和输出的助力转向转矩,还可以是包括eps的电流、电压和输出的助力转向转矩等。
66.在s202中,根据电动助力转向系统的状态信息判断电动助力转向系统是否发生故障;如果是,执行s203;如果否,执行s204。
67.在一实施例中,根据eps的状态信息,判断eps是否发生故障;如果判断出eps发生故障,执行s203;如果判断出eps没有发生故障,执行s204。
68.在s203中,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向;执行s206。
69.在一实施例中,在判断出eps发生故障时,则通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。四轮独立制动系统包括安装于每个车轮的相互独立的制动系统,每个车轮的制动系统可以独立依据各自的制动力矩输出制动力,通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的制动
力,从而控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,控制车辆的转向。
70.在一实施例中,可以通过车辆底盘类信号传感器获得车辆的状态信息,车辆的状态信息包括但不限于车辆的方向盘转角角度、方向盘转角角速度、方向盘转矩、车速、横向加速度、纵向加速度、横摆角(yaw)。其中,可以根据方向盘转角传感器获得方向盘转角角度、方向盘转角角速度;根据方向盘转矩传感器获得车辆的方向盘转矩;根据车辆车速传感器获得车辆的车速;根据imu(inertial measurement unit,惯性测量单元)获得车辆的横向加速度、纵向加速度、横摆角。
71.在一实施例中,在车辆处于人工驾驶模式车辆转向时,如果判断出eps发生故障,则启动每个车轮的相互独立的制动系统,依据车辆的状态信息通过每个车轮独立的制动系统控制车辆的转向。依据车辆的状态信息控制每个车轮的制动系统,向每个车轮的制动系统输出的制动力矩;每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮独立制动;通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,从而产生转向对应的转向转矩;通过四轮独立制动系统产生的转向转矩控制车辆的转向,达到所需的转向效果。每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮的轮速,当左侧车轮的制动力小于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆向右转向;当左侧车轮制动力大于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速小于右侧车轮轮速,控制车辆向左转向。
72.在s204中,判断车辆的方向盘转矩是否超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围;如果是,执行s205;如果否,执行s209。
73.在一实施例中,可以根据车辆的状态信息,确定eps的转向助力转矩控制范围,转向助力转矩控制范围包括eps能够输出的最小转向助力转矩、最大转向助力转矩。车辆转向时,如果判断出eps没有发生故障,判断车辆的方向盘转矩是否超过eps的转向助力转矩控制范围;如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,执行s205;如果车辆的方向盘转矩没有超过eps的转向助力转矩控制范围,执行s209。
74.在s205中,通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
75.在一实施例中,车辆转向时,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,则通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
76.在一实施例中,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,即仅依靠eps无法达到所需的转向效果时,则启动四轮独立制动系统;依据车辆的状态信息分别通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向;依据车辆的方向盘转矩和eps输出的转向助力转矩,控制每个车轮的制动系统,向每个车轮的制动系统输出的制动力矩;每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮独立制动;通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,从而产生转向对应的转向转矩;通过叠加四轮独立制动系统产生的转向转矩和电动助力转向系统产生的转向助力转矩,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
77.在一实施例中,在车辆处于不同速度时,eps根据车辆的方向盘转矩输出的转向助力转矩是有限的。如图3所示,横轴表示车辆的方向盘转矩,纵轴表示助力转矩。根据车辆的方向盘转矩,在车辆处于不同速度时,eps输出的转向助力转矩不同,四轮独立制动系统和
eps产生的等效助力转矩也不同。曲线303表示车辆处于高速时,eps输出的转向助力转矩;曲线304表示车辆处于中速时,eps输出的转向助力转矩;曲线305表示车辆处于低速时,eps输出的转向助力转矩;曲线306表示车辆处于高速时,四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩;曲线307表示车辆处于中速时,四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩;曲线308表示车辆处于低速时,四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩。在车辆处于高速时,车辆的方向盘转矩超过t1,eps根据车辆的状态信息输出的转向助力转矩控制范围无法达到车辆的方向盘转矩,通过四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩大于eps单独输出的转向助力转矩;在车辆处于中速时,车辆的方向盘转矩超过t2,eps根据车辆的状态信息输出的转向助力转矩控制范围无法达到车辆的方向盘转矩,通过四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩大于eps单独输出的转向助力转矩;在车辆处于低速时,车辆的方向盘转矩超过t3,eps根据车辆的状态信息输出的转向助力转矩控制范围无法达到车辆的方向盘转矩,通过四轮独立制动系统和eps产生的等效助力转矩大于eps单独输出的转向助力转矩;通过四轮独立制动系统和eps配合,能使车辆具有更大的转向能力。
78.在s206中,在车辆处于人工驾驶模式控制车辆的转向时,判断车辆的等效助力转矩是否达到车辆的方向盘转矩;如果是,执行s207;如果否,执行s208。
79.在一实施例中,在控制车辆的转向时,判断车辆的转向参数是否达到车辆的转向目标参数。在车辆处于人工驾驶模式控制车辆的转向时,车辆的转向参数包括车辆转向的等效助力转矩,车辆的转向目标参数包括车辆的方向盘转矩。在eps没有发生故障,且车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围时,通过叠加四轮独立制动系统产生的转向转矩和eps产生的转向助力转矩,可以获得控制车辆转向的等效助力转矩。或者,在eps发生故障时,车辆转向的等效助力转矩等于四轮独立制动系统产生的转向转矩。判断车辆的等效助力转矩是否达到车辆的方向盘转矩;如果等效助力转矩达到车辆的方向盘转矩,执行s207;如果等效助力转矩没有达到车辆的方向盘转矩,执行s208。
80.在s207中,保持四轮独立制动系统的制动力矩;执行s206。
81.在一实施例中,如果车辆的等效助力转矩达到车辆的方向盘转矩,则保持每个车轮的制动系统的制动力矩不变;四个车轮每个车轮的制动系统的制动力矩不变,则输出的制动力也不变,四个车轮独立制动产生的转向转矩不变,直至完成车辆的转向。
82.在s208中,调整四轮独立制动系统的制动力矩;执行s206。
83.在一实施例中,如果车辆的等效助力转矩没有达到车辆的方向盘转矩,则动态调整四个车轮中一个车轮或多个车轮的制动系统的制动力矩,从而动态调整四个车轮中一个车轮或多个车轮的制动系统输出的制动力,实现动态调整四个车轮独立制动产生的转向转矩,使得车辆的等效助力转矩达到车辆的方向盘转矩,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
84.在s209中,通过电动助力转向系统控制车辆的转向。
85.在一实施例中,如果车辆的方向盘转矩没有超过eps的转向助力转矩控制范围,即仅依靠eps能够达到所需的转向效果时,则启动eps,根据车辆的状态信息控制eps输出转向助力转矩,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
86.本技术实施例中,在车辆处于人工驾驶模式时,即使车辆的eps发生故障,也可以通过四轮独立制动系统控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统
提供转向能力,给司机提供转向助力;在车辆的eps没有发生故障时,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,通过叠加四轮独立制动系统制动产生的转向转矩和电动助力转向系统的转向助力转矩控制车辆的转向,在极限转向需求下,使得车辆具有更加稳定、响应更快、更大的转向能力,能够提高车辆转向的安全性。
87.图4是本技术实施例示出的车辆转向控制方法的另一流程示意图。图4是车辆处于自动驾驶模式下的车辆转向控制方法的流程示意图。
88.参见图4,一种车辆转向控制方法,包括:
89.在s401中,获取电动助力转向系统的状态信息。
90.该步骤可以参见s201的描述,此处不再赘述。
91.在s402中,根据电动助力转向系统的状态信息判断电动助力转向系统是否发生故障;如果是,执行s403;如果否,执行s404。
92.在一实施例中,根据eps的状态信息,判断eps是否发生故障;如果判断出eps发生故障,执行s403;如果判断出eps没有发生故障,执行s404。
93.在s403中,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向;执行s406。
94.在一实施例中,在判断出eps发生故障时,则通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。四轮独立制动系统包括安装于每个车轮的相互独立的制动系统,每个车轮的制动系统可以独立依据各自的制动力矩输出制动力,通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的制动力,从而控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,控制车辆的转向。
95.在一实施例中,可以通过车辆底盘类信号传感器获得车辆的状态信息,车辆的状态信息包括但不限于车辆的方向盘转角角度、方向盘转角角速度、方向盘转矩、车速、横向加速度、纵向加速度、横摆角。其中,可以根据方向盘转角传感器获得方向盘转角角度、方向盘转角角速度;根据方向盘转矩传感器获得车辆的方向盘转矩;根据车辆车速传感器获得车辆的车速;根据imu获得车辆的横向加速度、纵向加速度、横摆角。在车辆处于自动驾驶模式时,驾驶控制器可以通过车辆的车辆底盘类信号传感器、驾驶传感器系统获得自动驾驶需求的路径规划,路径规划包括车辆的位置(xyz三维坐标)、速度(v)和横摆角。
96.在一实施例中,在车辆处于自动驾驶模式控制车辆转向时,如果判断出eps发生故障,则启动每个车轮的相互独立的制动系统,进行闭环反馈控制,依据车辆的路径规划和状态信息通过每个车轮独立的制动系统控制车辆的转向。依据车辆的路径规划和状态信息控制每个车轮的制动系统,向每个车轮的制动系统输出的制动力矩;每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮独立制动;通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,从而产生转向对应的横摆角;通过四轮独立制动系统产生的横摆角控制车辆的转向,达到所需的转向效果。每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮的轮速,当左侧车轮的制动力小于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,车辆的横摆角向右,控制车辆向右转向;当左侧车轮制动力大于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速小于右侧车轮轮速,车辆的横摆角向左,控制车辆向左转向。
97.如图5和图6所示,在车辆501处于自动驾驶模式时,获得车辆自动驾驶系统输出的车辆501需求的路径规划502。车辆根据路径规划502从车道503转向车道504时,车辆501的
横摆角为横摆角505。车辆501根据路径规划502,通过每个车轮独立的制动系统控制车辆从车道503转向车道504,分别根据左侧前轮、左侧后轮、左侧前轮、左侧后轮的制动力矩,独立控制左侧前轮、左侧后轮、左侧前轮、左侧后轮的制动力,使得左侧车轮的制动力小于右侧车轮制动力,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆501从车道503转向车道504,转向后车辆501的横摆角为横摆角506。
98.在s404中,判断车辆的方向盘转矩是否超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围;如果是,执行s405;如果否,执行s409。
99.在一实施例中,车辆转向时,如果eps没有故障,判断车辆的方向盘转矩是否超过eps的转向助力转矩控制范围;如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,执行s405;如果车辆的方向盘转矩没有超过eps的转向助力转矩控制范围,执行s409。
100.在s405中,通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
101.在一实施例中,车辆转向时,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,则通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
102.在一实施例中,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,即仅依靠eps无法达到所需的转向效果时,则启动四轮独立制动系统;依据车辆的状态信息和路径规划分别通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向;依据路径规划的横摆角和eps输出的转向助力转矩对应的横摆角,控制每个车轮的制动系统,向每个车轮的制动系统输出独立的制动力矩;每个车轮的制动系统独立依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮独立制动;通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,从而产生转向对应的横摆角;通过叠加四轮独立制动系统产生的横摆角和电动助力转向系统产生的横摆角,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
103.在s406中,在车辆处于自动驾驶模式控制车辆的转向时,判断车辆的横摆角是否达到路径规划的横摆角;如果是,执行s407;如果否,执行s408。
104.在一实施例中,在控制车辆的转向时,判断车辆的转向参数是否达到车辆的转向目标参数。在车辆处于自动驾驶模式控制车辆的转向时,车辆的转向参数包括通过imu获得的车辆的横摆角,车辆的转向目标参数包括路径规划的横摆角。在eps没有发生故障,且车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围时,可以通过imu获得四轮独立制动系统和eps产生的横摆角,以通过imu获得的横摆角为车辆的横摆角。或者,在eps发生故障时,可以通过imu获得四轮独立制动系统产生的横摆角,以通过imu获得的横摆角为车辆的横摆角。判断车辆的横摆角是否达到路径规划的横摆角;如果车辆的横摆角达到路径规划的横摆角,执行s407;如果车辆的横摆角没有达到路径规划的横摆角,执行s408。
105.在s407中,保持四轮独立制动系统的制动力矩;执行s406。
106.在一实施例中,如果车辆的横摆角达到路径规划的横摆角,则保持每个车轮的制动系统的制动力矩不变;四个车轮每个车轮的制动系统的制动力矩不变,则输出的制动力也不变,四个车轮独立制动产生的横摆角不变,直至完成车辆的转向。
107.在s408中,调整四轮独立制动系统的制动力矩;执行s406。
108.在一实施例中,如果车辆的横摆角没有达到路径规划的横摆角,则动态调整四个车轮中一个车轮或多个车轮的制动系统的制动力矩,从而动态调整四个车轮中一个车轮或多个车轮的制动系统输出的制动力,实现动态调整四个车轮独立制动产生的横摆角,使得
车辆的横摆角达到路径规划的横摆角,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
109.在s409中,通过电动助力转向系统控制车辆的转向。
110.在一实施例中,如果车辆的方向盘转矩没有超过eps的转向助力转矩控制范围,即仅依靠eps能够达到所需的转向效果时,则启动eps,根据车辆的状态信息和路径规划控制eps输出转向助力转矩,控制车辆的转向,达到所需的转向效果。
111.本技术实施例中,在车辆处于自动驾驶模式时,如果车辆的eps发生故障,可以通过四轮独立制动系统控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统提供转向能力,能够满足车辆转向的冗余安全;在车辆的eps没有发生故障时,如果车辆的方向盘转矩超过eps的转向助力转矩控制范围,通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向,通过叠加四轮独立制动系统制动产生的横摆角和电动助力转向系统的横摆角控制车辆的转向,在极限转向需求下,使得车辆具有更加稳定、响应更快、更大的转向能力,能够提高车辆转向的安全性。
112.需要说明的是,本技术实施例示出的方法,也可以应用于采用轮毂电机的车辆,通过每个车轮的轮毂电机独立控制每个车轮的轮速,通过每个车轮的轮毂电机的不同动力/或不同制动力控制车辆的转向。通过轮毂电机独立控制每个车轮的动力或制动力,独立控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,从而产生转向对应的转向转矩或横摆角,控制车辆的转向。例如,通过增加左侧车轮轮毂电机的动力,和/或降低右侧车轮轮毂电机的动力,使得左侧车轮轮毂电机的动力大于右侧车轮轮毂电机的动力,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆向右转向;通过增加右侧车轮轮毂电机的动力,和/或降低左侧车轮轮毂电机的动力,使得右侧车轮轮毂电机的动力大于左侧车轮轮毂电机的动力,右侧车轮轮速大于左侧车轮轮速,控制车辆向左转向。
113.与前述应用功能实现方法实施例相对应,本技术还提供了一种驾驶控制器、转向系统、车辆及相应的实施例。
114.图7是本技术实施例示出的驾驶控制器的结构示意图。
115.参见图7,一种驾驶控制器700,包括获取模块701、控制模块702。
116.获取模块701,用于获取电动助力转向系统的状态信息。
117.在一实施例中,在eps输出助力转向转矩时,获取模块701可以检测eps的状态信息,eps的状态信息包括eps的电流、电压、输出的助力转向转矩中的至少其中一项,例如可以是包括输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电流和输出的助力转向转矩,或者是包括eps的电压和输出的助力转向转矩,还可以是包括eps的电流、电压和输出的助力转向转矩等。
118.控制模块702,用于在根据获取模块701获取的状态信息判断出电动助力转向系统发生故障,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。
119.在一实施例中,如果根据eps的状态信息,判断出eps发生故障,则控制模块702通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。四轮独立制动系统包括安装于每个车轮的相互独立的制动系统,在车辆转向时,如果判断出eps发生故障,则控制模块702启动每个车轮的相互独立的制动系统,通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的制动力,从而控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,控制车辆的转向。每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮的轮速,当左侧车轮的制动力小于右侧车轮
制动力时,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆向右转向;当左侧车轮制动力大于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速小于右侧车轮轮速,控制车辆向左转向。
120.本技术实施例中,在不增加零部件的情况下,通过整合现有的传感器、控制器和执行器,在车辆的eps发生故障时,可以通过四轮独立制动系统的四轮独立制动功能控制车辆的转向,四轮独立制动系统能够作为转向系统的备份系统提供转向能力,能够提高车辆转向的安全性。
121.图8是本技术实施例示出的驾驶控制器的另一结构示意图。
122.参见图8,一种驾驶控制器700,包括获取模块701、控制模块702、判断模块801、调整模块802。
123.获取模块701,用于获取电动助力转向系统的状态信息。
124.判断模块801,用于在根据获取模块701获取的状态信息判断出电动助力转向系统没有发生故障时,判断车辆的方向盘转矩是否超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围。
125.控制模块702在判断模块801判断出车辆的方向盘转矩超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围时,通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
126.调整模块802,用于在控制模块702控制车辆的转向时,如果判断模块801判断出车辆的转向参数没有达到车辆的转向目标参数,调整四轮独立制动系统的制动力矩。
127.在一实施例中,判断模块801包括第一判断子模块8011、第二判断子模块8012、第三判断子模块8013。
128.第一判断子模块8011,用于根据获取模块701获取的电动助力转向系统的状态信息判断电动助力转向系统是否发生故障。
129.第二判断子模块8012,用于如果第一判断子模块8011判断电动助力转向系统没有发生故障,判断车辆的方向盘转矩是否超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围。
130.第三判断子模块8013,用于在车辆处于自动驾驶模式控制车辆的转向时,判断车辆的等效助力转矩是否达到车辆的方向盘转矩。
131.在一实施例中,控制模块702,用于如果第一判断子模块8011判断电动助力转向系统发生故障,通过四轮独立制动系统控制车辆的转向。
132.在一实施例中,控制模块702,还用于如果第二判断子模块8012判断车辆的方向盘转矩超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围,通过四轮独立制动系统和电动助力转向系统控制车辆的转向。
133.在一实施例中,控制模块702,还用于如果第二判断子模块8012判断车辆的方向盘转矩没有超过电动助力转向系统的转向助力转矩控制范围,通过电动助力转向系统控制车辆的转向。
134.调整模块802,用于如果第三判断子模块8013判断车辆的等效助力转矩没有达到车辆的方向盘转矩,调整四轮独立制动系统的制动力矩;如果第三判断子模块8013判断车辆的等效助力转矩达到车辆的方向盘转矩,保持四轮独立制动系统的制动力矩。
135.在另一实施例中,第三判断子模块8013,还用于在车辆处于自动驾驶模式控制车辆的转向时,判断车辆的横摆角是否达到路径规划的横摆角。
136.调整模块802,还用于如果第三判断子模块8013判断车辆的横摆角没有达到路径
规划的横摆角,调整四轮独立制动系统的制动力矩;如果第三判断子模块8013判断车辆的横摆角达到路径规划的横摆角,保持四轮独立制动系统的制动力矩。
137.图9是本技术实施例示出的转向系统的结构示意图。
138.参见图9,一种转向系统,包括驾驶控制器700、电动助力转向系统901、四轮独立制动系统902。
139.在一实施例中,驾驶控制器700,用于获取电动助力转向系统901的状态信息;在根据状态信息判断出电动助力转向系统901发生故障时,通过四轮独立制动系统902控制车辆的转向。
140.在一实施例中,如果驾驶控制器700根据电动助力转向系统901的状态信息,判断出电动助力转向系统901发生故障,则通过四轮独立制动系统902控制车辆的转向。四轮独立制动系统902包括安装于每个车轮的相互独立的制动系统,在车辆转向时,如果驾驶控制器700判断出电动助力转向系统901发生故障,则启动每个车轮的相互独立的制动系统,通过每个车轮的制动系统控制每个车轮的制动力,从而控制每个车轮的轮速,使得车辆左侧车轮与右侧车轮产生速度差,控制车辆的转向。每个车轮的制动系统依据各自的制动力矩输出制动力,控制每个车轮的轮速,当左侧车轮的制动力小于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速大于右侧车轮轮速,控制车辆向右转向;当左侧车轮制动力大于右侧车轮制动力时,左侧车轮轮速小于右侧车轮轮速,控制车辆向左转向。
141.图10是本技术实施例示出的转向系统的另一结构示意图。
142.参见图10,一种转向系统,包括驾驶控制器700、电动助力转向系统901、四轮独立制动系统902、车辆底盘类信号传感器903、驾驶传感器系统904。
143.电动助力转向系统901包括电动助力转向系统控制器9011、电动助力转向系统执行器9012。驾驶控制器700根据车辆的状态信息控制电动助力转向系统控制器9011,电动助力转向系统控制器9011控制电动助力转向系统执行器9012输出相应的转向助力转矩。
144.四轮独立制动系统902包括四轮独立制动系统控制器9021、四轮独立制动系统执行器9022。驾驶控制器700依据车辆的状态信息控制四轮独立制动系统控制器9021,四轮独立制动系统控制器9021控制四轮独立制动系统执行器9022输出相应的制动力。
145.车辆底盘类信号传感器903包括方向盘转角传感器9031、方向盘转矩传感器9032、车辆车速传感器9033、惯性测量单元9034。驾驶控制器700通过车辆底盘类信号传感器903获得车辆的状态信息;车辆的状态信息包括但不限于车辆的方向盘转角角度、方向盘转角角速度、方向盘转矩、车速、横向加速度、纵向加速度、横摆角。驾驶控制器700通过方向盘转角传感器9031获得方向盘转角角度、方向盘转角角速度;通过方向盘转矩传感器9032获得车辆的方向盘转矩;通过车辆车速传感器9033获得车辆的车速;通过惯性测量单元9034获得车辆的横向加速度、纵向加速度、横摆角。
146.驾驶控制器700通过驾驶传感器系统904获得车辆的环境信息,通过车辆底盘类信号传感器903获得车辆的状态信息,依据车辆的状态信息、环境信息,输出路径规划。
147.关于上述实施例中的驾驶控制器,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
148.图11是本技术实施例示出的车辆的结构示意图。
149.参见图11,车辆1000包括存储器1010和处理器1020。
150.处理器1020可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
151.存储器1010可以包括各种类型的存储单元,例如系统内存、只读存储器(rom)和永久存储装置。其中,rom可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中,永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中,永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备,例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外,存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合,包括各种类型的半导体存储芯片(例如dram,sram,sdram,闪存,可编程只读存储器),磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中,存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备,例如激光唱片(cd)、只读数字多功能光盘(例如dvd-rom,双层dvd-rom)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如sd卡、min sd卡、micro-sd卡等)、磁性软盘等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
152.存储器1010上存储有可执行代码,当可执行代码被处理器1020处理时,可以使处理器1020执行上文述及的方法中的部分或全部。
153.此外,根据本技术的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本技术的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
154.或者,本技术还可以实施为一种计算机可读存储介质(或非暂时性机器可读存储介质或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码),当可执行代码(或计算机程序或计算机指令代码)被车辆(或服务器等)的处理器执行时,使处理器执行根据本技术的上述方法的各个步骤的部分或全部。
155.以上已经描述了本技术的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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