CN110406591B - 一种车辆主动回正方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆主动回正方法及系统，该方法包括：获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，基于车辆负载和车辆前轮胎压确定目标自适应参数，当确定车辆处于非主动回正状态时，通过判断方向盘参数与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

Description

一种车辆主动回正方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，更具体的说，涉及一种车辆主动回正方法及系统。

背景技术

现有的车辆主动回正方法，一般是由控制器利用方向盘转矩、方向盘转角和车速计算得到主动回正力矩，然后控制器向助力电机输出相应的主动回正力矩，实现车辆的主动回正。

由于每种车型的回正力矩特性不一样，因此在标定阶段，会为每种车型配置一套相对应的算法参数。然而，同一辆车的胎压和车辆负载，在使用过程中会发生较大的变化，而胎压和车辆负载又会显著影响车辆的回正力矩特性，造成回正性能发生改变。若以较轻车辆负载或较高胎压为标准进行回正力矩特性标定，则在较重车辆负载或较低胎压的车辆使用中，会出现回正过猛的情况，造成车辆不稳，严重影响行车安全。若以较重车辆负载或较低胎压为标准进行标定，则在较轻车辆负载或较高胎压车辆的使用中，会出现回正不足的情况，从而降低驾驶员体验。

因此，如何提供一种车辆主动回正方法，以实现车辆主动回正的自适应调整成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种车辆主动回正方法及系统，以实现基于车辆负载和车辆前轮胎压实现对车辆自适应主动回正控制，避免同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升车辆的驾驶安全和驾驶体验。

一种车辆主动回正方法，包括：

获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，所述方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗；

从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，所述自适应参数包括：方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值，退出时间窗时长阈值，主动回正输出力矩比例控制器控制参数，主动回正控制车速系数；

判断车辆是否处于非主动回正状态；

当车辆处于所述非主动回正状态时，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态；

当确定车辆进入所述主动回正状态时，基于所述主动回正输出力矩比例控制器控制参数、所述主动回正控制车速系数、所述方向盘转矩、所述方向盘转角和所述车速，得到主动回正力矩，利用所述主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

可选的，所述当车辆处于所述非主动回正状态时，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态，具体包括：

判断车辆当前处于所述非主动回正状态还是所述主动回正状态；

当确定车辆当前处于所述非主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否小于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否小于零；

如果是，则判断第一条件或第二条件是否成立，所述第一条件为：所述方向盘转角大于零且所述方向盘转角变化率小于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述第二条件为：所述方向盘转角小于零，且所述方向盘转角变化率大于所述方向盘在反方向的转角变化率阈值；

如果是，则判断时间窗时长是否大于所述进入时间窗时长阈值；

如果是，则控制车辆进入所述主动回正状态。

可选的，还包括：

当确定车辆当前处于所述主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否大于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否大于零；

如果是，则判断所述时间窗时长是否大于所述退出时间窗时长阈值；

如果是，则控制车辆退出所述主动回正状态。

可选的，所述从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，具体包括：

从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算所述第一自适应参数和所述第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到所述目标自适应参数。

一种车辆主动回正系统，包括：

获取单元，用于获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，所述方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗；

第一确定单元，用于从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，所述自适应参数包括：方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值，退出时间窗时长阈值，主动回正输出力矩比例控制器控制参数，主动回正控制车速系数；

判断单元，用于判断车辆是否处于非主动回正状态；

第二确定单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态；

回正控制单元，用于当确定车辆进入所述主动回正状态时，基于所述主动回正输出力矩比例控制器控制参数、所述主动回正控制车速系数、所述方向盘转矩、所述方向盘转角和所述车速，得到主动回正力矩，利用所述主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

可选的，所述第二确定单元具体包括：

第一判断子单元，用于判断车辆当前处于所述非主动回正状态还是所述主动回正状态；

第二判断子单元，用于在所述第一判断单元确定车辆当前处于所述非主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否小于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否小于零；

第三判断子单元，用于在所述第二判断子单元判断为是的情况下，判断第一条件或第二条件是否成立，所述第一条件为：所述方向盘转角大于零且所述方向盘转角变化率小于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述第二条件为：所述方向盘转角小于零，且所述方向盘转角变化率大于所述方向盘在反方向的转角变化率阈值；

第四判断子单元，用于在所述第三判断子单元判断为是的情况下，判断时间窗时长是否大于所述进入时间窗时长阈值；

第一控制子单元，用于在所述第四判断子单元判断为是的情况下，控制车辆进入所述主动回正状态。

可选的，所述第二确定单元还包括：

第五判断子单元，用于在所述第一判断单元确定车辆当前处于所述主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否大于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否大于零；

第六判断子单元，用于在所述第五判断子单元判断为是的情况下，判断所述时间窗时长是否大于所述退出时间窗时长阈值；

第二控制子单元，用于在所述第六判断子单元判断为是的情况下，控制车辆退出所述主动回正状态。

可选的，所述第一确定单元具体包括：

第一查找子单元，用于从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

第二查找子单元，用于从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算子单元，用于计算所述第一自适应参数和所述第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到所述目标自适应参数。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种车辆主动回正方法及系统，该方法包括：获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，基于车辆负载和车辆前轮胎压确定目标自适应参数，当确定车辆处于非主动回正状态时，通过判断方向盘参数与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种车辆主动回正方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种自适应主动回正控制方法流程图；

图3为本发明实施例公开的一种车辆进入主动回正后的回正力矩控制流程图；

图4为本发明实施例公开的一种自适应退出主动回正控制方法流程图；

图5为本发明实施例公开的一种车辆主动回正系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种车辆主动回正方法及系统，该方法包括：获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，基于车辆负载和车辆前轮胎压确定目标自适应参数，当确定车辆处于非主动回正状态时，通过判断方向盘参数与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

参见图1，本发明一实施例公开的一种车辆主动回正方法流程图，该方法包括步骤：

步骤S101、获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数；

具体的，在实际应用中，可以分别获取车辆的左前轮胎压和车辆的右前轮胎压，计算左前轮胎压和右前轮胎压的平均值，得到车辆前轮胎压。

其中，方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗。方向盘参数的具体获取过程可参见现有成熟方案，此处不再赘述。

步骤S102、从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，确定获取的车辆负载和车辆前轮胎压的目标自适应参数；

其中，自适应参数包括：dθ₁、dθ₂、T(θ)、dt₁、dt₂、K_par和K_var，dθ₁为方向盘在正方向的转角变化率阈值，dθ₂为方向盘在反方向的转角变化率阈值，T(θ)为方向盘转矩阈值，dt₁为进入时间窗时长阈值，dt₂为退出时间窗时长阈值，K_par为主动回正输出力矩比例控制器控制参数，K_var为主动回正控制车速系数。

车辆负载和自适应参数的对应关系的获取过程为：在不同的车辆负载下，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过大，则无法进行主动回正，此时，调小dθ₁、dθ₂、T(θ)；反之，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过小，则容易导致误进入主动回正，此时，调大dθ₁、dθ₂、T(θ)；如果dt₁、dt₂过大，则会延长主动回正，此时，调小dt₁、dt₂，如果dt₁、dt₂过小，则会引起车辆抖动，此时，调大dt₁、dt₂。如果K_par、K_var过大，则会主动回正过猛超调，此时，调小K_par、K_var，如果K_par、K_var过小，则会导致回正残留角大，此时，调大K_par、K_var。

车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系的获取过程为：在不同的车辆前轮胎压下，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过大，则无法进行主动回正，此时，调小dθ₁、dθ₂、T(θ)；反之，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过小，则容易导致误进入主动回正，此时，调大dθ₁、dθ₂、T(θ)；如果dt₁、dt₂过大，则会延长主动回正，此时，调小dt₁、dt₂，如果dt₁、dt₂过小，则会引起车辆抖动，此时，调大dt₁、dt₂。如果K_par、K_var过大，则会主动回正过猛超调，此时，调小K_par、K_var，如果K_par、K_var过小，则会导致回正残留角大，此时，调大K_par、K_var。

需要特别说明的是，自适应参数中的各个变量为通过实车试验进行在线调试后得到的。这些参数不仅影响主动回正状态的进入时间点和退出时间点，还影响主动回正控制和基本助力控制耦合的时长。并且，自适应参数中的各个变量均与车辆负载和车辆前轮胎压相关。

当车辆负载较重时，会降低车辆前轴载荷，增大车辆回正速度。当车辆前轮胎压较低时，轮胎与地面摩擦力增大，此时，会减小回正速度。相应的，回正速度增大时，需要增大自适应参数中的各个变量的值；回正速度减小时，需要减小自适应参数中的各个变量的值。

步骤S102具体包括：

从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算第一自适应参数和第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到目标自适应参数。

步骤S103、判断车辆是否处于非主动回正状态，如果是，则执行步骤S104；

假设，变量AR_State代表主动回正状态，变量AR_State只有两个值0和1，其中1表示车辆处于主动回正状态，0表示车辆处于非主动回正状态，AR_State的初始值为0。

因此，在实际应用中，可以根据表征主动回正状态的变量的数值，确定车辆是否处于非主动回正状态。

步骤S104、基于方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值和方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态，如果是，则执行步骤S105；

具体的，参见图2，本发明一实施例公开的一种自适应主动回正控制方法流程图，该方法包括步骤：

步骤S201、判断车辆当前处于非主动回正状态还是主动回正状态；

也即，步骤S201判断主动回正状态变量AR_State为0还是1，当车辆处于非主动回正状态时，AR_State＝0；当车辆处于主动回正状态时，AR_State＝1。

步骤S202、当确定车辆当前处于非主动回正状态时，判断方向盘转矩的绝对值是否小于方向盘转矩阈值的绝对值，且，方向盘转矩变化率与方向盘转角的乘积是否小于零，如果是，则执行步骤S203，如果否，则返回执行步骤S201；

假设，方向盘转角θ，方向盘转角变化率deltaθ，方向盘转矩为T_s，方向盘转矩变化率为deltaT_s、时间窗delta_t和方向盘转矩阈值T(θ)。其中，方向盘转矩为T_s指的是车辆上的力矩传感器输出的力矩，方向盘转矩变化率为deltaT_s指的是力矩传感器输出的力矩变化率。

具体的，在进行车辆主动回正状态控制时，首先需要对车辆目前所处的回正状态进行确定。当确定车辆处于非主动回正状态时，也即，AR_State＝0时，判断|T_s|<|T(θ)|且deltaT_s*θ<0是否成立，如果是，则继续执行步骤S203。

步骤S203、判断第一条件或第二条件是否成立，如果是，则执行步骤S204，如果否，则返回步骤S201；

其中，第一条件为：方向盘转角大于零且方向盘转角变化率小于方向盘在正方向的转角变化率阈值，也即，θ＞0且deltaθ＜dθ₁。

第二条件为：方向盘转角小于零，且方向盘转角变化率大于方向盘在反方向的转角变化率阈值，也即，θ＜0且deltaθ＞dθ₂。

步骤S204、判断时间窗时长是否大于进入时间窗时长阈值，如果是，则执行步骤S205，如果否，则返回步骤S201。

也即，步骤S204为delta_t＞dt₁。

步骤S205、控制车辆进入主动回正状态，即主动回正状态变量AR_State为1。

需要说明的是，当本实施例中的各个判断条件，有一个不满足时，则会返回步骤S201，继续判断车辆当前处于非主动回正状态还是主动回正状态，此时，车辆仍处于基本助力或被动回正状态。

综上可知，本发明在确定车辆当前处于非主动回正状态时，通过判断方向盘转矩、方向盘转矩变化率、方向盘转角、方向盘转角变化率和时间窗与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

步骤S105、基于主动回正输出力矩比例控制器控制参数K_par、主动回正控制车速系数K_var、方向盘转矩T_s、方向盘转角θ和车速，得到主动回正力矩，利用主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

具体的，参见图3，本发明一实施例公开的一种车辆进入主动回正后的回正力矩控制流程图，图3中，aimω为目标转速，actω为实际转速，K_par为主动回正输出力矩比例控制器控制参数，K_var为主动回正控制车速系数，F(s)是低通滤波器传递函数；G(S)是主动回正输出到方向盘转速的传递函数，T_ar为电机最终输出的主动回正力矩。

其中，图3中的目标转速aimω由传统的主动回正系统的主动回正模块得到，具体可参见现有方案，此处不再赘述。图3中示出的是对目标转速aimω的跟踪反馈控制。由目标转速aimω减去实际转速actω，得到控制误差，该控制误差依次乘以主动回正输出力矩比例控制器控制参数K_par，主动回正控制车速系数K_var，低通滤波器传递函数F(s)，得到电机最终输出的主动回正力矩T_ar，主动回正力矩T_ar乘以主动回正输出到方向盘转速的传递函数G(S)，得到的目标主动回正力矩作用到机械系统上，又产生实际转速actω。

综上可知，本发明公开的车辆主动回正方法，获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，基于车辆负载和车辆前轮胎压确定目标自适应参数，当确定车辆处于非主动回正状态时，通过判断方向盘参数与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

上述实施例中，当车辆处于主动回正状态时，也即，当步骤S103判断为否时，则会确定车辆何时退出主动回正状态。

因此，为进一步优化上述实施例，参见图4，本发明另一实施例公开的一种自适应退出主动回正控制方法流程图，该方法包括步骤：

步骤S301、判断车辆当前处于非主动回正状态还是主动回正状态；

也即，步骤S301判断主动回正状态变量AR_State为0还是1。

步骤S302、当确定车辆当前处于主动回正状态时，判断方向盘转矩的绝对值是否大于方向盘转矩阈值的绝对值，且，方向盘转矩变化率与方向盘转角的乘积是否大于零，如果是，则执行步骤S303，如果否，则返回执行步骤S301；

具体的，当车辆处于主动回正状态时，也即AR_State＝1时，判断|T_s|＞|T(θ)|且deltaT_s*θ＞0是否成立，如果是，则继续执行步骤S303。

步骤S303、判断时间窗时长是否大于退出时间窗时长阈值，如果是，则执行步骤S304，如果否，则返回步骤S301；

也即，步骤S303为delta_t＞dt₂。

步骤S304、控制车辆退出主动回正状态。

综上可知，本发明在确定车辆当前处于主动回正状态时，通过判断方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆退出主动回正状态。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种车辆主动回正系统。

参见图5，本发明一实施例公开的一种车辆主动回正系统的结构示意图，该系统包括：获取单元401、第一确定单元402、判断单元403、第二确定单元404和回正控制单元405。

其中，获取单元401，用于获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗；

具体的，在实际应用中，可以分别获取车辆的左前轮胎压和车辆的右前轮胎压，计算左前轮胎压和右前轮胎压的平均值，得到车辆前轮胎压。

第一确定单元402，用于从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，确定获取的车辆负载和车辆前轮胎压的目标自适应参数；

其中，自适应参数包括：dθ₁、dθ₂、T(θ)、dt₁、dt₂、K_par和K_var，dθ₁为方向盘在正方向的转角变化率阈值，dθ₂为方向盘在反方向的转角变化率阈值，T(θ)为方向盘转矩阈值，dt₁为进入时间窗时长阈值，dt₂为退出时间窗时长阈值，K_par为主动回正输出力矩比例控制器控制参数，K_var为主动回正控制车速系数。

车辆负载和自适应参数的对应关系的获取过程为：在不同的车辆负载下，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过大，则无法进行主动回正，此时，调小dθ₁、dθ₂、T(θ)；反之，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过小，则容易导致误进入主动回正，此时，调大dθ₁、dθ₂、T(θ)；如果dt₁、dt₂过大，则会延长主动回正，此时，调小dt₁、dt₂，如果dt₁、dt₂过小，则会引起车辆抖动，此时，调大dt₁、dt₂。如果K_par、K_var过大，则会主动回正过猛超调，此时，调小K_par、K_var，如果K_par、K_var过小，则会导致回正残留角大，此时，调大K_par、K_var。

车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系的获取过程为：在不同的车辆前轮胎压下，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过大，则无法进行主动回正，此时，调小dθ₁、dθ₂、T(θ)；反之，如果dθ₁、dθ₂、T(θ)过小，则容易导致误进入主动回正，此时，调大dθ₁、dθ₂、T(θ)；如果dt₁、dt₂过大，则会延长主动回正，此时，调小dt₁、dt₂，如果dt₁、dt₂过小，则会引起车辆抖动，此时，调大dt₁、dt₂。如果K_par、K_var过大，则会主动回正过猛超调，此时，调小K_par、K_var，如果K_par、K_var过小，则会导致回正残留角大，此时，调大K_par、K_var。

需要特别说明的是，自适应参数中的各个变量为通过实车试验进行在线调试后得到的。这些参数不仅影响主动回正状态的进入时间点和退出时间点，还影响主动回正控制和基本助力控制耦合的时长。并且，自适应参数中的各个变量均与车辆负载和车辆前轮胎压相关。

当车辆负载较重时，会降低车辆前轴载荷，增大车辆回正速度。当车辆前轮胎压较低时，轮胎与地面摩擦力增大，此时，会减小回正速度。相应的，回正速度增大时，需要增大自适应参数中的各个变量的值；回正速度减小时，需要减小自适应参数中的各个变量的值。

第一确定单元402具体可以包括：

第一查找子单元，用于从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

第二查找子单元，用于从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算子单元，用于计算第一自适应参数和第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到目标自适应参数。

判断单元403，用于判断车辆是否处于非主动回正状态；

假设，变量AR_State代表主动回正状态，变量AR_State只有两个值0和1，其中1表示车辆处于主动回正状态，0表示车辆处于非主动回正状态，AR_State的初始值为0。

因此，在实际应用中，可以根据表征主动回正状态的变量的数值，确定车辆是否处于非主动回正状态。

第二确定单元404，用于在判断单元403判断为是的情况下，基于方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值和方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态；

其中，第二确定单元404具体可以包括：

第一判断子单元，用于判断车辆当前处于非主动回正状态还是主动回正状态；

也即，判断主动回正状态变量AR_State为0还是1。

第二判断子单元，用于在第一判断单元确定车辆当前处于非主动回正状态时，判断方向盘转矩的绝对值是否小于方向盘转矩阈值的绝对值，且，方向盘转矩变化率与方向盘转角的乘积是否小于零；

假设，方向盘转角θ，方向盘转角变化率deltaθ，方向盘转矩为T_s，方向盘转矩变化率为deltaT_s、时间窗delta_t和T(θ)为方向盘转矩阈值。其中，方向盘转矩为T_s指的是车辆上的力矩传感器输出的力矩，方向盘转矩变化率为deltaT_s指的是力矩传感器输出的力矩变化率。

具体的，在进行车辆主动回正状态控制时，首先需要对车辆目前所处的回正状态进行确定。当确定车辆处于非主动回正状态时，也即，AR_State＝0时，判断|T_s|<|T(θ)|且deltaT_s*θ<0是否成立，如果是，则继续执行第三判断子单元。

第三判断子单元，用于在第二判断子单元判断为是的情况下，判断第一条件或第二条件是否成立，第一条件为：方向盘转角大于零且方向盘转角变化率小于方向盘在正方向的转角变化率阈值，也即，θ＞0且deltaθ＜dθ₁。第二条件为：方向盘转角小于零，且方向盘转角变化率大于方向盘在反方向的转角变化率阈值，也即，θ＜0且deltaθ＞dθ₂。

第四判断子单元，用于在第三判断子单元判断为是的情况下，判断时间窗时长是否大于进入时间窗时长阈值；

也即，第四判断子单元为delta_t＞dt₁。

第一控制子单元，用于在第四判断子单元判断为是的情况下，控制车辆进入主动回正状态。

综上可知，本发明在确定车辆当前处于非主动回正状态时，通过判断方向盘转矩、方向盘转矩变化率、方向盘转角、方向盘转角变化率和时间窗与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

回正控制单元405，用于当确定车辆进入主动回正状态时，基于主动回正输出力矩比例控制器控制参数、主动回正控制车速系数、方向盘转矩、方向盘转角和车速，得到主动回正力矩，利用主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

具体的，参见图3，本发明一实施例公开的一种车辆进入主动回正后的回正力矩控制流程图，图3中，aimω为目标转速，actω为实际转速，K_par为主动回正输出力矩比例控制器控制参数，K_var为主动回正控制车速系数，F(s)是低通滤波器传递函数；G(S)是主动回正输出到方向盘转速的传递函数，T_ar为电机最终输出的主动回正力矩。

其中，图3中的目标转速aimω由传统的主动回正系统的主动回正模块得到，具体可参见现有方案，此处不再赘述。图3中示出的是对目标转速aimω的跟踪反馈控制。由目标转速aimω减去实际转速actω，得到控制误差，该控制误差依次乘以主动回正输出力矩比例控制器控制参数K_par，主动回正控制车速系数K_var，低通滤波器传递函数F(s)，得到电机最终输出的主动回正力矩T_ar，主动回正力矩T_ar乘以主动回正输出到方向盘转速的传递函数G(S)，得到的目标主动回正力矩作用到机械系统上，又产生实际转速actω。

综上可知，本发明公开的车辆主动回正系统，获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，基于车辆负载和车辆前轮胎压确定目标自适应参数，当确定车辆处于非主动回正状态时，通过判断方向盘参数与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆进入主动回正状态，以便在车辆进入主动回正状态后，对车辆进行回正力矩控制。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

上述实施例中，当车辆处于主动回正状态时，则会确定车辆何时退出主动回正状态。

因此，为进一步优化上述实施例，第二确定单元404具体可以包括：

第五判断子单元，用于在第一判断单元确定车辆当前处于主动回正状态时，判断方向盘转矩的绝对值是否大于方向盘转矩阈值的绝对值，且，方向盘转矩变化率与方向盘转角的乘积是否大于零；

具体的，当车辆处于主动回正状态时，也即主动回正状态变量AR_State＝1时，判断|T_s|＞|T(θ)|且deltaT_s*θ＞0是否成立。

第六判断子单元，用于在第五判断子单元判断为是的情况下，判断时间窗时长是否大于退出时间窗时长阈值；

也即，第六判断单元判断delta_t＞dt₂是否成立。

第二控制子单元，用于在第六判断子单元判断为是的情况下，控制车辆退出主动回正状态。

综上可知，本发明在确定车辆当前处于主动回正状态时，通过判断方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗与目标自适应参数中相对应的变量是否满足预先设定的条件，来确定是否控制车辆退出主动回正状态。由于目标自适应参数与车辆负载和车辆前轮胎压相关，因此，本发明基于车辆负载和车辆前轮胎压实现了对车辆自适应主动回正控制，避免了同一辆车在不同使用工况下回正性能不一致的问题，从而提升了车辆的驾驶安全和驾驶体验。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种车辆主动回正方法，其特征在于，包括：

获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，所述方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗；

从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，所述自适应参数包括：方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值，退出时间窗时长阈值，主动回正输出力矩比例控制器控制参数，主动回正控制车速系数；

判断车辆是否处于非主动回正状态；

当车辆处于所述非主动回正状态时，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态；

当确定车辆进入所述主动回正状态时，基于所述主动回正输出力矩比例控制器控制参数、所述主动回正控制车速系数、所述方向盘转矩、所述方向盘转角和所述车速，得到主动回正力矩，利用所述主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

2.根据权利要求1所述的车辆主动回正方法，其特征在于，所述当车辆处于所述非主动回正状态时，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态，具体包括：

判断车辆当前处于所述非主动回正状态还是所述主动回正状态；

当确定车辆当前处于所述非主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否小于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否小于零；

如果是，则判断第一条件或第二条件是否成立，所述第一条件为：所述方向盘转角大于零且所述方向盘转角变化率小于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述第二条件为：所述方向盘转角小于零，且所述方向盘转角变化率大于所述方向盘在反方向的转角变化率阈值；

如果是，则判断时间窗时长是否大于所述进入时间窗时长阈值；

如果是，则控制车辆进入所述主动回正状态。

3.根据权利要求2所述的车辆主动回正方法，其特征在于，还包括：

当确定车辆当前处于所述主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否大于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否大于零；

如果是，则判断所述时间窗时长是否大于所述退出时间窗时长阈值；

如果是，则控制车辆退出所述主动回正状态。

4.根据权利要求1所述的车辆主动回正方法，其特征在于，所述从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，具体包括：

从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算所述第一自适应参数和所述第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到所述目标自适应参数。

5.一种车辆主动回正系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取车辆负载、车辆前轮胎压、车速和方向盘参数，所述方向盘参数包括：方向盘转角、方向盘转角变化率、方向盘转矩、方向盘转矩变化率和时间窗；

第一确定单元，用于从预先存储的车辆负载和自适应参数的对应关系，以及车辆前轮胎压和所述自适应参数的对应关系中，确定获取的所述车辆负载和所述车辆前轮胎压的目标自适应参数，所述自适应参数包括：方向盘在正方向的转角变化率阈值，方向盘在反方向的转角变化率阈值，方向盘转矩阈值，进入时间窗时长阈值，退出时间窗时长阈值，主动回正输出力矩比例控制器控制参数，主动回正控制车速系数；

判断单元，用于判断车辆是否处于非主动回正状态；

第二确定单元，用于在所述判断单元判断为是的情况下，基于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述方向盘在反方向的转角变化率阈值，所述方向盘转矩阈值，所述进入时间窗时长阈值和所述方向盘参数，确定车辆是否进入主动回正状态；

回正控制单元，用于当确定车辆进入所述主动回正状态时，基于所述主动回正输出力矩比例控制器控制参数、所述主动回正控制车速系数、所述方向盘转矩、所述方向盘转角和所述车速，得到主动回正力矩，利用所述主动回正力矩，对车辆进行回正力矩控制。

6.根据权利要求5所述的车辆主动回正系统，其特征在于，所述第二确定单元具体包括：

第一判断子单元，用于判断车辆当前处于所述非主动回正状态还是所述主动回正状态；

第二判断子单元，用于在所述第一判断子单元确定车辆当前处于所述非主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否小于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否小于零；

第三判断子单元，用于在所述第二判断子单元判断为是的情况下，判断第一条件或第二条件是否成立，所述第一条件为：所述方向盘转角大于零且所述方向盘转角变化率小于所述方向盘在正方向的转角变化率阈值，所述第二条件为：所述方向盘转角小于零，且所述方向盘转角变化率大于所述方向盘在反方向的转角变化率阈值；

第四判断子单元，用于在所述第三判断子单元判断为是的情况下，判断时间窗时长是否大于所述进入时间窗时长阈值；

第一控制子单元，用于在所述第四判断子单元判断为是的情况下，控制车辆进入所述主动回正状态。

7.根据权利要求6所述的车辆主动回正系统，其特征在于，所述第二确定单元还包括：

第五判断子单元，用于在所述第一判断子单元确定车辆当前处于所述主动回正状态时，判断所述方向盘转矩的绝对值是否大于所述方向盘转矩阈值的绝对值，且，所述方向盘转矩变化率与所述方向盘转角的乘积是否大于零；

第六判断子单元，用于在所述第五判断子单元判断为是的情况下，判断所述时间窗时长是否大于所述退出时间窗时长阈值；

第二控制子单元，用于在所述第六判断子单元判断为是的情况下，控制车辆退出所述主动回正状态。

8.根据权利要求5所述的车辆主动回正系统，其特征在于，所述第一确定单元具体包括：

第一查找子单元，用于从车辆负载和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆负载对应的自适应参数，并记为第一自适应参数；

第二查找子单元，用于从车辆前轮胎压和自适应参数的对应关系中，查找到获取的所述车辆前轮胎压对应的自适应参数，并记为第二自适应参数；

计算子单元，用于计算所述第一自适应参数和所述第二自适应参数中，相同参数的平均值，得到所述目标自适应参数。

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