CN110884557A - 一种电动液压助力转向电机的控制方法及装置、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动液压助力转向控制领域，特别是一种电动液压助力转向电机的控制方法及装置、车辆。通过获取至少方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止，在方向盘转角大于设定转角值时，若出现转向电机停机，则容易造成方向盘回正打手的现象，而通过不响应停机控制、相应的延时控制或者缓慢减小转向电机转速的方式控制转向电机，使得方向盘依然具有液压助力，手感较软，不再出现打手现象。

Description

一种电动液压助力转向电机的控制方法及装置、车辆

技术领域

本发明涉及电动液压助力转向控制领域，特别是一种电动液压助力转向电机的控制方法及装置、车辆。

背景技术

传统商用车动力源为发动机，其采用纯液压转向助力系统(HPS)，发动机驱动传统转向油泵，传统转向油泵和发动机通过机械连接，只要发动机工作，传统转向油泵就持续为转向器助力提供转向液压能，维持转向助力，使得操纵方向盘轻便。转向油泵停机与否直接取决于发动机是否停机，发动机停机取决于驾驶员对点火钥匙开关的人为控制，因此传统商用的HPS传统转向助力系统最重要的特征是：转向助力系统和主驱动动力系统一定是完全同步。因此一般情况下，不会存在液压转向助力源的突然消失，所以车辆运行时遭遇回正力矩影响也不会出现方向盘打手的现象。而针对电动液压助力转向系统，其助力源来自于一个专门用于转向的电机，转向电机根据驾驶员意图，受到钥匙点火信号、转向使能信号等信号的控制。当车辆行驶转向过程中，存在以下情况：方向盘处于转向状态，但是一定时间不动作，此时转向逻辑认为此时不需要转向助力而将转向电机停止，此时车辆运动，轮胎与地面会产生较大的力矩，造成方向盘回转，此时没有助力，极易出现方向盘打手的现象，造成驾驶员受到伤害；另外，当转向电机从工作状态切换为停止工作状态时，若此时由于车辆的运行情况、路面不平整等使车辆突然出现转向的情况，对应的方向盘会受到力矩的作用急速转动造成打手现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动液压助力转向电机的控制方法及装置、车辆，用以解决方向盘处于转向状态时转向电机突然停止运行导致转向助力源消失，此时由于轮胎受到回正力矩作用使方向盘突然快速回正造成方向盘打手的问题。

为了实现电动液压转向助力的控制，解决方向盘处于转向状态时转向逻辑停止转向电机运行导致转向助力源消失，此时由于轮胎受到回正力矩作用使方向盘快速回正造成方向盘打手的问题。本发明提供一种电动液压助力转向电机的控制方法，包括以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

有益效果是，在方向盘转角大于设定转角值时，若出现转向电机突然停机，则容易造成方向盘突然回正打手的现象，而通过不响应停机控制使得方向盘一直存在转向液压助力，防止了出现打手的现象；而相应的延时转向电机停止的控制能够给出一个相对充裕的时间，使得驾驶员操作更加安全；再者通过缓慢减小转向电机转速的方式控制转向电机，使得方向盘依然具有液压助力，不会再出现打手现象。

进一步地，为了实现转弯工况的转向电机控制，该方法还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

进一步地，为了便于控制转向电机，当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

为了便于实施上述控制方法，本发明提供一种电动液压助力转向电机的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止，通过不响应停机控制、相应的延时控制或者缓慢减小转向电机转速的方式控制转向电机，使得方向盘依然具有液压助力，手感较软，不再出现打手现象。

进一步地，为了实现转弯工况的转向电机控制，该装置还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

进一步地，为了便于控制转向电机，该装置中当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

为了将上述方法及装置用于与实际的车辆使用，本发明提供一种车辆，包括车辆本体和电动液压助力转向系统，所述电动液压助力转向系统包括转向电机和控制装置，所述控制装置的控制信号输出端连接所述转向电机，所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止，通过不响应停机控制、相应的延时控制或者缓慢减小转向电机转速的方式控制转向电机，使得方向盘依然具有液压助力，手感较软，不再出现打手现象，保证了车辆的驾驶安全。

进一步地，为了实现转弯工况的转向电机控制，该车辆中的控制装置还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

进一步地，为了便于控制转向电机，该车辆中当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

附图说明

图1是本发明方法实施例1的一种电动液压助力转向电机的控制方法的静止状态的流程图；

图2是本发明方法实施例1的一种电动液压助力转向电机的控制方法的运动状态的流程图；

图3是本发明方法实施例2的一种电动液压助力转向电机的控制方法流程图；

图4是本发明方法实施例3的一种电动液压助力转向电机的控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

方法实施例1

本发明提供一种电动液压助力转向电机的控制方法，该方法包含有两种状态，一种状态为车辆静止，另一种为车辆运行，当车辆静止时，如图1所示，包括以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令。

方向盘处于某一角度，转向电机突然停机，实车转向液压助力突然失去，因方向盘自回特性，导致打手，若控制转向电机不响应停机指令即不会导致打手的问题。

当车辆运行时，如图2所示，包括以下步骤：

1)获取车速信息、方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态时，判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令。

通过现有的车辆中的相应的装置对车速和方向盘转角进行采集，并获取得到转向电机停机指令信息，当车辆处于转弯行驶状态时，此时存在以下情况：第一种情况为，方向盘有转角但是转角固定；第二种情况为，方向有转角但是转角变化。针对第二种情况，转角有变化表明此时转向具有使能，因此，不会发出转向电机停机指令，只有针对第一种情况时，转角固定不发生变化转向不具有使能，可能会发出转向电机停机指令。

在车辆处于转弯行驶状态时，若此时出现转向电机停机，轮胎与地面摩擦，会导致轮胎回正，对方向盘也产生相应的回正力矩，使得方向盘快速回转，容易造成方向盘回正打手的现象，而通过不响应停机控制继续控制转向电机运行，使得方向盘依然具有液压助力，手感较软，不会再出现打手现象。

方法实施例2

本发明提供一种电动液压助力转向电机的控制方法，当车辆静止时，包括以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机延时设定时间后响应停机指令。

方向盘处于某一角度，转向电机突然停机，实车转向液压助力突然失去，因方向盘自回特性，导致打手，若控制转向电机延时设定时间后响应停机指令即驾驶员存在一定的反映时间，不容易出现打手的现象。

当车辆运行时，如图3所示，包括以下步骤：

1)获取车速信息、方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态时，判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机延时设定时间后响应停机指令。

该方法实施例2中的控制方法为延时停机的控制方法，通过现有的车辆中的相应的装置对车速和方向盘转角进行采集，并获取得到转向电机停机指令信息，当车辆处于转弯行驶状态时，此时存在以下情况：第一种情况为，方向盘有转角但是转角固定；第二种情况为，方向有转角但是转角变化。针对第二种情况，转角有变化表明此时转向具有使能，因此，不会发出转向电机停机指令，只有针对第一种情况时，转角固定不发生变化转向不具有使能，可能会发出转向电机停机指令。

在车辆处于转弯行驶状态时，若此时出现转向电机停机，轮胎与地面摩擦，会导致轮胎回正，对方向盘也产生相应的回正力矩，使得方向盘快速回转，容易造成方向盘回正打手的现象，而通过继续控制转向电机运行保持设定时间后(一般选取2-10秒)，再让转向电机转速在自然停机状态下降低到零，自然停机所用时间大约小于500ms。这段时间车辆的转向可能已经完成，因此，方向盘的转角会发生变化，转向电机具有了使能信号，从而不会出现转向行驶断了液压助力的现象。

方法实施例3

本发明提供一种电动液压助力转向电机的控制方法，当车辆静止时，包括以下步骤：

1)获取方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

方向盘处于某一角度，转向电机突然停机，实车转向液压助力突然失去，因方向盘自回特性，导致打手，若控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止即方向盘的回正力矩是一点点变化，不容易出现打手的现象。

当车辆运行时，如图4所示，包括以下步骤：

1)获取车速信息、方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态时，判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

该方法实施例3中的控制方法为缓速停机(或者叫减速停机)控制方法，通过现有的车辆中的相应的装置对车速和方向盘转角进行采集，并获取得到转向电机停机指令信息，当车辆处于转弯行驶状态时，此时存在以下情况：第一种情况为，方向盘有转角但是转角固定；第二种情况为，方向有转角但是转角变化。针对第二种情况，转角有变化表明此时转向具有使能，因此，不会发出转向电机停机指令，只有针对第一种情况时，转角固定不发生变化转向不具有使能，可能会发出转向电机停机指令。

在车辆处于转弯行驶状态时，若此时出现转向电机停机，轮胎与地面摩擦，会导致轮胎回正，对方向盘也产生相应的回正力矩，使得方向盘快速回转，容易造成方向盘回正打手的现象，而通过控制转向电机按照线性将转速逐渐降低到零，斜率为设定值，以满足缓慢降低的条件，也可以在一定时间内(一般选取10秒)将转向电机的转速逐渐变为零，转速可以按照非线性变化，方向盘的液压助力会缓慢降低，当驾驶员察觉时会转动方向盘给出使能信号继续控制转向电机运行，从而不会出现转向行驶完全断了液压助力的现象，不会出现方向盘打手造成驾驶员手受伤的现象。

车辆实施例1

本发明还提供一种车辆，该车辆包括车辆本体和设置于车辆本体中的电动液压助力转向系统，电动液压助力转向系统包括液压助力转向机构、转向电机和控制装置，转向电机为液压助力转向机构的动力源，控制装置的控制信号输出端连接转向电机，该控制装置可以为现有电动液压助力转向系统中的控制器，也可以为转向电机的电机控制器，也可以为另外附加的控制器，该控制装置通过相应的程序实现上述方法实施例1中的控制方法，在此不再赘述。

车辆实施例2

本发明还提供一种车辆，该车辆包括车辆本体和设置于车辆本体中的电动液压助力转向系统，电动液压助力转向系统包括液压助力转向机构、转向电机和控制装置，转向电机为液压助力转向机构的动力源，控制装置的控制信号输出端连接转向电机，该控制装置可以为现有电动液压助力转向系统中的控制器，也可以为转向电机的电机控制器，也可以为另外附加的控制器，该控制装置通过相应的程序实现上述方法实施例2中的控制方法，在此不再赘述。

车辆实施例3

本发明还提供一种车辆，该车辆包括车辆本体和设置于车辆本体中的电动液压助力转向系统，电动液压助力转向系统包括液压助力转向机构、转向电机和控制装置，转向电机为液压助力转向机构的动力源，控制装置的控制信号输出端连接转向电机，该控制装置可以为现有电动液压助力转向系统中的控制器，也可以为转向电机的电机控制器，也可以为另外附加的控制器，该控制装置通过相应的程序实现上述方法实施例3中的控制方法，在此不再赘述。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动液压助力转向电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取至少方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

2.根据权利要求1所述的电动液压助力转向电机的控制方法，其特征在于，还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

3.根据权利要求2所述的电动液压助力转向电机的控制方法，其特征在于，当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

4.一种电动液压助力转向电机的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取至少方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

5.根据权利要求4所述的电动液压助力转向电机的控制装置，其特征在于，还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

6.根据权利要求5所述的电动液压助力转向电机的控制装置，其特征在于，当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

7.一种车辆，包括车辆本体和电动液压助力转向系统，所述电动液压助力转向系统包括转向电机和控制装置，所述控制装置的控制信号输出端连接所述转向电机，所述控制装置包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)获取至少方向盘转角信息和转向电机停机指令信息；

2)根据方向盘转角信息判断方向盘转角是否大于设定转角值，当方向盘转角大于设定转角值时，根据转向电机停机指令信息判断是否收到转向电机停机指令；

3)若是，则控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，还获取车速信息，根据车速信息和方向盘转角信息判断车辆是否行驶中且处于转弯状态，当车辆处于转弯行驶状态，且收到转向电机停机指令时，控制转向电机不响应停机指令或控制转向电机延时设定时间后响应停机指令或控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行减速直至停止。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，当车辆处于转弯行驶状态时，若收到转向电机停机指令，则控制转向电机以一个小于设定减速度值的减速度进行线性减速直至停止。

Images