一种电动助力转向控制方法、控制装置及电子设备与流程

1.本技术涉及助力转向控制技术领域，具体涉及一种电动助力转向控制方法、控制装置及电子设备。


背景技术：

2.目前，在乘用车及商用车领域，随着车辆电动化发展的趋势，大量的车辆采用了电动转向系统，如商用车的电动循坏球转向系统、乘用车的电动齿轮齿条助力转向系统、以及管柱助力式电动转向系统。在上述eps(electric power steering，电动助力转向系统)的大量应用下，对其安全性和稳定性均提出了更高的要求。
3.相关技术中，若电动助力转向系统eps出现故障，则会直接切断eps助力。但是，在车辆的实际使用过程中，eps进入故障状态的判断单一，任何异常工况均会报错，并进入同一种失效模式，导致eps的整车适用性较差，且车辆的可控性和安全性均不高。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷之一，本技术的目的在于提供一种电动助力转向控制方法、控制装置及电子设备，以解决相关技术中eps的整车适用性较差、且车辆的可控性和安全性均不高的问题。
5.本技术第一方面提供一种电动助力转向控制方法，其包括步骤：
6.当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值；
7.若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式。
8.一些实施例中，当满足助力启动条件且eps自检有故障时，还包括：
9.若自检故障为外部信号故障，则进入固定车速助力模式；
10.若自检故障为eps内部故障，则进入故障模式，eps下电。
11.一些实施例中，若eps出现可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
12.一些实施例中，若eps出现不可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力；上述第二预设时间大于第一预设时间。
13.一些实施例中，若eps出现不可恢复的严重故障，则关闭助力。
14.一些实施例中，上述方法还包括：
15.预设故障列表，上述故障列表包括可恢复的非安全故障、可恢复的安全故障、不可恢复的安全故障和不可恢复的严重故障；
16.上述可恢复的非安全故障包括车速信号丢失或异常；
17.上述可恢复的安全故障包括车辆控制器状态信号丢失且车速为0；
18.上述不可恢复的安全故障包括点火信号丢失、车辆控制器状态信号丢失；
19.上述不可恢复的严重故障包括eps内部故障、扭矩信号故障、以及转向角度信号故障。
20.一些实施例中，当点火信号和车辆控制器状态信号均断开、且车速小于预设值时，关闭助力。
21.一些实施例中，上述预设值为5km/h。
22.本技术第二方面提供一种电动助力转向控制装置，其包括：
23.判断模块，其用于判断是否满足助力启动条件；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值；
24.自检模块，其用于控制eps自检；
25.控制模块，其用于当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；
26.降级模块，其用于当eps出现可恢复的非安全故障时，控制eps助力模式降级至固定车速助力模式；
27.上述控制模块还用于当可恢复的非安全故障恢复时，重新进入eps助力模式。
28.本技术第三方面提供一种用于电动助力转向控制的电子设备，包括处理器和存储器，上述处理器执行上述存储器中的代码实现如下电动助力转向控制方法：
29.当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值；
30.若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式。
31.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
32.本技术的电动助力转向控制方法、控制装置及电子设备，当满足助力启动条件且eps自检无故障时，即可进入eps助力模式，该助力启动条件为接收到点火信号和车辆控制器状态信号、或者接收到点火信号且车速不小于预设值；eps正常助力模式下，若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，直至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式；因此，一方面对进入eps助力模式的助力启动条件进行了明确的定义，实现在特殊工况下仍能提供助力输出，保障车辆的可控性和安全性；另一方面，出现可恢复的非安全故障时，可实现转向助力状态的平稳切换，以保证乘员的安全、系统的稳定，以及操作舒适性要求，有效提高eps的整车适用性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例中电动助力转向控制方法的第一种流程图；
35.图2为本技术实施例中电动助力转向控制方法的第二种流程图；
36.图3为本技术实施例中电动助力转向控制方法的第三种流程图。
具体实施方式
37.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
38.本技术实施例提供一种电动助力转向控制方法、控制装置及电子设备，其能解决相关技术中eps的整车适用性较差、以及车辆的可控性和安全性均不高的问题。
39.如图1所示，本技术实施例的电动助力转向控制方法，包括如下步骤：
40.s1.当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值。此时，eps正常工作模式下，eps实现全助力输出，并且依据车辆的车速、以及方向盘转速条件，实现转向助力的随速调整。
41.s2.若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式。
42.本技术实施例的电动助力转向控制方法，当满足助力启动条件且eps自检无故障时，即可进入eps助力模式，该助力启动条件为接收到点火信号和车辆控制器状态信号、或者接收到点火信号且车速不小于预设值；eps正常助力模式下，若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，直至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式；因此，一方面对进入eps助力模式的助力启动条件进行了明确的定义，实现在特殊工况下仍能提供助力输出，保障车辆的可控性和安全性；另一方面，出现可恢复的非安全故障时，可实现转向助力状态的平稳切换，以保证乘员的安全、系统的稳定，以及操作舒适性要求，有效提高eps的整车适用性。
43.优选地，上述预设值为5km/h。本实施例中，通过将预设值设为5km/h，可实现在车辆车速在大于或等于5km/h的出现意外溜车等工况时，提供转向助力，使车辆在该溜车工况下具备方向可控性，进而提高车辆的安全性。
44.本实施例中，当接收到点火信号以及车辆控制器状态信号(ign on&&vcu ready＝1)时，表明助力启动条件满足；另外，当接收到点火信号且车速不小于预设值(ign on&&veh_speed>＝5km/h)时，仍表明助力启动条件满足。
45.其中，vcu ready为车辆控制器状态信号，以便于确定车辆是否合适于乘员使用。
46.本实施例中，当满足助力启动条件且eps自检有故障时，还包括以下步骤：
47.首先，若自检故障为外部信号故障，则进入固定车速助力模式；
48.可选地，外部信号故障包括车速信号丢失或不完整、车辆控制器状态信号丢失或不完整等。
49.当接收到点火信号(ign on)且eps自检出现车速信号丢失或不完整时，若接收到车辆控制器状态信号，则仍表明助力启动条件满足，此时eps可进入固定车速助力模式。
50.当接收到点火信号(ign on)且eps自检出现车辆控制器状态信号丢失或不完整时，若车速不小于预设值，则仍表明助力启动条件满足，此时eps仍可进入固定车速助力模式。
51.本实施例中，固定车速助力模式的车速限定为60
‑
80km/h。此时eps的输出助力较
小，实际表现为转向手力相比正常驾驶状态偏重，因此，该固定车速助力模式下仍然可以满足车辆的行驶需求，同时，还会提醒驾驶员需要进行检修。
52.在上述实施例的基础上，本实施例中，若eps出现可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
53.然后，若上述自检故障为eps内部故障，则进入故障模式，此时eps下电。
54.可选地，eps内部故障包括eps控制器内部报故障、传感器故障、以及马达故障等，即eps自检出现任一eps内部故障，则eps进入故障模式，并下电。
55.进一步地，若eps出现不可恢复的安全故障，则控制上述eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力；上述第二预设时间大于第一预设时间。
56.本实施例中，若eps出现不可恢复的严重故障，则关闭助力。
57.优选地，如图2所示，本技术实施例的电动助力转向控制方法，具体包括如下步骤：
58.s1.当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值。
59.s2.若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式。
60.s3.若eps出现可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
61.s4.若eps出现不可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力；所述第二预设时间大于第一预设时间。
62.s5.若eps出现不可恢复的严重故障，则关闭助力。
63.在上述实施例的基础上，本实施例中，上述方法还包括以下步骤：
64.预设故障列表，上述故障列表包括可恢复的非安全故障、可恢复的安全故障、不可恢复的安全故障和不可恢复的严重故障；
65.上述可恢复的非安全故障包括车速信号丢失或异常；
66.上述可恢复的安全故障包括车辆控制器状态信号丢失且车速为0；
67.上述不可恢复的安全故障包括点火信号丢失、车辆控制器状态信号丢失；
68.上述不可恢复的严重故障包括eps内部故障、扭矩信号故障、以及转向角度信号故障。
69.本实施例中，当点火信号和车辆控制器状态信号均断开、且车速小于预设值时，关闭助力。
70.本实施例中，eps的下电条件为点火信号断开(ign off)、车辆控制器状态信号断开(vcu ready＝0)、且车速小于预设值。当eps满足下电条件时，进入下电模式。通过增加对车速的判断，以防止在停车熄火之后，车辆还有车速的工况如意外溜车，此时eps仍能提供转向助力，使车辆在该工况下具备方向可控性，提高车辆的安全性。
71.本实施例中，eps的数据安全性和稳定性对保障乘员的安全至关重要，因此，在eps的产品开发中，除了从设计、生产等方面提高产品质量外，还可针对潜在的失效模式，设计相应的安全机制，如视觉提醒、声音、以及助力降级等措施，保障基本的转向功能，确保在故障状态下车辆的可控性。
72.如图3所示，本实施例的电动助力转向控制方法，具体包括以下步骤：
73.首先，车辆上电(ign on)后，eps处于初始化模式状态，此时会进行内部自检、以及
对外部信号的检测，并在满足不同的条件下进入不同的工作模式，如正常助力、固定车速助力以及故障模式等。本实施例中，预设值为5km/h。
74.当满足助力启动条件且eps自检无故障时，表明eps接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值(ign on&&(vcu ready＝1or veh_speed>＝5km/h))，同时eps自检无故障，此时，eps会依据车辆控制器状态信号以及车速信号进入正常助力状态。
75.本实施例的自检故障分级包括f1(外部信号故障)和f2(eps内部故障)。
76.当满足助力启动条件且自检故障为外部信号故障，如输入的车速信号无效等，则进入固定车速助力模式。固定车速助力模式的车速一般会限定到60
‑
80km/h，此时eps输出助力较小，转向手力相比正常驾驶状态偏重，仍然可以满足车辆的行驶需求，但是会提醒驾驶员需要检修。
77.当满足助力启动条件且自检故障为eps内部故障，如eps控制器内部报故障、传感器故障、以及马达故障等，则直接进入故障模式，eps下电。
78.本实施例的自检故障分级及对应的故障说明参见下表1所示。
79.表1
[0080][0081]
然后，eps进入正常助力状态时，即此时eps处于正常工作状态，并实现全助力输出，且还会依据车速、以及方向盘转速条件，实现转向助力的随速调整；此时，仍需实时监控eps状态，以便于在eps出现故障时进行及时助力降级模式的响应。
[0082]
其中，降级模式按照故障的严重程度分为四种，包括降级模式1、降级模式2、降级模式3以及降级模式4。
[0083]
具体地，上述eps正常助力状态下，若eps出现c1故障，如车辆外部信号丢失或异常，包括车速信号的丢失或异常等，则eps会降级至固定车速助力模式，此时，由eps正常助力模式降级至降级模式1(固定车速助力模式)，即可恢复的小助力模式。
[0084]
本实施例中，若该车辆外部信号恢复后，则可重新进入eps助力模式，即由降级模式1升级至eps正常助力模式。
[0085]
上述eps正常助力状态下，若eps出现c2故障，如车辆在停车后，驾驶员忘记下电，此时车辆控制器状态信号丢失且车速为0，则eps由eps正常助力模式降级至降级模式2，降级模式2为eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
[0086]
本实施例中，第一预设时间为30s，在30s的eps助力模式之后关闭助力，可防止在此工况下，eps持续提供正常助力，导致车辆蓄电池电源异常消耗。
[0087]
上述eps正常助力状态下，若eps出现c3故障，如车辆在行驶过程中，车辆外部关键信号丢失，如点火信号丢失、车辆控制器状态信号丢失等，则eps由eps正常助力模式降级至降级模式3，降级模式3为eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力，并需要通过扬声器语音提示或显示屏显示等方式提醒驾驶员。
[0088]
本实施例中，第二预设时间为120s，在120s的eps助力模式之后关闭助力，可确保
驾驶员能有足够的时间将车辆进行安全处理。
[0089]
上述eps正常助力状态下，若eps出现c4故障，如车辆在行驶过程中，车辆外部关键信号丢失，如eps内部控制器故障，扭矩、角度信号故障等，则由eps正常助力模式降级至降级模式4，降级模式4为eps直接进入故障模式，eps下电，并需要通过扬声器语音提示或显示屏显示等方式提醒驾驶员。
[0090]
本实施例的降级模式及对应的故障说明参见下表2所示。
[0091]
表2
[0092]
编号降级模式故障说明1c1可恢复的非安全故障2c2可恢复的安全相关故障3c3不可恢复的安全相关故障，需要提醒驾驶员4c4不可恢复的安全相关严重故障，需要提醒驾驶员
[0093]
最后，当车辆满足下电条件且eps未下电时，eps进入下电模式。本实施例中，eps进入下电模式的条件为：点火信号和车辆控制器状态信号均断开、且车速小于预设值(ign off&&vcu ready＝0&&veh_speed<5km/h)。通过增加了对车速的判断，以便于在停车熄火之后，若车辆还有车速如意外溜车等工况下，仍能提供转向助力，使车辆在该工况下具备方向可控性，提高车辆安全性。
[0094]
本实施例的电动助力转向控制方法，使eps能够应对不同的车辆工况，为客户提供更完善的安全保障。不仅在eps的启动和退出工况中，增加了对车速的判断策略，并对启动和退出条件进行了详细的定义，实现在特殊工况下提供助力输出，保障车辆的安全性，同时，在eps行车工况中，通过4种不同的失效条件，响应不同的eps降级策略，使eps具有更好的适应性。
[0095]
本技术实施例的电动助力转向控制装置包括判断模块、自检模块、控制模块以及降级模块。
[0096]
上述判断模块用于判断是否满足助力启动条件；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值，即当判断模块接收到点火信号和车辆控制器状态信号时，判断模块判断助力启动条件满足；另外，当上述判断模块接收到点火信号且车速不小于预设值时，判断模块仍判断助力启动条件满足。
[0097]
上述自检模块用于控制eps自检。
[0098]
上述控制模块用于当满足助力启动条件且eps自检无故障时，控制eps进入eps助力模式。此时，eps处于正常工作模式，并依据车辆的车速、以及方向盘转速条件，实现转向助力的随速调整。
[0099]
上述降级模块用于当eps出现可恢复的非安全故障时，控制eps助力模式降级至固定车速助力模式。此时，固定车速助力模式的车速限定为60
‑
80km/h。此时仍然可以满足车辆的行驶需求。
[0100]
上述控制模块还用于当可恢复的非安全故障恢复时，重新进入eps助力模式。本实施例中，上述可恢复的非安全故障包括车速信号丢失或异常等。
[0101]
优选地，上述控制模块还用于当满足助力启动条件且自检故障为外部信号故障时，进入固定车速助力模式。上述控制模块还用于当满足助力启动条件且自检故障为eps内
部故障时，则进入故障模式，eps下电。
[0102]
可选地，当eps出现可恢复的安全故障时，上述控制模块还用于将eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
[0103]
本实施例中，上述可恢复的安全故障包括车辆控制器状态信号丢失且车速为0。
[0104]
可选地，当eps出现不可恢复的安全故障时，上述控制模块还用于将eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力，且上述第二预设时间大于第一预设时间。本实施例中，上述不可恢复的安全故障包括点火信号丢失、车辆控制器状态信号丢失等。
[0105]
可选地，当eps出现不可恢复的严重故障时，上述控制模块还用于关闭助力。此时，eps直接进入故障模式。本实施例中，上述不可恢复的严重故障包括eps内部故障、扭矩信号故障、以及转向角度信号故障等。
[0106]
本实施例中，上述电动助力转向控制装置还包括预设模块以及存储模块，该预设模块用于预设故障列表，该故障列表包括上述可恢复的非安全故障、可恢复的安全故障、不可恢复的安全故障和不可恢复的严重故障。上述存储模块用于存储该故障列表。
[0107]
本实施例中，上述电动助力转向控制装置可设置在上述eps内，也可不设置在eps内。
[0108]
本实施例的电动助力转向控制装置，适用于上述各电动助力转向控制方法，不仅在启动以及停车过程中，于不同特殊工况下提供助力输出，实现在特殊工况下仍能提供助力输出，保证车辆可控性，还可在正常驾驶过程中，结合故障分级的eps不同降级模式策略，提供四种级别安全模式，实现转向助力状态的平稳切换，以保证乘员的安全、系统的稳定，以及操作舒适性要求，提高车辆的驾驶安全性。
[0109]
本技术实施例的用于电动助力转向控制的电子设备包括处理器和存储器，上述处理器执行上述存储器中的代码实现下述的电动助力转向控制方法：
[0110]
当满足助力启动条件且eps自检无故障时，进入eps助力模式；上述助力启动条件为接收到点火信号、以及接收到车辆控制器状态信号或车速不小于预设值；
[0111]
若eps出现可恢复的非安全故障，则由eps助力模式降级至固定车速助力模式，至该可恢复的非安全故障恢复后，重新进入eps助力模式。
[0112]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0113]
当满足助力启动条件且eps自检有故障时，若自检故障为外部信号故障，则进入固定车速助力模式；若自检故障为eps内部故障，则进入故障模式，eps下电。
[0114]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0115]
若eps出现可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第一预设时间后关闭助力。
[0116]
本实施例中，第一预设时间优选为30s，在出现可恢复的安全故障的工况下，于30s的eps助力模式之后关闭助力，可防止eps持续提供正常助力，导致车辆蓄电池电源异常消耗。
[0117]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0118]
若eps出现不可恢复的安全故障，则eps助力模式持续第二预设时间后关闭助力；
上述第二预设时间大于上述第一预设时间。
[0119]
本实施例中，上述第二预设时间优选为120s，在出现不可恢复的安全故障的工况下，于120s的eps助力模式之后关闭助力，可确保驾驶员能有足够的时间将车辆进行安全处理。
[0120]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0121]
若eps出现不可恢复的严重故障，则关闭助力。
[0122]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0123]
预设故障列表，上述故障列表包括可恢复的非安全故障、可恢复的安全故障、不可恢复的安全故障和不可恢复的严重故障；
[0124]
上述可恢复的非安全故障包括车速信号丢失或异常；
[0125]
上述可恢复的安全故障包括车辆控制器状态信号丢失且车速为0；
[0126]
上述不可恢复的安全故障包括点火信号丢失、车辆控制器状态信号丢失；
[0127]
上述不可恢复的严重故障包括eps内部故障、扭矩信号故障、以及转向角度信号故障。
[0128]
可选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现如下电动助力转向控制方法：
[0129]
当点火信号和车辆控制器状态信号均断开、且车速小于预设值时，关闭助力。
[0130]
优选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现前述电动助力转向控制方法中的其他步骤。
[0131]
需要说明的是，在本技术中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0132]
以上仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。