[发明专利]自动驾驶方向盘角度偏差修正方法、系统及车辆

说明书

本发明公开了一种自动驾驶方向盘角度偏差修正方法及系统，包括：步骤1、车辆的横向控制功能处于激活状态，判断以下条件是否均满足；车速大于预设车速阈值；位置误差绝对值小于预设误差绝对值阈值；道路曲率小于预设道路曲率值阈值；车辆的横摆角速度小于预设横摆角速度阈值；若以上条件均满足，且持续时间大于等于预设时间阈值，进入步骤2；步骤2、使用PID的积分项进行自学习；步骤3、将横向控制系统计算出的转向请求角度值加上自学习值作为横向控制的目标角度，同时将积分项清0；并存储步骤2所得的角度偏差值。本发明解决了自动驾驶车辆在每次启动时偏一侧行驶后才能对中的问题，以及出弯清积分后的再次对中过程过慢的问题。

技术领域

本发明属于方向盘角度控制技术领域，具体涉及一种自动驾驶方向盘角度偏差修正方法、系统及车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的日益成熟，越来越多的主机厂选择自动转向系统由扭矩控制改为角度控制。角度控制有更高的控制精度，对路面的激励也更加敏感，自动转向的乘坐体验也越好。

与扭矩控制不同的是，角度控制需要角度传感器来确定绝对零位（即方向盘的中位）。当前，EPS（电子转向系统）的转动角度测量有两种形式，一为EPS内部集成转角传感器（SAS），EPS可以直接输出绝对的转动角度值，在车辆下线标定绝对中位后，一般物理中位偏差不会随着使用而变化。二为外部转角传感器（SAS）测量输出，但是由于SAS的装配往往会有间隙，导致测量精度差，无法满足角度控制的精度需求。故外部SAS的EPS方案，一般角度控制软件只会在车辆上电时读取当前角度，实际控制过程中，由电机位置传感器转动进行角度反算后进行角度闭环，这种方案除了车辆下线标定角度中位误差，每次上电读取的SAS角度由于装配间隙等也会有额外的误差引入。两种方案目前都存在车辆下线的中位标定误差引入。在实际车辆进行自动转向控制时，给系统引入稳态误差，导致车辆对中的稳定性过差。

当车辆存在角度传感器标定中位与实际物理中位有偏差时，对于典型的PID控制来说，如果不使用积分项I，只使用PD控制，车辆在直路上就会偏一侧行驶。使用积分项的PID控制，车辆在直道上行驶，积分项可以消除行驶的偏差，使得车辆可以正常对中行驶。但是在积分累计过程中，车辆会明显的靠一侧行驶一段时间后，当积分项累积至方向盘角度中位偏差时，才能正常对中行驶。如果不对角度中位偏差进行修正，每次的激活都会有偏一边行驶一段时间后才正常对中行驶。在实际道路上开启自动转向功能时，如果车辆偏的一侧有离车道线较近的车或者大型车辆甚至靠近道路护栏等，会对使用者造成较大的心里压迫。

其次由于在弯道行驶过程中，前馈角度几乎不可能完全与过弯所需的角度匹配，导致了积分项的重新积累。尤其是道路会有横坡等存在，而这样的道路信息传感器又无法获取。在自动转向功能激活控制过弯道过程中，积分项的累积会补偿转向的不足或过度。导致在出弯到直道的过程中，积分项过饱和，车辆会偏向一侧超调后再次达到平衡。如果不对角度中位误差进行自动修正，即使出弯时，对积分项进行清零，也会导致车辆先跑偏后再对中。

因此，有必要开发一种新的自动驾驶方向盘角度偏差修正方法、系统及车辆。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驾驶方向盘角度偏差修正方法、系统及车辆，能解决在角度传感器标定中位与实际物理中位有偏差的情况下自动驾驶车辆在每次启动时偏一侧行驶后才能对中的问题，以及出弯清积分后的再次对中过程过慢的问题。

第一方面，本发明所述的自动驾驶方向盘角度偏差修正方法，包括以下步骤：

步骤1、车辆的横向控制功能处于激活状态，其中，横向控制是基于位置误差输入PID控制，且具有I项的控制，判断以下条件是否均满足；

车速大于预设车速阈值；

位置误差绝对值小于预设误差绝对值阈值；

道路曲率小于预设道路曲率值阈值；

车辆的横摆角速度小于预设横摆角速度阈值；