[发明专利]一种操纵杆线控转向控制方法

说明书

本发明公开了一种操纵杆线控转向控制方法，包括以下步骤：采集操纵杆转角δ_d，并通过转角因子f_δ和速度因子f_u修正，计算出理想稳态前轮转角根据线性二自由度参考模型计算参考横摆角速度ω_r和参考质心侧偏角β_r；检测实际横摆角速度和质心侧偏角与参考值的偏差是否达到稳定阈值，若未达阈值则令理想前轮转角若达到阈值则使用基于模型预测的稳定性控制程序修正理想前轮转角，并计算各车轮的制动力矩；转向执行电机及制动系统根据指令执行动作。本发明可以简化转向操作、提高操纵稳定性、节省车内空间、减小碰撞伤害并且易于实现自动驾驶模式和手动驾驶模式的切换。

技术领域

本发明属于汽车转向系统中的线控转向系统技术领域，具体涉及一种操纵杆线控转向控制方法。

背景技术

当前汽车自动驾驶技术快速发展，在L3、L4级自动驾驶车辆上，既需要为驾驶员预留充足的活动空间，又需要保证手动驾驶的便捷性和安全性。传统的方向盘式机械转向系统操纵动作大、占用空间较多、限制更高规格安全气囊的安装、遮挡仪表、转向柱结构在碰撞时易对驾驶员造成伤害，并且方向盘与转向轮是联动的，车辆稳定性控制系统无法直接修正转向角；在自动驾驶系统工作时，易导致车内乘员活动对自动驾驶系统的干扰。

中国授权专利“一种基于操纵杆的线控转向系统角传动比控制方法(201210385476.3)”中，通过角传动比对操纵杆转角积分求出转向轮转角，未根据车辆运动状态采取稳定性辅助措施。当车辆在湿滑路面行驶或紧急转向时，由于轮胎侧偏力的饱和，车辆易产生侧滑或激转，进而失控。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种操纵杆线控转向控制方法，可以对转向角进行修正，提高操纵稳定性。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种操纵杆线控转向控制方法，包括以下步骤：

步骤1、获取操纵杆转角；

步骤2、根据操纵杆转角大小和当前车速进行修正，得到理想稳态前轮转角；通过在转向中位设置一定的操纵死区，降低车辆直行时驾驶员的操纵负担；根据当前车速计算速度修正因子f_u，通过改变不同车速下的转向传动比，使转向增益在各种行驶工况下都保持在合理范围，且在低速时能够达到前轮转角的极限位置；计算理想稳态前轮转角

步骤3、根据理想稳态前轮转角和车辆的线性二自由度参考模型，计算参考横摆角速度和参考质心侧偏角；

步骤4、判断当前实际横摆角速度和质心侧偏角与参考值的偏差是否达到阈值，若达到阈值，转入步骤5；否则，直接控制转向执行电机跟踪理想稳态前轮转角；

步骤5、采用基于模型预测算法的稳定性控制程序修正转向角并对左右车轮差动制动。

对本发明的进一步改进，操纵杆转角δ_d的极限为±40°。

对本发明的进一步改进，步骤2所述得到理想稳态前轮转角的具体步骤为：

步骤2.1：根据操纵杆转角大小计算转角修正因子f_δ；

步骤2.2：根据当前车辆行驶速度计算速度修正因子f_u；

步骤2.3：基于转角修正因子f_δ、速度修正因子f_u操纵杆转角δ_d得到理想稳态前轮转角。理想稳态前轮转角的计算公式如下：

对本发明的进一步改进，步骤2.2中所述速度修正因子的设计方式如下：

1)在低速时，前轮转角能达到极限位置，此时速度修正因子为前轮极限转角与操纵杆转角极限的比值；