基于驾驶风格的自适应转向控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆转向系统领域，特别是涉及一种基于驾驶风格的自适应转向控制 系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 在传统的EPS系统工作时，其助力性能主要体现在三个方面，即：助力功能、回正功 能、阻尼功能。在EPS开发过程中，转向系统的助力性能都经由主机厂相关人员负责评审，并 由指定的工程人员固化系统参数，然后集成到整车提供给终端消费者；由于每个车型大多 采用预设的一套EPS调试参数，因此助力、回正、阻尼功能无法100%满足不同消费者的驾驶 操控要求。
[0003] 随着市场的需求不断发展，在一些高端车上开始逐渐配置具有模式选择功能的 EPS，驾驶员可以通过模式按钮选择所需的转向操控风格。但是这种预设型模式选择方式大 多数只能支持3种驾驶模式，且无法根据实时的驾驶风格进行自动调节和切换，额外的开关 按钮会增加开发成本以及人机界面的复杂度。
[0004] 专利文献CN101875370B中公开了一种汽车自适应智能转向系统，通过控制中央 ECU从CAN总线上提取横摆角速度信号、方向盘转角信号和车速信号进行计算，以确定角传 动比；同时，依赖于方向盘压力传感器对助力马达的输出力矩进行调整。但是该专利中对于 不同的驾驶模式的选择还是依赖于开发触发，并不能完全对驾驶员的操控风格做出判断后 分配合理的助力策略。
[0005] 另外一方面，整车级别的电子系统装备越来越完善，各种各样的传感器被广泛地 应用在汽车各级部件上，能够监测车辆各种动态变化，CAN通讯技术的普及大大提高整车 信息的传递效率，也为转向系统的新功能的开发提供了有力的条件。
[0006] 因此，基于现有车辆系统配置和转向系统功能平台，可以开发出高附加值的辅助 功能，可以进一步提升EPS广品的实用性。
【发明内容】
[0007] 本发明主要解决的技术问题是提供一种基于驾驶风格的自适应转向控制系统及 其控制方法，具有可靠性能高、定位精确、结构紧凑、转位速度快、噪音小，价格低廉等优点， 同时在小型数控机床的应用及普及上有着广泛的市场前景。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是： 提供一种基于驾驶风格的自适应转向控制系统，其包括： 助力策略控制模块:接收发动机转速信号、油门踏板信号、车速信号、横摆角速度信号、 制动主缸压力信号、方向盘转角信号和方向盘扭矩信号，然后对接收信号分别进行处理，并 且按照权重综合计算驾驶风格系数，分配合理的助力控制策略信息； 回正策略控制模块:接收车速信号、横摆角速度信号以及方向盘转角信号，基于输入信 号的分析，分配合理的回正控制策略信息； 阻尼策略控制模块:接收车速信号、横摆角速度信号以及方向盘转角信号、方向盘扭矩 信号，分析以上输入信号，分配合理的阻尼控制策略信息； 执行单元模块:能够对EPS ECU的控制指令做出快速响应并且输出需要的扭矩； 电动助力转向系统控制器分别接收和计算助力策略控制模块、回正策略控制模块和阻 尼策略控制模块的策略信息，集成后得到最终控制策略信息，通过控制执行单元模块中EPS 马达的工作电流电压来实现控制策略。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述助力策略控制模块、所述回正策略控制模块和 所述阻尼策略控制模块各自单独进行信息接收和信息计算。
[00?0]在本发明一个较佳实施例中，上述执行单元模块包括EPS马达。
[0011] -种基于驾驶风格的自适应转向控制系统的控制方法，其步骤包括： 通过定义静态驾驶、加速驾驶、制动驾驶、转向驾驶工况收集驾驶风格系数，并且通过 权重综合计算得到最终判断因子，进而分配相应的控制策略； 通过设定车速和方向盘的转动幅度，监测车辆横摆角速度变化，判断驾驶员的驾驶风 格，并且存储在电动助力转向系统控制器中； 通过定义车速、横摆角速度、方向盘转角的门限和方向盘扭矩信号的处理方法，判断驾 驶员的转向风格； 根据获得的助力、回正、阻尼策略控制模式的决策分配，得到EPS最终的控制策略，并发 送给EPS马达执行。
[0012] 在本发明一个较佳实施例中，在助力策略控制模块中，助力策略控制模块接收CAN 总线上的发动机转速信号、油门踏板信号、车速信号、横摆角速度信号、制动主缸压力信号、 方向盘转角信号和方向盘扭矩信号，根据定义的驾驶方式对接收信号分别进行处理，并且 按照权重综合计算，得到当前的驾驶风格信息： (1.1) 静态驾驶方式计算，即车速信号F = O时： a. 1.1)方向盘转角信号Sfl、方向盘转角信号的加速度丨||__且方向盘扭矩传感 器信号ISII，则静态驾驶方式计分为0; (1 · 1 ·2)方向盘转角信号_ > K，方向盘转角信号的加速度鎮|_獨且方向盘扭矩传感 器信号議I#: ，则静态驾驶方式计分为1; (1.1.3)其它条件下，静态驾驶方式计分为0.5; 其中，01、02、&1、&241和七2为系统预设值，每当方向盘转角信号|||=|时完成一次计分 周期，静态驾驶方式的计分为20次历史计分的平均值S; (1.2) 加速驾驶方式计算，车辆速度变化表示为變，当fy时： (1.2.1) 发动机转速m:齡M且油门踏板信号P碧:|ii时，则加速驾驶方式计分为0; (1.2.2) 发动机转速糖且油门踏板信号?__2:时，则加速驾驶方式计分为1; (1.2.3) 其它条件下，加速驾驶方式计分为0.5; 其中，轉:为系统预设值，每当车辆速度变化从变化到_ s g 时为完成一次计分周期，加速驾驶方式的计分为100次历史计分的平均值G; (I · 3)制动驾驶方式计算，制动主缸压力信号f > G、制动主缸压力变化速度表示为f 时： (1.3. l)0<f < 时，制动驾驶方式计分为O; (1.3.2) 萝_處_时，制动驾驶方式计分为1; (1.3.3) 其它条件下，制动驾驶方式计分为0.5。
[0013]其中，为系统预设值，每当F=藤时完成一次计分周期，制动驾驶方式的最 终计分为1 〇〇次历史计分的平均值Z; (1.4) 转向驾驶方式计算，即车速信号賢且方向盘转角信号绝对值Ilplf时： (1.4.1) 横摆角速度信号丨?1 < _Γ0，且方向盘转角信号变化速度_j〈03时，转向驾驶 方式计分为0; (1.4.2) 横摆角速度信号,f :F:i，且方向盘转角信号变化速度_|:>麵1:?，转向驾驶 方式计分为1; (1.4.3) 其它条件下，转向驾驶方式计分为0.5; 其中，r〇、rl、03和Θ4为系统预设值，每当时完成一次计分周期，转向驾驶方式的 计分为200次历史计分的平均值Y; (1.5) 最终的助力策略控制模块判断因子Assist_Base根据如下权重公式计算：
[0014] 6.根据权利要求5所述的基于驾驶风格的自适应转向控制系统的控制方法，其特 征在于，在回正策略控制模块中，回正策略控制模块接收CAN总线上的车速信号、横摆角速 度信号以及方向盘转角信号，根据对以上输入信号的分析，选择合适的回正控制策略： (2.1) 低速回正驾驶方式计算： 车速信号且方向盘转角信号绝对值条件满足|>热时，即进入回正等待模式， 方向盘回正过程中，当方向盘转角信号的绝对值下降到时，开始下面的计算： 如车辆横摆角速度的绝对值禱，2 ,则回正驾驶方式计分为0; 如车辆横摆角速度的绝对值!}·1>「3,则回正驾驶方式计分为1; 其余条件下，回正驾驶方式计分为〇. 5; (2.2) 高速回正驾驶方式计算： 当车速信号V·?，且方向盘转角信号绝对值条件满足|_>f时，即进入回正等待模 式，方向盘回正过程中，当方向盘转角信号的绝对值下降到謂二_时，开始下面的计算： 如车辆横摆角速度的绝对值難则回正驾驶方式计分为0; 如车辆横摆角速度的绝对值丨丨I _> TS，则回正驾驶方式计分为1; 其余条件下，回正驾驶方式计分为〇. 5; 其中，V0、85、Θ6、Θ7、Θ8、r4、r5、r2和r3为系统预设值，从方向盘进入等待 模式到方向盘回到中点位置为一次计分周期，回正驾驶方式的计算分值为50次历史计分的 平均值R，作为回正策略控制模块判断因子。
[0015] 在本发明一个较佳实施例中，在阻尼策略控制模块中，阻尼策略控制模块需要接 收CAN总线上的车速信号、横摆角速度信号以及方向盘转角信号和方向盘扭矩信号，并对以 上输入信号的分析，选择