车辆反向冲击补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆反向冲击补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质。


背景技术：

2.目前汽车使用的具备高级功能越来越多，电动助力转向系统因随速助力、性能优越等因素得到广泛应用，随着电控技术功能扩展及新技术的研发，电控技术可最大程度使得转向舒适，其拓展功能也可在无人驾驶领域应用。当车辆受到路面横向冲击时，转向盘会出现打手、振动的现象，影响驾驶感受。转向拉杆部分出现松旷，车辆的冲击感会越来越大。
3.相关技术中，针对上述技术问题并没有有效的解决手段。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种车辆反向冲击补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质，旨在针对以上特殊情况下存在的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
6.第一方面，本发明实施例提供了一种车辆反向冲击补偿方法，所述方法包括：
7.获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及所述拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻；
8.其中，所述拉杆应力值为转向拉杆的应力值；
9.获取所述第一时刻与所述第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值；
10.根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。
11.可选地，根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿，包括：
12.当所述齿条位移值在预设阈值范围内时，确定拉杆总成存在间隙，在所述当前周期的时间差值后的时刻执行间隙补偿模式；其中，所述时间差值为第二时刻与第一时刻的时间差值；
13.当所述齿条位移值不在预设阈值范围内时，确定拉杆总成不存在间隙，在所述当前周期的下一周期检测到当拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的时刻执行冲击补偿模式。
14.可选地，所述方法还包括：
15.在所述当齿条位移值在预设阈值范围内且当时间差值大于预设拉杆间隙冲击载荷阀值时间时，在所述时间差值等于预设拉杆间隙冲击载荷阀值时间的时刻，执行过间隙补偿模式。
16.可选地，根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿的步骤，还包括：
17.基于当前车速值确定冲击补偿速度系数；
18.获取齿轮分度圆直径值以及基础助力与冲击载荷助力的力的差值；
19.根据所述冲击补偿速度系数、齿轮分度圆直径值和基础助力与冲击载荷助力的力的差值，计算助力补偿扭矩；
20.基于所述助力补偿扭矩，在驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。
21.可选地，在检测到车辆上用于获取转角信号的传感器出现故障时，将所述齿条位移值转化为转角信号对应的转向值；
22.在检测到车辆上用于获取扭矩信号的传感器出现故障时，将所述拉杆应力值转化为扭矩信号对应的扭矩值；
23.停止反向冲击补偿，并输出告警提示。
24.第二方面，本发明实施例提供了一种车辆反向冲击补偿装置，所述装置包括：
25.第一获取模块，用于获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及所述拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻；
26.其中，所述拉杆应力值为转向拉杆的应力值；
27.第二获取模块，用于获取所述第一时刻与所述第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值；
28.执行模块，用于根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆驾驶方向执行反向冲击补偿。
29.可选地，所述执行模块，包括：
30.第一执行子模块，用于当所述齿条位移值在预设阈值范围内时，确定拉杆总成存在间隙，在所述当前周期的时间差值后的时刻执行间隙补偿；
31.其中，所述时间差值为第二时刻与第一时刻的时间差值；
32.第二执行子模块，用于当所述齿条位移值不在预设阈值范围内时，确定拉杆总成不存在间隙，在所述当前周期的下一周期检测到当拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的时刻执行冲击补偿模式。
33.可选地，所述执行模块，还包括：
34.第一确定子模块，用于基于当前车速值确定冲击补偿速度系数；
35.第一获取子模块，用于获取齿轮分度圆直径值以及基础助力与冲击载荷助力的力的差值；
36.第一计算子模块，用于根据所述冲击补偿速度系数、齿轮分度圆直径值和基础助力与冲击载荷助力的力的差值，计算助力补偿扭矩；
37.第一补偿子模块，用于基于所述助力补偿扭矩，在驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。
38.第三方面，本发明实施例另外提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述第一方面所述的车辆反向冲击补偿方法的步骤。
39.第四方面，本发明实施例另外提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面所述的车辆反向冲击补偿方法的步骤。
40.在本发明中，获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻；获取第一时刻与第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值；根据齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。基于不同的条件执行不同的反向冲击补偿模式，在不同的时刻采用不同的助力补偿扭矩进行补偿，进而控制路面激励冲击方向盘，提升车辆驾驶稳定性,提高用户乘坐的舒适性。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，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。
42.图1是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的步骤流程图；
43.图2是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的控制系统的示意图；
44.图3是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的转向器部分的结构示意图；
45.图4是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的电子控制单元的信号输入和输出示意图；
46.图5是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿装置的示意图；
47.图6是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.混合动力汽车的电池管理系统会根据自身状态实时反馈自身可充功率和放电功率。目前的混合动力汽车，电机挡位一般都配备了多个挡位，以提高电驱动系统效率。
50.为克服上述问题，本技术提出一种车辆反向冲击补偿方法，旨在获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻；获取第一时刻与第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值；根据齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。解决转向拉杆部分出现松旷，车辆的冲击感会越来越大的问题。
51.参考图1，图1是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的步骤流程图，图2是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的控制系统的示意图，图3是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的转向器部分的结构示意图，如图1至图3所示，所述方法包括：
52.步骤s101：获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及所述拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻。
53.当车辆启动时，由于车辆启动，车载电源系统为反向冲击模块ecu供电，反向冲击模块ecu得电后进行开机自检，检查自身工作状态是否正常。当反向冲击模块ecu工作正常
时，会获取转向拉杆处的应力的大小及方向，拉杆应力是一个矢量信号，在车辆行驶的过程中，随着时间与冲击的增加，拉杆应力也随之增加，采集拉杆应力，并转化成相应的拉杆应力值φ，记录φ＝φ1的第一时刻t1，φ1为标准冲击载荷阀值，当拉杆应力继续增加，记录φ＝φ2的第二时刻t2，φ2为启动冲击载荷阀值，计算拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的第二时刻的时间差值即
△
t＝t2-t1。
54.在本实施方式中，可以通过在车辆转向系统的转向拉杆处设置拉杆应力传感器来测量转向拉杆的力及方向的变化，通过将传感器机械构件上应力的变化转化成相应的电阻变化，并转化成拉杆应力的电信号通过反向冲击模块ⅱ线反馈给反向电子控制单元,进而实现拉杆处的拉杆应力值的大小及方向的获取。
55.步骤s102：获取所述第一时刻与所述第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值。
56.在本实施方式中，反向冲击模块ecu获取在杆应力信号等于标准冲击载荷阀值的第一时刻t1和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的第二时刻t2的时间差值
△
t时间内转向齿条发生位移值m，在本实施方式中，可以在车辆转向系统的转向器壳体部分安装供齿条位置感应传感器，齿条位置感应传感器用于采集齿条位置及速度、方向的变化，并转化成相应的电信号通过反向冲击模块线束ⅰ反馈给电子控制单元，进而实现齿条位移信号m的获取。
57.步骤s103：根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。
58.在本实施方式中，反向冲击模块ecu获取在拉杆应力信号等于标准冲击载荷阀值的第一时刻t1和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的第二时刻t2的时间差值
△
t反馈给eps电子控制单元，所述eps电子控制单元采集m和
△
t的信号并结合车辆当前的行驶速度由反向冲击判断模块经过逻辑运算，判断车辆当前应当执行的反向冲击补偿的补偿模式，并计算相应的反向冲击补偿的助力补偿扭矩。根据执行的反向冲击补偿的补偿模式在补偿模式的对应时刻通过执行反向冲击补偿。
59.在一种可行的实施方式中，所述根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿，包括以下步骤s201-步骤s203：
60.步骤s201：当所述齿条位移值在预设阈值范围内时，确定拉杆总成存在间隙，在所述当前周期的时间差值后的时刻执行间隙补偿模式；其中，所述时间差值为第二时刻与第一时刻的时间差值。
61.在本实施方式中，在进行冲击补偿之前，需要对齿条发生的位移信号m1与预设的齿条发生的位移信号m进行比较，在本实施方式中，设置m为0
±
0.5mm，当m1在0
±
0.5mm范围内，判断转向拉杆总成存在间隙，需要进行校验，即在n+10次φ＝φ1后，即完成校验，然后eps电子控制单元将在拉杆应力信号等于标准冲击载荷阀值的时刻和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的时刻的时间差值
△
t时间后执行间隙补偿模式。
62.步骤s202：当所述齿条位移值不在预设阈值范围内时，确定拉杆总成不存在间隙，在所述当前周期的下一周期检测到当拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的时刻执行冲击补偿模式。
63.在本实施方式中，对齿条发生的位移信号m1与预设的齿条发生的位移信号m进行
比较，在本实施方式中，设置m为0
±
0.5mm，当m1＞0.5mm或m1＜-0.5mm范围内，判断转向拉杆总成无间隙，当向拉杆总成无间隙时，一种情况是齿条发生的位移m1本身不满足预设值m.但由于采用了间隙补偿模式，经过间隙补偿模式后齿条发生的位移信号m1满足预设的齿条发生的位移信号m，另一种情况是由于车辆在运行过程中，齿条发生的位移m1本身就满足预设的齿条发生的位移信号m。进行校验，即在n+10次φ＝φ1后，即完成校验，eps电子控制单元在本周期内拉杆应力信号等于标准冲击载荷阀值的时刻t1同时开始执行冲击补偿模式。
64.在一种可行的实施方式中，方法还包括：当在所述当齿条位移值在预设阈值范围内且当时间差值大于预设拉杆间隙冲击载荷阀值时间时，在所述时间差值等于预设拉杆间隙冲击载荷阀值时间的时刻，执行过间隙补偿模式。
65.在本实施方式中，在本实施方式中，设置m为0
±
0.5mm，当m1在0
±
0.5mm范围内，并且应力信号等于标准冲击载荷阀值的时刻和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的时刻的时间差值
△
t＞t3时，t3为预设拉杆间隙冲击载荷阀值时间，则判断此时车辆处于过间隙模式，即此时的间隙已经过大，此时反向冲击模块ecu提示报警提示拉杆间隙风险，并进行校验，即在n+10次φ＝φ1后，即完成校验。eps电子控制单元反向补偿在杆应力信号等于标准冲击载荷阀值的第一时刻t1和拉杆应力信号等于启动冲击载荷阀值的时刻t2的时间差值
△
t＝t3时间时开始过间隙补偿。
66.在一种可行的实施方式中，根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿，还包括：
67.基于当前车速信号确定冲击补偿速度系数。
68.在本实施方式中，通过电子控制单元eps接收由传感器采集的当车速信号，并基于当前车速信号来确定冲击补偿速度系数k，具体的对应关系为当车速＜25km/h，k＝k1；当车速80km/h≥v≥25km/h，k＝k2；当车速120km/h≥v＞80km/h，k＝k3；当车速v＞120km/h，k＝k4。
69.获取齿轮分度圆直径值以及基础助力与冲击载荷助力的力的差值。
70.在本实施方式中，齿轮分度圆直径d是一个预设值，d值的具体数据取决于车辆本身，基础助力与冲击载荷助力的力的差值x是电子控制单元eps中的预设值。
71.根据所述冲击补偿速度系数、齿轮分度圆直径值和基础助力与冲击载荷助力的力的差值计算助力补偿扭矩。
72.在本实施方式中，助力补偿扭矩q等于冲击补偿速度系数k与轮分度圆直径值d以及基础助力与冲击载荷助力的力的差值x的乘积，即q＝k*x*d/2。
73.在本实施方式中，对于间隙补偿模式、冲击补偿模式和过间隙补偿模式，在判断出需要执行的工作模式后，都需要进行助力补偿扭矩q的计算，三种补偿模式的助力补偿扭矩q的计算方法都是相同的，但是在补偿时间上是不相同的，并且由于当车辆处于过间隙工作模式时，说明车身存在转向拉杆间隙过大的问题，如果按照原有设定条件的值进行助力补偿扭矩q的计算和补偿则会导致补偿效果不佳。因此。在进行过间隙补偿时，助力扭矩补偿q在原有设定条件下降低5％进行计算以及补偿，即q＝k*x*d/2*0.95。
74.参考图1至图4，图4是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿方法的混合动力系统控制单元的信号输入和输出示意图；
75.在一种可行的实施方式中，在检测到车辆上用于获取转角信号的传感器出现故障时，将所述齿条位移值转化为转角信号对应的转向值，在检测到车辆上用于获取扭矩信号的传感器出现故障时，将所述拉杆应力值转化为扭矩信号对应的扭矩值，停止反向冲击补偿，并输出告警提示。
76.在本实施方式中，电子控制单元eps可以接收齿条位置传感器信号，同时做为电子控制单元eps转角信号冗余设计，即当电子控制单元eps转角信号在失效时，电子控制单元eps可以采集齿条位置传感器的信号，并转化成转角信号，实现对eps转角信号的替换，此时反向冲击功能关闭，系统记录故障码，eps系统报警提示。电子控制单元eps还可以接收拉杆应力传感器信号，同时做为电子控制单元eps扭矩信号冗余设计，即当电子控制单元eps扭矩信号在失效时，电子控制单元eps可以采集拉杆应力传感器的信号，并转化成扭矩信号，实现对eps扭矩信号的替换，此时反向冲击功能关闭，系统记录故障码，eps系统报警提示。
77.在一种可行的实施方式中，将上述各实施例中数据采集分析的周期的时间设置为300ms，其目的是为了保证数据的时效性，采集数据在经历反向冲击功能模块开启-关闭循环后冲击补偿数据清零，间隙补偿数据保留。再次启动冲击模块功能，系统功能直接进入间隙补偿，不进行之前的10次校验。如系统记录过间隙补偿运行，采集数据在经历反向冲击功能模块开启-关闭循环后，冲击补偿数据清零，间隙补偿数据清零，过冲击补偿数据保留，再次启动冲击模块功能，系统功能直接进入过进行补偿，不进行之前的10次校验。
78.此外，还需要获取汽车点火信号，也即上述各实施例所提供的方法只有在汽车正常行驶过程中才被执行。
79.基于同一发明构思，本技术提出了一种车辆反向冲击补偿装置，参考图5，图5是本发明实施例中一种车辆反向冲击补偿装置的示意图，如图5所示，所述装置包括：
80.第一获取模块501，用于获取当前周期内拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的第一时刻，以及所述拉杆应力值等于启动冲击载荷阀值的第二时刻；
81.其中，所述拉杆应力值为转向拉杆的应力值；
82.第二获取模块502，用于获取所述第一时刻与所述第二时刻之间的转向齿条的齿条位移值；
83.执行模块503，用于根据所述齿条位移值以及当前的车速值，在相应的时刻驱动转向盘的电机对车辆驾驶方向执行反向冲击补偿。
84.可选地，所述执行模块，包括：
85.第一执行子模块，用于当所述齿条位移值在预设阈值范围内时，确定拉杆总成存在间隙，在所述当前周期的时间差值后的时刻执行间隙补偿；其中，所述时间差值为第二时刻与第一时刻的时间差值。
86.第二执行子模块，用于当所述齿条位移值不在预设阈值范围内时，确定拉杆总成不存在间隙，在所述当前周期的下一周期检测到当拉杆应力值等于标准冲击载荷阀值的时刻执行冲击补偿模式。
87.可选地，所述执行模块，还包括：
88.第一确定子模块，用于基于当前车速值确定冲击补偿速度系数；
89.第一获取子模块，用于获取齿轮分度圆直径值以及基础助力与冲击载荷助力的力的差值；
90.第一计算子模块，用于根据所述冲击补偿速度系数、齿轮分度圆直径值和基础助力与冲击载荷助力的力的差值，计算助力补偿扭矩；
91.第一补偿子模块，用于基于所述助力补偿扭矩，在驱动转向盘的电机对车辆行驶方向执行反向冲击补偿。
92.参考图6，图6是本发明实施例中的一种电子设备的结构示意图，如图6所示，本技术还提供了一种电子设备，包括：
93.处理器61；
94.其上存储有指令的存储器62，及存储在所述存储器上并可在所述处理器61上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器61执行时，使得所述装置执行一种车辆反向冲击补偿方法。
95.本技术还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述存储介质中的计算机程序由电子设备的处理器61执行时，使得电子设备能够执行实现所述的一种车辆反向冲击补偿方法。
96.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
97.本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
98.本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
99.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
100.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
101.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
102.最后，还需要说明的是，在本文中，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
103.以上对本发明所提供的一种车辆反向冲击补偿方法、装置、电子设备及可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。