车辆方向盘对托力的控制方法、装置、电子设备以及介质与流程

本技术涉及车辆方向盘对托力的控制，尤其涉及一种车辆方向盘对托力的控制方法、装置、电子设备以及介质。

背景技术：

1、汽车转向系统对汽车的操纵性和安全性至关重要。随着汽车行业的迅猛发展，作为汽车关键部件之一的转向系统，始终是汽车研究领域中的重点。在转向过程中，汽车的转向特性不仅随方向盘转角和车速等呈强非线性变化关系，也存在转向“灵”与“轻”的矛盾这增加了驾驶员的操纵难度，特别在恶劣环境下行驶时，容易发生交通事故。为了解决这些问题，世界各国纷纷开始研发新的转向技术，汽车线控转向应用而生。线控转向系统控制的精度高低、手感好坏，安全性的强弱，很大程度上取决于swsf(steering wheel supportforce，方向盘对托力)的稳定性。

2、起初在汽车领域中通过给定一个恒定的阻尼力(基于不同车速和方向盘角度)产生swsf，但是上述方案中车辆会在整车原地工况下存在自动回正的情况，原因是阻尼力一直存在，若取消阻尼力会导致swsf消失，从而导致存在驾驶体验差、驾驶安全性低等问题。

3、为了解决上述问题，一些研究人员提出不同策略，具体为基于位置变化和角速度触发swsf，保证整车一直具备手感力的功能，但是上述方案由算法处理时间较长，故而产生手力空挡影响驾驶员的手感力，从而让驾驶员感受到手感力顿挫感，进而影响驾驶安全。

技术实现思路

1、本技术提供一种车辆方向盘对托力的控制方法、装置、电子设备以及介质，用以解决现有技术中驾驶体验感差驾驶安全性低的问题，通过确定车辆的对托力方向盘扭矩边界值，并基于上述边界值对车辆输出的电机扭矩值进行约束，进而控制约束后的电机扭矩输出，并通过电机将电机扭矩转换成力并将力传递到与方向盘机械连接的对托方向盘手力上，实现避免现有技术的方向盘在控制过程中产生的力感空档期，进而实现提高驾驶体验以及提高驾驶安全性。

2、第一方面，本技术提供一种车辆方向盘对托力的控制方法，包括：

3、获取车辆在当前时刻对应的当前方向盘旋转位置以及在预设历史时刻对应的历史方向盘旋转位置；

4、基于所述当前方向盘旋转位置和所述历史方向盘旋转位置确定所述车辆在当前时刻的初始电机扭矩值；

5、确定所述车辆在所述当前时刻的对托力方向盘扭矩边界值，并基于所述对托力方向盘扭矩边界值对所述初始电机扭矩值进行约束处理，得到所述车辆在所述当前时刻的电机扭矩；

6、基于预设的控制算法对所述电机扭矩进行扭矩-力的转换处理，得到在所述当前时刻向所述车辆方向盘反馈的方向盘对托力。

7、可选地，所述基于所述当前方向盘旋转位置和所述历史方向盘旋转位置确定所述车辆在当前时刻的初始电机扭矩值，包括：

8、确定所述当前方向盘旋转位置与所述历史方向盘旋转位置之间的位置差值，并对所述位置差值进行位置调节处理，得到位置调节参数；

9、对所述位置调节参数进行速度调节处理，并对处理后得到的速度调节参数进行电流调节处理，确定处理后得到的电流调节参数为所述车辆在当前时刻的初始电机扭矩值。

10、可选地，在所述对所述位置差值进行位置调节处理，得到位置调节参数之前，所述方法还包括：

11、确定所述位置差值是否为不为零的数值，若是，则将预设的位置抖动阈值与所述位置差值进行数值比对处理；

12、若确定数值比对结果不一致，则对所述位置差值进行位置调节处理。

13、可选地，所述确定所述车辆在所述当前时刻的对托力方向盘扭矩边界值，包括：

14、获取车辆在当前时刻的至少一个行驶姿态信号，并基于各所述行驶姿态信号确定所述车辆在所述当前时刻的初始对托力方向盘扭矩以及至少一个扭矩增益；

15、基于所述初始对托力方向盘扭矩和各所述扭矩增益确定所述车辆在所述当前时刻的托力方向盘扭矩边界值。

16、可选地，所述行驶姿态参数包括整车车速信号、整车侧向加速度信号、整车横摆角速度信号、手轮方向盘角度信号和转向角度信号；

17、相应的，所述基于各所述行驶姿态信号确定所述车辆在所述当前时刻的初始对托力方向盘扭矩以及至少一个扭矩增益，包括：

18、基于所述整车车速信号确定所述车辆的初始对托力方向盘扭矩；

19、基于所述整车侧向加速度信号和所述整车横摆角速度信号分别确定所述初始对托力方向盘扭矩的第一扭矩增益和第二扭矩增益；

20、基于所述手轮方向盘角度信号和所述转向角度信号确定所述初始对托力方向盘扭矩的第三扭矩增益和第四扭矩增益。

21、可选地，所述基于所述对托力方向盘扭矩边界值对所述初始电机扭矩值进行约束处理，得到所述车辆在所述当前时刻的电机扭矩，包括：

22、将所述对托力方向盘扭矩边界值和所述初始电机扭矩值进行数值比较处理，并将比较处理结果中的较小数值确定为所述车辆在所述当前时刻的电机扭矩。

23、可选地，所述基于预设的控制算法对所述电机扭矩进行扭矩-力的转换处理，得到在所述当前时刻向所述车辆方向盘反馈的方向盘对托力，包括：

24、基于所述控制算法对所述电机扭矩进行运算处理，确定所述车辆在当前时刻的pwm控制信号；

25、基于所述pwm控制信号控制所述车辆的电机输出所述电机扭矩，并基于所述电机扭矩驱动所述电机转动，以实现所述电机向与所述电机机械连接的手轮方向盘输出与所述电机扭矩对应的方向盘对托力。

26、第二方面，本技术提供一种车辆方向盘对托力的控制装置，包括：

27、方向盘旋转位置确定模块，用于获取车辆在当前时刻对应的当前方向盘旋转位置以及在预设历史时刻对应的历史方向盘旋转位置；

28、初始电机扭矩值确定模块，用于基于所述当前方向盘旋转位置和所述历史方向盘旋转位置确定所述车辆在当前时刻的初始电机扭矩值；

29、电机扭矩确定模块，用于确定所述车辆在所述当前时刻的对托力方向盘扭矩边界值，并基于所述对托力方向盘扭矩边界值对所述初始电机扭矩值进行约束处理，得到所述车辆在所述当前时刻的电机扭矩；

30、方向盘对托力确定模块，用于基于预设的控制算法对所述电机扭矩进行扭矩-力的转换处理，得到在所述当前时刻向所述车辆方向盘反馈的方向盘对托力。

31、第三方面，本技术提供一种线控转向系统，所述系统包括：车载控制器，所述车载控制器用于执行第一方面所述的车辆方向盘对托力的控制方法。

32、第四方面，本技术提供一种车辆，所述车辆包括：车载控制器，所述车载控制器用于执行第一方面所述的车辆方向盘对托力的控制方法。

33、第五方面，本技术提供一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

34、所述存储器存储计算机执行指令；

35、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面所述的方法。

36、第六方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。

37、第七方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

38、本技术提供的车辆方向盘对托力的控制方法，通过车辆的当前方向盘旋转位置和预设周期之前的历史方向盘旋转位置，并确定当前方向盘旋转位置和历史方向盘旋转位置之间的位置差值，进而基于位置差值确定车辆是否发生方向盘转动；在确定发生转动的情况下，进而对位置差值进行pi调节，确定车辆在当前时刻的初始电机扭矩值；在确定车辆方向盘发生转动时再进行电机扭矩的计算，实现了减少无效参数的计算，提高了电机控制处理的利用率；进一步地，基于车辆行驶过程的行驶姿态信号确定车辆的对托力方向盘扭矩边界值，并基于对托力方向盘扭矩边界值对初始电机扭矩值进行约束处理，得到车辆在当前时刻的电机扭矩，并基于预设的控制算法对电机扭矩进行扭矩-力的转换处理，得到在当前时刻向车辆方向盘反馈的方向盘对托力；实现了提高输出的电机扭矩的稳定性，实现使驾驶员感受到更加稳定的对托力，即提高驾驶员的驾驶体验和驾驶安全性。