车辆转向控制方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆转向技术领域，特别涉及一种车辆转向控制方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

汽车智能驾驶技术是一种创新的科技，它通过利用先进的传感器和计算机技术来模拟人类驾驶员的决策和操作行为，实现对车辆的纵向和横向控制。其中，智能驾驶的横向控制是关键技术之一，通过对车辆横向位置误差和横摆角速度误差的综合控制，实现车辆更加精准、稳定的行驶。这种控制技术需要高度的精确性和可靠性，以确保驾驶者的安全和舒适。

目前，由于受到整车成本和传感器精度的影响，ADAS(Advanced DriverAssistance System，高级驾驶辅助系统)的横向控制方式通常采用转向扭矩控制，即主要通过控制转向系统的扭矩输出，实现对车辆横向位置的调整。然而，一旦转向系统的扭矩受到其他因素的影响，比如系统内摩擦超出设计阈值时，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度。

发明内容

本申请提供一种车辆转向控制方法、装置、车辆及存储介质，以解决相关技术中转向系统输出扭矩一旦受到其他因素的影响，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度等问题。

本申请第一方面实施例提供一种车辆转向控制方法，包括以下步骤：获取智能驾驶辅助系统输入的目标转角；根据所述目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，并根据所述目标转角对应的目标行程确定所述基础转向扭矩的补偿值；根据所述基础转向扭矩和所述补偿值确定所述转向系统的目标转向扭矩，基于所述目标转向扭矩控制所述转向系统执行转向动作。

可选地，所述根据所述目标转角对应的目标行程确定所述基础转向扭矩的补偿值，包括：根据所述目标行程和转向方向确定补偿触发阈值；若所述基础转向扭矩小于所述补偿触发阈值，则将所述基础转向扭矩作为所述目标转向扭矩，否则根据所述目标行程所在的行程区间确定所述基础转向扭矩的补偿值。

可选地，所述根据所述目标行程所在的行程区间确定所述基础转向扭矩的补偿值，包括：获取所述目标行程所在行程区间对应的转向扭矩阈值；根据所述基础转向扭矩、所述转向扭矩阈值和所述补偿触发阈值计算补偿系数，根据所述补偿系数和所述基础转向扭矩计算所述补偿值。

可选地，所述根据所述目标行程和转向方向确定补偿触发阈值，包括：根据所述目标行程确定对应的平均转向扭矩；根据所述平均转向扭矩和所述转向方向确定补偿触发阈值。

可选地，在根据所述目标行程确定对应的平均转向扭矩之前，还包括：在不同行程和不同转向方向下测试所述转向系统的平均扭矩；若所述平均扭矩小于转向扭矩下限阈值，或者，平均扭矩大于转向扭矩上限阈值，则生成转向系统内摩擦超出设计阈值的提示，否则完成测试。

可选地，所述根据所述目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，包括：检测所述车辆的实际车速；根据所述实际车速确定所述基础转向扭矩曲线；基于所述目标转角和所述基础转向扭矩曲线确定所述基础转向扭矩。

可选地，所述根据所述实际车速确定所述基础转向扭矩曲线，包括：识别所述实际车速所处的车速区间；根据所述车速区间确定所述基础转向扭矩曲线，其中，不同车速区间对应的基础转向扭矩曲线不同。

本申请第二方面实施例提供一种车辆转向控制装置，包括：获取模块，用于获取智能驾驶辅助系统输入的目标转角；确定模块，用于根据所述目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，并根据所述目标转角对应的目标行程确定所述基础转向扭矩的补偿值；控制模块，用于根据所述基础转向扭矩和所述补偿值确定所述转向系统的目标转向扭矩，基于所述目标转向扭矩控制所述转向系统执行转向动作。

本申请第三方面实施例提供一种车辆，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，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆转向控制方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的车辆转向控制方法。

由此，本申请至少具有如下有益效果：

本申请实施例可以根据期望的目标转角行程补偿转向系统的输出扭矩，通过扭矩补偿的方式消除其他因素对于转向控制的影响，比如可以消除系统内摩对于转向控制的影响，使得转向时的转角达到期望的目标转角，从而可以实现转向的精准控制，以达到最优转向驾驶体验及精准控制规划路径，提升智能驾驶的体验以及智能性。由此，解决了相关技术中转向系统输出扭矩一旦受到其他因素的影响，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度等技术问题。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的车辆转向控制方法的流程图；

图2为根据本申请实施例提供的车辆转向控制方法的示意图；

图3为根据本申请实施例提供的基础转向扭矩的示意图；

图4为根据本申请实施例提供的车辆转向控制方法的结构图；

图5为根据本申请一个实施例提供的车辆转向控制方法的流程图；

图6为根据本申请实施例的车辆转向控制装置的示例图；

图7为根据本申请实施例的车辆的结构示意图。

附图标记说明：1-方向盘总成；2-转向管柱总成；3-EPS电子控制单元；4-PEPS小齿轮助力式转向器总成。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

汽车智能驾驶技术利用先进的传感器和计算机技术，来模拟人类驾驶员的决策和操作行为。汽车智能驾驶技术基于对车辆的纵向和横向控制，有效控制技术可以为驾驶者提供一种更轻松的驾驶方式。其中，智能驾驶的横向控制是对车辆横向位置误差和横摆角速度误差的综合控制，如智能驾驶的高级功能对横向控制转向部件不能实现精准控制，则会影响用户驾驶体验甚至影响车辆安全。

当前受限整车成本及传感器精度影响，ADAS横向控制方式多为转向扭矩控制，存在如果有系统内摩擦超出设计阈值，EPS执行的转矩就会受到系统内摩擦影响，进而无法达成预期转角。

下面参考附图描述本申请实施例的车辆转向控制方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中提到的智能驾驶高级功能对横向控制转向部件不能实现精准控制，则会影响用户驾驶体验甚至影响车辆安全的问题，本申请提供了一种车辆转向控制方法，在该方法中，可以根据期望的目标转角行程补偿转向系统的输出扭矩，通过扭矩补偿的方式消除其他因素对于转向控制的影响，比如可以消除系统内摩对于转向控制的影响，使得转向时的转角达到期望的目标转角，从而可以实现转向的精准控制，以达到最优转向驾驶体验及精准控制规划路径，提升智能驾驶的体验以及智能性。由此，解决了相关技术中转向系统输出扭矩一旦受到其他因素的影响，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度等问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种车辆转向控制方法的流程示意图。

如图1所示，该车辆转向控制方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取智能驾驶辅助系统输入的目标转角。

可以理解的是，本申请实施例可以通过雷达、激光雷达、摄像头等传感器获取目标转角，目标转角可以提供车辆转向所需的角度信息。

在步骤S102中，根据目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，并根据目标转角对应的目标行程确定基础转向扭矩的补偿值。

其中，目标行程的计算公式为L

可以理解的是，本申请实施例可以通过目标转角确定基础转向扭矩，根据目标转角对应的目标行程确定基础转向扭矩的补偿值，其中，基础转向扭矩可以是车辆在转向时所需要的最小扭矩，也就是车辆开始转向所需的力矩，通过目标转角和目标行程来确定基础转向扭矩及其补偿值，可以更好地满足车辆在不同行驶状态下的转向需求，提高车辆的行驶安全性和舒适性。

具体而言，当车辆需要转向时，系统会根据当前行驶状态和目标位置计算出目标转角，然后根据目标转角和目标行程计算出需要的基础转向扭矩。同时，系统还会根据目标行程的长短，对基础转向扭矩进行一定的补偿，以确保在不同行驶状态下，车辆都能够获得良好的转向性能和操控稳定性。

在本申请实施例中，根据目标转角对应的目标行程确定基础转向扭矩的补偿值，包括：根据目标行程和转向方向确定补偿触发阈值；若基础转向扭矩小于补偿触发阈值，则将基础转向扭矩作为目标转向扭矩，否则根据目标行程所在的行程区间确定基础转向扭矩的补偿值。

其中，补偿触发阈值可以是触发补偿机制所需达到的条件，根据实际情况而定。

可以理解的是，本申请实施例可以根据目标行程和转向方向确定补偿触发阈值，当基础转向扭矩小于补偿触发阈值，直接将基础转向扭矩作为目标转向扭矩，否则根据目标行程所在的行程区间来确定基础转向扭矩的补偿值，本申请实施例可以用于判断是否需要启动补偿机制来调整基础转向扭矩，提高车辆的行驶稳定性和操控性。

在本申请实施例中，根据目标行程所在的行程区间确定基础转向扭矩的补偿值，包括：获取目标行程所在行程区间对应的转向扭矩阈值；根据基础转向扭矩、转向扭矩阈值和补偿触发阈值计算补偿系数，根据补偿系数和基础转向扭矩计算补偿值。

其中，目标行程所在行程区间可以是0％L～80％L，或80％L～100％L。

可以理解的是，本申请实施例可以根据基础转向扭矩、转向扭矩阈值和补偿触发阈值计算补偿系数，根据补偿系数和基础转向扭矩计算补偿值，补偿值是对基础转向扭矩的修正，以确保转向系统能够更精确地执行目标转向扭矩，提高转向的稳定性和精度。

具体而言，当目标转角θ对应的目标行程L

a、当│M

b、当│M

│-(M

需要说明的是，中位补偿扭矩可以是在转向系统处于中位状态时，通过计算得出的一个额外的扭矩值，以补偿转向系统内部和外部的干扰因素，从而确保转向的准确性和可靠性，其中，转向系统处于中位状态可以是转向盘在直行行驶时的位置，也就是转向角为零的状态。此时，转向系统没有受到任何方向的转向力矩作用，车辆保持直线行驶。

c、当│M

│]/[(M

d、当│M

K＝[(│M

e、当│M

│]/[(M

当目标转角θ对应的目标行程L

a、当│M

b、当│M

│-(M

需要说明的是，末端补偿扭矩可以是在转向系统处于最大转角或最大转向力矩状态时，通过计算得出的一个额外的扭矩值，以补偿转向系统内部和外部的干扰因素，从而确保转向的准确性和可靠性。

c、当│M

│]/[(M

d、当│M

│-(M

e、当│M

│]/[(M

在本申请实施例中，根据目标行程和转向方向确定补偿触发阈值，包括：根据目标行程确定对应的平均转向扭矩；根据平均转向扭矩和转向方向确定补偿触发阈值。

可以理解的是，本申请实施例可以根据目标行程确定平均转向扭矩，根据平均转向扭矩和转向方向确定补偿触发阈值，其中，平均转向扭矩反映了在目标行程下，转向系统需要输出的平均扭矩值，通过获取平均转向扭矩，可以了解转向系统在不同行程下的负载情况，为计算补偿触发阈值提供依据，确定补偿触发阈值可以避免出现误触发或漏触发的情况。

在本申请实施例中，在根据目标行程确定对应的平均转向扭矩之前，还包括：在不同行程和不同转向方向下测试转向系统的平均扭矩；若平均扭矩小于转向扭矩下限阈值，或者，平均扭矩大于转向扭矩上限阈值，则生成转向系统内摩擦超出设计阈值的提示，否则完成测试。

可以理解的是，本申请实施例可以在不同行程和不同转向方向下测试转向系统的平均扭矩，当平均扭矩小于转向扭矩下限阈值、平均扭矩大于转向扭矩上限阈值时，生成报警提示，否则继续测试，本申请实施例可以通过测试不同行程和转向方向下的平均扭矩，了解转向系统的内摩擦情况，及时报警提示。

举例而言，如图2所示，EPS系统电子控制单元中横向控制平衡补偿模块分段记录转向力矩参数，输入转向器行程为L(mm)。设定测试右转0％L～80％L平均扭矩为M

当│M

当│M

当│M

当│M

在本申请实施例中，根据目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，包括：检测车辆的实际车速；根据实际车速确定基础转向扭矩曲线；基于目标转角和基础转向扭矩曲线确定基础转向扭矩。

其中，实际车速可以根据实际情况而定，比如100km/h等。

可以理解的是，本申请实施例可以根据实际车速确定基础转向扭矩曲线，并和目标转角确定基础转向扭矩，其中，基础转向扭矩曲线反映了不同车速下转向系统需要输出的基础扭矩值，通过车速对转向系统的影响，以及转向系统和车辆动力学之间的相互作用，确保基础转向扭矩的准确性和稳定性。

在本申请实施例中，根据实际车速确定基础转向扭矩曲线，包括：识别实际车速所处的车速区间；根据车速区间确定基础转向扭矩曲线，其中，不同车速区间对应的基础转向扭矩曲线不同。

其中，车速区间可以是[0，10km/h]、[10km/h，100km/h]等。

具体而言，本申请实施例可以识别实际车速所处的车速区间，确定基础转向扭矩曲线，不同车速区间对应的基础转向扭矩曲线不同，如图3所示，车速区间可以划分为v≥100km/h，100km/h＞v≥10km/h和10km/h＞v≥0km/h，纵坐标为基础转向扭矩，横坐标为转向器行程(由转向盘转角转换)。具体如下：

a、b、c直线段为转向器行程80％～100％L基础控制扭矩补偿段，①、②、③直线段为转向器行程0％～80％L基础控制扭矩补偿段。①、c折线段为车速v≥100km/h速度区间内基础控制扭矩补偿曲线。②、b折线段为车速100km/h＞v≥10km/h速度区间内基础控制扭矩补偿曲线。③、a折线段为车速10km/h＞v≥0km/h速度区间内基础控制扭矩补偿曲线。折线段的车速分级可增加补偿的精度，基础补偿折线为3条。④、⑤、⑥为折线角度，④的取值范围为120°～135°，⑤的取值范围为135°～150°，⑥的取值范围为150°～180°。

在步骤S103中，根据基础转向扭矩和补偿值确定转向系统的目标转向扭矩，基于目标转向扭矩控制转向系统执行转向动作。

可以理解的是，本申请实施例可以根据基础转向扭矩和补偿值确定目标转向扭矩，并控制转向系统执行转向动作，通过调整基础转向扭矩和补偿值，可以适应不同的驾驶环境和驾驶员需求，使车辆在各种行驶条件下都能保持稳定和安全的驾驶体验，根据目标转向扭矩控制转向系统执行转向动作，使车辆能够根据预设的路径或者导航信息实现自主转向，提高自动驾驶的安全性和稳定性。

需要说明的是，本申请实施例还可以对转向系统进行实时监测和反馈控制，以确保转向系统的稳定性和可靠性。

根据本申请实施例提出的车辆转向控制方法，可以根据期望的目标转角行程补偿转向系统的输出扭矩，通过扭矩补偿的方式消除其他因素对于转向控制的影响，比如可以消除系统内摩对于转向控制的影响，使得转向时的转角达到期望的目标转角，从而可以实现转向的精准控制，以达到最优转向驾驶体验及精准控制规划路径，提升智能驾驶的体验以及智能性。由此，解决了相关技术中转向系统输出扭矩一旦受到其他因素的影响，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度等问题。

下面通过一个具体实施例来阐述本申请实施例的车辆转向控制方法，如图4所示，本申请实施例由方向盘总成1、转向管柱总成2、EPS电子控制单元3、PEPS小齿轮助力式转向器总成4(转角扭矩传感器、电机、蜗轮蜗杆减速机构)、ADAS系统等构成，如图5所示，该车辆转向控制方法包括以下内容：

S1、ADAS系统输出横向控制目标转角θ，EPS系统电子控制单元中横向控制平衡补偿模块将目标转角θ转换成基础控制扭矩M

S2、当目标转角θ对应的目标行程L

S3、当目标转角θ对应的目标行程L

S4、通过中间值助力补偿、末端助力补偿或标准值补偿，达成目标转角。

综上，本申请实施例基于影响ADAS输入EPS系统扭矩控制横向性能的因素，在阀值范围内进行基础扭矩输出，对超出阀值范围进行力矩补偿，同时对非对称影响因素，进行对称补偿，消除系统摩擦影响，对ADAS输入EPS系统扭矩控制横向性能的影响因素参数化，通过精准管控输出扭矩，到达最优转向驾驶体验及精准控制规划路径的目标。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆转向控制装置。

图6是本申请实施例的车辆转向控制装置的方框示意图。

如图6所示，该车辆转向控制装置10包括：获取模块100、确定模块200和控制模块300。

其中，获取模块100用于获取智能驾驶辅助系统输入的目标转角；确定模块200用于根据目标转角确定转向系统的基础转向扭矩，并根据目标转角对应的目标行程确定基础转向扭矩的补偿值；控制模块300用于根据基础转向扭矩和补偿值确定转向系统的目标转向扭矩，基于目标转向扭矩控制转向系统执行转向动作。

需要说明的是，前述对车辆转向控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆转向控制装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的车辆转向控制装置，可以根据期望的目标转角行程补偿转向系统的输出扭矩，通过扭矩补偿的方式消除其他因素对于转向控制的影响，比如可以消除系统内摩对于转向控制的影响，使得转向时的转角达到期望的目标转角，从而可以实现转向的精准控制，以达到最优转向驾驶体验及精准控制规划路径，提升智能驾驶的体验以及智能性。由此，解决了相关技术中转向系统输出扭矩一旦受到其他因素的影响，容易导致转向时无法达到预期的转角，降低转向控制的精度等问题。

图7为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器701、处理器702及存储在存储器701上并可在处理器702上运行的计算机程序。

处理器702执行程序时实现上述实施例中提供的车辆转向控制方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口703，用于存储器701和处理器702之间的通信。

存储器701，用于存放可在处理器702上运行的计算机程序。

存储器701可能包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)存储器，也可能还包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器701、处理器702和通信接口703独立实现，则通信接口703、存储器701和处理器702可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component，外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture，扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器701、处理器702及通信接口703，集成在一块芯片上实现，则存储器701、处理器702及通信接口703可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器702可能是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆转向控制方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列，现场可编程门阵列等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。