车辆电动助力转向的控制方法及装置与流程

本技术涉及智能驾驶领域，并且更具体地，涉及智能驾驶领域中车辆电动助力转向的控制方法及装置。

背景技术：

1、eps(electric power steering，电动助力转向)系统作为智能驾驶的重要技术具有节能环保、结构紧凑、适用性广、安全等优点，永磁同步电机体积小、效率高、运行平滑稳定以及控制技术成熟，广泛应用为eps系统的助力电机。

2、相关技术中，汽车eps系统作为软硬件结合的嵌入式系统往往存在非预期失效情况，为了达到车辆的功能安全标准，可以使用公式法或功率法估算助力电机的输出扭矩，从而判断电机运行状态是否失效。

3、然而，相关技术对输出扭矩的计算往往需要采集三相电流，导致计算结果受到电流传感器精度和运行状态的影响，无法保障扭矩估算的稳定性和准确性，且现有计算方法依赖于大量表格标定，使软件开发的成本上升，增加了系统运行负载率和潜在风险，亟待解决。

技术实现思路

1、本技术提供了一种车辆电动助力转向的控制方法及装置，该方法能够基于助力电机控制信号的三相控制信号占空比，计算当前时刻的输出扭矩估算值，从而根据当前输出扭矩估算值高效精准地确认助力电机是否存在失效风险，以确认不同的失效处理策略，保障车辆在高速行驶或紧急避让等工况下电动助力转向功能的执行安全，避免扭矩输出极端波动带来的安全隐患，更加便捷实用。

2、第一方面，提供了一种车辆电动助力转向的控制方法，该方法包括：

3、在车辆处于电动助力转向工况的情况下，获取助力转向电机的当前三相控制信号占空比；

4、基于所述当前三相控制信号占空比计算所述助力转向电机的当前输出扭矩，并利用所述当前输出扭矩判断所述助力转向电机是否满足预设安全条件；

5、若所述助力转向电机不满足所述预设安全条件，则基于所述当前输出扭矩和所述助力转向电机的目标输出扭矩匹配对应的目标失效模式，并控制所述车辆的助力转向工况进入所述目标失效模式。

6、通过上述技术方案，能够基于助力电机控制信号的三相控制信号占空比，计算当前时刻的输出扭矩估算值，从而根据当前输出扭矩估算值高效精准地确认助力电机是否存在失效风险，以确认不同的失效处理策略，更加便捷实用。

7、结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述基于所述当前三相控制信号占空比计算所述助力转向电机的当前输出扭矩，包括：

8、基于所述当前三相控制信号占空比对应的当前信号周期，获取所述助力转向电机在所述当前信号周期下的至少一个工作参数；

9、根据所述至少一个工作参数、所述助力转向电机的直轴电压和交轴电压，计算直轴电流估算值和交轴电流估算值；

10、基于所述直轴电流估算值、所述交轴电流估算值和所述助力转向电机的物理参数计算所述当前输出扭矩。

11、通过上述技术方案，能够基于当前三相控制信号占空比对应的当前信号周期的至少一个工作参数计算直轴电流估算值和交轴电流估算值，基于直轴电流估算值、交轴电流估算值和助力转向电机的物理参数计算当前输出扭矩，提高了电流估算的准确性，且能够适应电机在不同工作状态下的电流变化情况，从而实现更准确的电机输出扭矩计算成本更低。

12、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述获取所述助力转向电机在所述当前信号周期下的至少一个工作参数，包括：

13、解析所述助力转向电机在所述当前信号周期下电机转子角度，得到电气角角度值；

14、计算所述助力转向电机在所述当前信号周期下的转子速度，得到电气角角速度。

15、通过上述技术方案，能够解析助力转向电机在当前信号周期下电机转子角度，得到电气角角度值，计算助力转向电机在当前信号周期下的转子速度，得到电气角角速度，以用于直轴电压和交轴电压的计算，并进一步精确估算直轴电流和交轴电流，从而最终实现当前输出扭矩的准确计算，保障助力转向工况的安全稳定性。

16、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在计算所述直轴电流估算值和所述交轴电流估算值之前，还包括：

17、基于所述三相控制信号占空比和所述助力转向电机的母线电压，计算所述助力转向电机的三相相电压；

18、根据所述三相相电压和所述电气角角度值得到所述助力转向电机的直轴电压和交轴电压。

19、通过上述技术方案，能够基于三相控制信号占空比和助力转向电机的母线电压，计算助力转向电机的三相相电压，得到助力转向电机的直轴电压和交轴电压，从而计算得到准确度更高的电流估算值，无需引入额外的电流传感器，降低了硬件成本，并减少传感器造成的误差。

20、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述获取助力转向电机的当前三相控制信号占空比，包括：

21、采集所述助力转向电机的当前三相控制信号；

22、基于所述当前三相控制信号计算所述当前三相控制信号占空比。

23、通过上述技术方案，能够采集助力转向电机的当前三相控制信号，基于当前三相控制信号计算当前三相控制信号占空比，从而避免因采集电机三相电流的电流传感器失效，而无法实现车辆的助力转向工况的失效判断的情况，更加便捷高效。

24、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述利用所述当前输出扭矩判断所述助力转向电机是否满足预设安全条件，包括：

25、获取所述当前输出扭矩和目标输出扭矩的实际差值；

26、在所述实际差值大于或等于第一预设安全阈值的情况下，判定所述助力转向电机不满足所述预设安全条件。

27、通过上述技术方案，能够获取当前输出扭矩和目标输出扭矩的实际差值，在实际差值大于或等于第一预设安全阈值的情况下，判定助力转向电机不满足预设安全条件，从而通过实时监测和判断，确保助力转向电机在安全范围内工作。

28、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，在控制所述车辆的助力转向工况进入所述目标失效模式之前，还包括：

29、检测所述实际差值是否大于或等于第二预设安全阈值；

30、在检测到所述实际差值大于或等于所述第二预设安全阈值的情况下，控制所述车辆退出所述助力转向工况，其中，所述第二预设安全阈值大于所述第一预设安全阈值。

31、通过上述技术方案，能够检测实际差值是否大于或等于第二预设安全阈值，在检测到实际差值大于或等于第二预设安全阈值的情况下，控制车辆退出助力转向工况，从而有效地预防车辆的安全事故，使车辆的安全控制更加精细化和垂直化。

32、第二方面，提供了车辆电动助力转向的控制装置，该装置包括：

33、获取模块，用于在车辆处于电动助力转向工况的情况下，获取助力转向电机的当前三相控制信号占空比；

34、判断模块，用于基于所述当前三相控制信号占空比计算所述助力转向电机的当前输出扭矩，并利用所述当前输出扭矩判断所述助力转向电机是否满足预设安全条件；

35、控制模块，用于在所述助力转向电机不满足所述预设安全条件时，基于所述当前输出扭矩和所述助力转向电机的目标输出扭矩匹配对应的目标失效模式，并控制所述车辆的助力转向工况进入所述目标失效模式。

36、结合第二方面，在某些可能的实现方式中，所述判断模块包括：

37、第一获取单元，用于基于所述当前三相控制信号占空比对应的当前信号周期，获取所述助力转向电机在所述当前信号周期下的至少一个工作参数；

38、第一计算单元，用于根据所述至少一个工作参数、所述助力转向电机的直轴电压和交轴电压，计算直轴电流估算值和交轴电流估算值；

39、第二计算单元，用于基于所述直轴电流估算值、所述交轴电流估算值和所述助力转向电机的物理参数计算所述当前输出扭矩。

40、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述获取单元具体用于：

41、解析所述助力转向电机在所述当前信号周期下电机转子角度，得到电气角角度值；

42、计算所述助力转向电机在所述当前信号周期下的转子速度，得到电气角角速度。

43、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述判断模块还包括：

44、第三计算单元，用于在计算所述直轴电流估算值和所述交轴电流估算值之前，基于所述三相控制信号占空比和所述助力转向电机的母线电压，计算所述助力转向电机的三相相电压；

45、确认单元，用于根据所述三相相电压和所述电气角角度值得到所述助力转向电机的直轴电压和交轴电压。

46、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述获取模块包括：

47、采集单元，用于采集所述助力转向电机的当前三相控制信号；

48、第四计算单元，用于基于所述当前三相控制信号计算所述当前三相控制信号占空比。

49、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述判断模块包括：

50、第二获取单元，用于获取所述当前输出扭矩和目标输出扭矩的实际差值；

51、判定单元，用于在所述实际差值大于或等于第一预设安全阈值的情况下，判定所述助力转向电机不满足所述预设安全条件。

52、结合第二方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述装置还包括：

53、检测模块，用于在控制所述车辆的助力转向工况进入所述目标失效模式之前，检测所述实际差值是否大于或等于第二预设安全阈值；

54、退出模块，用于在检测到所述实际差值大于或等于所述第二预设安全阈值的情况下，控制所述车辆退出所述助力转向工况，其中，所述第二预设安全阈值大于所述第一预设安全阈值。

55、第三方面，提供一种车辆，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

56、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。

57、第五方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序被执行时实现上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。