張慶

摘 要：車(chē)輛下電方向盤(pán)自主回正系統(tǒng)，包括BCM、PEPS、GW、ECM、ESC、EPS、ICE等，EPS模塊作為執(zhí)行器，通過(guò)采集方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)和其他模塊CAN 總線信號(hào)，按照控制策略在車(chē)輛停車(chē)時(shí)，使方向盤(pán)自動(dòng)回正，提高車(chē)輛安全性，延長(zhǎng)車(chē)輛懸架系統(tǒng)和輪胎的使用壽命。

關(guān)鍵詞：車(chē)輛下電 方向盤(pán) 自主回正

Research on Autonomous Correction System of Steering Wheel in Vehicle Power-off

Zhang Qing

Abstract：The autonomous steering wheel self-returning system when the vehicle is powered off， including BCM， PEPS， GW， ECM， ESC， EPS， ICE， etc. The EPS module acts as an actuator， and collects signals from the steering wheel angle sensor and CAN bus signals of other modules. When the vehicle is parked， the steering wheel is automatically returned to the right， which improves the safety of the vehicle and extends the service life of the vehicle suspension system and tires.

Key words：vehicle power -off ， steering wheel， self-return

1 引言

停車(chē)時(shí)方向盤(pán)沒(méi)有回正，由于四個(gè)懸架受力不平均，長(zhǎng)期積累會(huì)對(duì)懸架系統(tǒng)造成一定程度的影響，造成懸架系統(tǒng)內(nèi)的減震橡膠墊老化，進(jìn)而引起懸架的擺臂或連桿的連接處損傷;除此之外，還會(huì)損傷輪胎，當(dāng)方向盤(pán)沒(méi)有回正時(shí)，由于主銷(xiāo)傾角的存在和乘用車(chē)輪胎外傾的設(shè)計(jì)，輪胎并不完全是胎面著地，而是胎肩和一部分胎面受力。輪胎側(cè)壁相對(duì)較薄，長(zhǎng)時(shí)間受力平衡，會(huì)導(dǎo)致輪胎側(cè)壁更容易老化變形，進(jìn)而引起漏氣或爆胎。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及方案

1、車(chē)輛下電后車(chē)輪自動(dòng)回正系統(tǒng)[1]包括：BCM、PEPS、GW、ECM、ESC、EPS、ICE。

2、控制原理概述：用戶操作車(chē)輛下電，EPS通過(guò)方向盤(pán)角度傳感器[2]采集方向盤(pán)角度信號(hào)，如果方向盤(pán)未回正，則通過(guò)ICE進(jìn)行文字+語(yǔ)音提示用戶回正方向盤(pán);如果用戶未回正方向盤(pán)，則EPS自動(dòng)回正方向盤(pán)，并在下次車(chē)輛上電后，在ICE上文字+語(yǔ)音提示車(chē)輛已為用戶回正方向盤(pán)。

3、車(chē)輛下電后車(chē)輪自動(dòng)回正系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：

3 系統(tǒng)框圖（圖1）：

4 節(jié)點(diǎn)方案

1、節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（表2）

2、節(jié)點(diǎn)策略

2.1 ECM策略

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)由“ON”置于“ACC”檔位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)（ECM）需要保持通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)一段時(shí)間（至少60s），這段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)仍應(yīng)周期性發(fā)送網(wǎng)絡(luò)保持幀（周期1秒）和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。上述時(shí)間計(jì)時(shí)完成后，節(jié)點(diǎn)從通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)切換至未上電（ECU_UNPOWERED）狀態(tài)，通訊自然停止，不再發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理幀和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。

2.2 ESC策略

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)由“ON”置于“ACC”檔位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)（ESC）需要保持通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)一段時(shí)間（至少60s），這段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)仍應(yīng)周期性發(fā)送網(wǎng)絡(luò)保持幀（周期1秒）和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。上述時(shí)間計(jì)時(shí)完成后，節(jié)點(diǎn)從通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)切換至未上電（ECU_UNPOWERED）狀態(tài)，通訊自然停止，不再發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理幀和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。

2.3 EPS策略

當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)由“ACC”置于“OFF”檔位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，節(jié)點(diǎn)（EPS）需要保持通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)一段時(shí)間（至少60s），這段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)仍應(yīng)周期性發(fā)送網(wǎng)絡(luò)保持幀（周期1秒）和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。上述時(shí)間計(jì)時(shí)完成后，節(jié)點(diǎn)從通訊內(nèi)核激活（COMM_KERNEL_ACTIVE）狀態(tài)切換至未上電（ECU_UNPOWERED）狀態(tài)，通訊自然停止，不再發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理幀和應(yīng)用數(shù)據(jù)幀。

3、節(jié)點(diǎn)控制執(zhí)行

ECM將“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速狀態(tài)信號(hào)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)”、“發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信號(hào)”發(fā)到總線上;

PEPS將“整車(chē)電源模式信號(hào)”發(fā)到總線上;

BCM將“點(diǎn)火鑰匙位置信號(hào)”、“手剎開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)”發(fā)到總線上;

ESC將“車(chē)速信號(hào)”、“電子手剎信號(hào)”發(fā)到總線上。

EPS根據(jù)控制策略[3]，判斷是否執(zhí)行方向盤(pán)自主回正[4]功能，20秒內(nèi)嘗試兩次，并反饋總線信號(hào)給ICE;判斷條件包括：

1）發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)=不運(yùn)轉(zhuǎn);

2）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速狀態(tài)=無(wú)效;

3）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=0;

4）車(chē)速有效性=有效;

5）車(chē)速<2km/h;

6）電子手剎信號(hào)/手剎開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)=有效;

7）整車(chē)電源模式=ACC;

8）點(diǎn)火鑰匙位置=ACC;

9）方向盤(pán)角度有效性=有效;

10）方向盤(pán)角度≥設(shè)定值;

ICE接收EPS的“方向盤(pán)自主回正執(zhí)行狀態(tài)信號(hào)”，做文字+語(yǔ)音提示。

5 輸入/輸出信號(hào)

1、總線信號(hào)（表3）

6 控制功能描述

1、功能流程圖（圖2）

2、方向盤(pán)自主回正控制流程

主流程：

1、用戶操作點(diǎn)火鑰匙位置從ON→ACC;

2、方向盤(pán)角度傳感器采集到的信號(hào)≥設(shè)定值;

3、多媒體文字+語(yǔ)音提示用戶回正方向盤(pán);

4、用戶未按照提示回正方向盤(pán);

5、用戶操作點(diǎn)火鑰匙位置從ACC→OFF;

6、機(jī)械/電子手剎拉起;

7、方向盤(pán)自主回正（連續(xù)嘗試兩次）;

8、自主回正成功;

9、下次車(chē)輛上電，多媒體文字+語(yǔ)音提示已為用戶回正方向盤(pán);

10、結(jié)束。

7 結(jié)論

車(chē)輛下電方向盤(pán)自主回正系統(tǒng)，采集傳感器和CAN總線信號(hào)，在車(chē)輛下電時(shí)通過(guò)ICE主動(dòng)提醒用戶回正方向盤(pán);在用戶未響應(yīng)的情況下，通過(guò)系統(tǒng)功能配置，自主回正方向盤(pán)，并對(duì)用戶進(jìn)行文字和語(yǔ)音提示，達(dá)到提高車(chē)輛安全性，延長(zhǎng)車(chē)輛懸架系統(tǒng)和輪胎的使用壽命的目的。

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