车辆的动力转向控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310319553.9

申请日:

2013.07.26

公开号:

CN103569194A

公开日:

2014.02.12

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):B62D 5/04变更事项:专利权人变更前:富士重工业株式会社变更后:株式会社斯巴鲁变更事项:地址变更前:日本东京变更后:日本东京|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 5/04申请日:20130726|||公开

IPC分类号:

B62D5/04; B62D6/00; B62D101/00(2006.01)N; B62D113/00(2006.01)N; B62D119/00(2006.01)N; B62D137/00(2006.01)N

主分类号:

B62D5/04

申请人:

富士重工业株式会社

发明人:

江副志郎

地址:

日本东京

优先权:

2012.07.27 JP 2012-167230

专利代理机构:

北京铭硕知识产权代理有限公司 11286

代理人:

金光军;金玉兰

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内容摘要

本发明提供一种尤其无需增加复杂的机构或控制,在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向,而且能够减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感的车辆的动力转向控制装置。基于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩Tb,从直行行驶状态转换到转弯行驶时,根据前方行驶道路的转弯半径R和方向盘操纵速度(dδH/dt),计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值︱Tb︱的方向进行校正而使得对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量△Ta,将基本辅助转矩Tb用基本辅助转矩校正量△Ta进行校正之后作为控制量(辅助转矩Ta)输出给电动机驱动部(12a)。

权利要求书

权利要求书
1.  车辆的动力转向控制装置,其特征在于具备:
基本辅助转矩设定单元,按照车辆的驾驶状态将方向盘操纵转矩的辅助转矩设定为基本辅助转矩;
行驶道路形状识别单元,识别前方行驶道路的形状;
辅助转矩校正单元,至少基于所述前方行驶道路的转弯半径,当从直行行驶状态转换到转弯行驶时,朝着降低朝向方向盘操纵方向的所述基本辅助转矩的绝对值的方向进行校正,使得对方向盘操纵角的方向盘操纵转矩的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置;
转向控制单元,对致动器进行驱动控制,该致动器利用所述经校正的基本辅助转矩对方向盘操纵转矩进行辅助。

2.  如权利要求1所述的动力转向控制装置,其特征在于所述辅助转矩校正单元基于所述前方行驶道路的转弯半径和方向盘操纵速度计算所述基本辅助转矩的校正量,并对所述基本辅助转矩进行校正。

3.  如权利要求1或2所述的动力转向控制装置,其特征在于当横摆率和横向加速度中的至少一个的绝对值超过预先设定的阈值时,所述辅助转矩校正单元禁止所述基本辅助转矩的校正。

说明书

说明书车辆的动力转向控制装置
技术领域
本发明特别涉及在弯道入口实现恰当的操纵感觉的车辆动力转向控制装置。
背景技术
目前为止,针对车辆,已经提出有利用动力转向电动机产生多样的方向盘操纵转矩而进行方向盘操纵辅助操作的方向盘操纵辅助装置,且这种方向盘操纵辅助装置已经实用化。例如,日本特开2008-44531号公报(以下,称为专利文献1)中公开了这样一种方向盘操纵辅助装置:在根据车辆所行驶的行驶道路的形状计算方向盘操纵目标值并按照其方向盘操纵目标值进行方向盘操纵辅助操作的方向盘操纵辅助装置中,判定车辆是否在行驶道路的弯道入口处行驶,当判定为在行驶道路的弯道入口处行驶时,与在弯道入口以外的地方行驶的情形相比,增大方向盘操纵目标值,以抑制弯道入口处的方向盘的转动增量的滞后。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-44531号公报
通常,在车辆的转向系统中,因为考虑从方向盘至转向车轮为止的机构部件的组成、来自轮胎侧的反向输入、振动等而设定的摩擦力等因素,在方向盘操纵中立位置附近,在由方向盘产生的方向盘转角和实际舵角之间存在不灵敏区。在该不灵敏区中,由方向盘产生的方向盘转角实际存在的位置,根据来自路面的外部干扰等也会相对变化,因此驾驶者只有开始进行方向盘操纵才能知道其位置。例如,当驾驶者想要向左转弯,从而将方向盘向左转动一定角度时,如果在不灵敏区的右侧存在由方向盘产生的方向盘转角,则在转动过程中会感觉手上的感觉较微弱,因此会存在方向盘打得过大的倾向。如此将方向盘打得过大的情况下,为了修正舵角,需要朝相反方向卸力。对此,当在不灵敏区的左侧存在由方向盘产生的方向盘转角时,相反地存在在 转动过程中方向盘打得过小的倾向。为了改善这种由存在于转向系统中的不灵敏区所引起的方向盘操纵感觉的差异问题,可以考虑提高接头的刚性,或者减小齿轮啮合间隙,但是这会影响转向系统的振动、噪音等性能。另外,也可以考虑附加转向的复位控制等方法,但是会产生跨越中立位置操纵方向盘时如何确保舵力变化的连续性等新的课题。前述的专利文献1中所公开的方向盘操纵辅助控制是抑制车道保持控制中的弯道入口处的方向盘转动增量的滞后,不能用来改善如上所述的在弯道入口处由于转向系统存在不灵敏区而引起的方向盘操纵感觉的别扭感。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的,尤其其目的在于提供无需增加复杂的机构或控制,在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向,而且能够减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感的车辆的动力转向控制装置。
本发明的车辆的动力转向控制装置的一方面具备:基本辅助转矩设定单元,按照车辆的驾驶状态将方向盘操纵转矩的辅助转矩设定为基本辅助转矩;行驶道路形状识别单元,识别前方行驶道路的形状;辅助转矩校正单元,至少基于所述前方行驶道路的转弯半径,当从直行行驶状态转换到转弯行驶时,朝着降低朝向方向盘操纵方向的所述基本辅助转矩的绝对值的方向进行校正,使得对方向盘操纵角的方向盘操纵转矩的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置;转向控制单元,对致动器进行驱动控制,该致动器利用所述经校正的基本辅助转矩对方向盘操纵转矩进行辅助。
根据本发明的车辆的动力转向控制装置,尤其无需增加复杂的机构或控制,在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向,而且能够减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感。
附图说明
图1为涉及本发明的一个实施方式的车辆的转向系统的组成说明图。
图2为涉及本发明的一个实施方式的方向盘操纵控制部的功能模块图。
图3为涉及本发明的一个实施方式的动力转向控制程序的流程图。
图4为涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩校正量计算程序的流程图。
图5为示出涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩的特性之一例的说明图。
图6为涉及本发明的一个实施方式的转弯半径计算的说明图。
图7为涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩校正量计算的说明图,图7(a)示出在前方转弯的左转弯的一例,图7(b)示出计算出的1/R的一例,图7(c)示出计算出的方向盘操纵速度的一例,图7(d)示出计算出的基本辅助转矩校正量的一例。
图8为根据本发明的一个实施方式改变的对方向盘操纵角的方向盘操纵转矩特性的说明图。
符号说明:
1:电动动力转向装置
4:方向盘
5:小齿轮轴
11:辅助传递机构
12:电动机
12a:电动机驱动部
20:方向盘操纵控制部
21:基本辅助转矩设定部(基本辅助转矩设定单元)
22:基本辅助转矩校正量设定部(辅助转矩校正单元)
22a:转弯半径计算部
22b:方向盘操纵速度计算部
22c:转向前直行状态判定值计算部
22d:基本辅助转矩校正量计算部
23:辅助转矩计算部(辅助转矩校正单元、转向控制单元)
31:车速传感器
32:方向盘操纵角传感器
33:方向盘操纵转矩传感器
34:前方环境识别装置(行驶道路形状识别单元)
34a:摄像机
34b:摄像机
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图1中,符号1表示电动动力转向装置,该电动动力转向装置1中,转向轴2通过转向柱3旋转自如地支撑于未图示的车体框架,转向轴2的一端朝驾驶席侧延伸,另一端朝发动机舱侧延伸。转向轴2的驾驶席侧端部上固定设置有方向盘4,转向轴2的朝发动机舱侧延伸的端部上连接设置有小齿轮轴5。
发动机舱中配设有朝车宽方向延伸的转向齿轮箱6,齿条轴7往复移动自如地插入贯穿支撑于该转向齿轮箱6。该齿条轴7上形成的齿条(未图示)与小齿轮轴5上形成的小齿轮(未图示)啮合,由此形成齿轮齿条式的转向齿轮机构。
另外,齿条轴7的左右两端分别从转向齿轮箱6的端部突出,且在端部经由拉杆8连接设置前转向节9。该前转向节9支撑作为转向车轮的左右轮10L、10R,使左右轮10L、10R转动自如,并经由转向销(未图示)转向自如地支撑于车体框架。
因此,若操作方向盘4而转动转向轴2、小齿轮轴5,则根据该小齿轮轴5的转动,齿条轴7沿左右方向移动,根据该移动前转向节9以转向销(未图示)为中心旋转,使得左右轮10L、10R朝左右方向转向。
另外,电动机12经由辅助传递机构11连接设置于小齿轮轴5,通过该电动机12来辅助施加到方向盘4的方向盘操纵转矩。利用后述的方向盘操纵控制部20中设定的控制量(本实施方式中为辅助转矩Ta),经由电动机驱动部12a对电动机12进行驱动控制。在此,控制量也可以是对应于辅助转矩Ta的电流值。
方向盘操纵控制部20上连接有检测车速V的车速传感器31、检测方向盘操纵角(当前的方向盘操纵产生的方向盘转过的角度)δH的方向盘操纵角传感器32、检测施加到方向盘4的方向盘操纵转矩Ts的方向盘操纵转矩传感器33、处理来自立体摄像机组合的图像信息而识别前方的行驶道路形状的作为行驶道路形状识别单元的前方环境识别装置34。
立体摄像机组合由使用固体摄像器件的一组摄像机34a、34b(左右摄像机)构成,各摄像机34a、34b分别在车厢内的顶棚前方以一定的基线长度进行安装,从不同的视角对车外对象进行立体摄像,将图像数据输出给前方环 境识别装置34。
前方环境识别装置34具有对立体摄像机组合所拍摄的图像进行高速处理的图像处理引擎,并构成为基于该图像处理引擎的输出结果和本车的行驶信息(本车车速V等行驶信息)进行识别处理的处理单元。该前方环境识别装置34中的立体摄像机组合的图像处理,例如可以按照如下方式进行。
即,前方环境识别装置34首先针对立体摄像机组合所拍摄的本车的行进方向的一组立体图像对,从对应位置的偏移量求出距离信息,生成距离图像。而且,基于该数据,进行众所周知的分组处理,并与预先储存的三维道路形状数据、侧壁数据、立体物数据等框(窗口)进行比较,提取出白线数据、沿着道路存在的护栏、缘石等侧壁数据的同时,将立体物分类为车辆、横穿行人、其他立体物等种类而进行提取。如图6所示,这些数据作为以本车作为原点、以本车的前后方向作为Z轴、以本车的宽度方向作为X轴的坐标系中的数据进行运算,白线数据、沿道路存在的护栏、缘石等侧壁数据、以及立体物的种类、与本车的距离、速度(距离的时间微分值+本车速度V)、加速度(速度的时间微分值)、中心位置、两端位置等作为立体物信息输出到方向盘操纵控制部20。此时,特别是关于道路形状,例如将连接左白线与右白线之间的中央部分的曲线(或直线)估计为本车的前方行驶道路而输出到方向盘操纵控制部20。在此,在本实施方式中,是基于来自立体摄像机组合的图像信息识别本车的前方行驶道路的形状,但是除此之外还能够适用于基于来自单镜头摄像机、彩色摄像机的图像信息进行识别的车辆驾驶辅助装置,而且在这种摄像机上组合毫米波雷达、车辆间通信等其他识别传感器也是可以适用的,这是不言自明的。另外,也可以基于根据以公知的导航装置为基础而得到的地图信息、由导航装置形成的引导路线信息、由公共通讯设施(infrastructure)提供的地图信息的道路形状来进行识别。
方向盘操纵控制部20构成为:基于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩Tb,从直行行驶状态转换到转弯行驶时,根据前方行驶道路的转弯半径R和方向盘操纵速度(dδH/dt),计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值︱Tb︱的方向进行校正而使得对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量△Ta,将基本辅助转矩Tb用基本辅助转矩校正量△Ta进行校正之后作为控制量(辅助转矩Ta)输出给电动机驱动部12a。在此,在本发明的 实施方式中,例如将左转弯方向用符号“+”表示,将右转弯方向用符号“-”表示。以下虽无特别说明,但是始终是考虑这两个方向而进行控制。
因此,如图2所示,方向盘操纵控制部20主要由基本辅助转矩设定部21、基本辅助转矩校正量设定部22、辅助转矩计算部23构成。
基本辅助转矩设定部21从车速传感器31接收车速V,从方向盘操纵转矩传感器33接收方向盘操纵转矩Ts。而且,例如参照图5所示的事先通过实验、计算等设定的映射关系,基于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩Tb,输出到辅助转矩计算部23。在此,上述的基本辅助转矩Tb的设定仅是一个示例,也可以利用公知的基于其他参数的映射关系、计算式、不同特性的映射关系、计算式进行设定。如此,基本辅助转矩设定部21作为基本辅助转矩设定单元而设置。
基本辅助转矩校正量设定部22基于前方行驶道路的转弯半径R判定从直行行驶状态向转弯行驶的转换状况,当从直行行驶状态向转弯行驶转换时,基于前方行驶道路的转弯半径R和方向盘操纵速度(dδH/dt),计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值︱Tb︱的方向进行校正而使得对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量△Ta,主要由转弯半径计算部22a、方向盘操纵速度计算部22b、转向前直行状态判定值计算部22c、基本辅助转矩校正量计算部22d构成。
转弯半径计算部22a从前方环境识别装置34接收所识别的行驶道路的坐标位置。而且,计算出前方注视距离(本车速度V·设定时间)Zs处的转弯半径Rs,输出给转向前直行状态判定值计算部22c、基本辅助转矩校正量计算部22d。在此,如图6所示,若将前方行驶道路的预先设定的距离Zs的坐标设为(Xs,Zs),例如可以通过下式(1)计算出前方注视距离(本车速度V·设定时间)Zs处的转弯半径Rs。
Rs=(Xs2+Zs2)/(2·Xs)   (1)
方向盘操纵速度计算部22b从方向盘操纵角传感器32接收方向盘操纵角δH,通过对该方向盘操纵角δH进行微分处理而计算出方向盘操纵速度(dδH/dt),输出到基本辅助转矩校正量计算部22d。
转向前直行状态判定值计算部22c从转弯半径计算部22a接收转弯半径Rs。而且,例如对(1/Rs)进行根据预定时间常数的低通滤波的滤波处理, 除去噪声、误差,进而进行绝对值处理等,计算出转向前直行状态判定值Dj,输出到基本辅助转矩校正量计算部22d。
基本辅助转矩校正量计算单元22d从转弯半径计算部22a接收转弯半径Rs,从方向盘操纵速度计算部22b接收方向盘操纵速度(dδH/dt),从转向前直行状态判定值计算部22c接收转向前直行状态判定值Dj。而且,按照如下方式计算基本辅助转矩的校正量△Ta,输出到辅助转矩计算部23。具体来讲,根据下式(2)计算第一计算值x1。
x1=︱K1·(1/R)︱-︱K2·(dδH/dt)︱   (2)
在此,K1、K2是预先设定的常数。
而且,对该第一计算值x1,执行根据下式(3)、(4)、(5)的饱和函数处理,求出第二计算值x2。
x1≥Ct1:x2=Ct1   (3)
x1≤0:x2=0   (4)
x1为上述以外的值:x2=x1   (5)
在此,Ct1是预先通过实验、计算等设定的常数。
另一方面,基于(1/Rs),进行根据下式(6)、(7)、(8)的符号处理,计算出表示转弯方向的第三计算值x3。
SIGN(1/Rs)>0:x3=+1   (6)
SIGN(1/Rs)<0:x3=-1   (7)
1/Rs=0:x3=0   (8)
在此,SIGN(1/Rs)表示1/Rs的符号。
将第二计算值x2和第三计算值x3相乘,计算出第四计算值x4=(x2·x3)。
而且,按照转向前直行状态判定值Dj,根据下式(9)、(10),设定基本辅助转矩的校正量△Ta。
Dj≤Ct2(转向前的直行状态):△Ta=x4   (9)
Dj>Ct2(无法视为转向前的直行状态时):△Ta=0   (10)
在此,Ct2为预先根据实验、计算等设定的常数。
即,基本辅助转矩的校正量△Ta是从直行行驶状态向转弯行驶转换时朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值︱Tb︱的方向进行校正而使得对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的 相反侧偏置,因此在第一计算值x1中,如式(2)所示,减去表示方向盘操纵过程的︱K2·(dδH/dt)︱运算项而进行计算。
另外,本控制归根结底是通过方向盘操纵特性的中立位置附近的不灵敏区宽度中的控制将对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置,因此成为如同通过式(3)、(4)、(5)的饱和函数计算的第二计算值x2那样的收敛的值。
辅助转矩计算部23从基本辅助转矩设定部21接收基本辅助转矩Tb,从基本辅助转矩校正量设定部22的基本辅助转矩校正量计算部22d接收基本辅助转矩校正量△Ta。而且,例如根据下式(11),用基本辅助转矩校正量△Ta校正基本辅助转矩Tb后作为控制量(辅助转矩Ta)输出到电动机驱动部12a。
Ta=Tb+△Ta   (11)
如此,基本辅助转矩校正量设定部22具备辅助转矩校正单元的功能,辅助转矩计算部23具有辅助转矩校正单元、转向控制单元的功能。
接下来,利用图3、图4的流程图说明上述的方向盘操纵控制部20中执行的动力转向控制。
首先,在步骤(以下,简称S)101中,读入必要的参数,即车速V、方向盘操纵角δH、方向盘操纵转矩Ts、前方的行驶道路形状的坐标等。
接着,进入S102,在基本辅助转矩设定部21中,如上所述参照预先设定的映射关系(例如,图5所示),基于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩Tb。
接着,进入S103,在基本辅助转矩校正量设定部22中,按照后述的图4的流程图计算基本辅助转矩校正量△Ta。
然后,进入S104,在辅助转矩计算部23中,根据前述的式(11),计算辅助转矩Ta,输出到电动机驱动部12a并退出程序。
在上述的S103中执行的基本辅助转矩校正量△Ta的计算,如图4的流程图所示,首先在S201中在基本辅助转矩校正量设定部22的转弯半径计算部22a中,根据前述的式(1),计算前方注视距离Zs处的转弯半径Rs。
接下来,进入S202,在方向盘操纵速度计算部22b中,通过对方向盘操纵角δH进行微分处理来计算方向盘操纵速度(dδH/dt)。
接着,进入S203,在转向前直行状态判定值计算部22c中,对(1/Rs)进行根据预定时间常数的低通滤波的滤波处理,除去噪声、误差,进而进行 绝对值处理等,计算出转向前直行状态判定值Dj。
然后,进入S204,在基本辅助转矩校正量计算部22d中,根据前述的式(2)~(10),计算基本辅助转矩的校正量△Ta并退出程序。
如此,根据本发明的实施方式,基于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩Tb,从直行行驶状态转换到转弯行驶时,根据前方行驶道路的转弯半径R和方向盘操纵速度(dδH/dt),计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值︱Tb︱的方向进行校正而使得对方向盘操纵角δH的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量△Ta,将基本辅助转矩Tb用基本辅助转矩校正量△Ta进行校正之后作为控制量(辅助转矩Ta)输出给电动机驱动部12a。因此,尤其无需增加复杂的机构或控制,在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向,而且能够减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感。
利用图7说明根据本发明的实施方式的基本辅助转矩校正量△Ta的计算示例。例如,如图7(a)所示,从直行路左拐的时候,此时的转弯半径R的倒数(1/R)如图7(b)所示。在此,前方注视距离Zs处的(1/R)如实线所示,本车位置处的(1/R)如虚线所示。另外,此时的方向盘操纵速度(dδH/dt)的计算结果如图7(c)所示。而且,基于这些转弯半径R的倒数(1/R)、方向盘操纵速度(dδH/dt)的基本辅助转矩的校正量△Ta,尤其根据前述的式(3)、(4)、(5)的饱和函数处理被限制在0和Ct1之间,进而进行根据式(6)、(7)、(8)的根据转弯方向的符号处理,计算结果如图7(d)所示。
即,如图8(a)所示,在转向系统中,在方向盘操纵中立位置附近,方向盘产生的方向盘转角和实际舵角之间存在不灵敏区。因此,在弯道跟前的直行路上行驶时,即使横摆率为0,方向盘转角也不一定为0。例如,图7(a)所示,在进入左弯道之前的直行时的舵角,因刚好之前的方向盘操纵或外部干扰,可能取得特性I(图8(a)中的点划线)、特性II(图8(a)中的双点划线)中的任意一个特性。
当不灵敏区偏左时,如图8(b)的IIa的特性(点划线)所示,在向左打方向盘时舵力被卸去,可能会发生方向盘4打得过大的问题。此时,如果事先知道向左打方向盘4,则如图8(b)的IIb的特性(双点划线)所示,设为进行偏右的方向盘操纵时的特性状态。
换言之,在直行时,如果将辅助转矩偏置为方向盘或实际舵不能动的程 度,则方向盘操纵中立位置的不灵敏区在不灵敏区宽度不变的情况下左右偏置。不仅如此,如果驾驶者将进行用于维持直行的修正舵作为前提,则能够维持直行的方向盘操纵中立位置的不灵敏区减少。一般地,从人体工学来看,比起施力,人更不擅长卸力,因此通过利用基本辅助转矩的校正量△Ta校正辅助转矩,从如特性IIa的特性校正为如特性IIb的特性,将方向盘操纵中立位置的不灵敏区朝转向时使复位的修正舵减少的方向减少,由此降低驾驶者的驾驶负荷,能够以同样的感觉进行从直行路朝各个方向的转向,而且能够减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感。
需要说明的是,在本实施方式中,在转向前直行状态判定值计算部22c中计算转向前直行状态判定值Dj,通过比较该转向前直行状态判定值Dj和常数Ct2(参照式(9)、(10))来判定转向前的直行状态,但是也可以通过转弯指示灯开关的接通操作来进行判定。
另外,本发明归根结底是从直行路向弯道转换时的辅助转矩的校正控制,因此例如也可以当横摆率和横向加速度的绝对值超过预先设定的阈值时,禁止辅助转矩的校正。

车辆的动力转向控制装置.pdf_第1页
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车辆的动力转向控制装置.pdf_第2页
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车辆的动力转向控制装置.pdf_第3页
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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103569194 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103569194 A (21)申请号 201310319553.9 (22)申请日 2013.07.26 2012-167230 2012.07.27 JP B62D 5/04(2006.01) B62D 6/00(2006.01) B62D 101/00(2006.01) B62D 113/00(2006.01) B62D 119/00(2006.01) B62D 137/00(2006.01) (71)申请人 富士重工业株式会社 地址 日本东京 (72)发明人 江副志郎 (74)专利代理机构。

2、 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 金光军 金玉兰 (54) 发明名称 车辆的动力转向控制装置 (57) 摘要 本发明提供一种尤其无需增加复杂的机构或 控制, 在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各 个方向的转向, 而且能够减少方向盘修正操纵等 操作且无别扭感的车辆的动力转向控制装置。基 于车速V和方向盘操纵转矩Ts设定基本辅助转矩 Tb, 从直行行驶状态转换到转弯行驶时, 根据前方 行驶道路的转弯半径 R 和方向盘操纵速度 (dH/ dt) , 计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本 辅助转矩的绝对值 Tb 的方向进行校正而使 得对方向盘操纵角H的方向盘操纵转矩Ts的特 性朝。

3、方向盘操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转 矩的校正量Ta, 将基本辅助转矩Tb用基本辅助 转矩校正量 Ta 进行校正之后作为控制量 (辅助 转矩 Ta) 输出给电动机驱动部 (12a) 。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103569194 A CN 103569194 A 1/1 页 2 1. 车辆的动力转向控制装置, 其特征在于具备 : 基本辅助转矩设定单元, 按照车辆的驾驶状态将方向盘操纵转矩的辅助转矩设定。

4、为基 本辅助转矩 ; 行驶道路形状识别单元, 识别前方行驶道路的形状 ; 辅助转矩校正单元, 至少基于所述前方行驶道路的转弯半径, 当从直行行驶状态转换 到转弯行驶时, 朝着降低朝向方向盘操纵方向的所述基本辅助转矩的绝对值的方向进行校 正, 使得对方向盘操纵角的方向盘操纵转矩的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置 ; 转向控制单元, 对致动器进行驱动控制, 该致动器利用所述经校正的基本辅助转矩对 方向盘操纵转矩进行辅助。 2. 如权利要求 1 所述的动力转向控制装置, 其特征在于所述辅助转矩校正单元基于所 述前方行驶道路的转弯半径和方向盘操纵速度计算所述基本辅助转矩的校正量, 并对所述 基本辅助转。

5、矩进行校正。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的动力转向控制装置, 其特征在于当横摆率和横向加速度中 的至少一个的绝对值超过预先设定的阈值时, 所述辅助转矩校正单元禁止所述基本辅助转 矩的校正。 权 利 要 求 书 CN 103569194 A 2 1/7 页 3 车辆的动力转向控制装置 技术领域 0001 本发明特别涉及在弯道入口实现恰当的操纵感觉的车辆动力转向控制装置。 背景技术 0002 目前为止, 针对车辆, 已经提出有利用动力转向电动机产生多样的方向盘操纵转 矩而进行方向盘操纵辅助操作的方向盘操纵辅助装置, 且这种方向盘操纵辅助装置已经实 用化。例如, 日本特开 2008-4453。

6、1 号公报 (以下, 称为专利文献 1) 中公开了这样一种方向 盘操纵辅助装置 : 在根据车辆所行驶的行驶道路的形状计算方向盘操纵目标值并按照其方 向盘操纵目标值进行方向盘操纵辅助操作的方向盘操纵辅助装置中, 判定车辆是否在行驶 道路的弯道入口处行驶, 当判定为在行驶道路的弯道入口处行驶时, 与在弯道入口以外的 地方行驶的情形相比, 增大方向盘操纵目标值, 以抑制弯道入口处的方向盘的转动增量的 滞后。 0003 现有技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 : 日本特开 2008-44531 号公报 0006 通常, 在车辆的转向系统中, 因为考虑从方向盘至转向车轮为止的机构部件的。

7、组 成、 来自轮胎侧的反向输入、 振动等而设定的摩擦力等因素, 在方向盘操纵中立位置附近, 在由方向盘产生的方向盘转角和实际舵角之间存在不灵敏区。在该不灵敏区中, 由方向盘 产生的方向盘转角实际存在的位置, 根据来自路面的外部干扰等也会相对变化, 因此驾驶 者只有开始进行方向盘操纵才能知道其位置。 例如, 当驾驶者想要向左转弯, 从而将方向盘 向左转动一定角度时, 如果在不灵敏区的右侧存在由方向盘产生的方向盘转角, 则在转动 过程中会感觉手上的感觉较微弱, 因此会存在方向盘打得过大的倾向。如此将方向盘打得 过大的情况下, 为了修正舵角, 需要朝相反方向卸力。对此, 当在不灵敏区的左侧存在由方 。

8、向盘产生的方向盘转角时, 相反地存在在转动过程中方向盘打得过小的倾向。为了改善这 种由存在于转向系统中的不灵敏区所引起的方向盘操纵感觉的差异问题, 可以考虑提高接 头的刚性, 或者减小齿轮啮合间隙, 但是这会影响转向系统的振动、 噪音等性能。 另外, 也可 以考虑附加转向的复位控制等方法, 但是会产生跨越中立位置操纵方向盘时如何确保舵力 变化的连续性等新的课题。前述的专利文献 1 中所公开的方向盘操纵辅助控制是抑制车道 保持控制中的弯道入口处的方向盘转动增量的滞后, 不能用来改善如上所述的在弯道入口 处由于转向系统存在不灵敏区而引起的方向盘操纵感觉的别扭感。 发明内容 0007 本发明是鉴于上。

9、述情况而提出的, 尤其其目的在于提供无需增加复杂的机构或控 制, 在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向, 而且能够减少方向盘修正操 纵等操作且无别扭感的车辆的动力转向控制装置。 0008 本发明的车辆的动力转向控制装置的一方面具备 : 基本辅助转矩设定单元, 按照 说 明 书 CN 103569194 A 3 2/7 页 4 车辆的驾驶状态将方向盘操纵转矩的辅助转矩设定为基本辅助转矩 ; 行驶道路形状识别单 元, 识别前方行驶道路的形状 ; 辅助转矩校正单元, 至少基于所述前方行驶道路的转弯半 径, 当从直行行驶状态转换到转弯行驶时, 朝着降低朝向方向盘操纵方向的所述基本辅助 转矩。

10、的绝对值的方向进行校正, 使得对方向盘操纵角的方向盘操纵转矩的特性朝方向盘操 纵方向的相反侧偏置 ; 转向控制单元, 对致动器进行驱动控制, 该致动器利用所述经校正的 基本辅助转矩对方向盘操纵转矩进行辅助。 0009 根据本发明的车辆的动力转向控制装置, 尤其无需增加复杂的机构或控制, 在弯 道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向, 而且能够减少方向盘修正操纵等操作 且无别扭感。 附图说明 0010 图 1 为涉及本发明的一个实施方式的车辆的转向系统的组成说明图。 0011 图 2 为涉及本发明的一个实施方式的方向盘操纵控制部的功能模块图。 0012 图 3 为涉及本发明的一个实施方式的。

11、动力转向控制程序的流程图。 0013 图 4 为涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩校正量计算程序的流程图。 0014 图 5 为示出涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩的特性之一例的说明图。 0015 图 6 为涉及本发明的一个实施方式的转弯半径计算的说明图。 0016 图 7 为涉及本发明的一个实施方式的基本辅助转矩校正量计算的说明图, 图 7 (a) 示出在前方转弯的左转弯的一例, 图 7(b) 示出计算出的 1/R 的一例, 图 7(c) 示出计算出 的方向盘操纵速度的一例, 图 7(d) 示出计算出的基本辅助转矩校正量的一例。 0017 图 8 为根据本发明的一个实施方式改变的对。

12、方向盘操纵角的方向盘操纵转矩特 性的说明图。 0018 符号说明 : 0019 1 : 电动动力转向装置 0020 4 : 方向盘 0021 5 : 小齿轮轴 0022 11 : 辅助传递机构 0023 12 : 电动机 0024 12a : 电动机驱动部 0025 20 : 方向盘操纵控制部 0026 21 : 基本辅助转矩设定部 (基本辅助转矩设定单元) 0027 22 : 基本辅助转矩校正量设定部 (辅助转矩校正单元) 0028 22a : 转弯半径计算部 0029 22b : 方向盘操纵速度计算部 0030 22c : 转向前直行状态判定值计算部 0031 22d : 基本辅助转矩校正。

13、量计算部 0032 23 : 辅助转矩计算部 (辅助转矩校正单元、 转向控制单元) 0033 31 : 车速传感器 0034 32 : 方向盘操纵角传感器 说 明 书 CN 103569194 A 4 3/7 页 5 0035 33 : 方向盘操纵转矩传感器 0036 34 : 前方环境识别装置 (行驶道路形状识别单元) 0037 34a : 摄像机 0038 34b : 摄像机 具体实施方式 0039 以下, 参照附图来详细说明本发明的实施方式。 0040 图 1 中, 符号 1 表示电动动力转向装置, 该电动动力转向装置 1 中, 转向轴 2 通过 转向柱3旋转自如地支撑于未图示的车体框架。

14、, 转向轴2的一端朝驾驶席侧延伸, 另一端朝 发动机舱侧延伸。 转向轴2的驾驶席侧端部上固定设置有方向盘4, 转向轴2的朝发动机舱 侧延伸的端部上连接设置有小齿轮轴 5。 0041 发动机舱中配设有朝车宽方向延伸的转向齿轮箱 6, 齿条轴 7 往复移动自如地插 入贯穿支撑于该转向齿轮箱 6。该齿条轴 7 上形成的齿条 (未图示) 与小齿轮轴 5 上形成的 小齿轮 (未图示) 啮合, 由此形成齿轮齿条式的转向齿轮机构。 0042 另外, 齿条轴 7 的左右两端分别从转向齿轮箱 6 的端部突出, 且在端部经由拉杆 8 连接设置前转向节 9。该前转向节 9 支撑作为转向车轮的左右轮 10L、 10R。

15、, 使左右轮 10L、 10R 转动自如, 并经由转向销 (未图示) 转向自如地支撑于车体框架。 0043 因此, 若操作方向盘 4 而转动转向轴 2、 小齿轮轴 5, 则根据该小齿轮轴 5 的转动, 齿条轴 7 沿左右方向移动, 根据该移动前转向节 9 以转向销 (未图示) 为中心旋转, 使得左右 轮 10L、 10R 朝左右方向转向。 0044 另外, 电动机12经由辅助传递机构11连接设置于小齿轮轴5, 通过该电动机12来 辅助施加到方向盘 4 的方向盘操纵转矩。利用后述的方向盘操纵控制部 20 中设定的控制 量 (本实施方式中为辅助转矩 Ta) , 经由电动机驱动部 12a 对电动机 。

16、12 进行驱动控制。在 此, 控制量也可以是对应于辅助转矩 Ta 的电流值。 0045 方向盘操纵控制部 20 上连接有检测车速 V 的车速传感器 31、 检测方向盘操纵角 (当前的方向盘操纵产生的方向盘转过的角度) H 的方向盘操纵角传感器 32、 检测施加到 方向盘4的方向盘操纵转矩Ts的方向盘操纵转矩传感器33、 处理来自立体摄像机组合的图 像信息而识别前方的行驶道路形状的作为行驶道路形状识别单元的前方环境识别装置 34。 0046 立体摄像机组合由使用固体摄像器件的一组摄像机 34a、 34b(左右摄像机) 构成, 各摄像机 34a、 34b 分别在车厢内的顶棚前方以一定的基线长度进行。

17、安装, 从不同的视角对 车外对象进行立体摄像, 将图像数据输出给前方环境识别装置 34。 0047 前方环境识别装置 34 具有对立体摄像机组合所拍摄的图像进行高速处理的图像 处理引擎, 并构成为基于该图像处理引擎的输出结果和本车的行驶信息 (本车车速 V 等行 驶信息) 进行识别处理的处理单元。该前方环境识别装置 34 中的立体摄像机组合的图像处 理, 例如可以按照如下方式进行。 0048 即, 前方环境识别装置 34 首先针对立体摄像机组合所拍摄的本车的行进方向的 一组立体图像对, 从对应位置的偏移量求出距离信息, 生成距离图像。而且, 基于该数据, 进行众所周知的分组处理, 并与预先储存。

18、的三维道路形状数据、 侧壁数据、 立体物数据等框 (窗口) 进行比较, 提取出白线数据、 沿着道路存在的护栏、 缘石等侧壁数据的同时, 将立体 说 明 书 CN 103569194 A 5 4/7 页 6 物分类为车辆、 横穿行人、 其他立体物等种类而进行提取。如图 6 所示, 这些数据作为以本 车作为原点、 以本车的前后方向作为 Z 轴、 以本车的宽度方向作为 X 轴的坐标系中的数据 进行运算, 白线数据、 沿道路存在的护栏、 缘石等侧壁数据、 以及立体物的种类、 与本车的距 离、 速度 (距离的时间微分值 + 本车速度 V) 、 加速度 (速度的时间微分值) 、 中心位置、 两端位 置等作。

19、为立体物信息输出到方向盘操纵控制部20。 此时, 特别是关于道路形状, 例如将连接 左白线与右白线之间的中央部分的曲线 (或直线) 估计为本车的前方行驶道路而输出到方 向盘操纵控制部20。 在此, 在本实施方式中, 是基于来自立体摄像机组合的图像信息识别本 车的前方行驶道路的形状, 但是除此之外还能够适用于基于来自单镜头摄像机、 彩色摄像 机的图像信息进行识别的车辆驾驶辅助装置, 而且在这种摄像机上组合毫米波雷达、 车辆 间通信等其他识别传感器也是可以适用的, 这是不言自明的。 另外, 也可以基于根据以公知 的导航装置为基础而得到的地图信息、 由导航装置形成的引导路线信息、 由公共通讯设施 (。

20、infrastructure) 提供的地图信息的道路形状来进行识别。 0049 方向盘操纵控制部 20 构成为 : 基于车速 V 和方向盘操纵转矩 Ts 设定基本辅助转 矩 Tb, 从直行行驶状态转换到转弯行驶时, 根据前方行驶道路的转弯半径 R 和方向盘操纵 速度 (dH/dt) , 计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值 Tb 的 方向进行校正而使得对方向盘操纵角 H 的方向盘操纵转矩 Ts 的特性朝方向盘操纵方向 的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量 Ta, 将基本辅助转矩 Tb 用基本辅助转矩校正量 Ta 进行校正之后作为控制量 (辅助转矩 Ta) 输出给电动机驱动部 1。

21、2a。在此, 在本发明的 实施方式中, 例如将左转弯方向用符号 “” 表示, 将右转弯方向用符号 “” 表示。以下虽 无特别说明, 但是始终是考虑这两个方向而进行控制。 0050 因此, 如图2所示, 方向盘操纵控制部20主要由基本辅助转矩设定部21、 基本辅助 转矩校正量设定部 22、 辅助转矩计算部 23 构成。 0051 基本辅助转矩设定部 21 从车速传感器 31 接收车速 V, 从方向盘操纵转矩传感器 33 接收方向盘操纵转矩 Ts。而且, 例如参照图 5 所示的事先通过实验、 计算等设定的映射 关系, 基于车速 V 和方向盘操纵转矩 Ts 设定基本辅助转矩 Tb, 输出到辅助转矩计。

22、算部 23。 在此, 上述的基本辅助转矩 Tb 的设定仅是一个示例, 也可以利用公知的基于其他参数的映 射关系、 计算式、 不同特性的映射关系、 计算式进行设定。如此, 基本辅助转矩设定部 21 作 为基本辅助转矩设定单元而设置。 0052 基本辅助转矩校正量设定部 22 基于前方行驶道路的转弯半径 R 判定从直行行驶 状态向转弯行驶的转换状况, 当从直行行驶状态向转弯行驶转换时, 基于前方行驶道路的 转弯半径 R 和方向盘操纵速度 (dH/dt) , 计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅 助转矩的绝对值 Tb 的方向进行校正而使得对方向盘操纵角 H 的方向盘操纵转矩 Ts 的特性朝方向盘。

23、操纵方向的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量 Ta, 主要由转弯半径计 算部 22a、 方向盘操纵速度计算部 22b、 转向前直行状态判定值计算部 22c、 基本辅助转矩校 正量计算部 22d 构成。 0053 转弯半径计算部22a从前方环境识别装置34接收所识别的行驶道路的坐标位置。 而且, 计算出前方注视距离 (本车速度 V设定时间) Zs 处的转弯半径 Rs, 输出给转向前直 行状态判定值计算部 22c、 基本辅助转矩校正量计算部 22d。在此, 如图 6 所示, 若将前方行 驶道路的预先设定的距离 Zs 的坐标设为 (Xs,Zs) , 例如可以通过下式 (1) 计算出前方注视 说 明 书。

24、 CN 103569194 A 6 5/7 页 7 距离 (本车速度 V设定时间) Zs 处的转弯半径 Rs。 0054 Rs=(Xs2+Zs2) (2Xs) (1) 0055 方向盘操纵速度计算部 22b 从方向盘操纵角传感器 32 接收方向盘操纵角 H, 通 过对该方向盘操纵角 H 进行微分处理而计算出方向盘操纵速度 (dH/dt) , 输出到基本 辅助转矩校正量计算部 22d。 0056 转向前直行状态判定值计算部22c从转弯半径计算部22a接收转弯半径Rs。 而且, 例如对 (1/Rs) 进行根据预定时间常数的低通滤波的滤波处理, 除去噪声、 误差, 进而进行绝 对值处理等, 计算出转。

25、向前直行状态判定值 Dj, 输出到基本辅助转矩校正量计算部 22d。 0057 基本辅助转矩校正量计算单元 22d 从转弯半径计算部 22a 接收转弯半径 Rs, 从方 向盘操纵速度计算部 22b 接收方向盘操纵速度 (dH/dt) , 从转向前直行状态判定值计算 部 22c 接收转向前直行状态判定值 Dj。而且, 按照如下方式计算基本辅助转矩的校正量 Ta, 输出到辅助转矩计算部 23。具体来讲, 根据下式 (2) 计算第一计算值 x1。 0058 x1= K1 (1/R) K2 (dH/dt) (2) 0059 在此, K1、 K2 是预先设定的常数。 0060 而且, 对该第一计算值 x。

26、1, 执行根据下式 (3) 、(4) 、(5) 的饱和函数处理, 求出第二 计算值 x2。 0061 x1 Ct1 : x2=Ct1 (3) 0062 x1 0 : x2=0 (4) 0063 x1 为上述以外的值 : x2=x1 (5) 0064 在此, Ct1 是预先通过实验、 计算等设定的常数。 0065 另一方面, 基于 (1/Rs) , 进行根据下式 (6) 、(7) 、(8) 的符号处理, 计算出表示转弯 方向的第三计算值 x3。 0066 SIGN(1/Rs) 0 : x3= 1 (6) 0067 SIGN(1/Rs) 0 : x3= 1 (7) 0068 1/Rs=0 : x3。

27、=0 (8) 0069 在此, SIGN(1/Rs) 表示 1/Rs 的符号。 0070 将第二计算值 x2 和第三计算值 x3 相乘, 计算出第四计算值 x4=(x2x3) 。 0071 而且, 按照转向前直行状态判定值 Dj, 根据下式 (9) 、(10) , 设定基本辅助转矩的 校正量 Ta。 0072 Dj Ct2(转向前的直行状态) : Ta=x4 (9) 0073 Dj Ct2(无法视为转向前的直行状态时) : Ta=0 (10) 0074 在此, Ct2 为预先根据实验、 计算等设定的常数。 0075 即, 基本辅助转矩的校正量 Ta 是从直行行驶状态向转弯行驶转换时朝着降低 朝。

28、向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值 Tb 的方向进行校正而使得对方向盘操 纵角H的方向盘操纵转矩Ts的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏置, 因此在第一计算值 x1 中, 如式 (2) 所示, 减去表示方向盘操纵过程的 K2 (dH/dt) 运算项而进行计算。 0076 另外, 本控制归根结底是通过方向盘操纵特性的中立位置附近的不灵敏区宽度中 的控制将对方向盘操纵角 H 的方向盘操纵转矩 Ts 的特性朝方向盘操纵方向的相反侧偏 置, 因此成为如同通过式 (3) 、(4) 、(5) 的饱和函数计算的第二计算值 x2 那样的收敛的值。 说 明 书 CN 103569194 A 7 6/7 页 8 。

29、0077 辅助转矩计算部 23 从基本辅助转矩设定部 21 接收基本辅助转矩 Tb, 从基本辅助 转矩校正量设定部 22 的基本辅助转矩校正量计算部 22d 接收基本辅助转矩校正量 Ta。 而且, 例如根据下式 (11) , 用基本辅助转矩校正量Ta校正基本辅助转矩Tb后作为控制量 (辅助转矩 Ta) 输出到电动机驱动部 12a。 0078 Ta=Tb Ta (11) 0079 如此, 基本辅助转矩校正量设定部 22 具备辅助转矩校正单元的功能, 辅助转矩计 算部 23 具有辅助转矩校正单元、 转向控制单元的功能。 0080 接下来, 利用图3、 图4的流程图说明上述的方向盘操纵控制部20中执。

30、行的动力转 向控制。 0081 首先, 在步骤 (以下, 简称S) 101中, 读入必要的参数, 即车速V、 方向盘操纵角H、 方向盘操纵转矩 Ts、 前方的行驶道路形状的坐标等。 0082 接着, 进入 S102, 在基本辅助转矩设定部 21 中, 如上所述参照预先设定的映射关 系 (例如, 图 5 所示) , 基于车速 V 和方向盘操纵转矩 Ts 设定基本辅助转矩 Tb。 0083 接着, 进入S103, 在基本辅助转矩校正量设定部22中, 按照后述的图4的流程图计 算基本辅助转矩校正量 Ta。 0084 然后, 进入 S104, 在辅助转矩计算部 23 中, 根据前述的式 (11) , 。

31、计算辅助转矩 Ta, 输出到电动机驱动部 12a 并退出程序。 0085 在上述的 S103 中执行的基本辅助转矩校正量 Ta 的计算, 如图 4 的流程图所示, 首先在 S201 中在基本辅助转矩校正量设定部 22 的转弯半径计算部 22a 中, 根据前述的式 (1) , 计算前方注视距离 Zs 处的转弯半径 Rs。 0086 接下来, 进入 S202, 在方向盘操纵速度计算部 22b 中, 通过对方向盘操纵角 H 进 行微分处理来计算方向盘操纵速度 (dH/dt) 。 0087 接着, 进入 S203, 在转向前直行状态判定值计算部 22c 中, 对 (1/Rs) 进行根据预定 时间常数的。

32、低通滤波的滤波处理, 除去噪声、 误差, 进而进行绝对值处理等, 计算出转向前 直行状态判定值 Dj。 0088 然后, 进入 S204, 在基本辅助转矩校正量计算部 22d 中, 根据前述的式 (2) (10) , 计算基本辅助转矩的校正量 Ta 并退出程序。 0089 如此, 根据本发明的实施方式, 基于车速 V 和方向盘操纵转矩 Ts 设定基本辅助转 矩 Tb, 从直行行驶状态转换到转弯行驶时, 根据前方行驶道路的转弯半径 R 和方向盘操纵 速度 (dH/dt) , 计算出朝着降低朝向方向盘操纵方向的基本辅助转矩的绝对值 Tb 的 方向进行校正而使得对方向盘操纵角 H 的方向盘操纵转矩 。

33、Ts 的特性朝方向盘操纵方向 的相反侧偏置的基本辅助转矩的校正量 Ta, 将基本辅助转矩 Tb 用基本辅助转矩校正量 Ta 进行校正之后作为控制量 (辅助转矩 Ta) 输出给电动机驱动部 12a。因此, 尤其无需增 加复杂的机构或控制, 在弯道入口处能够以同样的感觉进行朝各个方向的转向, 而且能够 减少方向盘修正操纵等操作且无别扭感。 0090 利用图7说明根据本发明的实施方式的基本辅助转矩校正量Ta的计算示例。 例 如, 如图 7(a) 所示, 从直行路左拐的时候, 此时的转弯半径 R 的倒数 (1/R) 如图 7(b) 所 示。在此, 前方注视距离 Zs 处的 (1/R) 如实线所示, 本。

34、车位置处的 (1/R) 如虚线所示。另 外, 此时的方向盘操纵速度 (dH/dt) 的计算结果如图 7(c) 所示。而且, 基于这些转弯半 说 明 书 CN 103569194 A 8 7/7 页 9 径 R 的倒数 (1/R) 、 方向盘操纵速度 (dH/dt) 的基本辅助转矩的校正量 Ta, 尤其根据前 述的式 (3) 、(4) 、(5) 的饱和函数处理被限制在 0 和 Ct1 之间, 进而进行根据式 (6) 、(7) 、(8) 的根据转弯方向的符号处理, 计算结果如图 7(d) 所示。 0091 即, 如图 8(a) 所示, 在转向系统中, 在方向盘操纵中立位置附近, 方向盘产生的方 向。

35、盘转角和实际舵角之间存在不灵敏区。 因此, 在弯道跟前的直行路上行驶时, 即使横摆率 为 0, 方向盘转角也不一定为 0。例如, 图 7(a) 所示, 在进入左弯道之前的直行时的舵角, 因刚好之前的方向盘操纵或外部干扰, 可能取得特性 I(图 8(a) 中的点划线) 、 特性 II(图 8(a) 中的双点划线) 中的任意一个特性。 0092 当不灵敏区偏左时, 如图 8(b) 的 IIa 的特性 (点划线) 所示, 在向左打方向盘时舵 力被卸去, 可能会发生方向盘4打得过大的问题。 此时, 如果事先知道向左打方向盘4, 则如 图 8(b) 的 IIb 的特性 (双点划线) 所示, 设为进行偏右。

36、的方向盘操纵时的特性状态。 0093 换言之, 在直行时, 如果将辅助转矩偏置为方向盘或实际舵不能动的程度, 则方向 盘操纵中立位置的不灵敏区在不灵敏区宽度不变的情况下左右偏置。不仅如此, 如果驾驶 者将进行用于维持直行的修正舵作为前提, 则能够维持直行的方向盘操纵中立位置的不灵 敏区减少。 一般地, 从人体工学来看, 比起施力, 人更不擅长卸力, 因此通过利用基本辅助转 矩的校正量 Ta 校正辅助转矩, 从如特性 IIa 的特性校正为如特性 IIb 的特性, 将方向盘 操纵中立位置的不灵敏区朝转向时使复位的修正舵减少的方向减少, 由此降低驾驶者的驾 驶负荷, 能够以同样的感觉进行从直行路朝各。

37、个方向的转向, 而且能够减少方向盘修正操 纵等操作且无别扭感。 0094 需要说明的是, 在本实施方式中, 在转向前直行状态判定值计算部 22c 中计算转 向前直行状态判定值 Dj, 通过比较该转向前直行状态判定值 Dj 和常数 Ct2(参照式 (9) 、 (10) ) 来判定转向前的直行状态, 但是也可以通过转弯指示灯开关的接通操作来进行判定。 0095 另外, 本发明归根结底是从直行路向弯道转换时的辅助转矩的校正控制, 因此例 如也可以当横摆率和横向加速度的绝对值超过预先设定的阈值时, 禁止辅助转矩的校正。 说 明 书 CN 103569194 A 9 1/7 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 10 2/7 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 11 3/7 页 12 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 12 4/7 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 13 5/7 页 14 图 6 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 14 6/7 页 15 图 7 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 15 7/7 页 16 图 8 说 明 书 附 图 CN 103569194 A 16 。

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