Устройство управления устойчивостью

Изобретение относится к системам управления транспортным средством. Устройство управления устойчивостью содержит блок рулевого управления, поворотную часть для поворота поворотного колеса, средство расчета величины поворачивания рулевым управлением, средство обнаружения угла рыскания, средство расчета величины поворачивания для подавления угла рыскания, средство расчета величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения, средство управления поворотом, средство управления силой реакции при рулевом управлении. Средство управления поворотом выполнено для управления величиной поворачивания поворотной части на основе величины поворачивания рулевым управлением, величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения. Средство управления силой реакции при рулевом управлении выполнено для управления силой реакции при рулевом управлении на основе величины рулевого управления без отражения величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения в силе реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления. Достигается повышение безопасности управления транспортным средством. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления устойчивостью.

Уровень техники

[0002] Патентный документ 1 раскрывает устройство рулевого управления по проводам, в котором механически отделены колесо рулевого управления и поворотные колеса, в котором компонент силы реакции при рулевом управлении, соответствующей внешнему возмущению, прикладывается к колесу рулевого управления, с тем чтобы получать угол поворота поворотных колес, который подавляет эффект в отношении поведения транспортного средства, сформированный посредством бокового ветра или другого внешнего возмущения.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент (Япония) № 2000-25630

Сущность изобретения

Проблемы, которые должны быть разрешены изобретением

[0004] Тем не менее, эта традиционная технология имеет такой недостаток, что водитель испытывает неприятное ощущение, поскольку компонент силы реакции при рулевом управлении, который стимулирует поворот для подавления внешнего возмущения, прикладывается к колесу рулевого управления.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления устойчивостью, допускающее уменьшение неприятного ощущения, испытываемого водителем.

Средство для разрешения вышеуказанных проблем

[0005] В настоящем изобретении, когда должна управляться поворотная часть, механически отделенная от блока рулевого управления, поворотная часть является управляемой на основе величины поворачивания, которая соответствует величине поворачивания блока рулевого управления, величине поворачивания для подавления угла рыскания, которая представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства, и величине поворачивания для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, когда главное транспортное средство отклоняется от центра полосы движения, и между тем, сила реакции при рулевом управлении, соответствующая величине поворачивания для подавления угла рыскания, ограничена предварительно определенным значением или меньше.

Преимущества изобретения

[0006] Следовательно, не требуется прикладывать компонент силы реакции при рулевом управлении для стимулирования поворота для подавления внешнего возмущения, и можно подавлять флуктуацию силы реакции при рулевом управлении, сформированную посредством поворота, для подавления угла рыскания. Следовательно, можно уменьшать неприятное ощущение, испытываемое водителем.

Краткое описание чертежей

[0007] Фиг. 1 является видом системы, показывающим систему рулевого управления транспортного средства примера 1.

Фиг. 2 является блок-схемой управления блока 19 управления поворотом.

Фиг. 3 является блок-схемой управления блока 20 управления силой реакции при рулевом управлении.

Фиг. 4 является блок-схемой управления блока 32 расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений.

Фиг. 5 является блок-схемой управления блока 37 расчета силы отталкивания на основе угла рыскания.

Фиг. 6 является блок-схемой управления блока 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции.

Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим область управления F/B-управления углом рыскания и F/B-управления поперечной позицией.

Фиг. 8 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на скоростной автомагистрали, подвергается прерывистому боковому ветру.

Фиг. 9 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания и изменение поперечной позиции, когда не выполняется F/B-управление поперечной позицией, когда транспортное средство подвергается постоянному боковому ветру при движении по прямой дороге на скоростной автомагистрали.

Фиг. 10 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания и изменение поперечной позиции, когда выполнено F/B-управление поперечной позицией, когда транспортное средство подвергается постоянному боковому ветру при движении по прямой дороге на скоростной автомагистрали.

Фиг. 11 является блок-схемой управления блока 34 расчета смещения поперечной силы.

Фиг. 12 является видом, показывающим состояние, в котором характеристика силы реакции при рулевом управлении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, смещена в направлении, идентичном направлению стабилизирующего крутящего момента.

Фиг. 13 является характеристической схемой, показывающей взаимосвязь между углом рулевого управления колеса рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении водителем.

Фиг. 14 является видом, показывающим состояние, в котором характеристика, показывающая взаимосвязь между углом рулевого управления колеса рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении водителем, изменена вследствие смещения характеристики силы реакции при рулевом управлении в направлении, идентичном направлению стабилизирующего крутящего момента, причем характеристика силы реакции при рулевом управлении представляет крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту.

Фиг. 15 является блок-схемой управления блока 36 расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении.

Фиг. 16 является блок-схемой управления блока 39 расчета силы реакции на основе 37.

Фиг. 17 является блок-схемой управления блока 40 расчета силы реакции на основе поперечной позиции.

Фиг. 18 является видом, показывает состояние, в котором характеристика силы реакции при рулевом управлении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, смещена в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении.

Фиг. 19 является характеристической схемой, показывающей взаимосвязь между углом рулевого управления колеса рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении водителем.

Фиг. 20 является видом, показывающим состояние, в котором характеристика, показывающая взаимосвязь между углом рулевого управления колеса рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении водителем, изменена вследствие смещения характеристики силы реакции при рулевом управлении в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, причем характеристика силы реакции при рулевом управлении представляет крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту.

Номера ссылок

[0008] 1 - блок рулевого управления

2 - поворотная часть

3 - резервная муфта

4 - SBW-контроллер

5FL, 5FR - левое и правое передние колеса

6 - колесо рулевого управления

7 - вал рулевой колонки

8 - электромотор обеспечения силы реакции

9 - датчик угла при рулевом управлении

11 - вал шестерни

12 - рулевая передача

13 - поворотный электромотор

14 - датчик угла поворота

15 - шестерня зубчатой рейки

16 - зубчатая рейка

17 - камера

18 - датчик скорости транспортного средства

19 - блок управления поворотом

19a - сумматор

20 - блок управления силой реакции при рулевом управлении

20a - блок вычитания

20b - сумматор

20c - сумматор

21 - процессорный блок изображений

22 - формирователь электрического тока

23 - формирователь электрического тока

24 - навигационная система

31 - блок расчета задаваемого угла поворота

32 - блок расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений

32a - блок расчета угла рыскания

32b - блок расчета кривизны

32c - блок расчета поперечной позиции

32d - сумматор

32e - блок расчета целевого момента рыскания

32f - блок расчета целевого углового ускорения рыскания

32g - блок расчета целевой скорости рыскания

32h - блок расчета задаваемого угла поворота

32i - процессорный блок задания ограничений

33 - блок расчета поперечной силы

34 - блок расчета смещения поперечной силы

34a - блок расчета кривизны

34b - блок задания верхних/нижних предельных значений

34c - блок расчета SAT-усиления

34d - умножитель

34e - процессорный блок задания ограничений

35 - блок расчета SAT

36 - блок расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении

36a - блок расчета угла рыскания

36b - блок расчета поперечной позиции

36c - блок выбора силы реакции

36d - процессорный блок задания ограничений

37 - блок расчета силы реакции на основе угла рыскания

37a - блок задания верхних/нижних предельных значений

37b - блок умножения F/B-усиления угла рыскания

37c - блок умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства

37d - блок умножения корректирующего усиления кривизны

37e - умножитель

38 - блок расчета силы реакции на основе поперечной позиции

38a - блок вычитания

38b - блок задания верхних/нижних предельных значений

38c - блок умножения корректирующего усиления расстояния

38d - блок умножения F/B-усиления поперечной позиции

38e - блок умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства

38f - блок умножения корректирующего усиления кривизны

38g - умножитель

39 - блок расчета силы реакции на основе 37

39a - умножитель

39b - делитель

39c - делитель

39d - блок выбора 37

39e - блок расчета силы реакции на основе 37

40 - блок расчета силы реакции на основе поперечной позиции

40a - блок вычитания

40b - блок вычитания

40c - блок выбора отклонения поперечной позиции

40d - блок расчета силы реакции на основе отклонения поперечной позиции

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

[0009] Первый вариант осуществления

Конфигурация системы

Фиг. 1 является системным видом, показывающим систему рулевого управления транспортного средства примера 1.

Устройство рулевого управления варианта 1 осуществления, главным образом, сконфигурировано из блока 1 рулевого управления, поворотной части 2, резервной муфты 3 и контроллера 4 рулевого управления по проводам (SBW) и устройства рулевого управления, использующего SBW-систему, в которой механически отделены блок 1 рулевого управления для приема ввода рулевого управления водителя и поворотная часть 2 для поворота левого и правого передних колес 5FL, 5FR (поворотных колес).

[0010] Блок 1 рулевого управления содержит колесо 6 рулевого управления, вал 7 рулевой колонки, электромотор 8 обеспечения силы реакции и датчик 9 угла при рулевом управлении.

Вал 7 рулевой колонки вращается как единое целое с колесом 6 рулевого управления.

Электромотор 8 обеспечения силы реакции, например, представляет собой бесщеточный электромотор и коаксиальный электромотор, в котором выходной вал является коаксиальным с валом 7 рулевой колонки, и выводит крутящий момент силы реакции при рулевом управлении на вал 7 рулевой колонки в соответствии с командой из SBW-контроллера 4.

Датчик 9 угла при рулевом управлении обнаруживает абсолютный угол поворота вала 7 рулевой колонки, т.е. угол рулевого управления колеса 6 рулевого управления.

[0011] Поворотная часть 2 содержит вал 11 шестерни, рулевую передачу 12, поворотный электромотор 13 и датчик 14 угла поворота.

Рулевая передача 12 представляет собой рулевую передачу с механизмом реечной передачи и поворачивает передние колеса 5L, 5R в соответствии с вращением вала 11 шестерни.

Поворотный электромотор 13 представляет собой, например, бесщеточный электромотор, и выходной вал соединяется с шестерней 15 зубчатой рейки через редуктор (не показан), причем выходной вал выводит крутящий момент поворота для поворота передних колес 5 в зубчатую рейку 16 в соответствии с командой из SBW-контроллера 4.

Датчик 14 угла поворота обнаруживает абсолютный угол поворота поворотного электромотора 13. Здесь, угол поворота поворотного электромотора 13 и угол поворота передних колес 5 имеют постоянную уникально заданную корреляцию, и, следовательно, угол поворота передних колес 5 может обнаруживаться из угла поворота поворотного электромотора 13. Если не указано иное, угол поворота передних колес 5 ниже вычисляется из угла поворота поворотного электромотора 13.

Резервная муфта 3 предоставляется между валом 7 рулевой колонки блока 1 рулевого управления и валом 11 шестерни поворотной части 2, расцепляется, чтобы за счет этого механически отделять блок 1 рулевого управления и поворотную часть 2 и зацепляется, чтобы за счет этого механически соединять блок 1 рулевого управления и поворотную часть 2.

[0012] В дополнение к углам, обнаруженным посредством датчика 9 угла при рулевом управлении и датчика 14 угла поворота, скорость транспортного средства (скорость кузова автомобиля), обнаруженная посредством изображений проезжаемого пути впереди главного транспортного средства, захваченных посредством камеры 17 и посредством датчика 18 скорости транспортного средства, вводится в SBW-контроллер 4.

SBW-контроллер 4 имеет блок 19 управления поворотом (контроллер) для управления углом поворота передних колес 5FL, 5FR, блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении для управления крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении, приложенным к валу 7 рулевой колонки, и процессорный блок 21 изображений.

Блок 19 управления поворотом формирует задаваемый угол поворота на основе различной входной информации и выводит сформированный задаваемый угол поворота в формирователь 22 электрического тока (средство управления устойчивостью).

Формирователь 22 электрического тока управляет задаваемым электрическим током в поворотный электромотор 13 посредством обратной связи по углу для принудительного задания совпадения фактического угла поворота, обнаруженного посредством датчика угла 14 поворота, и задаваемого угла поворота.

Блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении формирует задаваемый крутящий момент силы реакции при рулевом управлении на основе различной входной информации и выводит сформированный крутящий момент силы реакции при рулевом управлении в формирователь 23 электрического тока.

Формирователь 23 электрического тока управляет задаваемым электрическим током в электромотор 8 обеспечения силы реакции посредством обратной связи по крутящему моменту для принудительного задания совпадения фактического крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, оцененного из значения электрического тока электромотора 8 обеспечения силы реакции, с задаваемым крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении.

Процессорный блок 21 изображений распознает белую линию дорожной разметки (разделительную линию проезжаемого пути) слева и справа от полосы движения посредством извлечения краев или другой обработки изображений из изображений проезжаемого пути впереди главного транспортного средства, захваченных посредством камеры 17.

Кроме того, SBW-контроллер 4 зацепляет резервную муфту 3, чтобы механически сцеплять блок 1 рулевого управления и поворотную часть 2, когда SBW-система выходит из строя, и обеспечивает перемещение зубчатой рейки 16 в осевом направлении посредством колеса 6 рулевого управления. В это время, также можно осуществлять управление, которое соответствует системе электрического усилителя рулевого управления, для помощи в повышении силы рулевого управления от водителя с использованием вспомогательного крутящего момента поворотного электромотора 13.

Избыточная система, содержащая множество датчиков, контроллеров и электромоторов, может использоваться в SBW-системе. Кроме того, блок 19 управления поворотом и блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении могут быть отдельными блоками.

[0013] В варианте 1 осуществления, управление устойчивостью и управление уменьшением величины корректирующего рулевого управления выполняются с целью уменьшения нагрузки по рулевому управлению и величины корректирующего рулевого управления водителем.

Управление устойчивостью реализуется посредством двух типов с обратной связью (F/B) в целях повышения устойчивости транспортного средства к внешним возмущениям (боковой ветер, неровность поверхности дороги, выбоины, градиент поверхности дороги и т.п.).

1. F/B-управление углом рыскания

Угол поворота скорректирован в соответствии с углом рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства, чтобы уменьшать угол рыскания, сформированный посредством внешнего возмущения.

2. F/B-управление поперечной позицией

Угол поворота скорректирован в соответствии с расстоянием (поперечной позиции) до белой линии дорожной разметки, чтобы уменьшать изменение поперечной позиции, которая является целым значением угла рыскания, сформированного посредством внешнего возмущения.

[0014] Управление уменьшением величины корректирующего рулевого управления позволяет выполнять три вида управления смещением силы реакции в целях повышения устойчивости транспортного средства относительно ввода рулевого управления водителя.

1. Управление смещением силы реакции, соответствующим поперечной позиции

Характеристика силы реакции при рулевом управлении, соответствующей стабилизирующему крутящему моменту, смещается в соответствии с поперечной позицией в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение силы реакции при рулевом управлении, и изменение на противоположный знака крутящего момента при рулевом управлении подавляется, когда водитель выполняет корректирующее рулевое управление, которое переходит нейтральную позицию угла рулевого управления.

2. Управление смещением силы реакции, соответствующим 37

Характеристика силы реакции при рулевом управлении, соответствующей стабилизирующему крутящему моменту, смещается в соответствии с 37 (время достижения белой линии дорожной разметки) в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение силы реакции при рулевом управлении, и изменение на противоположный знака крутящего момента при рулевом управлении подавляется, когда водитель выполняет корректирующее рулевое управлением, которое переходит нейтральную позицию угла рулевого управления.

3. Управление смещением силы реакции, соответствующим кривизне

Характеристика силы реакции при рулевом управлении, соответствующей стабилизирующему крутящему моменту, смещается в соответствии с кривизной белой линии дорожной разметки в направлении знака, идентичном направлению знака стабилизирующего крутящего момента, причем характеристика силы реакции при рулевом управлении уменьшает усилие рулевого управления от водителя во время движения на повороте и подавляет изменение поддерживаемого угла при рулевом управлении относительно изменения усилия рулевого управления.

[0015] Блок управления поворотом

Фиг. 2 является блок-схемой управления блока 19 управления поворотом.

Блок 31 расчета задаваемого SBW-угла поворота вычисляет задаваемый SBW-угол поворота на основе угла при рулевом управлении и скорости транспортного средства.

Блок 32 расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений вычисляет задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений для коррекции задаваемого SBW-угла поворота при управлении устойчивостью на основе скорости транспортного средства и данных белой линии дорожной разметки. Ниже описываются конкретные детали блока 32 расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений.

Сумматор 19a выводит значение, полученное посредством суммирования задаваемого SBW-угла поворота и задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений, в формирователь 22 электрического тока в качестве конечного задаваемого угла поворота.

[0016] Блок управления силой реакции при рулевом управлении

Фиг. 3 является блок-схемой управления блока 20 управления силой реакции при рулевом управлении.

Блок 33 расчета поперечной силы вычисляет поперечную силу на шинах на основе угла при рулевом управлении и скорости транспортного средства в отношении карты преобразования угла в поперечную силу рулевого управления, которая представляет взаимосвязь между углом при рулевом управлении и поперечной силой на шинах на каждой скорости транспортного средства в традиционном устройстве рулевого управления, полученную посредством экспериментирования и т.п. заранее. Карта преобразования угла в поперечную силу рулевого управления имеет такие характеристики, что поперечная сила на шинах больше по мере того, как больше угол при рулевом управлении, величина изменения поперечной силы на шинах относительно величины изменения угла при рулевом управлении больше, когда угол при рулевом управлении меньше, по сравнению со случаем, когда угол при рулевом управлении больше, и поперечная сила на шинах уменьшается по мере того, как скорость транспортного средства увеличивается.

Блок 34 расчета смещения поперечной силы вычисляет, на основе скорости транспортного средства и данных белой линии дорожной разметки, величину смещения поперечной силы для смещения характеристик силы реакции при рулевом управлении при управлении смещением силы реакции, которое соответствует кривизне. Ниже описываются конкретные детали блока 34 расчета смещения поперечной силы.

Блок 20a вычитания вычитает величину смещения поперечной силы из поперечной силы на шинах.

Блок 35 расчета SAT вычисляет крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, сформированный посредством поперечной силы на шинах на основе скорости транспортного средства и поперечной силы на шинах, которая смещена на величину смещения поперечной силы, в отношении карты преобразования поперечной силы в крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, которая представляет взаимосвязь между поперечной силой на шинах и крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении в традиционном устройстве рулевого управления, полученную посредством экспериментирования и т.п. заранее. Карта преобразования поперечной силы на шинах в крутящий момент силы реакции при рулевом управлении имеет такие характеристики, что крутящий момент силы реакции при рулевом управлении больше по мере того, как больше поперечная сила на шинах, величина изменения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении относительно величины изменения поперечной силы на шинах больше, когда поперечная сила на шинах меньше, по сравнению со случаем, когда поперечная сила на шинах больше, и крутящий момент силы реакции при рулевом управлении уменьшается по мере того, как скорость транспортного средства увеличивается. Эти характеристики моделируют силу реакции, сформированную на колесе рулевого управления посредством стабилизирующего крутящего момента, при котором колеса пытаются возвращаться в прямолинейное состояние, вызываемое посредством силы реакции поверхности дороги, в традиционном устройстве рулевого управления.

Блок 33 расчета поперечной силы и блок 35 расчета SAT соответствуют средству оценки состояния поворачивания для оценки стабилизирующего крутящего момента (состояния поворачивания поворотной части) на основе угла рулевого управления колеса 6 рулевого управления.

[0017] Сумматор 20b суммирует компонент крутящего момента силы реакции при рулевом управлении (пружинный элемент, элемент вязкости, элемент количества движения), соответствующий характеристикам рулевого управления, и крутящий момент силы реакции при рулевом управлении. Пружинный элемент представляет собой компонент, пропорциональный углу рулевого управления, и вычисляется посредством умножения угла рулевого управления на предварительно определенное усиление. Элемент вязкости представляет собой компонент, пропорциональный угловой скорости при рулевом управлении, и вычисляется посредством умножения угловой скорости при рулевом управлении на предварительно определенное усиление. Элемент количества движения представляет собой компонент, пропорциональный угловому ускорению при рулевом управлении, и вычисляется посредством умножения углового ускорения при рулевом управлении на предварительно определенное усиление.

Блок 36 расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении вычисляет величину смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении для смещения характеристики силы реакции при рулевом управлении при управлении смещением силы реакции, соответствующем поперечной позиции или 37, на основе скорости транспортного средства и изображения проезжаемого пути впереди главного транспортного средства. Ниже описываются конкретные детали блока 36 расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении.

Сумматор 20c выводит значение в качестве конечного задаваемого крутящего момента силы реакции при рулевом управлении в формирователь 23 электрического тока, причем значение получается посредством суммирования величины смещения крутящего момента при рулевом управлении и крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, с которым суммирован компонент крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, соответствующей характеристике рулевого управления.

[0018] Блок расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений

Фиг. 4 является блок-схемой управления блока 32 расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений.

Блок 32a расчета угла рыскания вычисляет угол рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства, в расположенной впереди точке фиксации. Угол рыскания в расположенной впереди точке фиксации представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства, после предварительно определенной продолжительности (например, 0,5 секунды). Вычисление угла рыскания на основе изображения проезжаемого пути, захваченного посредством камеры 17, дает возможность простого обнаружения угла рыскания с высокой точностью.

Блок 32b расчета кривизны вычисляет кривизну белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации.

Блок 32c расчета поперечной позиции вычисляет расстояние до белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации.

Блок 37 расчета силы отталкивания на основе угла рыскания (средство расчета величины поворачивания для подавления угла рыскания) вычисляет силу отталкивания транспортного средства для уменьшения угла рыскания, сформированного посредством внешнего возмущения, при F/B-управлении углом рыскания на основе угла рыскания, кривизны и скорости транспортного средства. Ниже описываются конкретные детали блока 37 расчета силы отталкивания на основе угла рыскания.

[0019] Блок 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции (средство расчета величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения) вычисляет силу отталкивания транспортного средства для уменьшения изменения поперечной позиции, сформированной посредством внешнего возмущения при F/B-управлении поперечной позицией, на основе угла рыскания, кривизны и расстояния до белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации. Ниже описываются конкретные детали блока 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции.

Сумматор 32d суммирует силу реакции, соответствующую углу рыскания, и силу реакции, соответствующую поперечной позиции, чтобы вычислять силу реакции в поперечном направлении.

Блок 32e расчета целевого момента рыскания вычисляет целевой момент рыскания на основе силы реакции в поперечном направлении, колесной базы (расстояния между осями) и нагрузки на ось задних колес и нагрузки на ось передних колес. В частности, значение, полученное посредством умножения колесной базы и отношения нагрузки на ось задних колес относительно веса транспортного средства (нагрузки на ось передних колес+нагрузки на ось задних колес), используется в качестве целевого момента рыскания относительно силы реакции в поперечном направлении.

Блок 32f расчета целевого углового ускорения рыскания умножает целевой момент рыскания и момент рыскания коэффициента инерции, чтобы вычислять целевое угловое ускорение рыскания.

Блок 32g расчета целевой скорости рыскания умножает время продвижения и целевое угловое ускорение рыскания, чтобы вычислять целевую скорость рыскания.

[0020] Блок 32h расчета задаваемого угла поворота вычисляет задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений в отношении следующей формулы на основе целевой скорости рыскания, колесной базы WHEEL_BASE, скорости V транспортного средства и характеристической скорости Vch транспортного средства. При использовании в данном документе, характеристическая скорость Vch транспортного средства является параметром в известной "формуле Аккермана" и представляет характеристику автоматического рулевого управления транспортного средства.

,

где M_PI является предварительно определенным коэффициентом.

Процессорный блок 32i задания ограничений задает верхний предел скорости изменения и максимального значения задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений. Максимальное значение представляет собой диапазон углов поворота (например, 0,2° влево и вправо) передних колес 5FL, 5FR, соответствующих диапазону люфта, когда угол рулевого управления колеса 6 рулевого управления находится в диапазоне углов (например, 3° влево и вправо) люфта около нейтральной позиции в традиционном устройстве рулевого управления (в котором блок рулевого управления и поворотная часть механически соединены).

[0021] Фиг. 5 является блок-схемой управления блока 37 расчета силы отталкивания на основе угла рыскания.

Блок 37a задания верхних/нижних предельных значений задает верхние и нижние пределы угла рыскания. Блок задания верхних/нижних предельных значений задает предварительно определенное значение или выше, которое допускает подавление внешнего возмущения, и значение, которое меньше значения, при котором транспортное средство становится вибрирующим, и значения, сформированного посредством рулевого управления водителем (например, 1°), когда угол рыскания является положительным значением (положительный угол рыскания возникает, когда белая линия дорожной разметки и проведенная линия в направлении движения главного транспортного средства пересекаются). Блок задания верхних/нижних предельных значений задает значение равным 0, когда угол рыскания является отрицательным.

Блок 37b умножения F/B-усиления угла рыскания умножает ограниченный угол рыскания на F/B-усиление угла рыскания. F/B-усиление угла рыскания является предварительно определенным значением или выше, которое допускает обеспечение отклика при недопущении недостаточной величины управления, и меньше значения, при котором транспортное средство становится вибрирующим, и значения, при котором водитель считывает смещение относительно нейтральной позиции между углом рулевого управления и углом поворота.

[0022] Блок 37c умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства умножает скорость транспортного средства на корректирующее усиление скорости транспортного средства. Корректирующее усиление скорости транспортного средства является характерным в отношении того, что оно имеет максимальное значение в диапазоне 0-70 км/ч, постепенно уменьшается в диапазоне 70-130 км/ч и имеет минимальное значение (0) в диапазоне 130 км/ч и выше.

Блок 37d умножения корректирующего усиления кривизны умножает кривизну на корректирующее усиление кривизны. Корректирующее усиление кривизны является характерным в отношении того, что оно меньше по мере того, как возрастает кривизна, и задает верхний предел и нижний предел (0).

Умножитель 37e умножает выводы блока 37b умножения F/B-усиления угла рыскания и каждого из блока 37c умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства и блока 37d умножения корректирующего усиления кривизны, чтобы определять силу отталкивания, соответствующую углу рыскания.

[0023] Фиг. 6 является блок-схемой управления блока 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции.

Блок 38a вычитания вычитает расстояние до белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации из порогового значения поперечной позиции (например, 90 см), заданного заранее для того, чтобы определять отклонение поперечной позиции.

Блок 38b задания верхних/нижних предельных значений задает верхние и нижние пределы отклонения поперечной позиции. Блок задания верхних/нижних предельных значений задает предварительно определенное положительное значение, когда отклонение поперечной позиции является положительным значением. Блок задания верхних/нижних предельных значений задает значение равным 0, когда отклонение поперечной позиции является отрицательным.

Блок 38c умножения корректирующего усиления расстояния умножает расстояние до белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации на корректирующее усиление расстояния. Корректирующее усиление расстояния устанавливает нижний предел, причем корректирующее усиление расстояния является характерным в отношении того, что оно имеет максимальное значение, когда расстояние до белой линии дорожной разметки имеет предварительно определенное значение или меньше, и в отношении того, что оно является меньшим значением по мере того, как увеличивается расстояние, когда превышено предварительно определенное значение.

[0024] Блок 38d умножения F/B-усиления поперечной позиции умножает расстояние до белой линии дорожной разметки, скорректированное посредством блока 38c умножения корректирующего усиления расстояния, на F/B-усиление поперечной позиции. F/B-усиление поперечной позиции является предварительно определенным значением или выше, которое допускает обеспечение отклика при недопущении недостаточной величины управления, и меньше значения, при котором транспортное средство становится вибрирующим, и значения, при котором водитель ощущает смещение относительно нейтральной позиции, и помимо этого, задается равным меньшему значению по сравнению с F/B-усилением угла рыскания блока 37b умножения F/B-усиления угла рыскания.

Блок 38e умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства умножает скорость транспортного средства на корректирующее усиление скорости транспортного средства. Корректирующее усиление скорости транспортного средства является характерным в отношении того, что оно имеет максимальное значение в диапазоне 0-№70 км/ч, постепенно уменьшается в диапазоне 70-130 км/ч и имеет минимальное значение (0) в диапазоне 130 км/ч и выше.

Блок 38f умножения корректирующего усиления кривизны умножает кривизну на корректирующее усиление кривизны. Корректирующее усиление кривизны является характерным в отношении того, что оно меньше по мере того, как возрастает кривизна, и задает верхний предел и нижний предел (0).

Умножитель 38g умножает выводы из блока 38d умножения F/B-усиления поперечной позиции и каждого из блока 38e умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства и блока 38f умножения корректирующего усиления кривизны, чтобы определять силу отталкивания, соответствующую поперечной позиции.

[0025] Преимущество управления устойчивостью

В варианте 1 осуществления, F/B-управление углом рыскания для уменьшения угла рыскания, сформированного посредством внешнего возмущения, и F/B-управление поперечной позицией для уменьшения изменения поперечной позиции, которая является целым значением угла рыскания, сформированного посредством внешнего возмущения, выполняются в качестве управления устойчивостью. F/B-управление углом рыскания выполняется независимо от поперечной позиции, когда сформирован угол рыскания, и F/B-управление поперечной позицией выполняется, когда расстояние до белой линии дорожной разметки имеет предварительно определенное пороговое значение поперечной позиции (90 см) или меньше.

Другими словами, окрестность центра полосы движения является мертвой зоной F/B-управления поперечной позицией. Область управления обоих видов F/B-управления показана на фиг. 7. θ представляет собой угол рыскания.

[0026] Фиг. 8 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на скоростной автомагистрали, подвергается прерывистому боковому ветру, и транспортное средство предположительно движется в окрестности центра полосы движения. Когда транспортное средство подвергается прерывистому боковому ветру, и угол рыскания формируется при F/B-управлении углом рыскания, вычисляется сила реакции, соответствующая углу рыскания, определяется задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений для получения силы реакции, и корректируется задаваемый SBW-угол поворота на основе угла рулевого управления и скорости транспортного средства.

Когда транспортное средство движется вдоль полосы движения, в частности, по прямой дороге, угол рыскания является нулевым, поскольку направление белой линии дорожной разметки и направление движения главного транспортного средства совпадают. Другими словами, при F/B-управлении углом рыскания варианта 1 осуществления считается, что сформированный угол рыскания обусловлен посредством внешнего возмущения, и уменьшение угла рыскания позволяет обеспечивать повышение устойчивости транспортного средства относительно внешнего возмущения во время движения по прямой, в частности, и дает возможность уменьшения величины корректирующего рулевого управления водителем.

[0027] Традиционно, устройство для приложения крутящего момента поворота к системе рулевого управления, чтобы подавлять внешнее возмущение, известно в традиционном устройстве рулевого управления в качестве устройства для подавления влияния бокового ветра или другого внешнего возмущения на поведение транспортного средства. В SBW-системе, известно устройство для приложения к колесу рулевого управления компонента силы реакции при повороте для стимулирования поворота, с тем чтобы подавлять внешнее возмущение. Тем не менее, в этих традиционных устройствах поворота, неприятное ощущение испытывается водителем, поскольку возникает флуктуация силы реакции при рулевом управлении.

В отличие от этого, с учетом того факта, что колесо 6 рулевого управления и передние колеса 5L, 5R могут управляться независимо друг от друга, что является характеристикой SBW-системы, в которой колесо 6 рулевого управления и передние колеса 5L, 5R механически отделены, при управлении устойчивостью, которое включает в себя F/B-управление углом рыскания варианта 1 осуществления, угол поворота передних колес 5L, 5R управляется на основе задаваемого угла поворота, полученного посредством суммирования задаваемого SBW-угла поворота, который соответствует углу рулевого управления и скорости транспортного средства, и задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений, который соответствует углу рыскания, и между тем, поперечная сила на шинах оценивается на основе угла рулевого управления и скорости транспортного средства, и сила реакции при рулевом управлении управляется на основе задаваемой силы реакции при рулевом управлении, которая соответствует скорости транспортного средства и оцененной поперечной силе на шинах.

Другими словами, не требуется, чтобы компонент силы реакции при рулевом управлении для стимулирования поворота для подавления внешнего возмущения прикладывался для того, чтобы задавать угол поворота узла для подавления внешних возмущений непосредственно для передних колес 5L, 5R. Кроме того, приложение силы реакции при рулевом управлении, которая соответствует поперечной силе на шинах, оцененной из угла поворота, дает возможность уменьшения неприятного ощущения, испытываемого водителем, поскольку флуктуация поперечной силы на шинах, вызываемая посредством поворота для подавления внешнего возмущения, не отражается в силе реакции при рулевом управлении. В традиционной SBW-системе, поперечная сила на шинах оценивается из угла поворота и/или силы на валу зубчатой рейки, обнаруженной посредством датчика, и прикладывается сила реакции при рулевом управлении, соответствующая оцененной поперечной силе на шинах. Соответственно, флуктуация поперечной силы на шинах, вызываемая посредством поворота для подавления внешнего возмущения, не всегда отражается в силе реакции при рулевом управлении, и водитель испытывает неприятное ощущение. В варианте 1 осуществления, только поперечная сила на шинах, вызываемая посредством поворота для подавления внешнего возмущения, отражается в силе реакции при рулевом управлении, и может уменьшаться неприятное ощущение, вызываемое у водителя, поскольку сила реакции при рулевом управлении не колеблется вследствие поворота для подавления внешнего возмущения.

[0028] Здесь, когда угол поворота узла для подавления внешних возмущений задан непосредственно для передних колес 5L, 5R, смещение относительно нейтральной позиции между углом рулевого управления и углом поворота становится проблемой, и в варианте 1 осуществления, задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений задается равным диапазону углов поворота (например, 0,2° влево и вправо) передних колес 5FL, 5FR, соответствующих диапазону люфта, когда колесо 6 рулевого управления находится в диапазоне углов (например, 3° влево и вправо) люфта около нейтральной позиции угла рулевого управления в традиционном устройстве рулевого управления. Возникновение угла рыскания, вызываемого посредством внешнего возмущения, является более значительным во время прямолинейного движения, чем во время движения на повороте, и во время прямолинейного движения, угол рулевого управления находится около нейтральной позиции угла рулевого управления. Другими словами, коррекция угла поворота посредством F/B-управления углом рыскания главным образом выполняется около нейтральной позиции угла рулевого управления, и подавление величины смещения относительно нейтральной позиции между углом рулевого управления и углом поворота, которая сопровождает приложение задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений к диапазону люфта рулевого механизма, позволяет подавлять неприятное ощущение, которое сопровождает смещение относительно нейтральной позиции.

Поскольку задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений ограничен 0,2° влево и вправо, можно изменять направление движения главного транспортного средства на требуемое направление с использованием рулевого управления, введенного водителем, даже когда выполняется управление устойчивостью. Другими словами, поскольку величина коррекции угла поворота посредством задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений является низкой относительно величины изменения угла поворота, вызываемой посредством ввода рулевого управления от водителя, можно повышать устойчивость транспортного средства относительно внешнего возмущения без помех для рулевого управления водителем.

[0029] Традиционно известные способы управления движением транспортного средства в поперечном направлении представляют собой управление недопущением отклонения от полосы движения для приложения момента рыскания к транспортному средству, чтобы не допускать отклонения, когда обнаруживается, что транспортное средство имеет тенденцию отклоняться от полосы движения, и управление удержанием на полосе движения для приложения момента рыскания к транспортному средству таким образом, что транспортное средство должно двигаться в окрестности центра полосы движения. Тем не менее, управление недопущением отклонения от полосы движения заключает в себе пороговое значение для прерывания управления, и поскольку управление не работает в окрестности центра полосы движения, не может обеспечиваться устойчивость транспортного средства относительно внешнего возмущения. Кроме того, поскольку прерывание управления выполняется вследствие порогового значения, даже когда водитель хочет переместить транспортное средство к краю полосы движения, водитель может чувствовать раздражение. С другой стороны, управление удержанием на полосе движения заключает в себе целевую позицию (целевую линию) и хотя может обеспечиваться устойчивость транспортного средства относительно внешнего возмущения, невозможно двигаться по линии, которая отклоняется от целевой линии. Кроме того, управление прекращается, когда оценивается то, что колесо рулевого управления отпущено, когда водитель уменьшает силу сцепления на колесе рулевого управления. Следовательно, водитель должен захватывать колесо рулевого управления с фиксированной силой или более, и нагрузка по рулевому управлению на водителя является высокой.

Напротив, F/B-управление углом рыскания варианта 1 осуществления не заключает в себе пороговое значение для прерывания управления, и, следовательно, можно постоянно обеспечивать устойчивость за счет прозрачного управления относительно внешнего возмущения. Кроме того, F/B-управление углом рыскания не заключает в себе целевую позицию, и, следовательно, водитель может заставлять транспортное средство двигаться по требуемой линии. Кроме того, управление не прекращается, даже когда колесо 6 рулевого управления слегка удерживается, и, следовательно, может уменьшаться нагрузка по рулевому управлению на водителя.

[0030] Фиг. 9 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания и изменение поперечной позиции, когда не выполняется F/B-управление поперечной позицией, когда транспортное средство подвергается постоянному боковому ветру при движении по прямой дороге на скоростной автомагистрали, и транспортное средство предположительно движется в окрестности центра полосы движения. Когда транспортное средство подвергается постоянному боковому ветру, и угол рыскания формируется, угол рыскания уменьшается посредством F/B-управления углом рыскания, но транспортное средство подвергается непрерывному внешнему возмущению и дрейфует поперечно. Это обусловлено тем фактом, что F/B-управление углом рыскания уменьшает угол рыскания и не корректирует угол поворота, когда угол рыскания является нулевым, и, следовательно, изменение поперечной позиции, которая является целым значением углов рыскания, сформированных посредством внешнего возмущения, не может быть непосредственно уменьшено. Задание силы реакции, соответствующей углу рыскания, равной высокому значению позволяет косвенно подавлять изменения поперечной позиции (подавлять увеличение целого значения углов рыскания), но поскольку максимальное значение задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений ограничено 0,2° влево и вправо, так что неприятное ощущение испытывается водителем, затруднительно эффективно подавлять поперечный дрейф транспортного средства с использованием только F/B-управления углом рыскания. F/B-усиление угла рыскания для определения силы реакции, соответствующей углу рыскания, помимо прочего, должно приводить к тому, что углы рыскания сходятся до того, как водитель воспринимает изменение угла рыскания, и поскольку транспортное средство становится вибрирующим без этой сходимости, даже если значение задается максимально возможно высоким, угол рыскания, умноженный на F/B-усиление угла рыскания, ограничен верхним пределом (1°) или меньше посредством блока 37a задания верхних/нижних предельных значений. Другими словами, сила реакции, соответствующая углу рыскания, представляет собой силу реакции, которая соответствует меньшему углу рыскания, чем фактический угол рыскания, и из этого аспекта также очевидно, что затруднительно эффективно подавлять поперечный дрейф транспортного средства с использованием только F/B-управления углом рыскания.

[0031] С учетом вышеизложенного, управление устойчивостью варианта 1 осуществления вводит F/B-управление поперечной позицией, чтобы подавлять поперечный дрейф транспортного средства вследствие устойчивого внешнего возмущения. Фиг. 10 является временной диаграммой, показывающей изменение угла рыскания и изменение поперечной позиции, когда выполнено F/B-управление поперечной позицией, когда транспортное средство подвергается постоянному боковому ветру при движении по прямой дороге на скоростной автомагистрали. Когда транспортное средство, движущееся в окрестности центра полосы движения, подвергается постоянному боковому ветру и дрейфует поперечно, и расстояние до белой линии дорожной разметки достигает порогового значения поперечной позиции или меньше при F/B-управлении поперечной позицией, вычисляется сила реакции, соответствующая изменению поперечной позиции (которое приблизительно равен целому значению угла рыскания). Блок 32 расчета задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений вычисляет задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений, который основан на силе реакции в поперечном направлении, полученной посредством суммирования силы реакции, которая соответствует поперечной позиции, и силы реакции, которая соответствует углу рыскания, и корректирует задаваемый SBW-угол поворота. Другими словами, F/B-управление поперечной позицией корректирует задаваемый SBW-угол поворота с использованием задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений, который соответствует поперечной позиции, и, следовательно, можно непосредственно уменьшать изменение поперечной позиции, вызываемое посредством устойчивого внешнего возмущения, и может подавляться поперечный дрейф транспортного средства. Другими словами, позиция движения транспортного средства, в которой выполняется F/B-управление углом рыскания, может возвращаться в окрестность центра полосы движения, которая является мертвой зоной F/B-управления поперечной позицией.

[0032] Как описано выше, управление устойчивостью варианта 1 осуществления уменьшает изменение угла рыскания, вызываемое посредством неустановившегося внешнего возмущения с использованием F/B-управления углом рыскания, и уменьшает целое значение угла рыскания (изменение поперечной позиции), вызываемое посредством устойчивого внешнего возмущения с использованием F/B-управления поперечной позицией, в силу этого позволяя повышать устойчивость транспортного средства относительно как неустановившихся, так и установившихся внешних возмущений.

Кроме того, управление устойчивостью варианта 1 осуществления ограничивает поведение транспортного средства, сформированное посредством управления (приложенного посредством задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений) на уровне, не воспринимаемом водителем, и на уровне, который не создает помехи для изменений поведения транспортного средства, сформированных посредством рулевого управления водителем, и поскольку изменение стабилизирующего крутящего момента, сформированное посредством управления, не отражается в силе реакции при рулевом управлении, управление устойчивостью может выполняться без знания водителем того, что выполняется управление устойчивостью. За счет этого можно моделировать поведение в транспортном средстве, имеющем технические требования кузова транспортного средства, которые обеспечивают превосходную устойчивость относительно внешних возмущений.

F/B-усиление поперечной позиции для определения силы реакции, которая соответствует поперечной позиции при F/B-управлении поперечной позицией, задается равным меньшему значению, чем F/B-усиление угла рыскания. Как описано выше, это обусловлено тем фактом, что поскольку F/B-управление углом рыскания должно приводить к тому, что углы рыскания сходятся до того, как водитель воспринимает изменение угла рыскания, вызываемое посредством неустановившегося внешнего возмущения, имеется потребность в высоком отклике, и наоборот, F/B-управление поперечной позицией должно прекращать увеличение изменения поперечной позиции, требуется время для изменения поперечной позиции вследствие накопления целых значений угла рыскания, и отклик на уровне F/B-управления углом рыскания, следовательно, не требуется. Кроме того, даже если /B-усиление поперечной позиции задается высоким, величина управления значительно колеблется в соответствии с абсолютной величиной внешнего возмущения, и водитель должен испытывать неприятное ощущение.

[0033] Блок расчета смещения поперечной силы

Фиг. 11 является блок-схемой управления блока 34 расчета смещения поперечной силы.

Блок 34a расчета кривизны вычисляет кривизну белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации.

Блок 34b задания верхних/нижних предельных значений задает верхние и нижние пределы скорости транспортного средства.

Блок 34c расчета SAT-усиления вычисляет SAT-усиление, которое соответствует скорости транспортного средства, на основе ограниченной скорости транспортного средства. SAT-усиление задает верхний предел, причем SAT-усиление является характерным в том, что усиление становится больше по мере того, как становится выше скорость транспортного средства.

Умножитель 34d умножает кривизну на SAT-усиление, чтобы определять величину смещения поперечной силы.

Процессорный блок 34e задания ограничений ограничивает максимальное значение величины смещения поперечной силы и верхний предел скорости изменения. Например, максимальное значение составляет 1000 Н, а верхний предел скорости изменения составляет 600 Н/с.

[0034] Преимущество управления смещением силы реакции, соответствующего кривизне

Управление смещением силы реакции, соответствующее кривизне, определяет величину смещения поперечной силы, которая больше по мере того, как больше кривизна белой линии дорожной разметки, и вычитает величину смещения поперечной силы из поперечной силы на шинах. Крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует поперечной силе на шинах, вычисленной посредством блока 35 расчета SAT, т.е. характеристика силы реакции при рулевом управлении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, смещается в направлении знака, идентичном направлению знака стабилизирующего крутящего момента соразмерно большей кривизне белой линии дорожной разметки, как показано на фиг. 12. Фиг. 12 показывает случай правой кривой, и когда кривая представляет собой левую кривую, смещение возникает в направлении, противоположном относительно направления на фиг. 12.

[0035] Традиционно, в SBW-системе, в которой механически отделены угол рулевого управления и угол поворота, задается характеристика силы реакции угла рулевого управления для моделирования силы реакции при рулевом управлении, которая соответствует стабилизирующему крутящему моменту в традиционном устройстве рулевого управления, и сила реакции при рулевом управлении прикладывается к колесу рулевого управления на основе характеристики силы реакции при рулевом управлении. В этом случае, взаимосвязь между углом рулевого управления колеса рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении водителем показана как характеристика A на фиг. 13. Другими словами, абсолютное значение крутящего момента при рулевом управлении увеличивается по мере того, как возрастает абсолютное значение угла рулевого управления, и величина изменения крутящего момента при рулевом управлении относительно величины изменения угла рулевого управления увеличивается более значительно, когда абсолютное значение угла рулевого управления меньше, по сравнению со случаем, когда абсолютное значение угла рулевого управления больше.

[0036] Здесь, рассматривается случай, в котором водитель изменяет поддерживаемый крутящий момент при рулевом управлении для того, чтобы выполнять коррекцию курса во время движения на повороте. На фиг. 13, когда поддерживаемый крутящий момент при рулевом управлении уменьшается до T2 из состояния, в котором водитель поддерживает угол рулевого управления θ1 при поддерживаемом крутящем моменте T1 при рулевом управлении, угол рулевого управления становится равным θ2, и угол рулевого управления передних колес 5L, 5R уменьшается посредством уменьшения угла рулевого управления. В этом случае, угол рулевого управления значительно колеблется относительно изменения поддерживаемого крутящего момента при рулевом управлении по мере того, как возрастает кривизна кривой вследствие характеристики силы реакции при рулевом управлении в вышеописанной SBW-системе. Другими словами, возникает проблема в том, что коррекция курса является затруднительной, поскольку отклик транспортного средства относительно крутящего момента при рулевом управлении увеличивается по мере того, как возрастает кривизна кривой.

[0037] Напротив, управление смещением силы реакции на основе кривизны варианта 1 осуществления смещает, в направлении знака, идентичном направлению знака стабилизирующего крутящего момента, характеристику силу реакции при рулевом управлении, представляющую крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, соразмерно большей кривизне белой линии дорожной разметки, за счет чего характеристика, которая представляет взаимосвязь между углом рулевого управления и углом поворота, смещается в направлении знака, идентичном направлению знака угла рулевого управления, и изменяется с характеристики A на характеристику B, как показано на фиг. 14. Поскольку величина изменения угла рулевого управления относительно величины изменения поддерживаемого крутящего момента при рулевом управлении за счет этого уменьшается по мере того, как возрастает кривизна белой линии дорожной разметки, величина Δθ1-4 уменьшения угла рулевого управления меньше традиционной величины Δθ1-2 уменьшения, даже когда водитель уменьшает поддерживаемый крутящий момент при рулевом управлении до T4, и величина ΔT3-4 уменьшения является идентичной традиционной величине ΔT1-2 уменьшения, показанной на фиг. 13. Другими словами, поскольку флуктуация угла рулевого управления относительно изменения поддерживаемого крутящего момента при рулевом управлении может уменьшаться соразмерно более высокой кривизне кривой, и может уменьшаться отклик транспортного средства относительно крутящего момента при рулевом управлении, может сокращаться изменение поведения транспортного средства, и можно упрощать коррекцию курса, выполненную водителем. Кроме того, поскольку поддерживаемый крутящий момент T3 при рулевом управлении (<T1) для поддержания угла рулевого управления θ1 может уменьшаться более значительно по сравнению с традиционными технологиями, можно уменьшать нагрузку по рулевому управлению на водителя во время движения на повороте.

[0038] Традиционно известна технология, в которой тренд в характеристике силы реакции при рулевом управлении уменьшается по мере того, как увеличивается кривизна белой линии дорожной разметки, в целях уменьшения нагрузки по рулевому управлению водителя во время движения на повороте. Тем не менее, с этой традиционной технологией, флуктуация угла рулевого управления относительно изменения поддерживаемого крутящего момента при рулевом управлении больше по мере того, как возрастает кривизна, и отклик транспортного средства относительно крутящего момента при рулевом управлении, следовательно, увеличен. Другими словами, смещение характеристики силы реакции при рулевом управлении в направлении, идентичном направлению стабилизирующего крутящего момента в соответствии с кривизной белой линии дорожной разметки, позволяет как упрощать коррекцию курса, так и уменьшать нагрузку по рулевому управлению на водителя во время движения на повороте.

[0039] Блок расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении

Фиг. 15 является блок-схемой управления блока 36 расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении.

Блок 36a расчета угла рыскания вычисляет угол рыскания в расположенной впереди точке фиксации. Вычисление угла рыскания на основе изображения проезжаемого пути, захваченного посредством камеры 17, дает возможность простого обнаружения угла рыскания с высокой точностью.

Блок 36b расчета поперечной позиции вычисляет поперечную позицию относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации и поперечную позицию относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в текущей позиции. Здесь, блок 36b расчета поперечной позиции переключает поперечную позицию относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в текущей позиции, когда главное транспортное средство пересекает белую линию дорожной разметки и перемещается в смежную полосу движения, т.е. когда выполнена смена полосы движения. Другими словами, поперечная позиция относительно левой белой линии дорожной разметки до наезда на белую линию дорожной разметки используется в качестве поперечной позиции относительно правой белой линии дорожной разметки после наезда на белую линию дорожной разметки, а поперечная позиция относительно правой белой линии дорожной разметки до наезда на белую линию дорожной разметки используется в качестве поперечной позиции относительно левой белой линии дорожной разметки после наезда на белую линию дорожной разметки. Когда смена полосы движения выполнена на полосу движения, имеющую другую ширину полосы движения, ширину W2 полосы движения полосы движения после смены полосы движения умножается на поперечную позицию, переключенную для значения W2/W1, чтобы корректировать поперечную позицию, причем значение W2/W1 получается посредством деления ширины W2 полосы движения полосы движения после смены полосы движения на ширину W1 полосы движения полосы движения до смены полосы движения. Здесь, информация ширины полосы движения для полос движения получается из навигационной системы 24.

Блок 39 расчета силы реакции на основе 37 вычисляет силу реакции, которая соответствует 37, на основе скорости транспортного средства, угла рыскания и поперечной позиции относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации. Ниже описываются детали блока 39 расчета силы реакции на основе 37.

Блок 40 расчета силы реакции на основе поперечной позиции вычисляет силу реакции, которая соответствует поперечной позиции, на основе поперечной позиции относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в текущей позиции. Ниже описываются конкретные детали блока 40 расчета силы реакции на основе поперечной позиции.

Блок выбора силы реакции 36c выбирает, в качестве величины смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, большее абсолютное значение из силы реакции, которая соответствует 37, и силы реакции, которая соответствует поперечной позиции.

Процессорный блок 36d задания ограничений задает верхний предел скорости изменения и максимальное значение величины смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении. Например, максимальное значение составляет 2 Нм, и верхний предел скорости изменения составляет 10 Нм/с.

[0040] Фиг. 16 является блок-схемой управления блока 39 расчета силы реакции на основе 37.

Умножитель 39a умножает скорость транспортного средства на угол рыскания, чтобы определять поперечную скорость транспортного средства.

Делитель 39b делит поперечную позицию относительно левой белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации на поперечную скорость, чтобы определять 37 относительно левой белой линии дорожной разметки.

Делитель 39c делит поперечную позицию относительно правой белой линии дорожной разметки в расположенной впереди точке фиксации на поперечную скорость, чтобы определять 37 относительно правой белой линии дорожной разметки.

Блок 39d выбора 37 выбирает меньший 37 относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в качестве 37.

Блок 39e расчета силы реакции на основе 37 вычисляет силу реакции, которая соответствует 37, на основе 37. Сила реакции, которая соответствует 37, является обратно пропорциональной (пропорциональной обратной величине 37) относительно 37 и является характерной в том, чтобы она становится примерно нулевой через три секунды или больше.

[0041] Фиг. 17 является блок-схемой управления блока 40 расчета силы реакции на основе поперечной позиции.

Блок 40a вычитания вычитает поперечную позицию относительно левой полосы движения из целевой левой поперечной позиции (например, 90 см), заданной заранее для того, чтобы определять отклонение поперечной позиции относительно левой полосы движения.

Блок 40b вычитания вычитает поперечную позицию относительно правой полосы движения из целевой правой поперечной позиции (например, 90 см), заданной заранее для того, чтобы определять отклонение поперечной позиции относительно правой полосы движения.

Блок 40c выбора отклонения поперечной позиции выбирает в качестве отклонения поперечной позиции большее из отклонений поперечной позиции относительно левой и правой полос движения.

Блок 40d расчета силы реакции на основе отклонения поперечной позиции вычисляет силу реакции, которая соответствует поперечной позиции, на основе отклонения поперечной позиции. Сила реакции, которая соответствует поперечной позиции, задает верхний предел и является характерной в отношении того, что она увеличивается по мере того, как больше отклонение поперечной позиции.

[0042] Преимущество управления смещением силы реакции на основе поперечной позиции

Управление смещением силы реакции на основе поперечной позиции суммирует с крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении силу реакции, которая соответствует поперечной позиции, в качестве величины смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении. Характеристика силы реакции при рулевом управлении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, за счет этого смещается более значительно в направлении, в котором абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении увеличивается соразмерно меньшему расстоянию до белой линии дорожной разметки, как показано на фиг. 18. Фиг. 18 показывает случай близости к правой полосе движения, и смещение возникает в направлении, противоположном относительно направления на фиг. 18, в случае близости к левой полосе движения.

[0043] Здесь при традиционном управлении силой реакции при рулевом управлении рассматривается случай, в котором позиция движения транспортного средства смещена в правую сторону вследствие неожиданной операции увеличенного рулевого управления в направлении вправо водителем, и водитель после этого возвращает позицию движения в окрестность центра полосы движения с использованием корректирующего рулевого управления. Угол рулевого управления и крутящий момент при рулевом управлении, когда водитель выполняет неожиданную операцию, показаны в позиции точки P1 на характеристике A по фиг. 19. Характеристика A представляет взаимосвязь между углом рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении, когда задана характеристика силы реакции при рулевом управлении, моделирующая традиционное устройство рулевого управления. Чтобы возвращать позицию движения из этого состояния в окрестность центра полосы движения, передние колеса должны поворачиваться влево, и в силу этого водитель, после выполнения операции возврата в нейтральную позицию угла рулевого управления, выполняет операцию увеличенного рулевого управления из нейтральной позиции угла рулевого управления, чтобы обеспечивать совмещение колеса рулевого управления с целевым углом θ5 В этот момент, в вышеописанной традиционной технологии, поскольку нейтральная позиция угла рулевого управления (нулевая точка угла рулевого управления) и нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении (нулевая точка крутящего момента при рулевом управлении) совпадают друг с другом, крутящий момент при рулевом управлении должен уменьшаться в нейтральную позицию угла рулевого управления, и крутящий момент при рулевом управлении должен увеличиваться, если превышена нейтральная позиция угла рулевого управления. Другими словами, когда выполняется корректирующее рулевое управление для перехода нейтральной позиции угла рулевого управления, знак крутящего момента при рулевом управлении изменяется на противоположный, переключается направление, в котором водитель управляет силой, и величина изменения угла рулевого управления относительно величины изменения крутящего момента при рулевом управлении около нейтральной позиции крутящего момента при рулевом управлении является очень низкой по сравнению с другими областями угла рулевого управления. Следовательно, нагрузка по рулевому управлению на водителя является высокой, и затруднительно обеспечивать соответствие колеса рулевого управления целевому углу θ5. В силу этого возникает такая проблема, что позиция движения транспортного средства легко выходит за установленные пределы и в силу этого способствует увеличению величины корректирующего рулевого управления.

[0044] Напротив, при управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции варианта 1 осуществления крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, смещается, соразмерно меньшему расстоянию до белой линии дорожной разметки, в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, за счет чего характеристика, представляющая взаимосвязь между углом рулевого управления и углом поворота, смещается в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента при рулевом управлении, и характеристика изменяется непрерывно с характеристики A на характеристику C соразмерно меньшему расстоянию до белой линии дорожной разметки, как показано на фиг. 20. В этот момент, крутящий момент при рулевом управлении должен увеличиваться, чтобы поддерживать угол рулевого управления, и поскольку колесо 6 рулевого управления постепенно возвращается в нейтральную позицию угла рулевого управления (точка P1 -> точка P2) при условии, что крутящий момент при рулевом управлении является постоянным, можно подавлять смещение позиции движения транспортного средства в правую сторону посредством неожиданной операции увеличенного рулевого управления водителем. С другой стороны, когда водитель поддерживает угол рулевого управления, угол рулевого управления и крутящий момент при рулевом управлении перемещаются из точки P1 в точку P3. Когда водитель выполняет корректирующее рулевое управление из этого состояния в характеристике C, нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении смещается в сторону увеличенного рулевого управления более значительно, чем нейтральная позиция угла рулевого управления, и знак крутящего момента при рулевом управлении, следовательно, не изменяется на противоположный до тех пор, пока крутящий момент при рулевом управлении не достигнет нейтральной позиции крутящего момента при рулевом управлении во время операции увеличенного рулевого управления из нейтральной позиции угла рулевого управления. Следовательно, водитель просто уменьшает крутящий момент при рулевом управлении и прекращает вращение колеса 6 рулевого управления, когда колесо 6 рулевого управления достигает целевого угла, чтобы за счет этого управлять углом поворота передних колес 5L, 5R. Другими словами, при управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции в варианте 1 осуществления, затруднительно переключать направление, в котором водитель управляет силой, и, следовательно, может упрощаться корректирующие рулевое управление водителем. Как результат, позиция движения транспортного средства не подвержена выходу за установленные пределы, и может уменьшаться величина корректирующего рулевого управления.

[0045] Традиционно известна технология для того, чтобы увеличивать силу реакции при рулевом управлении соразмерно при приближении к белой линии дорожной разметки в целях подавления смещения позиции движения вследствие неожиданной операции водителем, но в традиционной технологии, колесо рулевого управления просто сконструировано таким образом, что его труднее поворачивать соразмерно при приближении к белой линии дорожной разметки, и поскольку нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении в характеристике силы реакции при рулевом управлении постоянно совпадает с нейтральной позицией угла рулевого управления, знак крутящего момента при рулевом управлении изменяется на противоположный при корректирующем рулевом управлении, которое переходит нейтральную позицию угла рулевого управления, и нагрузка по рулевому управлению на водителя не уменьшается. Другими словами, крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, смещается, соразмерно меньшему расстоянию до белой линии дорожной разметки, в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, в силу этого позволяя реализовывать как подавление смещения позиции движения, так и уменьшение нагрузки по рулевому управлению на водителя.

[0046] Кроме того, при управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции варианта 1 осуществления, величина смещения увеличивается по мере того, как уменьшается расстояние до белой линии дорожной разметки, и нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении, следовательно, дополнительно смещается в позицию в направлении от нейтральной позиции угла рулевого управления по мере того, как уменьшается расстояние до белой линии дорожной разметки. Когда водитель выполняет корректирующее рулевое управление для возвращения позиции движения транспортного средства в окрестность центра полосы движения, величина увеличенного рулевого управления из нейтральной позиции угла рулевого управления должна увеличиваться при большей близости к белой линии дорожной разметки. В этот момент, возможно то, что крутящий момент при рулевом управлении превышает нейтральную позицию, и знак крутящего момента при рулевом управлении изменяется на противоположный до того, как колесо рулевого управления достигает целевого угла, когда величина смещения нейтральной позиции крутящего момента при рулевом управлении является низкой относительно нейтральной позиции угла рулевого управления. Следовательно, увеличение величины смещения по мере того, как уменьшается расстояние до белой линии дорожной разметки, позволяет подавлять превышение нейтральной позиции посредством крутящего момента при рулевом управлении.

[0047] При управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции варианта 1 осуществления блок 36b расчета поперечной позиции переключает поперечную позицию относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в текущей позиции, когда главное транспортное средство достигает белой линии дорожной разметки. При управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции, увеличение силы реакции при рулевом управлении по мере того, как главное транспортное средство движется в направлении от окрестности центра полосы движения, упрощает возвращение главного транспортного средства в окрестность центра полосы движения. Другими словами, целое значение угла рыскания (изменение поперечной позиции) рассматривается в качестве внешнего возмущения, и сила реакции при рулевом управлении управляется таким образом, чтобы направлять транспортное средство в направлении, которое исключает целое значение угла рыскания. По этой причине, целое значение угла рыскания должно сбрасываться, когда выполняется смена полосы движения. Если целое значение угла рыскания не сбрасывается, то операция водителем затрудняется, поскольку сила реакции при рулевом управлении для возвращения транспортного средства в окрестность центра полосы движения до смены полосы движения по-прежнему действует даже после смены полосы движения. Простое задание целого значения равным нулю не дает возможность направления транспортного средства в окрестность центра полосы движения после смены полосы движения.

[0048] С учетом вышеизложенного, в варианте 1 осуществления, когда главное транспортное средство наезжает на белую линию дорожной разметки, это считается преднамеренной операцией водителя, и поперечная позиция относительно левой и правой белых линий дорожной разметки в текущей позиции переключается в таком случае. Другими словами, изменение на противоположный знака целого значения угла рыскания переключает позицию для направления главного транспортного средства из окрестности центра полосы движения до смены полосы движения в окрестность центра полосы движения после смены полосы движения и дает возможность формирования силы реакции при рулевом управлении для направления главного транспортного средства в окрестность центра полосы движения после смены полосы движения. В этот момент, учитывается отношение W2/W1, которое является шириной W2 полосы движения полосы движения после смены полосы движения относительно ширины W1 полосы движения полосы движения до смены полосы движения, и, следовательно, можно задавать точную поперечную позицию и задавать оптимальную величину смещения для направления главного транспортного средства в окрестность центра полосы движения.

[0049] Преимущество управления смещением силы реакции на основе 37

Управление смещением силы реакции на основе 37 суммирует силу реакции на основе 37 в качестве величины смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении с крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении. Характеристика силы реакции при рулевом управлении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулевом управлении, который соответствует стабилизирующему крутящему моменту, за счет этого смещается в направлении, в котором абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении увеличивается по мере того, как уменьшается 37, как показано на фиг. 18. Фиг. 18 показывает случай нахождения главного транспортного средства около правой полосы движения, и когда главное транспортное средство находится около левой полосы движения, смещение возникает в направлении, противоположном относительно направления на фиг. 18.

[0050] По этой причине, характеристика, представляющая взаимосвязь между углом рулевого управления и крутящим моментом при рулевом управлении, смещается в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента при рулевом управлении, и характеристика изменяется непрерывно с характеристики A на характеристику C соразмерно меньшему 37, как показано на фиг. 20. В этот момент, крутящий момент при рулевом управлении должен увеличиваться, чтобы поддерживать угол рулевого управления, и поскольку колесо 6 рулевого управления постепенно возвращается в нейтральную позицию угла рулевого управления (точка P1 -> точка P2) при условии, что крутящий момент при рулевом управлении является постоянным, можно подавлять смещение позиции движения транспортного средства в правую сторону посредством неожиданной операции увеличенного рулевого управления водителем. С другой стороны, когда водитель поддерживает угол рулевого управления, угол рулевого управления и крутящий момент при рулевом управлении перемещаются из точки P1 в точку P3. Когда водитель выполняет корректирующее рулевое управление из этого состояния в характеристике C, нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении смещается в сторону увеличенного рулевого управления более значительно, чем нейтральная позиция угла рулевого управления, и знак крутящего момента при рулевом управлении, следовательно, не изменяется на противоположный до тех пор, пока крутящий момент при рулевом управлении не достигнет нейтральной позиции крутящего момента при рулевом управлении во время операции увеличенного рулевого управления из нейтральной позиции угла рулевого управления. Следовательно, водитель просто уменьшает крутящий момент при рулевом управлении и прекращает вращение колеса 6 рулевого управления, когда колесо 6 рулевого управления достигает целевого угла, чтобы за счет этого управлять углом поворота передних колес 5L, 5R. Другими словами, при управлении смещением силы реакции на основе 37 в варианте 1 осуществления, затруднительно переключать направление, в котором водитель управляет силой, и, следовательно, может упрощаться корректирующее рулевое управление водителем. Как результат, позиция движения транспортного средства не подвержена выходу за установленные пределы, и может уменьшаться величина корректирующего рулевого управления.

[0051] Кроме того, при управлении смещением силы реакции на основе 37 варианта 1 осуществления величина смещения увеличивается по мере того, как уменьшается 37, и нейтральная позиция крутящего момента при рулевом управлении, следовательно, дополнительно смещается в позицию в направлении от нейтральной позиции угла рулевого управления по мере того, как уменьшается 37. Когда водитель выполняет корректирующее рулевое управление для возвращения позиции движения транспортного средства в окрестность центра полосы движения, вероятность того, что главное транспортное средство находится около белой линии дорожной разметки, увеличивается по мере того, как уменьшается 37, и рабочая величина увеличенного рулевого управления из нейтральной позиции угла рулевого управления должна увеличиваться соразмерно поблизости от белой линии дорожной разметки. В этот момент, возможно то, что крутящий момент при рулевом управлении превышает нейтральную позицию, и знак крутящего момента при рулевом управлении изменяется на противоположный до того, как колесо рулевого управления достигает целевого угла, когда величина смещения нейтральной позиции крутящего момента при рулевом управлении является низкой относительно нейтральной позиции угла рулевого управления. Следовательно, увеличение величины смещения по мере того, как уменьшается расстояние до белой линии дорожной разметки, позволяет подавлять превышение нейтральной позиции посредством крутящего момента при рулевом управлении.

[0052] Комбинированное преимущество видов управления смещением силы реакции на основе поперечной позиции и 37

В блоке 20 управления силой реакции при рулевом управлении большее из абсолютных значений силы реакции на основе 37 и силы реакции на основе поперечной позиции выбирается в качестве величины смещения силы реакции при рулевом управлении в блоке 36 расчета смещения крутящего момента силы реакции при рулевом управлении, и величина смещения силы реакции при рулевом управлении суммируется с крутящим моментом силы реакции при рулевом управлении в сумматоре 20c. Характеристика силы реакции при рулевом управлении, соответствующей 37 или поперечной позиции, смещается в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулевом управлении.

При управлении смещением силы реакции на основе 37, сила реакции на основе 37 является нулевой, когда главное транспортное средство и белая линия дорожной разметки являются параллельными, т.е. когда угол рыскания является нулевым. По этой причине, только небольшая величина силы реакции прикладывается, когда угол рыскания является низким, даже когда главное транспортное средство находится в позиции около белой линии дорожной разметки. Напротив, при управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции сила реакции (сила реакции, которая соответствует поперечной позиции) формируется пропорционально расстоянию до белой линии дорожной разметки, и, следовательно, может формироваться большая сила реакции соразмерно меньшему расстоянию до белой линии дорожной разметки, и главное транспортное средство может легко возвращаться в окрестность центра полосы движения.

[0053] С другой стороны, при управлении смещением силы реакции на основе поперечной позиции, сила реакции, которая соответствует поперечной позиции, является нулевой, когда главное транспортное средство находится в окрестности центра полосы движения. Соответственно, затруднительно увеличивать силу реакции при рулевом управлении с хорошим откликом относительно наезда на белую линию дорожной разметки за короткий период времени, когда угол рыскания является большим, и, помимо этого, скорость транспортного средства является высокой даже в окрестности центра полосы движения. Напротив, при управлении смещением силы реакции на основе 37 формируется сила реакции (сила реакции на основе 37), которая соответствует 37, и упомянутая сила реакции является характерной в отношении быстрого повышения, когда 37 составляет три секунды или меньше. Следовательно, сила реакции при рулевом управлении может увеличиваться с хорошим откликом, и отклонение от полосы движения может подавляться, даже когда имеется короткий период времени до достижения белой линии дорожной разметки.

Следовательно, комбинированное использование управления смещением силы реакции на основе 37 и управления смещением силы реакции на основе поперечной позиции позволяет прикладывать устойчивую силу реакции в соответствии с расстоянием до белой линии дорожной разметки и эффективно подавлять отклонение от полосы движения. В этот момент, использование большего из абсолютных значений силы реакции на основе 37 и силы реакции на основе поперечной позиции позволяет постоянно прикладывать требуемую силу реакции при рулевом управлении оптимальным способом.

[0054] Как описано выше, вариант 1 осуществления имеет нижеприведенные преимущества.

(1) Устройство управления устойчивостью содержит: колесо 6 рулевого управления для приема ввода рулевого управления от водителя; поворотную часть 2 для поворачивания левого и правого передних колес 5FL, 5FR, причем поворотная часть механически отделена от колеса 6 рулевого управления; блок 19 управления поворотом для управления углом поворота левого и правого передних колес 5FL, 5FR в соответствии с углом рулевого управления колеса 6 рулевого управления; блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении для управления силой реакции при рулевом управлении, приложенной к колесу 6 рулевого управления в соответствии с состоянием поворачивания поворотной части 2; блок 32a расчета угла рыскания для обнаружения угла рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства; блок 37 расчета силы реакции на основе угла рыскания для вычисления силы реакции (силы реакции на основе угла рыскания) транспортного средства для подавления обнаруженного угла рыскания; блок 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции для вычисления силы отталкивания (силы отталкивания на основе поперечной позиции) для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, когда главное транспортное средство отклоняется от центра полосы движения; и формирователь 22 электрического тока для управления левым и правым передними колесами 5FL, 5FR на основе силы реакции на основе угла рыскания и силы реакции на основе поперечной позиции; блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении, задающий равный нулю силу реакции при рулевом управлении, соответствующую силе реакции на основе угла рыскания.

В силу этого не требуется прикладывать компонент силы реакции при рулевом управлении для стимулирования поворота для подавления внешнего возмущения, и поскольку можно подавлять флуктуацию силы реакции при рулевом управлении, вызываемую посредством поворота для подавления угла рыскания, может уменьшаться неприятное ощущение, испытываемое водителем.

[0055] (2) Блок 38 расчета силы отталкивания на основе поперечной позиции вычисляет величину поворачивания для уменьшения целого значения (изменения поперечной позиции) обнаруженного угла рыскания.

Может уменьшаться изменение как угла рыскания, вызываемое посредством неустановившегося внешнего возмущения, так и целого значения (изменения поперечной позиции) угла рыскания, вызываемое посредством устойчивого внешнего возмущения, и может повышаться устойчивость транспортного средства относительно как неустановившихся, так и установившихся внешних возмущений.

[0056] (3) Блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении задает силу реакции при рулевом управлении, соответствующую силе реакции на основе поперечной позиции, равной нулю.

За счет этого можно подавлять флуктуацию силы реакции при рулевом управлении, вызываемую посредством приложения задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, и может уменьшаться неприятное ощущение, испытываемое водителем.

[0057] (4) Устройство управления устойчивостью содержит блок 33 расчета поперечной силы и блок 35 расчета SAT для оценки стабилизирующего крутящего момента на основе угла рулевого управления колеса 6 рулевого управления, и блок 20 управления силой реакции при рулевом управлении управляет силой реакции при рулевом управлении на основе оцененного стабилизирующего крутящего момента.

Поскольку флуктуация поперечной силы на шинах, сформированная посредством поворота для подавления внешнего возмущения, не отражается в силе реакции при рулевом управлении, может уменьшаться неприятное ощущение, испытываемое водителем.

[0058] (5) Устройство управления устойчивостью содержит камеру 17 для захвата белой линии дорожной разметки впереди главного транспортного средства, и блок 32a расчета угла рыскания вычисляет угол рыскания на основе угла, сформированного белой линией дорожной разметки, захваченной посредством камеры 17, и направлением движения главного транспортного средства.

Угол рыскания в силу этого может легко обнаруживаться с высокой точностью.

[0059] (6) Когда должны управляться левое и правое передние колеса 5FL, 5FR, механически отделенные от колеса 6 рулевого управления, угол поворота управляется на основе задаваемого SBW-угла поворота, который соответствует углу рулевого управления колеса 6 рулевого управления, и задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений для подавления угла рыскания и смещения от центра полосы движения, и между тем, сила реакции при рулевом управлении, соответствующая задаваемому углу поворота для подавления внешних возмущений для подавления угла рыскания, ограничена предварительно определенным значением или меньше.

В силу этого не требуется прикладывать компонент силы реакции при рулевом управлении для стимулирования поворота для подавления внешнего возмущения, и поскольку можно подавлять флуктуацию силы реакции при рулевом управлении, вызываемую посредством поворота для подавления угла рыскания, может уменьшаться неприятное ощущение, испытываемое водителем.

[0060] (7) Устройство управления устойчивостью содержит: блок 32a расчета угла рыскания для обнаружения угла рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства; и блок 19 управления поворотом для управления углом поворота на основе задаваемого SBW-угла поворота, который соответствует углу рулевого управления колеса 6 рулевого управления, и задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений для подавления угла рыскания и смещения от центра полосы движения, и между тем, ограничения силы реакции при рулевом управлении, соответствующей задаваемому углу поворота для подавления внешних возмущений для подавления угла рыскания, предварительно определенным значением или меньше.

В силу этого не требуется прикладывать компонент силы реакции при рулевом управлении для стимулирования поворота для подавления внешнего возмущения, и поскольку можно подавлять флуктуацию силы реакции при рулевом управлении, вызываемую посредством поворота для подавления угла рыскания, может уменьшаться неприятное ощущение, испытываемое водителем.

1. Устройство управления устойчивостью, отличающееся тем, что содержит:

- блок рулевого управления для приема ввода рулевого управления от водителя;

- поворотную часть для поворота поворотного колеса, причем поворотная часть механически отделена от блока рулевого управления;

- средство расчета величины поворачивания рулевым управлением по проводам для вычисления величины поворачивания рулевым управлением по проводам, которая соответствует величине поворачивания блока рулевого управлении;

- средство обнаружения угла рыскания для обнаружения угла рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства;

- средство расчета величины поворачивания для подавления угла рыскания для вычисления величины поворачивания для подавления обнаруженного угла рыскания;

- средство расчета величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения для вычисления величины поворачивания для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, когда главное транспортное средство отклоняется от центра полосы движения;

- средство управления поворотом для управления величиной поворачивания поворотной части на основе величины поворачивания рулевым управлением по проводам, величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения;

- средство управления силой реакции при рулевом управлении для управления силой реакции при рулевом управлении на основе величины рулевого управления без отражения величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения в силе реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления.

2. Устройство управления устойчивостью по п. 1, отличающееся тем, что средство управления силой реакции при рулевом управлении управляет силой реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления на основе величины поворачивания рулевым управлением по проводам.

3. Устройство управления устойчивостью по п. 1, отличающееся тем, что

устройство содержит средство оценки состояния поворачивания для оценки состояния поворачивания поворотной части на основе величины рулевого управления блока рулевого управления,

причем средство управления силой реакции при рулевом управлении управляет силой реакции при рулевом управлении на основе оцененного состояния поворачивания.

4. Устройство управления устойчивостью по п. 1, отличающееся тем, что

устройство содержит камеру для захвата белой линии дорожной разметки впереди главного транспортного средства,

причем средство обнаружения угла рыскания обнаруживает угол рыскания на основе угла, сформированного белой линией дорожной разметки, захваченной посредством камеры, и направлением движения главного транспортного средства.

5. Устройство управления устойчивостью, отличающееся тем, что, когда должна управляться поворотная часть, механически отделенная от блока рулевого управления, величина поворачивания поворотной части является управляемой на основе величины поворачивания рулевым управлением по проводам, которая соответствует величине рулевого управления блока рулевого управления, величины поворачивания для подавления угла рыскания, которая представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства, и величины поворачивания для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, когда главное транспортное средство отклоняется от центра полосы движения; и сила реакции при рулевом управлении является управляемой на основе величины рулевого управления без отражения величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения в силе реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления.

6. Устройство управления устойчивостью, отличающееся тем, что устройство содержит:

- датчик для обнаружения угла рыскания, который представляет собой угол, сформированный белой линией дорожной разметки и направлением движения главного транспортного средства; и

- контроллер, который, когда должна управляться поворотная часть, механически отделенная от блока рулевого управления, управляет величиной поворачивания поворотной части на основе величины поворачивания рулевым управлением по проводам, которая соответствует величине рулевого управления блока рулевого управления, величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения главного транспортного средства в центр полосы движения, когда главное транспортное средство отклоняется от центра полосы движения, и управляет силой реакции при рулевом управлении на основе величины рулевого управления без отражения величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения в силе реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ для обнаружения контакта между руками водителя и рулевым колесом заключается в том, что электромотор воспроизводит тестовую импульсную последовательность.

Группа изобретений относится к устройству и способу управления рулением. Настоящее раскрытие применяется к транспортному средству, включающему в себя функцию снижения числа оборотов в состоянии холостого хода прекращения работы двигателя на холостом ходу и повторного запуска двигателя, когда транспортное средство начинает движение.

Группа изобретений относится к устройству и способу рулевого управления транспортным средством, включающим в себя функцию сокращения холостого хода для остановки холостого хода двигателя 91 и повторного запуска двигателя 91, когда транспортное средство начинает движение.

Группа изобретений устройства и способа управления рулением. Устройство управления рулением содержит второй контроллер 72, который выполняет SBW-режим с использованием одного электромотора, когда неисправен, по меньшей мере, один из первого контроллера 71 поворота, первого поворотного электромотора M1 и датчика 34 крутящего момента в состоянии, в котором первый контроллер 71 поворота и второй контроллер 72 поворота выполняют SBW-режим с использованием двух электромоторов.

Изобретение относится к устройству усилителя рулевого управления транспортного средства. Устройство усилителя рулевого управления содержит механизм рулевого управления, электромотор, редукторный механизм, датчик крутящего момента, модуль управления, схему вычисления средних значений нагрузки по рулению и схему определения анормальностей.

Изобретение относится к устройству управления рулением. Устройство управления рулением содержит актуатор силы реакции при рулении, средство вычисления величины управления силой реакции, средство управления силой реакции, поворотный актуатор, средство вычисления величины управления, средство управления поворотом, средство обработки подавления силы реакции и средство поддержания величины поворачивания.

Изобретение относится к устройству представления информации транспортного средства, используемому для автоматического вождения транспортного средства и которое автоматически выполняет управление передвижением транспортного средства на основе состояния передвижения транспортного средства и информации об обстановке снаружи транспортного средства.

Изобретение относится к устройству управления рулением. Устройство управления рулением содержит: средство управления силой реакции при рулении, которое задает характеристику силы реакции при рулении по координатам, оси координат которых представляют собой стабилизирующий крутящий момент и силу реакции при рулении, так что стабилизирующий крутящий момент увеличивается по мере того, как возрастает сила реакции при рулении, и прикладывает силу реакции при рулении к модулю рулевого управления на основе характеристики силы реакции при рулении; средство вычисления смещения, которое смещает характеристику силы реакции при рулении при координатах больше в направлении, в котором абсолютное значение силы реакции при рулении увеличивается по мере того, как поперечная позиция рассматриваемого транспортного средства становится ближе к сигнальной линии дорожной разметки; средство обнаружения операции включения сигнала поворота для обнаружения операции включения сигнала поворота; и средство подавления смещения, которое подавляет смещение характеристики силы реакции при рулении, когда операция включения сигнала поворота начинается, и прекращает подавление смещения характеристики силы реакции при рулении, когда операция включения сигнала поворота завершается; при этом: средство подавления смещения задает абсолютное значение градиента увеличения при прекращении подавления смещения меньшим абсолютного значения градиента уменьшения при подавлении смещения.

Изобретение представляет собой устройство управления транспортным средством, которое передает тревожную сигнализацию водителю. Устройство управляет транспортным средством так, что транспортное средство движется по полосе движения в диапазоне управления руления и диапазоне управления скоростью транспортного средства, которые заранее устанавливаются.

Предложен способ определения заданного значения уставки (yMSM) для крутящего момента электрического серводвигателя в рулевом управлении с усилителем привода для автомобиля.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Система рулевого управления с усилителем содержит центральный блок управления, электродвигатель рулевого привода с усилителем и первый и второй гидравлические насосы, направляющий распределитель и первый приводной электродвигатель. Первый гидравлический насос соединен с двигателем на шасси. Первый приводной электродвигатель соединен со вторым гидравлическим насосом. Направляющий распределитель соединен с первым и вторым гидравлическими насосами и электродвигателем рулевого привода с усилителем. Центральный блок управления отдает команду запуска первого приводного электродвигателя. Приводной электродвигатель приводит в действие второй гидравлический насос. Мобильное контрольное устройство содержит транспортное средство, источник излучения и устройство обнаружения. Транспортное средство содержит упомянутую систему рулевого управления. Достигается возможность использования системы рулевого управления при незапущенном двигателе. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства для предотвращения переворачивания и вариантам выполнения транспортного средства. Устройство образует адаптивное устройство ограничения диапазона рулевого управления, содержащее блок управления и пару противоположных однонаправленных тормозных узлов, установленных на диск определения положения рулевой колонки. Устройство для предотвращения переворачивания предотвращает поворот рулевого колеса транспортного средства за порог переворачивания транспортного средства, но в других отношениях не ограничивает вращательный диапазон углов отклонения рулевого колеса транспортного средства. Транспортное средство имеет первый режим и второй режим и выполнено таким образом, что, когда оно находится в первом режиме, является управляемым вручную в пределах непереворачивающего диапазона углов отклонения рулевого управления транспортного средства. Когда транспортное средство находится во втором режиме, автоматически предотвращается управление за порогом его переворачивания. Обеспечивается повышение безопасности. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство управления рулением содержит руль, поворотный актуатор, модуль обнаружения тока при повороте, модуль вычисления текущей осевой силы, модуль вычисления осевой силы поперечного G, модуль вычисления силы реакции при рулении и актуатор силы реакции. Модуль обнаружения тока при повороте обнаруживает ток при повороте, протекающий через поворотный актуатор. Модуль вычисления текущей осевой силы вычисляет текущую осевую силу рулевой зубчатой рейки на основе тока при повороте. Модуль вычисления осевой силы поперечного G вычисляет осевую силу поперечного G рулевой зубчатой рейки на основе поперечного ускорения, действующего на транспортное средство. Модуль вычисления силы реакции при рулении вычисляет силу реакции при рулении на основе текущей осевой силы во время операции увеличивающегося руления руля и вычисляет силу реакции при рулении на основе текущей осевой силы и осевой силы поперечного G во время операции возвратного руления руля. Достигается возможность определения осевой силы зубчатой рейки. 6 з.п. ф-лы, 21 ил.

Предложено устройство управления рулением, в котором с использованием коэффициентов (GF1, GF2, GF3, GF4) распределения на основе разности осевых сил, поперечного ускорения (Gy), скорости (V) транспортного средства, угла (δ) поворота при рулении и угловой скорости (dδ/dt) руления, модуль (11) вычисления управляющих параметров распределяет осевую силу (TFF) прямой связи и осевую силу (TFB) обратной связи и задает конечную осевую силу. Модуль (11) вычисления управляющих параметров прикладывает силу реакции при рулении на основе заданной конечной осевой силы. Предложены также устройства управления рулением. Достигается обеспечение возможности приложения более надлежащей силы реакции при рулении. 5 н.п. ф-лы, 19 ил.

Устройство управления рулением содержит контроллер поворота (19), детектор операции возвратного руления. Контроллер (19) поворота выполнен с возможностью задавать в качестве целевого угла поворота поворотного колеса значение суммирования, полученное посредством суммирования величины установившегося управления рулением, которая является величиной управления, зависящей от угла поворота при рулении, и величины дифференциального рулевого управления, которая является величиной управления, зависящей от угловой скорости руления. Контроллер (19) также содержит модуль вычисления величины дифференциального рулевого управления. Модуль вычисления величины дифференциального рулевого управления содержит модуль вычисления опорных значений, модуль умножения усиления. Когда детектор операции возвратного руления обнаруживает операцию возвратного руления с помощью рулевого колеса, приводимого в действие водителем, модуль умножения усиления выполнен с возможностью задавать усиление меньшим, чем усиление, сформированное, когда детектор операции возвратного руления обнаруживает операцию увеличения руления. Предложены также устройство управления рулением транспортного средства и способы управления рулением транспортного средства. Достигается идеальное ощущение при рулении. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство управления отображением содержит модуль обнаружения рабочего режима, модуль управления отображением, модуль обнаружения направления рулевого управления. При определении того, что управление помощью при вождении, выполненное с возможностью активироваться в то время, когда транспортное средство движется по извилистой дороге, и управлять тормозной/движущей силой соответствующих колес транспортного средства, активируется на основе рабочего режима, обнаруженного посредством модуля обнаружения рабочего режима, модуль управления отображением осуществляет управление для того, чтобы изменять форму фрагмента фонового изображения для изображения для отображения режима помощи, которое должно отображаться на устройстве отображения, на форму кривой, изогнутой в направлении рулевого управления, обнаруженном посредством модуля обнаружения направления рулевого управления. Предложены также устройство управления отображением для транспортного средства и способы управления отображением для транспортного средства. Достигается отображение информации, в котором распознаваемость информации относительно управления помощью при вождении является относительно хорошей даже в ситуации, в которой нагрузка при вождении является относительно большой, причем отображение информации не раздражает водителя. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к устройствам управления устойчивостью. Устройство управляет углом поворота левого и правого передних колес (5L, 5R) на основе задаваемого SBW-угла поворота, соответствующего углу поворота при рулении руля, который механически отсоединяется от левого и правого передних колес (5L, 5R). На основе задаваемого угла поворота для подавления возмущений для подавления угла относительно вертикальной оси, который формируется в транспортном средстве посредством возмущений. При управлении силой реакции при рулении, которая прикладывается к валу рулевой колонки, на основе угла поворота руля при рулении, величина поворачивания для подавления корректируется. Величина поворачивания для подавления увеличивается по мере того, как поперечная позиция рассматриваемого транспортного средства становится ближе к сигнальной линии дорожной разметки, которая пересекается с линией направления движения рассматриваемого транспортного средства. Техническим результатом является повышение комфорта управления транспортным средством. 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к системам помощи при вождении транспортных средств. Устройство помощи при вождении в полосе содержит модуль рулевого управления, поворотный модуль, средство определения отклонения от полосы, средство вычисления величины поворачивания для помощи при вождении, средство управления поворотом и средство логического вывода стабилизирующего крутящего момента, средство вычисления целевой силы реакции при рулении, средство управления силой реакции при рулении для управления силой реакции, средство обнаружения поперечной позиции, средство вычисления величины поворачивания. Средство вычисления целевой силы реакции при рулении вычисляет целевую силу реакции при рулении на основе характеристики силы реакции при рулении, которая задается таким образом, что стабилизирующий крутящий момент увеличивается по мере того, как увеличивается сила реакции при рулении. Достигается повышение безопасности управления транспортным средством. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к системам управления транспортным средством. Устройство управления устойчивостью содержит блок рулевого управления, поворотную часть для поворота поворотного колеса, средство расчета величины поворачивания рулевым управлением, средство обнаружения угла рыскания, средство расчета величины поворачивания для подавления угла рыскания, средство расчета величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения, средство управления поворотом, средство управления силой реакции при рулевом управлении. Средство управления поворотом выполнено для управления величиной поворачивания поворотной части на основе величины поворачивания рулевым управлением, величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения. Средство управления силой реакции при рулевом управлении выполнено для управления силой реакции при рулевом управлении на основе величины рулевого управления без отражения величины поворачивания для подавления угла рыскания и величины поворачивания для возвращения в центр полосы движения в силе реакции при рулевом управлении, передаваемой к блоку рулевого управления. Достигается повышение безопасности управления транспортным средством. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 20 ил.

Наверх