稳定性控制装置的制造方法_2

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.与曲率相应的反作用力偏移控制
[0067]与白线的曲率相应地使与自校准扭矩相应的转轮反作用力特性向与自校准扭矩相同符号方向偏移,来降低转弯时的驾驶员的操舵力并抑制与操舵力变化相对的操舵角变化。
[0068][转向控制部]
[0069]图2是转向控制部19的控制框图。
[0070]SBff指令转向角运算部31基于转轮角和车速来运算SBW指令转向角。
[0071]干扰抑制指令转向角运算部32基于车速和白线信息来运算用于在稳定性控制中校正SBW指令转向角的干扰抑制指令转向角。关于干扰抑制指令转向角运算部32的详细情况后文叙述。
[0072]加法器19a将SBW指令转向角与干扰抑制指令转向角相加后得到的值作为最终的指令转向角而向电流驱动器22输出。
[0073][转轮反作用力控制部]
[0074]图3是转轮反作用力控制部20的控制框图。
[0075]横向力运算部33基于转轮角和车速,参照转轮角-横向力转换对应表来运算轮胎横向力,该转轮角-横向力转换对应表是预先通过实验等求出的且表示通常的转轮装置中的每个车速的转轮角与轮胎横向力的关系。转轮角-横向力转换对应表具有以下特性:转轮角越大则轮胎横向力越大,并且,与转轮角大时相比,在转轮角小时与转轮角的变化量相对的轮胎横向力的变化量越大,并且,车速越高则轮胎横向力越小。
[0076]横向力偏移部34基于车速和白线信息来运算用于在与曲率相应的反作用力偏移控制中使转轮反作用力特性偏移的横向力偏移量。关于横向力偏移部34的详细情况在后文叙述。
[0077]减法器20a从轮胎横向力减去横向力偏移量。
[0078]SAT运算部35基于车速和以横向力偏移量偏移后的轮胎横向力,参照横向力-转轮反作用力扭矩转换对应表来运算由轮胎横向力产生的转轮反作用力扭矩,该横向力-转轮反作用力扭矩转换对应表是预先通过实验等求出的且表示通常的转轮装置中的轮胎横向力与转轮反作用力扭矩的关系。轮胎横向力-转轮反作用力扭矩转换对应表具有以下特性:轮胎横向力越大则转轮反作用力扭矩越大,与轮胎横向力大时相比,在轮胎横向力小时与轮胎横向力的变化量相对的转轮反作用力扭矩的变化量越大,并且,车速越高则转轮反作用力扭矩越小。关于该特性,在通常的转轮装置中,利用由路面反作用力产生的、想要使车轮恢复直行状态的自校准扭矩来模拟对方向盘产生的反作用力。
[0079]加法器20b将转轮反作用力扭矩与对应于转轮特性的转轮反作用力扭矩成分(弹性项、粘性项、惯性项)相加。弹性项是与转轮角成比例的成分,将转轮角乘以规定的增益来计算弹性项。粘性项是与转轮角速度成比例的成分,将转轮角速度乘以规定的增益来计算粘性项。惯性项是与转轮角加速度成比例的成分,将转轮角加速度乘以规定的增益来计算惯性项。
[0080]转轮反作用力扭矩偏移部36基于车速和本车辆前方的行驶道路的影像来运算用于在与横向位置或者偏离余量时间相应的反作用力偏移控制中使转轮反作用力特性偏移的转轮反作用力扭矩偏移量。关于转轮反作用力扭矩偏移部36的详细情况在后文叙述。
[0081]加法器20c将加上与转轮特性相应的转轮反作用力扭矩成分后的转轮反作用力扭矩与转轮扭矩偏移量相加而得到的值作为最终的指令转轮反作用力扭矩向电流驱动器23输出。
[0082]控制开始允许判断部20d基于白线信息允许或者禁止开始以下运算:由横向力偏移部34进行的横向力偏移量的运算以及由转轮反作用力扭矩偏移部36进行的转轮反作用力扭矩偏移量的运算。也就是说,控制开始允许判断部20d允许或者禁止开始以下控制:与曲率相应的反作用力偏移控制、与横向位置相应的反作用力偏移控制以及与偏尚余量时间相应的反作用力偏移控制。下面,分情况进行说明。
[0083]1.同时识别到左右两侧的白线的情况
[0084]允许开始以下所有控制:与曲率相应的反作用力偏移控制、与横向位置相应的反作用力偏移控制以及与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制。
[0085]2.缺失了单侧白线的情况
[0086](a)针对未缺失的白线的识别稳定度高的情况
[0087]仅允许开始与曲率相应的反作用力偏移控制,禁止开始与横向位置相应的反作用力偏移控制以及与偏尚余量时间相应的反作用力偏移控制。
[0088](b)针对未缺失的白线的识别稳定度低的情况
[0089]禁止开始以下所有控制:与曲率相应的反作用力偏移控制、与横向位置相应的反作用力偏移控制以及与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制。
[0090]3.缺失了两侧白线的情况
[0091]禁止开始以下所有控制:与曲率相应的反作用力偏移控制、与横向位置相应的反作用力偏移控制以及与偏离余量时间相应的反作用力偏移控制。
[0092][干扰抑制指令转向角运算部]
[0093]图4是干扰抑制指令转向角运算部32的控制框图。
[0094]横摆角运算部32a运算前方注视点处的白线与本车辆行进方向所成的角度即横摆角。设为对象的白线可以是左右任意一侧的白线,在缺失了单侧的白线的情况下,将未缺失的白线设为对象。将前方注视点处的横摆角设为在规定时间(例如,0.5秒)后的白线与本车辆行进方向所成的角度。基于由摄像机17拍摄到的行驶道路的影像来运算横摆角,由此能够简单且高精度地检测横摆角。
[0095]曲率运算部32b运算前方注视点处的白线的曲率。设为对象的白线可以是左右任意一侧的白线,在缺失了单侧的白线的情况下,将未缺失的白线设为对象。
[0096]横向位置运算部32c运算前方注视点处的到白线的距离。在此,分别求出前方注视点处的到左右白线的距离,将距离短的一方设为前方注视点处的到白线的距离。
[0097]与横摆角相应的推斥力运算部37基于横摆角、曲率以及车速来运算用于在横摆角F/B控制中使由干扰产生的横摆角减小的车辆的推斥力。关于与横摆角相应的推斥力运算部37的详细情况在后文叙述。
[0098]与横向位置相应的推斥力运算部38基于横摆角、曲率、车速以及前方注视点处的到白线的距离来运算用于在横向位置F/B控制中使由干扰产生的横向位置变化减少的车辆的推斥力。关于与横向位置相应的推斥力运算部38的详细情况在后文叙述。
[0099]加法器32d将与横摆角相应的推斥力和与横向位置相应的推斥力相加来运算横向推斥力。
[0100]目标横摆力矩运算部32e基于横向推斥力、轴距(车轴间距离)、后轮轴重以及前轮轴重来运算目标横摆力矩。具体地说,将对横向推斥力乘以后轮轴重相对于车辆重量(前轮轴重+后轮轴重)的比例和轴距而得到的值设为目标横摆力矩。
[0101]目标横摆加速度运算部32f将目标横摆力矩乘以横摆惯性力矩系数来运算目标横摆加速度。
[0102]目标横摆率运算部32g将目标横摆加速度乘以车头时距来运算目标横摆率。
[0103]指令转向角运算部32h基于目标横摆率Φ*、轴距WHEEL_BASE、车速V以及车辆的特性速度vCh,参照下面的公式来运算干扰抑制指令转向角Sst*。在此,所谓车辆的特性速度VCh,是指已知的“阿克曼方程式”中的参数,表示车辆的自转轮特性。
[0104]δ st*= (<})*XWHEEL_BASEX (l+(V/vCh) 2) X 180)/(VXM_PI)
[0105]此外,M_PI是规定的系数。
[0106]限幅处理部32i对干扰抑制指令转向角δ st*的最大值和变化率的上限进行限制。在通常的转轮装置(转轮部与转向部机械地连接)中,将最大值设为与方向盘6的转轮角处于中立位置附近的移动的角度范围(例如,左右各3° )时的该移动范围对应的前轮5FL、5FR的转向范围(例如,左右各0.2° )。
[0107]控制开始允许判断部32j基于白线信息允许或者禁止开始以下两种运算:由与横摆角相应的推斥力运算部37运算与横摆角相应的推斥力以及由与横向位置相应的推斥力运算部38运算与横向位置相应的推斥力。也就是说,控制开始允许判断部32j允许或者禁止开始横摆角F/B控制和横向位置F/B控制。以下,分情况来进行说明。
[0108]1.同时识别到左右两侧的白线的情况
[0109]同时允许横摆角F/B控制和横向位置F/B控制。
[0110]2.缺失了单侧白线的情况
[0111](a)针对未缺失的白线的识别稳定度高的情况
[0112]仅允许开始横摆角F/B控制,禁止开始横向位置F/B控制。
[0113](b)针对未缺失的白线的识别稳定度低的情况
[0114]同时禁止开始横摆角F/B控制和横向位置F/B控制。
[0115]3.缺失了两侧白线的情况
[0116]同时禁止开始横摆角F/B控制和横向位置F/B控制。
[0117]图5是与横摆角相应的推斥力运算部37的控制框图。
[0118]上下限限幅器37a对横摆角实施上下限限幅处理。在横摆角大于规定的横摆角阈值(例如,0.1° )的情况下,将上下限限幅器的值设为能够抑制干扰的规定值以上且比车辆发生振动时的值和由驾驶员的转轮产生的值小的值(例如,1° ),在横摆角小于0.1°的情况下,将上下限限幅器的值设为O。关于横摆角,将白线与本车辆行进方向的延长线交叉时的横摆角设为正。另外,横摆角阈值设为摄像机17的检测误差范围。
[0119]横摆角F/B增益乘法部37b将限幅处理后的横摆角乘以横摆角F/B增益。将横摆角F/B增益设为能够在避免控制量不足的同时确保响应性的规定值以上、且比车辆发生振动时的值和驾驶员感到转轮角和转向角的中立偏离时的值小。
[0120]车速校正增益乘法部37c将车速乘以车速校正增益。将车速校正增益设为如下特性:在O km/h?70km/h的范围内取最大值,在70km/h?130km/h的范围内逐渐减小,在130km/h以上的范围内为最小值(O)。
[0121]曲率校正增益乘法部37d将曲率乘以曲率校正增益。将曲率校正增益设为如下特性并设定上限和下限(O),该特性是曲率越大则曲率校正增益越小。
[0122]乘法器37e将横摆角F/B增益乘法部37b、车速校正增益乘法部37c以及曲率校正增益乘法部37d的各自的输出相乘来求出与横摆角相应的推斥力。
[0123]图6是与横向位置相应的推斥力运算部38的控制框图。
[0124]减法器38a从预先设定的横向位置阈值(例如,90cm)减去前方注视点处的到白线的距离,来求出横向位置偏差。
[0125]上下限限幅器38b对横向位置偏差实施上下限限幅处理。在横向位置偏差为正值的情况下,上下限限幅器取规定的正值,在横向位置偏差为负值的情况下,将上下限限幅器设为O。
[0126]距离校正增益乘法部38c将前方注视点处的到白线的距离乘以距离校正增益。将距离校正增益设为如下特性并设定下限,该特性是,在到白线的距离为规定值以下的情况下,距离校正增益取最大值,在到白线的距离超过规定值的情况下,距离越长则距离校正增益越小。
[0127]横向位置F/B增益乘法部38d将利用距离校正增益乘法部38c校正后的到白线的距离乘以横向位置F/B增益。将横向位置F/B增益设定为如下的值:为能够在避免控制量不足的同时确保响应性的规定值以上,并且小于车辆发生振动时的值和驾驶员感到中立偏离时的值,还小于横摆角F/B增益运算部37b的横摆角F/B增益。
[0128]车速校正增益乘法部38e将车速乘以车速校正增益。将车速校正增益设为如下特性:在O km/h?70km/h的范围内取最大值,在70km/h?130km/h的范围内逐渐减小,在
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