转轮控制装置的制造方法_3

文档序号:8416929阅读:来源:国知局
5]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。横向位置F/B增益设为如下的值:为能够避免控制量不足并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觉到中立偏移的值,还小于横摆角F/B增益运算部37b的横摆角F/B增益。
[0116]车速校正增益乘法部38e将车速乘以车速校正增益。车速校正增益设为如下特性:在Okm/h?70km/h的范围内取最大值,在70km/h?130km/h的范围内逐渐减少,在130km/h以上的范围内为最小值(O)。
[0117]曲率校正增益乘法部38f将曲率乘以曲率校正增益。曲率校正增益设为如下性并设定上限和下限(0),该特性为:曲率越大则曲率校正增益越小。
[0118]乘法器38g将横向位置F/B增益乘法部38d、车速校正增益乘法部38e以及曲率校正增益乘法部38f各自的输出相乘,求出与横向位置相应的推斥力。
[0119][稳定性控制作用]
[0120]在实施例1中,作为稳定性控制,实施减少由于干扰而产生的横摆角的横摆角F/B控制以及减少由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化的横向位置F/B控制。在产生了横摆角的情况下,与横向位置无关地实施横摆角F/B控制,在到白线的距离为规定的横向位置阈值(90cm)以下的情况下实施横向位置F/B控制。即,行驶车道中央附近为横向位置F/B控制的不灵敏区。图7示出两个F/B控制的控制区域。Φ为横摆角。
[0121]图8是表示正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到单次的横风的情况下的横摆角变化的时间图,假设车辆正行驶于行驶车道的中央附近。当车辆受到单次的横风而产生横摆角时,在横摆角F/B控制下运算与横摆角相应的推斥力,求出用于获得该推斥力的干扰抑制指令转向角,对基于转轮角和车速的SBW指令转向角进行校正。
[0122]在使车辆沿着行驶车道行驶的情况下,特别是在直线道路中,白线的方向与本车行进方向一致,因此横摆角为零。也就是说,在实施例1的横摆角F/B控制中,将所产生的横摆角视为由于干扰引起的,通过减少横摆角,特别是在直行时能够针对干扰实现车辆的稳定性的提高,从而能够降低驾驶员的修正转轮量。
[0123]以往,作为抑制横风等的干扰对车辆运动状态的影响的方法,在传统的转轮装置中,已知有对转轮系统施加用于抑制干扰的转向扭矩,在SBW系统中,已知有对方向盘施加促进用于抑制干扰的转向的转轮反力成分。可是,在这些以往的转轮装置中,由于产生转轮反力的变动,因此导致给驾驶员带来不适感觉。
[0124]与此相对地,在包括实施例1的横摆角F/B控制的稳定性控制中,着眼于方向盘6和前轮5L、5R机械地分离的SBW系统的特征、即能够将方向盘6和前轮5L、5R相互独立地进行控制的点,根据将与转轮角和车速相应的SBW指令转向角和与横摆角相应的干扰抑制指令转向角相加得到的指令转向角控制前轮5L、5R的转向角,另一方面,根据转轮角和车速估计轮胎横向力,根据估计出的轮胎横向力和与车速相应的指令转轮反力来控制转轮反力。
[0125]S卩,由于直接对前轮5L、5R施加干扰抑制量的转向角,因此不需要施加促进用于抑制干扰的转向的转轮反力成分。并且,通过施加与根据转轮角估计出的轮胎横向力相应的转轮反力,由此因用于抑制干扰的转向而产生的轮胎横向力的变动不被反映在转轮反力中,因此能够减轻给驾驶员带来的不适感觉。在以往的SBW系统中,根据由传感器检测出的齿条轴力、转向角估计轮胎横向力,施加了与估计出的轮胎横向力相应的转轮反力。因此,因用于抑制干扰的转向而产生的轮胎横向力的变动一定被反映在转轮反力中,从而驾驶员产生不适感觉。在实施例1中,仅因驾驶员的转轮而产生的轮胎横向力被反映到转轮反力中,不会因用于抑制干扰的转向而转轮反力产生变动,因此能够减轻给驾驶员带来的不适感觉。
[0126]在此,在直接对前轮5L、5R施加干扰抑制量的转向角的情况下,转轮角与转向角的中立偏移成为问题,但是在实施例1中,将干扰抑制指令转向角设定为在传统的转轮装置中方向盘6处于转轮角中立位置附近的游隙的角度范围(左右3° )时的与该游隙的范围对应的前轮5FL、5FR的转向角范围(左右0.2° )。与转弯时相比,在直行时干扰引起的横摆角更为显著,在直行时转轮角位于转轮角中立位置附近。也就是说,通过横摆角F/B控制对转向角的校正大部分在转轮角中立位置附近实施,因此通过将伴随干扰抑制指令转向角的施加引起的转轮角与转向角的中立偏移量抑制在转轮的游隙的范围,能够抑制伴随中立偏移而产生的不适感觉。
[0127]另外,由于将干扰抑制指令转向角限制在左右0.2°的范围,因此即使是在稳定性控制的过程中,驾驶员也能够通过转轮输入使车辆的行进方向向期望的方向变化。也就是说,相对于因驾驶员的转轮输入而产生的转向角的变化量,因干扰抑制指令转向角而产生的转向角的校正量是微小的,因此能够不妨碍驾驶员转轮地针对干扰实现车辆的稳定性提尚ο
[0128]以往,作为控制车辆的横方向运动的控制,当检测出车辆的行驶车道偏离倾向时对车辆施加避免偏离的横摆力矩的行车道偏离防止控制、对车辆施加横摆力矩以使车辆行驶于行驶车道的中央附近的车道保持控制是公知的。可是,在行车道偏离防止控制中,是具有控制介入的阈值的控制,由于在行驶车道的中央附近处控制不起作用,因此无法确保车辆针对干扰的稳定性。另外,即使在驾驶员想要使车辆靠近行驶车道的一端的情况下,也根据阈值而控制介入,因此导致给驾驶员带来麻烦。另一方面,在车道保持控制中,是具有目标位置(目标线)的控制,虽然能够针对干扰确保车辆的稳定性,但是无法行驶于从目标线偏离了的线上。另外,当驾驶员减小方向盘的握持力时,通过判定为松开手的状态而解除控制,因此驾驶员需要始终事先以固定以上的力握持方向盘,从而驾驶员的转轮负荷大。
[0129]与此相对地,实施例1的横摆角F/B控制不具有控制介入的阈值,能够通过平滑的控制始终针对干扰确保稳定性。并且,由于不具有目标位置,因此驾驶员能够使车辆行驶在喜欢的线上。另外,即使在轻轻地握着方向盘6的情况下,也不会解除控制,因此能够减小驾驶员的转轮负荷。
[0130]图9是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下未实施横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图,假定车辆正行驶于行驶车道的中央附近。当车辆受到连续的横风而产生横摆角时,虽然通过横摆角F/B控制来降低横摆角,但是车辆连续地受到干扰而发生了横滑。这是因为横摆角F/B控制使横摆角减少,在横摆角为零的情况下不进行转向角的校正,因此无法直接减少由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化。此外,通过将与横摆角相应的推斥力设为大的值,能够间接地抑制横向位置变化(抑制横摆角的积分值的增加),但是由于干扰抑制指令转向角的最大值被限制为左右0.2。以不给驾驶员带来不适感觉,因此仅通过横摆角F/B控制难以有效地抑制车辆的横滑。并且,需要在驾驶员感觉到横摆角变化之前使横摆角收敛,因此将用于求出与横摆角相应的推斥力的横摆角F/B增益设为尽可能大的值,与此相对地,如果保持原样则车辆会发生振动,因此利用上下限限幅器37a将与横摆角F/B增益相乘的横摆角限制在上限(1° )以下。即,与横摆角相应的推斥力是与比实际的横摆角小的横摆角对应的推斥力,因此从这一点也可知仅通过横摆角F/B控制难以有效地抑制车辆的横滑。
[0131]因此,在实施例1的稳定性控制中,导入横向位置F/B控制,抑制了由于恒定的干扰而车辆发生横滑。图10是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下实施了横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图,在横向位置F/B控制中,正行驶于行驶车道中央附近的车辆受到连续的横风而发生横滑,当到白线的距离变为横向位置阈值以下时,运算与横向位置变化(N横摆角积分值)相应的推斥力。在干扰抑制指令转向角运算部32中,运算基于将与横向位置相应的推斥力和与横摆角相应的推斥力相加得到的横方向推斥力的干扰抑制指令转向角,校正SBW指令转向角。即,在横向位置F/B控制中,通过与横向位置相应的干扰抑制指令转向角来校正SBW指令转向角,因此能够直接减少由于恒定的干扰而引起的横向位置变化,从而能够抑制车辆的横滑。换言之,能够将进行横摆角F/B控制的车辆的行驶位置返回到横向位置F/B控制的不灵敏区即行驶车道中央附近。
[0132]如上所述,实施例1的稳定性控制通过横摆角F/B控制使由于瞬时的干扰而引起的横摆角变化减少,通过横向位置F/B控制使由于恒定的干扰而产生的横摆角积分值(横向位置变化)减少,由此能够同时针对瞬时的干扰和恒定的干扰提高车辆的稳定性。
[0133]并且,实施例1的稳定性控制将通过控制(干扰抑制指令转向角的施加)而产生的车辆运动状态限制为不被驾驶员察觉到的程度且不妨碍通过驾驶员的转轮而产生的车辆运动状态变化的程度,并且由于不将通过控制而产生的自校准扭矩的变化反映到转轮反力中,因此能够不使驾驶员意识到正在进行稳定性控制地实施该控制。由此,能够模拟如同具有针对干扰的稳定性优秀的车体因素的车辆的动作。
[0134]此外,在横向位置F/B控制中用于求出与横向位置相应的推斥力的横向位置F/B增益设定为比横摆角F/B增益小的值。如上所述,这是因为横摆角F/B控制需要在驾驶员感觉到由于瞬时的干扰所引起的横摆角的变化之前使横摆角收敛,并且要求良好响应性,与此相对地,横向位置F/B控制要求阻止横向位置变化增加以及由于横摆角积分值的蓄积而横向位置发生变化花费时间,因此不需要像横摆角F/B控制那样的程度的响应性。另外,因为如果使横向位置F/B增益增大,则根据干扰的大小而控制量变动大,给驾驶员带来不适感觉。
[0135][横向力偏移部]
[0136]图11是横向力偏移部34的控制框图。
[0137]曲率运算部34a运算前方注视点处的白线的曲率。白线可以使用左右任一个白线。
[0138]上下限幅器34b对车速实施上下限幅处理。
[0139]SAT增益运算部34c根据限幅处理后的车速运算与车速相应的SAT增益。SAT增益设为车速越高则增益越大的特性,并设定上限。
[0140]乘法器34d将SAT增益乘以曲率来求出横向力偏移量。
[0141]限幅处理部34e对横向力偏移量的最大值和变化率的上限进行限制。例如最大
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