掌舵控制装置的制造方法_4

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产生的自动回正扭矩的变化反映于掌舵反作用力,因此,可以使驾 驶者不意识到正在稳定控制中而进行实施。由此,正好可模拟相对于干扰的稳定性优异的 保持车体规格的车辆的动作。
[0203] 另外,在横向位置F/B控制中用于求得与横向位置相应的反弹力的横向位置F/B 增益设定成比横摆角F/B增益小的值。是由于如上述,横摆角F/B控制需要在驾驶者感到过 渡的干扰引起的横摆角的变化之前收敛横摆角,并且要求高响应性,与之相对,横向位置F/ B控制要求停止横向位置变化增加,及由于横摆角积分值的蓄积,横向位置变化花费时间, 因此,不需要横摆角F/B控制的响应性。还由于,假设增大横向位置F/B增益时,控制量根 据干扰的大小而大幅变动,给驾驶者造成不适感。
[0204] [侧力偏移部]
[0205] 图11是侧力偏移部34的控制框图。
[0206] 曲率运算部34a计算前方注视点的白线的曲率。
[0207] 上下限限制器34b对车速实施上下限限制器处理。
[0208] SAT增益运算部34c基于限制器处理后的车速计算与车速相应的SAT增益。SAT 增益的特性在于,车速越高,增益越大,并设定上限。
[0209] 乘法器34d对SAT增益乘以曲率,求得侧力偏移量。
[0210] 限制器处理部34e限制侧力偏移量的最大值及变化率的上限。例如,最大值设为 1000N,变化率的上限设为600N/s。
[0211] [与曲率相应的反作用力偏移控制作用]
[0212] 与曲率相应的反作用力偏移控制中,求得白线的曲率越大而越大的侧力偏移量, 并用轮胎侧力减去。由此,表示与由SAT运算部35计算的轮胎侧力相应的掌舵反作用力扭 矩即与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性如图12所示,白线的 曲率越大,越向与自动回正扭矩相同的符号方向偏移。另外,图12是右曲线的情况,左曲线 的情况下向与图12相反方向偏移。
[0213] 以往,在将掌舵部和掌舵部机械性地断开的SBW系统中,设定模拟通常的掌舵装 置中的与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力的掌舵反作用力特性,基于该掌舵反作用力 特性对方向盘赋予掌舵反作用力,此时,方向盘的掌舵角和驾驶者的掌舵扭矩的关系成为 图13所示那样的特性A。即,掌舵角的绝对值越大,掌舵扭矩的绝对值越大,与掌舵角的绝 对值较大时相比,掌舵角的绝对值较小时的相对于掌舵角的变化量的掌舵扭矩的变化量变 大。
[0214] 在此,考虑在转弯中,驾驶者为了修正前进道路而改变转向保持扭矩的情况。在图 13中,驾驶者从以转向保持扭矩?\保持转向角θ 1的状态,将转向保持扭矩减少到T2时, 转向角成为θ2,由于转向角的减少,前轮5L、5R的转向角变小。此时,根据上述的SBW系统 中的掌舵反作用力特性,曲线的曲率越大,掌舵角相对于转向保持扭矩的变化越大幅变动。 即,曲线的曲率越大,车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度越高,因此,存在不易修正前进道路的 问题。
[0215] 与之相对,在与实施例1的曲率相应的反作用力偏移控制中,白线的曲率越大,将 表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作用力扭矩的掌舵反作用力特性越向与自动回正扭矩 相同的符号方向偏移,由此,表示掌舵角和掌舵扭矩的关系的特性如图14所示地向与掌舵 角相同的符号方向偏移,从特性A向特性B变化。由此,白线的曲率越大,相对于转向保持扭 矩的变化量的掌舵角的变化量越小,因此,即使在驾驶者将转向保持扭矩减少至T4,且转向 保持扭矩的减少量△ Τ3 4与图13所示的现有技术的减少量△ T i 2相同的情况下,掌舵角的 减少量Δ 014也比现有技术的减少量Δ Θ 12小。即,曲线的曲率越大,越可减小掌舵角相 对于转向保持扭矩的变化的变动,越可降低车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度,因此,可以减缓 车辆的动作变化,实现驾驶者进行的前进道路修正的容易化。另外,与现有技术相比,可减 小用于维持掌舵角Θ i的转向保持扭矩T 3(〈1\),因此,可减轻转弯时的驾驶者的掌舵负担。
[0216] 以往,已知为了减轻转弯时的驾驶者的掌舵负担,白线的曲率越大,越减小掌舵反 作用力特性的倾斜度的技术,但在该现有技术中,曲率越大,掌舵角相对于转向保持扭矩的 变化的变动越大,因此,车辆相对于掌舵扭矩的灵敏度变高。即,通过将掌舵反作用力特性 根据白线的曲率向与自动回正扭矩相同方向偏移,可实现兼得转弯时的驾驶者的掌舵负担 减轻和前进道路修正的容易化。
[0217] [掌舵反作用力扭矩偏移部]
[0218] 图15是掌舵反作用力扭矩偏移部36的控制框图。
[0219] 横摆角运算部36a计算前方注视点的横摆角。通过基于由摄像头17拍摄的行驶 路的映像计算横摆角,可简单且高精度地检测横摆角。
[0220] 横向位置运算部36b分别计算相对于前方注视点的左右白线的横向位置及相对 于当前位置的左右白线的横向位置。在此,横向位置运算部36b在自车越过白线向相邻 的行驶车道移动的情况、即进行变道的情况下,替换相对于当前位置的左右白线的横向位 置。即,将相对于白线到达前的左白线的横向位置设为相对于白线到达后的右白线的横向 位置,将相对于白线到达前的右白线的横向位置设为相对于白线到达后的左白线的横向位 置。另外,在向车道宽度不同的行驶车道变道的情况下,乘以替换了变道后的行驶车道的车 道宽度W2除以变道前的行驶车道的车道宽度W i的值W 2/^的横向位置,修正横向位置。在 此,各行驶车道的车道宽度信息从汽车导航系统24取得。
[0221] 与偏离余量时间相应的反作用力运算部39基于车速、横摆角和相对于前方注视 点的左右白线的横向位置,计算与偏离余量时间相应的反作用力。对与偏离余量时间相应 的反作用力运算部39的详情进行后述。
[0222] 与横向位置相应的反作用力运算部40基于相对于当前位置的左右白线的横向位 置,计算与横向位置相应的反作用力。对与横向位置相应的反作用力运算部40的详情进行 后述。
[0223] 反作用力选择部36c将与偏尚余量时间相应的反作用力和与横向位置相应的反 作用力中绝对值较大一方选择为掌舵反作用力扭矩偏移量。
[0224] 反作用力抑制处理部42在从反作用力选择部36c输出的掌舵反作用力扭矩偏移 量(运算值)为规定阈值以上的状态持续了规定时间(例如,6秒钟)的情况下,计算使掌 舵反作用力扭矩偏移量以一定的梯度降低的反作用力抑制处理偏移量(抑制值),并代替 运算值,将反作用力抑制处理偏移量设为掌舵反作用力扭矩偏移量,并开始向后段输出的 反作用力抑制处理。规定的阈值设为驾驶者感到与横向位置及偏离余量时间相应的反作用 力偏移控制的值。换言之,设为掌舵装置的摩擦值。在反作用力抑制处理偏移量降低至规 定的恢复阈值的情况下,将反作用力抑制处理偏移量保持为恢复阈值。规定的恢复阈值设 为比上述规定的阈值小的值,且驾驶者感觉不到与横向位置及偏离余量时间相应的反作用 力偏移控制进行工作的值。换言之,设为比掌舵装置的摩擦值更小的值。在反作用力抑制 处理偏移量的保持中由横摆角运算部36a计算的横摆角成为规定角度以下的情况下,判定 为车辆为直行状态,解除反作用力抑制处理,并计算将保持值以一定梯度恢复至运算值的 反作用力抑制处理偏移量。保持值恢复至运算值后,将运算值直接输出。在反作用力抑制 处理中运算值低于抑制值的情况下,输出运算值。即,通过选择较低的运算值和抑制值,选 择掌舵反作用力扭矩偏移量。在反作用力抑制处理中运算值低于恢复阈值的情况下,解除 反作用力抑制处理,在该情况下,与解除同时,从抑制值切换至运算值的输出。
[0225] 反作用力抑制处理部42在开始反作用力抑制处理的时刻设定反作用力抑制处理 标记,在解除反作用力抑制处理的时刻将反作用力抑制处理标记重置。在反作用力抑制处 理标记为重置状态的情况下,除去从抑制值以一定梯度向运算值恢复的情况以外,输出运 算值,即从反作用力选择部36c输出的掌舵反作用力扭矩偏移量。
[0226] 限制器处理部36d限制掌舵反作用力扭矩偏移量的最大值及变化率的上限。例 如,最大值设为2Nm,变化率的上限设为lONm/s。
[0227] 图16是与偏尚余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图。
[0228] 乘法器39a对横摆角乘以车速,求得车辆的横速度。
[0229] 除法器39b用相对于前方注视点的左白线的横向位置除以横速度,求得相对于左 白线的偏尚余量时间。
[0230] 除法器39c用相对于前方注视点的右白线的横向位置除以横速度,求得相对于右 白线的偏尚余量时间。
[0231] 偏离余量时间选择部39d将相对于左右白线的偏离余量时间中较短的一方选择 为偏尚余量时间。
[0232] 与偏离余量时间相应的反作用力运算部39e基于偏离余量时间计算与偏离余量 时间相应的反作用力。与偏尚余量时间相应的反作用力具有如下特性,与偏尚余量时间成 反比例(与偏离余量时间的倒数成比例),且在3秒以上大致为零。
[0233] 图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图。
[0234] 减法部40a用预先设定的目标左横向位置(例如,90cm)减去相对于左车道的横向 位置,求得相对于左车道的横向位置偏差。
[0235] 减法部40b用预先设定的目标右横向位置(例如,90cm)减去相对于右车道的横向 位置,求得相对于右车道的横向位置偏差。
[0236] 横向位置偏差选择部40c将相对于左右车道的横向位置偏差中较大的一方选择 为横向位置偏差。
[0237] 与横向位置偏差相应的反作用力运算部40d基于横向位置偏差计算与横向位置 相应的反作用力。与横向位置相应的反作用力的特性在于,横向位置偏差越大,反作用力越 大,并设定上限。
[0238] [与横向位置相应的反作用力偏移控制作用]
[0239] 与横向位置相应的反作用力偏移控制将与横向位置相应的反作用力作为掌舵反 作用力扭矩偏移量并加上掌舵反作用力扭矩。由此,表示与自动回正扭矩相应的掌舵反作 用力扭矩的掌舵反作用力特性如图18所示,到白线的距离越短,越向掌舵反作用力扭矩的 绝对值变大的方向偏移。另外,图18是靠近右车道的情况,在靠近左车道的情况下,向图18 的相反方向偏移。
[0240] 在此,在现有的掌舵反作用力控制中,考虑通过驾驶者突然的向右方向的掌舵操 作,车辆的行驶位置向右侧偏移,然后,驾驶者通过修正
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