Устройство управления рулением

Устройство управления рулением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления рулением.

Уровень техники

Патентный документ 1 раскрывает технологию, которая направлена на плавное движение по кривой, и в которой сила реакции при рулении, которая прикладывается к рулю, соответствующая стабилизирующему крутящему моменту, задается таким образом, что она уменьшается по мере того, как возрастает кривизна при повороте.

[0002] Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии № 1999-78938

Сущность изобретения

Проблемы, которые должны быть разрешены изобретением

[0004] В предшествующем уровне техники, описанном выше, имеется проблема в том, что, характеристика силы реакции при рулении изменяется относительно стабилизирующего крутящего момента, вызывая дискомфорт у водителя.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления рулением, которое допускает уменьшение дискомфорта, вызываемого у водителя.

Средство для разрешения вышеуказанных проблем

[0005] В настоящем изобретении, вычисляется величина смещения, которая увеличивается по мере того, как возрастает кривизна; и характеристика силы реакции при рулении смещается в том же направлении кодирования, что и у стабилизирующего крутящего момента. Кроме того, увеличение величины смещения подавляется когда выполняется определение, что существует состояние снятия рук с руля.

Преимущества изобретения

[0006] Становится возможным изменение силы реакции при рулении в состоянии, которое поддерживает характеристики силы реакции при рулении, и может уменьшаться дискомфорт, вызываемый у водителя.

Краткое описание чертежей

[0007] Фиг. 1 является системным видом, иллюстрирующим систему рулевого управления транспортного средства первого варианта осуществления.

Фиг. 2 является блок-схемой управления модуля 19 управления при повороте.

Фиг. 3 является блок-схемой управления модуля 20 управления силой реакции при рулении.

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

Фиг. 5 является блок-схемой управления модуля 37 вычисления силы отталкивания, соответствующей углу относительно вертикальной оси.

Фиг. 6 является блок-схемой управления модуля 38 вычисления силы отталкивания, соответствующей поперечной позиции.

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

Фиг. 8 является временной диаграммой, иллюстрирующей изменение угла относительно вертикальной оси, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на шоссе, принимает прерывистый боковой ветер.

Фиг. 9 является временной диаграммой, иллюстрирующей изменение угла относительно вертикальной оси и изменение поперечной позиции, когда F/B-управление поперечной позицией не выполняется, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на шоссе, принимает постоянный боковой ветер.

Фиг. 10 является временной диаграммой, иллюстрирующей изменение угла относительно вертикальной оси и изменение поперечной позиции, когда F/B-управление поперечной позицией выполняется, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на шоссе, принимает постоянный боковой ветер.

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

Фиг. 12 является видом, иллюстрирующим состояние, в котором характеристика силы реакции при рулении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулении, соответствующий стабилизирующему крутящему моменту, смещается в том же направлении, что и у стабилизирующего крутящего момента.

Фиг. 13 является характерным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителем.

Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим состояние, в котором характеристика, иллюстрирующая взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителем, изменена посредством смещения характеристики силы реакции при рулении, представляющей крутящий момент силы реакции при рулении, соответствующий стабилизирующему крутящему моменту, в том же направлении, что и у стабилизирующего крутящего момента.

Фиг. 15 является блок-схемой управления модуля 36 смещения крутящего момента силы реакции при рулении.

Фиг. 16 является блок-схемой управления модуля 39 вычисления силы реакции, соответствующего допустимому времени отклонения.

Фиг. 17 является блок-схемой управления модуля 40 вычисления силы реакции, соответствующего поперечной позиции.

Фиг. 18 является видом, иллюстрирующим состояние, в котором характеристика силы реакции при рулении, представляющая крутящий момент силы реакции при рулении, соответствующий стабилизирующему крутящему моменту, смещается в направлении, в котором абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулении становится большим.

Фиг. 19 является характерным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителем.

Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим состояние, в котором характеристика, иллюстрирующая взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителем, изменена посредством смещения характеристики силы реакции при рулении, представляющей крутящий момент силы реакции при рулении, соответствующий стабилизирующему крутящему моменту, в направлении, в котором абсолютное значение крутящего момента силы реакции при рулении становится большим.

Фиг. 21 является блок-схемой, представляющей конфигурацию управления в процессоре задания ограничений в модуле смещения поперечной силы первого варианта осуществления.

Фиг. 22 является схематичным видом, представляющим состояние входа на кривую из состояния движения по прямой в устройстве управления рулением первого варианта осуществления.

Список ссылочных позиций

[0008] 1 - модуль рулевого управления

2 - поворотный модуль

3 - резервная муфта

4 - SBW-контроллер

5FL, 5FR - левое и правое передние колеса

6 - руль

7 - вал рулевой колонки

8 - электромотор обеспечения силы реакции

9 - датчик угла поворота при рулении

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 - модуль управления при повороте

19a - сумматор

20 - модуль управления силой реакции при рулении

20a - модуль вычитания

20b - сумматор

20c - сумматор

21 - процессор изображений

22 - формирователь сигналов управления электрического тока

23 - формирователь сигналов управления электрического тока

24 - навигационная система

31 - модуль вычисления задаваемого угла поворота

32 - модуль вычисления задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений

32a - модуль вычисления угла относительно вертикальной оси

32b - модуль вычисления кривизны

32c - модуль вычисления поперечной позиции

32d - сумматор

32e - модуль вычисления целевого момента относительно вертикальной оси

32f - модуль вычисления целевого углового ускорения относительно вертикальной оси

32g - модуль вычисления целевой скорости относительно вертикальной оси

32h - модуль вычисления задаваемого угла поворота

32i - процессор задания ограничений

33 - модуль вычисления поперечной силы

34 - модуль смещения поперечной силы

34a - модуль вычисления кривизны

34b - модуль верхнего и нижнего ограничения

34c - модуль вычисления SAT-усиления

34d - умножитель

34e - процессор задания ограничений

35 - модуль вычисления SAT

36 - модуль смещения крутящего момента силы реакции при рулении

36a - модуль вычисления угла относительно вертикальной оси

36b - модуль вычисления поперечной позиции

36c - модуль выбора силы реакции

36d - процессор задания ограничений

37 - модуль вычисления силы отталкивания, соответствующей углу относительно вертикальной оси

37a - модуль верхнего и нижнего ограничения

37b - модуль умножения F/B-усиления угла относительно вертикальной оси

37c - модуль умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства

37d - модуль умножения корректирующего усиления кривизны

37e - умножитель

38 - модуль вычисления силы отталкивания, соответствующей поперечной позиции

38a - модуль вычитания

38b - модуль верхнего и нижнего ограничения

38c - модуль умножения корректирующего усиления расстояния

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

38e - модуль умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства

38f - модуль умножения корректирующего усиления кривизны

38g - умножитель

39 - модуль вычисления силы реакции, соответствующий допустимому времени отклонения

39a - умножитель

39b - делитель

39c - делитель

39d - модуль выбора допустимого времени отклонения

39e - модуль вычисления силы реакции, соответствующий допустимому времени отклонения

40 - модуль вычисления силы реакции, соответствующий поперечной позиции

40a - модуль вычитания

40b - модуль вычитания

40c - модуль выбора отклонения поперечной позиции

40d - модуль вычисления силы реакции, соответствующий отклонению поперечной позиции

341 - модуль оценки кривизны

344 - модуль оценки снятых с руля рук

345 - ограничитель в режиме подавления

346 - модуль считывания предыдущих значений

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

[0009] Первый вариант осуществления

Конфигурация системы

Фиг. 1 является системным видом, иллюстрирующим систему рулевого управления транспортного средства первого варианта осуществления.

Устройство рулевого управления первого варианта осуществления, главным образом, сконфигурировано посредством модуля 1 рулевого управления, поворотного модуля 2, резервной муфты 3 и SBW-контроллера 4, и использует систему рулевого управления по проводам (SBW), в которой модуль 1 рулевого управления, который принимает ввод руления от водителя, и поворотный модуль 2, который поворачивает левое и правое переднее колесо 5FL, 5FR (поворотные колеса), механически отделены.

[0010] Модуль 1 рулевого управления содержит руль 6, вал 7 рулевой колонки, электромотор 8 обеспечения силы реакции и датчик 9 угла поворота при рулении.

Вал 7 рулевой колонки вращается неразъемно с рулем 6.

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

Датчик 9 угла поворота при рулении обнаруживает абсолютный угол поворота вала 7 рулевой колонки, т.е. угол поворота руля 6 при рулении.

[0011] Поворотный модуль 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, которая поворачивает передние колеса 5L, 5R в ответ на вращение вала 11 шестерни.

Поворотный электромотор 13, например, представляет собой бесщеточный электромотор, в котором выходной вал соединяется с шестерней 15 зубчатой рейки через непроиллюстрированный замедлитель, и этот электромотор выводит крутящий момент поворота для поворота переднего колеса 5 в зубчатую рейку 16 в ответ на команду из SBW-контроллера 4.

Датчик 14 угла поворота обнаруживает абсолютный угол поворота поворотного электромотора 13. Поскольку всегда возникает единственным образом определенная корреляция между углом поворота поворотного электромотора 13 и углом поворота переднего колеса 5, угол поворота переднего колеса 5 может обнаруживаться на основе угла поворота поворотного электромотора 13. В данном документе, если прямо не описано, угол поворота переднего колеса 5 должен представлять собой угол, который вычисляется на основе угла поворота поворотного электромотора 13.

Резервная муфта 3 предоставляется между валом 7 рулевой колонки модуля 1 рулевого управления и валом 11 шестерни поворотного модуля 2, и модуль 1 рулевого управления и поворотный модуль 2 отсоединяются посредством расцепления; модуль 1 рулевого управления и поворотный модуль 2 механически соединяются посредством их прикрепления.

[0012] В дополнение к датчику 9 угла поворота при рулении и датчику 14 угла поворота, описанным выше, скорость транспортного средства (скорость кузова транспортного средства), определяемая посредством изображения проезжей дороги впереди рассматриваемого транспортного средства, захваченного посредством камеры 17 и датчика 18 скорости транспортного средства, вводится в SBW-контроллер 4.

SBW-контроллер 4 содержит модуль 19 управления при повороте для управления углом поворота передних колес 5FL, 5FR, модуль 20 управления силой реакции при рулении (средство управления силой реакции при рулении, контроллер) для управления крутящим моментом силы реакции при рулении, приложенным к валу 7 рулевой колонки, и процессор 21 изображений.

Модуль 19 управления при повороте формирует задаваемый угол поворота на основе каждого фрагмента входной информации и выводит сформированный задаваемый угол поворота в формирователь 22 сигналов управления электрического тока.

Формирователь 22 сигналов управления электрического тока управляет задаваемым электрическим током в поворотный электромотор 13 посредством обратной связи по углу для сопоставления фактического угла поворота, определенного посредством датчика 14 угла поворота, с задаваемым углом поворота.

Модуль 20 управления силой реакции при рулении формирует задаваемый крутящий момент силы реакции при рулении на основе каждого фрагмента входной информации и выводит сформированный задаваемый крутящий момент силы реакции при рулении в формирователь 23 сигналов управления электрического тока.

Формирователь 23 сигналов управления электрического тока управляет задаваемым электрическим током в электромотор 8 обеспечения силы реакции посредством обратной связи по крутящему моменту для сопоставления фактического крутящего момента силы реакции при рулении, который логически выводится из значения тока электромотора 8 обеспечения силы реакции, с задаваемым крутящим моментом силы реакции при рулении.

Процессор 21 изображений распознает левую и правую сигнальные линии дорожной разметки полосы движения (разделительные линии проезжаемого пути) посредством обработки изображений, к примеру, посредством извлечения краев из изображения проезжаемого пути впереди рассматриваемого транспортного средства, захваченного посредством камеры 17.

Помимо этого, когда SBW-система выходит из строя, SBW-контроллер 4 закрепляет резервную муфту 3 и механически соединяет модуль 1 рулевого управления и поворотный модуль 2, обеспечивая возможность перемещения зубчатой рейки 16 в осевом направлении посредством поворачивания руля 6. В это время, может выполняться управление, соответствующее системе электрического усилителя рулевого управления, для повышения силы поворота при рулении водителем посредством вспомогательного крутящего момента поворотного электромотора 13.

SBW-система, описанная выше, может представлять собой резервную систему, содержащую множество экземпляров каждого датчика, каждого контроллера и каждого электромотора. Кроме того, модуль 19 управления при повороте и модуль 20 управления силой реакции при рулении могут быть отдельными элементами управления.

[0013] В первом варианте осуществления, управление устойчивостью и управление уменьшением величины корректирующего руления выполняются с целью уменьшения величины корректирующего руления и уменьшения нагрузки по рулению на водителя.

Управление устойчивостью направлено на повышение уровня безопасности транспортного средства относительно возмущений (бокового ветра, неровных поверхностей дороги, выбоин, отклонений от прямой поверхности дороги и т.д.) и выполняет два вида управления с обратной связью (F/B).

1. F/B-управление углом относительно вертикальной оси

Угол относительно вертикальной оси, сформированный посредством возмущений, уменьшается посредством коррекции угла поворота в соответствии с углом относительно вертикальной оси, который представляет собой угол между сигнальной линией дорожной разметки и направлением движения рассматриваемого транспортного средства.

2. F/B-управление поперечной позицией

Изменение поперечной позиции, которое является интегрированным значением углов относительно вертикальной оси, сформированных посредством возмущений, уменьшается посредством коррекции угла поворота в соответствии с расстоянием до сигнальной линии дорожной разметки (поперечной позицией).

[0014] Управление уменьшением величины корректирующего руления направлено на повышение уровня безопасности транспортного средства относительно ввода руления от водителя и выполняет три вида управления смещением силы реакции.

1. Управление смещением силы реакции, соответствующее поперечной позиции

Характеристика силы реакции при рулении, соответствующая стабилизирующему крутящему моменту, смещается в направлении, в котором абсолютное значение силы реакции при рулении становится большим в соответствии с поперечной позицией, чтобы подавлять изменение знака крутящего момента поворота при рулении на противоположный, когда водитель выполняет корректирующее руление, которое переходит нейтральную позицию угла поворота при рулении.

2. Управление смещением реакции, соответствующее допустимому времени отклонения

Характеристика силы реакции при рулении, соответствующая стабилизирующему крутящему моменту, смещается в направлении, в котором абсолютное значение силы реакции при рулении становится большим в соответствии с допустимым временем отклонения (временем, требуемым для того, чтобы достигать сигнальной линии дорожной разметки), чтобы подавлять изменение знака крутящего момента поворота при рулении на противоположный, когда водитель выполняет корректирующее руление, которое переходит нейтральную позицию угла поворота при рулении.

3. Управление смещением силы реакции, соответствующее кривизне

Характеристика силы реакции при рулении, соответствующая стабилизирующему крутящему моменту, смещается в том же направлении кодирования, что и у стабилизирующего крутящего момента в соответствии с кривизной сигнальной линии дорожной разметки, чтобы уменьшать силу удержания руления водителя и подавлять изменение угла удержания руления относительно изменения силы удержания руления при повороте.

[0015] Модуль управления при повороте

Фиг. 2 является блок-схемой управления модуля 19 управления при повороте.

Модуль 31 вычисления задаваемого SBW-угла поворота вычисляет задаваемый SBW-угол поворота на основе угла поворота при рулении и скорости транспортного средства.

Модуль 32 вычисления задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений вычисляет задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений для коррекции задаваемого SBW-угла поворота во время управления устойчивостью, на основе скорости транспортного средства и данных сигнальной линии дорожной разметки. Ниже описываются подробности модуля 32 вычисления задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений.

Сумматор 19a суммирует задаваемый SBW-угол поворота и задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений и выводит полученное значение в формирователь 22 сигналов управления электрического тока в качестве конечного задаваемого угла поворота.

[0016] Модуль управления силой реакции при рулении

Фиг. 3 является блок-схемой управления модуля 20 управления силой реакции при рулении.

Модуль 33 вычисления поперечной силы вычисляет поперечную силу на шинах посредством обращения к карте преобразования угла поворота при рулении и поперечной силы, представляющей взаимосвязь между углом поворота при рулении и поперечной силой на шинах, согласно скорости транспортного средства в традиционном устройстве рулевого управления, которая получена посредством экспериментирования или другого средства заранее, на основе угла поворота при рулении и скорости транспортного средства. Карта преобразования угла поворота при рулении и поперечной силы имеет характеристику, при которой поперечная сила на шинах увеличивается по мере того, как возрастает угол поворота при рулении; величина изменения поперечной силы на шинах относительно величины изменения угла поворота при рулении больше, когда угол поворота при рулении является небольшим, по сравнению с тем, когда он является большим; и поперечная сила на шинах становится меньшей по мере того, как возрастает скорость транспортного средства.

Модуль 34 смещения поперечной силы (средство смещения) вычисляет величину смещения поперечной силы для смещения характеристики силы реакции при рулении при управлении смещением силы реакции, соответствующем кривизне, на основе скорости транспортного средства и данных сигнальной линии дорожной разметки. Ниже описываются подробности модуля 34 смещения поперечной силы.

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

Модуль 35 вычисления SAT вычисляет крутящий момент силы реакции при рулении, который формируется посредством поперечной силы на шинах, посредством обращения к карте преобразования крутящего момента силы реакции при рулении и поперечной силы, представляющей взаимосвязь между поперечной силой на шинах и крутящим моментом силы реакции при рулении в традиционном устройстве рулевого управления, полученным посредством экспериментирования или другого средства заранее, на основе скорости транспортного средства и поперечной силы на шинах после смещения посредством величины смещения поперечной силы. Карта преобразования поперечной силы на шинах и крутящего момента силы реакции при рулении имеет характеристику, при которой крутящий момент силы реакции при рулении больше по мере того, как возрастает поперечная сила на шинах; величина изменения крутящего момента силы реакции при рулении относительно величины изменения поперечной силы на шинах больше, когда поперечная сила на шинах является небольшой, по сравнению с тем, когда она является большой; и крутящий момент силы реакции при рулении становится меньшим по мере того, как возрастает скорость транспортного средства. Эта характеристика моделирует силу реакции, которая формируется на руле посредством стабилизирующего крутящего момента колес, пытающихся возвращаться в прямое состояние, который формируется посредством силы реакции поверхности дороги в традиционном устройстве рулевого управления.

[0017] Сумматор 20b суммирует компонент крутящего момента силы реакции при рулении (пружинный элемент, элемент вязкости, инерционный элемент), соответствующий крутящему моменту силы реакции при рулении, и характеристику руления. Пружинный элемент представляет собой компонент, который является пропорциональным углу поворота при рулении, и вычисляется посредством умножения предварительно определенного усиления и угла поворота при рулении. Элемент вязкости представляет собой компонент, пропорциональный угловой скорости руления, и вычисляется посредством умножения предварительно определенного усиления и угловой скорости руления. Инерционный элемент представляет собой компонент, который является пропорциональным угловому ускорению руления, и вычисляется посредством умножения предварительно определенного усиления и углового ускорения руления.

Модуль 36 смещения крутящего момента силы реакции при рулении вычисляет величину смещения крутящего момента силы реакции при рулении для смещения характеристики силы реакции при рулении при управлении смещением силы реакции, соответствующем поперечной позиции или допустимому времени отклонения, на основе скорости транспортного средства и изображения проезжаемого пути впереди рассматриваемого транспортного средства. Ниже описываются подробности модуля 36 смещения крутящего момента силы реакции при рулении.

Сумматор 20c выводит значение, полученное посредством суммирования крутящего момента силы реакции при рулении после суммирования компонента крутящего момента силы реакции при рулении, соответствующего характеристике руления, и величины смещения крутящего момента поворота при рулении, в формирователь 23 сигналов управления электрического тока в качестве конечного задаваемого крутящего момента силы реакции при рулении.

[0018] Модуль вычисления задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений

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

Модуль 32a вычисления угла относительно вертикальной оси вычисляет угол относительно вертикальной оси, который представляет собой угол между сигнальной линией дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке и направлением движения рассматриваемого транспортного средства. Угол относительно вертикальной оси в расположенной впереди фиксированной точке должен представлять собой угол, сформированный между сигнальной линией дорожной разметки после предварительно определенного времени (например, 0,5 секунды) и направлением движения рассматриваемого транспортного средства. Угол относительно вертикальной оси может быть легко и точно обнаружен посредством вычисления угла относительно вертикальной оси на основе изображения проезжаемого пути, захваченного посредством камеры 17.

Модуль 32b вычисления кривизны вычисляет кривизну сигнальной линии дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке.

Модуль 32c вычисления поперечной позиции вычисляет расстояние до сигнальной линии дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке.

Модуль 37 вычисления силы отталкивания, соответствующей углу относительно вертикальной оси, вычисляет силу отталкивания транспортного средства для уменьшения угла относительно вертикальной оси, который формируется посредством возмущений при F/B-управлении углом относительно вертикальной оси, на основе угла относительно вертикальной оси, кривизны и скорости транспортного средства. Ниже описываются подробности модуля 37 вычисления силы отталкивания, соответствующей углу относительно вертикальной оси.

[0019] Модуль 38 вычисления силы отталкивания, соответствующей поперечной позиции, вычисляет силу отталкивания транспортного средства для уменьшения изменения поперечной позиции, которое формируется посредством возмущений при F/B-управлении поперечной позицией, на основе угла относительно вертикальной оси, кривизны, скорости транспортного средства и расстояния до сигнальной линии дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке. Ниже описываются подробности модуля 38 вычисления силы отталкивания, соответствующей поперечной позиции.

Сумматор 32d суммирует силу отталкивания, соответствующую углу относительно вертикальной оси, и силу отталкивания, соответствующую поперечной позиции, и вычисляет поперечную силу отталкивания.

Модуль 32e вычисления целевого момента относительно вертикальной оси вычисляет целевой момент относительно вертикальной оси на основе поперечной силы отталкивания, колесной базы (расстояния между осями), нагрузки на ось задних колес и нагрузки на ось передних колес. В частности, значение, умножающее отношение нагрузки на ось задних колес относительно веса транспортного средства (нагрузки на ось передних колес + нагрузки на ось задних колес) и колесную базу, относительно силы отталкивания в поперечном направлении, должно быть целевым моментом относительно вертикальной оси.

Модуль 32f вычисления целевого углового ускорения относительно вертикальной оси вычисляет целевое угловое ускорение относительно вертикальной оси посредством умножения коэффициента момента инерции относительно вертикальной оси и целевого момента относительно вертикальной оси.

Модуль 32g вычисления целевой скорости относительно вертикальной оси вычисляет целевую скорость относительно вертикальной оси посредством умножения времени преодоления расстояния между движущимися в потоке транспортными средствами и целевого углового ускорения относительно вертикальной оси.

[0020] Модуль 32h вычисления задаваемого угла поворота вычисляет задаваемый угол поворота для подавления внешних возмущений посредством обращения к следующей формуле на основе целевой скорости относительно вертикальной оси, колесной базы WHEEL_BASE, скорости V транспортного средства и характеристической скорости V_ch транспортного средства. Здесь, характеристическая скорость V_ch транспортного средства представляет собой параметр в известном "уравнении Аккермана", представляющем характеристики самостоятельного руления транспортного средства.

,

где M_PI является предварительно определенным коэффициентом.

Процессор 32i задания ограничений ограничивает максимальное значение и скорость изменения задаваемого угла поворота для подавления внешних возмущений. В традиционном устройстве рулевого управления (в котором механически соединены модуль рулевого управления и поворотный модуль), когда угол поворота руля 6 при рулении находится в диапазоне углов люфта около нейтральной позиции (например, 3° влево и вправо), максимальное значение должно быть диапазоном изменения угла поворота передних колес 5FL, 5FR, соответствующим диапазону люфта (например, 0,2° влево и вправо).

[0021] Фиг. 5 является блок-схемой управления модуля 37 вычисления силы отталкивания, соответствующей углу относительно вертикальной оси.

Модуль 37a верхнего и нижнего ограничения выполняет операцию задания верхнего и нижнего ограничения для угла относительно вертикальной оси. Когда угол относительно вертикальной оси является положительным значением (угол относительно вертикальной оси является положительным, когда сигнальная линия дорожной разметки пересекает линию, идущую в направлении движения рассматриваемого транспортного средства), модуль верхнего и нижнего ограничения задает значение равным или превышающим предварительно определенное значение, которое допускает подавление возмущений, задает значение, которое формируется посредством руления водителем, таким образом, что оно меньше значения, когда транспортное средство начинает вибрировать (например, 1°), и задает значение равным 0, когда угол относительно вертикальной оси является отрицательным.

Модуль 37b умножения F/B-усиления угла относительно вертикальной оси умножает F/B-усиление угла относительно вертикальной оси и угол относительно вертикальной оси после обработки задания ограничений. F/B-усиление угла относительно вертикальной оси должно быть равным или превышать предварительно определенное значение, что должно исключать недостаточную величину управления при обеспечении отклика, меньше значения, когда транспортное средство будет вибрировать, и значения, при котором водитель ощущает разрегулированность в нейтральных позициях угла поворота при рулении и угла поворота.

[0022] Модуль 37c умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства умножает корректирующее усиление скорости транспортного средства и скорость транспортного средства. Корректирующее усиление скорости транспортного средства должно иметь характеристику, при которой максимальное значение находится в диапазоне 0-70 км/ч, постепенно уменьшается в диапазоне 70-130 км/ч и имеет минимальное значение (0) в диапазоне, который равен или превышает 130 км/ч.

Модуль 37d умножения корректирующего усиления кривизны умножает корректирующее усиление кривизны и кривизну. Корректирующее усиление кривизны должно иметь характеристику уменьшения по мере того, как становится больше кривизна, и верхний предел и нижний предел (0) задаются для него.

Умножитель 37e умножает каждый из выводов из модуля 37b умножения F/B-усиления угла относительно вертикальной оси, модуля 37c умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства и модуля 37d умножения корректирующего усиления кривизны, чтобы определять силу отталкивания, соответствующую углу относительно вертикальной оси.

[0023] Фиг. 6 является блок-схемой управления модуля 38 вычисления силы отталкивания, соответствующей поперечной позиции.

Модуль 38a вычитания определяет отклонение поперечной позиции посредством вычитания расстояния до сигнальной линии дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке из порогового значения поперечной позиции, которое задано заранее (например, 90 см).

Модуль 38b верхнего и нижнего ограничения выполняет операцию задания верхнего и нижнего ограничения для отклонения поперечной позиции. Модуль верхнего и нижнего ограничения принимает предварительно определенное положительное значение, когда отклонение поперечной позиции является положительным значением; это значение равно 0, когда отклонение поперечной позиции является отрицательным значением.

Модуль 38c умножения корректирующего усиления расстояния умножает корректирующее усиление расстояния и расстояние до сигнальной линии дорожной разметки в расположенной впереди фиксированной точке. Корректирующее усиление расстояния должно иметь характеристику принятия максимального значения, когда расстояние до сигнальной линии дорожной разметки равно или меньше предварительно определенного значения, и уменьшения по мере того, как становится больше расстояние при превышении предварительно определенного значения, и нижний предел задается для него.

[0024] Модуль 38d умножения F/B-усиления поперечной позиции умножает F/B-усиление поперечной позиции и расстояние до сигнальной линии дорожной разметки после того, как выполнена коррекция посредством модуля 38c умножения корректирующего усиления расстояния. F/B-усиление поперечной позиции должно быть равным или превышать предварительно определенное значение, что должно исключать недостаточную величину управления при обеспечении отклика, и меньше значения, когда транспортное средство будет вибрировать, и значения, при котором водитель ощущает разрегулированность в нейтральных позициях: оно также задано в качестве значения, которое меньше F/B-усиления угла относительно вертикальной оси модуля 37b вычисления F/B-усиления угла относительно вертикальной оси.

Модуль 38e умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства умножает корректирующее усиление скорости транспортного средства на скорость транспортного средства. Корректирующее усиление скорости транспортного средства должно иметь такую характеристику, что максимальное значение находится в диапазоне 0-70 км/ч, постепенно уменьшается в диапазоне 70-130 км/ч и имеет минимальное значение (0) в пределах диапазона, равного или большего 130 км/ч.

Модуль 38f умножения корректирующего усиления кривизны умножает корректирующее усиление кривизны и кривизну. Корректирующее усиление кривизны должно иметь характеристику уменьшения по мере того, как кривизна растет, и верхний предел и нижний предел (0) задаются для него.

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

[0025] Преимущество управления устойчивостью

В первом варианте осуществления, F/B-управление углом относительно верт