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

[0002] Патентный документ 1 раскрывает технологию для увеличения силы реакции при рулении в направлении, в котором поперечная позиция транспортного средства отдаляется от сигнальной линии дорожной разметки в соразмерной близости к сигнальной линии дорожной разметки, чтобы подавлять выезд за пределы полосы движения транспортного средства и помогать в вождении водителю.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент (Япония) №2001-48034

Сущность изобретения

Проблемы, которые должны быть разрешены изобретением

[0004] Тем не менее, водитель чрезмерно доверяет помощи при вождении и зачастую снижает внимание к вождению, когда помощь при вождении, к примеру, помощь при вождении, описанная выше, продолжается в течение длительного периода времени.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления рулением, допускающее повышение внимания водителя к вождению при подавлении выезда за пределы полосы движения.

Средство для разрешения вышеуказанных проблем

[0005] В настоящем изобретении, когда актуатор силы реакции при рулении для приложения силы реакции при рулении к модулю руления управляется на основе величины управления силой реакции при рулении, при которой сила реакции при рулении увеличивается в направлении, в котором поперечная позиция рассматриваемого транспортного средства отдаляется от сигнальной линии дорожной разметки в соразмерной близости к сигнальной линии дорожной разметки, и когда поворотный актуатор для приложения крутящего момента поворота к поворотному узлу, механически отделенному от модуля руления, управляется на основе величины управления при повороте, при которой величина поворачивания увеличивается в направлении, в котором поперечная позиция рассматриваемого транспортного средства отдаляется от сигнальной линии дорожной разметки в соразмерной близости к сигнальной линии дорожной разметки, величина управления силой реакции при рулении для обработки подавления силы реакции для уменьшения величины управления силой реакции при рулении вычисляется, когда состояние, в котором величина управления силой реакции при рулении имеет предварительно определенное пороговое значение или выше, длится в течение предварительно определенной продолжительности, и обработка подавления силы реакции выполняется для управления актуатором силы реакции при рулении на основе величины управления силой реакции при рулении для обработки подавления силы реакции вместо величины управления силой реакции при рулении, и между тем, величина поворачивания поддерживается равной значению, возникающему в начальный момент времени обработки подавления силы реакции, когда начата обработка подавления силы реакции.

Преимущества изобретения

[0006] Следовательно, можно подавлять чрезмерное доверие помощи при вождении водителем и повышать внимание водителя к вождению при одновременном подавлении выезда за пределы полосы движения.

Краткое описание чертежей

[0007] Фиг. 1 является видом системы, показывающим систему руления транспортного средства варианта 1 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 реакции на основе угла относительно вертикальной оси.

Фиг. 6 является блок-схемой управления модуля 38 вычисления силы реакции на основе 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, показывающей изменение угла относительно вертикальной оси, когда транспортное средство, движущееся по прямой дороге на скоростной автомагистрали, подвергается прерывистому боковому ветру.

Фиг. 9 является временной диаграммой, показывающей изменение угла относительно вертикальной оси 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 относительно вертикальной оси 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 модуля 34 вычисления смещения поперечной силы.

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

Фиг. 13 является характеристической схемой, показывающей взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителя.

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

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

Фиг. 16 является блок-схемой управления модуля 39 вычисления силы реакции на основе допустимого времени отклонения.

Фиг. 17 является блок-схемой управления модуля 40 вычисления силы реакции на основе поперечной позиции.

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

Фиг. 19 является характеристической схемой, показывающей взаимосвязь между углом поворота руля при рулении и крутящим моментом поворота при рулении водителя.

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

Фиг. 21 является временной диаграммой величины смещения крутящего момента силы реакции при рулении и силы реакции, соответствующей поперечной позиции, когда состояние, в котором величина смещения крутящего момента силы реакции при рулении имеет пороговое значение или выше, продолжается в течение предварительно определенной продолжительности.

Номера ссылок

[0008] 1 – модуль руления

2 – поворотный узел

3 – резервная муфта

4 – SBW-контроллер

5FL, 5FR – левое и правое передние колеса

6 – руль

7 – вал рулевой колонки

8 – электромотор для формирования 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 вычисления смещения поперечной силы

34a – модуль вычисления кривизны

34b – модуль задания верхних/нижних предельных значений

34c – модуль вычисления SAT-усиления

34d – умножитель

34e – процессор задания ограничений

35 – модуль вычисления SAT

36 – модуль вычисления 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 реакции на основе угла относительно вертикальной оси

37a – модуль задания верхних/нижних предельных значений

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 реакции на основе поперечной позиции

38a – модуль вычитания

38b – модуль задания верхних/нижних предельных значений

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 на основе допустимого времени отклонения

39a – умножитель

39b – делитель

39c – делитель

39d – модуль выбора допустимого времени отклонения

39e – модуль вычисления силы реакции на основе допустимого времени отклонения

40 – модуль вычисления силы реакции на основе поперечной позиции

40a – модуль вычитания

40b – модуль вычитания

40c – модуль выбора отклонения поперечной позиции

40d – модуль вычисления силы реакции на основе отклонения поперечной позиции

41 –модуль поддержания силы реакции

42 – процессор подавления силы реакции

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

[0009] Первый вариант осуществления

Конфигурация системы

Фиг. 1 является системным видом, показывающим систему руления транспортного средства варианта 1 осуществления.

Устройство руления варианта 1 осуществления, главным образом, сконфигурировано из модуля 1 руления, поворотного узла 2, резервной муфты 3 и контроллера 4 руления по проводам (SBW) и устройства руления, использующего SBW-систему, в которой механически отделены модуль 1 руления для приема ввода руления водителя и поворотный узел 2 для поворота левого и правого передних колес 5FL, 5FR (поворотных колес).

[0010] Модуль 1 руления содержит руль 6, вал 7 рулевой колонки, электромотор 8 для формирования 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, и 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 узел 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 установленную 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 модуля 1 руления и валом 11 шестерни поворотного узла 2, расцепляется, чтобы за счет этого механически отделять модуль 1 руления и поворотный узел 2, и зацепляется, чтобы за счет этого механически соединять модуль 1 руления и поворотный узел 2.

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

SBW-контроллер 4 имеет модуль 19 управления при повороте для управления углом поворота передних колес 5FL, 5FR, модуль 20 управления силой реакции при рулении 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 различной входной информации и выводит сформированный задаваемый угол поворота в формирователь 22 сигналов управления по электрическому току.

Формирователь 22 сигналов управления 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.

Модуль 20 управления силой реакции при рулении формирует задаваемый крутящий момент силы реакции при рулении на основе различной входной информации и выводит сформированный крутящий момент силы реакции при рулении в формирователь 23 сигналов управления по электрическому току.

Формирователь 23 сигналов управления 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 рулении, оцененного из значения электрического тока электромотора 8 обеспечения силы реакции, с задаваемым крутящим моментом силы реакции при рулении.

Процессор 21 изображений распознает сигнальную 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 рассматриваемого транспортного средства, захваченных посредством камеры 17.

Кроме того, SBW-контроллер 4 зацепляет резервную муфту 3, чтобы механически сцеплять модуль 1 руления и поворотный узел 2, когда SBW-система выходит из строя, и обеспечивает перемещение зубчатой рейки 16 в осевом направлении посредством руления руля 6. В это время, также можно осуществлять управление, которое соответствует системе электрического усилителя руления, для помощи в повышении силы поворота при рулении водителя с использованием вспомогательного крутящего момента поворотного электромотора 13.

Избыточная система, содержащая множество датчиков, контроллеров и электромоторов, может использоваться в SBW-системе. Кроме того, модуль 19 управления при повороте и модуль 20 управления силой реакции при рулении могут представлять собой отдельные модули.

[0013] В варианте 1 осуществления, управление устойчивостью и управление уменьшением величины корректирующего руления выполняются с целью уменьшения нагрузки по рулению и величины корректирующего руления 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 относительно вертикальной оси

Угол поворота скорректирован в соответствии с углом относительно вертикальной оси, который представляет собой угол, сформированный посредством сигнальной линии дорожной разметки и направления движения рассматриваемого транспортного средства, чтобы уменьшать угол относительно вертикальной оси, сформированный посредством внешнего возмущения.

2. F/B-управление поперечной позицией

Угол поворота скорректирован в соответствии с расстоянием (поперечной позиции) до сигнальной линии дорожной разметки, чтобы уменьшать изменение поперечной позиции, которая является интегрированным значением угла относительно вертикальной оси, сформированного посредством внешнего возмущения.

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

1. Управление смещением силы реакции, соответствующим поперечной позиции

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

2. Управление смещением силы реакции, соответствующее допустимому времени отклонения

Характеристика силы реакции при рулении, соответствующей стабилизирующему крутящему моменту, смещается в соответствии с допустимым временем отклонения (временем достижения сигнальной линии дорожной разметки) в направлении, в котором увеличивается абсолютное значение силы реакции при рулении, и изменение на противоположный знака крутящего момента поворота при рулении подавляется, когда водитель выполняет корректирующее руление, которое переходит нейтральную позицию угла поворота при рулении.

3. Управление смещением силы реакции, соответствующим кривизне

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

[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 при управлении устойчивостью на основе скорости транспортного средства и данных сигнальной линии дорожной разметки. Ниже описываются конкретные подробности модуля 32 вычисления 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 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 на основе угла поворота при рулении и скорости транспортного средства в отношении карты преобразования угла в поперечную силу руления, которая представляет взаимосвязь между углом поворота при рулении и поперечной силой на шинах на каждой скорости транспортного средства в традиционном устройстве руления, полученную посредством экспериментирования и т.п. заранее. Карта преобразования угла в поперечную силу руления имеет такие характеристики, что поперечная сила на шинах больше по мере того, как больше угол поворота при рулении, величина изменения поперечной силы на шинах относительно величины изменения угла поворота при рулении больше, когда угол поворота при рулении меньше, по сравнению со случаем, когда угол поворота при рулении больше, и поперечная сила на шинах уменьшается по мере того, как скорость транспортного средства увеличивается.

Модуль 34 вычисления смещения поперечной силы вычисляет, на основе скорости транспортного средства и данных сигнальной линии дорожной разметки, величину смещения поперечной силы для смещения характеристик силы реакции при рулении при управлении смещением силы реакции, которое соответствует кривизне. Ниже описываются конкретные подробности модуля 34 вычисления 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, 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 рулении, которая представляет взаимосвязь между поперечной силой на шинах и крутящим моментом силы реакции при рулении в традиционном устройстве руления, полученную посредством экспериментирования и т.п. заранее. Карта преобразования поперечной силы на шинах в крутящий момент силы реакции при рулении имеет такие характеристики, что крутящий момент силы реакции при рулении больше по мере того, как больше 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 меньше, по сравнению со случаем, когда поперечная сила на шинах больше, и крутящий момент силы реакции при рулении уменьшается по мере того, как скорость транспортного средства увеличивается. Эти характеристики моделируют силу реакции, сформированную на руле посредством стабилизирующего крутящего момента, при котором колеса пытаются возвращаться в прямолинейное состояние, вызываемое посредством силы реакции поверхности дороги, в традиционном устройстве руления.

Модуль 33 вычисления поперечной силы и модуль 35 вычисления SAT соответствуют средству оценки состояния поворачивания для оценки стабилизирующего крутящего момента (состояния поворачивания поворотного узла) на основе угла поворота руля 6 при рулении.

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

Модуль 36 вычисления 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 конкретные подробности модуля 36 вычисления смещения крутящего момента силы реакции при рулении.

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

[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, сформированный посредством сигнальной линии дорожной разметки и направления движения рассматриваемого транспортного средства, в расположенной впереди точке фиксации. Угол относительно вертикальной оси в расположенной впереди точке фиксации представляет собой угол, сформированный посредством сигнальной линии дорожной разметки и направления движения рассматриваемого транспортного средства, после предварительно определенной продолжительности (например, 0,5 секунды). Вычисление угла относительно вертикальной оси на основе изображения проезжаемого пути, захваченного посредством камеры 17, дает возможность простого обнаружения угла относительно вертикальной оси с высокой точностью.

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

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

Модуль 37 вычисления силы реакции на основе угла относительно вертикальной оси вычисляет силу реакции транспортного средства для уменьшения угла относительно вертикальной оси, сформированного посредством внешнего возмущения при F/B-управлении углом относительно вертикальной оси, на основе угла относительно вертикальной оси, кривизны и скорости транспортного средства. Ниже описываются конкретные подробности модуля 37 вычисления силы реакции на основе угла относительно вертикальной оси.

Модуль 38 вычисления силы реакции на основе поперечной позиции вычисляет силу реакции транспортного средства для уменьшения изменения поперечной позиции, сформированного посредством внешнего возмущения 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 точке фиксации. Ниже описываются конкретные подробности модуля 38 вычисления силы реакции на основе поперечной позиции.

[0019] Модуль 41 поддержания силы реакции на основе поперечной позиции непосредственно выводит силу реакции на основе поперечной позиции (вычисленное значение), вычисленное посредством модуля 38 вычисления силы реакции на основе поперечной позиции, когда флаг обработки подавления силы реакции находится в состоянии сброса (=0), и в случае если флаг обработки подавления силы реакции задан (=1), поддерживает вычисленное значение с момента, когда флаг обработки подавления силы реакции сброшен, до тех пор пока флаг обработки подавления силы реакции не будет сброшен. В этом случае, вычисленное значение выводится, когда вычисленное значение меньше поддерживаемого значения. Другими словами, сила реакции на основе поперечной позиции определяется посредством выбора более низкого из вычисленного значения и поддерживаемого значения. Когда флаг обработки подавления силы реакции переключен из заданного состояния в состояние сброса, поддерживаемое значение восстанавливается с постоянным наклоном до вычисленного значения. После того, как поддерживаемое значение восстановлено до вычисленного значения, флаг обработки подавления силы реакции находится в состоянии сброса, и вычисленное значение, следовательно, непосредственно выводится. Ниже описывается флаг обработки подавления силы реакции.

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

Модуль 32e вычисления целевого момента относительно вертикальной оси вычисляет целевой момент относительно вертикальной оси 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 относительно вертикальной оси относительно силы реакции в поперечном направлении.

Модуль 32f вычисления целевого углового ускорения относительно вертикальной оси умножает целевой момент относительно вертикальной оси и момент относительно вертикальной оси коэффициента инерции, чтобы вычислять целевое угловое ускорение относительно вертикальной оси.

Модуль 32g вычисления целевой скорости относительно вертикальной оси умножает время проезжания расстояния между движущимися в потоке транспортными средствами и целевое угловое ускорение относительно вертикальной оси, чтобы вычислять целевую скорость относительно вертикальной оси.

[0020] Модуль 32h вычисления задаваемого угла поворота вычисляет задаваемый угол δst* поворота для подавления внешних возмущений в отношении следующей формулы на основе целевой скорости φ* относительно вертикальной оси, 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 руления транспортного средства.

δst*=(φ* x WHEEL_BASE x (1+(V/vCh)²) x 180)/(В x M_PI),

где M_PI является предварительно определенным коэффициентом.

Процессор 32i задания ограничений задает верхний предел скорости изменения и максимального значения задаваемого угла δst* 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 поворота руля 6 при рулении находится в диапазоне углов (например, 3° влево и вправо) люфта около нейтральной позиции в традиционном устройстве руления (в котором модуль руления и поворотный узел механически соединены).

[0021] Фиг. 5 является блок-схемой управления модуля 37 вычисления силы реакции на основе угла относительно вертикальной оси.

Модуль 37a задания верхних/нижних предельных значений задает верхние и нижние пределы угла относительно вертикальной оси. Модуль 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 руления водителем (например, 1°), когда угол относительно вертикальной оси является положительным значением (положительный угол относительно вертикальной оси возникает, когда сигнальная линия дорожной разметки и проведенная линия в направлении движения рассматриваемого транспортного средства пересекаются). Модуль задания верхних/нижних предельных значений задает значение равным 0, когда угол относительно вертикальной оси является отрицательным.

Модуль 37b умножения F/B-усиления угла относительно вертикальной оси умножает ограниченный угол относительно вертикальной оси на F/B-усиление угла относительно вертикальной оси. F/B-усиление угла относительно вертикальной оси 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 поворота при рулении и углом поворота.

[0022] Модуль 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.

Модуль 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 модуля 37b умножения F/B-усиления угла относительно вертикальной оси и каждого из модуля 37c умножения корректирующего усиления скорости транспортного средства и модуля 37d умножения корректирующего усиления кривизны, чтобы определять силу реакции, соответствующую углу относительно вертикальной оси.

[0023] Фиг. 6 является блок-схемой управления модуля 38 вычисления силы реакции на основе поперечной позиции.

Модуль 38a вычитания вычитает расстояние до сигнальной 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.

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