專利名稱：限制目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置，每個(gè)車輛都裝備有轉(zhuǎn)向盤、一對(duì)轉(zhuǎn)向輪以及用于輔助轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向操作的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
在車輛(例如汽車)領(lǐng)域中，基于車輛的行駛狀態(tài)由電子控制裝置計(jì)算車輛的轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角以及通過(guò)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向使得轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角是已知的。
另一方面，作為車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置中的一種，在本申請(qǐng)的同一申請(qǐng)人提交的日本專利特開(kāi)平11-157461中提出了提供一種機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角接近最大轉(zhuǎn)向角時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力以減小傳動(dòng)比的方式可變地改變轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向時(shí)的傳動(dòng)比，以保護(hù)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)這種轉(zhuǎn)向控制裝置避免了當(dāng)轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)向至最大轉(zhuǎn)向角時(shí)由被致動(dòng)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置將過(guò)剩負(fù)荷作用在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。

發(fā)明內(nèi)容
常規(guī)上，在通過(guò)基于車輛的行駛狀態(tài)計(jì)算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和由轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向至目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的控制中，主要從如何適當(dāng)?shù)乜刂七^(guò)度轉(zhuǎn)向引起的自旋或轉(zhuǎn)向不足引起的滑移的觀點(diǎn)出發(fā)而計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。
另一方面，在裝備有動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車輛中轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角接近最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，甚至當(dāng)驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)比減小時(shí)，驅(qū)動(dòng)力的減小程度也隨驅(qū)動(dòng)的位移(變位)而改變；而且，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力不穩(wěn)定時(shí)，轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)也不穩(wěn)定。
考慮到上述情況，本發(fā)明的主要目的是提供一種轉(zhuǎn)向控制裝置，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角達(dá)到最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，該轉(zhuǎn)向控制裝置通過(guò)轉(zhuǎn)向力穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)向狀態(tài)，而不會(huì)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置上作用過(guò)剩負(fù)荷。
為了實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提出了一種車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置，所述車輛裝備有轉(zhuǎn)向盤、一對(duì)轉(zhuǎn)向輪，以及用于輔助所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中，用于使所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制為不超過(guò)確定值(預(yù)定值)。
如上所述，當(dāng)用于使動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制為不超過(guò)確定值時(shí)，避免當(dāng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角達(dá)到確定的最大轉(zhuǎn)向角時(shí)產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)向力以致過(guò)剩負(fù)荷作用在動(dòng)力機(jī)構(gòu)上，同時(shí)轉(zhuǎn)向輪被穩(wěn)定地維持在最大轉(zhuǎn)向角的位置處，直到由減小到低于確定值的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角反向轉(zhuǎn)向。
可基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)(行為、狀態(tài))控制將所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算為不超過(guò)所述確定值的值。通過(guò)這種布置，根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作和轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制，轉(zhuǎn)向控制裝置可在計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的同時(shí)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的最大值。
當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角超過(guò)所述確定值時(shí)，可通過(guò)取消所算出的轉(zhuǎn)向角的超出部分而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。通過(guò)這種布置，由于根據(jù)本領(lǐng)域的現(xiàn)行技術(shù)，微電腦以10-100毫秒的周期循環(huán)地作出基于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制對(duì)轉(zhuǎn)向角的計(jì)算，因此在所計(jì)算的轉(zhuǎn)向角超過(guò)確定值時(shí)通過(guò)將每次循環(huán)計(jì)算的數(shù)值約束為確定值可容易地取消所計(jì)算的轉(zhuǎn)向角的超出部分。
或者，當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角接近所述確定值時(shí)，可通過(guò)逐漸減小所算出的轉(zhuǎn)向角的增大速度而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。通過(guò)這種布置，以“軟著陸”的方式將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角收斂為確定值。
或者，然而，當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角達(dá)到所述確定值時(shí)，可通過(guò)使所算出的轉(zhuǎn)向角的增大速度為零而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。在這種情況下，盡管以軟著陸的方式使目標(biāo)轉(zhuǎn)向角收斂于確定值不可用，但仍然能夠從算出值取消超過(guò)確定值的超出部分。
或者，為了實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提出了一種車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置，所述車輛裝備有轉(zhuǎn)向盤、一對(duì)轉(zhuǎn)向輪，以及用于輔助所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中，用于使所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制成使得抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力不超過(guò)確定值。
如上所述，當(dāng)用于使動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制成使得抵抗動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力不超過(guò)確定值時(shí)，也避免了當(dāng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角達(dá)到確定的最大轉(zhuǎn)向角時(shí)產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)向力以致過(guò)剩負(fù)荷作用在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，同時(shí)轉(zhuǎn)向輪被穩(wěn)定地維持在最大轉(zhuǎn)向角的位置處，直到由減小到低于確定值的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角反向轉(zhuǎn)向。
在這種情況下，當(dāng)所述抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力接近所述確定值時(shí)，可通過(guò)逐漸減小基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角的增大速度而使所述反作用力不超過(guò)所述確定值。通過(guò)這種布置，由于隨著轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角接近最大轉(zhuǎn)向角，抵抗動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力逐漸增大，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)向角由其循環(huán)控制重復(fù)地限制，同是當(dāng)反作用力朝向確定值增大時(shí)反作用力以軟著陸的方式收斂于確定值。
在這種情況下，當(dāng)所述抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力達(dá)到所述確定值時(shí)，也可通過(guò)使基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角的增大速度為零而使所述反作用力不超過(guò)所述確定值。在這種情況下，盡管以軟著陸的方式使反作用力收斂于確定值不可用，但仍然能夠使反作用力不超過(guò)確定值。
在上述任一種情況中，所述確定值可根據(jù)是否實(shí)行所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制而變化。通過(guò)這種布置，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的確更適合于廣范圍的富有控制方式多樣性的各種轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制。


在附圖中，圖1是車輛的圖解圖，示出與根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置有關(guān)的結(jié)構(gòu)部件；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的作動(dòng)方式的流程圖；圖3是示出轉(zhuǎn)向齒輪比Rg相對(duì)車速V的示例的脈譜圖(映射圖)；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的另一種作動(dòng)方式的流程圖；圖5是示出Δδtmax相對(duì)|δt|的兩個(gè)示例的脈譜圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的另一種作動(dòng)方式的流程圖；圖7是示出Δδtmax相對(duì)|Ta|的兩個(gè)示例的脈譜圖；以及圖8是示出圖2所示的轉(zhuǎn)向控制裝置的作動(dòng)方式的一部分的變型的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖以一些優(yōu)選實(shí)施例的形式說(shuō)明本發(fā)明。
圖1是示出與裝備有舉動(dòng)控制裝置的本發(fā)明車輛有關(guān)的結(jié)構(gòu)的圖解圖，所述舉動(dòng)控制裝置用于通過(guò)各個(gè)車輪的制動(dòng)力的控制和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的控制而控制車輛的舉動(dòng)(行為)。
在圖1中，10FL和10FR分別是被轉(zhuǎn)向的前左和前右輪，10RL和10RR分別是適于由圖中未示出的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的后左和后右輪。這些車輪通過(guò)圖中未示出的車輪懸架裝置懸置于車身12。對(duì)應(yīng)于駕駛員借助齒條18和橫拉桿20L和20R對(duì)轉(zhuǎn)向盤14作出的轉(zhuǎn)向操作，齒條齒輪型動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置16使前左輪10FL和前右輪10FR轉(zhuǎn)向。
轉(zhuǎn)向盤14借助上部轉(zhuǎn)向軸22、轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)裝置24、下部轉(zhuǎn)向軸26以及萬(wàn)向接頭28與動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置16的小齒輪軸30相連接。轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)裝置24在殼體24A的一側(cè)與上部轉(zhuǎn)向軸22的下端相連接，并且包括在轉(zhuǎn)子24B的一側(cè)連接于下部轉(zhuǎn)向軸26的上端的用于改變轉(zhuǎn)向的電動(dòng)機(jī)32。轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)裝置24通過(guò)使下部轉(zhuǎn)向軸26相對(duì)于上部轉(zhuǎn)向軸22轉(zhuǎn)動(dòng)而可變地調(diào)節(jié)被轉(zhuǎn)向的前左右輪10FL和10FR的轉(zhuǎn)向角相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤14的轉(zhuǎn)動(dòng)角的比率，即，轉(zhuǎn)向齒輪比，并且還使得被轉(zhuǎn)向的前左右輪10FL和10FR相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤14轉(zhuǎn)向，以便于進(jìn)行舉動(dòng)控制。
轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)裝置24由包括微電腦的電子控制裝置34控制。
在這方面，當(dāng)在轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)裝置24中出現(xiàn)下部轉(zhuǎn)向軸26不能相對(duì)于上部轉(zhuǎn)向軸22轉(zhuǎn)動(dòng)這種麻煩時(shí)，圖中未示出的鎖定裝置開(kāi)始作動(dòng)以機(jī)械地防止殼體24A與轉(zhuǎn)子24B之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此上部轉(zhuǎn)向軸22與下部轉(zhuǎn)向軸26結(jié)合在一起，不會(huì)相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。
動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置16是具有電動(dòng)機(jī)36以及用于將電動(dòng)機(jī)36的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為齒條18相應(yīng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠型運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)38的齒條同軸型電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置(EPS)。電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置16由用于控制電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的電子控制裝置40控制，從而用作轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置以通過(guò)產(chǎn)生用于相對(duì)于殼體42驅(qū)動(dòng)齒條18的轉(zhuǎn)向輔助力而減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)荷。在這方面，轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置本身的構(gòu)造是本領(lǐng)域中公知的。
各車輪的制動(dòng)力由車輪制動(dòng)缸46FL、46FR、46RL和46RR中的壓力Pi(i＝fl、fr、rl和rr)控制，即，由油壓回路44控制。盡管圖中未示出，油壓回路44包括儲(chǔ)油器、油泵、各種閥及其它，并且各車輪制動(dòng)缸的制動(dòng)壓力通常根據(jù)駕駛員的制動(dòng)踏板48的下踏操作被控制并且也由用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52獨(dú)立地控制，如下文中詳細(xì)說(shuō)明的。
在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向角傳感器60設(shè)在上部轉(zhuǎn)向軸22處，用于檢測(cè)上部轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角作為轉(zhuǎn)向角θ，并且表示轉(zhuǎn)向角θ的信號(hào)被供給到用于轉(zhuǎn)向控制的電子控制裝置34和用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52。
用于轉(zhuǎn)向控制的電子控制裝置34和用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52借助車輛信息基本設(shè)施62被供以表示由橫向加速度傳感器64檢測(cè)的車輛橫向加速度Gy的信號(hào)、表示由橫擺率傳感器66檢測(cè)的橫擺率γ的信號(hào)，以及表示由車速傳感器68檢測(cè)的車速V的信號(hào)，用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52還被供以由壓力傳感器70檢測(cè)的表示主缸壓力Pm的信號(hào)以及表示由壓力傳感器72FL-72RR檢測(cè)的各車輪的制動(dòng)壓力Pi的信號(hào)。
用于轉(zhuǎn)向控制的電子控制裝置34、用于EPS控制的電子控制裝置40、以及用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52可分別具有微電腦，每個(gè)微電腦都包括通過(guò)公共總線互連的CPU、ROM、RAM和輸入/輸出端口裝置。當(dāng)車輛被轉(zhuǎn)向或向左轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)向角傳感器60、橫向加速度傳感器64以及橫擺率傳感器66檢測(cè)作為正值的轉(zhuǎn)向角θ、橫向加速度Gy和橫擺率γ，當(dāng)車輛被轉(zhuǎn)向或向右轉(zhuǎn)彎時(shí)它們檢測(cè)作為負(fù)值的轉(zhuǎn)向角θ、橫向加速度Gy和橫擺率γ。
用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52基于隨著車輛的行駛而改變的車輛狀態(tài)量(比如轉(zhuǎn)向角θ、橫向加速度Gy)計(jì)算顯示出車輛的自旋趨勢(shì)的自旋狀態(tài)量SS和顯示出車輛的滑移趨勢(shì)的滑移狀態(tài)量DS，并計(jì)算用于穩(wěn)定車輛舉動(dòng)的車輛的目標(biāo)橫擺力矩Mt和目標(biāo)減速度Gxbt。
而且，用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52將目標(biāo)橫擺力矩Mt分為轉(zhuǎn)向角控制的目標(biāo)橫擺力矩Mts和各車輪的制動(dòng)力控制的目標(biāo)橫擺力矩Mtb，計(jì)算用于前左右輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt(用于相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角目標(biāo)值，用于舉動(dòng)控制)，并借助車輛信息基本設(shè)施62向用于轉(zhuǎn)向角控制的電子控制裝置34輸出表示目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt的信號(hào)。此外，用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52基于目標(biāo)減速度Gxbt和目標(biāo)橫擺力矩Mtb計(jì)算用于各車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力Pti，并控制油壓回路44以使得各車輪的制動(dòng)壓力Pi成為目標(biāo)制動(dòng)壓力Pti。
用于EPS控制的電子控制裝置40基于借助車輛信息基本設(shè)施62輸入的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置16的操作，以使得轉(zhuǎn)向輪10FL和10FR的轉(zhuǎn)向角成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt。
在這點(diǎn)上，應(yīng)該注意的是，轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的上述控制以及制動(dòng)力控制的舉動(dòng)控制不構(gòu)成本發(fā)明的要點(diǎn)，可以本領(lǐng)域中公知的任何方式實(shí)現(xiàn)。
接著參照?qǐng)D2中所示的流程圖說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置實(shí)行的車輛的轉(zhuǎn)向控制。根據(jù)圖2中所示的流程圖的控制可開(kāi)始于圖中未示出的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的關(guān)閉并在10-100毫秒的循環(huán)時(shí)間下重復(fù)實(shí)行。
當(dāng)控制開(kāi)始時(shí)，在步驟10，讀入表示轉(zhuǎn)向角θ及其它的信號(hào)，之后在步驟20中參照?qǐng)D3中所示的脈譜圖計(jì)算與車速V相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向齒輪比Rg，之后在步驟30中用Rg除轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角θ以獲得δvt＝θ/Rg，因此計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δvt，該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δvt通過(guò)結(jié)合考慮車速將駕駛員的轉(zhuǎn)向量變換成轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角。這是用以隨著車速的增大相對(duì)于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角減小轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角。
接著在步驟40中以本領(lǐng)域中公知的方式由用于舉動(dòng)控制的電子控制裝置52計(jì)算顯示出車輛自旋趨勢(shì)的自旋狀態(tài)量SS和顯示出車輛滑移趨勢(shì)的滑移狀態(tài)量DS，之后基于自旋狀態(tài)量SS和滑移狀態(tài)量DS以本領(lǐng)域中公知的方式計(jì)算用于穩(wěn)定車輛轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)的目標(biāo)橫擺力矩Mt和目標(biāo)減速度Gxbt，之后基于目標(biāo)橫擺力矩Mt和目標(biāo)減速度Gxbt計(jì)算用于舉動(dòng)控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δbt和各車輪的目標(biāo)制動(dòng)壓力Pti，假定該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不總是最終成為用于使動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，而是其臨時(shí)值。
之后控制前進(jìn)到步驟50，并且通過(guò)加算上面計(jì)算的δvt與δbt計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt。
之后控制前進(jìn)到步驟60，并且判定δt的絕對(duì)值|δt|是等于還是大于δtmax(δtmax是目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt的最大值)以將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角設(shè)定為容許最大值。將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt以其絕對(duì)值|δt|與δtmax相比較的原因是當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)向角為正值，而當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)向角為負(fù)值。當(dāng)結(jié)果為“是”時(shí)，控制前進(jìn)到步驟70，并且使得|δt|的值為δtmax。這是用以通過(guò)將該流程中以10-100毫秒的循環(huán)時(shí)間進(jìn)行的轉(zhuǎn)向角循環(huán)控制的每次循環(huán)中計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的數(shù)值限制在δtmax中而取消目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的增大的超出δtmax的超出部分。
由于在這種情況下在步驟40中計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δbt減小，在接下來(lái)的步驟80中，目標(biāo)制動(dòng)壓力Pti被補(bǔ)正得與|δt|的減小相對(duì)應(yīng)，以盡可能地維持相同的舉動(dòng)控制狀態(tài)。
當(dāng)步驟60的結(jié)果為“否”時(shí)，跳過(guò)步驟70和80。
在步驟90中，基于上述計(jì)算或補(bǔ)正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt實(shí)行轉(zhuǎn)向(角)控制，之后在步驟100中基于目標(biāo)制動(dòng)壓力Pti實(shí)行制動(dòng)控制。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的另一種作動(dòng)方式的流程圖。在該作動(dòng)方式中，步驟10-50的操作與圖2流程圖中的那些相同。
在本實(shí)施例中，在步驟50后面的步驟110中，計(jì)算該流程圖中在當(dāng)前控制循環(huán)中所計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt(N)與前次控制循環(huán)中所計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt(N-1)之間的差值Δδt。該差值是該流程圖中循環(huán)控制的每一循環(huán)的增量，表示目標(biāo)轉(zhuǎn)向角δt的增大速度。
之后，在步驟120中，參照?qǐng)D5中所示的脈譜圖計(jì)算與|δt |的數(shù)值相對(duì)應(yīng)的例如Δδtmax的數(shù)值。根據(jù)圖5的脈譜圖中的實(shí)線，隨著|δt|的數(shù)值接近容許設(shè)定轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的最大值δtmax，Δδtmax的數(shù)值逐漸減小，并且在|δt |達(dá)到δtmax時(shí)為0。
之后控制前進(jìn)到步驟130，并且判定上述步驟110中計(jì)算的Δδt是等于還是大于Δδtmax。當(dāng)結(jié)果為“是”時(shí)，控制前進(jìn)到步驟140，并且使得Δδt的值為Δδtmax。這是用以隨著|δt|接近δtmax，朝向0減小由該流程中以約10-100毫秒量級(jí)的每一循環(huán)周期的每個(gè)δt增量表示的δt的增大速度，以使得目標(biāo)轉(zhuǎn)向角以不超過(guò)最大值δtmax的軟著陸方式朝向δtmax收斂。
在這方面，當(dāng)Δδtmax如圖5的脈譜圖中的虛線所示的方式改變時(shí)，當(dāng)|δt|達(dá)到δtmax時(shí)|δt|的增大(速度)完全減小為0。因此，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)向量δt接近其容許最大值時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向量δt的改變與圖2中的相同。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置的另一種作動(dòng)方式的流程圖。在本實(shí)施例中步驟10-50的操作與圖2和圖4流程圖中的那些相同，并且步驟50后面的步驟110也與圖4流程圖中的相同。
在本實(shí)施例中，在步驟110后面的步驟125中，參照例如圖7中所示的脈譜圖，基于抵抗動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力Ta的絕對(duì)值|Ta|，計(jì)算與|Ta|的數(shù)值相對(duì)應(yīng)的Δδtmax的數(shù)值。使用Ta的絕對(duì)值|Ta|的原因也是當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時(shí)Ta為正值，而當(dāng)車輛右轉(zhuǎn)時(shí)Ta為負(fù)值。除下述情況外，Δδtmax具有與圖4流程圖中Δδtmax相同的意思，所述情況是，根據(jù)圖7的脈譜圖的實(shí)線，Δδtmax隨著抵抗動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力|Ta|朝向其最大值Tamax增大而逐漸減小，甚至在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角已達(dá)到其容許最大值后也是這樣，從而當(dāng)|Ta|達(dá)到Tamax時(shí)Δδtmax成為0。
在這種情況中，之后的步驟130-170與圖4流程圖中的相同。
在這種情況中，脈譜圖可改變?yōu)槿鐖D7虛線所示的。在這種情況中，當(dāng)|Ta|達(dá)到Tamax時(shí)Δδtmax的增大完全為0。因此，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)向量δt接近其容許最大值時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向量δt的改變與圖2的情況中相同。
圖8是示出圖2所示轉(zhuǎn)向控制裝置的作動(dòng)方式的一部分的變型的示例的流程圖。這是用以根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制是否實(shí)行而在轉(zhuǎn)向角控制中改變最大目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的數(shù)值。在作為圖2流程圖變型的圖8的流程圖中，在步驟50之后的步驟55中，判定|δbt|是否大于0，即，是否實(shí)行轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制。當(dāng)結(jié)果為“是”時(shí)，控制前進(jìn)到步驟60，將|δt|與第一極限值δtmax1比較，當(dāng)未實(shí)行轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制并且因而|δbt|為0且結(jié)果為“否”時(shí)，控制前進(jìn)到步驟65，將|δt|與第二極限值δtmax1比較。通過(guò)這種布置，本發(fā)明的確更適用于各種轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制的特定性能。
可明白的是，由于可對(duì)圖4和圖6的流程圖作出相同的變型，因此省略對(duì)流程圖的進(jìn)一步說(shuō)明以避免說(shuō)明書(shū)和附圖的冗余。
盡管已結(jié)合多個(gè)實(shí)施例及其局部變型對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白的是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)這些實(shí)施例作出各種變型都是可行的。
權(quán)利要求
1.一種車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置，所述車輛裝備有轉(zhuǎn)向盤、一對(duì)轉(zhuǎn)向輪，以及用于輔助所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中，用于使所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制為不超過(guò)確定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制將所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算為不超過(guò)所述確定值的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角超過(guò)所述確定值時(shí)，通過(guò)取消所算出的轉(zhuǎn)向角的超出部分而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角接近所述確定值時(shí)，通過(guò)逐漸減小所算出的轉(zhuǎn)向角的增大速度而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，當(dāng)基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角達(dá)到所述確定值時(shí)，通過(guò)使所算出的轉(zhuǎn)向角的增大速度為零而使所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角不超過(guò)所述確定值。
6.一種車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置，所述車輛裝備有轉(zhuǎn)向盤、一對(duì)轉(zhuǎn)向輪，以及用于輔助所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，其中，用于使所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角被限制成使得抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力不超過(guò)確定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，當(dāng)所述抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力接近所述確定值時(shí)，通過(guò)逐漸減小基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角的增大速度而使所述反作用力不超過(guò)所述確定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，當(dāng)所述抵抗所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的作動(dòng)的反作用力達(dá)到所述確定值時(shí)，通過(guò)使基于所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制計(jì)算的轉(zhuǎn)向角的增大速度為零而使所述反作用力不超過(guò)所述確定值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，所述確定值根據(jù)是否實(shí)行所述車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制而變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及限制目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的車輛用轉(zhuǎn)向控制裝置。在裝備有用于輔助轉(zhuǎn)向盤對(duì)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的車輛中，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角達(dá)到預(yù)定最大轉(zhuǎn)向角時(shí)，轉(zhuǎn)向控制裝置將用于使所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置作動(dòng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角限制為預(yù)定水平或低于該預(yù)定水平，或者將作用在所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置上的轉(zhuǎn)向反作用力限制為預(yù)定水平或低于該預(yù)定水平，以便能夠穩(wěn)定地維持轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)，同時(shí)防止過(guò)剩負(fù)荷作用在所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置上。所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角可計(jì)算為基于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角和車輛的轉(zhuǎn)彎舉動(dòng)控制的值。
文檔編號(hào)B62D117/00GK101044053SQ200580035959
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者藤田好隆, 土屋義明, 小城隆博, 鈴村將人, 淺野憲司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社