專(zhuān)利名稱(chēng)：用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)公知很長(zhǎng)時(shí)間了，其中，司機(jī)施加至方向盤(pán)上的扭矩 借助作動(dòng)器例如液壓缸、電機(jī)等被放大并且傳送至方向盤(pán)， 一般是車(chē)輛的前 輪。雖然這些系統(tǒng)已經(jīng)極大地減小了司機(jī)轉(zhuǎn)向操作時(shí)所需要施加的力，但是 仍然不是十分地令人滿(mǎn)意。當(dāng)高速行駛時(shí)，例如在高速公路上，司機(jī)通常僅 施加小的轉(zhuǎn)彎力至方向盤(pán)，如果司機(jī)幾乎不能感受到來(lái)自于方向盤(pán)的反扭 矩，那么司機(jī)往往會(huì)比較辛苦。這會(huì)在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中為扭矩放大施加一個(gè) 上限，導(dǎo)致當(dāng)?shù)退俨倏v時(shí)感受到明顯的反扭矩，其中在低速操縱時(shí)頻繁地需 要大的轉(zhuǎn)向角。近些年來(lái)，自適應(yīng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)被引入，由此，這一問(wèn) 題通過(guò)在高速和低速下使用不同的扭矩放大而被克服。
這些自適應(yīng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了新的問(wèn)題，會(huì)為司機(jī)帶來(lái)極大的麻
煩如果車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎的同時(shí)突然制動(dòng)，并且其速度降至不同扭矩放大率之間 的切換閾值之下，那么由司機(jī)經(jīng)受的反扭矩會(huì)突然地降低，使得司機(jī)感覺(jué)到 車(chē)輛已經(jīng)失去抓地。由于突然的制動(dòng)在大多數(shù)情況下會(huì)出現(xiàn)在關(guān)鍵的情況 下，即司機(jī)的注意力被避免事故所必要的操作所吸引，這樣會(huì)存在司機(jī)不會(huì) 對(duì)反扭矩的改變作出正確的反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。
AFS(主動(dòng)前轉(zhuǎn)向)是允許根據(jù)車(chē)速改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變速比的技術(shù)。AFS 的目的類(lèi)似于上述自適應(yīng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)減小司機(jī)在低速小半徑轉(zhuǎn)向操作時(shí) 的轉(zhuǎn)向努力，同時(shí)保持高速時(shí)良好感受的反扭矩。這里，由不同傳動(dòng)比之間 的切換導(dǎo)致的問(wèn)題會(huì)比自適應(yīng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向更加嚴(yán)重，因?yàn)榕c方向盤(pán)的給定轉(zhuǎn)向 角相關(guān)聯(lián)的前輪路面角取決于傳動(dòng)比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)避免任何可能使
4得司機(jī)感覺(jué)到意外的風(fēng)險(xiǎn)的控制操作。
這一目的是通過(guò)一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該控 制系統(tǒng)包括用于探測(cè)方向盤(pán)的操作量的當(dāng)前值的傳感器，用于轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的 作動(dòng)器，以及控制器，該控制器用于根據(jù)所述車(chē)輛的速度選擇一圖表，該圖 表給所探測(cè)的所述操作量的當(dāng)前值分配所述作動(dòng)器的操作量的設(shè)定值，并且 用于將設(shè)定值信號(hào)發(fā)送至所述作動(dòng)器，其中，所述控制器適于判定所述車(chē)輛 是否處于需要司機(jī)的更高度注意的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且在所述車(chē)輛處于所述需要 高度注意的狀態(tài)時(shí)禁止所述圖表的切換。
所述操作量可以是所述方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角，或者施 加至所述方向盤(pán)和所述方向盤(pán)的扭矩。
從原理上講，圖表可以是相當(dāng)隨機(jī)的單調(diào)連續(xù)函數(shù)，線性或非線性。優(yōu) 選地，在低車(chē)速下選定的圖表的線性項(xiàng)大于在高車(chē)速下選定的圖表的線性 項(xiàng)。
可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷車(chē)輛的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否需要司機(jī)給予更高 度的注意。第一條便用的標(biāo)準(zhǔn)是，所述橫向加速度是否超過(guò)預(yù)定閾值。優(yōu)選 地，橫向加速度可以直接地由連接至控制器的橫向加速度傳感器測(cè)得?？蛇x 擇地，該橫向加速度可以根據(jù)方向盤(pán)角度數(shù)據(jù)(或者，等價(jià)地，根據(jù)路面角 數(shù)據(jù)，根據(jù)這二者都可以獲取車(chē)輛路徑的曲率半徑)和車(chē)輛的縱向速度而由 所述控制器推算。
另 一條適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是車(chē)輛的橫擺率，該橫擺率也可以從連接至控制器的 專(zhuān)門(mén)傳感器獲得。
尤其優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)是所述車(chē)輛的側(cè)滑率。雖然高橫擺率或高橫向加速度本 身可能是司機(jī)謹(jǐn)慎控制措施的結(jié)果并且很可能司機(jī)有此預(yù)期，但是也可能高 的側(cè)滑率并不是預(yù)期的，并且將引發(fā)司機(jī)作出校正措施，吸引他的全部注意。
為了推算所述側(cè)滑率，所述控制器優(yōu)選地根據(jù)由所述橫擺率傳感器測(cè)量 的橫擺率和由所述橫向加速度傳感器測(cè)量的橫向加速度。
判斷車(chē)輛是否處于需要高度注意的狀態(tài)的另一條有用的標(biāo)準(zhǔn)是縱向加 速度。較大值的縱向加速度，不論是正還是負(fù)，都能清楚地表明司機(jī)的注意 力被完全吸引。
另 一重要的標(biāo)準(zhǔn)是方向盤(pán)角度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)或者橫擺率的時(shí)間導(dǎo)數(shù)。正如 強(qiáng)勁的縱向加速度，方向盤(pán)角度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)大可能僅僅是司機(jī)謹(jǐn)慎操作的結(jié)果。橫擺率的時(shí)間導(dǎo)數(shù)過(guò)大可能是司機(jī)操作的結(jié)果，或者其可表示對(duì)車(chē)輛的 控制至少部分喪失這種情況。在這種情況下，最重要的是不能在轉(zhuǎn)向控制系 統(tǒng)的圖表之間出現(xiàn)未預(yù)料的切換。
本發(fā)明的目的還由一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向控制方法實(shí)現(xiàn)，包括重復(fù)的
以下步驟
a) 探測(cè)方向盤(pán)的操作量的當(dāng)前值，
b) 選擇一圖表，所述圖表給所述操作量的探測(cè)當(dāng)前速度(S52、 S53) 分配述操作量的設(shè)定值，
c) 將設(shè)定值信號(hào)發(fā)送至轉(zhuǎn)向車(chē)輪的作動(dòng)器，特征在于以下步驟
d) 判定所述車(chē)輛是否處于需要司機(jī)給予高度注意的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(S45、S48、 S55、 S58),
e) 當(dāng)判定所述車(chē)輛沒(méi)有處于需要高度注意的狀態(tài)時(shí)，根據(jù)車(chē)速選擇所 述圖表(S51-S53),以及
f) 當(dāng)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀態(tài)時(shí)，重新選擇步驟e)的前 一重復(fù)中選擇的圖表。
本發(fā)明還可通過(guò)一種數(shù)據(jù)處理器程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)載體，在該 數(shù)據(jù)載體中，采用機(jī)器可讀取的形式記錄使數(shù)據(jù)處理器能夠形成上述的自適 應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的控制器或者實(shí)現(xiàn)上述方法的程序指令。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)隨后的實(shí)施例的說(shuō)明并且參照附圖變 得清楚明了 。
圖1是裝配有根據(jù)本發(fā)明的自適應(yīng)懸掛控制和自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的機(jī) 動(dòng)車(chē)輛的方框圖2是由圖1的車(chē)輛的控制器實(shí)現(xiàn)的控制過(guò)程的第一部分的流程圖；以
及
圖3是控制過(guò)程的第二部分的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是采用本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的示意性方框圖。該車(chē)輛具有經(jīng)由第一離 合器4驅(qū)動(dòng)前車(chē)軸3的車(chē)輪15的內(nèi)燃機(jī)2。在前車(chē)軸3與后車(chē)軸6之間的驅(qū)
6動(dòng)軸5中，設(shè)置第二離合器7。該第二離合器7設(shè)置成受到基于微處理器的 控制器回路8的控制。如果第二離合器7打開(kāi)，那么車(chē)輛只由前輪15驅(qū)動(dòng)； 如果第二離合器7接合，那么車(chē)輛還由后輪16驅(qū)動(dòng)。施加至前輪15與施加 至后輪16的扭矩之間的比值可以通過(guò)控制器回路8進(jìn)行改變。
減振器17設(shè)置在前車(chē)軸3和后車(chē)軸6上的車(chē)輪15、 16附近。減振器17 的剛度可在控制器回路8的控制下發(fā)生變化。
車(chē)輛1的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向(steer-by wire )系統(tǒng)，包括方向盤(pán)角 度傳感器11，該方向盤(pán)角度傳感器11設(shè)置在方向盤(pán)14的軸附近并且連接至 控制器8，以及用于移動(dòng)轉(zhuǎn)向齒條(rack) 18的液壓致動(dòng)器19,所述致動(dòng)器 在控制器8的控制下供給有加壓液壓流體?？刂破?存儲(chǔ)兩張圖表 LA=gl(SW)、LA=g2(SW)，用于將路面角LA分配至探測(cè)到的方向盤(pán)角度SW。 圖表g,主要使用在低速情況下，如下文更詳細(xì)地說(shuō)明，而g2主要用于高速 情況下。對(duì)于任何的方向盤(pán)角度，g,(SW)》g2(SW)都成立。這些圖表可以是 線性函數(shù)，或者它們可以擴(kuò)展至泰勒級(jí)數(shù)，對(duì)于g,來(lái)說(shuō)其線性項(xiàng)大于g2。
可選擇地，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括用于探測(cè)由司機(jī)施加至方向盤(pán)14的扭 矩ST的扭矩傳感器，控制器8存儲(chǔ)兩張圖表，使用兩張圖表FT=gl(ST), FT=g2(ST)， gl(ST) > g2(ST)中的選定一個(gè)來(lái)M^定由致動(dòng)器19施加的用于轉(zhuǎn)動(dòng) 前輪15的扭矩FT，作為方向盤(pán)扭矩的函數(shù)。在這種情況下，可以設(shè)置方向 盤(pán)之間的機(jī)械耦合，例如借助方向盤(pán)14的軸上的接合齒條18的傳統(tǒng)傳動(dòng)齒 輪。
控制器回路8具有與其連接的其他傳感器，諸如用于檢測(cè)車(chē)輛1的縱向 和橫向加速度的加速度傳感器9，橫擺率傳感器IO或者加速踏板傳感器12。 加速踏板傳感器12可由未示出的進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)傳感器代替，或者由未示出的 電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的燃料供給率信號(hào)代替，因?yàn)楣?jié)氣門(mén)位置或燃料率通常根 據(jù)加速踏板的位置而進(jìn)行直接地控制。
此外，設(shè)置制動(dòng)傳感器13。這一傳感器可探測(cè)制動(dòng)踏板的位置，或者類(lèi) 似于本領(lǐng)域的方式其可以是壓力傳感器，探測(cè)用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪15、 16處的未 示出的車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)液的壓力。
控制器回路8的操作將參照?qǐng)D2和3的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。這些附圖示出 i 以規(guī)則時(shí)間間隔由控制回路8重復(fù)地執(zhí)行的控制過(guò)程的兩部分，或者由與車(chē) 輛移動(dòng)相關(guān)的量的明顯變化觸發(fā)的控制過(guò)程，只要車(chē)輛在移動(dòng)。該控制過(guò)程
7的第一部分，如圖2所示，涉及車(chē)輛1的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自動(dòng)分類(lèi)。第二部分， 如圖3所示，涉及響應(yīng)于在過(guò)程的第一部分識(shí)別的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而采取的控制措 施。與圖2和3的過(guò)程同時(shí)地，控制器回路使用當(dāng)前選定的其中一個(gè)圖表g,、 g2來(lái)根據(jù)方向盤(pán)角度傳感器11的輸入(或者，可選擇地，根據(jù)方向盤(pán)扭矩 傳感器的輸入)控制液壓致動(dòng)器18的操作。
在第一步驟Sl,控制器回路8檢查可能存在于車(chē)輛1中的任何電子穩(wěn) 定系統(tǒng)，諸如傳統(tǒng)ABS或ESP系統(tǒng)，是否正在主動(dòng)地干涉車(chē)輛的控制。如 果正在主動(dòng)干涉，那么圖2的過(guò)程中斷，從而避免與電子穩(wěn)定系統(tǒng)產(chǎn)生任何 無(wú)益的交互作用，并且在隨后或者一旦穩(wěn)定系統(tǒng)變?yōu)椴换顒?dòng)狀態(tài)時(shí)將被啟動(dòng) 或再次觸發(fā)。
圖2的過(guò)程測(cè)量各種與車(chē)輛運(yùn)動(dòng)相關(guān)的量并且將這些量轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制指 標(biāo)。完成上述操作所用的方式對(duì)于許多的量來(lái)說(shuō)都是類(lèi)似的，因而將在這里 只參照橫擺率傳感器10的橫擺率YR進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)該理解，對(duì)于其他量來(lái) 說(shuō)，通過(guò)必要的修改可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似過(guò)程，這將在下文中進(jìn)行說(shuō)明。
在步驟S2,控制器回路8接收來(lái)自于橫擺率傳感器10的橫擺率YR的 當(dāng)前測(cè)量值。在步驟S3，將這一值YR與預(yù)定的低閾值YRmin相比較。如 果YR被發(fā)現(xiàn)低于這一閾值，那么步驟S4將橫擺率指標(biāo)YRin(t)的當(dāng)前值設(shè) 定等于零。如果YR大于第一閾值，那么在步驟S5將其與第二更大的闞值 YRmax相比較。如果YR超過(guò)這一第二閾值，那么在步驟S6將指標(biāo)YRin(t) 設(shè)定為1。如果YR低于第二闞值YRmax，那么指標(biāo)YRin(t)保持在值 YRin(t-l)，該值在過(guò)程(S7)的前一重復(fù)中接收。
采用類(lèi)似的方式，在步驟S8方向盤(pán)角度傳感器11獲取方向盤(pán)角度SW， 并且在步驟S9中，根據(jù)兩個(gè)閾值的比較，將方向盤(pán)指標(biāo)SWin(t)的當(dāng)前值設(shè) 定為O, 1，或者保持與前一值SWin(t-l)完全相同。
采用相同的方式，橫向加速度AY從加速傳感器9讀取，在步驟S11中 根據(jù)該讀數(shù)而設(shè)定橫向加速度指標(biāo)AYin(t)。
步驟S12檢查上述確定的指標(biāo)YRin、 SWin、 AYin中的任何值是否為1 ， 表示車(chē)輛正在駛過(guò)彎道。如果這樣，將直線驅(qū)動(dòng)指標(biāo)Straight—in設(shè)定為0 (S13)，如果并非如此，那么將其設(shè)定為1 (S14)。
在步驟S15中，從加速傳感器9獲取當(dāng)前縱向加速度AX，并且如上所 述從加速傳感器9獲取縱向加速指標(biāo)AXin(t)作為YR(S16)。采用相同的方
8式，表示加速踏板是否被壓下足夠遠(yuǎn)從而使車(chē)輛加速的指標(biāo)APin(t)在步驟 S17、 S18中確定。具有相同含義的指標(biāo)也可選擇性地從進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)的位置 或者從供給至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料率獲得。
步驟S19通過(guò)比較步驟S15的縱向加速度AX與閾值A(chǔ)Xmin或者比較 制動(dòng)液壓力MCP與閾值MCPth來(lái)檢查車(chē)輛是否處于制動(dòng)狀態(tài)。如果這些閾 值其中之一被超過(guò)，那么將制動(dòng)指標(biāo)Brake—in設(shè)定為1 ( S20 ),或者設(shè)定為 0 ( S21 )。
如果AXi『1,表示車(chē)輛具有明顯的加速，或者APiiv^1,表示即將產(chǎn)生 的加速，并且Brake—in=0，將加速指標(biāo)Accel—in設(shè)定為1 ( S23 ),或者設(shè)定 為0 ( S24 )。
根據(jù)車(chē)速v與非常低的闊值vstopth的比較，將停止指標(biāo)vst—in設(shè)定為1 (S25)，表示車(chē)輛正在移動(dòng)，或者設(shè)定為0(S26),表示車(chē)輛實(shí)際上正在停 止。如果確定車(chē)輛正在移動(dòng)，那么將其速度v與等于若干公里/小時(shí)的另一闊 值vlowth相比較。如果閾值被超過(guò)，表示車(chē)輛在正常的交通流中移動(dòng)，那么 將指標(biāo)vlo—in設(shè)定為0 (S28)。如果v低于vlowth,那么可能車(chē)輛正在進(jìn)行 難度大的操作，諸如移動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)停車(chē)位，并且將vk)—in設(shè)定為1 (S29)。
在步驟S30中，計(jì)算偏移加速度YA,即，在S2中測(cè)量的橫擺率YR的 時(shí)間導(dǎo)數(shù)，在步驟S31根據(jù)兩個(gè)閾值的比較獲得偏移加速度指標(biāo)YAin(t)。 步驟32分別根據(jù)在步驟S10和S2中測(cè)量的橫向加速度AY和橫擺率YR計(jì) 算車(chē)輛的側(cè)滑率SS,如下所示
SS=AY-YR*v
釆用與上述其他量相同的方式，在步驟S33通過(guò)比較兩個(gè)閾值而獲得相 關(guān)聯(lián)的指標(biāo)SSin(t)。如果不存在明顯的側(cè)滑，那么指標(biāo)SSin為0,如果存在， 那么指標(biāo)為1。
步驟S34計(jì)算方向盤(pán)角度SW的時(shí)間導(dǎo)數(shù)SA。在步驟S35,如果不存 在方向盤(pán)的明顯移動(dòng)，則將方向盤(pán)速度指標(biāo)SAin(t)設(shè)定為0，如果存在明顯 的移動(dòng)，那么設(shè)定為1。
如果SAin(t)在步驟S36中為0,即，如果方向盤(pán)正在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)或者一點(diǎn) 也沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，那么假定車(chē)輛沒(méi)有處于瞬變狀態(tài)。這是通過(guò)在S37中設(shè)定為0 的瞬變指標(biāo)Trans一in反映的。如果SAin(t)是l，那么步驟S38還檢查是否指 標(biāo)YAin(t)或SSin(t)其中的至少一個(gè)為1。如果滿(mǎn)足這一條件，那么車(chē)輛假定處于瞬變狀態(tài)，即，在S39將Trans—in設(shè)定為1 。
最后，在步驟S40至S44從縱向車(chē)速v獲取二進(jìn)制速度指標(biāo)vin(t)。如 前面所討論的大多數(shù)指標(biāo)那樣，vin(t)通過(guò)比較兩個(gè)閾值vmax和vmin而獲 得，從而提供滯后作用。
由此已經(jīng)評(píng)價(jià)了車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，控制器前進(jìn)至過(guò)程的第二部分，如圖 3所示。
如果瞬變指標(biāo)Trans—in在S45中發(fā)現(xiàn)為1，那么減振器17的硬度被設(shè) 定為與S46中的瞬變狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的高值。由于瞬變狀態(tài)對(duì)應(yīng)于司機(jī)完全關(guān)注 轉(zhuǎn)向并且應(yīng)當(dāng)避免任何可能影響到他的事情的情況，所以該過(guò)程在步驟S46
之后直接結(jié)束，而不會(huì)在圖表gp g2之間切換，由此在過(guò)程的前一反復(fù)中選 擇的圖表g,或g2被有效地重新選擇。
如果車(chē)輛被發(fā)現(xiàn)并非處于瞬變狀態(tài)，那么在步驟S47檢查制動(dòng)指標(biāo) Brake—in。如果該指標(biāo)為1，那么在S48檢查直線驅(qū)動(dòng)指標(biāo)Straight—in。如果 該指標(biāo)為1，那么可以判定車(chē)輛處于轉(zhuǎn)彎制動(dòng)狀態(tài)，即，在通過(guò)彎道時(shí)進(jìn)行 制動(dòng)，在步驟S49,并且在減振器17中設(shè)定與這一狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的硬度值。 在這種情況下，在圖表g,與g2之間的切換也是不推薦的，并且該過(guò)程結(jié)束。
如果Straight—in=0，那么車(chē)輛一定是處于直線制動(dòng)狀態(tài)，并且減振器17 在S50中進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定。在這種情況下，圖表gp g2之間的切換沒(méi)有對(duì)車(chē)輛 的特性產(chǎn)生直接的影響并且如果合適則可以實(shí)現(xiàn)這一切換。因此，該方法前 進(jìn)至步驟S51，在該步驟評(píng)價(jià)速度指標(biāo)vin(t)。如果vin(t^0,即如果車(chē)輛處 于低速范圍，那么選擇或者重新選擇gi作為用于致動(dòng)器18控制的圖表；如
果vi『1,表示高速，那么選擇或重新選擇g2。
如果在S47發(fā)現(xiàn)車(chē)輛沒(méi)有處于制動(dòng)狀態(tài)，那么該方法在步驟S54中檢查 加速狀態(tài)。如果Accel—in=l，那么在步驟S55檢查直線驅(qū)動(dòng)指標(biāo)Straight—in, 根據(jù)這一值，車(chē)輛確定處于轉(zhuǎn)彎加速狀態(tài)(S56)或者處于直線加速狀態(tài) (S57)。在轉(zhuǎn)彎加速狀態(tài)下，圖表gp g2的切換是不適當(dāng)?shù)模⑶以撨^(guò)程結(jié) 束；在直線加速狀態(tài)下，該過(guò)程分支為S51,如上所述。
如果車(chē)輛沒(méi)有進(jìn)行加速，或者，在步驟S58再次檢查Straightjn,并且 如果該指標(biāo)為1，那么在S51中設(shè)定針對(duì)轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的減振器17的適當(dāng)硬度。 不進(jìn)行圖表切換。
如果車(chē)輛沒(méi)有進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，那么在S60中參照速度指標(biāo)vlojn，從而決定
10車(chē)輛是否處于巡:^狀態(tài)S61或者處于低速狀態(tài)S62。在兩種情況下，允許圖 表切換，使得該過(guò)程分支至S51。
下面的表1示出圖表的實(shí)例，由此，減振器的硬度值可分配至如上所述 確定的各種車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些值不能夠與上述轉(zhuǎn)向控制圖表g,, g2混淆。 表l的圖表將離散的狀態(tài)映射到硬度度值上，而g。 g2方向盤(pán)角度SW的連 續(xù)值映射到前輪15的路面角LA上或者將方向盤(pán)扭矩ST的連續(xù)值映射到致 動(dòng)器18扭矩上。表1中的數(shù)字并非是量化的；假定可在減振器中設(shè)定四個(gè) 不同的硬度值，即"1"至"4",并且硬度從"1"增加至"4"。圖表A是以 舒適為目的的；在巡航模式下，硬度度設(shè)定為"1",即非常舒適。低的中等 硬度"2"預(yù)定相應(yīng)于低速和直線加速狀態(tài)，而所有的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，直線制動(dòng) 和瞬時(shí)狀態(tài)都具有硬度"3"。圖表B更適于運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)格，因?yàn)闇p振器與圖 表A相比一般設(shè)定至更高的硬度。最低硬度"2"又在巡航模式下被選定， 最高硬度"4"在瞬變、轉(zhuǎn)彎和加速轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下被選定。
表1
狀態(tài)ABClC2C3
巡航12112
力口速直線22123
加速轉(zhuǎn)彎34223
制動(dòng)直線3223
制動(dòng)轉(zhuǎn)彎223
轉(zhuǎn)彎34223
低速23223
瞬變34223
如果控制器回路8具有用戶(hù)界面，在該用戶(hù)界面上，司機(jī)可以指定他是 否更喜歡舒適或運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，那么可使用不同的圖表以使得硬度設(shè)置關(guān)聯(lián) 于車(chē)輛的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果司機(jī)選擇圖表C1體現(xiàn)的舒適操作模式，那么
減振器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候被設(shè)定為軟，即，硬度"r采用于巡航和直線加速狀
態(tài)，而所有其他的狀態(tài)都分配采用硬度"2"。如果司機(jī)想要中等設(shè)定，可使 用圖表2，僅在巡航狀態(tài)下選擇用于減振器的最軟設(shè)置"1"，在所有其他狀 態(tài)下選擇中等值"2"。通過(guò)使用圖表C3控制該減振器總體上更硬，硬度"2" 設(shè)定用于巡航模式的和"3"設(shè)定用于所有其他模式。
ii參照?qǐng)D2和3所述的過(guò)程允許在表1中列出的各種狀態(tài)的每個(gè)之間進(jìn)行 區(qū)分。根據(jù)不同的硬度值如何分配為不同狀態(tài)，并且根據(jù)是否需要這些硬度
值來(lái)確定是否允許轉(zhuǎn)向控制圖表g,, g2之間的切換，可能存在其間沒(méi)有必要
進(jìn)行區(qū)分成對(duì)的狀態(tài)。在這種情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地得知圖2和 3的方法步驟的哪個(gè)可被取消。
根據(jù)一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，控制器8使用在圖2和3的過(guò)程中獲得的指標(biāo)用 于控制離合器7。在巡航狀態(tài)下在離合器7打開(kāi)時(shí)，其可在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下被接 合從而降低車(chē)輛的過(guò)度轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向不足。接合的程度，以及因此的發(fā)動(dòng)機(jī)扭 矩分配至前輪15和后輪16的比率對(duì)于轉(zhuǎn)彎、加速轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)轉(zhuǎn)彎狀態(tài)來(lái)說(shuō) 是不同的。此外，離合器7可在直線加速狀態(tài)下接合從而防止輪胎在高加速 的情況下空轉(zhuǎn)(spinning)。
權(quán)利要求
1、一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括用于探測(cè)方向盤(pán)(14)的操作量的當(dāng)前值的傳感器(11)，用于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向車(chē)輪(15)的作動(dòng)器(18)，以及用于根據(jù)所述車(chē)輛的速度選擇圖表(g1，g2)的控制器(8)，所述圖表給所探測(cè)到的所述操作量的當(dāng)前值分配所述作動(dòng)器(18)的操作量的設(shè)定值，所述控制器(8)還用于將設(shè)定值信號(hào)發(fā)送至所述作動(dòng)器(18)，其特征在于，所述控制器(8)適于判定所述車(chē)輛是否處于需要司機(jī)高度注意的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(S45、S48、S55、S58)，并且在所述車(chē)輛處于所述需要高度注意的狀態(tài)時(shí)禁止所述圖表(g1，g2)的切換。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述操作量是 所述方向盤(pán)(14)的轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述轉(zhuǎn)向車(chē)輪(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)角。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述操作量是 施加至所述方向盤(pán)(14)上的和施加至所述轉(zhuǎn)向車(chē)輪(15)上的扭矩。
4、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，在 低車(chē)速下選定的圖表(gl)的線性項(xiàng)大于在高車(chē)速下選定的圖表(g2)的線 性項(xiàng)。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所 述控制器(8)適于在所述橫向加速度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)判定所述車(chē)輛處于需 要高度注意的狀態(tài)(SIO、 Sll)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述控制器連 接至所述橫向加速度傳感器(9)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述控制器連 接至方向盤(pán)角度傳感器(11 )并且適于根據(jù)由所述傳感器(11 )探測(cè)的方向 盤(pán)角度和所述車(chē)輛縱向速度(v)推算所述橫向加速度。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所 述控制器(8)連接至橫擺率傳感器(10)并且適于在所述橫擺率超過(guò)預(yù)定 閾值時(shí)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀態(tài)(S2-S7 )。
9、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所 述控制器(8)適于推算所述車(chē)輛的側(cè)滑率(SS),并且在所述側(cè)滑率超過(guò)預(yù) 定閾值時(shí)判定所述車(chē)輛處于所述需要高度注意的狀態(tài)(S32、 S33)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7、 8或9所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述 控制器(8)適于根據(jù)由所述橫擺率傳感器(10)測(cè)量的橫擺率(YR)和由 所述橫向加速度傳感器(9 )測(cè)量的橫向加速度(AY)推算所述側(cè)滑率(SS )。
11、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述控制器(8)連接至縱向加速度傳感器(9),并且適于在所述縱向加速度(AX)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)(S15、 S16)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀 太
12、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所述控制器(8)連接至方向盤(pán)角度傳感器(11)并且適于在所述方向盤(pán)角速度(SW)超過(guò)預(yù)定閾值(S8、 S9)時(shí)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀 太心O
13、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，其中，所 述控制器(8)適于確定所述橫擺率(YR)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)(YA)并且在所述時(shí) 間導(dǎo)數(shù)(YA)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)(S31)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀 態(tài)。
14、 一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向控制方法，包括重復(fù)的以下步驟a) 探測(cè)方向盤(pán)的操作量的當(dāng)前值，b) 選擇一圖表，所述圖表給所探測(cè)的所述操作量的當(dāng)前值分配所述操 作量的設(shè)定值(S52、 S53),c) 將設(shè)定值信號(hào)發(fā)送至轉(zhuǎn)向車(chē)輪的作動(dòng)器， 其特征在于下述步驟d) 判定所述車(chē)輛是否處于需要司機(jī)給予高度注意的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(S45、S48、 S55、 S58)，e) 當(dāng)判定所述車(chē)輛沒(méi)有處于需要高度注意的狀態(tài)時(shí)，根據(jù)車(chē)速選擇所 述圖表(S51-S53)，以及f) 當(dāng)判定所述車(chē)輛處于需要高度注意的狀態(tài)時(shí)，重新選擇步驟e)的前 一重復(fù)中選擇的圖表。
15、 一種包含數(shù)據(jù)處理器程序的產(chǎn)品，包括數(shù)據(jù)載體，在該數(shù)據(jù)載體中 采用機(jī)器可讀取的形式記錄使數(shù)據(jù)處理器能夠形成根據(jù)權(quán)利要求1至13中 任一項(xiàng)所述的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的控制器(8 )或者執(zhí)行權(quán)利要求14的方 法的程序指令。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括用于探測(cè)方向盤(pán)(14)的操作量的當(dāng)前值的傳感器(11)，用于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向車(chē)輪(15)的作動(dòng)器(18)，以及用于根據(jù)所述車(chē)輛的速度選擇圖表(g₁，g₂)的控制器(8)，所述圖表將所述作動(dòng)器(18)的操作量的設(shè)定值分配至所述操作量的探測(cè)當(dāng)前值，并且用于將設(shè)定值信號(hào)發(fā)送至所述作動(dòng)器(18)。所述控制器(8)適于判定所述車(chē)輛是否處于需要司機(jī)的更高度注意的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(S45、S48、S55、S58)，并且在所述車(chē)輛處于所述需要高度注意的狀態(tài)時(shí)禁止所述圖表(g₁，g₂)的切換，在車(chē)輛不處于所述需要高度注意的狀態(tài)時(shí)允許這種切換(S51-S53)。
文檔編號(hào)B62D119/00GK101549708SQ20091012786
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者尤塞夫·戈尼姆, 維特·赫爾德 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司