專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電控轉(zhuǎn)向(power steering)設(shè)備的控制設(shè)備，更具體 而言，涉及用于車輛的電控轉(zhuǎn)向設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如汽車之類的車輛使用電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，其通過根據(jù)由操作轉(zhuǎn)向盤的 駕駛員或工作團隊施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電動機，來將轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩施加至 包括前輪的轉(zhuǎn)向機構(gòu)。在這種電動轉(zhuǎn)向設(shè)備中，如專利文獻1所揭示的， 對根據(jù)所施加的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩供應(yīng)至電動機的基本輔助電流的目標(biāo)值進行 相位補償(即，衰減控制)。利用此結(jié)構(gòu)，可以考慮衰減分量，這允許提 高轉(zhuǎn)向的收斂性。
專利文獻1:日本專利申請公開第2004-203122號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題
為了如上所述提高車輛的收斂性， 一種可能的手段是增強前述衰減控 制。但是，如果增強衰減控制，則駕駛員對轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向感受變差。更具 體而言，衰減控制的增強帶來了操作轉(zhuǎn)向盤時較粘滯或沉重的感受，并帶 來了車輛不如駕駛員所期望的那樣轉(zhuǎn)向的感受。另一方面，如果減弱衰減 控制，則基于車輛特性(或結(jié)構(gòu)等)，轉(zhuǎn)向振動和橫擺振蕩彼此耦合，這 可以劣化整體車輛的收斂性。即，轉(zhuǎn)向振動的相位和橫擺振蕩的相位成為 反相關(guān)系，可能增強施加至整體車輛的振動。
考慮到上述問題，因而本發(fā)明的目的是提供一種車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備， 其能夠在提高轉(zhuǎn)向的收斂性的同時提高車輛的收斂性。 解決問題的手段 (1)車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備
本發(fā)明的以上目的可以由一種車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備實現(xiàn)，其設(shè)置有轉(zhuǎn) 向力施加裝置，其用于將轉(zhuǎn)向力至少施加至前輪；和橫向力檢測裝置，其 用于檢測所述前輪(例如，前輪胎)和后輪(例如，后輪胎)每者的橫向 力，如果所述后輪的所述橫向力與所述前輪的所述橫向力的比率成為可能 引起車輛中的橫擺振蕩的比率，則所述轉(zhuǎn)向力施加設(shè)備將收斂轉(zhuǎn)向力施加 至所述前輪，所述收斂轉(zhuǎn)向力在所述橫擺振蕩收斂的方向上使所述前輪轉(zhuǎn) 向。
根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，如果后輪的橫向力與前輪的橫向力 的比率成為可能引起車輛中的橫擺振蕩的比率，則可以使前輪轉(zhuǎn)向，使得 橫擺振蕩收斂。由此，即使在后輪上產(chǎn)生的橫向力可能引起前輪振動的情 況或者即使車輛中可能發(fā)生橫擺振蕩的情況下，也可以防止轉(zhuǎn)向振動和橫 擺振蕩彼此耦合。這可以導(dǎo)致前輪的振動的收斂。S卩，可以在提高轉(zhuǎn)向的 收斂性的情況下提高車輛的收斂性。
順便提及，本發(fā)明的"前輪"表示相對于車輛的行駛方向位于相對前 側(cè)的車輪，而"后輪"相對于車輛的行駛方向位于相對后側(cè)的車輪。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個方面，所述轉(zhuǎn)向力施加設(shè)備(i) 如果由所述車輛的駕駛員進行的轉(zhuǎn)向處于轉(zhuǎn)動或切入狀態(tài)，則與所述后輪 的所述橫向力與所述前輪的所述橫向力未成為可能引起所述車輛中的所述 橫擺振蕩的所述比率的情況相比，將施加作為所述收斂轉(zhuǎn)向力的在中立方 向上使所述前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力，并且(ii)如果由所述車輛的所述駕駛員 進行的轉(zhuǎn)向處于返回或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，則與所述后輪的所述橫向力與所述前輪 的所述橫向力未成為可能引起所述車輛中的所述橫擺振蕩的情況相比，將 施加作為所述收斂轉(zhuǎn)向力的在結(jié)束方向上使所述前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，如果后輪的橫向力與前輪的橫向力的比率成為可能引起 車輛中的橫擺振蕩的比率，則與在后輪上產(chǎn)生的橫向力不可能引起前輪振 動的情況或者在車輛中不可能發(fā)生橫擺振蕩的情況相比，根據(jù)由駕駛員進 行的轉(zhuǎn)向方向(即，根據(jù)該轉(zhuǎn)向是轉(zhuǎn)動還是返回)，在中立方向或結(jié)束方 向上使前輪轉(zhuǎn)向。由此，即使后輪的橫向力可能引起前輪振動或者即使車
輛中可能發(fā)生橫擺振蕩，也可以放置轉(zhuǎn)向振動和橫擺振蕩彼此耦合。這可 以導(dǎo)致前輪振動的收斂性。即，可以在提高轉(zhuǎn)向的收斂性的同時提高車輛 的收斂性。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 施加所述轉(zhuǎn)向力以控制所述前輪的舵角。
根據(jù)此方面，可以用所謂主動轉(zhuǎn)向機構(gòu)(即，用于通過輸入舵角執(zhí)行 轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向機構(gòu))實現(xiàn)前述效果。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 基于根據(jù)所述車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來控制施加至所述前輪 的轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，與能夠直接控制舵角的情況相比，可以在改善轉(zhuǎn)向感受 的同時實現(xiàn)前述效果。
(2)施加收斂轉(zhuǎn)向力的判定
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果所述后輪的所述 橫向力與所述前輪的所述橫向力的所述比率大于預(yù)定第一閥值，則所述轉(zhuǎn) 向力施加裝置施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，如果后輪的橫向力與前輪的橫向力的比率大于預(yù)定第一 閥值，則可以判定車輛中可能發(fā)生橫擺振蕩。
順便提及，車輛中的橫擺振蕩主要在車輛轉(zhuǎn)向之后經(jīng)常發(fā)生。因此， 可以在車輛轉(zhuǎn)向時執(zhí)行車輛中可能發(fā)生橫擺振蕩的判定。
在如上所述的其中如果所述后輪的所述橫向力與所述前輪的所述橫向 力的所述比率大于預(yù)定第一閥值則施加所述收斂轉(zhuǎn)向力的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè) 備的一個方面中，如果所述后輪的所述橫向力與所述前輪的舵角的比率大 于預(yù)定第二閥值，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
利用此構(gòu)造，因為可以由前輪的舵角來估計或計算前輪的橫向力，所 以如果后輪的橫向力與前輪的舵角的比率大于預(yù)定第二閥值，則可以判定 車輛中可能發(fā)生橫擺振蕩。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果所述車輛的側(cè)傾 角與所述前輪的舵角的比率大于預(yù)定第三閥值，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置施
加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
在諸如小型貨車和SUV (運動型多用途車)之類的具有相對較高車輛
高度的車輛中，由于側(cè)傾方向上的余振或反作用振動，使得延遲前輪或后 輪的橫向力的產(chǎn)生。于是，根據(jù)此方面，即使在具有相對較高車輛高度的 車輛中，也可以更合適地判定在車輛中是否可能發(fā)生橫擺振蕩。
(3)收斂轉(zhuǎn)向力的計算
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中 的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，可以合適地計算收斂轉(zhuǎn)向力。順便提及，可以將后輪的 橫向力的比例值與后輪的橫向力的微分值的和值計算為收斂轉(zhuǎn)向力。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 根據(jù)所述車輛的速度來修正所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，即使車輛的速度改變也可以穩(wěn)定車輛特征。具體而言， 隨著車輛的速度升高，可以減小收斂轉(zhuǎn)向力。
順便提及，可以根據(jù)車輛的速度來修正后輪橫向力的比例值和后輪的 橫向力的微分值中的至少一者，其是計算收斂轉(zhuǎn)向力時的基礎(chǔ)。在此情況 下，在計算收斂轉(zhuǎn)向力時可以根據(jù)車輛的速度來修正用于后輪的橫向力的 比例值和后輪的橫向力的微分值中的至少一者的系數(shù)(換言之，增益)。 而且，隨著車輛的速度升高，可以進一步減小系數(shù)。此外，可以在車輛在 中立轉(zhuǎn)向狀態(tài)下的特定速度時使用于橫向力的比例值的系數(shù)的符號逆轉(zhuǎn)。
在如上所述的其中根據(jù)車輛的速度修正收斂轉(zhuǎn)向力的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè) 備的一個方面中，如果所述車輛在粗糙道路上行駛，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝 置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
利用此構(gòu)造，即使在粗糙道路(具體而言，例如不平整道路，低M道 路等)上車輛的速度顯著改變，則可以施加收斂轉(zhuǎn)向力以實現(xiàn)相對適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向。
在如上所述的其中如果所述車輛在粗糙道路上行駛則減小所述收斂轉(zhuǎn) 向力的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置可以基于所
述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中的每一 者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時如果所述車輛在所述粗糙道路上行駛，則 與所述車輛在普通道路上行駛的情況相比，減小所述后輪的所述橫向力的 所述微分值的份額。
利用此構(gòu)造，可以通過減小由于在粗糙道路上行駛而使得其噪音增大 的橫向力的微分值的份額，來計算收斂轉(zhuǎn)向力。因此，可以防止施加過度 或顯著改變的收斂轉(zhuǎn)向力。
順便提及，可以通過將橫向力的微分值的份額設(shè)定為0來基于橫向力
的比例值計算收斂轉(zhuǎn)向力。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 基于所述車輛在平面方向上的運動模型來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，可以基于由車輛產(chǎn)生的車輛沖量來高度精確地計算收斂 轉(zhuǎn)向力。即，代替僅由對照表等計算轉(zhuǎn)向力，可以基于車輛的實際運動模 型來理論計算轉(zhuǎn)向力。因此，可以高度精確地計算收斂轉(zhuǎn)向力。
在如上所述的其中基于所述車輛在平面方向上的運動模型來計算所述 收斂轉(zhuǎn)向力的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置基于 反映了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的輸入的、所述車輛在所述平面方向上的所述運動模型來 計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
利用此構(gòu)造，可以基于當(dāng)前輪轉(zhuǎn)向時由車輛產(chǎn)生的沖量和轉(zhuǎn)矩來高度 精確地計算收斂轉(zhuǎn)向力。
(4)與駕駛員進行的轉(zhuǎn)向協(xié)同
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果轉(zhuǎn)向角的絕對值 和轉(zhuǎn)向速度的絕對值中的至少一者等于或小于預(yù)定第四閥值，則所述轉(zhuǎn)向 力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到駕駛員在轉(zhuǎn)向角的絕對值和/或轉(zhuǎn)向速度的絕對值 相對較小的范圍內(nèi)容易地感受到轉(zhuǎn)向感受的改變(例如，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的改 變)，可以通過減小收斂轉(zhuǎn)向力(而且，通過將收斂轉(zhuǎn)向力減小到極限以 從而將收斂轉(zhuǎn)向力設(shè)定為0)來防止轉(zhuǎn)向感受變差。
順便提及，不施加收斂轉(zhuǎn)向力(即，將收斂轉(zhuǎn)向力設(shè)定為0)，可以
施加基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向力，其是基于根據(jù)由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn) 向力。類似地，在以下解釋中，當(dāng)收斂轉(zhuǎn)向力減小時，可以通過將收斂轉(zhuǎn)
向力設(shè)定為o來施加基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向力。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果轉(zhuǎn)向角的絕對值 和轉(zhuǎn)向速度的絕對值中的至少一者等于或大于預(yù)定第五閥值(其中第五閾 值大于前述第四閾值)，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到如果轉(zhuǎn)向角的絕對值和轉(zhuǎn)向速度的絕對值相對較 大則存在駕駛員執(zhí)行避險的轉(zhuǎn)向的較高可能性，可以通過減小收斂轉(zhuǎn)向力 來防止避險性能的劣化。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果所述車輛的駕駛 員進行的轉(zhuǎn)向方向與施加所述轉(zhuǎn)向力的方向相反，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到如果轉(zhuǎn)向方向與施加轉(zhuǎn)向力的方向相反則存在駕 駛員執(zhí)行規(guī)避事故的轉(zhuǎn)向的較高可能性，可以通過減小收斂轉(zhuǎn)向力或通過
將收斂轉(zhuǎn)向力設(shè)定為o來防止規(guī)避性能的劣化。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果所述車輛的駕駛 員進行的轉(zhuǎn)向方向與施加所述轉(zhuǎn)向力的方向相反，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 向所述后輪施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，可以通過使后輪轉(zhuǎn)向來防止駕駛員的轉(zhuǎn)向感受變差。在 此情況下，可以向后輪施加基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向力。
在如上所述的其中如果所述車輛的駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向與施加所述 轉(zhuǎn)向力的方向相反則向所述后輪施加所述收斂轉(zhuǎn)向力的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備 的一個方面中，在發(fā)生轉(zhuǎn)向振動的情況下，即使所述車輛的所述駕駛員進 行的所述轉(zhuǎn)向方向與施加所述轉(zhuǎn)向力的所述方向相反，所述轉(zhuǎn)向力施加裝 置仍然施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
利用此構(gòu)造，當(dāng)發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生轉(zhuǎn)向振動時，可以通過施加收斂轉(zhuǎn)向 力，來相比規(guī)避性能，更多地側(cè)重于車輛的穩(wěn)定性(即，防止橫擺振蕩的 發(fā)生)。
(5)前后力控制
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果對所述車輛進行 改變所述車輛的前后力的前后力控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收 斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到在進行前后力控制(具體而言，例如ABS (防抱 死制動系統(tǒng))控制、VSC (車輛穩(wěn)定性控制)、TRC (牽引控制))的情 況下后輪的橫向力容易改變或者通過使前輪轉(zhuǎn)向不一定獲得預(yù)定橫向力， 減小收斂轉(zhuǎn)向力。
此外，除了實際進行前后力控制的情況，即使在存在開始前后力控制 的較高可能性的情況下，也可以減小收斂轉(zhuǎn)向力。
在如上所述的其中如果對所述車輛進行改變所述車輛的前后力的前后 力控制則減小所述收斂轉(zhuǎn)向力的所述車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個方面中，如 果未對所述車輛執(zhí)行所述前后力控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置可以基于所 述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中的每一 者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，并且所述轉(zhuǎn)向力施加設(shè)備可以基于所述后輪的 所述橫向力的所述比例值和所述后輪的所述橫向力的所述微分值中的每一 者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時如果對所述車輛進行所述前后力控制，則 與未執(zhí)行所述前后力控制的情況相比，減小所述后輪的所述橫向力的所述 比例值的份額。
利用此構(gòu)造，可以通過減小橫向力的比例值(其可以由于前后力控制 而顯著改變)的份額(換言之，通過增大橫向力的微分值(其即使由于車 輛的速度的改變也不會顯著改變)的份額)，來計算收斂轉(zhuǎn)向力。因此， 可以防止施加過度或顯著改變的收斂轉(zhuǎn)向力。
順便提及，可以通過將橫向力的比例值的份額設(shè)定為0來基于橫向力 的微分值計算收斂轉(zhuǎn)向力。類似地，在以下解釋中，當(dāng)橫向力的比例值的 份額減小時，可以通過將橫向力的比例值的份額設(shè)定為0來基于橫向力的 微分值計算收斂轉(zhuǎn)向力。
在如上所述的其中如果進行前后力控制則在減小所述后輪的所述比例 值的所述份額的同時計算所述收斂轉(zhuǎn)向力的所述車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的一個 方面中，如果執(zhí)行改變所述車輛的所述前后力的所述前后力控制，則所述
轉(zhuǎn)向力施加裝置不施加所述收斂轉(zhuǎn)向力，并且所述轉(zhuǎn)向力施加裝置首先在 所述前后力控制結(jié)束之后的預(yù)定時段期間施加基于所述后輪的所述橫向力 的所述微分值計算得到的所述收斂轉(zhuǎn)向力，然后施加通過隨時間逐漸增大 所述后輪的所述橫向力的所述比例值的所述份額計算得到的所述收斂轉(zhuǎn)向 力。
利用此構(gòu)造，如果即使在結(jié)束前后力控制之后橫向力的比例值也顯著 改變，則首先基于橫向力的微分值計算收斂轉(zhuǎn)向力，然后在根據(jù)橫向力的 比例值的改變隨著時間經(jīng)過而逐漸減小的情況下增大比例值的份額的同 時，基于比例值和微分值計算收斂轉(zhuǎn)向力。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中 的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時隨著所述車輛的加速度或減速度的 增大而更多地減小所述后輪的所述橫向力的所述比例值的所述份額。
根據(jù)此方面，可以通過減小橫向力的比例值(其可以由于較大的加速 度或減速度而顯著改變)的份額(換言之，通過增大橫向力的微分值(其 即使由于車輛的速度的改變也不會顯著改變)的份額)，來計算收斂轉(zhuǎn)向 力。因此，可以防止施加過度或顯著改變的收斂轉(zhuǎn)向力。
順便提及，在由于較大的加速度或減速度而發(fā)生縱傾時，與未發(fā)生縱 傾的情況相比，可以在減小后輪的橫向力的比例值的份額的同時，基于后 輪的橫向力的比例值和后輪的橫向力的微分值中的每一者來計算收斂轉(zhuǎn)向 力。
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置 基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中 的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時在所述車輛的加速度或減速度開始 改變之后的預(yù)定時段內(nèi)，與所述加速度和減速度保持穩(wěn)定的情況相比，減 小所述后輪的所述橫向力的所述比例值的份額。
在加速度或減速度開始改變之后的預(yù)定時段內(nèi)(換言之，在由加速度 或減速度引起的車輛的縱傾收斂之前的時段內(nèi))，橫向力的比例值可以顯 著改變。因此，根據(jù)此方面，可以通過減小比例值的份額來計算收斂轉(zhuǎn)向 力。于是，可以防止施加過度或顯著改變的收斂轉(zhuǎn)向力。B卩，在由于較大 的加速度或減速度而發(fā)生側(cè)傾時，與未發(fā)生縱傾的情況相比，可以在減小 后輪的橫向力的比例值的份額的同時，基于后輪的橫向力的比例值和后輪 的橫向力的微分值中的每一者來計算收斂轉(zhuǎn)向力。
(6) 豎直負(fù)荷
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果進行改變所述前 輪的豎直負(fù)荷的負(fù)荷控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到如果進行負(fù)荷控制(具體而言，例如懸架控制、 穩(wěn)定器控制等)則后輪的橫向力容易改變或通過使前輪轉(zhuǎn)向不一定獲得期 望的橫向力，減小收斂轉(zhuǎn)向力。
此外，除了實際進行負(fù)荷控制的情況之外，即使在存在開始負(fù)荷控制 的較高可能性的情況下，也可以減小收斂轉(zhuǎn)向力。還可以隨著每單位負(fù)荷 的改變的增大而減小收斂轉(zhuǎn)向力。此外，如同進行前后力控制的情況那 樣，與不進行負(fù)荷控制的情況相比，可以在減小后輪的橫向力的比例值的 份額的情況下，基于后輪的橫向力的比例值和后輪的橫向力的微分值來計 算收斂轉(zhuǎn)向力。
(7) 巻入
在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，如果存在在所述車輛 中發(fā)生巻入的可能或者如果發(fā)生了所述巻入，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小 所述收斂轉(zhuǎn)向力。
根據(jù)此方面，考慮到由于巻入使得后輪的橫向力容易改變或者通過前 輪的轉(zhuǎn)向不一定獲得期望的橫向力，減小收斂轉(zhuǎn)向力。
順便提及，如果存在發(fā)生巻入的可能或者如果發(fā)生了巻入，則可以施 加能夠沿著規(guī)避車輛的旋轉(zhuǎn)的方向使前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力，以確保車輛的穩(wěn)定。
(8) 前輪的振動特征值 在本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的另一個方面中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置
包括振動特征值改變裝置，其用于在所述后輪的所述橫向力可能導(dǎo)致所述 前輪產(chǎn)生振動的情況下來改變所述前輪的振動特征值。
根據(jù)此方面，即使在后輪上產(chǎn)生的橫向力可能導(dǎo)致前輪產(chǎn)生振動或者 即使在車輛中可能發(fā)生橫擺振蕩，也可以通過改變前輪的振動特征值來防 止轉(zhuǎn)向振動和橫擺振蕩彼此耦合。者可以導(dǎo)致前輪的振動的收斂。即，可 以在提高轉(zhuǎn)向的收斂性的同時提高車輛的收斂性。
在如上所述的設(shè)置有振動特征值改變裝置的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備中，所 述振動特征值改變裝置能夠使位于右側(cè)的所述前輪和位于左側(cè)的所述前輪 的每一者分別以不同的舵角轉(zhuǎn)向，并且如果所述后輪的所述橫向力可能導(dǎo) 致所述前輪產(chǎn)生振動，則所述振動特征值改變裝置施加用于使所述前輪向 前束方向轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力。
利用此構(gòu)造，通過使前輪向前束方向轉(zhuǎn)向來改變轉(zhuǎn)彎動力(comer power)。因此，可以改變前輪的振動特征值。
根據(jù)以下解釋的實施例，本發(fā)明的這些效果和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的基本結(jié)構(gòu)
的概率結(jié)構(gòu)視圖。
圖2是概念性地示出電動轉(zhuǎn)向設(shè)備的整體操作的流程圖。
圖3是示出在圖2的步驟S200中計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算操作的流程圖。
圖4是概念性地示出在圖3的步驟S210中判斷過沖狀態(tài)的判斷操作 的流程圖。
圖5是概念性地示出在圖3的步驟S220中逆向輔助判斷操作的流程圖。
圖6是示出轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向速度的圖。
圖7是概念性地示出圖3的步驟S230中計算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算操 作的流程圖。
圖8是示出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的圖。 圖9是概念性地示出圖3的步驟S240中計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算操 作的流程圖。
圖io是示出基于車速的系數(shù)與車速之間的關(guān)系的圖。
圖ll是示出基于車速的系數(shù)與車速之間的關(guān)系的圖。
圖12是示出前后加速度系數(shù)的值相對于前后加速度的絕對值的圖。 圖13是示出前后加速度系數(shù)的值相對于從改變前后加速度開始經(jīng)過 的時間的圖。
圖14是示出ABS系數(shù)相對于時間的圖。
圖15是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的第一修 改示例的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖16是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的第二修 改示例的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明1車輛
5，6前輪
7，8 后輪
10電動轉(zhuǎn)向設(shè)備
11轉(zhuǎn)向盤
13轉(zhuǎn)向角傳感器
14轉(zhuǎn)矩傳感器
15，55電動機
30ECU
31側(cè)傾角計算電路
32巻入判斷電路
33ABS控制電路
34SUS (懸架)控制電路
41車速傳感器
42橫向力傳感器
61，62主動轉(zhuǎn)向致動器
具體實施例方式
此后，將參考附圖，按順序以各個實施例解釋用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳 實施方式。 (1)基本結(jié)構(gòu)
首先，參考圖1，將對本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的基本結(jié) 構(gòu)給出解釋。圖1是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的 基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，車輛1設(shè)置有前輪5和6以及后輪7和8。前輪和后輪 中的至少任一者通過獲得發(fā)動機的驅(qū)動力而被驅(qū)動。同時，前輪被轉(zhuǎn)向， 使得車輛1能夠沿著期望方向行駛。
作為轉(zhuǎn)向輪的前輪5和6由電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10轉(zhuǎn)向，電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10 根據(jù)由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的操縱而被驅(qū)動。具體而言，電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10 是例如齒條齒輪電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，并且其設(shè)置有轉(zhuǎn)向軸12，其一端連接到 轉(zhuǎn)向盤11;齒條齒輪機構(gòu)16，其連接到轉(zhuǎn)向軸12的另一端；轉(zhuǎn)向角傳感 器13，其用于檢測作為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角0;轉(zhuǎn)矩傳感器14，其 用于檢測通過操縱轉(zhuǎn)向盤11而施加至轉(zhuǎn)向軸12的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT;以及電 動機15，其用于產(chǎn)生減小駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)的輔助轉(zhuǎn)向力并用于通過為圖 示的減速齒輪將輔助轉(zhuǎn)向力施加至轉(zhuǎn)向軸12。
在電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10中，ECU 30基于從轉(zhuǎn)向角傳感器13輸出的轉(zhuǎn)向角 0、從側(cè)傾角計算電路31輸出的車輛1的側(cè)傾角RA、從巻入判斷電路32 輸出并表示是否發(fā)生巻入的控制信號Sl、從ABS控制電路輸出并表示是 否執(zhí)行ABS控制的控制信號S2、從懸架(SUS)控制電路34輸出并表示 是否執(zhí)行穩(wěn)定器控制或懸架控制的控制信號S3、從車速傳感器41輸出的 車速V以及從橫向力傳感器42輸出的前輪的橫向力Ff和后輪的橫向力Fr 來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T是待由電動機15產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
在此情況下，側(cè)傾角計算電路31基于由橫向G傳感器43檢測的橫向 重力G來計算側(cè)傾角輪胎氣腔RA。巻入判斷電路32基于由橫擺率傳感器 樞軸44檢測的橫擺率7和由節(jié)氣門開度傳感器45檢測的節(jié)氣門開度O來 產(chǎn)生表示是否發(fā)生巻入的控制信號Sl。
目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T從ECU 30輸出到電動機15，并且基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩
T的電流供應(yīng)到電動機15,由該電流驅(qū)動電動機15。由此，轉(zhuǎn)向輔助力從 電動機15施加至轉(zhuǎn)向軸12，其導(dǎo)致駕駛員轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)的減輕。而且，禾U用 齒條齒輪機構(gòu)16，將轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)方向上的力轉(zhuǎn)換為齒條17的往復(fù)方 向的力。齒條17的兩端分別通過連桿18連接到前輪5和6,并且前輪5 和6的方向隨著齒條17的往復(fù)運動而改變。
順便提及，橫向力傳感器42可以直接檢測橫向力Ff和Fr?；蛘撸?如，不設(shè)置橫向力傳感器42， ECU 30可以通過運算和計算等基于其他參 數(shù)估計(換言之，計算)橫向力Ff和Fr。類似地，在其他各種傳感器中， 可以通過設(shè)置傳感器來直接檢測傳感器的檢測目標(biāo)?；蛘?，例如不設(shè)置傳 感器，ECU 30可以通過運算和計算等基于其他參數(shù)估計傳感器的檢測目 標(biāo)。
(2)操作原理
接著，參考圖2至圖14，將對本實施例中的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備IO的操作 給出更詳細(xì)的解釋。
圖2是概念性地示出電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10的整體工作的流程圖。如圖2所 示，如果點火是ON (步驟S100:"是")，則驅(qū)動電動轉(zhuǎn)向設(shè)備IO。具 體而言，通過ECU30的操作來計算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T (步驟S200)，并且通過 根據(jù)計算得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T驅(qū)動電動機15來執(zhí)行轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩控制(步驟 S300)。
圖3是示出在圖2的步驟S200中計算目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的計算操作的 流程圖。如圖3所示，如果計算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T，首先在圖3的步驟S210判斷 轉(zhuǎn)向是否處于過沖狀態(tài)。如圖4所示，為了判斷轉(zhuǎn)向是否處于過沖狀態(tài)， 首先判斷后輪7和8的橫向力Fr與前輪5和6的舵角5的比率不大于預(yù)定 閾值0S1 (步驟S211:"否")，則判斷側(cè)傾角RA與前輪5和6的舵角 5的比率是否大于預(yù)定閾值OS2 (步驟S212)。
作為步驟S212的判斷結(jié)果，如果判斷為側(cè)傾角RA與前輪5和6的舵 角S的比率大于預(yù)定閾值OS2 (步驟S212:"是")，則判斷為轉(zhuǎn)向處于 過沖狀態(tài)(步驟S214)。因此，將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
另一方面，作為步驟S212的判斷結(jié)果，如果判斷為側(cè)傾角RA與前輪
5和6的舵角S的比率不大于預(yù)定閾值OS2 (步驟S212:"否")，則判 斷為轉(zhuǎn)向未處于過沖狀態(tài)(即，轉(zhuǎn)向是穩(wěn)定的)(步驟S213)。因此，將 基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
順便提及，附加于或替代步驟S211的判斷，可以判斷后輪7和9的 橫向力R與前輪5和6的橫向力Ff的比率是否大于預(yù)定閾值OS3。如果判 斷為后輪7和8的橫向力R與前輪5和6的橫向力Ff的比率大于預(yù)定閾值 OS3，則判斷為轉(zhuǎn)向處于過沖狀態(tài)。如果判斷為后輪7和8的橫向力F,與 前輪5和6的橫向力Ff的比率不大于預(yù)定閾值OS3，則執(zhí)行步驟S212的 判斷。
此外，基于前輪5和6的舵角5與后輪7和8的橫向力R之間的滯后 回線、前輪5和6的舵角S與側(cè)傾角RA之間的滯后回線以及后輪7和9 的橫向力Fr與前輪5和6的橫向力Ff之間的滯后回線(具體而言，在車速 相對較低的情況下的滯后回線，以及在車速相對較高的情況下的滯后回 線)，在考慮到車輛1等的各種特征的情況下，將閾值OSl、 OS2和OS3 每個都優(yōu)選地設(shè)定為對于配備有電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10的每個車輛1的實驗、 經(jīng)驗、算術(shù)、理論或使用模擬等的優(yōu)選值。但是，設(shè)定方法不受限制，只 要其可以通過使用閾值來優(yōu)選地判斷轉(zhuǎn)向是否處于過沖狀態(tài)即可。
圖5是概念性地示出圖3的步驟S220中的逆向輔助判斷操作的流程 圖。如圖前輪5所示，為了判斷是否執(zhí)行你想輔助，首先判斷由駕駛員進 行的轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向方向是否與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向力使前輪5和6 轉(zhuǎn)向的方向相反(步驟S221)。
作為步驟S221的判斷結(jié)果，如果判斷為由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向盤11的 轉(zhuǎn)向方向與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向力使前輪5和6轉(zhuǎn)向的方向相反(步驟 S221:"是")，則判斷后輪7和8的橫向力Fr與前輪5和6的舵角S的 比率是否大于預(yù)定閾值OS4 (步驟S225)。具體而言，判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)向 振動。因此，閾值OS4大于閾值OSl。此外，即使閾值OS4，也基于前輪 5和6的舵角5與后輪7禾卩8的橫向力Fr之間的滯后回線(hysteresis loop)，在考慮到車輛1等的各種特征的情況下，將其優(yōu)選地設(shè)定為對于 配備有電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10的每個車輛1的實驗、經(jīng)驗、算術(shù)、理論或使用
模擬等的優(yōu)選值。但是，設(shè)定方法不受限制，只要其可以通過使用閾值來 優(yōu)選地判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)向振動即可。
作為步驟S225的判斷結(jié)果，如果判斷為后輪7和8的橫向力R與前 輪5和6的舵角S的比率大于預(yù)定閾值OS4 (步驟S225:"是")，則判 斷為不是逆向輔助(步驟S226)。因此，將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩T。
另一方面，作為步驟S225的判斷結(jié)果，如果判斷為后輪7和8的橫 向力R與前輪5和6的舵角S的比率不大于預(yù)定閾值OS4 (步驟S225: "否")，則判斷為逆向輔助(步驟S227)。因此，將基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算 為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
另一方面，作為步驟S221的判斷結(jié)果，如果判斷為由駕駛員進行的 轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向方向不與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向力使前輪5和6轉(zhuǎn)向的 方向相反(步驟S22h "否")，則判斷轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角0的絕對值是否 小于預(yù)定值0S5—1，并判斷轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度(g卩，轉(zhuǎn)向角速度朋) 的絕對值是否小于預(yù)定值035_2 (步驟S222)。
作為步驟S222的判斷結(jié)果，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對 值小于預(yù)定值OS5—1，并且判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度的絕對值小于 預(yù)定值OS5—2 (步驟S222:"是")，則判斷為逆向輔助(步驟 S227)。因此，將基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
順便提及，如果轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度朋的絕對值小于預(yù)定值 0S5—2，即使轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對值不小于預(yù)定值0S5J,也可以 判斷為逆向輔助。此外，如果轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對值小于預(yù)定值 0S5一1，即使轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度朋的絕對值不小于預(yù)定值OS5—2，也 可以判斷為逆向輔助。
另一方面，作為步驟S221的判斷結(jié)果，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向 角0的絕對值不小于預(yù)定值OS5一l，或者判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度 的絕對值不小于預(yù)定值OS5一2 (步驟S22:"否")，則判斷轉(zhuǎn)向盤ll的 轉(zhuǎn)向角0的絕對值是否大于預(yù)定值OS6—1，并判斷轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度 朋的絕對值是否大于預(yù)定值OS6—2 (步驟S223)。
作為步驟S223的判斷結(jié)果，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對 值大于預(yù)定值OS6—1，并且判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度M的絕對值大于 預(yù)定值OS6—2 (步驟S223:"是")，則判斷為逆向輔助(步驟 S227)。因此，將基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
順便提及，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度朋的絕對值大于預(yù)定值 OS6—2，即使判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對值不大于預(yù)定值OS6一l， 也可以判斷為逆向輔助。此外，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角0的絕對值 大于預(yù)定值0S6—1，即使判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度朋的絕對值不大于 預(yù)定值OS6一2，也可以判斷為逆向輔助。
另一方面，作為步驟S223的判斷結(jié)果，如果判斷為轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向 角0的絕對值不大于預(yù)定值0S6—1，或者轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向速度的絕對 值不大于預(yù)定值OS6一2 (步驟S223:"否")，則判斷車輛l是否處于巻 入狀態(tài)(或者存在車輛l處于巻入狀態(tài)的可能性)(步驟S224)?；趶?巻入判斷電路32輸出的控制信號Sl來執(zhí)行該判斷。
作為步驟S224的判斷結(jié)果，如果判斷為車輛1處于巻入狀態(tài)(或者 存在車輛1處于巻入狀態(tài)的可能性)(步驟S224:"是")，則判斷為逆 向輔助(步驟S227)。因此，將基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
另一方面，作為步驟S224的判斷結(jié)果，如果判斷為車輛1未處于巻 入狀態(tài)(或者不存在車輛1處于巻入狀態(tài)的可能性)(步驟S224: "否")，則判斷為不是逆向輔助(步驟S226)。因此，將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 計算為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
這里，如圖6所示的圖將步驟S222和步驟S223的操作表示為轉(zhuǎn)向角 0和轉(zhuǎn)向速度朋的圖。在圖6的圖中，如果轉(zhuǎn)向角(9和轉(zhuǎn)向速度的結(jié) 合處于陰影區(qū)域，則判斷為不是逆向輔助。如果轉(zhuǎn)向角0和轉(zhuǎn)向速度d0的 組合在陰影區(qū)域之外，則判斷為逆向輔助。
順便提及，即使閾值OS5一l、 0S5—2、 0S6—1和OS6—2，也在考慮到 車輛1等的各種特征的情況下，將其優(yōu)選地設(shè)定為對于配備有電動轉(zhuǎn)向設(shè) 備10的每個車輛1的實驗、經(jīng)驗、算術(shù)、理論或使用模擬等的優(yōu)選值。
圖7是概念性地示出圖3的步驟S230中計算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算操
作的流程圖。如圖7所示，為了計算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，首先讀取為計算基礎(chǔ) 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩所需的各種信號(步驟S231)。然后，基于在步驟S231讀取的 各種信號來計算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(步驟S232)。
具體而言，基于如圖8所示的表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間 關(guān)系的圖來計算基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。為了確保轉(zhuǎn)向盤11的余量(松弛度 (looseness))，如果轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT相對較小則將基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算為 0。如果轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的大小具有一定水平，則計算得到的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的增大而增大。如果轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT大于預(yù)定值，則計算 得到的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩不隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的大小而改變，并變?yōu)楣潭ㄖ怠?此時，基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩可以隨著車速V升高而減小。
圖9是概念性地示出圖3的步驟S240中計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算操 作的流程圖。如圖9所示，在計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩時，首先設(shè)定基于車速的 系數(shù)KV1和KV2 (步驟S241)。
具體而言，根據(jù)如圖10所示的表示基于車速的系數(shù)KV1與車速V之 間的關(guān)系的圖來設(shè)定基于車速的系數(shù)K^。以相同方式根據(jù)如圖ll所示的 表示基于車速的系數(shù)Kv2與車速V之間的關(guān)系的圖來設(shè)定基于車速的系數(shù)
KV2。
可以通過表示車輛1在平面方向上的運動的運動方程來獲得如圖10 和圖11所示的基于車速的系數(shù)KV1和KV2。具體而言，車輛1的運動方程 由方程1至4表示，其中車輛1的慣性矩是I，車輛l的前軸與重心位置之 間的距離是Lf，車輛1的后軸與重心之間的距離是Lr，拖引量(trail amount)是Lt，車輛l的滑移角是j8，前輪上的轉(zhuǎn)彎動力是Kf。
&=2i^-/ —》) [方程4]
22此外，在本實施例重，電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10采用轉(zhuǎn)矩輸入法。因此，適
用以下方程前輪5，其中前輪5和6的慣性矩是Ih，粘性系數(shù)是Ch，轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩是Th。 [方程5]
如果針對抑制車輛l的橫擺振蕩(換言之，增大車輛1的阻尼)通過
使用方程1至5獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T (即，如果對通過將目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T應(yīng)用于方 程前輪5的右側(cè)獲得的方程進行解方程)，則成為需要基于后輪7和8的 橫向力Fr和橫向力Fr的微分值來設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T (在此情況下，收斂 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)。具體而言，成為需要將目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T設(shè)定為通過將后輪7 和8的橫向力Fr乘以特定系數(shù)A獲得的值和通過將后輪7和8的橫向力Fr 的微分值dR乘以特定系數(shù)B獲得的值的和值。系數(shù)A和B分別對應(yīng)于基 于車速的系數(shù)Kvi和Kv2。
如圖10和圖11所示，以上述方式獲得的基于車速的系數(shù)K^禾卩KV2 每個都隨著車速V而改變。
具體而言，基于車速的系數(shù)KV1的符號在特定車速的情況下(具體而 言，在中立轉(zhuǎn)向狀態(tài)下)逆轉(zhuǎn)。具體而言，基于車速的系數(shù)Kw在特定車 速以下具有正值，基于車速的系數(shù)K^在特定車速以上具有負(fù)值。這表示 考慮到由于車輛在超過特定速度的情況下的行為容易過度轉(zhuǎn)向而為了避免 過度轉(zhuǎn)向，沿與駕駛員轉(zhuǎn)向方向相反的方向轉(zhuǎn)向(換言之，使得駕駛員難 以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤)時，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。即，表示將目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T設(shè)定 為穩(wěn)定車輛l的行為。
如上所述，可以基于Kv,X^+Kv2XdFr的方程來計算作為目標(biāo)轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩T的收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。但是，相反，根據(jù)車輛l的行為等，應(yīng)用前述收 斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩將可能劣化車輛1的行為。因此，在本實施例中，通過進一步 執(zhí)行以下操作來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
具體而言，在圖9中，首先設(shè)定粗糙道路系數(shù)KB (步驟S242)。將 粗糙道路系數(shù)KB設(shè)定為0與1之間范圍內(nèi)的數(shù)值。如果車輛1在粗糙道路
(例如，在其上車速V顯著不規(guī)則或不如期望地改變的道路，例如低/x道 路和不平整道路)上行駛，則將粗糙道路系數(shù)KB設(shè)定為0?；蛘?，如果車 輛1在粗糙道路上行駛，則可以將粗糙道路系數(shù)KB設(shè)定為大于0且小于1 的值。另一方面，如果車輛1未在粗糙道路上行駛(即，如果車輛1在諸 如鋪砌道路之類的普通道路上行駛)，則將粗糙道路系數(shù)KB設(shè)定為1。
然后，沒定前后加速度系數(shù)Ka (步驟S243)。將前后加速度系數(shù)Ka 設(shè)定為0與l之間范圍內(nèi)的數(shù)值。
具體而言，根據(jù)如圖12所示的園來投定前后加速度系數(shù)Ka。圖12是 示出前后加速度系數(shù)Ka的僮相対于前后加速度a的絕對值的圖。如圖12 所示，如果車輛1的前后加速度a的絕對值等于或小于預(yù)定值，則將前后 加速度系數(shù)KA設(shè)定為1。如果車輛1的前后加速度a的絕對值等于或大于 預(yù)定值，則隨著車輛1的前后加速度o;的絕對值的增大而將前后加速度系 數(shù)KA設(shè)定為更小。或者，如果車輛1的前后加速度a的絕對值等于或大 于預(yù)定值或者車輛1中發(fā)生縱傾，則可以將前后加速度系數(shù)KA設(shè)定為0。
此外，如圖13所示，可以根據(jù)從改變前后加速度a開始經(jīng)過的時間 來設(shè)定前后加速度系數(shù)KA。圖13是示出前后加速度系數(shù)Ka的但相対于 從改變前后加速度ce開始經(jīng)過的時間的圖。如圖13所示，如果前后加速 度a開始改變，可以將前后加速度系數(shù)KA設(shè)定為0，直到與對于車輛l特 定的縱傾周期相對應(yīng)的時間經(jīng)過?？梢詫⑶昂蠹铀俣认禂?shù)KA設(shè)定為在與 縱傾周期相對應(yīng)的時間經(jīng)過之后的時間期間逐漸具有大值。
在圖9中，此后設(shè)定ABS系數(shù)K"和KX2 (步驟S244)。將ABS系 數(shù)KX1和KX2設(shè)定為0與1之間的范圍內(nèi)的數(shù)值。
具體而言，根據(jù)如圖14所示的圖來設(shè)定ABS系數(shù)K^和Kx2。圖14 是示出ABS系數(shù)K力和Kx2的值相對于時間的圖。可以根據(jù)從ABS控制 電路33輸出的控制信號S2來判斷是否執(zhí)行ABS控制。此后，如果ABS 控制結(jié)束，則首先將ABS系數(shù)Kx2設(shè)定為具有隨著時間經(jīng)過而更大的值。 在從ABS控制結(jié)束起經(jīng)過特定時間之后，接著將ABS系數(shù)Kx!設(shè)定為具 有隨著時間經(jīng)過而更大的值。此時，ABS系數(shù)Kx2的每單位時間增量大于 ABS系數(shù)Kxl的每單位時間增量。換言之，如圖14所示，與ABS系數(shù)
KX1相關(guān)的圖的斜率比與ABS系數(shù)KX2相關(guān)的圖的斜率緩和。
順便提及，替代ABS控制結(jié)束之后逐漸增大ABS系數(shù)Koa和ABS系 數(shù)Kx2的操作，在ABS控制結(jié)束之后的特定時段，可以將ABS系數(shù)KX1 設(shè)定為1并可以將ABS系數(shù)Kx2設(shè)定為0，并在特定時段經(jīng)過之后可以接 著將ABS系數(shù)Kxl繼續(xù)設(shè)定為1 。
此外，即使在執(zhí)行前后力控制(例如VSC和TRC)的情況下，可以 優(yōu)選地以與ABS控制相同的方面設(shè)定ABS系數(shù)KX1和KX2。
在圖9中，接著設(shè)定懸架(或SUS)系數(shù)Kz。將SUS系數(shù)Kz設(shè)定為 在0與1之間的范圍內(nèi)的數(shù)值。具體而言，如果未執(zhí)行懸架控制，則將 SUS系數(shù)Kz設(shè)定為1。可以根據(jù)從SUS控制電路34輸出的控制信號S3 來判斷是否執(zhí)行懸架控制。另一方面，如果執(zhí)行懸架控制，則將SUS系數(shù) Kz設(shè)定為0或大于0且小于1的值。
此外，即使在執(zhí)行豎直負(fù)荷控制(例如穩(wěn)定器控制)的情況下，也優(yōu) 選地與懸架控制相同的方面設(shè)定SUS系數(shù)Kz。
順便提及，如果車速V異常(例如，發(fā)生打滑現(xiàn)象等)，優(yōu)選地將基 于車速的系數(shù)Kw設(shè)定為O。
此后，計算后輪7和8的橫向力Fr所實際相乘的系數(shù)& (步驟 S246)。具體而言，K!二Kv!XKbXKaXK5hXKz。以相同方式計算后輪7 和8的橫向力R的微分值dFr所實際相乘的系數(shù)K2 (步驟S247)。具體而 言，K2=KV2XKX2。此后，計算后輪7和8的橫向力R以及后輪7和8的 橫向力Fr的微分值dFr (步驟S248)。此后，基于步驟S246計算得到的 K,、步驟S247計算得到的K2、以及步驟S248計算得到的dFr和&來計算 收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩(步驟S249)。
這里，如果由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11進行的轉(zhuǎn)向方向是轉(zhuǎn)動或切入方 向，則與轉(zhuǎn)向被判斷為未處于過沖狀態(tài)的情況(即，在圖3的步驟S210 判斷為"否"的情況)相比，優(yōu)選地從電動機15施加根據(jù)計算得到的收 斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向輔助力，使得前輪5和6沿著中力方向轉(zhuǎn)向。另一方 面，如果駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11進行的轉(zhuǎn)向方向是返回或反轉(zhuǎn)方向，則與轉(zhuǎn) 向被判斷為未處于過沖狀態(tài)的情況相比，優(yōu)選地從電動機15施加根據(jù)計
算得到的收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向輔助力，使得前輪5和6沿著結(jié)束方向轉(zhuǎn) 向。
如上所述，根據(jù)本實施例，可以優(yōu)選地判斷轉(zhuǎn)向是否處于過沖狀態(tài)。 然后，如果轉(zhuǎn)向處于過沖狀態(tài)，則可以將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn) 矩T。由此，即使轉(zhuǎn)向處于過沖狀態(tài)，也可以放置轉(zhuǎn)向振動和車輛的橫擺 振蕩彼此耦合(具體而言，防止兩者以彼此相反的相位共振)。這可以導(dǎo) 致前輪5和6的振動的收斂。即，可以在提高轉(zhuǎn)向的收斂性的同時提高車 輛1的收斂性。
此外，因為考慮到由轉(zhuǎn)矩輸入帶來的貢獻，而基于車輛1的平面方向 上的運動方程來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，所以可以高度精確地(或更優(yōu)化地) 計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
此外，通過監(jiān)視前輪5和6的舵角S、前輪5和6的橫向力Ff、后輪7 和8的橫向力F。側(cè)傾矩RA等，可以優(yōu)選地或高度精確地判斷轉(zhuǎn)向是否 處于過沖狀態(tài)。
具體而言，因為如圖4中的步驟S212所示，監(jiān)視側(cè)傾角RA與前輪5 和6的舵角S的比率，即使在諸如小型貨車和SUV (運動型多用途車)之 類的具有較高車輛高度的車輛1中，也可以優(yōu)選地或高度精確地判斷轉(zhuǎn)向 是否處于過沖狀態(tài)。考慮到這樣的優(yōu)點，可以構(gòu)造為有選擇地在具有較高 車輛高度的車輛上執(zhí)行圖4中的步驟S212的操作，而在諸如運動車型轎 車和單排座汽車之類的具有較低車輛高度的車輛上不執(zhí)行圖4中的步驟
S212的操作。
此外，考慮到如圖5中的步驟S221所示，如果由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向 方向與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向力使前輪5和6轉(zhuǎn)向的方向相反，則駕駛員 極有可能執(zhí)行緊急避險，則可以防止通過將根據(jù)駕駛員轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向力 設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來防止避險性能的劣化。g卩，可以尊重駕駛員的緊 急避險的意愿。
但是，即使由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向力使 前輪5和6轉(zhuǎn)向的方向相反，如果如圖5中的步驟S225所示發(fā)生或可能發(fā) 生轉(zhuǎn)向振動，則可以通過將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來相比轉(zhuǎn)
向感受更著重于車輛1的穩(wěn)定。
順便提及，如果由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向
力使前輪5和6轉(zhuǎn)向的方向相反，則還可以減小后輪7和8的橫向力R所 實際相乘的系數(shù)Kp該系數(shù)Ki是設(shè)定相對于由駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向相 反方向上的轉(zhuǎn)向力的基礎(chǔ)。此外，還可以減小在計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩時后輪 7和8的橫向力Fr的比例值的份額。
此外，考慮到在轉(zhuǎn)向角0的絕對值和轉(zhuǎn)向速度的絕對值相對較小的 范圍內(nèi)駕駛員容易感覺到轉(zhuǎn)向感受的改變，如圖5中的步驟S222所示， 將根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，以從而避免 駕駛員的轉(zhuǎn)向感受變差。
此外，考慮到在轉(zhuǎn)向角0的絕對值和轉(zhuǎn)向速度的絕對值相對較小的 范圍內(nèi)駕駛員可能執(zhí)行緊急避險，如圖5中的步驟S223所示，可以通過 將根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，以尊重駕駛 員的緊急避險意愿。
此外，當(dāng)發(fā)生巻入時，考慮到后輪7和8的橫向力Fr由于巻入而容易 改變或者由于巻入而不一定能通過前輪5和6的轉(zhuǎn)向獲得期望的橫向力 R，如圖5中的步驟S224所示，可以將根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
此外，當(dāng)車輛1在粗糙道路上行駛時，如圖9中的步驟S242所示， 可以通過減小后輪7和8的橫向力R的微分值dFr (其具有較大噪聲)對 于收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算的份額，或者通過將該份額設(shè)定為0 (換言之，通 過基于具有較小噪聲的后輪7和8的橫向力Fr來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，可 以在盡可能多地去除粗糙道路的影響的同時優(yōu)選地計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
此外，當(dāng)車輛1正在加速或減速時，如圖9中的步驟S243所示，可 以通過減小后輪7和8的橫向力Fr (其由于加速或減速而顯著改變)對于 收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算的份額，或者通過將該份額設(shè)定為0 (換言之，通過 基于后輪7和8的橫向力Fr的微分值dFr (其不會由于加速和減速而顯著 改變)來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，可以在盡可能多地去除加速或減速的影響 的同時優(yōu)選地計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
此外，當(dāng)在車輛1上執(zhí)行諸如ABS控制之類的前后力控制時，如圖9 中的步驟S244所示，可以通過減小后輪7和8的橫向力Fr (其由于前后 力控制而顯著改變)對于收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算的份額，或者通過將該份額 設(shè)定為0 (換言之，通過基于后輪7和8的橫向力Fr的微分值dFr (其不會 由于前后力控制而顯著改變)來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，可以在盡可能多地 去除前后力控制的影響的同時優(yōu)選地計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
此外，當(dāng)執(zhí)行諸如懸架控制之類的豎直負(fù)荷控制時，如圖9中的步驟 S245所示，可以通過減小后輪7和8的橫向力Fr (其由于豎直負(fù)荷控制而 顯著改變)對于收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算的份額，或者通過將該份額設(shè)定為0 (換言之，通過基于后輪7和8的橫向力R的微分值dFr (其不會由于豎 直負(fù)荷控制而顯著改變)來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，可以在盡可能多地去除 豎直負(fù)荷控制的影響的同時優(yōu)選地計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
此外，如果車速V異常，可以通過減小后輪7和8的橫向力Fr (其顯 著改變)對于收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的計算的份額，或者通過將該份額設(shè)定為0 (換言之，通過基于后輪7和8的橫向力Fr的微分值dFr (其不會顯著改 變)來計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)，可以在盡可能多地去除車速V異常的影響的 同時優(yōu)選地計算收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
順便提及，在前述實施例中，基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT和目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T使 前輪5和6轉(zhuǎn)向。但是，即使在所述其中基于轉(zhuǎn)向角0由致動器執(zhí)行前輪 5和6的轉(zhuǎn)向的所謂主動轉(zhuǎn)向的情況下，如果轉(zhuǎn)向處于過沖狀態(tài)下，也可 以與前述操作相同的方面執(zhí)行轉(zhuǎn)向來獲得前述各種優(yōu)點。 (3)修改示例
接著，參考圖15和圖16，將對本實施例中的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備IO的修改 示例給出解釋。 (3-1)第一修改示例
圖15是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的第一修 改示例的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖15所示，在第一修改示例中，除 了用于使前輪5和6轉(zhuǎn)向的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備10之外，還設(shè)置用于使后輪7和 8轉(zhuǎn)向的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備50。
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電動轉(zhuǎn)向設(shè)備50例如是齒條齒輪電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，并且它設(shè)置有電
動機55，其用于產(chǎn)生使后輪7和8轉(zhuǎn)向的輔助轉(zhuǎn)向力并用于將輔助轉(zhuǎn)向力 通過未圖示的減速齒輪施加至轉(zhuǎn)向軸52;以及齒條齒輪機構(gòu)56。
在這種結(jié)構(gòu)的第一修改示例中，如果由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11進行的轉(zhuǎn) 向方向與由電動機15施加的轉(zhuǎn)向輪使前輪5和6轉(zhuǎn)向的方向不同，則使后 輪7和8轉(zhuǎn)向。此時，前述基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩作為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩從ECU 30輸出到 用于使前輪5和6轉(zhuǎn)向的電動機15 。
通過使后輪7和8轉(zhuǎn)向，可以改變車輛1側(cè)的橫擺矩。即，在參考圖 1至圖14解釋的實施例中，通過將收斂轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T設(shè)定未電動機15的目 標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來改變轉(zhuǎn)向的橫擺矩。但是，在第一修改示例中，改變車輛 1側(cè)的橫擺矩。即使這樣改變車輛1側(cè)的橫擺矩，也可以如上所述防止車 輛的轉(zhuǎn)向振動和橫擺振蕩彼此耦合(具體而言，防止兩者以彼此相反相位 共振)。這可以導(dǎo)致前輪5和6的振動的收斂。g卩，可以在提高轉(zhuǎn)向的收 斂性的同時提高車輛1的收斂性。
此外，因為通過將根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩MT的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向 轉(zhuǎn)矩T來使前輪5和6轉(zhuǎn)向，所以具有駕駛員的轉(zhuǎn)向感受不會變差的優(yōu) 點。
G-2)第二修改示例
圖16是概念性地示出本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備的實施例的第二修 改示例的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖16所示，在第二修改示例中，設(shè) 置有用于使前輪5轉(zhuǎn)向的主動轉(zhuǎn)向設(shè)備61和用于使前輪6轉(zhuǎn)向的主動轉(zhuǎn)向 設(shè)備62。主動轉(zhuǎn)向設(shè)備61和62基于從ECU 30輸出的前輪5的目標(biāo)舵角 5L和前輪6的目標(biāo)舵角^分別使前輪5和6轉(zhuǎn)向，使得前輪5的舵角變?yōu)?&并且前輪6的舵角變?yōu)?R。
在第二修改示例中，如上所述，如果判斷轉(zhuǎn)向處于過沖狀態(tài)，則將目 標(biāo)舵角&和5K設(shè)定為使得前輪5和6前束。
如上所述，通過將前輪5和6設(shè)定為前束，可以改變前輪5和6的轉(zhuǎn) 彎動力Cp，以從而改變前輪5和6的振動特征值。由此，可以如上所述防 止車輛的轉(zhuǎn)向振動和橫擺振蕩彼此耦合(具體而言，防止兩者以彼此相反
的相位共振)。這可以導(dǎo)致前輪5和6的振動的收斂。即，可以在提高轉(zhuǎn) 向的收斂性的同時提高車輛1的收斂性。
本發(fā)明不限于前述實施例，并且可以在不偏離本發(fā)明的能夠從權(quán)利要 求書和整個說明書中揭示的實質(zhì)和精神的情況下進行各種改變。也意圖將 涉及這些改變的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向力施加裝置，其用于將轉(zhuǎn)向力至少施加至前輪；和橫向力檢測裝置，其用于檢測所述前輪和后輪每者的橫向力，如果所述后輪的所述橫向力與所述前輪的所述橫向力的比率成為可能引起車輛中的橫擺振蕩的比率，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置將收斂轉(zhuǎn)向力施加至所述前輪，所述收斂轉(zhuǎn)向力在所述橫擺振蕩收斂的方向上使所述前輪轉(zhuǎn)向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施加 設(shè)備(i)如果由所述車輛的駕駛員進行的轉(zhuǎn)向處于轉(zhuǎn)動或切入狀態(tài)，則與 所述后輪的所述橫向力與所述前輪的所述橫向力未成為可能引起所述車輛 中的所述橫擺振蕩的所述比率的情況相比，將施加作為所述收斂轉(zhuǎn)向力的 在中立方向上使所述前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力，并且(ii)如果由所述車輛的所 述駕駛員進行的轉(zhuǎn)向處于返回或反轉(zhuǎn)狀態(tài)，則與所述后輪的所述橫向力與 所述前輪的所述橫向力未成為可能引起所述車輛中的所述橫擺振蕩的情況 相比，將施加作為所述收斂轉(zhuǎn)向力的在結(jié)束方向上使所述前輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向 力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置施加所述轉(zhuǎn)向力以控制所述前輪的舵角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施加 裝置基于根據(jù)所述車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來控制施加至所述 前輪的轉(zhuǎn)向力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述后輪的 所述橫向力與所述前輪的所述橫向力的所述比率大于預(yù)定第一閥值，則所 述轉(zhuǎn)向力施加裝置施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述后輪的 所述橫向力與所述前輪的舵角的比率大于預(yù)定第二閥值，則所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述車輛的 側(cè)傾角與所述前輪的舵角的比率大于預(yù)定第三閥值，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝 置施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施加 裝置基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分 值中的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施加 裝置根據(jù)所述車輛的速度來修正所述收斂轉(zhuǎn)向力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述車輛 在粗糙道路上行駛，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微 分值中的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時如果所述車輛在所述粗糙道 路上行駛，則與所述車輛在普通道路上行駛的情況相比，減小所述后輪的 所述橫向力的所述微分值的份額。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置基于所述車輛在平面方向上的運動模型來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置基于反映了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的輸入的、所述車輛在所述平面方向上的所述 運動模型來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果轉(zhuǎn)向角的 絕對值和轉(zhuǎn)向速度的絕對值中的至少一者等于或小于預(yù)定第四閥值，則所 述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果轉(zhuǎn)向角的 絕對值和轉(zhuǎn)向速度的絕對值中的至少一者等于或大于預(yù)定第五閥值，則所 述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述車輛 的駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向與施加所述轉(zhuǎn)向力的方向相反，則所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果所述車輛 的駕駛員進行的轉(zhuǎn)向方向與施加所述轉(zhuǎn)向力的方向相反，則所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置向所述后輪施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，在發(fā)生轉(zhuǎn)向振 動的情況下，即使所述車輛的所述駕駛員進行的所述轉(zhuǎn)向方向與施加所述 轉(zhuǎn)向力的所述方向相反，所述轉(zhuǎn)向力施加裝置仍然施加所述收斂轉(zhuǎn)向力。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果對所述車 輛進行改變所述車輛的前后力的前后力控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小 所述收斂轉(zhuǎn)向力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果未對所述 車輛執(zhí)行所述前后力控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置基于所述后輪的所述橫 向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微分值中的每一者來計算所述收 斂轉(zhuǎn)向力，并且所述轉(zhuǎn)向力施加設(shè)備基于所述后輪的所述橫向力的所述比例值和所述 后輪的所述橫向力的所述微分值中的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時 如果對所述車輛進行所述前后力控制，則與未執(zhí)行所述前后力控制的情況 相比，減小所述后輪的所述橫向力的所述比例值的份額。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果執(zhí)行改變 所述車輛的所述前后力的所述前后力控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置不施加 所述收斂轉(zhuǎn)向力，并且所述轉(zhuǎn)向力施加裝置首先在所述前后力控制結(jié)束之后的預(yù)定時段期間 施加基于所述后輪的所述橫向力的所述微分值計算得到的所述收斂轉(zhuǎn)向 力，然后施加通過隨時間逐漸增大所述后輪的所述橫向力的所述比例值的 所述份額計算得到的所述收斂轉(zhuǎn)向力。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微 分值中的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時隨著所述車輛的加速度或減 速度的增大而更多地減小所述后輪的所述橫向力的所述比例值的所述份 額。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置基于所述后輪的所述橫向力的比例值和所述后輪的所述橫向力的微 分值中的每一者來計算所述收斂轉(zhuǎn)向力，同時在所述車輛的加速度或減速 度開始改變之后的預(yù)定時段內(nèi)，與所述加速度和減速度保持穩(wěn)定的情況相 比，減小所述后輪的所述橫向力的所述比例值的份額。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果進行改變 所述前輪的豎直負(fù)荷的負(fù)荷控制，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝置減小所述收斂轉(zhuǎn) 向力。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，如果存在在所 述車輛中發(fā)生巻入的可能或者如果發(fā)生了所述巻入，則所述轉(zhuǎn)向力施加裝 置減小所述收斂轉(zhuǎn)向力。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述轉(zhuǎn)向力施 加裝置包括振動特征值改變裝置，其用于在所述后輪的所述橫向力可能導(dǎo) 致所述前輪產(chǎn)生振動的情況下來改變所述前輪的振動特征值。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備，其中，所述振動特征值改變裝置能夠使位于右側(cè)的所述前輪和位于左側(cè)的所述前輪的每一者分 別以不同的舵角轉(zhuǎn)向，并且如果所述后輪的所述橫向力可能導(dǎo)致所述前輪產(chǎn)生振動，則所述振動 特征值改變裝置施加用于使所述前輪向前束方向轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛轉(zhuǎn)向控制設(shè)備(10)，其包括轉(zhuǎn)向力施加裝置(15，30)，其用于將轉(zhuǎn)向力施加至前輪(5，6)；和橫向力檢測裝置(42)，其用于檢測前輪和后輪(7，8)的各自橫向力。在后輪的橫向力(F_r)與前輪的橫向力(F_f)的比率成為可能引起車輛(1)中的橫擺振蕩的比率的情況下，則轉(zhuǎn)向力施加裝置將收斂轉(zhuǎn)向力施加至前輪，以在橫擺振蕩收斂的方向上使前輪轉(zhuǎn)向。
文檔編號B62D5/04GK101384469SQ200780005678
公開日2009年3月11日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
發(fā)明者古平貴大, 國弘洋司, 堀內(nèi)健太郎, 大木干志, 勝山悅生, 酒井英樹 申請人:豐田自動車株式會社