转向控制设备和方法技术

转向控制设备和方法。本发明专利技术公开了一种转向控制设备和转向控制方法，所述转向控制设备和转向控制方法能够确定车辆的转弯状态并且控制转向控制信号使得车辆保持正常转弯状态，从而提高车辆的安全性。

【技术实现步骤摘要】
转向控制设备和方法本申请要求2013年8月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请序列号10-2013-0103860的优先权，该申请的全部内容特此以引用方式并入。
本专利技术涉及转向控制设备和方法。
技术介绍
诸如电动助力转向(EPS)的转向控制设备因为许多因素(包括突出环境友好方面和提高车辆的燃油经济性的重要性)而被广泛用于在车辆中。当前对转向控制设备的研究的目的在于确保高速驾驶时的稳定性和诸如主动安全系统的自动转向设备。传统的转向控制设备是目的在于在考虑到包括车辆的速度和加速度、驾驶员的转向转矩等这些因素的情况下辅助转向力。然而，传统的转向控制设备的缺点在于，它无法在车辆转弯时提供合适的转向控制信号。例如，在转向角过大或不足的情形下，当车辆转弯时道路的摩擦系数减小，并且在后轮驱动车辆中驱动力增大，尽管异常转弯状态(转向过度或转向不足)与转向控制设备有着密切关系，但传统的控制转向设备的方法无法对在车辆转弯时的上述问题提供改善。具体地，因为当车辆在异常转弯状态下转弯时车辆的异常转弯状态变成危及车辆和人员的重大因素，所以需要一种适当地控制转向设备的方法。
技术实现思路
开发出本专利技术以解决传统技术中的上述问题，本专利技术的一方面在于提供一种转向控制设备，该转向控制设备能够确定转动状态，适当地控制转向控制信号以允许车辆保持正常转弯状态，从而提高车辆的安全性。根据本专利技术的一方面，提供了一种转向控制设备。所述转向控制设备包括：确定单元，其基于由转矩传感器测得的转向角计算第一偏航速率值并且比较所述第一偏航速率值与由偏航传感器测得的第二偏航速率值，以根据比较的结果确定车辆的转弯状态；控制器，如果确定所述车辆处于异常状态，则控制器调节干扰轮胎的定位(alignment)的控制的控制量以使车辆返回正常转弯状态。根据本专利技术的一方面，提供了一种转向控制方法。所述转向控制方法包括：基于由转矩传感器测得的转向角计算第一偏航速率值并且比较所述第一偏航速率值与由偏航传感器测得的第二偏航速率值，以根据比较的结果确定车辆的转弯状态；如果确定所述车辆处于异常状态，则调节干扰轮胎定位的控制的控制量以使车辆返回正常转弯状态。如上所述，根据本专利技术，转向控制设备确定车辆的转弯状态，适当地控制转向控制信号以允许车辆保持正常转向状态，从而提高车辆的安全性。附图说明根据下面结合附图的详细描述，本专利技术的以上和其它方面、特征和优点将变得更清楚，其中：图1是示出根据本专利技术的实施方式的转向控制设备的框图；图2是示例性示出根据本专利技术的实施方式的被简化为计算偏航速率(Yawrate)的理论值的自行车模型的示图；图3是示例性示出根据本专利技术的实施方式的在转向控制之前和之后的车辆的状态的示图；以及图4是示出根据本专利技术的实施方式的转向控制设备的转向控制方法的流程图。具体实施方式下文中，将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。在本专利技术对元件的描述中，可使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等。这些术语只是用来将一个结构元件与其它结构元件区分开，对应的结构元件的属性、次序、顺序等不受术语限制。应该注意，如果在说明书中描述了一个组件“连接”、“结合”或“联结”到另一个组件，则第三组件可能“连接”、“结合”和“联结”在第一组件和第二组件之间，但第一组件可直接连接、结合或联结到第二组件。本专利技术公开了能够基于车辆的转弯状态确保安全驾驶的转向控制设备和转向控制方法。下文中，将参照附图描述根据本专利技术的实施方式的转向控制方法和用于执行该方法的转向控制设备。图1是示出根据本专利技术的实施方式的转向控制设备的框图。在图1中，根据本专利技术的实施方式的转向控制设备100可包括：确定单元110，其基于转矩传感器10测得的转向角来计算第一偏航速率值，比较第一偏航速率值与偏航速率传感器20测得的第二偏航速率值，根据比较的结果确定车辆的转弯状态；控制器120，其控制限制轮胎定位的控制的控制量，以便如果确定车辆的转弯状态为异常，则将车辆的转弯状态返回正常状态。图1中示出的转向控制设备100可以是车辆的电子控制单元(ECU)，其中，控制器120可将控制信号发送到用于向车辆的转向轴施加转矩的电动机。转矩传感器10测量驾驶员施加到车辆的转向轴的转向转矩，以便生成转矩信号，并且将转矩信号提供到确定单元110。因此，关于转向角的信息可被提供到确定单元110。偏航速率传感器20可被安装在车辆中并且检测在驾驶车辆时车体的偏航速率，以将关于偏航速率的信息提供到确定单元110。确定单元110可基于从转矩传感器10和偏航速率传感器20接收的信息来确定车辆的转弯状态。上述的确定单元110在确定车辆的转弯状态时确定车辆是否以预定曲率在弯曲道路(转弯路径)上行驶。通常可根据车辆的侧偏属性将车辆的转弯状态分类为转向不足、转向过度和中性转向，所述侧偏属性取决于转向轮的操纵和车辆的移动的关系。具体地，转向不足是指当车辆以期望的转向角转弯并且提速时车辆的转弯半径增大的情形，转向过度是指车辆的转弯半径减小的情形。中性转向是指车辆的转弯半径没有改变的情形。典型地，在中性转向状况的情况下，不存在问题。因此，如上所述的异常转弯状态可能是转向不足状态或转向过度状态。在异常转弯状态的情况下，驾驶员无法将车辆在驾驶员期望的方向上转向，以致车辆脱离预计的路径并且可能造成事故。因此，需要改进异常状态。具体地，当道路被雪或污物覆盖时，造成轮胎打滑。当驾驶员在弯曲的道路上将车辆突然转向时，这使得车辆的后部部分向着道路的外部滑动，从而经常导致转向过度状态。这对驾驶员而言是危险的。因此，确定单元110确定异常转向状态并且执行以下功能：允许控制器120调节限制轮胎定位的控制的控制信号，使得可通过转向将车辆的轮胎定位。为了确定转弯状态，确定单元110比较通过使用由转矩传感器10测得的转向角而计算出的第一偏航速率值与由偏航速率传感器20测得的第二偏航速率值，以确定车辆的转弯状态。此时，考虑到驾驶员施加到转向轴的转向转矩，第一偏航速率值意指当车辆沿着正常路径行进时施加到车辆的理想/理论的偏航速率值。为了计算第一偏航速率值，除了基于转矩传感器10测得的转向角之外，确定单元110可基于车辆的纵向速度、车辆的质量、轮胎的侧偏刚度、从车辆中心到前轮的轴的距离、从车辆中心到后轮的轴的距离、横向加速度、偏航方向的惯性力矩中的至少一个来计算第一偏航速率值。以下，将参照图2描述使用上述参数计算第一偏航速率值。图2是示例性示出根据本专利技术的实施方式的被简化为计算偏航速率的理论值(第一偏航速率值)的自行车模型的示图。例如，在使用经简化的自行车模型的情况下，在图2中，δf指示转向角δ或与转向角δ对应的角度(与转弯角相关的角度)，Pf指示前轮的中心部分，Pr指示后轮的中心部分，P表示在Pf和Pr之间延伸的线上的重心。另外，Lf表示从前轮的中心Pf到点P的距离(即，从车辆的中心到前轮的轴的距离)，Lr表示从后轮的中心Pr到点P的距离(即，从车辆的中心到后轮的轴的距离)。在图2中，当x轴的方向(从Pf延伸到Pr的线的方向)对应于车辆的前方方向并且y轴的方向(从Pf和Pr延伸的线的方向)对应于车辆的横向方向时，Vx表示车辆的x轴的速度分量，Vy指示车辆的y轴的速度分量。因此，可通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向控制设备，所述转向控制设备包括：确定单元，其基于由转矩传感器测得的转向角计算第一偏航速率值并且比较所述第一偏航速率值与由偏航速率传感器测得的第二偏航速率值，以根据比较的结果确定车辆的转弯状态；以及控制器，如果确定所述车辆处于异常状态，则所述控制器调节干扰轮胎定位的控制的控制量以使所述车辆返回正常转弯状态。

【技术特征摘要】
2013.08.30 KR 10-2013-01038601.一种转向控制设备，所述转向控制设备包括：确定单元，其基于由转矩传感器测得的转向角计算第一偏航速率值并且比较所述第一偏航速率值与由偏航速率传感器测得的第二偏航速率值，以根据比较的结果确定车辆的转弯状态；以及控制器，如果确定所述车辆处于异常状态，则所述控制器调节干扰轮胎定位的控制的控制量以使所述车辆返回正常转弯状态，其中，所述控制器调节电流的值，以允许所述车辆返回所述正常转弯状态，其中，所述电流的值是作为干扰所述轮胎的定位的控制的限制控制或返回控制的控制量，并且所述电流的值是限制控制电流或返回控制电流，其中，所述限制控制电流是用于进行控制以限制齿轮的快速运动的电流，所述返回控制电流是用于控制所述轮胎以使所述轮胎定位在为0度的转向角的电流。2.根据权利要求1所述的转向控制设备，其中所述确定单元基于所述车辆的纵向速度、所述车辆的质量、轮胎的侧偏刚度、从所述车辆的中心到前轮的轴的距离、从所述车辆的中心到后轮的轴的距离、横向加速度、偏航方向的惯性力矩中的至少一个来计算所述第一偏航速率值。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昇键，
申请(专利权)人：株式会社万都，
类型：发明
国别省市：韩国;KR