车辆的行驶辅助设备制造技术

技术编号:7145145 阅读:247 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在不导致车辆行为不稳定的情况下使车辆追随目标行驶路线。车辆(10)包括作为车轮转向角可变装置的VGRS执行器(200)以及作为转向转矩辅助装置的EPS执行器(400)。在进行对目标行驶路线的追随时,基于目标横向加速度GYTG从EPS执行器(400)输出LKA目标辅助转矩TLK。另一方面,为了抑制由该辅助转矩引起的违反驾驶员意思的转向盘(11)的转向,通过VGRS执行器(200)使转向轮额外转向LKA修正目标角θLK。此时由于对转向角和下部转向轴(13)的转角的关系不产生影响,因此可在不降低相对于驾驶员转向的车辆的鲁棒性的情况下实现对目标行驶路线的追随。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如包括 EPS (Electronic controlled Power Steering,电子控制式动力转向装置)、VGRS(Variable Gear Ratio Steering,可变齿轮比转向装置)、 ARS(Active Rear Steering,后轮转向装置)^ SBff (Steer By Wire,电子控制转向角可变装置)等各种转向机构的车辆中的例如LKA(Lean Keep Assist,车道保持辅助装置)等行驶辅助设备的

技术介绍
作为这种装置,提出了使用电动式动力转向装置和转向角可变装置来进行车道保持行驶的装置(例如,参照专利文献1)。根据专利文献1公开的车辆的转向控制装置(以下称为“现有技术”),在车道保持行驶时,控制电动式动力转向装置以得到基于曲率半径的目标车轮转向角,并且通过转向角可变装置来控制车辆相对于行驶路线的横向位置和横摆角的偏差,从而能够使车辆沿目标行驶路径良好地行驶。另外,公知有基于用于使车辆沿目标行驶路径行驶的目标车轮转向角Δ Stl以及用于使车辆的行为接近规范状态的目标转向角△ Sts来设定目标车轮转向角△ St的装置(例如,参照专利文献2)。另外,公知有横摆角越大就越增大修正目标可变车轮转向角的修正量的装置(例如,参照专利文献3)。专利文献1 日本专利文献特开2007-160998号公报;专利文献2 日本专利文献特开2006-143101号公报;专利文献3 日本专利文献特开2008-137612号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题当通过向转向轮直接或间接地施加某些驱动力来改变车轮转向角、实现对目标路的追随时,来自包括转向轮的转向系统的反作用力作用于转向盘,在极端的情况下转向盘有时会被反转向。另外,在能够通过将辅助驾驶员提供的转向转矩的辅助转矩施加给转向系统来改变车轮转向角的构成中,转向盘与驾驶员的意思无关地被操作,因此驾驶员会以高的概率感到不适感。即,一般来说难以通过单一的转向机构来实现对目标路的追随。另一方面,在上述现有技术中,虽然使用了电动式动力转向装置及转向角可变装置这样的多个转向机构,但是各机构仅仅独立地负责有关车道保持的控制的一部分,因此当想要通过例如电动式动力转向装置来实现基于曲率半径的目标车轮转向角时,无法避免产生上述不适感,并且当想要通过转向角可变装置来控制横向位置和横摆角的偏差时,对转向盘的反作用力的影响可影响车辆的行为。另外,对于上述不适感的产生,补充地说,这种不适感很可能导致驾驶员进行不需要的转向操作,因此可导致车辆行为变得不稳定。并且,当例如利用上述转向角可变装置等来增大每单位转向角的车轮转向角时,能够将相对地得到目标车轮转向角所需要的转向角向减少侧修正,但是如果这样增大每单位转向角的车轮转向角,则相对于根据驾驶员的意思进行的转向操作,车轮转向角大幅改变,车辆的鲁棒性下降,结果可导致车辆行为的不稳定。如此,现有技术中存在当使车辆追随目标行驶路线时车辆行为容易变得不稳定的技术问题。本专利技术就是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供能够在不导致车辆行为变得不稳定的情况下使车辆追随目标行驶路线的车辆的行驶辅助设备。用于解决问题的手段为了解决上述的问题,本专利技术涉及的车辆的行驶辅助设备包括转向转矩辅助装置,所述转向转矩辅助装置能够辅助经由转向盘施加给转向输入轴的转向转矩;以及车轮转向角可变装置,所述车轮转向角可变装置能够改变作为所述转向输入轴的转角的转向角与作为转向轮的转角的车轮转向角之间的关系;所述行驶辅助设备的特征在于,包括第一设定装置,所述第一设定装置设定第一控制目标值,所述第一控制目标值与所述转向转矩辅助装置和所述车轮转向角可变装置中的一者对应,并用于使所述车辆追随目标行驶路线;第一控制装置,所述第一控制装置基于所述设定的第一控制目标值来控制所述一者; 第二设定装置,所述第二设定装置设定与所述另一者对应的第二控制目标值,以使得在通过对所述一者进行控制而使所述车辆追随所述目标行驶路线时发生的所述车辆的行为变化被抑制;以及第二控制装置,所述第二控制装置基于所述设定的第二控制目标值来控制所述另一者。本专利技术涉及的车辆至少包括转向转矩辅助装置和车轮转向角可变装置。本专利技术涉及的转向转矩辅助装置是包括能够辅助驾驶员转向转矩的装置的概念, 该驾驶员转向转矩与从驾驶员向与转向盘(一般也称为“方向盘”)直接或间接连结的转向输入轴施加的人为的转向输入相当。此时,转向转矩辅助装置中的驾驶员转向转矩的辅助方式不分直接和间接并且在至少基于设置空间、成本、耐久性或可靠性等的实质性的限制 (假设存在这样的限制)的范围内是自由的。即,转向转矩辅助装置既可以采用向转向输入轴施加直接辅助转向转矩的辅助转矩的构成,也可以具有向与转向输入轴直接或间接连结的转向输出轴施加这种辅助转矩的构成,在转向系统采用了齿条小齿轮式的转向传递机构的情况下,既可以具有可施加辅助与齿条杆啮合的小齿轮的旋转的辅助转矩的构成,或者也可以具有可向齿条杆施加辅助该齿条杆的往复运动的驱动力的构成。根据转向转矩辅助装置,转向转矩经由包括各种传递机构以及各种轴体等的物理或机械传递路径最终被施加至转向输入轴,因此可减轻驾驶员的转向负担,并且可代替驾驶员对转向盘进行保持转向,或者可与驾驶员的转向操作无关地使转向输入轴旋转。另一方面,本专利技术涉及的车轮转向角可变装置是包括可分阶段地或连续地改变作为转向输入轴的转角的转向角和作为转向轮的转角的车轮转向角的关系的物理、机械、电气或磁性的各种装置的概念。即,根据车轮转向角可变装置,转向角和车轮转向角的关系不被唯一地规定,例如可改变转向角和车轮转向角的比。或者,可与转向角无关地改变车轮转向角。车轮转向角可变装置例如作为优选的一个方式可作为VGRS或SBW等构成。根据本专利技术涉及的车辆的行驶辅助设备,在其动作时,通过例如可采用ECU (Electronic Control Unit,电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机系统等的方式的第一设定装置来设定第一控制目标值。第一控制目标值是与转向转矩辅助装置以及车轮转向角可变装置中的一者对应的控制目标值,并且是用于使车辆追随目标行驶路线的控制目标值,在其设定时,可应用公知的各种算法。例如,可基于通过车载相机等拍摄的目标行驶路线的图像来计算或估计目标行驶路线的曲率、规定目标行驶路线的白线等与车辆的位置偏差以及横摆偏差等,并基于这些来计算或估计用于使车辆追随目标行驶路线的目标横向加速度,然后基于该算出或估计出的目标横向加速度设定例如作为目标辅助转矩或者目标车轮转向角等的第一控制目标值,所述目标辅助转矩是应从转向转矩辅助装置输出的辅助转矩的目标值,所述目标车轮转向角是应通过车轮转向角可变装置实现的车轮转向角变化量的目标值。在设定了第一控制目标值后,通过例如可采用E⑶等各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机系统等的方式的第一控制装置基于该设定的第一控制目标值来控制与该设定的第一控制目标值对应的一者。即,根据本专利技术涉及的车辆的行驶辅助设备, 转向转矩辅助装置和车轮转向角可变装置中的一者起到用于使车辆追随目标行驶路线的主要系统(以下,酌情称为“主系统”)的功能。这里,无论使用转向转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的行驶辅助设备,包括:转向转矩辅助装置,所述转向转矩辅助装置能够辅助经由转向盘施加给转向输入轴的转向转矩;以及车轮转向角可变装置,所述车轮转向角可变装置能够改变作为所述转向输入轴的转角的转向角与作为转向轮的转角的车轮转向角之间的关系;所述行驶辅助设备的特征在于,包括:第一设定装置,所述第一设定装置设定第一控制目标值,所述第一控制目标值与所述转向转矩辅助装置和所述车轮转向角可变装置中的一者对应,并用于使所述车辆追随目标行驶路线;第一控制装置,所述第一控制装置基于所述设定的第一控制目标值来控制所述一者;第二设定装置,所述第二设定装置设定与所述另一者对应的第二控制目标值,以使得在通过对所述一者进行控制而使所述车辆追随所述目标行驶路线时发生的所述车辆的行为变化被抑制;以及第二控制装置,所述第二控制装置基于所述设定的第二控制目标值来控制所述另一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:提拉瓦·林皮汶特恩格
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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