MX2012012405A

MX2012012405A - Aparato para mejorar la sensibilidad de direccion del vehiculo.

Info

Publication number: MX2012012405A
Application number: MX2012012405A
Authority: MX
Inventors: Yusuke Kageyama; Kazuhito Kato
Original assignee: Nissan Motor
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2012-11-29
Also published as: US8666582B2; US20130054073A1; JP5560895B2; BR112012028199A2; WO2011145410A1; JP2011240823A; RU2519605C1; CN102869556B; EP2572952A1; CN102869556A

Abstract

Se describe un aparato que mejora la sensación de dirección de un vehículo, en el cual una operación de corrección de incremento del momento de torsión durante un periodo (TM1s) de tiempo de ajuste y una operación de corrección de disminución del momento de torsión durante un periodo (TM2s) de tiempo de ajuste o establecimiento son realizados secuencialmente mientras que el vehículo está siendo dirigido después de ti, y una fuerza de conducción de las ruedas se incrementa o disminuye repetidamente en una manera tal que un conductor no puede percibir la aceleración o desaceleración del vehículo. El incremento o disminución repetida en la fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas causa un incremento o disminución en la fuerza de dirección que se expone como una cantidad de incremento o disminución del empuje de un cuadro de dirección. Cuando la fuerza de dirección se incrementa o disminuye repetidamente, puesto que el conductor puede sentir fuertemente un gran fuerza de dirección (durante el incremento) como un todo, la intensidad de la fuerza de dirección sentida por el conductor puede ser ajustada apropiadamente solamente por los ajustes para el periodo (TM1s) de tiempo de incremento del momento de torsión del motor y el periodo (TM2s) de tiempo de disminución del momento de torsión del motor y la sensibilidad de la dirección se puede mejorar en tal manera que el conductor sienta una sensación de seguridad y una sensación de unidad con el vehículo.

Description

APARATO PARA MEJORAR LA SENSIBILIDAD DE DIRECCIÓN DEL VEHÍCULO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un aparato para mejorar la sensación de dirección de un vehículo que sea capaz de rodar con una rueda de rodaje impulsada por una fuerza de impulsión de una fuente de potencia, en donde la mejora se implementa controlando la fuerza de impulsión de las ruedas.

ARTE ANTECEDENTE En general, la sensación de dirección de un vehículo se discute desde el punto de vista de como se ajusta un esfuerzo de dirección con respecto a una entrada de dirección (ángulo de dirección) por un conductor. Si el esfuerzo de dirección es muy pequeño, la entrada de dirección (ángulo de entrada) tiende a ser exclusivamente grande de modo que el comportamiento del vehículo se vuelve más grande de lo esperado por el conductor. Esto evita que el conductor tenga una sensación de unidad con el vehículo y una sensación de seguridad, y fuerza al conductor a realizar frecuentemente operaciones de dirección correctiva. Por otro lado, si el esfuerzo de dirección es muy grande, la operación de conducción requiere un esfuerzo grande durante un largo periodo de tiempo especialmente para conducción de distancias grandes, y por lo produce al conductor sienta una sensación de fatiga .

De conformidad, el esfuerzo de dirección necesita ser adecuado en magnitud con respecto a la entrada de dirección (ángulo de dirección) . Si el esfuerzo de dirección es adecuado en magnitud, el conductor puede sentir una sensación de unidad con el vehículo y una sensación de seguridad, y así realizar una operación de dirección uniforme con una sensación de dirección mejorada. Esto hace innecesario realizar una operación de dirección correctiva, y evita que el conductor sienta una sensación de fatiga debido a una operación de dirección pesada.

Para mejorar la sensación de dirección, es usual en general usar un método como se describe abajo. Es decir, en un caso donde un sistema de dirección es un sistema de dirección de potencia hidráulica, una válvula cuya abertura cambia en respuesta a la rotación relativa conforme a una carga de dirección se diseña para tener una característica de cambio de abertura tal que la sensación de dirección se establece según lo previsto para cada vehículo. En un caso donde un sistema de dirección es un sistema de dirección de potencia electrónica, un motor que ayuda con potencia a una fuerza de dirección se controla para tener una característica de ayudar al momento de torsión tal que la sensación de dirección se establezca como se pretende para cada vehículo.

Sin embargo, en el caso de un sistema de dirección de potencia hidráulica, es necesario cambiar las especificaciones de los componentes para establecer la característica de abertura de la válvula como se pretende. En el caso del sistema de dirección de potencia electrónica, es necesario cambiar las especificaciones del motor de ayuda o asistencia para establecer la característica del momento de torsión del motor de ayuda como se pretende. En cualquier caso tiene un problema en que el costo se vuelve muy alto.

Otra contramedida para mejorar la sensación de dirección ha sido propuesta y divulgada, por ejemplo, en el documento 1 de patente. Esta técnica propuesta es para detectar la aceleración lateral de un vehículo, y calcula un momento de torsión de ayuda de un sistema de dirección de potencia para obtener una fuerza de dirección óptima con respecto a la aceleración lateral, y una ayuda de fuerza de dirección de los conductores por el momento de torsión de ayuda, y por lo tanto establecer la sensación de fuerza de dirección por el conductor para uno óptimo con respecto a la aceleración lateral .

Sin embargo, la técnica propuesta como se describe en el documento 1 de patente requiere un medio para detectar la aceleración lateral del vehículo, y por lo tanto tiene un problema similar de costo alto como las contramedidas usuales descritas anteriormente para los casos del sistema de dirección de potencia hidráulica y el sistema de dirección de potencia electrónica. En consecuencia, se ha deseado un dispositivo que sea capaz de mejorar la sensación de dirección sin cambiar las especificaciones de los componentes de un sistema de dirección de poder y sin un medio adicional para detectar la aceleración lateral.

DOCUMENTO (S) DEL ARTE PREVIO DOCUMENTO (S) DE PATENTE Documento 1 de patente: JP 2005-343302 A BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención esta basada en el reconocimiento del hecho que si la fuerza de conducción de una rueda de rodaje es fluctuante durante la operación de dirección, un incremento de la fuerza de conducción causa un incremento del esfuerzo de dirección, y luego un descenso desde la fuerza de conducción incrementada provoca un descenso del esfuerzo de dirección desde el valor incrementado, desde el punto de vista de eso con una entrada periódica de una fuerza más grande y una fuerza más pequeña, una mano humana tiene una sensación de firmeza que siente la fuerza más grande mas sensiblemente como un todo, como se divulga en un documento "Interfaz de fuerza sin fundamento usando la no linealidad de la percepción humana" emitido por la NTT . Esta concepción ha sido plasmada para proponer un aparato que mejora la sensación de dirección del vehículo, configurado para que sea capaz de mejorar la sensación de dirección estableciendo adecuadamente en magnitud el esfuerzo de dirección sentido por las manos de un conductor durante la duración de operación de dirección, económicamente sin causar un factor que incremente el costo como se describe anteriormente, por la fluctuación repetidamente de la fuerza de conducción de la rueda de rodaje durante la operación de dirección, y asi fluctúa el esfuerzo de dirección.

De acuerdo con la presente invención, un aparato para mejorar la sensación de dirección de un vehículo para un vehículo, en el que el vehículo sea capaz de funcionar con ruedas impulsadas por un esfuerzo de conducción a partir de una fuente de potencia, el aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo comprende: un medio para detectar la operación de dirección que detecta una condición que la operación de dirección se está realizando para dirigir una rueda de dirección o volante del vehículo; y un medio de fluctuación de la fuerza de conducción que fluctúa repetidamente la fuerza de conducción para la rueda de rodaje, mientras que el medio de detección de operación de dirección esta detectando la condición que se está realizando la operación de dirección.

El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo de acuerdo a la presente invención, puede fluctuar repetidamente la fuerza de dirección a la rueda de rodaje durante la operación de dirección, y así el esfuerzo de dirección fluctúa en los mismos ciclos como la fluctuación de la fuerza de conducción.

Puesto que el conductor siente el esfuerzo de dirección más grande, más sensiblemente en la fluctuación del esfuerzo de dirección periódicamente cuando el esfuerzo de dirección está fluctuando repetidamente, es posible ajustar adecuadamente en magnitud la sensación del esfuerzo de dirección por el conductor durante la operación de dirección, sin causar económicamente un incremento del costo como en los casos convencionales, solo por establecimiento del ciclo de fluctuación de fuerza de conducción, y asi mejorar la sensación de dirección.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de sistema esquemático que muestra un sistema de conducción de un vehículo y un sistema de control para el sistema del vehículo, en donde el vehículo está provisto con un aparato mejorado de sensación de dirección de acuerdo a una modalidad de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra un programa de control mejorado de sensación de dirección ejecutado por un controlador del motor eléctrico en la figura 1.

La figura 3 es un cronograma de operación del control mejorado de sensación de dirección de la figura 2.

La figura 4 es un diagrama explicativo que muestra especificaciones de una rueda direccional acerca del contacto con la superficie y el neumático.

La figura 5 es un diagrama característico del cambio de esfuerzo de dirección que muestra las características de cambio del esfuerzo de dirección con respecto al ángulo de dirección por una caso donde el programa de control de la figura 2 se ejecuta y eso para un caso donde el programa de control de la figura 2 no se ejecutado en comparación uno con otro.

La figura 6 es un cronograma de cambios de esfuerzo de dirección que muestra las características de cambio de esfuerzo de dirección con respecto a la aceleración lateral cuyas características son obtenidas mediante el funcionamiento real en una curso de prueba simulando un camino suburbano para un caso donde el programa de control de la figura 2 se ejecuta, y aquellos para un caso donde el programa de control de la figura 2 no se ejecuta en comparación uno con otro.

La figura 7 es un cronograma de cambio de esfuerzo de dirección que muestra las características de cambio de esfuerzo de dirección con respecto a las características del rango de velocidad que son obtenidas mediante el funcionamiento actual en un curso de prueba simulando un camino suburbano para un caso donde el programa de control de la figura 2 se ejecuta y aquellos para un caso donde el programa de control de la figura 2 no se ejecuta en comparación uno con otro.

MODALIDAD (ES) PARA LLEVAR A CABO LA INVENCION La siguiente modalidad describe como efectuar la presente invención con referencia a una modalidad mostrada en los dibuj os .

Configuración La figura 1 muestra un sistema de conducción de un vehículo y un sistema de control para el sistema de conducción, en donde el vehículo se proporciona con un aparato que mejora la sensación de dirección de acuerdo a una modalidad de la presente invención. En la modalidad, el vehículo de la figura 1 es un vehículo eléctrico que es capaz de funcionar con ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha, en donde las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha son ruedas direccionales . La conducción de las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha se implementan por la conducción de ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha mediante un motor 2 eléctrico como fuente de potencia a través de un reductor 3 de velocidad, en donde el reductor 3 de velocidad incluye un engrane diferencial.

La fuerza de conducción del motor 2 eléctrico está controlado por un controlador 4 del motor eléctrico que realiza conversión DC-AC a partir de la potencia de la batería 5 como un suministro de potencia por un inversor 6, y proporciona la potencia AC para el motor 2 eléctrico bajo control del inversor 6, para conformar el momento de torsión del motor 2 eléctrico a un momento de torsión objetivo del motor como un resultado del cálculo obtenido por el controlador 4 del motor eléctrico.

Si el momento de torsión objetivo del motor como resultado del cálculo obtenido por el controlador 4 eléctrico, es de una polaridad negativa que solicita la operación de frenado regenerativo del motor 2 eléctrico, entonces el controlador 4 del motor eléctrico aplica una carga de generación para el motor 2 eléctrico a través del inversor 6, y realiza la conversión AC-DC a partir de la potencia generada por regeneración de operación de frenado regenerativo del motor 2 eléctrico, y carga la batería 5.

El controlador 4 del motor eléctrico recibe la entrada de información usada para calcular el momento de torsión objetivo del motor (fuerza de conducción objetiva) descrita anteriormente. La información incluye una señal desde un sensor 7 de velocidad del vehículo que detecta una velocidad V del vehículo que es una velocidad del vehículo eléctrico con respecto al suelo, y una señal desde un sensor 8 de abertura del acelerador que detecta una abertura T del acelerador (carga requerida por el motor eléctrico) elaborada por la operación de conducción, y una señal desde un sensor 9 del ángulo de dirección que detecta el ángulo d de un volante no mostrado, que el volante esta operado por un conductor para ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha (ruedas direccionales) y una señal desde un sensor 10 de corriente eléctrica que detecta una corriente eléctrica del motor 2 eléctrico (corrientes eléctricas iu, iv, iw en la figura 1, para la creación de corrientes alternativas de tres fases compuestas de fase-U, fase-V, y fase-W) .

El controlador 4 del motor eléctrico genera una señal PWM para controlar el motor 2 eléctrico, basado en la información anterior, y genera una señal de conducción para el inversor 6 mediante un circuito de conducción o impulsión, basado en la señal PWM. Por ejemplo, el inversor 6 está compuesto de dos elementos de conmutación (por ejemplo, los elementos semiconductores de potencia tales como IGBTs) para cada fase, y proporciona una corriente deseada para el motor 2 eléctrico mientras que enciende/apaga los elementos de conmutación de acuerdo a la señal de conducción o accionamiento y realización de conversión desde la corriente directa proporcionada desde la batería 5 para AC y conversión inversa.

El motor 2 eléctrico genera una fuerza de conducción o impulsión basado en la corriente AC proporcionada desde el inversor 6, y transmite la fuerza de impulsión a las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha (ruedas direccionales izquierda y derecha) mediante el reductor 3 de velocidad. Mientras que el vehículo está funcionando de modo que el motor 2 eléctrico es arrastrado por ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha, es decir, el motor 2 eléctrico está en el estado también llamado de conducción inversa, el motor 2 eléctrico es proporcionado con una carga de generación para realizar una operación de frenado regenerativa, y regenera la energía cinética del vehículo, y carga la batería 5.

Control que mejora de sensación de dirección del vehículo El controlador 4 del motor eléctrico ejecuta un programa de control mostrado en la figura 2, y realiza un control para mejorar la sensación de dirección del vehículo a través del control de fuerza de conducción por el motor 2 eléctrico como se indica.

En el paso Sil, el controlador 4 del motor eléctrico lee un ángulo d de dirección. En el paso S12, el controlador 4 del motor eléctrico determina si o no el valor absoluto | d | del ángulo d satisface |d|>0 (realmente, un valor establecido para verificación de la dirección en consideración de una zona muerta, en vez de "0"), y así determinar si este está en una condición dirigida en que las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha están dirigidas o en una condición no dirigida en que las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha son no dirigidas. Por consiguiente, los pasos Sil y S12 corresponden a un medio de detección de la operación de dirección en la presente invención.

En lugar de lo anterior, la determinación si o no la operación de dirección se mejora puede ser implementada por verificación basada en la velocidad de las ruedas de cada rueda si o no hay una diferencia en una velocidad de las ruedas entre las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha, o una diferencia entre la velocidad de la rueda entre las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha no mostradas, o una diferencia entre las ruedas frontales y posteriores no mostradas, es decir, una diferencia entre una velocidad media de las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha y una velocidad media y las ruedas izquierda y derecha posteriores no mostradas, esta cerca de un limite para verificar la dirección.

Mientras se determina en el paso S12 que no se realiza la operación de dirección, es innecesario realizar el control que mejora la sensación de dirección del vehículo, de modo que el controlador 4 del motor eléctrico regresa el control al paso Sil, y espera mientras se realiza repetidamente la determinación de inicio de dirección en el paso S12 hasta que se realiza la operación de dirección. En un instante de tiempo cuando se determina en el paso S12 que se ha realizado la operación de dirección, deberá de iniciarse el control que mejora la sensación de dirección del vehículo. En consecuencia, el controlador 4 del motor eléctrico hace que el control proceda al paso S13 y los pasos siguientes, donde el controlador 4 del motor eléctrico realiza el control que mejora la sensación de dirección del vehículo mejorado mediante el control de fuerza de conducción del motor 2 eléctrico como sigue.

En el paso S13, el controlador 4 del motor eléctrico verifica si o no es antes de un temporizador TM indique un periodo TMls de tiempo establecido (0 < TM < TMls) , en el que el temporizador TM mide un periodo de tiempo transcurrido después de comenzar la operación de dirección. Mientras que (0 < TM <TMls) se determina en el paso S13, es decir, mientras que se determina que esté en un periodo TMls de tiempo establecido desde un instante ti de tiempo en la figura 3 cuando está comenzando la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico realiza en el paso S14 un momento de torsión incrementa la corrección de una corrección del momento de torsión del motor objetivo, del motor 2 eléctrico por adición de una corrección ATm del momento de torsión de conducción para el tiempo inmediato después del instante ti de tiempo cuando ha comenzado la operación de dirección, como se indica por una forma ondulatoria del momento de torsión en la figura 3, donde el momento de torsión objetivo del motor esta determinado basado en la velocidad V de vehículo y la abertura APO del acelerador usando un mapa preparado del momento de torsión del motor.

En la especificación presente, "el momento de torsión del motor" se usa para referirse no solo un momento de torsión de petición del conductor determinado basado en la velocidad V del vehículo y una abertura APO del acelerador como se describe anteriormente, pero también un momento de torsión objetivo del motor corregido después de la corrección en respuesta a la petición del control de la fuerza de impulsión si la petición del control de fuerza de conducción se presenta por factores (el control de comportamiento del vehículo, y el control de tracción) diferente a la búsqueda de conducción. Es decir, "momento de torsión objetivo del motor" puede ser usado para cualquier tipo de momento de torsión del motor que está determinado basado en un estado de operación del vehículo.

En el paso S15, el controlador 4 del motor eléctrico verifica si o no el valor absoluto del ángulo |d| de dirección satisface |d| > 0, y así determina si la operación de dirección se continua después del instante ti de tiempo cuando éste está determinado en el paso S12 que ha comenzado la operación de dirección. En consecuencia, el paso S15 constituye el medio de detección de la operación de dirección en la presente invención así como en los pasos Sil y S12.

Mientras que en el paso S15 se determina que se ha realizado la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico regresa el control al paso Sil y el paso S12, y luego hace que el control proceda desde el paso S12 al paso S13 por que se realiza la operación de dirección. Mientras que (0 < TM < TMls) es determinado en el paso S13, es decir, mientras que se determina que es antes de un instante t2 de tiempo cuando el periodo de tiempo TMls establecido ha transcurrido desde el instante ti de tiempo en la figura 3, cuando ha comenzado la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico continua el incremento de corrección del momento de torsión del paso S14, como se indica por una forma ondulatoria del momento de torsión en la figura 3.

Cuando es determina en el paso S13 que (0 < TM < TMls) no se satisface, es decir, después del instante t2 de tiempo cuando el periodo TMls de tiempo de ajuste ha transcurrido desde el instante ti de tiempo de la figura 3 cuando ha comenzado la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico hace proceder el control al paso S16 y al paso S17 donde el controlador 4 del motor eléctrico termina la corrección del incremento del momento de torsión del motor del paso S14, y luego cambia para el siguiente control de corrección del momento de torsión del motor.

En el paso S16, el controlador 4 del motor eléctrico realiza una corrección de reducción del momento de torsión del motor de la corrección de momento de torsión objetivo del motor 2 eléctrico descrito anteriormente por reducción de una corrección (-ATm) de momento de torsión de conducción para el tiempo inmediato después del instante t2 de tiempo de la figura 3. Esta corrección de reducción del momento de torsión del motor se realiza para un periodo entre el instante t2 de tiempo de la figura 3 y un instante t3 de tiempo cuando un periodo de tiempo TM2s establecido ha transcurrido después del instante t2 de tiempo. La corrección (-ATm) de reducción de momento de torsión de conducción se establece igual a la corrección ATm corrección de incremento de momento de torsión de conducción descrita anteriormente en el valor absoluto. Por el otro lado, el periodo TM2s de tiempo de descenso del momento de torsión del motor se establece más corto que el periodo TMls de tiempo de incremento del momento de torsión descrito anteriormente.

En el paso S17, que se realiza cuando la corrección de reducción del momento de torsión del motor del paso S16 se termina (en el instante t3 de tiempo en la figura 3) , el controlador 4 del motor eléctrico realiza una corrección del momento de torsión del motor de corrección del momento de torsión objetivo del motor 2 eléctrico descrito anteriormente por incremento de la corrección ATm del momento de torsión de conducción para el tiempo inmediato después del instante t3 de tiempo de la figura 3. Esta corrección de incremento del momento de torsión del motor se realiza por un periodo entre el instante t3 de tiempo en la figura 3 y el instante t4 de tiempo cuando el mismo periodo TMls de tiempo ajustado ha transcurrido como en el paso S14.

Después del paso S17 cuando se realiza la corrección del incremento del momento de torsión, el controlador 4 del motor eléctrico verifica en el paso S15 si o no el valor absoluto del ángulo |d| de dirección satisface |d| > 0, y así determina si la operación de dirección es continua después del instante t4 de tiempo en la figura 3 cuando se termina la corrección del incremento del momento de torsión del motor. Mientras que se determina en el paso S15 que se realiza la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico regresa el control al paso Sil y el paso S12, y luego hace que el control proceda desde el paso S12 al paso S13 por que se realiza la operación de dirección. Cuando la corriente TM = TMls está determinada en el paso S13, el controlador 4 del motor eléctrico hace que el control proceda al paso S16 y al paso S17.

En consecuencia, si la operación de dirección es continua después del instante t4 de tiempo en la figura 3, la corrección del momento de torsión de conducción (-????, ATm) indicado después del instante t4 de tiempo se usa repetidamente para realizar la corrección de reducción (paso S16) y la corrección del incremento (paso S17) al momento de torsión objetivo del motor 2. Cuando el conductor gira el volante de vuelta a una posición neutral y termina la operación de dirección, el controlador 4 del motor eléctrico determina en el paso S15 que la operación de dirección esta terminada, basada en el valor absoluto del ángulo |d| de dirección = 0, y luego regresa desde el lazo de la figura 2, de modo que el controlador 4 del motor eléctrico detiene la corrección de reducción mejorada (Paso S16) y la corrección del incremento (Paso S17), y controla el motor 2 eléctrico a la salida del momento de torsión del motor.

Por el control que mejora la sensación de dirección de la figura 2, el momento de torsión del motor 2 eléctrico está fluctuando repetidamente como se indica por una forma ondulatoria de la fluctuación del momento de torsión en la figura 3 con respecto al momento de torsión objetivo del motor después del instante ti de tiempo en la figura 3 cuando ha comenzado al operación de dirección. Primero, el momento de torsión del motor 2 eléctrico se controla con una válvula que se incremente por la cantidad ATm indicada por una forma ondulatoria de la fluctuación de momento de torsión en la figura 3 con respecto al momento de torsión objetivo del motor m en el paso S14 por un periodo desde el instante ti de tiempo cuando comienza la operación de dirección al instante t2 de tiempo cuando ha transcurrido el periodo TMls de tiempo establecido .

Luego durante un periodo desde el instante t2 de tiempo cuando la corrección del incremento del momento de torsión del motor es terminada al instante t3 de tiempo cuando ha transcurrido el periodo TM2s de tiempo establecido, el momento de torsión del motor 2 eléctrico es controlado a un valor que se reduce por la cantidad (-ATm) que se indica por una forma ondulatoria de la fluctuación del momento de torsión en la figura 3 con respecto al momento de torsión objetivo del motor en el paso S16. Posteriormente, durante un periodo desde el instante t3 de tiempo cuando la corrección de reducción del momento de torsión del motor esta terminado al instante t4 de tiempo cuando ha transcurrido el periodo TMls de tiempo establecido, el momento de torsión del motor 2 eléctrico es controlado a un valor que se incrementa por la cantidad de ???t? indicada por una forma ondulatoria de la fluctuación del momento de torsión en la figura 3 con respecto al momento de torsión objetivo del motor en el paso S17.

Posteriormente, el momento de torsión del motor 2 eléctrico se controla como en el periodo desde el instante t2 de tiempo al instante t4 de tiempo mediante la ejecución repetida del paso S16 y el paso S17, para repetir e patrón de descenso e incremento.

En consecuencia, los pasos S14, S16 y S17 corresponden a una medio de fluctuación de fuerza de conducción en la presente invención.

El control de corrección de fluctuación de fuerza de conducción del motor mencionado sirve para mejorar la sensación de dirección del vehículo como sigue.

Lo siguiente describe la relación entre el esfuerzo de dirección y la fluctuación del momento de torsión del motor (fuerza de impulsión de la rueda de rodaje) cuando se realiza la operación de dirección. En una caso donde las especificaciones acerca de la superficie de contacto del neumático son como se muestra en la figura 4, un momento M de viraje se genera por la rueda direccionable individual (rueda frontal) 1L, IR se puede determinar usando la siguiente ecuación por sustraer el segundo termino del lado derecho de la ecuación desde el primer termino del lado derecho de la ecuación, en donde el primer termino es un momento de viraje resultante desde la fuerza oy lateral, y el segundo termino es un momento de viraje resultante desde una fuerza de conducción s?.

Cuando el momento de torsión del motor se incrementa como en el periodo de tl-t2 y el periodo de t3-t4, una fuerza longitudinal en una dirección hacia adelante del vehículo, es decir, una fuerza s? de conducción o impulso como se muestra en la figura 4, es generada en la superficie de contacto de los neumáticos de las ruedas frontales 1L, IR que es dirigida o direccionada . Por el otro lado, mientras se realiza la operación de dirección, un cambio o desplazamiento de carga hacia afuera del viraje causa un movimiento del punto de contacto del neumático de la rueda frontal exterior de viraje hacia afuera en la dirección lateral del vehículo, y también provoca un movimiento del punto de contacto del neumático de la rueda frontal interior al viraje hacia adentro de la dirección lateral del vehículo, en donde los puntos de contacto exterior e interior se someten a las fuerzas s? de conducción o impulsión respectivamente.

La fuerza s? de conducción resulta en un momento para girar las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha alrededor de un eje de pivote, mientras la fuerza s? de conducción esté bajo la condición donde se incremente el momento de torsión del motor provista a las ruedas 1L, IR frontales, un momento de restauración para girar las ruedas 1L, IR frontales dirigidas de vuelta a la posición neutral.

Incidentalmente, un momento de restauración es un momento en una dirección para resistir la operación del volante realizado por el conductor. Consecuentemente, esto sirve como un empuje de restauración para incrementar el esfuerzo de dirección, como se muestra en el ejemplo de la figura 3 que muestra la fluctuación del empuje del cuadro o volante de dirección durante el periodo t3-t4 cuando se incrementa el momento de torsión del motor.

Por otro lado, cuando el momento de torsión del motor se reduce entre el periodo de t2-t3 e inmediatamente después del t4, una fuerza longitudinal en una dirección hacia atrás del vehículo, es decir, una fuerza s? de conducción en la dirección opuesta a la dirección en la figura 4, se genera en la superficie de contacto del neumático de las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha que van a direccionarse . Esta fuerza s? de conducción actúa en el punto de contacto del neumático de la rueda frontal externa al viraje y el punto de contacto de la rueda frontal de la curva interna al viraje, que se mueven como se describe anteriormente, y resulta en un momento para girar las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha dirigidas alrededor del eje de pivote.

Puesto que la fuerza ox de conducción cuando se reduce el momento de torsión del motor, esta en la dirección opuesta a la dirección cuando se incrementa el momento de torsión del motor, aplica a las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha un momento en la dirección de viraje para dirigir adicionalmente las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha direccionadas . Este momento de la dirección de viraje es la dirección de viraje es una dirección para conformarse a la operación del volante de dirección hecha por el conductor, y sirve como un empuje en la dirección de viraje y reduce el esfuerzo de dirección, como se muestra en el ejemplo de la figura 3 que muestra la fluctuación del empuje del cuadro de dirección durante el periodo t2-t3 cuando se reduce el momento de torsión del motor.

Las correcciones de reducción e incremento del momento de torsión de conducción (ATm, -ATm) se requieren que sean lo suficientemente grandes para permitir al conductor sentir el cambio del esfuerzo de dirección generado como se describe anteriormente. Sin embargo, si las correcciones (ATm, -ATm) de reducción e incremento del momento de torsión de conducción son tales que el conductor siente la desaceleración y aceleración, esta no es confortable para el conductor. En consecuencia, las correcciones (ATm, -ATm) de reducción e incremento del momento de torsión de conducción están establecidas para que se prevenga al conductor de la sensación de desaceleración y aceleración.

En consecuencia, incluso si la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor que condiciona la dirección se mejora de acuerdo a la presente modalidad, características del esfuerzo de dirección con respecto al ángulo d de dirección son medidas realmente como están indicadas por líneas solidas, que no son muy diferentes de aquellos para los casos donde no se realiza la corrección de la fluctuación de momento de torsión del motor en la condición dirigida, que son indicados por líneas discontinuas cortas dobles. Sin embargo, si el esfuerzo de dirección esta fluctuando repetidamente por la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en la condición dirigida como se describe con referencia a la figura 3, el conductor tiende a sentir, por las manos que operan el volante de dirección, entre más grande el esfuerzo de dirección (incrementado) más sensiblemente que el esfuerzo de dirección (reducido) más pequeño, y así siente el esfuerzo de dirección (incrementado) más grande más significativamente como un todo.

En consecuencia, la característica de realización de la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida para causar la fluctuación repetida del esfuerzo de dirección como se describe con referencia a la figura 3, sirve para establecer adecuadamente en magnitud esfuerzo de dirección sentido por las manos del conductor, solo con establecimiento de los periodos TMls, TM2s de tiempo de incremento y disminución del momento de torsión del motor, y por lo tanto mejora la sensación de dirección para que el conductor pueda sentir la sensación de unidad con el vehículo y una sensación de seguridad.

Además, como se describe anteriormente, la característica de establecimiento del periodo TMls de tiempo de incremento del momento de torsión y el periodo TM2s de tiempo de disminución del momento de torsión del motor en una relación en magnitud de TMls > TM2s, sirve para mejorar la sensación de dirección de manera confiable. Es preferible establecer el periodo TMls de tiempo de incremento del momento de torsión del motor y el periodo TM2s de tiempo de disminución del momento de torsión del motor en una relación en proporción tal que la relación de la misma (TMls/TM2s) se mantenga constante sin considerar la velocidad de dirección, y por lo que se obtiene el mejoramiento de la sensación de dirección descrita anteriormente en cualquier velocidad de dirección.

La figura 6 que muestra características de cambio del esfuerzo de dirección con respecto a la aceleración lateral cuyas características son obtenidas a través de corridas reales en un curso de prueba que simula una carretera suburbana. La figura 7 que muestra las características de cambio de esfuerzo de dirección con respecto a una velocidad de rotación cuyas características se obtiene a través de una corrida real en el curso de la prueba. Líneas solidas en las figuras 6 y 7 indican las características de cambio del esfuerzo de dirección para un caso donde la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida de acuerdo a la presente modalidad, se realiza para fluctuar repetidamente el esfuerzo de dirección como se describe anteriormente con referencia a la figura 3. Las líneas segmentadas en las figuras 6 y 7 indican las características de cambio de esfuerzo de dirección para un caso donde la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida de acuerdo a la presente modalidad no se realiza (es decir, no se genera la fluctuación repetida del esfuerzo de generación) .

En el caso donde no se realiza la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida en la presente modalidad (es decir, no se genera la fluctuación repetida del esfuerzo de dirección) , el conductor falla en realizar la operación de dirección suave y frecuentemente lleva a cabo la operación de dirección correctiva, como está claro por las lineas segmentadas en las figuras 6 y 7, puesto que la sensación de dirección no es una que permita al conductor sentir una sensación de unidad con el vehículo y un sentido de seguridad. En cambio, en el caso donde la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida de acuerdo a la presente modalidad, se realiza para fluctuar repetidamente el esfuerzo de dirección, esto es posible para establecer adecuadamente en magnitud el esfuerzo de dirección sentido por las manos del conductor durante la operación de dirección, con el establecimiento o ajuste del momento de torsión del motor en condición dirigida incrementa y disminuye los periodos TMls, T 2s de tiempo en la figura 3, y por lo tanto, mejora la sensación de dirección para permitir que el conductor sienta una sensación de unidad con el vehículo y una sensación de seguridad. Esto permite al conductor realizar una operación de dirección suave casi sin operación de dirección correctiva como está claro por las líneas sólidas en las figuras 6 y 7.

Además, de acuerdo a la presente modalidad, es posible obtener los efectos ventajosos descritos anteriormente solo por el establecimiento o ajuste de los periodos TMls, TM2s de tiempo de incremento y decremento del momento de torsión del motor en condición dirigida en la figura 3, y por lo tanto logra el mejoramiento de la sensación de dirección descrita anteriormente con un bajo costo sin la necesidad convencional del cambio de especificaciones de los componentes del sistema de dirección de potencia y sin la necesidad convencional de un medio adicional tal como medios de detección de aceleración lateral .

Además, en la presente modalidad, la característica que tiene para la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor en condición dirigida de la figura 3, la corrección del momento de torsión ser iniciado en el instante ti de tiempo cuando esta empezando la operación de dirección, se implementada por la corrección de incremento del momento de torsión del motor como en el periodo de instante ti de tiempo al instante t2 de tiempo, produce el siguiente efecto ventajoso. Si la corrección del incremento del momento de torsión del motor se realiza para incrementar la fuerza de conducción de las ruedas de rodaje como en las primeras etapas desde el instante ti de tiempo al instante t2 de tiempo como en la presente modalidad, el momento de viraje resultante desde la diferencia entre el momento de viraje de la rueda exterior del viraje y el momento de viraje de la rueda interior del viraje (momento de recuperación) se vuelve más grande durante las primeras etapas, de modo que una fuerza lateral aparente obtenida por la división de la diferencia en el momento por una distancia del centro de masa al eje se incrementa durante los primeros pasos.

Como resultado, la velocidad de rotación del vehículo se incrementa rápidamente durante las primeras etapas, durante la primera etapa después del inicio de la operación de dirección, y el valor de la velocidad de rotación se incrementa asi mismo, de modo que la respuesta de viraje de la parte frontal del vehículo durante la primera etapa después del comienzo de la operación de dirección (o la capacidad inicial de voltear la cabeza) , es decir, la respuesta de dirección, puede ser mejorada.

Además, la característica de implementar la determinación en los pasos S12 y S15 si se ha realizado la operación de dirección refiriéndose a la velocidad de las ruedas de rodaje de cada rueda de rodaje en lugar del ángulo d de dirección del volante como se describe anteriormente, sirve para obtener los siguientes efectos ventajosos.

Cuando las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha van a ser dirigidas que el control de corrección de fluctuación del momento de torsión del motor de la figura 2 se requiere realmente. Por cierto, en el caso donde se determina basado en el ángulo d de dirección del volante si o no se está realizando la operación de dirección, es posible que la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor de la figura 2 haya iniciado cuando las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha no se han dirigido aún, por que las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha son dirigidas realmente con un retraso desde la incidencia del ángulo d de dirección del volante, en el que el retraso es debido a un retraso en la respuesta de un sistema de transmisión del esfuerzo de dirección .

Además, si se determina basado en una diferencia en la velocidad de las ruedas si se ha realizado la operación de dirección o no, se determina que la operación de dirección está siendo realizada, cuando las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha se ponen en una condición de dirección. Esto remueve la posibilidad que la corrección de fluctuación del momento de torsión del motor de la figura 2 comience cuando las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha todavía no estén direccionadas , y sirve para asegurar además las funciones descritas anteriormente.

Otra(s) modalidad (es) Aunque lo anterior describe el ejemplo con referencia a los dibujos en que la presente invención se aplica al vehículo en que las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha son conducidas, la presente invención puede ser aplicada a un vehículo en que las ruedas 1L, IR posteriores izquierda y derecha son conducidas por un motor en lugar de o además de las ruedas 1L, IR frontales izquierda y derecha, o se puede aplicar a un vehículo en que las ruedas con conducidas por sus respectivos motores eléctricos. También en tales casos, es claro que las funciones y efectos descritos anteriormente pueden ser obtenidos por el control de corrección de fluctuación de la fuerza de conducción de la figura 2.

A propósito, la fuente de potencia para conducir o accionar las ruedas de conducción no está limitada a una fuente de potencia eléctrica rotatoria tal como el motor 2 eléctrico, pero puede ser un motor tal como un motor de combustión interna. También en tales casos, las funciones y los efectos descritos anteriormente se pueden obtener por el control de corrección de fluctuación de fuerza de conducción de la figura 2. Si embargo, los motores son bajos en respuesta de control que las fuentes de potencia rotatoria, de modo que es ventajoso que el control de corrección de fluctuación de fuerza de conducción de la figura 2 se aplique a una fuente de potencia eléctrica rotatoria, para asegurar las funciones y efectos descritos anteriormente.

En el ejemplo mostrado, el momento de torsión del motor (la fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas) está fluctuando repetidamente por la adición de la corrección +/-ATm del momento de torsión del motor de la figura 3, al momento de torsión objetivo del motor 2 eléctrico como una referencia. Esto puede ser remplazado con un método de la fluctuación del momento de torsión del motor (fuerza de conducción de las ruedas) como se describe anteriormente.

El primer método de fluctuación es hacer fluctuar repetidamente el momento de torsión del motor (fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas) por la repetida adición de la corrección +ATm del momento de torsión del motor de la figura 3 al momento de torsión objetivo del motor 2 eléctrico y que detiene la adición, sin la corrección de reducción del momento de torsión del motor.

El segundo método de fluctuación es hacer fluctuar repetidamente el momento de torsión del motor (fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas) por la repetida adición de la corrección -ATm del momento de torsión del motor de la figura 3 al momento de torsión objetivo del motor, del motor 2 eléctrico y que detiene la adición, sin la corrección de incremento del momento de torsión del motor.

Sin embargo, el método de hacer fluctuar repetidamente el momento de torsión del motor (fuerza de conducción de las ruedas) añadiendo la corrección +/- ATm del momento de torsión del motor al momento de torsión objetivo del motor, del motor 2 eléctrico como se muestra en el ejemplo es mas preferible por que la desviación es pequeña desde el momento de torsión del motor.

Además, cuando el momento de torsión del motor (fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas) se hace fluctuar repetidamente, es opcional comenzar en la primera de un incremento y la reducción.

Sin embargo, el método para comenzar con el incremento del momento de torsión del motor (fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas) es ventajoso en que también se puede obtener el efecto para el mejoramiento de la respuesta de dirección.

Es innecesario que establecer el valor absoluto de la corrección ATm del incremento del momento de torsión de conducción o accionamiento idéntico a aquél de la corrección (-ATm) de reducción del momento de torsión de conducción. La corrección ATm del incremento de momento de torsión de conducción y la corrección (-ATm) de reducción del momento de torsión pueden ser determinadas arbitrariamente con un rango de satisfacción de los requerimientos descritos anteriormente.

Sin embargo, es preferiblemente establecer el valor absoluto de la corrección ATm del incremento del momento de torsión de conducción idéntica a aquella de la corrección (-ATm) de reducción del momento de torsión de conducción, o ajustar al valor absoluto de la corrección (-ATm) de reducción del momento de torsión de conducción mas pequeño, por que tales ajustes permiten que se determine fácilmente el periodo TMls de tiempo del incremento del momento de torsión del motor y el periodo TM2s de tiempo de disminución del momento de torsión del motor.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparto para mejorar la sensación de dirección del vehículo para un vehículo, donde el vehículo sea capaz de funcionar con una rueda de rodaje accionada por una fuerza de conducción o accionamiento a partir de una fuente de potencia, el aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo caracterizado en que comprende: un medio de detección de la operación de dirección que detecta una condición que la operación de dirección se está realizando para diriqir una rueda que se puede dirigir del vehículo; y un medio de fluctuación de la fuerza de conducción que hace fluctuar repetidamente la fuerza de conducción o accionamiento a la rueda de rodaje, mientras que el medio de detección de la operación de dirección se detecta la condición que se está realizando la operación de dirección.

2. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado en que el medio que detecta la operación de dirección detecta que se realizó la operación de dirección, basado en una diferencia en la velocidad rotacional entre una pluralidad de ruedas de rodaje del vehículo.

3. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado en que el medio de fluctuación de la fuerza de conducción o accionamiento realiza al menos una operación de incremento de la fuerza de conducción de incremento de la fuerza de conducción o accionamiento para la rueda de rodaje para hacer fluctuar repetidamente la fuerza de conducción o accionamiento a la rueda de rodaje.

4. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en la reivindicación 3, caracterizado en que el medio de fluctuación de la fuerza de conducción realiza la primera operación de incremento de la fuerza de conducción cuando fluctúa repetidamente la fuerza de conducción a la rueda de rodaje.

5. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que el medio de fluctuación de la fuerza de conducción o accionamiento asigna un periodo de tiempo más largo a la operación de incremento de la fuerza de conducción que a una operación de reducción de la fuerza de conducción o accionamiento, mientras que se hace fluctuar repetidamente la fuerza de accionamiento a las ruedas de rodaje.

6. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en la reivindicación 5, caracterizado en que el medio de fluctuación de fuerza de conducción establece el periodo de tiempo de la operación que incrementa la fuerza de conducción y el periodo de tiempo de la operación de reducción de la fuerza de conducción a relaciones constantes, sin considerar la velocidad de dirección .

7. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que una cantidad de fluctuación de la fuerza de conducción es tal que un pasajero del vehículo con sienta la aceleración o desaceleración del vehículo .

8. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que el medio de fluctuación de la fuerza de conducción o accionamiento establece o ajusta la fuerza de conducción a las ruedas de rodaje a un valor más grande y a un valor más pequeño que una fuerza de conducción objetivo como referencia, mientras que se hace fluctuar repetidamente la fuerza de conducción o accionamiento a las ruedas, en donde la fuerza de conducción o accionamiento objetivo se determina basado en un estado de operación del vehículo.

9. El aparato para mejorar la sensación de dirección del vehículo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado en que: el vehículo es un vehículo eléctrico en que al menos una pare de la fuerza de conducción es proporcionada por un motor eléctrico; y el medio de fluctuación de la fuerza de conducción realiza a través del motor eléctrico un control de fluctuación repetida de la fuerza de conducción a las ruedas de rodaje. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un aparato que mejora la sensación de dirección de un vehículo, en el cual una operación de corrección de incremento del momento de torsión durante un periodo (TMls) de tiempo de ajuste y una operación de corrección de disminución del momento de torsión durante un periodo (TM2s) de tiempo de ajuste o establecimiento son realizados secuencialmente mientras que el vehículo está siendo dirigido después de ti, y una fuerza de conducción de las ruedas se incrementa o disminuye repetidamente en una manera tal que un conductor no puede percibir la aceleración o desaceleración del vehículo. El incremento o disminución repetida en la fuerza de conducción o accionamiento de las ruedas causa un incremento o disminución en la fuerza de dirección que se expone como una cantidad de incremento o disminución del empuje de un cuadro de dirección. Cuando la fuerza de dirección se incrementa o disminuye repetidamente, puesto que el conductor puede sentir fuertemente un gran fuerza de dirección (durante el incremento) como un todo, la intensidad de la fuerza de dirección sentida por el conductor puede ser ajustada apropiadamente solamente por los ajustes para el periodo (TMls) de tiempo de incremento del momento de torsión del motor y el periodo (TM2s) de tiempo de disminución del momento de torsión del motor y la sensibilidad de la dirección se puede mejorar en tal manera que el conductor sienta una sensación de seguridad y una sensación de unidad con el vehículo.