MX2015004136A - Dispositivo de control de direccion. - Google Patents

Dispositivo de control de direccion.

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MX2015004136A
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MX2015004136A
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Yuya Takeda
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Nissan Motor
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    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
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Abstract

Cuando un vehículo principal se acerca a ya sea una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha, se calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que aumenta a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; al aplicar una fuerza de reacción de dirección a la unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, si se ha hecho una determinación de que no se puede detectar la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.

Description

DISPOSITIVO DE CONTROL DE DIRECCIÓN CAMPO TECNOLÓGICO La presente invención se refiere a un dispositivo de control de dirección.
ANTECEDENTES DE LA TECNOLOGÍA El Documento de Patente 1 divulga un dispositivo de control de dirección para ayudar a la dirección del conductor, cuando el vehículo principal se acerca a ya sea una línea blanca izquierda o una linea blanca derecha del carril de viaje que se reconoce con base en una imagen de una cámara a bordo, girando la rueda giratoria en una dirección que apartará el vehículo principal de la línea blanca.
Documentos de la Téenica anterior Documentos de Patente Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público No.2011 - 051570 DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas a ser solucionados por la Invención En la tecnología convencional anteriormente descrita, cuando la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha (aquella que está más lejos del vehículo principal) se vuelve indetectable durante la implementación del control para ayudar a la dirección del conductor, el control continuado no se volverá imposible inmediatamente debido a que la cantidad de control del control para ayudar a la dirección del conductor se basa en la relación con cualquiera de las lineas blancas izquierda o derecha; sin embargo, ya que, concebiblemente, el vehículo principal subsiguientemente se acercará a la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha, es necesario interrumpir el control para ayudar a la dirección del conductor incluso en un caso en el cual la línea blanca más lejos del vehículo principal se vuelve indetectable.
Aquí, si el control es simplemente interrumpido, la fuerza de reacción de dirección será contraria a lo que el conductor espera debido a que el conductor está dirigiendo al tiempo que asume un cambio en la fuerza de reacción de dirección generada por el control, impartiendo molestias al conductor.
El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de control de dirección que sea capaz de reducir estas molestias impartidas al conductor.
Medios utilizados para solucionar los problemas anteriormente mencionados Cuando un vehículo principal se acerca a ya sea una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha, se calcula una fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca que aumenta a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; al aplicar una fuerza de reacción de dirección a la unidad de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca, si se hace una determinación de que no se puede detectar la otra entre las lineas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, se limita la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca.
Efecto de la Invención De esta manera, iniciando un límite sobre la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca en un punto en el tiempo cuando termina una tendencia creciente de la cantidad de giro de supresión de acercamiento a linea blanca, es posible suprimir que la fuerza de reacción de dirección se desvíe de la expectativa del conductor, y se pueden reducir las molestias impartidas al conductor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista del sistema, que ilustra el sistema de dirección de un vehículo de la primera modalidad.
La FIGURA 2 es una vista de bloques de control de la unidad 19 de control de giro.
La FIGURA 3 es una vista de bloques de control de una unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección.
La FIGURA 4 es una vista de bloques de control de una unidad 32 de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas.
La FIGURA 5 es una vista de bloques de control de una unidad 37 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada.
La FIGURA 6 es una vista de bloques de control de una unidad 38 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral.
La FIGURA 7 es una vista que ilustra una región de control del control de F/B de ángulo de guiñada y el control de F/B de posición lateral.
La FIGURA 8 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada cuando un vehículo que recorre una vía recta de una autopista recibe un viento transversal esporádico.
La FIGURA 9 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada y el cambio de la posición lateral cuando no se ejecuta el control de F/B de posición lateral, cuando un vehículo que recorre una vía recta de una autopista recibe un viento transversal continuo.
La FIGURA 10 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada y el cambio de la posición lateral cuando se ejecuta el control de F/B de posición lateral, cuando un vehículo que recorre una vía recta de una autopista recibe un viento transversal continuo.
La FIGURA 11 es una vista de bloques de control de una unidad 34 de compensación de fuerza lateral.
La FIGURA 12 es una vista que ilustra un estado en el cual una característica de fuerza de reacción de dirección, que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente a un momento de torsión de auto-alineación, se compensa en la misma dirección que el momento de torsión de auto-alineación.
La FIGURA 13 es una vista característica que ilustra la relación entre el ángulo de dirección del volante y el momento de torsión de dirección del conductor.
La FIGURA 14 es una vista que ilustra un estado en el cual una característica que ilustra la relación entre el ángulo de dirección del volante y el momento de torsión de dirección del conductor se ha cambiado compensando la característica de fuerza de reacción de dirección, que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación, en la misma dirección que el momento de torsión de auto-alineación.
La FIGURA 15 es una vista de bloques de control de una unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
La FIGURA 16 es una vista de bloques de control de una unidad 39 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al b tiempo del margen de desviación.
La FIGURA 17 es una vista de bloques de control de una unidad 40 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral.
La FIGURA 18 es una vista que ilustra un estado en el cual la característica de fuerza de reacción de dirección, que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación, se compensa en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve mayor.
La FIGURA 19 es una vista característica que ilustra la relación entre el ángulo de dirección del volante y el momento de torsión de dirección del conductor.
La FIGURA 20 es una vista que ilustra un estado en el cual la característica que ilustra la relación entre el ángulo de dirección del volante y el momento de torsión de dirección del conductor se ha cambiado compensando la característica de fuerza de reacción de dirección, que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación, en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve mayor.
La FIGURA 21 es una vista del sistema, que ilustra el sistema de dirección de un vehículo de una segunda modalidad.
La FIGURA 22 es una vista de bloques de control de una unidad 28 de control de momento de torsión de asistencia.
La FIGURA 23 es una vista de bloques de control de una unidad 42 de compensación de momento de torsión de asistencia.
La FIGURA 24 es una vista que ilustra un estado en el cual la característica de momento de torsión de asistencia, que representa el momento de torsión de asistencia correspondiente al momento de torsión de dirección, se compensa en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de asistencia se vuelve menor.
Lista de símbolos de referencia 1 Unidad de dirección 2 Unidad de giro 3 Embrague de respaldo 4 Controlador SBW 5FL, 5FR Ruedas frontales izquierda y derecha 6 Volante 7 Eje de columna 8 Motor de fuerza de reacción 9 Detector de ángulo de dirección 11 Eje de piñón 12 Engranaje de dirección 13 Motor de giro 14 Detector de ángulo de giro 15 Engranaje de cremallera 16 Cremallera 17 Cámara 18 Detector de velocidad del vehículo 19 Unidad de control de giro 19a Sumador 20 Unidad de control de fuerza de reacción de dirección 20a Sustractor 20b Sumador 20c Sumador 21 Unidad de procesamiento de imágenes 22 Controlador de corriente eléctrica 23 Controlador de corriente eléctrica 24 Sistema de navegación 25 Controlador EPS 26 Detector de momento de torsión 27 Motor de dirección asistida 28 Unidad de control de momento de torsión de asistencia 28a Sustractor 29 Controlador de corriente eléctrica 31 Unidad de cálculo de ángulo de giro de comando 32 Unidad de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas 32a Unidad de cálculo de ángulo de guiñada 32b Unidad de cálculo de curvatura 32c Unidad de cálculo de posición lateral 32d Sumador 32e Unidad de cálculo de momento de guiñada objetivo 32f Unidad de cálculo de aceleración de guiñada objetivo 32g Unidad de cálculo de tasa de guiñada objetivo 32h Unidad de cálculo de ángulo de giro de comando 32i Unidad de procesamiento de limitador 33 Unidad de cálculo de fuerza lateral 34 Unidad de compensación de fuerza lateral 34a Unidad de cálculo de curvatura 34b Limitador superior e inferior 34c Unidad de cálculo de ganancia SAT 34d Multiplicador 34e Unidad de procesamiento de limitador 35 Unidad de cálculo de SAT 36 Unidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección 36a Unidad de cálculo de ángulo de guiñada 36b Unidad de cálculo de posición lateral 36c Unidad de selección de fuerza de reacción 36d Unidad de procesamiento de limitador 37 Unidad de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada 37a Limitador superior e inferior 37b Unidad de multiplicación de ganancia de F/B de ángulo de guiñada 37c Unidad de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo 37d Unidad de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura 37e Multiplicador 38 Unidad de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral 38a Sustractor 38b Limitador superior e inferior 38c Unidad de multiplicación de ganancia de corrección de distancia 38d Unidad de multiplicación de ganancia de F/B de posición lateral 38e Unidad de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo 38f Unidad de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura 38g Multiplicador 39 Unidad de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación 39a Multiplicador 39b Divisor 39c Divisor 39d Unidad de selección del tiempo del margen de desviación 39e Unidad de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación 40 Unidad de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral 40a Sustractor 40b Sustractor 40c Unidad de selección de desviación de la posición lateral 40d Unidad de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la desviación de la posición lateral 41 Unidad de cálculo de momento de torsión de asistencia 42 Unidad de compensación de momento de torsión de asistencia 42c Unidad de selección de fuerza de reacción 43 Unidad de supresión del control de compensación de fuerza de reacción 43a Contador 43b Unidad de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección 44 Unidad de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia 44a Contador 44b Unidad de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Modalidad 1 Configuración del Sistema La FIGURA 1 es una vista del sistema, que ilustra un sistema de dirección de un vehículo de la primera modalidad.
El dispositivo de dirección de la primera modalidad se configura principalmente por una unidad 1 de dirección, una unidad 2 de giro, un embrague 3 de respaldo, y un controlador 4 SBW, y el dispositivo emplea un sistema de dirección por cable (SBW) en el cual la unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir de un conductor y la unidad 2 de giro que gira una rueda 5FL frontal izquierda y una rueda 5FR frontal derecha (las ruedas giratorias) están mecánicamente separadas.
La unidad 1 de dirección se provee con un volante 6, un eje 7 de columna, un motor 8 de fuerza de reacción, y un detector 9 de ángulo de dirección.
El eje 7 de columna gira integralmente con el volante 6.
El motor 8 de fuerza de reacción es, por ejemplo, un motor sin escobillas, y un motor coaxial en el cual el eje de salida es coaxial con el eje 7 de columna proporciona como salida un momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección al eje 7 de columna en respuesta a un comando del controlador 4 SBW.
El detector 9 de ángulo de dirección detecta el ángulo de rotación absoluto del eje 7 de columna, es decir, el ángulo de dirección del volante 6.
La unidad 2 de giro se provee con un eje 11 de piñón, un engranaje 12 de dirección, un motor 13 de giro, y un detector 14 de ángulo de giro.
El engranaje 12 de dirección es un engranaje de dirección de tipo cremallera y piñón, el cual gira las ruedas 5L, 5R frontales en respuesta a la rotación del eje 11 de piñón.
El motor 13 de giro es, por ejemplo, un motor sin escobillas, en el cual el eje de salida se conecta a un engranaje 15 de cremallera por medio de un desacelerador no ilustrado, y este motor proporciona como salida un momento de torsión de giro para girar la rueda 5 frontal a una cremallera 16 en respuesta a un comando del controlador 4 SBW.
El detector 14 de ángulo de giro detecta el ángulo de rotación absoluto del motor 13 de giro. Debido a que hay una correlación siempre singularmente determinada entre el ángulo de rotación del motor 13 de giro y el ángulo de giro de la rueda 5 frontal, el ángulo de giro de la rueda 5 frontal se puede detectar con base en el ángulo de rotación del motor 13 de giro. A partir de ahora, a menos que se describa específicamente, el ángulo de giro de la rueda 5 frontal será aquel que se calcula con base en el ángulo de rotación del motor 13 de giro.
El embrague 3 de respaldo se proporciona entre el eje 7 de columna de la unidad 1 de dirección y el eje 11 de piñón de la unidad 2 de giro, y la unidad 1 de dirección y la unidad 2 de giro se desprenden mediante un aflojamiento; la unidad 1 de dirección y la unidad 2 de giro se conectan mecánicamente por la fijación de las mismas.
La velocidad del vehículo (la velocidad del cuerpo del vehículo) detectada por una imagen de la carretera de viaje delante del vehículo principal capturada por una cámara 17 y un detector 18 de velocidad del vehículo, además del detector 9 de ángulo de dirección y el detector 14 de ángulo de giro anteriormente descritos, se ingresan al controlador 4 SBW.
El controlador 4 SBW comprende una unidad 19 de control de giro para controlar el ángulo de giro de las ruedas 5FL, 5FR frontales, una unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección para controlar el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aplicado al eje 7 de columna, y una unidad 21 de procesamiento de imágenes.
La unidad 19 de control de giro genera un ángulo de giro de comando con base en cada pieza de información de entrada y proporciona como salida el ángulo de giro de comando generado a un controlador 22 de corriente eléctrica.
El controlador 22 de corriente eléctrica controla la corriente eléctrica de comando para el motor 13 de giro mediante una retroalimentación de ángulo para empatar el ángulo de giro real detectado por el detector 14 de ángulo de giro con el ángulo de giro de comando.
La unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección genera un momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección de comando con base en cada pieza de información de entrada y proporciona como salida el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección de comando generado a un controlador 23 de corriente eléctrica.
El controlador 23 de corriente eléctrica controla la corriente eléctrica de comando para el motor 8 de fuerza de reacción mediante una retroalimentación de momento de torsión para empatar el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección real que se infiere a partir del valor actual del motor 8 de fuerza de reacción con el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección de comando.
La unidad 21 de procesamiento de imágenes reconoce las lineas blancas izquierda y derecha del carril de viaje (las lineas divisorias de la trayectoria de desplazamiento) mediante procesamiento de imágenes, tal como mediante la extracción de bordes a partir de una imagen de una trayectoria de desplazamiento delante de un vehículo principal, capturada por una cámara 17.
Además, cuando el sistema SBW falla, el controlador 4 SBW sujeta el embrague 3 de respaldo y acopla mecánicamente la unidad 1 de dirección y la unidad 2 de giro, permitiendo que la cremallera 16 se mueva en la dirección axial dirigiendo el volante 6. En este momento, se puede ejecutar un control correspondiente a un sistema de dirección asistida eléctrica para ayudar a la fuerza de dirección del conductor mediante un momento de torsión de asistencia del motor 13 de giro.
El sistema SBW anteriormente descrito puede ser un sistema redundante provisto con una pluralidad de cada detector, cada controlador, y cada motor. Adicionalmente, la unidad 19 de control de giro y la unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección pueden ser cuerpos separados.
En la primera modalidad, el control de estabilidad y el control de reducción de dirección correctiva se ejecutan con el propósito de reducir la cantidad de dirección correctiva y reducir la carga de dirección para el conductor.
El control de estabilidad tiene como objetivo mejorar la seguridad de un vehículo con respecto a la perturbación (viento transversal, superficies de carretera irregulares, baches, cantos de la superficie de la carretera, etcétera) y realiza dos controles de retroalimentación (F/B). 1. Control de F/B de ángulo de guiñada El ángulo de guiñada generado por la perturbación se reduce corrigiendo el ángulo de giro de conformidad con el ángulo de guiñada, el cual es el ángulo entre la línea blanca y la dirección de desplazamiento del vehículo principal. 2. Control de F/B de posición lateral El cambio de la posición lateral, que es el valor integrado de los ángulos de guiñada generados por la perturbación, se reduce corrigiendo el ángulo de giro de conformidad con la distancia hacia la linea blanca (la posición lateral).
El control de reducción de dirección correctiva tiene como objetivo mejorar la seguridad de un vehículo con respecto a la entrada de dirección a partir del conductor y realiza tres controles de compensación de fuerza de reacción. 1. Control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral La característica de fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa en una dirección en la cual el valor absoluto de la fuerza de reacción de dirección se vuelve mayor de conformidad con la posición lateral a fin de suprimir que el signo del momento de torsión de dirección se invierta cuando un conductor realiza la dirección correctiva que sobrepasa la posición neutral del ángulo de dirección. 2. Control de compensación de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación.
La característica de fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa en una dirección en la cual el valor absoluto de la fuerza de reacción de dirección se vuelve mayor de conformidad con el tiempo del margen de desviación (el tiempo requerido para alcanzar la línea blanca) a fin de suprimir que el signo del momento de torsión de dirección se invierta cuando un conductor realiza la dirección correctiva que sobrepasa la posición neutral del ángulo de dirección. 3. Control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura.
La característica de fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa en la misma dirección de codificación que el momento de torsión de auto-alineación de conformidad con la curvatura de la línea blanca a fin de reducir la fuerza de retención de dirección del conductor y suprimir un cambio en el ángulo de retención de dirección con respecto a un cambio en la fuerza de retención de dirección al girar.
Unidad de control de giro La FIGURA 2 es una vista de bloques de control de la unidad 19 de control de giro.
La unidad 31 de cálculo de ángulo de giro de comando SBW calcula un ángulo de giro de comando SBW con base en el ángulo de dirección y la velocidad del vehículo.
La unidad 32 de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas calcula un ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas para corregir el ángulo de giro de comando SBW durante el control de estabilidad, con base en la velocidad del vehículo y los datos de las líneas blancas. Los detalles de la unidad 32 de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas se describirán a continuación.
El sumador 19a suma el ángulo de giro de comando SBW y el ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas y proporciona como salida el valor obtenido al controlador 22 de corriente eléctrica como el ángulo de giro de comando final.
Unidad de control de fuerza de reacción de dirección La FIGURA 3 es una vista de bloques de control de una unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección.
La unidad 33 de cálculo de fuerza lateral calcula una fuerza lateral de llanta haciendo referencia a un mapa de conversión de ángulo de dirección-fuerza lateral que representa la relación entre el ángulo de dirección y la fuerza lateral de llanta por velocidad del vehículo en un dispositivo de dirección convencional, que se ha obtenido mediante experimentación u otro medio de antemano, con base en el ángulo de dirección y la velocidad del vehículo. El mapa de conversión de ángulo de dirección-fuerza lateral tiene una característica en la cual la fuerza lateral de llanta aumenta a medida que aumenta el ángulo de dirección; la cantidad de cambio de la fuerza lateral de llanta con respecto a la cantidad de cambio del ángulo de dirección es mayor cuando el ángulo de dirección es pequeño, en comparación a cuando es grande; y la fuerza lateral de llanta se vuelve menor a medida que aumenta la velocidad del vehículo.
La unidad 34 de compensación de fuerza lateral calcula una cantidad de compensación de fuerza lateral para compensar la característica de fuerza de reacción de dirección en un control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura, con base en la velocidad del vehículo y los datos de las líneas blancas. Los detalles de la unidad 34 de compensación de fuerza lateral se describirán a continuación.
El sustractor 20a sustrae la cantidad de compensación de fuerza lateral a partir de la fuerza lateral de llanta.
La unidad 35 de cálculo de SAT calcula un momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que se genera por la fuerza lateral de llanta haciendo referencia a un mapa de conversión de fuerza lateral-momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, que representa la relación entre la fuerza lateral de llanta y el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en un dispositivo de dirección convencional que se obtiene mediante experimentación u otro medio de antemano, con base en la velocidad del vehículo y la fuerza lateral de llanta después de una compensación por la cantidad de compensación de fuerza lateral. El mapa de conversión de fuerza lateral de llanta-momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección tiene una característica en la cual el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección es mayor a medida que aumenta la fuerza lateral de llanta; la cantidad de cambio del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección con respecto a la cantidad de cambio de la fuerza lateral de llanta es mayor cuando la fuerza lateral de llanta es pequeña, en comparación a cuando es grande; y el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve menor a medida que aumenta la velocidad del vehículo. Esta característica simula una fuerza de reacción que se genera en el volante por el momento de torsión de auto-alineación de las ruedas que tratan de regresar a un estado recto, que se genera por la fuerza de reacción de la superficie de la carretera en un dispositivo de dirección convencional.
El sumador 20b suma un componente de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección (un elemento de resorte, un elemento viscoso, un elemento de inercia) correspondiente al momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección y la característica de dirección. El elemento de resorte es un componente que es proporcional al ángulo de dirección y se calcula multiplicando una ganancia predeterminada y el ángulo de dirección. El elemento viscoso es un componente proporcional a la velocidad angular de dirección y se calcula multiplicando una ganancia predeterminada y la velocidad angular de dirección. El elemento de inercia es un componente que es proporcional a la aceleración angular de dirección y se calcula multiplicando una ganancia predeterminada y la aceleración angular de dirección.
La unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección para compensar la característica de fuerza de reacción de dirección en un control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral o al tiempo del margen de desviación, con base en la velocidad del vehículo y la imagen de una trayectoria de desplazamiento delante del vehículo principal. Los detalles de la unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se describirán a continuación.
La unidad 43 de supresión del control de compensación de fuerza de reacción comprende un contador 43a y una unidad 43b de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
Cuando la línea blanca más lejos del vehículo principal entre las líneas blancas izquierda y derecha se vuelve indetectable, el contador 43a comienza a contar; cuando el valor del conteo alcanza un valor de umbral, el valor del conteo se reinicia (= 0), y se establece una indicación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción (= 1). La indicación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción se reinicia {= 0) cuando la línea blanca se vuelve indetectable.
La unidad 43b de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección inicia una operación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción cuando se establece una indicación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción y la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección está por debajo del valor previo. En la operación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección. Específicamente, cuando la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección excede el valor previo, el valor previo se proporciona como salida como la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, y el valor actual se proporciona como salida cuando es igual a o mayor que el valor previo.
El sumador 20c proporciona como salida un valor obtenido sumando el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, después de sumar un componente de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente a la característica de dirección, y la cantidad de compensación de momento de torsión de dirección al controlador 23 de corriente eléctrica como el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección de comando final.
Unidad de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas La FIGURA 4 es una vista de bloques de control de una unidad 32 de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas.
La unidad 32a de cálculo de ángulo de guiñada calcula el ángulo de guiñada, el cual es un ángulo entre la linea blanca en un punto de fijación delantero y la dirección de desplazamiento del vehículo principal. El ángulo de guiñada en el punto de fijación delantero será el ángulo formado entre la línea blanca después de un tiempo predeterminado (por ejemplo, 0.5 segundos) y la dirección de desplazamiento del vehículo principal. El ángulo de guiñada se puede detectar fácilmente y de forma precisa calculando el ángulo de guiñada con base en una imagen de la trayectoria de desplazamiento capturada por la cámara 17.
La unidad 32b de cálculo de curvatura calcula la curvatura de la línea blanca en el punto de fijación delantero.
Una unidad 32c de cálculo de posición lateral calcula la distancia hacia la línea blanca en el punto de fijación delantero.
La unidad 37 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada calcula la fuerza repulsiva del vehículo para reducir el ángulo de guiñada que se genera por la perturbación en un control de F/B de ángulo de guiñada, con base en el ángulo de guiñada, la curvatura, y la velocidad del vehículo. Los detalles de la unidad 37 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada se describirán debajo.
La unidad 38 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral calcula la fuerza repulsiva del vehículo para reducir el cambio de la posición lateral que se genera por la perturbación en un control de F/B de posición lateral, con base en el ángulo de guiñada, la curvatura, la velocidad del vehículo, y la distancia hacia la línea blanca en el punto de fijación delantero. Los detalles de la unidad 38 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral se describirán debajo.
El sumador 32d suma una fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada y una fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral y calcula la fuerza repulsiva de dirección lateral.
La unidad 32e de cálculo de momento de guiñada objetivo calcula un momento de guiñada objetivo con base en la fuerza repulsiva de dirección lateral, la base de ruedas (la distancia entre los ejes), la carga del eje de rueda trasera, y la carga del eje de rueda frontal. Específicamente, un valor que multiplica la relación de la carga del eje de rueda trasera con respecto al peso del vehículo (la carga del eje de rueda frontal + la carga del eje de rueda trasera) y la base de ruedas, con respecto a la fuerza repulsiva de dirección lateral, será el momento de guiñada objetivo.
La unidad 32f de cálculo de aceleración de guiñada objetivo calcula la aceleración de guiñada objetivo multiplicando un coeficiente de momento de inercia de guiñada y el momento de guiñada objetivo.
La unidad 32g de cálculo de tasa de guiñada objetivo calcula una tasa de guiñada objetivo multiplicando el tiempo de avance y la aceleración de guiñada objetivo.
La unidad 32h de cálculo de ángulo de giro de comando calcula el ángulo 5st* de giro de comando de supresión de perturbaciones externas haciendo referencia a la siguiente fórmula, con base en la tasa cp* de guiñada objetivo, la base de ruedas RUEDAS_BASE, la velocidad V del vehículo, y la velocidad característica del vehículo VCh. Aquí, la velocidad característica del vehículo VCh es un parámetro en la bien conocida "Ecuación de Ackerman", que representa las características de auto-dirección del vehículo, óst* = (<p* x RUEDASJ3ASE x (1 + (V/vCh)2) x 180)/(V x M_PI) donde M_PI es un coeficiente predeterminado.
La unidad 32i de procesamiento de limitador limita el valor máximo y la tasa de cambio del ángulo 5st* de giro de comando de supresión de perturbaciones externas. En un dispositivo de dirección convencional (en el cual la unidad de dirección y la unidad de giro se conectan mecánicamente), cuando el ángulo de dirección del volante 6 en un rango de ángulos del juego cerca de la posición neutral (por ejemplo, 3o a la izquierda y a la derecha), el valor máximo será el rango de ángulos de giro de las ruedas 5FL, 5FR frontales correspondiente al rango del juego (por ejemplo, 0.2° a la izquierda y a la derecha).
La FIGURA 5 es una vista de bloques de control de la unidad 37 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada.
El limitador 37a superior e inferior ejecuta una operación de limitador superior e inferior sobre el ángulo de guiñada. Cuando el ángulo de guiñada es un valor positivo (el ángulo de guiñada es positivo cuando la linea blanca interseca una línea que se extiende en la dirección de desplazamiento del vehículo principal), el limitador superior e inferior establece el valor como igual a o mayor que un valor predeterminado que es capaz de suprimir la perturbación, establece el valor que se genera por la dirección del conductor como menor que un valor cuando el vehículo vibrará (por ejemplo, 1°), y establece el valor a 0 cuando el ángulo de guiñada es negativo.
La unidad 37b de multiplicación de ganancia de F/B de ángulo de guiñada multiplica una ganancia de F/B de ángulo de guiñada y el ángulo de guiñada después del procesamiento del limitador. La ganancia de F/B de ángulo de guiñada será igual a o mayor que un valor predeterminado que evitará la insuficiencia en la cantidad de control al tiempo que se asegura la capacidad de respuesta, menor que un valor cuando el vehículo vibrará, y un valor en el cual el conductor sentirá una desalineación en las posiciones neutrales del ángulo de dirección y el ángulo de giro.
La unidad 37c de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo multiplica la ganancia de corrección de velocidad del vehículo y la velocidad del vehículo. La ganancia de corrección de velocidad del vehículo tendrá una característica en la cual el valor máximo está dentro del rango de 0 - 70 km/h, disminuyendo gradualmente dentro del rango de 70 - 130 km/h y volviéndose el valor mínimo (0) dentro del rango que es igual a o mayor que 130 km/h.
La unidad 37d de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura multiplica la ganancia de corrección de curvatura y la curvatura. La ganancia de corrección de curvatura tendrá una característica de volverse menor a medida que la curvatura se vuelve mayor, y sobre la misma se establecen un límite superior y un límite inferior (0).
El multiplicador 37e multiplica cada una de las salidas de la unidad 37b de multiplicación de ganancia de F/B de ángulo de guiñada, la unidad 37c de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo, y la unidad 37d de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura para determinar una fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada.
La FIGURA 6 es una vista de bloques de control de una unidad 38 de cálculo de fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral.
El sustractor 38a determina una desviación de la posición lateral sustrayendo la distancia hacia la linea blanca en el punto de fijación delantero a partir de un valor de umbral de la posición lateral que se ha establecido de antemano (por ejemplo, 90 cm).
El limitador 38b superior e inferior ejecuta una operación de limitador superior e inferior sobre la desviación de la posición lateral. El limitador superior e inferior toma un valor positivo predeterminado cuando la desviación de la posición lateral es un valor positivo; este valor es 0 cuando la desviación de la posición lateral es un valor negativo.
La unidad 38c de multiplicación de ganancia de corrección de distancia multiplica la ganancia de corrección de distancia y la distancia hacia la linea blanca en el punto de fijación delantero. La ganancia de corrección de distancia tendrá una característica de tomar el valor máximo cuando la distancia hacia la línea blanca es igual a o menor que un valor predeterminado y de volverse menor a medida que la distancia se vuelve mayor al exceder el valor predeterminado, y sobre la misma se establece un límite inferior.
La unidad 38d de multiplicación de ganancia de F/B de posición lateral multiplica la ganancia de F/B de posición lateral y la distancia hacia la línea blanca después de que se ha hecho una corrección por la unidad 38c de multiplicación de ganancia de corrección de distancia. La ganancia de F/B de posición lateral será igual a o mayor que un valor predeterminado que evitará la insuficiencia en la cantidad de control al tiempo que se asegura la capacidad de respuesta y menor que un valor cuando el vehículo vibrará y un valor en el cual el conductor sentirá una desalineación en las posiciones neutrales: ésta también se establece para ser un valor que es menor que la ganancia de F/B de ángulo de guiñada de la unidad 37b de cálculo de ganancia de F/B de ángulo de guiñada.
La unidad 38e de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo multiplica la ganancia de corrección de velocidad del vehículo y la velocidad del vehículo. La ganancia de corrección de velocidad del vehículo tendrá la característica que el valor máximo está dentro del rango de 0 - 70 km/h, disminuyendo gradualmente dentro del rango de 70 -130 km/h y volviéndose el valor mínimo (0) dentro del rango de igual a o mayor que 130 km/h.
La unidad 38f de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura multiplica la ganancia de corrección de curvatura y la curvatura. La ganancia de corrección de curvatura tendrá una característica de volverse menor a medida que la curvatura se vuelve mayor, y sobre la misma se establecen un limite superior y un limite inferior (0).
El multiplicador 38g multiplica cada una de las salidas de la unidad 38d de multiplicación de ganancia de F/B de posición lateral, la unidad 38e de multiplicación de ganancia de corrección de velocidad del vehículo, y la unidad 38f de multiplicación de ganancia de corrección de curvatura para determinar una fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral.
Efecto del control de estabilidad En la primera modalidad, un control de F/B de ángulo de guiñada para reducir el ángulo de guiñada generado por la perturbación y un control de F/B de posición lateral para reducir el cambio de la posición lateral, que es el valor integrado de los ángulos de guiñada generados por la perturbación, se ejecutan como el control de estabilidad. El control de F/B de ángulo de guiñada se ejecuta independientemente de la posición lateral cuando se genera un ángulo de guiñada, y el control de F/B de posición lateral se ejecuta cuando la distancia hacia la línea blanca se vuelve igual a o menor que un valor de umbral de la posición lateral predeterminado (90 cm). Es decir, la vecindad del centro del carril de viaje se vuelve una zona muerta para el control de F/B de posición lateral. Los rangos de control de los dos controles de F/B se ilustran en la FIGURA 7. f es el ángulo de guiñada.
La FIGURA 8 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada cuando un vehículo que viaja en una vía recta de una autopista recibe un viento transversal esporádico y cuando se asume que el vehículo viaja en la vecindad del centro del carril de viaje. En el control de F/B de ángulo de guiñada, cuando el vehículo recibe un viento transversal esporádico y se genera un ángulo de guiñada, se calcula una fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada, se determina un ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas para obtener la fuerza repulsiva, y se corrige el ángulo de giro de comando SBW con base en el ángulo de dirección y la velocidad del vehículo.
Cuando un vehículo viaja a lo largo del carril de viaje, especialmente en una via recta, la dirección de la línea blanca y la dirección de desplazamiento del vehículo principal coinciden; como consecuencia, el ángulo de guiñada será cero. Es decir, en el control de F/B de ángulo de guiñada de la primera modalidad, se asume que el ángulo de guiñada se genera por la perturbación; por consiguiente, es posible mejorar la seguridad del vehículo con respecto a la perturbación, especialmente viajando en línea recta reduciendo el ángulo de guiñada, y es posible reducir la cantidad de dirección correctiva del conductor.
Convencionalmente, como aquellos que suprimen el efecto de la perturbación tal como el viento transversal sobre el comportamiento del vehículo, aquel que aplica un momento de torsión de giro para la supresión de perturbaciones externas al sistema de dirección es conocido en un dispositivo de dirección convencional, y aquel que aplica un componente de fuerza de reacción de dirección que promueve el giro para la supresión de perturbaciones externas en conocido en un sistema SBW. Sin embargo, en estos dispositivos de dirección convencionales se genera fluctuación en la fuerza de reacción de dirección, impartiendo molestias al conductor.
En contraste, en el control de estabilidad que comprende el control de F/B de ángulo de guiñada de la primera modalidad, enfocando la atención en el punto en el cual el volante 6 y las ruedas 5L, 5R frontales se pueden controlar independientemente, lo cual es una característica de un sistema SBW en el cual el volante 6 y las ruedas 5L y 5R frontales están mecánicamente separados, el ángulo de giro de las ruedas 5L, 5R frontales se puede controlar con base en un ángulo de giro de comando que suma el ángulo de giro de comando SBW, correspondiente al ángulo de dirección y la velocidad del vehículo, y el ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas, correspondiente al ángulo de guiñada, mientras que una fuerza lateral de llanta se infiere con base en el ángulo de dirección y la velocidad del vehículo; la fuerza de reacción de dirección se controla con base en la fuerza de reacción de dirección de comando correspondiente a la fuerza lateral de llanta inferida y la velocidad del vehículo.
Es decir, debido a que un ángulo de giro para suprimir la perturbación se aplica directamente a las ruedas 5L, 5R frontales, se vuelve innecesario aplicar un componente de fuerza de reacción de dirección que promueva el giro para la supresión de perturbaciones externas. Además, aplicando una fuerza de reacción de dirección correspondiente a la fuerza lateral de llanta inferida a partir del ángulo de dirección, la fluctuación en la fuerza lateral de llanta generada por el giro para la supresión de perturbaciones externas no se reflejará en la fuerza de reacción de dirección; como consecuencia, se pueden reducir las molestias impartidas al conductor. En un sistema SBW convencional, la fuerza lateral de llanta se infiere a partir de una fuerza axial de cremallera o el ángulo de giro detectado por un detector, y se aplica una fuerza de reacción de dirección correspondiente a la fuerza lateral de llanta inferida. Consecuentemente, la fluctuación en la fuerza lateral de llanta generada por el giro para la supresión de perturbaciones externas siempre se reflejará en la fuerza de reacción de dirección, creando molestias al conductor. En la primera modalidad, sólo la fuerza lateral de llanta que se genera por la dirección del conductor se refleja en la fuerza de reacción de dirección, y la fuerza de reacción de dirección no fluctúa debido al giro para la supresión de perturbaciones externas; por consiguiente, se pueden reducir las molestias impartidas al conductor.
Aquí, la desalineación de las posiciones neutrales del ángulo de dirección y el ángulo de giro se vuelve un problema al aplicar un ángulo de giro para suprimir la perturbación directamente sobre de las ruedas 5L, 5R frontales; sin embargo, en la primera modalidad, el ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas se establece a un rango de ángulos de giro de las ruedas 5FL, 5FR frontales (0.2° a la izquierda y a la derecha), correspondiente al rango de juego, cuando el volante 6 está en el rango de ángulos del juego en la vecindad de la posición neutral del ángulo de dirección (3o a la izquierda y a la derecha) en un dispositivo de dirección convencional. La generación de un ángulo de guiñada mediante una perturbación es más notable al viajar en línea recta que al girar; al viajar en línea recta, el ángulo de dirección se posiciona en la vecindad de la posición neutral del ángulo de dirección. En otras palabras, debido a que la corrección del ángulo de giro mediante el control de F/B de ángulo de guiñada se ejecuta principalmente en la vecindad de la posición neutral del ángulo de dirección, es posible suprimir las molestias que acompañan una desalineación neutral suprimiendo la cantidad de desalineación neutral entre el ángulo de dirección y el ángulo de giro, que acompaña la aplicación del ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas, en el rango del juego de la dirección.
Adicionalmente, debido a que el ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas se limita al rango de 0.2° a la izquierda y a la derecha, el conductor puede cambiar la dirección de desplazamiento del vehículo en la dirección deseada mediante la entrada de dirección, incluso durante el control de estabilidad. Es decir, debido a que la cantidad de corrección del ángulo de giro mediante el ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas es pequeña con respecto a la cantidad de cambio del ángulo de giro generado por la entrada de dirección a partir del conductor, es posible mejorar la seguridad del vehículo con respecto a la perturbación sin interferir con la dirección por el conductor.
Convencionalmente, un control de prevención de abandono de carril que aplica un momento de guiñada para prevenir la partida del vehículo, cuando se ha detectado una tendencia de abandono del carril de viaje del vehículo o un control de mantenimiento de carril que aplica un momento de guiñada al vehículo de modo que el vehículo viajará en la vecindad del centro del carril de viaje son conocidos como aquellos que controlan el movimiento lateral del vehículo. Sin embargo, un control de prevención de abandono de carril es un control que tiene un umbral de intervención de control, y el control no se acciona en la vecindad del centro del carril de viaje; por consiguiente, no se puede asegurar la seguridad del vehículo con respecto a la perturbación. Además, debido a que una intervención de control tiene lugar debido al valor de umbral incluso si el conductor quiere jalar el vehículo hacia el borde del carril de viaje, el conductor experimentará cierta dificultad. Por otra parte, un control de mantenimiento de carril es un control que tiene una posición objetivo (una línea objetivo), de modo que, mientras que se puede garantizar la seguridad del vehículo con respecto a la perturbación, no es posible provocar que el vehículo viaje a través de una línea que se desvía de la línea objetivo. Además, debido a que el control se liberará cuando se reduzca la fuerza de sujeción del conductor sobre el volante debido a una determinación de que existe un estado de no intervención manual, el conductor tendrá que sujetar constantemente el volante en una fuerza por arriba de un cierto nivel; como consecuencia, hay una gran carga de dirección sobre el conductor.
En contraste, el control de F/B de ángulo de guiñada de la primera modalidad no tiene un umbral de intervención de control; por consiguiente, es posible siempre garantizar la seguridad con respecto a la perturbación con un control libre de irregularidades. Además, debido a que el anterior no tiene una posición objetivo, el conductor puede conducir el vehículo en una línea deseada. Adicionalmente, el control no se liberará incluso si el volante 6 se sujeta ligeramente, permitiendo una reducción en la carga de dirección del conductor.
La FIGURA 9 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada y el cambio de la posición lateral cuando no se ejecuta el control de F/B de posición lateral, cuando un vehículo que recorre una vía recta de una autopista recibe un viento transversal continuo, y se asume que el vehículo viaja en la vecindad del centro del carril de viaje. Cuando un vehículo recibe un viento transversal continuo y se genera un ángulo de guiñada, el ángulo de guiñada se reducirá debido al control de F/B de ángulo de guiñada, pero el vehículo todavía estará recibiendo un viento transversal continuo e irá a la deriva. Esto es porque el control de F/B de ángulo de guiñada es para reducir el ángulo de guiñada y no corregirá el ángulo de giro cuando el ángulo de guiñada es cero; por consiguiente, no es posible reducir directamente el cambio de la posición lateral, que es el valor integrado de los ángulos de guiñada que se generan debido a la perturbación. Es posible suprimir indirectamente el cambio de la posición lateral (suprimir un aumento en el valor integrado de los ángulos de guiñada) haciendo la fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada un valor grande; sin embargo, debido a que el valor máximo del ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas se limita a 0.2° a la izquierda y a la derecha a fin de no impartir molestias al conductor, es difícil suprimir efectivamente la deriva del vehículo sólo con el control de F/B de ángulo de guiñada. Adicionalmente, la ganancia de F/B de ángulo de guiñada para determinar la fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada se hace ser un valor tan grande como sea posible debido a que es necesario converger el ángulo de guiñada antes de que el conductor note el cambio del ángulo de guiñada; sin embargo, debido a que el vehículo vibrará si ésta permanece de esa manera, el ángulo de guiñada que se multiplica por la ganancia de F/B de ángulo de guiñada se limita para ser igual a o menor que el límite superior (1°) por el limitador 37a superior e inferior. En otras palabras, debido a que la fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada es una fuerza repulsiva correspondiente a un ángulo de guiñada que es menor que el ángulo de guiñada real, este punto también demuestra que es difícil suprimir efectivamente la deriva del vehículo sólo con el control de F/B de ángulo de guiñada.
Por consiguiente, en el control de estabilidad de la primera modalidad, se introduce un control de F/B de posición lateral para suprimir que el vehículo vaya a la deriva por una perturbación constante. La FIGURA 10 es un diagrama de tiempo que ilustra el cambio del ángulo de guiñada y el cambio de la posición lateral cuando se ha ejecutado el control de F/B de posición lateral, cuando un vehículo que viaja en una vía recta de una autopista recibe un viento transversal continuo, y en el control de F/B de posición lateral; cuando un vehículo que viaja en la vecindad del centro del carril de viaje recibe un viento transversal continuo y va a la deriva y la distancia hacia la línea blanca se vuelve igual a o menor que un umbral de la posición lateral, se calcula una fuerza repulsiva correspondiente al cambio de la posición lateral (? valor integrado de los ángulos de guiñada). En la unidad 32 de cálculo de ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas, se calcula un ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas con base en la fuerza repulsiva de dirección lateral, que suma la fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral y la fuerza repulsiva correspondiente al ángulo de guiñada, y se corrige el ángulo de giro de comando SBW. Es decir, en el control de F/B de posición lateral, el ángulo de giro de comando SBW se corrige por un ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas correspondiente a la posición lateral; como consecuencia, es posible reducir directamente el cambio de la posición lateral causado por la perturbación constante, y se puede suprimir la deriva del vehículo. En otras palabras, es posible regresar la posición de viaje de un vehículo, llevando a cabo un control de F/B de ángulo de guiñada, a la vecindad del centro del carril de viaje, que es una zona muerta para el control de F/B de posición lateral.
Como se describe anteriormente, el control de estabilidad de la primera modalidad reduce el cambio del ángulo de guiñada debido a una perturbación transitoria con el control de F/B de ángulo de guiñada y reduce el valor integrado de los ángulos de guiñada (el cambio de la posición lateral) debido a una perturbación constante con el control de F/B de posición lateral; como consecuencia, el control de estabilidad es capaz de mejorar la seguridad del vehículo contra ambas perturbaciones; transitoria y constante.
Además, el control de estabilidad de la primera modalidad limita el comportamiento del vehículo que se genera por el control (la aplicación del ángulo de giro de comando de supresión de perturbaciones externas) a un nivel que no se nota por el conductor y un nivel que no interferirá con el cambio del comportamiento del vehículo que se genera por la dirección del conductor; esto no refleja el cambio en el momento de torsión de auto-alineación generado por el control en la fuerza de reacción de dirección y, de esta manera, se puede ejecutar sin que el conductor esté consciente de que el control de estabilidad está teniendo lugar. Como consecuencia, es posible simular el comportamiento de un vehículo a fin de tener una especificación del cuerpo del vehículo con excelente estabilidad contra la perturbación.
La ganancia de F/B de posición lateral para determinar la fuerza repulsiva correspondiente a la posición lateral en el control de F/B de posición lateral se establece a un valor que es menor que la ganancia de F/B de ángulo de guiñada. Como se describe anteriormente, el control de F/B de ángulo de guiñada debe ser responsivo debido a la necesidad de converger el ángulo de guiñada antes de que el conductor sienta un cambio en el ángulo de guiñada causado por una perturbación transitoria, mientras que el control de F/B de posición lateral no requiere tanta capacidad de respuesta como el control de F/B de ángulo de guiñada, debido a que se requiere detener el aumento en el cambio de la posición lateral y la posición lateral requiere tiempo para cambiar debido a la acumulación del valor integrado de los ángulos de guiñada. Además, esto es porque, si se aumentara la ganancia de F/B de posición lateral, la cantidad de control cambiaría grandemente de acuerdo con la magnitud de la perturbación, y se impartirán molestias al conductor.
Unidad de compensación de fuerza lateral La FIGURA 11 es una vista de bloques de control de una unidad 34 de compensación de fuerza lateral.
Una unidad 34a de cálculo de curvatura calcula la curvatura de la línea blanca en el punto de fijación delantero. Ya sea la linea blanca izquierda o la línea blanca derecha se puede utilizar como la linea blanca.
Un limitador 34b superior e inferior ejecuta una operación de limitador superior e inferior sobre la velocidad del vehículo.
Una unidad 34c de cálculo de ganancia SAT calcula una ganancia SAT correspondiente a la velocidad del vehículo con base en la velocidad del vehículo después de la operación de limitador. Las ganancias SAT tendrán una característica de volverse una ganancia mayor a medida que aumenta la velocidad del vehículo, y sobre la misma se establece un límite superior.
El multiplicador 34d determina la cantidad de compensación de fuerza lateral multiplicando la curvatura y la ganancia SAT.
Una unidad 34e de procesamiento de limitador limita el valor máximo y el límite superior de la tasa de cambio de la cantidad de compensación de fuerza lateral. Por ejemplo, el valor máximo es 1,000 N, y el límite superior de la tasa de cambio es 600 N/s.
Efecto del control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura El control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura determina una mayor cantidad de compensación de fuerza lateral a medida que aumenta la curvatura de la línea blanca, que se sustrae a partir de la fuerza lateral de llanta. El momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente a la fuerza lateral de llanta que se calcula por la unidad 35 de cálculo de SAT, es decir, la característica de fuerza de reacción de dirección que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa por consiguiente en la misma dirección de codificación que el momento de torsión de auto-alineación a medida que aumenta la curvatura de la línea blanca, como se ilustra en la FIGURA 12. La FIGURA 12 ilustra un caso de una curva derecha, y en el caso de una curva izquierda, la compensación es en la dirección opuesta de aquella representada en la FIGURA 12.
Convencionalmente, en un sistema SBW en el cual la unidad de dirección y la unidad de giro están mecánicamente separadas, se establece una característica de fuerza de reacción de dirección que simula una fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación en un dispositivo de dirección convencional, y la fuerza de reacción de dirección se aplica al volante con base en la característica de fuerza de reacción de dirección; en este momento, la relación entre el ángulo de dirección del volante y el momento de torsión de giro del conductor tiene la característica A ilustrada en la FIGURA 13. Es decir, el valor absoluto del momento de torsión de giro aumenta a medida que aumenta el valor absoluto del ángulo de dirección, y la cantidad de cambio del momento de torsión de giro con respecto a la cantidad de cambio del ángulo de dirección aumenta cuando el valor absoluto del ángulo de dirección es pequeño, en comparación a cuando es grande.
Aquí, se considera un caso en el cual el conductor cambia el momento de torsión de retención de dirección para ajustar el curso durante el giro. En la FIGURA 13, cuando el conductor reduce el momento de torsión de retención de dirección a T2 a partir de un estado en el cual el ángulo qi de dirección se retiene con un momento de torsión Ti de retención de dirección, el ángulo de dirección se vuelve Q2, y el ángulo de giro de las ruedas 5L, 5R frontales disminuye debido a la disminución en el ángulo de dirección. En este momento, debido a la característica de fuerza de reacción de dirección en el sistema SBW anteriormente descrita, el ángulo de dirección varía más con respecto al cambio en el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección a medida que aumenta la curvatura de la curva. En otras palabras, la sensibilidad del vehículo con respecto al momento de torsión de dirección aumenta a medida que aumenta la curvatura de la curva; como consecuencia, hay un problema en que es difícil ajustar el curso.
En contraste, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura de la primera modalidad, compensando más la característica de fuerza de reacción de dirección, que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación, en la misma dirección que el momento de torsión de auto-alineación, la característica que representa la relación entre el ángulo de dirección y el momento de torsión de giro se compensa en la misma dirección de codificación que el ángulo de dirección, como se ilustra en la FIGURA 14, y la característica A cambia a la característica B. La cantidad de cambio del ángulo de dirección con respecto a la cantidad de cambio del momento de torsión de retención de dirección disminuye por consiguiente a medida que aumenta la curvatura de la línea blanca; incluso cuando el conductor reduce el momento de torsión de retención de dirección a T4 y cuando la cantidad de reducción del momento de torsión DT3-4 de retención de dirección es la misma que la cantidad de reducción de la téenica anterior DT1-2, la cantidad de reducción del ángulo DQ1-4 de dirección se volverá menor que la cantidad de reducción de la técnica anterior DQ1-2. Es decir, la variación en el ángulo de dirección con respecto al cambio en el momento de torsión de retención de dirección se puede hacer menor a medida que aumenta la curvatura de la curva, y se puede reducir la sensibilidad del vehículo con respecto al momento de torsión de dirección; como consecuencia, el cambio de comportamiento en el vehículo se vuelve gradual, y es posible facilitar el ajuste del curso por el conductor. Adicionalmente, debido a que el momento de torsión T3 (< Ti) de retención de dirección para mantener el ángulo qi de dirección se puede hacer menor que aquel de la téenica anterior, se puede reducir la carga de dirección del conductor al girar.
Convencionalmente, se conoce tecnología que tiene como objetivo reducir la carga de dirección del conductor al girar, que reduce más la pendiente de la característica de fuerza de reacción de dirección a medida que aumenta la curvatura de la linea blanca; sin embargo, en la tecnología convencional, la variabilidad en el ángulo de dirección con respecto al cambio en el momento de torsión de retención de dirección aumenta a medida que aumenta la curvatura, de modo que aumenta la sensibilidad del vehículo con respecto al momento de torsión de dirección. Es decir, en lograr una reducción en la carga de dirección del conductor al girar y facilitar el ajuste del curso son posibles compensando la característica de fuerza de reacción de dirección en la misma dirección que el momento de torsión de auto-alineación de conformidad con la curvatura de la línea blanca.
Unidad da compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección La FIGURA 15 es una vista de bloques de control de una unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
Una unidad 36a de cálculo de ángulo de guiñada calcula el ángulo de guiñada en el punto de fijación delantero. El ángulo de guiñada se puede detectar fácilmente y de forma precisa calculando el ángulo de guiñada con base en una imagen de la trayectoria de desplazamiento capturada por la cámara 17. Ya sea la línea blanca izquierda o la línea blanca derecha se puede utilizar como la línea blanca.
Una unidad 36b de cálculo de posición lateral calcula cada una de la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en el punto de fijación delantero y la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en la posición actual. Aquí, cuando el vehículo principal se mueve a un carril de viaje adyacente más allá de la línea blanca, es decir, cuando ocurre un cambio de carril, la unidad 36b de cálculo de posición lateral reemplaza la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en la posición actual. Es decir, la posición lateral con respecto a la línea blanca izquierda antes de alcanzar la línea blanca se establece como la posición lateral con respecto a la línea blanca derecha después de alcanzar la línea blanca; la posición lateral con respecto a la línea blanca derecha antes de alcanzar la línea blanca se establece como la posición lateral con respecto a la línea blanca izquierda después de alcanzar la línea blanca. Al cambiar de carril a un carril de viaje con una anchura de carril diferente, la posición lateral se corrige multiplicando el valor W2/W1, obtenido dividiendo la anchura W2 de carril del carril de viaje después del cambio de carril por la anchura Wi de carril del carril de viaje antes del cambio de carril, por la posición lateral reemplazada. Aquí, la información de anchura de carril de cada carril de viaje se adquiere a partir de un sistema 24 de navegación.
Una unidad 39 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación calcula una fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación con base en la velocidad del vehículo y la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en el punto de fijación delantero. Los detalles de la unidad 39 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación se describirán debajo.
Una unidad 40 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral calcula la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, con base en la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en la posición actual. Los detalles de la unidad 40 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral se describirán debajo.
Una unidad 36c de selección de fuerza de reacción selecciona aquella con el mayor valor absoluto entre la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación y la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral como la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
Una unidad 36d de procesamiento de limitador limita el valor máximo y el límite superior de la tasa de cambio de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección. Por ejemplo, el valor máximo es 2 Nm, y el límite superior de la tasa de cambio es 10 Nm/s.
La FIGURA 16 es una vista de bloques de control de una unidad 39 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación. Un multiplicador 39a determina la velocidad lateral del vehículo multiplicando la velocidad del vehículo y el ángulo de guiñada.
Un divisor 39b determina el tiempo del margen de desviación con respecto a la línea blanca izquierda dividiendo la posición lateral con respecto a la línea blanca izquierda en el punto de fijación delantero por la velocidad lateral.
Un divisor 39c determina el tiempo del margen de desviación con respecto a la línea blanca derecha dividiendo la posición lateral con respecto a la línea blanca derecha en el punto de fijación delantero por la velocidad lateral.
Una unidad 39d de selección del tiempo del margen de desviación selecciona el más corto de los tiempos del margen de desviación con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha como el tiempo del margen de desviación.
Una unidad 39e de cálculo de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación calcula la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación, con base en el tiempo del margen de desviación. La fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación es inversamente proporcional al tiempo del margen de desviación (proporcional al inverso del tiempo del margen de desviación) y tiene la característica de volverse casi cero en tres segundos o más.
La FIGURA 17 es una vista de bloques de control de una unidad 40 de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral.
El sustractor 40a determina la desviación de la posición lateral con respecto al carril izquierdo sustrayendo la posición lateral con respecto al carril izquierdo a partir de una posición lateral izquierda objetivo que se establece de antemano (por ejemplo, 90 cm).
Un sustractor 40b determina la desviación de la posición lateral con respecto al carril derecho sustrayendo la posición lateral con respecto al carril derecho a partir de una posición lateral derecha objetivo que se establece de antemano (por ejemplo, 90 cm).
Una unidad 40c de selección de desviación de la posición lateral selecciona la mayor de las desviaciones de la posición lateral con respecto a los carriles izquierdo y derecho como la desviación de la posición lateral.
Una unidad 40d de cálculo de fuerza de reacción correspondiente a la desviación de la posición lateral calcula la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, con base en la desviación de la posición lateral. La fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral se establece para tener una característica de aumentar a medida que aumenta la desviación de la posición lateral, y sobre la misma se establece un límite superior.
Efecto del control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral El control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral suma la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral al momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección para determinar la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección. La característica de fuerza de reacción de dirección que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa por consiguiente en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta a medida que disminuye la distancia hacia la línea blanca, como se ilustra en la FIGURA 18. La FIGURA 18 ilustra un caso de estar cerca del carril derecho, y, en el caso de estar cerca del carril izquierdo, la compensación es en la dirección opuesta de la FIGURA 18.
Aquí, se considera un caso en el cual la posición de viaje del vehículo se desplaza al lado derecho debido a que el conductor dirige repentinamente hacia la derecha, después de lo cual el conductor regresa la posición de viaje a la vecindad del centro del carril de viaje con dirección correctiva, en un control de fuerza de reacción de dirección convencional. El ángulo de dirección y el momento de torsión de dirección cuando el conductor realiza una operación repentina serán la posición del punto Pi en la característica A en la FIGURA 19. La característica A será una característica que representa la relación entre el ángulo de dirección y el momento de torsión de dirección al establecer una característica de fuerza de reacción de dirección que simula un dispositivo de dirección convencional de la misma manera que la FIGURA 13. Debido a que el giro de la rueda frontal es necesario a fin de regresar la posición de viaje a la vecindad del centro del carril de viaje desde este estado, siguiendo la dirección aumentada a la posición neutral del ángulo de dirección, el conductor aumenta la dirección desde la posición neutral del ángulo de dirección para empatar el volante a un ángulo Q5 objetivo. En este momento, en la teenología convencional anteriormente descrita, la posición neutral del ángulo de dirección (el punto cero del ángulo de dirección) y la posición neutral del momento de torsión de dirección (el punto cero del momento de torsión de dirección) coinciden, y es necesario disminuir el momento de torsión de dirección hasta que el ángulo de dirección esté en la posición neutral al tiempo que aumenta el momento de torsión de dirección después de exceder la posición neutral del ángulo de dirección. En otras palabras, al realizar la dirección correctiva que sobrepasa la posición neutral del ángulo de dirección, se invierte el signo del momento de torsión de dirección, y se cambia la dirección en la cual el conductor controla la fuerza; debido a que la cantidad de cambio del ángulo de dirección con respecto a la cantidad de cambio del momento de torsión de dirección es significativamente menor en la vecindad de la posición neutral del momento de torsión de dirección, en comparación a otras regiones del ángulo de dirección, la carga de dirección sobre el conductor es grande, y es difícil controlar el volante para estar en el ángulo Q5 objetivo. De esta manera, existe el problema de que la posición de viaje del vehículo es más fácilmente rebasada, conduciendo a un aumento en la cantidad de dirección correctiva.
En contraste, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral de la primera modalidad, compensando el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación más en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca, la característica que representa la relación entre el ángulo de dirección y el momento de torsión de giro se compensa en la dirección en la cual aumenta el valor absoluto del momento de torsión de dirección, como se ilustra en la FIGURA 20, y la característica A cambia continuamente a la característica C, a medida que disminuye la distancia hacia la línea blanca. En este momento, es necesario aumentar el momento de torsión de dirección a fin de mantener el ángulo de dirección; por consiguiente, si el momento de torsión de dirección es constante, el volante 6 gradualmente regresa a la posición neutral del ángulo de dirección (punto Pi -> punto P2), suprimiendo por consiguiente que la posición de viaje del vehículo se desplace al lado derecho debido a un aumento repentino en la dirección por el conductor. Por otra parte, cuando el conductor mantiene el ángulo de dirección, el ángulo de dirección y el momento de torsión de dirección se mueven del punto Pi al punto P3. Cuando el conductor realiza la dirección correctiva desde este estado, debido a que la posición neutral del momento de torsión de dirección se compensa más hacia el lado de aumento de dirección que la posición neutral del ángulo de dirección en la característica C, el signo del momento de torsión de dirección no se invierte antes de alcanzar la posición neutral del momento de torsión de dirección cuando la dirección aumenta desde la posición neutral del ángulo de dirección. De esta manera, el conductor puede controlar el ángulo de giro de las ruedas 5L, 5R frontales sólo reduciendo el momento de torsión de dirección y deteniendo la rotación del volante 6 cuando el volante 6 se gira hacia el ángulo objetivo. Es decir, el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral de la primera modalidad es capaz de facilitar la dirección correctiva del conductor debido a que la dirección en la cual el conductor controla la fuerza no es fácilmente cambiada. Como consecuencia, la posición de viaje del vehículo no es fácilmente rebasada, y se puede reducir la cantidad de dirección correctiva.
Convencionalmente, se conoce una teenología en la cual el objeto es prevenir que la posición de viaje se desplace debido a que el conductor aumenta repentinamente la fuerza de reacción de dirección al acercarse a la línea blanca; sin embargo, en la tecnología convencional, el volante se hace simplemente ser más pesado al acercarse a la línea blanca, y la posición neutral del momento de torsión de dirección en la característica de fuerza de reacción de dirección siempre coincide con la posición neutral del ángulo de dirección; por consiguiente, el signo del momento de torsión de dirección se invierte en la dirección correctiva que sobrepasa la posición neutral del ángulo de dirección, y no se reduce la carga de dirección del conductor. En otras palabras, compensando el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación más en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca, es posible lograr tanto la supresión del desplazamiento de la posición de viaje como una reducción en la carga de dirección del conductor.
Adicionalmente, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral de la primera modalidad, la cantidad de compensación se configura para ser mayor a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca; como consecuencia, la posición neutral del momento de torsión de dirección se compensa a una posición que está más separada de la posición neutral del ángulo de dirección a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca. Cuando el conductor realiza la dirección correctiva para regresar la posición de viaje del vehículo a la vecindad del centro del carril de viaje, es necesario aumentar la cantidad de aumento de dirección a partir de la posición neutral del ángulo de dirección a medida que se acerca la linea blanca. En este momento, cuando la cantidad de compensación de la posición neutral del momento de torsión de dirección con respecto a la posición neutral del ángulo de dirección es pequeña, existe la posibilidad de que el momento de torsión de dirección supere la posición neutral y el signo del momento de torsión de dirección se invierta antes de que el volante gire hacia el ángulo objetivo. De esta manera, es posible suprimir que el momento de torsión de dirección supere la posición neutral aumentando la cantidad de compensación a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca.
En el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral de la primera modalidad, la unidad 36b de cálculo de posición lateral conmuta la posición lateral con respecto a las lineas blancas izquierda y derecha en la posición actual cuando el vehículo principal alcanza la línea blanca. El control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral se configura de modo que el vehículo principal fácilmente regrese a la vecindad del centro del carril de viaje aumentando la fuerza de reacción de dirección a medida que el vehículo principal se aleja de la vecindad del centro del carril de viaje. En otras palabras, se considera que el valor integrado de los ángulos de guiñada (el cambio de la posición lateral) es una perturbación, y la fuerza de reacción de dirección se controla de modo que el vehículo se guíe en una dirección en la cual se elimina el valor integrado de los ángulos de guiñada. Consecuentemente, es necesario reiniciar el valor integrado de los ángulos de guiñada cuando se ha realizado un cambio de carril. Esto es porque, si no se reinicia el valor integrado de los ángulos de guiñada, la fuerza de reacción de dirección para regresar el vehículo a la vecindad del centro del carril de viaje antes del cambio de carril continuará actuando incluso después del cambio de carril, y se inhibirá la operación del conductor. Si el valor integrado se establece simplemente para ser cero, no será posible guiar el vehículo a la vecindad del centro del carril de viaje después del cambio de carril.
Por consiguiente, en la primera modalidad, debido a que se puede considerar una operación deliberada del conductor cuando el vehículo principal alcanza la línea blanca, en ese caso, conmutando la posición lateral con respecto a las líneas blancas izquierda y derecha en la posición actual, en otras palabras, invirtiendo el signo del valor integrado de los ángulos de guiñada, la posición a la cual se guía el vehículo principal se conmuta de la vecindad del centro del carril de viaje antes del cambio de carril a la vecindad del centro del carril de viaje después del cambio de carril; por consiguiente, se puede generar una fuerza de reacción de dirección para guiar el vehículo principal a la vecindad del centro del carril de viaje después del cambio de carril. En este momento, a fin de considerar la relación W2/W1 de la anchura W2 de carril del carril de viaje después del cambio de carril con respecto a la anchura Wi de carril del carril de viaje antes del cambio de carril, es posible establecer una posición lateral precisa, y es posible establecer una cantidad de compensación óptima para guiar el vehículo principal a la vecindad del centro del carril de viaje.
Efecto del control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación El control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación suma la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación al momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección para determinar la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección. La característica de fuerza de reacción de dirección que representa el momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección correspondiente al momento de torsión de auto-alineación se compensa por consiguiente en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta a medida que disminuye el tiempo del margen de desviación, como se ilustra en la FIGURA 18. La FIGURA 18 ilustra un caso de estar cerca del carril derecho, y en el caso de estar cerca del carril izquierdo, la compensación es en la dirección opuesta de aquella mostrada en la FIGURA 18.
Consecuentemente, la característica que representa la relación entre el ángulo de dirección y el momento de torsión de dirección se compensa en una dirección en la cual aumenta el valor absoluto del momento de torsión de dirección, y la característica A cambia continuamente a la característica C, a medida que disminuye el tiempo del margen de desviación, como se ilustra en la FIGURA 20. En este momento, es necesario aumentar el momento de torsión de dirección a fin de mantener el ángulo de dirección; por consiguiente, si el momento de torsión de dirección es constante, el volante 6 gradualmente regresa a la posición neutral del ángulo de dirección (punto Pi -> punto P2), suprimiendo por consiguiente que la posición de viaje del vehículo se desplace al lado derecho debido a la dirección de manera repentina del conductor. Por otra parte, cuando el conductor mantiene el ángulo de dirección, el ángulo de dirección y el momento de torsión de dirección se mueven del punto Pi al punto P3. Cuando el conductor realiza la dirección correctiva desde este estado, debido a que la posición neutral del momento de torsión de dirección se compensa más hacia el lado de aumento de dirección que la posición neutral del ángulo de dirección en la característica C, el signo del momento de torsión de dirección no se invierte antes de alcanzar la posición neutral del momento de torsión de dirección cuando la dirección aumenta desde la posición neutral del ángulo de dirección. De esta manera, el conductor puede controlar el ángulo de giro de las ruedas 5L, 5R frontales sólo reduciendo el momento de torsión de dirección y deteniendo la rotación del volante 6 cuando el volante 6 se gira hacia el ángulo objetivo. Es decir, el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación de la primera modalidad es capaz de facilitar la dirección correctiva del conductor debido a que la dirección en la cual el conductor controla la fuerza no es fácilmente cambiada. Como consecuencia, la posición de viaje del vehículo no es fácilmente rebasada, y se puede reducir la cantidad de dirección correctiva.
Adicionalmente, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación de la primera modalidad, la cantidad de compensación se configura para aumentar a medida que disminuye el tiempo del margen de desviación; como consecuencia, la posición neutral del momento de torsión de dirección se compensa a una posición que está más separada de la posición neutral del ángulo de dirección a medida que disminuye el tiempo del margen de desviación. Cuando el conductor realiza la dirección correctiva para regresar la posición de viaje del vehículo a la vecindad del centro del carril de viaje, el vehículo tiene más probabilidad de estar más cerca de la línea blanca a medida que disminuye el tiempo del margen de desviación, y es necesario aumentar la cantidad de dirección a partir de la posición neutral del ángulo de dirección a medida que se acerca la línea blanca. En este momento, cuando la cantidad de compensación de la posición neutral del momento de torsión de dirección con respecto a la posición neutral del ángulo de dirección es pequeña, existe la posibilidad de que el momento de torsión de dirección supere la posición neutral y el signo del momento de torsión de dirección se invierta antes de que el volante se gire hacia el ángulo objetivo. De esta manera, es posible suprimir que el momento de torsión de dirección supere la posición neutral aumentando la cantidad de compensación a medida que disminuye la distancia hacia la línea blanca.
Efecto del control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación En la unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección, aquella con el mayor valor absoluto de entre la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación y la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral se selecciona como la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en la unidad 36 de compensación de momento de torsión de dirección, y la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se suma al momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en el sumador 20c. La característica de fuerza de reacción de dirección se compensa por consiguiente en una dirección en la cual el valor absoluto del momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta de conformidad con el tiempo del margen de desviación o la posición lateral.
En el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación, la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación es cero cuando el vehículo principal y la línea blanca son paralelos, es decir, cuando el ángulo de guiñada es cero. Consecuentemente, incluso si el vehículo principal está en una posición cerca de la línea blanca, cuando el ángulo de guiñada es pequeño, sólo una pequeña fuerza de reacción puede ser proporcionada como salida. En contraste, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, una fuerza de reacción (una fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral) se genera proporcional a la distancia hacia la línea blanca; por consiguiente, se puede proporcionar como salida una mayor fuerza de reacción a medida que disminuye la distancia hacia la línea blanca, y es posible regresar fácilmente el vehículo principal a la vecindad del centro del carril de viaje.
Por otra parte, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, cuando el vehículo principal está en la vecindad del centro del carril de viaje, la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral es cero. Consecuentemente, incluso en la vecindad del centro del carril de viaje, cuando el ángulo de guiñada es grande y la velocidad del vehículo es alta, la línea blanca se alcanza en un corto periodo de tiempo mientras que aumentar la fuerza de reacción de dirección con buena capacidad de respuesta es difícil. En contraste, en el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación, debido a que una fuerza de reacción (una fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación) se genera de conformidad con el tiempo del margen de desviación, y la fuerza de reacción tiene la característica de aumentar rápidamente cuando el tiempo del margen de desviación se vuelve igual a o menor que 3 segundos, es posible suprimir el abandono de carril aumentando la fuerza de reacción de dirección incluso al alcanzar la línea blanca en un corto periodo de tiempo.
De esta manera, combinando el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación y el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, es posible suprimir efectivamente el abandono de carril mientras que se aplica una fuerza de reacción estable de conformidad con la distancia hacia la línea blanca. En este momento, utilizando aquella con el mayor valor absoluto de entre la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación y la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral, es posible siempre aplicar la óptima fuerza de reacción de dirección requerida.
Efecto de supresión del control de compensación de fuerza de reacción cuando se pierde la línea blanca a un lado En un sistema que continuamente ayuda a la dirección durante el viaje utilizando la información de las lineas blancas izquierda y derecha del carril de viaje, tal como el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación de la primera modalidad, cuando ocurre la pérdida de la linea blanca, en que no se puede obtener la información sobre la linea blanca que está más lejos del vehículo principal entre las líneas blancas izquierda y derecha, es necesario interrumpir el control. Mientras que un método de inferir la posición de la línea blanca a partir de la anchura de carril pasada para continuar el control se puede concebir como un método alternativo, en una superficie de carretera caracterizada por vías que se bifurcan/combinan, ocurre una desalineación entre la anchura de carril real y la anchura de carril utilizada para la inferencia; como consecuencia, es difícil de manera precisa la posición de la línea blanca perdida, haciendo a éste un método no favorable.
En la operación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción de la primera modalidad, cuando un estado en el cual se pierde la linea blanca que está más lejos del vehículo principal, ha continuado durante un tiempo predeterminado (valor del conteo = valor de umbral) y la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección está por debajo del valor previo, se inicia la operación de supresión del control de compensación de fuerza de reacción, y se inhibe un aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección mientras se permite una disminución. Debido a que la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve un valor mayor a medida que disminuye la distancia hacia la línea blanca, cuando el conductor está dirigiendo en una dirección que lleva el vehículo más cerca de la línea blanca, la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección aumenta, lo cual también aumenta la fuerza de reacción de dirección. En este momento, el conductor está dirigiendo al tiempo que asume un aumento en la fuerza de reacción de dirección que se genera por el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación; por consiguiente, si el aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se inhibe en este momento, el conductor experimentará una fuerza de reacción de dirección inesperada, impartiendo molestias.
Por otra parte, cuando la dirección del conductor para llevar el vehículo más cerca de la línea blanca se ha completado, el vehículo se dirigirá hacia el centro del carril, de modo que la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección comenzará a disminuir. En este momento, el conductor está dirigiendo al tiempo que asume una disminución en la fuerza de reacción de dirección que se genera por el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación; por consiguiente, incluso si un aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se inhibe en este momento, el conductor experimentará una fuerza de reacción de dirección esperada, reduciendo las molestias que se imparten al conductor.
Los efectos listados a continuación se pueden obtener con la primera modalidad, según se describe anteriormente. (1) La presente invención comprende una unidad 21 de procesamiento de imágenes (un medio de detección de línea blanca) para detectar una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha de un carril de viaje; una unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección (un medio de cálculo de fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca) que, cuando un vehículo principal se acerca a una de las líneas blancas izquierda y derecha detectadas, calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección (una fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca) para suprimir la dirección en una dirección en la cual el vehículo principal se acerca a la línea blanca y hace la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección mayor a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; una unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección (un medio de control de fuerza de reacción de dirección) para controlar una fuerza de reacción de dirección que se aplica a una unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección; y una unidad 43 de supresión del control de compensación de fuerza de reacción (un medio de control) para limitar la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección si se hace una determinación de que no se puede detectar la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado.
Iniciando un límite sobre la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en un punto en el tiempo cuando termina la tendencia creciente de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, es posible suprimir que la fuerza de reacción de dirección se desvie de la expectativa del conductor, y es posible reducir las molestias impartidas al conductor. (2) La unidad 43 de supresión del control de compensación de fuerza de reacción limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección cuando la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección está por debajo del valor previo.
Debido a que el comportamiento del vehículo se vuelve más próximo al comportamiento del vehículo esperado por el conductor iniciando un límite sobre la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en un punto en el tiempo cuando la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección exhibe una tendencia decreciente, se pueden reducir adicionalmente las molestias impartidas al conductor. (3) La unidad 43 de supresión del control de compensación de fuerza de reacción inhibe un aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección y permite una disminución.
El comportamiento del vehículo se acerca por consiguiente al comportamiento del vehículo esperado por el conductor, en comparación a un caso en el cual se mantiene la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, y es posible reducir adicionalmente las molestias impartidas al conductor. (4) La unidad 43 de supresión del control de compensación de fuerza de reacción determina que la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha es indetectable cuando un estado en el cual es indetectable la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha, ha continuado durante un tiempo predeterminado.
Debido a que el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación puede, por consiguiente, ser continuado cuando ocurre la pérdida de la línea blanca durante un periodo de tiempo relativamente corto, tal como cuando la línea blanca se vuelve detectable inmediatamente después de volverse indetectable, es posible suprimir un abandono de carril. (5) La unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección aplica una fuerza de reacción de dirección a la unidad 1 de dirección con base en una fuerza de reacción de dirección de comando obtenida sumando la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección al momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que se obtiene mediante una característica de fuerza de reacción de dirección predeterminada, correspondiente a un momento de torsión de auto-alineación que actúa sobre las ruedas 5FL, 5FR frontales izquierda y derecha.
Debido a que es, por consiguiente, posible suprimir que el signo del momento de torsión de dirección se invierta cuando un conductor realiza la dirección correctiva que sobrepasa la posición neutral del ángulo de dirección, es posible facilitar el ajuste del curso por el conductor además de suprimir el abandono de carril. (6) La unidad 1 de control comprende una unidad 34a de cálculo de curvatura (un medio de cálculo de curvatura) que está mecánicamente separada de una unidad 2 de giro, que gira las ruedas 5FL, 5FR frontales izquierda y derecha y detecta la curvatura de una linea blanca; una unidad 34 de compensación de fuerza lateral (un medio de cálculo de cantidad de compensación) para calcular una cantidad de compensación de fuerza lateral que es mayor a medida que aumenta la curvatura detectada, en donde la unidad 20 de control de fuerza de reacción de dirección aplica una fuerza de reacción de dirección a la unidad 1 de dirección con base en una fuerza de reacción de dirección de comando obtenida a partir de un momento de torsión de auto-alineación después de ser compensado, que se obtiene sustrayendo la cantidad de compensación de fuerza lateral a partir del momento de torsión de auto-alineación que actúa sobre las ruedas 5FL, 5FR frontales izquierda y derecha y una característica de fuerza de reacción de dirección predeterminada correspondiente al momento de torsión de auto-alineación; la unidad 36 de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección no limita la cantidad de compensación de fuerza lateral incluso cuando se hace una determinación de que la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha es indetectable.
Debido a que la curvatura se puede detectar con base en ya sea la línea blanca izquierda o la línea blanca derecha, el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura no es afectado en absoluto incluso si la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha se vuelve indetectable. Es decir, lograr tanto una reducción en la carga de dirección del conductor al girar como facilitar el ajuste del curso es posible continuando el control de compensación de fuerza de reacción correspondiente a la curvatura. (7) Cuando un vehículo principal se acerca a ya sea una linea blanca izquierda o una línea blanca derecha, se calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que aumenta a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; al aplicar una fuerza de reacción de dirección a la unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, si se hace una determinación de que no se puede detectar la otra entre las lineas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
Iniciando un limite sobre la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en un punto en el tiempo cuando termina la tendencia creciente de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, es posible suprimir que la fuerza de reacción de dirección se desvíe de la expectativa del conductor, y se pueden reducir las molestias impartidas al conductor. (8) La presente invención comprende una unidad 21 de procesamiento de imágenes (un detector) para detectar una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha de un carril de viaje y una cantidad 20 de compensación de momento de torsión de dirección (un controlador) en que, cuando un vehículo principal se acerca a ya sea la línea blanca izquierda o derecha, se calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que aumenta a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; al aplicar una fuerza de reacción de dirección a una unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, si se hace una determinación de que no se puede detectar la otra entre las lineas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
Iniciando un limite sobre la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección en un punto en el tiempo cuando termina la tendencia creciente de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, es posible suprimir que la fuerza de reacción de dirección se desvie de la expectativa del conductor, y se pueden reducir las molestias impartidas al conductor.
Modalidad 2 La FIGURA 21 es una vista del sistema, que ilustra un sistema de dirección de un vehículo de la segunda modalidad. Las porciones comunes con la primera modalidad han recibido los mismos nombres y códigos, y se han omitido sus explicaciones.
El dispositivo de dirección de la segunda modalidad se configura principalmente por una unidad 1 de dirección, una unidad 2 de giro, y un controlador 25 EPS, y la unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir de un conductor y la unidad 2 de giro que gira las ruedas 5FL, 5FR izquierda y derecha (las ruedas giratorias) están mecánicamente acopladas.
La unidad 1 de dirección comprende un volante 6, un eje 7 de columna, y un detector 26 de momento de torsión.
El detector 26 de momento de torsión detecta el momento de torsión de dirección del conductor que se ingresa desde el volante 6 hacia el eje 7 de columna.
La unidad 2 de giro comprende un eje 11 de piñón, un engranaje 12 de dirección, y un motor 27 de dirección asistida.
El eje 11 de piñón se conecta al eje 7 de columna por medio de una barra de torsión del detector 26 de momento de torsión.
El motor 27 de dirección asistida es, por ejemplo, un motor sin escobillas, en el cual el eje de salida se conecta a un engranaje 15 de cremallera por medio de un desacelerador no ilustrado, y proporciona como salida un momento de torsión de asistencia para ayudar a la fuerza de dirección del conductor a una cremallera 16 en respuesta a un comando del controlador 25 EPS.
La velocidad del vehículo (la velocidad del cuerpo del vehículo) detectada por una imagen de la carretera de viaje delante del vehículo principal capturada por una cámara 17 y un detector 18 de velocidad del vehículo, además del detector 26 de momento de torsión anteriormente descrito, se ingresan al controlador 25 EPS.
El controlador 25 EPS comprende una unidad 28 de control de momento de torsión de asistencia (un medio de control de momento de torsión de asistencia, un controlador) y una unidad 21 de procesamiento de imágenes.
La unidad 28 de control de momento de torsión de asistencia genera un momento de torsión de asistencia de comando, con base en cada pieza de información de entrada, y proporciona como salida el momento de torsión de asistencia de comando generado a un controlador 29 de corriente eléctrica.
El controlador 29 de corriente eléctrica controla una corriente eléctrica de comando para el motor 27 de dirección asistida con retroalimentación de momento de torsión que empata un momento de torsión de asistencia real que se infiere a partir de un valor actual del motor 27 de dirección asistida con el momento de torsión de asistencia de comando.
La unidad 21 de procesamiento de imágenes reconoce las líneas blancas izquierda y derecha de un carril de viaje (las lineas divisorias de la trayectoria de desplazamiento) mediante procesamiento de imágenes, tal como mediante la extracción de bordes a partir de una imagen de una trayectoria de desplazamiento delante de un vehículo principal, capturada por una cámara 17.
Unidad de control de momento de torsión de asistencia La FIGURA 22 es una vista de bloques de control de una unidad 28 de control de momento de torsión de asistencia.
La unidad 41 de cálculo de momento de torsión de asistencia calcula un momento de torsión de asistencia haciendo referencia a un mapa de momento de torsión de asistencia que se establece de antemano, con base en el momento de torsión de dirección y la velocidad del vehículo. La característica de momento de torsión de asistencia en el mapa de momento de torsión de asistencia tiene una característica de aumentar a medida que aumenta el valor absoluto del momento de torsión de dirección o a medida que disminuye la velocidad del vehículo.
La unidad 42 de compensación de momento de torsión de asistencia calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia para compensar la característica de momento de torsión de asistencia en un control de compensación de momento de torsión de asistencia correspondiente a la posición lateral o al tiempo del margen de desviación, con base en la velocidad del vehículo y una imagen de una trayectoria de desplazamiento delante del vehículo principal. Los detalles de la unidad 42 de compensación de momento de torsión de asistencia se describirán a continuación.
Un sustractor 28a proporciona como salida un valor obtenido sustrayendo la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia a partir del momento de torsión de asistencia al controlador 29 de corriente eléctrica como el momento de torsión de asistencia de comando final.
Unidad de compensación de momento de torsión de asistencia La FIGURA 23 es una vista de bloques de control de una unidad 42 de compensación de momento de torsión de asistencia.
Una unidad 42c de selección de fuerza de reacción selecciona aquella con el mayor valor absoluto de entre la fuerza de reacción correspondiente al tiempo del margen de desviación y la fuerza de reacción correspondiente a la posición lateral como la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia.
Una unidad 44 de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia comprende un contador 44a y una unidad 44b de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia.
Cuando la linea blanca más lejos del vehículo principal de entre las lineas blancas izquierda y derecha se vuelve indetectable, el contador 44a comienza a contar; cuando el valor del conteo alcanza un valor de umbral, el valor del conteo se reinicia (= 0), y se establece una indicación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia (= 1). La indicación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia se reinicia (= 0) cuando la linea blanca se vuelve indetectable.
La unidad 44b de limitación de cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia inicia una operación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia cuando se establece una indicación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia y la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia está por debajo del valor previo. En la operación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia. Específicamente, cuando la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia excede el valor previo, el valor previo se proporciona como salida como la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia, y el valor actual se proporciona como salida cuando es igual a o mayor que el valor previo.
Efecto del control de compensación de momento de torsión de asistencia cuando se pierde la línea blanca a un lado En el proceso de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia de la segunda modalidad, cuando un estado en el cual se pierde la línea blanca que está más lejos del vehículo principal, ha continuado durante un tiempo predeterminado (valor del conteo = valor de umbral) y la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia está por debajo del valor previo, se inicia la operación de supresión del control de compensación de momento de torsión de asistencia, y se inhibe un aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia mientras se permite una disminución. Debido a que la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia se vuelve un valor mayor a medida que disminuye la distancia hacia la linea blanca, cuando el conductor está dirigiendo en una dirección que lleva el vehículo más cerca de la línea blanca, la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia aumenta, lo cual también aumenta la fuerza de reacción de dirección. En este momento, el conductor está dirigiendo al tiempo que asume un aumento en la fuerza de reacción de dirección que se genera por el control de compensación de momento de torsión de asistencia correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación; como consecuencia, si el aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia se inhibe en este momento, el resultado será una fuerza de reacción de dirección inesperada para el conductor, impartiendo molestias. Por otra parte, cuando se ha completado la dirección del conductor para llevar el vehículo más cerca de la línea blanca, el vehículo se dirigirá hacia el centro del carril, de modo que la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia comenzará a disminuir. En este momento, el conductor está dirigiendo al tiempo que asume una disminución en la fuerza de reacción de dirección que se genera por el control de compensación de momento de torsión de asistencia correspondiente a la posición lateral y al tiempo del margen de desviación; como consecuencia, incluso si un aumento en la cantidad de compensación de momento de torsión de asistencia se inhibe en este momento, el resultado será una fuerza de reacción de dirección esperada por el conductor, reduciendo las molestias que se imparten al conductor.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de control de dirección caracterizado en que comprende: un medio de detección de línea blanca para detectar una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha de un carril de viaje; un medio de cálculo de fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca para calcular una fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca que suprime la dirección en una dirección en la cual un vehículo principal se acerca a la línea blanca tal que la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca aumenta a medida que disminuye una distancia entre el vehículo principal y la línea blanca, cuando un vehículo principal se acerca a ya sea la línea blanca izquierda o la línea blanca derecha, un medio de control de fuerza de reacción de dirección para controlar la fuerza de reacción de dirección aplicada a una unidad de dirección que recibe una entrada de dirección a partir de un conductor, con base en la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca; y un medio de limitación para limitar la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca, cuando se ha hecho una determinación de que la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha es indetectable y un gradiente de aumento de la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado.
2. El dispositivo de control de dirección de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el medio de limitación limita la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca, cuando la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca está por debajo de un valor previo.
3. El dispositivo de control de dirección de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado en que el medio de limitación inhibe un aumento en la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca al tiempo que permite una disminución.
4. El dispositivo de control de dirección de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 a la reivindicación 3, caracterizado en que el medio de limitación que determina que la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha es indetectable, cuando un estado en el cual es indetectable la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha, ha continuado durante un tiempo predeterminado.
5. El dispositivo de control de dirección de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 a la reivindicación 4, caracterizado en que el medio de control de fuerza de reacción de dirección aplica una fuerza de reacción de dirección a la unidad de dirección con base en una fuerza de reacción de dirección de comando obtenida sumando la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca a la fuerza de reacción de dirección que se obtiene a partir de una característica de fuerza de reacción de dirección predeterminada, correspondiente a un momento de torsión de auto-alineación que actúa sobre una rueda giratoria.
6. El dispositivo de control de dirección de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 a la reivindicación 5, caracterizado en que la unidad de dirección está mecánicamente separada de una unidad de giro para girar una rueda giratoria, que comprende: un medio de detección de curvatura para detectar una curvatura de una línea blanca; y un medio de cálculo de cantidad de compensación para calcular una cantidad de compensación que es mayor a medida que aumenta la curvatura detectada; en donde el medio de control de fuerza de reacción de dirección aplica una fuerza de reacción de dirección a la unidad de dirección con base en una fuerza de reacción de dirección de comando obtenida a partir de un momento de torsión de auto-alineación después de ser compensado, que se obtiene sustrayendo la cantidad de compensación a partir del momento de torsión de auto-alineación que actúa sobre la rueda giratoria y una característica de fuerza de reacción de dirección predeterminada correspondiente al momento de torsión de auto-alineación, y el medio de limitación no limita la cantidad de compensación, incluso cuando se ha hecho una determinación de que la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha es indetectable.
7. Un dispositivo de control de dirección, caracterizado en que cuando un vehículo principal se acerca a ya sea una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha, se calcula una fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca que aumenta a medida que disminuye una distancia entre un vehículo principal y la línea blanca, y al aplicar una fuerza de reacción de dirección a una unidad de dirección que recibe una entrada de dirección a partir de un conductor, con base en la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca, si se ha hecho una determinación de que no se puede detectar la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, entonces se limita la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca.
8. Un dispositivo de control de dirección, caracterizado en que comprende: un detector para detectar una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha de un carril de viaje; y un controlador que calcula una fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a linea blanca que aumenta a medida que disminuye una distancia entre un vehículo principal y la línea blanca, cuando el vehículo principal se acerca a ya sea la línea blanca izquierda o una línea blanca derecha, y al aplicar una fuerza de reacción de dirección a una unidad de dirección que recibe una entrada de dirección a partir de un conductor, con base en la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca, y si se ha hecho una determinación de que no se puede detectar la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, entonces se limita la fuerza de reacción de dirección de supresión de acercamiento a línea blanca. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Cuando un vehículo principal se acerca a ya sea una línea blanca izquierda o una línea blanca derecha, se calcula una cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección que aumenta a medida que disminuye la distancia entre el vehículo principal y la línea blanca; al aplicar una fuerza de reacción de dirección a la unidad 1 de dirección que recibe una entrada de dirección a partir del conductor con base en la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección, si se ha hecho una determinación de que no se puede detectar la otra entre las líneas blancas izquierda y derecha y un gradiente de aumento de la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección se vuelve igual a o menor que un gradiente de aumento predeterminado, se limita la cantidad de compensación de momento de torsión de la fuerza de reacción de dirección.
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