專利名稱：針對方向盤角度偏移的連續校正的制作方法
針對方向盤角度偏移的連續校正
背景技術：
本發明涉及用于當在不平的路面運行時校正車輛的方向盤角度的系統。
發明內容
當車輛在成角度的或傾斜的路面上運行吋，重力可能使車輛向左或向右運動。這樣，即使當車輛的方向盤保持在中央位置吋，車輛也可能不能保持沿直線方向行迸。其中， 本發明提供一種用于在車輛運行期間計算方向盤偏移值的方法和系統。只要滿足限定的初始條件，該系統就連續地計算更新的方向盤偏移值，以適應變化的路面狀況。在一個實施例中，本發明提供一種連續地更新方向盤角度偏移值以適應變化的道路狀況的方法。車輛控制系統接收多個車輛參數值，每ー個車輛參數值來自不同的車輛傳感器。然后該系統計算多個觀測的轉向角度值，每個觀測的轉向角度值基于多個車輛參數值中的ー個或多個使用不同的計算方法來計算。然后多個觀測的轉向角度值被用于計算車輛轉向角度。然后基于方向盤角度和計算的車輛轉向角度來計算方向盤角度偏移值。方向盤角度偏移值和方向盤角度被用于控制車輛的轉向系統。在一些實施例中，該方法進ー步包括將ー個或多個車輛參數值與相應的車輛狀況閾值進行比較。僅當每個車輛參數滿足相應的車輛狀況閾值時，計算的方向盤角度偏移值才被用于控制轉向系統。在一些實施例中，方向盤角度偏移值的改變速率通過比較方向盤角度偏移與ー個或多個之前計算的方向盤角度偏移值來確定。然后基于計算的方向盤角度來控制車輛系統。在一些實施例中，方向盤角度偏移值與最大方向盤角度偏移值進行比較，并且僅當計算的方向盤角度偏移值小于最大方向盤角度偏移值時，才基于方向盤角度偏移來操作車輛轉向系統。在另ー個實施例中，本發明提供了一種連續地更新方向盤角度偏移值以適應變化的道路狀況的方法。多個車輛參數值中的每ー個接收自不同的車輛傳感器。實際的車輛轉向角度是基于一個或多個車輛參數值而計算的。方向盤角度偏移值是基于實際的車輛轉向角度和方向盤角度之間的差而計算的。當來自車輛傳感器的車輛參數值滿足ー個或多個相應的過濾條件閾值時，然后僅基于方向盤角度和方向盤角度偏移值來操作車輛轉向系統。通過考慮詳細的描述和附圖，本發明其它方面將變得顯而易見。
圖IA是在成角度的路面上運行的車輛的視圖。圖IB是在凸狀的路面上運行的車輛的視圖。圖2是按照本發明的一個實施例的連續的偏移校正模塊的示意圖。圖3是示出一種連續地計算車輛的方向盤偏移值的方法的流程圖。
具體實施例方式在詳細地解釋本發明的任何實施例之前，可以理解，本發明未將其應用限制于在下面的描述中提出的或在下面的附圖中示出的部件的結構和布置的細節。本發明能夠具有其它的實施例，并能夠以多種方法實施或執行。路面通常是不平的。路面的形狀和角度可能影響在路面上運行的車輛的運動。例如，圖IA示出朝向車輛的左側向下成角度的路面(或該路面是傾斜的，這樣右側的車輪高于左側的車輪)。重力將使在該成角度的路面上運行的車輛朝向左轉向。這樣，即使當車輛的方向盤被穩定地保持在中央位置吋，車輛也可能向左轉動。其它的路面形狀可能對車輛有相似的影響。例如，圖IB中示出的凸狀的路面將使車輛向右轉向。成角度的、凸狀的或其它的不平的路面可能對車輛操作者產生嚴重的危險。在圖 IA的成角度的道路上運行的車輛可能轉向到對向的交通。相似地，在圖IB的凸狀的路面上運行的車輛可能轉向而從道路側偏離。具有較陡的角度或傾斜的路面將對車輛的轉向角有更顯著的影響。圖2示出ー種用于連續地產生車輛的方向盤偏移角度的系統。方向盤偏移角度被添加至方向盤的相對角度，以控制車輪如何轉動。例如，如果道路是圖IA中示出的朝左向下成角度的，那么計算的方向盤偏移針對該道路形狀而進行調節。當方向盤被保持在中間位置吋，計算的偏移使得車輛轉向系統使車輛的車輪向右轉動，以補償由在成角度的路面上運行導致的影響。通過連續地更新偏移角度，車輛可以適應路面的形狀和角度的變化。這樣，該系統調節方向盤角度，從而操作者將不需要考慮路面的改變。該系統包括連續中心尋找(CCF)模塊200。CCF模塊200在圖2中被示出為接收各種輸入值并產生輸出的単獨的控制器。但是，在其它的實施例中，CCF模塊200可以通過其它的方式實現。例如，CCF模塊200可以被實現為在作為車輛系統的另一部分并且還執行附加功能的處理器或控制器上執行的計算機指令的子集(例如，子例程)。雖然CCF模塊200被實現為基于變化的道路狀況連續地更新方向盤角度偏移值， 但是當車輛正運行時改變方向盤角度偏移值不總是期望的或安全的。例如，如果車輛正在經歷高水平的加速(橫向或縱向)，那么突然改變的方向盤角度偏移可能將使得車輛難以操作。因此，CCF模塊200包括過濾條件模塊201。過濾條件模塊201接收ー組輸入條件， 并確定是否滿足期望調節方向盤偏移的條件。過濾條件模塊201監控和評估的條件在特定的實施例中可能不同。但是，在圖2示出的系統中，過濾條件模塊201接收速度參數值，其指示由速度傳感器203感測的車輛縱向速度(Vx)、來自橫向加速度傳感器205的橫向加速度(Ay)、來自縱向加速度傳感器207的縱向加速度(Αχ)、來自ー個或多個車輪速度傳感器209的車輪速度，以及來自橫擺角速度 (yawrate)傳感器211的橫擺角速度YR。在圖2示出的系統中，過濾條件模塊201還從車輛的電子穩定控制系統接受輸入。 電子穩定控制(ESC)系統是已知的，并響應于觀測的狀況(例如，車輛是否由于冰而滑動) 來調節車輛的ー個或多個車輪的運行。圖2中示出的過濾條件模塊201從ESC接收指示車輪速度信號是否被ESC補償的輸入213。過濾條件模塊201評估輸入，并確定是否期望調節方向盤角度偏移。在所示的系統中，過濾條件模塊201驗證輸入值滿足下面的表格1中概括的要求。但是，由過濾條件模塊201評估的閾值和輸入變量可以根據車輛的類型或車輛的期望性能特性而變化。因此， 在其它的實施例中，過濾條件模塊201可以監控其它不同的變量，并且可以將該變量和不同的閾值標準進行比較。
權利要求
1.一種用于連續地更新車輛轉向系統的方向盤角度偏移值以適應變化的道路狀況的設備，所述設備包括一個或多個處理器，所述ー個或多個處理器被配置為接收多個車輛參數值，每ー個車輛參數值來自不同的車輛傳感器；計算多個觀測的轉向角度值，每個轉向角度值基于所述多個車輛參數值中的一個或多個使用不同的計算方法來計算；基于所述多個觀測的轉向角度值來計算車輛轉向角度；基于方向盤角度和所計算的車輛轉向角度之間的差來計算方向盤角度偏移值；基于所述方向盤角度和所計算的方向盤角度偏移值來產生控制車輛轉向系統的命令信號；以及在所述車輛的整個連續運行期間，反復地基于后續多個觀測的轉向角度值來計算后續方向盤角度偏移值。
2.如權利要求1所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器還被配置為將所述多個車輛參數值中的一個或多個分別與相應的車輛狀況閾值進行比較；以及僅當所述多個車輛參數值中的所述ー個或多個均滿足相應的車輛狀況閾值吋，才基于所述方向盤角度和所計算的方向盤角度偏移來產生控制所述車輛轉向系統的所述命令信號。
3.如權利要求2所述的設備，其中，所述多個車輛參數值中的所述ー個或多個包括車輛速度值，并且所述相應的車輛狀況閾值包括車輛速度閾值，并且其中，僅當所述車輛速度小于車輛速度閾值吋，所述ー個或多個處理器才產生所述命令信號。
4.如權利要求1所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器還被配置為將所計算的方向盤角度偏移值與ー個或多個之前計算的方向盤角度偏移值進行比較；以及僅當所述方向盤角度偏移值的改變速率小于閾值時，才基于所述方向盤角度和所計算的方向盤角度偏移值來控制所述車輛轉向系統。
5.如權利要求1所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器還被配置為將所計算的方向盤角度偏移值與最大方向盤角度偏移值進行比較；以及僅當所計算的方向盤角度偏移值小于所述最大方向盤角度偏移值時，才基于所述方向盤角度和所計算的方向盤角度偏移值來控制所述車輛轉向系統。
6.如權利要求5所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器還被配置為當所計算的方向盤角度偏移值大于所述最大方向盤角度偏移值時，基于所述方向盤角度和所述最大方向盤角度偏移值來控制所述車輛轉向系統。
7.如權利要求5所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器還被配置為當所計算的方向盤角度偏移值大于所述最大方向盤角度偏移值時，基于所述方向盤角度和之前計算的方向盤角度偏移值來控制所述車輛轉向系統。
8.如權利要求1所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器通過以下方式來計算所述多個觀測的轉向角度值采用關注于不同的觀測的車輛參數的不同的基于模型的計算來計算每個觀測的轉向角度值。
9.如權利要求8所述的設備，其中，用于計算所述多個觀測的轉向角度值的所述基于模型的計算包括基于橫擺角速度模型的計算，其基于由橫擺角速度傳感器檢測的橫擺角速度來確定觀測的轉向角度值，基于前軸模型的計算，其基于由左前輪速度傳感器檢測的左前輪速度和由右前輪速度傳感器檢測的右前輪速度來確定觀測的轉向角度值，以及基于后軸模型的計算，其基于由左后輪速度傳感器檢測的左后輪速度和由右后輪速度傳感器檢測的右后輪速度來確定觀測的轉向角度值。
10.如權利要求9所述的設備，其中，所述ー個或多個處理器基于所述多個觀測的轉向角度值計算所述車輛轉向角度包括采用參考計算來計算所述車輛轉向角度，其中，所述參考計算基于ー個或多個觀測的車輛狀況向使用ー種所述基于模型的計算所計算的觀測的轉向角度值提供不同的權重。
11.如權利要求9所述的設備，其中，如果所述前軸的車輪不穩定，那么所述參考計算不向使用所述基于前軸模型的計算所確定的觀測的轉向角度值提供權重。
12.如權利要求9所述的設備，其中，如果所述后軸的車輪不穩定，那么所述參考計算不向使用所述基于后軸模型的計算所確定的觀測的轉向角度值提供權重。
13.—種連續地更新方向盤角度偏移值以適應變化的道路狀況的方法，所述方法包括接收多個車輛參數值，每ー個車輛參數值來自不同的車輛傳感器； 基于ー個或多個所述車輛參數值來計算實際的車輛轉向角度； 基于所述實際的車輛轉向角度和由方向盤角度傳感器檢測的方向盤角度之間的差來計算方向盤角度偏移值；將第ニー個或多個所述車輛參數值與ー個或多個過濾條件閾值進行比較，其中每個過濾條件閾值與ー個所述車輛參數值相對應；僅當所述第二一個或多個車輛參數值中的每ー個滿足相應的過濾條件閾值吋，才基于所述方向盤角度和所計算的方向盤角度偏移值來控制車輛轉向系統；以及在所述車輛的整個連續運行期間，反復地基于后續多個觀測的轉向角度值來計算后續方向盤角度偏移值。
全文摘要
一種連續地更新方向盤角度偏移值以適應變化的道路狀況的系統和方法。車輛控制系統接收多個車輛參數值，每一個車輛參數值來自不同的車輛傳感器。然后，該系統計算多個觀測的轉向角度值，每個轉向角度值基于多個車輛參數值中的一個或多個使用不同的計算方法來計算。然后，多個觀測的轉向角度值被用于計算車輛轉向角度。然后，基于方向盤角度和所計算的車輛轉向角度來計算方向盤角度偏移值。方向盤角度偏移值和方向盤角度被用于控制車輛的轉向系統。
文檔編號B62D113/00GK102530070SQ201110362098
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優先權日2010年10月15日
發明者D·范德盧格特, W·克利爾 申請人:羅伯特·博世有限公司