專(zhuān)利名稱(chēng)：針對(duì)方向盤(pán)角度偏移的連續(xù)校正的制作方法
針對(duì)方向盤(pán)角度偏移的連續(xù)校正
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于當(dāng)在不平的路面運(yùn)行時(shí)校正車(chē)輛的方向盤(pán)角度的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)車(chē)輛在成角度的或傾斜的路面上運(yùn)行吋，重力可能使車(chē)輛向左或向右運(yùn)動(dòng)。這樣，即使當(dāng)車(chē)輛的方向盤(pán)保持在中央位置吋，車(chē)輛也可能不能保持沿直線方向行迸。其中， 本發(fā)明提供一種用于在車(chē)輛運(yùn)行期間計(jì)算方向盤(pán)偏移值的方法和系統(tǒng)。只要滿足限定的初始條件，該系統(tǒng)就連續(xù)地計(jì)算更新的方向盤(pán)偏移值，以適應(yīng)變化的路面狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種連續(xù)地更新方向盤(pán)角度偏移值以適應(yīng)變化的道路狀況的方法。車(chē)輛控制系統(tǒng)接收多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值，每ー個(gè)車(chē)輛參數(shù)值來(lái)自不同的車(chē)輛傳感器。然后該系統(tǒng)計(jì)算多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值，每個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值基于多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的ー個(gè)或多個(gè)使用不同的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算。然后多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值被用于計(jì)算車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度。然后基于方向盤(pán)角度和計(jì)算的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度來(lái)計(jì)算方向盤(pán)角度偏移值。方向盤(pán)角度偏移值和方向盤(pán)角度被用于控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)ー步包括將ー個(gè)或多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值與相應(yīng)的車(chē)輛狀況閾值進(jìn)行比較。僅當(dāng)每個(gè)車(chē)輛參數(shù)滿足相應(yīng)的車(chē)輛狀況閾值時(shí)，計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值才被用于控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，方向盤(pán)角度偏移值的改變速率通過(guò)比較方向盤(pán)角度偏移與ー個(gè)或多個(gè)之前計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)確定。然后基于計(jì)算的方向盤(pán)角度來(lái)控制車(chē)輛系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，方向盤(pán)角度偏移值與最大方向盤(pán)角度偏移值進(jìn)行比較，并且僅當(dāng)計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值小于最大方向盤(pán)角度偏移值時(shí)，才基于方向盤(pán)角度偏移來(lái)操作車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在另ー個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種連續(xù)地更新方向盤(pán)角度偏移值以適應(yīng)變化的道路狀況的方法。多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的每ー個(gè)接收自不同的車(chē)輛傳感器。實(shí)際的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度是基于一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值而計(jì)算的。方向盤(pán)角度偏移值是基于實(shí)際的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度和方向盤(pán)角度之間的差而計(jì)算的。當(dāng)來(lái)自車(chē)輛傳感器的車(chē)輛參數(shù)值滿足ー個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的過(guò)濾條件閾值時(shí)，然后僅基于方向盤(pán)角度和方向盤(pán)角度偏移值來(lái)操作車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。通過(guò)考慮詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明其它方面將變得顯而易見(jiàn)。


圖IA是在成角度的路面上運(yùn)行的車(chē)輛的視圖。圖IB是在凸?fàn)畹穆访嫔线\(yùn)行的車(chē)輛的視圖。圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的連續(xù)的偏移校正模塊的示意圖。圖3是示出一種連續(xù)地計(jì)算車(chē)輛的方向盤(pán)偏移值的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，可以理解，本發(fā)明未將其應(yīng)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(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它的實(shí)施例，并能夠以多種方法實(shí)施或執(zhí)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(yùn)行的車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)。例如，圖IA示出朝向車(chē)輛的左側(cè)向下成角度的路面(或該路面是傾斜的，這樣右側(cè)的車(chē)輪高于左側(cè)的車(chē)輪)。重力將使在該成角度的路面上運(yùn)行的車(chē)輛朝向左轉(zhuǎn)向。這樣，即使當(dāng)車(chē)輛的方向盤(pán)被穩(wěn)定地保持在中央位置吋，車(chē)輛也可能向左轉(zhuǎn)動(dòng)。其它的路面形狀可能對(duì)車(chē)輛有相似的影響。例如，圖IB中示出的凸?fàn)畹穆访鎸⑹管?chē)輛向右轉(zhuǎn)向。成角度的、凸?fàn)畹幕蚱渌牟黄降穆访婵赡軐?duì)車(chē)輛操作者產(chǎn)生嚴(yán)重的危險(xiǎn)。在圖 IA的成角度的道路上運(yùn)行的車(chē)輛可能轉(zhuǎn)向到對(duì)向的交通。相似地，在圖IB的凸?fàn)畹穆访嫔线\(yùn)行的車(chē)輛可能轉(zhuǎn)向而從道路側(cè)偏離。具有較陡的角度或傾斜的路面將對(duì)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角有更顯著的影響。圖2示出ー種用于連續(xù)地產(chǎn)生車(chē)輛的方向盤(pán)偏移角度的系統(tǒng)。方向盤(pán)偏移角度被添加至方向盤(pán)的相對(duì)角度，以控制車(chē)輪如何轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，如果道路是圖IA中示出的朝左向下成角度的，那么計(jì)算的方向盤(pán)偏移針對(duì)該道路形狀而進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)方向盤(pán)被保持在中間位置吋，計(jì)算的偏移使得車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使車(chē)輛的車(chē)輪向右轉(zhuǎn)動(dòng)，以補(bǔ)償由在成角度的路面上運(yùn)行導(dǎo)致的影響。通過(guò)連續(xù)地更新偏移角度，車(chē)輛可以適應(yīng)路面的形狀和角度的變化。這樣，該系統(tǒng)調(diào)節(jié)方向盤(pán)角度，從而操作者將不需要考慮路面的改變。該系統(tǒng)包括連續(xù)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(chǎn)生輸出的単獨(dú)的控制器。但是，在其它的實(shí)施例中，CCF模塊200可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，CCF模塊200可以被實(shí)現(xiàn)為在作為車(chē)輛系統(tǒng)的另一部分并且還執(zhí)行附加功能的處理器或控制器上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令的子集(例如，子例程)。雖然CCF模塊200被實(shí)現(xiàn)為基于變化的道路狀況連續(xù)地更新方向盤(pán)角度偏移值， 但是當(dāng)車(chē)輛正運(yùn)行時(shí)改變方向盤(pán)角度偏移值不總是期望的或安全的。例如，如果車(chē)輛正在經(jīng)歷高水平的加速(橫向或縱向)，那么突然改變的方向盤(pán)角度偏移可能將使得車(chē)輛難以操作。因此，CCF模塊200包括過(guò)濾條件模塊201。過(guò)濾條件模塊201接收ー組輸入條件， 并確定是否滿足期望調(diào)節(jié)方向盤(pán)偏移的條件。過(guò)濾條件模塊201監(jiān)控和評(píng)估的條件在特定的實(shí)施例中可能不同。但是，在圖2示出的系統(tǒng)中，過(guò)濾條件模塊201接收速度參數(shù)值，其指示由速度傳感器203感測(cè)的車(chē)輛縱向速度(Vx)、來(lái)自橫向加速度傳感器205的橫向加速度(Ay)、來(lái)自縱向加速度傳感器207的縱向加速度(Αχ)、來(lái)自ー個(gè)或多個(gè)車(chē)輪速度傳感器209的車(chē)輪速度，以及來(lái)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(tǒng)中，過(guò)濾條件模塊201還從車(chē)輛的電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)接受輸入。 電子穩(wěn)定控制(ESC)系統(tǒng)是已知的，并響應(yīng)于觀測(cè)的狀況(例如，車(chē)輛是否由于冰而滑動(dòng)) 來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)輛的ー個(gè)或多個(gè)車(chē)輪的運(yùn)行。圖2中示出的過(guò)濾條件模塊201從ESC接收指示車(chē)輪速度信號(hào)是否被ESC補(bǔ)償?shù)妮斎?13。過(guò)濾條件模塊201評(píng)估輸入，并確定是否期望調(diào)節(jié)方向盤(pán)角度偏移。在所示的系統(tǒng)中，過(guò)濾條件模塊201驗(yàn)證輸入值滿足下面的表格1中概括的要求。但是，由過(guò)濾條件模塊201評(píng)估的閾值和輸入變量可以根據(jù)車(chē)輛的類(lèi)型或車(chē)輛的期望性能特性而變化。因此， 在其它的實(shí)施例中，過(guò)濾條件模塊201可以監(jiān)控其它不同的變量，并且可以將該變量和不同的閾值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)地更新車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤(pán)角度偏移值以適應(yīng)變化的道路狀況的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)處理器，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器被配置為接收多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值，每ー個(gè)車(chē)輛參數(shù)值來(lái)自不同的車(chē)輛傳感器；計(jì)算多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值，每個(gè)轉(zhuǎn)向角度值基于所述多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的一個(gè)或多個(gè)使用不同的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算；基于所述多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值來(lái)計(jì)算車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度；基于方向盤(pán)角度和所計(jì)算的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度之間的差來(lái)計(jì)算方向盤(pán)角度偏移值；基于所述方向盤(pán)角度和所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)產(chǎn)生控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的命令信號(hào)；以及在所述車(chē)輛的整個(gè)連續(xù)運(yùn)行期間，反復(fù)地基于后續(xù)多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值來(lái)計(jì)算后續(xù)方向盤(pán)角度偏移值。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器還被配置為將所述多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的一個(gè)或多個(gè)分別與相應(yīng)的車(chē)輛狀況閾值進(jìn)行比較；以及僅當(dāng)所述多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的所述ー個(gè)或多個(gè)均滿足相應(yīng)的車(chē)輛狀況閾值吋，才基于所述方向盤(pán)角度和所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移來(lái)產(chǎn)生控制所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的所述命令信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的所述ー個(gè)或多個(gè)包括車(chē)輛速度值，并且所述相應(yīng)的車(chē)輛狀況閾值包括車(chē)輛速度閾值，并且其中，僅當(dāng)所述車(chē)輛速度小于車(chē)輛速度閾值吋，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器才產(chǎn)生所述命令信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器還被配置為將所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值與ー個(gè)或多個(gè)之前計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值進(jìn)行比較；以及僅當(dāng)所述方向盤(pán)角度偏移值的改變速率小于閾值時(shí)，才基于所述方向盤(pán)角度和所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)控制所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器還被配置為將所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值與最大方向盤(pán)角度偏移值進(jìn)行比較；以及僅當(dāng)所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值小于所述最大方向盤(pán)角度偏移值時(shí)，才基于所述方向盤(pán)角度和所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)控制所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器還被配置為當(dāng)所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值大于所述最大方向盤(pán)角度偏移值時(shí)，基于所述方向盤(pán)角度和所述最大方向盤(pán)角度偏移值來(lái)控制所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器還被配置為當(dāng)所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值大于所述最大方向盤(pán)角度偏移值時(shí)，基于所述方向盤(pán)角度和之前計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)控制所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器通過(guò)以下方式來(lái)計(jì)算所述多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值采用關(guān)注于不同的觀測(cè)的車(chē)輛參數(shù)的不同的基于模型的計(jì)算來(lái)計(jì)算每個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，用于計(jì)算所述多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值的所述基于模型的計(jì)算包括基于橫擺角速度模型的計(jì)算，其基于由橫擺角速度傳感器檢測(cè)的橫擺角速度來(lái)確定觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值，基于前軸模型的計(jì)算，其基于由左前輪速度傳感器檢測(cè)的左前輪速度和由右前輪速度傳感器檢測(cè)的右前輪速度來(lái)確定觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值，以及基于后軸模型的計(jì)算，其基于由左后輪速度傳感器檢測(cè)的左后輪速度和由右后輪速度傳感器檢測(cè)的右后輪速度來(lái)確定觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述ー個(gè)或多個(gè)處理器基于所述多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值計(jì)算所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度包括采用參考計(jì)算來(lái)計(jì)算所述車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度，其中，所述參考計(jì)算基于ー個(gè)或多個(gè)觀測(cè)的車(chē)輛狀況向使用ー種所述基于模型的計(jì)算所計(jì)算的觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值提供不同的權(quán)重。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，如果所述前軸的車(chē)輪不穩(wěn)定，那么所述參考計(jì)算不向使用所述基于前軸模型的計(jì)算所確定的觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值提供權(quán)重。
12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，如果所述后軸的車(chē)輪不穩(wěn)定，那么所述參考計(jì)算不向使用所述基于后軸模型的計(jì)算所確定的觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值提供權(quán)重。
13.—種連續(xù)地更新方向盤(pán)角度偏移值以適應(yīng)變化的道路狀況的方法，所述方法包括接收多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值，每ー個(gè)車(chē)輛參數(shù)值來(lái)自不同的車(chē)輛傳感器； 基于ー個(gè)或多個(gè)所述車(chē)輛參數(shù)值來(lái)計(jì)算實(shí)際的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度； 基于所述實(shí)際的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度和由方向盤(pán)角度傳感器檢測(cè)的方向盤(pán)角度之間的差來(lái)計(jì)算方向盤(pán)角度偏移值；將第ニー個(gè)或多個(gè)所述車(chē)輛參數(shù)值與ー個(gè)或多個(gè)過(guò)濾條件閾值進(jìn)行比較，其中每個(gè)過(guò)濾條件閾值與ー個(gè)所述車(chē)輛參數(shù)值相對(duì)應(yīng)；僅當(dāng)所述第二一個(gè)或多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的每ー個(gè)滿足相應(yīng)的過(guò)濾條件閾值吋，才基于所述方向盤(pán)角度和所計(jì)算的方向盤(pán)角度偏移值來(lái)控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；以及在所述車(chē)輛的整個(gè)連續(xù)運(yùn)行期間，反復(fù)地基于后續(xù)多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值來(lái)計(jì)算后續(xù)方向盤(pán)角度偏移值。
全文摘要
一種連續(xù)地更新方向盤(pán)角度偏移值以適應(yīng)變化的道路狀況的系統(tǒng)和方法。車(chē)輛控制系統(tǒng)接收多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值，每一個(gè)車(chē)輛參數(shù)值來(lái)自不同的車(chē)輛傳感器。然后，該系統(tǒng)計(jì)算多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值，每個(gè)轉(zhuǎn)向角度值基于多個(gè)車(chē)輛參數(shù)值中的一個(gè)或多個(gè)使用不同的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算。然后，多個(gè)觀測(cè)的轉(zhuǎn)向角度值被用于計(jì)算車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度。然后，基于方向盤(pán)角度和所計(jì)算的車(chē)輛轉(zhuǎn)向角度來(lái)計(jì)算方向盤(pán)角度偏移值。方向盤(pán)角度偏移值和方向盤(pán)角度被用于控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B62D113/00GK102530070SQ201110362098
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者D·范德盧格特, W·克利爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司