专利名称：针对方向盘角度偏移的连续校正的制作方法
针对方向盘角度偏移的连续校正
背景技术：
本发明涉及用于当在不平的路面运行时校正车辆的方向盘角度的系统。
发明内容
当车辆在成角度的或倾斜的路面上运行吋，重力可能使车辆向左或向右运动。这样，即使当车辆的方向盘保持在中央位置吋，车辆也可能不能保持沿直线方向行迸。其中， 本发明提供一种用于在车辆运行期间计算方向盘偏移值的方法和系统。只要满足限定的初始条件，该系统就连续地计算更新的方向盘偏移值，以适应变化的路面状況。在一个实施例中，本发明提供一种连续地更新方向盘角度偏移值以适应变化的道路状况的方法。车辆控制系统接收多个车辆參数值，每ー个车辆參数值来自不同的车辆传感器。然后该系统计算多个观测的转向角度值，每个观测的转向角度值基于多个车辆參数值中的ー个或多个使用不同的计算方法来计算。然后多个观测的转向角度值被用于计算车辆转向角度。然后基于方向盘角度和计算的车辆转向角度来计算方向盘角度偏移值。方向盘角度偏移值和方向盘角度被用于控制车辆的转向系统。在一些实施例中，该方法进ー步包括将ー个或多个车辆參数值与相应的车辆状况阈值进行比较。仅当每个车辆參数满足相应的车辆状况阈值时，计算的方向盘角度偏移值才被用于控制转向系统。在一些实施例中，方向盘角度偏移值的改变速率通过比较方向盘角度偏移与ー个或多个之前计算的方向盘角度偏移值来确定。然后基于计算的方向盘角度来控制车辆系统。在一些实施例中，方向盘角度偏移值与最大方向盘角度偏移值进行比较，并且仅当计算的方向盘角度偏移值小于最大方向盘角度偏移值时，才基于方向盘角度偏移来操作车辆转向系统。在另ー个实施例中，本发明提供了一种连续地更新方向盘角度偏移值以适应变化的道路状况的方法。多个车辆參数值中的每ー个接收自不同的车辆传感器。实际的车辆转向角度是基于一个或多个车辆參数值而计算的。方向盘角度偏移值是基于实际的车辆转向角度和方向盘角度之间的差而计算的。当来自车辆传感器的车辆參数值满足ー个或多个相应的过滤条件阈值时，然后仅基于方向盘角度和方向盘角度偏移值来操作车辆转向系统。通过考虑详细的描述和附图，本发明其它方面将变得显而易见。
图IA是在成角度的路面上运行的车辆的视图。图IB是在凸状的路面上运行的车辆的视图。图2是按照本发明的一个实施例的连续的偏移校正模块的示意图。图3是示出一种连续地计算车辆的方向盘偏移值的方法的流程图。
具体实施例方式在详细地解释本发明的任何实施例之前，可以理解，本发明未将其应用限制于在下面的描述中提出的或在下面的附图中示出的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其它的实施例，并能够以多种方法实施或执行。路面通常是不平的。路面的形状和角度可能影响在路面上运行的车辆的运动。例如，图IA示出朝向车辆的左侧向下成角度的路面(或该路面是倾斜的，这样右侧的车轮高于左侧的车轮)。重力将使在该成角度的路面上运行的车辆朝向左转向。这样，即使当车辆的方向盘被稳定地保持在中央位置吋，车辆也可能向左转动。其它的路面形状可能对车辆有相似的影响。例如，图IB中示出的凸状的路面将使车辆向右转向。成角度的、凸状的或其它的不平的路面可能对车辆操作者产生严重的危险。在图 IA的成角度的道路上运行的车辆可能转向到对向的交通。相似地，在图IB的凸状的路面上运行的车辆可能转向而从道路侧偏离。具有较陡的角度或倾斜的路面将对车辆的转向角有更显著的影响。图2示出ー种用于连续地产生车辆的方向盘偏移角度的系统。方向盘偏移角度被添加至方向盘的相对角度，以控制车轮如何转动。例如，如果道路是图IA中示出的朝左向下成角度的，那么计算的方向盘偏移针对该道路形状而进行调节。当方向盘被保持在中间位置吋，计算的偏移使得车辆转向系统使车辆的车轮向右转动，以补偿由在成角度的路面上运行导致的影响。通过连续地更新偏移角度，车辆可以适应路面的形状和角度的变化。这样，该系统调节方向盘角度，从而操作者将不需要考虑路面的改变。该系统包括连续中心寻找(CCF)模块200。CCF模块200在图2中被示出为接收各种输入值并产生输出的単独的控制器。但是，在其它的实施例中，CCF模块200可以通过其它的方式实现。例如，CCF模块200可以被实现为在作为车辆系统的另一部分并且还执行附加功能的处理器或控制器上执行的计算机指令的子集(例如，子例程)。虽然CCF模块200被实现为基于变化的道路状况连续地更新方向盘角度偏移值， 但是当车辆正运行时改变方向盘角度偏移值不总是期望的或安全的。例如，如果车辆正在经历高水平的加速(横向或纵向)，那么突然改变的方向盘角度偏移可能将使得车辆难以操作。因此，CCF模块200包括过滤条件模块201。过滤条件模块201接收ー组输入条件， 并确定是否满足期望调节方向盘偏移的条件。过滤条件模块201监控和评估的条件在特定的实施例中可能不同。但是，在图2示出的系统中，过滤条件模块201接收速度參数值，其指示由速度传感器203感测的车辆纵向速度(Vx)、来自横向加速度传感器205的横向加速度(Ay)、来自纵向加速度传感器207的纵向加速度(Αχ)、来自ー个或多个车轮速度传感器209的车轮速度，以及来自横摆角速度 (yawrate)传感器211的横摆角速度YR。在图2示出的系统中，过滤条件模块201还从车辆的电子稳定控制系统接受输入。 电子稳定控制(ESC)系统是已知的，并响应于观测的状况(例如，车辆是否由于冰而滑动) 来调节车辆的ー个或多个车轮的运行。图2中示出的过滤条件模块201从ESC接收指示车轮速度信号是否被ESC补偿的输入213。过滤条件模块201评估输入，并确定是否期望调节方向盘角度偏移。在所示的系统中，过滤条件模块201验证输入值满足下面的表格1中概括的要求。但是，由过滤条件模块201评估的阈值和输入变量可以根据车辆的类型或车辆的期望性能特性而变化。因此， 在其它的实施例中，过滤条件模块201可以监控其它不同的变量，并且可以将该变量和不同的阈值标准进行比较。
权利要求
1.一种用于连续地更新车辆转向系统的方向盘角度偏移值以适应变化的道路状况的设备，所述设备包括一个或多个处理器，所述ー个或多个处理器被配置为接收多个车辆參数值，每ー个车辆參数值来自不同的车辆传感器；计算多个观测的转向角度值，每个转向角度值基于所述多个车辆參数值中的一个或多个使用不同的计算方法来计算；基于所述多个观测的转向角度值来计算车辆转向角度；基于方向盘角度和所计算的车辆转向角度之间的差来计算方向盘角度偏移值；基于所述方向盘角度和所计算的方向盘角度偏移值来产生控制车辆转向系统的命令信号；以及在所述车辆的整个连续运行期间，反复地基于后续多个观测的转向角度值来计算后续方向盘角度偏移值。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器还被配置为将所述多个车辆參数值中的一个或多个分别与相应的车辆状况阈值进行比较；以及仅当所述多个车辆參数值中的所述ー个或多个均满足相应的车辆状况阈值吋，才基于所述方向盘角度和所计算的方向盘角度偏移来产生控制所述车辆转向系统的所述命令信号。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述多个车辆參数值中的所述ー个或多个包括车辆速度值，并且所述相应的车辆状况阈值包括车辆速度阈值，并且其中，仅当所述车辆速度小于车辆速度阈值吋，所述ー个或多个处理器才产生所述命令信号。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器还被配置为将所计算的方向盘角度偏移值与ー个或多个之前计算的方向盘角度偏移值进行比较；以及仅当所述方向盘角度偏移值的改变速率小于阈值时，才基于所述方向盘角度和所计算的方向盘角度偏移值来控制所述车辆转向系统。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器还被配置为将所计算的方向盘角度偏移值与最大方向盘角度偏移值进行比较；以及仅当所计算的方向盘角度偏移值小于所述最大方向盘角度偏移值时，才基于所述方向盘角度和所计算的方向盘角度偏移值来控制所述车辆转向系统。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器还被配置为当所计算的方向盘角度偏移值大于所述最大方向盘角度偏移值时，基于所述方向盘角度和所述最大方向盘角度偏移值来控制所述车辆转向系统。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器还被配置为当所计算的方向盘角度偏移值大于所述最大方向盘角度偏移值时，基于所述方向盘角度和之前计算的方向盘角度偏移值来控制所述车辆转向系统。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器通过以下方式来计算所述多个观测的转向角度值采用关注于不同的观测的车辆參数的不同的基于模型的计算来计算每个观测的转向角度值。
9.如权利要求8所述的设备，其中，用于计算所述多个观测的转向角度值的所述基于模型的计算包括基于横摆角速度模型的计算，其基于由横摆角速度传感器检测的横摆角速度来确定观测的转向角度值，基于前轴模型的计算，其基于由左前轮速度传感器检测的左前轮速度和由右前轮速度传感器检测的右前轮速度来确定观测的转向角度值，以及基于后轴模型的计算，其基于由左后轮速度传感器检测的左后轮速度和由右后轮速度传感器检测的右后轮速度来确定观测的转向角度值。
10.如权利要求9所述的设备，其中，所述ー个或多个处理器基于所述多个观测的转向角度值计算所述车辆转向角度包括采用參考计算来计算所述车辆转向角度，其中，所述參考计算基于ー个或多个观测的车辆状况向使用ー种所述基于模型的计算所计算的观测的转向角度值提供不同的权重。
11.如权利要求9所述的设备，其中，如果所述前轴的车轮不稳定，那么所述參考计算不向使用所述基于前轴模型的计算所确定的观测的转向角度值提供权重。
12.如权利要求9所述的设备，其中，如果所述后轴的车轮不稳定，那么所述參考计算不向使用所述基于后轴模型的计算所确定的观测的转向角度值提供权重。
13.—种连续地更新方向盘角度偏移值以适应变化的道路状况的方法，所述方法包括接收多个车辆參数值，每ー个车辆參数值来自不同的车辆传感器； 基于ー个或多个所述车辆參数值来计算实际的车辆转向角度； 基于所述实际的车辆转向角度和由方向盘角度传感器检测的方向盘角度之间的差来计算方向盘角度偏移值；将第ニー个或多个所述车辆參数值与ー个或多个过滤条件阈值进行比较，其中每个过滤条件阈值与ー个所述车辆參数值相对应；仅当所述第二一个或多个车辆參数值中的每ー个满足相应的过滤条件阈值吋，才基于所述方向盘角度和所计算的方向盘角度偏移值来控制车辆转向系统；以及在所述车辆的整个连续运行期间，反复地基于后续多个观测的转向角度值来计算后续方向盘角度偏移值。
全文摘要
一种连续地更新方向盘角度偏移值以适应变化的道路状况的系统和方法。车辆控制系统接收多个车辆参数值，每一个车辆参数值来自不同的车辆传感器。然后，该系统计算多个观测的转向角度值，每个转向角度值基于多个车辆参数值中的一个或多个使用不同的计算方法来计算。然后，多个观测的转向角度值被用于计算车辆转向角度。然后，基于方向盘角度和所计算的车辆转向角度来计算方向盘角度偏移值。方向盘角度偏移值和方向盘角度被用于控制车辆的转向系统。
文档编号B62D113/00GK102530070SQ201110362098
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年10月15日
发明者D·范德卢格特, W·克利尔 申请人:罗伯特·博世有限公司