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    • 专利摘要:
    Bei dem Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, das ein elektronisches Lenksystem (10) mit verbesserter Gierstabilität aufweist, während einer Gierbewegungsstörung, werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt: DOLLAR A - Erfassen (112) eines Lenkradwinkels, einer Geschwindigkeit und einer Gierrate bzw. -geschwindigkeit des Fahrzeugs; DOLLAR A - Erzeugen eines Lenkwinkelsignals des elektronischen Lenksystems, wobei das Lenkwinkelsignal einen Lenkwinkel, beruhend auf Lenkradwinkel und Lenkverhältnis, darstellt; DOLLAR A - Erzeugen (116) eines zusätzlichen Radwinkelsignals, das einen zusätzlichen Radwinkel anzeigt, um die Gierbewegungsstörung zu kompensieren; DOLLAR A - Erzeugen (118) eines Radwinkelsignals, das einen Radwinkel anzeigt, wobei der Radwinkel auf dem zusätzlichen Radwinkel und dem Lenkradwinkel vor einer vorbestimmten Zeitspanne beruht; und DOLLAR A - Aufbringen (120) eines Drehmoments auf die Räder, um die Räder entsprechend dem Radwinkel zu bewegen.In the method for controlling a vehicle having an electronic steering system (10) with improved yaw stability during a yaw movement disturbance, the following method steps are carried out: DOLLAR A - Detecting (112) a steering wheel angle, a speed and a yaw rate or speed of the vehicle; DOLLAR A - generating a steering angle signal of the electronic steering system, the steering angle signal representing a steering angle based on the steering wheel angle and steering ratio; DOLLAR A - generating (116) an additional wheel angle signal indicative of an additional wheel angle to compensate for the yaw motion disturbance; DOLLAR A - generating (118) a wheel angle signal indicative of a wheel angle, the wheel angle based on the additional wheel angle and the steering wheel angle prior to a predetermined period of time; and DOLLAR A - applying (120) torque to the wheels to move the wheels according to the wheel angle.
    公开号:DE102004006387A1
    申请号:DE200410006387
    申请日:2004-02-09
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Bing Dublin Zheng
    申请人:Visteon Global Technologies Inc；
    IPC主号:B62D6-00
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung beziehtsich auf Systeme und Verfahren zum Steuern bzw. Kontrollieren bzw.Regeln (im folgenden Steuern genannt) eines Fahrzeugs mit einerverbesserten Gierstabilitätseigenschaftfür eineGierbewegungsstörungdes Fahrzeugs.The present invention relatessystems and processes for controlling or checking orRules (hereinafter referred to as taxes) of a vehicle with oneimproved yaw stability propertyfor oneGreed movement disorderof the vehicle.
    [0002] Elektrische bzw. elektronische Lenksystemebzw. Lenkung-durch-Draht- bzw.-Kabel-Systeme ("steer-by-wiresystems") sind inder Kraftfahrzeugindustrie bekannt. Elektronische Lenksysteme ersetzenmechanische Verbindungen bzw. Kraftübertragungen zwischen einemLenkrad und Fahrbahn- bzw.Laufrädern (imfolgenden Rädergenannt) eines Fahrzeugs durch elektrische Drähte bzw. Kabel und elektronischeKomponenten. Die mechanischen Verbindungen zwischen den Laufrädern werdenbeseitigt und durch Komponenten, zum Beispiel Radaktuatoren, Radpositionssensoren,leistungselektrische Antriebe bzw. Treiber ("power electric drivers") und eine elektronischeSteuer- bzw. Regeleinheit ersetzt.Electric or electronic steering systemsor steering by wire or-Cable systems ("steer-by-wiresystems ") are inknown to the automotive industry. Replace electronic steering systemsmechanical connections or power transmission between oneSteering wheel and road orWheels (imfollowing wheelscalled) a vehicle by electrical wires or cables and electronicComponents. The mechanical connections between the wheels are madeeliminated and by components, for example wheel actuators, wheel position sensors,Power electric drives and an electronicControl unit replaced.
    [0003] Obwohl viele elektronische Lenksystemeausreichend sind, könnenbei sol chen Systemen Verbesserungen durchgeführt werden. Beispielsweisekann währendeines normalen Betriebs ein Fahrzeug mit einem elektronischen Lenksystemeine Gierbewegungsstörungerfahren, die durch Verlust von Reifenluftdruck, Bremsen auf vereistenFahrbahnen oder Seitenwind verursacht ist. Die Gierbewegungsstörung kannunerwartete Antriebsbedingungen des Fahrzeuges verursachen, welchevon dem Fahrer verlangen, beim Manövrieren des Fahrzeugs zurück zu einemnormalen Antriebszustand in unerwünschter Weise Aktionen zu unternehmen. Diesist nachteilig.Although many electronic steering systemsare sufficientimprovements are made in such systems. For examplecan duringa vehicle with an electronic steering system during normal operationa yaw motion disorderexperienced by loss of tire air pressure, braking on icyLanes or cross wind is caused. The yaw movement disorder cancause unexpected drive conditions of the vehicle, whichrequire the driver to maneuver the vehicle back to oneto take normal drive state actions in an undesirable manner. Thisis disadvantageous.
    [0004] Folglich ist es ein Gesichtspunktder vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugsmit einem elektronischen Lenksystem mit gesteigerter bzw. verbesserterGierstabilitätwährendeiner Gierbewegungsstörungzu schaffen, wobei das Verfahren eine Gierstabilitätssteuerungsstrategiebeinhaltet, um einen Fahrer des Fahrzeugs zu unterstützen, dieGierbewegungsstörungzu kompensieren.Hence, it is a point of viewof the present invention, a method for controlling a vehiclewith an electronic steering system with increased or improvedyaw stabilitywhilea yaw motion disorderto create, the method being a yaw stability control strategyincludes to assist a driver of the vehicle whoGreed movement disorderto compensate.
    [0005] Es ist ein anderer Gesichtspunktder vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugsmit einem elektronischen Lenksystem mit gesteigerter bzw. verbesserterGierstabilitätwährendeiner Gierbewegungsstörungzu schaffen, wobei das elektronische Lenksystem ein Lenken vor einerReaktionszeit eines Fahrers steuert bzw. kontrolliert, während esdem Fahrer die Gesamtautoritätbzw. Fähigkeitder Lenkungssteuerung währendder Reaktionszeit lässt.It is a different point of viewof the present invention, a method for controlling a vehiclewith an electronic steering system with increased or improvedyaw stabilitywhilea yaw motion disorderto create, the electronic steering system steering in front of aA driver's response time controls while controllingthe overall authority to the driveror abilitythe steering control duringthe response time leaves.
    [0006] In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahrenein Erfassen eines Lenkradwinkels, einer Geschwindigkeit, einerGierrate des Fahrzeugs und ein Erzeugen eines Lenkwinkelsignalsdes elektronischen Lenksystems. Das Lenkwinkelsignal zeigt einenLenkwinkel an, der auf dem Lenkverhältnis des Fahrzeugs, dem Lenkradwinkelund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs be ruht. Das Verfahren beinhaltetferner ein Erzeugen eines zusätzlichenbzw. gesonderten Fahrbahn- bzw. Radwinkelsignals, das einen zusätzlichenRadwinkel anzeigt, um die Gierbewegungsstörung unter Verwendung einerverstärkungsgeplanten,Proportional-Integral-Steuer- bzw. Regelstrategie und einer augenblicklichenProportional-Integral-Steuer- bzw. -Regelstrategie zu kompensieren.Vor einem vorbestimmten Zeitverlauf bzw. Zeitspanne wird ein Radwinkeldes Fahrzeugs bestimmt und er beruht auf dem zusätzlichen Radwinkelsignal undeinem Lenkradwinkelsignal. Nach dem vorbestimmten Zeitverlauf beruhtder Radwinkel auf dem Lenkradwinkelsignal allein. Das Verfahren beinhaltetferner Aufbringen eines Drehmoments auf die Laufräder, umdie Laufräderkonsistent bzw. gleichbleibend mit dem Radwinkelsignal zu bewegen.In one embodiment, the method includesdetecting a steering wheel angle, a speed, oneYaw rate of the vehicle and generating a steering angle signalof the electronic steering system. The steering angle signal shows oneSteering angle based on the steering ratio of the vehicle, the steering wheel angleand the speed of the vehicle is resting. The process includesfurther generating an additional oneor separate road or wheel angle signal that an additionalWheel angle indicates using a yaw motion disorderreinforcement planned,Proportional-integral control strategy and a current oneTo compensate proportional-integral control strategy.A wheel angle is determined before a predetermined course of time or time spanof the vehicle and it is based on the additional wheel angle signal anda steering wheel angle signal. Based on the predetermined course of timethe wheel angle on the steering wheel angle signal alone. The process includesfurther applying torque to the impellers tothe wheelsto move consistently or consistently with the wheel angle signal.
    [0007] Weitere Gesichtspunkte, Merkmaleund Vorteile der Erfindung werden bei Berücksichtigung der nachfolgendenBeschreibung und der beigefügtenAnsprücheoffensichtlich, wenn in Verbindung mit der beigefügten Zeichnunggesehen. In der Zeichnung zeigenOther aspects, characteristicsand advantages of the invention will become apparent when considering the followingDescription and the attachedExpectationsobviously when taken in conjunction with the accompanying drawingseen. Show in the drawing
    [0008] 1 eineschematische Darstellung einer Anordnung bzw. Ausgestaltung für eine elektronische Fahrzeug-Lenksystemanordnungin Übereinstimmungmit einer Ausführungsformder vorliegenden Erfindung; 1 is a schematic representation of an arrangement or configuration for an electronic vehicle steering system arrangement in accordance with an embodiment of the present invention;
    [0009] 2 einBlockschaltbild eines elektronischen Lenk-Steuer- bzw. – Kontrollsystemsmit einer verstärkungsgeplantenProportional-Integral-Steuer-bzw. -Regelstrategie und einer augenblicklichen Proportional-Integral-Steuer-bzw. -Regelstrategie in Übereinstimmungmit einer Ausführungsformder vorliegenden Erfindung; und 2 1 is a block diagram of an electronic steering control system with a gain-planned proportional-integral control strategy and an instantaneous proportional-integral control strategy in accordance with an embodiment of the present invention; and
    [0010] 3 einFlussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuernbzw. Kontrollieren eines Fahrzeugs mit dem elektronischen Lenksystemnach 1 und zum Implementierender Steuerstrategie in 2 miteiner verbesserten Gierstabilitätseigen schaftwährendeiner Gierbewegungsstörungdes Fahrzeugs. 3 a flowchart to illustrate a method for controlling a vehicle with the electronic steering system according to 1 and to implement the control strategy in 2 with an improved yaw stability property during a yaw movement disturbance of the vehicle.
    [0011] Die vorliegende Erfindung gibt allgemeinein System und ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs während einerGierbewegungsstörungan, währendeinem Fahrer des Fahrzeugs die Gesamtautorität der Lenksteueraktivitäten verbleibt.Dies wird durch Aktivieren einer gesteigerten Gierkompensationssystem-Stabilitätseigenschaftdes elektronischen Lenksystems zeitlich vor einer möglichenmenschlichen Reaktionszeit auf eine Gierbewegungsstörung desFahrzeugs durchgeführt.Diese Eigenschaft erlaubt es dem System, die Gierbewegungsstörung zukompensieren, welche in typischer Weise durch Verlust von Reifenluftdruck,Bremsen auf vereisten Straßenbzw. Fahrbahnen oder Seitenwind verursacht wird und andernfallsden Fahrer in einem unerwünschtenZustand bzw. Bedingung lassen würde,denn sonst müssteer das Fahrzeug zurückzu einem typischen Antriebszustand bzw. -bedingung manövrieren.Die Steuerungswirkungen werden nach einem vorbestimmten Zeitverlaufvor der menschlichen Reaktionszeit vermindert oder gedämpft, umes dem Fahrer zu erlauben, die Gesamtautorität der Lenksteuerungsaktivitäten während dermenschlichen Reaktionszeit aufrechtzuerhalten.The present invention generally provides a system and method for controlling a vehicle during a yaw motion disorder while a driver of the vehicle remains with the overall authority of the steering control activities. This is activated by activating an increased yaw compensation system stability property of the electronic steering system before a possible human reaction time to a yaw movement disturbance of the vehicle. This feature allows the system to compensate for the yaw motion disruption typically caused by loss of tire pressure, braking on icy roads or lanes, or cross winds, which would otherwise leave the driver in an undesirable condition or condition, otherwise he would have to maneuver the vehicle back to a typical drive condition. The control effects are reduced or attenuated after a predetermined period of time before the human response time to allow the driver to maintain the overall authority of the steering control activities during the human response time.
    [0012] 1 veranschaulichteine schematische Darstellung eines elektrischen bzw. elektronischenLenksystems bzw. Lenkung-durch-Draht- bzw. -Kabel-Systems mit einergesteigerten Gierkompensationssystem-Stabilitätseigenschaft für eine Gierbewegungsstörung einesFahrzeugs in Übereinstimmungmit einer Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, weist das elektronischeLenksystem 10 ein Fahrer-Interfacesystem 12 auf, welchesein Lenkrad, Fahrer-Interfacesensoren 14 und eine Fahrer-Interface-Leistungselektronik 16 aufweist.Bei dieser Ausführungsformsind die Fahrer-Interfacesensoren 14 in Verbindung mitdem Lenkrad oder einem Steuerknüppeloder irgendwelchen anderen geeigneten Mitteln für einen Fahrer vorgehen undausgebildet, um ein Fahrzeug steuern oder manövrieren zu können, undsie sind dazu befähigt, dieWinkelposition des Lenkrads fühlbarzu machen. Die Fahrer-Interfaceelektronik 16 enthält elektronische Komponenten,die ausgelegt sind, Daten zu empfangen, um dem Fahrer des Fahrzeugsein Lenkgefühlzu geben, z.B. Empfänger,Sender, Aktuatoren oder andere geeignete Komponenten. Bei dieserAusführungsform erfasstdas Fahrer-Interfacesystem 12 einen Lenkradwinkel des Fahrzeugsund erzeugt ein Lenkradwinkelsignal, das den Lenkradwinkel anzeigt. 1 FIG. 4 illustrates a schematic of an electrical steering system with an increased yaw compensation system stability characteristic for a yaw disturbance of a vehicle in accordance with an embodiment of the present invention. As shown, the electronic steering system 10 a driver interface system 12 on which is a steering wheel, driver interface sensors 14 and driver interface power electronics 16 having. In this embodiment, the driver interface sensors are 14 operate in conjunction with the steering wheel or a joystick or any other suitable means for a driver and are designed to steer or maneuver a vehicle and are capable of making the angular position of the steering wheel palpable. The driver interface electronics 16 contains electronic components that are designed to receive data to give the driver of the vehicle a steering feel, for example receivers, transmitters, actuators or other suitable components. In this embodiment, the driver interface system detects 12 a steering wheel angle of the vehicle and generates a steering wheel angle signal indicative of the steering wheel angle.
    [0013] Wie in 1 gezeigt,weist das elektronische Lenksystem 10 mit der gesteigertenGierkompensationssystemeigenschaft weiterhin eine elektronischeSteuereinheit 18 auf, die so ausgestaltet ist, dass sieein Radwinkelsignal erzeugt, um die Gierbewegungsstörung zukompensieren. Die elektronische Steuereinheit weist einen Mikroprozessorauf, welcher die gesteigerte Gierkompensationssystem-Stabilitätsstrategieder vorliegenden Erfindung beinhaltet. Bei dieser Ausführungsformberuht das Radwinkelsignal auf einem zusätzlichen Radwinkelsignal undeinem Lenkradwinkelsignal vor einer vorbestimmten Zeitspanne relativzu der Zeit Null. Nach dem vorbestimmten Zeitverlauf beruht derRadwinkel allein auf dem Lenkradwinkelsignal. Die elektronischeSteuereinheit (ECU) ist ausgestaltet, Signale zu empfangen, welcheFahrzeugvariable anzeigen, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit, dieSeiten- bzw. Querbeschleunigung und die Gierrate beinhalten. Dieskann durch Implementierung von Sensoren oder anderen geeignetenMitteln bewerkstelligt werden, die in der Technik bekannt sind.Wie gezeigt, ist die ECU 18 in elektrischer Verbindungmit dem Fahrer-Interfacesystem 12, wobei die Fahrer-Interfacesensoren 14 Lenkradwinkelsignalefür dieECU 18 erzeugen und die ECU 18 erzeugt Lenkradsteuersignalefür dieFahrer-Interface-Leistungselektronik 16 für ein Lenkgefühl.As in 1 shown, the electronic steering system 10 an electronic control unit with the increased yaw compensation system property 18 that is configured to generate a wheel angle signal to compensate for the yaw motion disturbance. The electronic control unit has a microprocessor that incorporates the enhanced yaw compensation system stability strategy of the present invention. In this embodiment, the wheel angle signal is based on an additional wheel angle signal and a steering wheel angle signal before a predetermined period of time relative to zero time. After the predetermined course of time, the wheel angle is based solely on the steering wheel angle signal. The electronic control unit (ECU) is designed to receive signals which indicate vehicle variables, which include the vehicle speed, the lateral or lateral acceleration and the yaw rate. This can be accomplished by implementing sensors or other suitable means known in the art. As shown, the ECU is 18 in electrical connection with the driver interface system 12 , with the driver interface sensors 14 Steering wheel angle signals for the ECU 18 generate and the ECU 18 generates steering wheel control signals for the driver interface power electronics 16 for a steering feeling.
    [0014] Das System 10 weist fernerein Radbetätigungssystem 20 auf,welches Radbetätigungssystemsensoren 22 undeine Rad-Leistungselektronik 24 in elektrischer Verbindungmit der ECU 18 hat. Der Sensor 22 kann benachbart bzw.angrenzend an die Laufräderdes Fahrzeugs und mit diesen verbunden angeordnet sein, um den Radwinkelzu messen. Die Leistungselektronik 24 enthält elektronischeKomponenten, die dazu ausgelegt sind, Daten von der ECU 18 zuempfangen, um Rotation bzw. Drehung oder Bewegung der Laufräder zu ergeben,z.B. mittels Motoren, Aktuatoren. Wie gezeigt, ist das Radbetätigungssystem 20 inelektrischer Verbindung mit der ECU 18, wobei Sensoren 22 Radwinkelsignalefür dieECU 18 erzeugen und zu dieser übertragen und die ECU 18 Radsteuersignalefür dieRadleistungselektronik 24 erzeugt und zu dieser überträgt.The system 10 also has a wheel actuation system 20 on what wheel actuation system sensors 22 and wheel power electronics 24 in electrical connection with the ECU 18 Has. The sensor 22 can be arranged adjacent to and connected to the wheels of the vehicle in order to measure the wheel angle. The power electronics 24 contains electronic components that are designed to receive data from the ECU 18 to receive to give rotation or rotation or movement of the wheels, for example by means of motors, actuators. As shown, the wheel actuation system is 20 in electrical connection with the ECU 18 , where sensors 22 Wheel angle signals for the ECU 18 generate and transfer to this and the ECU 18 Wheel control signals for wheel power electronics 24 generated and transferred to this.
    [0015] 2 zeigtein Beispiel eines Blockschaltbilds zur Veranschaulichung einererhöhtenGierstabilitätssteuerungsstrategie 30,die durch das elektronische Lenksystem 10 in 1 ausgeführt bzw. implementiert wird.Wie gezeigt, ist ein Fahrzeug mit dem elektronischen Lenksystemim Block 32 dargestellt. Während des Betriebs des Fahrzeugswerden der Lenkradwinkel und der Radwinkel durch die in 1 erörterten Sensoren 14 und 22 erfasst.ZusätzlicheFahrzeugvariable werden erfasst und können Seiten- bzw. Querbeschleunigung,Geschwindigkeit und eine gemessene Gierrate des Fahrzeuges betreffen. 2 shows an example of a block diagram illustrating an increased yaw stability control strategy 30 by the electronic steering system 10 in 1 is executed or implemented. As shown, a vehicle with the electronic steering system is in the block 32 shown. During the operation of the vehicle, the steering wheel angle and the wheel angle are determined by the in 1 discussed sensors 14 and 22 detected. Additional vehicle variables are recorded and can relate to lateral or lateral acceleration, speed and a measured yaw rate of the vehicle.
    [0016] Ein Vorfilter ist im Block 34 dargestelltund ausgestaltet, Lenkradwinkel und Fahrzeuggeschwindigkeit zu empfangen.Der Lenkradwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit werden bei einerVorfilterfunktion berücksichtigt,welche eine erwünschteGierrate füreine Giersteuerung berechnet. Die erwünschte Gierrate wird derartberechnet, dass der Lenkradwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit oderandere Fahrzeugparameter hierin mitberücksichtigt werden. Bei dieserAusführungsformist eine mathematische Darstellung der Vorfilterfunktion wie folgt:
    [0017] Bei dieser Ausführungsform wird eine Drift-Beobachter-bzw. – Observerfunktion 38 implementiert, welcheeine geschätzteDrift des Fahrzeugs berechnet. Bei dieser Ausführungsform enthält die Drift-ObserverfunktionFahrzeugvariable unter Einbeziehung von Querbeschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeitund gemessener Gierrate. Das geschätzte Driftmerkmal weist einenSaturator bzw. Sättigerfür Steuerausgangauf, aufweisend:
    [0018] Wie gezeigt, weist die gesteigerteGierstabilitätssteuerungsstrategie 30 weiterhineine verstärkungsgeplanteProportional-Integral-Steuerung bzw. – Regelung (PIS) und eine augenblicklicheProportional-Integral-Steuerung bzw. -Regelung auf, die im Block 40 dargestelltsind, um einen kompensierenden Lenkwinkel des Fahrzeugs zu erzeugen,wie unten in näherenEinzelheiten erläutertwird. Im Block 40 wird der Gierfehler mit einem Fehlerschwellenwertverglichen. Der Ablauf 30 wird erneut gestartet, wenn derGierfehler größer als derFehlerschwellenwert ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Fehlerschwellenwertvorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 2,0 Grad pro Sekunde und nochmehr bevorzugt beträgter etwa 1 Grad pro Sekunde. Im Block 40 weist die verstärkungsgeplanteProportional-Integral-Steuerungauf:
    [0019] Darüber hinaus weist die augenblicklicheProportional-Integral-Steuerung auf:
    [0020] Mit den oben vorgesehenen Gleichungenberechnet die Steuerungsstrategie 30 einen kompensierendenLenkwinkel und erzeugt ein diesen anzeigendes, kompensierendes Lenkwinkelsteuersignalim Block 40, wenn der Gierfehler als größer als ein Fehlerschwellenwertbestimmt worden ist.The control strategy is calculated using the equations provided above 30 a compensating steering angle and generates a compensating steering angle control signal indicating this in the block 40 if the yaw error has been determined to be greater than an error threshold.
    [0021] Bei dieser Ausführungsform ist ein Begrenzervorgesehen, der einen maximalen kompensierenden Lenkwinkel beruhendauf der Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitunter 32 km/h (20 Meilen pro Stunde) ist, dann wird der maximalkompensierende Lenkwinkel auf etwa +/–3° begrenzt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über 96 km/h(60 Meilen pro Stunde) ist, dann wird der maximale kompensierendeLenkwinkel auf etwa +/–1° begrenzt.Selbstverständlichkönnenandere Begrenzungen ausgewählt werden,ohne jenseits des Umfangs oder des Gedankens der vorliegenden Erfindungzu sein.In this embodiment there is a delimiterprovided based on a maximum compensating steering anglebased on the vehicle speed. If the vehicle speedis below 32 km / h (20 miles per hour), then the maximumcompensating steering angle limited to approximately +/- 3 °. If the vehicle speed is over 96 km / h(60 mph), then the maximum is compensatingSteering angle limited to approximately +/- 1 °.Of coursecanother limits are selectedwithout going beyond the scope or spirit of the present inventionto be.
    [0022] Die Steuerstrategie bestimmt denzusätzlichenRadwinkel, wenn der Gierfehler als größer als ein Fehlerschwellenwertbestimmt worden ist. Hinter dem Begrenzer wird ein zusätzlichesRadwinkelsignal erzeugt, das einen zusätzlichen Radwinkel anzeigt,um die Gierbewegungsstörung,wobei eine Zeit Null definiert wird, zu kompensieren, wenn der Gierfehlerals größer alsein Fehlerschwellenwert bestimmt worden ist. Der Radwinkelsummierer 42 erzeugtein Radwinkelsignal, welches einen Radwinkel eines Fahrzeugs anzeigt.Wie gezeigt, empfängtder Summierer 42 ein Rad-Steuersystem-Befehlsreferenzsignal von der Lenkverhältnisfunktion 44,welche eine Rad-Steuersystem-Befehlsreferenzberuhend auf dem Lenkradwinkel und einem vorbestimmten Lenkverhältnis desFahrzeugs berechnet.The control strategy determines the additional wheel angle if the yaw error has been determined to be greater than an error threshold. An additional wheel angle signal is generated downstream of the limiter, indicating an additional wheel angle to compensate for the yaw motion disturbance, defining a zero time, if the yaw error has been determined to be greater than an error threshold. The wheel angle summer 42 generates a wheel angle signal that indicates a wheel angle of a vehicle. As shown, the summer receives 42 a wheel control system command reference signal from the steering ratio function 44 which calculates a wheel control system command reference based on the steering wheel angle and a predetermined steering ratio of the vehicle.
    [0023] In Abhängigkeit von einem vorbestimmtenZeitverlauf relativ zu der Zeit Null, kann der Summierer 42 fernerdas zusätzlicheRadwinkelsignal erhalten, um das Radwinkelsignal zu erzeugen. Vordem vorbestimmten Zeitverlauf beruht das Radwinkelsignal auf demRadwinkelsignal und dem Lenkradwinkelsignal. Nach dem vorbestimmtenZeitverlauf, beruht der Radwinkel auf dem Lenkradwinkel allein.Infolgedessen lässtdies dem Fahrer des Fahrzeugs Gesamtautorität für Lenksteuer- bzw. -kontrollaktivitäten desFahrzeugs. Die Strategie wird nur während des vorbestimmten Zeitverlaufsaktiviert, der bestimmt worden ist, um zu einer Zeit vor einer menschlichenReaktionszeit zu liegen, eine Zeit, bei der ein Mensch von Naturaus dazu befähigtist, auf eine Antriebszustandsänderungzu reagieren. Bei dieser Ausführungsformbeträgtder vorbestimmte Zeitverlauf weniger als etwa 0,5 Sekunden. Dieserzielt eine Dämpfungdes Steuereffekts der Strategie, wodurch es dem Fahrer erlaubt wird,die gesamte Lenkkontrolle bzw. -fähigkeit des Fahrzeugs während dermenschlichen Reaktionszeit aufrechtzuerhalten.Depending on a predetermined course of time relative to zero time, the totalizer 42 further received the additional wheel angle signal to generate the wheel angle signal. Before the predetermined course of time, the wheel angle signal is based on the wheel angle signal and the steering wheel angle signal. After the predetermined course of time, the wheel angle is based on the steering wheel angle alone. As a result, this leaves the driver of the vehicle with overall authority for steering control activities of the vehicle. The strategy is activated only during the predetermined time course that has been determined to be before a human response time, a time when a human being is naturally capable of responding to a change in drive state. In this embodiment, the predetermined timing is less than about 0.5 seconds. This achieves a dampening of the control effect of the strategy, allowing the driver to maintain overall vehicle steering control during human response time.
    [0024] 2 zeigtferner ein Radsteuersystem 46, das konfiguriert ist, dasRadwinkelsignal zu empfangen und einen proportionalen Betrag einesDrehmoments auf die Laufräderdes Fahrzeugs aufzubringen, um die Räder konsistent bzw. einheitlichmit dem Radwinkel zu bewegen. 2 also shows a wheel control system 46 configured to receive the wheel angle signal and apply a proportional amount of torque to the wheels of the vehicle to move the wheels consistently with the wheel angle.
    [0025] Die Lenkverhältnisfunktion 44 erzeugtdas Rad-Befehlsreferenzsignal, das eine Rad-Befehlsreferenz anzeigt.Die Rad-Befehlsreferenz beruht auf einem vorbestimmten Lenkverhältnis desFahrzeugs und des Lenkradwinkels. Das vorbestimmte Lenkverhältnis kannberuhend auf dem Typ des Fahrzeuges oder dem Modus bzw. Art desverwendeten elektronischen Lenksystems variieren.The steering ratio function 44 generates the wheel command reference signal indicating a wheel command reference. The wheel command reference is based on a predetermined steering ratio of the vehicle and the steering wheel angle. The predetermined steering ratio may vary based on the type of vehicle or the mode or type of electronic steering system used.
    [0026] Es versteht sich, dass die vorliegendeErfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugswährendeiner Gierbewegungsstörungschafft, währenddem Fahrer des Fahrzeugs Gesamtautorität für dessen Lenkkontrollaktivitäten verbleibt. 3 veranschaulicht ein Flussdiagrammeines Verfahrens 110 zum Steuern eines Fahrzeugs mit einemelektronischen Lenksystem nach 1 miteiner gesteigerten Gierstabilitätssteuerstrategienach 2 während einerGierbewegungsstörungin Übereinstimmungmit einer Ausführungsformder vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt weist das Verfahren 110 Erfassenvon Fahrzeugvariablen im Kasten 112 und Erzeugen eineskompensierenden Lenkwinkelsignals des elektronischen Lenksystemsim Kasten 114 auf. Bei dieser Ausführungsform implementiert daselektronische Lenksystem eine verstärkungsgeplante Proportional-Integral-Steuerstrategieund eine augenblickliche Proportional-Integral-Steuerstrategie, wie oben erwähnt. Daskompensierende Lenkwinkelsignal zeigt einen kompensierenden Lenkwinkelberuhend auf Querbeschleunigung und Geschwindigkeit des Fahrzeugesan.It is understood that the present invention provides a system and method for controlling a vehicle during a yaw motion disorder while leaving the driver of the vehicle with overall authority for its steering control activities. 3 illustrates a flow diagram of a method 110 to control a vehicle with an electronic steering system 1 with an increased yaw stability control strategy 2 during a yaw motion disorder in accordance with an embodiment of the present invention. As shown the procedure 110 Capture vehicle variables in the box 112 and generating a compensating steering angle signal of the electronic steering system in the box 114 on. In this embodiment, the electronic steering system implements a gain-planned proportional-integral control strategy and an instantaneous proportional-integral control strategy, as mentioned above. The compensating steering angle signal indicates a compensating steering angle based on the lateral acceleration and speed of the vehicle.
    [0027] Wie oben erwähnt, implementiert das elektronischeLenksystem der vorliegenden Erfindung eine verstärkungsgeplante Proportional-Integral-Steuerstrategie,welche aufweist:
    [0028] Das Verfahren 110 weistferner Erzeugen eines zusätzlichenRadwinkelsignals auf, das einen zusätzlichen Radwinkel im Kasten 116 anzeigt,um die Gierbewegungsstörungzu kompensieren, wobei eine Zeit Null definiert wird, wenn der Gierfehlerals größer alsein Fehlerschwellenwert bestimmt worden ist. Im Kasten 118 weistdas Verfahren Erzeugen eines Radwinkelsignals auf, das einen Radwinkelanzeigt. Bei dieser Ausführungsformberuht der Radwinkel auf dem zusätzlichenRadwinkel und dem Lenkradwinkel, vor einem vorbestimmten Zeitverlaufrelativ zu den Zeiten Null. Jedoch beruht der Radwinkel auf demLenkradwinkel allein, nach dem vorbestimmten Zeitverlauf relativzu den Zeiten Null. Das Verfahren 110 weist ferner im Kasten 120 Aufbringeneines Drehmoments auf die Laufräderauf, um die Laufräderzu bewegen, beruhend auf dem Radwinkel.The procedure 110 also includes generating an additional wheel angle signal that includes an additional wheel angle in the box 116 indicates to compensate for the yaw motion disturbance, defining a zero time when the yaw error has been determined to be greater than an error threshold. In the box 118 the method includes generating a wheel angle signal that indicates a wheel angle. In this embodiment, the wheel angle is based on the additional wheel angle and the steering wheel angle, before a predetermined time course relative to the times zero. However, the wheel angle is based on the steering wheel angle alone, after the predetermined time course relative to the times zero. The procedure 110 also points in the box 120 Applying torque to the wheels to move the wheels based on the wheel angle.
    [0029] Infolgedessen wird nach einem vorbestimmtenZeitverlauf der Steuereffekt vermindert oder gedämpft. Wie oben erwähnt, istbestimmt worden, dass nur nach dem vorbestimmten Zeitverlauf eintypischer Fahrer dazu befähigtist, auf eine Gierbewegungsstörungdes Fahrzeugs zu reagieren. Folglich wird das verbesserte Gierkompensationssystemaktiviert, um das Fahrzeug nur vor dem vorbestimmten Zeitverlaufzu steuern, so dass dem Fahrer die Gesamtautorität für Kontrollmanöver desFahrzeuges im Anschluss daran bleibt, wodurch gleichzeitige Lenkeingabenvon dem Fahrer und dem System vermieden werden. Folglich kann dasFahrzeug durch das elektronische Lenksystem ohne Beeinflussung oderStörungder Steuer- bzw. Kontrollmanöverdes Fahrers nach dem vorbestimmten Zeitverlauf gesteuert bzw. kontrolliertwerden.As a result, a predeterminedTime course of the tax effect reduced or subdued. As mentioned above, isdetermined that only after the predetermined time coursetypical driver is capable of thisis on a yaw motion disorderof the vehicle to respond. As a result, the improved yaw compensation systemactivated to the vehicle only before the predetermined time courseto control, so that the driver the overall authority for control maneuvers of theVehicle remains in connection thereafter, thereby simultaneously steering inputsbe avoided by the driver and the system. Consequently, that canVehicle through the electronic steering system without interference ordisorderthe control maneuverscontrolled by the driver according to the predetermined time coursebecome.
    [0030] Währenddie vorliegende Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformenbeschrieben worden ist, so versteht es sich selbstverständlich,dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, da Modifikationen bzw. Änderungen,insbesondere im Lichte der vorangehenden Lehren, für den Fachmannausführbarsind.Whilethe present invention in terms of preferred embodimentshas been described, it goes without sayingthat the invention is not limited to this, since modifications or changes,especially in the light of the foregoing teachings, for those skilled in the artexecutableare.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, das einelektronisches Lenksystem (10) mit verbesserter Gierstabilität aufweist,währendeiner Gierbewegungsstörung,wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: – Erfassen(112) eines Lenkradwinkels, einer Geschwindigkeit und einerGierrate bzw. -geschwindigkeit des Fahrzeugs; – Erzeugeneines Lenkwinkelsignals des elektronischen Lenksystems, wobei dasLenkwinkelsignal einen Lenkwinkel beruhend auf Lenkradwinkel undLenkverhältnisdarstellt; – Erzeugen(116) eines zusätzlichenRadwinkelsignals zum Implementieren einer Verstärkungsplanungs-Proportional-Integral-Steuerstrategie undeiner augenblicklichen Proportional-Integral-Steuerstrategie, wobei das zusätzlicheRadwinkelsignal einen zusätzlichenRadwinkel anzeigt, um die Gierbewegungsstörung zu kompensieren und wobeieine Zeit Null definiert wird; – Erzeugen (118) einesRadwinkelsignals, das einen Radwinkel darstellt, der auf dem zusätzlichenRadwinkel und dem Lenkradwinkel vor einer vorbestimmten Zeitspannebasiert und wobei der Radwinkel auf dem Lenkradwinkel nach der vorbestimmtenZeitspanne relativ zu einer Zeit Null beruht; und – Aufbringen(120) eines Drehmoments auf die Räder, um diese entsprechenddem Radwinkel zu bewegen.Method for controlling a vehicle using an electronic steering system ( 10 ) with improved yaw stability during a yaw movement disorder, the method comprising the following method steps: 112 ) a steering wheel angle, a speed and a yaw rate of the vehicle; Generating a steering angle signal of the electronic steering system, the steering angle signal representing a steering angle based on the steering wheel angle and the steering ratio; - Produce ( 116 an additional wheel angle signal for implementing a gain planning proportional integral control strategy and a current proportional integral control strategy, the additional wheel angle signal indicating an additional wheel angle to compensate for the yaw motion disturbance and defining a time zero; - Produce ( 118 a wheel angle signal representing a wheel angle based on the additional wheel angle and the steering wheel angle before a predetermined period of time and wherein the wheel angle is based on the steering wheel angle after the predetermined period of time relative to zero time; and - application ( 120 ) of torque on the wheels to move them according to the wheel angle.
    [2]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die verstärkungsgeplanteProportional-Integral-Steuerstrategie aufweist:
    [3]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die geschätztebzw. voraussichtliche Drift einen Saturator für den Steuerungsausgang aufweist,aufweisend:
    [4]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass es weiterhin ein Vergleichen des Gierfehlers mit den Fehlerschwellenwertenaufweist.A method according to claim 1, characterized inthat there is still a comparison of the yaw error with the error threshold valueshaving.
    [5]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das elektronische Lenksystem eine Samplingperiode von etwaeiner Mikrosekunde benutzt.A method according to claim 1, characterized inthat the electronic steering system has a sampling period of abouta microsecond used.
    [6]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der vorbestimmte Zeitverlauf etwa 0,5 Sekunden ist.A method according to claim 1, characterized inthat the predetermined time course is about 0.5 seconds.
    [7]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass es weiterhin ein Erzeugen des Rad-Betätigungs- bzw. -Befehls-Referenzsignalsaufweist, das eine Rad-Befehlsreferenz anzeigt, wobei die Rad-Befehlsreferenz aufeinem vorbestimmten Lenkverhältnisund dem Lenkradwinkel beruht.A method according to claim 1, characterized inthat it continues to generate the wheel actuation or command reference signalindicating a wheel command reference, the wheel command reference being ona predetermined steering ratioand the steering wheel angle.
    [8]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass es weiterhin aufweist: – Berechnen des zusätzlichenRadwinkels, wenn der Gierfehler als größer als ein Fehlerschwellenwertermittelt worden ist; und – Berechneneines Radwinkels beruhend auf dem zusätzlichen Radwinkel.A method according to claim 1, characterized inthat it still has:- Calculate the additionalWheel angle when the yaw error is greater than an error thresholdhas been determined; and- To calculateof a wheel angle based on the additional wheel angle.
    [9]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass es weiterhin aufweist: – Erfassen einer Seiten- bzw.Querbeschleunigung des Fahrzeugs; – Erzeugen eines erwünschtenGierratensignals, das eine erwünschteGierrate anzeigt, wobei die erwünschte Gierrateauf dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit beruht; – Erzeugeneines Gierfehlersignals, das einen Gierfehler anzeigt, wobei derGierfehler auf der erwünschten Gierrateund der gemessenen Gierrate beruht; – Bestimmen der erwünschtenGierrate beruhend auf dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit; und – Bestimmendes Gierfehlers beruhend auf der erwünschten Gierrate und der gemessenenGierrate.A method according to claim 1, characterized in that it further comprises: - Detection of a lateral or lateral acceleration of the vehicle; Generating a desired yaw rate signal indicative of a desired yaw rate, the desired yaw rate being based on the steering wheel angle and vehicle speed; Generating a yaw error signal indicating a yaw error, the yaw error being based on the desired yaw rate and the measured yaw rate; Determining the desired yaw rate based on the steering wheel angle and vehicle speed; and determining the yaw error based on the desired yaw rate and the measured yaw rate.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US6640173B1|2003-10-28|
    JP3955027B2|2007-08-08|
    JP2004244015A|2004-09-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-08-26| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2005-05-12| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., VAN BUREN TOWNS |
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
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