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CN105438258A - 车辆的主动转向装置 - Google Patents

车辆的主动转向装置 Download PDF

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CN105438258A
CN105438258A CN201510593751.3A CN201510593751A CN105438258A CN 105438258 A CN105438258 A CN 105438258A CN 201510593751 A CN201510593751 A CN 201510593751A CN 105438258 A CN105438258 A CN 105438258A
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Abstract

本发明提供一种车辆的主动转向装置，包括：基本小齿轮角度生成部，其利用对应于车速的主动转向装置齿轮比生成对应于驾驶员的转向角的基本小齿轮角度；补正小齿轮角度检测部，其检测按转向角速度预先设定的补正小齿轮角度；以及基本小齿轮角度调节部，其分别从所述基本小齿轮角度生成部与所述补正小齿轮角度检测部接收所述基本小齿轮角度与所述补正小齿轮角度，利用所述补正小齿轮角度调节所述基本小齿轮角度并输出最终小齿轮角度。本发明的车辆的主动转向装置能够在高速紧急情况下紧急转向时提高车辆的响应速度，并且能够确保高速稳定性，另外无论转向角区域如何都发生预定量的增加转向，从而能够确保车辆转向线形性。

Description

车辆的主动转向装置
技术领域
本发明涉及车辆的主动转向装置，尤其涉及一种利用AFS齿轮比映射表(mappingtable)生成基本小齿轮角度，并根据驾驶员的转向角速度调节基本小齿轮角度以生成最终小齿轮角度的车辆的主动转向装置。
背景技术
主动转向装置(ActiveFrontSteering，以下简称‘AFS’)的功能是根据车速变化变更相对于目标转向角的驾驶员的输入转向角的比例(＝转向比)，在车辆低速行驶时相对于输入转向角增大目标转向角以确保操作便利性，车辆高速行驶时则相对于输入转向角降低目标转向角以最终确保高速直行稳定性。
因此，主动转向装置使得车辆低速行驶时即使驾驶员稍微转动方向盘也能够大幅转向以提供转向便利性，而当车辆高速行驶时即使驾驶员较大幅度地转动方向盘也只发生小幅转向。
但是，在高速行驶时因前方障碍物等采取急转向的情况下，由于AFS齿轮比小，因此AFS无法实现足以回避障碍物的充分转向。
为此，以往通过反映转向角速度变更AFS齿轮比，但由于转向角相对较小的区域几乎没有AFS目标值变化，而转向角大的区域的AFS目标值则过大，从而具有车辆行驶不稳定的问题。
本发明的背景技术公开于韩国公开专利公报第10-2010-0138259(2010年12月31日)。
发明内容
技术问题
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利用AFS齿轮比生成基本小齿轮(pinion)角度，并根据驾驶员的转向角速度调节基本小齿轮角度以生成最终小齿轮角度的车辆的主动转向装置。
本发明的另一目的在于提供一种能够在高速紧急情况下紧急转向时提高车辆的响应速度，能够确保高速稳定性的车辆的主动转向装置。
本发明的又一目的在于提供一种无论转向角区域如何都发生预定量的增加转向，从而能够确保车辆转向线形性的车辆的主动转向装置。
技术方案
根据本发明的一个方面，本发明提供一种车辆的主动转向装置，包括：基本小齿轮角度生成部，其利用对应于车速的主动转向装置(ActiveFrontSteering，以下简称‘AFS’)齿轮比生成对应于驾驶员的转向角的基本小齿轮角度；补正小齿轮角度检测部，其检测按转向角速度预先设定的补正小齿轮角度；以及基本小齿轮角度调节部，其分别从所述基本小齿轮角度生成部与所述补正小齿轮角度检测部接收所述基本小齿轮角度与所述补正小齿轮角度，利用所述补正小齿轮角度调节所述基本小齿轮角度并输出最终小齿轮角度。
本发明中，所述基本小齿轮角度生成部利用对应于车速的AFS齿轮比映射表生成所述基本小齿轮角度。
本发明中，所述基本小齿轮角度在车速减小时增大，在车速增大时减小。
本发明中，所述基本小齿轮角度生成部包括：转向角传感器，其感测所述驾驶员的转向角；车速传感器，其感测所述车速；AFS齿轮比提取部，其提取对应于所述车速传感器感测的所述车速的AFS齿轮比；以及，基本小齿轮角度运算部，其利用所述转向角传感器感测的所述转向角与所述AFS齿轮比提取部提取的所述AFS齿轮比算出所述基本小齿轮角度。
本发明中，所述基本小齿轮角度运算部通过向所述转向角传感器感测的所述转向角乘以所述AFS齿轮比提取部提取的所述AFS齿轮比算出所述基本小齿轮角度。
本发明中，所述补正小齿轮角度检测部根据实际小齿轮角度及车速限制检测到的所述补正小齿轮角度。
本发明中，所述补正小齿轮角度检测部包括：转向角速度检测部，其利用所述驾驶员的转向角检测所述转向角速度；小齿轮角度限制部，其根据按各实际小齿轮角度预先设定的小齿轮角度限制比输出对应于所述实际小齿轮角度的小齿轮角度限制比；车速限制部，其根据按各所述车速预先设定的车速限制比输出对应于所述车速的车速限制比；以及，补正小齿轮角度运算部，其利用分别从所述转向角速度检测部与所述小齿轮角度限制部及所述车速限制部接收的所述转向角速度与所述小齿轮角度限制比及所述车速限制比算出所述补正小齿轮角度。
本发明中，所述补正小齿轮角度运算部通过向所述转向角传感器感测的所述转向角乘以所述AFS齿轮比提取部提取的所述AFS齿轮比算出所述基本小齿轮角度。
本发明中，所述小齿轮角度限制比与车速限制比分别是按实际小齿轮角度及车速预先设定或实时运算得到的。
本发明中，所述基本小齿轮角度调节部相加所述基本小齿轮角度与所述补正小齿轮角度算出所述最终小齿轮角度。
技术效果
本发明利用AFS齿轮比映射表生成基本小齿轮(pinion)角度，并根据驾驶员的转向角速度调节基本小齿轮角度以生成最终小齿轮角度。
本发明能够在高速紧急情况下紧急转向时提高车辆的响应速度，并且能够确保高速稳定性。
本发明无论转向角区域如何都发生预定量的增加转向，从而能够确保车辆转向线形性。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的车辆的主动转向装置的块构成图；
图2为根据本发明一个实施例的基本小齿轮角度生成部的块构成图；
图3为根据本发明一个实施例的补正小齿轮角度检测部的块构成图；
图4为显示正常情况时对应于转向角度的小齿轮角度的示意图；
图5为显示紧急情况时对应于转向角度的小齿轮角度的示意图。
附图标记说明
10：基本小齿轮角度生成部11：转向角传感器
12：车速传感器13：AFS齿轮比提取部
14：基本小齿轮角度运算部20：补正小齿轮角度检测部
21：转向角速度检测部22：小齿轮角度限制部
23：车速限制部24：补正小齿轮角度运算部
30：基本小齿轮角度调节部
具体实施方式
以下参照附图详细说明根据本发明一个实施例的车辆的主动转向装置。说明过程中，为了说明的明确性及便利性而放大显示了附图中部分线条的粗细或构成要素的尺寸。另外，以下用语是根据本发明中的功能而定义的用语，根据不同的使用者、运用者的目的或惯例而有所差异。因此所定义的这些用语应以说明书全文的内容为准。
图1为根据本发明一个实施例的车辆的主动转向装置的块构成图，图2为根据本发明一个实施例的基本小齿轮角度生成部的块构成图，图3为根据本发明一个实施例的补正小齿轮角度检测部的块构成图，图4为显示正常情况时对应于转向角度的小齿轮角度的示意图，图5为显示紧急情况时对应于转向角度的小齿轮角度的示意图。
参照图1，根据本发明一个实施例的车辆的主动转向装置包括基本小齿轮角度生成部10、补正小齿轮角度检测部20及基本小齿轮角度调节部30。
基本小齿轮角度生成部10利用对应于车速的AFS(ActiveFrontSteering)齿轮比映射表生成对应于驾驶员的转向角的基本小齿轮角度。
如图2所示，基本小齿轮角度生成部10包括转向角传感器11、车速传感器12、AFS齿轮比提取部13及基本小齿轮角度运算部14。
转向角传感器11感测驾驶员的转向角。
车速传感器12感测车辆的车速。其中，车速传感器12除利用车轮的旋转速度感测车速的传感器之外还可以包括全球定位系统(GlobalPositioningSystem；GPS)等感测车速的多种传感器。
AFS齿轮比提取部13从预先设定的AFS齿轮比映射表提取对应于所述车速传感器12感测的车速的AFS齿轮比。
基本小齿轮角度运算部14利用转向角传感器11感测的转向角与AFS齿轮比提取部13提取的AFS齿轮比算出基本小齿轮角度。这种情况下，基本小齿轮角度运算部14向转向角传感器11感测的转向角乘以AFS齿轮比提取部13提取的AFS齿轮比算出基本小齿轮角度。
如上，基本小齿轮角度是根据按车速预先设定的AFS齿轮比映射表生成的，AFS齿轮比随车速改变。因此，车辆相对低速时增大基本小齿轮角度以确保操作便利性，车辆相对高速时减小基本小齿轮角度以提高高速状态时的直行性。
但在高速行驶时急转向的情况下，例如高速行驶过程中前方出现障碍物或驾驶员因车辆异常而急速转动方向盘的情况下，车辆转向相对小于驾驶员的转向角，因此紧急情况时无法实现适当转向。
对此，补正小齿轮角度检测部20生成补正小齿轮角度使得能够调节基本小齿轮角度，以确保在上述的紧急情况时能够充分转向。
补正小齿轮角度检测部20检测按转向角速度预先设定的补正小齿轮角度，并根据实际小齿轮角度及车速限制检测到的该补正小齿轮角度。
如图3所示，补正小齿轮角度检测部20包括转向角速度检测部21、小齿轮角度限制部22、车速限制部23及补正小齿轮角度运算部24。
转向角速度检测部21利用驾驶员的转向角检测转向角速度。作为参考，本发明的技术范围除利用驾驶员的转向角检测转向角速度之外还包括利用直接检测转向角速度的传感器。
小齿轮角度限制部22根据按小齿轮角度测定传感器(未示出)测定的实际小齿轮角度预先设定的小齿轮角度限制比，检测对应于实际小齿轮角度的小齿轮角度限制比并输入到补正小齿轮角度运算部24。
车速限制部23根据按车速预先设定的车速限制比检测对应于车速的车速限制比并输入到补正小齿轮角度运算部24。
其中，可以根据实际小齿轮角度及车速预先设定或实时算出小齿轮角度限制比与车速限制比。
补正小齿轮角度运算部24利用分别从转向角速度检测部21与小齿轮角度限制部22及车速限制部23接收的转向角速度与小齿轮角度限制比及车速限制比算出补正小齿轮角度。补正小齿轮角度运算部24向转向角速度乘以小齿轮角度限制比及车速限制比算出补正小齿轮角度。
如上，根据实际小齿轮角度与车速限制补正小齿轮角度，从而能够防止在转向角速度相对大的区域出现过度转向而造成的车辆行驶不稳定。
基本小齿轮角度调节部30分别从基本小齿轮角度生成部10与补正小齿轮角度检测部20接收基本小齿轮角度与补正小齿轮角度，利用补正小齿轮角度调节基本小齿轮角度并输出最终小齿轮角度。这种情况下，基本小齿轮角度调节部30通过相加基本小齿轮角度与补正小齿轮角度算出最终小齿轮角度。
以下参照图4与图5说明正常情况与紧急情况时通过转向角度与小齿轮角度输出最终小齿轮角度的过程。
如图4所示，在处于正常情况的状态即转向角速度相对小的状态下不反映补正小齿轮角度，因此反映AFS齿轮比的基本小齿轮角度作为最终小齿轮角度出现。
而在如图5所示的处于紧急情况的状态下即转向角速度相对大的状态下，利用补正小齿轮角度调节基本小齿轮角度并输出最终小齿轮角度(实线区域)。
因此，在处于紧急情况的状态即转向角速度相对大的状态下，相比于正常情况下进一步反映补正小齿轮角度使得高速行驶时能够充分转向，以提高车辆响应特性。
尤其，根据实际小齿轮角度及车速限制补正小齿轮角度以防止过度转向，从而能够达到紧急情况时使车辆行驶稳定的效果。
如上，本实施例利用AFS齿轮比映射表生成基本小齿轮角度，并根据驾驶员的转向角速度调节基本小齿轮角度以生成最终小齿轮角度。
并且，本实施例能够在高速紧急情况下紧急转向时提高车辆的响应速度，并且能够确保高速稳定性。
并且，本实施例无论转向角区域如何都发生预定量的增加转向，从而能够确保车辆转向线形性。
本发明参考附图所示的实施例进行了说明，但这仅作为示例，本发明所属技术领域的普通技术人员应理解还可以做多种变形或得到其他等同的实施例。因此本发明的保护范围为技术方案中所记载的内容。

Claims (10)

1.一种车辆的主动转向装置，其特征在于，包括：
基本小齿轮角度生成部，其利用对应于车速的主动转向装置齿轮比生成对应于驾驶员的转向角的基本小齿轮角度；
补正小齿轮角度检测部，其检测按转向角速度预先设定的补正小齿轮角度；以及
基本小齿轮角度调节部，其分别从所述基本小齿轮角度生成部与所述补正小齿轮角度检测部接收所述基本小齿轮角度与所述补正小齿轮角度，利用所述补正小齿轮角度调节所述基本小齿轮角度并输出最终小齿轮角度。
2.根据权利要求1所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述基本小齿轮角度生成部利用对应于车速的主动转向装置齿轮比映射表生成所述基本小齿轮角度。
3.根据权利要求2所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述基本小齿轮角度在车速减小时增大，在车速增大时减小。
4.根据权利要求2所述的车辆的主动转向装置，其特征在于，所述基本小齿轮角度生成部包括：
转向角传感器，其感测所述驾驶员的转向角；
车速传感器，其感测所述车速；
主动转向装置齿轮比提取部，其提取对应于所述车速传感器感测的所述车速的主动转向装置齿轮比；以及
基本小齿轮角度运算部，其利用所述转向角传感器感测的所述转向角与所述主动转向装置齿轮比提取部提取的所述主动转向装置齿轮比算出所述基本小齿轮角度。
5.根据权利要求4所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述基本小齿轮角度运算部向所述转向角传感器感测的所述转向角乘以所述主动转向装置齿轮比提取部提取的所述主动转向装置齿轮比算出所述基本小齿轮角度。
6.根据权利要求1所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述补正小齿轮角度检测部根据实际小齿轮角度及车速限制检测到的所述补正小齿轮角度。
7.根据权利要求6所述的车辆的主动转向装置，其特征在于，所述补正小齿轮角度检测部包括：
转向角速度检测部，其利用所述驾驶员的转向角检测所述转向角速度；
小齿轮角度限制部，其根据按各实际小齿轮角度预先设定的小齿轮角度限制比输出对应于所述实际小齿轮角度的小齿轮角度限制比；
车速限制部，其根据按各所述车速预先设定的车速限制比输出对应于所述车速的车速限制比；以及
补正小齿轮角度运算部，其利用分别从所述转向角速度检测部与所述小齿轮角度限制部及所述车速限制部接收的所述转向角速度与所述小齿轮角度限制比及所述车速限制比算出所述补正小齿轮角度。
8.根据权利要求7所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述补正小齿轮角度运算部通过向所述转向角速度乘以所述小齿轮角度限制比及所述车速限制比算出所述补正小齿轮角度。
9.根据权利要求7所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述小齿轮角度限制比与车速限制比分别是按实际小齿轮角度及车速预先设定或实时运算得到的。
10.根据权利要求1所述的车辆的主动转向装置，其特征在于：
所述基本小齿轮角度调节部相加所述基本小齿轮角度与所述补正小齿轮角度算出所述最终小齿轮角度。
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