[發明專利]主動前輪轉向裝置的轉向響應滯后預防方法及其裝置

在審

• 申請號: 201410686193.0
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104973120A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 樸基成;申敏澈
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本申請涉及一種在停止或低速行駛情況下主動前輪轉向裝置中的預防轉向響應滯后(catch-up)的方法和裝置。

背景技術

根據車輛速度而以電子方式改變轉向傳動比的裝置被稱為主動前輪轉向裝置(AFS)。具有此轉向系統的車輛包括轉向傳動比變化機構，所述機構由行星齒輪或諧波齒輪構成從而改變駕駛員方向盤輸入的輸出角度。也就是說，在高速行駛情況下使通過AFS的輸出角度小于駕駛員的方向盤輸入角度從而提升車輛的駕駛穩定性，并在低/中速行駛情況下使通過AFS的輸出角度大于駕駛員的方向盤輸入角度從而提升車輛的靈敏度和駕駛便捷性。

考慮周邊布局，可以將AFS的致動器安裝于轉向柱、U形接頭(U-joint)或副齒輪(pinion)中，且由于未提供動力輔助，所以致動器會與液壓動力轉向或電動轉向系統一起被應用。

圖7為顯示了主動前輪轉向裝置的配置的視圖，其中AFS致動器位于轉向柱上并且與齒條驅動動力轉向系統一起被采用。

所述配置顯示了方向盤10、致動器20、電子控制單元(ECU)30、齒條驅動轉向傳動箱50以及電子穩定性控制器(ESC)，在所述方向盤10中輸入駕駛員的轉向角度，所述致動器20改變轉向傳動比，所述電子控制單元30控制致動器20，所述齒條驅動轉向傳動箱50提供動力輔助，所述電子穩定性控制器通過穩定車輛姿態而根據駕駛員的意愿移動車輛。

圖8顯示了應用主動前輪轉向裝置的車輛的效果。

如圖8所示的應用主動前輪轉向裝置的車輛可以顯示每個車輛速度下轉向傳動比主動變化從而提高轉向便捷性和駕駛穩定性的效果。另外，如下的兩個功能可以額外地實現，第一個功能是：相比于碰撞之前駕駛員想要進行快速轉向的情況的避免碰撞轉向，通過更迅速地使車輛的前輪轉向而輔助避免風險的功能；第二個功能是：在車輛的狀態不穩定時，通過與電子穩定性控制器(ESC)協作控制，以使前車輪反向轉向從而穩定車輛姿態的功能。

然而，通常地，當車輛停止或在低速狀態下被驅動時，主動前輪轉向裝置在高傳動比下被控制以提升駕駛便捷性，且當車輛高速行駛時，主動前輪轉向裝置在低傳動比下被控制以提升行駛穩定性，但是當車輛停止或在低速狀態下被驅動時，主動前輪轉向裝置(AFS)與高傳動比接合，結果是在轉向結束時會使作用過度且發生轉向響應滯后現象，這樣會對轉向柱產生負面影響。另外，為了解決該問題，在應用電機驅動動力轉向(MDPS)的系統中需要提升MDPS電機的性能，結果是會引起額外的研發費用和研發排期。

公開于本背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本申請致力于解決相關技術涉及的上述問題和/或其他問題，并且本申請致力于提供一種主動前輪轉向裝置的轉向響應滯后(catch-up)預防方法，其可以在不增長應用了AFS的車輛的電機驅動動力轉向的電機尺寸的情況下，通過主動前輪轉向裝置(AFS)的控制邏輯，解決在轉向結束時由系統性能不足引起的轉向響應滯后和過度作用的問題。

在各個方面，本申請提供了主動前輪轉向裝置的轉向響應滯后預防方法，包括：(a)判斷在應用主動前輪轉向裝置的車輛中是否需要動力轉向系統的輸出；(b)判斷方向盤的轉向角度是否增加至預設的預定角度或更高；(c)判斷副齒輪(pinion)的輸入速度是否大于副齒輪的輸出速度；以及當(a)、(b)和(c)均滿足時，(d)降低主動前輪轉向裝置的傳動比。

一方面，在對是否需要動力轉向系統的輸出中的判斷，可以判斷主動前輪轉向裝置的傳動比是否大于1.0。另一方面，在對是否需要主動前輪轉向裝置的輸出判斷中，可以判斷車輛是否在停止狀態下或在具有預定速度或更低的低速狀態下。在另一個方面中，預設的預定角度可以為大約300°。

在另一方面中，在降低主動前輪轉向裝置的傳動比時，可以通過將主動前輪轉向裝置的傳動比降低約0.02而設定新的主動前輪轉向裝置的傳動比。在另一方面中，在判斷副齒輪的輸入速度是否大于副齒輪的輸出速度中，副齒輪的輸入速度可以通過將方向盤的轉向角速度和主動前輪轉向裝置的傳動比相乘而計算得出。

在另一方面中，在判斷副齒輪的輸入速度是否大于副齒輪的輸出速度中，副齒輪的輸出速度可以通過利用以下公式而算出：