車輛轉向控制裝置和方法制造方法及圖紙

在自動轉輪控制時，轉向控制器使用根據自動轉輪時的目標轉輪角所設置的轉向角作為反力為0時的轉向角，并且根據反力為0時的轉向角與實際轉向角之間的偏差來控制轉向反力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有自動轉輪控制功能的車輛轉向控制裝置。
技術介紹
在現有技術的車輛轉向控制裝置中，當進行例如車道保持控制的、用于與方向盤 的操作無關地自動控制轉向車輪的轉輪角的自動轉輪控制時，根據轉向車輪的轉輪角來設 置轉向角(例如，參見以下專利文獻I)。由此，避免了轉向角和車輛運行狀況之間的不一 致，從而抑制給駕駛員帶來的不舒適感覺。專利文獻1:日本特開2006-264374
技術實現思路
然而，在上述現有技術中，方向盤總是接收所生成的路面反力。同時，為了維持根 據轉向車輪的轉輪角所設置的轉向角，方向盤總是接收用于平衡該路面反力的轉矩。因此， 例如，當駕駛員在自動轉輪控制期間進行校正轉向操作等的微小轉向操作(操縱)時，駕駛 員需要施加大的力，這使得該駕駛員感覺到方向盤受約束。現有技術中已經存在這種問題。通過關注上述問題，本專利技術的目的在于提供被設計成能夠防止駕駛員在自動轉輪 控制期間感覺到對方向盤的約束的。為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，在正常控制時，通過將車輛直線行駛 時轉向角的值定義為轉向反力等于O時轉向角的值，來控制要施加至方向盤的轉向反力； 以及在自動轉輪控制時，通過將根據自動轉輪的目標轉輪角所設置的轉向角的值定義為轉 向反力等于O時轉向角的值，來控制轉向反力。根據本專利技術的一個方面，提供一種車輛轉向控制裝置，其中，方向盤與用于使轉向 車輪轉動的轉輪機構機械分離；所述車輛轉向控制裝置被配置為進行正常控制，所述正常 控制用于基于根據方向盤的轉向角所設置的第一目標轉輪角來控制轉向車輪的轉輪角；所 述車輛轉向控制裝置被配置為進行自動轉輪控制，所述自動轉輪控制用于基于根據車輛的 行駛狀態所設置的第二目標轉輪角來控制轉向車輪的轉輪角；以及其中，所述車輛轉向控 制裝置包括反力控制部，所述反力控制部被配置為在所述正常控制時，通過將車輛直線行 駛時的轉向角定義為轉向反力等于O時的轉向角，來控制要施加至方向盤的轉向反力，以 及在所述自動轉輪控制時，通過將根據所述第二目標轉輪角所設置的轉向角定義為轉向反 力等于O時的轉向角，來控制轉向反力。根據本專利技術的另一方面，提供一種車輛轉向控制方法，包括進行正常控制，所述 正常控制用于基于根據方向盤的轉向角所設置的第一目標轉輪角來控制轉向車輪的轉輪 角，其中，方向盤與用于使轉向車輪轉動的轉輪機構機械分離；進行自動轉輪控制，所述自動轉輪控制用于基于根據車輛的行駛狀態所設置的第二目標轉輪角來控制轉向車輪的轉 輪角；在所述正常控制時，通過將車輛直線行駛時的轉向角定義為轉向反力等于O時的轉 向角，來控制要施加至方向盤的轉向反力，以及在所述自動轉輪控制時，通過將根據所述第 二目標轉輪角所設置的轉向角定義為轉向反力等于O時的轉向角，來控制轉向反力。附圖說明圖1是應用了根據本專利技術第一實施例的車輛轉向控制裝置的線控轉向 (steer-by-wire)系統的示意結構圖。圖2A是針對車道保持控制時的橫向位置的增益映射。圖2B是針對車道保持控制時的橫擺角的增益映射。圖2C是針對車道保持控制時的曲率的增益映射。圖3是第一實施例中的轉向控制器10的控制框圖。圖4是針對第一實施例中與目標偏差角相應的目標轉輪角相加量的設置映射。圖5是第一實施例中的轉輪反力校正部IOf的框圖。圖6是針對第一實施例中的增益KO的設置映射。圖7是針對第一實施例中的增益Kl的設置映射。圖8是示出第一實施例中在從自動轉輪控制切換至正常控制時校正轉輪反力的 方法的說明圖。圖9A是針對第一實施例中用于轉向反力控制的增益d的設置映射。圖9B是針對第一實施例中用于轉向反力控制的增益e的設置映射。圖10是在自動轉輪控制時在使目標偏差角隨時間的經過而增大的情況下的目標 轉輪角相加量、轉向反力、轉向角、實際轉輪角、實際轉輪反力以及校正后的轉輪反力的時 間圖。圖11是第二實施例中的轉向控制器10的控制框圖。圖12是針對第二實施例中的增益S的設置映射。圖13是第二實施例中的偏置角計算部IOg的控制框圖。圖14是第三實施例中的轉向控制器10的控制框圖。圖15是第四實施例中的轉向控制器10的控制框圖。圖16是第四實施例中的偏置角計算部IOh的控制框圖。具體實施方式以下將基于各實施例來解釋用于執行本專利技術的最佳模式。第一實施例首先，將解釋結構。圖1是應用了根據本專利技術第一實施例的車輛轉向控制裝置的線控轉向系統的示 意結構圖。即，第一實施例中的車輛轉向控制裝置是所謂的線控轉向(SBW)系統，在該線控 轉向系統中，方向盤I從用于使前車輪(轉向車輪)2、2轉動的轉輪機構3機械分離或脫離。支撐方向盤I的柱軸4設置有反力馬達(反力機構)5和轉向角傳感器6。反力馬 達5用于向方向盤I施加轉向反力。轉向角傳感器6用于檢測作為轉向角的柱軸4的旋轉角，其中該轉向角是方向盤I相對于直線行駛狀態的旋轉角。轉輪機構3配置有轉輪馬達 7和轉輪角傳感器9。轉輪馬達7用于將用于使前車輪(轉向車輪)2、2轉動的轉輪轉矩施加至轉輪機構3。轉輪角傳感器9用于檢測作為轉輪角的小齒輪軸8的旋轉角，其中該轉輪角是前車輪2、2相對于直線行駛狀態的旋轉角。小齒輪軸8通過齒條16與前車輪2、2機械相連接。小齒輪軸8的旋轉使齒條16沿其軸方向移動，從而使前車輪2、2轉動。因此， 可以通過感測小齒輪軸8的旋轉角來檢測轉輪角。由轉向控制器(反力控制部或部件)10來控制反力馬達5和轉輪馬達7。轉向控制器10接收從轉向角傳感器6得出的轉向角和從轉輪角傳感器9得出的轉輪角。另外，轉向控制器10接收從齒條軸力傳感器(轉輪反力檢測部或部件)11得出的轉輪反力、從車輛速度傳感器12得出的車輛速度(車體速度)、從橫擺率傳感器13得出的橫擺率、從攝像機 14得出的拍攝圖像以及從自動轉輪控制開關15(在下文稱為SW)得出的自動轉輪控制選擇信號。齒條軸力傳感器11用于檢測從前車輪2、2沿齒條16的軸方向所輸入的力。自動轉輪控制開關15是用于通過駕駛員(即，方向盤操作員)的開/關(οη/ο ) 操作來選擇車道保持控制的自動轉輪控制的開關。在正從自動轉輪控制開關15輸出關信號時，轉向控制器10執行正常控制。該正常控制表示一般的SBW控制。S卩，在該正常控制時，根據方向盤I的轉向角和車輛速度來設置目標轉輪角(第一目標轉輪角)，然后通過驅動轉輪馬達7使前車輪2、2轉動以獲得所設置的第一目標轉輪角。同時，通過利用與由齒條軸力傳感器11檢測到的轉輪反力(路面反力)相對應的轉矩來驅動反力馬達5，將轉向反力施加至方向盤I。通過基于轉向齒輪比(轉向角相對于轉輪角的比)的轉向角和轉輪角之間的關系來設置第一目標轉輪角。該轉向齒輪比根據車輛速度而變化。例如，通過在低車速區域中減小轉向齒輪比(即，通過相對于轉輪角減小轉向角)來提高車輛的轉彎性能，并且通過在高車速區域中增大轉向齒輪比(即，通過增大轉向角相對于轉輪角的比)來提高行駛穩定性。此外，由于與轉輪角相應的轉輪反力在直線行駛時取其最小值，因此通過將直線行駛時給定的轉向角定義為(轉向反力的)最小反力位置，來設置轉向反力。該轉向反力具有隨著轉輪反力變大而變大的特性。 另一方面，當正從自動轉輪控制開關15輸出開信號時，轉向控制器10執行自動轉輪控制，直到滿足預定解除(取消)條件為止。該自動轉輪本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車輛轉向控制裝置，其中，方向盤與用于使轉向車輪轉動的轉輪機構機械分離；所述車輛轉向控制裝置被配置為進行正常控制，所述正常控制用于基于根據方向盤的實際轉向角所設置的第一目標轉輪角來控制轉向車輪的轉輪角；所述車輛轉向控制裝置被配置為進行自動轉輪控制，所述自動轉輪控制用于基于根據車輛的行駛狀態所設置的第二目標轉輪角來控制轉向車輪的轉輪角；以及其中，所述車輛轉向控制裝置包括反力控制部，所述反力控制部被配置為：在所述正常控制時，通過將車輛直線行駛時的轉向角定義為轉向反力等于0時的轉向角，來控制要施加至方向盤的轉向反力，以及在所述自動轉輪控制時，通過將根據所述第二目標轉輪角所設置的轉向角定義為轉向反力等于0時的轉向角，來控制轉向反力；所述車輛轉向控制裝置還包括轉輪反力檢測部，所述轉輪反力檢測部被配置為檢測作用于轉向車輪的轉輪反力；以及所述反力控制部被配置為：在所述正常控制時，施加與檢測到的轉輪反力相應的轉向反力，以及在所述自動轉輪控制時，抑制與檢測到的轉輪反力相應的轉向反力，并且施加與實際轉向角和根據所述第二目標轉輪角所設置的轉向角之間的偏差相應的轉向反力。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：鈴木拓，江口孝彰，蔡佑文，吉澤弘之，西田雪德，
申請(專利權)人：日產自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：