轉輪控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種轉輪控制裝置。
【背景技術】
[0002]在專利文獻I中公開了如下一種技術:在施加轉輪力以使車輛行駛于行駛車道中央附近的車道保持控制中操作了信號燈的情況下，抑制車道保持控制的控制量。
[0003]專利文獻1:日本特開2008-120288號公報
【發明內容】
[0004]發明要解決的問題
[0005]然而，在上述現有技術中，存在以下問題:在信號燈操作結束時解除了對控制量的抑制時，轉輪反作用力驟增，從而給駕駛員帶來不自然感。
[0006]本發明的目的在于提供一種能夠減輕解除對控制量的抑制時的不自然感的轉輪控制裝置。
_7] 用于解決問題的方案
[0008]在本發明中，在將自校準扭矩和轉輪反作用力設為坐標軸的坐標上設定自校準扭矩越大則轉輪反作用力越大的轉輪反作用力特性，根據該轉輪反作用力特性對轉輪部施加與自校準扭矩相應的轉輪反作用力，在本車輛的橫向位置越靠近白線則使轉輪反作用力特性在坐標上越向轉輪反作用力的絕對值變大的方向偏移時，在開始了信號燈操作的情況下抑制轉輪反作用力特性的偏移，另一方面，在結束了信號燈操作的情況下解除對轉輪反作用力特性的偏移的抑制，使解除對偏移的抑制時的增加斜率絕對值小于抑制偏移時的下降斜率絕對值。
[0009]發明的效果
[0010]因此，在結束了信號燈操作的情況下轉輪反作用力特性的偏移緩緩地恢復，因此能夠抑制轉輪反作用力的驟增，從而能夠減輕給駕駛員帶來的不自然感。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實施例1的車輛的轉輪系統的系統圖。
[0012]圖2是轉向控制部19的控制框圖。
[0013]圖3是轉輪反作用力控制部20的控制框圖。
[0014]圖4是干擾抑制指令轉向角運算部32的控制框圖。
[0015]圖5是與橫擺角相應的推斥力運算部37的控制框圖。
[0016]圖6是與橫向位置相應的推斥力運算部38的控制框圖。
[0017]圖7是表示橫擺角F/B控制和橫向位置F/B控制的控制區域的圖。
[0018]圖8是表示正行駛于高速公路的直線道路的車輛受到單次的橫風的情況下的橫擺角變化的時間圖。
[0019]圖9是表示在正行駛于高速公路的直線道路的車輛受到連續的橫風的情況下未實施橫向位置F/B控制時的橫擺角變化和橫向位置變化的時間圖。
[0020]圖10是表示在正行駛于高速公路的直線道路的車輛受到連續的橫風的情況下實施了橫向位置F/B控制時的橫擺角變化和橫向位置變化的時間圖。
[0021]圖11是橫向力偏移部34的控制框圖。
[0022]圖12是示出表示與自校準扭矩相應的轉輪反作用力扭矩的轉輪反作用力特性向與自校準扭矩相同的方向偏移的狀態的圖。
[0023]圖13是表示方向盤的轉輪角與駕駛員的轉輪扭矩之間的關系的特性圖。
[0024]圖14是表示通過使表示與自校準扭矩相應的轉輪反作用力扭矩的轉輪反作用力特性向與自校準扭矩相同的方向偏移從而使表示方向盤的轉輪角與駕駛員的轉輪扭矩之間的關系的特性發生了變化的狀態的圖。
[0025]圖15是轉輪反作用力扭矩偏移部36的控制框圖。
[0026]圖16是與偏尚余量時間相應的反作用力運算部39的控制框圖。
[0027]圖17是與橫向位置相應的反作用力運算部40的控制框圖。
[0028]圖18是示出表示與自校準扭矩相應的轉輪反作用力扭矩的轉輪反作用力特性向轉輪反作用力扭矩的絕對值變大的方向偏移的狀態的圖。
[0029]圖19是表示方向盤的轉輪角與駕駛員的轉輪扭矩之間的關系的特性圖。
[0030]圖20是表示通過使表示與自校準扭矩相應的轉輪反作用力扭矩的轉輪反作用力特性向轉輪反作用力扭矩的絕對值變大的方向偏移從而使表示方向盤的轉輪角與駕駛員的轉輪扭矩之間的關系的特性發生了變化的狀態的圖。
[0031]圖21是表示實施例2的車輛的轉輪系統的系統圖。
[0032]圖22是輔助扭矩控制部28的控制框圖。
[0033]圖23是輔助扭矩偏移部42的控制框圖。
[0034]圖24是示出表示與轉輪扭矩相應的輔助扭矩的輔助扭矩特性向輔助扭矩的絕對值變小的方向偏移的狀態的圖。
[0035]附圖標記說曰月
[0036]1:轉輪部；2:轉向部；3:備用離合器；4:SBW控制器；5FL、5FR:左右前輪；6:方向盤；7:柱軸；8:反作用力馬達；9:轉輪角傳感器；11:小齒輪軸；12:轉向齒輪；13:轉向馬達；14:轉向角傳感器；15:齒條齒輪；16:齒條;17:攝像機；18:車速傳感器；19:轉向控制部；19a:加法器；20:轉輪反作用力控制部；20a:減法器；20b:加法器；20c:加法器；21:影像處理部；22:電流驅動器；23:電流驅動器；24:導航系統；25:EPS控制器；26:扭矩傳感器；27:動力轉向馬達；28:輔助扭矩控制部；28a:減法器；29:電流驅動器；31:指令轉向角運算部；32:干擾抑制指令轉向角運算部；32a:橫擺角運算部；32b:曲率運算部；32c:橫向位置運算部；32d:加法器；32e:目標橫擺力矩運算部；32f:目標橫擺加速度運算部；32g:目標橫擺率運算部；32h:指令轉向角運算部；321:限幅處理部；33:橫向力運算部；34:橫向力偏移部；34a:曲率運算部；34b:上下限幅器；34c:SAT增益運算部；34d:乘法器；34e:限幅處理部；35:SAT運算部；36:轉輪反作用力扭矩偏移部；36a:橫擺角運算部；36b:橫向位置運算部；36c:反作用力選擇部；36d:限幅處理部；37:與橫擺角相應的推斥力運算部；37a:上下限幅器；37b:橫擺角F/B增益乘法部；37c:車速校正增益乘法部；37d:曲率校正增益乘法部；37e:乘法器；38:與橫向位置相應的推斥力運算部；38a:減法器；38b:上下限幅器；38c:距離校正增益乘法部；38d:橫向位置F/B增益乘法部；38e:車速校正增益乘法部；38f:曲率校正增益乘法部；38g:信號燈增益計算部；38h:乘法器；39:與偏尚余量時間相應的反作用力運算部；39a:乘法器；39b:除法器；39c:除法器；39d:偏尚余量時間選擇部；39e:與偏離余量時間相應的反作用力運算部；39f:信號燈增益計算部；39g:乘法器；40:與橫向位置相應的反作用力運算部；40a:減法器；40b:減法器；40c:橫向位置偏差選擇部；40d:與橫向位置偏差相應的反作用力運算部；40e:信號燈增益計算部；40f:乘法器；41:輔助扭矩運算部；42:輔助扭矩偏移部；42c:反作用力選擇部；43:信號燈開關。
【具體實施方式】
[0037][實施例1]
[0038][系統結構]
[0039]圖1是表示實施例1的車輛的轉輪系統的系統圖。
[0040]實施例1的轉輪裝置采用了如下的線控轉向(SBW)系統:將轉輪部1、轉向部2、備用離合器3、SBff控制器4作為主要的結構，接受駕駛員的轉輪輸入的轉輪部I與使左右前輪(轉向輪)5FL、5FR轉向的轉向部2機械地分離。
[0041]轉輪部I具備方向盤6、柱軸7、反作用力馬達8以及轉輪角傳感器9。
[0042]柱軸7與方向盤6 —體地旋轉。
[0043]反作用力馬達8例如是無刷馬達，是輸出軸與柱軸7同軸的同軸馬達，根據來自SBW控制器4的指令向柱軸7輸出轉輪反作用力扭矩。
[0044]轉輪角傳感器9檢測柱軸7的絕對旋轉角、即方向盤6的轉輪角。
[0045]轉向部2具備小齒輪軸11、轉向齒輪12、轉向馬達13以及轉向角傳感器14。
[0046]轉向齒輪12是齒條和小齒輪式的轉向齒輪，與小齒輪軸11的旋轉相應地使前輪5L、5R轉向。
[0047]轉向馬達13例如是無刷馬達，輸出軸通過未圖示的減速機與齒條齒輪15連接，根據來自SBW控制器4的指令向齒條16輸出用于使前輪5轉向的轉向扭矩。
[0048]轉向角傳感器14檢測轉向馬達13的絕對旋轉角。在此，轉向馬達13的旋轉角和前輪5的轉向角始終存在唯一確定的相關關系，因此能夠根據轉向馬達13的旋轉角檢測前輪5的轉向角。在下面只要沒有特別地記載，就設為根據轉向馬達13的旋轉角計算出前輪5的轉向角。
[0049]備用離合器3設置在轉輪部I的柱軸7與轉向部2的小齒輪軸11之間，通過備用離合器3的斷開來將轉輪部I與轉向部2機械地分離，通過備用離合器3的接合來將轉輪部I與轉向部2機械地連接。
[0050]除了對SBW控制器4輸入上述轉輪角傳感器9和轉向角傳感器14的信號以外，對SBW控制器4還輸入由攝像機17拍攝到的本車前方的行駛道路的影像和由車速傳感器18檢測出的車速(車體速度)。
[0051]SBW控制器4具有對前輪5FL、5FR的轉向角進行控制的轉向控制部19、對施加于柱軸7的轉輪反作用力扭矩進行控制的轉輪反作用力控制部20以及影像處理部21。
[0052]轉向控制部19根據各輸入信息生成指令轉向角，將所生成的指令轉向角向電流驅動器22輸出。
[0053]電流驅動器22通過使由轉向角傳感器14檢測出的實際轉向角與指令轉向角一致的角度反饋，來控制給轉向馬達13的指令電流。
[0054]轉輪反作用力控制部20根據各輸入信息生成指令轉輪反作用力扭矩，將所生成的指令轉輪反作用力扭矩向電流驅動器23輸出。
[0055]電流驅動器23通過使基于反作用力馬達8的電流值估計出的實際轉輪反作用力扭矩與指令轉輪反作用力扭矩一致的扭矩反饋，來控制給反作用力馬達8的指令電流。
[0056]影像處理部21通過從由攝像機17拍攝到的本車前方的行駛道路的影像提取邊緣等圖像處理來識別行駛車道左右的白線(行駛道路區分線)。
[0057]另外，SBW控制器4在SBW系統故障時，將備用離合器3接合來將轉輪部I與轉向部2機械地連接，能夠通過方向盤6的轉輪來進行齒條16的軸向移動。此時，也可以通過轉向馬達13的輔助扭矩進行對駕駛員的轉輪力進行輔助的、相當于電動動力轉向系統的控制。
[0058]在上述SBW系統中，也可以設為將各傳感器、各控制器、各馬達設置多個的冗余系統。另外，也可以使轉向控制部19和轉輪反作用力控制部20相獨立。
[0059]在實施例1中，為了降低駕駛員的修正轉輪量和減輕轉輪負擔，實施穩定性控制和修正轉輪降低控制。
[0060]穩定性控制以針對干擾(橫風、路面凹凸、車轍、路面傾斜等)提高車輛的穩定性為目的，進行兩個反饋(F/B)控制。
[0061]1.橫擺角F/B控制
[0062]根據白線與本車行進方向所形成的角度即橫擺角來校正轉向角，使由于干擾而產生的橫擺角減少。
[0063]2.橫向位置F/B控制
[0064]根據到白線的距離(橫向位置)校正轉向角，使由于干擾而產生的橫擺角的積分值即橫向位置變化減少。
[0065]修正轉輪降低控制以針對駕駛員的轉輪輸入提高車輛的穩定性為目的，進行三個反作用力偏移控制。
[0066]1.與橫向位置相應的反作用力偏移控制
[0067]與橫向位置相應地、使與自校準