车辆转向控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种车辆转向装置。该车辆转向装置在跟随控制中，在从低速域到高速域为止的车速区域，能够在响应性不发生变化的状态下进行稳定的精度良好的控制。本发明专利技术的车辆转向装置计算沿着目标路径驾驶的目标转向扭矩THT，计算基于转向角θH的转向扭矩TH，根据车速V可变地设定目标转向扭矩THT和转向扭矩TH的比率，并基于可变地设定的目标转向扭矩THT和可变地设定的转向扭矩TH来计算控制扭矩TT。具体来说，目标转向扭矩THT以车速V在预先设定的低速驾驶区域被设定为比转向扭矩TH小的比率，车速V在预先设定的高速驾驶区域被设定为比转向扭矩TH大的比率的方式，附加了转向扭矩TH的反馈控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设定目标路径，并控制为沿着该目标路径跟随行驶的车辆转向控制装置。
技术介绍
近些年，针对车辆，已经开发并提出了各种让驾驶员的驾驶进行得更加舒适安全的转向控制的技术。例如，日本特开第2010－36757号公报(以下，称为专利文献1)中，以本车的横向位置接近目标横向位置的方式计算转向机构的目标转向角，然后基于目标转向角与实际转向角的偏差并通过转向角的反馈控制而设定实现该目标转向角的第一转向力，通过基于目标转向角和车辆状态量的转向力的前馈控制而设定实现目标转向角的第二转向力。并且，还公开了如下的防止本车从车道偏离的防止偏离车道控制装置的技术：在判断出对前行车辆的跟随行驶的情况下，相对于未判断出跟随行驶的情况，使第一转向力的比率增加而设定目标转向力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开第2010-36757号公报
技术实现思路
技术问题然而，在上述特許文献1所公开的防止偏离车道控制和/或车道保持控制(lane keep control)等的技术中，存在以下问题，即在设定车辆的目标路径，对前行车辆和/或目标路径进行跟随控制的情况下，由于转向系统的转向特性根据车速而变化，因此在现有的控制系统中，例如若以车速为中高速域的情况为基准的转向特性进行控制，则在低速域时，控制响应性将会变差。并且，如果像这样在低速域和中高速域下控制的响应性发生变化，则有可能失去控制的稳定性，无法进行精度良好的控制。本专利技术鉴于以上情况，其目的在于，提供一种在跟随控制(防止偏离车道控制、车道保持控制、或前行车辆跟随控制)中，在从低速域到高速域为止的车速区域，能够在响应性不发生变化的状态下进行稳定的精度良好的控制的车辆转向控制装置。技术方案本专利技术的车辆转向控制装置的一个形态为，具备：目标路径设定部，基于前方环境信息，设定本车行驶的目标路径；第一控制量计算部，计算沿着上述目标路径行驶的第一控制量；第二控制量计算部，计算基于转向角的第二控制量；控制比率可变部，根据车速分别可变地设定相对于上述第一控制量的第一比率和相对于上述第二控制量的第二比率；和转向控制部，根据基于上述第一比率而得到补正的第一控制量和基于上述第二比率而得到补正的第二控制量来计算转向控制量，并执行转向控制。专利技术效果根据本专利技术的车辆转向控制装置，在跟随控制(防止偏离车道控制、车道保持控制、或前行车辆跟随控制)中，在从低速域到高速域为止的车速区域，能够在响应性不发生变化的状态下进行稳定的精度良好的控制。附图说明图1为本专利技术实施的一个方式的车辆转向系统的结构说明图。图2为本专利技术实施的一个方式的转向控制部的功能框图。图3为本专利技术实施的一个方式的转向控制程序的流程图。图4为本专利技术实施的一个方式的目标转向角计算程序(routine)的流程图。图5为本专利技术实施的一个方式的前馈控制的说明图。图6为本专利技术实施的一个方式的横向位置反馈控制的说明图。图7为本专利技术实施的一个方式的横摆角反馈控制的说明图。图8为示出本专利技术实施的一个方式的目标转向扭矩车速感应增益和转向扭矩车速感应增益的特性的一个例子的说明图。符号的说明1 电动动力转向装置2 转向轴4 方向盘5 小齿轮轴10L、10R 车轮12 电动机20 转向控制部20a 目标转向角计算部(目标路径设定单元、第一控制量计算单元)20b 目标转向扭矩计算部(目标路径设定单元、第一控制量计算单元)20c 目标转向扭矩车速感应增益设定部(控制比率可变单元)20d 转向扭矩计算部(第二控制量计算单元)20e 转向扭矩车速感应增益设定部(控制比率可变单元)20f 积分项重置判断部(转向控制单元)20g 控制扭矩计算部(转向控制单元)21 电动机驱动部31 前方环境识别装置(前方环境识别单元)32 车速传感器33 转向角传感器具体实施方式以下，基于附图来详细说明本专利技术的实施方式。图1中，符号1表示与驾驶员输入相独立地自由地设定转向角的电动动力转向装置，该电动动力转向装置1中，转向轴2通过转向柱3旋转自如地支撑于未图示的车体框架，转向轴2的一端朝驾驶席侧延伸，另一端朝发动机舱侧延伸。转向轴2的驾驶席侧端部固定设置有方向盘4。另外，转向轴2的朝发动机舱侧延伸的端部连接设置有小齿轮轴5。发动机舱中配设有朝车宽方向延伸的转向齿轮箱6，齿条轴7往复移动自如地插入贯穿支撑于该转向齿轮箱6。该齿条轴7上形成的齿条(未图示)与小齿轮轴5上形成的小齿轮啮合，由此形成齿轮齿条式的转向齿轮机构。另外，齿条轴7的左右两端分别从转向齿轮箱6的端部突出，且在其端部经由拉杆8连接设置有前转向节9。该前转向节9转动自如地支撑作为转向轮的左右轮10L、10R，并转向自如地支撑于车体框架。因此，若操作方向盘4而转动转向轴2、小齿轮轴5，则根据该小齿轮轴5的转动，齿条轴7沿左右方向移动，前转向节9根据该移动而以主销轴线(kingpin axis)(未图示)为中心旋转，使得左右轮10L、10R朝左右方向转向。另外，电动动力转向电机(电动机)12经由辅助传递机构11连接设置于小齿轮轴5，利用该电动机12对施加到方向盘4的转向扭矩进行辅助并附加成为所设定的目标转向角的转向扭矩。电动机12通过从后述的转向控制部20向电动机驱动部21输出作为转向控制量的控制扭矩TT而被电动机驱动部21驱动。转向控制部20连接有识别车辆的前方环境并取得前方环境信息的前方环境识别装置31、检测车速V的车速传感器32、检测转向角(实际舵角)θH的转向角传感器33等。前方环境识别装置31例如由在车厢内的车顶前方以预定间隔安装而从不同视角对车外对象进行立体摄像的一组摄像机和对来自该摄像机的图像数据进行处理的图像处理装置构成。在前方环境识别装置31的立体图像处理装置中的对来自摄像机的图像数据的处理，例如以以下方式进行。首先，针对由摄像机所拍摄的本车的行进方向的一组立体图像对，从对应位置的偏移量求出距离信息，生成距离图像。对于白线等的车道划线的数据的识别，基于车道划线与道路面相比具有高亮度这一已知信息，对道路的宽度方向的亮度变化进行评价，并在图像平面上对图像平面中的左右车道划线的位置进行特定。该车道划线的实际空间上的位置(x，y，z)是基于图像平面上的位置(i，j)和与该位置相关而计算的视差而计算的，即基于距离信息通过已知的坐标变换公式而计算的。以本车的位置为基准而设定的实际空间的坐标系在本实施方式中，例如如图6所示，将摄像机的中央正下方的道路面设为原点，将车宽方向设为x轴，将车高方向设为y轴，将车长方向(距离方向)设为z轴。这时，x-z平面(y＝0)在道路平坦的情况下与道路面一致。道路模型通过如下方式表现：将道路上的本车的行驶车道在距离方向上分割为多个区间，并将各区间中的左右的车道划线以指定的方式近似之后进行连接。应予说明，在本实施方式中，虽然以基于一组来自摄像机的图像对行驶路的形状进行识别为例进行了说明，但除此以外，也可以基于来自单镜头摄像机、彩色摄像机的图像信息而进行识别。如此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆转向装置，其特征在于，具备：目标路径设定部，基于前方环境信息，设定本车行驶的目标路径；第一控制量计算部，计算沿着所述目标路径行驶的第一控制量；第二控制量计算部，计算基于转向角的第二控制量；控制比率可变部，根据车速分别可变地设定相对于所述第一控制量的第一比率和相对于所述第二控制量的第二比率；和转向控制部，根据基于所述第一比率而得到补正的第一控制量和基于所述第二比率而得到补正的第二控制量来计算转向控制量，并执行转向控制。

【技术特征摘要】
2015.06.02 JP 2015-1125021.一种车辆转向装置，其特征在于，具备：目标路径设定部，基于前方环境信息，设定本车行驶的目标路径；第一控制量计算部，计算沿着所述目标路径行驶的第一控制量；第二控制量计算部，计算基于转向角的第二控制量；控制比率可变部，根据车速分别可变地设定相对于所述第一控制量的第一比率和相对于所述第二控制量的第二比率；和转向控制部，根据基于所述第一比率而得到补正的第一控制量和基于所述第二比率而得到补正的第二控制量来计算转向控制量，并执行转向控制。2.根据权利要求1所述的车辆转向装置，其特征在于，还具备：前方环境识别部，识别车辆的前方环境并取得所述前方环境信息。3.根据权利要求1或2所述的车辆转向装置，其特征在于，在车速比预先设定的第一速度低的低速驾驶区域，所述控制比率可变部使所述第二控制量的所述第二比率上升。4.根据权利要求1或2所述的车辆转向装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹰左右康，久保贵嗣，
申请(专利权)人：富士重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP