车辆转向控制装置和方法制造方法及图纸

在自动转轮控制时，转向控制器使用根据自动转轮时的目标转轮角所设置的转向角作为反力为0时的转向角，并且根据反力为0时的转向角与实际转向角之间的偏差来控制转向反力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有自动转轮控制功能的车辆转向控制装置。
技术介绍
在现有技术的车辆转向控制装置中，当进行例如车道保持控制的、用于与方向盘 的操作无关地自动控制转向车轮的转轮角的自动转轮控制时，根据转向车轮的转轮角来设 置转向角(例如，参见以下专利文献I)。由此，避免了转向角和车辆运行状况之间的不一 致，从而抑制给驾驶员带来的不舒适感觉。专利文献1:日本特开2006-264374
技术实现思路
然而，在上述现有技术中，方向盘总是接收所生成的路面反力。同时，为了维持根 据转向车轮的转轮角所设置的转向角，方向盘总是接收用于平衡该路面反力的转矩。因此， 例如，当驾驶员在自动转轮控制期间进行校正转向操作等的微小转向操作(操纵)时，驾驶 员需要施加大的力，这使得该驾驶员感觉到方向盘受约束。现有技术中已经存在这种问题。通过关注上述问题，本专利技术的目的在于提供被设计成能够防止驾驶员在自动转轮 控制期间感觉到对方向盘的约束的。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，在正常控制时，通过将车辆直线行驶 时转向角的值定义为转向反力等于O时转向角的值，来控制要施加至方向盘的转向反力； 以及在自动转轮控制时，通过将根据自动转轮的目标转轮角所设置的转向角的值定义为转 向反力等于O时转向角的值，来控制转向反力。根据本专利技术的一个方面，提供一种车辆转向控制装置，其中，方向盘与用于使转向 车轮转动的转轮机构机械分离；所述车辆转向控制装置被配置为进行正常控制，所述正常 控制用于基于根据方向盘的转向角所设置的第一目标转轮角来控制转向车轮的转轮角；所 述车辆转向控制装置被配置为进行自动转轮控制，所述自动转轮控制用于基于根据车辆的 行驶状态所设置的第二目标转轮角来控制转向车轮的转轮角；以及其中，所述车辆转向控 制装置包括反力控制部，所述反力控制部被配置为在所述正常控制时，通过将车辆直线行 驶时的转向角定义为转向反力等于O时的转向角，来控制要施加至方向盘的转向反力，以 及在所述自动转轮控制时，通过将根据所述第二目标转轮角所设置的转向角定义为转向反 力等于O时的转向角，来控制转向反力。根据本专利技术的另一方面，提供一种车辆转向控制方法，包括进行正常控制，所述 正常控制用于基于根据方向盘的转向角所设置的第一目标转轮角来控制转向车轮的转轮 角，其中，方向盘与用于使转向车轮转动的转轮机构机械分离；进行自动转轮控制，所述自动转轮控制用于基于根据车辆的行驶状态所设置的第二目标转轮角来控制转向车轮的转 轮角；在所述正常控制时，通过将车辆直线行驶时的转向角定义为转向反力等于O时的转 向角，来控制要施加至方向盘的转向反力，以及在所述自动转轮控制时，通过将根据所述第 二目标转轮角所设置的转向角定义为转向反力等于O时的转向角，来控制转向反力。附图说明图1是应用了根据本专利技术第一实施例的车辆转向控制装置的线控转向 (steer-by-wire)系统的示意结构图。图2A是针对车道保持控制时的横向位置的增益映射。图2B是针对车道保持控制时的横摆角的增益映射。图2C是针对车道保持控制时的曲率的增益映射。图3是第一实施例中的转向控制器10的控制框图。图4是针对第一实施例中与目标偏差角相应的目标转轮角相加量的设置映射。图5是第一实施例中的转轮反力校正部IOf的框图。图6是针对第一实施例中的增益KO的设置映射。图7是针对第一实施例中的增益Kl的设置映射。图8是示出第一实施例中在从自动转轮控制切换至正常控制时校正转轮反力的 方法的说明图。图9A是针对第一实施例中用于转向反力控制的增益d的设置映射。图9B是针对第一实施例中用于转向反力控制的增益e的设置映射。图10是在自动转轮控制时在使目标偏差角随时间的经过而增大的情况下的目标 转轮角相加量、转向反力、转向角、实际转轮角、实际转轮反力以及校正后的转轮反力的时 间图。图11是第二实施例中的转向控制器10的控制框图。图12是针对第二实施例中的增益S的设置映射。图13是第二实施例中的偏置角计算部IOg的控制框图。图14是第三实施例中的转向控制器10的控制框图。图15是第四实施例中的转向控制器10的控制框图。图16是第四实施例中的偏置角计算部IOh的控制框图。具体实施方式以下将基于各实施例来解释用于执行本专利技术的最佳模式。第一实施例首先，将解释结构。图1是应用了根据本专利技术第一实施例的车辆转向控制装置的线控转向系统的示 意结构图。即，第一实施例中的车辆转向控制装置是所谓的线控转向(SBW)系统，在该线控 转向系统中，方向盘I从用于使前车轮(转向车轮)2、2转动的转轮机构3机械分离或脱离。支撑方向盘I的柱轴4设置有反力马达(反力机构)5和转向角传感器6。反力马 达5用于向方向盘I施加转向反力。转向角传感器6用于检测作为转向角的柱轴4的旋转角，其中该转向角是方向盘I相对于直线行驶状态的旋转角。转轮机构3配置有转轮马达 7和转轮角传感器9。转轮马达7用于将用于使前车轮(转向车轮)2、2转动的转轮转矩施加至转轮机构3。转轮角传感器9用于检测作为转轮角的小齿轮轴8的旋转角，其中该转轮角是前车轮2、2相对于直线行驶状态的旋转角。小齿轮轴8通过齿条16与前车轮2、2机械相连接。小齿轮轴8的旋转使齿条16沿其轴方向移动，从而使前车轮2、2转动。因此， 可以通过感测小齿轮轴8的旋转角来检测转轮角。由转向控制器(反力控制部或部件)10来控制反力马达5和转轮马达7。转向控制器10接收从转向角传感器6得出的转向角和从转轮角传感器9得出的转轮角。另外，转向控制器10接收从齿条轴力传感器(转轮反力检测部或部件)11得出的转轮反力、从车辆速度传感器12得出的车辆速度(车体速度)、从横摆率传感器13得出的横摆率、从摄像机 14得出的拍摄图像以及从自动转轮控制开关15(在下文称为SW)得出的自动转轮控制选择信号。齿条轴力传感器11用于检测从前车轮2、2沿齿条16的轴方向所输入的力。自动转轮控制开关15是用于通过驾驶员(即，方向盘操作员)的开/关(οη/ο ) 操作来选择车道保持控制的自动转轮控制的开关。在正从自动转轮控制开关15输出关信号时，转向控制器10执行正常控制。该正常控制表示一般的SBW控制。S卩，在该正常控制时，根据方向盘I的转向角和车辆速度来设置目标转轮角(第一目标转轮角)，然后通过驱动转轮马达7使前车轮2、2转动以获得所设置的第一目标转轮角。同时，通过利用与由齿条轴力传感器11检测到的转轮反力(路面反力)相对应的转矩来驱动反力马达5，将转向反力施加至方向盘I。通过基于转向齿轮比(转向角相对于转轮角的比)的转向角和转轮角之间的关系来设置第一目标转轮角。该转向齿轮比根据车辆速度而变化。例如，通过在低车速区域中减小转向齿轮比(即，通过相对于转轮角减小转向角)来提高车辆的转弯性能，并且通过在高车速区域中增大转向齿轮比(即，通过增大转向角相对于转轮角的比)来提高行驶稳定性。此外，由于与转轮角相应的转轮反力在直线行驶时取其最小值，因此通过将直线行驶时给定的转向角定义为(转向反力的)最小反力位置，来设置转向反力。该转向反力具有随着转轮反力变大而变大的特性。 另一方面，当正从自动转轮控制开关15输出开信号时，转向控制器10执行自动转轮控制，直到满足预定解除(取消)条件为止。该自动转轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆转向控制装置，其中，方向盘与用于使转向车轮转动的转轮机构机械分离；所述车辆转向控制装置被配置为进行正常控制，所述正常控制用于基于根据方向盘的实际转向角所设置的第一目标转轮角来控制转向车轮的转轮角；所述车辆转向控制装置被配置为进行自动转轮控制，所述自动转轮控制用于基于根据车辆的行驶状态所设置的第二目标转轮角来控制转向车轮的转轮角；以及其中，所述车辆转向控制装置包括反力控制部，所述反力控制部被配置为：在所述正常控制时，通过将车辆直线行驶时的转向角定义为转向反力等于0时的转向角，来控制要施加至方向盘的转向反力，以及在所述自动转轮控制时，通过将根据所述第二目标转轮角所设置的转向角定义为转向反力等于0时的转向角，来控制转向反力；所述车辆转向控制装置还包括转轮反力检测部，所述转轮反力检测部被配置为检测作用于转向车轮的转轮反力；以及所述反力控制部被配置为：在所述正常控制时，施加与检测到的转轮反力相应的转向反力，以及在所述自动转轮控制时，抑制与检测到的转轮反力相应的转向反力，并且施加与实际转向角和根据所述第二目标转轮角所设置的转向角之间的偏差相应的转向反力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木拓，江口孝彰，蔡佑文，吉泽弘之，西田雪德，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：