转轮控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转轮控制装置。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了如下一种转轮控制装置:在靠近从车载摄像机的影像中识别出的行驶车道的左右白线的一方的情况下，通过使转向轮向使本车离开该白线的方向转向，来对驾驶员的转轮进行辅助。
[0003]专利文献1:日本特开2011-051570号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]在上述现有技术中，在实施对驾驶员的转轮进行辅助的控制的过程中不能检测出左右白线的另一方(离本车较远的一方)的情况下，对驾驶员的转轮进行辅助控制的控制量是基于与左右白线的一方的关系来进行，因此不会立即变为不能继续控制，但是接下来也设想靠近左右白线的另一方的情况，因此在不能检测出离本车较远的一侧的白线的情况下，还是需要将对驾驶员的转轮进行辅助的控制中断。
[0006]在此，当简单地中断控制时，驾驶员设想通过控制而产生的车辆运动状态的变化之后进行了转轮，因此形成与驾驶员的预期相反的车辆运动状态，导致给驾驶员带来了不适感觉。
[0007]本发明的目的在于提供一种能够减轻给驾驶员带来的不适感觉的转轮控制装置。_8] 用于解决问题的方案
[0009] 在本发明中，在本车靠近左右白线的一方的情况下，运算使本车离开该白线的白线靠近抑制转向量，本车与该白线的距离越短，使白线靠近抑制转向量越大，在根据白线靠近抑制转向量控制使转向轮转向的转向部时，在判定为不能检测到左右白线的另一方的情况下，在白线靠近抑制转向量的增加梯度为规定增加梯度以下时，禁止白线靠近抑制转向量的增大，允许白线靠近抑制转向量的减少。
_0] 发明的效果
[0011]因此，通过在白线靠近抑制转向量的增加倾向结束的时点开始白线靠近抑制转向量的限制，能够抑制实际的车辆运动状态与驾驶员所预期的车辆运动状态相偏离，因此能够减轻给驾驶员带来的不适感觉。另外，通过禁止白线靠近抑制转向量的增大，允许白线靠近抑制转向量的减少，由此与保持白线靠近抑制转向量的情况相比，车辆运动状态更接近驾驶员所预期的运动状态，因此能够进一步减轻给驾驶员带来的不适感觉。
【附图说明】
[0012]图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0013]图2是转向控制部19的控制框图。
[0014]图3是转轮反力控制部20的控制框图。
[0015]图4是干扰抑制指令转向角运算部32的控制框图。
[0016]图5是与横摆角相应的推斥力运算部37的控制框图。
[0017]图6是与横向位置相应的推斥力运算部38的控制框图。
[0018]图7是表示横摆角F/B控制和横向位置F/B控制的控制区域的图。
[0019]图8是表示正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到单次的横风的情况下的横摆角变化的时间图。
[0020]图9是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下未实施横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图。
[0021]图10是表示在正行驶于高速公路的直线道路的车辆受到连续的横风的情况下实施了横向位置F/B控制时的横摆角变化和横向位置变化的时间图。
[0022]图11是横向力偏移部34的控制框图。
[0023]图12是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反力扭矩的转轮反力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移的状态的图。
[0024]图13是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性图。
[0025]图14是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反力扭矩的转轮反力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移从而表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0026]图15是转轮反力扭矩偏移部36的控制框图。
[0027]图16是与偏尚余量时间相应的反力运算部39的控制框图。
[0028]图17是与横向位置相应的反力运算部40的控制框图。
[0029]图18是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反力扭矩的转轮反力特性向转轮反力扭矩的绝对值变大的方向偏移的状态的图。
[0030]图19是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性。
[0031]图20是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反力扭矩的转轮反力特性向转轮反力扭矩的绝对值变大的方向偏移从而表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0032]附图标记说曰月
[0033]1:转轮部；2:转向部；3:备用离合器；4:SBW控制器；5FL、5FR:左右前轮；6:方向盘；7:柱轴；8 ??反力马达;9:转轮角传感器；11:小齿轮轴；12:转轮齿轮；13:转向马达；14:转向角传感器；15:齿条齿轮；16:齿条;17:摄像机；18:车速传感器；19:转向控制部；19a:加法器；20:转轮反力控制部；20a:减法器；20b:加法器；20c:加法器；21:影像处理部；22:电流驱动器；23:电流驱动器；24:导航系统；31:指令转向角运算部；32:干扰抑制指令转向角运算部；32a:横摆角运算部；32b:曲率运算部；32c:横向位置运算部；32d:加法器；32e:目标横摆力矩运算部；32f:目标横摆加速度运算部；32g:目标横摆率运算部；32h:指令转向角运算部；321:限幅处理部；33:横向力运算部；34:横向力偏移部；34a:曲率运算部;34b:上下限幅器；34c:SAT增益运算部;34d:乘法器；34e:限幅处理部;35:SAT运算部；36:转轮反力扭矩偏移部；36a:横摆角运算部；36b:横向位置运算部；36c:反力选择部；36d:限幅处理部；37:与横摆角相应的推斥力运算部；37a:上下限幅器；37b:横摆角F/B增益乘法部；37c:车速校正增益乘法部；37d:曲率校正增益乘法部；37e:乘法器；38:与横向位置相应的推斥力运算部；38a:减法器；38b:上下限幅器；38c:距离校正增益乘法部；38d:横向位置F/B增益乘法部；38e:车速校正增益乘法部；38f:曲率校正增益乘法部；38g:乘法器；39:与偏离余量时间相应的反力运算部；39a:乘法器；39b:除法器；39c:除法器；39d:偏尚余量时间选择部；39e:与偏尚余量时间相应的反力运算部；40:与横向位置相应的反力运算部；40a:减法器；40b:减法器；40c:横向位置偏差选择部；40d:与横向位置偏差相应的反力运算部；43:横向位置F/B控制抑制部；43a:计数器；43b:与横向位置相应的推斥力限制部。
【具体实施方式】
[0034][实施例1]
[0035][系统结构]
[0036]图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0037]实施例1的转轮装置采用了如下的线控转向(SBW)系统:将转轮部1、转向部2、备用离合器3、SBff控制器4作为主要的结构，且接受驾驶员的转轮输入的转轮部I与使左右前轮(转向轮)5FL、5FR转向的转向部2机械地分离。
[0038]转轮部I具备方向盘6、柱轴7、反力马达8以及转轮角传感器9。
[0039]柱轴7与方向盘6 —体地旋转。
[0040]反力马达8例如是无刷马达，是输出轴与柱轴7同轴的同轴马达，根据来自SBW控制器4的指令向柱轴7输出转轮反力扭矩。
[0041]转轮角传感器9检测柱轴7的绝对旋转角、即方向盘6的转轮角。
[0042]转向部2具备小齿轮轴11、转轮齿轮12、转向马达13以及转向角传感器14。
[0043]转轮齿轮12是齿条和小齿轮式的转轮齿轮，与小齿轮轴11的旋转相应地使前轮5L、5R转向。
[0044]转向马达13例如是无刷马达，输出轴通过未图示的减速机与齿条齿轮15连接，根据来自SBW控制器4的指令向齿条16输出用于使前轮5转向的转向扭矩。
[0045]转向角传感器14检测转向马达13的绝对旋转角。在此，转向马达13的旋转角和前轮5的转向角始终存在唯一确定的相关关系，因此能够根据转向马达13的旋转角检测前轮5的转向角。在下面只要没有特别地记载，就设为根据转向马达13的旋转角计算出前轮5的转向角。
[0046]备用离合器3被设置在转轮部I的柱轴7与转向部2的小齿轮轴11之间，通过备用离合器3的分离来将转轮部I与转向部2机械地分离，通过备用离合器3的接合来将转轮部I与转向部2机械地连接。
[0047]除了对SBW控制器4输入上述转轮角传感器9和转向角传感器14的信号以外，对SBW控制器4还输入由摄像机17拍摄到的本车前方的行驶道路的影像和由车速传感器18检测出的车速(车体速度)。
[0048]SBW控制器4具有对前轮5FL、5FR的转向角进行控制的转向控制部19、对施加于柱轴7的转轮反力扭矩进行控制的转轮反力控制部20以及影像处理部21。
[0049]转向控制部19根据各输入信息生成指令转向角，将所生成的指令转向角向电流驱动器22输出。
[0050]电流驱动器22通过使由转向角传感器14检测出的实际转向角与指令转向角一致的角度反馈，来控制向转向马达13的指令电流。
[0051]转轮反力控制部20根据各输入信息生成指令转轮反力扭矩，将所生成的指令转轮反力扭矩向电流驱动器23输出。
[0052]电流驱动器23通过使基于反力马达8的电流值估计出的实际转轮反力扭矩与指令转轮反力扭矩一致的扭矩反馈，来控制向反力马达8的指令电流。
[0053]影像处理部21通过从由摄像机17拍摄到的本车前方的行驶道路的影像提取边缘等图像处理来识别行驶车道左右的白线(行驶道路区分线)。
[0054]另外，SBW控制器4在SBW系统故障时，将备用离合器3结合来将转轮部I与转向部2机械地连接，能够通过方向盘6的转轮来进行齿条16的轴向移动。此时，也可以通过转向马达13的辅助扭矩进行对驾驶员的转轮力进行辅助的相当于电动动力转轮系统的控制。
[0055]在上述SBW系统中，也可以设为将各传感器、各控制器、各马达设置多个的冗余系统。另外，也可以使转向控制部19和转轮反力控制部20相独立。
[0056]在实施例1中，为了降低驾驶员的修正转轮量和减轻转轮负担，实施稳定性控制和修正转轮降低控制。
[0057]稳定性控制以针对干扰(横风、路面凹凸、车辙、路面倾斜等)提高车辆的稳定性为目的，进行两个反馈(F/B)控制。
[0058]1.横摆角F/B控制
[0059]根据白线与本车行进方向所形成的角度即横摆角来校正转向角，使由于干扰而产生的横摆角减少。
[0060]2.横向位置F/B控制
[0061]根据到白线的距离(横向位置)校正转向角，使由于干扰而产生的横摆角的积分值即横向位置变化减少。
[0062]修正转轮降低控制以针对驾驶员的转轮输入提高车辆的稳定性为目的，进行三个反力偏移控制。
[0063]1.与横向位置相应的反力偏移控制
[0064]与横向位置相应地使与自校准扭矩相应的转轮反力特性向转轮反力的绝对值变大的方向偏移，抑制在驾驶员进行了越过转轮角中立位置的修正转轮时转轮扭矩的符号反转。
[0065]2.与偏尚余量时间相应的