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中公开了如下一种技术:在施加转轮力以使车辆行驶于行驶车道中央附近的车道保持控制中操作了信号灯的情况下，抑制车道保持控制的控制量。
[0003]专利文献1:日本特开2008-120288号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]然而，在上述现有技术中，存在以下问题:在信号灯操作结束时解除了对控制量的抑制时，转轮反作用力骤增，从而给驾驶员带来不自然感。
[0006]本发明的目的在于提供一种能够减轻解除对控制量的抑制时的不自然感的转轮控制装置。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]在本发明中，在将自校准扭矩和转轮反作用力设为坐标轴的坐标上设定自校准扭矩越大则转轮反作用力越大的转轮反作用力特性，根据该转轮反作用力特性对转轮部施加与自校准扭矩相应的转轮反作用力，在本车辆的横向位置越靠近白线则使转轮反作用力特性在坐标上越向转轮反作用力的绝对值变大的方向偏移时，在开始了信号灯操作的情况下抑制转轮反作用力特性的偏移，另一方面，在结束了信号灯操作的情况下解除对转轮反作用力特性的偏移的抑制，使解除对偏移的抑制时的增加斜率绝对值小于抑制偏移时的下降斜率绝对值。
[0009]发明的效果
[0010]因此，在结束了信号灯操作的情况下转轮反作用力特性的偏移缓缓地恢复，因此能够抑制转轮反作用力的骤增，从而能够减轻给驾驶员带来的不自然感。
【附图说明】
[0011]图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0012]图2是转向控制部19的控制框图。
[0013]图3是转轮反作用力控制部20的控制框图。
[0014]图4是干扰抑制指令转向角运算部32的控制框图。
[0015]图5是与横摆角相应的推斥力运算部37的控制框图。
[0016]图6是与横向位置相应的推斥力运算部38的控制框图。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]图11是横向力偏移部34的控制框图。
[0022]图12是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移的状态的图。
[0023]图13是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩之间的关系的特性图。
[0024]图14是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向与自校准扭矩相同的方向偏移从而使表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩之间的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0025]图15是转轮反作用力扭矩偏移部36的控制框图。
[0026]图16是与偏尚余量时间相应的反作用力运算部39的控制框图。
[0027]图17是与横向位置相应的反作用力运算部40的控制框图。
[0028]图18是示出表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移的状态的图。
[0029]图19是表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩之间的关系的特性图。
[0030]图20是表示通过使表示与自校准扭矩相应的转轮反作用力扭矩的转轮反作用力特性向转轮反作用力扭矩的绝对值变大的方向偏移从而使表示方向盘的转轮角与驾驶员的转轮扭矩之间的关系的特性发生了变化的状态的图。
[0031]图21是表示实施例2的车辆的转轮系统的系统图。
[0032]图22是辅助扭矩控制部28的控制框图。
[0033]图23是辅助扭矩偏移部42的控制框图。
[0034]图24是示出表示与转轮扭矩相应的辅助扭矩的辅助扭矩特性向辅助扭矩的绝对值变小的方向偏移的状态的图。
[0035]附图标记说曰月
[0036]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:反作用力马达；9:转轮角传感器；11:小齿轮轴；12:转向齿轮；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:转轮反作用力控制部；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；25:EPS控制器；26:扭矩传感器；27:动力转向马达；28:辅助扭矩控制部；28a:减法器；29:电流驱动器；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:转轮反作用力扭矩偏移部；36a:横摆角运算部；36b:横向位置运算部；36c:反作用力选择部；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:信号灯增益计算部；38h:乘法器；39:与偏尚余量时间相应的反作用力运算部；39a:乘法器；39b:除法器；39c:除法器；39d:偏尚余量时间选择部；39e:与偏离余量时间相应的反作用力运算部；39f:信号灯增益计算部；39g:乘法器；40:与横向位置相应的反作用力运算部；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作用力运算部；40e:信号灯增益计算部；40f:乘法器；41:辅助扭矩运算部；42:辅助扭矩偏移部；42c:反作用力选择部；43:信号灯开关。
【具体实施方式】
[0037][实施例1]
[0038][系统结构]
[0039]图1是表示实施例1的车辆的转轮系统的系统图。
[0040]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，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。
[0041]转轮部I具备方向盘6、柱轴7、反作用力马达8以及转轮角传感器9。
[0042]柱轴7与方向盘6 —体地旋转。
[0043]反作用力马达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输出转轮反作用力扭矩。
[0044]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。
[0045]转向部2具备小齿轮轴11、转向齿轮12、转向马达13以及转向角传感器14。
[0046]转向齿轮12是齿条和小齿轮式的转向齿轮，与小齿轮轴11的旋转相应地使前轮5L、5R转向。
[0047]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。
[0048]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。
[0049]备用离合器3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的断开来将转轮部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。
[0050]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)。
[0051]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的转轮反作用力扭矩进行控制的转轮反作用力控制部20以及影像处理部21。
[0052]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。
[0053]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，来控制给转向马达13的指令电流。
[0054]转轮反作用力控制部20根据各输入信息生成指令转轮反作用力扭矩，将所生成的指令转轮反作用力扭矩向电流驱动器23输出。
[0055]电流驱动器23通过使基于反作用力马达8的电流值估计出的实际转轮反作用力扭矩与指令转轮反作用力扭矩一致的扭矩反馈，来控制给反作用力马达8的指令电流。
[0056]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)。
[0057]另外，SBW控制器4在SBW系统故障时，将备用离合器3接合来将转轮部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、相当于电动动力转向系统的控制。
[0058]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和转轮反作用力控制部20相独立。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]1.横摆角F/B控制
[0062]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。
[0063]2.横向位置F/B控制
[0064]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。
[0065]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，进行三个反作用力偏移控制。
[0066]1.与横向位置相应的反作用力偏移控制
[0067]与横向位置相应地、使与自校准