专利名称：用于车辆的转向系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及安装在车辆上的转向系统，更具体而言，涉及如下 系统其具有可以彼此独立操作的一对操作构件，并被构造为响应于操作 构件的操作来使车辆的车轮转向。
背景技术：
最近，作为安装在车辆上的转向系统，研究了电动转向(steer-by-wire) 型的转向系统，即如下系统在不基于由车辆驾驶员施加的操作力 的情况下，通过响应于车辆的驾驶员对操作构件执行的操作对设置在车轮 转向设备中的驱动源进行电控，来响应于所述操作使车辆的车轮转向。在 此系统中，不需要操作输入设备来将施加到操作构件的操作力传递到车轮 转向设备。换言之，因为对例如操作构件和车轮转向设备之间的机械连接 不存在结构限制，所以该系统能够采用较宽范围的各种设置。作为该系统 的示例，以下标示的专利文献1和2每个都公开了所谓独立操作型的系 统，即，具有彼此独立操作的一对操作构件的系统。[专利文献1] JP-2004-244022A[专利文献2]JP-H09-301193A
发明内容
(A)本发明的概要以上标示的专利文献1中所公开的系统是如下系统其中，在基于各 个操作构件的操作量之和确定目标车轮转向量时，使与各个操作量相乘的增益彼此不同。增益中较大的一个被设定用于操作构件中的作为主操作构 件而操作的一个操作构件，而增益中较小的一个被设定用于操作构件中的 作为辅助操作构件而操作以执行诸如微调之类的辅助操作的另一个操作构 件。于是，独立操作型的转向系统是一种独特的系统，并具有在例如对转 向特性(例如一对操作构件每个的特性，和响应于对操作构件每个执行的 操作进行的车轮转向的特性)的设定上较高自由度的优点。但是，因为独 立操作性转向系统仍然处于发展阶段，仍然存在提高实际应用性的空间。 考虑到上述背景技术进行了本发明，并且本发明的目的是提供一种具有较 高实际应用性的独立操作型转向系统。为了实现以上目的，本发明的转向系统具有可以彼此独立操作的一对 操作构件，其中基于这一对操作构件中的每个的操作量来确定目标车轮转 向量和使这一对操作构件中的每个的回复到基准位置的回复力。该转向系 统的特征在于，其被配置为可以改变在确定目标车轮转向量时为一对操作 构件中的每个设定的转向增益和在确定回复力时为一对操作构件中的每个 设定的回复力增益。根据本发明的转向系统，因为可以根据例如各种参数改变转向增益和 回复力增益中的至少一者，所以可以较自由地设定系统的转向参数。本发 明的转向系统具有这样的优点，是具有更高实际应用性的系统。 (B)可要求权利的本发明的模式将描述本发明(此后在合适处称为"可要求权利的本发明")的各种 模式，其被认为包含所要求保护的可要求权利的特征。为了便于理解本说 明书所揭示的技术特征，本发明的这些模式中的每个都与所附权利要求相 似地编号，并在合适情况下从属于与其他一个或多个模式。应该理解，可 要求权利的本发明不限于将在这些模式每个中所描述的技术特征或其组 合。即，可要求权利的本发明的范围将根据与各种模式以及本发明的优选 实施例相关的以下描述来解释。在根据这种解释进行的限制的情况下，可 要求权利的本发明可以不仅由这些模式中的任一个构成，而可以由这些模 式中的任一个与其中结合的额外的一个或多个部件提供的模式和这些模式 中的任一个在其中不具有所涉及部件中的一些的情况下所提供的模式构成。注意，下述模式(1)至(24)分别对应于权利要求1至24。(1) 一种用于车辆的转向系统，包括
车轮转向设备，其被构造为使所述车辆的车轮转向；一对回复力施加设备，每个所述回复力施加设备具有动力源，所述动 力源可控制以将回复力施加到所述一对操作构件中的相应一个，所述回复 力作为用于使所述一对操作构件中的所述相应一个回复到为所述一对操作 构件中的所述相应一个设定的回复力基准操作位置的力；控制设备，其具有(a)车轮转向控制部分，其被构造为基于所述一对操作构件中的每个操作构件的、从为所述一对操作构件中的所述每个 操作构件设定的车轮转向基准操作位置起的操作量来确定所述车轮的目标 车轮转向量，并被构造为控制所述车轮转向设备以使所述车轮的车轮转向量等于所述车轮的目标车轮转向量，和(b)回复力控制部分，其被构造为基于所述一对操作构件中的每个操作构件的、从为所述一对操作构件中 的所述每个操作构件设定的回复力基准操作位置起的操作量来确定用于使 所述一对操作构件中的所述每个操作构件回复的所述回复力，并被构造为 控制所述一对回复力施加设备中的每个回复力施加设备的动力源以使所述动力源施展所述回复力；其中，所述控制设备能够改变以下两者中的至少一者(A)在确定所述目标车轮转向量时为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益，和(B)在基于所述一对操作构件中的每个操作构件的操作量确定所述回复力时为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的回复力增益。 在本模式中，可基于如后所述的至少一个参数(例如一对操作构件中 的每个的操作位置、 一对操作构件中的每个的操作速度、车辆的行驶速 度、以及是由单手还是双手执行操作)，来改变转向增益和回复力增益中 的至少一者。因此，根据本发明的转向系统，可以较为自由地设定系统的 转向特性。例如，如后文所详细说明的，可以在考虑车辆的驾驶员在操作 操作构件时的人体工学特性的情况下，来改善系统的可操作性。在本模式 中，可改变转向增益和回复力增益中的两者或仅一者。例如，在转向增益 可改变的情况下，因为车轮基于操作构件中的每个的操作量的车轮转向量 被改变，所以可以改变车轮响应于操作的响应性和灵敏性。此外，在回复 力增益可改变的情况下，可以改变操作的方便性，特别是操作构件中的每 个沿着远离基准操作位置的方向(即，沿着使操作构件中的每个的操作量 增大的方向)的操作的方便性。作为本模式中的一对操作构件，可以采用分别由右手和左手可操作并 具有不受具体限制的形状和构造的任何构件。具体而言，操作构件的每个 可以具有所谓把手(其可操作以沿着笔直或弯曲(例如，弧形)的轨道移 动)的形状，或者可以具有所谓操作杆或控制杆(其沿着车辆的横向或纵 向倾斜以沿着弧形轨道移动)的形状。注意，本模式的转向系统不限于一 对操作构件必须分别由车辆驾驶员的右手和左手操作的系统。不过，以下 说明将主要针对这种系统来进行，以更容易地理解其说明。本模式中的车轮转向设备的构造也不受具体限制。作为车轮转向设 备，可以采用已经研究的任何设备。例如，车轮转向设备可以由这样的设 备提供该设备包括电动机和转向杆，使得通过被用作驱动源的电动机的 驱动力来使连接到车轮的转向杆横向移动。在此情况下，作为用于使转向 杆移动的机构，可以采用例如齿条齿轮机构和滚珠丝杠机构。在配备有回复力施加设备的本模式的系统中，可以抵抗操作构件中的 每个沿着远离基准操作位置的方向(即，沿着使操作构件中的每个的操作 量增大的方向)的操作施加回复力，由此可以给车辆驾驶员提供合适的转 向操作感受。此外，在控制回复力以随着操作量的增大而增大的情况下， 抵抗操作的回复力随着每个操作构件被操作而增大，由此可以给车辆驾驶 员提供与传统转向系统(其中操作构件和车轮转向设备彼此机械地连接) 相似的操作感受。作为回复力施加设备中的每个的动力源，可以采用各种 动力源中的任一种。但是，例如，在采用电动机作为动力源的情况下，因 为电动机的动力容易控制，所以可以容易地控制回复力。注意，除了回复 力施加设备之外，本模式的系统还可以设置有用于施加弹簧力以使各个操 作构件回复到各自的基准位置的设备。作为本模式中的控制设备，可以例如采用电子控制单元，其主要由计 算机构成并根据需要包括用于驱动源的驱动电路和电源。作为控制设备的 车轮转向控制部分，可以例如采用根据一个转向量分量和另一个转向量分 量之和来确定目标车轮转向量的配置，所述一个转向量分量基于右侧操作
构件从相应车轮转向基准操作位置起的操作量，所述另一个转向量分量基 于左侧操作构件从相应车轮转向基准操作位置起的操作量。此外，还可以 用各个操作构件的转向量分量乘以各自的权重系数来确定目标车轮转向 量。此外，作为车轮转向控制部分，还可以采用例如通过将操作量乘以转 向增益(其通过将基准增益乘以对基准增益进行补偿的一个或多个系数确 定)来确定转向量分量的配置。同时，作为回复力控制部分，可以采用例 如通过将(相应操作构件从回复力基准操作位置起的)操作量乘以回复力 增益(其通过将基准增益乘以对基准增益进行补偿的一个或多个系数确 定)来确定回复力的配置。在本模式中描述的回复力基准操作位置和车轮转向基准操作位置可以 设定在轨道上的相同位置或各自不同的位置。在独立操作型的系统中，可 以通过将操作构件中的每个的车轮转向基准操作位置设定为使得当一对操 作构件位于各自的回复力基准操作位置时，用于各个操作构件的转向量分 量(其每个的值不为零)变为零从而车轮被置于使车辆笔直行驶的位置 (此后在合适处称为"中性转向位置"或简称为"中性位置")，来将回 复力基准操作位置和车轮转向基准操作位置设定在各自不同的位置。此 外，可以将回复力基准操作位置和车轮转向基准操作位置设定在当没有力 从回复力施加设备或从系统外部施加到操作构件时相应操作构件所处的位 置(此后在合适处称为"中性操作位置"或简称为"中性位置")。注意，转向系统可以构造为具有例如被配置为施加弹簧力以使每个 操作构件回复到基准位置的设备而不设置一对回复力施加设备和控制设备 的回复力控制部分，使得仅转向增益可改变。此构造也构成可要求权利的 本发明的一个模式，尽管其未包含在本模式中。此外，还存在仅回复力增 益可改变并且也构成可要求权利的本发明的一个模式的另一种构造。(2)根据模式(1)所述的转向系统，其中，所述一对操作构件中的 每个操作构件的车轮转向基准操作位置和回复力基准操作位置被设定在相 同的操作位置。本模式是车轮转向基准操作位置和回复力基准操作位置被设定在位于 相应轨道上的相同的操作位置的一种模式，具有简化了系统构造的优点。(3) 根据模式(1)或(2)所述的转向系统，其中，所述控制设备 被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置，来改变 为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益和回复力增益中的 至少一者。本模式是将每个操作构件在轨道上的位置用作用于改变增益的参数的 模式。在本模式中，分别在确定目标车轮转向量和回复力时设定的转向增 益和回复力增益可以被配置来改变目标车轮转向量和回复力，而不管根据 目标车轮转向量和回复力随着操作构件的每个的操作量的改变。换言之， 可以改变目标车轮转向量和回复力的每个相对于操作量的改变率。此外， 本模式可以构造为使得在基于一对操作构件中的每个的操作量确定目标车 轮转向量和回复力时设定基准增益的情况下，当操作构件至少正位于作为 轨道一部分的区域中时，由各个基准增益来改变目标车轮转向量和回复 力，也可以构造为使得无论操作构件正位于轨道的哪个部分，都由各个基 准增益改变目标车轮转向量和回复力。注意，可以有级地将转向增益和回 复力增益中的每个设定为离散值之一，也可以无级地将其设定为连续值之(4) 根据模式(3)所述的转向系统，其中，根据所述一对操作构件 中的每个操作构件位于所述给定轨道中的相应一个轨道的一侧区还是另一 侧区，来改变为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益和回 复力增益中的所述至少一者，使得在所述操作构件中的每个操作构件位于 所述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益和所述回复力增益中的所述至 少一者各自的值不同于在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述相 应轨道的所述另一侧区时所述转向增益和所述回复力增益中的所述至少一 者各自的值，所述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两 端中的一端和另一端。(5) 根据模式(4)所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述给定轨道
中的相应一个轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操作构件 中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一侧区时所述转向增益 的值。(6) 根据模式(4)或(5)所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，所述转向增益随着所述一对操作构件中的所述每个操作构 件的操作位置更靠近所述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的一端 而减小，并随着所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置更靠近所 述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的另一端而增大。(7) 根据模式(4) - (6)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述给定轨道 中的相应一个轨道的所述一侧区时所述回复力增益的值大于在所述操作构 件中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一侧区时所述回复力 增益的值。(8) 根据模式(4) - (7)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，所述回复力增益随着所述一对操作构件中的所述每个操作 构件的操作位置更靠近所述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的一 个而增大，并随着所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置更靠近 所述相应区域的相反两端中的另一端而减小。上述五个模式中的每个模式是这样的模式轨道包括两个区域，使得 为操作构件中的每个设定的增益根据正被操作的操作构件处于轨道的两个 区域中的哪一个而改变。例如，在使得转向增益改变的情况下，根据该操 作构件正处在的区域来改变每个操作构件的操作对于确定目标车轮转向量 的贡献程度。优选地，当一对操作构件两者都沿着与使车辆向右或向左转
向的相同方向所执行的车轮转向相对应的方向操作时，如果这些操作构件 中的一个的操作的贡献程度较低，则这些操作构件中的另一个的操作的贡 献程度较高。即，优选地，当操作构件中的一个位于转向增益较小的一侧 区时，操作构件中的另一个位于另一侧区以用作主操作构件。优选地，当 操作构件中的所述另一个位于一侧区时，使操作构件中的所述一个位于另 一侧区以用作主操作构件。在具有这种转向特性的转向系统中，可以根据 每个操作构件的操作位置切换一对操作构件中的一个和另一个，以交替用 作主操作构件。在使回复力增益根据操作构件正处于轨道的两个区域中的哪一个而改 变的情况下，在一侧区(其中回复力增益较大)中执行的操作需要比在另 一侧区执行的操作更大的操作力，由此使一侧区中的操作力较小。因此， 通过在将操作构件中的另一个位于一侧区(其中回复力增益较大)时将操 作构件中的一个位于另一侧区，以及通过在将操作构件的另一个位于另一 侧区时使将操作构件中的一个位于一侧区，操作构件中位于另一侧区的那 个用作主操作构件。即，在这种改变回复力增益的配置中以及上述改变转 向增益的配置中，系统可以设有允许根据每个操作构件的操作位置来切换 一对操作构件中的一个和另一个以交替地用作主操作构件的转向特性。在以上五个模式的每个中描述的一侧区和另一侧区可以配置为互相连 续，或配置为互相间隔开使得存在不属于这两个区域中任一区域的区域。 此外， 一端和另一端中的每一者不一定是一侧区和另一侧区中相应一个区 的一部分。例如， 一侧区可以是两个给定区域中靠近所述一端的一个区 域，而另一侧区可以是两个给定区域中靠近所述另一端的另一个区域。此 外，在两个区域被配置为互相连续的情况下，轨道整体被划分为位于边界 两侧的两个区域，使得两个区域中包括所述一端的一个区域提供一侧区， 而两个区域中包括另一端的另一个区域提供另一侧区。在此配置中，边界 可以位于上述车轮转向基准操作位置或回复力基准操作位置，使得一侧区 和另一侧区设置在两个基准操作位置之一的相反两侧，由此根据操作构件 被操作移动所沿的方向来改变增益。(9)根据模式(4) - (8)中任一项所述的转向系统，其中，所述一
侧区被设定为这样的区域在该区域中，与在所述另一侧区中执行的所述 一对操作构件中的每个操作构件的操作相比，更难以执行所述一对操作构 件中的所述每个操作构件的操作。通常，在由车辆驾驶员执行的转向操作中，从人体工学的角度看，存 在容易操作方向和困难操作方向，使得转向操作在沿着容易操作方向执行 时较容易而在沿着困难操作方向执行时较困难。例如，在用传统方向盘进 行的转向操作中，与通过持握方向盘的上部进行的操作相比，通过持握方 向盘的下部(即，靠近车辆驾驶员的部分)进行的操作较难以执行。具体 而言，当以微调方式执行操作时，通过持握较容易操作的方向盘的部分， 容易执行该操作。在独立操作型的系统中，因为操作构件不像方向盘那样 互相一体，所以由于在困难部分中执行的操作的影响，存在着可能在车辆 驾驶员的意图与基于操作构件中每个的操作量确定的目标车轮转向量之间 造成较大差异的风险。在本模式中，可以通过减小一侧区(其中操作较难 以执行)中的转向增益以减小用于确定目标车轮转向量的操作的贡献程度 来减小上述差异，或者通过增大一侧区中的回复力增益以减小上述差异。 即，本模式是可以根据操作的容易性来切换操作构件以交替地用作主操作 构件的模式。(10)根据模式(4) - (9)中任一项所述的转向系统， 其中，所述一对操作构件是一对把手，其分别配置为所述车辆的横向 上的右侧把手和左侧把手，并且其可被操作以沿着各个所述轨道移动，各 个所述轨道各自大致沿着所述车辆的纵向、所述车辆的竖直方向、或所述 纵向与竖直方向之间的倾斜方向延伸，其中，沿着朝向所述车辆的驾驶员的方向执行的所述右侧把手的操作 和沿着远离所述驾驶员的方向执行的所述左侧把手的操作中的每个操作是 沿着右转向相应方向执行的操作，所述右转向相应方向与沿着使所述车辆 向右转向的方向执行的所述车轮的转向相应，而沿着远离所述车辆的驾驶 员的方向执行的所述右侧把手的操作和沿着朝向所述驾驶员的方向执行的 所述左侧把手的操作中的每个操作是沿着左转向相应方向执行的操作，所 述左转向相应方向与沿着使所述车辆向左转向的方向执行的所述车轮的转
向相应，并且其中，沿着朝向所述车辆的驾驶员的方向执行的每个所述把手的 操作被设定为朝向所述相反两端中的所述一端执行的所述一对操作构件中 的每个操作构件的操作，而沿着远离所述驾驶员的方向执行的每个所述把 手的操作被设定为朝向所述相反两端中的所述另一端执行的所述一对操作 构件中的每个操作构件的操作。(11)根据权利要求(4) - (9)中任一项所述的转向系统， 其中，所述一对操作构件是一对操纵杆，其分别配置为所述车辆的横 向上的右侧操纵杆和左侧操纵杆，并且其大致沿着所述横向可倾斜以可被 操作来沿着各个所述轨道移动，各个所述轨道的每个都是弧形的，其中，沿着所述车辆的向右方向执行的所述右侧操纵杆的操作和沿着 所述向右方向执行的所述左侧操纵杆的操作中的每个操作是沿着右转向相 应方向执行的操作，所述右转向相应方向与沿着使所述车辆向右转向的方 向执行的所述车轮的转向相应，而沿着所述车辆的向左方向执行的所述右 侧操纵杆的操作和沿着所述向左方向执行的所述左侧操纵杆的操作中的每 个操作是沿着左转向相应方向执行的操作，所述左转向相应方向与沿着使 所述车辆向左转向的方向执行的所述车轮的转向相应，并且其中，沿着远离所述操纵杆中的另一个操纵杆的方向执行的每个 所述操纵杆的操作被设定为朝向所述相反两端中的所述一端执行的所述一 对操作构件中的每个操作构件的操作，而沿着朝向所述操纵杆中的另一个 操纵杆的方向执行的每个所述操纵杆的操作被设定为朝向所述相反两端中 的所述另一端执行的所述一对操作构件中的每个操作构件的操作。在上述两个模式的每个模式中， 一对操作构件具有上述增益改变模式 对其有效的有限构造。从人体工学的角度看，在操作构件是把手的前一模 式中，在靠近车辆驾驶员的位置上，由每个把手执行的操作较困难，而在 操作构件是操纵杆的后一模式下，在远离另一个操纵杆的位置上，由各个 操纵杆执行的操作较困难。即，上述两个模式的每个是在上述模式中将一 侧区设定为难以执行操作的区域的模式。(12)根据模式(1) - (11)中任一项所述的转向系统，其中，所述 控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构件的操作速 度，来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的转向增益和 回复力增益中的至少一者，所述一对操作构件中的所述每个操作构件以所 述操作速度被操作。(13) 根据模式(12)所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，使所述转向增益在所述一对操作构件中的所述每个操作构 件的操作速度较高时比在所述一对操作构件中的所述每个操作构件的操作 速度较低时更大。(14) 根据模式(13)所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的转 向增益，并且其中，根据所述一对操作构件中的所述每个操作构件位于所述给 定轨道中的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作 构件中的每个操作构件设定的转向增益，使得在所述操作构件中的每个操 作构件位于所述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操 作构件中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一侧区时所述转 向增益的值，并使得当所述一对操作构件中的每个操作构件的操作速度较 高时，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述一侧区时所述转向 增益的值更接近在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述另一侧区 时所述转向增益的值，所述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道 的相反两端中的一端和另一端。上述三个模式每个都是将每个操作构件的操作速度用作改变增益的参 数的模式。通常，在以较高的操作速度执行操作的情况下，例如，在作为 极端示例的急剧执行操作以避免诸如车辆接触之类的紧急状况的情况下， 优选地响应于迅速操作而没有延迟地使车轮转向。例如，当操作速度较高 时，可以通过增大转向增益以增大目标车辆转向量来避免车轮转向的延 迟。具体而言，在根据操作位置改变转向增益的上述模式中，存在着当在 转向增益被设定为较小的一侧区中执行迅速操作时延迟地使得车轮转向不 足的较小量的可能性。因此，在操作速度升高时增大转向增益的模式是有 效的模式。此外，在操作构件是把手的模式中，因为从人体工学的角度 看，主要趋向于由朝向上述一端(即，沿着朝向车辆驾驶员的方向)执行 的操作而非朝向上述另一端(即，沿着远离车辆驾驶员的方向)执行的操 作提供急剧操作，所以优选地，在操作构件位于一侧区时被设定为较小的 转向增益在操作速度较高时增大。于是，上述模式是有效的。(15) 根据模式(1) - (11)中任一项所述的转向系统，其中，所述 控制设备被构造为改变为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转 向增益和回复力增益中的至少一者，使得根据所述一对操作构件中的另一 个操作构件是否正被操作来改变为所述一对操作构件中的一个操作构件设 定的转向增益和回复力增益中的所述至少一者。术语"操作构件不被操作"不一定表示操作构件已经返回到基准操作 位置，而可以解释为表示操作构件不可被车辆驾驶员立即操作的情况，具 体而言，即操作构件未被车辆驾驶员持握并且操作构件与车辆驾驶员的手 分离的情况。此外，以上术语可以解释为还包括虽然操作构件可被车辆驾 驶员操作，但是由于不存在车辆驾驶员的操作意图而使操作构件未从中性 位置移动的情况。本模式是根据一对操作构件中的一个是否正被操作来改 变为一对操作构件中的另一个设定的增益的模式。根据本模式，如下文详 细描述，可以即使在正由单手执行操作时，也确保令人满意的转向操作。(16) 根据模式(15)所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变所述转向增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的所述转向 增益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操 作构件中的所述另一个操作构件正被操作时更大。(17) 根据模式(16)所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的所 述转向增益，其中，根据所述一对操作构件中的每个操作构件位于所述给定轨道中 的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作构件中的 每个操作构件设定的转向增益，使得在所述操作构件中的每个操作构件位 于所述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操作构件中 的每个操作构件位于所述相应轨道的另一侧区时所述转向增益的值，所述 一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两端中的一端和另一 端，并且其中，当所述一对操作构件中的另一个未被操作时，在所述操作 构件中的所述一个操作构件位于所述一侧区时所述一对操作构件中的一个 操作构件的转向增益的值更接近在所述操作构件中的所述一个操作构件位 于所述另一侧区时所述一对操作构件中的所述一个操作构件的转向增益的 值。在独立操作型的系统中，因为仅基于操作构件中的相应一个的操作量 来确定目标车轮转向量，所以存在当由单手执行操作时车轮的转向量不足 的情况。特别是，在使转向增益根据操作位置而改变的上述模式中，当由 单手操作的操作构件位于转向增益被设定为较小的一侧区中时，造成车轮 转向量显著地较小。根据上述两个模式，当一对操作构件中的一个未被操 作时，增大为一对操作构件中的另一个设定的转向增益，由此可以通过增 大目标车轮转向量来增大车轮转向量。可以通过改变转向增益来对可能由 于操作构件中的一个未被操作而引起的车轮转向量的不足进行补偿。于 是，即使当仅操作构件中的一个正被操作时，特可以使车轮在仿佛操作构 件两者都被操作了完全相同或几乎相同操作量那样使得车轮转动期望的 量。g口，当由单手执行操作时，与当由双手执行操作时一样，车轮可以转 向大致相同或相似的量。(18)根据模式(15) - (17)中任一项所述的转向系统， 其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的回复力增
益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操作 构件中的所述另一个操作构件正被操作时更小。 (19)根据模式(18)所述的转向系统， 其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的回 复力增益，其中，根据所述一对操作构件中的每个操作构件位于所述给定轨道中 的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作构件中的 每个操作构件设定的回复力增益，使得在所述操作构件中的每个操作构件 位于所述相应轨道的一侧区时所述回复力增益的值大于在所述操作构件中 的每个操作构件位于所述相应轨道的另一侧区时所述回复力增益的值，所 述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两端中的一端和另丄山一顿，并且其中，当所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时，在 所述操作构件中的所述一个操作构件位于所述一侧区时所述一对操作构件 中的一个操作构件的回复力增益的值更接近在所述操作构件中的所述一个 操作构件位于所述另一侧区时所述一对操作构件中的所述一个操作构件的 回复力增益的值。在上述两个模式中，根据操作构件中的一个是否正被操作来改变为操 作构件中的另一个设定的回复力增益。根据这两个模式中的每个模式，为 操作构件中的一个设定的回复力增益在操作构件中的另一个未被操作时较 小，由此可以由较小的操作力使操作构件中的一个容易地被操作较大的操 作量。即，如在两个模式的后一模式中那样，其对于根据操作位置改变回 复力增益的上述模式是有效的，由此可以以能够在回复力增益被设定为较 大的 一侧区中容易地执行操作的方式来改变回复力增益。(20)根据模式(15) - (17)中任一项所述的转向系统， 其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的回复力增
益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操作 构件中的所述另一个操作构件正被操作时更大。本模式是与为操作构件中的一个设定的回复力增益在操作构件中的另 一个未被操作时更小的上述模式相反的模式。在本模式中，为操作构件中 的一个设定的回复力增益在操作构件中的另一个未被操作时更大。在与传 统方向盘相似的操作构件中，当由单手执行操作时，抵抗操作的反作用力 由单手而不是双手承受，由此，作用在单手的反作用力更大。即，根据本 模式，当操作构件中的一个未被操作时，为操作构件中的另一个设定的回 复力增益增大，由此增大回复力，使得可以给车辆驾驶员提供与由传统操 作构件提供的操作感受相似的操作感受。注意，本模式可以与为操作构件 中的一个设定的转向增益在操作构件中的另一个未被操作时增大的上述模 式一起实施，使得由单手或双手可以获得大致相同的车轮转向量。于是， 在用单手操作期间，可以实现与传统操作构件更相似的转向操作。(21) 根据模式(15) - (20)中任一项所述的转向系统，其中，所述一对操作构件中的每个操作构件的车轮转向基准操作位置 和回复力基准操作位置设定在作为基准操作位置的相同的操作位置，所述转向系统被构造为当所述一对操作构件中仅有所述一个操作构 件被操作以从所述一对操作构件两个都位于为所述一对操作构件分别设定 的基准操作位置的状态移动时，判定为所述一对操作构件中的所述另一个 操作构件未被操作。本模式是在由单手执行操作的一种或多种特定情况下所确定的模式。 根据本模式，不需要设置例如通过判定每个操作构件未被车辆驾驶员接触 来专门用于检测每个操作构件的未被操作的状态的传感器等。因此可以简 化转向系统的构造。(22) 根据模式(1) - (22)中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述车辆的行驶速度，来改变所述转向增益和所 述回复力增益中的至少一者。(23) 根据模式(22)所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变所述转向增益，
并且其中，使所述转向增益在所述车辆的行驶速度较低时比在所述车 辆的行驶速度较高时更大。(24)根据模式(22)或(23)所述的转向系统， 其中，所述控制设备能够至少改变所述回复力增益， 并且其中，使所述回复力增益在所述车辆的行驶速度较低时比在所述 车辆的行驶速度较高时更小。上述模式中的每个都是将车辆行驶速度用作改变增益的参数的模式。 例如，根据基于行驶速度改变转向增益的模式(23)，转向增益在行驶速 度较低时增大，从而增大目标车轮转向量，使得可以用较小操作量使车轮 转向较大量。此外，根据基于行驶速度改变回复力增益的模式(24)，回 复力增益在行驶速度较低时减小，从而减小回复力，使得可以减小操作所 需的操作力。通常，当车辆行驶速度较低时，存在车轮要转向较大量以例如执行所 谓无驱动转向或U形转向的情况。在此情况下，为了减小施加给车辆驾驶 员的负担，优选地用较小的操作量使车轮转动较大量，或者减小操作所需 的操作量。另一方面，当车辆行驶速度较高时，较大的车轮转向量可能是 影响行驶的车辆的稳定性的因素。因此，优选地，在车辆以高速行驶期 间，即使在操作量较大时也使车轮转向较小量，或者使得操作所需的操作 力较大从而操作量不太大。根据上述模式，可以实现这种转向操作。
图1是示出作为可要求权利的本发明的第一实施例的用于车辆的转向系统的总体构造的示意图。图2是包括在图1的转向系统中的操作设备的正视图(从车辆驾驶员那侧观察的视图)。图3是从车辆的上侧观察的图2的操作设备的视图。 图4是从车辆的左侧观察的图2的操作设备的视图。 图5是示出操作构件的操作角与设置为基于操作构件的操作位置来改变转向增益的第一变量之间的关系的一组视图。 图6是示出操作构件的操作速度与设置为对图5的第一变量进行补偿 的补偿系数之间的关系的视图。图7是示出车辆的行驶速度与设置为基于车辆行驶速度来改变转向增 益的第二变量之间的关系的视图。图8是每个都示出右侧或左侧操作构件的操作角与用于右侧或左侧操作构件的转向量分量之间的关系的一组视图。图9是示出操作构件的操作角与设置为基于操作构件的操作位置来改变回复力增益的第一变量之间的关系的视图。图10是示出车辆的行驶速度与设置为基于车辆行驶速度来改变回复力增益的第二变量之间的关系的视图。图11是示出操作构件的操作角与回复力之间的关系的视图。图12是示出由图1所示的电子控制单元执行的车轮转向控制程序的流程图。图13是示出在车轮转向控制程序中执行的转向增益确定子例程的流 程图。图14是示出由如图1所示的电子控制单元执行的回复力控制程序的 流程图。图15是示出在回复力控制程序中执行的回复力确定子例程的流程图。图16是用于示出设置在图1的车辆转向系统中的电子控制单元的功 能的框图。图17是示出作为可要求权利的本发明的第二实施例的用于车辆的转 向系统的总体构造的示意图。图18是包括在图17的转向系统中的操作设备的正视图(从车辆驾驶 员那侧观察的视图)。图19是示出操作构件的操作角与设置为基于操作构件的操作位置来 改变回复力增益的第一变量之间的关系的一组视图。图20是每个都示出操作构件的操作角与用于操作构件的回复力之间 的关系的一组视图。
图21是示出在回复力控制程序中执行的回复力确定子例程的流程图。图22是示出在车轮转向控制程序中执行的转向增益确定子例程的流 程图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的实施例。应该理解，可要求权利的本发明的 不限于以下实施例，而可以另外以本领域技术人员可以进行的各种改变和 修改(诸如前文"本发明的模式"中所述的那些)来实施。 <第一实施例> l.转向系统的构造图1示意性地示出了作为可要求权利的本发明的第一实施例的转向系 统的总体构造。此转向系统是所谓电动转向型，并包括在机械上彼此分离的操作设备IO和车轮转向设备12，由此，在不基于施加到一对把手 14R、 14L (此后在合适处称为把手14)形式的操作构件中每个操作构件 的操作力的情况下，通过由设置在车轮转向设备12中的驱动源所产生的 驱动力来使车轮16转向。此外，本转向系统是一对把手14可以彼此独立 地操作的独立操作型系统。操作设备10被构造为包括一对把手14，并固定到车体的一部分，具 体而言固定到仪表盘的加强件。把手14中的每个都由操作设备IO保持， 沿着大致弧形轨道可移动，并受到操作设备10的力，使得每个把手14沿 着轨道方向受力，如在下文详细描述。车轮转向设备12被构造为包括壳体20和转向杆22，使得壳体20固 定到车体(具体而言，底盘)，而转向杆22配置在壳体20中以沿着其轴 向(即，车辆的横向)可移动。虽然在图中未示出其内部，但是车轮转向 设备12配备有与转向杆22同轴布置的车轮转向电动机24形式的驱动源。 车轮转向电动机24被操作以经由布置在螺母和丝杠之间的滚珠使与形成 在转向杆22中的丝杠保持螺纹啮合的螺母旋转，由此，转向杆22沿着其 轴向移动。转向杆22在其相反两端处分别经由球节26连接到连杆28。连
杆28的每个都在其相反两端中的一端处经由球节26连接到转向杆22，并 在其相反两端中的另一端处经由另一种球节30连接到转向节臂34。转向 节臂34是转向节32的一部分，车轮16由转向节32以可旋转的方式保 持。由于这种连接设置，通过转向杆22沿着轴向的移动使车轮16转向。车轮转向设备12设置有车轮转向量传感器40，其被构造为获得车轮 16的转向量。车轮转向量传感器40检测与形成在转向杆22中的齿条啮合 的小齿轮的旋转量，具体而言，检测小齿轮的与从与车辆直线行驶状态下 的位置相应的中性位置起的旋转量。即，车轮转向量传感器40被构造为 通过获得由转向杆22沿着轴向移动引起的小齿轮的旋转量，来间接获得 通过转向杆22沿着轴向的移动而转向的车轮16的转向量。将还参照图2-图4，描述操作设备10的构造。图2是操作设备10的 正视图(从驾驶员车座那侧观察的视图)。图3是从其上侧观察的操作设 备10的视图。图4是从车辆的左侧观察的操作设备10的侧视图。构成操作设备10的一对把手14的每个都是杆状构件，从其侧面观察 具有大致L形。每个把手14都具有由车辆驾驶员持握并由向上延伸的部 分设置的持握部分50。持握部分50倾斜为使得其下部比其上部更靠近车 辆驾驶员。这一对把手14配置为沿着设置在仪表盘的面板构件52中的各 自的槽安装部54可移动。具体而言， 一对把手14与穿过面板构件52并从 仪表盘内部突出的把手杆56 —体。把手杆56沿着每个都形成为具有弧形 的各个槽54可移动。当把手14每个都定位在位于由槽54中的相应一个界定的轨道上的基 准操作位置(即，由图2中的实线表示的位置)时， 一对把手14每个都 被布置在将车轮16至于车轮转向中性位置的状态。当一对把手14中的任 一个或两者被从基准位置顺时针操作时，使得车辆向右转向。当一对把手 14中的任一个或两者被从基准位置逆时针操作时，使得车辆向左转向。一体地设有各个把手14的把手杆56连接到各个臂62，臂62由仪表 盘内的各个电动机60旋转。 一对电动机60固定到仪表盘加强件，使得每 个电动机60的输出轴位于弧形槽安装部54中相应一个的中心。臂62的每 个都在其相反两端中的一端处与电动机60中相应一个的输出轴连接。臂
62的每个都沿着面板构件52延伸，并在其相反两端中的另一端处连接到 把手杆56中的相应一个。由于这种构造， 一对把手14由车体的一部分保 持。把手14中每个的上述基准操作位置是臂62中的相应一个从所述相应 的臂62为水平的位置略向上枢转的位置。在以下说明中，电动机60中分 别用于右侧把手14R的一个和用于左侧把手14L的另一个将在合适处分别 被称为电动机60R、 60L。电动机60的每个都是内置了减速器的电动机，并能够施加回复力F 作为用于使相应把手14回复到基准操作位置的力(见图2)。即，本转向 系统包括一对回复力施加设备70，其每个都设置用于相应的把手14并由 相应的电动机60和臂62构成。每个回复力施加设备70的电动机60用作 回复力施加设备70的动力源。在本转向系统中，通过控制相应的电动机 60可以根据期望改变回复力的量和方向。虽然这里没有提供具体说明，但 是电动机60R配备有能够检测把手14R的操作角5d乍为把手14R从其基 准操作位置起的操作量的操作角传感器72R，电动机60L配备有能够检测 把手14L的操作角5L作为把手14L从其基准操作位置起的操作量的操作角 传感器72L。操作角传感器72R、 72L的每个是旋转角度传感器，其主要 由编码器构成并构造成对相应的电动机60的轴的旋转角度进行检测。因 此，操作角传感器72R、 72L的每个检测电动机轴从其基准旋转位置(其 被设定为与把手14R、 14L中相应一个的基准操作位置对应)起的旋转 量，从而检测操作角&、 sl中的相应一个。如图2所示，操作角5r、 ^的 每个在相应的把手14从其基准操作位置沿着逆时针方向(其是与沿着使 车辆向左转向的方向进行的车轮转向相应的方向(左转相应方向))枢转 时由正值表示，并在相应的把手14从其基准操作位置沿着顺时针方向(其是与沿着使车辆向右转向的方向进行的车轮转向相应的方向(右转相 应方向))枢转时由负值表示。此外，回复力F在对把手14沿着左转相 应方向的枢转运动施加时(即，当沿着使把手14顺时针枢转的方向施加 时)由正值表示，并在对把手14沿着右转相应方向的枢转运动施加时(即，当沿着使把手14逆时针枢转的方向施加时)由负值表示。注意， 在本系统中，把手14每个的车轮转向基准操作位置和回复力基准操作位
置被设定在相同的操作位置。 2.由ECU执行的控制如上所述构造的本转向系统由转向电子控制单元100 (此后在合适处 称为"ECU 100")形式的控制设备控制，转向电子控制单元100主要由 计算机102构成。各种传感器连接到ECU 100，例如上述的车轮转向量传 感器40、 一对操作角传感器72和设置为检测车辆行驶速度v (此后在合 适处称为"车速v")的行驶速度传感器104。此外，ECU 100具有用于 对设置在操作设备10中的车轮转向设备12的车轮转向电动机24和各个回 复力施加设备70的电动机60进行驱动的驱动电路(驱动器)，并被构造 为控制电动机24、 60的运行。ECU 100的计算机在其中存储与回复力控 制程序、车轮转向控制程序和转向系统的控制相关的各种数据，其将在下 文说明。ECU 100主要执行两个控制，即车轮转向控制和回复力控制。车轮转 向控制是与车轮转向设备12相关的控制，具体而言是车轮转向电动机24 的控制。在此车轮转向控制中，基于从各个操作角传感器72供应的检测 信号获得各个把手14的操作角SR、 5l，并根据以下表达式，基于所获得 的操作角5r、 5L确定目标车轮转向量^，即，与小齿轮的旋转位置相应的 车轮转向量的目标值6>* = GSR.SR+GSL.5L， 在此表达式中，"GSR"和"Gsl"表示用于各个把手14的转向增益，并 且转向增益乘以各个角得到用于各个把手14的转向量分量。然后，将目 标车轮转向量W确定为这些转向量分量的和。基于各种参数确定转向增益 GSR、 Ga，并将在后文提供其详细说明。接着，基于从车轮转向量传感器 40供应的检测信号获得实际车轮转向量0，并认定实际车轮转向量0与目 标车轮转向量W的转向量偏差A0 (=^*_0)。然后，确定待供应到车轮 转向电动机24以使得转向量偏差A9变为零的电流Is。然后将与所确定的 电流Is相关的命令传输到作为驱动电路的逆变器，使得通过逆变器将电流 Is供应到车轮转向电动机24。转向增益G^、 GsL从基准增益Ks改变，基准增益Ks是用于将操作角 转换为车轮转向量的增益。具体而言，转向增益GSR、 GsL每个都等于基准 增益Ks乘以第一变量0!sr、 c^中的相应一个和第二变量/3S，其中基于各个把手14的各自的操作位置确定第一变量aSR、ceSIj，而基于通过行驶速度传 感器104获得的车速v确定第二变量&。 S卩，由以下表达式来表示转向增fii Gsr、 Gsl:Gsr=Ks'q;sr'3s GSL=Ks'o;SL./3s基于各个把手14的各自的操作位置(即各个操作角5R、 5l)确定第 一变量aSR、asl。在设置在本转向系统中的把手14的每个中，从人体工学 的角度看，与把手14已经从基准操作位置沿着远离车辆驾驶员的方向枢 转的区域中的操作相比，把手14已经从基准操作位置沿着朝向车辆驾驶 员的方向枢转的区域中的操作更难以执行。考虑到此，把手14每个的轨 道被划分为两个区域，这两个区域中，把手14已经从基准操作位置沿着 朝向车辆驾驶员的方向枢转的一个区域被称为一侧区，而两个区域中，把手14已经从基准操作位置沿着远离车辆驾驶员的方向枢转的另一个区域 被称为另一侧区。将变量a犯、c^确定为使得转向增益GSR、 G化的每个在 把手14中的相应一个位于一侧区时比在相应把手14位于另一侧区时更 大。具体而言，从如图5 (a)所示的视图可以理解，用于右侧把手14R的 变量Q^随着操作角^的增大(随着把手14R向左转动)而增大。用于右 侧把手14R的变量c^随着操作角5k的減小(随着把手14R向右转动) (即，当操作角^由负值表示时随着操作角5K的绝对值增大)而减小。 另一方面，从如图5 (b)所示的视图可以理解，用于左侧把手14L的变量 asL随着操作角^的增大(随着把手14L向左转动)而减小。用于左侧把 手14L的变量Q!sl随着操作角^的减小(随着把手14L向右转动)(即， 当操作角^由负值表示时随着操作角^的绝对值增大)而减小。例如，当为了避免车辆的接触而急剧执行操作时，从人体工学的角度 看，主要通过沿着朝向车辆驾驶员的方向执行的操作，而非沿着远离车辆 驾驶员的方向执行的操作，来提供该急剧操作。在把手已经沿着朝向车辆 驾驶员的方向枢转的一侧区中，因为使第一变量Q^、c^较小从而在一侧
区中使转向增益GsR、 GsL较小，所以存在车轮延迟转向的可能性。考虑到这种可能性，ECU 100被构造为根据把手14中相应一个的操作速度来改 变第一变量a犯、o;sL中的每个，以避免车轮转向的延迟。具体而言，通过 使用根据把手14中相应一个的操作速度w确定的补偿系数7来对每个第 一变量"SR、q^进行补偿。根据以下表达式计算第一变量aSR、aSL。注意， 补偿系数7与操作速度的绝对值m之间的关系如图6所示。 aSR=l—T <formula>formula see original document page 31</formula>于是，当把手14中的相应一个以高于特定速度的操作速度沿着朝向车辆 驾驶员的方向枢转时，改变第一变量aSR、化L，使得第一变量aSR、 的每 个随着相应把手14的操作速度升高而增大。例如，当右侧把手14R的操 作速度是coo时，第一变量0^由图5 (a)中的点划线表示。当左侧把手 14L的操作速度是cJo时，第一变量c^由图5 (b)中的点划线表示。接着，将研究由单手执行操作的情况。例如，当由单手操作把手14 以沿着朝向车辆驾驶员的方向枢转时，使在把手14已经沿着朝向车辆驾 驶员的方向枢转的一侧区中车轮转向量较小，这是因为第一变量aSR、c^ 在一侧区中较小。考虑到此，ECU 100被构造为当一对把手中的另一个未 被操作时改变第一变量0^、q;sl中的一个。具体而言，在将用于未被操作 的把手14的第一变量ofe改变为0的同时，将用于正被操作的把手14的第 一变量o;s改变为2.0 (见图5中的双点划线)，以即使在单手操作的情况 下也使车轮转向与双手操作大体相等的量。在本系统中，当从把手14两 者都位于各自的基准操作位置的状态下，仅操作把手14中的一个时，确 定把手14中的另一个未被操作。存在着在由于由单手执行操作而已经改 变了第一变量G^、asL之后，未被操作的操作部件开始操作的情况，还存 在着在已经基于操作速度将第一变量aSR、 o;sl改变为比常规值更大的大值 之后，第一变量a^、asL回复到常规值的情况。在这些情况下，第一变量 aSR、 asL被逐渐改变以避免目标车轮转向量0*的急剧改变。如图7所示，将第二变量&设定为随着车速v升高而减小。于是，当 车速v较高时，用于两个操作构件的转向增益G^、 GsL减小，由此，目标
车轮转向量W减小。即，当车辆的行驶速度较高时，相对于一对把手14 的操作角的、车轮16的车轮转向量减小，使得可以提高车辆以高速行驶 期间车辆的运行稳定性。另一方面，当车辆的行驶速度较低时，相对于一对把手14的操作角的、车轮16的车轮转向量增大，使得可以减轻施加给车辆驾驶员的负担。如上所述，在已经确定了第一变量Q^、0^和第二变量/3s之后，计算用于一对把手14两者的转向增益GSR、 Gslj。然后，获得用于各个把手14 的转向量分量，由此确定目标车轮转向量0*。图8是每个都示出在车辆以 特定速度行驶期间， 一对把手14中相应一个的操作角和用于相应把手14 的转向量分量之间的关系的一组视图。从图8可以理解，在常规状态下， 当一对把手14每个都沿着左转相应方向操作时，使得用于右侧把手14R 的转向量分量大于用于左侧把手14L的转向量分量，从而使右侧把手14R 用作主操作构件。当一对把手14每个都沿着右转相应方向操作时，使得 用于左侧把手14L的转向量分量大于用于右侧把手14R的转向量分量，从 而使左侧把手14L用作主操作构件。作为由ECU 100执行的两个控制中的另一个的回复力控制是与一对回 复力施加设备70相关的控制，具体而言， 一对电动机60的控制。作为此 控制的为右侧把手14R执行的一部分，基于从操作角传感器72R供应的检 测信号获得把手14R的操作角SR,并根据以下表达式确定回复力FR，使 得回复力FK具有与所获得的操作角^相应的量，并沿着使把手14R回复 到基准操作位置的方向作用。Fr=Gfr'Sr在以上表达式中，"GFR"表示回复力增益，其根据一对把手14是否 正被操作并根据车速v确定，其将在下文详细说明。接着，确定为实现所 确定的回复力FR而供应到电动机60R的电流I皿。同时，作为此控制的为 左侧把手14L相似地执行的另一个部分，基于由操作角传感器72L检测的 把手14L的操作角^确定回复力FL，并确定为实现所确定的回复力Fl而 供应到电动机60L的电流Ihl。在确定与回复力相应的电功率的本实施例 中，因为由恒定电压控制电动机，所以在ECU 100中确定供应到电动机的 电流。然后，将与所确定的电流IHR、 lRL相关的命令传输到作为驱动电路 的逆变器，并由各个逆变器将电流lHR、 IRL供应到各个电动机60R、 60L。上述回复力增益G报和用于左侧把手14L的回复力增益G^从作为用 于将操作角转换为回复力的增益的基准增益Kp改变。具体而言，回复力 增益GFR、 G^每个都等于基准增益Kp乘以第一变量傳r、 1中的相应一个 和第二变量/3F，其中，基于一对把手14是否正被操作来确定第一变量 ^FR、OfFL，而基于车速v确定第二变量&。 §卩，由以下表达式来表示转向增显Gfr、 Gfl:Gfr=Kf.q^r./5f如图9所示，当由双手执行操作时，第一变量ofpR、 每个都被设定 为1.0。当根据上述方式确定正由单手进行操作时，用于把手14中正被操 作的那个的第一变量Qfp从l.O改变为2.0。同时，如图10所示，将第二变 量&设定为随着车速v的升高而增大。于是，当车速v较高时，随着转向 增益根据车速而改变，回复力F增大，从而使目标车轮转向量0*难以增 大。即，可以提高车辆以高速行驶期间车辆的运行稳定性。另一方面，当 车辆的行驶速度较低时，可以减小回复力以减轻施加给车辆驾驶员的负 担。如上所述，在已经确定了第一变量雄r、o;fl和第二变量/3f之后，计算 用于各个把手14的回复力增益G^、 GFl。然后，确定用于各个把手14的 回复力FR、 图11是示出在车辆以特定速度行驶期间一对把手14中每 个的操作角与用于把手14的回复力之间的关系的示意图。从图ll可以理 解，在由单手执行操作时，回复力是由双手执行操作时的两倍大，由此可 以给车辆驾驶员提供与传统方向盘相似的操作感受。 3.控制程序通过分别执行如图12和14的流程图所示的车轮转向控制程序和回复 力控制程序，来控制本转向系统。这些控制程序每个都存储在ECU 100的 计算机102中，并在车辆的点火开关已经置于其接通状态时以较短的时间 间隔反复地执行。此后，将参照流程图详细描述控制程序。
在车轮转向控制中，首先执行步骤S1 (此后简称为"SI"，也适用于 其他步骤)以获得各个把手14的操作角5R、 Sl。在如上所述将目标车轮转向量^确定为基于操作角5R、 ^的转向量分量的和之前，执行S2的转 向增益确定子例程，由此确定用于确定转向量分量的转向增益G^、 GSl。转向角确定子例程是用于执行如图13的流程图所示的控制的例程。 在此控制中，执行S11和S12以判断是否正由单手执行操作，使得首先确 定第一变量aSR、asl。当正由双手执行操作时，执行S13以基于已经在Sl 获得的操作角SR、 5L确定第一变量aSR、c^。具体而言，ECU 100的计算 机102存储如图5所示的基于操作角5R、 5^形式的各个参数的第一变量 a犯、cesL的图数据，由此参照图数据确定第一变量ce犯、a化。然后，执行S14 以基于上次执行程序时获得的操作角和当前执行程序时获得的操作角，来 计算各个操作构件的操作角的改变量ASR、 A&，作为各个操作构件的操作 速度。然后，在S15，当位于一侧区的把手14的操作速度较高时，即当操 作角改变量的绝对值较大时，对S13中确定的第一变量asK、asL进行补 偿。具体而言，参照如图6所示的与基于操作角改变量A&、 ASl中相皮一 个形式的参数的补偿系数7相关的图数据，来确定补偿系数7，由此根据 上述表达式％=1 — 7 (l—"s)，通过使用补偿系数来对第一变量aSR、 每个进行补偿。当在Sll和S12确定正由单手进行操作时，执行S16和 S17，由此将用于正被操作的把手14的第一变量设定为2.0而将用于未被 操作的把手14的第一变量设定为0。接着，基于S18中获得的车速v来确定第二变量/3s。具体而言，参照 如图7所示的基于车速v形式的参数的第二变量/3s的图数据，来确定第二 变量/5s。然后，在S20,通过将基准Ks乘以第二变量仏和第一变量aSR、 a^中的相应一个，来确定转向增益GSR、 GsL的每个。以S20结束转向增 益确定子例程的执行。接着，在车轮转向控制程序的S3，通过将基于转向增益GSR、 Gsl (如上述确定)和操作角SR、 & (在Sl中获得)的用于各个把手14的转 向量分量相加，来确定目标车轮转向量0*。然后，执行S4以获得实际车 轮转向量0，并执行S5以认定作为实际车轮转向量0与目标车轮转向量0* 的偏差的转向量偏差Ae。然后，在S6，基于转向量偏差Ae确定待供应到车轮转向电动机24的电流Is。通过将与所确定的电流Is相关的命令从逆 变器传输到车轮转向电动机24，来完成车轮转向控制程序的一次执行循 环。电流Is是由正值还是负值表示取决于转向量偏差Ae，并且基于电流Is 是由正值还是负值表示来确定车轮转向电动机24的旋转方向。如图14的流程图所示的回复力控制以S31开始，执行S31以获得各 个把手14的操作角5R、 &。然后，通过将操作角SR、 ^分别乘以回复力 增益GFR、 G^来确定回复力FR、 Fl。在S32的回复力确定子例程中确定 回复力增益GpR、 GFL。回复力确定子例程是用于执行如图15的流程图所示的控制的例程。 此子例程类似于上述转向增益确定子例程，并将简单说明。在此控制中， 用于计算各个回复力增益的第一变量c^R、 的每个不是基于操作位置而 改变的，而是仅基于是否正由单手执行操作而改变的。当在S41和S42判 定不是正由单手执行操作时，即，当正由双手执行操作时，将第一变量 Qfe、o^的每个设定为1.0。当在S41和S42判定正由单手执行操作时，将 第一变量中用于正被操作的把手14的一个设定为2.0。然后，在S48，通 过将基准Kp乘以第一变量0!FR、 Q^中的相应一个和参照图10的图数据确定 的第二变量/3F，来确定回复力增益GFR、 Gfl中的毎个。以S48完成回复 力确定子例程的执行。接着，在回复力控制程序的S33，确定待施加到各个把手14的回复力 FR、 FL。然后，执行S34以确定为了实现回复力FR、 FL而要供应到各个电 动机60R、 60L的电流lHR、 IHL。通过将与所确定的电流I肌、Ihl相失的命 令传输到各个电动机60R、 60L，来完成回复力控制的一次执行循环。电流ihr、 lHL是由正值还是负值表示取决于回复力Fr、 Fl中的相皮一个，并且基于电流IHR、 IHL中相应一个是由正值还是负值表示来确定电动机 60R、 60L每个的旋转方向。重复执行上述车轮转向控制程序和回复力控制程序，直到点火开关被 置于其关断状态。图16是用于示出如上所述ECU 100的功能的框图。基 于上述功能，ECU 100的计算机102被构造为包括回复力控制部分
120，其被构造为执行回复力控制；车轮转向控制部分122，其被构造为执 行车轮转向控制；以及数据存储部分124，其存储诸如上述用于回复力控 制和车轮转向控制的图数据之类的各种数据。分别在回复力控制部分120 和车轮转向控制部分122中确定的回复力F和转向量偏差A6从计算机102 输出到也包括在ECU 100中的电流确定部分150，由此基于回复力F和转 向量偏差A0确定供应到回复力施加设备70的各个电动机60R、 60L的电 流IHR、 I虹和供应到车轮转向设备12的车轮转向电动机24的电流Is。将 电流Ihr、 Ihl、 Is分别经由逆变器152R、 152L、 154供应到电动机60R、 60L和车轮转向电动机24。
如上所述，本转向系统被构造为使得转向增益和回复力增益可以根据 上述参数改变，以具有如下转向特性使得操作构件中的一个和另一个例 如根据要使车辆向右还是向左转向而进行切换，以交替地用作主操作构 件，从而可以提高车辆的可操作性。此外，还可以提高由车辆驾驶员执行 的操作的方便性，并提高行驶车辆的稳定性。此外，本转向系统是能够急 剧操作并由单手操作的独立操作型的转向系统。 <第二实施例>
图17是示意性地示出作为可要求权利的本发明的第二实施例的总体 构造的视图。如同第一实施例的系统，本实施例的系统是独立操作型的， 并且是电动转向型的。因为除了操作设备之外，本实施例的系统在硬件上 与第一实施例的系统相同，所以将相同的附图标记用于标示与第一实施例 中的结构元件具有相同功能的结构元件，以表示其对应性，并将省略这些 元件的说明。
将参照作为其正视图(从驾驶员车座那侧观察的视图)的图18说明 在本实施例的系统中设置的操作设备200。操作设备200被构造为包括一 对操纵杆202R、 202L (此后通称为"操纵杆202")以代替一对把手 14。 一对操纵杆202R、 202L在驾驶员车座的横向上分别配置为右侧操纵 杆和左侧操纵杆。操纵杆202具有各自的上部，其用作由车辆驾驶员的左 手和右手分别操作的持握部分204。操纵杆的杆部206固定到一对操纵杆 202的每个的下端部，并垂直于操纵杆202沿着车辆的纵向延伸。操纵杆
的杆部206绕其轴线可枢转地被支撑，由此，相应的操纵杆202在横向上 倾斜以沿着弧形轨道可操作地移动。 一对操纵杆202的每个都在位于基准 操作位置(由图18中的实线表示的位置)上时采取大致竖直姿态。当一 对操纵杆202中的一个或两个从基准操作位置向右倾斜时，使车辆向右转 向。当一对操纵杆202中的一个或两个从基准操作位置向左倾斜时，使车 辆向左转向。
固定到各个操纵杆202R、 202L的操纵杆的杆部206与固定到车体的 各个部分的各个电动机210R、 210L连接。如第一实施例中那样，电动机 210R、 210L是具有各自的减速器的电动机，并用作被构造为施加使各个 操纵杆202回复到基准操作位置的各个回复力F的各个回复力施加设备 212R、 212L的动力源。此外，如第一实施例中那样，电动机210R、 210L 配备有各个操作角传感器214R、 214L，这些传感器能够检测各个操纵杆 202R、 202L从各自基准操作位置的操作角5R、 &。操作角SR、 &的每个 在相应的操纵杆202如图18所示向右倾斜时由正值表示，并在相应的操 纵杆202向左倾斜时由负值表示。此外，回复力F在操纵杆202向右倾斜 的情况下施加时(即，在沿着使操纵杆202向左枢转的方向作用时)由正 值表示，并在操纵杆202向左倾斜的情况下施加时(即，在沿着使操纵杆 202向右枢转的方向作用时)由负值表示。
本实施例的系统配备有ECU 250，其如同第一实施例一样执行两个控 制，即车轮转向控制和回复力控制。但是，这些控制与第一实施例中的控 制不同。具体而言，在回复力控制中确定回复力增益的方式和在车轮转向 控制中确定转向增益的方式与第一实施例不同。
在本转向系统所设置的操纵杆202的每个中，从人体工学的角度看， 与操纵杆202已经沿着朝向一个操纵杆202的方向从基准操作位置倾斜的 区域中(具体而言，在右侧操纵杆202R已经向左倾斜的区域中和在左侧 操纵杆202L已经向右倾斜的区域中)的操作相比，难以执行在操纵杆202 沿着远离另一个操纵杆202的方向已经从基准操作位置倾斜的区域中(具 体而言，在操纵杆202R已经向右倾斜的区域中和在操纵杆202L已经向左 倾斜的区域中)的操作。考虑到此，操纵杆202的每个的轨道被划分为两
个区域，并且两个区域中操纵杆202沿着远离另一个操纵杆202的方向已
经从基准操作位置枢转的一个区域被称为一侧区，而两个区域中操纵杆
202沿着朝向另一个操纵杆202的方向已经从基准操作位置枢转的另一个 区域被称为另一侧区。将回复力增益GFR、 G^确定为使得回复力增益 GFR、 G^的每个在操纵杆202中的相应一个位于一侧区时比在相应操纵杆 202位于另一侧区时更大。g卩，在本实施例的系统中，每个回复力增益 GFR、 G^根据一对操纵杆202中的相应一个的操作位置而改变。
如同第一实施例中，通过将基准增益Kp乘以第一变量侮r、雄l中的相
应一个和第二变量&，来计算每个回复力增益GFR、 GF]L。在本实施例的回 复力控制中，基于各个操纵杆202的操作角5R、 ^中的相应一个来确定第 一变量0^、Qfe中的每个。具体而言，如从图19 (a)的视图可以理解，用 于右侧操纵杆202R的第一变量a^具有随着操纵杆202R沿着左转向相应 方向枢转而减小并随着操纵杆202R沿着右转向相应方向枢转而增大的 值。另一方面，如从图19 (b)的视图可以理解，用于左侧操纵杆202L的 第一变量Q^具有随着操纵杆202L沿着左转向相应方向枢转而增大并随着 操纵杆202L沿着右转向相应方向枢转而减小的值。如同第一实施例中如 图10所示，用于确定回复力增益GFR、 G凡的第二变量&被设定为随着车
速V升高而增大。如上所述，在已经确定了第一变量Q^、Cfe和第二变量
&之后，计算用于各个操纵杆202的回复力增益G^、 GFU并确定用于操 纵杆202的回复力FR、 图20示出了在车辆以特定速度行驶期间一对 操纵杆202的每个的操作角和用于操纵杆202的回复力之间的关系。
接着，将研究由单手执行操作的情况。在如上所述控制回复力的状态 下，在操纵杆202沿着远离另一个操纵杆202的方向从基准操作位置操作 期间，因为抵抗操作的反作用力较大，所以施加给车辆驾驶员的负担较 大。考虑到此，ECU 250被构造为当一对操纵杆202中的另一个未被操作 时改变第一变量《fr、 Wl。具体而言，当操纵杆202位于一侧区时，用于正 被操作的操纵杆202的第一变量ot被改变为1.0 (见图19中的双点划线) 由此减小回复力F的量(见图20中的双点划线)。类似于第一实施例， 当从操纵杆202两个都位于各自的基准操作位置的状态仅操作操纵杆202
中的一个时，操纵杆202的另一个被确定为未被操作。
类似第一实施例，通过执行如图14的流程图所示的回复力控制程
序，来执行上述回复力控制。在s32，执行如图21的流程图所示的回复力 确定子例程。在此控制中，执行s61和s62以判定是否正由单手执行操 作。当正由双手执行操作时，执行s63以基于已经在s31获得的操作角 5r、 ^确定第一变量o;sr、q;sl。具体而言，ecu 250的计算机存储如图19 所示的基于操作角5r、 5^形式的各个参数的第一变量q^、0^的图数据， 由此参照图数据确定第一变量aFR、侮l。当在s61和s62判定为正由单手执 行操作时，执行s64和s65，由此在操纵杆202位于一侧区时将用于正被 操作的操纵杆202的第一变量设定为1.0。
如同第一实施例，通过乘以第一变量c^、c^中的相应一个和第二变 量/3s，来计算转向增益GsR、 GSL。但是，在本实施例的车轮转向控制中， 第一变量a^、ofsL的每个采用的值不根据一对操纵杆202中的相应一个的 操作位置而改变，而根据一对操纵杆202中的另一个是否正被操作而改 变。具体而言，当操纵杆202两者都正被操作时，第一变量c^、o^的每 个都被设定为1.0。当判定正由单手执行操作时，在将用于未被操作的操 纵杆202的第一变量设定为0的同时，将用于正被操作的操纵杆202的第 一变量as设定为2.0，以即使在由单手操作时也使车轮转向与双手操作时 大致相同的量。如同第一实施例，用于确定转向增益GsR、 G化的第二变量 仏被设定为随着车速v升高而减小。如同第一实施例，通过执行如图12的 流程图所示的车轮转向控制程序来执行此车轮转向控制。但是，在s2，执 行如图22的流程图所示的转向增益确定子例程。
在如上所述控制回复力的本转向系统中，使每个操纵杆202沿着远离 另一个操纵杆202的方向可操作地移动的操作量小于每个操纵杆202沿着 朝向另一个操纵杆202的方向可操作地移动的操作量，由此，每个操纵杆 202沿着朝向另一个操纵杆202的方向的操作构成主操作。即，在本实施 例中，如同第一实施例一样，系统也具有如下特征使操作构件中的一个 和另一个切换以交替地用作主操作构件，从而可以提高系统的可操作性。
权利要求
1. 一种用于车辆的转向系统，包括一对操作构件，其可彼此独立地操作以分别沿着给定轨道可移动；车轮转向设备，其被构造为使所述车辆的车轮转向；一对回复力施加设备，每个所述回复力施加设备具有动力源，所述动力源可控制以将回复力施加到所述一对操作构件中的相应一个，所述回复力作为用于使所述一对操作构件中的所述相应一个回复到为所述一对操作构件中的所述相应一个设定的回复力基准操作位置的力；控制设备，其具有(a)车轮转向控制部分，其被构造为基于所述一对操作构件中的每个操作构件的从为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的车轮转向基准操作位置起的操作量来确定所述车轮的目标车轮转向量，并被构造为控制所述车轮转向设备以使所述车轮的车轮转向量等于所述车轮的目标车轮转向量，和(b)回复力控制部分，其被构造为基于所述一对操作构件中的每个操作构件的从为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的回复力基准操作位置起的操作量来确定用于使所述一对操作构件中的所述每个操作构件回复的所述回复力，并被构造为控制所述一对回复力施加设备中的每个回复力施加设备的动力源以使所述动力源施展所述回复力；其中，所述控制设备能够改变以下两者中的至少一者(A)在确定所述目标车轮转向量时为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益，和(B)在基于所述一对操作构件中的每个操作构件的操作量确定所述回复力时为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的回复力增益。
2. 根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述一对操作构件中的每个操作构件的车轮转向基准操作位置和回复力基准操作位置被设定在相同 的操作位置。
3. 根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置，来改变为所述一对 操作构件中的每个操作构件设定的转向增益和回复力增益中的至少一者。
4. 根据权利要求3所述的转向系统，其中，根据所述一对操作构件中 的每个操作构件位于所述给定轨道中的相应一个轨道的一侧区还是另一侧 区，来改变为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益和回复 力增益中的所述至少一者，使得在所述操作构件中的每个操作构件位于所 述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益和所述回复力增益中的所述至少 一者各自的值不同于在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述相应 轨道的所述另一侧区时所述转向增益和所述回复力增益中的所述至少一者 各自的值，所述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两端 中的一端和另一端。
5. 根据权利要求4所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述给定轨道 中的相应一个轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操作构件 中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一侧区时所述转向增益 的值。
6. 根据权利要求4或5所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，所述转向增益随着所述一对操作构件中的所述每个操作构 件的操作位置更靠近所述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的一端 而减小，并随着所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置更靠近所 述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的另一端而增大。
7. 根据权利要求4-6中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述给定轨道 中的相应一个轨道的所述一侧区时所述回复力增益的值大于在所述操作构 件中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一侧区时所述回复力 增益的值。
8. 根据权利要求4-7中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，所述回复力增益随着所述一对操作构件中的所述每个操作 构件的操作位置更靠近所述给定轨道中的相应一个轨道的相反两端中的一 端而增大，并随着所述一对操作构件中的每个操作构件的操作位置更靠近 所述相应区域的相反两端中的另一端而减小。
9. 根据权利要求4-8中任一项所述的转向系统，其中，所述一侧区被设定为这样的区域在该区域中，与在所述另一侧区中执行的所述一对操作构件中的每个操作构件的操作相比，更难以执行所述一对操作构件中的 所述每个操作构件的操作。
10. 根据权利要求4-9中任一项所述的转向系统，其中，所述一对操作构件是一对把手，其分别配置为所述车辆的横向 上的右侧把手和左侧把手，并且其可被操作以沿着各个所述轨道移动，各 个所述轨道各自大致沿着所述车辆的纵向、所述车辆的竖直方向、或所述 纵向与竖直方向之间的倾斜方向延伸，其中，沿着朝向所述车辆的驾驶员的方向执行的所述右侧把手的操作 和沿着远离所述驾驶员的方向执行的所述左侧把手的操作中的每个操作是 沿着右转向相应方向执行的操作，所述右转向相应方向与沿着使所述车辆 向右转向的方向执行的所述车轮的转向相应，而沿着远离所述车辆的驾驶 员的方向执行的所述右侧把手的操作和沿着朝向所述驾驶员的方向执行的 所述左侧把手的操作中的每个操作是沿着左转向相应方向执行的操作，所 述左转向相应方向与沿着使所述车辆向左转向的方向执行的所述车轮的转 向相应，并且其中，沿着朝向所述车辆的驾驶员的方向执行的每个所述把手的 操作被设定为朝向所述相反两端中的所述一端执行的所述一对操作构件中 的每个操作构件的操作，而沿着远离所述驾驶员的方向执行的每个所述把 手的操作被设定为朝向所述相反两端中的所述另一端执行的所述一对操作 权利要求书第4/7页构件中的每个操作构件的操作。
11. 根据权利要求4-9中任一项所述的转向系统，其中，所述一对操作构件是一对操纵杆，其分别配置为所述车辆的横 向上的右侧操纵杆和左侧操纵杆，并且其大致沿着所述横向可倾斜以可被 操作来沿着各个所述轨道移动，各个所述轨道的每个都是弧形的，其中，沿着所述车辆的向右方向执行的所述右侧操纵杆的操作和沿着 所述向右方向执行的所述左侧操纵杆的操作中的每个操作是沿着右转向相 应方向执行的操作，所述右转向相应方向与沿着使所述车辆向右转向的方 向执行的所述车轮的转向相应，而沿着所述车辆的向左方向执行的所述右 侧操纵杆的操作和沿着所述向左方向执行的所述左侧操纵杆的操作中的每 个操作是沿着左转向相应方向执行的操作，所述左转向相应方向与沿着使 所述车辆向左转向的方向执行的所述车轮的转向相应，并且其中，沿着远离所述操纵杆中的另一个操纵杆的方向执行的每个 所述操纵杆的操作被设定为朝向所述相反两端中的所述一端执行的所述一 对操作构件中的每个操作构件的操作，而沿着朝向所述操纵杆中的另一个 操纵杆的方向执行的每个所述操纵杆的操作被设定为朝向所述相反两端中 的所述另一端执行的所述一对操作构件中的每个操作构件的操作。
12. 根据权利要求1-11中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构件的操作速度，来改 变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的转向增益和回复力增 益中的至少一者，所述一对操作构件中的所述每个操作构件以所述操作速 度被操作。
13. 根据权利要求12所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的转向增益，并且其中，使所述转向增益在所述一对操作构件中的所述每个操作构 件的操作速度较高时比在所述一对操作构件中的所述每个操作构件的操作 速度较低时更大。
14. 根据权利要求13所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的转 向增益，并且其中，根据所述一对操作构件中的所述每个操作构件位于所述给 定轨道中的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作 构件中的每个操作构件设定的转向增益，使得在所述操作构件中的每个操 作构件位于所述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操 作构件中的所述每个操作构件位于所述相应轨道的所述另一恻区时所述转 向增益的值，并使得当所述一对操作构件中的每个操作构件的操作速度较 高时，在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述一侧区时所述转向 增益的值更接近在所述操作构件中的所述每个操作构件位于所述另一侧区 时所述转向增益的值，所述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道 的相反两端中的一端和另 一端。
15. 根据权利要求1-14中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设 备被构造为改变为所述一对操作构件中的每个操作构件设定的转向增益 和回复力增益中的至少一者，使得根据所述一对操作构件中的另一个操作 构件是否正被操作来改变为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的转 向增益和回复力增益中的所述至少一者。
16. 根据权利要求15所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变所述转向增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的所述转向 增益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操 作构件中的所述另一个操作构件正被操作时更大。
17. 根据权利要求16所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的所 述转向增益，其中，根据所述一对操作构件中的每个操作构件位于所述给定轨道中 的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作构件中的 每个操作构件设定的转向增益，使得在所述操作构件中的每个操作构件位 于所述相应轨道的所述一侧区时所述转向增益的值小于在所述操作构件中 的每个操作构件位于所述相应轨道的另一侧区时所述转向增益的值，所述 一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两端中的一端和另一上山乂而，并且其中，当所述一对操作构件中的另一个未被操作时，在所述操作 构件中的所述一个操作构件位于所述一侧区时所述一对操作构件中的一个 操作构件的转向增益的值更接近在所述操作构件中的所述一个操作构件位 于所述另一侧区时所述一对操作构件中的所述一个操作构件的转向增益的 值。
18. 根据权利要求15-17中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的回复力增 益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操作 构件中的所述另一个操作构件正被操作时更小。
19. 根据权利要求18所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述一对操作构件中的每个操作构 件的操作位置来改变为所述一对操作构件中的所述每个操作构件设定的回 复力增益，其中，根据所述一对操作构件中的每个操作构件位于所述给定轨道中 的相应一个轨道的一侧区还是另一侧区，来改变为所述一对操作构件中的 每个操作构件设定的回复力增益，使得在所述操作构件中的每个操作构件 位于所述相应轨道的一侧区时所述回复力增益的值大于在所述操作构件中 的每个操作构件位于所述相应轨道的另一侧区时所述回复力增益的值，所 述一侧区和所述另一侧区分别靠近所述相应轨道的相反两端中的一端和另上山一顺，并且其中，当所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时，在 所述操作构件中的所述一个操作构件位于所述一侧区时所述一对操作构件 中的一个操作构件的回复力增益的值更接近在所述操作构件中的所述一个 操作构件位于所述另一侧区时所述一对操作构件中的所述一个操作构件的 回复力增益的值。
20. 根据权利要求15-17中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变为所述一对操作构件中的每个操作 构件设定的回复力增益，并且其中，使为所述一对操作构件中的一个操作构件设定的回复力增 益在所述一对操作构件中的另一个操作构件未被操作时比在所述一对操作 构件中的所述另一个操作构件正被操作时更大。
21. 根据权利要求15-20中任一项所述的转向系统，其中，所述一对操作构件中的每个操作构件的车轮转向基准操作位置 和回复力基准操作位置设定在作为基准操作位置的相同的操作位置，所述转向系统被构造为当所述一对操作构件中仅有所述一个操作构 件被操作以从所述一对操作构件两个都位于为所述一对操作构件分别设定 的基准操作位置的状态移动时，判定为所述一对操作构件中的所述另一个 操作构件未被操作。
22. 根据权利要求1-21中任一项所述的转向系统，其中，所述控制设备被构造为根据所述车辆的行驶速度，来改变所述转向增益和所述回复力增益中的至少一者。
23. 根据权利要求22所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变所述转向增益， 并且其中，使所述转向增益在所述车辆的行驶速度较低时比在所述车 辆的行驶速度较高时更大。
24. 根据权利要求22或23所述的转向系统，其中，所述控制设备能够至少改变所述回复力增益， 并且其中，使所述回复力增益在所述车辆的行驶速度较低时比在所述 车辆的行驶速度较高时更小。
全文摘要
本发明涉及用于车辆的转向系统。转向系统具有可互相独立地操作的一对操作构件，其中，基于一对操作构件中每个操作构件的操作量来确定车轮的目标转向量和使一对操作构件中的每个操作构件回复到其基准位置的回复力。使至少转向增益或回复力增益可根据各种参数改变。转向增益是在确定目标车轮转向量时为一对操作构件中的每个操作构件设定的增益，回复力增益是在确定回复力时为一对操作构件中的每个操作构件设定的增益。根据此系统，可以较自由地设定系统的转向特性。例如，在使转向增益可根据操作构件的操作角δ改变时，可根据操作位置来改变确定目标转向量时每个操作构件的操作的贡献程度。
文档编号B62D6/00GK101400562SQ200780008399
公开日2009年4月1日 申请日期2007年2月20日 优先权日2006年3月9日
发明者大沼丰 申请人:丰田自动车株式会社