CN106494497B - 车辆的操舵反力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆(18)的操舵反力控制装置(10)，所述车辆(18)具备以使转向轮(20FL、20FR)的转向角成为目标转向角的方式经由控制装置(14)控制电动助力转向装置的驾驶辅助装置(16)。控制装置(14)在驾驶辅助装置(16)正在工作时(S20)，基于利用驾驶辅助控制的目标操舵角(θt)修正后的修正后操舵角(θ)来运算目标操舵弹簧转矩(Tp)(S50、60)。在修正后操舵角(θ)的大小小于基准值(θpc)的情况下，目标操舵弹簧转矩(Tp)以在驾驶辅助装置的工作期间与驾驶辅助装置的非工作期间相比大小变大的方式来运算(S60)。

Description

车辆的操舵反力控制装置

技术领域

本发明涉及具备电动助力转向装置以及驾驶辅助装置的车辆的操舵反力控制装置。

背景技术

汽车等车辆的操舵反力控制装置通过利用电动助力转向装置向操舵装置施加转矩，来减轻驾驶员的操舵负担并且使操舵感提高。例如，如下述的专利文献1所记载那样，在操舵反力控制装置中，运算目标操舵反力转矩，以使实际的操舵反力转矩成为目标操舵反力转矩的方式通过PID反馈来控制电动助力转向装置。目标操舵反力转矩包含产生使方向盘向中立位置返回的力的目标操舵弹簧转矩，还包含用于产生与操舵角速度成比例的操舵阻力来提高操舵系统的稳定性的目标操舵衰减转矩。

另外，例如，如下述的专利文献2所记载那样，在具备进行自动驾驶等的驾驶辅助装置的车辆中，电动助力转向装置的控制装置在手动操舵模式以及自动操舵模式这两个工作模式下进行工作，工作模式的选择通过车辆的乘员操作开关来进行。

在手动操舵模式以及自动操舵模式中，操舵反力控制装置的控制装置都运算目标操舵反力转矩，并以使实际的操舵反力转矩成为目标操舵反力转矩的方式通过PID反馈来控制电动助力转向装置。

在自动操舵模式中，电动助力转向装置也作为产生用于使转向轮自动转向的转向转矩的致动器发挥功能。通过驾驶辅助装置运算例如用于使车辆沿行驶车道行驶的转向轮的目标转向角，控制装置基于目标转向角与转向轮的实际的转向角之间的偏差来运算目标操舵反力转矩。而且，控制装置以使操舵反力转矩成为目标操舵反力转矩的方式通过PID反馈来控制电动助力转向装置，由此，操舵反力得到控制，并且转向轮的转向角被控制成目标转向角。

具体而言，目标操舵弹簧转矩基于利用与目标转向角对应的目标操舵角进行修正后的操舵角而运算，目标操舵衰减转矩基于操舵角的时间微分值或修正后的操舵角的时间微分值而运算。目标操舵弹簧转矩相对于操舵角或修正后的操舵角的比越高，则驾驶员感到的操舵反力越高，所以作为结果，操舵辅助转矩变小。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-76582号公报

专利文献2：日本特开2013-193490号公报

发明内容

发明要解决的课题

通常，在操舵反力控制装置中，通过PID反馈来控制电动助力转向装置时的增益是一定的。因此，若为了通过增大操舵弹簧转矩的大小来提高自动操舵模式下的转向轮向目标转向角的追随性，而将反馈控制的增益设定为高的值，则驾驶员在向使转向轮的实际的转向角向从目标转向角远离的方向进行操舵时所感到的操舵反力变高。其结果，超越操舵的操作性，即驾驶员凌驾于自动操舵而操舵的操作性下降。相反，若为了通过减小操舵弹簧转矩的大小来确保超驰操舵的操作性，而将反馈控制的增益设定为低的值，则自动操舵模式下的转向轮向目标转向角的追随性会下降。

本发明的主要课题在于，在具备驾驶辅助装置的车辆的操舵反力的控制中，不使自动操舵模式下的超驰操舵的操作性下降地提高转向轮向目标转向角的追随性。

用于解决课题的手段以及发明效果

根据本发明，提供一种车辆的操舵反力控制装置，应用于具备电动助力转向装置和以使转向轮的转向角成为目标转向角的方式控制电动助力转向装置的驾驶辅助装置的车辆，包含控制电动助力转向装置以及驾驶辅助装置的控制装置，控制装置构成为，取得表示驾驶员的实际的操舵操作量的操舵指标值，运算包含基于操舵指标值的目标操舵弹簧力的目标操舵反力，以使操舵反力成为目标操舵反力的方式控制电动助力转向装置。

控制装置构成为，在驾驶辅助装置没有工作时，基于操舵指标值来运算目标操舵弹簧力，在驾驶辅助装置正在工作时，基于修正后操舵指标值来运算目标操舵弹簧力，所述修正后操舵指标值是通过利用与目标转向角对应的目标操舵指标值修正操舵指标值而求出的值。

而且，控制装置构成为，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小小于基准值的情况下，以在驾驶辅助装置正在工作时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变大的方式运算目标操舵弹簧力。

通常，自动驾驶等驾驶辅助控制中的转向轮的转向角的变化范围比由通常的驾驶员的操舵操作引起的转向轮的转向角的变化范围小。因而，在正在进行驾驶辅助控制时，转向轮的目标转向角与实际的转向角之差的大小不会成为大的值，因此，用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值，即利用与目标转向角对应的目标操舵指标值修正后的操舵指标值的大小也不会成为大的值。

根据上述构成，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小小于基准值的情况下，目标操舵弹簧力以在驾驶辅助装置正在工作时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变大的方式来运算。驾驶辅助装置正在工作时的基于目标操舵弹簧力的操舵弹簧力作为使转向轮的实际的转向角向目标转向角接近的力而发挥作用。因此，能够提高驾驶辅助装置正在工作时的转向轮向目标转向角的追随性。

此外，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小为基准值以上的情况下，目标操舵弹簧力无需以在驾驶辅助装置正在工作时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变大的方式来运算。因而，使转向轮的转向角向目标转向角接近的力不会变大，所以自动操舵模式下的超越操舵的操作性不会下降。

此外，“表示驾驶员的实际的操舵操作量的操舵指标值”是表示驾驶员的实际的操舵操作量的值，可以是能够检测或推定的任意的值。例如，操舵指标值可以是转向轴的旋转角度即操舵角、电动助力转向装置的电动机的旋转角度、转向轮的转向角度、车辆的横摆率、车辆的横向加速度中的任一方，在操舵装置是齿条齿轮式的装置的情况下，还可以是小齿轮轴的旋转角度和齿条杆的行程中的任一方。而且，“目标操舵指标值”是操舵指标值的目标值，例如在操舵指标值是操舵角的情况下，是目标操舵角。

发明的技术方案

在本发明的一个技术方案中，控制装置构成为，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小比基准值大的情况下，以在驾驶辅助装置正在工作时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变小的方式运算目标操舵弹簧力。

如上所述，驾驶辅助装置正在工作时的基于目标操舵弹簧力的操舵弹簧力作为使转向轮的实际的转向角向目标转向角接近的力而发挥作用。因而，在驾驶员向使转向轮的实际的转向角从目标转向角远离的方向进行超越操舵的操舵操作的情况下，基于目标操舵弹簧力的操舵弹簧力会阻碍驾驶员的操舵操作。另外，如上所述，自动驾驶等驾驶辅助控制中的转向轮的转向角的变化范围比由通常的驾驶员的操舵操作引起的转向轮的转向角的变化范围小。因而，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小比基准值大的情况下，使转向轮的实际的转向角向目标转向角接近的作用可以较小。

根据上述技术方案，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小比基准值大的情况下，目标操舵弹簧力以在驾驶辅助装置正在工作时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变小的方式来运算。因而，使转向轮的实际的转向角向目标转向角接近的作用减小。因此，在驾驶员向使转向轮的实际的转向角从目标转向角远离的方向以大小较大的操作量进行超越操舵的情况下，能够降低基于目标操舵弹簧力的操舵弹簧力阻碍驾驶员的操舵操作的可能性，提高超越操舵的操舵性。

在本发明的一个技术方案中，驾驶辅助装置正在工作时的目标操舵弹簧力与驾驶辅助装置没有工作时的目标操舵弹簧力之差在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小为基准值时是0，且随着用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小与基准值之差的大小在规定值以下的范围内变大而逐渐增大。

根据上述技术方案，随着用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小与基准值之差的大小从基准值起在规定值以下的范围内变大，上述差从0起逐渐增大。因而，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小越过基准值而增减的情况下，能够防止目标操舵弹簧力的大小骤变。

附图说明

图1是示出本发明的车辆的操舵反力控制装置的实施方式的概略构成图。

图2是示出实施方式中的操舵反力转矩控制例程的流程图。

图3是示出实施方式中的驾驶辅助控制例程的流程图。

图4是示出实施方式中的操舵角θ与目标操舵弹簧转矩Tp之间的关系的映射。

图5是针对操舵角θ为正的小的范围，与比较例1(单点划线)以及比较例2(双点划线)一起将图4所示的关系放大而示出的图。

图6是示出实施方式中的操舵角速度θd与目标操舵衰减转矩Td之间的关系的映射。

图7是针对操舵角速度θd为正的小的范围，与比较例1(单点划线)以及比较例2(双点划线)一起将图6所示的关系放大示出的图。

图8是示出第一修正例中的操舵角θ与修正系数Kp之间的关系的图表。

图9是示出第二修正例中的操舵角速度θd与修正系数Kd之间的关系的图表。

图10是针对操舵角θ为正的小的范围，将图4所示的关系的修正例放大示出的图。

图11是针对操舵角速度θd为正的小的范围，将图6所示的关系的修正例放大而示出的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明优选的实施方式进行详细说明。

图1是示出本发明的实施方式的操舵反力控制装置10的概略构成图，操舵反力控制装置10应用于具备电动助力转向(EPS)装置12和作为对其进行控制的控制装置的EPS控制装置14、以及驾驶辅助控制装置16的车辆18。

如图1所示，车辆18具有作为转向轮的左右的前轮20FL、20FR以及作为非转向轮的左右的后轮20RL、20RR。前轮20FL以及20FR由响应驾驶员对方向盘22的操作而驱动的电动助力转向装置12经由齿条杆24以及横拉杆26L、26R进行转向。方向盘22经由转向轴28以及万向头32连接于助力转向装置12的小齿轮轴34。

在实施方式中，电动助力转向装置12是齿条同轴型的电动助力转向装置，具有电动机36和将电动机36的旋转转矩变换为齿条杆24的往复运动方向的力的例如滚珠丝杠式的变换机构38。电动助力转向装置12通过对壳体40产生驱动齿条杆24的力，来减轻驾驶员的操舵负担，并且产生用于使前轮20FL以及20FR自动转向的驱动转矩。关于EPS控制装置14对电动助力转向装置12的控制，将在后面进行详细说明。

由以上的说明可知，转向轴28、万向头32、电动助力转向装置12、齿条杆24以及横拉杆26L、26R等形成了操舵装置。电动助力转向装置12虽然通过对齿条杆24施加驱动力来向操舵装置施加转矩，但也可以对转向轴28施加转矩。

在实施方式中，在转向轴28设置有检测该转向轴的旋转角度作为操舵角θ的操舵角传感器50。在小齿轮轴34设置有检测操舵转矩T的操舵转矩传感器52。操舵转矩传感器52也可以设置于转向轴28。表示操舵角θ的信号以及表示操舵转矩T的信号向EPS控制装置14输入。在车辆18设置有检测车速V的车速传感器54，表示车速V的信号也向EPS控制装置14输入。

在车辆18还设置有对车辆的前方进行拍摄的CCD相机60以及用于选择是否进行使车辆沿车道行驶的轨迹控制(也被称作“LKA(车道保持辅助)控制”)的选择开关62。选择开关62由车辆的乘员操作而向使驾驶辅助控制装置16工作而执行作为驾驶辅助控制的轨迹控制的工作位置(接通)和使驾驶辅助控制装置16不工作的非工作位置(断开)切换。表示由CCD相机60拍摄到的车辆的前方的图像信息的信号以及表示选择开关62的位置(接通或断开)的信号向驾驶辅助控制装置16输入。

驾驶辅助控制装置16也从运动状态检测装置64接受表示车辆18的横摆率、前后加速度以及横加速度那样的车辆18的驾驶辅助控制所需的车辆的运动状态量的信号的输入。此外，车辆的前方的图像信息和行驶车道的信息也可以由CCD相机60以外的单元来取得，还可以由CCD相机60和其他单元的组合来取得。

EPS控制装置14以及驾驶辅助控制装置16包含微型计算机，该微型计算机分别具有CPU、ROM、RAM以及输入输出端口装置，且它们通过双向性公共总线彼此连接。EPS控制装置14以及驾驶辅助控制装置16根据需要而通过通信彼此进行信息的授受。操舵角传感器50以及操舵转矩传感器52分别以向车辆的左转弯方向的操舵或转向的情况为正来检测操舵角θ以及操舵转矩T。

如将在后面详细说明那样，EPS控制装置14通过按照图2所示的流程图控制电动助力转向装置12，来进行操舵反力转矩控制。驾驶辅助控制装置16按照图3所示的流程图来进行驾驶辅助控制。如图2以及图3所示，“表示驾驶员的实际的操舵操作量的操舵指标值”以及“目标操舵指标值”分别是操舵角θ以及目标操舵角θt。

此外，作为驾驶辅助控制的LKA控制可以是设定目标轨迹并使车辆沿目标轨迹行驶的控制以及防止车辆从行驶车道脱离的控制中的任一方。另外，作为驾驶辅助控制的LKA控制在选择开关62接通时进行，但是即使选择开关62断开，也可以作为驾驶辅助控制而执行例如用于使车辆18绕过其前方的障碍物而行驶等的紧急回避的自动操舵(紧急回避操舵)。

＜操舵反力转矩控制>

接着，参照图2所示的流程图，对实施方式中的操舵反力转矩控制例程进行说明。此外，基于图2所示的流程图的控制在图1中未图示的点火开关接通时由EPS控制装置14每隔规定的时间反复执行。

首先，在步骤10中，进行表示由操舵角传感器50检测到的操舵角θ的信号等的读入。

在步骤20中，例如根据选择开关62是否接通的判别，来进行是否由驾驶辅助控制装置16进行着驾驶辅助控制的判别。在进行了肯定判别时，操舵反力转矩控制进入步骤50，在进行了否定判别时，操舵反力转矩控制进入步骤30。

在步骤30中，基于操舵角θ，参照在图4中由虚线表示的映射来运算与目标操舵弹簧力对应的目标操舵弹簧转矩Tp。如图4所示，操舵角θ的大小越大，则目标操舵弹簧转矩Tp的大小越大，但目标操舵弹簧转矩Tp的大小的增大量相对于操舵角θ的大小的增大量的比随着操舵角θ的大小变大而减小。此外，图4所示的操舵角θ与目标操舵弹簧转矩Tp之间的关系是例示的关系。

在步骤40中，运算操舵角θ的时间微分值作为操舵角速度θd，并且基于操舵角速度θd，参照在图6中由虚线所示的映射来运算与目标操舵衰减力对应的目标操舵衰减转矩Td。如图6所示，操舵角速度θd的大小越大，则目标操舵衰减转矩Td的大小越大，且目标操舵衰减转矩Td相对于操舵角速度θd的比与操舵角速度θd的大小无关而实质上是一定的。此外，图6所示的操舵角速度θd与目标操舵衰减转矩Td之间的关系是例示的关系。

在步骤50中，通过从操舵角θ减去由后述的驾驶辅助装置16运算的目标操舵角θt，来运算修正后的操舵角θ。

在步骤60中，基于修正后的操舵角θ，参照在图4中由实线表示的映射来运算与目标操舵弹簧力对应的目标操舵弹簧转矩Tp。如图4以及图5所示，在操舵角θ的大小小于基准值θpc(正的常数)的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小要大。相反，在操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小要小。

而且，在操舵角θ的大小为基准值θpc的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小相同。因而，从上述前者的目标操舵弹簧转矩Tp减去上述后者的目标操舵弹簧转矩Tp而得到的值即目标操舵弹簧转矩的差ΔTp是0。将Δθpc设为θpc的1/2～1/3的正的常数，将操舵角的范围θpc-Δθpc～θpc+Δθpc设为规定的操舵角的范围。在操舵角θ的大小为规定的操舵角的范围内的值的情况下，目标操舵弹簧转矩的差ΔTp的大小随着目标操舵弹簧转矩Tp的运算所使用的操舵角θ的大小与基准值θpc之差变大而逐渐增大。

此外，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp也可以依照以下的要领来运算(第一修正例)。首先，基于修正后的操舵角θ，参照在图4中由虚线所示的映射来临时地运算目标操舵弹簧转矩Tp。接下来，基于修正后的操舵角θ，参照图8所示的映射来运算修正系数Kp。进而，运算临时地运算出的目标操舵弹簧转矩Tp与修正系数Kp的积，作为正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp。

在步骤70中，运算操舵角θ的时间微分值或修正后的操舵角θ的时间微分值作为操舵角速度θd，并且基于操舵角速度θd，参照在图6中由实线表示的映射来运算与目标操舵衰减力对应的目标操舵衰减转矩Td。如图6以及图7所示，在操舵角速度θd的大小小于基准值θdc(正的常数)的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小要小。相反，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小要大。

而且，在操舵角速度θd的大小为基准值θdc的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小相同。因而，从上述前者的目标操舵衰减转矩Td减去上述后者的目标操舵衰减转矩Td而得到的值即目标操舵衰减转矩的差ΔTd是0。将Δθdc设为θdc的1/2～1/3的正的常数，将操舵角速度的范围θdc-Δθdc～θdc+Δθdc设为规定的操舵角速度的范围。在操舵角速度θd的大小为规定的操舵角速度的范围内的值的情况下，目标操舵衰减转矩的差ΔTd的大小随着目标操舵衰减转矩Td的运算所使用的操舵角速度θd的大小与基准值θdc之差变大而逐渐增大。

此外，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td也可以依照以下的要领来运算(第二修正例)。首先，基于操舵角速度θd，参照在图6中由虚线表示的映射来临时地运算目标操舵衰减转矩Td。接下来，基于操舵角速度θd，参照图9所示的映射来运算修正系数Kd。进而，运算临时地运算出的目标操舵衰减转矩Td与修正系数Kd之积，作为正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td。

在步骤40或70完成后，操舵反力转矩控制进入步骤80。在步骤80中，运算目标操舵弹簧转矩Tp以及目标操舵衰减转矩Td的和Tp+Td，作为目标操舵反力转矩Tat。

在步骤90中，基于操舵转矩T与目标操舵反力转矩Tat之间的偏差，运算用于通过PID反馈控制使操舵转矩T成为目标操舵反力转矩Tat的对于电动助力转向装置12的指令电流Iepst。

在步骤100中，通过向电动助力转向装置12的电动机36通入指令电流Iepst，从而以使操舵反力Ta成为目标操舵反力转矩Tat的方式控制电动助力转向装置12。

＜驾驶辅助控制>

接着，参照图3所示的流程图，对实施方式中的驾驶辅助控制例程进行说明。

首先，在步骤210中，进行表示由CCD相机60拍摄到的车辆的前方的图像信息的信号以及表示选择开关62的位置的信号的读入。

在步骤220中，进行选择开关62是否接通的判别，即是否正在执行LKA控制的判别。在进行了否定判别时，驾驶辅助控制进入步骤250，在进行了肯定判别时，驾驶辅助控制进入步骤230。

在步骤230中，基于由CCD相机60拍摄到的车辆的前方的信息等，确定车辆18的前方的行驶车道，在步骤240中，运算LKA控制的目标操舵角θt，即用于使车辆18沿行驶车道行驶的目标操舵角θt。此外，行驶车道的确定以及目标操舵角θt的运算不构成本发明，所以可以依照例如日本特许第5737197号公报所记载的要领那样的本技术领域中公知的任意的要领来执行。

在步骤250中，将LKA控制的目标操舵角θt设定为0。在步骤240或250完成后，驾驶辅助控制进入步骤260。

在步骤260中，从驾驶辅助控制装置16向EPS控制装置14输出表示目标操舵角θt的信号。

由以上的说明可知，在选择开关62处于工作位置(接通)时，EPS控制装置14以及驾驶辅助控制装置16分别如上所述那样进行工作。即，通过由驾驶辅助控制装置16按照图3所示的流程图进行驾驶辅助控制，来运算用于使车辆18沿规定的行驶车道行驶的前轮20FL以及20FR的目标操舵角θt。通过由EPS控制装置14按照图2所示的流程图控制操舵反力转矩，来控制驾驶员所感受到的操舵反力，并且使前轮20FL以及20FR的转向角成为与目标操舵角θt对应的转向角的方式进行控制。

尤其是，如图2所示，目标操舵反力转矩Tat根据是否处于驾驶辅助控制期间，即驾驶辅助控制装置16是否处于工作期间而不同。

＜不处于驾驶辅助控制期间的情况>

在图2的步骤20中进行否定判别，在步骤30中基于操舵角θ运算目标操舵弹簧转矩Tp，在步骤40中基于操舵角速度θd运算目标操舵衰减转矩Td。在步骤80中运算目标操舵弹簧转矩Tp以及目标操舵衰减转矩Td的和Tp+Td，作为目标操舵反力转矩Tat。进而，在步骤90以及100中，以使操舵转矩T成为目标操舵反力转矩Tat的方式，通过PID反馈控制来控制电动助力转向装置12。

＜处于驾驶辅助控制期间的情况>

在图2的步骤20中进行肯定判别，在步骤50中从操舵角θ减去目标操舵角θt来运算修正后的操舵角θ。在步骤60中基于修正后的操舵角θ运算目标操舵弹簧转矩Tp，在步骤70中基于操舵角θ的时间微分值或修正后的操舵角θ的时间微分值即操舵角速度θd运算目标操舵衰减转矩Td。在步骤80中与不处于驾驶辅助控制期间的情况同样地运算目标操舵反力转矩Tat。进而，在步骤90以及100中，以使操舵转矩T成为目标操舵反力转矩Tat的方式，通过PID反馈控制来控制电动助力转向装置12。

在不处于驾驶辅助控制期间的情况以及处于驾驶辅助控制期间的情况下，都是以使操舵弹簧转矩以及操舵衰减转矩分别成为目标操舵弹簧转矩Tp以及目标操舵衰减转矩Td的方式进行控制。因而，能够根据驾驶员的操舵操作来控制作为操舵反力转矩的操舵弹簧转矩以及操舵衰减转矩。

在处于驾驶辅助控制期间的情况下，目标操舵弹簧转矩Tp基于通过从操舵角θ减去目标操舵角θt而运算的修正后的操舵角θ来运算。因而，目标操舵弹簧转矩Tp作为用于使操舵弹簧转矩成为目标操舵弹簧转矩并且使操舵角θ接近目标操舵角θt的目标转矩而发挥作用。因此，能够将前轮20FL以及20FR的转向角控制成用于使车辆18沿行驶车道行驶的转向角。

尤其是，在修正后的操舵角θ的大小小于基准值θpc的情况下，目标操舵弹簧转矩Tp以在驾驶辅助装置工作而处于驾驶辅助控制期间时与不处于驾驶辅助控制期间时相比大小变大的方式来运算。因而，在处于驾驶辅助控制期间时，也能够与目标操舵弹簧转矩Tp的大小不被增大的情况相比，增大用于使操舵角θ接近目标操舵角θt的转矩的大小。因此，能够提高处于驾驶辅助控制期间时的前轮20FL以及20FR向目标转向角的追随性。

相反，在修正后的操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，目标操舵弹簧转矩Tp以在驾驶辅助装置工作而处于驾驶辅助控制期间时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变小的方式来运算。因而，能够减小用于使前轮20FL以及20FR的实际的转向角向目标转向角接近的转矩的大小。因此，在驾驶员向使前轮20FL以及20FR的实际的转向角从目标转向角远离的方向以大小较大的操作量进行操舵的情况下，能够减小操舵弹簧转矩阻碍驾驶员的操舵操作的可能性，提高超越操舵的操作性。

目标操舵弹簧转矩的差ΔTp，即处于驾驶辅助控制期间时的目标操舵弹簧转矩Tp与不处于驾驶辅助控制期间时的目标操舵弹簧转矩Tp的差，在修正后的操舵角θ的大小为基准值θpc时是0。而且，目标操舵弹簧转矩的差ΔTp随着修正后的操舵角θ的大小与基准值θpc的差的大小在规定的操舵角的范围θpc-Δθpc～θpc+Δθpc内变大而逐渐增大。因而，随着修正后的操舵角θ的大小与基准值θpc的差的大小从基准值起在规定的操舵角的范围内变大，差ΔTp从0起逐渐增大。因此，在修正后的操舵角θ的大小越过基准值θpc而增减的情况下，能够防止目标操舵弹簧转矩差ΔTp的大小骤变。

在此，参照图5，将在正在进行驾驶辅助控制的情况下从没有进行驾驶辅助控制时的值起对目标操舵弹簧转矩Tp进行增减修正的比较例1以及2与实施方式进行比较而说明。

在图5中，比较例1的目标操舵弹簧转矩Tp由单点划线表示。在比较例1中，在修正后的操舵角θ的大小小于基准值θpc的情况下，通过将作为比1大的常数的第一修正系数与目标操舵弹簧转矩Tp相乘，来增大修正目标操舵弹簧转矩Tp。而且，在修正后的操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，通过将作为比1小的正的常数的第二修正系数与目标操舵弹簧转矩Tp相乘，来减小修正目标操舵弹簧转矩Tp。

在图5中，比较例2的目标操舵弹簧转矩Tp由双点划线表示。在比较例2中，在修正后的操舵角θ的大小小于基准值θpc的情况下，通过将第一修正量(正的常数)与目标操舵弹簧转矩Tp相加，来增大修正目标操舵弹簧转矩Tp。而且，在修正后的操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，通过从目标操舵弹簧转矩Tp减去第二修正量(正的常数)，来减小修正目标操舵弹簧转矩Tp。

如图5所示，在比较例1以及2的情况下，也能在修正后的操舵角θ的大小小于基准值θpc的情况下，在正在进行驾驶辅助控制时与没有进行驾驶辅助控制时相比增大目标操舵弹簧转矩Tp的大小。相反，在修正后的操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，能够在正在进行驾驶辅助控制时与没有进行驾驶辅助控制时相比减小目标操舵弹簧转矩Tp的大小。

但是，在比较例1以及2的情况下，修正系数以及修正量分别都是常数。因而，如在图5中由单点划线以及双点划线所示那样，在修正后的操舵角θ的大小越过基准值θpc而增减的情况下，无法避免目标操舵弹簧转矩Tp的大小骤变。

与此相对，根据实施方式，如在图5中由实线所示那样，在修正后的操舵角θ的大小越过基准值θpc而增减的情况下，也能够有效地防止目标操舵弹簧转矩Tp的大小骤变。

另外，在操舵角θ的时间微分值或修正后的操舵角θ的时间微分值即操舵角速度θd的大小小于基准值θdc的情况下，目标操舵衰减转矩Td以在驾驶辅助装置工作而处于驾驶辅助控制期间时与不处于驾驶辅助控制期间时相比大小变小的方式来运算。因而，在处于驾驶辅助控制期间时，也能与目标操舵衰减转矩Td的大小不被减小的情况相比，减小对于使操舵角θ接近目标操舵角θt的阻力转矩的大小。因此，能够提高处于驾驶辅助控制期间时的前轮20FL以及20FR向目标转向角的追随性。

相反，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，目标操舵衰减转矩Td以在驾驶辅助装置工作而处于驾驶辅助控制期间时与驾驶辅助装置没有工作时相比大小变大的方式来运算。因而，可增大对于使前轮20FL以及20FR的实际的转向角变化的阻力转矩的大小。因此，在驾驶员为了使前轮20FL以及20FR的实际的转向角变化而以大小较大的操舵速度进行操舵的情况下，操舵衰减转矩的大小变大，能够提高超越操舵的稳定性。

目标操舵衰减转矩的差ΔTd，即处于驾驶辅助控制期间时的目标操舵衰减转矩Td与不处于驾驶辅助控制期间时的目标操舵衰减转矩Td的差，在操舵角速度θd的大小为基准值θdc时是0。而且，目标操舵衰减转矩的差ΔTd随着操舵角速度θd的大小与基准值θdc的差的大小在规定的操舵角速度的范围θdc-Δθdc～θdc+Δθdc内变大而逐渐增大。因而，操舵角速度θd的大小与基准值θdc之差的大小随着从基准值θdc起在规定的操舵角速度的范围内变大而从0起逐渐增大。因此，在操舵角速度θd的大小越过基准值θdc而增减的情况下，能够防止目标操舵衰减转矩的差ΔTd的大小骤变。

在此，参照图7，将在正在进行驾驶辅助控制的情况下从没有进行驾驶辅助控制时的值起对目标操舵衰减转矩Td进行增减修正的比较例1以及2与实施方式进行比较而说明。

在图7中，比较例1的目标操舵衰减转矩Td由单点划线表示。在比较例1中，在操舵角速度θd的大小小于基准值θdpc的情况下，通过将作为比1小的正的常数的第一修正系数与目标操舵衰减转矩Td相乘，来对目标操舵衰减转矩Td进行减小修正。而且，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，通过将作为比1大的常数的第二修正系数与目标操舵衰减转矩Td相乘，来对目标操舵衰减转矩Td进行增大修正。

在图7中，比较例2的目标操舵衰减转矩Td由双点划线表示。在比较例2中，在操舵角速度θd的大小小于基准值θdc的情况下，通过从目标操舵衰减转矩Td减去第一修正量(正的常数)，来对目标操舵衰减转矩Td进行减小修正。而且，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，通过将第二修正量(正的常数)与目标操舵衰减转矩Td相加，来对目标操舵衰减转矩Td进行增大修正。

如图7所示，在比较例1以及2的情况下，也能在操舵角速度θd的大小小于基准值θdc的情况下，在正在进行驾驶辅助控制时与没有进行驾驶辅助控制时相比减小目标操舵衰减转矩Td的大小。相反，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，能够在正在进行驾驶辅助控制时与没有进行驾驶辅助控制时相比增大目标操舵衰减转矩Td的大小。

但是，在比较例1以及2的情况下，修正系数以及修正量分别都是常数。因而，如在图7中由单点划线以及双点划线所示那样，在操舵角速度θd的大小越过基准值θdc而增减的情况下，无法避免目标操舵衰减转矩Td的大小骤变。

与此相对，根据实施方式，如在图7中由实线所示那样，在操舵角速度θd的大小越过基准值θdc而增减的情况下，也能够有效地防止目标操舵衰减转矩Td的大小骤变。

以上，虽然就特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但本发明不限定于上述实施方式，对于本领域技术人员而言，显然能够在本发明的范围内采用其他各种实施方式。

例如，在上述实施方式中，如图4以及图5所示，在操舵角θ的大小比基准值θpc大的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小要小。但是，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小也可以与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的大小相同。

同样，在上述实施方式中，如图6以及图7所示，在操舵角速度θd的大小比基准值θdc大的情况下，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小比没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小要大。但是，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小也可以与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的大小相同。

另外，在上述实施方式中，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵弹簧转矩Tp的差ΔTp在修正后的操舵角θ的大小为基准值θpc时是0。但是，如图10所示，目标操舵弹簧转矩的差ΔTp也可以以在修正后的操舵角θ的大小处于从第一基准值θpc1(正的常数)至第二基准值θpc2(比θpc1大的正的常数)的范围内时成为0的方式进行修正。

同样，在上述实施方式中，正在进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td与没有进行驾驶辅助控制时的目标操舵衰减转矩Td的差ΔTd在操舵角速度θd的大小为基准值θdc时是0。但是，如图11所示，目标操舵衰减转矩的差ΔTd也可以以在操舵角速度θd的大小处于从第三基准值θdc1(正的常数)至第四基准值θdc2(比θdc1大的正的常数)的范围内时成为0的方式进行修正。

另外，在实施方式中，操舵角θ与目标操舵弹簧转矩Tp之间的关系以及操舵角速度θd与目标操舵衰减转矩Td之间的关系与车速V等车辆18的行驶状况无关而保持一定。但是，这些关系中的至少一方也可以设定为根据车辆18的行驶状况而可变。另外，基准值θpc以及θdc是一定的，但这些基准值中的至少一方也可以设定成例如根据车速V等车辆18的行驶状况而可变。

另外，在实施方式中，与目标操舵反力对应的目标操舵反力转矩是与目标操舵弹簧力对应的目标操舵弹簧转矩Tp以及与目标操舵衰减力对应的目标操舵衰减转矩Td。但是，目标操舵反力转矩也可以不包含与目标操舵衰减力对应的目标操舵衰减转矩Td，还可以反过来除了目标操舵弹簧转矩Tp以及目标操舵衰减转矩Td之外还包含与目标操舵摩擦力对应的目标操舵摩擦转矩。

另外，在上述实施方式中，在操舵装置未设置使小齿轮轴34侧的转向轴相对于方向盘22侧的转向轴相对旋转的操舵传递比可变装置。但是，本发明的操舵反力控制装置也可以应用于在操舵装置设置有操舵传递比可变装置的车辆。在该情况下，也可以通过驾驶辅助控制装置16来运算小齿轮轴34的目标角度θpt作为驾驶辅助控制的目标值。而且，也可以将由操舵传递比可变装置实现的小齿轮轴34侧的转向轴相对于方向盘22侧的转向轴的相对旋转角度设为Δθr，运算θpt-Δθr作为目标操舵角θt。

而且，在上述实施方式中，“操舵指标值”是操舵角θ，但也可以是电动助力转向装置的电动机的旋转角度、转向轮的转向角度、车辆的横摆率、车辆的横向加速度中的任一方，在操舵装置为齿条齿轮式的装置的情况下，还可以是小齿轮轴的旋转角度和齿条杆的行程中的任一方。

附图标记说明

10…操舵反力控制装置，12…电动助力转向(EPS)装置，14…EPS控制装置，16…驾驶辅助控制装置，18…车辆，20FL～20RR…车轮，50…操舵角传感器，52…转矩传感器，54…车速传感器，60…CCD相机，62…选择开关。

Claims (3)

1.一种车辆的操舵反力控制装置，应用于具备电动助力转向装置和以使转向轮的转向角成为目标转向角的方式控制所述电动助力转向装置的驾驶辅助装置的车辆，包含控制所述电动助力转向装置以及所述驾驶辅助装置的控制装置，所述控制装置构成为，取得表示驾驶员的实际的操舵操作量的操舵指标值，运算包含基于所述操舵指标值的目标操舵弹簧力的目标操舵反力，以使操舵反力成为所述目标操舵反力的方式控制所述电动助力转向装置，所述控制装置还构成为，在所述驾驶辅助装置没有工作时，基于所述操舵指标值来运算目标操舵弹簧力，在所述驾驶辅助装置正在工作时，基于修正后操舵指标值来运算目标操舵弹簧力，所述修正后操舵指标值是通过利用与所述目标转向角对应的目标操舵指标值修正所述操舵指标值而求出的值，其中，

所述控制装置构成为，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小小于基准值的情况下，以在所述驾驶辅助装置正在工作时与所述驾驶辅助装置没有工作时相比大小变大的方式运算所述目标操舵弹簧力。

2.根据权利要求1所述的车辆的操舵反力控制装置，其中，

所述控制装置构成为，在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小比所述基准值大的情况下，以在所述驾驶辅助装置正在工作时与所述驾驶辅助装置没有工作时相比大小变小的方式运算所述目标操舵弹簧力。

3.根据权利要求2所述的车辆的操舵反力控制装置，其中，

所述驾驶辅助装置正在工作时的所述目标操舵弹簧力与所述驾驶辅助装置没有工作时的所述目标操舵弹簧力之差在用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小为所述基准值时是0，且随着用于运算目标操舵弹簧力的操舵指标值的大小与所述基准值之差的大小在规定值以下的范围内变大而逐渐增大。