CN113382916A - 操舵控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种可以根据行驶条件在确保驾驶员的操作性的情况下减少操舵量的操舵控制装置。本发明为一种操舵控制装置(61)，其构成驾驶员控制的操舵轴与车辆车轮实际舵角之间没有物理性的结合的线控转向系统，其具备根据操舵轴产生的操舵角及操舵转矩来决定实际舵角的实际舵角运算部(74)，实际舵角运算部(74)在操舵角为规定值以下的区域内根据操舵转矩来控制实际舵角，在操舵角大于规定值的情况下根据不同于操舵转矩的参数或者相较于操舵角小于规定值时而言作了变更的操舵转矩增益来控制实际舵角。

Description

操舵控制装置

技术领域

本发明涉及构成操舵轴与车辆车轮实际舵角之间没有物理性的结合的线控转向的操舵控制装置。

背景技术

作为实现车辆的操舵控制的技术，业界提出有线控转向系统，该线控转向系统使连结到方向盘的操舵轴与使车辆的车轮产生实际舵角的机构不作物理性的结合而是以电信号加以耦合，由此能独立地控制各方。

关于这样的线控转向，例如已知有专利文献1记载的技术。专利文献1中提出了一种根据操舵角检测部检测到的操舵角和角度增益来算出实际舵角的技术。此外，专利文献1中记载了如下内容，即，在借助立体摄像机、激光雷达或红外线雷达等监视传感器在自身车辆前方检测到障碍物而判断需要紧急规避的情况下，车轮角控制部将角度增益α11的值设定得比标准值大。例如，在角度增益α11的标准值为1/15的车辆的情况下，在检测到障碍物时将角度增益α11设定为1/10。由此，在检测到障碍物时，车辆的易拐弯程度变为平常行驶时的1.5倍，因此操纵性(障碍物的规避性)提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-82862号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1揭示的构成中，检测到的操舵角与实际舵角处于比例关系，可以通过变更该成比例的角度增益来规避障碍物，但没有考虑到平常行驶时的驾驶员的操作性的确保。即，在专利文献1揭示的构成中，由于上述角度增益α11的变更，相对于此前的驾驶员的操舵感而言会发生骤变，在某些情况下会变为超过驾驶员设想的实际舵角，无法指望操作性的提高。

因此，本发明提供一种可以根据行驶条件在确保驾驶员的操作性的情况下减少操舵量的操舵控制装置。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的操舵控制装置是一种构成驾驶员控制的操舵轴与车辆车轮实际舵角之间没有物理性的结合的线控转向系统的操舵控制装置，其特征在于，具备根据所述操舵轴产生的操舵角及操舵转矩来决定所述实际舵角的运算部，所述运算部在所述操舵角为规定值以下的区域内根据所述操舵转矩来控制所述实际舵角，在所述操舵角大于规定值的情况下根据不同于所述操舵转矩的参数或者相较于所述操舵角小于规定值时而言作了变更的操舵转矩增益来控制所述实际舵角。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种可以根据行驶条件在确保驾驶员的操作性的情况下减少操舵量的操舵控制装置。

上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为单侧操舵下的转弯的概念图。

图2为表示单侧操舵下的转弯中的操舵转矩、操舵角以及实际舵角指令值的时间历程的图。

图3(a)为表示图2所示的P2区间内基于操舵转矩的实际舵角指令值和基于操舵角的实际舵角指令值的时间历程以及基于它们的最终实际舵角指令值的关系的图。

图3(b)为表示实际舵角指令值运算时的与操舵转矩相乘的增益与操舵角的关系的图。

图3(c)为表示图2所示的P2区间内的操舵转矩、操舵角、增益、以及基于操舵转矩的实际舵角指令值的关系的图。

图3(d)为表示图2所示的P2区间内基于操舵转矩的目标横摆率和基于操舵角的目标横摆率的时间历程以及基于它们的目标横摆率的关系的图。

图4为连续操舵下的转弯的概念图。

图5为表示连续操舵下的转弯中的操舵反力指令值、操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度的时间历程的图。

图6为搭载有本发明的一实施例即实施例1的操舵控制装置的车辆的概念图。

图7为图6所示的操舵控制装置的功能框图。

图8为用于图7所示的操舵控制装置的实际舵角指令值生成中的动作说明的流程图。

图9为用于构成图7所示的操舵控制装置的基于操舵转矩的实际舵角控制部中的动作说明的流程图。

图10为用于构成图7所示的操舵控制装置的基于操舵角的实际舵角控制部中的动作说明的流程图。

图11为本发明的另一实施例即实施例2的操舵控制装置的功能框图。

图12为搭载有本发明的另一实施例即实施例3的操舵控制装置的车辆的概念图。

图13为图12所示的操舵控制装置的功能框图。

图14为用于构成图12所示的操舵控制装置的基于操舵转矩的实际舵角控制部中的动作说明的流程图。

图15为用于构成图12所示的操舵控制装置的基于操舵角的实际舵角控制部中的动作说明的流程图。

图16为搭载有本发明的另一实施例即实施例4的操舵控制装置的车辆的概念图。

图17为图16所示的操舵控制装置的功能框图。

图18为用于图17所示的操舵控制装置的操舵反力指令值生成中的动作说明的流程图。

图19为本发明的另一实施例即实施例5的操舵控制装置的功能框图。

图20为搭载有本发明的另一实施例即实施例6的操舵控制装置的车辆的概念图。

图21为图20所示的操舵控制装置的功能框图。

图22为用于图21所示的操舵控制装置的操舵反力指令值生成中的动作说明的流程图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行说明。再者，本发明不限定于下述实施方式，能以各种实施方式来加以实施。

在具体的实施方式的说明之前，使用图1～图3对实际舵角指令值生成进行说明，以使本发明的理解变得容易。图1为单侧操舵下的转弯的概念图，是弯道上在时刻t＝T1以一定速度V0开始单侧操舵下的转弯、在时刻t＝T4结束单侧操舵下的转弯的车辆的概念图。图2展示跑过图1的路线时的操舵转矩及操舵角的时间历程和根据这些操舵转矩及操舵角运算的实际舵角指令值的时间历程。此外，此处的实际舵角指令值运算不限定于根据上述的操舵转矩和操舵角直接运算的实际舵角指令值。例如，也可为如下方法，即，根据上述操舵转矩、上述操舵角以及车辆模型来运算目标横摆率指令值，对运算出的目标横摆率指令值乘以车辆速度来最终运算出实际舵角指令值。

图3(a)为表示图2所示的P2区间内基于操舵转矩的实际舵角指令值和基于操舵角的实际舵角指令值的时间历程以及基于它们的最终实际舵角指令值的关系的图。图3(b)为表示实际舵角指令值运算时的与操舵转矩相乘的增益与操舵角的关系的图。图3(c)为表示图2所示的P2区间内的操舵转矩、操舵角、增益以及基于操舵转矩的实际舵角指令值的关系的图。图3(d)为表示图2所示的P2区间内基于操舵转矩的目标横摆率和基于操舵角的目标横摆率的时间历程以及基于它们的目标横摆率的关系的图。

此外，在本说明中，像图1所示那样将行驶路径分为以下4个区间(P1、P2、P3、P4)，将各区间的结束时刻设为T1、T2、T3、T4。

时刻t＝0～T1时，车辆(自身车辆)在图1的P1区间内为直线前进状态，如图2所示，来自驾驶员的输入即操舵转矩及操舵角为0。因而，该区间(P1区间)的实际舵角指令值为0。

时刻t＝T1～T2时，在图1的P2区间内，驾驶员开始操舵角的打盘。如图2所示，在操舵角为规定操舵角θ以下的t＝T1～t0，操舵转矩上升，操舵角作微小变化。当来到来自驾驶员的操舵转矩输入继续而过去了一些时间的t＝t0～T2时，操舵角变为规定操舵角θ以上，变化量也增大。根据该操舵转矩及操舵角的变化来运算实际舵角指令值。

在图2所示的竖条区域20内，例如将对操舵转矩乘以某一增益Ktrq得到的基于操舵转矩的实际舵角指令值δcmd_trq作为实际舵角指令值，在点线区域21内，例如将对操舵角乘以某一增益δstr得到的基于操舵角的实际舵角指令值δcmd_str作为实际舵角指令值。关于此时的实际舵角指令值的运算，如图3(a)所示，在P2区间内，分别运算基于操舵转矩的实际舵角指令值δcmd_trq(图3(a)30)和基于操舵角的实际舵角指令值δcmd_str(图3(a)31)，并以在时间t0前后从基于操舵转矩的实际舵角指令值30转变为基于操舵角的实际舵角指令值31的方式运算最终实际舵角指令值δcmd(图3(a)32)。

时刻t＝T2～T3时，在图1的P3区间内，驾驶员作操舵角的保舵。如图2所示，操舵角为规定操舵角θ以上，实际舵角指令值的运算例如是进行对操舵角乘以操舵角增益得到的实际舵角指令值的运算。

时刻t＝T3～T4时，在图1的P4区间内，驾驶员进行操舵角的回盘。如图2所示，在操舵角为规定操舵角θ以上的时刻t＝T3～t1，实际舵角指令值的运算例如是进行对操舵角乘以操舵角增益得到的实际舵角指令值的运算。此外，在操舵角为规定操舵角θ以下的时刻t＝t1～T4，操舵转矩变得微小，因此实际舵角指令值的运算是进行基于操舵角的实际舵角指令值的运算。

再者，除了上述方法以外，也可为如下方法，即，如图3(b)、图3(c)所示，例如根据操舵角来改变实际舵角指令值运算时的与操舵转矩相乘的增益Ktrq(图3(b)33)，响应于操舵角的绝对值增加而使增益Ktrq增加(图3(c)36)，从而运算基于操舵转矩的实际舵角指令值δcmd_trq(图3(c)37)，将通过运算得到的基于操舵转矩的实际舵角指令值δcmd_trq作为实际舵角指令值δcmd(图3(c)37)。

作为实际舵角指令值的生成方法，也可将要使车辆产生的横摆率作为目标值来生成，而不是生成实际舵角本身。具体而言，也可为如下方法，即，如图3(d)所示，利用根据操舵转矩生成的基于操舵转矩的目标横摆率rcmd_trq以及根据操舵角生成的基于操舵角的目标横摆率rcmd_str来生成目标横摆率rcmd，以车辆产生本目标横摆率的方式运算实际舵角指令值。作为根据目标横摆率来运算实际舵角的方法，可为使用车辆速度和车辆模型的方法，也可为通过对目标横摆率乘以基于车辆速度的增益来生成的方法。此外，目标横摆率的生成方法不限于上述方法，也可为像图3(d)所示那样通过对操舵转矩乘以与操舵角相应的增益来生成的方法。

借助以上方法，在操舵角较小的区域内运算与操舵转矩相应的实际舵角指令值，随着操舵角的增大而运算与操舵角相应的实际舵角指令值，由此，可以在提高微小操舵时的车辆回转响应性的情况下在操舵角较大的区域内实现与操舵角相应的回转性，从而能兼顾初期的响应性与操作性。此外，由于操舵初期的回转响应性提高，例如在像平常行驶时的车道变更那样只需要较小的回转运动的行驶场景下，能以微小的操舵角操作来行驶，此外，在车辆需要较大的回转运动的行驶任务中，能以与回转的方向相应的操舵角操作来行驶。

接着，使用图4及图5，对操舵反力指令值生成进行说明。

图4为连续操舵下的转弯的概念图，是连续S形弯道中在时刻t＝T1开始S形转弯、在时刻t＝T4结束S形转弯的车辆的概念图。图5为表示连续操舵下的转弯中的操舵反力指令值、操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度的时间历程的图，展示跑过图4的路线时的操舵反力指令值、操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度的时间历程。

在本说明中，将S形行驶路径像图4所示那样分为以下4个区间(P5、P6、P7、P8)，将各区间的结束时刻设为T1、T2、T3、T4。

时刻t＝0～T1时，在图4的P5区间内，操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度比较微小，在该情况下，判断是驾驶员不改变操舵角而直线前进的场景，从而增加操舵反力指令值，以使操舵角稳定在中立点上。增加方法可为根据直线前进行驶时的车辆速度来增加的方法，也可为根据正的前后加速度(加速)来增加的方法，也可为根据直线前进行驶时间来增加的方法，只要是以操舵角在直线前进行驶时稳定在中立点上的方式增加操舵反力指令值的方法即可。

时刻t＝T1～T2时，在图4的P6区间内，像图5的被双点划线围住的区域50那样操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度的符号一致，在该情况下，判断是驾驶员欲改变操舵角而开始操舵角的打盘的场景，例如根据操舵角来减少操舵反力指令值，以便容易进行方向盘操作。

时刻t＝T2～T3时，在图4的P7区间内，像图5的被点线围住的区域51那样操舵角及操舵角加速度的符号不一致，在该情况下，判断是驾驶员正在连续操舵的场景，从而维持操舵反力指令值，以便容易进行连续操舵。

时刻t＝T3～T4时，在图4的P8区间内，像图5的被单点划线围住的区域52那样操舵角及操舵角加速度的符号一致而且操舵角及操舵角速度的符号不一致，在该情况下，判断是驾驶员欲使操舵角回到中立点而开始操舵角的回盘的场景，从而根据操舵角来增加操舵反力指令值，以使操舵角稳定在中立点上。

如此，在操舵角增加时减小操舵反力指令值，在操舵角减少时增大操舵反力指令值，由此，在操舵角的变化增加的转弯时，方向盘操作变得容易，在直线前进行驶时，操舵角的中立点附近的保舵变得容易。

下面，使用附图，对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图6为搭载有本发明的一实施例即实施例1的操舵控制装置的车辆的概念图。如图6所示，操舵控制装置61搭载于车辆613上，根据从获取车辆运动状态的信息的加速度传感器62、陀螺仪传感器63及轮速传感器68和获取来自驾驶员的操作信息的操舵角传感器65及操舵转矩传感器66获得的各信息来进行操舵控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制实际舵角执行器610的实际舵角控制单元69发送实际舵角指令值。

此外，从操舵控制装置61送出的信号不是实际舵角本身，只要是可由实际舵角执行器610实现舵角控制的控制指令值(信号)即可。

上述的获取车辆运动状态的信息的传感器不限定于加速度传感器62、陀螺仪传感器63以及轮速传感器68。也可使用从全球定位系统获得的位置坐标来获取车辆速度，也可使用摄像机、声呐之类的外界识别传感器来获取前后加速度和横向加速度。进一步地，操舵控制装置61也可不具有来自传感器的直接输入，例如也可设为经由通信线从别的控制单元获取所需信息的构成。

上述的获取来自驾驶员的操作信息的传感器不限定于操舵角传感器65及操舵转矩传感器66，只要能获取方向盘64的操作量，则也可为其他传感器。此外，与上述的车辆运动状态的信息一样，操舵控制装置61也可不具有来自传感器的直接输入，例如也可设为经由通信线从别的控制单元获取所需信息的构成。

本实施例的操舵反力不是通过上述操舵反力指令值的运算来生成的，而是由具有弹簧质量阻尼器系统的模拟操舵反力发生装置612针对操舵角的变化来产生操舵反力。此外，操舵反力生成不限于针对操舵角的变化的弹簧质量阻尼器系统，只要是具有产生使操舵角恢复到中立点的力的机构的系统即可。

作为通信线，可根据信号使用不同的通信线及通信协议。例如可为如下构成，即，在须交换大容量数据的、与获取自身车辆行驶道路信息的传感器的通信中使用以太网(注册商标)，在与各执行器的通信中使用Controller Area Network(CAN)。

图7为图6所示的操舵控制装置61的功能框图。如图7所示，操舵控制装置61由驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、基于操舵转矩的实际舵角控制部72、基于操舵角的实际舵角控制部73、实际舵角运算部74以及指令值发送部75构成。此处，驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、基于操舵转矩的实际舵角控制部72、基于操舵角的实际舵角控制部73、实际舵角运算部74以及指令值发送部75例如由未图示的CPU(Central Processing Unit)等处理器、存储各种程序的ROM、暂时存储运算过程的数据的RAM、外部存储装置等存储装置实现，同时，由CPU等处理器读出并执行ROM中存储的各种程序，将执行结果即运算结果存储至RAM或外部存储装置。

驾驶员操作获取部70获取来自驾驶员的操作信息(操舵角操作量、操舵转矩输入量)。

自身车辆运动状态信息获取部71获取上述车辆运动状态的信息(车辆速度、前后加速度、横向加速度等)。

基于操舵转矩的实际舵角控制部72根据由驾驶员操作获取部70及自身车辆运动状态信息获取部71得到的信息、利用操舵转矩及车辆速度来运算上述操舵转矩下的舵角指令值，将其运算结果送至实际舵角运算部74。此处的舵角指令值可为以轮胎67的转舵角即实际舵角本身为目标值运算出的目标实际舵角指令值，也可为以车辆613的回转速度即横摆率为目标值运算出的目标横摆率指令值。关于运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。此外，在保舵时(转矩或操舵角固定)，以横摆率或横向加速度固定的方式运算舵角指令值。

基于操舵角的实际舵角控制部73根据由驾驶员操作获取部70及自身车辆运动状态信息获取部71得到的信息来运算舵角指令值，将其运算结果送至实际舵角运算部74。此处的舵角指令值可为以轮胎67的转舵角即实际舵角本身为目标值运算出的目标实际舵角指令值，也可为以车辆613的回转速度即横摆率为目标值运算出的目标横摆率指令值，只要是与基于操舵转矩的实际舵角控制部72中运算的目标值相同的维度的目标值即可。关于目标实际舵角指令值的运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。此外，在保舵时(转矩或操舵角固定)时，以横摆率或横向加速度固定的方式运算舵角指令值。

实际舵角运算部74根据由驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、基于操舵转矩的实际舵角控制部72以及基于操舵角的实际舵角控制部73得到的信息，利用基于操舵转矩的实际舵角控制部72给出的舵角指令值来运算基于操舵转矩的实际舵角指令值，利用基于操舵角的实际舵角控制部73给出的舵角指令值来运算基于操舵角的实际舵角指令值，从而运算出最终的实际舵角指令值而送至指令值发送部75。关于运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。

指令值发送部75根据实际舵角运算部74生成的实际舵角指令值向实际舵角控制单元69发送实际舵角指令值，该实际舵角控制单元69进行能够控制轮胎实际舵角的实际舵角执行器610的驱动控制。

接着，使用流程图，对操舵控制装置61的处理次序进行说明。图8为用于图7所示的操舵控制装置61的实际舵角指令值生成中的动作说明的流程图。在步骤S801中，借助驾驶员操作获取部70及自身车辆运动状态信息获取部71获取来自驾驶员的操作信息以及车辆运动状态的信息，前进至步骤S802。

在步骤S802中，基于操舵转矩的实际舵角控制部72使用步骤S801中获取到的信息来生成基于操舵转矩的舵角指令值并输出至实际舵角运算部74，基于操舵角的实际舵角控制部73使用步骤S801中获取到的信息来生成基于控制参数的舵角指令值并输出至实际舵角运算部74。其后，前进至步骤S803。

在步骤S803中，实际舵角运算部74使用步骤S801中获取到的信息以及步骤S802中获取到的信息、利用基于操舵转矩的实际舵角控制部72的基于操舵转矩的舵角指令值以及基于操舵角的实际舵角控制部73的基于操舵角的舵角指令值来生成实际舵角指令值，前进至步骤S804。

在步骤S804中，将步骤S803中获取到的实际舵角指令值输出至指令值发送部75，结束一系列处理。

接着，使用流程图，对基于操舵转矩的实际舵角控制部72的处理次序进行说明。图9为用于构成图7所示的操舵控制装置61的基于操舵转矩的实际舵角控制部72中的动作说明的流程图，是上述图8中的步骤S802的详细流程。

如图9所示，在步骤S901中，获取操舵转矩以及车辆运动状态的信息，前进至步骤S902。

在步骤S902中，基于操舵转矩的实际舵角控制部72使用步骤S901中获取到的信息、根据操舵转矩来生成舵角指令值，前进至步骤S903。

在步骤S903中，将生成的舵角指令值输出至实际舵角运算部74，结束一系列处理。

接着，使用流程图，对基于操舵角的实际舵角控制部73的处理次序进行说明。图10为用于构成图7所示的操舵控制装置61的基于操舵角的实际舵角控制部73中的动作说明的流程图，是上述图8中的步骤802的详细流程。

如图10所示，在步骤S1001中，获取操舵转矩和操舵角，前进至步骤S1002。

在步骤S1002中，基于操舵角的实际舵角控制部73使用步骤S1001中获取到的信息、根据操舵角来生成舵角指令值，前进至步骤S1005。此外，此处的基于操舵角的实际舵角控制部73进行的运算不限定于上述的基于操舵角的输入参数，只要能生成与操舵角相应的舵角指令值即可。例如，也可根据操舵角来变更与操舵转矩相乘的增益Ktrq并将该增益Ktrq与操舵转矩相乘、由此来生成舵角指令值。

在步骤S1003中，将生成的舵角指令值输出至实际舵角运算部74，结束一系列处理。

此外，在操舵转矩以及/或者操舵角小于规定值的情况下，也可将使舵角指令值为零的不灵敏区作为运算实际舵角指令值时的参数。

通过以这样的构成来控制车辆的实际舵角以及方向盘的操舵反力，可以防止因驾驶员意外地输入给方向盘的微小的操舵转矩或者/以及微小的操舵角而导致车辆613的实际舵角发生变动。此外，在操舵转矩减少到微小量的情况下，能够根据操舵转矩的减少使操舵角及实际舵角回到零。

此外，在本实施例中，也可根据行驶场景来变更生成上述实际舵角指令值时的参数(增益、不灵敏区阈值)。例如，在可以获取行驶速度及挡位而根据这些信息判定行驶场景为驻车时的情况下，由于需要大舵角下的操舵，因此增加增益，以便驾驶员能以较少的方向盘操作产生较大的实际舵角。

此外，在检测到操舵角正在连续变化的状态而判定正在连续弯路上行驶的情况下，以相对于操舵角变化而线性地产生横摆率的方式调整所述增益。如此，通过根据行驶场景来调整增益，可以提高驾驶员的操作性。

如上所述，根据本实施例，能够提供一种可以根据行驶条件在确保驾驶员的操作性的情况下减少操舵量的操舵控制装置。

此外，在驾驶员欲使车辆产生实际舵角而对方向盘施力的时刻下的操舵角还比较微小的情况下，通过基于操舵转矩的实际舵角指令值的运算，可以针对驾驶员欲拐弯的意图而实现响应性高的回转运动。此外，当操舵角增加下去时，会转变为基于操舵角的实际舵角指令值的运算，因此可以确保转打方向盘来转弯的以往的操作性。

实施例2

图11为本发明的另一实施例即实施例2的操舵控制装置61a的功能框图。本实施例是设为驾驶员操作获取部70a除了输入来自驾驶员的操作信息以外还输入驾驶员的意向等这一构成，这一点与实施例1不一样。对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，以下将省略重复说明。

如图11所示，驾驶员操作获取部70a除了获取来自驾驶员的操作信息(操舵角操作量、操舵转矩输入量等)以外还获取驾驶员的意向。此处，反映驾驶员的意向的参数可通过基于用户接口的来自驾驶员的输入来设定，或者通过源于驾驶员的驾驶的自动学习及自动调整来设定，也可为通过驾驶员认证来反映按每一驾驶员预先设定的值的方法。

实际舵角运算部74a根据驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、基于操舵转矩的实际舵角控制部72以及基于操舵角的实际舵角控制部73得到的信息，若操舵角不到规定舵角，则利用基于操舵转矩的实际舵角控制部72给出的舵角指令值来运算实际舵角指令值，若操舵角为规定操舵角以上，则利用所述基于操舵角的实际舵角控制部73给出的舵角指令值来运算实际舵角指令值。将运算出的实际舵角指令值送至指令值发送部75。关于运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。此外，根据驾驶员操作获取部70给出的反映驾驶员意向的参数来增加或减少规定舵角、基于操舵转矩的舵角指令值运算时的增益Ktrq或者基于操舵角的舵角指令值运算时的增益Kstr中的至少一方。例如，在有正常模式和运动模式这两种模式作为驾驶员意向的情况下，在运动模式下能以相较于正常模式而言增大增益Ktrq、增益Kstr的方式加以设定。此外，不限于由驾驶员选择这些模式的方法，也可为直接设定增益Ktrq、增益Kstr以及/或者从基于操舵转矩变为基于操舵角的操舵角的方法。此外，也可为根据驾驶员的驾驶行动来变更这些值的方法。例如在单弯道回转时的驾驶员操作中操舵角变化进行得比规范操舵模型频繁的情况下，能以操舵角变化的频次下降的方式变更所述各参数。

如上所述，根据本实施例，除了实施例1的效果以外，还将驾驶员意向反映到基于操舵转矩的实际舵角控制与基于操舵角的实际舵角控制的切换、针对操舵转矩和操舵角的回转响应性中，由此，可以将方向盘的操作性和操舵的响应性调整为符合驾驶员意向的设定。

实施例3

图12为搭载有本发明的另一实施例即实施例3的操舵控制装置61b的车辆的概念图，图13为图12所示的操舵控制装置61b的功能框图。在本实施例中，操舵控制装置61b还具有自身车辆行驶道路信息获取部76，这一点与实施例1不一样。对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，以下将省略重复说明。

如图12所示，本实施例的操舵控制装置61b搭载于车辆613上，根据从获取车辆运动状态的信息的加速度传感器62、陀螺仪传感器63及轮速传感器68、获取来自驾驶员的操作信息的操舵角传感器65及操舵转矩传感器66、以及获取自身车辆行驶信息的自身车辆位置检测传感器1200及外界信息检测传感器1201获得的各信息来进行操舵控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制实际舵角执行器610的实际舵角控制单元69发送实际舵角指令值。

使用全球定位系统作为自身车辆位置检测传感器1200作为获取上述自身车辆行驶道路信息的传感器，使用摄像机、声呐之类的获取自身车辆周边的障碍物信息而能够检测可行驶的区域的传感器作为外界信息检测传感器1201。此外，不限定于上述传感器，只要能获取自身车辆周边信息和可行驶区域即可。进一步地，与车辆运动状态的信息一样，操舵控制装置61b也可不具有来自传感器的直接输入，例如也可设为经由通信线从别的控制单元获取所需信息的构成。

如图13所示，操舵控制装置61b由驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、自身车辆行驶道路信息获取部76、基于操舵转矩的实际舵角控制部72b、基于操舵角的实际舵角控制部73b、实际舵角运算部74以及指令值发送部75构成。

自身车辆行驶道路信息获取部76获取自身车辆行驶道路信息(自身车辆周边信息、可行驶区域等)。

基于操舵转矩的实际舵角控制部72b根据驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71以及自身车辆行驶道路信息获取部76得到的信息而利用操舵转矩及车辆速度来运算操舵转矩下的舵角指令值，将其运算结果送至实际舵角运算部74。此处的舵角指令值可为目标实际舵角指令值，也可为目标横摆率指令值。关于运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。此外，在根据自身车辆行驶道路信息获取部76的自身车辆周边信息及可行驶区域而判断为驻车时的情况下，增加针对操舵转矩的转矩增益。

基于操舵角的实际舵角控制部73b根据驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71以及自身车辆行驶道路信息获取部76得到的信息来运算舵角指令值，将其运算结果送至实际舵角运算部74。此处的舵角指令值可为目标实际舵角指令值，也可为目标横摆率指令值。关于运算方法，例如借助上述图1～图3中展示过的方法来进行。此外，在根据自身车辆行驶道路信息获取部76的自身车辆周边信息及可行驶区域而判断为驻车时的情况下，增加针对操舵角的操舵角增益。

接着，使用流程图，对基于操舵转矩的实际舵角控制部72b的处理次序进行说明。图14为用于构成图12所示的操舵控制装置61b的基于操舵转矩的实际舵角控制部72b中的动作说明的流程图。

如图14所示，在步骤S1401中，获取操舵转矩和自身车辆行驶道路信息，前进至步骤S1402。

在步骤S1402中，根据步骤S1401中获取到的信息、利用自身车辆行驶道路信息而结合行驶场景来增减上述增益Ktrq，前进至步骤S1403。在此处的增益设定中，例如在行驶场景为驻车时的情况下，由于需要大舵角下的操舵，因此增加增益，以便驾驶员能以较少的方向盘操作产生较大的实际舵角。

在步骤S1403中，基于操舵转矩的实际舵角控制部72b使用步骤S1401及步骤S1402中获取到的信息、根据操舵转矩及上述增益Ktrq来生成舵角指令值，前进至步骤S1404。

在步骤S1404中，将生成的舵角指令值输出至实际舵角运算部74，结束一系列处理。

接着，使用流程图，对基于操舵角的实际舵角控制部73b的处理次序进行说明。图15为用于构成图12所示的操舵控制装置61b的基于操舵角的实际舵角控制部73b中的动作说明的流程图。

如图15所示，在步骤S1501中，获取操舵角和自身车辆行驶道路信息，前进至步骤S1502。

在步骤S1502中，根据步骤S1501中获取到的信息、利用自身车辆行驶道路信息而结合行驶场景来增减上述增益Kstr，前进至步骤S1503。在此处的增益设定中，例如在行驶场景为驻车时的情况下，由于需要大舵角下的操舵，因此增加增益，以便驾驶员能以较少的方向盘操作产生较大的实际舵角。

在步骤S1503中，基于操舵角的实际舵角控制部73b使用步骤S1501及步骤S1502中获取到的信息、根据操舵转矩及上述增益Kstr来生成舵角指令值，前进至步骤S1504。

在步骤S1504中，将生成的舵角指令值输出至实际舵角运算部74，结束一系列处理。

如上所述，根据本实施例，除了实施例1的效果以外，还可以根据行驶的路线信息和障碍物信息来调整增益，从而可以调整与行驶场景相应的驾驶员的方向盘操作量。例如，在需要大舵角下的操舵的驻车时，驾驶员能以较少的操舵角产生较大的实际舵角，因此能实现减少了操舵量的驻车。

实施例4

图16为搭载有本发明的另一实施例即实施例4的操舵控制装置61c的车辆的概念图，图17为图16所示的操舵控制装置61c的功能框图。在本实施例中，操舵控制装置61c还具有操舵反力运算部170及操舵反力发送部171，这一点与实施例1不一样。对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，以下将省略重复说明。

如图16所示，本实施例的操舵控制装置61c搭载于车辆613上，根据从获取车辆运动状态的信息的加速度传感器62、陀螺仪传感器63及轮速传感器68和获取来自驾驶员的操作信息的操舵角传感器65及操舵转矩传感器66获得的各信息来进行操舵控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制实际舵角执行器610的实际舵角控制单元69发送实际舵角指令值。此外，根据获得的各信息来进行操舵反力控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制操舵反力执行器1601的操舵反力控制单元1600发送操舵反力指令值。此外，从操舵控制装置61c送出的信号不是操舵反力本身，只要是可借助操舵反力执行器1601实现操舵反力控制的操舵反力指令值(信号)即可。

如图17所示，与图7所示的实施例1的操舵控制装置61相比，操舵控制装置61c还具备操舵反力运算部170及操舵反力发送部171。

操舵反力运算部170根据由驾驶员操作获取部70及自身车辆运动状态信息获取部71得到的信息来运算操舵反力指令值，并送至操舵反力发送部171。关于运算方法，例如借助上述图4、图5中展示过的方法来进行。

操舵反力发送部171根据由操舵反力运算部170生成的操舵反力指令值向进行操舵反力执行器1601的驱动控制的操舵反力控制单元1600发送操舵反力指令值，该操舵反力执行器1601能够控制图16中的方向盘64的反力。

接着，使用流程图，对操舵反力运算部170的处理次序进行说明。图18为用于图17所示的操舵控制装置61c的操舵反力指令值生成中的动作说明的流程图。

如图18所示，在步骤S1801中，获取来自驾驶员的操作信息、车辆运动状态的信息，前进至步骤S1802。

在步骤S1802中，根据步骤S1801中获取到的信息来判定是否是直线前进时，在判定是直线前进时的情况下，前进至步骤S1803，在判定是非直线前进时的情况下，前进至步骤S1804。

在步骤S1803中，使用步骤S1801中获取到的信息、根据前后加速度来增加操舵反力指令值，前进至步骤S1809。

另一方面，在步骤S1804中，根据步骤S1801中获取到的信息来判定操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度是否为相同符号。在判定是相同符号的情况下，前进至步骤S1805，在判定是不同符号的情况下，前进至步骤S1806。

在步骤S1805中，使用步骤S1801中获取到的信息来减少操舵反力指令值，前进至步骤S1809。

另一方面，在步骤S1806中，根据步骤S1801中获取到的信息来判定是否操舵角及操舵角加速度为相同符号而且操舵角速度为不同符号。在操舵角及操舵角加速度为相同符号而且操舵角速度为不同符号的情况下，前进至步骤S1807，在这之外的情况下，前进至步骤S1808。

在步骤S1807中，使用步骤S1801中获取到的信息来增加操舵反力指令值，前进至步骤S1809。

另一方面，在步骤S1808中，维持操舵反力指令值，前进至处理S1809。

在步骤S1809中，针对步骤S1803或步骤S1805、或者步骤S1807或步骤S1808中获取到的操舵反力指令值，在低于操舵反力最低规定值的情况下，前进至步骤S1810，在超过操舵反力最低规定值的情况下，将获取到的操舵反力指令值输出至操舵反力发送部171，结束一系列处理。再者，操舵反力最低规定值根据车辆速度而变化。

在步骤S1810中，针对步骤S1809中获取到的操舵反力指令值，将操舵反力指令值修正为操舵反力最低规定值并输出至操舵反力发送部171，结束一系列处理。

如上所述，根据本实施例，除了实施例1的效果以外，还通过控制方向盘的操舵反力而在驾驶员使车辆直线前进的情况下使操舵反力指令值增加，因此方向盘向驾驶员提供强有力的手感。结果，驾驶员能够获得直线前进时的稳定性。

此外，在驾驶员使车辆转弯的情况下，操舵反力指令值根据操舵角而减少，因此方向盘减轻给驾驶员带来的手感。因此，能够确保驾驶员转打方向盘来转弯的以往的操作性。

实施例5

图19为本发明的另一实施例即实施例5的操舵控制装置61d的功能框图。在本实施例中，驾驶员操作获取部70d除了输入来自驾驶员的操作信息以外还输入驾驶员的意向等，而且操舵控制装置具有操舵反力运算部170d及操舵反力发送部171，这些方面与实施例1不一样。对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，以下将省略重复说明。

如图19所示，驾驶员操作获取部70d获取来自驾驶员的操作信息(操舵角操作量、操舵转矩输入量、驾驶员意向等)。也可以是如下的方法：此处的来自驾驶员的操作信息中包含的反映驾驶员的意向的参数通过基于用户接口的来自驾驶员的输入来设定，或者即便是通过源于驾驶员的驾驶的自动学习及自动调整进行的设定，也会通过驾驶员认证来反映按每一驾驶员预先设定的值。

操舵反力运算部170d根据驾驶员操作获取部70d及自身车辆运动状态信息获取部71得到的信息来运算操舵反力指令值，并送至操舵反力发送部171。关于运算方法，例如借助上述图4、图5中展示过的方法来进行。此外，直线前进时的操舵反力指令值以及/或者与转弯时的操舵角变化相应的操舵反力指令值的变化量根据驾驶员操作获取部70d给出的反映驾驶员意向的参数来增加或减少。例如，在有正常模式和运动模式这两种模式作为驾驶员意向的情况下，在运动模式下能以相较于正常模式而言增大操舵反力指令值的方式加以设定。此外，也可为根据驾驶员的驾驶行动来变更这些值的方法。例如，在单弯道回转时的驾驶员操作中操舵角变化进行得比规范操舵模型频繁的情况下，能以操舵反力指令值降低的方式变更与操舵角变化相应的操舵反力指令值的变化量。

如上所述，根据本实施例，除了实施例1的效果以外，还通过控制方向盘的操舵反力将驾驶员的意向反映到伴随方向盘操作而来的反力生成中，由此，可以将方向盘的操作性和操舵的响应性调整为符合驾驶员意向的设定。

实施例6

图20为搭载有本发明的另一实施例即实施例6的操舵控制装置61e的车辆的概念图，图21为图20所示的操舵控制装置61e的功能框图。在本实施例中，操舵控制装置61e具有自身车辆行驶道路信息获取部76e、操舵反力运算部170e以及操舵反力发送部171，这一点与实施例1不一样。对与实施例1相同的构成要素标注同一符号，以下将省略重复说明。

如图20所示，本实施例的操舵控制装置61e搭载于车辆613上，根据从获取车辆运动状态的信息的加速度传感器62、陀螺仪传感器63及轮速传感器68、获取来自驾驶员的操作信息的操舵角传感器65及操舵转矩传感器66、以及获取自身车辆行驶信息的自身车辆位置检测传感器1200及外界信息检测传感器1201获得的各信息来进行操舵控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制实际舵角执行器610的实际舵角控制单元69发送实际舵角指令值。此外，根据获得的各信息来进行操舵反力控制所需的运算，根据其运算结果而经由通信线向驱动控制操舵反力执行器1601的操舵反力控制单元1600发送操舵反力指令值。此外，从操舵控制装置61e送出的信号不是操舵反力本身，是由具有弹簧质量阻尼器系统的模拟操舵反力发生装置612针对操舵角的变化来生成操舵反力。

如图21所示，构成操舵控制装置61e的自身车辆行驶道路信息获取部76e获取自身车辆行驶道路信息(自身车辆周边信息、可行驶区域等)。

操舵反力运算部170e根据由驾驶员操作获取部70、自身车辆运动状态信息获取部71、实际舵角运算部74以及自身车辆行驶道路信息获取部76e得到的信息来运算操舵反力指令值，并送至操舵反力发送部171。关于运算方法，例如借助上述图4、图5中展示过的方法来进行。此外，在根据自身车辆行驶道路信息获取部76e的自身车辆周边信息及可行驶区域而判断为驻车时的情况而且是实际舵角运算部74的实际舵角大于规定值的情况下，运算模拟行程终点的操舵反力指令值。

接着，使用流程图，对操舵反力运算部170e的处理次序进行说明。图22为用于图21所示的操舵控制装置61e的操舵反力指令值生成中的动作说明的流程图。

如图22所示，在步骤S2201中，获取来自驾驶员的操作信息、车辆运动状态的信息，前进至步骤S2202。

在步骤S2202中，根据步骤S2201中获取到的信息来判定是否是驻车时而且实际舵角指令值大于规定值。在判定是驻车时而且实际舵角指令值大于规定值的情况下，前进至步骤S2203，在作出不同判定的情况下，前进至步骤S2204。

在步骤S2203中，生成模拟行程终点的操舵反力指令值，前进至步骤S2211。

在步骤S2204中，根据步骤S2201中获取到的信息来判定是否是直线前进时。在判定是直线前进时的情况下，前进至步骤S2205，在判定是非直线前进时的情况下，前进至步骤S2206。

在步骤S2205中，使用步骤S2201中获取到的信息、根据前后加速度来增加操舵反力指令值，前进至步骤S2211。

另一方面，在步骤S2206中，根据步骤S2201中获取到的信息来判定操舵角、操舵角速度以及操舵角加速度是否为相同符号。在判定是相同符号的情况下，前进至步骤S2207，在判定是不同符号的情况下，前进至步骤S2208。

在步骤S2207中，使用步骤S2201中获取到的信息来减少操舵反力指令值，前进至步骤S2211。

另一方面，在步骤S2208中，根据步骤S2201中获取到的信息来判定是否操舵角及操舵角加速度为相同符号而且操舵角速度为不同符号。在操舵角及操舵角加速度为相同符号而且操舵角速度为不同符号的情况下，前进至步骤S2209，在这之外的情况下，前进至步骤S2210。

在步骤S2209中，使用步骤S2201中获取到的信息来增加操舵反力指令值，前进至步骤S2211。

另一方面，在步骤S2210中，维持操舵反力指令值，前进至步骤S2211。在步骤S2211中，针对步骤S2203、步骤S2205、步骤S2207、步骤S2209或者步骤S2210中获取到的操舵反力指令值，在低于操舵反力最低规定值的情况下，前进至处理S2212，在超过操舵反力最低规定值的情况下，将获取到的操舵反力指令值输出至操舵反力发送部171，结束一系列处理。再者，操舵反力最低规定值根据车辆速度而变化。

在步骤S2212中，针对步骤S2211中获取到的操舵反力指令值，将操舵反力指令值修正为操舵反力最低规定值并输出至操舵反力发送部171，结束一系列处理。

如上所述，根据本实施例，除了实施例1的效果以外，还通过控制方向盘的操舵反力让驾驶员能认识到当前的实际舵角已到达行程终点。

再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施例。例如，上述实施例是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。

此外，为了使得从属权利要求的记载易于理解，从属权利要求中的其他权利要求的引用是设为单项引用，但本发明包含在从属项中引用多个权利要求的形态以及引用多个多项引用项的形态中。

符号说明

61、61a、61b、61c、61d、61e…操舵控制装置，62…加速度传感器，63…陀螺仪传感器，64…方向盘，65…操舵角传感器，66…操舵转矩传感器，67…轮胎，68…轮速传感器，69…实际舵角控制单元，70、70a、70d…驾驶员操作获取部，71…自身车辆运动状态信息获取部，72、72b…基于操舵转矩的实际舵角控制部，73、73b…基于操舵角的实际舵角控制部，74、74a…实际舵角运算部，75…指令值发送部，76、76e…自身车辆行驶道路信息获取部，170、170d、170e…操舵反力运算部，171…操舵反力发送部，610…实际舵角执行器，612…模拟操舵反力发生装置，613…车辆，1200…自身车辆位置检测传感器，1201…外界信息检测传感器，1600…操舵反力控制单元，1601…操舵反力执行器。

Claims (16)

1.一种操舵控制装置，其构成驾驶员控制的操舵轴与车辆车轮的实际舵角之间没有物理性的结合的线控转向系统，其特征在于，

具备根据所述操舵轴产生的操舵角及操舵转矩来决定所述实际舵角的运算部，

所述运算部在所述操舵角为规定值以下的区域内根据所述操舵转矩来控制所述实际舵角，在所述操舵角大于规定值的情况下根据不同于所述操舵转矩的参数或者相较于所述操舵角小于规定值时而言作了变更的操舵转矩增益来控制所述实际舵角。

2.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

所谓不同于所述操舵转矩的参数是所述操舵角。

3.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

在所述操舵角不到规定值时，所述运算部控制所述操舵转矩，在所述操舵角为规定值以上时，所述运算部控制舵角。

4.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

所述规定值根据车辆的状态、驾驶员的意向加以变更。

5.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

在所述操舵转矩回到了零时，所述运算部以所述实际舵角回到零的方式进行控制。

6.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

在所述操舵转矩回到了零时，所述运算部以横摆率回到零的方式进行控制。

7.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

在所述操舵转矩或所述操舵角固定时，所述运算部以横摆率固定的方式进行控制。

8.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

在所述操舵转矩或所述操舵角固定时，所述运算部以横向加速度固定的方式进行控制。

9.根据权利要求3所述的操舵控制装置，其特征在于，

在判断是驻车时的情况下，所述运算部在所述操舵转矩的控制和所述舵角的控制中均变更为高增益。

10.根据权利要求9所述的操舵控制装置，其特征在于，

所述运算部进行模拟行程终点的操舵反力控制。

11.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

具备根据车辆的状态来控制操舵反力的操舵反力运算部，

所述操舵反力运算部根据前后加速度来控制反力。

12.根据权利要求11所述的操舵控制装置，其特征在于，

所述操舵反力运算部仅在直线前进时控制反力。

13.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

具备根据车辆的状态以及/或者所述操舵角来控制反力的操舵反力运算部，

反力的最低值不会变为规定值以下。

14.根据权利要求13所述的操舵控制装置，其特征在于，

所述反力的最低规定值根据车辆速度而变化。

15.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

具备根据车辆的状态以及/或者所述操舵角来控制反力的操舵反力运算部，

所述操舵反力运算部仅在所述操舵角、操舵角速度、操舵角加速度为相同符号时减少反力。

16.根据权利要求1所述的操舵控制装置，其特征在于，

具备根据车辆的状态以及/或者所述操舵角来控制反力的操舵反力运算部，

所述操舵反力运算部在所述操舵角、操舵角加速度为相同符号而且操舵角速度为不同符号时增加反力。

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