CN105658502B - 车辆用转向操纵控制装置以及车辆用转向操纵控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种车辆用转向操纵控制装置,其对转向操纵装置进行控制,该转向操纵装置具有:转向操纵机构(10),其对车轮(15)进行转向操纵;以及驱动单元(40),其对转向操纵机构(10)施加车轮(15)的转向操纵力,所述车辆用转向操纵控制装置的特征在于,具备:检测单元(30),其对车轮(15)的转向进行检测;判断单元(30),其判断本车辆是否处于原地转向操纵状态;以及控制单元(30),其在判断单元(30)的判断结果为判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,与判断为本车辆未处于原地转向操纵状态的情况相比,使施加于转向操纵机构(10)的转向操纵力增大,控制单元(30)在判断为本车辆处于原地转向操纵状态,且对转向操纵机构(10)施加转向操纵力的结果,检测出车轮(15)的转向的情况下,对施加于转向操纵机构(10)的转向操纵力进行抑制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用转向操纵控制装置以及车辆用转向操纵控制方法。
其中,针对认可通过参照文献而进行的并入的指定国,通过参照而将2013年10月31日在日本申请的特愿2013-226182号的申请文件中记载的内容并入本申请,并将其作为本申请的记载内容的一部分。
背景技术
当前,已知对车轮的转向操纵进行控制的车辆用转向操纵控制装置。在这种车辆用转向操纵控制装置中,已知如下技术,即,在处于保持使本车辆停车的状态进行转向操纵的原地转向操纵状态的情况下,与未处于原地转向操纵状态的情况相比,增大对转向操纵机构所施加的转向操纵力(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平6-239258号公报
发明内容
然而,在现有技术中,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下对转向操纵机构施加较大的转向操纵力的结果,在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态的情况下,因对转向操纵机构施加的转向操纵力而使得车轮转向的速度变得过快,有时会给驾驶者带来不适感。
本发明的课题在于提供一种能够适当地执行车轮的转向操纵控制的车辆用转向操纵控制装置。
本发明通过如下方式解决上述课题,即,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态,且对转向操纵机构施加转向操纵力的结果,检测出车轮的转向的情况下,抑制对转向操纵机构施加的转向操纵力。
发明的效果
根据本发明,在检测出车轮的转向的情况下,抑制对转向操纵机构施加的转向操纵力,因此在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态的情况下,能够抑制车轮的转向速度的增大,能够减轻驾驶者因车轮的转向速度而受到的不适感。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的转向操纵控制装置的结构图。
图2(A)是表示在非原地转向操纵时利用第1控制传递函数计算出的电流指令值、以及在原地转向操纵时利用第2控制传递函数计算出的电流指令值的一个例子的图表,图2(B)是表示图2(A)所示的场景中的、原地转向操纵时的车轮的转向速度的一个例子的图表。
图3是用于对基于摩擦系数μ的目标电流指令值的设定方法进行说明的图表。
图4是表示本实施方式所涉及的转向操纵控制处理的流程图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,下面举例示出如下转向操纵控制装置而对本发明进行说明,该转向操纵控制装置搭载于本车辆,即使驾驶者不进行转向操纵操作,通过自动地对转向操纵操作进行控制也能够将本车辆引导至目标位置。
图1是表示本实施方式所涉及的转向操纵控制装置100的结构图。如图1所示,本实施方式所涉及的转向操纵控制装置100具备转向装置10、转向操纵辅助控制装置20、自动转向操纵控制装置30、自动转向操纵控制开关31、显示器32以及电动机40。
转向装置10具备电动转向功能,在由驾驶者对方向盘11进行操作的情况下,根据方向盘11的转向操纵角而对车轮(例如左右前轮)15进行转向操纵。
具体而言,转向装置10的方向盘11与车轮15之间的转向操纵系统机械地连结,以转向轴12、齿条小齿轮式齿轮机构13以及转向横拉杆14为主体而构成。在转向轴12的上端安装有方向盘11,在该转向轴12的下端连接有齿条小齿轮式齿轮机构13。另外,在与转向轴12连接的小齿轮轴的下端安装有小齿轮13a,该小齿轮13a与在车宽方向上延伸而设置的齿条13b啮合。在进行方向盘11(转向轴12)的旋转操作的情况下,利用该齿条小齿轮式齿轮机构13将方向盘11(转向轴12)的旋转运动变换为齿条13b的直线进给运动(平移运动)。在齿条13b的两端连接有经由转向横拉杆14而设置于车轮15的转向节臂(未图示),通过齿条13b进行直线进给运动(平移运动)而进行车轮15的转向操纵。
扭矩传感器16检测向转向装置10的转向操纵输入即转向扭矩。利用扭矩传感器16检测出的转向扭矩被输出至转向操纵辅助控制装置20以及自动转向操纵控制装置30。
转向操纵角传感器17设置于转向轴12,将转向轴12的旋转角作为转向操纵角而进行检测。利用转向操纵角传感器17检测出的转向操纵角与车轮15的转向角对应。此外,利用转向操纵角传感器17检测出的转向操纵角(车轮15的转向角)被输出至转向操纵辅助控制装置20以及自动转向操纵控制装置30。
车速传感器18通过对车轮15的旋转状态进行检测而将与车轮15的旋转状态相对应的车速脉冲输出。例如,车速传感器18能够通过利用磁传感器(未图示)对安装于车轮中心的齿轮的旋转进行检测而将车速脉冲输出。由车速传感器18输出的车速脉冲,作为本车辆的车速信息而被输出至转向操纵辅助控制装置20以及自动转向操纵控制装置30。
电动机40将从车载电池(未图示)供给的电力变换为扭矩。供给至电动机40的电流的大小由转向操纵辅助控制装置20或者自动转向操纵控制装置30决定。而且,车载电池以由转向操纵辅助控制装置20或者自动转向操纵控制装置30决定的电流值而对电动机40供给电力。
而且,如果从车载电池对电动机40供给电力,则电动机40以与从车载电池供给的电流值的大小相对应的方式产生扭矩,并将由电动机40产生的扭矩传递至减速器19。传递至减速器19的扭矩被变换为转向轴12的旋转扭矩,由此,对转向装置10施加与电流值相对应的转向操纵动力。
转向操纵辅助控制装置20是用于辅助驾驶者对转向装置10的转向操纵操作的装置,并具备构成为以CPU、ROM、RAM、I/O接口为主体的微型计算机。而且,转向操纵辅助控制装置20根据储存于ROM的控制程序而对电动机40的驱动进行控制,由此进行辅助驾驶者的转向操纵力的转向操纵辅助控制。
具体而言,转向操纵辅助控制装置20基于对转向扭矩、车速以及电流指令值的对应关系进行规定的转向操纵辅助特性,计算对电动机40供给的电流的目标值即电流指令值。
而且,转向操纵辅助控制装置20在计算出电流指令值之后,以计算出的电流指令值的电流而从车载电池(未图示)对电动机40供给电力。这样,转向操纵辅助控制装置20基于转向扭矩和车速将对电动机40供给的电流的目标值作为电流指令值而进行计算,并以计算出的电流指令值的电流从车载电池对电动机40供给电力,由此能够将用于辅助驾驶者的转向操纵操作的转向操纵动力施加于转向装置10。
此外,在本实施方式中,对转向扭矩、车速以及电流指令值的对应关系进行规定的转向操纵辅助特性,以对应图或者运算式的形式而预先储存于转向操纵辅助控制装置20的ROM。并且,以如下方式设定该转向操纵辅助特性,即,转向扭矩越大,使得电流指令值的绝对值越大,另外,车速越大,使得电流指令值的绝对值越小。
接下来,对自动转向操纵控制装置30进行说明。自动转向操纵控制装置30具备由CPU、ROM、RAM、I/O接口构成的微型计算机,并根据储存于ROM的控制程序而对电动机40的驱动进行控制,由此执行如下自动转向操纵控制,即,自动地进行转向装置10的转向操纵操作。
具体而言,在由驾驶者将自动转向操纵控制开关31接通的情况下,在配置于安装面板的显示器32的画面对利用照相机拍摄的影像进行显示。对此,驾驶者参照在显示器32的画面所显示的影像而对显示器32所具备的触摸面板进行操作,由此能够设定目标停车位置。而且,如果由驾驶者设定目标停车位置,则自动转向操纵控制装置30对当前的车辆位置与目标停车位置的位置关系进行运算,并对为了使本车辆向目标停车位置移动所需的目标行驶路径进行运算。而且,自动转向操纵控制装置30基于目标行驶路径和当前的车辆位置而在目标行驶路径上的各位置处对目标转向操纵角进行运算,将为了实现目标转向操纵角而需要对电动机40供给的电流的值,作为电流指令值而进行计算。而且,由自动转向操纵控制装置30计算出的电流指令值被输出至转向操纵辅助控制装置20。此外,后文中对电流指令值的计算方法进行叙述。
另外,如果将自动转向操纵控制开关31接通,则自动转向操纵控制装置30将自动转向操纵控制的开始信号输出至转向操纵辅助控制装置20。由此,转向操纵辅助控制装置20切换为自动转向操纵控制模式,以由自动转向操纵控制装置30输出的电流指令值的电流对电动机40供给电力。其结果,在电动机40中,由自动转向操纵控制装置30计算出的电流指令值下的电力被变换为转向操纵扭矩,并作为转向操纵力而传递至转向装置10。
接下来,说明通过自动转向操纵控制装置30进行的电流指令值的计算方法。在本实施方式中,自动转向操纵控制装置30例如将控制传递函数存储于ROM,该控制传递函数将本车辆当前的转向操纵角(车轮15的转向角)、目标转向操纵角、转向扭矩以及电流指令值等作为参数,通过对存储于ROM的控制传递函数输入本车辆当前的转向操纵角(车轮15的转向角)、目标转向操纵角以及转向扭矩等而能够计算出电流指令值。
并且,在本实施方式中,自动转向操纵控制装置30在非原地转向操纵状态和原地转向操纵状态下,利用不同的控制传递函数对电流指令值进行计算,其中,非原地转向操纵状态是在本车辆行驶的状态下进行转向操纵的状态,原地转向操纵状态是在本车辆停车的状态下进行转向操纵的状态。具体而言,自动转向操纵控制装置30预先将非原地转向操纵时用的控制传递函数即第1控制传递函数、和原地转向操纵时用的控制传递函数即第2控制传递函数存储于ROM。而且,自动转向操纵控制装置30例如基于本车辆的车速信息以及转向操纵角而判断本车辆是处于原地转向操纵状态、还是处于非原地转向操纵状态,在判断为本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,利用非原地转向操纵时用的第1控制传递函数而对电流指令值进行计算,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,利用原地转向操纵时用的第2控制传递函数而对电流指令值进行计算。
这里,图2(A)是表示在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下利用第1控制传递函数计算出的电流指令值、和在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下利用第2控制传递函数计算出的电流指令值的一个例子的图。另外,图2(B)是表示在图2(A)所示的场景下,本车辆处于原地转向操纵状态的情况下的车轮15的转向速度(转向角的角速度)的一个例子的图。
在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,如图2(A)所示,自动转向操纵控制装置30在从自动转向操纵控制开始的时刻t0起直至检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)的时刻t1为止的期间内,基于第2控制传递函数而使电流指令值逐渐增加,以使得电流指令值变为第1目标电流值I1(后文中详细叙述)。同样地,在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,自动转向操纵控制装置30在从自动转向操纵控制开始的时刻t0起直至检测出车轮15的转向的时刻t1为止的期间内,基于第1控制传递函数而使电流指令值逐渐增加,以使得电流指令值变为第3目标电流值I3(后文中详细叙述)。此外,下面,将从自动转向操纵控制开始起直至检测出车轮15的转向为止的控制作为第1转向操纵控制而进行说明。
另外,如图2(A)所示,在直至检测出车轮15的转向为止的第1转向操纵控制中,自动转向操纵控制装置30将第2控制传递函数的第1目标电流值I1设定为比第1控制传递函数的第3目标电流值I3高的值。由此,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下利用第2控制传递函数计算出的电流指令值,以比在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下利用第1控制传递函数计算出的电流指令值大的值而被输出。其结果,与本车辆未处于原地转向操纵状态的情况相比,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,更大值的电流被供给至电动机40,与本车辆处于非原地转向操纵状态的情况相比,在车轮15和路面之间的摩擦力大的原地转向操纵状态下,能够使对转向装置10施加的车轮15的转向操纵力增大。由此,如图2(B)所示,即使在车轮15和路面之间的摩擦力大的原地转向操纵状态下,也与本车辆处于非原地转向操纵状态的情况相同地,能够使车轮15的转向角以所需的速度变化。
另外,如图2(A)所示,在检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)之后,自动转向操纵控制装置30将第2控制传递函数的目标电流指令值设定为与第1控制传递函数的目标电流指令值即第2目标电流值I2相同的值。此外,下面,将检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)之后的控制作为第2转向操纵控制而进行说明。
由此,如图2(A)所示,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,自动转向操纵控制装置30从检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)的时刻t1起,基于第2控制传递函数而使电流指令值逐渐减小,以使得电流指令值变为第2目标电流值I2。同样地,在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,自动转向操纵控制装置30从检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)的时刻t1起,基于第1控制传递函数而使电流指令值逐渐减小,以使得电流指令值变为第2目标电流值I2。此外,只要第2目标电流值I2的值比第1目标电流值I1以及第3目标电流值I3小即可,并未进行特殊的限定,例如基于转向扭矩、本车辆当前的转向操纵角(车轮15的转向角)以及目标转向操纵角等而决定为能够实现目标转向操纵角的值。
这样,在检测出车轮15的转向(车轮15的转向角的变化)之后的第2转向操纵控制中,将第2控制传递函数的目标电流指令值设定为与第1控制传递函数的目标电流指令值即第2目标电流值I2相同的值。由此,在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态之后,能够将利用第2控制传递函数计算出的电流指令值设为利用第1控制传递函数计算出的电流指令值。其结果,即使在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态之后,与将第2控制传递函数的目标电流指令值保持为比第2电流指令值I2大的值的情况相比,也能够抑制车轮15的转向速度,能够减轻由车轮15的转向速度给驾驶者带来的不适感。
如上所述,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,如图2(A)所示,自动转向操纵控制装置30从自动转向操纵控制开始的时刻t0起,基于第2控制传递函数而使电流指令值逐渐增加,以使得电流指令值变为第1目标电流值I1。而且,以与电流指令值相对应的电流从车载电池对电动机40供给电力,利用电动机40将与电流指令值相对应的转向操纵力施加于转向装置10。其结果,如图2(B)所示,在时刻t1,转向装置10的转向操纵力变得比车轮15和路面之间的摩擦力大,开始进行车轮15的转向。而且,如果开始进行车轮15的转向,则自动转向操纵控制装置30将第2目标电流值I2设定为第2控制传递函数的目标电流指令值。由此,如图2(A)所示,自动转向操纵控制装置30基于第2控制传递函数而使电流指令值逐渐减小,以使得电流指令值变为第2目标电流值I2。其结果,在检测出车轮15的转向之后,能够抑制车轮15的转向速度的增加,能够减轻由车轮15的转向速度给驾驶者带来的不适感。
另外,在本实施方式中,自动转向操纵控制装置30基于从转向操纵角传感器17获取的转向操纵角(车轮15的转向角),反复判断车轮15的转向速度是否大于或等于规定速度Vu。而且,例如,如图2(B)所示,在车轮15的转向速度在时刻t2下大于或等于规定速度Vu的情况下,如图2(A)所示,自动转向操纵控制装置30将电流指令值设为零、或者使电流指令值减小,由此对车轮15的转向速度进行抑制以使得车轮15的转向速度小于或等于规定速度Vu。这样,通过抑制车轮15的转向速度,例如在驾驶者介入转向操作的情况下,能够减轻由车轮15的转向速度给驾驶者带来的不适感。
并且,在本实施方式中,自动转向操纵控制装置30在开始进行第1转向操纵控制之后计算车轮15的转向角相对于电流指令值的变化率,并基于计算出的变化率而推定车轮15和路面之间的摩擦系数μ。而且,自动转向操纵控制装置30基于推定出的摩擦系数μ而对第2控制传递函数的第1目标电流值I1进行变更。
这里,图3(A)是表示在图2(A)所示的场景下利用第2控制传递函数计算出的电流指令值的一个例子的图表,图3(B)是表示图2(B)所示的场景下的、车轮15的转向速度的一个例子的图表。如图3(A)、图3(B)所示,自动转向操纵控制装置30例如基于从开始进行自动转向操纵控制起经过一定时间之后(自动转向操纵控制的初期)的时刻t3的电流指令值Iμ和车轮15的转向速度Vμ,而计算车轮15的转向角相对于电流指令值Iμ的变化率。而且,自动转向操纵控制装置30预测为计算出的变化率越小则车轮15和路面之间的摩擦系数μ越大,由此对车轮15和路面之间的摩擦系数μ进行推定。
而且,自动转向操纵控制装置30以推定出的摩擦系数μ越大则使得第2控制传递函数的第1目标电流值I1越大的方式,对第2控制传递函数的第1目标电流值I1进行变更。例如,在图3(A)所示的例子中,推定出的摩擦系数μ较大,因此自动转向操纵控制装置30根据推定出的摩擦系数μ而将第2控制传递函数的第1目标电流值从I1变更为比I1大的I1’。由此,在直至检测出车轮15的转向为止的第1转向操纵控制中,自动转向操纵控制装置30使电流指令值增加以使得电流指令值变为变更后的第1目标电流值I1’。其结果,利用与车轮15和路面之间的摩擦系数μ相对应的电流而对电动机40供给电力,将与车轮15和路面之间的摩擦系数μ相对应的转向操纵力施加于转向装置10。其结果,无论车轮15和路面之间的摩擦系数μ如何,都能够适当地进行自动转向操纵控制。
另外,并未进行图示,但即使在本车辆处于非原地转向操纵状态、且利用第1控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下,自动转向操纵控制装置30也以与上述相同的方式计算车轮15的转向角相对于自动转向操纵控制初期的电流指令值的变化率。而且,自动转向操纵控制装置30基于计算出的变化率而推定车轮15和路面之间的摩擦系数μ,并基于推定出的摩擦系数μ而对第1控制传递函数的第3目标电流值I3进行变更。由此,即使在本车辆处于非原地转向操纵状态、且利用第1控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下,也能够根据车轮15和路面之间的摩擦系数μ而适当地计算出电流指令值。
下面,参照图4对本实施方式所涉及的转向操纵控制处理进行说明。图4是用于对本实施方式所涉及的转向操纵控制处理进行说明的图。
首先,在步骤S101中,利用自动转向操纵控制装置30进行自动转向操纵控制是否已开始的判断。例如,在自动转向操纵控制开关31被接通的情况下,自动转向操纵控制装置30能够判断为自动转向操纵控制已开始。在判断为自动转向操纵控制已开始的情况下,进入步骤S102,另一方面,在判断为自动转向操纵控制未开始的情况下,在步骤S101中等待。
在步骤S102中,利用自动转向操纵控制装置30而开始获取本车辆的车辆信息。例如,在本实施方式中,自动转向操纵控制装置30从扭矩传感器16获取输入至转向装置10的转向扭矩,从转向操纵角传感器17获取转向装置10的转向操纵角(车轮15的转向角),并从车速传感器18获取本车辆的车速。此外,在步骤S102以后,自动转向操纵控制装置30也以恒定间隔地反复获取本车辆的车辆信息。
在步骤S103中,利用自动转向操纵控制装置30进行是否处于保持使本车辆停车的状态进行转向操纵的原地转向操纵状态的判断。例如,在自动转向操纵控制装置30基于在步骤S102中获取的本车辆的车速和转向扭矩而判断为本车辆停车、且输入有大于或等于规定值的转向扭矩的情况下,能够判断为本车辆处于原地转向操纵状态。
在步骤S103中,在判断为本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,进入步骤S104,在步骤S104中,由自动转向操纵控制装置30选择非原地转向操纵时用的第1控制传递函数作为用于对电流指令值进行计算的控制传递函数。
另一方面,在步骤S103中,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,进入步骤S105,在步骤S105中,由自动转向操纵控制装置30选择原地转向操纵时用的第2控制传递函数作为用于对电流指令值进行计算的控制传递函数。
而且,在步骤S106~S110中,利用自动转向操纵控制装置30执行图2(A)所示的第1转向操纵控制。具体而言,首先,在步骤S106中,由自动转向操纵控制装置30基于在步骤S104中选择的第1控制传递函数、或者在步骤S105中选择的第2控制传递函数而开始进行电流指令值的计算。即,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,基于第2控制传递函数而开始进行电流指令值的计算,在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,基于第1控制传递函数而开始进行电流指令值的计算。
在步骤S107中,利用自动转向操纵控制装置30进行车轮15和路面之间的摩擦系数μ的推定。具体而言,如图3(A)、图3(B)所示,自动转向操纵控制装置30基于第1转向操纵控制的初期的电流指令值Iμ和车轮15的转向速度Vμ,计算转向角相对于电流指令值Iμ的变化率,并基于计算出的变化率而推定车轮15和路面之间的摩擦系数μ。
而且,在步骤S108中,由自动转向操纵控制装置30基于在步骤S107中推定出的摩擦系数μ,进行第2控制传递函数的第1目标电流值I1或者第1控制传递函数的第3目标电流值I3的变更。具体而言,如图3(A)所示,推定出的摩擦系数μ越大,则自动转向操纵控制装置30将第1目标电流值I1或者第3目标电流值I3变更为越大的值。
在步骤S109中,由自动转向操纵控制装置30利用在步骤S108中变更后的第1目标电流值I1或者第3目标电流值I3而开始进行电流指令值的计算。而且,在步骤S110中,由自动转向操纵控制装置30进行是否检测出车轮15的转向的判断。例如,自动转向操纵控制装置30反复获取转向装置10的转向操纵角(车轮15的转向角),在车轮15的转向角发生了变化的情况下,能够判断为检测出了车轮15的转向。而且,在检测出车轮15的转向的情况下,进入步骤S111,另一方面,在判断为未检测出车轮15的转向的情况下,返回至步骤S109,反复进行第1转向操纵控制下的电流指令值的计算。
在步骤S111中,由自动转向操纵控制装置30开始执行检测出车轮15的转向之后的控制即第2转向操纵控制。具体而言,如图2(A)所示,在利用第2控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下,自动转向操纵控制装置30将第1目标电流值I1变更为比第1目标电流值I1小的第2目标电流值I2,另外,在利用第1控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下,将第3目标电流值I3变更为更小的第2目标电流值I2。而且,自动转向操纵控制装置30基于第1控制传递函数或者第2控制传递函数而使电流指令值逐渐减小,以使得电流指令值变为第2目标电流值I2。
在步骤S112中,由自动转向操纵控制装置30进行车轮15的转向速度是否大于或等于规定速度Vu的判断。在判断为车轮15的转向速度大于或等于规定速度Vu的情况下,进入步骤S113,在步骤S113中,由自动转向操纵控制装置30进行电流指令值的抑制。由此,能够抑制车轮15的转向速度大于或等于规定速度Vu。另一方面,在判断为车轮15的转向速度小于规定速度Vu的情况下,进入步骤S114。
在步骤S114中,由自动转向操纵控制装置30进行自动转向操纵控制是否结束的判断。例如,在本车辆移动至目标停车位置的情况下、驾驶者在自动转向操纵控制的执行中介入了转向操作的情况下、或者自动转向操纵控制开关31被按下的情况下,自动转向操纵控制装置30能够判断为自动转向操纵控制已结束。在判断为自动转向操纵控制未结束的情况下,返回至步骤S112,通过第2转向操纵控制而进行车轮15的自动转向操纵,另一方面,在判断为自动转向操纵控制结束的情况下,图4所示的转向操纵控制处理结束。
如上所述,在本实施方式中,在直至检测出车轮15的转向为止的第1转向操纵控制中,与本车辆处于非原地转向操纵状态的情况相比,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,计算出更大的值的电流指令值,并对转向装置10施加更大的转向操纵力,从而即使在与非原地转向操纵状态相比而车轮15和路面之间的摩擦力更大的原地转向操纵状态下,也能够适当地使车轮15转向。另外,在本实施方式中,判断为本车辆处于原地转向操纵状态、且与非原地转向操纵状态相比将更大的电流指令值的电流供给至电动机40的结果,在车轮15开始转向的情况下(在检测出车轮15的转向之后的第2转向操纵控制中),抑制对电动机40供给的电流指令值,抑制对转向装置10施加的转向操纵力。由此,在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态的情况下,能够抑制车轮15的转向速度变得过快而由车轮15的转向操纵速度给驾驶者带来不适感。即,在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态的情况下,如果以本车辆处于原地转向操纵状态的情况下的电流指令值的电流对电动机40供给电力,则车轮15的转向速度变得过快,例如在驾驶者要介入转向操作的情况下,有时会给驾驶者带来不适感。与此相对,在本实施方式中,在本车辆从原地转向操纵状态变化为非原地转向操纵状态的情况下,通过抑制电流指令值、且抑制对电动机40供给的电流,能够抑制车轮15的转向速度,能够减轻由车轮15的转向操纵速度给驾驶者带来的不适感。
另外,在本实施方式中,在检测出车轮15的转向之后的第2转向操纵控制中,在利用第2控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下,将第2转向操纵控制的目标电流指令值设定为与利用第1控制传递函数对电流指令值进行计算的情况下的第2目标电流值I2相同的值,从而即使在检测出车轮15的转向之后,也能够仅通过基于第2控制传递函数对电流指令值进行计算,而与本车辆的行驶状态相应且适当地抑制车轮15的转向速度。
并且,在本实施方式中,预先存储第1控制传递函数和第2控制传递函数,在本车辆处于非原地转向操纵状态的情况下,利用第1控制传递函数进行转向操纵控制,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,利用第2控制传递函数进行转向操纵控制。由此,自动转向操纵控制装置30仅通过将所需的参数输入至根据是否处于原地转向操纵状态而选择的控制传递函数,就能够比较容易地计算出适当的电流指令值。
另外,在本实施方式中,计算车轮15的转向角相对于自动转向操纵控制初期的电流指令值的变化率,并基于计算出的变化率而推定车轮15和路面之间的摩擦系数μ。而且,如图3(A)所示,基于车轮15和路面之间的摩擦系数μ而对第2控制传递函数的第1目标电流值I1或者第1控制传递函数的第3目标电流值I3进行变更,由此能够计算出与车轮15和路面之间的摩擦系数μ相对应的电流指令值,能够将与车轮15和路面之间的摩擦系数μ相对应的转向操纵力施加于转向装置10。其结果,无论车轮15和路面之间的摩擦系数μ的大小如何,都能够适当地进行自动转向操纵控制。
在此基础上,在本实施方式中,反复判断车轮15的转向速度是否大于或等于规定速度Vu,在车轮15的转向速度大于或等于规定速度Vu的情况下,对电流指令值进行抑制。由此,例如在驾驶者介入转向操作的情况下,能够减轻由车轮15的转向操纵速度给驾驶者带来的不适感。
以上说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的,并非为了对本发明加以限定而记载。因此,其主旨在于上述实施方式中公开的各要素还包含属于本发明的技术范围内的所有设计变更、等同物。
例如,在上述实施方式中,举例示出了如下结构而进行说明,即,在自动转向操纵控制装置30执行自动转向操纵控制的场景下,判断本车辆是否处于原地转向操纵状态,并基于该判断结果而计算对电动机40供给的电流指令值,但并不限定于该结构,例如可以是如下结构,即,在转向操纵辅助控制装置20对驾驶者的转向操纵操作进行辅助的情况下,判断本车辆是否处于原地转向操纵状态,并基于该判断结果而计算对电动机40供给的电流指令值。在该情况下,能够将从输入有转向扭矩起直至检测出车轮15的转向为止作为第1转向操纵控制而进行控制。
另外,在上述实施方式中,举例示出了如下结构,即,对车轮15和路面之间的摩擦系数μ进行推定,并基于推定出的摩擦系数μ而对目标电流指令值进行变更,但并不限定于该结构,例如可以形成为如下结构,即,基于推定出的摩擦系数μ而对电流指令值进行校正。例如能够形成为如下结构,即,在本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,基于推定出的摩擦系数μ而对利用第2控制传递函数计算出的电流指令值进行校正,并以与校正后的电流指令值相对应的电流而对电动机40供给电力。
此外,上述实施方式的转向装置10相当于本发明的转向操纵机构,电动机40相当于本发明的驱动单元,自动转向操纵控制装置30相当于本发明的检测单元、判断单元以及控制单元。
标号的说明
100…转向操纵控制装置
10…转向装置
16…扭矩传感器
17…转向操纵角传感器
18…车速传感器
20…转向操纵辅助控制装置
30…自动转向操纵控制装置
40…电动机
Claims (7)
1.一种车辆用转向操纵控制装置,其对转向操纵装置进行控制,该转向操纵装置具有:转向操纵机构,其对车轮进行转向操纵;以及驱动单元,其对所述转向操纵机构施加所述车轮的转向操纵力,
所述车辆用转向操纵控制装置的特征在于,具备:
检测单元,其对所述车轮的转向进行检测;
判断单元,其判断本车辆是否处于原地转向操纵状态;以及
控制单元,其在所述判断单元的判断结果为判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,与判断为本车辆未处于原地转向操纵状态的情况相比,使施加于所述转向操纵机构的所述转向操纵力增大,
所述控制单元从判断为本车辆处于原地转向操纵状态,且对所述转向操纵机构施加所述转向操纵力的结果,检测出所述车轮的转向的时刻起,对施加于所述转向操纵机构的所述转向操纵力进行抑制。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向操纵控制装置,其特征在于,
所述控制单元能够执行第1转向操纵控制和第2转向操纵控制,所述第1转向操纵控制对施加于所述转向操纵机构的转向操纵力进行控制,以使得所述转向操纵机构的转向操纵力成为第1目标转向操纵力,所述第2转向操纵控制对施加于所述转向操纵机构的转向操纵力进行控制,以使得所述转向操纵机构的转向操纵力成为比所述第1目标转向操纵力小的第2目标转向操纵力,
在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,执行所述第1转向操纵控制,从执行所述第1转向操纵控制的结果,检测出所述车轮的转向的时刻起,执行所述第2转向操纵控制。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向操纵控制装置,其特征在于,
所述控制单元计算所述第1转向操纵控制初期的、所述车轮的转向角相对于所述转向操纵机构的转向操纵力的变化率,基于所述变化率而对所述车轮和路面之间的摩擦系数进行推定,基于推定出的所述摩擦系数而对施加于所述转向操纵机构的转向操纵力进行设定。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用转向操纵控制装置,其特征在于,
作为所述第2目标转向操纵力,所述控制单元设定在判断为本车辆未处于原地转向操纵状态的情况下施加于所述转向操纵机构的转向操纵力的值。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用转向操纵控制装置,其特征在于,
所述控制单元在对所述转向操纵机构施加所述转向操纵力的结果,所述车轮的转向速度大于或等于规定速度的情况下,对施加于所述转向操纵机构的所述转向操纵力进行抑制。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用转向操纵控制装置,其特征在于,
所述控制单元具备第1传递函数和第2传递函数,所述第1传递函数用于计算所述转向操纵力,所述第2传递函数对至少直至检测出所述车轮的转向为止比利用所述第1传递函数计算出的转向操纵力大的转向操纵力进行计算,
在判断为本车辆未处于原地转向操纵状态的情况下,利用所述第1传递函数对所述转向操纵力进行计算,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,利用所述第2传递函数对所述转向操纵力进行计算。
7.一种车辆用转向操纵控制方法,其进行转向操纵装置的控制,该转向操纵装置具有:转向操纵机构,其对车轮进行转向操纵;以及驱动单元,其对所述转向操纵机构施加所述车轮的转向操纵力,
所述车辆用转向操纵控制方法的特征在于,
判断本车辆是否处于原地转向操纵状态,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,与判断为本车辆未处于原地转向操纵状态的情况相比,使对所述转向操纵机构施加的所述转向操纵力增大,在判断为本车辆处于原地转向操纵状态的情况下,从对所述转向操纵机构施加所述转向操纵力的结果,检测出所述车轮的转向的时刻起,对施加于所述转向操纵机构的所述转向操纵力进行抑制。
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