CN114401881A - 转向控制装置 - Google Patents

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Abstract

作为转向轮与方向盘的联动关系的实际转向比由设定转向比控制。而且，若由于紧急避让运动而在实际转向比与设定转向比之间产生“偏差”，则以“偏差”减少的方式通过修正转向比进行修正，由此，提高驾驶员的转向操作与转向轮的联动关系的匹配性，使方向盘的旋转角与转向轮的转向角的关系一致而抑制驾驶员感到不协调感。

Description

转向控制装置
技术领域
本发明涉及搭载于汽车的转向控制装置，特别是涉及转向轴与转向机构机械地分离的转向控制装置。
背景技术
在汽车(以下，记为车辆)的转向控制装置中，已知有将转向轴从转向机构分离，检测转向轴的转动角以及转动方向等，基于这些检测信号控制转向致动器的动作量来驱动转向操纵轴的、所谓的线控转向方式的转向控制装置。
在线控转向方式的转向控制装置中，能够不受机械制约地设定方向盘的转向操作量与转向用电动致动器的转向量的对应关系，因此具有如下优点：能够灵活地应对与车辆的车速的高低、转弯半径的长短、车辆的加减速的有无等车辆的行驶状态对应的转向特性的变更，设计自由度提高。而且，具有车道保持控制等向自动转向系统的展开容易的优点等，与以往的转向控制装置相比具有更多的优点。
另外，在从转向机构分离的转向轴侧，安装有用于对方向盘施加转向反作用力的反作用力用电动致动器，构成为通过对方向盘施加适度的转向反作用力，方向盘和转向机构能够以如机械地连结那样的感觉进行转向操作。
然而，在驾驶员握住方向盘行驶时，有时驾驶员未注意到在车辆的前方或者后方存在障碍物，在该情况下，会与障碍物发生碰撞。因此，在搭载有自动转向系统的转向控制装置中，若通过车载摄像头、车载雷达等检测到障碍物，则与驾驶员正在操作的方向盘无关地，进行通过转向机构使转向轮较大地转向来避免碰撞的紧急避让动作。
通常，转向致动器由转向用电动马达构成，反作用力致动器由反作用力用电动马达构成，反作用力用电动马达和转向用电动马达以设定为规定的“设定转向比”而联动地进行动作的方式被控制。在此，将转向轮的转向角的变化量相对于方向盘的旋转角的变化量之比定义为“转向比”，用“转向比＝转向用电动马达旋转角/反作用力用电动马达旋转角”来表示转向比。由此，决定方向盘的旋转角与转向轮的转向角的关系。
因此，当自动转向系统为了进行紧急避让动作而增大转向用电动马达的旋转角而使转向轮较大地转向时，为了与此联动地与设定转向比一致，反作用力用电动马达也增大旋转角而使方向盘较大地旋转。因此，驾驶员会因自己握住的方向盘意外地大幅异常地旋转而感到不协调感、不快感。
为了解决这样的课题，例如在日本特开2010-149687号公报(专利文献1)中示出了如下内容：对与通过自动转向控制而产生的自动转向指令值(用于避免碰撞的转向指令值)对应的路面反作用力进行推定，将与从实际的路面反作用力减去推定出的路面反作用力而得到的反作用力偏差相当的转向反作用力施加于方向盘。
这样，由于不将由自动转向指令值产生的路面反作用力作为转向反作用力反映到反作用力用电动马达，因此，基于自动转向指令值的转向反作用力不会施加于方向盘，方向盘的旋转被抑制而不会给驾驶员带来不协调感、不快感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-149687号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在如专利文献1那样的转向控制装置中，在自动转向的状态下，为了消除自动转向的影响而对反作用力用电动马达施加转向反作用力，因此，有时会陷入方向盘的旋转角与转向轮的转向角不匹配的状态。
即，执行自动转向控制之前的方向盘的旋转角和转向轮的转向角基于预先设定的转向比来确定，但在执行自动转向控制之后，方向盘的旋转角相对于转向轮的转向角不与所设定的转向比对应。
因此，例如，即便驾驶员使方向盘旋转至中立位置(直行状态)，转向用电动马达也按照设定转向比旋转，因此，转向轮无法完全返回到中立位置(直行状态)，驾驶员会因方向盘的转向操作与车辆的转向方向(行驶方向)不一致而感到不协调感。
本发明的目的在于提供一种新的转向控制装置，其能够抑制由自动转向控制引起的方向盘的异常的旋转，并且能够使方向盘的转向操作与车辆的行驶方向一致。
用于解决课题的方案
本发明一实施方式的转向控制装置具备：
转向操作轴，所述转向操作轴伴随着方向盘的旋转而旋转，与转向轮机械地分离；
反作用力致动器，所述反作用力致动器对所述转向操作轴施加转向反作用力；
转向致动器，所述转向致动器产生使所述转向轮转向的转向力；
转向部件，所述转向部件将所述转向致动器的转向力传递到所述转向轮，使所述转向轮转向；
转向操作量传感器，所述转向操作量传感器检测所述转向操作轴的转向操作量，并输出与所述转向操作量相关的信号即转向操作量信号；
转向量传感器，所述转向量传感器检测所述转向轮的转向状态，并输出与所述转向状态相关的信号即转向量信号；以及
控制装置，所述控制装置至少基于所述转向操作量传感器和所述转向量传感器的检测信号，对所述反作用力致动器和所述转向致动器进行驱动、控制，
所述控制装置至少具备外部转向指令值接收部、设定转向比生成部、转向指令值生成部、反作用力指令值生成部以及设定转向比修正部，
所述外部转向指令值接收部接收根据车辆的驾驶状况而生成的外部转向指令值，
所述设定转向比生成部基于车辆速度，生成所述转向量的变化量相对于所述转向操作量的变化量之比即设定转向比，
所述转向指令值生成部生成所述外部转向指令值、基于所述转向操作量的基本转向指令值、以及基于所述设定转向比对所述转向致动器进行驱动、控制的转向指令值，
所述反作用力指令值生成部基于从对实际的所述转向量乘以规定的衰减系数而求出的衰减转向量、或者从实际的所述转向量减去与所述外部转向指令值对应的所述转向量的变化量的一部分、或者与所述外部转向指令值对应的所述转向量的变化量的全部而求出的衰减转向量，生成对所述反作用力致动器进行驱动、控制的反作用力指令值，
所述设定转向比修正部在所述反作用力指令值生成部生成所述反作用力指令值时，在根据所述转向指令值和所述反作用力指令值求出的实际转向比与所述设定转向比之间产生了偏差时，基于所述实际转向比将所述设定转向比修正为修正转向比，以减少该偏差。
根据本发明的一实施方式，在通过自动转向控制使转向轮较大地转向时，不将该转向轮的转向量反映到反作用力用电动致动器的转向反作用力中，由此，方向盘的异常的旋转被抑制。另外，若通过自动转向控制而在实际转向比与设定转向比之间产生“偏差”，则基于该“偏差”对设定转向比进行修正，由此，能够提高驾驶员的转向操作与车辆的行驶方向的匹配性。
附图说明
图1是表示应用本发明的线控转向方式的转向控制装置的结构的结构图。
图2是表示图1所示的转向机构的详细的截面的剖视图。
图3是表示图1所示的控制装置的概略的结构图。
图4是表示图3所示的控制装置的详细结构的结构图。
图5是表示本发明的基本的第一实施方式的功能框图。
图6是将图5所示的功能块展开为控制流程的基本的控制流程图。
图7是表示以图6所示的基本的控制流程为基础的第二实施方式的主要部分的控制流程图。
图8是表示以图6所示的基本的控制流程为基础的第三实施方式的主要部分的控制流程图。
图9是表示以图6所示的基本的控制流程为基础的第四实施方式的主要部分的控制流程图。
图10是表示以图6所示的基本的控制流程为基础的第五实施方式的主要部分的控制流程图。
图11是表示以图6所示的基本的控制流程为基础的第六实施方式的主要部分的控制流程图。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的实施方式，但本发明不限于以下的实施方式，在本发明的技术概念中在其范围内也包括各种变形例和应用例。
实施例1
在对本发明的具体实施方式进行说明之前，对线控转向方式的转向控制装置的结构进行说明。
首先，对将转向轴从转向操纵轴分离，利用旋转角传感器、电流传感器等检测转向轴的转动角、干扰转矩等，并基于这些检测信号控制转向致动器的动作量来驱动转向操纵轴的线控转向方式的转向控制装置进行说明。另外，转向机构的结构在后面叙述。
在图1中，转向轮10成为通过拉杆11进行转向的结构，该拉杆11与后述的转向操纵轴17连结。而且，方向盘12与转向轴(相当于权利要求中所说的转向操作轴)13连结，能够根据需要在转向轴13设置转向操作角传感器等。
转向轴13不与转向机构16的转向操纵轴(有时也称为齿条杆)17协作，在转向轴13的前端设置有反作用力用电动马达(相当于权利要求中所说的反作用力致动器)18。即，转向轴13形成为不与转向机构16机械连结的结构，其结果是，转向轴13与转向机构16成为分离的形态。反作用力用电动马达18由控制器19驱动。以下，反作用力用电动马达18记载为反作用力马达18。
在反作用力马达18设置有反作用力马达旋转角传感器(相当于权利要求中所说的转向操作量传感器)14，检测反作用力马达18的旋转角(相当于权利要求中所说的转向操作量信号)。转向操作量传感器检测反作用力马达18的旋转角，但也可以是检测转向轴的转向操作角的转向操作角传感器，另外，除此以外的能够检测转向轴13的旋转的传感器是转向操作量传感器的范畴。
另外，在反作用力马达18设置有电流传感器15，检测在反作用力马达18的线圈中流动的电流。该电流例如在推定对方向盘12进行操作的转矩的情况下使用。
在包括转向操纵轴17的转向机构16设置有转向用电动马达机构(相当于权利要求中所说的转向致动器)21，该转向用电动马达机构21控制转向操纵轴17的转向动作。另外，作为转向致动器使用电动马达，但当然也可以是除此以外的形式的电动致动器。
而且，通过反作用力马达18的反作用力马达旋转角传感器14检测方向盘12的旋转角，并且通过电流传感器15检测在线圈中流动的电流，这些检测信号被输入到控制装置(以下，记为控制器)19。另外，除此以外，从外部传感器20向控制器19输入各种检测信号。
控制器19基于被输入的旋转角信号、电流信号来运算转向用电动马达机构21的控制量，进而驱动转向用电动马达机构21。另外，转向用电动马达机构21的控制量也能够使用旋转角信号、电流信号以外的参数。
转向用电动马达机构21的旋转从输入侧带轮(未图示)经由带(未图示)使转向机构16的输出侧带轮(未图示)旋转，进而通过转向螺母(未图示)使转向操纵轴16在轴向上进行行程动作而对转向轮10进行转向。关于它们将在后面叙述。
另外，控制器19基于被输入的旋转角信号、电流信号来运算反作用力马达18的控制量，进而驱动反作用力马达18。另外，反作用力马达18的控制量也能够使用旋转角信号、电流信号以外的参数。
在此，在图1中，控制器19由一个功能块表示，但分离地设置为与反作用力致动器控制器和转向致动器控制器，两者通过通信线连接。反作用力致动器控制器设置于反作用力马达18，转向致动器控制器设置于转向用电动马达机构21。
在转向机构16设置有齿条位置传感器(相当于权利要求中所说的转向量传感器)22，该齿条位置传感器22检测转向轮10的实际的转向量(转向角)并输出转向量信号。齿条位置传感器22检测转向操纵轴17的轴向的移动量。作为转向量传感器，示出检测转向操纵轴17的行程量的齿条位置传感器22，但除此以外也可以是设置于对转向操纵轴17施加转向力的转向用电动马达的旋转角传感器，另外，除此以外的能够检测转向操纵轴17的位置(转向量)的传感器是转向量传感器的范畴。
另外，转向机构16包括转向操纵轴17、转向用电动马达、减速机构等，但从转向用电动马达向转向轮19传递转向力的机构不限于此。
接着，对转向机构16的结构进行说明。图2表示转向机构16的轴向的截面。
转向机构16的各构成要素被收容在由将转向操纵轴17收容为在轴向上能够移动的转向操纵轴收容部30和配置于转向操纵轴收容部30的轴向中间部且以包围转向操纵轴17的方式形成的减速器收容部31构成的壳体32内。在减速器收容部31收容有后述的减速机构33。
转向用电动马达机构21具有：转向用电动马达35；驱动转向用电动马达35的转向致动器控制器44；以及将转向用电动马达35的输出向转向操纵轴17传递的螺旋机构36。转向用电动马达35根据由驾驶员输入到方向盘12的转向操作量，由转向致动器控制器44控制旋转量、旋转速度等。以下，转向用电动马达35记载为转向马达35。
螺旋机构36具有转向螺母37和输出带轮38。输出带轮38的形状是圆筒状的部件，能够一体旋转地固定于转向螺母37。在转向马达35的驱动轴上以一体旋转的方式固定有圆筒状的输入带轮39。在输出带轮38与输入带轮39之间卷绕有带40。由输入带轮39、输出带轮38以及带40构成减速机构33。
转向螺母37以包围转向操纵轴17的方式形成为环形，相对于转向操纵轴17旋转自如地设置。在转向螺母37的内周呈螺旋状地形成有槽，该槽构成螺母侧滚珠丝杠槽。在转向操纵轴17的外周也形成有螺旋状的槽，该槽构成转向操纵轴侧滚珠丝杠槽17a、17b。
在将转向螺母37插入转向操纵轴17的状态下，由螺母侧滚珠丝杠槽和转向操纵轴侧滚珠丝杠槽17a、17b形成滚珠循环槽。在滚珠循环槽内填充有金属制的多个滚珠，当转向螺母37旋转时，滚珠在滚珠循环槽内移动，由此，转向操纵轴17相对于转向螺母37在长度方向上进行行程动作而移动。
这样，通过转向致动器控制器44控制转向马达35的旋转量、旋转方向、旋转速度等，并配合方向盘12的转向操作使转向操纵轴17动作，由此，能够操纵车辆。
另外，图2所示的转向机构16示出仅搭载于车辆的前轮的形态，但也能够搭载于车辆的后轮侧。因此，不仅车辆的前轮，后轮也能够通过转向马达35进行转向。
接着，图3表示反作用力马达18和转向马达35的控制电路的概略结构。另外，该控制器19表示反作用力致动器控制器和转向致动器控制器双方。
在与转向轴13连接的反作用力马达18设置有反作用力马达旋转角传感器14以及电流传感器15，反作用力马达18经由转向轴13与方向盘12机械连接。反作用力马达旋转角传感器14是检测反作用力马达18的旋转角的传感器，电流传感器15是检测在反作用力马达18的线圈中流动的电流的传感器。
反作用力马达18是经由由控制器19控制的马达驱动器23对转向轴13施加转向反作用力的电动马达，监视反作用力马达旋转角传感器14的输入，将所决定的转向反作用力提供给转向轴13。
另外，控制器19向经由马达驱动器24与转向操纵轴17机械连接的转向马达35提供与反作用力马达旋转角传感器14、电流传感器15等的检测信号对应的驱动信号。
从反作用力马达旋转角传感器14向控制器19提供旋转角信号，从电流传感器15向控制器19提供电流信号，进而，从车速传感器25、横摆率传感器26等行驶状态传感器向控制器19提供影响转向的车辆的行驶状态检测信号。另外，从安装于覆盖转向操纵轴17的壳体32的中途部分的齿条位置传感器22(参照图2)向控制器19提供转向操纵轴17的移动位置(相当于转向量)的检测信号。
在此，齿条位置传感器22检测转向操纵轴17的位置，但由于转向操纵轴17与拉杆11直接连接，因此，能够根据齿条位置传感器22的检测值来检测转向轮10的转向角。这样，齿条位置传感器22作为转向轮10的转向角检测器发挥功能。
另外，在以下的说明中，齿条位置是指转向操纵轴17的行程量或者转向量，另外，是指转向轮10的转向角。因此，适当使用这些用语，但含义相同。
另外，向控制器19输入来自自动转向系统(ADAS系统)27的外部转向指令值。外部转向指令值是由自动转向系统27运算出的指令值，用于在车辆通过车道保持控制而从道路上的白线脱离的情况或避开障碍物的情况下，通过转向机构16使转向轮10转向。另外，在以下说明的本实施方式中，是自动转向系统执行车道保持控制的实施方式。
控制器19以规定的采样周期取入从反作用力马达旋转角传感器14、电流传感器15、齿条位置传感器22、行驶状态传感器25、26以及自动转向系统27提供的旋转角、电流、齿条位置、行驶状态量的检测信号以及外部转向指令值等，适当组合所取入的检测信号、外部转向指令值，求出应施加于转向操纵轴17的转向量，计算为了得到该转向量而应向转向马达35通电的线圈电流，并将与该计算结果对应的控制信号提供给马达驱动器24。
同样地，控制器19适当组合旋转角、电流、齿条位置、行驶状态量的检测信号以及外部转向指令值等，求出应施加于方向盘12的转向反作用力，计算为了得到该转向反作用力而应向反作用力马达18通电的线圈电流，并将与该计算结果对应的控制信号提供给马达驱动器23。
在此，在控制器19搭载有转向比可变系统。转向比可变系统相当于使用了车辆的行驶状态信息的转向角控制的一个方式，根据车速来调整转向轮10的转向角与方向盘12的旋转角之比即转向比。另外，如上所述，将转向轮10的转向角的变化量相对于方向盘12的旋转角的变化量之比定义为“转向比”，转向比由“转向比＝转向马达旋转角/反作用力马达旋转角”表示。
接着，图4表示控制器19的硬件结构。在本实施方式中，反作用力致动器控制器42内置于反作用力马达18，转向致动器控制器44内置于转向马达35。另外，反作用力致动器控制器42和转向致动器控制器44也能够一起内置于虚线所示的共用的壳体45，并设置于其他的构成部件。
反作用力致动器控制器42以反作用力致动器用微处理器46为主要的构成要素，还具备通信电路47。反作用力致动器用微处理器46具备作为运算装置的CPU48、作为存储器的ROM49、RAM50、EEPROM(闪存ROM)51、A/D转换器52、总线53等。
CPU48执行存储于ROM49的各种程序来控制反作用力马达18。因此，由程序执行的动作能够理解为控制功能。
ROM49存储CPU48执行的各种程序。具体而言，在ROM49中存储有用于执行对反作用力马达18进行控制的马达控制处理(反作用力控制处理)的控制程序。而且，在该ROM49中存储有执行反作用力马达18的诊断的诊断程序。控制程序、诊断程序通过CPU48执行规定的控制功能、诊断功能。
RAM50在CPU48执行控制程序的情况下，作为其作业区域使用，暂时存储在处理过程中所需的数据、处理结果。同样地执行诊断程序，作为错误代码而暂时存储诊断结果。
EEPROM51是即便在电源切断后也能够保持存储内容的存储器，存储有硬件固有的修正值、执行诊断功能后的错误代码。另外，A/D转换器52具备将来自外部传感器的模拟检测信号转换为数字信号的功能。
接着，转向致动器控制器44以转向致动器用微处理器54为主要的构成要素，还具备通信电路55。
转向致动器用微处理器54具备作为运算装置的CPU56、作为存储器的ROM57、RAM58、EEPROM(闪存ROM)59、A/D转换器60、总线61等。
CPU56执行存储于ROM57的各种程序来控制转向马达35。因此，由程序执行的动作能够理解为控制功能。
ROM57存储CPU56执行的各种程序。具体而言，在ROM57中存储有用于执行对转向马达35进行控制的马达控制处理(转向控制处理)的控制程序。而且，在该ROM57中存储有执行转向马达35的诊断的诊断程序。控制程序、诊断程序通过CPU56执行规定的控制功能、诊断功能。
RAM58在CPU56执行控制程序的情况下，作为其作业区域使用，暂时存储在处理过程中所需的数据、处理结果。同样地执行诊断程序，作为错误代码而暂时存储诊断结果。
EEPROM59是即便在电源切断后也能够保持存储内容的存储器，存储有硬件固有的修正值、执行诊断功能后的错误代码。另外，A/D转换器60具备将来自外部传感器的模拟检测信号转换为数字信号的功能。
另外，从反作用力马达旋转角传感器14、电流传感器15、齿条位置传感器22、行驶状态传感器25、26以及自动转向系统27提供的旋转角、电流、齿条位置、行驶状态量的检测信号以及外部转向指令值等以规定的采样周期被取入反作用力致动器用微处理器46以及转向致动器用微处理器54。
并且，经由通信电路47和通信电路55，相互交换由反作用力致动器用微处理器46以及转向致动器用微处理器54运算出的控制数据等。
在以上那样的控制器19中，接着对控制反作用力马达18和转向马达35的本实施方式的控制模块的结构和与该控制模块对应的控制流程进行说明。
在此，图5所示的控制模块和图6所示的控制流程是将反作用力致动器控制器42和转向致动器控制器44作为一个控制器来理解的。
在图5中，在本实施方式中，至少输入有来自输出车速信号的车速传感器25的检测信号、来自输出反作用力马达18的旋转角信号(转向操作量)的反作用力马达旋转角传感器14的检测信号、来自输出反作用力马达18的线圈电流的反作用力马达电流传感器15的检测信号、来自输出齿条位置信号(转向量)的齿条位置传感器22的检测信号、以及来自自动转向系统27的外部转向指令值。
在此，来自自动转向系统27的外部转向指令值是车道保持控制中的转向指令值，在车辆从道路上的白线脱离的情况或避开障碍物的情况下被输出。
车速信号被输入到转向比生成部62，转向比生成部62设定与车速对应的设定转向比(SRset)。该设定转向比(SRset)以车速为参数存储于转向比设定映射，并与车速对应地读出。而且，转向比生成部62具备转向比修正部63。
该转向比修正部63具备如下功能：被输入反作用力马达旋转角和齿条位置而求出实际的转向比(SRact)，若实际的转向比(SRact)与设定转向比(SRset)产生“偏差”，则修正设定转向比(SRset)而求出修正转向比(SRcor)。通过该修正转向比(SRset)，以设定转向比(SRset)接近实际的转向比(SRact)的方式进行修正，从而能够减少“偏差”。
另外，车速信号、反作用力马达旋转角信号、以及被输入到外部转向指令值接收部64的外部转向指令值被输入到转向比调整方法选择部65。而且，转向比调整方法选择部65具备根据这些一个以上的输入信息来选择对转向比进行修正的方法的功能。
转向比能够通过如上所述变更反作用力马达18的旋转角或者转向马达35的旋转角来调整，因此，转向比调整方法选择部65根据行驶状态来选择控制反作用力马达18的旋转角或者转向马达35的旋转角的哪一个。选择信号被发送到后述的转向指令值生成部66或者反作用力指令值生成部67。
另外，来自外部转向指令值接收部64的外部转向指令值也被输入到转向指令值生成部66。除了外部转向指令值之外，还向转向指令值生成部66输入来自设定转向比生成部62的设定转向比(SRset)、或者修正转向比(SRcor)以及反作用力马达旋转角信号，求出提供给转向马达35的转向转矩指令值。
另外，基本的转向转矩指令值由反作用力马达旋转角决定，相对于该基本的转向转矩指令值，反映外部转向指令值、转向比(SRset、SRcor)而求出最终的转向转矩指令值。例如，当为了避开碰撞而从自动转向系统27输入外部转向指令值时，求出外部转向指令值、或者将基本转向转矩指令值与外部转向指令值相加而得到的转向转矩指令值作为最终转向转矩指令值。
最终转向转矩指令值被发送到预驱动器68，预驱动器68对逆变器69的MOSEFT等进行控制来驱动转向马达35，其结果是，使转向操纵轴17进行行程动作而使转向轮10转向。
另一方面，向反作用力指令值生成部67的外部转向指令值/齿条位置转换部70输入外部转向指令值，该外部转向指令值/齿条位置转换部70求出与外部转向指令值对应的齿条位置(齿条行程量)。而且，若直接使用与该外部转向指令值对应的齿条位置，则反作用力马达18的旋转角变大，因此，通过后段的齿条位置衰减转换部71将齿条位置(齿条行程量)转换为需要的较小的衰减齿条位置。
在齿条位置衰减转换部71中，输入来自齿条位置传感器22的实际的实际齿条位置(实际齿条行程量＝实际转向量)和与外部转向指令值对应的外部转向齿条位置(外部齿条行程量＝外部转向量)。然后，从实际的齿条位置减去外部转向齿条位置，求出实际齿条位置衰减后的衰减齿条位置(衰减转向量)。
或者，对实际的齿条位置(实际齿条行程量＝实际转向量)乘以规定的衰减系数(衰减增益)，求出实际齿条位置衰减后的衰减齿条位置(衰减转向量)。在本实施方式中，如后述的控制流程那样，采用乘以衰减系数来使实际齿条位置衰减的方法。
衰减后的齿条位置被输入到反作用力指令值运算部72，但反作用力马达旋转角也被输入到反作用力指令值运算部72，根据这些输入求出反作用力马达18的转向反作用力。反作用力马达旋转角通过映射检索被转换为基本反作用力转矩指令值，衰减后的齿条位置通过映射检索被转换为修正反作用力转矩指令值，将它们相加而得到的反作用力指令作为最终反作用力转矩指令值求出。
最终反作用力转矩指令值被发送预驱动器73，预驱动器73对逆变器74的MOSEFT等进行控制来驱动反作用力马达18，其结果是，对方向盘12施加转向反作用力。
这样，反作用力指令值生成部67基于从基于实际齿条位置的实际转向量减去基于外部转向指令值的外部转向量的变化量的一部分或全部而得到衰减转向量、或者对基于实际齿条位置的实际转向量乘以衰减计数而得到的衰减转向量，生成反作用力转矩指令值。
因此，例如，在由于车辆的紧急避让运动而转向轮被急剧地转向时，不与该转向轮的动作相配合地控制反作用力马达18，不将基于外部转向指令值的转向轮的转向角反映到反作用力马达18的控制中或者衰减地反映到反作用力马达18的控制中，由此，方向盘12的急剧的旋转被抑制，能够抑制驾驶员感到的转向不协调感。
另一方面，在由于上述的车辆的紧急避让运动而转向轮被急剧地转向后，转向轮10的转向角与方向盘12的旋转角不同，因此，在使方向盘12向中立位置一方旋转的情况下，若保持设定转向比(SRset)，则方向盘12的旋转角与转向轮10的关系不一致，即便方向盘12处于中立位置，驾驶员也会感到车辆不直行这样的不协调感。
因此，输入来自转向比设定部62的修正转向比(SRcor)，使方向盘12的旋转角与转向轮10的关系一致。对此，基于图6的控制流程进行说明。
这样，作为转向轮10与方向盘12的联动关系的实际转向比由设定转向比控制。但是，由于紧急避让动作，有可能在实际转向比与设定转向比之间产生“偏差”，但在本实施方式中，通过转向比修正部63对该“偏差”进行修正，由此，提高驾驶员的方向盘12的转向操作与转向轮10的转向角的联动关系的匹配性，使方向盘12的旋转角与转向轮10的关系一致而抑制驾驶员感到不协调感。
接着，基于图6对与上述的控制模块对应的控制流程进行说明。另外，该控制流程是对本实施方式的技术思想进行说明的流程，关于实际的控制运算等，存在各种方法，因此，在此仅是大致的说明。另外，该控制流程在时间周期的起动定时执行，例如以10ms的时间中断被起动。
《步骤S10》在步骤S10中，通过各种传感器检测表示转向控制装置的动作状态的动作参数。在本实施方式中，至少检测车速(Vs)、齿条位置(Rp)、反作用力马达旋转角(θm)、反作用力马达电流(Im)以及外部转向指令值(Adas)。当然，如果需要，也可以检测除此以外的动作参数。当检测到所需的动作参数时，转移到步骤S11。
《步骤S11》在步骤S11中，判断后述的修正标志是否被设定为“1”。在修正标志被设定为“1”的情况下，判定为在当前时刻设定了作为本实施方式的特征的修正转向比(SRcor)。该修正转向比(SRcor)是被输入外部转向指令值(Adas)而转向轮10被较大地转向时所设定的转向比。其设定理由在后面叙述。在未设定修正转向比(SRcor)的情况下，转移到步骤S12，在设定了修正转向比(SRcor)的情况下，转移到步骤S23。《步骤S12》在步骤S12中，在当前时刻未输入外部转向指令值(Adas)，因此，设定与车速(Vs)对应的设定转向比(SRset)。设定转向比(SRset)从存储有相对于车速(Vs)优选的转向比的转向比表格(检索映射的一种)读出。
转向比表格例如存储有在车辆速度为低、中速度的情况下相对于方向盘12的旋转角使转向轮10的转向角变大(快比率)、在车辆速度为高速度的情况下相对于方向盘12的旋转角使转向轮10的转向角变小(慢比率)那样的转向比。当设定了设定转向比(SRset)时，转移到步骤S13。
《步骤S13》在步骤S13中，判断是否从自动转向系统27输入了外部转向指令值(Adas)。该外部转向指令值(Adas)在通过自动转向系统27的自动转向控制而由车载摄像头、车载雷达等检测到障碍物时，与驾驶员正在操作的方向盘12无关地进行使转向轮10较大地转向来避免碰撞的紧急避让动作。另外，该外部转向指令值(Adas)并非仅进行碰撞避免，当然也存在除此以外的转向指令值的情况。
在没有外部转向指令值(Adas)的输入的情况下，转移到步骤S14，在有外部转向指令值(Adas)的输入的情况下，转移到步骤S16。
《步骤S14》在步骤S14中，以与所设定的设定转向比(SRset)对应的方式求出转向马达35的转向角。例如，相对于与方向盘12的旋转同步的反作用力马达18的旋转角，以成为设定转向比(SRset)的方式运算转向马达35的转向角。该运算可以通过算术运算来进行，另外也可以通过映射检索运算来进行。接着，基于转向角生成转向马达35的转向转矩指令值来驱动转向马达35。
接着，在进行步骤S14的处理的同时，或者在进行步骤S14的处理之后执行步骤15。
《步骤S15》在步骤S15中，生成反作用力指令值来驱动反作用力马达18。反作用力指令值使用反作用力马达旋转角(θm)、齿条位置(Rp)、车速(Vs)、设定转向比(SRset)等执行规定的运算而求出。
在此，反作用力马达旋转角(θm)表示基本反作用力，反作用力马达旋转角(θm)和基本反作用力存储于表格(检索映射的一种)，读出与反作用力马达旋转角(θm)对应的基本反作用力。另外，齿条位置(Rp/转向量)表示来自路面的修正反作用力，齿条位置(Rp)和修正反作用力存储于表格(检索映射的一种)，读出与齿条位置(Rp)对应的修正反作用力。另外，这些表格与车速(Vs)对应地设置有多个，构成为使用根据车速(Vs)选择的表格。
接着，在基本反作用力与修正反作用力相加而得到的反作用力中反映设定转向比(SRset)而生成最终的反作用力转矩指令值并驱动反作用力马达18。当步骤S15结束时，退出到返回而等待下一个起动定时。
以上的步骤S11～步骤S15是由驾驶员进行的通常的驾驶动作。接着，对自动转向系统27动作时的控制流程进行说明。
《步骤S16》另一方面，当在步骤S13中判断为外部转向指令值(Adas)有输入时，执行步骤S16。在步骤S16中，由于外部转向指令值(Adas)被输入，因此，执行紧急避让动作。该紧急避让动作与方向盘12的转向动作无关地执行，在该情况下，基于与外部转向指令值(Adas)对应的转向量求出转向马达35的转向转矩指令值。
当然，也可以将与方向盘12的旋转角(反作用力马达的旋转角)对应的转向马达35的转向转矩指令值和与外部转向指令值(Adas)对应的转向马达35的转向转矩指令值相加，作为转向马达35的最终转向转矩指令值。
在此，在步骤S16的运算中未反映转向比，但在通过外部转向指令值(Adas)执行紧急避让动作的情况下，无论如何优选执行转向轮10的转向控制，因此，在步骤S16中不使用转向比而执行快速的运算。另外，在时间上有富余的情况下，也可以根据需要考虑转向比。若驱动转向马达35而执行紧急避让动作，则转移到步骤S17。
《步骤S17》在步骤S17中，在通过转向马达35的驱动执行了转向轮10的转向的状态下，由齿条位置传感器22检测该转向轮10的转向量。接着，判断转向操纵轴17的齿条位置(Rp)的变化率是否大于规定的变化值。
若变化率比规定变化率大，则意味着转向轮10被较大地转向，若变化率比规定变化率小，则意味着转向轮10的转向被减速或者停止。当变化率大于规定变化率时，转移到步骤S18，当变化率小于规定变化率时，转移到步骤S20。
《步骤S18》在步骤S18中，对检测到的齿条位置(Rp)乘以规定的衰减系数(衰减增益)，以齿条位置(Rp)的变化恰好少的方式求出衰减齿条位置(Rs)。这是为了抑制在转向轮10被较大地转向时，方向盘12与此对应地被较大地旋转，而特意减小齿条位置(Rp)的变化。
在此，对齿条位置(Rp)乘以衰减系数，但除此以外，也可以从实际的齿条位置(Rp)减去与外部转向指令值(Adas)对应的齿条位置(转向量换算)，进而，也可以减去规定的固定齿条位置。当求出衰减齿条位置(Rs)时，转移到步骤S19。
《步骤S19》在步骤S19中，使用反作用力马达旋转角(θm)、衰减齿条位置(Rs)以及车速(Vs)等执行规定的运算来求出反作用力马达18的反作用力转矩指令值。
反作用力马达旋转角(θm)表示基本反作用力，反作用力马达旋转角(θm)和基本反作用力存储于表格(检索映射的一种)，读出与反作用力马达旋转角(θm)对应的基本反作用力。
另外，衰减齿条位置(Rs)表示来自路面的修正反作用力，齿条位置(Rp)和修正反作用力存储于表格(检索映射的一种)，读出与衰减齿条位置(Rs)对应的修正反作用力。另外，这些表格与车速(Vs)对应地设置有多个，构成为使用根据车速(Vs)选择的表格。
在此，在步骤S19的运算中也未反映转向比，但配合步骤S16不使用转向比而执行快速的运算。另外，通过步骤S17的处理，方向盘12旋转角与转向轮10的转向角的关系被破坏，因此，不反映转向比。
接着，生成将基本反作用力与修正反作用力相加而得到的最终的反作用力转矩指令值来驱动反作用力马达18。当步骤S19结束时，退出到返回而等待下一个起动定时。
根据以上的步骤S16～步骤S19，在为了车辆的紧急避让动作而急剧地对转向轮10进行转向时，不与该转向轮10的动作相配合地控制反作用力马达18，不将基于外部转向指令值(Adas)的转向轮10的变化反映到反作用力马达18的控制中，由此，能够抑制方向盘12的急剧的旋转。
接着，对通过基于来自自动转向系统27的外部转向指令值(Adas)的动作对转向轮10进行转向并执行步骤S18、S19后的控制流程进行说明。
《步骤S20》当在步骤S17中判断为齿条位置(Rp)的变化率小于规定变化率，并判断为转向轮10的转向减速或者停止时，执行步骤20。另外，此时的反作用力马达18的旋转角和转向马达35的旋转角通过步骤S19的处理而与设定转向比(SRset)不同的可能性大。
因此，在步骤S20中，判断由根据当前时刻的齿条位置(Rp)求出的转向马达35的旋转角和反作用力马达18的旋转角确定的实际的实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之差是否比规定值大，判断两者是否产生“偏差”。
而且，若判断为实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之差小于规定值，则退出到返回而等待下一个起动定时。另一方面，若实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之差大于规定值，则判断为产生“偏差”而转移到步骤S21。
《步骤S21》在步骤S21中，根据实际的反作用力马达18的旋转角(＝方向盘的旋转角)、实际的转向马达的旋转角(转向轮的转向角)、车速(Vs)来设定修正转向比(SRcor)。该修正转向比(SRcor)可以是当前时刻的实际转向比(SRact)，也可以是接近该实际转向比(SRact)的设定转向比(SRset)。在本实施方式中，设定接近实际转向比(SRact)的设定转向比(SRset)。另外，检测到的车速(Vs)用于从表格中检索修正转向比(SRcor)。
虽然反复进行，但该修正转向比(SRcor)用于至少在方向盘12返回到中立位置时消除方向盘12的旋转位置与转向轮10的转向角的“偏差”。当求出修正转向比(SRcor)时，转移到步骤S22。
《步骤S22》在步骤S11中，在对方向盘12进行转向操作而返回到中立位置时，为了使修正转向比(SRcor)反映于转向马达35和反作用力马达18的动作，而利用修正标志。因此，在步骤S22中，若设定修正转向比(SRcor)，则修正标志被设定为“1”。若修正标志被设置，则退出到返回而等待下一个起动定时。
接着，对在根据外部转向指令值(Adas)使转向轮10转向之后，由驾驶员操作方向盘12而使方向盘12返回到中立位置的情况下的控制流程进行说明。
《步骤S23》在之前已说明的步骤S11中，在步骤S22中修正标志被设定为“1”，因此，判断为在根据外部转向指令值(Adas)使转向轮10较大地转向之后，转向比被变更为修正转向比(SRcor)。
接着，在步骤S23中，判断是否从自动转向系统27输入了再次的外部转向指令值(Adas)。若输入外部转向指令值(Adas)，则再次执行步骤S16以后的控制处理。另一方面，若判断为没有外部转向指令值(Adas)的输入，则转移到步骤S24。
《步骤S24》由于在当前时刻方向盘12处于返回中立位置的过程，因此，需要对基于外部转向指令值(Adas)的转向轮10的转向角与在步骤S18～步骤S19中设定的方向盘12的旋转角的不匹配进行修正。否则，在方向盘12返回到中立位置时，会产生转向轮10无法完全返回到中立位置的现象。
因此，在步骤S24中，基于修正转向比(SRcor)，求出转向马达35的旋转角(转向量)。例如，相对于与方向盘12一体的反作用力马达18的反作用力马达旋转角(θm)，以成为修正转向比(SRcor)的方式运算转向马达35的旋转角(转向量)。该运算可以通过算术运算来进行，另外也可以通过映射检索运算来进行。接着，基于运算出的转向量生成转向马达35的转向转矩指令值来驱动转向马达35。
接着，在进行步骤S24的处理的同时，或者在进行步骤S24的处理之后执行步骤25。
《步骤S25》在步骤S25中，根据反作用力马达18的转向反作用力(反作用力转矩)生成反作用力转矩指令值来驱动反作用力马达18。转向反作用力使用反作用力马达旋转角(θm)、齿条位置(Rp)、车速(Vs)、修正转向比(SRcor)等执行规定的运算而求出。
反作用力马达旋转角(θm)表示基本反作用力，读出与存储在表格中的反作用力马达旋转角(θm)对应的基本反作用力。另外，齿条位置(Rp)表示来自路面的修正反作用力，读出与存储在表格中的齿条位置(Rp)对应的修正反作用力。另外，这些表格与车速(Vs)对应地设置有多个，构成为使用根据车速(Vs)选择的表格。
接着，在基本反作用力与修正反作用力相加而得到的反作用力中反映修正转向比(SRcor)而生成最终的反作用力转矩指令值并驱动反作用力马达18。当步骤S25结束时，退出到返回而等待下一个起动定时。
这样，作为转向轮10与方向盘12的联动关系的实际转向比(SRact)由设定转向比(SRset)控制。但是，由于紧急避让动作，有可能在实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之间产生“偏差”。但是，在本实施方式中，通过修正转向比(SRcor)来修正该“偏差”，由此，提高驾驶员的转向操作与转向轮10的联动关系的匹配性，使方向盘12的旋转角与转向轮10的转向角的关系一致而抑制驾驶员感到不协调感。
实施例2
接着，对以图6所示的基本的控制流程为基础的第二实施方式进行说明。该第二实施方式在由驾驶员对方向盘进行转向操作而转向轮10到达中立位置时，基于实际转向比(SRact)和设定转向比(SRset)，以实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之间的偏差减少的方式对反作用力转矩指令值进行修正，该实际转向比(SRact)基于反作用力马达旋转角(θm)、齿条位置(Rp)而求出。以下，基于图7对其控制流程进行说明。
《步骤S24》、《步骤S25》步骤S24以及步骤S25与图6所示的控制步骤相同，因此省略说明。当驾驶员对方向盘12进行转向操作时，执行该步骤S24以及步骤S25的情况如上所述。当执行这些控制步骤时，转移到步骤S26。
《步骤S26》在步骤S26中，判断转向轮10是否到达中立位置(直行状态)。如果未到达中立位置，则返回到步骤S24，重复同样的动作。另一方面，如果到达中立位置，则转移到步骤S27。
在此，转向轮10的中立位置是指转向轮10未被向左右的任一侧转向，转向轮10处于车辆成为直行状态的位置。另外，中立位置不仅包括完全的中立位置，只要是实质的中立位置，也包括转向轮被向左右稍微转向的范围。
《步骤S27》当转向轮10到达中立位置(直行状态)时，需要使方向盘12的旋转角和转向轮10的转向角返回到设定转向比(SRset)。
因此，在步骤S27中，基于由齿条位置(Rp)、反作用力马达旋转角(θm)决定的实际转向比(SRact)和设定转向(SRset)，以实际转向比(SRact)与设定转向(SRset)的“偏差”减少的方式对反作用力马达18的转矩指令值进行修正。在该情况下，以接近设定转向(SRset)的方式修正反作用力马达18的转矩指令值。
在此，在转向轮10处于中立位置且车辆处于直行中，并且方向盘12从中立位置偏移时，若与方向盘12的位置相应地使转向轮10转向，则车辆开始转弯，有可能在驾驶员的转向操作的意图与车辆的动作之间产生偏差。
此时，通过调整方向盘12侧而不是转向轮10侧的旋转位置，能够进行符合驾驶员的意图的行驶动作。
另外，在减少“偏差”的情况下，如果不是阶段性地变更实现设定转向(SRset)的反作用力转矩指令值，而是优选按照时间的函数逐渐变更，则能够进一步减少驾驶员对方向盘12的操作不协调感。
实施例3
接着，对以图6所示的基本的控制流程为基础的第三实施方式进行说明。该第三实施方式在由驾驶员对方向盘进行转向操作而转向轮10到达中立位置时，基于实际转向比(SRact)和设定转向比(SRset)，以实际转向比与设定转向比之间的偏差减少的方式对转向转矩指令值进行修正，该实际转向比(SRact)基于反作用力马达旋转角(θm)、齿条位置(Rp)而求出。以下，基于图8对其控制流程进行说明。
《步骤S24》、《步骤S25》、《步骤S26》步骤S24、步骤S25以及步骤S26与图7所示的控制步骤相同，因此省略说明。当驾驶员对方向盘12进行转向操作时，执行该步骤S24、步骤S25以及步骤S26的情况如上所述。当执行这些控制步骤时，转移到步骤S28。
《步骤S28》当转向轮10到达中立位置(直行状态)时，需要使方向盘12的旋转角和转向轮10的转向角返回到设定转向比(SRset)。
因此，在步骤S28中，基于由齿条位置(Rp)、反作用力马达旋转角(θm)决定的实际转向比(SRact)和设定转向(SRset)，以实际转向比(SRact)与设定转向(SRset)的“偏差”减少的方式对转向马达35的转矩指令值进行修正。在该情况下，以接近设定转向(SRset)的方式修正转向马达35的转矩指令值。
在此，在转向轮10处于中立位置且车辆处于直行中，并且方向盘12从中立位置偏移时，有可能在驾驶员的转向操作与车辆的动作之间产生偏差。此时，通过调整转向轮10侧的转向角，能够进行符合驾驶员的意图的行驶动作。即，与驾驶员操作的方向盘12的操作相应地控制转向轮10。
另外，在该情况下，在减少“偏差”的情况下，如果不是阶段性地变更实现设定转向(SRset)的转向转矩指令值，而是优选按照时间的函数逐渐变更，则也能够进一步减少驾驶员对方向盘12的操作不协调感。
实施例4
接着，对以图8所示的控制流程为基础的第四实施方式进行说明。该第四实施方式是第三实施方式的变形例，是方向盘12的旋转方向与基于外部转向指令值(Adas)的转向轮10的转向方向不同的相反相位的情况下的例子。在该例子中，成为不对反作用力马达18施加反作用力转矩指令值的控制。以下，基于图9对其控制流程进行说明。
《步骤S29》在步骤S29中，执行反作用力马达18的旋转方向与转向轮10的转向方向是相同方向还是相反方向的判断。进行这样的判断是因为设想来自自动转向系统27的外部转向指令值(Adas)与方向盘12的旋转方向不同的情况。
在步骤29中，若判断为反作用力马达的旋转方向与转向轮10的转向方向为相同方向，则转移到步骤S24，若判断为反作用力马达的旋转方向与转向轮10的转向方向为相反方向，则转移到步骤S30。
《步骤S24》、《步骤S25》步骤S24、步骤25与图8所示的控制步骤相同，因此省略说明。
《步骤S26》、《步骤S28》步骤S26、步骤28也与图8所示的控制步骤相同，因此省略说明。
《步骤S30》在步骤S30中，基于修正转向比(SRcor)，求出转向马达35的旋转角(转向量)。例如，相对于与方向盘12一体的反作用力马达18的旋转角，以成为修正转向比(SRcor)的方式运算转向马达35的旋转角(转向量)。接着，基于运算出的转向量生成转向马达35的转向转矩指令值来驱动转向马达35。这是与步骤S24相同的处理。当该处理结束时，转移到步骤S31。
《步骤S31》在步骤S26中，判断转向轮10是否到达中立位置(直行状态)。如果未到达中立位置，则返回到步骤S31，重复同样的动作。另一方面，如果到达中立位置，则转移到步骤S32。
《步骤S32》当转向轮10到达中立位置(直行状态)时，需要使方向盘12的旋转角和转向轮10的转向角返回到设定转向比(SRset)。
因此，在步骤S32中，基于由齿条位置(Rp)、反作用力马达旋转角(θm)决定的实际转向比(SRact)和设定转向(SRset)，以实际转向比(SRact)与设定转向(SRset)的“偏差”减少的方式对转向马达35的转矩指令值进行修正。
在方向盘12的旋转方向与转向轮10的转向方向成为反向的相反相位时，若以与转向轮10的转向角一致的方式调整方向盘12的位置，则方向盘12跨过中立位置而旋转至相反侧，因此，驾驶员的转向不协调感变大。
因此，如本变形例那样，在相反相位时，通过利用转向马达35调整转向轮12侧的转向角，能够抑制驾驶员的转向不协调感。
另外，在本实施方式中，是图8的实施方式的变形例，但也可以是图7的实施方式的变形例。在该情况下，将图9的判定为“否”后的控制步骤替换为图7的控制步骤。在该情况下，在转向轮10和方向盘12的动作方向为相同方向时，通过调整反作用力马达18的反作用力转矩指令值，使方向盘12的旋转角与转向轮10的转向角一致，在转向轮10和方向盘12的动作方向为相反方向时，通过调整转向马达35的转向转矩指令值，能够使转向轮10的转向角与方向盘12的旋转角一致。
因此，通过选择适合于车辆的行驶状况的调整方法，能够抑制违反驾驶员的转向操作的意图的行驶动作的产生、转向操作感的恶化。另外，作为对车辆的行驶状况进行判断的参数，能够考虑车辆速度、转向操作量、齿条位置、转向操作轴的转向操作方向、转向轮的转向方向、转向操作轴的转向方向与转向轮的转向方向的关系(相同方向或者相反方向)等。
实施例5
接着，对以图6所示的控制流程为基础的第五实施方式进行说明。该第五实施方式的特征在于，在方向盘12的旋转方向与转向轮10的转向方向为相同朝向的同相位的情况下，使转向比从修正转向比(SRcor)返回到设定转向比(SRset)。以下，基于图10对其控制流程进行说明。
《步骤S20》、《步骤S21》步骤S20、步骤21与图6所示的控制步骤相同，因此省略说明。
《步骤S33》在步骤S33中，执行反作用力马达18的旋转方向与转向轮10的转向方向是相同方向还是相反方向的判断。在步骤33中，若判断为反作用力马达的旋转方向与转向轮10的转向方向为相同方向，则转移到步骤S34，若判断为反作用力马达的旋转方向与转向轮10的转向方向为相反方向，则转移到步骤S22，将修正标志设定为“1”。
《步骤S34》在步骤S34中，执行将在步骤S21中设定的修正转向比(SRcor)替换为基于车速(Vs)的设定转向比(SRset)的处理。若转向比被替换为设定转向比(SRset)，则转移到步骤S22，将修正标志设定为“1”。
因此，接下来的下一个起动定时的步骤S24以及步骤S25的转向马达35的转矩指令值、以及反作用力马达18的转矩指令值反映在步骤S34中替换后的设定转向比(SRset)。
这样，在本实施方式中，构成为，在伴随着实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之间的偏差的产生而从设定转向比(SRset)修正为修正转向比(SRcor)时，在方向盘12的转向操作方向与转向轮10的转向方向为相同朝向的情况下，使设定转向比从修正转向比(SRcor)返回到设定转向比(SRset)。
例如，因执行车辆的紧急避让动作而变更的修正转向比(SRcor)有可能不是适合于本来的行驶状况的设定转向比。因此，通过使转向比从修正转向比(SRcor)返回到设定转向比(SRset)，能够以适合于行驶状况的转向比进行转向控制。
这样，若再次变更转向比，则有可能产生驾驶员的转向不协调感，但在方向盘12的转向操作方向与转向轮10的转向方向为相同朝向时，以使转向比返回到设定转向比(SRset)的方式进行变更。因此，即便为了变更设定转向比而调整方向盘12以及/或者转向轮12，也能够抑制驾驶员的转向不协调感。
实施例6
接着，对以图6所示的控制流程为基础的第六实施方式进行说明。该第六实施方式的特征在于，在作为自动转向控制而执行车道保持控制的情况下，不使反作用力马达18反映外部转向指令值(Adas)。以下，基于图11对其控制流程进行说明。
《步骤S35》在步骤S35中，根据外部转向系统27的控制信息，判断在当前时刻是否正在执行车道保持控制。若判断为正在执行车道保持控制，则转移到步骤S36，若判断为未执行车道保持控制，则转移到步骤S16。《步骤S16》～《步骤S19》《步骤S16》～《步骤S19》与图6所示的控制步骤相同，因此省略说明。
《步骤S36》若在步骤S35中判断为正在执行车道保持控制，则在步骤S36中，通过车道保持控制输入外部转向指令值(Adas)，因此，执行该车道保持控制所需的转向动作。该转向动作与方向盘12的转向动作无关地执行，在该情况下，基于与外部转向指令值(Adas)对应的转向量求出转向马达35的转向转矩指令值。
当然，在该情况下，当然也可以将与方向盘12的旋转角(反作用力马达旋转角)对应的转向马达35的转向转矩指令值和与外部转向指令值(Adas)对应的转向马达35的转向转矩指令值相加，作为转向马达35的最终转向转矩指令值。若对转向马达35进行驱动来执行车道保持控制，则转移到步骤S37。
《步骤S37》在步骤S37中，根据反作用力马达18的转向反作用力(反作用力转矩)生成反作用力转矩指令值来驱动反作用力马达18。反作用力转矩使用反作用力马达旋转角(θm)、齿条位置(Rp)、车速(Vs)等执行规定的运算而求出。
在此，反作用力马达旋转角(θm)也表示基本反作用力，旋转角和基本反作用力存储于表格，读出与旋转角对应的基本反作用力。另外，齿条位置(Rp)表示来自路面的修正反作用力，齿条位置(Rp)和修正反作用力存储于表格，读出与齿条位置(Rp)对应的修正反作用力。另外，这些表格与车速(Vs)对应地设置有多个，构成为使用根据车速(Vs)选择的表格。
在此，在步骤S19中，对齿条位置(Rp)乘以衰减系数，或者减去外部转向指令值(Adas)，使齿条位置(Rp)衰减，但在本实施方式的步骤S37中，不乘以衰减系数，或者不减去外部转向指令值(Adas)，直接使用齿条位置(Rp)。
接着，在基本反作用力与修正反作用力相加而得到的反作用力中反映设定转向比(SRset)而生成最终的反作用力转矩指令值并驱动反作用力马达18。当步骤S15结束时，退出到返回而等待下一个起动定时。
这样，在本实施方式中，构成为，若接收到用于进行车道保持控制以使车辆不脱离行驶车道的外部转向指令值(Adas)，则至少基于齿条位置(Rp)来生成反作用力转矩指令值。
在车道保持控制中，车辆进行沿着车线的缓慢的转向，因此，在生成反作用力转矩指令值时，减去基于衰减系数、外部转向指令值(Adas)的齿条位置(Rp)的变化量的必要性低。因此，实际转向比(SRact)与设定转向比(SRset)之间的“偏差”变少，提高驾驶员的转向操作与转向轮10的联动关系的匹配性而抑制驾驶员感到不协调感。
另外，本发明并不限于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明，但并不限定于必须具备已说明的全部结构。另外，可以将某实施方式的结构的一部分替换为其他实施方式的结构，另外，也可以在某实施方式的结构上增加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、替换。
本申请要求2019年10月3日提出的日本专利申请第2019-182855号的优先权。包括2019年10月3日提出的日本专利申请第2019-182855号的说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部公开内容通过参照而作为整体被引入本申请中。
附图标记说明
10 转向轮、12 方向盘、13 转向轴、14 反作用力马达旋转角传感器(转向操作量传感器)、15 反作用力马达电流传感器、17 转向操纵轴、18 反作用力用电动马达、19 控制装置、22 齿条位置传感器(转向量传感器)、27 自动转向系统、35 转向用电动马达、62 转向比生成部、63 转向比修正部、65 转向比调整方法选择部、66 转向指令值生成部、67 反作用力指令值生成部。

Claims (9)

1.一种转向控制装置，其特征在于，
该转向控制装置具备：
转向操作轴，所述转向操作轴伴随着方向盘的旋转而旋转，与转向轮机械地分离；
反作用力致动器，所述反作用力致动器对所述转向操作轴施加转向反作用力；
转向致动器，所述转向致动器产生使所述转向轮转向的转向力；
转向部件，所述转向部件将所述转向致动器的转向力传递到所述转向轮，使所述转向轮转向；
转向操作量传感器，所述转向操作量传感器检测所述转向操作轴的转向操作量，并输出与所述转向操作量相关的信号即转向操作量信号；
转向量传感器，所述转向量传感器检测所述转向轮的转向状态，并输出与所述转向状态相关的信号即转向量信号；以及
控制装置，所述控制装置至少基于所述转向操作量传感器和所述转向量传感器的检测信号，对所述反作用力致动器和所述转向致动器进行驱动、控制，
所述控制装置至少具备外部转向指令值接收部、设定转向比生成部、转向指令值生成部、反作用力指令值生成部以及设定转向比修正部，
所述外部转向指令值接收部接收根据车辆的驾驶状况而生成的外部转向指令值，
所述设定转向比生成部基于车辆速度，生成所述转向量的变化量相对于所述转向操作量的变化量之比即设定转向比，
所述转向指令值生成部生成所述外部转向指令值、基于所述转向操作量的基本转向指令值、以及基于所述设定转向比对所述转向致动器进行驱动、控制的转向指令值，
所述反作用力指令值生成部基于从对实际的所述转向量乘以规定的衰减系数而求出的衰减转向量、或者从实际的所述转向量减去与所述外部转向指令值对应的所述转向量的变化量的一部分、或者与所述外部转向指令值对应的所述转向量的变化量的全部而求出的衰减转向量，生成对所述反作用力致动器进行驱动、控制的反作用力指令值，
所述设定转向比修正部在所述反作用力指令值生成部生成所述反作用力指令值时，在根据所述转向指令值和所述反作用力指令值求出的实际转向比与所述设定转向比之间产生了偏差时，基于所述实际转向比将所述设定转向比修正为修正转向比，以减少该偏差。
2.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
所述反作用力指令值生成部在所述转向轮位于中立位置时，以使所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差减少的方式对所述反作用力指令值进行修正。
3.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
所述转向指令值生成部在所述转向轮位于中立位置时，以使所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差减少的方式对所述转向指令值进行修正。
4.如权利要求3所述的转向控制装置，其特征在于，
所述转向指令值生成部在所述转向操作轴的转向操作方向与所述转向轮的转向方向为反向的相反相位时，以使所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差减少的方式对所述转向指令值进行修正。
5.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
所述反作用力指令值生成部或所述转向指令值生成部以使所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差逐渐减少的方式对所述反作用力指令值或所述转向指令值进行修正。
6.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
所述控制装置还具备实际转向比调整方法选择部，
所述实际转向比调整方法选择部在使所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差减少时，根据车辆的行驶状况来选择对所述反作用力指令值和所述转向指令值中的哪一个进行修正。
7.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
伴随着所述转向操作轴的所述转向操作量与所述转向轮的所述转向量的关系即所述实际转向比与所述设定转向比之间的偏差的产生，在与所述实际转向比对应地将转向比从所述设定转向比修正为所述修正转向比时，在所述转向操作轴的转向操作方向与所述转向轮的转向方向为相同朝向的情况下，所述设定转向比修正部进行使转向比从所述修正转向比返回到所述设定转向比的处理。
8.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
在所述外部转向指令值接收部接收用于避免所述车辆与障碍物的碰撞的所述外部转向指令值时，所述设定转向比修正部将所述设定转向比修正为所述修正转向比，以减少在所述实际转向比与所述设定转向比之间产生的偏差。
9.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
在所述外部转向指令值接收部接收用于以使所述车辆不脱离行驶车道的方式进行车道保持控制的所述外部转向指令值时，所述反作用力指令值生成部基于所述转向量，生成所述反作用力指令值。
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