CN116209612A - 线控转向式转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的转向装置具有：转向输入装置，其具备反作用力致动器，该反作用力致动器向转向操作输入部件施加转向反作用力；控制装置，其具备：转向齿轮比可变部，其使转向齿轮比根据车速可变；反作用力致动器控制部，其根据转向操作输入部件的操作角速度控制反作用力致动器的输出量；反作用力致动器输出量可变部，其使反作用力致动器的输出量基于转向齿轮比可变。由此，能够适当地设定施加给转向操作输入部件的转向反作用力，稳定地抑制驾驶员的操作负荷。

Description

线控转向式转向装置

技术领域

本发明涉及一种线控转向式转向装置。

背景技术

专利文献1的车辆用转向装置基于车速V计算转向齿轮比G以及转舵角δ，进而根据与车速V以及转向角θ对应的转向反作用力成分T(V，θ)、摩擦成分Tf和与转向角速度θ′对应的转向反作用力成分T(θ′)之和来运算转向反作用力成分T(V，θ)，使转向反作用力成分T(V，θ)为车速V越大则值越小的特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-23145号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在线控转向式转向装置中，在可变地设定转向齿轮比，并且根据方向盘等转向操作输入部件的操作角速度[deg/s]可变地设定施加给转向操作输入部件的转向反作用力的情况下，存在根据转向齿轮比，转向反作用力的设定值过小或过大，驾驶员的操作负荷增大的可能。

本发明是鉴于以往的实际情况而作出的，其目的在于提供一种线控转向式转向装置，其能够适当地设定施加给转向操作输入部件的转向反作用力，稳定地抑制驾驶员的操作负荷。

用于解决课题的方案

根据本发明，在其一个方式中，一种安装于车辆的线控转向式转向装置，其具有：转向输入装置，其具备转向操作输入部件和反作用力致动器，该反作用力致动器向所述转向操作输入部件施加转向反作用力；控制装置，其具备：转向齿轮比可变部，其使所述车辆的轮胎的转向角相对于所述转向操作输入部件的操作角的比即转向齿轮比根据所述车辆的车速可变；反作用力致动器控制部，其根据所述转向操作输入部件的操作角速度控制所述反作用力致动器的输出量；反作用力致动器输出量可变部，其使与所述操作角速度对应的反作用力致动器的输出量基于所述转向齿轮比可变。

发明效果

根据本发明，即使转向齿轮比以及转向操作输入部件的操作角速度的条件不同，也能够适当地设定施加给转向操作输入部件的转向反作用力，稳定地抑制驾驶员的操作负荷。

附图说明

图1是线控转向式转向装置的系统结构图。

图2是转向控制装置的功能框图。

图3是例示车速V与转向齿轮比Kg之间的相关性的线图。

图4是表示反作用力扭矩计算部的第一实施方式的功能框图。

图5是表示操作角θ和转向反作用力扭矩Ts-θ之间的相关性的线图。

图6是表示车速V与第一增益G1之间的相关性的线图。

图7是表示操作角速度Δθ和转向反作用力扭矩Ts-Δθ之间的相关性的线图。

图8是表示转向齿轮比Kg与第二增益G2之间的相关性的线图。

图9是表示与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2根据转向齿轮比Kg而不同的线图。

图10是表示转向反作用力扭矩Ts的计算处理的顺序的流程图。

图11是表示操作角θ、操作角速度Δθ、转向反作用力扭矩Ts之间的相关性的时间图。

图12是表示反作用力扭矩计算部的第二实施方式的功能框图。

图13是表示转向齿轮比Kg与第二增益G2之间的相关性的基于操作方向(打方向盘/回方向盘)的切换的线图。

图14是表示反作用力扭矩计算部的第三实施方式的功能框图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的线控转向式转向装置的实施方式进行说明。

图1是表示安装在汽车等车辆100的线控转向式转向装置200的一个方式的系统结构图。图1的Fr表示车辆前方。

转向装置200是转舵的前轮101、102(换言之，前轮胎)与作为转向操作输入部件的方向盘310机械分离的转向系统。

而且，转向装置200具有具备方向盘310的转向输入装置300、转向致动器装置400和转向控制装置500。

转向输入装置300具有方向盘310、转向轴320、反作用力致动器330和操作角传感器340。

转向轴320伴随着方向盘310的旋转而旋转，但与前轮101、102机械分离。

反作用力致动器330是使用电机等对转向轴320施加转向反作用力的装置，除了电机之外，还具备扭矩阻尼器、操作角限制机构和减速器等。

转向装置200具备上述反作用力致动器330，由此，根据由车辆100的驾驶员对方向盘310进行转向操作而产生的操作扭矩与反作用力致动器330产生的转向反作用力扭矩的差分来转动方向盘310。

操作角传感器340是检测转向轴320的旋转角度、换言之是检测方向盘310的操作角θ的传感器。

操作角传感器340例如在方向盘310为中立位置时检测为操作角θ为零，用正表示右方向的操作角θ，用负表示左方向的操作角θ。

但是，在本申请中，设为操作角θ的增大包括向右方向的操作角θ的增大和向左方向的操作角θ的增大这两者。

转向致动器装置400具有电机等转向致动器410、通过转向致动器使前轮101、102转舵的转舵机构420、根据转向致动器410的位置检测前轮101、102的转向角δ(换言之，前轮胎的偏转角)的转向角传感器430。

转向控制装置500是以包括MPU(Microprocessor Unit：微处理单元)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)的微型计算机510为主体的电子控制装置，基于从外部获取的各种信号进行运算处理，输出反作用力致动器330的控制信号以及转向致动器410的控制信号。

另外，车辆100具备检测车轮101-104各自的旋转速度即车轮速度的车轮速度传感器621-624。

转向控制装置500分别获取操作角传感器340、转向角传感器430、车轮速度传感器621-624输出的检测信号。

而且，转向控制装置500基于方向盘310的操作角θ的检测值以及转向齿轮比Kg的设定值计算目标转向角δtg，计算向转向致动器410输出的控制信号，该控制信号使前轮101、102的转向角δ接近目标转向角δtg。

需要说明的是，转向齿轮比Kg是定义为“转向齿轮比Kg＝方向盘310的操作角θ/前轮101、102的转向角δ”的值，是在线控转向式转向装置200中能够任意设定的值。

在此，转向齿轮比Kg越小时，相对于方向盘310的操作角θ的前轮101、102的转向角δ越大，通过稍微转动方向盘310，前轮101、102的偏转角就较大地变化。

另一方面，转向齿轮比Kg越大时，相对于方向盘310的操作角θ的前轮101、102的转向角δ越小，如果不使方向盘310转动得较大，则前轮101、102的偏转角不会变化。

以下，详细地说明转向控制装置500进行的、转向齿轮比Kg以及转向反作用力扭矩Ts(换言之，反作用力致动器330的输出量)的设定处理。

图2是表示转向控制装置500(详细而言，是微型计算机510)的一个实施方式的功能框图。

转向控制装置500具备作为操作角获取部520、车速获取部530、转向齿轮比计算部540和反作用力扭矩计算部550的功能。

操作角获取部520读入操作角传感器340输出的信号，并获取方向盘310的操作角θ[deg]的信息。

需要说明的是，操作角θ是带符号的数据，通过符号表示方向盘310从中立位置向右方向操作还是向左方向操作。

另外，车速获取部530读入车轮速度传感器621-624输出的信号，获取车辆100的车速V[km/h]的信息。

需要说明的是，车速获取部530能够读入根据车辆100的驱动轴的旋转速度等检测车速V的车速传感器的输出，并获取车速V的信息。

转向齿轮比计算部540从车速获取部530读入车速V的信息，使转向齿轮比Kg的设定值根据车速V的信息可变。

即，转向齿轮比计算部540作为转向齿轮比可变部发挥功能。

图3是例示车速V与转向齿轮比Kg之间的相关性的一个方式的线图。

转向齿轮比计算部540在车速V为车速V2到车速V3(V2＜V3)的速度区域中，将转向齿轮比Kg保持在最小值Kgmin。

而且，转向齿轮比计算部540在车速V为车速V3到车速V4(V3＜V4)的速度区域中，使转向齿轮比Kg随着车速V的增加而按比例增大，在车速V为车速V4以上的速度区域中，将转向齿轮比Kg保持在最大值Kgmax。

另外，转向齿轮比计算部540在车速V为车速V1到车速V2(V1＜V2)的速度区域中，使转向齿轮比Kg随着车速V的降低而按比例增大，在车速V为车速V1以下的速度区域中，将转向齿轮比Kg保持在中间值Kgmid(Kgmin＜Kgmid＜Kgmax)。

即，在图3所示的例子中，在车速V2以上的速度区域中，车速V越小时，使转向齿轮比Kg越减少。

在车辆100转弯的情况下，由于在低速转弯中转弯半径较小的情况较多，因此需要较大的转向角δ，与此相对，由于在高速转弯中转弯半径较大的情况较多，因此通常不需要较大的转向角δ。

因此，如果转向齿轮比Kg与车速V无关而恒定，则在低速转弯中，驾驶员对方向盘310的换手频繁发生，驾驶员的操作负荷变大，在高速转弯中，由于车辆100的方向相对于方向盘310的操作过于敏感地变化，因此操控稳定性恶化。

因此，对于转向齿轮比计算部540来说，基本上通过在车速V越小时使转向齿轮比Kg越小，而在低速区域中减轻驾驶员的操作负荷，并且确保高速区域中的操控稳定性。

需要说明的是，图3中的车速V1-V4例如可以设为车速V1＝5km/h、车速V2＝10km/h、车速V3＝20km/h、车速V4＝60km/h。

然而，车速V与转向齿轮比Kg之间的相关性不限于图3所示的相关性。

例如，转向齿轮比计算部540相对于车速V的增大变化不减小转向齿轮比Kg，而是相对于车速V的增大变化保持或增大转向齿轮比Kg，可以在车速V为零时将转向齿轮比Kg设为最小值，车速V越高，使转向齿轮比Kg越大。

反作用力扭矩计算部550读入由车速获取部530获取的车速V、由操作角获取部520获取的方向盘310的操作角θ、以及转向齿轮比计算部540计算出的转向齿轮比Kg的信息。

而且，反作用力扭矩计算部550基于车速V、操作角θ、根据操作角θ计算出的操作角速度Δθ[deg/s[以及转向齿轮比Kg，求出转向反作用力扭矩Ts[Nm](换言之，反作用力致动器330的输出量)的指令值。

需要说明的是，反作用力扭矩计算部550以带符号的方式运算转向反作用力扭矩Ts，并根据符号来指示转向反作用力扭矩Ts的方向。

另外，如后面详细说明那样，反作用力扭矩计算部550具备作为根据方向盘310的操作角速度Δθ来控制转向反作用力扭矩Ts的反作用力致动器控制部的功能、以及作为基于转向齿轮比Kg使与操作角速度Δθ对应的转向反作用力扭矩Ts可变的反作用力扭矩输出量可变部的功能。

[第一实施方式]

图4是表示反作用力扭矩计算部550的第一实施方式的功能框图。

图4所示的反作用力扭矩计算部550具有第一反作用力扭矩计算部551、操作角速度计算部552、第二反作用力扭矩计算部553、加法运算部554。

第一反作用力扭矩计算部551基于操作角θ以及车速V来计算第一转向反作用力扭矩Ts1。

详细而言，第一反作用力扭矩计算部551基于操作角θ来计算转向反作用力扭矩Ts-θ，另外，基于车速V来计算第一增益G1。之后，第一反作用力扭矩计算部551对转向反作用力扭矩Ts-θ乘以第一增益G1来计算第一扭向反作用力扭矩Ts1(Ts1＝Ts-θ·G1)。

图5是表示操作角θ和转向反作用力扭矩Ts-θ之间的相关性的一个方式的线图。

第一反作用力扭矩计算部551在操作角θ为零且方向盘310为中立位置时将转向反作用力扭矩Ts-θ设定为零。

而且，第一反作用力扭矩计算部551与操作角θ的绝对值的增大对应地使转向反作用力扭矩Ts-θ的绝对值逐渐增大。

图6是表示车速V与第一增益G1之间的相关性的一个方式的线图。

第一反作用力扭矩计算部551将第一增益G1(G1＞0)设定为车速V越低则越大的值。

由此，第一反作用力扭矩计算部551将第一转向反作用力扭矩Ts1设定为方向盘310的操作角θ的绝对值越大则越大的值，进而，此时的车速V越低则越大的值。

操作角速度计算部552对操作角θ的数据进行时间微分来计算操作角速度Δθ[deg/s]。

详细而言，操作角速度计算部552求出操作角θ的最新值与操作角θ的规定时间前的值的差分，求出每单位时间的操作角θ的变化量即操作角速度Δθ。

第二反作用力扭矩计算部553基于操作角速度Δθ以及转向齿轮比Kg来计算第二转向反作用力扭矩Ts2。

详细而言，第二反作用力扭矩计算部553基于操作角速度Δθ来计算转向反作用力扭矩Ts-Δθ，另外，基于转向齿轮比Kg来计算第二增益G12。之后，第二反作用力扭矩计算部553对转向反作用力扭矩Ts-Δθ乘以第二增益G2来计算第二扭向反作用力扭矩Ts1(Ts2＝Ts-Δθ·G2)。

在此，计算基于操作角速度Δθ的转向反作用力扭矩Ts-Δθ的第二反作用力扭矩计算部553的功能相当于根据方向盘310的操作角速度Δθ来控制转向反作用力扭矩Ts的反作用力致动器控制部的功能。

另外，利用基于转向齿轮比Kg求出的第二增益G2来校正第二转向反作用力扭矩Ts2的第二反作用力扭矩计算部553的功能相当于使与操作角速度Δθ对应的转向反作用力扭矩Ts-Δθ基于转向齿轮比Kg可变的反作用力致动器输出量可变部的功能。

而且，加法运算部554从第一反作用力扭矩计算部551读入第一转向反作用力扭矩Ts1，进而，从第二反作用力扭矩计算部553读入第二转向反作用力扭矩Ts2，将第一转向反作用力扭矩Ts1与第二转向反作用力扭矩Ts2的加法运算值作为最终的转向反作用力扭矩Ts(Ts＝Ts1+Ts2)的指令值而求出。

即，反作用力扭矩计算部550通过与操作角θ对应的第一转向反作用力扭矩Ts1和与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2来决定转向反作用力扭矩Ts，根据车速V来修正与操作角θ对应的第一转向反作用力扭矩Ts1，根据转向齿轮比Kg来修正与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2。

以下，对第二反作用力扭矩计算部553进行的第二转向反作用力扭矩Ts2的计算处理进行详细说明。

图7是表示操作角速度Δθ和转向反作用力扭矩Ts-Δθ之间的相关性的一个方式的线图。

当操作角速度Δθ为零且方向盘310的操作角θ没有变化时，换言之，当操作角θ保持为恒定时，第二反作用力扭矩计算部553将转向反作用力扭矩Ts-Δθ设定为零。

而且，第二反作用力扭矩计算部553与操作角速度Δθ的绝对值的增加对应地增大转向反作用力扭矩Ts-Δθ的绝对值，当转动方向盘310的速度越快时，使施加给方向盘310的转向反作用力扭矩越增大。

图8是表示转向齿轮比Kg与第二增益G2之间的相关性的一个方式的线图。

第二反作用力扭矩计算部553将第二增益G2设定为当转向齿轮比Kg越小时越大的值。

在此，转向齿轮比Kg越小时，转向角δ与操作角θ之比越大，通过稍微转动方向盘310，前轮101、102的偏转角就较大地变化。

因此，第二反作用力扭矩计算部553将第二增益G2设定为当相对于操作角θ的转向角δ越大时则越大的值。

进而，第二反作用力扭矩计算部553当转向齿轮比Kg小于规定值Kgth时，将第二增益G2设定为正值，当转向齿轮比Kg大于规定值Kgth时，将第二增益G2设定为负值，当转向齿轮比Kg为规定值Kgth时，将第二增益G2设定为零。

而且，第二反作用力扭矩计算部553与转向齿轮比Kg与规定值Kgth之间的偏差的绝对值的增大对应而使第二增益G2的绝对值增大。

图9是表示通过将转向反作用力扭矩Ts-Δθ与第二增益G2相乘而得到的第二转向反作用力扭矩Ts2与转向齿轮比Kg之间的相关性的线图。

当转向齿轮比Kg小于规定值Kgth时，由于第二增益G2为正，因此第二转向反作用力扭矩Ts2以与转向反作用力扭矩Ts-Δθ的符号相同的符号计算，为对第一转向反作用力扭矩Ts1进行增大校正的值。

而且，对于第二转向反作用力扭矩Ts2的绝对值来说，当操作角速度Δθ的绝对值越大时越大，且当转向齿轮比Kg越小时越大。

即，当转向齿轮比Kg小于规定值Kgth时，施加给方向盘310的转向反作用力扭矩(换言之，反作用力致动器330的输出量)当操作角速度Δθ越大时越大，且当转向齿轮比Kg越小时越大。

由此，当在转向齿轮比Kg被设定为较小值的低速区域中驾驶员突然操作方向盘310而操作角速度Δθ变大时，第二反作用力扭矩计算部553通过使第二转向反作用力扭矩Ts2增大来增加转向反作用力扭矩Ts，从而抑制方向盘310的过度打入。

另一方面，即使在转向齿轮比Kg被设定为较小值的低速区域，当驾驶员保持方向盘310而操作角速度Δθ变为零附近时，第二反作用力扭矩计算部553通过将转向反作用力扭矩Ts-Δθ设定为零附近来减小第二转向反作用力扭矩Ts2。

由此，减轻驾驶员保持方向盘310时的操作负荷，提高驾驶员的操作感。

另一方面，当转向齿轮比Kg大于规定值Kgth时，第二增益G2被设定为负，因此，第二转向反作用力扭矩Ts2的符号为使转向反作用力扭矩Ts-Δθ以及转向反作用力扭矩Ts-θ的符号反转的符号，第二转向反作用力扭矩Ts2为对第一转向反作用力扭矩Ts1进行减少校正的值。

而且，第二反作用力扭矩计算部553使第二转向反作用力扭矩Ts2的绝对值当操作角速度Δθ的绝对值越大时越大，且当转向齿轮比Kg越大时越大。

因此，当转向齿轮比Kg大于规定值Kgth时，当操作角速度Δθ越大时，符号反转的第二转向反作用力扭矩Ts2的绝对值越大，与操作角速度Δθ较小时相比，转向反作用力扭矩Ts变小。

即，第二反作用力扭矩计算部553当转向齿轮比Kg大于规定值Kgth时，使第二转向反作用力扭矩Ts2在操作角速度Δθ越大时越减少。

由此，即使在通常不需要较大的转向角δ的高速区域中，例如，当驾驶员为了躲避障碍物等而突然操作方向盘310的情况下(换言之，当需要大幅打方向盘310的情况下)，与操作角速度Δθ较小的情况相比，转向反作用力扭矩Ts变小。

因此，减轻驾驶员的操作负担，还提高了车辆100的操控性(障碍物的回避性能)。

另外，在通常不需要较大的转向角δ的高速区域中，当驾驶员保持方向盘310而操作角速度Δθ较小的情况下，与操作角速度Δθ较大时相比，转向反作用力扭矩Ts变大，能够抑制方向盘310的晃动。

需要说明的是，并不将用于计算第二转向反作用力扭矩Ts2的第二增益G2的特性限定为图8的特性，即不限于与转向齿轮比Kg的减小对应地从负值逐渐增加为正值的特性。

例如，第二反作用力扭矩计算部553能够使第二增益G2为G2＞0，且与转向齿轮比Kg的减小对应地逐渐增加。

图10是表示转向控制装置500(详细而言，反作用力扭矩计算部550)进行的转向反作用扭矩Ts的计算顺序的流程图。

转向控制装置500在步骤S801(第一反作用力扭矩计算部551)中，基于车速V以及操作角θ来计算第一转向反作用力扭矩Ts1。

接着，转向控制装置500在步骤S802(操作角速度计算部552)中，根据操作角θ计算操作角速度Δθ。

另外，转向控制装置500在接下来的步骤S803(第二反作用力扭矩计算部553)中，基于操作角速度Δθ以及转向齿轮比Kg来计算第二转向反作用力扭矩Ts2。

然后，转向控制装置500在步骤S804(加法运算部554)中，将第一转向反作用力扭矩Ts1和第二转向反作用力扭矩Ts2相加来求出转向反作用力扭矩Ts，将转向反作用力扭矩Ts的指令信号输出到反作用力致动器330。

图11是例示第二增益G2被设定为正值的低速区域中的操作角θ、操作角速度Δθ、转向反作用力扭矩Ts之间的相关性的时间图。

在图11中，实线表示转向齿轮比Kg为第一转向齿轮比Kg1时的转向反作用力扭矩Ts，虚线表示转向齿轮比Kg为大于第一转向齿轮比Kg1的第二转向齿轮比Kg2(Kg1＜Kg2)时的转向反作用力扭矩Ts。

如上所述，转向反作用力扭矩Ts是与操作角θ对应的第一转向反作用力扭矩Ts1和与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2的相加值。

而且，第一转向反作用力扭矩Ts1与操作角θ的绝对值的增大对应地增大。

另一方面，第二转向反作用力扭矩Ts2在操作角速度Δθ为零时(换言之，操作角θ为恒定时)设定为零，在操作角速度Δθ的绝对值越大时越大。

因此，在方向盘310为保持状态且操作角速度Δθ为零的时刻即t0至时刻t2之间、以及从时刻t3至时刻t4之间的操作角速度Δθ为零的状态下，转向反作用力扭矩Ts＝第一转向反作用力扭矩Ts1，设定为与操作角θ对应的转向反作用力扭矩Ts。

另外，在从时刻t1到时刻t3之间的操作角θ变化的状态下，第一转向反作用力扭矩Ts1与操作角θ的增大对应地增大变化，进而，由于操作角速度Δθ不为零，因此，操作角速度Δθ越大，第二转向反作用力扭矩Ts2被设定为越大，而设定为比第一转向反作用力扭矩Ts1大的转向反作用力扭矩Ts。

进而，当转向齿轮比Kg越小时，第二转向反作用力扭矩Ts2越大，因此，在时刻t1至时刻t3之间的操作角θ变化的状态下，当转向齿轮比Kg为第一转向齿轮比Kg1时的转向反作用力扭矩Ts大于当转向齿轮比Kg为第二转向齿轮比Kg2(Kg1＜Kg2)时的转向反作用力扭矩Ts。

由此，在驾驶员对方向盘310进行旋转操作的状态下且当转向齿轮比Kg较小时，与转向齿轮比Kg较大时相比，转向反作用力扭矩Ts变大。

这样，转向控制装置500在低速区域中，通过减小转向齿轮比Kg来抑制方向盘310的换手的频繁发生，另外，通过增大转向反作用力扭矩Ts来抑制在减小转向齿轮比Kg时的转向角δ过大的方向盘310的操作。

因此，转向控制装置500能够抑制由于车辆100的转弯半径变得过小导致的类似卷入(巻き込む)的车辆举动，驾驶员能够更适当地操控车辆100。

另外，反作用力扭矩计算部550例如当车辆100进入十字路口时，与车速V的降低对应地使转向齿轮比Kg减小，但与转向齿轮比Kg的减小变化并行地，相对于转向齿轮比Kg的减小，使与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2增大。

因此，即使在车辆100进入十字路口时转向齿轮比Kg减小，也能够抑制车辆100的转弯半径变得过小，提高车辆100在十字路口转弯时的追随性能。

进而，反作用力扭矩计算部550在车辆100转弯时，如果驾驶员从使方向盘310旋转的状态变为保持方向盘310的状态，则相对于自正扭矩的产生，减小转向反作用力扭矩Ts。

由此，能够减轻转弯状态下的驾驶员的操作负荷。

[第二实施方式]

图12是表示反作用力扭矩计算部550的第二实施方式的功能框图。

在第二实施方式中，反作用力扭矩计算部550与第一实施方式同样地，具有第一反作用力扭矩计算部551、操作角速度计算部552、第二反作用力扭矩计算部553、加法运算部554，还附加操作方向判断部555而构成。

操作方向判断部555读入操作角θ的信息以及操作角速度Δθ的信息，基于操作角θ以及操作角速度Δθ，判断方向盘310是否被向打方向盘(换言之，打入)和回方向盘中的某个方向操作，并输出表示操作方向的信号。

操作方向判断部555在操作角θ为正且操作角速度Δθ为正时判定为打方向盘，在操作角θ为负且操作角速度Δθ为负时判断为打方向盘。

另外，操作方向判断部555在操作角θ为正且操作角速度Δθ为负时判定为回方向盘，在操作角θ为负且操作角速度Δθ为正时判断为回方向盘。

第二反作用力扭矩计算部553除了操作角速度Δθ的信息以及转向齿轮比Kg的信息之外，从操作方向判断部555读入操作方向的信息，基于这些信息来计算第二转向反作用力扭矩Ts2。

在此，第二反作用力扭矩计算部553与第一实施方式同样地，基于操作角速度Δθ来求出转向反作用力扭矩Ts-Δθ，另外，基于转向齿轮比Kg来求出第二增益G2，通过对转向反作用力扭矩Ts-Δθ乘以第二增益G2来计算第二转向反作用力扭矩Ts2。

进而，第二反作用力扭矩计算部553根据操作方向的信息、即方向盘310的操作方向是打方向盘和回方向盘中的哪一个来切换第二增益G2。

即，对于第二反作用力扭矩计算部553来说，即使转向齿轮比Kg相同，也根据方向盘310的操作方向使第二增益G2不同，其结果是根据方向盘310的操作方向来变更第二转向反作用力的扭矩Ts2的大小。

图13是表示转向齿轮比Kg与第二增益G2之间的相关性的图，图13的实线表示打方向盘时适用的第二增益G2，图13的虚线表示回方向盘时适用的第二增益G2。

需要说明的是，第二反作用力扭矩计算部553作为根据转向齿轮比Kg求出第二增益G2的表(或者函数)，具备打方向盘用的表和回方向盘用的表，能够基于操作方向判断部555的判断结果来切换参照的表。

第二反作用力扭矩计算部553使第二增益G2在转向齿轮比Kg越小时越大，且在回方向盘时比在打方向盘时大。

详细而言，使第二增益G2的增大变化相对于转向齿轮比Kg的减少变化的斜率在回方向盘时比在打方向盘时大，转向齿轮比Kg越低，使在回方向盘时的第二增益G2与在打方向盘时的第二增益G2的差越大。

由此，第二反作用力扭矩计算部553在回方向盘中操作角速度Δθ变快的情况下，与在打方向盘时相比使第二转向反作用力扭矩Ts2乃至转向反作用力扭矩Ts增大，抑制在回方向盘时方向盘310的操作变得粗糙。

即，在方向盘310回方向盘时，与打方向盘(换言之，打入)时相比，驾驶员进行的方向盘310的操作容易变得粗糙，有时车辆100的转弯追随性能降低。

因此，第二反作用力扭矩计算部553将与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2设为在回方向盘操作时大于在打方向盘时，由此，第二反作用力扭矩计算部553向驾驶员提供对方向盘310的回方向盘操作的手感。

由此，抑制在回方向盘时方向盘310的操作变得粗糙的情况，提高车辆100的转弯追随性能。

需要说明的是，基于操作方向的第二增益G2的切换特性并不限定于图13的特性。

例如，第二反作用力扭矩计算部553能够将回方向盘操作时的第二增益G2与打方向盘操作时的第二增益G2之差设为恒定值，或者将在极低速区域中回方向盘操作时的第二增益G2与打方向盘操作时的第二增益G2设定为相同值。

[第三实施方式]

图14是表示反作用力扭矩计算部550的第三实施方式的功能框图。

在第三实施方式中，反作用力扭矩计算部556与第一实施方式同样地，具有第一反作用力扭矩计算部551、操作角速度计算部552、第二反作用力扭矩计算部553、加法运算部554，还附加变化限制部556而构成。

变化限制部556获取第二反作用力扭矩计算部553基于操作角速度Δθ以及转向齿轮比Kg计算出的第二转向反作用力扭矩Ts2，实施限制所获取的第二转向反作用力扭矩Ts2的变化的处理，并将处理后的第二转向反作用力扭矩Ts2输出到加法运算部554。

详细而言，变化限制部556在运算周期的上一次中输出到加法运算部554的第二转向反作用力扭矩Ts2与本次从第二反作用力扭矩计算部553获取的第二转向反作用力扭矩Ts2的差超过上限值的情况下，将与第二转向反作用力扭矩Ts2的上次值的差为上限值的第二转向反作用力扭矩Ts2输出到加法运算部554。

通过该运算处理，变化限制部556将加法运算部554读入的第二转向反作用力扭矩Ts2的每单位时间的变化量限制在上限值以下。

如果反作用力致动器330进行的转向反作用力扭矩的控制具有响应延迟，则实际的转向反作用力扭矩过冲或下冲，由于实际的转向反作用力扭矩过冲或下冲而使驾驶员感觉到方向盘310返回的异常感。

在此，如果变化限制部556在反作用力致动器330能够追随的范围内使第二转向反作用力扭矩Ts2变化，则能够抑制实际的转向反作用力扭矩的过冲或下冲，能够抑制转向反作用力扭矩的变化引起的驾驶员的异常感。

即，变化限制部556的规格(详细而言，在限制第二转向反作用力扭矩Ts2的变化的处理中使用的上限值)根据反作用力致动器330的响应延迟而决定，以适于能够抑制实际的转向反作用力扭矩的过冲或下冲。

在上述实施方式中说明的各技术思想只要不产生矛盾，就能够适当组合并使用。

另外，参照优选的实施方式具体地说明了本发明的内容，但显而易见，基于本发明的基本技术思想以及启发，本领域技术人员能够采取各种各样的变形方式。

例如，反作用力扭矩计算部550能够具备图12所示的操作方向判断部555和图14所示的变化限制部556这两者。

另外，可以设置变化限制部，其限制加法运算部554将第一转向反作用力扭矩Ts1和第二转向反作用力扭矩Ts2相加而求出的转向反作用力扭矩Ts的变化，并输出到反作用力致动器330。

另外，第二反作用力扭矩计算部553中的基于操作角速度Δθ和转向齿轮比Kg的第二转向反作用力扭矩Ts2的计算处理不限于对基于操作角速度Δθ计算出的转向反作用力扭矩Ts-Δθ乘以与转向齿轮比Kg对应的第二增益G2的处理，可以适当采用以与上述实施方式同等的特性得到第二转向反作用力扭矩Ts2的计算处理。

例如，第二反作用力扭矩计算部553针对每个不同的转向齿轮比Kg具备多个根据操作角速度Δθ求出第二转向反作用力扭矩Ts2的变换表(或者函数)，能够使用基于此时的转向齿轮比Kg选择的变换表，求出与操作角速度Δθ对应的第二转向反作用力扭矩Ts2。

另外，转向装置200能够分别具备控制转向输入装置300的第一电子控制装置和控制转向致动器装置400的第二电子控制装置。

而且，例如，控制转向致动器装置400的第二电子控制单元可以具备转向齿轮比可变部的功能，控制转向输入装置300的第一电子控制单元可以具备反作用力致动器控制部以及反作用力致动器输出量可变部的功能。

附图标记说明

100车辆

101-104车轮(轮胎)

200 线控式转向装置

300 转向输入装置

310方向盘(转向操作输入部件)

330 反作用力致动器

340 操作角传感器

400 转向致动器装置

500转向控制装置(控制装置)

540转向齿轮比计算部(转向齿轮比可变部)

550反作用力扭矩计算部

551第一反作用力扭矩计算部

552操作角速度计算部

553第二反作用力扭矩计算部(反作用力致动器控制部、反作用力致动器输出量可变部)

554 加法运算部

621-624 车轮速度传感器

Claims (9)

1.一种线控转向式转向装置，该线控转向式转向装置安装于车辆，其特征在于，具有：

转向输入装置，其具备转向操作输入部件和反作用力致动器，所述反作用力致动器向所述转向操作输入部件施加转向反作用力；

控制装置，其具备：

转向齿轮比可变部，其使所述车辆的轮胎的转向角相对于所述转向操作输入部件的操作角的比即转向齿轮比根据所述车辆的车速可变；

反作用力致动器控制部，其根据所述转向操作输入部件的操作角速度控制所述反作用力致动器的输出量；

反作用力致动器输出量可变部，其使与所述操作角速度对应的反作用力致动器的输出量基于所述转向齿轮比可变。

2.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述反作用力致动器输出量可变部使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量在所述转向齿轮比越小时越增大。

3.根据权利要求2所述的线控转向式转向装置，其中，

所述反作用力致动器控制部使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量在所述操作角速度越大时越增大。

4.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述控制装置还具备变化限制部，其限制与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量的变化。

5.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述反作用力致动器控制部使与所述操作角速度对应的反作用力致动器的输出量在所述操作角速度为零时设为零，在所述操作角速度越大时越增大，

所述反作用力致动器输出量可变部通过在所述转向齿轮比越小时设定为越大的增益，使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量可变。

6.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述控制装置还具备操作方向判断部，其判断所述转向操作输入部件的操作方向是打方向盘还是回方向盘，

所述反作用力致动器输出量可变部使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量在所述转向齿轮比越小时越增大，并且在所述转向操作输入部件回方向盘时比在打方向盘时大。

7.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述反作用力致动器控制部基于与所述车辆的车速以及所述转向操作输入部件的操作角对应的所述反作用力致动器的输出量的指令值、和与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量的指令值的相加值，控制所述反作用力致动器的输出量。

8.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述转向齿轮比可变部在所述车辆的车速越小时使所述转向齿轮比越减小，

所述反作用力致动器控制部使与所述操作角速度对应的反作用力致动器的输出量当所述操作角速度越小时越减小，在所述操作角速度越大时越增大，

所述反作用力致动器输出量可变部通过在所述转向齿轮比越小时设定为越大的增益，使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量可变。

9.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，

所述反作用力致动器输出量可变部在所述转向齿轮比小于规定值时，使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量在所述操作角速度越大时越增大，

在所述转向齿轮比大于规定值时，使与所述操作角速度对应的所述反作用力致动器的输出量在所述操作角速度越大时越减小。

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