用於車輛的轉向系統的製作方法

2024-01-20 02:09:15

專利名稱：用於車輛的轉向系統的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及安裝在車輛上的轉向系統，更具體而言，涉及如下 系統其具有可以彼此獨立操作的一對操作構件，並被構造為響應於操作 構件的操作來使車輛的車輪轉向。
背景技術：
最近，作為安裝在車輛上的轉向系統，研究了電動轉向(steer-by-wire) 型的轉向系統，即如下系統在不基於由車輛駕駛員施加的操作力 的情況下，通過響應於車輛的駕駛員對操作構件執行的操作對設置在車輪 轉向設備中的驅動源進行電控，來響應於所述操作使車輛的車輪轉向。在 此系統中，不需要操作輸入設備來將施加到操作構件的操作力傳遞到車輪 轉向設備。換言之，因為對例如操作構件和車輪轉向設備之間的機械連接 不存在結構限制，所以該系統能夠採用較寬範圍的各種設置。作為該系統 的示例，以下標示的專利文獻1和2每個都公開了所謂獨立操作型的系 統，即，具有彼此獨立操作的一對操作構件的系統。[專利文獻1] JP-2004-244022A[專利文獻2]JP-H09-301193A
發明內容
(A)本發明的概要以上標示的專利文獻1中所公開的系統是如下系統其中，在基於各 個操作構件的操作量之和確定目標車輪轉向量時，使與各個操作量相乘的增益彼此不同。增益中較大的一個被設定用於操作構件中的作為主操作構 件而操作的一個操作構件，而增益中較小的一個被設定用於操作構件中的 作為輔助操作構件而操作以執行諸如微調之類的輔助操作的另一個操作構 件。於是，獨立操作型的轉向系統是一種獨特的系統，並具有在例如對轉 向特性(例如一對操作構件每個的特性，和響應於對操作構件每個執行的 操作進行的車輪轉向的特性)的設定上較高自由度的優點。但是，因為獨 立操作性轉向系統仍然處於發展階段，仍然存在提高實際應用性的空間。 考慮到上述背景技術進行了本發明，並且本發明的目的是提供一種具有較 高實際應用性的獨立操作型轉向系統。為了實現以上目的，本發明的轉向系統具有可以彼此獨立操作的一對 操作構件，其中基於這一對操作構件中的每個的操作量來確定目標車輪轉 向量和使這一對操作構件中的每個的回覆到基準位置的回覆力。該轉向系 統的特徵在於，其被配置為可以改變在確定目標車輪轉向量時為一對操作 構件中的每個設定的轉向增益和在確定回復力時為一對操作構件中的每個 設定的回覆力增益。根據本發明的轉向系統，因為可以根據例如各種參數改變轉向增益和 回復力增益中的至少一者，所以可以較自由地設定系統的轉向參數。本發 明的轉向系統具有這樣的優點，是具有更高實際應用性的系統。 (B)可要求權利的本發明的模式將描述本發明(此後在合適處稱為"可要求權利的本發明")的各種 模式，其被認為包含所要求保護的可要求權利的特徵。為了便於理解本說 明書所揭示的技術特徵，本發明的這些模式中的每個都與所附權利要求相 似地編號，並在合適情況下從屬於與其他一個或多個模式。應該理解，可 要求權利的本發明不限於將在這些模式每個中所描述的技術特徵或其組 合。即，可要求權利的本發明的範圍將根據與各種模式以及本發明的優選 實施例相關的以下描述來解釋。在根據這種解釋進行的限制的情況下，可 要求權利的本發明可以不僅由這些模式中的任一個構成，而可以由這些模 式中的任一個與其中結合的額外的一個或多個部件提供的模式和這些模式 中的任一個在其中不具有所涉及部件中的一些的情況下所提供的模式構成。注意，下述模式(1)至(24)分別對應於權利要求1至24。(1) 一種用於車輛的轉向系統，包括
車輪轉向設備，其被構造為使所述車輛的車輪轉向；一對回復力施加設備，每個所述回復力施加設備具有動力源，所述動 力源可控制以將回復力施加到所述一對操作構件中的相應一個，所述回復 力作為用於使所述一對操作構件中的所述相應一個回復到為所述一對操作 構件中的所述相應一個設定的回覆力基準操作位置的力；控制設備，其具有(a)車輪轉向控制部分，其被構造為基於所述一對操作構件中的每個操作構件的、從為所述一對操作構件中的所述每個 操作構件設定的車輪轉向基準操作位置起的操作量來確定所述車輪的目標 車輪轉向量，並被構造為控制所述車輪轉向設備以使所述車輪的車輪轉向量等於所述車輪的目標車輪轉向量，和(b)回復力控制部分，其被構造為基於所述一對操作構件中的每個操作構件的、從為所述一對操作構件中 的所述每個操作構件設定的回覆力基準操作位置起的操作量來確定用於使 所述一對操作構件中的所述每個操作構件回復的所述回復力，並被構造為 控制所述一對回復力施加設備中的每個回復力施加設備的動力源以使所述動力源施展所述回復力；其中，所述控制設備能夠改變以下兩者中的至少一者(A)在確定所述目標車輪轉向量時為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益，和(B)在基於所述一對操作構件中的每個操作構件的操作量確定所述回復力時為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的回覆力增益。 在本模式中，可基於如後所述的至少一個參數(例如一對操作構件中 的每個的操作位置、 一對操作構件中的每個的操作速度、車輛的行駛速 度、以及是由單手還是雙手執行操作)，來改變轉向增益和回復力增益中 的至少一者。因此，根據本發明的轉向系統，可以較為自由地設定系統的 轉向特性。例如，如後文所詳細說明的，可以在考慮車輛的駕駛員在操作 操作構件時的人體工學特性的情況下，來改善系統的可操作性。在本模式 中，可改變轉向增益和回復力增益中的兩者或僅一者。例如，在轉向增益 可改變的情況下，因為車輪基於操作構件中的每個的操作量的車輪轉向量 被改變，所以可以改變車輪響應於操作的響應性和靈敏性。此外，在回復 力增益可改變的情況下，可以改變操作的方便性，特別是操作構件中的每 個沿著遠離基準操作位置的方向(即，沿著使操作構件中的每個的操作量 增大的方向)的操作的方便性。作為本模式中的一對操作構件，可以採用分別由右手和左手可操作並 具有不受具體限制的形狀和構造的任何構件。具體而言，操作構件的每個 可以具有所謂把手(其可操作以沿著筆直或彎曲(例如，弧形)的軌道移 動)的形狀，或者可以具有所謂操作杆或控制杆(其沿著車輛的橫向或縱 向傾斜以沿著弧形軌道移動)的形狀。注意，本模式的轉向系統不限於一 對操作構件必須分別由車輛駕駛員的右手和左手操作的系統。不過，以下 說明將主要針對這種系統來進行，以更容易地理解其說明。本模式中的車輪轉向設備的構造也不受具體限制。作為車輪轉向設 備，可以採用已經研究的任何設備。例如，車輪轉向設備可以由這樣的設 備提供該設備包括電動機和轉向杆，使得通過被用作驅動源的電動機的 驅動力來使連接到車輪的轉向杆橫向移動。在此情況下，作為用於使轉向 杆移動的機構，可以採用例如齒條齒輪機構和滾珠絲槓機構。在配備有回覆力施加設備的本模式的系統中，可以抵抗操作構件中的 每個沿著遠離基準操作位置的方向(即，沿著使操作構件中的每個的操作 量增大的方向)的操作施加回復力，由此可以給車輛駕駛員提供合適的轉 向操作感受。此外，在控制回復力以隨著操作量的增大而增大的情況下， 抵抗操作的回覆力隨著每個操作構件被操作而增大，由此可以給車輛駕駛 員提供與傳統轉向系統(其中操作構件和車輪轉向設備彼此機械地連接) 相似的操作感受。作為回復力施加設備中的每個的動力源，可以採用各種 動力源中的任一種。但是，例如，在採用電動機作為動力源的情況下，因 為電動機的動力容易控制，所以可以容易地控制回復力。注意，除了回復 力施加設備之外，本模式的系統還可以設置有用於施加彈簧力以使各個操 作構件回復到各自的基準位置的設備。作為本模式中的控制設備，可以例如採用電子控制單元，其主要由計 算機構成並根據需要包括用於驅動源的驅動電路和電源。作為控制設備的 車輪轉向控制部分，可以例如採用根據一個轉向量分量和另一個轉向量分 量之和來確定目標車輪轉向量的配置，所述一個轉向量分量基於右側操作
構件從相應車輪轉向基準操作位置起的操作量，所述另一個轉向量分量基 於左側操作構件從相應車輪轉向基準操作位置起的操作量。此外，還可以 用各個操作構件的轉向量分量乘以各自的權重係數來確定目標車輪轉向 量。此外，作為車輪轉向控制部分，還可以採用例如通過將操作量乘以轉 向增益(其通過將基準增益乘以對基準增益進行補償的一個或多個係數確 定)來確定轉向量分量的配置。同時，作為回復力控制部分，可以採用例 如通過將(相應操作構件從回復力基準操作位置起的)操作量乘以回復力 增益(其通過將基準增益乘以對基準增益進行補償的一個或多個係數確 定)來確定回復力的配置。在本模式中描述的回覆力基準操作位置和車輪轉向基準操作位置可以 設定在軌道上的相同位置或各自不同的位置。在獨立操作型的系統中，可 以通過將操作構件中的每個的車輪轉向基準操作位置設定為使得當一對操 作構件位於各自的回覆力基準操作位置時，用於各個操作構件的轉向量分 量(其每個的值不為零)變為零從而車輪被置於使車輛筆直行駛的位置 (此後在合適處稱為"中性轉向位置"或簡稱為"中性位置")，來將回 復力基準操作位置和車輪轉向基準操作位置設定在各自不同的位置。此 外，可以將回復力基準操作位置和車輪轉向基準操作位置設定在當沒有力 從回復力施加設備或從系統外部施加到操作構件時相應操作構件所處的位 置(此後在合適處稱為"中性操作位置"或簡稱為"中性位置")。注意，轉向系統可以構造為具有例如被配置為施加彈簧力以使每個 操作構件回復到基準位置的設備而不設置一對回復力施加設備和控制設備 的回覆力控制部分，使得僅轉向增益可改變。此構造也構成可要求權利的 本發明的一個模式，儘管其未包含在本模式中。此外，還存在僅回復力增 益可改變並且也構成可要求權利的本發明的一個模式的另一種構造。(2)根據模式(1)所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件中的 每個操作構件的車輪轉向基準操作位置和回復力基準操作位置被設定在相 同的操作位置。本模式是車輪轉向基準操作位置和回復力基準操作位置被設定在位於 相應軌道上的相同的操作位置的一種模式，具有簡化了系統構造的優點。(3) 根據模式(1)或(2)所述的轉向系統，其中，所述控制設備 被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置，來改變 為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益和回復力增益中的 至少一者。本模式是將每個操作構件在軌道上的位置用作用於改變增益的參數的 模式。在本模式中，分別在確定目標車輪轉向量和回復力時設定的轉向增 益和回復力增益可以被配置來改變目標車輪轉向量和回復力，而不管根據 目標車輪轉向量和回復力隨著操作構件的每個的操作量的改變。換言之， 可以改變目標車輪轉向量和回復力的每個相對於操作量的改變率。此外， 本模式可以構造為使得在基於一對操作構件中的每個的操作量確定目標車 輪轉向量和回復力時設定基準增益的情況下，當操作構件至少正位於作為 軌道一部分的區域中時，由各個基準增益來改變目標車輪轉向量和回復 力，也可以構造為使得無論操作構件正位於軌道的哪個部分，都由各個基 準增益改變目標車輪轉向量和回復力。注意，可以有級地將轉向增益和回 復力增益中的每個設定為離散值之一，也可以無級地將其設定為連續值之(4) 根據模式(3)所述的轉向系統，其中，根據所述一對操作構件 中的每個操作構件位於所述給定軌道中的相應一個軌道的一側區還是另一 側區，來改變為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益和回 復力增益中的所述至少一者，使得在所述操作構件中的每個操作構件位於 所述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益和所述回復力增益中的所述至 少一者各自的值不同於在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述相 應軌道的所述另一側區時所述轉向增益和所述回復力增益中的所述至少一 者各自的值，所述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩 端中的一端和另一端。(5) 根據模式(4)所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述給定軌道
中的相應一個軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操作構件 中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一側區時所述轉向增益 的值。(6) 根據模式(4)或(5)所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，所述轉向增益隨著所述一對操作構件中的所述每個操作構 件的操作位置更靠近所述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的一端 而減小，並隨著所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置更靠近所 述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的另一端而增大。(7) 根據模式(4) - (6)中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述給定軌道 中的相應一個軌道的所述一側區時所述回復力增益的值大於在所述操作構 件中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一側區時所述回復力 增益的值。(8) 根據模式(4) - (7)中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，所述回復力增益隨著所述一對操作構件中的所述每個操作 構件的操作位置更靠近所述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的一 個而增大，並隨著所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置更靠近 所述相應區域的相反兩端中的另一端而減小。上述五個模式中的每個模式是這樣的模式軌道包括兩個區域，使得 為操作構件中的每個設定的增益根據正被操作的操作構件處於軌道的兩個 區域中的哪一個而改變。例如，在使得轉向增益改變的情況下，根據該操 作構件正處在的區域來改變每個操作構件的操作對於確定目標車輪轉向量 的貢獻程度。優選地，當一對操作構件兩者都沿著與使車輛向右或向左轉
向的相同方向所執行的車輪轉向相對應的方向操作時，如果這些操作構件 中的一個的操作的貢獻程度較低，則這些操作構件中的另一個的操作的貢 獻程度較高。即，優選地，當操作構件中的一個位於轉向增益較小的一側 區時，操作構件中的另一個位於另一側區以用作主操作構件。優選地，當 操作構件中的所述另一個位於一側區時，使操作構件中的所述一個位於另 一側區以用作主操作構件。在具有這種轉向特性的轉向系統中，可以根據 每個操作構件的操作位置切換一對操作構件中的一個和另一個，以交替用 作主操作構件。在使回復力增益根據操作構件正處於軌道的兩個區域中的哪一個而改 變的情況下，在一側區(其中回復力增益較大)中執行的操作需要比在另 一側區執行的操作更大的操作力，由此使一側區中的操作力較小。因此， 通過在將操作構件中的另一個位於一側區(其中回復力增益較大)時將操 作構件中的一個位於另一側區，以及通過在將操作構件的另一個位於另一 側區時使將操作構件中的一個位於一側區，操作構件中位於另一側區的那 個用作主操作構件。即，在這種改變回復力增益的配置中以及上述改變轉 向增益的配置中，系統可以設有允許根據每個操作構件的操作位置來切換 一對操作構件中的一個和另一個以交替地用作主操作構件的轉向特性。在以上五個模式的每個中描述的一側區和另一側區可以配置為互相連 續，或配置為互相間隔開使得存在不屬於這兩個區域中任一區域的區域。 此外， 一端和另一端中的每一者不一定是一側區和另一側區中相應一個區 的一部分。例如， 一側區可以是兩個給定區域中靠近所述一端的一個區 域，而另一側區可以是兩個給定區域中靠近所述另一端的另一個區域。此 外，在兩個區域被配置為互相連續的情況下，軌道整體被劃分為位於邊界 兩側的兩個區域，使得兩個區域中包括所述一端的一個區域提供一側區， 而兩個區域中包括另一端的另一個區域提供另一側區。在此配置中，邊界 可以位於上述車輪轉向基準操作位置或回復力基準操作位置，使得一側區 和另一側區設置在兩個基準操作位置之一的相反兩側，由此根據操作構件 被操作移動所沿的方向來改變增益。(9)根據模式(4) - (8)中任一項所述的轉向系統，其中，所述一
側區被設定為這樣的區域在該區域中，與在所述另一側區中執行的所述 一對操作構件中的每個操作構件的操作相比，更難以執行所述一對操作構 件中的所述每個操作構件的操作。通常，在由車輛駕駛員執行的轉向操作中，從人體工學的角度看，存 在容易操作方向和困難操作方向，使得轉向操作在沿著容易操作方向執行 時較容易而在沿著困難操作方向執行時較困難。例如，在用傳統方向盤進 行的轉向操作中，與通過持握方向盤的上部進行的操作相比，通過持握方 向盤的下部(即，靠近車輛駕駛員的部分)進行的操作較難以執行。具體 而言，當以微調方式執行操作時，通過持握較容易操作的方向盤的部分， 容易執行該操作。在獨立操作型的系統中，因為操作構件不像方向盤那樣 互相一體，所以由於在困難部分中執行的操作的影響，存在著可能在車輛 駕駛員的意圖與基於操作構件中每個的操作量確定的目標車輪轉向量之間 造成較大差異的風險。在本模式中，可以通過減小一側區(其中操作較難 以執行)中的轉向增益以減小用於確定目標車輪轉向量的操作的貢獻程度 來減小上述差異，或者通過增大一側區中的回覆力增益以減小上述差異。 即，本模式是可以根據操作的容易性來切換操作構件以交替地用作主操作 構件的模式。(10)根據模式(4) - (9)中任一項所述的轉向系統， 其中，所述一對操作構件是一對把手，其分別配置為所述車輛的橫向 上的右側把手和左側把手，並且其可被操作以沿著各個所述軌道移動，各 個所述軌道各自大致沿著所述車輛的縱向、所述車輛的豎直方向、或所述 縱向與豎直方向之間的傾斜方向延伸，其中，沿著朝向所述車輛的駕駛員的方向執行的所述右側把手的操作 和沿著遠離所述駕駛員的方向執行的所述左側把手的操作中的每個操作是 沿著右轉向相應方向執行的操作，所述右轉向相應方向與沿著使所述車輛 向右轉向的方向執行的所述車輪的轉向相應，而沿著遠離所述車輛的駕駛 員的方向執行的所述右側把手的操作和沿著朝向所述駕駛員的方向執行的 所述左側把手的操作中的每個操作是沿著左轉向相應方向執行的操作，所 述左轉向相應方向與沿著使所述車輛向左轉向的方向執行的所述車輪的轉
向相應，並且其中，沿著朝向所述車輛的駕駛員的方向執行的每個所述把手的 操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述一端執行的所述一對操作構件中 的每個操作構件的操作，而沿著遠離所述駕駛員的方向執行的每個所述把 手的操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述另一端執行的所述一對操作 構件中的每個操作構件的操作。(11)根據權利要求(4) - (9)中任一項所述的轉向系統， 其中，所述一對操作構件是一對操縱杆，其分別配置為所述車輛的橫 向上的右側操縱杆和左側操縱杆，並且其大致沿著所述橫向可傾斜以可被 操作來沿著各個所述軌道移動，各個所述軌道的每個都是弧形的，其中，沿著所述車輛的向右方向執行的所述右側操縱杆的操作和沿著 所述向右方向執行的所述左側操縱杆的操作中的每個操作是沿著右轉向相 應方向執行的操作，所述右轉向相應方向與沿著使所述車輛向右轉向的方 向執行的所述車輪的轉向相應，而沿著所述車輛的向左方向執行的所述右 側操縱杆的操作和沿著所述向左方向執行的所述左側操縱杆的操作中的每 個操作是沿著左轉向相應方向執行的操作，所述左轉向相應方向與沿著使 所述車輛向左轉向的方向執行的所述車輪的轉向相應，並且其中，沿著遠離所述操縱杆中的另一個操縱杆的方向執行的每個 所述操縱杆的操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述一端執行的所述一 對操作構件中的每個操作構件的操作，而沿著朝向所述操縱杆中的另一個 操縱杆的方向執行的每個所述操縱杆的操作被設定為朝向所述相反兩端中 的所述另一端執行的所述一對操作構件中的每個操作構件的操作。在上述兩個模式的每個模式中， 一對操作構件具有上述增益改變模式 對其有效的有限構造。從人體工學的角度看，在操作構件是把手的前一模 式中，在靠近車輛駕駛員的位置上，由每個把手執行的操作較困難，而在 操作構件是操縱杆的後一模式下，在遠離另一個操縱杆的位置上，由各個 操縱杆執行的操作較困難。即，上述兩個模式的每個是在上述模式中將一 側區設定為難以執行操作的區域的模式。(12)根據模式(1) - (11)中任一項所述的轉向系統，其中，所述 控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構件的操作速 度，來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的轉向增益和 回復力增益中的至少一者，所述一對操作構件中的所述每個操作構件以所 述操作速度被操作。(13) 根據模式(12)所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，使所述轉向增益在所述一對操作構件中的所述每個操作構 件的操作速度較高時比在所述一對操作構件中的所述每個操作構件的操作 速度較低時更大。(14) 根據模式(13)所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的轉 向增益，並且其中，根據所述一對操作構件中的所述每個操作構件位於所述給 定軌道中的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作 構件中的每個操作構件設定的轉向增益，使得在所述操作構件中的每個操 作構件位於所述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操 作構件中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一側區時所述轉 向增益的值，並使得當所述一對操作構件中的每個操作構件的操作速度較 高時，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述一側區時所述轉向 增益的值更接近在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述另一側區 時所述轉向增益的值，所述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道 的相反兩端中的一端和另一端。上述三個模式每個都是將每個操作構件的操作速度用作改變增益的參 數的模式。通常，在以較高的操作速度執行操作的情況下，例如，在作為 極端示例的急劇執行操作以避免諸如車輛接觸之類的緊急狀況的情況下， 優選地響應於迅速操作而沒有延遲地使車輪轉向。例如，當操作速度較高 時，可以通過增大轉向增益以增大目標車輛轉向量來避免車輪轉向的延 遲。具體而言，在根據操作位置改變轉向增益的上述模式中，存在著當在 轉向增益被設定為較小的一側區中執行迅速操作時延遲地使得車輪轉向不 足的較小量的可能性。因此，在操作速度升高時增大轉向增益的模式是有 效的模式。此外，在操作構件是把手的模式中，因為從人體工學的角度 看，主要趨向於由朝向上述一端(即，沿著朝向車輛駕駛員的方向)執行 的操作而非朝向上述另一端(即，沿著遠離車輛駕駛員的方向)執行的操 作提供急劇操作，所以優選地，在操作構件位於一側區時被設定為較小的 轉向增益在操作速度較高時增大。於是，上述模式是有效的。(15) 根據模式(1) - (11)中任一項所述的轉向系統，其中，所述 控制設備被構造為改變為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉 向增益和回復力增益中的至少一者，使得根據所述一對操作構件中的另一 個操作構件是否正被操作來改變為所述一對操作構件中的一個操作構件設 定的轉向增益和回復力增益中的所述至少一者。術語"操作構件不被操作"不一定表示操作構件已經返回到基準操作 位置，而可以解釋為表示操作構件不可被車輛駕駛員立即操作的情況，具 體而言，即操作構件未被車輛駕駛員持握並且操作構件與車輛駕駛員的手 分離的情況。此外，以上術語可以解釋為還包括雖然操作構件可被車輛駕 駛員操作，但是由於不存在車輛駕駛員的操作意圖而使操作構件未從中性 位置移動的情況。本模式是根據一對操作構件中的一個是否正被操作來改 變為一對操作構件中的另一個設定的增益的模式。根據本模式，如下文詳 細描述，可以即使在正由單手執行操作時，也確保令人滿意的轉向操作。(16) 根據模式(15)所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變所述轉向增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的所述轉向 增益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操 作構件中的所述另一個操作構件正被操作時更大。(17) 根據模式(16)所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的所 述轉向增益，其中，根據所述一對操作構件中的每個操作構件位於所述給定軌道中 的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作構件中的 每個操作構件設定的轉向增益，使得在所述操作構件中的每個操作構件位 於所述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操作構件中 的每個操作構件位於所述相應軌道的另一側區時所述轉向增益的值，所述 一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩端中的一端和另一 端，並且其中，當所述一對操作構件中的另一個未被操作時，在所述操作 構件中的所述一個操作構件位於所述一側區時所述一對操作構件中的一個 操作構件的轉向增益的值更接近在所述操作構件中的所述一個操作構件位 於所述另一側區時所述一對操作構件中的所述一個操作構件的轉向增益的 值。在獨立操作型的系統中，因為僅基於操作構件中的相應一個的操作量 來確定目標車輪轉向量，所以存在當由單手執行操作時車輪的轉向量不足 的情況。特別是，在使轉向增益根據操作位置而改變的上述模式中，當由 單手操作的操作構件位於轉向增益被設定為較小的一側區中時，造成車輪 轉向量顯著地較小。根據上述兩個模式，當一對操作構件中的一個未被操 作時，增大為一對操作構件中的另一個設定的轉向增益，由此可以通過增 大目標車輪轉向量來增大車輪轉向量。可以通過改變轉向增益來對可能由 於操作構件中的一個未被操作而引起的車輪轉向量的不足進行補償。於 是，即使當僅操作構件中的一個正被操作時，特可以使車輪在仿佛操作構 件兩者都被操作了完全相同或幾乎相同操作量那樣使得車輪轉動期望的 量。g口，當由單手執行操作時，與當由雙手執行操作時一樣，車輪可以轉 向大致相同或相似的量。(18)根據模式(15) - (17)中任一項所述的轉向系統， 其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的回覆力增
益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操作 構件中的所述另一個操作構件正被操作時更小。 (19)根據模式(18)所述的轉向系統， 其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的回 復力增益，其中，根據所述一對操作構件中的每個操作構件位於所述給定軌道中 的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作構件中的 每個操作構件設定的回覆力增益，使得在所述操作構件中的每個操作構件 位於所述相應軌道的一側區時所述回復力增益的值大於在所述操作構件中 的每個操作構件位於所述相應軌道的另一側區時所述回復力增益的值，所 述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩端中的一端和另丄山一頓，並且其中，當所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時，在 所述操作構件中的所述一個操作構件位於所述一側區時所述一對操作構件 中的一個操作構件的回覆力增益的值更接近在所述操作構件中的所述一個 操作構件位於所述另一側區時所述一對操作構件中的所述一個操作構件的 回復力增益的值。在上述兩個模式中，根據操作構件中的一個是否正被操作來改變為操 作構件中的另一個設定的回覆力增益。根據這兩個模式中的每個模式，為 操作構件中的一個設定的回覆力增益在操作構件中的另一個未被操作時較 小，由此可以由較小的操作力使操作構件中的一個容易地被操作較大的操 作量。即，如在兩個模式的後一模式中那樣，其對於根據操作位置改變回 復力增益的上述模式是有效的，由此可以以能夠在回復力增益被設定為較 大的 一側區中容易地執行操作的方式來改變回復力增益。(20)根據模式(15) - (17)中任一項所述的轉向系統， 其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的回覆力增
益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操作 構件中的所述另一個操作構件正被操作時更大。本模式是與為操作構件中的一個設定的回覆力增益在操作構件中的另 一個未被操作時更小的上述模式相反的模式。在本模式中，為操作構件中 的一個設定的回覆力增益在操作構件中的另一個未被操作時更大。在與傳 統方向盤相似的操作構件中，當由單手執行操作時，抵抗操作的反作用力 由單手而不是雙手承受，由此，作用在單手的反作用力更大。即，根據本 模式，當操作構件中的一個未被操作時，為操作構件中的另一個設定的回 復力增益增大，由此增大回復力，使得可以給車輛駕駛員提供與由傳統操 作構件提供的操作感受相似的操作感受。注意，本模式可以與為操作構件 中的一個設定的轉向增益在操作構件中的另一個未被操作時增大的上述模 式一起實施，使得由單手或雙手可以獲得大致相同的車輪轉向量。於是， 在用單手操作期間，可以實現與傳統操作構件更相似的轉向操作。(21) 根據模式(15) - (20)中任一項所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件中的每個操作構件的車輪轉向基準操作位置 和回復力基準操作位置設定在作為基準操作位置的相同的操作位置，所述轉向系統被構造為當所述一對操作構件中僅有所述一個操作構 件被操作以從所述一對操作構件兩個都位於為所述一對操作構件分別設定 的基準操作位置的狀態移動時，判定為所述一對操作構件中的所述另一個 操作構件未被操作。本模式是在由單手執行操作的一種或多種特定情況下所確定的模式。 根據本模式，不需要設置例如通過判定每個操作構件未被車輛駕駛員接觸 來專門用於檢測每個操作構件的未被操作的狀態的傳感器等。因此可以簡 化轉向系統的構造。(22) 根據模式(1) - (22)中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述車輛的行駛速度，來改變所述轉向增益和所 述回復力增益中的至少一者。(23) 根據模式(22)所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變所述轉向增益，
並且其中，使所述轉向增益在所述車輛的行駛速度較低時比在所述車 輛的行駛速度較高時更大。(24)根據模式(22)或(23)所述的轉向系統， 其中，所述控制設備能夠至少改變所述回復力增益， 並且其中，使所述回復力增益在所述車輛的行駛速度較低時比在所述 車輛的行駛速度較高時更小。上述模式中的每個都是將車輛行駛速度用作改變增益的參數的模式。 例如，根據基於行駛速度改變轉向增益的模式(23)，轉向增益在行駛速 度較低時增大，從而增大目標車輪轉向量，使得可以用較小操作量使車輪 轉向較大量。此外，根據基於行駛速度改變回復力增益的模式(24)，回 復力增益在行駛速度較低時減小，從而減小回復力，使得可以減小操作所 需的操作力。通常，當車輛行駛速度較低時，存在車輪要轉向較大量以例如執行所 謂無驅動轉向或U形轉向的情況。在此情況下，為了減小施加給車輛駕駛 員的負擔，優選地用較小的操作量使車輪轉動較大量，或者減小操作所需 的操作量。另一方面，當車輛行駛速度較高時，較大的車輪轉向量可能是 影響行駛的車輛的穩定性的因素。因此，優選地，在車輛以高速行駛期 間，即使在操作量較大時也使車輪轉向較小量，或者使得操作所需的操作 力較大從而操作量不太大。根據上述模式，可以實現這種轉向操作。


圖1是示出作為可要求權利的本發明的第一實施例的用於車輛的轉向系統的總體構造的示意圖。圖2是包括在圖1的轉向系統中的操作設備的正視圖(從車輛駕駛員那側觀察的視圖)。圖3是從車輛的上側觀察的圖2的操作設備的視圖。 圖4是從車輛的左側觀察的圖2的操作設備的視圖。 圖5是示出操作構件的操作角與設置為基於操作構件的操作位置來改變轉向增益的第一變量之間的關係的一組視圖。 圖6是示出操作構件的操作速度與設置為對圖5的第一變量進行補償 的補償係數之間的關係的視圖。圖7是示出車輛的行駛速度與設置為基於車輛行駛速度來改變轉向增 益的第二變量之間的關係的視圖。圖8是每個都示出右側或左側操作構件的操作角與用於右側或左側操作構件的轉向量分量之間的關係的一組視圖。圖9是示出操作構件的操作角與設置為基於操作構件的操作位置來改變回復力增益的第一變量之間的關係的視圖。圖10是示出車輛的行駛速度與設置為基於車輛行駛速度來改變回復力增益的第二變量之間的關係的視圖。圖11是示出操作構件的操作角與回復力之間的關係的視圖。圖12是示出由圖1所示的電子控制單元執行的車輪轉向控制程序的流程圖。圖13是示出在車輪轉向控制程序中執行的轉向增益確定子例程的流 程圖。圖14是示出由如圖1所示的電子控制單元執行的回覆力控制程序的 流程圖。圖15是示出在回復力控制程序中執行的回覆力確定子例程的流程圖。圖16是用於示出設置在圖1的車輛轉向系統中的電子控制單元的功 能的框圖。圖17是示出作為可要求權利的本發明的第二實施例的用於車輛的轉 向系統的總體構造的示意圖。圖18是包括在圖17的轉向系統中的操作設備的正視圖(從車輛駕駛 員那側觀察的視圖)。圖19是示出操作構件的操作角與設置為基於操作構件的操作位置來 改變回復力增益的第一變量之間的關係的一組視圖。圖20是每個都示出操作構件的操作角與用於操作構件的回覆力之間 的關係的一組視圖。
圖21是示出在回復力控制程序中執行的回覆力確定子例程的流程圖。圖22是示出在車輪轉向控制程序中執行的轉向增益確定子例程的流 程圖。
具體實施方式
將參照附圖描述本發明的實施例。應該理解，可要求權利的本發明的 不限於以下實施例，而可以另外以本領域技術人員可以進行的各種改變和 修改(諸如前文"本發明的模式"中所述的那些)來實施。 l.轉向系統的構造圖1示意性地示出了作為可要求權利的本發明的第一實施例的轉向系 統的總體構造。此轉向系統是所謂電動轉向型，並包括在機械上彼此分離的操作設備IO和車輪轉向設備12，由此，在不基於施加到一對把手 14R、 14L (此後在合適處稱為把手14)形式的操作構件中每個操作構件 的操作力的情況下，通過由設置在車輪轉向設備12中的驅動源所產生的 驅動力來使車輪16轉向。此外，本轉向系統是一對把手14可以彼此獨立 地操作的獨立操作型系統。操作設備10被構造為包括一對把手14，並固定到車體的一部分，具 體而言固定到儀錶盤的加強件。把手14中的每個都由操作設備IO保持， 沿著大致弧形軌道可移動，並受到操作設備10的力，使得每個把手14沿 著軌道方向受力，如在下文詳細描述。車輪轉向設備12被構造為包括殼體20和轉向杆22，使得殼體20固 定到車體(具體而言，底盤)，而轉向杆22配置在殼體20中以沿著其軸 向(即，車輛的橫向)可移動。雖然在圖中未示出其內部，但是車輪轉向 設備12配備有與轉向杆22同軸布置的車輪轉向電動機24形式的驅動源。 車輪轉向電動機24被操作以經由布置在螺母和絲槓之間的滾珠使與形成 在轉向杆22中的絲槓保持螺紋嚙合的螺母旋轉，由此，轉向杆22沿著其 軸向移動。轉向杆22在其相反兩端處分別經由球節26連接到連杆28。連
杆28的每個都在其相反兩端中的一端處經由球節26連接到轉向杆22，並 在其相反兩端中的另一端處經由另一種球節30連接到轉向節臂34。轉向 節臂34是轉向節32的一部分，車輪16由轉向節32以可旋轉的方式保 持。由於這種連接設置，通過轉向杆22沿著軸向的移動使車輪16轉向。車輪轉向設備12設置有車輪轉向量傳感器40，其被構造為獲得車輪 16的轉向量。車輪轉向量傳感器40檢測與形成在轉向杆22中的齒條嚙合 的小齒輪的旋轉量，具體而言，檢測小齒輪的與從與車輛直線行駛狀態下 的位置相應的中性位置起的旋轉量。即，車輪轉向量傳感器40被構造為 通過獲得由轉向杆22沿著軸向移動引起的小齒輪的旋轉量，來間接獲得 通過轉向杆22沿著軸向的移動而轉向的車輪16的轉向量。將還參照圖2-圖4，描述操作設備10的構造。圖2是操作設備10的 正視圖(從駕駛員車座那側觀察的視圖)。圖3是從其上側觀察的操作設 備10的視圖。圖4是從車輛的左側觀察的操作設備10的側視圖。構成操作設備10的一對把手14的每個都是杆狀構件，從其側面觀察 具有大致L形。每個把手14都具有由車輛駕駛員持握並由向上延伸的部 分設置的持握部分50。持握部分50傾斜為使得其下部比其上部更靠近車 輛駕駛員。這一對把手14配置為沿著設置在儀錶盤的面板構件52中的各 自的槽安裝部54可移動。具體而言， 一對把手14與穿過面板構件52並從 儀錶盤內部突出的把手杆56 —體。把手杆56沿著每個都形成為具有弧形 的各個槽54可移動。當把手14每個都定位在位於由槽54中的相應一個界定的軌道上的基 準操作位置(即，由圖2中的實線表示的位置)時， 一對把手14每個都 被布置在將車輪16至於車輪轉向中性位置的狀態。當一對把手14中的任 一個或兩者被從基準位置順時針操作時，使得車輛向右轉向。當一對把手 14中的任一個或兩者被從基準位置逆時針操作時，使得車輛向左轉向。一體地設有各個把手14的把手杆56連接到各個臂62，臂62由儀表 盤內的各個電動機60旋轉。 一對電動機60固定到儀錶盤加強件，使得每 個電動機60的輸出軸位於弧形槽安裝部54中相應一個的中心。臂62的每 個都在其相反兩端中的一端處與電動機60中相應一個的輸出軸連接。臂
62的每個都沿著面板構件52延伸，並在其相反兩端中的另一端處連接到 把手杆56中的相應一個。由於這種構造， 一對把手14由車體的一部分保 持。把手14中每個的上述基準操作位置是臂62中的相應一個從所述相應 的臂62為水平的位置略向上樞轉的位置。在以下說明中，電動機60中分 別用於右側把手14R的一個和用於左側把手14L的另一個將在合適處分別 被稱為電動機60R、 60L。電動機60的每個都是內置了減速器的電動機，並能夠施加回復力F 作為用於使相應把手14回復到基準操作位置的力(見圖2)。即，本轉向 系統包括一對回復力施加設備70，其每個都設置用於相應的把手14並由 相應的電動機60和臂62構成。每個回復力施加設備70的電動機60用作 回復力施加設備70的動力源。在本轉向系統中，通過控制相應的電動機 60可以根據期望改變回復力的量和方向。雖然這裡沒有提供具體說明，但 是電動機60R配備有能夠檢測把手14R的操作角5d乍為把手14R從其基 準操作位置起的操作量的操作角傳感器72R，電動機60L配備有能夠檢測 把手14L的操作角5L作為把手14L從其基準操作位置起的操作量的操作角 傳感器72L。操作角傳感器72R、 72L的每個是旋轉角度傳感器，其主要 由編碼器構成並構造成對相應的電動機60的軸的旋轉角度進行檢測。因 此，操作角傳感器72R、 72L的每個檢測電動機軸從其基準旋轉位置(其 被設定為與把手14R、 14L中相應一個的基準操作位置對應)起的旋轉 量，從而檢測操作角&、 sl中的相應一個。如圖2所示，操作角5r、 ^的 每個在相應的把手14從其基準操作位置沿著逆時針方向(其是與沿著使 車輛向左轉向的方向進行的車輪轉向相應的方向(左轉相應方向))樞轉 時由正值表示，並在相應的把手14從其基準操作位置沿著順時針方向(其是與沿著使車輛向右轉向的方向進行的車輪轉向相應的方向(右轉相 應方向))樞轉時由負值表示。此外，回復力F在對把手14沿著左轉相 應方向的樞轉運動施加時(即，當沿著使把手14順時針樞轉的方向施加 時)由正值表示，並在對把手14沿著右轉相應方向的樞轉運動施加時(即，當沿著使把手14逆時針樞轉的方向施加時)由負值表示。注意， 在本系統中，把手14每個的車輪轉向基準操作位置和回復力基準操作位
置被設定在相同的操作位置。 2.由ECU執行的控制如上所述構造的本轉向系統由轉向電子控制單元100 (此後在合適處 稱為"ECU 100")形式的控制設備控制，轉向電子控制單元100主要由 計算機102構成。各種傳感器連接到ECU 100，例如上述的車輪轉向量傳 感器40、 一對操作角傳感器72和設置為檢測車輛行駛速度v (此後在合 適處稱為"車速v")的行駛速度傳感器104。此外，ECU 100具有用於 對設置在操作設備10中的車輪轉向設備12的車輪轉向電動機24和各個回 復力施加設備70的電動機60進行驅動的驅動電路(驅動器)，並被構造 為控制電動機24、 60的運行。ECU 100的計算機在其中存儲與回復力控 製程序、車輪轉向控制程序和轉向系統的控制相關的各種數據，其將在下 文說明。ECU 100主要執行兩個控制，即車輪轉向控制和回復力控制。車輪轉 向控制是與車輪轉向設備12相關的控制，具體而言是車輪轉向電動機24 的控制。在此車輪轉向控制中，基於從各個操作角傳感器72供應的檢測 信號獲得各個把手14的操作角SR、 5l，並根據以下表達式，基於所獲得 的操作角5r、 5L確定目標車輪轉向量^，即，與小齒輪的旋轉位置相應的 車輪轉向量的目標值6>* = GSR.SR+GSL.5L， 在此表達式中，"GSR"和"Gsl"表示用於各個把手14的轉向增益，並 且轉向增益乘以各個角得到用於各個把手14的轉向量分量。然後，將目 標車輪轉向量W確定為這些轉向量分量的和。基於各種參數確定轉向增益 GSR、 Ga，並將在後文提供其詳細說明。接著，基於從車輪轉向量傳感器 40供應的檢測信號獲得實際車輪轉向量0，並認定實際車輪轉向量0與目 標車輪轉向量W的轉向量偏差A0 (=^*_0)。然後，確定待供應到車輪 轉向電動機24以使得轉向量偏差A9變為零的電流Is。然後將與所確定的 電流Is相關的命令傳輸到作為驅動電路的逆變器，使得通過逆變器將電流 Is供應到車輪轉向電動機24。轉向增益G^、 GsL從基準增益Ks改變，基準增益Ks是用於將操作角 轉換為車輪轉向量的增益。具體而言，轉向增益GSR、 GsL每個都等於基準 增益Ks乘以第一變量0!sr、 c^中的相應一個和第二變量/3S，其中基於各個把手14的各自的操作位置確定第一變量aSR、ceSIj，而基於通過行駛速度傳 感器104獲得的車速v確定第二變量&。 S卩，由以下表達式來表示轉向增fii Gsr、 Gsl:Gsr=Ks'q;sr'3s GSL=Ks'o;SL./3s基於各個把手14的各自的操作位置(即各個操作角5R、 5l)確定第 一變量aSR、asl。在設置在本轉向系統中的把手14的每個中，從人體工學 的角度看，與把手14已經從基準操作位置沿著遠離車輛駕駛員的方向樞 轉的區域中的操作相比，把手14已經從基準操作位置沿著朝向車輛駕駛 員的方向樞轉的區域中的操作更難以執行。考慮到此，把手14每個的軌 道被劃分為兩個區域，這兩個區域中，把手14已經從基準操作位置沿著 朝向車輛駕駛員的方向樞轉的一個區域被稱為一側區，而兩個區域中，把手14已經從基準操作位置沿著遠離車輛駕駛員的方向樞轉的另一個區域 被稱為另一側區。將變量a犯、c^確定為使得轉向增益GSR、 G化的每個在 把手14中的相應一個位於一側區時比在相應把手14位於另一側區時更 大。具體而言，從如圖5 (a)所示的視圖可以理解，用於右側把手14R的 變量Q^隨著操作角^的增大(隨著把手14R向左轉動)而增大。用於右 側把手14R的變量c^隨著操作角5k的減小(隨著把手14R向右轉動) (即，當操作角^由負值表示時隨著操作角5K的絕對值增大)而減小。 另一方面，從如圖5 (b)所示的視圖可以理解，用於左側把手14L的變量 asL隨著操作角^的增大(隨著把手14L向左轉動)而減小。用於左側把 手14L的變量Q!sl隨著操作角^的減小(隨著把手14L向右轉動)(即， 當操作角^由負值表示時隨著操作角^的絕對值增大)而減小。例如，當為了避免車輛的接觸而急劇執行操作時，從人體工學的角度 看，主要通過沿著朝向車輛駕駛員的方向執行的操作，而非沿著遠離車輛 駕駛員的方向執行的操作，來提供該急劇操作。在把手已經沿著朝向車輛 駕駛員的方向樞轉的一側區中，因為使第一變量Q^、c^較小從而在一側
區中使轉向增益GsR、 GsL較小，所以存在車輪延遲轉向的可能性。考慮到這種可能性，ECU 100被構造為根據把手14中相應一個的操作速度來改 變第一變量a犯、o;sL中的每個，以避免車輪轉向的延遲。具體而言，通過 使用根據把手14中相應一個的操作速度w確定的補償係數7來對每個第 一變量"SR、q^進行補償。根據以下表達式計算第一變量aSR、aSL。注意， 補償係數7與操作速度的絕對值m之間的關係如圖6所示。 aSR=l—T formula see original document page 31於是，當把手14中的相應一個以高於特定速度的操作速度沿著朝向車輛 駕駛員的方向樞轉時，改變第一變量aSR、化L，使得第一變量aSR、 的每 個隨著相應把手14的操作速度升高而增大。例如，當右側把手14R的操 作速度是coo時，第一變量0^由圖5 (a)中的點劃線表示。當左側把手 14L的操作速度是cJo時，第一變量c^由圖5 (b)中的點劃線表示。接著，將研究由單手執行操作的情況。例如，當由單手操作把手14 以沿著朝向車輛駕駛員的方向樞轉時，使在把手14已經沿著朝向車輛駕 駛員的方向樞轉的一側區中車輪轉向量較小，這是因為第一變量aSR、c^ 在一側區中較小。考慮到此，ECU 100被構造為當一對把手中的另一個未 被操作時改變第一變量0^、q;sl中的一個。具體而言，在將用於未被操作 的把手14的第一變量ofe改變為0的同時，將用於正被操作的把手14的第 一變量o;s改變為2.0 (見圖5中的雙點劃線)，以即使在單手操作的情況 下也使車輪轉向與雙手操作大體相等的量。在本系統中，當從把手14兩 者都位於各自的基準操作位置的狀態下，僅操作把手14中的一個時，確 定把手14中的另一個未被操作。存在著在由於由單手執行操作而已經改 變了第一變量G^、asL之後，未被操作的操作部件開始操作的情況，還存 在著在已經基於操作速度將第一變量aSR、 o;sl改變為比常規值更大的大值 之後，第一變量a^、asL回復到常規值的情況。在這些情況下，第一變量 aSR、 asL被逐漸改變以避免目標車輪轉向量0*的急劇改變。如圖7所示，將第二變量&設定為隨著車速v升高而減小。於是，當 車速v較高時，用於兩個操作構件的轉向增益G^、 GsL減小，由此，目標
車輪轉向量W減小。即，當車輛的行駛速度較高時，相對於一對把手14 的操作角的、車輪16的車輪轉向量減小，使得可以提高車輛以高速行駛 期間車輛的運行穩定性。另一方面，當車輛的行駛速度較低時，相對於一對把手14的操作角的、車輪16的車輪轉向量增大，使得可以減輕施加給車輛駕駛員的負擔。如上所述，在已經確定了第一變量Q^、0^和第二變量/3s之後，計算用於一對把手14兩者的轉向增益GSR、 Gslj。然後，獲得用於各個把手14 的轉向量分量，由此確定目標車輪轉向量0*。圖8是每個都示出在車輛以 特定速度行駛期間， 一對把手14中相應一個的操作角和用於相應把手14 的轉向量分量之間的關係的一組視圖。從圖8可以理解，在常規狀態下， 當一對把手14每個都沿著左轉相應方向操作時，使得用於右側把手14R 的轉向量分量大於用於左側把手14L的轉向量分量，從而使右側把手14R 用作主操作構件。當一對把手14每個都沿著右轉相應方向操作時，使得 用於左側把手14L的轉向量分量大於用於右側把手14R的轉向量分量，從 而使左側把手14L用作主操作構件。作為由ECU 100執行的兩個控制中的另一個的回覆力控制是與一對回 復力施加設備70相關的控制，具體而言， 一對電動機60的控制。作為此 控制的為右側把手14R執行的一部分，基於從操作角傳感器72R供應的檢 測信號獲得把手14R的操作角SR,並根據以下表達式確定回復力FR，使 得回復力FK具有與所獲得的操作角^相應的量，並沿著使把手14R回復 到基準操作位置的方向作用。Fr=Gfr'Sr在以上表達式中，"GFR"表示回復力增益，其根據一對把手14是否 正被操作並根據車速v確定，其將在下文詳細說明。接著，確定為實現所 確定的回覆力FR而供應到電動機60R的電流I皿。同時，作為此控制的為 左側把手14L相似地執行的另一個部分，基於由操作角傳感器72L檢測的 把手14L的操作角^確定回復力FL，並確定為實現所確定的回覆力Fl而 供應到電動機60L的電流Ihl。在確定與回復力相應的電功率的本實施例 中，因為由恆定電壓控制電動機，所以在ECU 100中確定供應到電動機的 電流。然後，將與所確定的電流IHR、 lRL相關的命令傳輸到作為驅動電路 的逆變器，並由各個逆變器將電流lHR、 IRL供應到各個電動機60R、 60L。上述回復力增益G報和用於左側把手14L的回覆力增益G^從作為用 於將操作角轉換為回復力的增益的基準增益Kp改變。具體而言，回復力 增益GFR、 G^每個都等於基準增益Kp乘以第一變量傳r、 1中的相應一個 和第二變量/3F，其中，基於一對把手14是否正被操作來確定第一變量 ^FR、OfFL，而基於車速v確定第二變量&。 §卩，由以下表達式來表示轉向增顯Gfr、 Gfl:Gfr=Kf.q^r./5f如圖9所示，當由雙手執行操作時，第一變量ofpR、 每個都被設定 為1.0。當根據上述方式確定正由單手進行操作時，用於把手14中正被操 作的那個的第一變量Qfp從l.O改變為2.0。同時，如圖10所示，將第二變 量&設定為隨著車速v的升高而增大。於是，當車速v較高時，隨著轉向 增益根據車速而改變，回復力F增大，從而使目標車輪轉向量0*難以增 大。即，可以提高車輛以高速行駛期間車輛的運行穩定性。另一方面，當 車輛的行駛速度較低時，可以減小回復力以減輕施加給車輛駕駛員的負 擔。如上所述，在已經確定了第一變量雄r、o;fl和第二變量/3f之後，計算 用於各個把手14的回覆力增益G^、 GFl。然後，確定用於各個把手14的 回復力FR、 圖11是示出在車輛以特定速度行駛期間一對把手14中每 個的操作角與用於把手14的回覆力之間的關係的示意圖。從圖ll可以理 解，在由單手執行操作時，回復力是由雙手執行操作時的兩倍大，由此可 以給車輛駕駛員提供與傳統方向盤相似的操作感受。 3.控制程序通過分別執行如圖12和14的流程圖所示的車輪轉向控制程序和回復 力控制程序，來控制本轉向系統。這些控制程序每個都存儲在ECU 100的 計算機102中，並在車輛的點火開關已經置於其接通狀態時以較短的時間 間隔反覆地執行。此後，將參照流程圖詳細描述控制程序。
在車輪轉向控制中，首先執行步驟S1 (此後簡稱為"SI"，也適用於 其他步驟)以獲得各個把手14的操作角5R、 Sl。在如上所述將目標車輪轉向量^確定為基於操作角5R、 ^的轉向量分量的和之前，執行S2的轉 向增益確定子例程，由此確定用於確定轉向量分量的轉向增益G^、 GSl。轉向角確定子例程是用於執行如圖13的流程圖所示的控制的例程。 在此控制中，執行S11和S12以判斷是否正由單手執行操作，使得首先確 定第一變量aSR、asl。當正由雙手執行操作時，執行S13以基於已經在Sl 獲得的操作角SR、 5L確定第一變量aSR、c^。具體而言，ECU 100的計算 機102存儲如圖5所示的基於操作角5R、 5^形式的各個參數的第一變量 a犯、cesL的圖數據，由此參照圖數據確定第一變量ce犯、a化。然後，執行S14 以基於上次執行程序時獲得的操作角和當前執行程序時獲得的操作角，來 計算各個操作構件的操作角的改變量ASR、 A&，作為各個操作構件的操作 速度。然後，在S15，當位於一側區的把手14的操作速度較高時，即當操 作角改變量的絕對值較大時，對S13中確定的第一變量asK、asL進行補 償。具體而言，參照如圖6所示的與基於操作角改變量A&、 ASl中相皮一 個形式的參數的補償係數7相關的圖數據，來確定補償係數7，由此根據 上述表達式％=1 — 7 (l—"s)，通過使用補償係數來對第一變量aSR、 每個進行補償。當在Sll和S12確定正由單手進行操作時，執行S16和 S17，由此將用於正被操作的把手14的第一變量設定為2.0而將用於未被 操作的把手14的第一變量設定為0。接著，基於S18中獲得的車速v來確定第二變量/3s。具體而言，參照 如圖7所示的基於車速v形式的參數的第二變量/3s的圖數據，來確定第二 變量/5s。然後，在S20,通過將基準Ks乘以第二變量仏和第一變量aSR、 a^中的相應一個，來確定轉向增益GSR、 GsL的每個。以S20結束轉向增 益確定子例程的執行。接著，在車輪轉向控制程序的S3，通過將基於轉向增益GSR、 Gsl (如上述確定)和操作角SR、 & (在Sl中獲得)的用於各個把手14的轉 向量分量相加，來確定目標車輪轉向量0*。然後，執行S4以獲得實際車 輪轉向量0，並執行S5以認定作為實際車輪轉向量0與目標車輪轉向量0* 的偏差的轉向量偏差Ae。然後，在S6，基於轉向量偏差Ae確定待供應到車輪轉向電動機24的電流Is。通過將與所確定的電流Is相關的命令從逆 變器傳輸到車輪轉向電動機24，來完成車輪轉向控制程序的一次執行循 環。電流Is是由正值還是負值表示取決於轉向量偏差Ae，並且基於電流Is 是由正值還是負值表示來確定車輪轉向電動機24的旋轉方向。如圖14的流程圖所示的回覆力控制以S31開始，執行S31以獲得各 個把手14的操作角5R、 &。然後，通過將操作角SR、 ^分別乘以回復力 增益GFR、 G^來確定回復力FR、 Fl。在S32的回覆力確定子例程中確定 回復力增益GpR、 GFL。回復力確定子例程是用於執行如圖15的流程圖所示的控制的例程。 此子例程類似於上述轉向增益確定子例程，並將簡單說明。在此控制中， 用於計算各個回復力增益的第一變量c^R、 的每個不是基於操作位置而 改變的，而是僅基於是否正由單手執行操作而改變的。當在S41和S42判 定不是正由單手執行操作時，即，當正由雙手執行操作時，將第一變量 Qfe、o^的每個設定為1.0。當在S41和S42判定正由單手執行操作時，將 第一變量中用於正被操作的把手14的一個設定為2.0。然後，在S48，通 過將基準Kp乘以第一變量0!FR、 Q^中的相應一個和參照圖10的圖數據確定 的第二變量/3F，來確定回復力增益GFR、 Gfl中的毎個。以S48完成回復 力確定子例程的執行。接著，在回復力控制程序的S33，確定待施加到各個把手14的回覆力 FR、 FL。然後，執行S34以確定為了實現回復力FR、 FL而要供應到各個電 動機60R、 60L的電流lHR、 IHL。通過將與所確定的電流I肌、Ihl相失的命 令傳輸到各個電動機60R、 60L，來完成回復力控制的一次執行循環。電流ihr、 lHL是由正值還是負值表示取決於回復力Fr、 Fl中的相皮一個，並且基於電流IHR、 IHL中相應一個是由正值還是負值表示來確定電動機 60R、 60L每個的旋轉方向。重複執行上述車輪轉向控制程序和回復力控制程序，直到點火開關被 置於其關斷狀態。圖16是用於示出如上所述ECU 100的功能的框圖。基 於上述功能，ECU 100的計算機102被構造為包括回復力控制部分
120，其被構造為執行回復力控制；車輪轉向控制部分122，其被構造為執 行車輪轉向控制；以及數據存儲部分124，其存儲諸如上述用於回復力控 制和車輪轉向控制的圖數據之類的各種數據。分別在回復力控制部分120 和車輪轉向控制部分122中確定的回覆力F和轉向量偏差A6從計算機102 輸出到也包括在ECU 100中的電流確定部分150，由此基於回復力F和轉 向量偏差A0確定供應到回復力施加設備70的各個電動機60R、 60L的電 流IHR、 I虹和供應到車輪轉向設備12的車輪轉向電動機24的電流Is。將 電流Ihr、 Ihl、 Is分別經由逆變器152R、 152L、 154供應到電動機60R、 60L和車輪轉向電動機24。
如上所述，本轉向系統被構造為使得轉向增益和回復力增益可以根據 上述參數改變，以具有如下轉向特性使得操作構件中的一個和另一個例 如根據要使車輛向右還是向左轉向而進行切換，以交替地用作主操作構 件，從而可以提高車輛的可操作性。此外，還可以提高由車輛駕駛員執行 的操作的方便性，並提高行駛車輛的穩定性。此外，本轉向系統是能夠急 劇操作並由單手操作的獨立操作型的轉向系統。
圖17是示意性地示出作為可要求權利的本發明的第二實施例的總體 構造的視圖。如同第一實施例的系統，本實施例的系統是獨立操作型的， 並且是電動轉向型的。因為除了操作設備之外，本實施例的系統在硬體上 與第一實施例的系統相同，所以將相同的附圖標記用於標示與第一實施例 中的結構元件具有相同功能的結構元件，以表示其對應性，並將省略這些 元件的說明。
將參照作為其正視圖(從駕駛員車座那側觀察的視圖)的圖18說明 在本實施例的系統中設置的操作設備200。操作設備200被構造為包括一 對操縱杆202R、 202L (此後通稱為"操縱杆202")以代替一對把手 14。 一對操縱杆202R、 202L在駕駛員車座的橫向上分別配置為右側操縱 杆和左側操縱杆。操縱杆202具有各自的上部，其用作由車輛駕駛員的左 手和右手分別操作的持握部分204。操縱杆的杆部206固定到一對操縱杆 202的每個的下端部，並垂直於操縱杆202沿著車輛的縱向延伸。操縱杆
的杆部206繞其軸線可樞轉地被支撐，由此，相應的操縱杆202在橫向上 傾斜以沿著弧形軌道可操作地移動。 一對操縱杆202的每個都在位於基準 操作位置(由圖18中的實線表示的位置)上時採取大致豎直姿態。當一 對操縱杆202中的一個或兩個從基準操作位置向右傾斜時，使車輛向右轉 向。當一對操縱杆202中的一個或兩個從基準操作位置向左傾斜時，使車 輛向左轉向。
固定到各個操縱杆202R、 202L的操縱杆的杆部206與固定到車體的 各個部分的各個電動機210R、 210L連接。如第一實施例中那樣，電動機 210R、 210L是具有各自的減速器的電動機，並用作被構造為施加使各個 操縱杆202回復到基準操作位置的各個回復力F的各個回復力施加設備 212R、 212L的動力源。此外，如第一實施例中那樣，電動機210R、 210L 配備有各個操作角傳感器214R、 214L，這些傳感器能夠檢測各個操縱杆 202R、 202L從各自基準操作位置的操作角5R、 &。操作角SR、 &的每個 在相應的操縱杆202如圖18所示向右傾斜時由正值表示，並在相應的操 縱杆202向左傾斜時由負值表示。此外，回復力F在操縱杆202向右傾斜 的情況下施加時(即，在沿著使操縱杆202向左樞轉的方向作用時)由正 值表示，並在操縱杆202向左傾斜的情況下施加時(即，在沿著使操縱杆 202向右樞轉的方向作用時)由負值表示。
本實施例的系統配備有ECU 250，其如同第一實施例一樣執行兩個控 制，即車輪轉向控制和回復力控制。但是，這些控制與第一實施例中的控 制不同。具體而言，在回復力控制中確定回復力增益的方式和在車輪轉向 控制中確定轉向增益的方式與第一實施例不同。
在本轉向系統所設置的操縱杆202的每個中，從人體工學的角度看， 與操縱杆202已經沿著朝向一個操縱杆202的方向從基準操作位置傾斜的 區域中(具體而言，在右側操縱杆202R已經向左傾斜的區域中和在左側 操縱杆202L已經向右傾斜的區域中)的操作相比，難以執行在操縱杆202 沿著遠離另一個操縱杆202的方向已經從基準操作位置傾斜的區域中(具 體而言，在操縱杆202R已經向右傾斜的區域中和在操縱杆202L已經向左 傾斜的區域中)的操作。考慮到此，操縱杆202的每個的軌道被劃分為兩
個區域，並且兩個區域中操縱杆202沿著遠離另一個操縱杆202的方向已
經從基準操作位置樞轉的一個區域被稱為一側區，而兩個區域中操縱杆
202沿著朝向另一個操縱杆202的方向已經從基準操作位置樞轉的另一個 區域被稱為另一側區。將回復力增益GFR、 G^確定為使得回復力增益 GFR、 G^的每個在操縱杆202中的相應一個位於一側區時比在相應操縱杆 202位於另一側區時更大。g卩，在本實施例的系統中，每個回復力增益 GFR、 G^根據一對操縱杆202中的相應一個的操作位置而改變。
如同第一實施例中，通過將基準增益Kp乘以第一變量侮r、雄l中的相
應一個和第二變量&，來計算每個回復力增益GFR、 GF]L。在本實施例的回 復力控制中，基於各個操縱杆202的操作角5R、 ^中的相應一個來確定第 一變量0^、Qfe中的每個。具體而言，如從圖19 (a)的視圖可以理解，用 於右側操縱杆202R的第一變量a^具有隨著操縱杆202R沿著左轉向相應 方向樞轉而減小並隨著操縱杆202R沿著右轉向相應方向樞轉而增大的 值。另一方面，如從圖19 (b)的視圖可以理解，用於左側操縱杆202L的 第一變量Q^具有隨著操縱杆202L沿著左轉向相應方向樞轉而增大並隨著 操縱杆202L沿著右轉向相應方向樞轉而減小的值。如同第一實施例中如 圖10所示，用於確定回復力增益GFR、 G凡的第二變量&被設定為隨著車
速V升高而增大。如上所述，在已經確定了第一變量Q^、Cfe和第二變量
&之後，計算用於各個操縱杆202的回覆力增益G^、 GFU並確定用於操 縱杆202的回覆力FR、 圖20示出了在車輛以特定速度行駛期間一對 操縱杆202的每個的操作角和用於操縱杆202的回覆力之間的關係。
接著，將研究由單手執行操作的情況。在如上所述控制回復力的狀態 下，在操縱杆202沿著遠離另一個操縱杆202的方向從基準操作位置操作 期間，因為抵抗操作的反作用力較大，所以施加給車輛駕駛員的負擔較 大。考慮到此，ECU 250被構造為當一對操縱杆202中的另一個未被操作 時改變第一變量《fr、 Wl。具體而言，當操縱杆202位於一側區時，用於正 被操作的操縱杆202的第一變量ot被改變為1.0 (見圖19中的雙點劃線) 由此減小回復力F的量(見圖20中的雙點劃線)。類似於第一實施例， 當從操縱杆202兩個都位於各自的基準操作位置的狀態僅操作操縱杆202
中的一個時，操縱杆202的另一個被確定為未被操作。
類似第一實施例，通過執行如圖14的流程圖所示的回覆力控制程
序，來執行上述回復力控制。在s32，執行如圖21的流程圖所示的回覆力 確定子例程。在此控制中，執行s61和s62以判定是否正由單手執行操 作。當正由雙手執行操作時，執行s63以基於已經在s31獲得的操作角 5r、 ^確定第一變量o;sr、q;sl。具體而言，ecu 250的計算機存儲如圖19 所示的基於操作角5r、 5^形式的各個參數的第一變量q^、0^的圖數據， 由此參照圖數據確定第一變量aFR、侮l。當在s61和s62判定為正由單手執 行操作時，執行s64和s65，由此在操縱杆202位於一側區時將用於正被 操作的操縱杆202的第一變量設定為1.0。
如同第一實施例，通過乘以第一變量c^、c^中的相應一個和第二變 量/3s，來計算轉向增益GsR、 GSL。但是，在本實施例的車輪轉向控制中， 第一變量a^、ofsL的每個採用的值不根據一對操縱杆202中的相應一個的 操作位置而改變，而根據一對操縱杆202中的另一個是否正被操作而改 變。具體而言，當操縱杆202兩者都正被操作時，第一變量c^、o^的每 個都被設定為1.0。當判定正由單手執行操作時，在將用於未被操作的操 縱杆202的第一變量設定為0的同時，將用於正被操作的操縱杆202的第 一變量as設定為2.0，以即使在由單手操作時也使車輪轉向與雙手操作時 大致相同的量。如同第一實施例，用於確定轉向增益GsR、 G化的第二變量 仏被設定為隨著車速v升高而減小。如同第一實施例，通過執行如圖12的 流程圖所示的車輪轉向控制程序來執行此車輪轉向控制。但是，在s2，執 行如圖22的流程圖所示的轉向增益確定子例程。
在如上所述控制回復力的本轉向系統中，使每個操縱杆202沿著遠離 另一個操縱杆202的方向可操作地移動的操作量小於每個操縱杆202沿著 朝向另一個操縱杆202的方向可操作地移動的操作量，由此，每個操縱杆 202沿著朝向另一個操縱杆202的方向的操作構成主操作。即，在本實施 例中，如同第一實施例一樣，系統也具有如下特徵使操作構件中的一個 和另一個切換以交替地用作主操作構件，從而可以提高系統的可操作性。
權利要求
1. 一種用於車輛的轉向系統，包括一對操作構件，其可彼此獨立地操作以分別沿著給定軌道可移動；車輪轉向設備，其被構造為使所述車輛的車輪轉向；一對回復力施加設備，每個所述回復力施加設備具有動力源，所述動力源可控制以將回復力施加到所述一對操作構件中的相應一個，所述回復力作為用於使所述一對操作構件中的所述相應一個回復到為所述一對操作構件中的所述相應一個設定的回覆力基準操作位置的力；控制設備，其具有(a)車輪轉向控制部分，其被構造為基於所述一對操作構件中的每個操作構件的從為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的車輪轉向基準操作位置起的操作量來確定所述車輪的目標車輪轉向量，並被構造為控制所述車輪轉向設備以使所述車輪的車輪轉向量等於所述車輪的目標車輪轉向量，和(b)回復力控制部分，其被構造為基於所述一對操作構件中的每個操作構件的從為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的回覆力基準操作位置起的操作量來確定用於使所述一對操作構件中的所述每個操作構件回復的所述回復力，並被構造為控制所述一對回復力施加設備中的每個回復力施加設備的動力源以使所述動力源施展所述回復力；其中，所述控制設備能夠改變以下兩者中的至少一者(A)在確定所述目標車輪轉向量時為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益，和(B)在基於所述一對操作構件中的每個操作構件的操作量確定所述回復力時為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的回覆力增益。
2. 根據權利要求1所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件中的每個操作構件的車輪轉向基準操作位置和回復力基準操作位置被設定在相同 的操作位置。
3. 根據權利要求1所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置，來改變為所述一對 操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益和回復力增益中的至少一者。
4. 根據權利要求3所述的轉向系統，其中，根據所述一對操作構件中 的每個操作構件位於所述給定軌道中的相應一個軌道的一側區還是另一側 區，來改變為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益和回復 力增益中的所述至少一者，使得在所述操作構件中的每個操作構件位於所 述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益和所述回復力增益中的所述至少 一者各自的值不同於在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述相應 軌道的所述另一側區時所述轉向增益和所述回復力增益中的所述至少一者 各自的值，所述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩端 中的一端和另一端。
5. 根據權利要求4所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述給定軌道 中的相應一個軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操作構件 中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一側區時所述轉向增益 的值。
6. 根據權利要求4或5所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，所述轉向增益隨著所述一對操作構件中的所述每個操作構 件的操作位置更靠近所述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的一端 而減小，並隨著所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置更靠近所 述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的另一端而增大。
7. 根據權利要求4-6中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述給定軌道 中的相應一個軌道的所述一側區時所述回復力增益的值大於在所述操作構 件中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一側區時所述回復力 增益的值。
8. 根據權利要求4-7中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，所述回復力增益隨著所述一對操作構件中的所述每個操作 構件的操作位置更靠近所述給定軌道中的相應一個軌道的相反兩端中的一 端而增大，並隨著所述一對操作構件中的每個操作構件的操作位置更靠近 所述相應區域的相反兩端中的另一端而減小。
9. 根據權利要求4-8中任一項所述的轉向系統，其中，所述一側區被設定為這樣的區域在該區域中，與在所述另一側區中執行的所述一對操作構件中的每個操作構件的操作相比，更難以執行所述一對操作構件中的 所述每個操作構件的操作。
10. 根據權利要求4-9中任一項所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件是一對把手，其分別配置為所述車輛的橫向 上的右側把手和左側把手，並且其可被操作以沿著各個所述軌道移動，各 個所述軌道各自大致沿著所述車輛的縱向、所述車輛的豎直方向、或所述 縱向與豎直方向之間的傾斜方向延伸，其中，沿著朝向所述車輛的駕駛員的方向執行的所述右側把手的操作 和沿著遠離所述駕駛員的方向執行的所述左側把手的操作中的每個操作是 沿著右轉向相應方向執行的操作，所述右轉向相應方向與沿著使所述車輛 向右轉向的方向執行的所述車輪的轉向相應，而沿著遠離所述車輛的駕駛 員的方向執行的所述右側把手的操作和沿著朝向所述駕駛員的方向執行的 所述左側把手的操作中的每個操作是沿著左轉向相應方向執行的操作，所 述左轉向相應方向與沿著使所述車輛向左轉向的方向執行的所述車輪的轉 向相應，並且其中，沿著朝向所述車輛的駕駛員的方向執行的每個所述把手的 操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述一端執行的所述一對操作構件中 的每個操作構件的操作，而沿著遠離所述駕駛員的方向執行的每個所述把 手的操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述另一端執行的所述一對操作 權利要求書第4/7頁構件中的每個操作構件的操作。
11. 根據權利要求4-9中任一項所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件是一對操縱杆，其分別配置為所述車輛的橫 向上的右側操縱杆和左側操縱杆，並且其大致沿著所述橫向可傾斜以可被 操作來沿著各個所述軌道移動，各個所述軌道的每個都是弧形的，其中，沿著所述車輛的向右方向執行的所述右側操縱杆的操作和沿著 所述向右方向執行的所述左側操縱杆的操作中的每個操作是沿著右轉向相 應方向執行的操作，所述右轉向相應方向與沿著使所述車輛向右轉向的方 向執行的所述車輪的轉向相應，而沿著所述車輛的向左方向執行的所述右 側操縱杆的操作和沿著所述向左方向執行的所述左側操縱杆的操作中的每 個操作是沿著左轉向相應方向執行的操作，所述左轉向相應方向與沿著使 所述車輛向左轉向的方向執行的所述車輪的轉向相應，並且其中，沿著遠離所述操縱杆中的另一個操縱杆的方向執行的每個 所述操縱杆的操作被設定為朝向所述相反兩端中的所述一端執行的所述一 對操作構件中的每個操作構件的操作，而沿著朝向所述操縱杆中的另一個 操縱杆的方向執行的每個所述操縱杆的操作被設定為朝向所述相反兩端中 的所述另一端執行的所述一對操作構件中的每個操作構件的操作。
12. 根據權利要求1-11中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構件的操作速度，來改 變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的轉向增益和回復力增 益中的至少一者，所述一對操作構件中的所述每個操作構件以所述操作速 度被操作。
13. 根據權利要求12所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的轉向增益，並且其中，使所述轉向增益在所述一對操作構件中的所述每個操作構 件的操作速度較高時比在所述一對操作構件中的所述每個操作構件的操作 速度較低時更大。
14. 根據權利要求13所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的轉 向增益，並且其中，根據所述一對操作構件中的所述每個操作構件位於所述給 定軌道中的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作 構件中的每個操作構件設定的轉向增益，使得在所述操作構件中的每個操 作構件位於所述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操 作構件中的所述每個操作構件位於所述相應軌道的所述另一惻區時所述轉 向增益的值，並使得當所述一對操作構件中的每個操作構件的操作速度較 高時，在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述一側區時所述轉向 增益的值更接近在所述操作構件中的所述每個操作構件位於所述另一側區 時所述轉向增益的值，所述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道 的相反兩端中的一端和另 一端。
15. 根據權利要求1-14中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設 備被構造為改變為所述一對操作構件中的每個操作構件設定的轉向增益 和回復力增益中的至少一者，使得根據所述一對操作構件中的另一個操作 構件是否正被操作來改變為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的轉 向增益和回復力增益中的所述至少一者。
16. 根據權利要求15所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變所述轉向增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的所述轉向 增益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操 作構件中的所述另一個操作構件正被操作時更大。
17. 根據權利要求16所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的所 述轉向增益，其中，根據所述一對操作構件中的每個操作構件位於所述給定軌道中 的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作構件中的 每個操作構件設定的轉向增益，使得在所述操作構件中的每個操作構件位 於所述相應軌道的所述一側區時所述轉向增益的值小於在所述操作構件中 的每個操作構件位於所述相應軌道的另一側區時所述轉向增益的值，所述 一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩端中的一端和另一上山乂而，並且其中，當所述一對操作構件中的另一個未被操作時，在所述操作 構件中的所述一個操作構件位於所述一側區時所述一對操作構件中的一個 操作構件的轉向增益的值更接近在所述操作構件中的所述一個操作構件位 於所述另一側區時所述一對操作構件中的所述一個操作構件的轉向增益的 值。
18. 根據權利要求15-17中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的回覆力增 益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操作 構件中的所述另一個操作構件正被操作時更小。
19. 根據權利要求18所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述一對操作構件中的每個操作構 件的操作位置來改變為所述一對操作構件中的所述每個操作構件設定的回 復力增益，其中，根據所述一對操作構件中的每個操作構件位於所述給定軌道中 的相應一個軌道的一側區還是另一側區，來改變為所述一對操作構件中的 每個操作構件設定的回覆力增益，使得在所述操作構件中的每個操作構件 位於所述相應軌道的一側區時所述回復力增益的值大於在所述操作構件中 的每個操作構件位於所述相應軌道的另一側區時所述回復力增益的值，所 述一側區和所述另一側區分別靠近所述相應軌道的相反兩端中的一端和另上山一順，並且其中，當所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時，在 所述操作構件中的所述一個操作構件位於所述一側區時所述一對操作構件 中的一個操作構件的回覆力增益的值更接近在所述操作構件中的所述一個 操作構件位於所述另一側區時所述一對操作構件中的所述一個操作構件的 回復力增益的值。
20. 根據權利要求15-17中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變為所述一對操作構件中的每個操作 構件設定的回覆力增益，並且其中，使為所述一對操作構件中的一個操作構件設定的回覆力增 益在所述一對操作構件中的另一個操作構件未被操作時比在所述一對操作 構件中的所述另一個操作構件正被操作時更大。
21. 根據權利要求15-20中任一項所述的轉向系統，其中，所述一對操作構件中的每個操作構件的車輪轉向基準操作位置 和回復力基準操作位置設定在作為基準操作位置的相同的操作位置，所述轉向系統被構造為當所述一對操作構件中僅有所述一個操作構 件被操作以從所述一對操作構件兩個都位於為所述一對操作構件分別設定 的基準操作位置的狀態移動時，判定為所述一對操作構件中的所述另一個 操作構件未被操作。
22. 根據權利要求1-21中任一項所述的轉向系統，其中，所述控制設備被構造為根據所述車輛的行駛速度，來改變所述轉向增益和所述回復力增益中的至少一者。
23. 根據權利要求22所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變所述轉向增益， 並且其中，使所述轉向增益在所述車輛的行駛速度較低時比在所述車 輛的行駛速度較高時更大。
24. 根據權利要求22或23所述的轉向系統，其中，所述控制設備能夠至少改變所述回復力增益， 並且其中，使所述回復力增益在所述車輛的行駛速度較低時比在所述 車輛的行駛速度較高時更小。
全文摘要
本發明涉及用於車輛的轉向系統。轉向系統具有可互相獨立地操作的一對操作構件，其中，基於一對操作構件中每個操作構件的操作量來確定車輪的目標轉向量和使一對操作構件中的每個操作構件回復到其基準位置的回覆力。使至少轉向增益或回復力增益可根據各種參數改變。轉向增益是在確定目標車輪轉向量時為一對操作構件中的每個操作構件設定的增益，回復力增益是在確定回復力時為一對操作構件中的每個操作構件設定的增益。根據此系統，可以較自由地設定系統的轉向特性。例如，在使轉向增益可根據操作構件的操作角δ改變時，可根據操作位置來改變確定目標轉向量時每個操作構件的操作的貢獻程度。
文檔編號B62D6/00GK101400562SQ200780008399
公開日2009年4月1日 申請日期2007年2月20日 優先權日2006年3月9日
發明者大沼豐 申請人:豐田自動車株式會社