專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和控制車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法。更具體而言， 本發(fā)明涉及的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤，其由駕駛員操作以使車輛轉(zhuǎn) 向；反作用力致動器，其用于調(diào)節(jié)抵抗轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的反作用力； 實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器，其用于使一個或多個轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向；以及控制器，其通過 根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的操作驅(qū)動反作用力致動器來調(diào)節(jié)反作用力的大小，并通過驅(qū) 動實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器來控制一個或多個轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，本發(fā)明還涉及控制該 車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
近年來，這種電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)得到積極的發(fā)展。例如，日本專利申 請公開No. 7-47970描述了一種用于車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器，其推定在各 個時間點(diǎn)的特定行駛條件下駕駛員的駕駛技能，并根據(jù)所推定的駕駛技能 來改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制特性以根據(jù)車輛的行駛條件控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由此總 是對顯著受到駕駛技能影響的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行最佳控制。無論車輛的行 駛條件如何，此用于車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制器通過從車輛的轉(zhuǎn)彎行為確定車 輛的實(shí)際軌跡，并從駕駛員執(zhí)行的操作或從車輛在地圖上的行駛路徑來確 定期望軌跡，并通過在每預(yù)定時間段將實(shí)際軌跡和期望軌跡的偏差的積分 與預(yù)定值進(jìn)行比較來評估駕駛員的駕駛技能，來總是最優(yōu)化地推定駕駛員 的駕駛技能。
一般而言，當(dāng)己經(jīng)駕駛過配備有使轉(zhuǎn)向輪以相對于轉(zhuǎn)向盤的操作量的 一定轉(zhuǎn)向量轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(以下稱為傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述特定轉(zhuǎn) 向量是以機(jī)械的方式確定)的車輛的駕駛員切換到配備有能夠改變相對于 轉(zhuǎn)向盤的操作量的、轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向量的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(以下稱為實(shí)際轉(zhuǎn)向 量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng))時，由于這些轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性之間的差異，駕駛員很可能感受到不舒適的感覺。具體而言，對于實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)， 即使當(dāng)駕駛員對轉(zhuǎn)向盤的操作量較小時，也可以使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向較大的轉(zhuǎn)向 量。因而，對于良好地了解實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性(即，熟 悉其轉(zhuǎn)向特性)的駕駛員，因?yàn)槟軌驕p小轉(zhuǎn)向盤的操作量而獲得了優(yōu)良的 可操作性。
然而，未良好地了解實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性(即，不熟 悉其轉(zhuǎn)向特性)的駕駛員會對這種轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作感受到不舒適的 感覺。具體而言，即使具有優(yōu)良駕駛技能的駕駛員在從傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換之后、在對實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的典型轉(zhuǎn)向特性 (實(shí)際轉(zhuǎn)向動作)變得熟悉之前，也會對該轉(zhuǎn)向特性感受到不舒適的感 覺，并感到難以駕駛車輛。因而，為了消除不舒適的感覺并感覺容易駕 駛，駕駛員對實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的典型轉(zhuǎn)向特性變得熟悉是相當(dāng)重 要的。
然而，駕駛員對實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的典型轉(zhuǎn)向特性變得熟悉所 需的時間段(時間)和對典型轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度依賴于駕駛員的駕駛背 景(諸如駕駛車輛的經(jīng)驗(yàn))的差異而顯著變化。具體而言，駕駛技能優(yōu)異 并熟悉車輛駕駛的駕駛員更可能快速地對實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的典型 轉(zhuǎn)向特性變得熟悉。另一方面，很少有機(jī)會駕駛車輛的駕駛員很可能需要 較長的時間來對實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的典型轉(zhuǎn)向特性變得熟悉。因 而，對于實(shí)際轉(zhuǎn)向量可變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，考慮到熟悉程度隨駕駛車輛的駕駛員 的不同而不同，期望對所有的駕駛員都能獲得優(yōu)異的可操作性，即，車輛 的駕駛變得容易。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過考慮駕駛員對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的熟 悉程度來使車輛的駕駛變得容易的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及控制該車輛轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)的方法。
本發(fā)明的第一方面涉及一種車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn) 向盤，其由駕駛員操作以使車輛轉(zhuǎn)向；反作用力致動器，其用于調(diào)節(jié)抵抗
8所述轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的反作用力；實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器，其用于使轉(zhuǎn)向輪 轉(zhuǎn)向；以及控制器，其通過根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤的操作驅(qū)動所述反作用力致動 器來調(diào)節(jié)所述反作用力的大小，并通過驅(qū)動所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器來控制所 述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向。在該車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，所述控制器包括熟悉程度確定 部分，其用于確定駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所 述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特 性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系；轉(zhuǎn)向特性改變部分，其 用于根據(jù)所確定的所述駕駛員的熟悉程度來改變所述轉(zhuǎn)向特性；以及致動
器操作控制部分，其用于基于由所述轉(zhuǎn)向特性改變部分所改變的所述轉(zhuǎn)向 特性來控制所述反作用力致動器和所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的操作。
在此情況下，所述轉(zhuǎn)向特性改變部分可以包括反作用力特性改變部分 和實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改變部分中的至少一者，所述反作用力特性改變部分用于 基于由所述熟悉程度確定部分確定的所述熟悉程度，向如下反作用力特性
進(jìn)行切換所述駕駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則抵抗所述轉(zhuǎn)向盤的操作
而提供的所述反作用力就越強(qiáng)的反作用力特性，所述實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改變部 分用于基于由所述熟悉程度確定部分確定的所述熟悉程度，向如下實(shí)際轉(zhuǎn)
向特性進(jìn)行切換所述駕駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向 盤的操作的所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作就越緩和的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性。在此情 況下，所述實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改變部分可以向如下實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換所 述駕駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向的量與所述轉(zhuǎn) 向盤的操作量的比率變得越小并且響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而被驅(qū)動的所 述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的時間常數(shù)變得越大的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性。
利用以上構(gòu)造，當(dāng)操作其中與轉(zhuǎn)向盤的操作分立地使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)時，可以基于根據(jù)操作轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤的經(jīng)驗(yàn)的差異(更具體 地，駕駛安裝有該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的經(jīng)驗(yàn)的差異)而變化的物理量(例 如，轉(zhuǎn)向盤的操作量、諸如橫向加速度和橫擺率之類的車輛運(yùn)動狀態(tài)量) 來確定駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度。此外，可以根據(jù)所確定的熟悉程度 來改變轉(zhuǎn)向特性。
因而，在駕駛員不熟悉轉(zhuǎn)向特性的情況下，例如，可以向施加較大的反作用力以阻止轉(zhuǎn)向盤被操作較大的量的反作用力特性進(jìn)行切換，并還可以向轉(zhuǎn)向輪被緩和地轉(zhuǎn)向的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換。另一方面，在駕駛員熟悉轉(zhuǎn)向特性的情況下，可以向施加較小的反作用力使得可以靈敏地使轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的反作用力特性進(jìn)行切換，并且還可以向使轉(zhuǎn)向輪快速轉(zhuǎn)向的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換。此外，可以基于所改變的轉(zhuǎn)向特性來控制反作用力致動器和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的操作。因而，可以根據(jù)駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度來設(shè)定適合的轉(zhuǎn)向特性，這使得駕駛員能容易地駕駛車輛。
所述熟悉程度確定部分可以包括操作量檢測部分，其用于檢測由駕駛員對所述轉(zhuǎn)向盤的操作量；以及運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分，其用于檢測由于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而變化的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量，其中，可以基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述操作量、由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量和根據(jù)檢測到的所述操作量計算得到的所述車輛的期望運(yùn)動狀態(tài)量中的至少一者，來確定所述駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度。在此情況下，例如運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分可以檢測由于轉(zhuǎn)向盤的操作而引起的橫向加速度和橫擺率中的至少一者。
所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量和檢測到的所述操作量的時間微分值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量和檢測到的所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量的時間微分值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量的時間微分值和根據(jù)檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量計算得到的所述車輛的期望橫向加速度的值或所述車輛的期望橫擺率的值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量的隨時間變化的峰值和所述操作量的所述時間微分值的隨時間變化的峰值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量的隨時間變化的峰值和所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量的所述時間微分值的隨時間變化的峰值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。所述熟悉程度確定部分可以基于例如由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量的所述時間微分值的隨時間變化的峰值和計算得到的所述車輛的所述期望橫向加速度或期望橫擺率的隨時間變化的峰值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
利用這些構(gòu)造，可以使用轉(zhuǎn)向盤的操作量及其時間微分值、車輛的橫向加速度及其時間微分值、和車輛的橫擺率及其時間微分值來作為根據(jù)操作轉(zhuǎn)向盤的經(jīng)驗(yàn)的差異而變化的物理量。此外，可以使用轉(zhuǎn)向盤的操作量及其時間微分值、期望橫向加速度、和期望橫擺率作為這種物理量。因而，可以更精確地確定駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度。此外，可以考慮轉(zhuǎn)向盤的操作量的隨時間變化的峰值和該操作量的時間微分值的隨時間變化的峰值、或者考慮車輛的運(yùn)動狀態(tài)量的隨時間變化的峰值和車輛的運(yùn)動狀態(tài)量的時間微分值的隨時間變化的峰值來確定駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度。以此方式，可以顯著提高確定熟悉程度的精度并向更適合于駕駛員的轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換。
例如當(dāng)正在執(zhí)行使得由所述操作量檢測部分檢測到的所述操作量的絕對值增大的所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動操作時，所述熟悉程度確定部分可以確定所述駕駛員的熟悉程度。利用此構(gòu)造，當(dāng)駕駛員能穩(wěn)定地操作轉(zhuǎn)向盤時確定熟悉程度，并且因而可以更精確地確定熟悉程度。結(jié)果，可以向更適合于駕駛員的轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換。
所述熟悉程度確定部分可以包括操作量檢測部分，其用于檢測由駕駛員對所述轉(zhuǎn)向盤的操作量；運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分，其用于檢測由于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而變化的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量；點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分，其用于檢測設(shè)置在所述車輛中的點(diǎn)火開關(guān)的操作狀態(tài)；熟悉程度系數(shù)確定部分，其用于基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述操作量、由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量和根據(jù)檢測到的所述操作量計算得到的所述車輛的期望運(yùn)動狀態(tài)量中的至少一者，來確定表示所述駕駛員的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)；熟悉程度系數(shù)存儲部分，其用于存儲在即將由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)切換到關(guān)狀態(tài)之前的、由所述熟悉程度系數(shù)確定部分確定的所述熟悉程度系數(shù)；關(guān)狀態(tài)時間確定部分，其用于在由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)從關(guān)狀態(tài)切換到開狀態(tài)時，確定所述點(diǎn)火開關(guān)維持在所
述關(guān)狀態(tài)下的關(guān)狀態(tài)時間；以及熟悉程度系數(shù)校正部分，其用于基于由所
述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài)時間，來校正存儲在所述熟悉程度系數(shù)存儲部分中的所述熟悉程度系數(shù)。在車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，所述轉(zhuǎn)向特性改變部分可以基于由所述熟悉程度系數(shù)校正部分校正的所述熟悉程度系數(shù)所表示的所述熟悉程度，來改變所述轉(zhuǎn)向特性。
在此情況下，所述熟悉程度系數(shù)校正部分可以校正存儲在所述熟悉程度系數(shù)存儲部分中的所述熟悉程度系數(shù)，使得由所述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài)時間越長，則所述熟悉程度系數(shù)表示駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性越不熟悉，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系。
利用這些構(gòu)造，可以根據(jù)相同駕駛員在多次車輛駕駛之間的間隔來校正熟悉程度。對于熟悉程度系數(shù)的校正，可以下述方式校正熟悉程度系
數(shù)使得相同的駕駛員在多次車輛駕駛之間的間隔越長，則熟悉程度系數(shù)表示越不熟悉。因而，盡管有這樣的可能性例如即使駕駛員曾經(jīng)對轉(zhuǎn)向特性變得熟悉，但如果駕駛員已經(jīng)未駕駛車輛達(dá)較長的時間段，則駕駛員會再次變得不熟悉，并感受到對轉(zhuǎn)向特性不舒適的感覺的情況下，可以通過基于駕駛員已經(jīng)未駕駛車輛的時間段校正熟悉程度系數(shù)，而向根據(jù)當(dāng)前駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換。因而，即使在此情況下，駕駛員也能容易地駕駛車輛。
所述控制器可以還包括駕駛員識別部分，其用于識別駕駛所述車輛的駕駛員；基于駕駛員的熟悉程度系數(shù)存儲部分，其用于存儲由所述熟悉程度確定部分為由所述駕駛員識別部分識別的每個駕駛員所確定的所述熟
悉程度；以及熟悉程度設(shè)定部分，其用于使用存儲在所述基于駕駛員的熟
悉程度系數(shù)存儲部分中的所述熟悉程度，來執(zhí)行由所述駕駛員識別部分識別的每個駕駛員的所述熟悉程度的初始設(shè)定。在此情況下，所述控制器還包括點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分，其用于檢測設(shè)置在所述車輛中的點(diǎn)火開關(guān)的操作狀態(tài)；關(guān)狀態(tài)時間確定部分，其用于當(dāng)由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分響應(yīng)于由所述駕駛員識別部分識別的駕駛員的操作而檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)從關(guān)狀態(tài)切換到開狀態(tài)時，確定所述點(diǎn)火開關(guān)維持在所述關(guān)狀態(tài)下的關(guān)狀態(tài)時間；以及基于駕駛員的熟悉程度校正部分，其用于校正已經(jīng)由所述熟悉程度設(shè)定部分執(zhí)行了初始設(shè)定的所述熟悉程度，使得由所述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài)時間越長，則所述熟悉程度表示駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性越不熟悉，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系。
利用這些構(gòu)造，可以為駕駛車輛的每個駕駛員存儲熟悉程度，并因而可以在下次開始駕駛時使用所存儲的熟悉程度來設(shè)定適合于駕駛員的熟悉程度。此外，還可以根據(jù)駕駛員在多次車輛的駕駛之間的間隔來校正所存儲的熟悉程度。因而，可以向基于駕駛員的熟悉程度的最優(yōu)化轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換，使得駕駛員能更容易地駕駛車輛。
所述控制器可以還包括緊急回避操作狀態(tài)判定部分，其用于判定是否正由駕駛員執(zhí)行所述轉(zhuǎn)向盤的緊急回避操作；以及緊急回避操作時熟悉程度校正部分，其用于當(dāng)由所述緊急回避操作狀態(tài)判定部分判定正由駕駛員執(zhí)行所述轉(zhuǎn)向盤的所述緊急回避操作時，校正由所述熟悉程度確定部分所確定的所述熟悉程度，使得所述熟悉程度表示所述駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性充分熟悉。
所述緊急回避操作狀態(tài)判定部分可以基于所述轉(zhuǎn)向盤的操作量、所述操作量的時間微分值和所述車輛的速度，來判定是否正在執(zhí)行緊急回避操作。
利用該構(gòu)造，當(dāng)為了避免車輛與碰撞障礙物之間的碰撞而正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤的緊急回避操作時，暫時校正駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，使得熟悉程度表示駕駛員充分地熟悉轉(zhuǎn)向特性。因而，可以通過向施加小的反作用力使得可以操作轉(zhuǎn)向盤達(dá)較大的量的反作用力特性進(jìn)行切換或者通過向轉(zhuǎn)向輪響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動操作而快速轉(zhuǎn)動的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換，來
13提高緊急回避時車輛的轉(zhuǎn)彎性能。因而，駕駛員能在緊急回避條件下很容易地駕駛車輛。
本發(fā)明的第二方面涉及一種控制車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，更具體地，涉及一種控制車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，所述車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向盤，其由駕駛員操作以使車輛轉(zhuǎn)向；反作用力致動器，其用于調(diào)節(jié)抵抗所述轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的反作用力；實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器，其用于使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向；以及
控制器，其通過根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤的操作驅(qū)動所述反作用力致動器來調(diào)節(jié)所述反作用力的大小，并通過驅(qū)動所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器來控制所述轉(zhuǎn)向輪的
轉(zhuǎn)向。所述方法包括以下步驟確定所述駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，
所述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特
定操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系；根據(jù)所確定的所述駕駛員的熟悉程度來改變所述轉(zhuǎn)向特性；以及基于所改變的所述轉(zhuǎn)向特性來控制所述反作用力致動器和所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的操作。


結(jié)合附圖并根據(jù)以下對實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，其中類似的附圖標(biāo)記用來表示類似的元件，附圖中
圖1是本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例共同的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例由圖l所示的電子控制單元執(zhí)行的
轉(zhuǎn)向特性改變程序的流程圖3是示出了熟悉程度系數(shù)與經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)之間的關(guān)系的曲
線圖4是示出車速與車速系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖5是示出熟悉程度系數(shù)與實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)之間的關(guān)系的曲線
圖6是示出經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)與時間常數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖；圖7是示出轉(zhuǎn)向操作角與彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；圖8是示出轉(zhuǎn)向操作角速度與摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；圖9是示出轉(zhuǎn)向操作角速度與粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的曲線圖；圖10是示出經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)與用于校正彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩的校正系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖11是示出經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)與用于校正摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩的校正系
數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖12是示出經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)與用于校正粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩的校正系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的、由圖1所示的電子控制單元執(zhí)行的轉(zhuǎn)向特性改變程序的流程圖14是圖示如圖13所示的轉(zhuǎn)向特性改變程序的熟悉程度系數(shù)確定例程的流程圖15是示出關(guān)狀態(tài)時間與時間系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖16是用于解釋根據(jù)點(diǎn)火開關(guān)的操作狀態(tài)而變化的熟悉程度系數(shù)的
圖17是圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的、由圖l所示的電子控制單元執(zhí)行的熟悉程度系數(shù)確定例程的流程圖18是示出區(qū)域判定對照圖的示意曲線圖19是用于解釋與本發(fā)明第三實(shí)施例的修改方案相關(guān)的、檢測到的橫擺率與橫擺率微分值之間的延遲的圖20是圖示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的修改方案的、由圖1所示的電子控制單元執(zhí)行的熟悉程度系數(shù)確定例程的流程圖21是圖示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的、由圖1所示的電子控制單元執(zhí)行的轉(zhuǎn)向特性改變程序的流程圖；并且
圖22是圖示如圖21所示的轉(zhuǎn)向特性改變程序的緊急回避操作管理例程的流程圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例以下將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。圖1示意性地示出了根據(jù)第一到第四實(shí)施例的其中使用共同的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括由駕駛員轉(zhuǎn)動以用于使作為轉(zhuǎn)向輪的左、右前輪FW1
和FW2轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向盤11。轉(zhuǎn)向盤11固定到轉(zhuǎn)向操作輸入軸12的上端，并且轉(zhuǎn)向操作輸入軸12的下端連接到包括電動機(jī)和減速器的反作用力致動器13。反作用力致動器13提供抵抗由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作的反作用力。
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括具有電動機(jī)和減速器的實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21。由實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力通過實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22、小齒輪23和齒條24傳遞到左、右前輪FW1和FW2。利用這種構(gòu)造，由實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21提供的旋轉(zhuǎn)力通過實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22傳遞到小齒輪23，小齒輪23的旋轉(zhuǎn)使得齒條24沿著縱向發(fā)生位移，并且此齒條24在縱向上的位移使左、右前輪FW1和FW2向左和向右轉(zhuǎn)向。
接著，將描述用于控制反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21的操作的電控制器。電控制器包括轉(zhuǎn)向操作角傳感器31、實(shí)際轉(zhuǎn)向角傳感器32、車速傳感器33、橫向加速度傳感器34和橫擺率傳感器35。
安裝在轉(zhuǎn)向操作輸入軸12上的轉(zhuǎn)向操作角傳感器31檢測轉(zhuǎn)向盤11相對于其中性位置的轉(zhuǎn)角，并將該角輸出作為轉(zhuǎn)向操作角&安裝在實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22上的實(shí)際轉(zhuǎn)向角傳感器32檢測實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22相對于其中性位置的轉(zhuǎn)角，并將該角輸出作為實(shí)際轉(zhuǎn)向角S (與左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向角相對應(yīng))。在此說明書中，中性位置是指在車輛保持直線前進(jìn)行駛的情況下轉(zhuǎn)向盤11、轉(zhuǎn)向操作輸入軸12、實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22以及左、右前輪FW1和FW2的操作位置。對于轉(zhuǎn)向操作角0和實(shí)際轉(zhuǎn)向角S，這些角在中性位置處為零，逆時針轉(zhuǎn)角由正值表示，順時針轉(zhuǎn)角由負(fù)值表示。
車速傳感器33檢測并輸出車速V。橫向加速度傳感器34檢測并輸出車輛的實(shí)際橫向加速度G。橫擺率傳感器35檢測并輸出車輛的實(shí)際橫擺率7。應(yīng)該注意，實(shí)際橫向加速度G和實(shí)際橫擺率7也在向左的加速度和
16橫擺率的情況下由正值表示，并在向右的加速度和橫擺率的情況下由負(fù)值表不。
這些傳感器31至35連接到電子控制單元36。電子控制單元36包括具有CPU、 EEPROM、 RAM和計時器的微計算機(jī)作為主要部件，并通過執(zhí)行包括下述程序在內(nèi)的各種程序來控制反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21的操作。用于驅(qū)動反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21的驅(qū)動電路37和38連接到電子控制單元36的輸出側(cè)。用于檢測流經(jīng)反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21中的電動機(jī)的驅(qū)動電流值的電流檢測器37a和38a設(shè)置在驅(qū)動電路37和38中。由電流檢測器37a和38a檢測到的驅(qū)動電流值被反饋給電子控制單元36以控制這些電動機(jī)的驅(qū)動。
接著，將描述如以上所述構(gòu)造的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作，更具體地，描述其中實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22能相對于轉(zhuǎn)向操作輸入軸12旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作。 一般而言，當(dāng)已經(jīng)在操作常規(guī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(其中，轉(zhuǎn)向操作輸入軸與實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸之間沒有相對旋轉(zhuǎn))方面具有較長經(jīng)驗(yàn)的駕駛員操作電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時，駕駛員需要對反映轉(zhuǎn)向盤的操作、與反作用力特性和實(shí)際轉(zhuǎn)向特性這兩者特性之間的關(guān)系的轉(zhuǎn)向特性變得熟悉。駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度(以下稱為熟悉程度)的差異依賴于駕駛員而不同。
因而，考慮到駕駛員的熟悉程度，電子控制單元36通過執(zhí)行圖2所示的轉(zhuǎn)向特性改變程序以適當(dāng)?shù)馗淖冸妱愚D(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性。以下將具體描述轉(zhuǎn)向特性改變程序。
當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)(未示出)打開時，電子控制單元36以每預(yù)定時間段重復(fù)執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序。具體地，電子控制單元36在步驟Si0開始執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序，并在步驟Sll接收由傳感器31至35檢測到的值。在接收到檢測值之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S12。
在步驟S12，電子控制單元36推定并確定表示車內(nèi)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)Nk一0。熟悉程度系數(shù)Nk—0是從"0"到"1"變化的變量。車內(nèi)駕駛員越不熟悉轉(zhuǎn)向特性，就將熟悉程序系數(shù)Nk—0的值被設(shè)定為越接近"0"。駕駛員越熟悉轉(zhuǎn)向特性，就將熟悉程度系數(shù)Nk—0的值設(shè)定為越接近"1"。駕駛員的駕駛經(jīng)歷相關(guān)的物理量(諸如
駕駛員在操作電動轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下駕駛車輛的里程和駕駛時間；
在車輛轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向盤11的修正轉(zhuǎn)動操作的次數(shù)；以及由于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作引起的車輛行為的變化量)中的全部來推定和確定熟悉程度系數(shù)
Nk—0。為此目的，本發(fā)明人已經(jīng)對性別、年齡、駕駛記錄等不同的各種人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)以獲得熟悉程度系數(shù)Nk—0與里程、駕駛經(jīng)驗(yàn)、修正轉(zhuǎn)動操作
次數(shù)和行為變化量之間的關(guān)系，以更精確地推定和確定車內(nèi)駕駛員的熟悉
程度系數(shù)Nk—0。結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)駕駛員駕駛配備有電動轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的里程和駕駛時間越短時、當(dāng)在車輛轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向盤11的修正轉(zhuǎn)動操作的次數(shù)越大時、或者當(dāng)車輛的行為的變化量越大時，駕駛員越不熟悉轉(zhuǎn)向特性。
因而，電子控制單元36基于例如車輛的當(dāng)前里程和駕駛時間、在車輛轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向盤11的修正轉(zhuǎn)動操作次數(shù)和在步驟Sll分別從橫向加速度傳感器34和橫擺率傳感器35接收的實(shí)際橫向加速度G和實(shí)際橫擺率7的變化量，來確定熟悉程度系數(shù)Nk—0。電子控制單元36在步驟S12確定熟悉程度系數(shù)Nk一O，并進(jìn)行到步驟S13。
在步驟S13，電子控制單元36判定在步驟Sll從轉(zhuǎn)向操作角傳感器31接收的檢測到的轉(zhuǎn)向角0的絕對值是否正在減小，即是否正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤ll的返回操作。具體地，當(dāng)檢測到的轉(zhuǎn)向角e的絕對值正在減小時，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn)行到步驟S14。
在步驟S14，電子控制單元與正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的返回操作的情況相對應(yīng)地校正在步驟S12中確定的熟悉程度系數(shù)Nk一0。具體地，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22能相對于轉(zhuǎn)向操作輸入軸12旋轉(zhuǎn)時，例如在電動轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下，可以適當(dāng)?shù)馗淖冝D(zhuǎn)向操作輸入軸12的旋轉(zhuǎn)量與實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22的旋轉(zhuǎn)量之間的比率(例如，速比)。因而，可以通過改變左、右前輪FW1和FW2相對于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動量的實(shí)際轉(zhuǎn)向量，來容易地使車輛轉(zhuǎn)彎，或者穩(wěn)定其轉(zhuǎn)彎行為。然而，對于該實(shí)際轉(zhuǎn)向特性，存在左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作變快的情況，尤其是在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的返回操作的時候，這使熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的駕駛員對
18左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作感受到不舒適的感覺。
因而，當(dāng)正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的返回操作時，電子控制單元36設(shè)定經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nkj，其是通過如圖3所示將在步驟S12確定的熟悉程度系數(shù)Nk—0校正為更低值而獲得的。在設(shè)定了經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)NkJl之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S16。
另一方面，當(dāng)檢測到的轉(zhuǎn)向角0的絕對值正在增大時，即，當(dāng)正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作時，電子控制單元36在步驟S13作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟S15。在步驟S15，為了使熟悉程度系數(shù)Nk—0適于在以后步驟中的使用，電子控制單元36將在步驟S12中確定的熟悉程度系數(shù)Nk一0限定為經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk_l。在確定了在轉(zhuǎn)動操作狀態(tài)下使用的經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S16。
在步驟S16，為了使左、右前輪FW1和FW2根據(jù)在步驟S12中確定的熟悉程度系數(shù)Nk_0進(jìn)行轉(zhuǎn)向，電子控制單元36基于例如以下表示式1來計算以冪函數(shù)方式變化的期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角Sd。
Sd二(l/Kg).a.01 (表達(dá)式l)在表達(dá)式1中，a是根據(jù)在步驟Sll中從車速傳感器33接收到的檢測車速V而變化的車速系數(shù)。如圖4所示，車速系數(shù)具有這樣的特性車速系數(shù)在檢測到的車速V較低的區(qū)域中大于"1"，在檢測到的車速V較高的區(qū)域中車速系數(shù)小于"1"，并隨著檢測到車速V升高，車速系數(shù)非線性地減小經(jīng)過值"1"。實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22的旋轉(zhuǎn)量相對于轉(zhuǎn)向操作輸入軸12的旋轉(zhuǎn)量的比率(諸如，傳動比或者速比)可以用作車速系數(shù)a。
此外。表達(dá)式1中的0是在步驟Sll中從轉(zhuǎn)向操作角傳感器31接收的檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0的絕對值。當(dāng)檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0的值為正時，將車速系數(shù)a設(shè)定為正值。當(dāng)檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0的值為負(fù)時，將車速系數(shù)設(shè)定為絕對值等于a的正值的負(fù)值。此外，表達(dá)式1中的I是表示冪階的常數(shù)，并被設(shè)定為大于"1"的值。
此外，表達(dá)式1中的Kg是根據(jù)在步驟S12中確定的熟悉程度系數(shù)Nk_0而變化的實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)。如圖5所示，實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)Kg具有以下特性熟悉程度系數(shù)Nk一O越小，即，駕駛員越不熟悉轉(zhuǎn)向特 性，實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)Kg變得越大，直到大值Kg0;并且熟悉程度系
Nk一0越大，即，駕駛員越熟悉轉(zhuǎn)向特性，實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)Kg變得越 小(例如，直到"1")。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)Kg根據(jù)熟悉程度系數(shù) Nk一O而變化時，可以根據(jù)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的熟悉情況 來使左、右前輪FW1和FW2轉(zhuǎn)向。
具體地，在駕駛員不熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的情況下，即，當(dāng) 將熟悉程度系數(shù)Nk—0被設(shè)定為"0"附近的值時，將實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù) Kg設(shè)定為大值。因而，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤11時，以冪函數(shù)的方式變化 (更具體地，隨著檢測轉(zhuǎn)向操作角e變化而變化)的期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角5d的 值的計算結(jié)果變得相對較小，結(jié)果，可以緩和地使左、右前輪FW1和 FW2轉(zhuǎn)向。因而，即使不熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的駕駛員也能容易 地使車輛轉(zhuǎn)彎。
另一方面，在駕駛員熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的情況下，SP，當(dāng) 將熟悉程度系數(shù)NK一O被設(shè)定為"1"附近的值時，將實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù) Kg設(shè)定為小值。因而，以冪函數(shù)的方式變化的期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角Sd的值的 計算結(jié)果變得相對較大，結(jié)果，可以快速地使左、右前輪FW1和FW2轉(zhuǎn) 向。因而，對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性熟悉的駕駛員在速度較低時以較小 的轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作量就容易地使車輛轉(zhuǎn)彎。在計算期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角 Sd之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S17。
在步驟S17，電子控制單元36根據(jù)在步驟S14或S15中確定的經(jīng)校正 的熟悉程度系數(shù)Nk—1的值來改變左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向動 作對由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作的響應(yīng)性。具體地，電子控制單元 36根據(jù)經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)NkJ的值來改變設(shè)置在驅(qū)動電路38中的軟 濾波器(soft filter)或可變時間常數(shù)濾波器的時間常數(shù)r。如圖6所示，時 間常數(shù)r具有這樣的特性隨著經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk—1減小，時間 常數(shù)t增大直到大值7"0，并隨著經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk—1增大，時間 常數(shù)r減小。
具體地，當(dāng)校正熟悉程度系數(shù)Nk—1較小時，換言之，當(dāng)駕駛員不熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性時，電子控制單元36將時間常數(shù)7"設(shè)定為大 值。因而，可以略延遲實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21 (更具體地，電動機(jī))開始操作 的時間，該致動器的驅(qū)動是根據(jù)由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作來控制
的，因而，可以使左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作的響應(yīng)性變
慢。以此方式，即使當(dāng)不熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的駕駛員相對快速
地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤ll時，也可以避免左、右前輪FW1和FW2快速轉(zhuǎn)向，因而 可以適當(dāng)?shù)販p小由于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而引起的車輛行為的 波動。
另一方面，當(dāng)經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk—1較大時，換言之，當(dāng)駕駛 員熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性時，電子控制單元36將時間常數(shù)r設(shè)定為 小值。因而，可以將實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21 (更具體地，電動機(jī))響應(yīng)于駕駛 員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而開始操作的時間提前。因而，可以使左、右 前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作的響應(yīng)性變快。以此方式，熟悉電動轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的駕駛員能使車輛根據(jù)駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作 而快速地轉(zhuǎn)彎。在以此方式設(shè)定時間常數(shù)7"之后，電子控制單元36進(jìn)行到 步驟S18。
在步驟S18，電子控制單元36根據(jù)以下表達(dá)式2計算期望反作用轉(zhuǎn)矩 Tz，該期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz是根據(jù)在步驟S14或者S15中確定的經(jīng)校正的 熟悉程度系數(shù)Nk—1的值抵抗駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的操作而提供的。
Tz=Ks . Ts+Kf Tf+Kr ' Tr (表達(dá)式2) 在表達(dá)式2中，Ts表示根據(jù)在步驟Sll從轉(zhuǎn)向操作角傳感器31接收的檢 測到的轉(zhuǎn)向操作角0的值而變化的彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩，Tf表示根據(jù)檢測轉(zhuǎn)向操作 角0的時間微分值朋/dt (以下，該微分值稱為轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt)的 值而變化的摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩，并且Tr表示根據(jù)轉(zhuǎn)向操作角速度cW/dt的值而變 化的粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩。
現(xiàn)在將簡要描述彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts、摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf和粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tr。彈 性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts與檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0成比例，并且電子控制單元36使用 具有如圖7所示的特性的轉(zhuǎn)換表來計算與檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0對應(yīng)的彈 性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts。摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf取決于轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt的值，并具有遲滯特性，并且電子控制單元36使用具有如圖8所示特性的轉(zhuǎn)換表來計算
與轉(zhuǎn)向操作角速度M/dt對應(yīng)的摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf。粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tr與轉(zhuǎn)向操作 角速度朋/dt成比例，并且電子控制單元36使用具有如圖9所示的特性的 轉(zhuǎn)換表來計算與轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt對應(yīng)的粘性相轉(zhuǎn)矩Tr。
表達(dá)式2中的系數(shù)Ks、 Kf和Kr是根據(jù)在步驟S14或S15中確定的經(jīng) 校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l而變化的校正系數(shù)。更具體地，校正系數(shù)Ks是 用于校正彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts的校正系數(shù)，并且如圖10所示具有這樣的特性 校正系數(shù)Ks隨著經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l減小而增大直到大值Ks0， 并隨著經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l增大而減小。校正系數(shù)Kf是用于校正 摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf的校正系數(shù)，并如圖ll所示，具有這樣的特性校正系數(shù) Kf隨著經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l減小而增大直到大值KfD，并隨著經(jīng) 校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l增大而減小。校正系數(shù)Kr是用于校正粘性項(xiàng)轉(zhuǎn) 矩Tr的校正系數(shù)，并如圖12所示，具有這樣的特性校正系數(shù)Kr隨著經(jīng) 校正的熟悉程度系數(shù)Nk_l減小而增大直到大值Kr0，并隨著經(jīng)校正的熟 悉程度系數(shù)Nk_l增大而減小。
電子控制單元36然后計算與在步驟S14或S15確定的經(jīng)校正的熟悉 程度系數(shù)Nk—1對應(yīng)的期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz。具體地，當(dāng)經(jīng)校正的熟悉程度 系數(shù)Nk—l較小時，電子控制單元36將校正系數(shù)Ks、 Kf和Kr設(shè)定為較大 值以增大根據(jù)表達(dá)式2計算的期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz。因而，可以阻止轉(zhuǎn)向盤 11被不熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的駕駛員操作了較大的量。另一方 面，當(dāng)經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk一l較大時，電子控制單元36將校正系數(shù) Ks、 Kf和Kr設(shè)定為較小值以減小根據(jù)表達(dá)式2計算的期望反作用轉(zhuǎn)矩 Tz。因而，熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性的駕駛員能靈敏地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤11。在 計算與經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk_l對應(yīng)的期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz之后，電子 控制單元36進(jìn)行到步驟S19。
在S19，電子控制單元36基于在步驟S16中計算得到的期望實(shí)際轉(zhuǎn)向 角5d、在步驟S17中設(shè)定的時間常數(shù)7"和在步驟S18中計算得到的期望反 作用轉(zhuǎn)矩Tz，來控制反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21的操作。首 先，以下將具體描述反作用力控制。
22電子控制單元36從設(shè)置在驅(qū)動電路37中的電流檢測器37a接收流經(jīng) 反作用力致動器13中的電動機(jī)的驅(qū)動電流的值，并以反饋方式控制驅(qū)動 電路37，使得與期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz對應(yīng)的驅(qū)動電流流經(jīng)電動機(jī)。反作用 力致動器13中的電動機(jī)的驅(qū)動的控制使電動機(jī)將與期望反作用轉(zhuǎn)矩Tz對 應(yīng)的反作用力經(jīng)由轉(zhuǎn)向操作輸入軸12向轉(zhuǎn)向盤11施加。
接著，將具體描述實(shí)際轉(zhuǎn)向控制。電子控制單元36接收由實(shí)際轉(zhuǎn)向 角傳感器32檢測到的實(shí)際轉(zhuǎn)向角5，并執(zhí)行實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21中的電動 機(jī)的旋轉(zhuǎn)的反饋控制，使得實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22旋轉(zhuǎn)到在步驟S16中計算 得到的期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角Sd。此時，電子控制單元36從設(shè)置在驅(qū)動電路38 中的電流檢測器38a接收流經(jīng)實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21中的電動機(jī)的驅(qū)動電流的 值，并以反饋方式控制驅(qū)動電路38，使得與實(shí)際轉(zhuǎn)向力對應(yīng)的驅(qū)動電流適 當(dāng)?shù)亓鹘?jīng)電動機(jī)。
電子控制單元36控制驅(qū)動電路38，使得實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21中的電動 機(jī)基于設(shè)置在驅(qū)動電路38中的軟濾波器或可變時間常數(shù)濾波器的時間常 數(shù)7 (其時間常數(shù)7"己經(jīng)在步驟S17中設(shè)定)來產(chǎn)生驅(qū)動力。因而，與實(shí) 際轉(zhuǎn)向輸出軸22 —體的小齒輪23旋轉(zhuǎn)，并且小齒輪23的旋轉(zhuǎn)因而使齒條 24沿著縱向發(fā)生位移。然后，齒條24在縱向上的位移使左、右前輪FW1 和FW2根據(jù)期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角M進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
以此方式，由電子控制單元36對反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動 器21的操作的控制使得反作用力致動器13可以根據(jù)經(jīng)校正的熟悉程度系 數(shù)Nk一l (熟悉程度系數(shù)Nk一O)提供抵抗駕駛員對轉(zhuǎn)向盤ll的轉(zhuǎn)動操作的 適當(dāng)反作用力。此外，實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21可以使左、右前輪FW1和FW2 根據(jù)熟悉程度系數(shù)Nk一0適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)向。因而，當(dāng)所配備的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用使 用電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(即所配備的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向操作輸入軸12和實(shí)際轉(zhuǎn)向 輸出軸22能相對于彼此旋轉(zhuǎn))的車輛被驅(qū)動時，可以根據(jù)駕駛員對轉(zhuǎn)向 特性的熟悉程度來提供最優(yōu)化的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性和反作用力特性，使得駕駛 員能非常容易地駕駛車輛，而不會伴隨著車輛的變化而感受到不舒適的感 覺。
在步驟S19控制反作用力致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21的操作之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S20。在步驟S20，電子控制單元36暫 時結(jié)束轉(zhuǎn)向特性改變程序的執(zhí)行。在預(yù)定的較短時間段已經(jīng)經(jīng)過之后，電 子控制單元36再次在步驟S10開始執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序以使反作用力 致動器13和實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21根據(jù)熟悉程度系數(shù)Nk—0 (經(jīng)校正的熟悉程 度系數(shù)Nk一l)進(jìn)行操作。
如從以上描述理解到，根據(jù)第一實(shí)施例，當(dāng)電動轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操作 時，能基于轉(zhuǎn)向盤11的修正轉(zhuǎn)動操作次數(shù)、橫向加速度G和橫擺率7的 變化量等確定表示駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)Nk—0， 其中轉(zhuǎn)向盤11的修正轉(zhuǎn)動操作次數(shù)、橫向加速度G和橫擺率7的變化量 等是根據(jù)在操作轉(zhuǎn)向盤11方面的經(jīng)驗(yàn)的差異(具體地，諸如駕駛員駕駛 配備有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的里程和駕駛時間之類的駕駛經(jīng)驗(yàn)方面的差異)而 變化的物理量。在駕駛員不熟悉轉(zhuǎn)向特性的情況下，可以向施加大的反作 用轉(zhuǎn)矩Tz以阻止轉(zhuǎn)向盤11被操作了較大量的反作用力特性進(jìn)行切換，并 且還可以向使左、右前輪FW1和FW2緩和轉(zhuǎn)向的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切 換。此外，可以基于改變后的轉(zhuǎn)向特性來控制反作用力致動器12和實(shí)際 轉(zhuǎn)向致動器21的操作。因而，可以根據(jù)駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度來 設(shè)定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向特性，這使駕駛員能容易地駕駛車輛。
第二實(shí)施例
接著，將描述第二實(shí)施例，其中考慮到對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度取決于 駕駛車輛的駕駛員而變化，最優(yōu)化地改變實(shí)際轉(zhuǎn)向特性和反作用力特性 (即，電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性)。在以上所述的第一實(shí)施例中，推定并 確定表示駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的一般熟悉程度的熟悉程度系 數(shù)Nk一0，并基于熟悉程度系數(shù)Nk_0來改變實(shí)際轉(zhuǎn)向特性和反作用力特 性。然而，因?yàn)轳{駛車輛的情況取決于駕駛員而變化，所以有這樣的可能 性即使當(dāng)熟悉程度系數(shù)Nk—0的值在駕駛員暫時熟悉轉(zhuǎn)向特性時變大 時，如果下次駕駛車輛之前的間隔較長，則熟悉程度系數(shù)Nk一0會再次變 小，即，駕駛員變得不熟悉轉(zhuǎn)向特性。由于此原因，在第二實(shí)施例中，根 據(jù)各個駕駛員的狀況確定熟悉程度系數(shù)Nk一0。在第二實(shí)施例的描述中， 與第一實(shí)施例相同的部分用相同的標(biāo)記表示，并將省略其詳細(xì)描述。
24在第二實(shí)施例中，電子控制單元36執(zhí)行圖13所示的轉(zhuǎn)向特性改變程
序。在第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向特性改變程序中，將步驟S30、 S32、 S33和S34 添加到在第一實(shí)施例中描述的轉(zhuǎn)向特性改變程序中，并將步驟S12改變?yōu)?步驟S31。具體而言，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)(未示出)打開時，電子控制單元36每 隔預(yù)定的短時間重復(fù)地從步驟S10開始執(zhí)行根據(jù)第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向特性改 變程序。在步驟S30，電子控制單元36識別正在駕駛車輛的駕駛員。
具體而言，為了識別車內(nèi)駕駛員，電子控制單元36經(jīng)由接收器(未 示出)接收可用于識別駕駛員的信息，諸如從駕駛員攜帶的蜂窩電話發(fā)送 的識別無線電信號、從駕駛員攜帶的智能鑰匙發(fā)送的識別無線電信號或者 從分配給駕駛員的點(diǎn)火開關(guān)鑰匙發(fā)送的識別無線電信號。為了判定在打開 點(diǎn)火開關(guān)時駕駛員是否已經(jīng)發(fā)生改變，電子控制單元36接收由車速傳感 器33檢測到的車速V、表示經(jīng)由安裝在車輛的懸架裝置(未示出)上的 車高傳感器檢測到的車高的車高信息、從安裝在車座(未示出)中的乘坐 檢測傳感器輸出的乘坐信息、從安裝在車門(未示出)中的打開/關(guān)閉檢測 傳感器輸出的打開/關(guān)閉信息等。
當(dāng)判定駕駛員已經(jīng)改變時，電子控制單元36于是將由接收到的識別 無線電信號所表示的駕駛員識別信息與例如已經(jīng)預(yù)先記錄在EEPROM中 的駕駛員注冊信息進(jìn)行比較。基于此比較，電子控制單元36識別正在駕 駛車輛的駕駛員。無需多言，本發(fā)明可以這樣實(shí)施，在點(diǎn)火開關(guān)被關(guān)閉 時，僅僅當(dāng)基于檢測到的車速V、車高信息、乘坐信息或者打開/關(guān)閉信息 判定駕駛員已經(jīng)改變時，電子控制單元36通過執(zhí)行步驟S30識別駕駛 員。在識別駕駛員之后，如在第一實(shí)施例的情況那樣，通過執(zhí)行步驟 Sll，電子控制單元36接收從每個傳感器供應(yīng)的檢測值，然后進(jìn)行到步驟 S31。
在步驟S31，電子控制單元36執(zhí)行用于確定在步驟S30中識別的駕駛 員的熟悉程度系數(shù)Nk一O的熟悉程度系數(shù)確定例程。以下具體地描述熟悉 程度系數(shù)確定例程。
如圖14所示，在步驟S50開始執(zhí)行熟悉程度系數(shù)確定例程，并在步 驟S51，電子控制單元36判定當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是否是點(diǎn)火開關(guān)被打開之后的首次執(zhí)行。具體地，當(dāng)對熟悉程度系數(shù)確定例程的 執(zhí)行是首次執(zhí)行時，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，然后
進(jìn)行到步驟S52。另一方面，當(dāng)當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是第 二次或其后的執(zhí)行，電子控制單元36作出否定的判定("否")，然后 進(jìn)行到后述的步驟S55。
在步驟S52，電子控制單元36讀取與轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S30中 識別的駕駛員相關(guān)聯(lián)的、例如在前次關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時存儲在EEPROM中 的預(yù)定位置處的熟悉程度系數(shù)Nk—0的存儲值(以下該存儲值稱為熟悉程 度系數(shù)存儲值Nk—Igoff)。當(dāng)存儲熟悉程度系數(shù)存儲值Nkjgoff時，電子 控制單元36還存儲表示存儲時間的時間信息。后文將詳細(xì)地描述將熟悉 程度系數(shù)存儲值Nk一Igoff存儲到EEPROM的處理。在以此方式讀取熟悉 程度系數(shù)存儲值Nk一Igoff之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S53。
在步驟S53，電子控制單元36計算由在步驟S30識別的駕駛員在前次 關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時和此次打開點(diǎn)火開關(guān)時之間所經(jīng)歷的時間(以下將該經(jīng)歷 的時間稱為關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff)。具體地，電子控制單元36比較點(diǎn)火開 關(guān)關(guān)閉時間點(diǎn)和打開點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火開關(guān)打開時間點(diǎn)，其中點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉 時間點(diǎn)由在步驟S52讀取的熟悉程度系數(shù)存儲值Nk—Igoff—起存儲的時間 信息來表示。此后，電子控制單元36基于點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時間和點(diǎn)火開關(guān) 打開時間點(diǎn)之間的差來計算作為前次關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時與此次打開點(diǎn)火開關(guān) 時之間的時間段的關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff。在以此方式計算關(guān)狀態(tài)時間 T一Igoff之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S54。
在步驟S54，電子控制單元36根據(jù)以下表達(dá)式3來計算此次打開點(diǎn)火 開關(guān)時的熟悉程度系數(shù)的初始值(以下，該初始值稱為熟悉程度初始值系 數(shù)Nk—Igon)。
Nk—Igon=Nk—Igoff K—time (表達(dá)式3 ) 在表達(dá)式3中，系數(shù)K—time是根據(jù)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff變化的時間系數(shù)。 例如，如圖15所示，系數(shù)K_time具有系數(shù)K一time隨著關(guān)狀態(tài)時間 T—Igoff增大而從"1"非線性地減小的特性。在計算熟悉程度初始值系數(shù) Nk—Igon之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S55。例如，駕駛員自己可以通過操作設(shè)置在駕駛員車座附近的調(diào)節(jié)開關(guān)來設(shè)定熟悉系數(shù)初始值系數(shù)
Nk一Igon的值。
在步驟S55，電子控制單元36計算自打開點(diǎn)火開關(guān)以后車輛已經(jīng)行駛 的行駛距離Dis—Igon。具體地，電子控制單元36通過將在轉(zhuǎn)向特性改變 程度的步驟Sll中從車速傳感器33接收的檢測到的車速V針對行駛時間 進(jìn)行積分來計算行駛距離Dis一Igon。當(dāng)對行駛距離Dis—Igon進(jìn)行計算時， 例如使用由安裝在車輛中的短距離里程表所表示的值執(zhí)行該計算。在計算 行駛距離Dis_Igon之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S56。
在步驟S56，電子控制單元36計算自打開點(diǎn)火開關(guān)起已經(jīng)由駕駛員轉(zhuǎn) 動對轉(zhuǎn)向盤ll進(jìn)行轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動操作量N一Igon。具體地，電子控制單元36 比較在轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟Sll中從轉(zhuǎn)向操作角傳感器31接收的檢 測到的轉(zhuǎn)向角0的絕對值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值，來判定是否已經(jīng)執(zhí)行了轉(zhuǎn) 向盤ll的轉(zhuǎn)動操作。關(guān)于轉(zhuǎn)向盤ll的轉(zhuǎn)動操作的狀態(tài)，電子控制單元36 對檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0從等于或小于預(yù)定值的值改變?yōu)榇笥陬A(yù)定值的值 的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，并使用該計數(shù)值作為轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N—Igon。在以此方式 計算轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N—Igon之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S57。
在步驟S57，電子控制單元36計算已識別的駕駛員的熟悉程度系數(shù) Nk_0。具體地，電子控制單元36根據(jù)以下表達(dá)式4、使用在步驟S54中 計算得到的熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igon、在步驟S55中計算得到的行駛 距離Dis一Igon和在步驟S56中計算得到的轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N一Igon，來計算 熟悉程度系數(shù)NkJ)。
Nk—0=Nk—Igon+K—dis.Dis—Igon+K—N.N—Igon (表達(dá)式4)
在表達(dá)式4中，K—dis和K—N是預(yù)設(shè)的較小的正常數(shù)。
因而，熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon越大，根據(jù)表達(dá)式4計算的熟悉 程度系數(shù)Nk—0的計算結(jié)果越接近"1"。具體地，如表達(dá)式3所示，基于 以關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff越大、則時間系數(shù)K—time具有的值越小的方式設(shè)定 的時間系數(shù)K_time，來計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igon。換言之，在前 次車輛駕駛結(jié)束和當(dāng)前車輛駕駛開始之間的時間段越短，則熟悉程度初始 值系數(shù)Nk—Igon的計算結(jié)果在一定程度上越大；另一方面，此時間段越
27長，熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon的計算結(jié)果就越小。因而，即使在駕駛 員由于直到前次駕駛之前已經(jīng)積累的駕駛經(jīng)驗(yàn)而熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向
特性的情況下，當(dāng)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff較長時，使熟悉程度系數(shù)Nk—0暫時 更接近"0"，使得可以減小感受到對轉(zhuǎn)向特性的不舒適感的機(jī)會。
行駛距離Dis—Igon越長，根據(jù)以上表達(dá)式4計算的熟悉程度系數(shù) Nk—0的計算結(jié)果就越接近"1"。具體地，在當(dāng)前車輛駕駛中行駛距離 Dis一Igon越長，因?yàn)轳{駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性變得熟悉，所以熟 悉程度系數(shù)Nk—0的計算結(jié)果越接近"1"。此外，轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作 次數(shù)N—Igon越大，則根據(jù)以上表達(dá)式4計算的熟悉程度系數(shù)Nk—0的計算 結(jié)果越接近"1"。具體地，轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N一Igon越大，則 因?yàn)轳{駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性變得熟悉，所以熟悉程度系數(shù) Nk—O的計算結(jié)果越接近"1"。
因而，當(dāng)根據(jù)關(guān)狀態(tài)時間T_Igoff計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon， 并且考慮行駛距離Dis—Igon和轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N一Igon計算熟悉程度系數(shù) Nk—0時，行駛距離Dis一Igon越長并且轉(zhuǎn)動操作次數(shù)N—Igon越大(S卩，點(diǎn) 火開關(guān)在開狀態(tài)下的時間段越長)，如圖16所示熟悉程度系數(shù)Nk一0越接 近"l"。因而，隨著駕駛員駕駛車輛并且執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向操作，駕 駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性變得熟悉。在計算熟悉程度系數(shù)Nk—0之 后，電子控制單元36在步驟S58暫時退出對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí) 行。
返回到根據(jù)第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向特性改變程序的描述，如以上所述的第 一實(shí)施例的情況那樣，電子控制單元36使用所計算的熟悉程度系數(shù)Nk—0 執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S13至S19的處理。因而，可以如在以上所 述第一實(shí)施例的情況那樣根據(jù)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的熟悉程 度來改變實(shí)際轉(zhuǎn)向特性和反作用力特性。在執(zhí)行步驟S19的處理之后，電 子控制單元36進(jìn)行到步驟S32。
在步驟S32，電子控制單元36判定點(diǎn)火開關(guān)是否已經(jīng)被駕駛員關(guān)閉。 具體地，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)維持在開狀態(tài)下時，電子控制單元36作出否定的判 定("否")，進(jìn)行到步驟S20，并暫時結(jié)束轉(zhuǎn)向特性改變程序的執(zhí)行。
28在已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定的較短時間段之后，電子控制單元再次在步驟S10開始執(zhí) 行相同的程序。
另一方面，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)被駕駛員關(guān)閉時，電子控制單元36作出肯定
的判定("是")，并進(jìn)行到步驟S33。在步驟S33，電子控制單元36執(zhí) 行預(yù)定的停止程序(未示出)、將當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)被關(guān)閉時的熟悉程度系數(shù) Nk_0作為熟悉程度系數(shù)存儲值Nk—Igoff存儲在EEPROM中的預(yù)定位置 處，并還存儲表示點(diǎn)火開關(guān)被關(guān)閉時的時間的時間信息。在此情況下，電 子控制單元36存儲駕駛員注冊信息(其用來識別在步驟S30識別的駕駛 員)和熟悉程度系數(shù)存儲值Nk—Igoff以及時間信息，且將這些信息件彼此 相關(guān)聯(lián)。電子控制單元36然后進(jìn)行到步驟S34，并完全退出對轉(zhuǎn)向特性改 變程序的執(zhí)行。
如從以上描述理解到，根據(jù)第二實(shí)施例，可以針對駕駛車輛的每個駕 駛員設(shè)定適當(dāng)?shù)氖煜こ潭认禂?shù)Nk一0。因而，可以基于駕駛員的熟悉程度 系數(shù)Nk—0將轉(zhuǎn)向特性改變到最優(yōu)化特性，使得駕駛員能更容易地駕駛車 輛。此外，可以考慮相同駕駛員在多次車輛駕駛之間的間隔，來校正熟悉 程度系數(shù)Nk—0。關(guān)于對熟悉程度系數(shù)Nk—0的校正，可以校正熟悉程度系 數(shù)Nk—0，使得相同駕駛員在多次車輛駕駛之間的間隔越長，熟悉程度系 數(shù)Nk一0越接近"0"，以表示駕駛員不熟悉轉(zhuǎn)向特性。因而，盡管有這樣 的可能性即使在駕駛員曾經(jīng)熟悉轉(zhuǎn)向特性的情況下，例如如果駕駛員已 經(jīng)未駕駛車輛達(dá)較長的時間段，則駕駛員仍會感受到對轉(zhuǎn)向特性的不舒適 感覺；但是可以通過基于駕駛員已經(jīng)未駕駛車輛所達(dá)的時間段來校正熟悉 程度系數(shù)Nk一0，來向根據(jù)駕駛員當(dāng)前轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的轉(zhuǎn)向特性進(jìn) 行切換。因而，即使在此情況下，駕駛員仍能容易地駕駛車輛。其它有益 的效果類似于以上所述的第一實(shí)施例。
第三實(shí)施例
接著，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。同樣在第三實(shí)施例中，如在第二 實(shí)施例的情況那樣，考慮駕駛車輛的駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，來適 當(dāng)?shù)馗淖冸妱愚D(zhuǎn)向系統(tǒng)的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性和反作用力特性。應(yīng)該注意，在第 三實(shí)施例中使用的熟悉程度系數(shù)確定例程與在以上第二實(shí)施例中描述的熟悉程度系數(shù)確定例程不同。以下將詳細(xì)描述在第三實(shí)施例中使用的熟悉程 度系數(shù)確定例程。對于其它元件，因?yàn)檫@些元件類似于第二實(shí)施例，所以 用相同的標(biāo)記來表示這些元件，并省略其詳細(xì)說明。
同樣在第三實(shí)施例中，電子控制單元36如在以上所述第二實(shí)施例的 情況中的那樣執(zhí)行圖13所示的實(shí)際轉(zhuǎn)向控制程序。具體地，當(dāng)打開點(diǎn)火 開關(guān)(未示出)時，電子控制單元36每隔預(yù)定的較短時間重復(fù)地從步驟
S10起執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序。在步驟S30，如在以上所述的第二實(shí)施例 的情況中那樣，電子控制單元36識別正在駕駛車輛的駕駛員。此后，電 子控制單元36在步驟Sll從每個傳感器接收檢測值，然后在步驟S31執(zhí) 行熟悉程度系數(shù)確定例程。
根據(jù)第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程基于隨著駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11 的轉(zhuǎn)動操作的狀態(tài)而變化的車輛的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)，來確定熟悉程度系數(shù) Nk一O。以下將具體描述根據(jù)第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程。
如在圖17中所示，在步驟S70開始執(zhí)行熟悉程度系數(shù)確定例程，并 在步驟S71，電子控制單元36判定當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是 否為打開點(diǎn)火開關(guān)之后的首次執(zhí)行。具體地，當(dāng)對熟悉程度系數(shù)確定例程 的執(zhí)行是首次執(zhí)行時，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并 進(jìn)行到步驟S72。另一方面，在當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是第 二次或者其后的執(zhí)行時，電子控制單元36作出否定的判定("否")， 并進(jìn)行到步驟S75。
在步驟S72，電子控制單元36讀取與轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S30中 識別的駕駛員相關(guān)聯(lián)的、在前次關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)時存儲在EEPROM中的預(yù) 定位置處的熟悉程度系數(shù)存儲值Nk—Igoff。在以此方式讀取熟悉程度系數(shù) 存儲值Nk一Igoff之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S73。
在步驟S73，電子控制單元36計算前次點(diǎn)火開關(guān)被關(guān)閉時和此次點(diǎn)火 開關(guān)被打開時之間的關(guān)狀態(tài)時間T一Igoff。對關(guān)狀態(tài)時間TJgoff的計算類 似于在以上所述的第二實(shí)施例中使用的熟悉程度系數(shù)確定例程的步驟 S53，并且省略其詳細(xì)描述。在計算得到關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff之后，電子控 制單元進(jìn)行到步驟S74。在步驟S74,如在以上所述的第二實(shí)施例中使用的熟悉程度系數(shù)確定
例程的步驟S54的情況那樣，電子控制單元36根據(jù)以上表達(dá)式3來計算 熟悉程度初始值系數(shù)NkJgon。無需多言，同樣在此情況下，駕駛員自己 能通過操作調(diào)節(jié)開關(guān)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定熟悉程度初始值系數(shù)Nkjgon的值。在 計算得到熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon之后，電子控制單元36進(jìn)行到步 驟S75。
在步驟S75，電子控制單元36計算在步驟Sll從橫擺率傳感器35接 收的檢測到的橫擺率的時間微分值dy/dt (以下，該時間微分值稱為橫擺率 微分值dVdt)。在計算得到橫擺率微分值dVdt之后，電子控制單元36進(jìn) 行到步驟S76.
在步驟S76以及后述的步驟S78，電子控制單元36判定由步驟Sll中 接收的檢測到的橫擺率7的絕對值和在步驟S71中計算的橫擺率微分值 d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于圖18所示的區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū) 域?，F(xiàn)在將描述該區(qū)域判定對照圖。
區(qū)域判定對照圖包括三個區(qū)域即，圖18所示的區(qū)域A、區(qū)域B和 區(qū)域C。區(qū)域A是其中橫擺率微分值d7/dt的絕對值的改變量相對于檢測 到的橫擺率7的絕對值的改變量較大、且其中車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤 11的轉(zhuǎn)動操作而急沖轉(zhuǎn)彎的區(qū)域。區(qū)域C是其中橫擺率微分值d7/dt的絕 對值的改變量相對于檢測到的橫擺率7的絕對值的改變量較小、且其中車 輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作平順轉(zhuǎn)彎的區(qū)域。區(qū)域B是其中 橫擺率微分值d7/dt的絕對值的改變量相對于檢測到的橫擺率7的絕對值的 改變量幾乎在區(qū)域A的改變量和區(qū)域C的改變量之間的中間的區(qū)域。例 如，區(qū)域判定對照圖預(yù)先存儲在EEPROM的預(yù)定位置處。
然后，在步驟S76,電子控制單元36判定由檢測到的橫擺率7的絕對 值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)是否處于區(qū)域判定對照圖中 的A區(qū)域，換言之，車輛是否響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急 沖轉(zhuǎn)彎。當(dāng)使用圖18所示的區(qū)域判定對照圖來判定由檢測到的橫擺率7的 絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于A區(qū)域時，電子控 制單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn)行到步驟S77。在步驟S77，電子控制單元36從熟悉計數(shù)值N—count減去"1"，熟 悉計數(shù)值N—count取決于由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值 d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)所處的區(qū)域而變化，并被加到在步驟S74中計算 得到的熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igcm。當(dāng)由檢測到的橫擺率7的絕對值和 橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域A時，車輛響應(yīng)于由駕 駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急沖轉(zhuǎn)彎。當(dāng)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 向特性不熟悉時，發(fā)生車輛急沖轉(zhuǎn)動的狀態(tài)的可能性較高。
因而，電子控制單元36從熟悉計數(shù)值N一count減去"1"以減小后述 計算的熟悉程度系數(shù)Nk一0的值。熟悉計數(shù)N—count是當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)時 初始化的計數(shù)值，并且其最小值是"0"。在從熟悉計數(shù)值N一comit減去 "1"之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S80。
另一方面，當(dāng)由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕 對值所確定的點(diǎn)不處于區(qū)域判定對照圖中的區(qū)域A中時，電子控制單元 36作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟S78。在步驟S78，電子控 制單元36判定由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對 值所確定的點(diǎn)是否處于區(qū)域C，換言之，是否實(shí)現(xiàn)車輛平滑轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)。 具體地，當(dāng)使用圖18所示的區(qū)域判定對照圖判定由檢測到的橫擺率7的絕 對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域C時，電子控制 單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn)行到步驟S79。
在步驟S79，電子控制單元36將"1"加到熟悉計數(shù)值N_count。當(dāng) 由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處 于區(qū)域C時，車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而平順地轉(zhuǎn)彎。 當(dāng)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性熟悉時發(fā)生車輛平順轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)。因 而，電子控制單元36將"1"加到熟悉計數(shù)值N—count以增大后述計算的 熟悉程度系數(shù)Nk_0的值。在將"1"加到熟悉計數(shù)值N一coimt之后，電子 控制單元36進(jìn)行到步驟S80。
另一方面，當(dāng)由檢測到的橫擺率Y的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕 對值所確定的點(diǎn)不處于區(qū)域C時，換言之，當(dāng)由所檢測的橫擺率7的絕對 值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的區(qū)作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟
S80。當(dāng)由所檢測的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確 定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的區(qū)域B中時，駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)
向特性并非不熟悉，但同時對轉(zhuǎn)向特性并不充分熟悉。因而，電子控制單
元36不執(zhí)行熟悉計數(shù)值N—count的加或減，并且電子控制單元36進(jìn)行到 步驟S80。
關(guān)于步驟76和78的區(qū)域判定處理，當(dāng)由檢測到的橫擺率7的絕對值 和橫擺率微分值dy/dt的絕對值較小時，換言之，當(dāng)車輛大致直線向前行 駛時，電子控制單元36不執(zhí)行區(qū)域判定處理。不執(zhí)行區(qū)域判定處理的原 因是因?yàn)楫?dāng)車輛大致直線向前行駛時，駕駛員沒有主動地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤11，
因而，不需要判定駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性是否熟悉。
在步驟S80，電子控制單元36計算已識別的駕駛員的熟悉程度系數(shù) Nk一0。具體地，電子控制單元36根據(jù)以下表達(dá)式5、使用在步驟S74中 計算得到的熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon和在步驟S77中減小或者在步驟 S79中增大的熟悉計數(shù)值Njount來計算熟悉程度系數(shù)Nk一0。
Nk_0=Nk—Igon+K—count.N_count (表達(dá)式5)
應(yīng)該注意，表達(dá)式5中的K—coimt是預(yù)設(shè)的較小正常數(shù)。
因而，熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon越大，根據(jù)表達(dá)式5計算得到的 熟悉程度系數(shù)Nk—0的計算結(jié)果越接近"1"。具體地，如表達(dá)式3所示， 基于以關(guān)狀態(tài)時間T一Igoff越大、時間系數(shù)K—time具有的值越小的方式設(shè) 定的時間系數(shù)K一time，來計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igon。換言之，在 前次車輛駕駛結(jié)束與當(dāng)前車輛駕駛開始之間的時間段越短，則熟悉程度初 始值系數(shù)Nk一Igcm的計算結(jié)果在一定程度上越大；另一方面，此時間段越 長，則熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon的計算結(jié)果就越小。因而，即使在駕 駛員由于直到前次駕駛之前已經(jīng)積累的駕駛經(jīng)驗(yàn)而熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn) 向特性的情況下，當(dāng)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff較長時，使熟悉程度系數(shù)Nk一0暫 時更接近"0"，使得可以減小感受到對轉(zhuǎn)向特性的不舒適感的機(jī)會。
熟悉計數(shù)N—count越大，根據(jù)以上表達(dá)式5計算的熟悉程度系數(shù)Nk一0 的計算結(jié)果越接近于"l"。具體地，在當(dāng)前車輛駕駛中車輛轉(zhuǎn)彎越平
33順，因?yàn)轳{駛員熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性，所以熟悉程度系數(shù)Nk一0 的計算結(jié)果越接近于"1"。
因而，當(dāng)根據(jù)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon， 并考慮熟悉計數(shù)值N一count來計算熟悉程度系數(shù)Nk一0時，使熟悉程度系 數(shù)Nk—0反映車輛實(shí)際被駕駛員轉(zhuǎn)動的方式而變化。在計算得到熟悉程度 系數(shù)Nk—0之后，電子控制單元36在步驟S81暫時退出對熟悉程度系數(shù)確 定例程的執(zhí)行。
當(dāng)電子控制單元36暫時結(jié)束對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行時，如 第一和第二實(shí)施例的情況那樣，電子控制單元36執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程 序。因而，省略其描述。
如從以上描述理解到，根據(jù)第三實(shí)施例，可以基于檢測到的橫擺率7 的絕對值和橫擺率微分值d7/dt的絕對值來確定熟悉程度系數(shù)Nk—0。因 而，可以更精確地確定表示駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù) Nk一0，結(jié)果，可以為駕駛員設(shè)置適合的轉(zhuǎn)向特性。因而，駕駛員能更容易 地駕駛車輛。其它有益的效果類似于以上所述的第一實(shí)施例。
在此實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施成在以上所述的熟悉程度系數(shù)確定例程的 步驟S76和S78中判定由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值d7/dt 的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū)域。可選地，本發(fā)明 可以實(shí)施成判定由橫向加速度傳感器34檢測到的檢測橫向加速度G的絕 對值和檢測橫向加速度時間微分值dG/dt (以下，該微分值稱為橫向急沖 dG/dt)的絕對值所確定的點(diǎn)處于圖18所示的區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū) 域。
同樣在此情況下，當(dāng)由檢測到的橫向加速度G的絕對值和橫向急沖 dG/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域A時，可以確定車輛響應(yīng)于駕駛員對 轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急沖轉(zhuǎn)彎。另一方面，當(dāng)由檢測到的橫向加速度 G的絕對值和橫向急沖dG/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域C時，可以確 定車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而平順地轉(zhuǎn)彎。
代替或者附加于判定由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微分值 d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū)域，本發(fā)明可以
34實(shí)施成判定由轉(zhuǎn)向操作角傳感器31檢測到的檢測轉(zhuǎn)向角0的絕對值和轉(zhuǎn)向 角微分值朋/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于圖18所示的區(qū)域判定對照圖中的 哪個區(qū)域。
同樣在此情況下，當(dāng)由檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0的絕對值和轉(zhuǎn)向操作角 速度朋/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域A時，可以判定車輛響應(yīng)于駕駛 員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急沖轉(zhuǎn)彎。另一方面，當(dāng)由檢測到的轉(zhuǎn)向操 作角0的絕對值和轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域c 時，可以判定車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而平順地轉(zhuǎn)彎。
此外，代替或者附加于判定由檢測到的橫擺率7的絕對值和橫擺率微 分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū)域，本發(fā) 明可以實(shí)施成判定由基于檢測到的轉(zhuǎn)向操作角0計算得到的期望橫向加速 度Gd的絕對值和轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt的絕對值所確定的點(diǎn)、或者由基于 檢測到的轉(zhuǎn)向操作角e計算得到的期望橫擺率^的絕對值和轉(zhuǎn)向操作角速
度M/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于圖18所示的區(qū)域判定對照圖中的哪個區(qū)域。
同樣在此情況下，當(dāng)由轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt的絕對^u與期望橫向 加速度Gd和期望橫擺率W的絕對值中的一個絕對值確定的點(diǎn)處于區(qū)域A 中時，可以判定車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急沖轉(zhuǎn)彎。 另一方面，當(dāng)由轉(zhuǎn)向操作角速度d0/dt的絕對值、與期望橫向加速度Gd和 期望的橫擺率7d的絕對值中的一個絕對值確定的點(diǎn)處于區(qū)域C中時，可 以判定車輛響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而平順地轉(zhuǎn)彎。
優(yōu)選地，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向狀態(tài)處于轉(zhuǎn)動操作狀態(tài)時執(zhí)行以上所述 的區(qū)域判定。其原因如下。如在第一實(shí)施例中所描述的那樣，在電動轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)中，即使熟悉其轉(zhuǎn)向特性的駕駛員也可能在正在執(zhí)行返回操作時對 左、右前輪FW1和FW2的快速實(shí)際轉(zhuǎn)向動作感受到不舒適的感覺，結(jié) 果，轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作會變得不穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)正在執(zhí)行轉(zhuǎn)動操 作時，左、右前輪FW1和FW2的實(shí)際轉(zhuǎn)向量響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作 而相對緩和地增大，因而駕駛員能穩(wěn)定地執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作。由 于此原因，當(dāng)正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作時，電子控制單元36執(zhí)行以上所述的區(qū)域判定。
第三實(shí)施例的修改方案
關(guān)于以上所述的第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程，本發(fā)明實(shí)施成
判定由檢測到的橫擺率7的絕對值和將檢測到的橫擺率7針對時間進(jìn)行微 分而得到的橫擺率微分值d7/dt的絕對值所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖
中的區(qū)域A、 B和C中哪個區(qū)域。然而， 一般地，如圖19中的示意性時 序圖所示，在橫擺率7的隨時間的變化和橫擺率微分值d7/dt的隨時間的變 化之間發(fā)生時間延遲(相移)。由于此原因，在此第三實(shí)施例的修改方案 中，電子控制單元36考慮到該時間延遲(相移)來執(zhí)行能更精確地執(zhí)行 區(qū)域判定的熟悉程度系數(shù)確定例程。以下將詳細(xì)地描述根據(jù)此修改方案的 熟悉程度系數(shù)確定例程。然而，用相同的標(biāo)記來表示與以上第三實(shí)施例的 熟悉程度系數(shù)確定例程相同的步驟，并將省略其詳細(xì)描述。
在根據(jù)第三實(shí)施例的修改的熟悉程度系數(shù)確定例程中，如圖20所示 改變根據(jù)以上所述第三實(shí)施例的熟悉程度確定例程的步驟S75至S80。具 體地，如以上所述第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程的情況那樣，電子 控制單元36在步驟S70開始執(zhí)行熟悉程度系數(shù)確定例程。在步驟S71，電 子控制單元36判定當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是否是打開點(diǎn)火 開關(guān)之后的首次執(zhí)行。當(dāng)對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是首次執(zhí)行時， 電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并如第三實(shí)施例的熟悉程 度系數(shù)確定例程的情況那樣執(zhí)行步驟S72至S74的處理。以此方式，電子 控制單元36計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon，并進(jìn)行到步驟S90。另一 方面，在當(dāng)前對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行是第二次或其后的執(zhí)行時， 電子控制單元36作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟S90。
在步驟S90，電子控制單元36基于在轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟Sll從 橫擺率傳感器35接收的檢測到的橫擺率7來計算橫擺率微分值dVdt。在 計算得到橫擺率微分值d7/dt之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S91 。
在步驟S91 ，電子控制單元36判定在步驟S90計算得到的橫擺率微分 值d7/dt的絕對值是否大于預(yù)設(shè)的預(yù)定基準(zhǔn)橫擺率70。當(dāng)橫擺率微分值 d7/dt的絕對值大于基準(zhǔn)橫擺率T>時，電子控制單元36作出肯定的判定
36("是")，并進(jìn)行到步驟S92?；诋?dāng)車輛實(shí)際開始轉(zhuǎn)彎時檢測到的實(shí) 際橫擺率7的值來預(yù)設(shè)基準(zhǔn)橫擺率70。
在步驟S92，電子控制單元36根據(jù)由以下表達(dá)式6所示的關(guān)系計算橫 擺率微分值d7/dt的峰值(dVdtLmax。
(d7/dt)_max=MAX((d7/dt)_new, (d^dt)—old) (表達(dá)式6) 在表達(dá)式6中，(d7/dt)—new表示在熟悉程度系數(shù)確定例程的當(dāng)前執(zhí)行期間 在步驟S90計算得到的橫擺率微分值d7/dt，并且(d7/dt)—old表達(dá)在熟悉程 度系數(shù)確定例程的前次執(zhí)行期間在步驟S90計算得到的橫擺率微分值 d7/dt。在計算得到橫擺率微分值的峰值(d7/dt)—max之后，電子控制單元36 暫時退出熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行。
另一方面，當(dāng)在步驟S91判定橫擺率微分值dVdt的絕對值等于或者 小于基準(zhǔn)橫擺率，時，電子控制單元36作出否定的判定("否")，并 進(jìn)行到步驟S93。在步驟S93，電子控制單元36判定在熟悉程度系數(shù)確定 例程的前次執(zhí)行期間在步驟S91的橫擺率微分值d7/dt是否大于基準(zhǔn)橫擺 率io，換言之，(dVdt)—old是否大于基準(zhǔn)橫擺率w。以下將具體地描述此 判定。
如上所述，在檢測到的橫擺率7的隨時間的變化與橫擺率微分值d7/dt 的隨時間的變化之間(更具體地，在檢測到的橫擺率的峰值7—max發(fā)生的 時間與橫擺率微分值的峰值(dVdt)—max發(fā)生的時間之間)發(fā)生時間延遲 (相移)。更具體地，如圖19中的虛線所示，大于基準(zhǔn)橫擺率to的橫擺 率微分值d7/dt在檢測到的橫擺率的峰值7—max發(fā)生時之前達(dá)到峰值，然 后向下轉(zhuǎn)彎以減小到基準(zhǔn)橫擺率，以下。同時，如圖19中實(shí)線所示，檢 測到的橫擺率7在橫擺率微分值d7/dt的值向下轉(zhuǎn)彎之后達(dá)到峰值7—max。 可以設(shè)想到以下情況如圖19所示，當(dāng)橫擺率微分值d7/dt變得等于或者 小于基準(zhǔn)橫擺率，時發(fā)生檢測到的橫擺率的峰值7—max。
基于此情況，在基于步驟S91中的判定已經(jīng)判定當(dāng)前橫擺率微分值 (d7/dt)_new等于或者小于基準(zhǔn)橫擺率，的狀況下，電子控制單元36在步 驟S93判定前次橫擺率微分值(dVdt)—old是否大于基準(zhǔn)橫擺率Yo。具體 地，當(dāng)在步驟S93判定橫擺率微分值(dVdt)—old的絕對值大于基準(zhǔn)橫擺率，時，認(rèn)為出現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生檢測到的橫擺率的峰值7—max,因而電子控制單 元36作出肯定的判定(是)，并進(jìn)行到步驟S94。
另一方面，在基于步驟S91中的判定已經(jīng)判定當(dāng)前橫擺率微分值 (dVdt)一new的絕對值等于或小于基準(zhǔn)橫擺率70的狀況下，當(dāng)橫擺率微分 值(dVdt)—old的絕對值等于或小于基準(zhǔn)橫擺率70時，車輛實(shí)質(zhì)上未轉(zhuǎn)彎， 并且電子控制單元36作出否定判定("否")，并進(jìn)行到步驟S95。在步 驟S95，已經(jīng)在熟悉程度系數(shù)確定例程的前次執(zhí)行期間或在該前次執(zhí)行之 前、在步驟S92的計算處理中計算得到的橫擺率微分值的峰值(dVdt)—max 由電子控制單元36設(shè)定為"0"，并且電子控制單元36在步驟S81暫時 退出熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行。
在步驟S94，基于步驟S91中的判定，電子控制單元36確定在當(dāng)前橫 擺率微分值(dVdt)—new變得等于或小于基準(zhǔn)橫擺率，時的時間點(diǎn)的檢測 到的橫擺率的峰值7—max。在確定檢測到的橫擺率的峰值7—max之后，電 子控制單元36進(jìn)行到步驟S96。
然后，在步驟S96，電子控制單元36判定由檢測到的橫擺率的峰值 7—max (絕對值)和在步驟S92中計算得到的橫擺率微分值的峰值 (d7/dt)_max (絕對值)所確定的點(diǎn)是否處于圖18所示的區(qū)域判定對照圖的 區(qū)域A，換言之，車輛是否響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而急沖 轉(zhuǎn)彎。當(dāng)使用圖18所示的區(qū)域判定對照圖來判定由檢測到的橫擺率的峰 值7—max (絕對值)和橫擺率微分值的峰值(dVdt)—max (絕對值)所確定 的點(diǎn)處于區(qū)域A時，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn) 行到步驟S97。
在步驟S97，如以上所述第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程的步驟 S77的情況那樣，從熟悉計數(shù)值N—count減去"1"。在從熟悉計數(shù)值 N—count減去"1"之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S100。
另一方面，當(dāng)由檢測到的橫擺率的峰值7—max (絕對值)和橫擺率微 分值的峰值(dVdt)一max (絕對值)所確定的點(diǎn)不處于區(qū)域判定對照圖中的 區(qū)域A，電子控制單元36作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟 S98。在步驟S98，電子控制單元36判定由檢測到的橫擺率的峰值7—max(絕對值)和橫擺率微分值的峰值(d7/dt)一max (絕對值)所確定的點(diǎn)是否
處于區(qū)域判定對照圖中的區(qū)域c，換言之，是否實(shí)現(xiàn)車輛平順轉(zhuǎn)彎的狀
態(tài)。具體地，在使用圖18所示的區(qū)域判定對照圖判定由檢測到的橫擺率 的峰值7—max (絕對值)和橫擺率微分值的峰值(dVdt)—max (絕對值)所 確定的點(diǎn)處于區(qū)域C，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn) 行到步驟S99。
在步驟S99，如以上所述第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程的步驟 S79的情況那樣，將"1"加到熟悉計數(shù)值N—ccnmt。在將"1"加到熟悉 計數(shù)值N—coimt之后，電子控制單元36進(jìn)行到步驟S100。
另一方面，當(dāng)由檢測到的橫擺率的峰值7—max (絕對值)和橫擺率微 分值的峰值(dVdt)—max (絕對值)所確定的點(diǎn)不處于區(qū)域判定對照圖中的 區(qū)域C時，換言之，當(dāng)由檢測到的橫擺率的峰值7—max (絕對值)和橫擺 率微分值的峰值(dVdt)—max (絕對值)所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中 的區(qū)域B時，電子控制單元36作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步 驟S100。當(dāng)由檢測到的橫擺率的峰值7—max (絕對值)和橫擺率微分值的 峰值(dVdt)—max (絕對值)所確定的點(diǎn)處于區(qū)域判定對照圖中的區(qū)域B 時，駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性并非不熟悉，但同時對該轉(zhuǎn)向特性 也并不充分地熟悉。因而，電子控制單元36不執(zhí)行熟悉計數(shù)值N—count的 加或減，并且電子控制單元36進(jìn)行到步驟S100。
在步驟S100,電子控制單元36計算已識別的駕駛員的熟悉程度系數(shù) Nk_0。具體地，如在以上所述的第三實(shí)施例的熟悉程度系數(shù)確定例程的步 驟S80的情況那樣，電子控制單元36根據(jù)以上表達(dá)式5、使用在步驟S74 中計算得到的熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon和在步驟S97減小或在步驟 S99增大的熟悉計數(shù)值N一count，來計算熟悉程度系數(shù)Nk—0。
因而，同樣在第三實(shí)施例的修改方案的情況下，熟悉程度初始值系數(shù) Nk—Igon越大，根據(jù)表達(dá)式5計算的熟悉程度系數(shù)Nk—0的計算結(jié)果越接近 "1"。具體地，如表達(dá)式3所示，基于以關(guān)狀態(tài)時間T一Igoff越大、時間 系數(shù)K一time具有的值越小的方式設(shè)定時間系數(shù)K—time，來計算熟悉程度 初始值系數(shù)Nk—Igon。換言之，在前次車輛駕駛結(jié)束與當(dāng)前車輛駕駛開始之間的時間段越短，熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igcm的計算結(jié)果在一定程度 上越大；另一方面，此時間段越長，熟悉程度初始值系數(shù)Nk一Igon的計算 結(jié)果就越小。因而，即使在駕駛員由于直到前次駕駛之前已經(jīng)積累的駕駛 經(jīng)驗(yàn)而熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的情況下，當(dāng)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff較 長時，也使熟悉程度系數(shù)Nk一0暫時更接近"0"，使得可以減小對轉(zhuǎn)向特 性的不舒適感的感覺的機(jī)會。
熟悉計數(shù)N—count越大，根據(jù)以上表達(dá)式5計算的熟悉程度系數(shù)Nk—0 的計算結(jié)果越接近于"1"。具體地，在當(dāng)前的車輛駕駛中車輛轉(zhuǎn)彎越平 順，因?yàn)轳{駛員熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性，所熟悉程度系數(shù)Nk一0的 計算結(jié)果越接近于"1"。
因而，當(dāng)根據(jù)關(guān)狀態(tài)時間T—Igoff計算熟悉程度初始值系數(shù)Nk—Igon， 并考慮熟悉計數(shù)N一coimt的值計算熟悉程度系數(shù)Nk—0時，使熟悉程度系 數(shù)Nk—0反映車輛實(shí)際被駕駛員轉(zhuǎn)動的方式而變化。在計算得到熟悉程度 系數(shù)Nk—0之后，電子控制單元36在步驟S81'暫時退出對熟悉程度系數(shù)確 定例程的執(zhí)行。
當(dāng)電子控制單元36暫時結(jié)束對熟悉程度系數(shù)確定例程的執(zhí)行時，如 第一和第二實(shí)施例的情況那樣，電子控制單元36執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程 序。因而，省略其描述。
如從以上描述理解到，根據(jù)第三實(shí)施例的修改方案，可以基于由檢測 到的橫擺率的峰值7_max (絕對值)和橫擺率微分值的峰值(dV鄰—max (絕對值)來確定熟悉程度系數(shù)Nk—0。因而，可以在考慮橫擺率7與橫擺 率微分值d7/dt之間的時間延遲(相移)的情況下，更精確地確定表示駕 駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)Nk—0。結(jié)果，可以為駕駛員 設(shè)定適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向特性。因而，駕駛員能更容易地駕駛車輛。其它有益的效 果類似于以上所述的第一實(shí)施例。
第四實(shí)施例
在第一實(shí)施例中，根據(jù)駕駛員的熟悉程度適當(dāng)?shù)馗淖儗?shí)際轉(zhuǎn)向特性和 反作用力特性(即，轉(zhuǎn)向特性)，由此本發(fā)明被實(shí)施成駕駛員在不會感受 到不舒適感的情況下操作電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。然而，如上所述，電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
40被構(gòu)造成，轉(zhuǎn)向操作輸入軸12和實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22能相對于彼此旋轉(zhuǎn)。 因而，可以響應(yīng)于由駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而快速地使左、右前
輪FW1和FW2轉(zhuǎn)向。例如當(dāng)駕駛員執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作以避免與障
礙物碰撞時(以下，此轉(zhuǎn)動操作稱為緊急回避操作)，該轉(zhuǎn)向特性極其有效。
因而，在第四實(shí)施例中，本發(fā)明被實(shí)施成當(dāng)駕駛員執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的
緊急回避操作時，以快速的響應(yīng)使左右前輪FW1和FW2轉(zhuǎn)向。以下將詳 細(xì)描述第四實(shí)施例。與第一實(shí)施例相同的部分用相同的標(biāo)記表示，并將省 略其詳細(xì)描述。無需多言，盡管在以下描述中引用第一實(shí)施例，但是可以 用結(jié)合第二實(shí)施例、第三實(shí)施例以及第三實(shí)施例的修改方案的方式來實(shí)施 第四實(shí)施例。
在第四實(shí)施例中，電子控制單元36執(zhí)行圖21所示的轉(zhuǎn)向特性改變程 序。第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向特性改變程序與第一實(shí)施例所述的轉(zhuǎn)向特性改變程 序的變化在于將步驟S35添加到在第一實(shí)施例中所描述的轉(zhuǎn)向特性改變 程序。具體地，當(dāng)打開點(diǎn)火開關(guān)(未示出)時，電子控制單元36每隔預(yù) 定的較短時間重復(fù)地從步驟S10開始執(zhí)行根據(jù)第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向特性改變 程序。然后，如在第一實(shí)施例的情況那樣，電子控制單元36在步驟Sll 從每個傳感器接收檢測值，并在步驟S12推定并確定駕駛員的熟悉程度系 數(shù)Nk一0。
電子控制單元36然后在后續(xù)的步驟S35執(zhí)行緊急回避操作管理例 程。以下將詳細(xì)描述緊急回避操作管理例程。
如圖22中所示，在步驟S120開始執(zhí)行緊急回避操作管理例程，并在 步驟S121,電子控制單元36判定駕駛員是否正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的緊急回 避操作。具體地，電子控制單元36判定以下條件是否得到滿足在轉(zhuǎn)向 特性改變程序的步驟Sll中從轉(zhuǎn)向操作角傳感器31接收的檢測到的轉(zhuǎn)向 操作角0的絕對值大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向操作角能；通過將檢測到的轉(zhuǎn)向操 作角0相對于時間進(jìn)行微分獲得的轉(zhuǎn)向操作角速度朋/dt的絕對值大于預(yù) 設(shè)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)向操作角速度朋k/dt;從車速傳感器33接收的檢測到的車速V 大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)車速Vk (以下，這些條件總稱為緊急回避操作條件)。
41具體地，當(dāng)緊急回避操作條件得到滿足時，駕駛員正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11 的緊急回避操作，并且電子控制單元36因而作出肯定的判定
("是")，并進(jìn)行到步驟S122。在步驟S122,為了在駕駛員對轉(zhuǎn)向盤
11的緊急回避操作完成之后恢復(fù)與駕駛員熟悉程度相對應(yīng)的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性
和反作用力特性，在以上所述的轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S12確定的熟悉 程度系數(shù)Nk—0由電子控制單元36暫時存儲在EEPROM的預(yù)定位置處。 在以下描述中，暫時存儲的熟悉程度系數(shù)Nk—0稱為暫時存儲值 Nk一memo。在存儲暫時存儲值Nk—memo之后，電子控制單元36進(jìn)行到步 驟S123。
在步驟S123，電子控制單元36將駕駛員的熟悉程度系數(shù)Nk_0設(shè)定 為表示駕駛員已經(jīng)熟悉電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的"1"，并在步驟S127 暫時退出緊急回避操作管理例程的執(zhí)行。當(dāng)在緊急回避操作管理例程的執(zhí) 行使得熟悉程度系數(shù)Nk一0被設(shè)定為"1"之后、如在第一實(shí)施例的情況那 樣執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S13和后續(xù)步驟的處理時，左、右前輪 FW1和FW2響應(yīng)于駕駛員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而快速轉(zhuǎn)向較大的量， 并提供抵抗轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作的較小反作用轉(zhuǎn)矩Tz。
具體地，當(dāng)熟悉程度系數(shù)Nk_0被設(shè)定為"1"時，經(jīng)校正的熟悉程度 系數(shù)Nk_l被設(shè)定為更接近"1"的值(當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作時經(jīng)校正的熟悉程 度系數(shù)Nk—1被設(shè)定為"1")。結(jié)果，實(shí)際轉(zhuǎn)向量校正系數(shù)Kg的計算結(jié) 果變小，并且時間常數(shù)r被設(shè)定為較小的值。因而，實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21使 實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22以快速的響應(yīng)性相對于轉(zhuǎn)向操作輸入軸12旋轉(zhuǎn)較大的 量，使得左、右前輪FW1和FW2快速地轉(zhuǎn)向。換言之，車輛響應(yīng)于駕駛
員對轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向操作而快速地轉(zhuǎn)彎。因而，例如，可以快速地回避 車輛和車輛前方出現(xiàn)的碰撞障礙物之間的碰撞。
此外，當(dāng)經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk—1被設(shè)定為更接近"1"的值(當(dāng) 執(zhí)行轉(zhuǎn)動操作時將經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk_l設(shè)定為"1")時，將用于 分別對彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts的量、摩擦項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf的暈和粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tr的量進(jìn)行 校正的校正系數(shù)Ks、 Kf和Kr設(shè)定為較小的值，其中彈性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Ts、摩擦 項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tf和粘性項(xiàng)轉(zhuǎn)矩Tr構(gòu)成反作用轉(zhuǎn)矩Tz。因而，抵抗轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而提供的反作用轉(zhuǎn)矩Tz的量變小，使得駕駛員能容易地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn) 向盤ll。因而，駕駛員能很好地執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤ll的緊急回避操作。
當(dāng)在步驟S121判定緊急回避操作條件沒有得到滿足時，電子控制單
元36作出否定的判定("否")，并進(jìn)行到步驟S124。在步驟S124，電 子控制單元36判定在前次執(zhí)行緊急回避操作管理例程期間在步驟S121是 否判定緊急回避操作條件是否得到滿足。當(dāng)在前次執(zhí)行緊急回避操作管理 例程期間判定緊急回避操作條件得到滿足時，電子控制單元36作出肯定 的判定("是")，并進(jìn)行到步驟S125。
在步驟S125，電子控制單元36判定自判定緊急回避操作條件得到滿 足起是否已經(jīng)經(jīng)過預(yù)設(shè)的預(yù)定時間?；诒苊馀c碰撞障礙物碰撞所需的時 間來設(shè)定預(yù)設(shè)的預(yù)定時間。當(dāng)自判定緊急回避操作條件得到滿足起已經(jīng)經(jīng) 過預(yù)定時間時，電子控制單元36判定已經(jīng)避免了與碰撞障礙物的碰撞。 在此情況下，電子控制單元36作出肯定的判定("是")，并進(jìn)行到步 驟S126。
在步驟S126，電子控制單元36將己經(jīng)被設(shè)定為"1"的熟悉程度系數(shù) Nk—0的值恢復(fù)到在步驟S122存儲在EEPROM中的暫時存儲值 Nk一memo，即恢復(fù)到在轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S12中確定的熟悉程度系 數(shù)Nk一0的值。電子控制單元36然后在步驟S127暫時退出緊急回避操作 管理例程的執(zhí)行。
當(dāng)在執(zhí)行緊急回避操作管理例程之后再次將熟悉程度系數(shù)Nk—0的值 設(shè)定為暫時存儲值Nk—memo的值，并且此后如第一實(shí)施例的說明中所描 述的那樣，執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟SB和后續(xù)的步驟的處理時，根 據(jù)駕駛員對電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度來適當(dāng)?shù)馗淖儗?shí)際轉(zhuǎn)向特 性和反作用力特性。因而，左、右前輪FW1和FW2根據(jù)熟悉程度系數(shù) Nk一0 (經(jīng)校正的熟悉程度系數(shù)Nk—1)、響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動操作而轉(zhuǎn) 向，并且提供抵抗轉(zhuǎn)動操作的適當(dāng)?shù)姆醋饔棉D(zhuǎn)矩Tz的量，使得駕駛員在 駕駛員對其轉(zhuǎn)向盤11執(zhí)行通常的轉(zhuǎn)動操作時不會感受到不舒適的感覺的 情況下駕駛車輛。
當(dāng)在步驟S124判定在前次執(zhí)行例程期間判定緊急回避操作條件沒有得到滿足時，電子控制單元36作出否定的判定("否")，并在步驟 S127暫時退出緊急回避操作管理例程的執(zhí)行。在此情況下，駕駛員沒有正
在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的緊急回避操作，并且電子控制單元36因而將熟悉程度 系數(shù)Nk—0的值維持為在轉(zhuǎn)向特性改變程序的步驟S12中確定的值。如第 一實(shí)施例的情況那樣，電子控制單元36然后執(zhí)行轉(zhuǎn)向特性改變程序的步 驟S13和后續(xù)步驟的處理。
如從以上描述理解到，根據(jù)第四實(shí)施例，當(dāng)正在執(zhí)行轉(zhuǎn)向盤11的緊 急回避操作以避免車輛與碰撞障礙物之間的碰撞時，表示駕駛員對轉(zhuǎn)向特 性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)Nk一0暫時被校正為表示駕駛員充分熟悉轉(zhuǎn) 向特性的"1"。因而，通過向使轉(zhuǎn)向盤11能轉(zhuǎn)動較大的量的反作用力特 性進(jìn)行切換或者通過向使左、右前輪FW1和FW2響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)動 操作而快速轉(zhuǎn)動的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換，來提高緊急回避時車輛的轉(zhuǎn)彎 性能。因而，駕駛員能在緊急回避的條件下很容易地駕駛車輛。
其它修改方案
本發(fā)明的實(shí)施例不限于以上所述第一至第四實(shí)施例及其修改方案。在 不脫離本發(fā)明的目的的情況下可以進(jìn)行各種修改和替換。
例如，在第一至第四實(shí)施例及其修改方案中，其中轉(zhuǎn)向操作輸入軸12 與實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22能相對于彼此旋轉(zhuǎn)的電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被用作轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)，由此本發(fā)明被實(shí)施成根據(jù)熟悉程度系數(shù)Nk—0的值來適當(dāng)?shù)馗淖冝D(zhuǎn)向 特性。然而，還可以根據(jù)熟悉程度系數(shù)Nk—0來適當(dāng)?shù)馗淖兝鐐鲃颖瓤?變類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性。
在此情況下，可以通過借助于可變傳動機(jī)構(gòu)無級地改變實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出 軸的旋轉(zhuǎn)量與轉(zhuǎn)向操作輸入軸的旋轉(zhuǎn)量的比率(傳動比)，來根據(jù)駕駛員 對可變傳動比類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的熟悉程度適當(dāng)?shù)馗淖儗?shí)際轉(zhuǎn)向特性。此 外，可以通過改變由用于減小駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤11所需的力的輔助機(jī)構(gòu) (諸如電動機(jī)或者液壓系統(tǒng))提供的輔助量，根據(jù)駕駛員對可變傳動比類 型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的熟悉程度來適當(dāng)?shù)馗淖儗?shí)際轉(zhuǎn)向特性。因而，即使在使用 除了電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以外的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的情況下，駕駛員也能在沒有感 受到不舒適的感覺的情況下駕駛車輛。可以通過適合地組合在第一至第四實(shí)施例及其修改方案的描述中所描 述的確定方法，來確定在這些實(shí)施例和修改方案中的熟悉程度系數(shù) Nk一0。同樣在此情況下，適當(dāng)?shù)卮_定熟悉程度系數(shù)Nk—0，并根據(jù)所確定 的熟悉程度系數(shù)Nk—0最優(yōu)化地改變轉(zhuǎn)向特性。
在第一至第四實(shí)施例及其修改方案中，使用為了使車輛轉(zhuǎn)彎而轉(zhuǎn)動的 轉(zhuǎn)向盤U。然而，代替轉(zhuǎn)向盤，例如可以使用線性移動的操縱桿類型的轉(zhuǎn) 向手柄。能使用任何其它裝置，只要它能被駕駛員操作，并能用來提供指 令以使車輛轉(zhuǎn)向即可。
在第一至第四實(shí)施例及其修改方案中，通過借助于實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21 使實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22旋轉(zhuǎn)來使左、右前輪FW1和FW2轉(zhuǎn)向。然而，代替 實(shí)際轉(zhuǎn)向輸出軸22，可以借助于實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器21使齒條24直線移動以 使左、右前輪FW1和FW2轉(zhuǎn)向。
盡管已經(jīng)參照可視為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方案描述了本發(fā)明，但是 應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例或者結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明意在覆 蓋各種修改方案和等同布置。此外，盡管以各種示例性的組合和構(gòu)造示出 所公開的本發(fā)明的各種元件，但是，包括更多、更少或者單個元件的其它 組合和構(gòu)造也落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向盤，其由駕駛員操作以使車輛轉(zhuǎn)向；反作用力致動器，其用于調(diào)節(jié)抵抗所述轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的反作用力；實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器，其用于使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向；以及控制器，其通過根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤的操作驅(qū)動所述反作用力致動器來調(diào)節(jié)所述反作用力的大小，并通過驅(qū)動所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器來控制所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，其中，所述控制器包括熟悉程度確定部分，其用于確定駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系；轉(zhuǎn)向特性改變部分，其用于根據(jù)所確定的所述駕駛員的熟悉程度來改變所述轉(zhuǎn)向特性；以及致動器操作控制部分，其用于基于由所述轉(zhuǎn)向特性改變部分所改變的所述轉(zhuǎn)向特性來控制所述反作用力致動器和所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分包括操作量檢測部分，其用于檢測由駕駛員 對所述轉(zhuǎn)向盤的操作量；以及運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分，其用于檢測由于所述 轉(zhuǎn)向盤的操作而變化的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量，其中，基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述操作量、由所述運(yùn)動 狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量和根據(jù)檢測到的所述操作 量計算得到的所述車輛的期望運(yùn)動狀態(tài)量中的至少一者，來確定所述駕駛 員對所述轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向 盤操作量和檢測到的所述操作量的時間微分值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述 車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量和檢測到的所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量的時間微分 值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向 盤操作量的時間微分值和根據(jù)檢測到的所述轉(zhuǎn)向盤操作量計算得到的所述 車輛的期望橫向加速度的值或所述車輛的期望橫擺率的值，來確定所述駕 駛員的熟悉程度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向 盤操作量的隨時間變化的峰值和所述操作量的所述時間微分值的隨時間變 化的峰值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述 車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量的隨時間變化的峰值和所述車輛的所述運(yùn)動狀態(tài)量 的所述時間微分值的隨時間變化的峰值，來確定所述駕駛員的熟悉程度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度確定部分基于由所述操作量檢測部分檢測到的所述轉(zhuǎn)向 盤操作量的所述時間微分值的隨時間變化的峰值和計算得到的所述車輛的 所述期望橫向加速度或期望橫擺率的隨時間變化的峰值，來確定所述駕駛 員的熟悉程度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測由于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而引起的所述車 輛的橫向加速度和橫擺率中的至少一者。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中當(dāng)正在執(zhí)行使得由所述操作量檢測部分檢測到的所述操作量的絕對值 增大的所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動操作時，所述熟悉程度確定部分確定所述駕駛員的熟悉程度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中 所述熟悉程度確定部分包括操作量檢測部分，其用于檢測由駕駛員對所述轉(zhuǎn)向盤的操作量； 運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分，其用于檢測由于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而變化的所述車輛的運(yùn)動狀態(tài)量；點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分，其用于檢測設(shè)置在所述車輛中的點(diǎn)火開關(guān)的操作狀態(tài)；熟悉程度系數(shù)確定部分，其用于基于由所述操作量檢測部分檢測 到的所述操作量、由所述運(yùn)動狀態(tài)量檢測部分檢測到的所述車輛的運(yùn)動狀 態(tài)量和根據(jù)檢測到的所述操作量計算得到的所述車輛的期望運(yùn)動狀態(tài)量中的至少一者，來確定表示所述駕駛員的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)；熟悉程度系數(shù)存儲部分，其用于存儲在即將由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)切換到關(guān)狀態(tài)之前的、由所述熟悉程度系數(shù)確定部分確定的所述熟悉程度系數(shù)；關(guān)狀態(tài)時間確定部分，其用于在由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)從關(guān)狀態(tài)切換到開狀態(tài)時，確定所述點(diǎn)火開關(guān)維持在所述關(guān)狀態(tài)下的關(guān)狀態(tài)時間；以及熟悉程度系數(shù)校正部分，其用于基于由所述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài)時間，來校正存儲在所述熟悉程度系數(shù)存儲部分中的所述熟悉程度系數(shù)，其中，所述轉(zhuǎn)向特性改變部分基于由所述熟悉程度系數(shù)校正部分校正 的所述熟悉程度系數(shù)所表示的所述熟悉程度，來改變所述轉(zhuǎn)向特性。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述熟悉程度系數(shù)校正部分校正存儲在所述熟悉程度系數(shù)存儲部分中 的所述熟悉程度系數(shù)，使得由所述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài) 時間越長，則所述熟悉程度系數(shù)表示駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性越不熟悉，所 述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定 操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述控制器還包括駕駛員識別部分，其用于識別駕駛所述車輛的駕 駛員；基于駕駛員的熟悉程度系數(shù)存儲部分，其用于存儲由所述熟悉程度 確定部分為由所述駕駛員識別部分識別的每個駕駛員所確定的所述熟悉程 度；以及熟悉程度設(shè)定部分，其用于使用存儲在所述基于駕駛員的熟悉程 度系數(shù)存儲部分中的所述熟悉程度，來執(zhí)行由所述駕駛員識別部分識別的 每個駕駛員的所述熟悉程度的初始設(shè)定。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述控制器還包括點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分，其用于檢測設(shè)置在 所述車輛中的點(diǎn)火開關(guān)的操作狀態(tài)；關(guān)狀態(tài)時間確定部分，其用于當(dāng)由所述點(diǎn)火開關(guān)操作狀態(tài)檢測部分響應(yīng)于由所述駕駛員識別部分識別的駕駛員 的操作而檢測到所述點(diǎn)火開關(guān)從關(guān)狀態(tài)切換到開狀態(tài)時，確定所述點(diǎn)火開關(guān)維持在所述關(guān)狀態(tài)下的關(guān)狀態(tài)時間；以及基于駕駛員的熟悉程度校正部 分，其用于校正已經(jīng)由所述熟悉程度設(shè)定部分執(zhí)行了初始設(shè)定的所述熟悉 程度，使得由所述關(guān)狀態(tài)時間確定部分確定的所述關(guān)狀態(tài)時間越長，則所 述熟悉程度表示駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性越不熟悉，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所 述轉(zhuǎn)向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特 性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)向特性改變部分包括反作用力特性改變部分和實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改 變部分中的至少一者，所述反作用力特性改變部分用于基于由所述熟悉程度確定部分確定的所述熟悉程度，向如下反作用力特性進(jìn)行切換所述駕 駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則抵抗所述轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的所述反作 用力就越強(qiáng)的反作用力特性，所述實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改變部分用于基于由所述 熟悉程度確定部分確定的所述熟悉程度，向如下實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換 所述駕駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的操作的所述轉(zhuǎn) 向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向動作就越緩和的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述實(shí)際轉(zhuǎn)向特性改變部分向如下實(shí)際轉(zhuǎn)向特性進(jìn)行切換所述駕駛員越不熟悉所述轉(zhuǎn)向特性、則所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向的量與所述轉(zhuǎn)向盤的 操作量的比率變得越小并且響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的操作而被驅(qū)動的所述實(shí)際 轉(zhuǎn)向致動器的時間常數(shù)變得越大的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述控制器還包括緊急回避操作狀態(tài)判定部分，其用于判定是否正 由駕駛員執(zhí)行所述轉(zhuǎn)向盤的緊急回避操作；以及緊急回避操作時熟悉程度 校正部分，其用于當(dāng)由所述緊急回避操作狀態(tài)判定部分判定正由駕駛員執(zhí) 行所述轉(zhuǎn)向盤的所述緊急回避操作時，校正由所述熟悉程度確定部分所確 定的所述熟悉程度，使得所述熟悉程度表示所述駕駛員對所述轉(zhuǎn)向特性充 分熟悉。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中所述緊急回避操作狀態(tài)判定部分基于所述轉(zhuǎn)向盤的操作量、所述操作 量的時間微分值和所述車輛的速度，來判定是否正在執(zhí)行緊急回避操作。
19. 一種控制車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法，所述車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向 盤，其由駕駛員操作以使車輛轉(zhuǎn)向；反作用力致動器，其用于調(diào)節(jié)抵抗所 述轉(zhuǎn)向盤的操作而提供的反作用力；實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器，其用于使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn) 向；以及控制器，其通過根據(jù)所述轉(zhuǎn)向盤的操作驅(qū)動所述反作用力致動器 來調(diào)節(jié)所述反作用力的大小，并通過驅(qū)動所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器來控制所述 轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，所述方法包括確定所述駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度，所述轉(zhuǎn)向特性反映了所述轉(zhuǎn) 向盤的特定操作與響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向盤的所述特定操作的、反作用力特性和所述轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際轉(zhuǎn)向特性兩者之間的關(guān)系；根據(jù)所確定的所述駕駛員的熟悉程度來改變所述轉(zhuǎn)向特性；以及 基于所改變的所述轉(zhuǎn)向特性來控制所述反作用力致動器和所述實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器的操作。
全文摘要
電子控制單元(36)從每個傳感器(S11)接收檢測值，并使用所接收的檢測值確定表示駕駛員對轉(zhuǎn)向特性的熟悉程度的熟悉程度系數(shù)(Nk_0)(S12)。當(dāng)該系數(shù)(Nk_0)具有接近“0”的值時，將期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角(δd)計算為較小的值，并且當(dāng)該系數(shù)(Nk_0)具有接近“1”的值時，將期望實(shí)際轉(zhuǎn)向角(δd)計算為較大的值(S16)。當(dāng)該系數(shù)(Nk_0)具有接近“0”的值時，將實(shí)際轉(zhuǎn)向致動器(21)的時間常數(shù)(τ)設(shè)定為較大的值，并且當(dāng)該系數(shù)(Nk_0)具有接近“1”的值時，將時間常數(shù)(τ)設(shè)定為較小的值(S17)?；谠撓禂?shù)(Nk_0)確定反作用轉(zhuǎn)矩(Tz)(S18)。
文檔編號B62D5/04GK101466587SQ200780022200
公開日2009年6月24日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者大沼豐 申請人:豐田自動車株式會社