BR112019019127A2

BR112019019127A2 - aparelho de direção assistida elétrica

Info

Publication number: BR112019019127A2
Application number: BR112019019127A
Authority: BR
Inventors: Tsubaki Takahiro; Kikuta Tomoyuki
Original assignee: Nsk Ltd
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2020-04-14
Also published as: CN110418749A; WO2018168897A1; EP3597509A4; JP6428971B1; EP3597509A1; US20200010111A1; JPWO2018168897A1

Abstract

um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um aparelho de direção assistida elétrica que obtenha uma direção manual mesmo se uma intervenção de direção for realizada por um condutor durante uma direção automática, garanta mais segurança quando o condutor dirige com urgência, e permita tanto o controle de assistência como o controle de ângulo de direção. o aparelho de direção assistida elétrica compreende uma seção de controle de ângulo de direção que calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção para o controle de ângulo de direção com base em pelo menos um valor de comando de ângulo de direção e um ângulo de direção real, e uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual que decide um estado de direção com base em uma decisão de entrada manual e realiza uma comutação do estado de direção; em que a seção de controle de ângulo de direção compreende uma seção de filtro que converte um valor de comando de velocidade angular de direção calculado pelo menos a partir do valor de comando de ângulo de direção e do ângulo de direção real em um valor de comando de velocidade angular de direção estendida, e a a seção de controle de ângulo de direção calcula o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no valor de comando de velocidade angular de direção estendida e uma velocidade angular de direção real.

Description

“APARELHO DE DIREÇÃO ASSISTIDA ELÉTRICA”

CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de direção assistida elétrica que permite uma direção automática realizando-se um controle de assistência e um controle de ângulo de direção para um sistema de direção através do acionamento e controle de um motor com base em um valor de comando de corrente e, em particular, a um aparelho de direção assistida elétrica que permita uma segurança e uma redução de sensação desconfortável mesmo se uma intervenção de direção for realizada por um condutor durante a direção automática.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA [002] Um aparelho de direção assistida elétrica (EPS) que fornece um sistema de direção de um veículo com um torque de assistência de direção (um torque de assistência) por meio de um torque rotacional de um motor, aplica uma força de acionamento do motor como o torque de assistência de direção a um eixo de direção ou um eixo de cremalheira por meio de um mecanismos de transmissão, tais como engrenagens ou uma correia através de um mecanismo de redução, e realiza um controle de assistência. A fim de gerar precisamente o torque de assistência, tal aparelho de direção assistida elétrica convencional realiza um controle de retroalimentação de uma corrente de motor. O controle de retroalimentação ajusta uma tensão fornecida para o motor de modo que uma diferença entre um valor de comando de assistência de direção (um valor de comando de corrente) e um valor de corrente de motor detectado se toma pequeno, e o ajuste da tensão fornecida para o motor é geralmente realizado por um ajuste de uma razão de trabalho de um controle de modulação por largura de pulso (PWM).

[003] Uma configuração geral do aparelho de direção assistida elétrica convencional será descrita com referência à Figura 1. Conforme mostrado na Figura 1, um eixo de coluna (um eixo de direção ou um eixo de manipulo) 2 conectado a um

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2/89 manipulo (um volante) 1 é conectado a volantes 8L e 8R através de engrenagens de redução (engrenagens sem-fim) 3 que constituem o mecanismo redução, juntas universais 4a e 4b, um mecanismo de pinhão e cremalheira 5, e barras de direção 6a e 6b, adicionalmente através de unidades de cubo 7a e 7b. Além disso, uma barra de torção é inserida no eixo de coluna 2, para o qual um sensor de ângulo de direção 14 para detectar um ângulo de direção Θ do manipulo 1 por meio de um ângulo de torção da barra de torção e um sensor de torque 10 para detectar um torque de direção Tt são fornecidos, e um motor 20 para auxiliar uma força de direção do manipulo 1 é conectado ao eixo de coluna 2 através de engrenagens de redução 3. A energia elétrica é fornecida para uma unidade de controle (ECU) 30 para controlar o aparelho de direção assistida elétrica a partir de uma bateria 13, e um sinal de chave de ignição é inserido na unidade de controle 30 através de uma chave de ignição 11. A unidade de controle 30 calcula um valor de comando de corrente de um comando de controle de assistência com base no torque de direção Tt detectado pelo sensor de torque 10 e uma velocidade de veículo V detectada por um sensor de velocidade de veículo 12, e controla uma corrente fornecida para o motor 20 por meio de um valor de comando de controle de tensão Vref obtido realizando-se uma compensação ou similar no valor de comando de corrente.

[004] Além disso, o sensor de ângulo de direção 14 não é essencial, ele não precisa ser fornecido, e é possível obter o ângulo de direção a partir de um sensor de ângulo de rotação, tal como um resolvedor conectado ao motor 20.

[005] Uma rede de área do controlador (CAN) 40 que troca várias informações de um veículo é conectada à unidade de controle 30, e é possível receber a velocidade de veículo V a partir da CAN 40. Ademais, também é possível conectar uma não CAN 41 que troca uma comunicação, sinais analógicos/digitais, uma onda de rádio ou similares, exceto com a CAN 40 à unidade de controle 30.

[006] A unidade de controle 30 compreende principalmente uma CPU

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3/89 (Unidade de Processamento Central) (incluindo uma MPU (Unidade de Microprocessador), uma MCU (U de Microcontrolador) e assim por diante), e as funções gerais realizadas por programas dentro da CPU são mostradas na Figura 2.

[007] A unidade de controle 30 será descrita com referência à Figura 2. Conforme mostrado na Figura 2, o torque de direção Tt detectado pelo sensor de torque 10 e a velocidade de veículo V detectada pelo sensor de velocidade de veículo 12 (ou a partir da CAN 40) são inseridos em uma seção de cálculo de valor de comando de corrente 31 que calcula um valor de comando de corrente Iref 1. A seção de cálculo de valor de comando de corrente 31 calcula o valor de comando de corrente Irefl que é um valor alvo de controle de uma corrente fornecida para o motor 20 com no torque de direção inserido Tt e velocidade de veículo V inseridos e com o uso de um mapa de assistência ou similares. O valor de comando de corrente Irefl é inserido em uma seção de limitação de corrente 33 através de uma seção de adição 32A. Um valor de comando de corrente Irefm, cuja corrente máxima é limitada, é inserido em uma seção de subtração 32B, e um desvio I (= Irefm - Im) entre o valor de comando de corrente Irefm e uma corrente de motor Im que é retroalimentada é calculado. O desvio I é inserido em uma seção de controle controle proporcional integral (PI) 35 para aprimorar uma característica da operação de direção. O valor de comando de controle de tensão Vref cuja característica é aprimorada pela seção de controle PI 35 é inserido em uma seção de controle PWM 36. Além disso, o motor 20 é acionado por PWM através de um inversor 37. A corrente de motor Im do motor 20 é detectada por um detector de corrente de motor 38 e é retroalimentada para a seção de subtração 32B. O inversor 37 é compreendido de um circuito de ponte de transistores de efeito de campo (FETs) como elementos de comutação de semicondutor.

[008] Um sensor de ângulo de rotação 21, tal como um resolvedor é conectado ao motor 20, e um ângulo de rotação Θ é detectado e emitido pelo sensor

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4/89 de ângulo de rotação 21.

[009] Ademais, um sinal de compensação CM a partir de uma seção de geração de sinal de compensação 34 é adicionado à seção de adição 32A, e uma compensação de característica do sistema de direção é realizada pela adição do sinal de compensação CM a fim de aprimorar uma convergência, uma característica de inércia e assim por diante. A seção de geração de sinal de compensação 34 adiciona um torque de autoalinhamento (SAT) 34C e uma inércia 34B em uma seção de adição 34D, adiciona adicionalmente o resultado da adição realizada ma seção de adição 34D com uma convergência 34A em uma seção de adição 34E e, então emite o resultado da adição realizada na seção de adição 34E como o sinal de compensação CM.

[010] A pesquisa e o desenvolvimento de uma técnica de acionamento automático de um veículo foram avançados recentemente, e propostas em que um aparelho de direção assistida elétrica (EPS) é aplicado a uma direção automática incluídas na técnica, têm sido feitas. No caso de obter a direção automática pela EPS, a EPS tem um mecanismo para o controle de assistência realizado por uma EPS convencional e um mecanismo para o controle de ângulo de direção de controle de um sistema de direção, de modo que o veículo acione em uma direção desejada independentemente, e seja geralmente configurado a fim de tornar possível os ajustes das saídas desses mecanismos. No controle de ângulo de direção, um controle de posição e velocidade que tem um desempenho superior de capacidade de resposta para um comando de ângulo de direção que é um alvo de controle de um ângulo de direção e uma característica de supressão de perturbação para uma força de reação de superfície de rodovia e assim por diante, é usado, por exemplo, um controle proporcional (P) é adotado no controle de posição, e um controle proporcional integral (Pl) é adotado no controle de velocidade.

[011] No caso de realizar o controle de assistência e o controle de ângulo de

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5/89 direção independentemente e realizar o controle total comutando-se valores de comando que são saídas de ambos os controles, a comutação dos mesmos por um comutador ou similar pode causar subitamente a sensação desconfortável para o condutor devido ao fato de que o valor de comando é subitamente alterado e um comportamento de manipulo se toma não natural. Afim de lidar com esse problema, no caso de comutação entre um método de controle de torque (que corresponde ao controle de assistência) e um método de controle de ângulo de rotação (que corresponde ao controle de ângulo de direção), um aparelho revelado na publicação de patente não examinada n° JP 2004-17881 A (Documento de Patente 1) define um valor obtido multiplicando-se os respectivos valores de comando de ambos os métodos por coeficientes (um coeficiente automático e um coeficiente manual) e adicionando os resultados multiplicados em um valor de comando final, altera gradualmente esses coeficientes e suprime uma alteração abrupta do valor de comando. O aparelho usa um controle P no controle de posição do método de controle de ângulo de rotação, e usa um controle P no controle de velocidade.

[012] Na publicação de patente n° JP 3917008 B2 (Documento de Patente 2), é proposto um aparelho de controle de direção automática que realiza automaticamente uma operação de manipulo dependendo de um ângulo de direção definido e tem por objetivo uma assistência de estacionamento, em particular. Esse aparelho pode comutar entre um modo de controle de torque (que corresponde ao controle de assistência) e um modo de assistência de estacionamento (que corresponde ao controle de ângulo de direção), e realiza o controle com o uso de dados de estacionamento pré-armazenados no modo de assistência de estacionamento. Ademais, o aparelho realiza um controle P no controle de posição do modo de assistência de estacionamento, e realiza um controle PI no controle de velocidade.

[013] A publicação de patente n° JP 3912279 B2 (Documento de Patente 3)

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6/89 não aplica diretamente a EPS, entretanto, quando um aparelho revelado no Documento de Patente 3 começa o controle de ângulo de direção comutando-se um modo para um modo de direção automática, o aparelho reduz a sensação desconfortável para um condutor causada por uma alteração abrupta de um manipulo na partida aumentando-se gradualmente uma velocidade de direção (um velocidade angular de direção).

[014] LISTA DE DOCUMENTOS DATÉCNICAANTERIOR

DOCUMENTOS DE PATENTE [015] Documento de Patente 1: Publicação de patente não examinada n° JP 2004-17881 A [016] Documento de Patente 2: Patente n° JP 3917008 B2 [017] Documento de Patente 3: Patente n° JP 3912279 B2

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO [018] Entretanto, no Documento de Patente 1, uma vez que um valor de comando para o controle de ângulo de direção (um valor de comando de controle de ângulo de direção) é limitado pelo coeficiente e é emitido para o valor de comando final enquanto o método é comutado, o valor de comando final diminui pela quantidade limitada. Uma vez que uma velocidade real do motor se toma lenta devido a essa limitação em comparação com um valor de comando para uma velocidade angular de direção (um valor de comando de velocidade angular de direção) calculado com o uso do valor de comando de controle de ângulo de direção, ocorre um desvio entre o valor de comando de velocidade angular de direção e a velocidade real, um valor integral de um controle integral (I) no controle de velocidade se acumula, e um valor de comando de controle de ângulo de direção maior é emitido para o controle de velocidade. Como resultado, uma vez que a limitação pelo coeficiente é relaxada no estado em que o coeficiente através do qual

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7/89 um valor de comando para o controle de assistência (um valor de comando de controle de assistência) é multiplicado aumenta gradualmente, o valor de comando de controle de ângulo de direção se toma um valor excessivo à medida que o coeficiente aumenta, o manipulo reage ao valor de comando de velocidade angular de direção excessivamente, e pode causar a sensação desconfortável, tal como sensação de captura e desagradável para o condutor.

[019] Ademais, o aparelho revelado no Documento de Patente 1 usa o controle P no controle de posição e o controle PI no controle de velocidade. Quando a entrada manual do condutor intervém no controle do ângulo de direção, o controle do ângulo de direção opera de modo a seguir o valor de comando de controle de ângulo de direção, e é difícil dirigir com as mãos até que a comutação do controle de ângulo de direção para o controle de assistência ser realizada. Além disso, um atraso de tempo ocorre ao detectar a entrada manual e a comutação, e a operação para a intervenção de direção pelo condutor pode não ser realizada de modo suficiente.

[020] O aparelho revelado no Documento de Patente 2 também realiza o controle de ângulo de direção usando-se o controle P no controle de posição e o controle PI no controle de velocidade. No caso de realizar o controle de ângulo de direção no veículo, uma perturbação e um estado de carga são significativamente alterados pela velocidade de veículo, atrito, alteração de uma força de reação de superfície de rodovia e assim por diante, de modo que o aparelho deve ter uma configuração de controle que seja resistente aos mesmos. Entretanto, na configuração de controle do aparelho descrito no Documento de Patente 2 sozinho, por exemplo, no caso em que a força de reação de superfície de rodovia altera, ou no caso em que um ângulo de direção alvo altera rapidamente, ocorre uma vibração por uma vibração natural causada por um amortecedor de massa do volante e uma mola da barra de torção, e o condutor pode sentir isso como uma sensação

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8/89 desconfortável e desagradável.

[021] O aparelho revelado no Documento de Patente 3 aumenta gradualmente a velocidade angular de direção no início do controle de ângulo de direção, e uma vez que a velocidade angular de direção continua aumentando até um limite superior após começar a aumentar, um valor integral do controle I se acumula de maneira excessiva. Como resultado, o valor de comando de controle de ângulo de direção se toma um valor excessivo, o manipulo reage ao valor de comando de velocidade angular de direção excessivamente, e isso pode causar uma sensação desconfortável para o condutor.

[022] A presente invenção foi desenvolvida tendo em vista as circunstâncias descritas acima, e um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um aparelho de direção assistida elétrica que obtenha uma direção manual mesmo se uma intervenção de direção for realizada por um condutor durante uma direção automática, garanta mais segurança quando um condutor dirige com urgência, e permita tanto o controle de assistência como o controle de ângulo de direção. A sensação desconfortável, tal como sensação de captura e o desconforto para o condutor são reduzidos ao comutar da direção automática para a direção manual.

MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS [023] A presente invenção se refere a um aparelho de direção assistida elétrica que aciona um motor com base em um valor de comando de corrente e realiza um controle de assistência e um controle de ângulo de direção para um sistema de direção ao acionar e controlar o motor, sendo que o objetivo descrito acima da presente invenção é obtido por aquele que compreende: uma seção de controle de ângulo de direção que calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção para o controle de ângulo de direção com base em pelo menos um valor de comando de ângulo de direção e um ângulo de direção real, e uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual

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9/89 que decide um estado de direção com base em uma decisão de entrada manual e realiza uma comutação do estado de direção; em que a seção de controle de ângulo de direção compreende uma seção de filtro que converte urn valor de comando de velocidade angular de direção calculado pelo menos a partir do valor de comando de ângulo de direção e do ângulo de direção real em urn valor de comando de velocidade angular de direção estendida com o uso de um filtro de alimentação direta (um filtro FF), e a seção de controle de direção de ângulo calcula o valor de comando de velocidade angular de direção estendida e uma velocidade angular de direção real; em que a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de entrada manual que realiza a decisão de entrada manual para um torque de direção com o uso de um limiar; e em que o aparelho de direção assistida elétrica calcula o valor de comando de corrente com o uso pelo menos do valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção.

[024] O objetivo descrito acima da presente invenção é eficientemente obtido pelo fato de que: em que a seção de decisão de entrada manual realiza a decisão de entrada manual para o torque de direção, que é suavizado com um filtro de suavização, com o uso do limiar; ou em que a seção de decisão de entrada manual tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão que indica que uma entrada manual é realizada, com o uso dos múltiplos limiares para o torque de direção; ou em que a seção de decisão de entrada manual tem os múltiplos filtros de suavização que têm uma característica diferente, calcula múltiplos torques de direção de suavização suavizando-se o torque de direção com o uso dos respectivos filtros de suavização, e realiza a decisão de entrada manual para os respectivos torques de direção de suavização com o uso do limiar; ou em que a seção de decisão de entrada manual tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos múltiplos

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10/89 limiares para pelo menos um dos torques de direção de suavização; ou em que a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de estado de direção que decide o estado de direção com base em um sinal de comutação, cujo modo de operação é comutado para um modo de controle de assistência ou um modo de controle de ângulo de direção, e um resultado de decisão da seção de decisão de entrada manual, e uma seção de geração de ganho de alteração gradual que gera um ganho de alteração gradual que ajusta uma quantidade de controle do controle de assistência e uma quantidade de controle do controle de ângulo de direção dependendo do estado de direção; ou em que a seção de decisão de estado de direção decide que o estado de direção é uma direção manual em um caso em que o sinal de comutação é o modo de controle de assistência, ou em um caso em que o estado de direção anterior é uma direção automática 1 ou uma direção automática 2 e o resultado de decisão da presença de entrada manual 3 é decidido; ou em que a seção de decisão de estado de direção decide que o estado de direção é a direção automática 1 em um caso em que o estado de direção anterior é a direção manual ou a direção automática 2, o sinal de comutação é o modo de controle de ângulo de direção e o resultado de decisão de ausência de entrada manual, é decidido; ou em que a seção de geração de ganho de alteração gradual define o ganho de alteração gradual para um primeiro valor de ganho predeterminado em relação à direção automática 1, define o ganho de alteração gradual para um segundo valor de ganho predeterminado em relação à direção manual, altera o ganho de alteração gradual para o primeiro valor de ganho em um caso em que o estado de direção altera para a direção automática 1, e altera o ganho de alteração gradual para o segundo valor de ganho em um caso em que o estado de direção altera para a direção manual.

[025] A presente invenção se refere a um aparelho de direção assistida elétrica que aciona um motor com base em um valor de comando de corrente e

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11/89 realiza um controle de assistência e um controle de ângulo de direção para um sistema de direção através do acionamento e controle do motor, o objetivo descrito acima da presente invenção é obtido pelo fato de que compreende: uma seção de controle de ângulo de direção que calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção para o controle de ângulo de direção com base em pelo menos um valor de comando de ângulo de direção e um ângulo de direção real, e uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual que decide um estado de direção com base em uma decisão de entrada manual e realiza uma comutação do estado de direção, em que a seção de controle de ângulo de direção compreende uma seção de filtro que converte um valor de comando de velocidade angular de direção calculado pelo menos a partir do valor de comando de ângulo de direção e o ângulo de direção real em um valor de comando de velocidade angular de direção estendida com o uso de um filtro de alimentação direta (um filtro FF), e calcula o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no valor de comando de velocidade angular de direção estendida e uma velocidade angular de direção real, em que a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de entrada manual que tem uma primeira seção de decisão que realiza a decisão de entrada manual com o uso de um ângulo de direção de estimativa, que é estimado com base no valor de comando de ângulo de direção, e um limiar de erro para um erro do ângulo de direção real, e em que o aparelho de direção assistida elétrica calcula o valor de comando de corrente com o uso pelo menos do valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção.

[026] O objetivo descrito acima da presente invenção é eficientemente obtido pelo fato de que: em que a primeira seção de decisão tem múltiplos filtros de suavização para um erro, que têm uma característica diferente, calcula múltiplos erros de suavização suavizando-se o erro com o uso dos respectivos filtros de

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12/89 suavização para um erro, e realiza a decisão de entrada manual para os respectivos erros de suavização com o uso do limiar de erro; ou em que a primeira seção de decisão tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos múltiplos limiares de erro para pelo mm dos erros de suavização; ou em que a seção de decisão de entrada manual inclui adicionalmente uma segunda seção de decisão que realiza a decisão de entrada manual para um torque de direção com o uso de um limiar de torque; ou em que a segunda seção de decisão tem múltiplos filtros de suavização para um torque que têm uma característica diferente, calcula múltiplos torques de direção de suavização suavizando-se o torque de direção com o uso dos respectivos filtros de suavização para um torque, e realiza a decisão de entrada manual para os respectivos torques de direção de suavização com o uso do limiar de torque; ou em que a segunda seção de decisão tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos múltiplos limiares de torque para pelo menos um dos torques de direção de suavização; ou em que a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de estado de direção que decide o estado de direção com base em um sinal de comutação, cujo modo de operação é comutado para um modo de controle de assistência ou um modo de controle de ângulo de direção, um primeiro resultado de decisão da primeira seção de decisão, e um segundo resultado de decisão da segunda seção de decisão, e uma seção de geração de ganho de alteração gradual que gera um ganho de alteração gradual que ajusta uma quantidade de controle do controle de assistência e uma quantidade de controle do controle de ângulo de direção dependendo do estado de direção; ou em que a seção de decisão de estado de direção decide que o estado de direção é uma direção manual em um caso em que o sinal de comutação é o modo de controle de assistência, ou em um caso em que o estado de direção anterior é uma direção

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13/89 automática 1 ou uma direção automática 2, e o primeiro resultado de decisão ou o segundo resultado de decisão da presença de entrada manual 3, é decidido; ou em que a seção de decisão de estado de direção decide que o estado de direção é a direção automática 1 em um caso em que o estado de direção anterior é a direção manual ou a direção automática 2, o sinal de comutação é o modo de controle de ângulo de direção, e o primeiro resultado de decisão e o segundo resultado de decisão de ausência de entrada manual, são decididos; ou em que a seção de geração de ganho de alteração gradual define o ganho de alteração gradual para um primeiro valor de ganho predeterminado em relação à direção automática 1, define o ganho de alteração gradual para um segundo valor de ganho predeterminado em relação à direção manual, altera o ganho de alteração gradual para o primeiro valor de ganho em um caso em que o estado de direção altera para a direção automática 1, e altera o ganho de alteração gradual para o segundo valor de ganho em um caso em que o estado de direção altera para a direção manual; ou em que a seção de geração de ganho de alteração gradual gera um ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção, que é multiplicado pelo valor de comando de ângulo de direção, e altera o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção para o segundo valor de ganho em um caso em que o estado de direção é alterado para a direção automática 2.

EFEITOS DA INVENÇÃO [027] O aparelho de direção assistida elétrica da presente invenção permite segurança e redução da sensação desconfortável mesmo se a intervenção de direção for realizada durante a direção automática, e pode comutar da direção automática para a direção manual, em que a sensação desconfortável é suprimida, porque o mesmo realiza a comutação do estado de direção utilizando-se a decisão de entrada manual.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

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14/89 [028] Nos desenhos anexos:

[029] A Figura 1 é um diagrama de configuração que ilustra um contorno geral de um aparelho de direção assistida elétrica;

[030] A Figura 2 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração de uma unidade de controle (ECU) do aparelho de direção assistida elétrica;

[031] A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de um sistema de veículo total relacionado à presente invenção;

[032] A Figura 4 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[033] A Figura 5 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de uma seção de decisão de entrada manual;

[034] As Figuras 6A, 6B e 6C são gráficos que mostram um exemplo de alteração de ganhos de alteração gradual que correspondem a um estado de direção;

[035] A Figura 7 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de uma seção de controle de ângulo de direção e uma seção de comutação;

[036] A Figura 8 é um diagrama de característica que mostra um exemplo de um valor limite em uma seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção;

[037] A Figura 9 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração de uma seção de controle de posição;

[038] A Figura 10 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração de uma seção de compensação de intervenção de direção;

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15/89 [039] A Figura 11 é um diagrama de característica que mostra um exemplo de configuração de uma banda morta para um torque de direção na seção de compensação de intervenção de direção;

[040] A Figura 12 é um diagrama de característica que mostra um exemplo de uma mapa de compensação de intervenção de direção;

[041] A Figura 13 é um diagrama de característica que mostra um exemplo de um valor limite em uma seção de limitação variável de valor de comando de velocidade;

[042] A Figura 14 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de uma seção de controle de velocidade angular de direção;

[043] A Figura 15 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração de uma seção de amortecimento de manipulo;

[044] A Figura 16 é um diagrama de característica que mostra um exemplo de um valor limite em uma seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção;

[045] A Figura 17 é um fluxograma que mostra um exemplo operacional de uma ECU de lado EPS;

[046] A Figura 18 é um fluxograma que mostra um exemplo operacional (a primeira modalidade) da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[047] A Figura 19 é um fluxograma que mostra uma parte de um exemplo operacional (a primeira modalidade) da seção de controle de ângulo de direção;

[048] A Figura 20 é um fluxograma que mostra uma parte do exemplo operacional (a primeira modalidade) da seção de controle de ângulo de direção;

[049] A Figura 21 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de um modelo de direção de um condutor usado em simulações;

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16/89 [050] A Figura 22 é um gráfico que mostra um exemplo de respostas de tempo de um ângulo alvo, um ângulo de direção real e um torque de direção em uma simulação em relação à compensação de intervenção de direção;

[051] A Figura 23 é um gráfico que mostra um exemplo de alteração do ângulo de direção real e do torque de direção na simulação em relação à compensação de intervenção de direção;

[052] A Figura 24 é um gráfico que mostra um exemplo de respostas de tempo de um ângulo alvo, um ângulo de direção real e um torque de direção em uma simulação em relação à banda morta;

[053] A Figura 25 é um gráfico que mostra um resultado de resposta de tempo do torque de direção em uma simulação em relação à banda morta;

[054] A Figura 26 é um gráfico que mostra um resultado de uma simulação em relação à capacidade de seguimento para um valor de comando de ângulo de direção;

[055] As Figuras 27A e 27B são diagramas de características que mostram um exemplo de uma característica de frequência a partir de um valor de comando de velocidade angular de direção para uma velocidade angular de direção real em uma simulação em relação a um filtro de alimentação direta (FF);

[056] As Figuras 28A e 28B são gráficos que mostram um resultado da simulação em relação ao filtro FF;

[057] A Figura 29 é um gráfico que mostra um resultado da simulação em relação à vibração de manipulo;

[058] A Figura 30 é um gráfico que mostra um exemplo (a primeira modalidade) de uma alteração de uma velocidade angular de direção alvo, ganhos de alteração gradual e um valor limite no caso de transferência de um estado de direção;

[059] A Figura 31 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de

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17/89 configuração (a segunda modalidade) da seção de decisão de entrada manual;

[060] A Figura 32 é um fluxograma que mostra um exemplo operacional (a segunda modalidade) da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[061] A Figura 33 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) de um sistema de veículo total relacionado à presente invenção;

[062] A Figura 34 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a terceira modalidade) da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[063] A Figura 35 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a terceira modalidade) da seção de decisão de entrada manual;

[064] A Figura 36 é um fluxograma que mostra uma parte de um exemplo operacional (a terceira modalidade) da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[065] A Figura 37 é um fluxograma que mostra uma parte de um exemplo operacional (a terceira modalidade) da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual;

[066] A Figura 38 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a quarta modalidade) de um sistema de veículo total relacionado à presente invenção;

[067] A Figura 39 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a quarta modalidade) da seção de controle de ângulo de direção e da seção de comutação;

[068] A Figura 40 é um diagrama de imagem que mostra um exemplo de alteração de comportamentos de um resultado de decisão de entrada manual e o estado de direção quando a intervenção de direção é realizada pelo condutor;

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18/89 [069] A Figura 41 é um fluxograma que mostra um exemplo operacional (a quarta modalidade) de uma seção de geração de ganho de alteração gradual;

[070] A Figura 42 é um fluxograma que mostra um exemplo operacional (a quarta modalidade) de uma seção de limitação de taxa variável;

[071] A Figura 43 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a quinta modalidade) da seção de controle de velocidade angular de direção;

[072] A Figura 44 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de configuração (a sexta modalidade) da seção de controle de velocidade angular de direção; e [073] A Figura 45 é um gráfico que mostra um exemplo (uma sétima modalidade) de alteração da velocidade angular de direção alvo, os ganhos de alteração gradual e o valor limite no caso de transferência do estado de direção.

MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO [074] Um aparelho de direção assistida elétrica (EPS) de acordo com a presente invenção realiza um controle de assistência que é uma função de uma EPS convencional e um controle de ângulo de direção necessário para uma direção automática em um acionamento automático. O controle de assistência e o controle de ângulo de direção são realizados em uma seção de controle de assistência e uma seção de controle de ângulo de direção respectivamente, e a EPS calcula um valor de comando de corrente para acionar e controlar um motor com o uso de um valor de comando de corrente de controle de assistência e um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção emitido a partir das respectivas seções. Tanto o controle de ângulo de direção como o controle de assistência são realizados na direção automática (um estado de direção automática), e o controle de assistência é realizado em uma direção manual (um estado de direção manual) quando um condutado participa de uma direção. Uma comutação entre a direção

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19/89 automática e a direção manual é geralmente realizada por um sinal de comutação a partir de uma unidade de controle (ECU) e similares equipada com um veículo. Mesmo quando uma intervenção de direção é realizada pelo condutor durante a direção automática, na presente invenção, uma decisão de entrada manual é realizada com base em um torque de direção e/ou um erro entre um ângulo de direção estimado e um ângulo de direção real, a decisão de comutação entre a direção automática e a direção manual é realizada com o uso do resultado de decisão de entrada manual acima, e a operação de comutação é realizada, de modo que o estado de direção seja alterado para a direção manual de maneira rápida e suave. A decisão de comutação é realizada em uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual. A fim de reduzir a sensação desconfortável causada por uma intervenção de direção durante a direção automática, a EPS pode realizar uma compensação de intervenção de direção que corresponde a um torque de direção. De modo concreto, a EPS compensa um valor de comando de velocidade angular de direção por meio de um valor de compensação (um valor de comando de velocidade angular de direção compensatório) obtido em uma seção de compensação de intervenção de direção. Um processo que usa um filtro de alimentação direta (FF) é realizado para o valor de comando de velocidade angular de direção compensado, e o controle de velocidade angular de direção é realizado com o uso de um valor de comando de velocidade angular de direção processado (um valor de comando de velocidade angular de direção estendida). Desse modo, a capacidade de resposta no controle de ângulo de direção e na intervenção de direção pode ser aprimorada.

[075] Doravante, as modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.

[076] Em primeiro lugar, um sistema de veículo total que inclui o aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a presente invenção, será descrito.

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20/89 [077] A Figura 3 mostra um exemplo de configuração (a primeira modalidade) do sistema de veículo total relacionado à presente invenção, que compreende uma ECU equipada para um veículo (doravante chamada de uma “ECU de lado de veículo”) 100, uma ECU equipada para a EPS (doravante chamada de uma “ECU de lado EPS”) 200, e uma instalação 400.

[078] A ECU de lado de veículo 100 compreende uma seção de detecção de quantidade de estado de veículo 110, uma seção de comando de comutação 120, uma seção de cálculo de faixa alvo 130 e uma seção de controle de movimento de veículo 140.

[079] A seção de detecção de quantidade de estado de veículo 110 compreende uma câmera no veículo, um sensor de distância, um sensor de velocidade angular, um sensor de aceleração e assim por diante, e emite dados detectados pelos mesmos como uma quantidade de estado de veículo Cv para a seção de comando de comutação 120, a seção de cálculo de faixa alvo 130 e a seção de controle de movimento de veículo 140.

[080] A seção de comando de comutação 120 insere um sinal Sg para comutar um modo de operação a partir de um botão, um comutador ou similar fornecido para um painel ou similar com a quantidade de estado de veículo Cv, e emite um sinal de comutação SW para a ECU de lado EPS 200. O modo de operação tem um “modo de controle de assistência” e um “modo de controle de ângulo de direção”, o “modo de controle de assistência” é um modo que corresponde à direção manual, e o “modo de controle de ângulo de direção” é um modo que corresponde à direção automática. A seção de comando de comutação 120 determina o modo de operação que considera os respectivos dados incluídos na quantidade de estado de veículo Cv com base no sinal Sg que mostra uma intenção do condutor, e emite o modo de operação determinado como o sinal de comutação SW.

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21/89 [081] A seção de cálculo de faixa alvo 130 calcula uma faixa alvo Am com um método existente com base na quantidade de estado de veículo Cv, e emite a mesma para a seção de controle de movimento de veículo 140.

[082] A seção de controle de movimento de veículo 140 inclui uma seção de geração de valor de comando de ângulo de direção 141. A seção de geração de valor de comando de ângulo de direção 141 gera um valor de comando de ângulo de direção Oref que é um valor alvo de controle do ângulo de direção com base na faixa alvo Am e na quantidade de estado de veículo Cv, e emite o mesmo para a ECU de lado EPS 200.

[083] A ECU de lado EPS 200 compreende uma seção de detecção de quantidade de estado EPS 210, uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, uma seção de controle de ângulo de direção 300, uma seção de controle de assistência 230, uma seção de comutação 240, uma seção de controle e acionamento de corrente 250 e um detector de corrente de motor 38.

[084] A seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 insere sinais a partir de um sensor de ângulo, um sensor de torque e um sensor de velocidade, e detecta uma quantidade de estado EPS. Especificamente, o sensor de ângulo detecta um ângulo de manipulo (um ângulo em um lado superior de uma barra de torção) 0h como um ângulo de direção real Θγ, o sensor de torque detecta um torque de direção Tt, e o sensor de velocidade detecta uma velocidade de veículo V. Ademais, a seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 calcula uma velocidade angular de direção real cor realizando-se um cálculo diferencial para o ângulo de direção real Θγ. O ângulo de direção real Or e a velocidade angular de direção real cor são inseridos na seção de controle de ângulo de direção 300, o torque de direção Tt é inserido na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, na seção de controle de ângulo de direção 300 e na

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22/89 seção de controle de assistência 230, e a velocidade de veículo V é inserida na seção de controle de ângulo de direção 300 e na seção de controle de assistência 230.

[085] Além disso, é possível usar um ângulo de coluna (um ângulo em um lado inferior da barra de torção) como o ângulo de direção real Θγ, e também usar um ângulo de rotação do motor como o ângulo de direção real 0r ao fornecer um sensor de ângulo de motor (um sensor de ângulo de rotação). Além disso, o ângulo de direção real 0r e a velocidade de veículo V podem ser detectados na ECU de lado de veículo 100, e podem ser enviados para a ECU de lado EPS 200. A velocidade angular de direção real cor pode ser calculada realizando-se o cálculo de diferença em relação ao ângulo de rotação detectado pelo sensor de ângulo de motor e usando uma razão de engrenagem, ou pode ser calculada realizando-se o cálculo de diferença em relação ao ângulo de direção real 0r. É possível inserir um filtro passa-baixa (LPF) no estágio final da seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 para reduzir um ruído de alta frequência e, nesse caso, é possível calcular a velocidade angular de direção real cor por um filtro passa-alta (HPF) e um ganho.

[086] A seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 realiza uma decisão de comutação entre a direção automática e a direção manual com base no sinal de comutação SW a partir da ECU de lado de veículo 100 e do torque de direção Tt, e determina ganhos de alteração gradual com base no resultado de decisão. A seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 obtém um ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1, um ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2, um ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3, um ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4, um ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 e um ganho de alteração gradual de mapa de assistência Gft2, os ganhos de alteração gradual Gfa1

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23/89 e Gft1 são inseridos na seção de comutação 240, os ganhos de alteração gradual Gfa2, Gfa3 e Gfa4 são inseridos na seção de controle de ângulo de direção 300, e o ganho de alteração gradual Gft2 é inserido na seção de controle de assistência 230. O resultado de decisão de comutação é inserido na seção de controle de ângulo de direção 300 como um sinal de decisão de estado de direção Js. Os detalhes da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 serão descritos posteriormente.

[087] A seção de controle de ângulo de direção 300 calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI usando-se o valor de comando de ângulo de direção Oref a partir da ECU de lado de veículo 100, o ângulo de direção real Or, a velocidade angular de direção real cor, o torque de direção Tt, a velocidade de veículo V e os ganhos de alteração gradual Gfa2, Gfa3 e Gfa4, e o sinal de decisão de estado de direção Js a fim de realizar o controle de ângulo de direção. O valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI é inserido na seção de comutação 240.

[088] Além disso, é possível calcular a velocidade angular de direção real cor não na seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 mas na seção de controle de ângulo de direção 300. Os detalhes da seção de controle de ângulo de direção 300 serão descritos posteriormente.

[089] A seção de controle de assistência 230 compreende, por exemplo, a seção de cálculo de valor de comando de corrente 31, a seção de limitação de corrente 33, a seção de geração de sinal de compensação 34 e a seção de adição 32A em um exemplo de configuração mostrado na Figura 2 a fim de realizar o controle de assistência, e calcula um valor de comando de corrente de controle de assistência IrefTI equivalente ao valor de comando de corrente Irefm mostrado na Figura 2 com base no torque de direção Tt e na velocidade de veículo V e com o uso de um mapa de assistência. Entretanto, a seção de controle de assistência 230 é

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24/89 diferente do exemplo de configuração mostrado na Figura 2, insere o ganho de alteração gradual de mapa de assistência Gft2 emitido a partir da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, multiplica uma saída (uma corrente de saída de mapa de assistência) a partir da seção de cálculo de valor de comando de corrente 31 pelo ganho de alteração gradual Gft2, e insere o resultado multiplicado na seção de adição 32A. O mapa de assistência usado na seção de cálculo de valor de comando de corrente 31 é um mapa que define uma característica de um valor de comando de corrente para o torque de direção Tt, é sensível à velocidade de veículo, e tem uma característica em que o valor de comando de corrente diminui à medida que a velocidade de veículo V aumenta. Além disso, a seção de limitação de corrente 33 e/ou a seção de geração de sinal de compensação 34 podem ser removidas.

[090] A seção de comutação 240 calcula um valor de comando de corrente Iref usando-se o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI, o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefTI e os ganhos de alteração gradual Gfa1 e Gft1. Os detalhes da seção de comutação 240 serão descritos posteriormente.

[091] A seção de controle e acionamento de corrente 250 inclui, por exemplo, a seção de subtração 32B, a seção de controle PI 35, a seção de controle PWM 36 e o inversor 37 no exemplo de configuração mostrado na Figura 2, e aciona e controla o motor usando-se o valor de comando de corrente Iref e a corrente de motor Im detectada pelo detector de corrente de motor 38 e pelas mesmas operações que o exemplo de configuração mostrado na Figura 2.

[092] A instalação 400 é um modelo físico de um alvo de controle que simula uma característica do condutor na direção de manipulo e uma característica mecânica da EPS e do veículo, e compreende uma característica de transferência de direção de condutor 410 e uma característica de transferência mecânica 420. Um

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25/89 sistema mecânico opera com base em um torque de entrada manual de manipulo Th causado pela direção do condutor e da corrente de motor Im da ECU de lado EPS 200, e isso causa informações de estado EV em relação ao veículo e à EPS, de modo que a característica de transferência mecânica 420 emita as informações de estado EV. A seção de detecção de quantidade de estado de veículo 110 na ECU de lado de veículo 100 e na seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 na ECU de lado EPS 200 detectam a quantidade de estado de veículo Cv e a quantidade de estado EPS respectivamente a partir das informações de estado EV. Uma vez que o torque de entrada manual de manipulo Th causado pela direção do condutor ocorre dependendo do ângulo de manipulo 0h incluído nas informações de estado EV, a característica de transferência de direção de condutor 410 emite o torque de entrada manual de manipulo Th.

[093] A seguir, a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, a seção de controle de ângulo de direção 300 e a seção de comutação 240 na ECU de lado EPS 200 serão descritas em detalhes.

[094] A Figura 4 mostra um exemplo de configuração da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 compreende uma seção de decisão de comutação 221 e uma seção de geração de ganho de alteração gradual 222, e a seção de decisão de comutação 221 compreende uma seção de decisão de entrada manual 223 e uma seção de decisão de estado de direção 224.

[095] A seção de decisão de entrada manual 223 realiza a decisão de entrada manual usando-se o torque de direção Tt. Um exemplo de configuração da seção de decisão de entrada manual 223 é mostrado na Figura 5. A seção de decisão de entrada manual 223 compreende uma seção de filtro de suavização 225, uma seção de processamento de valor absoluto 226 e uma seção de processamento de decisão 227. A seção de filtro de suavização 225 tem um filtro de suavização,

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26/89 suaviza o torque de direção Tt com o filtro de suavização, e emite urn torque de direção Tt’ obtido após a suavização. 0 torque de direção Tt’ é inserido na seção de processamento de valor absoluto 226, e a seção de processamento de valor absoluto 226 emite um valor absoluto (dados de valor absoluto) |Tt’| do torque de direção Tt’. O valor absoluto |Tt’| é inserido na seção de processamento de decisão 227. A seção de processamento de decisão 227 decide três tipos de “a entrada manual é realizada” e um tipo de “a entrada manual não é realizada” usando-se múltiplos limiares predeterminados Tth1, Tth2 e Tth3 (0 < Tth1 < Tth2 < Tth3). De modo concreto, no caso em que “o valor absoluto |Tt’| é igual ou maior que o limiar Tth3”, a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 3 é realizada”. No caso em que “o valor absoluto |Tt’| é igual ou maior que o limiar Tth2 e é menor que o limiar Tth3”, a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 2 é realizada”. No caso em que “o valor absoluto |Tt’| é igual ou maior que o limiar Tth1 e é menor que o limiar Tth2”, a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 1 é realizada”. No caso em que “o valor absoluto |Tt’| é menor que o limiar Tth1 ”, a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual não é realizada”. O resultado de decisão é emitido como um sinal de decisão de entrada manual Jh.

[096] Além disso, a seção de processamento de decisão 227 realiza a decisão com o uso de três limiares. O número dos limiares não se limita a três, e a decisão pode ser realizada com o uso dos limiares cujos número não é três. Desse modo, a decisão flexível pode ser realizada.

[097] A seção de decisão de estado de direção 224 decide um estado de direção com o sinal de comutação SW a partir da ECU de lado de veículo 100 e do sinal de decisão de entrada manual Jh. “Direção automática 1”, “direção automática 2” e “direção manual” existem no estado de direção. A “direção automática 1” é correspondente ao estado de direção automática normal. O último estado de direção

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27/89 é decidido pelas seguintes condições com base no sinal de comutação SW, no sinal de decisão de entrada manual Jh e no estado de direção ao inserir os vários dados (precisamente, esse estado é o estado de direção na amostra anterior (antes de uma amostragem). Doravante, esse estado é chamado de “um estado de direção anterior”).

[CONDIÇÃO 1] [098] No caso em que o estado de direção anterior é a “direção automática 1” ou a “direção automática 2”, e o sinal de comutação SW é o “modo de controle de assistência” ou o sinal de decisão de entrada manual Jh é a “presença de entrada manual 3”, o estado de direção é decidido como a “direção manual”.

[CONDIÇÃO 2] [099] No caso em que o estado de direção anterior é a “direção automática 1”, o sinal de comutação SW é o “modo de controle de ângulo de direção”, e o sinal de decisão de entrada manual Jh é a “presença de entrada manual 2”, o estado de direção é decidido como a “direção automática 2”.

[CONDIÇÃO 3] [0100] No caso em que o estado de direção anterior é a “direção automática 2”, o sinal de comutação SW é o “modo de controle de ângulo de direção”, e o sinal de decisão de entrada manual Jh é a “presença de entrada manual 1” ou a “presença de entrada manual 2”, o estado de direção não é alterado e é decidido como a “direção automática 2”.

[CONDIÇÃO 4] [0101] No caso em que o estado de direção anterior é a “direção automática 2”, o sinal de comutação SW é o “modo de controle de ângulo de direção”, e o sinal de decisão de entrada manual Jh é a “ausência de entrada manual”, o estado de direção é decidido como a “direção automática 1”.

[CONDIÇÃO 5]

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28/89 [0102] No caso em que o estado de direção anterior é a “direção manual”, ο sinal de comutação SW é o “modo de controle de ângulo de direção”, e o sinal de decisão de entrada manual Jh é a “ausência de entrada manual”, o estado de direção é decidido como a “direção automática 1”.

[0103] Em detalhes, as condições acima 1 a 5 são representadas pela Tabela 1 a seguir. Na Tabela 1, significa qualquer valor (ou seja, esse valor não está envolvido na decisão). A palavra “contínuo” significa que o estado de direção não é alterado. As condições nas respectivas colunas são acopladas à condição “AND”, e o estado de direção é decidido.

TABELA 1

Estado de direção anterior	Sinal de comutação SW	Sinal de decisão de entrada manual Jh	Resultado de decisão
Direção automática 1	Modo de controle de assistência	-	Direção manual
Modo de controle de ângulo de direção	Presença de entrada manual 3	Direção manual
Presença de entrada manual 2	Direção automática 2
Presença de entrada manual 1	(contínuo)
Ausência de entrada manual	(contínuo)
Direção automática 2	Modo de controle de assistência	-	Direção manual
modo de controle de ângulo de direção	Presença de entrada manual 3	Direção manual
Presença de entrada manual 2	(contínuo)
Presença de entrada manual 1	(contínuo)
Ausência de entrada manual	Direção automática 1
Direção manual	Modo de controle de assistência	-	(contínuo)
modo de controle	Ausência de	Direção automática

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	de ângulo de direção	entrada manual	1
Presença de entrada manual 1, 2 ou 3	(contínuo)

[0104] O estado de direção é decidido de acordo com a Tabela 1 acima, e o resultado de decisão é emitido para a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 e a seção de controle de ângulo de direção 300 como o sinal de decisão de estado de direção Js. Na seção de controle de ângulo de direção 300, o sinal de decisão de estado de direção Js é usado na definição de um valor limite em uma seguinte seção de limitação de taxa variável 320. O estado de direção pode ser decidido sem usar o sinal de comutação SW.

[0105] A seção de geração de ganho de alteração gradual 222 determina os ganhos de alteração gradual com base no sinal de decisão de estado de direção Js. Os ganhos de alteração gradual assumem vários valores dependendo do estado de direção, e a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 decide o estado de direção com o sinal de decisão de estado de direção Js. A “direção automática 1” é decidida como o estado de direção automática, e no caso da “direção automática 2”, os ganhos de alteração gradual assumem os valores anteriores.

[0106] Os ganhos de alteração gradual Gfa1, Gfa2, Gfa3 e Gfa4 são 100% no estado de direção automática, são 0% no estado de direção manual, e são gradualmente alterados no caso de mudança do estado de direção automática para a direção manual e no caso de mudança da direção manual para o estado de direção automática. Por exemplo, no caso de mudança do estado de direção automática para a direção manual, os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4 são alterados, conforme mostrado na Figura 6A. Ou seja, os ganhos de alteração gradual diminuem sucessivamente de um ponto no tempo t1 quando o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado da “direção automática 1” para a “direção manual”, e se tomam 0% em um ponto no tempo t2. Pelo contrário, no caso de

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30/89 mudança da direção manual para o estado de direção automática, os ganhos de alteração gradual aumentam sucessivamente a partir do ponto no tempo quando o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para a “direção automática 1”. No caso em que o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para “direção manual” durante a diminuição ou o aumento nos ganhos de alteração gradual (doravante esse estado da diminuição ou do aumentado é chamado de um “estado de comutação”), os ganhos de alteração gradual diminuem. No caso em que o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para “direção automática 1” durante o estado de comutação, os ganhos de alteração gradual aumentam. No caso em que o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para “direção automática 2” durante o estado de comutação, os ganhos de alteração gradual não alteram.

[0107] Além disso, os ganhos de alteração gradual são alterados linearmente no estado de comutação na Figura 6A, entretanto, a fim de tornar a operação de comutação suave, eles podem ser alterados como uma dobra em formato de S, e é possível usar os ganhos de alteração gradual alterados linearmente através de tal LPF como um LPF primário cuja frequência de corte é 2 [Hz], Ademais, os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4 não precisam alterar similarmente em conjunto, e podem alterar de modo independente.

[0108] O ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 é at1 [%] (0 < at1 < 100) no estado de direção automática, é 100% no estado de direção manual, e é gradualmente alterado no estado de comutação como com os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4, conforme mostrado na Figura 6B.

[0109] O ganho de alteração gradual de mapa de assistência Gft2 é at2 [%] (0 < at2 < 100) no estado de direção automática, é 100% no estado de direção manual, e é gradualmente alterado no estado de comutação como com os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4, conforme mostrado na Figura 6C.

[0110] O resultado de decisão da decisão de entrada manual é “a entrada

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31/89 manual 1 é realizada” e a decisão do estado de direção e adicionalmente a determinação dos ganhos de alteração gradual é realizada com base no resultado de decisão acima. Desse modo, no caso em que o estado é alterado a partir da “entrada manual 2 é realizada” para “a entrada manual não é realizada”, uma ocorrência de uma trepidação pode ser suprimida.

[0111] Um exemplo de configuração da seção de controle de ângulo de direção 300 e da seção de comutação 240 é mostrado na Figura 7. A seção de controle de ângulo de direção 300 compreende uma seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310, uma seção de limitação de taxa variável 320, uma seção de eliminação de vibração de manipulo 330, uma seção de controle de posição 340, uma seção de compensação de intervenção de direção 350, uma seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360, uma seção de controle de velocidade angular de direção 370, uma seção de amortecimento de manipulo 380, uma seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção 390, seções de multiplicação 391 e 392, e seções de adição 393 e 394, e a seção de comutação 240 inclui seções de multiplicação 241 e 242, e uma seção de adição 243.

[0112] A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 da seção de controle de ângulo de direção 300 limita o valor de comando de ângulo de direção Oref que é recebido a partir da ECU de lado de veículo 100 e é usado para a direção automática ou similar ao definir os valores de limite (um valor limite superior e um valor limite inferior) a fim de impedir que um valor anormal e um valor excessivo causados por um erro de comunicação ou similar sejam inseridos no controle de direção, e emite o valor limitado como um valor de comando de ângulo de direção 0ref1. A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 define os valores de limite dependendo do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 a fim de definir

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32/89 os valores de limite adequados no estado de direção automática e no estado de direção manual. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 8, a seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 decide o caso em que o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 é 100% seja o estado de direção automática, e limita o valor de comando de ângulo de direção Oref com o valor limite mostrado pela linha contínua. A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 decide o caso em que o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 é 0% seja o estado de direção manual, e limita o valor de comando de ângulo de direção Oref com o valor limite cujo valor absoluto é menor que no estado de direção automática, conforme mostrado pela linha descontínua. A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 decide o caso em que o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 se situa entre 0% e 100% seja o estado de comutação, e limita o valor de comando de ângulo de direção Oref com um valor entre a linha contínua e a linha descontínua. No estado de comutação, é possível limitar o valor de comando de ângulo de direção Oref com o valor limite do estado de direção automática mostrado pela linha contínua ou o valor limite do estado de direção manual mostra pela linha descontínua. Além disso, uma magnitude (um valor absoluto) do valor limite superior e uma magnitude do valor limite inferior podem ser diferentes.

[0113] A fim de evitar a alteração brusca de um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção que é uma saída do controle de ângulo de direção devido a uma alteração súbita do valor de comando de ângulo de direção Oref, a seção de limitação de taxa variável 320 limita uma quantidade de alteração do valor de comando de ângulo de direção Orefl ao definir um valor limite, e emite um valor de comando de ângulo de direção 0ref2. Por exemplo, uma diferença entre os valores de comando de ângulo de direção anteriores e presentes Orefl é definida

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33/89 como a quantidade de alteração. No caso em que o valor absoluto da quantidade de alteração é maior que um valor predeterminado (um valor limite), a seção de limitação de taxa variável 320 realiza uma adição ou uma subtração para o valor de comando de ângulo de direção Orefl de modo que o valor absoluto da quantidade de alteração se torne o valor limite, e emite o resultado como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 sem alterá-lo. No caso em que o valor absoluto da quantidade de alteração é menor ou igual ao valor limite, a seção de limitação de taxa variável 320 emite o valor de comando de ângulo de direção Orefl como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 sem alterá-lo. Assim como a seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310, um valor limite adequado é definido no estado de direção automática e no estado de direção manual. Uma vez que é possível alterar o valor limite não sincronizado com os ganhos de alteração gradual, o valor limite é definido dependendo do sinal de decisão de estado de direção Js emitido a partir da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220. No caso em que o sinal de decisão de estado de direção Js é a “direção automática 1”, o valor limite é definido como um valor predeterminado, e no caso em que o sinal de decisão de estado de direção Js é a “direção automática 2” ou a “direção manual”, o valor limite é definido como zero, de modo que o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 não seja alterado e se tome constante.

[0114] Além disso, é possível limitar a quantidade de alteração definindo-se um valor limite superior e um valor limite inferior em vez de definir o valor limite para o valor absoluto do quantidade de alteração.

[0115] Na seção de multiplicação 391, o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4, e o resultado multiplicado é emitido como um valor de comando de ângulo de direção 0ref3. Isso toma um ângulo de direção alvo 0t que é emitido a

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34/89 partir da seção de eliminação de vibração de manipulo 330 conforme descrito abaixo no estado de comutação a partir do estado de direção automática para o estado de direção manual, gradualmente próximo de zero, e pode fazer com que o controle de ângulo de direção opere em um estado neutro.

[0116] A seção de eliminação de vibração de manipulo 330 reduz um componente de frequência de vibração incluído no valor de comando de ângulo de direção 0ref3. Na direção automática, quando o comando de direção é alterado, um componente de frequência (antes e após cerca de 10 [Hz]) que excita uma vibração causada pela flexibilidade da barra de torção e um momento de inércia do volante, ocorre no valor de comando de ângulo de direção 0ref3. A seção de eliminação de vibração de manipulo 330 reduz o componente de frequência de vibração de manipulo incluindo esse valor de comando de ângulo de direção 0ref3 com um processamento de filtro que usa um LPF, um filtro de entalhe e assim por diante ou uma compensação de atraso de fase, e emite o ângulo de direção alvo 0t. Qualquer filtro pode ser usado como filtro, se ele reduzir um ganho em uma banda da frequência de vibração de manipulo e for possível fornecer para a ECU. O fornecimento da seção de multiplicação 391 multiplicando-se o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 na frente da seção de eliminação de vibração de manipulo 330, permite a redução do componente de frequência de vibração de manipulo causada multiplicando-se o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4. O ângulo de direção alvo 0t é emitido para a seção de controle de posição 340.

[0117] Além disso, é possível omitir a seção de eliminação de vibração de manipulo 330 em tal caso que o componente de frequência de vibração de manipulo é minúsculo.

[0118] A seção de controle de posição 340 calcula um valor de comando de velocidade angular de direção corefl para fazer com que o ângulo de direção real 0r

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35/89 se aproxime do ângulo de direção alvo 0t com base em um desvio entre o ângulo de direção alvo 0t e o ângulo de direção real 0r com um controle proporcional (P).

[0119] Um exemplo de configuração da seção de controle de posição 340 é mostrado na Figura 9. A seção de controle de posição 340 compreende uma seção de ganho proporcional 341 e uma seção de subtração 342. Um desvio 0e (=0t-0r) entre o ângulo de direção alvo 0t e o ângulo de direção real 0r é obtido na seção de subtração 342, e o desvio 0e é inserido na seção de ganho proporcional 341. A seção de ganho proporcional 341 multiplica o desvio 0e com um ganho proporcional Kpp, e calcula o valor de comando de velocidade angular de direção corefl.

[0120] A seção de compensação de intervenção de direção 350 calcula um valor de comando de velocidade angular de direção (um valor de comando de velocidade angular de direção compensatório) coref2 para compensar a intervenção de direção que corresponde ao torque de direção Tt. Um valor obtido adicionando-se o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 e o valor de comando de velocidade angular de direção corefl a partir da seção de controle de posição 340 se torna um valor de comando de velocidade angular de direção coref. A função da seção de compensação de intervenção de direção 350 permite a geração do valor de comando de velocidade angular de direção para mitigar uma ocorrência do torque de direção, e pode obter a intervenção de direção durante a direção automática. A seção de compensação de intervenção de direção 350 pode obter a sensação adequada compensando-se o torque de direção Tt por um mapa de compensação de intervenção de direção com a velocidade de veículo sensível, e a compensação de fase para o torque de direção Tt.

[0121] Um exemplo de configuração da seção de compensação de intervenção de direção 350 é mostrado na Figura 10. A seção de compensação de intervenção de direção 350 compreende uma seção de compensação de fase de intervenção de direção 351, uma seção de configuração de banda morta 352 e uma

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36/89 seção de mapa de compensação 353.

[0122] A seção de compensação de fase de intervenção de direção 351 define uma compensação de condutor de fase como a compensação de fase, e converte o torque de direção Tt no torque de direção Tt1. A seção de compensação de fase de intervenção de direção 351 realiza a compensação de condutor de fase, por exemplo, através de um filtro primário em que uma frequência de corte de um numerador é 1,0 [Hz] e uma frequência de corte de um denominador é 1,3 [Hz], Isso permite o aprimoramento de sensação sem resistência e sensação de captura em tal caso de direção súbita. Além disso, a seção de compensação de fase de intervenção de direção 351 pode ser omitida em tal caso de focalização em um custo.

[0123] A seção de configuração de banda morta 352 define a banda morta para o torque de direção Tt1 e emite o torque de direção operado como o torque de direção Tt2. Por exemplo, a banda morta mostrada na Figura 11 é definida. Ou seja, no caso de não definição da banda morta, o torque de direção Tt1 é emitido como o torque de direção Tt2, conforme mostrado pela linha descontínua. Através da definição da banda morta na faixa em que o torque de direção Tt1 está próximo a zero, conforme mostrado pela linha contínua, o valor do torque de direção Tt2 é zero na faixa acima e altera o valor com o mesmo gradiente da linha descontínua fora da faixa acima, de modo que o torque de direção Tt2 altere em conjunto com o torque de direção Tt1. Através da definição de tal banda morta, o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 emitido a partir da seção de mapa de compensação subsequente 353 também é zero na faixa acima e a compensação de intervenção de direção não é realizada. Ou seja, quando a intervenção de direção pelo condutor ocorre, o torque de direção aumenta facilmente até o limiar da banda morta. Como resultado, a decisão de entrada manual é realizada em uma temporização inicial [0124] Além disso, a magnitude do limiar positivo na banda morta pode não

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37/89 ser igual àquele do limiar negativo na banda morta.

[0125] A seção de mapa de compensação 353 tem o mapa de compensação de intervenção de direção e calcula o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 com o uso do mapa de compensação de intervenção de direção. O mapa de compensação de intervenção de direção é um mapa através do qual a característica do valor de comando de velocidade angular de direção para torque de direção Tt é determinada, altera seu valor dependendo da velocidade de veículo V, e calcula o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 com o uso do torque de direção Tt1 e a velocidade de veículo V. O mapa de compensação de intervenção de direção é ajustado por sintonização. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 12, o valor de comando de velocidade angular de direção aumenta à medida que o torque de direção aumenta, e diminui à medida que a velocidade de veículo aumenta. Isso permite uma sensação pesada em uma velocidade de veículo mais alta. O mapa de assistência usado na seção de controle de assistência 230 também tem uma característica em que o valor de comando de corrente de controle de assistência diminui à medida que a velocidade de veículo aumenta. No caso em que a intervenção de direção é realizada pelo condutor em uma execução em alta velocidade, aumentos no valor de comando de velocidade angular de direção e no valor de comando de corrente de controle de assistência são suprimidos, a direção não se toma repentina e a direção segura é permitida.

[0126] Além disso, a seção de compensação de fase de intervenção de direção 351 pode ser disposta no estágio subsequente da seção de mapa de compensação 352 ou mapa de compensação 353. É necessário que a seção de configuração de banda morta 352 seja disposta no estágio anterior da seção de mapa de compensação 353. Mesmo se a seção de configuração de banda morta 352 for removida e o mapa que tem a banda morta for usado como o mapa de compensação de intervenção de direção (o mapa em que o valor de saída dentro da

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38/89 faixa de definição é zero para o torque de entrada), o mesmo efeito pode ser obtido. Supondo que a linha reta que passa da origem é usada como o mapa de compensação de intervenção de direção, um método simples em que o torque de direção é multiplicado pelo ganho predeterminado pode ser usado em vez do mapa de compensação de intervenção de direção.

[0127] O valor de comando de velocidade angular de direção corefl emitido a partir da seção de controle de posição 340 e o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 emitido a partir da seção de compensação de intervenção de direção 350 são adicionados na seção de adição 393, e o resultado adicionado é emitido como o valor de comando de velocidade angular de direção corefa.

[0128] A seção de filtro 355 tem um filtro FF, e converte o valor de comando de velocidade angular de direção corefa no valor de comando de velocidade angular de direção (o valor de comando de velocidade angular de direção estendida) coref com o filtro FF. Com o uso do filtro FF, é possível estender uma banda em que a velocidade angular de direção real cor é controlada em relação ao valor de comando de velocidade angular de direção corefa até um lado de alta frequência, e aprimorar a capacidade de resposta do controle de velocidade que opera como um laço interno do controle de ângulo de direção. Se a capacidade de resposta do controle de velocidade for aprimorada, é possível ajustar amplamente os ganhos do controle de posição (controle do ângulo de direção) e a compensação da intervenção da direção que estão fora do controle de velocidade, sem ultrapassagem, de modo que seja possível aprimorar a capacidade de resposta no controle de ângulo de direção e a intervenção de direção, como resultado. A seção de filtro 355 usa, por exemplo, um filtro que realiza compensação de condutor de fase e em que a frequência de corte de um numerador é 3 [Hz] e a frequência de corte de um denominador é 5 [Hz] como o filtro FF.

[0129] O valor de comando de velocidade angular de direção coref é

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39/89 multiplicado pelo ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 na seção de multiplicação 392, e o resultado multiplicado é emitido como um valor de comando de velocidade angular de direção corefg. O ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 é usado a fim de obter a comutação suave no caso de comutação a partir do estado de direção manual para o estado de direção automática. Além disso, o ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 é alterado em sincronia com o ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1 através do qual o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI é multiplicado (a sincronização pode não ser perfeita).

[0130] A seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 limita o valor de comando de velocidade angular de direção corefg definindo-se os valores limite (um valor limite superior e um valor limite inferior), e emite uma velocidade angular de direção alvo cot. Os valores limite são definidos dependendo do ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3. Por exemplo, quando o ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 for menor que um limiar predeterminado, magnitudes (valores absolutos) dos valores limite são valores pequenos, conforme mostrado pela linha descontínua na Figura 13, e quando for maior ou igual ao limiar predeterminado, as magnitudes dos valores limite são aumentadas para os valores mostrados pela linha contínua.

[0131] Além disso, é possível que o limiar predeterminado seja definido como qualquer valor do ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 no estado de comutação, as magnitudes dos valores limite sejam fixas nos valores pequenos mostrados pela linha contínua quando o ganho de alteração gradual Gfa3 for menor que o limiar predeterminado, e as magnitudes dos valores limite são gradualmente aumentados para os valores mostrados pela linha contínua. A magnitude do valor limite superior e a magnitude do valor limite inferior podem ser

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40/89 diferentes.

[0132] A seção de controle de velocidade angular de direção 370 insere a velocidade angular de direção alvo cot, a velocidade angular de direção real cor e o ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2, e calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW com um controle PI (IP) do tipo proporcional anterior, de modo que a velocidade angular de direção real cor siga a velocidade angular de direção alvo ωί [0133] Um exemplo de configuração da seção de controle de velocidade angular de direção 370 é mostrado na Figura 14. A seção de controle de velocidade angular de direção 370 compreende seções de multiplicação de ganho 371 e 372, uma seção de integração 373, seções de subtração 374 e 375, e uma seção de multiplicação 376.

[0134] A seção de multiplicação de ganho 371 multiplica um desvio ωβ (=ωίωΓ) entre a velocidade angular de direção alvo ωί e a velocidade angular de direção real cor, que é calculado na seção de subtração 374, com um ganho Kvi, e emite umA quantidade de operação D1. A seção de integração 373 integra a quantidade de operação D1, e calcula uma quantidade de controle Ir1. Na seção de multiplicação 376, a quantidade de controle Ir1 é multiplicada pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2, e o resultado multiplicado é emitido como uma quantidade de controle Ir3. A multiplicação do ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 é realizada a fim de obter a comutação suave entre o estado de direção manual e o estado de direção automática, e isso pode relaxar uma influência de acúmulo de um valor integral no controle de velocidade angular de direção no momento da comutação. A seção de multiplicação de ganho 372 multiplica a velocidade angular de direção real cor por um ganho Kvp, e emite uma quantidade de controle Ir2. Na seção de subtração 375, um desvio (Ir3—Ir2) entre as quantidades de controle Ir3 e Ir2 é calculado, e o resultado subtraído é

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41/89 emitido como o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW.

[0135] Além disso, como a integral da seção de integração 373, qualquer método pode ser usado se for um método integral possível de se obter na implementação, e a seção de integração 373 pode ser constituída de uma função de transferência de atraso primária e um ganho no caso de usar pseudointegral. Ademais, o ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 pode ser alterado em sincronia com o ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1.

[0136] Além disso, a seção de controle de velocidade angular de direção 370 usa o controle l-P, entretanto, um método de controle geralmente usado pode ser usado se ele puder fazer a velocidade angular de direção real seguir a velocidade angular de direção alvo. Por exemplo, é possível usar um controle PI, um controle PI de dois graus de liberdade, um controle de referência de modelo, um controle de correspondência de modelo, um controle robusto, um método de controle que estima uma perturbação e combina um meio de compensação para neutralizar um componente de perturbação com uma parte do mesmo, e assim por diante.

[0137] A seção de amortecimento de manipulo 380 amortece uma vibração de manipulo com base no torque de direção Tt que é um sinal de torque de barra de torção. Embora a seção de eliminação de vibração de manipulo 330 também tenha um efeito na vibração de manipulo na direção automática, a seção de amortecimento de manipulo 380 pode aprimorar adicionalmente o efeito. A seção de amortecimento de manipulo 380 amortece a vibração com uma ganho e compensação de fase, e emite um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV que opera para eliminar uma torção da barra de torção. Ademais, a seção de amortecimento de manipulo 380 opera para reduzir um ângulo de torção, e tem também um efeito de reduzir a sensação desconfortável de captura que ocorre

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42/89 quando a entrada manual do condutor intervém.

[0138] Um exemplo de configuração da seção de amortecimento de manipulo 380 é mostrado na Figura 15. A seção de amortecimento de manipulo 380 compreende uma seção de ganho 381 e uma seção de compensação de fase de amortecimento 382. A seção de ganho 381 multiplica o torque de direção Tt com um ganho Kv, e emite uma quantidade de controle Irv. A seção de compensação de fase de amortecimento 382 é constituída de, por exemplo, um filtro primário, e converte a quantidade de controle Irv no valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV. A seção de compensação de fase de amortecimento 382 pode ser constituída de um filtro de compensação de fase cuja ordem é maior ou igual a dois em vez do filtro primário.

[0139] Na seção de adição 394, o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW emitido a partir da seção de controle de velocidade angular de direção 370 e o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV emitido a partir da seção de amortecimento de manipulo 380, são adicionados, e o resultado adicionado é emitido como um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção lrefP2.

[0140] A seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção 390 limita o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção lrefP2 definindo-se valores limite (um valor limite superior e um valor limite inferior) a fim de impedir uma saída excessiva, e emite o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI. Por exemplo, a seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção 390 limita o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção lrefP2 definindo-se o valor limite superior e o valor limite inferior, conforme mostrado na Figura 16. Uma magnitude (um valor absoluto) do valor limite superior e uma magnitude do valor limite inferior podem ser diferente.

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43/89 [0141] A seção de comutação 240 compreende as seções de multiplicação 241 e 242, e a seção de adição 243.

[0142] Na seção de multiplicação 241 da seção de comutação 240, o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI emitido a partir da seção de controle de ângulo de direção 300 é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1 emitido a partir da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, e o resultado multiplicado é emitido como um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefP. O ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1 é usado a fim de realizar suavemente a operação de comutação entre o estado de direção manual e o estado de direção automática para obter a sensação desconfortável para o condutor, a segurança e assim por diante. Na seção de multiplicação 242, o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT1 emitido a partir da seção de controle de assistência 230 é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1, e o resultado multiplicado é emitido como um valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT. O ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 é usado a fim de realizar suavemente a operação de comutação entre o estado de direção manual e o estado de direção automática e obter a intervenção de direção pelo condutor na direção automática. Na seção de adição 243, o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefP e o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT são adicionados, e o resultado adicionado é emitido como o valor de comando de corrente Iref.

[0143] O ganho de alteração gradual de mapa de assistência Gft2 usado na seção de controle de assistência acima 230 também é usado para o mesmo propósito como o ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1. No estado de direção automática, a definição do ganho de alteração gradual

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Gft1 como o valor at1 e o ganho de alteração gradual Gft2 como o valor at2 conforme mostrado nas Figuras 6B e 6C e o ajuste do valor at1 e o valor at2, permitem o aprimoramento de segurança do sistema e a supressão de ocorrência da vibração. Ademais, se for possível manter a segurança do sistema no estado de direção automática, é possível definir o valor at1 como 0% e o valor at2 como 100% de modo simples. Nesse caso, uma vez que o valor at1 é 0%, o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT se toma um comando zero, e isso significa obter a intervenção de direção mesmo sem o controle de assistência.

[0144] Em tal configuração, um exemplo operacional da ECU de lado EPS 200 será descrito com referência aos fluxogramas mostrados nas Figuras 17 a 20.

[0145] Quando a operação for iniciada, a seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 detecta o ângulo de direção real 0r, o torque de direção Tt e a velocidade de veículo V (Etapa S10), emite o ângulo de direção real 0r à seção de controle de ângulo de direção 300, emite o torque de direção Tt à seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, à seção de controle de ângulo de direção 300 e à seção de controle de assistência 230, e emite a velocidade de veículo V à seção de controle de ângulo de direção 300 e à seção de controle de assistência 230. Adicionalmente, a seção de detecção de quantidade de estado EPS 210 calcula a velocidade angular de direção real ωτ com o ângulo de direção real 0r (Etapa S20), e emite a velocidade angular de direção real ωτ à seção de controle de ângulo de direção 300.

[0146] A seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 que insere o torque de direção Tt decide a comutação entre a direção automática e a direção manual com base na entrada do sinal de comutação SW emitida a partir da ECU de lado de veículo 100, determina os ganhos de alteração gradual com base nos resultado de decisão (Etapa S30), emite os ganhos de alteração gradual Gfa2, Gfa3 e Gfa4 à seção de controle de ângulo de direção 300,

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45/89 emite o ganho de alteração gradual Gft2 à seção de controle de assistência 230, e emite os ganhos de alteração gradual Gfa1 e o Gft1 à seção de comutação 240. O sinal de decisão de estado de direção Js é emitido à seção de controle de ângulo de direção 300. Uma operação detalhada da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 será descrita posteriormente.

[0147] A seção de controle de ângulo de direção 300 insere o valor de comando de ângulo de direção Oref emitido a partir da ECU de lado de veículo 100, o ângulo de direção real Or, a velocidade angular de direção real ωη o torque de direção Tt e a velocidade de veículo V que são emitidas a partir da seção de detecção de quantidade de estado EPS 210, e os ganhos de alteração gradual Gfa2, Gfa3 e Gfa4 e o sinal de decisão de estado de direção Js emitido a partir da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220, calcula o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI utilizando-os (Etapa S40), e emite o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI à seção de comutação 240. Uma operação detalhada da seção de controle de ângulo de direção 300 será descrita posteriormente.

[0148] A seção de controle de assistência 230 insere o torque de direção Tt, a velocidade de veículo V e o ganho de alteração gradual de mapa de auxílio Gft2, e calcula a corrente de saída de mapa de auxílio (valor atual) pela mesma operação que a seção de cálculo de valor de comando de corrente 31 mostrada na Figura 2 (Etapa S50). A seção de controle de assistência 230 multiplica a corrente de saída de mapa de auxílio pelo ganho de alteração gradual de mapa de auxílio Gft2 (Etapa S60), realiza as mesmas operações que a seção de adição 32A, a seção de limitação de corrente 33 e a seção de geração de sinal de compensação 34 que são mostradas na Figura 2 ao resultado multiplicado, calcula o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefTI (Etapa S70), e emite o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefTI à seção de comutação 240.

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46/89 [0149] A seção de comutação 240 multiplica o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção inserido IrefPI pelo ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1 na seção de multiplicação 241 (Etapa S80), e emite o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefP sendo o resultado multiplicado à seção de adição 243. Ademais, a seção de comutação 240 multiplica o valor de comando de corrente de controle de assistência inserido IrefT1 pelo ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 na seção de multiplicação 242 (Etapa S90), e emite o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT sendo o resultado multiplicado à seção de adição 243. A seção de adição 243 adiciona o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefP e o valor de comando de corrente de controle de assistência IrefT (Etapa S100), e emite o valor de comando de corrente Iref sendo o resultado adicionado à seção de controle e acionamento de corrente 250.

[0150] Utilizando-se o valor de comando de corrente Iref e a corrente de motor Im detectada pelo detector de corrente de motor 38, a seção de controle e acionamento de corrente 250 realiza o controle de modo que a corrente de motor Im acompanhe o valor de comando de corrente Iref pelas mesmas operações que a seção de subtração 32B, a seção de controle Pl 35, a seção de controle PWM 36 e o inversor 37 que são mostrados na Figura 2 (Etapa S110), e aciona e controla o motor.

[0151] O detalhe do exemplo operacional da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 será descrito com referência ao fluxograma mostrado na Figura 18. Da mesma forma, a “direção manual”, o “modo de controle de assistência” e a “direção manual” são ajustados no estado de direção anterior, o sinal de comutação mantido SW e o sinal de decisão de estado de direção Js como um valor inicial na seção de decisão de estado de direção 224, respectivamente.

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47/89 [0152] 0 torque de direção inserido Tt é inserido na seção de decisão de entrada manual 223 na seção de decisão de comutação 221. A seção de decisão de entrada manual 223 suaviza o torque de direção Tt na seção de filtro de suavização 225, e obtém o valor absoluto |Tt’| do torque de direção Tt’ obtido pela suavização na seção de processamento de valor absoluto 226 (Etapa S210). O valor absoluto |Tt’| é inserido na seção de processamento de decisão 227. Quando o valor absoluto |Tt’| for maior ou igual ao limiar Tth3 (Etapa S220), a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 3 é realizada” (Etapa S230). Quando o valor absoluto |Tt’| for menor que o limiar Tth3 e maior ou igual ao limiar Tth2 (Etapa S240), a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 2 é realizada” (Etapa S250). Quando o valor absoluto |Tt’| for menor que o limiar Tth2 e maior ou igual ao limiar Tth1 (Etapa S260), a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual 1 é realizada” (Etapa S270). Quando o valor absoluto |Tt’| for menor que o limiar Tth1 (Etapa S260), a seção de processamento de decisão 227 decide que “a entrada manual não é realizada” (Etapa S280). O resultado de decisão é emitido à seção de decisão de estado de direção 224 como o sinal de decisão de entrada manual Jh.

[0153] A seção de decisão de estado de direção 224 confirma se o sinal de comutação SW é inserido ou não (Etapa S290). No caso de inserir o sinal de comutação SW, a seção de decisão de estado de direção 224 atualiza o valor do sinal de comutação mantido SW (Etapa S300). Usando o sinal de decisão de entrada manual inserido Jh, o estado de direção anterior e o sinal de comutação SW, a decisão do estado de direção é realizada de acordo com a decisão de condição da Tabela 1 acima (Etapa S310). O resultado de decisão é emitido à seção de geração de ganho de alteração gradual 222 e à seção de controle de ângulo de direção 300 como o sinal de decisão de estado de direção Js, e é mantido como o estado de direção anterior na decisão subsequente (Etapa S320).

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48/89 [0154] A seção de geração de ganho de alteração gradual 222 confirma ο valor do sinal de decisão de estado de direção Js (Etapa S330). Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção manual”, a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 altera os respectivos ganhos de alteração gradual (Gfa1 a Gfa4, Gft1 e Gft2) aos valores no estado de direção manual (0% para os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4, e 100% para os ganhos de alteração gradual Gft1 e Gft2) (Etapa S340). Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção automática 1”, a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 altera os respectivos ganhos de alteração gradual aos valores no estado de direção automática (100% para o ganho de alteração gradual Gfa1 a Gfa4, o valor at1 para o ganho de alteração gradual Gft 1, e o valor at2 para o ganho de alteração gradual Gft2) (Etapa S350). Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção automática 2”, a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 não altera os respectivos ganhos de alteração gradual.

[0155] O detalhe do exemplo operacional da seção de controle de ângulo de direção 300 será descrito com referência aos fluxogramas mostrados nas Figuras 19 e 20.

[0156] A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 confirma o valor do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção inserido Gfa4 (Etapa S610). A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 ajusta os valores limite aos valores limite “na direção manual” mostrada na Figura 8 (Etapa S620) quando o ganho de alteração gradual Gfa4 for 0%, ajusta os valores limite aos valores limite “na direção automática” mostrada na Figura 8 (Etapa S630) quando o ganho de alteração gradual Gfa4 for 100%, e ajusta os valores limite a valores intermediários (Etapa S640) quando o ganho de alteração gradual Gfa4 estiver entre 0% e 100%. A seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310 limita o valor de

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49/89 comando de ângulo de direção 0ref inserido a partir da ECU de lado de veículo 100 utilizando-se os valores limite definidos (Etapa S650), e emite o valor de comando de ângulo de direção 0ref1.

[0157] O valor de comando de ângulo de direção 0ref1 é inserido na seção de limitação de taxa variável 320 com o sinal de decisão de estado de direção Js e o ângulo de direção real 0r. A seção de limitação de taxa variável 320 confirma o valor do sinal de decisão de estado de direção Js (Etapa S660). Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção manual” ou a “direção automática 2”, a seção de limitação de taxa variável 320 ajusta o valor limite para zero (Etapas S670 e S681). Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção manual”, a seção de limitação de taxa variável 320 ajusta o valor do valor de comando de ângulo de direção prévio armazenado 0ref1 ao valor do ângulo de direção real 0r (Etapa S671). A Etapa S671 é uma etapa para suprimir uma alteração repentina do valor de comando de ângulo de direção iniciando-se em um estado de corresponder o valor de comando de ângulo de direção 0ref1 ao ângulo de direção real 0r porque um valor no momento de encerrar o controle de direção prévio permanece no momento de iniciar o controle de direção onde o manipulo pode se mover repentinamente pela alteração repentina se estiver usando seu valor como se encontra. Quando o sinal de decisão de estado de direção Js for a “direção automática 1”, a seção de limitação de taxa variável 320 ajusta o valor limite ao valor predeterminado (Etapa S680). A seção de limitação de taxa variável 320 calcula a diferença (a quantidade de alteração) entre o valor de comando de ângulo de direção 0ref1 e o valor de comando de ângulo de direção prévio 0ref1 (Etapa S690). Quando o valor absoluto da quantidade de alteração for maior que o valor limite (Etapa S700), a seção de limitação de taxa variável 320 aumenta ou diminui o valor de comando de ângulo de direção 0ref1 de modo que o valor absoluto da quantidade de alteração se tome o valor limite (Etapa S710), e emite o resultado como o valor

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50/89 de comando de ângulo de direção 0ref2 (Etapa S720). Quando o valor absoluto da quantidade de alteração for menor ou igual ao valor limite (Etapa S700), a seção de limitação de taxa variável 320 emite o valor de comando de ângulo de direção Orefl como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 (Etapa S720).

[0158] O valor de comando de ângulo de direção 0ref2 é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 na seção de multiplicação 391 (Etapa S730), e o resultado multiplicado é emitido como o valor de comando de ângulo de direção 0ref3. O valor de comando de ângulo de direção 0ref3 é inserido na seção de eliminação de vibração de manipulo 330.

[0159] A seção de eliminação de vibração de manipulo 330 reduz o valor de comando de ângulo de direção 0ref3 pelo componente de frequência de vibração (Etapa S740), e emite o resultado de redução como o ângulo de direção alvo 0t à seção de controle de posição 340.

[0160] O ângulo de direção alvo 0t é inserido por adição na seção de subtração 342 na seção de controle de posição 340. O ângulo de direção real 0r foi inserido por subtração na seção de subtração 342, e a variação 0e entre o ângulo de direção alvo 0t e o ângulo de direção real 0r é obtida na seção de subtração 342 (Etapa S750). A variação 0e é inserida na seção de ganho proporcional 341. A seção de ganho proporcional 341 multiplica a variação 0e pelo ganho proporcional Kpp, e calcula o valor de comando de velocidade angular de direção corefl (Etapa S760). O valor de comando de velocidade angular de direção corefl é inserido na seção de adição 393.

[0161] Entretanto, a seção de compensação de intervenção de direção 350 insere a velocidade de veículo V e o torque de direção Tt, a velocidade de veículo V é inserida na seção de mapa de compensação 353 e o torque de direção Tt é inserido na seção de compensação de fase de intervenção de direção 351. A seção de compensação de fase de intervenção de direção 351 converte o torque de

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51/89 direção Tt em torque de direção Tt1 com a compensação de fase (Etapa S770). O torque de direção Tt1 é inserido na seção de configuração de banda morta 352, e a seção de configuração de banda morta 352 ajusta a banda morta ao torque de direção Tt1 utilizando-se a característica mostrada na Figura 11 (Etapa S780) e emite o torque de direção definido Tt1 como o torque de direção Tt2. O torque de direção Tt2 e a velocidade de veículo V são inseridos na seção de mapa de compensação 353. A seção de mapa de compensação 353 calcula o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 ao torque de direção Tt2 utilizando-se um mapa de compensação de intervenção de direção determinado a partir da velocidade de veículo V com base na característica mostrada na Figura 12 (Etapa S790). O valor de comando de velocidade angular de direção coref2 é inserido na seção de adição 393.

[0162] Os valores de comando de velocidade angular de direção corefl e coref2 inseridos na seção de adição 393 são adicionados (Etapa S800), e o resultado adicionado é emitido como o valor de comando de velocidade angular de direção corefa à seção de filtro 355.

[0163] A seção de filtro 355 converte o valor de comando de velocidade angular de direção corefa em um valor de comando de velocidade angular de direção coref com o filtro de FF (Etapa S810).

[0164] O valor de comando de velocidade angular de direção coref é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 na seção de multiplicação 392 (Etapa S820), e o resultado multiplicado é inserido como o valor de comando de velocidade angular de direção corefg na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360.

[0165] A seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 insere o ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 com os valores de comando de velocidade angular de direção corefg, e confirma o valor do ganho de

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52/89 alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 (Etapa S830). A seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 ajusta os valores limite aos valores limite mostrados por “Gfa3 SMALL” na Figura 13 (Etapa S840) quando o ganho de alteração gradual Gfa3 for menor que o limiar predeterminado, e ajusta os valores limite aos valores limite mostrados por “Gfa3 LARGE” (Etapa S850) quando o ganho de alteração gradual Gfa3 for maior ou igual ao limiar predeterminado. A seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 limita os valores de comando de velocidade angular de direção corefg utilizando-se os valores limite definidos (Etapa S860), e emite a velocidade angular de direção alvo ωί A velocidade angular de direção alvo ωί é inserida na seção de controle de velocidade angular de direção 370.

[0166] A seção de controle de velocidade angular de direção 370 insere a velocidade angular de direção real cor e o ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 com a velocidade angular de direção alvo ωί. A velocidade angular de direção alvo ωί é inserida por adição na seção de subtração 374, a velocidade angular de direção real cor é inserida por subtração na seção de subtração 374, e a varação ωβ entre a velocidade angular de direção alvo ωί e a velocidade angular de direção real cor é inserida na seção de multiplicação de ganho 371 (Etapa S870). A seção de multiplicação de ganho 371 multiplica a variação ωβ pelo ganho Kvi (Etapa S880), e emite a quantidade de operação D1. A quantidade de operação D1 é inserida na seção de integração 373. A seção de integração 373 calcula a quantidade de controle Ir1 integrando-se a quantidade de operação D1 (Etapa S890), e emite a quantidade de controle Ir1 à seção de multiplicação 376. A seção de multiplicação 376 multiplica a quantidade de controle Ir1 pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 (Etapa S900), e emite a quantidade de controle Ir3. A quantidade de controle Ir3 é inserida por adição na seção de subtração 375. A velocidade angular de direção real cor é inserida também na seção

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53/89 de multiplicação de ganho 372. A seção de multiplicação de ganho 372 multiplica a velocidade angular de direção real cor pelo ganho Kvp (Etapa S910), e emite a quantidade de controle Ir2. A quantidade de controle Ir2 é inserida por subtração na seção de subtração 375. Na seção de subtração 375, a variação entre as quantidades de controle Ir3 e Ir2 é calcular (Etapa S920), e é emitida como a quantidade de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW à seção de adição 394.

[0167] O torque de direção Tt é inserido também na seção de amortecimento de manipulo 380. Na seção de amortecimento de manipulo 380, a seção de ganho 381 multiplica o torque de direção inserido Tt pelo ganho Kv (Etapa S930), e emite a quantidade de controle Irv. A quantidade de controle Irv é compensada por fase na seção de compensação de fase de amortecimento 382 (Etapa S940), e o resultado de compensação de fase é emitido como o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV. O valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV é emitido à seção de adição 394.

[0168] Os valores de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW e IrefV inseridos na seção de adição 394 são adicionados (Etapa S950), e o resultado adicionado é inserido como o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção lrefP2 na seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção 390.

[0169] A seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção 390 limita o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção lrefP2 utilizando-se os valores limite da característica mostrada na Figura 16, e emite o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI (Etapa S960).

[0170] Da mesma forma, a ordem da operação da seção de controle de ângulo de direção 300 e a ordem da operação da seção de controle de assistência

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230 podem ser invertidas, ou as operações podem ser realizadas em paralelo. Na operação da seção de controle de ângulo de direção 300, a ordem da operação ao cálculo do valor de comando de velocidade angular de direção corefl e a ordem da operação ao cálculo do valor de comando de velocidade angular de direção coref2, que são inseridas na seção de adição 393, a ordem da operação ao cálculo do valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW e a ordem da operação ao cálculo do valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefV, que são inseridas na seção de adição 394, e assim por diante, podem ser invertidas, respectivamente, ou ambas as operações podem ser realizadas em paralelo, respectivamente.

[0171] Os efeitos da presente modalidade serão descritos com base em resultados de simulações.

[0172] Nas simulações, um modelo de movimento veicular e um modelo de direção do motorista são ajustados como um modelo de planta da planta 400. É possível usar um modelo mostrado, por exemplo, em “Motion and control of an automobile”, Masato Abe, Tokyo Denki University, Tokyo Denki University Press, publicado em 20 de setembro de 2009, segunda tiragem da primeira edição, capítulo 3 (p.49 - 105), capítulo 4 (p.107 - 130) e capítulo 5 (p. 131 - 147), como o modelo de movimento veicular, e usar um modelo mostrado, por exemplo, em “A study with respect to an estimation of steering feeling of a vehicle considering a musculoskeletal characteristic of an arm”, Daisuke Yokoi, tese de mestrado, Master's Programs, Mechanical Engineering, Graduate School of Engineering, Mie University, recebida em 6 de fevereiro de 2007, capítulo 2 (p.3 - 5) e capítulo 3 (p.6 - 9) (Documento de Referência) como o modelo de direção. É possível usar outro modelo sem se limitar a esse. O modelo de direção usado na presente simulação é mostrado na Figura 21 como uma referência. Na Figura 21, “Carm” e “Cpaim” são coeficientes de viscosidade, “Karm” e “Kpaim” são constantes de mola, e “larm” é um momento de inércia de um

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55/89 braço. O ângulo do volante 0h é inserido a partir de um modelo mecânico (uma característica de transferência mecânica) ao modelo de direção (uma característica de transferência de direção do motorista), e o torque de entrada manual do volante Th é emitido a partir do modelo de direção ao modelo mecânico. Doravante, um ângulo alvo descrito no Documento de Referência é referido a um ângulo alvo do motorista (um ângulo alvo de direção) 0arm. Ademais, o modelo mostrado no Documento de Referência adiciona um sistema de massa do braço a um momento de inércia de coluna, no entanto, definindo-se uma força aplicada a partir de uma palma ao volante como o torque de entrada manual do volante Th, não ocorre impedimento mesmo se realizar uma simulação supondo que a constante de mola Kpaim e o coeficiente de viscosidade Cpaim que opera entre um ângulo de uma palma e o ângulo do volante 0h são grandes o suficiente, e a presente simulação é realizada dessa forma. Supõe-se, também, que a capacidade de acompanhamento de uma corrente de motor a um valor de comando de corrente seja rápida suficiente, uma influência pela operação da seção de controle e acionamento de corrente 250 é mínima, e o valor de comando de corrente é igual à corrente de motor. Adicionalmente, supõe-se que a velocidade de veículo seja constante.

[0173] Primeiro, descreve-se um efeito da compensação de intervenção de direção.

[0174] Supondo-se que o valor de comando de ângulo de direção 0ref como sendo constante em 0 [grau], realiza-se uma simulação da direção automática onde o ângulo alvo do motorista 0arm é inserido. Como uma referência, as resposta de tempos do ângulo de direção real 0r e do torque de direção Tt a uma alteração de tempo do ângulo alvo do motorista 0arm em uma simulação considerando o modelo de direção do motorista sob as mesmas condições, são mostradas na Figura 22. na Figura 22, o eixo geométrico vertical indica um ângulo [graus] e um torque de direção [Nm], o eixo geométrico horizontal indica um tempo [s], a linha contínua

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56/89 grossa mostra o ângulo alvo do motorista Oarm, a linha contínua fina mostra o ângulo de direção real (o ângulo do volante na presente modalidade) Θγ, e a linha descontínua mostra o torque de direção Tt.

[0175] Da mesma forma, na Figura 22, o ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 é 0%, ou seja, o controle de assistência não opera. Ademais, a Figura 22 mostra um exemplo de uma simulação para descrever uma situação onde ângulo de direção real Or e o torque de direção Tt são alterados à medida que o ângulo alvo do motorista Oarm é alterado.

[0176] Em relação às alterações do ângulo de direção real Or e do torque de direção Tt no caso de inserir o ângulo alvo do motorista Oarm dessa forma, o caso de realizar o controle de velocidade com o controle de Pl sem a compensação de intervenção de direção e o caso de realizar a compensação de intervenção de direção são comparados. No primeiro caso, o ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 e o ganho de alteração gradual de mapa de auxílio Gft2 são ajustados para 100% para comparação com a presente modalidade, e a diferença entre os métodos integrais é verificada. No último caso, o ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 é ajustado para 0%. Ademais, em uma técnica anterior convencional (por exemplo, Documento de Patente 1), um controle de assistência valor de comando é 0 [grau] no controle de direção antes da comutação, no entanto, visto que se presume que a intervenção de direção nesse caso é difícil do que no primeiro caso, esse caso é omitido.

[0177] Um resultado da simulação é mostrado na Figura 23. O eixo geométrico vertical indica um torque de direção [Nm], o eixo geométrico horizontal indica um ângulo de direção real [graus], a linha descontínua mostra o caso sem a compensação de intervenção de direção, e a linha contínua mostra o caso com a compensação de intervenção de direção. Na seção de compensação de intervenção de direção 350, a largura da banda morta é ajustada para zero, e o mapa de

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57/89 compensação de intervenção de direção é ajustado de modo a alterar linearmente a partir de uma origem (ou seja, esse é o mesmo caso que o torque de direção Tt2 é obtido multiplicando-se o torque de direção pelo ganho constante).

[0178] Conforme mostrado pela linha descontínua na Figura 23, no caso sem a compensação de intervenção de direção, a direção pode ser realizada até que o ângulo de direção real 0r se tome 7,5 [graus], no entanto, visto que uma variação de velocidade (uma variação entre o valor de comando de velocidade angular de direção e a velocidade angular de direção real) é continuamente armazenado pela influência da integral do controle de PI no controle de velocidade, a direção retorna forçadamente para a posição correspondente ao valor de comando de ângulo de direção 0ref (= 0 [grau]) eventualmente. Ademais, ocorre um torque de direção muito grande sendo maior ou igual a 15 [Nm], e a direção por parte do motorista se torna difícil.

[0179] Por outro lado, conforme mostrado pela linha contínua na Figura 23, no caso com a compensação de intervenção de direção, a direção pode ser realizada até que o ângulo de direção real 0r se torne cerca de 22 [graus], e não retorne para a posição correspondente ao valor de comando de ângulo de direção 0ref (=0 [graus]). Isso ocorre porque o valor de comando de velocidade angular de direção coref2 emitido a partir da seção de compensação de intervenção de direção 350 é adicionado ao valor de comando de velocidade angular de direção corefl emitido a partir da seção de controle de posição 340, e a variação de velocidade entre o valor de comando de velocidade angular de direção coref e a velocidade angular de direção real cor no estado de direção se equilibra nas adjacências de “0”. Dessa forma, a função da seção de compensação de intervenção de direção 350 permite a intervenção de direção por parte do motorista. Ademais, um aumento no ganho de compensação de intervenção de direção Ktp permite uma direção mais fácil.

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58/89 [0180] A seguir, descreve-se um efeito da banda morta na compensação de intervenção de direção.

[0181] Supondo-se a direção para evitar um desvio de emergência, a simulação é realizada inserindo-se o ângulo alvo do motorista Oarm conforme mostrado na Figura 24. Na Figura 24 bem como na Figura 22, o eixo geométrico vertical indica o ângulo [graus] e o torque de direção [Nm], o eixo geométrico horizontal indica o tempo [s], a linha contínua grossa mostra o ângulo alvo do motorista 0arm, e a linha contínua fina e a linha descontínua mostram as respostas de tempo do ângulo de direção real 0r e o torque de direção Tt à alteração de tempo do ângulo alvo do motorista 0arm, respectivamente. Conforme mostrado na linha contínua grossa da Figura 24, o ângulo alvo do motorista 0arm se eleva a partir de 0,5 [s] e se altera até 60 [graus], [0182] No caso onde esse ângulo alvo do motorista 0arm é inserido, o caso onde limiares positivos e negativos tendo +2,5 [Nm] e -2,5 [Nm] do torque de direção Tt1 são ajustados como a banda morta é comparado ao caso sem banda morta. O resultado de comparação é mostrado na Figura 25. A seção de decisão de entrada manual 223 na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 220 suaviza o torque de direção Tt utilizando-se a seção de filtro de suavização 225 onde o LPF primário cuja frequência de corte é 1,5 [Hz] e o LPF primário cuja frequência de corte é 3,0 [Hz] são conectados em série. Quando o valor absoluto |Tt’| do torque de direção suavizado Tt’ for maior ou igual ao limiar Tth3 que é ajustado para 2 [Nm], decide-se que “a entrada manual é realizada (a entrada manual 3 é realizada)”.

[0183] Na Figura 25, o eixo geométrico vertical indica o torque de direção [Nm], o eixo geométrico horizontal indica o tempo [s], a linha contínua grossa mostra o torque de direção Tt no caso sem a banda morta, a linha descontínua mostra o torque de direção Tt no caso com a banda morta, a linha pontilhada mostra o torque

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59/89 de direção Tf no caso com a banda morta, e a linha contínua fina mostra o torque de direção Tt’ no caso sem a banda morta, na Figura 25, as porções que são confinadas nos círculos representam o tempo quando o valor absoluto do torque de direção Tt’ alcança o limiar Tth3. As temporizações quando “a entrada manual é realizada” for decidida são cerca de 0,7 [s] no caso com a banda morta e cerca de 0,8 [s] no caso sem a banda morta. O caso com a banda morta pode ser verificado em cerca de 0,1 [s] mais rápido que o caso sem a banda morta. Logo, dispondo-se a banda morta, pode-se realizar uma decisão mais rápida.

[0184] A seguir, descreve-se um efeito para uma vibração do manipulo que ocorre no controle de ângulo de direção realizado durante a direção automática no caso de realizar somente o controle de ângulo de direção sem a intervenção de direção por parte do motorista (o torque de entrada manual do manipulo Th=0 [Nm]).

[0185] Antes de descrever o efeito para a vibração do manipulo, a capacidade de acompanhamento ao valor de comando de ângulo de direção Oref e o efeito com o filtro de FF na seção de filtro 355 serão descritos com o intuito de descrever uma situação onde o ângulo de direção real 0r acompanha o valor de comando de ângulo de direção 0ref. Mesmo na simulação para verificar os presentes efeitos, a fim de verificar somente a característica de controle de ângulo de direção, adota-se o ajuste que nem a intervenção de direção por parte do motorista nem a compensação de intervenção de direção são realizadas.

[0186] A Figura 26 mostra um exemplo de uma resposta de tempo no caso de alterar o valor de comando de ângulo de direção 0ref de 0 [grau] para 100 [graus] em um estado de rampa. Na Figura 26, o eixo geométrico vertical indica o ângulo de direção [graus], o eixo geométrico horizontal indica o tempo [s], e a linha pontilhada mostra o valor de comando de ângulo de direção 0ref. Situações de respostas do ângulo de direção alvo 0t emitidas a partir da seção de eliminação de vibração de manipulo 330 tendo um LPF primário cuja frequência de corte é 2 [Hz] e o ângulo de

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60/89 direção real Θγ ao valor de comando de ângulo de direção 0ref, são mostradas pela linha contínua fina e pela linha contínua grossa, respectivamente. A partir da Figura 26, constata-se que o ângulo de direção alvo 0t e o ângulo de direção real 0r acompanha o valor de comando de ângulo de direção 0ref.

[0187] A partir da descrição anterior, pode-se dizer que tanto a intervenção de direção como o acompanhamento do ângulo de direção durante a direção automática podem ser alcançados.

[0188] Na simulação do filtro de FF, primeiramente, as características de frequência a partir do valor de comando de velocidade angular de direção corefa à velocidade angular de direção real cor são comparadas no caso sem o filtro de FF e no caso com o filtro de FF. Assim como o filtro de FF, um filtro que realiza uma compensação principal de fase e onde uma frequência de corte de um numerador é 3 [Hz] e uma frequência de corte de um denominador igual a 5 [Hz], é usado, e o caso sem o filtro de FF é simulado utilizando-se um ganho cuja magnitude é “1”. O resultado é mostrado nas Figuras 27A e 27B. A Figura 27A mostra uma característica de ganho, a Figura 27B mostra uma característica de fase, a linha contínua fina mostra o caso sem o filtro de FF e a linha contínua grossa mostra o caso com o filtro de FF. No caso de definir uma frequência de resposta (uma frequência limiar) do controle de velocidade angular de direção como uma frequência onde o ganho é atenuado para -3 [dB], a frequência de resposta é cerca de 3 [Hz] no caso sem o filtro de FF (mostrado pela linha contínua fina), é cerca de 5 [Hz] no caso com o filtro de FF (mostrado pela linha contínua grossa), e se toma um valor maior no caso com o filtro de FF. Portanto, pode-se constatar que a resposta do controle de velocidade angular de direção é aperfeiçoado devido ao filtro de FF.

[0189] O ganho proporcional Kpp usado na seção de controle de posição 340 da seção de controle de ângulo de direção 300 é possível para aumentar utilizando-se o filtro de FF. Isso leva a um efeito de permitir o aperfeiçoamento da

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61/89 responsividade do controle de ângulo de direção. Com o intuito de verificar esse efeito, realiza-se uma simulação alterando-se as condições de simulação definidas para a resposta de tempo do controle de ângulo de direção mostrado na Figura 26. Concretamente, o ganho proporcional Kpp é dobrado, e supõe-se que a seção de eliminação de vibração de manipulo 330 não exista utilizando-se um ganho cuja magnitude é “1” como a seção de eliminação de vibração de manipulo 330. As respostas de tempo sob essas condições são mostradas nas Figuras 28A e 28B. Conforme na Figura 26, as Figuras 28A e 28B mostram respostas de tempo no caso de alterar o valor de comando de ângulo de direção Oref de 0 [grau] para 100 [graus] em um estado de rampa, o eixo geométrico vertical indica o ângulo de direção [graus], o eixo geométrico horizontal indica o tempo [s], e a linha pontilhada mostra o valor de comando de ângulo de direção Oref. Em relação ao valor de comando de ângulo de direção Oref, a resposta de tempo no caso sem o filtro de FF é mostrada pela linha contínua fina, e a resposta de tempo no caso com o filtro de FF é mostrada pela linha contínua grossa. Para esclarecer uma diferença, o gráfico obtido ampliando-se uma parte da Figura 28A é mostrado na Figura 28B. A partir das Figuras 28A e 28B, constata-se que o ângulo de direção ultrapassa de 2,1 [s] além de cerca de 2,4 [s] no caso sem o filtro de FF, no entanto, o ângulo de direção acompanha o valor de comando de ângulo de direção Oref sem ultrapassagem no caso com o filtro de FF. Visto que a responsividade do controle de velocidade angular de direção é aperfeiçoada utilizando-se o filtro de FF, a ultrapassagem se toma difícil de ocorrer se o ganho proporcional Kpp for aumentado. Como resultado, a responsividade do controle de ângulo de direção pode ser aperfeiçoado. De modo similar, a responsividade da intervenção de direção também pode ser aperfeiçoada.

[0190] Na simulação para verificar o efeito para a vibração do manipulo, uma diferença de uma resposta de tempo do torque da barra de torção entre com e sem a seção de eliminação de vibração de manipulo 330 e a seção de amortecimento de

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62/89 manipulo 380, é examinada no caso de realizar o controle de ângulo de direção em relação ao mesmo valor de comando de ângulo de direção Oref conforme mostrado nas Figuras 26, 28A e 28B. A seção de eliminação de vibração de manipulo 330 usa o LPF primário cuja frequência de corte é 2 [Hz], A seção de amortecimento de manipulo 380 usa o ganho Kv através do qual um torque convertido em um eixo de coluna se toma equivalente a 10 [Nm] para o torque da barra de torção sendo 1 [Nm], e realiza a compensação principal de fase sem um filtro primário onde uma frequência de corte de um numerador é 10 [Hz] e uma frequência de corte de um denominador é 20 [Hz], O resultado é mostrado na Figura 29. Na Figura 29, o eixo geométrico vertical indica o torque da barra de torção [Nm], o eixo geométrico horizontal indica o tempo [s], a linha contínua mostra o caso com a contramedida de vibração pela seção de eliminação de vibração de manipulo 330 e pela seção de amortecimento de manipulo 380, e a linha pontilhada mostra o caso sem a contramedida de vibração. A partir da Figura 29, constata-se que a vibração do manipulo é suprimida pela seção de eliminação de vibração de manipulo 330 e pela seção de amortecimento de manipulo 380.

[0191] Finalmente em relação à descrição do efeito, descreve-se um efeito para um problema que o valor integral do controle I se acumula excessivamente pelo aumento na velocidade angular de direção no início do controle de ângulo de direção e o valor de comando de controle de ângulo de direção podem se tornar excessivos (um problema no Documento de Patente 3 e assim por diante).

[0192] A Figura 30 mostra alterações de tempo da velocidade angular de direção alvo cot, dos ganhos de alteração gradual e do valor limite usado na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 quando o estado mudar do estado de direção manual para o estado de direção automática. Supondose que o ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 e o ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3 são alterados em sincronia com o

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63/89 ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1, apenas o ganho de alteração gradual Gfa1 é mostrado na Figura 30. Supondo-se que o ganho de alteração gradual de saída de controle de assistência Gft1 e o ganho de alteração gradual de mapa de auxílio Gft2 também sejam alterados em sincronia ao ganho de alteração gradual Gfa1, apenas a situação da alteração do ganho de alteração gradual Gft1 é mostrada como uma referência. Ademais, a magnitude do valor limite usado na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 é ajustada de modo que seja fixa em um valor pequeno quando o ganho de alteração gradual Gfa3 for menor que o limiar predeterminado, e aumenta gradualmente quando o ganho de alteração gradual Gfa3 for maior ou igual ao limiar predeterminado.

[0193] O valor de comando de velocidade angular de direção coref é multiplicado pelo ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3, é limitado na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360, e se toma a velocidade angular de direção alvo ωί. Quando o deslocamento a partir do estado de direção manual ao estado de direção automática for iniciado, o ganho de alteração gradual Gfa3 aumenta gradualmente de “0”, e a velocidade angular de direção alvo ωί também aumenta gradualmente a partir de “0”. Posteriormente, quando o valor de comando de velocidade angular de direção corefg inserido na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 alcançar o valor limite (o valor limite “a”) no ponto de tempo t10, a velocidade angular de direção alvo ωί se toma constante no valor limite “a”, no entanto, o ganho de alteração gradual Gfa3 aumenta continuamente. Quando o ganho de alteração gradual Gfa3 se tornar o limiar predeterminado no ponto de tempo t11, o valor limite aumenta gradualmente, e a velocidade angular de direção alvo ωί também aumenta de modo correspondente. Quando o ganho de alteração gradual Gfa3 se tornar 100% no ponto de tempo t12, além disso, o valor limite se toma o valor limite “b” no ponto de

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64/89 tempo t13, a velocidade angular de direção alvo cot se altera dentro do valor limite “b”. Visto que a velocidade angular de direção alvo cot é limitada pelo valor limite “a” e é limitada pela multiplicação do ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 na seção de controle de velocidade angular de direção 370 entre os pontos de tempo t10 e t13, um acúmulo excessivo do valor integral na seção de controle de velocidade angular de direção 370 é suprimido, e o valor de comando de corrente que causa a sensação desconfortável ao motorista como uma saída do controle de ângulo de direção pode ser reduzido. Após a transição do valor limite ser finalizada (ou seja, após o ponto de tempo t13), o valor de comando de velocidade angular de direção coref n]ao é limitado pelo ganho de alteração gradual Gfa3 e pela seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360, e um sinal na seção de controle de velocidade angular de direção 370 também não é limitado pelo ganho de alteração gradual Gfa2, de modo que seja possível deslocar ao controle de ângulo de direção normal.

[0194] Descreve-se a segunda modalidade da presente invenção.

[0195] Na segunda modalidade, o torque de direção é processado em filtro pelos filtros de suavização tendo a característica diferente e a decisão de entrada manual é realizada com base no torque de direção calculado (o torque de direção suavizado) pelos respectivos processos de filtro, na seção de decisão de entrada manual na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual. Desse modo, por exemplo, utilizando-se o filtro de resposta de alta velocidade ao sinal de emissão além de usar o filtro para remover os componentes de ruído na banda de frequência alta, a resposta ao torque de entrada manual abrupta para evitar o desvio de emergência, e assim por diante, pode ser realizada e a precisão na decisão de entrada manual pode ser aperfeiçoada. Os vários limiares aos respectivos torques de direção suavizados bem como a primeira modalidade podem ser adaptados. Desse modo, o manuseio apropriado em harmonia com a

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65/89 magnitude do torque de entrada manual torque pode ser realizado.

[0196] A Figura 31 mostra o exemplo de configuração da seção de decisão de entrada manual 523 na segunda modalidade. Em comparação à seção de decisão de entrada manual 223 da primeira modalidade mostrada na Figura 5, proporcionam-se as duas seções de filtro de suavização e as duas seções de processamento de valor absoluto.

[0197] As seções de filtro de suavização 525A e 525B têm um filtro de suavização e emitem os torques de direção após a suavização (os torques de direção suavizados) Tta e Ttb suavizados pelo filtro de suavização A e pelo filtro de suavização B, respectivamente. O filtro de suavização A tem uma resposta mais lenta ao sinal de emissão do que o filtro de suavização B, e tem uma característica mais excelente em remover os componentes de ruído na banda de frequência alta do que o filtro de suavização B. O filtro de suavização B tem uma resposta mais alta ao sinal de emissão do que o filtro de suavização A, e tem uma característica inferior em remover os componentes de ruído na banda de frequência alta ao filtro de suavização A. Utilizando-se simultaneamente o filtro de suavização A e o filtro de suavização B cuja característica é uma resposta em alta velocidade, o torque de entrada manual abrupta na direção para evitar o desvio de emergência, e assim por diante, pode ser respondido e a decisão no caso de realizar a direção pela entrada manual pode ser realizado de modo mais fácil. Os torques de direção Tta e Ttb são inseridos nas seções de processamento de valor absoluto 526A e 526B, respectivamente. A seção de processamento absoluto 526A emite o valor absoluto (os dados de valor absoluto) |Tta| do torque de direção Tta à seção de processamento de decisão 527. A seção de processamento absoluto 526B emite o valor absoluto (os dados de valor absoluto) |Ttb| do torque de direção Ttb à seção de processamento de decisão 527. A seção de processamento de decisão 527 decide três tipos de “presença da entrada manual” e um tipo de “ausência da entrada

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66/89 manual” utilizando-se diversos limiares predeterminados TthA1, TthA2, TthA3 e TthB (0 < TthA1 < TthA2 < TthA3 < TthB).

[0198] De modo específico, no caso onde “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar TthA3” ou “o valor absoluto |Ttb| é igual ou maior que o limiar TthB”, a seção de processamento de decisão 527 decide “a entrada manual 3 é realizada”. No caso que “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar TthA2 e menor que o limiar TthA3”, a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 2”. No caso que “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar TthA1 e é menor que o limiar TthA2”, a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 1”. No caso que “o valor absoluto |Tta| é menor que o limiar TthAT’, a seção de processamento de decisão 527 decide “ausência da entrada manual”. O resultado de decisão é emitido como o sinal de decisão de entrada manual Jh.

[0199] Da mesma forma, se as seções de filtro de suavização 525A e 525B tiverem as características de filtro acima, os filtros diferentes do filtro de suavização podem ser usados. Ademais, em harmonia com o torque de entrada manual onde o filtro é respondido, a seção de decisão de entrada manual 523 pode ter as três seções de filtro ou mais. A seção de processamento de decisão 527 realiza as decisões utilizando-se os quatro limiares. O número dos limiares não é limita a quatro. O número dos limiares diferentes de quatro pode ser usado na decisão ou os diversos limiares ao torque de direção Ttb podem ser usado. Desse modo, pode-se realizar uma decisão mais flexível.

[0200] Comparando-se ao exemplo operacional da primeira modalidade, a operação da seção de decisão de entrada manual do exemplo operacional da segunda modalidade é diferente daquela do exemplo operacional da primeira modalidade.

[0201] O exemplo operacional da seção de decisão de comutação e geração

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67/89 de ganho de alteração gradual incluindo a seção de decisão de entrada manual 523 na segunda modalidade será descrito com referência ao fluxograma da Figura 32.

[0202] O torque de direção inserido Tt é inserido na seção de decisão de entrada manual 523. O torque de direção Tt é suavizado nas seções de filtro de suavização 525A e 525B na seção de decisão de entrada manual 523, e os valores absolutos |Tta| e |Ttb| dos torques de direção Tta e Ttb após a suavização são obtidos nas seções de processamento de valor absoluto 526A e 526B na seção de decisão de entrada manual 523 (Etapa S210A). Os valores absolutos |Tta| e |Ttb| são inseridos na seção de processamento de decisão 527. No caso que “o valor absoluto |Ttb| é igual ou maior que o limiar TthB” (Etapa S220A), a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 3” (Etapa S230A). No caso que “o valor absoluto |Ttb| é menor que o limiar TthB” (Etapa S220A), e “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar |TthA3|” (Etapa S235A), a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 3” (Etapa S230A). No caso que “o valor absoluto |Ttb| é menor que o limiar TthB” (Etapa S220A), e “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar TthA2 e é menor que o limiar TthA3” (Etapa S240A), a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 2” (Etapa S250A). No caso que “o valor absoluto |Ttb| é menor que o limiar TthB” (Etapa S220A), e “o valor absoluto |Tta| é igual ou maior que o limiar TthA1 e é menor que o limiar TthA2” (Etapa S260A), a seção de processamento de decisão 527 decide “presença da entrada manual 1” (Etapa S270A). No caso que “o valor absoluto |Ttb| é menor que o limiar TthB” (Etapa S220A), e “o valor absoluto |Tta| é menor que o limiar TthA1” (Etapa S260A), a seção de processamento de decisão 527 decide “ausência da entrada manual” (Etapa S280A). O resultado de decisão é emitido à seção de decisão de estado de direção 224 como o sinal de decisão de entrada manual Jh. As operações (a partir da Etapa S290 à Etapa S350) após isso são iguais àquelas da primeira modalidade.

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68/89 [0203] Descreve-se a terceira modalidade da presente invenção.

[0204] Embora a seção de decisão de entrada manual realize a decisão de entrada manual utilizando-se o torque de direção na primeira e segunda modalidades, a decisão de entrada manual é realizada utilizando-se o torque de direção e um erro entre o ângulo de direção de estimativa e o ângulo de direção real na terceira modalidade. Em comparação à segunda modalidade, na terceira modalidade, o erro entre o ângulo de direção de estimativa e o ângulo de direção real é usado na decisão de entrada manual. Ademais, a decisão de entrada manual pode ser realizada utilizando-se somente o erro entre o ângulo de direção de estimativa e o ângulo de direção real.

[0205] A Figura 33 mostra o exemplo de configuração do sistema veicular inteiro na terceira modalidade. O valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefPI e o ângulo de direção alvo 0t são emitidos a partir da seção de controle de ângulo de direção 700. O ângulo de direção alvo 0t é inserido na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620. A configuração e a operação da seção de controle de ângulo de direção 700 são iguais àquelas da seção de controle de ângulo de direção 300 na segunda modalidade, exceto pelo fato de que o ângulo de direção alvo 0t da seção de eliminação de vibração de manipulo 330 é emitido à seção de controle de posição 340 e à seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620.

[0206] A Figura 34 mostra o exemplo de configuração da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620 na terceira modalidade. A seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620 compreende a seção de decisão de comutação 621 e a seção de geração de ganho de alteração gradual 222, e a seção de decisão de comutação 621 compreende a seção de decisão de entrada manual 623 e a seção de decisão de estado de direção 624. Visto que a seção de geração de ganho de alteração gradual 222 é igual àquela

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69/89 da segunda modalidade, a explicação é omitida.

[0207] A seção de decisão de entrada manual 623 decide se a entrada manual é apresentada ou não, utilizando-se o torque de direção Tt, o ângulo de direção real 0r e o ângulo de direção alvo 0t.

[0208] A Figura 35 mostra o exemplo de configuração da seção de decisão de entrada manual 623. Comparando-se à seção de decisão de entrada manual 523 na segunda modalidade mostrada na Figura 31, a seção de decisão de entrada manual 623 compreende a seção de decisão 523A cuja configuração é igual àquela da seção de decisão de entrada manual 523, a seção de decisão 623A, a seção de modelo de controle de ângulo de direção 628 e a seção de subtração 629. A seção de decisão 623A compreende as seções de filtro de suavização 625A e 625B, as seções de processamento de valor absoluto 626A e 626B, e a seção de processamento de decisão 627.

[0209] Utilizando-se a mesma operação na seção de decisão de entrada manual 523, a seção de decisão 523A emite o sinal de decisão de entrada manual Jh1 (correspondente ao sinal de decisão de entrada manual Jh na segunda modalidade). O filtro de suavização tendo as seções de filtro de suavização 525A e 525B funciona como o filtro de suavização para o torque. Os diversos limiares predeterminados são usados como o torque limiar na seção de processamento de decisão 527.

[0210] A seção de modelo de controle de ângulo de direção 628 calcula o ângulo de direção de estimativa 0i a partir do ângulo de direção alvo 0t, e o ângulo de direção de estimativa 0i é inserido por adição na seção de subtração 629. A fim de estimar o ângulo de direção real Or no estado de direção automática, a seção de modelo de controle de ângulo de direção 628 ajusta a característica de transferência do ângulo de direção real 0r ao ângulo de direção alvo 0t e estima o ângulo de direção real utilizando-se a característica de transferência. Quando uma variação

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70/89 entre o ângulo de direção de estimativa 0i, que é o ângulo de direção real estimado, e o ângulo de direção real 0r existir, pode-se decidir que a intervenção de direção é realizada pelo motorista. A característica de transferência do ângulo de direção real 0r ao ângulo de direção alvo 0t é definida pela função de transferência, pela equação de diferença (a equação diferencial), ou similares. Através do experimento ou da simulação, o ângulo de direção alvo 0t é inserido na característica de transferência, e o ângulo de direção real 0r que é a saída da característica de transferência é obtido utilizando-se um método de identificação geral. No caso de aperfeiçoar a precisão de estimativa, a característica de transferência é identificada a cada velocidade de veículo. A função de transferência pode ser expressa pela expressão baseada no modelo de planta, que representa as características de frequência do veículo e o EPS, e o modelo de controle, que representa a característica de frequência da seção de controle de ângulo de direção.

[0211] O ângulo de direção de estimativa 0i é inserido por adição na seção de subtração 629, e o ângulo de direção real 0r é inserido por subtração na seção de subtração 629. O erro d0 entre o ângulo de direção de estimativa 0i e o ângulo de direção real 0r é calculado na seção de subtração 629, e é inserido na seção de decisão 623A.

[0212] A seção de decisão 623A, que tem a mesma configuração e realiza a mesma operação que a seção de decisão 523A, opera ao erro d0 e suaviza o erro d0 nas seções de filtro de suavização 625A e 625B tendo o filtro de suavização (o filtro de suavização para o erro). Os valores absolutos (os dados absolutos) |d0a| e |d0b| dos erros após a suavização (os erros de suavização) d0a e d0b são obtidos nas seções de processamento de valor absoluto 626A e 626B, respectivamente. A seção de processamento de decisão 627 decide três tipos de “presença da entrada manual” e um tipo de “ausência da entrada manual” aos valores absolutos |d0a| e |d0b| por diversos limiares predeterminados (limiares de erro) 0thA1, 0thA2, 0thA3 e

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0thB (Ο < 0thA1 < 0thA2 < 0thA3 < 0thB). As seções de filtro de suavização 625A e 625B têm um filtro de suavização C e um filtro de suavização D, respectivamente. Assim como o caso do filtro A e do filtro B, o filtro de suavização C tem uma resposta mais lenta ao sinal de emissão do que o filtro de suavização D, e tem uma característica mais excelente em remover os componentes de ruído na banda de frequência alta em relação ao filtro de suavização D. O filtro de suavização D tem uma resposta mais alta ao sinal de emissão em relação ao filtro de suavização C, e tem uma característica inferior em remover os componentes de ruído na banda de frequência alta ao filtro de suavização C. Simplesmente, a característica do filtro de suavização C pode ser igual àquela do filtro de suavização A, e a característica do filtro de suavização D pode ser igual àquele do filtro de suavização B. O resultado de decisão é emitido como o sinal de decisão de entrada manual Jh2.

[0213] Da mesma forma, as seções de processamento de decisão 527 e 627 realizam as decisões utilizando-se os quatro limiares. O número de limiares não se limita a quatro. O número dos limiares diferente de quatro pode ser usado na decisão. Desse modo, pode-se realizar uma decisão flexível.

[0214] A seção de decisão de estado de direção 624 decide o estado de direção pelo sinal de comutação SW a partir da ECU de lado de veículo 100 e os sinais de decisão de entrada manual Jh1 e Jh2. Assim como o caso da segunda modalidade, “direção automática 1”, “direção automática 2” e “direção manual” existem no estado de direção. A “direção automática 1” é correspondente a um estado de direção automática normal. O último estado de direção é decidido com base no sinal de comutação SW, nos sinais de decisão de entrada manual Jh1 e Jh2, e no estado de direção anterior. Ao decidir, os sinais de decisão de entrada manual Jh1 são atribuídos a um dos sinais de decisão α ou β, e os sinais de decisão de entrada manual Jh2 são atribuídos ao outro dos sinais de decisão α ou β. Por exemplo, no caso que o sinal de decisão de entrada manual Jh1 é o sinal de decisão

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72/89 α, ο sinal de decisão de entrada manual Jh2 é atribuído ao sinal de decisão β. No caso que o sinal de decisão de entrada manual Jh2 é o sinal de decisão α, o sinal de decisão de entrada manual Jh1 é atribuído ao sinal de decisão β. Na presente modalidade, os sinais de decisão de entrada manual Jh1 e Jh2 são os sinais de decisão α e β, respectivamente. A decisão é realizada da seguinte forma.

[CONDIÇÃO A] [0215] No caso que o estado de direção anterior é “direção automática 1” ou “direção automática 2”, e o sinal de comutação SW é “modo de controle de assistência” ou o sinal de decisão α é “presença da entrada manual 3”, o estado de direção é decidido como “direção manual”.

[CONDIÇÃO B] [0216] No caso que o estado de direção anterior é “direção automática 1”, o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção”, o sinal de decisão α é “presença da entrada manual 2”, e o sinal de decisão β não é “presença da entrada manual 3”, the estado de direção é decidido como “direção automática 2”.

[CONDIÇÃO C] [0217] No caso que o estado de direção anterior é “direção automática 2”, o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção”, o sinal de decisão α é “presença da entrada manual 1” ou “presença da entrada manual 2”, e o sinal de decisão β não é “presença da entrada manual 3”, o estado de direção é decidido como “direção automática 2”.

[CONDIÇÃO D] [0218] No caso que o estado de direção anterior é “direção automática 2”, o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção”, o sinal de decisão α é “ausência da entrada manual”, e o sinal de decisão β é “ausência da entrada manual”, o estado de direção é decidido como “direção automática 1”.

[CONDIÇÃO E]

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73/89 [0219] No caso que o estado de direção anterior é “direção manual”, o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção”, o sinal de decisão α é “ausência da entrada manual”, e o sinal de decisão β é “ausência da entrada manual”, o estado de direção é decidido como “direção automática 1”.

[0220] Em detalhes, as condições A E anteriores são representadas pelas Tabelas 2 a 4 a seguir. Na Tabela 2, significa qualquer valor (ou seja, esse valor não está envolvido na decisão). A palavra “continuar” significa que o estado de direção não é alterado. As condições nas respectivas colunas são acopladas à condição “AND”, e o estado de direção é decidido. A Tabela 3 mostra os resultados de decisão no caso que o estado de direção anterior é “direção automática 1” e o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção” na Tabela 2. A Tabela 4 mostra os resultados de decisão no caso que o estado de direção anterior é “direção automática 2” e o sinal de comutação SW é “modo de controle de ângulo de direção” na Tabela 2. Nas Tabelas 3 e 4, “a” indica “o sinal de decisão a” e “β” indica “o sinal de decisão β”.

TABELA 2

estado de direção anterior	Sinal de comutação SW	Sinal de decisão α	Sinal de decisão β	Resultado de decisão
Direção automática 1	modo de controle de assistência	-	-	Direção manual
modo de controle de ângulo de direção	* consulte a Tabela 3
Direção automática 2	modo de controle de assistência	-	-	Direção manual
modo de controle de ângulo de direção	* consulte a Tabela 4
Direção manual	modo de controle de assistência	-	-	(continuar)
modo de controle de ângulo de	ausência de entrada manual	ausência de entrada manual	Direção automática 1

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direção

presença de entrada manual 1,2 ou 3

(continuar)

TABELA 3 [0221] O estado de direção anterior = “direção automática 1”, e o sinal de comutação SW = “modo de controle de ângulo de direção”.

β α	presença de entrada manual 3	presença de entrada manual 2	presença de entrada manual 1	ausência de entrada manual
presença de entrada manual 3	Direção manual	Direção manual	Direção manual	Direção manual
presença de entrada manual 2	Direção manual	Direção automática 2	Direção automática 2	Direção automática 2
presença de entrada manual 1	Direção manual	Direção automática 2	(continuar)	(continuar)
ausência de entrada manual	Direção manual	Direção automática 2	(continuar)	(continuar)

TABELA 4 [0222] O estado de direção anterior = “direção automática 2”, e o sinal de comutação SW = “modo de controle de ângulo de direção”.

\β α	presença de entrada manual 3	presença de entrada manual 2	presença de entrada manual 1	ausência de entrada manual
presença de entrada manual 3	Direção manual	Direção manual	Direção manual	Direção manual
presença de entrada manual 2	Direção manual	(continuar)	(continuar)	(continuar)
presença de entrada manual 1	Direção manual	(continuar)	(continuar)	(continuar)

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ausência de entrada manual

Direção manual

(continuar)

Direção automática 1

[0223] O estado de direção é decidido de acordo com a Tabela 2 à Tabela 4 anteriores, e o resultado de decisão é emitido à seção de geração de ganho de alteração gradual 222 e à seção de controle de ângulo de direção 700 como o sinal de decisão de estado de direção Js. Assim como o caso da segunda modalidade, o estado de direção pode ser decidido sem usar o sinal de comutação SW.

[0224] Comparando-se ao exemplo operacional da segunda modalidade, no exemplo operacional da terceira modalidade, a seção de controle de ângulo de direção 700 emite o ângulo de direção alvo 0t à seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620. Além da operação anterior, a operação da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual é diferente.

[0225] O exemplo operacional da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 620 na terceira modalidade será descrito com referência aos fluxogramas das Figuras 36 e 37. Ademais, a “direção manual”, o “modo de controle de assistência” e a “direção manual” são ajustados no estado de direção anterior, o sinal de comutação mantida SW e o sinal de decisão de estado de direção Js como um valor inicial na seção de decisão de estado de direção 624, respectivamente.

[0226] O torque de direção inserido Tt, o ângulo de direção alvo 0t e o ângulo de direção real 0r são emitidos na seção de decisão de entrada manual 623 na seção de decisão de comutação 621. Na seção de decisão de entrada manual 623, o torque de direção Tt é inserido na seção de decisão 623A, o ângulo de direção alvo 0t é inserido na seção de modelo de controle de ângulo de direção 628 e o ângulo de direção real 0r é inserido na seção de subtração 629.

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76/89 [0227] A seção de modelo de controle de ângulo de direção 628 calcula ο ângulo de direção de estimativa θί a partir do ângulo de direção alvo 0t (Etapa S410). O ângulo de direção de estimativa 0i é inserido por adição na seção de subtração 629, e o ângulo de direção real 0r é subtraído do ângulo de direção de estimativa 0i (Etapa S420). O erro d0 (=0i—0r) é inserido na seção de decisão 623A.

[0228] A seção de decisão 623A realiza a decisão de entrada manual pela mesma operação da seção de decisão de entrada manual 523 na segunda modalidade, e o resultado de decisão é emitido à seção de decisão de estado de direção 624 como o sinal de decisão de entrada manual Jh1 (Etapas S210A a S280A).

[0229] O erro d0 é suavizado nas seções de filtro de suavização 625A e 625B na seção de decisão de entrada manual 623A, e os valores absolutos |d0a| e |d0b| dos erros d0a e d0b após a suavização são obtidos nas seções de processamento de valor absoluto 626A e 626B na seção de decisão de entrada manual 623A (Etapa S430). Os valores absolutos |d0a| e |d0b| são inseridos na seção de processamento de decisão 627. No caso que “o valor absoluto |d0b| é igual ou maior que o limiar 0thB” (Etapa S440), a seção de processamento de decisão 627 decide “a entrada manual 3 é realizada” (Etapa S450). No caso que “o valor absoluto |d0b| é menor que o limiar 0thB” (Etapa S440), e “o valor absoluto |d0a| é igual ou maior que o limiar |0thA3|” (Etapa S460), a seção de processamento de decisão 627 decide “presença da entrada manual 3” (Etapa S450). No caso que “o valor absoluto |d0b| é menor que o limiar 0thB” (Etapa S440), e “o valor absoluto |d0a| é igual ou maior que o limiar 0thA2 e é menor que o limiar 0thA3” (Etapa S470), a seção de processamento de decisão 627 decide “presença da entrada manual 2” (Etapa S480). No caso que “o valor absoluto |d0b| é menor que o limiar 0thB” (Etapa S440), e “o valor absoluto |d0a| é igual ou maior que o limiar 0thA1 e é menor que o limiar 0thA2” (Etapa S490), a seção de processamento de decisão 627 decide “presença

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77/89 da entrada manual 1” (Etapa S500). No caso que “o valor absoluto |d0b| é menor que o limiar 0thB” (Etapa S440), e “o valor absoluto |d0a| é menor que o limiar 0thA1” (Etapa S490), a seção de processamento de decisão 627 decide “ausência da entrada manual” (Etapa S510). O resultado de decisão é emitido à seção de decisão de estado de direção 624 como o sinal de decisão de entrada manual Jh2. A ordem da operação da seção de decisão 523A e a ordem da operação da seção de decisão 623A podem ser invertidas, ou as operações podem ser realizadas em paralelo.

[0230] A seção de decisão de estado de direção 624 confirma se o sinal de comutação SW é inserido ou não (Etapa S290). No caso de inserir o sinal de comutação SW, a seção de decisão de estado de direção 624 atualiza o valor do sinal de comutação mantido SW (Etapa S300). Os sinais de decisão de entrada manual inseridos Jh1 e Jh2 são ajustados como os sinais de decisão α e β, respectivamente. Usando os sinais de decisão α e β, o estado de direção anterior e o sinal de comutação SW, a decisão do estado de direção é realizada de acordo com as decisões de condição da Tabela 2 à Tabela 4 (Etapa S310A). As operações (a partir da Etapa S320 à Etapa S350) após isso são iguais àquelas da segunda modalidade.

[0231] Descreve-se a quarta modalidade da presente invenção.

[0232] Na quarta modalidade, o aspecto para alterar o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 é parcialmente diferente daquele de outros ganhos de alteração gradual. O valor limite que é usado na seção de limitação de taxa variável na seção de controle de ângulo de direção não é ajustado dependendo do sinal de decisão de estado de direção Js, mas é ajustado dependendo do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4. Na presente modalidade, as alterações anteriores são aplicadas à terceira modalidade.

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78/89 [0233] A Figura 38 mostra o exemplo de configuração do sistema veicular inteiro na quarta modalidade. Comparando-se ao exemplo de configuração da terceira modalidade mostrada na Figura 33, a seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual e a seção de controle de ângulo de direção da quarta modalidade são diferentes daquelas da terceira modalidade. O sinal de decisão de estado de direção Js não é emitido a partir da seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 820 à seção de controle de ângulo de direção 900.

[0234] Assim como o caso da terceira modalidade, na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 820, a seção de geração de ganho de alteração gradual decide o estado de direção pelo sinal de decisão de estado de direção Js, e os ganhos de alteração gradual são ajustados aos valores diferentes dependendo do estado de direção. A decisão do estado de direção é parcialmente diferente daquela da terceira modalidade. Ou seja, os valores dos ganhos de alteração gradual são ajustados decidindo-se o estado de direção como o estado de direção automática na “direção automática 1”. Na “direção automática 2”, o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 é ajustado decidindo-se o estado de direção como o estado de direção manual, e outros ganhos de alteração gradual são ajustados como os valores anteriores. Na “direção manual”, os valores dos ganhos de alteração gradual são ajustados decidindo-se o estado de direção como o estado de direção manual. Visto que o estado de direção é decidido pela maneira anterior, a temporização de alteração do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 mostrado na Figura 6A é diferente de outros ganhos de alteração gradual. Ou seja, quando o estado de direção for transitado do estado de direção automática ao estado de direção manual, no ponto de tempo t1, os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa3 começam a diminuir quando o sinal de decisão de estado de direção Js for alterado para a “direção

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79/89 manual”, e o ganho de alteração gradual Gfa4 começa a diminuir quando o sinal de decisão de estado de direção Js for alterado para a “direção manual” ou “direção automática 2”. No caso que o estado de direção é transitado a partir do estado de direção manual ao estado de direção automática, bem como os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa3, o ganho de alteração gradual Gfa4 começa a aumentar quando o sinal de decisão de estado de direção Js for alterado para a “direção automática 1”. No estado de comutação, no caso que o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para a “direção manual” ou “direção automática 1”, a operação do ganho de alteração gradual Gfa4 é igual àquela dos ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa3. No entanto, no caso que o sinal de decisão de estado de direção Js é alterado para a “direção automática 2”, os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa3 não são alterados e o ganho de alteração gradual Gfa4 diminui.

[0235] A Figura 39 mostra o exemplo de configuração da seção de controle de ângulo de direção 900. Não o sinal de decisão de estado de direção Js, mas o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 é inserido na seção de limitação de taxa variável 920 na seção de controle de ângulo de direção 900.

[0236] A seção de limitação de taxa variável 920 determina a diferença do valor de comando de ângulo de direção 0ref1 na amostragem precedente como a quantidade de alteração. No caso que o valor absoluto da quantidade de alteração é maior que o valor predeterminado (o valor limite), a seção de limitação de taxa variável 920 realiza a adição ou a subtração ao valor de comando de ângulo de direção 0ref1 de modo que o valor absoluto da quantidade de alteração se toma o valor limite, e emite o resultado como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2. No caso que o valor absoluto da quantidade de alteração é igual ou menor que o valor limite, a seção de limitação de taxa variável 920 emite o valor de

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80/89 comando de ângulo de direção 0ref1 como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 sem alterá-lo. Com o intuito de que o valor limite apropriado seja ajustado no estado de direção automática e no estado de direção manual, o valor limite é ajustado dependendo do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4. O estado de direção é decidido pelo ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4, e o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 não é alterado e é constante utilizando-se o valor limite predeterminado no estado de direção automática e ajustando-se o valor limite para zero no estado de direção manual. No estado de direção automática, o valor limite não é ajustado para o valor absoluto da quantidade de alteração, mas a quantidade de alteração pode ser limitada ajustando-se o valor limite superior e o valor limite inferior à quantidade de alteração.

[0237] No presente documento, os efeitos da decisão do estado de direção na seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual 820 e do ajuste do valor limite da seção de limitação de taxa variável 920 dependendo do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4, que é determinado com base no resultado de decisão anterior, serão descritos com referência ao exemplo. Supõe-se que a decisão da seção de decisão 523A na seção de decisão de entrada manual 623 seja igual àquela da seção de decisão 623A na seção de decisão de entrada manual 623.

[0238] A Figura 40 mostra o resultado de decisão de entrada manual e o comportamento de alteração do estado de direção no caso que a intervenção de direção por parte do motorista ocorre a fim de evitar um obstáculo tal como um objeto, uma poça e gelo na rodovia na condução automática.

[0239] No caso que a intervenção de direção que o veículo evita ligeiramente ao lado direito do obstáculo, ou seja, a entrada manual menor que o nível que é decidido como “presença da entrada manual 3” é realizada, o estado de direção não

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81/89 é transitado à “direção manual” e o controle de ângulo de direção é continuado. Portanto, devido ao fato de a ECU de lado de veículo 100 atualizar o valor de comando de ângulo de direção a fim de dirigir o manipulo para o lado esquerdo para retornar o veículo, que se estende ao lado direito pela intervenção de direção do motorista, para o centro, ocorre um conflito entre a intervenção de direção por parte do motorista que se estende ao lado direito e a direção com o valor de comando de ângulo de direção a partir da ECU de lado de veículo 100 que o veículo mantém o deslocamento ao centro da pista. A partir de um ponto de vista de priorização da segurança, a fim de priorizar a intervenção de direção do motorista, a decisão de entrada manual é alterada para “presença da entrada manual 2” em um ponto P1, o estado de direção se torna o estado da “direção automática 2”, o valor limite da seção de limitação de taxa variável 920 é ajustado para zero através do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 e o valor de comando de ângulo de direção é ajustado para um valor constante. Desse modo, o estado de direção não é afetado pela atualização do valor de comando de ângulo de direção, e pode-se realizar uma intervenção de direção suave.

[0240] Após evitar o obstáculo, a intervenção de direção do motorista é enfraquecida. Mesmo quando a decisão de entrada manual for alterada para “presença da entrada manual 1” em um ponto P2, o estado de direção ainda é a “direção automática 2”. Quando a intervenção de direção do motorista for adícionalmente enfraquecida e a decisão de entrada manual for alterada para “ausência da entrada manual” em um ponto P3, o estado de direção é transitado para a “direção automática 1”. De modo correspondente, a ocorrência da conversação que é comutada entre a “direção automática 1” e a “direção automática 2”, ou similares pode ser evitada alterando-se uma vez a decisão de entrada manual para “ausência da entrada manual 1”. Após transitar para a “direção automática 1”, o valor de comando de ângulo de direção é alterado para o valor normal e o modo de

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82/89 direção é retornado para a condução automática.

[0241] Dessa forma, mesmo quando a intervenção de direção por parte do motorista para evitar o obstáculo for realizada, o estado de direção não é transitado à “direção manual” e a direção contínua pode ser realizada.

[0242] Comparando-se ao exemplo operacional da quarta modalidade com aquele da terceira modalidade, as operações da seção de ganho de alteração gradual e da seção de limitação de taxa variável são diferentes.

[0243] O exemplo operacional da geração de ganho de alteração gradual na seção de geração de alteração gradual da quarta modalidade será descrito com referência ao fluxograma da Figura 41.

[0244] A seção de geração de alteração gradual verifica o valor do sinal de decisão de estado de direção Js (Etapa S330). No caso que o sinal de decisão de estado de direção Js é a “direção manual”, os respectivos ganhos de alteração gradual (Gfa1 a Gfa4, Gft1 e Gft2) são transitados aos valores no estado de direção manual (os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4 são 0% e os ganhos de alteração gradual Gft1 e Gft2 são 100%) (Etapa S340). No caso que o sinal de decisão de estado de direção Js é a “direção automática 1”, os respectivos ganhos de alteração gradual (Gfa1 a Gfa4, Gft1 e Gft2) são transitados aos valores no estado de direção automática (os ganhos de alteração gradual Gfa1 a Gfa4 são 100% e os ganhos de alteração gradual Gft1 e Gft2 são 0%) (Etapa S350). No caso que o sinal de decisão de estado de direção Js é a “direção automática 2”, quando o ganho de alteração gradual for o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 (Etapa S360), as mesmas operações que aquelas da “direção manual” são realizadas (Etapa S340). Quando o ganho de alteração gradual não for o ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 (Etapa S360), os respectivos ganhos de alteração gradual não são alterados.

[0245] O exemplo operacional do limite de taxa na seção de limitação de

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83/89 taxa variável 920 da quarta modalidade será descrito com referência a um fluxograma da Figura 42.

[0246] A seção de limitação de taxa variável 920 verifica o valor do ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção Gfa4 (Etapa S660A). No caso que o ganho de alteração gradual Gfa4 é 0%, o valor limite é ajustado para zero (Etapa S670) e o valor do valor de comando de ângulo de direção armazenado 0ref1 na amostragem anterior é ajustado para o valor do ângulo de direção real 0r (Etapa S671). No caso que o ganho de alteração gradual Gfa4 é 100%, o valor limite é ajustado para o valor predeterminado (Etapa S680). No caso que o ganho de alteração gradual Gfa4 está entre 0% e 100%, quando o presente ganho de alteração gradual Gfa4 for menor que o ganho de alteração gradual Gfa4 na amostragem anterior (Etapa S672), o valor limite é ajustado para zero (Etapa S681). Quando o presente ganho de alteração gradual Gfa4 for igual ou maior que o ganho de alteração gradual Gfa4 na amostragem anterior (Etapa S672), o valor limite é ajustado para o valor predeterminado (Etapa S680A). A diferença (a quantidade de alteração) entre o presente valor de comando de ângulo de direção 0ref1 e o valor de comando de ângulo de direção 0ref1 na amostragem anterior é calculado (Etapa S690). No caso que o valor absoluto da quantidade de alteração é maior que o valor limite (Etapa S700), a seção de limitação de taxa variável 920 realiza a adição ou a subtração ao valor de comando de ângulo de direção 0ref1 (Etapa S710) de modo que o valor absoluto da quantidade de alteração se tome o valor limite, e emita o resultado como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 (Etapa S720). No caso que o valor absoluto da quantidade de alteração é igual ou menor que o valor limite (Etapa S700), a seção de limitação de taxa variável 920 emite o valor de comando de ângulo de direção 0ref1 como o valor de comando de ângulo de direção 0ref2 se alterá-lo (Etapa S720).

[0247] Descrevem-se outras modalidades da presente invenção.

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84/89 [0248] Embora a multiplicação do ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2 na seção de controle de velocidade angular de direção 370 seja realizada à quantidade de controle Ir1 emitida a partir da seção de integração 373 na primeira modalidade, a mesma pode ser realizada ao valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW emitido a partir da seção de subtração 375.

[0249] A Figura 43 mostra um exemplo de configuração (a quinta modalidade) da seção de controle de velocidade angular de direção no caso de multiplicar o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2. Comprando-se à seção de controle de velocidade angular de direção 370 na primeira modalidade mostrada na Figura 14, em uma seção de controle de velocidade angular de direção 370A da quinta modalidade, a seção de multiplicação 376 é proporcionada não atrás da seção de integração 373, mas atrás da seção de subtração 375, e as outras configurações ao mesmo tempo.

[0250] Um exemplo operacional da seção de controle de velocidade angular de direção 370A na quinta modalidade realiza as mesmas operações que aquelas do exemplo operacional da primeira modalidade mostrada na Figura 20 até a Etapa S890 onde a seção de integração 373 integra a quantidade de operação D1 e calcula a quantidade de controle Ir1, posteriormente, a quantidade de controle Ir1 é inserida na seção de subtração 375, e uma quantidade de controle Ir3’ é calculada como uma variação (Ir1 —Ir2) entre as quantidades de controle Ir1 e Ir2. A seção de multiplicação 376 multiplica a quantidade de controle Ir3’ pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2, e emite o resultado multiplicado como o valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção IrefW à seção de adição 394. As operações (a partir da Etapa 930) após isso são iguais àquelas da primeira modalidade.

[0251] É possível realizar a multiplicação do ganho de alteração gradual de

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85/89 controle de velocidade Gfa2 em outra posição na seção de controle de velocidade angular de direção 370.

[0252] Um exemplo de configuração (a sexta modalidade) de uma seção de controle de velocidade angular de direção mostrada na Figura 44 multiplica a variação ωβ emitida a partir da seção de subtração 374 pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2. Em comparação à seção de controle de velocidade angular de direção 370 na primeira modalidade mostrada na Figura 14, em uma seção de controle de velocidade angular de direção 370B da sexta modalidade, a seção de multiplicação 376 é proporcionada não atrás da seção de integração 373, mas atrás da seção de subtração 374, e as outras configurações são as mesmas.

[0253] Um exemplo operacional da seção de controle de velocidade angular de direção 370B na sexta modalidade realiza as mesmas operações que aquelas do exemplo operacional da primeira modalidade mostrada na Figura 20 até a Etapa S870 onde a seção de subtração 374 calcula a varação ωβ entre a velocidade angular de direção alvo cot e a velocidade angular de direção real cor, e a variação ωβ é inserida não na seção de multiplicação de ganho 371, mas na seção de multiplicação 376. A seção de multiplicação 376 multiplica o desvio ωβ pelo ganho de alteração gradual de controle de velocidade Gfa2, e emite o resultado multiplicado como uma variação ωβ1 à seção de multiplicação de ganho 371. As operações após isso são as mesmas da primeira modalidade exceto pela remoção da Etapa S900.

[0254] Nas modalidades anteriores (a primeira à sexta modalidades), a seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 ajusta os valores limite dependendo do ganho de alteração gradual de comando de velocidade Gfa3, e comuta os valores limite quando o ganho de alteração gradual Gfa3 se tornar o limiar predeterminado. No entanto, a seção de limitação variável de valor de

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86/89 comando de velocidade usa o ganho de alteração gradual de saída de controle de ângulo de direção Gfa1 ao invés do ganho de alteração gradual Gfa3, e pode comutar os valores limite quando o ganho de alteração gradual Gfa1 se tornar 100%. Em uma configuração (uma sétima modalidade) desse caso, o ganho de alteração gradual Gfa1 é inserido na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade ao invés do ganho de alteração gradual Gfa3, e as outras configurações são iguais àquelas das outras modalidades. Em uma operação da sétima modalidade, uma operação de decisão para determinar valores limite na seção de limitação variável de valor de comando de velocidade (a etapa S830 mostrada na Figura 20) é alterada para uma confirmação se o ganho de alteração gradual Gfa1 é ou não menor que 100%. Na sétima modalidade, alterações de tempo da velocidade angular de direção alvo cot, os ganhos de alteração gradual e o valor limite da seção de limitação variável de valor de comando de velocidade no caso de alterar o estado a partir do estado de direção manual ao estado de direção automática, se tornam conforme mostrados na Figura 45. Comparando-se às alterações de tempo mostradas na Figura 30, o valor limite da seção de limitação variável de valor de comando de velocidade aumenta gradualmente a partir do ponto de tempo t12 onde o ganho de alteração gradual Gfa1 se toma 100%, e a velocidade angular de direção alvo cot também aumenta de modo correspondente.

[0255] Da mesma forma, em relação às multiplicações dos respectivos ganhos de alteração gradual (Gfa1 a Gfa4, Gft1 e Gft2) nas modalidades anteriores (a primeira à sétima modalidades), nesse caso de focar em um custo maior que o efeito pela multiplicação do ganho de alteração gradual, é possível deixar pelo menos uma multiplicação e omitir outras multiplicações. Ademais, as respectivas seções limitantes (a seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção, a seção de limitação de taxa variável, a seção de limitação variável de valor de comando de velocidade e a seção de limitação de valor de comando de corrente

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87/89 de controle de ângulo de direção) também são possíveis de omitir no mesmo caso, ou similares. Quando a seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção 310, a seção de limitação de taxa variável 320 (ou 920) e a seção de multiplicação 391, além disso, a seção de eliminação de vibração de manipulo 330 forem omitidas, o valor de comando de ângulo de direção 0ref é inserido na seção de controle de posição 340 como o ângulo de direção alvo 0t. Quando a seção de multiplicação 392 e a seção de limitação variável de valor de comando de velocidade 360 forem omitidas, o valor de comando de velocidade angular de direção coref é inserido na seção de controle de velocidade angular de direção 370 como a velocidade angular de direção alvo cot.

EXPLICAÇÃO DAS REFERÊNCIAS NUMÉRICAS manipulo (volante) eixo de coluna (eixo de direção, eixo de manipulo) sensor de torque sensor de velocidade de veículo bateria

20: motor sensor de ângulo de rotação unidade de controle (ECU) seção de cálculo de valor de comando de corrente seção de limitação de corrente seção de geração de sinal de compensação seção de controle PI seção de controle PWM inversor detector de corrente de motor

100 ECU de lado de veículo

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88/89

110 seção de detecção de quantidade de estado de veículo

120 seção de comando de comutação

130 seção de cálculo de faixa alvo

140 seção de controle de movimento de veículo

141 seção de geração de valor de comando de ângulo de direção

200, 600, 800 ECU de lado EPS

210 seção de detecção de quantidade de estado EPS

220, 620, 820 seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual

221,621 seção de decisão de comutação

222 seção de geração de ganho de alteração gradual

223, 523, 623 seção de decisão de entrada manual

224, 624seção de decisão de estado de direção

225, 525A, 525B, 625A, 625B seção de filtro de suavização

226, 526A, 526B, 626A, 626B seção de processamento de valor absoluto

227, 527, 627 seção de processamento de decisão

230 seção de controle de assistência

240 seção de comutação

250 seção de controle e acionamento de corrente

300, 700, 900 seção de controle de ângulo de direção

310 seção de limitação variável de valor de comando de ângulo de direção

320, 920seção de limitação de taxa variável

330 seção de eliminação de vibração de manipulo

340 seção de controle de posição

341 seção de ganho proporcional

350 seção de compensação de intervenção de direção

351 seção de compensação de fase de intervenção de direção

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352 seção de configuração de banda morta

353 seção de mapa de compensação

355 seção de filtro

360 seção de limitação variável de valor de comando de velocidade

370, 370A, 370B, 470, 570seção de controle de velocidade angular de direção

371, 372seção de multiplicação de ganho

373 seção de integração

380 seção de amortecimento de manipulo

381 seção de ganho

382 seção de compensação de fase de amortecimento

390 seção de limitação de valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção

400 instalação

523A, 623A seção de decisão

628 seção de modelo de controle de ângulo de direção

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de direção assistida elétrica que aciona um motor com base em um valor de comando de corrente e realiza um controle de assistência e um controle de ângulo de direção para um sistema de direção acionando-se e controlando-se o dito motor CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma seção de controle de ângulo de direção que calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção para o dito controle de ângulo de direção com base em pelo menos um valor de comando de ângulo de direção e um ângulo de direção real, e uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual que decide um estado de direção com base em uma decisão de entrada manual e realiza uma comutação do dito estado de direção;

em que a dita seção de controle de ângulo de direção compreende uma seção de filtro que converte um valor de comando de velocidade angular de direção calculado a partir pelo menos do dito valor de comando de ângulo de direção e do dito ângulo de direção real em um valor de comando de velocidade angular de direção estendida com o uso de um filtro de alimentação direta (um filtro FF), e a dita seção de controle de ângulo de direção calcula o dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no dito valor de comando de velocidade angular de direção estendida e uma velocidade angular de direção real, em que a dita seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de entrada manual que realiza a dita decisão de entrada manual para um torque de direção com o uso de um limite, e em que o dito aparelho de direção assistida elétrica calcula o dito valor de comando de corrente com o uso pelo menos do dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção.

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2. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de entrada manual realiza a dita decisão de entrada manual para o dito torque de direção, que é suavizado com um filtro de suavização, com o uso do dito limite.
3. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 2,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de entrada manual tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos ditos múltiplos limites para o dito torque de direção.
4. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de entrada manual tem ditos múltiplos filtros de suavização que têm uma característica diferente, calcula múltiplos torques de direção de suavização suavizando-se o dito torque de direção com o uso dos ditos respectivos filtros de suavização, e realiza a dita decisão de entrada manual para os ditos respectivos torques de direção de suavização com o uso do dito limite.
5. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 4,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de entrada manual tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos ditos múltiplos limites para pelo menos um dos ditos torques de direção de suavização.
6. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 3 ou 5,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende:

uma seção de decisão de estado de direção que decide o dito estado de direção com base em um sinal de comutação, cujo modo de operação é comutado

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3/12 para um modo de controle de assistência ou um modo de controle de ângulo de direção, e um resultado de decisão da dita seção de decisão de entrada manual; e uma seção de geração de ganho de alteração gradual que gera um ganho de alteração gradual que define uma quantidade de controle do dito controle de assistência e uma quantidade de controle do dito controle de ângulo de direção que depende do dito estado de direção.
7. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 6,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de estado de direção decide que o dito estado de direção é uma direção manual em um caso em que o dito sinal de comutação é o dito modo de controle de assistência, ou em um caso em que o dito estado de direção anterior é uma direção automática 1 ou uma direção automática 2 e o dito resultado de decisão da presença de entrada manual 3 é decidido.
8. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 7,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de estado de direção decide que o dito estado de direção é a dita direção automática 1 em um caso em que o dito estado de direção anterior é a dita direção manual ou a dita direção automática 2, o dito sinal de comutação é o dito modo de controle de ângulo de direção e o dito resultado de decisão de ausência de entrada manual, é decidido.
9. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 7 ou 8,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de geração de ganho de alteração gradual define o dito ganho de alteração gradual para um primeiro valor de ganho predeterminado em relação à dita direção automática 1, define o dito ganho de alteração gradual para um segundo valor de ganho predeterminado em relação à dita direção manual, altera o dito ganho de alteração gradual para o dito primeiro valor de ganho em um caso em que o dito estado de direção altera para a dita

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4/12 direção automática 1, e altera o dito ganho de alteração gradual para o dito segundo valor de ganho em um caso em que o dito estado de direção altera para a dita direção manual.
10. Aparelho de direção assistida elétrica que aciona um motor com base em um valor de comando de corrente e realiza um controle de assistência e um controle de ângulo de direção para um sistema de direção acionando-se e controlando-se o dito motor CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma seção de controle de ângulo de direção que calcula um valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção para o dito controle de ângulo de direção com base em pelo menos um valor de comando de ângulo de direção e um ângulo de direção real, e uma seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual que decide um estado de direção com base em uma decisão de entrada manual e realiza uma comutação do dito estado de direção;

em que a dita seção de controle de ângulo de direção compreende uma seção de filtro que converte um valor de comando de velocidade angular de direção calculado a partir pelo menos do dito valor de comando de ângulo de direção e do dito ângulo de direção real em um valor de comando de velocidade angular de direção estendida com o uso de um filtro de alimentação direta (um filtro FF), e calcula o dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no dito valor de comando de velocidade angular de direção estendida e uma velocidade angular de direção real, em que a dita seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende uma seção de decisão de entrada manual que tem uma primeira seção de decisão que realiza a dita decisão de entrada manual com o uso de um ângulo de direção de estimativa, que é estimado com base no dito valor de comando de ângulo de direção, e um limite de erro para um erro do dito ângulo

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5/12 de direção real, e em que o dito aparelho de direção assistida elétrica calcula o dito valor de comando de corrente com o uso pelo menos do dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção.
11. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira seção de decisão tem múltiplos filtros de suavização para um erro, que têm uma característica diferente, calcula múltiplos erros de suavização suavizando-se o erro com o uso dos ditos respectivos filtros de suavização para um erro, e realiza a dita decisão de entrada manual para os ditos respectivos erros de suavização com o uso do dito limite de erro.
12. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira seção de decisão tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, usando-se os ditos limites de erro para pelo menos um dos ditos erros de suavização.
13. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de entrada manual inclui adicionalmente uma segunda seção de decisão que realiza a dita decisão de entrada manual para um torque de direção com o uso de um limite de torque.
14. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda seção de decisão tem múltiplos filtros de suavização para um torque que tem uma característica diferente, calcula múltiplos torques de direção de suavização suavizando-se o dito torque de direção com o uso dos ditos respectivos filtros de suavização para um torque, e

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6/12 realiza a dita decisão de entrada manual para os ditos respectivos torques de direção de suavização com o uso do dito limite de torque.
15. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda seção de decisão tem múltiplos resultados de decisão como um resultado de decisão da presença de entrada manual, com o uso dos ditos múltiplos limites de torque para pelo menos um dos ditos torques de direção de suavização.
16. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de comutação e geração de ganho de alteração gradual compreende:

uma seção de decisão de estado de direção que decide o dito estado de direção com base em um sinal de comutação, cujo modo de operação é comutado para um modo de controle de assistência ou um modo de controle de ângulo de direção, um primeiro resultado de decisão da dita primeira seção de decisão, e um segundo resultado de decisão da dita segunda seção de decisão; e uma seção de geração de ganho de alteração gradual que gera um ganho de alteração gradual que define uma quantidade de controle do dito controle de assistência e uma quantidade de controle do dito controle de ângulo de direção que depende do dito estado de direção.
17. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de estado de direção decide que o dito estado de direção é uma direção manual em um caso em que o dito sinal de comutação é o dito modo de controle de assistência, ou em um caso em que o dito estado de direção anterior é uma direção automática 1 ou uma direção automática 2, e o dito primeiro resultado de decisão ou dito segundo resultado de decisão da presença de entrada manual 3, é decidido.
18. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 17,

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7/12

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de decisão de estado de direção decide que o dito estado de direção é a dita direção automática 1 em um caso em que o dito estado de direção anterior é a dita direção manual ou a dita direção automática 2, o dito sinal de comutação é o dito modo de controle de ângulo de direção, e o dito primeiro resultado de decisão e o dito segundo resultado de decisão de ausência de entrada manual, são decididos.
19. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 17 ou 18,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de geração de ganho de alteração gradual define o dito ganho de alteração gradual para um primeiro valor de ganho predeterminado em relação à dita direção automática 1, define o dito ganho de alteração gradual para um segundo valor de ganho predeterminado em relação à dita direção manual, altera o dito ganho de alteração gradual para o dito primeiro valor de ganho em um caso em que o dito estado de direção altera para a dita direção automática 1, e altera o dito ganho de alteração gradual para o dito segundo valor de ganho em um caso em que o dito estado de direção altera para a dita direção manual.
20. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de geração de ganho de alteração gradual gera um ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção, que é multiplicado pelo dito valor de comando de ângulo de direção, e altera o dito ganho de alteração gradual de comando de ângulo de direção para o dito segundo valor de ganho em um caso em que o dito estado de direção é alterado para a dita direção automática 2.
21. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9 e 17 a 20,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de ângulo de

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8/12 direção inclui adicionalmente uma seção de limitação de taxa variável que limita uma quantidade de alteração do dito valor de comando de ângulo de direção com o uso de um valor limite, que é definido dependendo do dito estado de direção.
22. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de limitação de taxa variável altera o dito valor limite para zero em um caso em que o dito estado de direção altera da dita direção automática 1 para a dita direção automática 2 ou dita direção manual.
23. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de limitação de taxa variável altera o dito valor limite para um valor predeterminado em um caso em que o dito estado de direção altera de um estado diferente da dita direção automática 1 para a dita direção automática 1.
24. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 e 13 to a 15,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de ângulo de direção compreende:

uma seção de controle de posição que calcula um valor de comando de velocidade angular de direção com base no dito valor de comando de ângulo de direção e no dito ângulo de direção real; e uma seção de controle de velocidade angular de direção que calcula o dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no dito valor de comando de velocidade angular de direção estendida e na dita velocidade angular de direção real.
25. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de ângulo de

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9/12 direção inclui adicionalmente uma seção de compensação de intervenção de direção que obtém um valor de comando de velocidade angular de direção compensatório para uma compensação de intervenção de direção dependendo do dito torque de direção, e a dita seção de controle de ângulo de direção compensa o dito valor de comando de velocidade angular de direção com o uso do dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório, em que a dita seção de compensação de intervenção de direção inclui uma seção de mapa de compensação que tem um mapa de compensação de intervenção de direção que determina uma característica do dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório para o dito torque de direção.
26. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de ângulo de direção compreende:

uma seção de controle de posição que calcula um valor de comando de velocidade angular de direção com base no dito valor de comando de ângulo de direção e no dito ângulo de direção real; e uma seção de controle de velocidade angular de direção que calcula o dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção com base no dito valor de comando de velocidade angular de direção estendida e na dita velocidade angular de direção real.
27. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de ângulo de direção inclui adicionalmente uma seção de compensação de intervenção de direção que obtém um valor de comando de velocidade angular de direção compensatório para uma compensação de intervenção de direção dependendo do dito torque de direção, e compensa o dito valor de comando de velocidade angular de direção com

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10/12 o uso do dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório, em que a dita seção de compensação de intervenção de direção inclui uma seção de mapa de compensação que tem um mapa de compensação de intervenção de direção que determina uma característica do dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório para o dito torque de direção.
28. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 25 ou 27,

CARACTERIZADO pelo fato de que o dito mapa de compensação de intervenção de direção tem uma característica em que o dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório também aumenta à medida que o dito torque de direção aumenta.
29. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 25, 27 e 28,

CARACTERIZADO pelo fato de que o dito mapa de compensação de intervenção de direção tem uma característica em que o dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório diminui à medida que a dita velocidade do veículo aumenta.
30. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com a reivindicação 25 ou 27,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de compensação de intervenção de direção inclui adícionalmente uma seção de compensação de fase de intervenção de direção que realiza uma compensação de fase para o dito torque de direção, e a dita seção de compensação de intervenção de direção obtém o dito valor de comando de velocidade angular de direção compensatório com o uso do dito torque de direção através da dita seção de compensação de fase de intervenção de direção e da dita seção de mapa de compensação.
31. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das

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11/12 reivindicações 24 a 30,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de posição inclui uma seção de ganho proporcional que calcula o dito valor de comando de velocidade angular de direção multiplicando-se um desvio entre o dito valor de comando de ângulo de direção e o dito ângulo de direção real por um ganho proporcional.
32. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 31,

CARACTERIZADO pelo fato de que a dita seção de controle de velocidade angular de direção calcula o dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção através de um controle proporcional integral (um controle l-P) com o uso do dito valor de comando de velocidade angular de direção e da dita velocidade angular de direção real.
33. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e 13 a 32 CARACTERIZADO pelo fato de que inclui adicionalmente uma seção de controle de assistência que calcula um valor de comando de corrente de controle de assistência para o dito controle de assistência com base pelo menos no dito torque de direção, em que o dito aparelho de direção assistida elétrica calcula o dito valor de comando de corrente pelo dito valor de comando de corrente de controle de assistência e pelo dito valor de comando de corrente de controle de ângulo de direção.
34. Aparelho de direção assistida elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12 CARACTERIZADO pelo fato de que inclui adicionalmente uma seção de controle de assistência que calcula um valor de comando de corrente de controle de assistência para o dito controle de assistência com base pelo menos no dito torque de direção,