CN100469639C

CN100469639C - 动力转向系统及其控制方法

Info

Publication number: CN100469639C
Application number: CNB2006101035855A
Authority: CN
Inventors: 土屋义明
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: US20070021889A1; US8055409B2; JP4492471B2; DE102006034198A1; DE102006034198B4; CN1903633A; JP2007030612A

Abstract

本发明提供了一种动力转向系统(10)及其控制方法。该动力转向系统(10)包括：基本扭矩计算部分(31)，其基于转向扭矩来计算基本辅助扭矩；补偿扭矩计算部分(32)，其计算用于对所述基本辅助扭矩进行补偿的补偿扭矩；以及目标扭矩计算部分(33)，其基于所述基本辅助扭矩、车道位置维持辅助扭矩以及所述补偿扭矩而计算施加至转向机构的目标辅助扭矩。所述补偿扭矩包括阻尼扭矩和扭矩导数控制量。当车道位置维持辅助扭矩偏离为零或在零附近的值时，所述补偿控制量计算部分(32)进行校正以增大阻尼扭矩和扭矩导数控制量。

Description

动力转向系统及其控制方法

技术领域

本发明总体上涉及动力转向系统及动力转向系统的控制方法。更具体地，本发明涉及用于车道位置维持辅助装置中的动力转向系统及动力转向系统的控制方法，其中所述车道位置维持辅助装置辅助车辆维持在正确的车道位置。

背景技术

例如日本专利3185726描述了一种辅助车辆维持在适当的车道位置的车道位置维持辅助装置。所述车道位置维持辅助装置首先通过处理由诸如CCD相机拍摄到的巡航车道的图像来计算车道偏移量和偏航角等等，该车道偏移量是沿车辆纵向方向延伸的车辆中心线与巡航车道中心线之间的侧向偏移；该偏航角由该巡航车道的中心线与车辆中心线形成。基于计算结果，该车道位置维持辅助装置计算用于辅助车辆维持在正确的车道中的转向扭矩(在下文中，有时称其为“用于车道位置维持辅助的转向扭矩”)。该车道位置维持辅助装置通过基于该计算出的转向扭矩驱动包括在电动转向系统中的电动机而辅助车辆维持在正确的车道中。

然而，所述车道位置维持辅助装置对电动转向系统的驱动独立于驾驶员的转向操作，也就是说，独立于驾驶员的输入。结果，驾驶员会感觉不舒适，转向感变差。

例如，当驾驶员在车道位置维持辅助控制期间操作驾驶员的方向盘时，如果驾驶员操纵方向盘的方向与用于车道位置维持辅助的转向扭矩的施加方向相同，那么对驾驶员方向盘的操作会出人意料地轻松，导致驾驶员在操纵方向盘时感觉到出人意料的小阻力。另一方面，如果驾驶员操纵方向盘的方向与用于车道位置维持辅助的转向扭矩的施加方向相反，那么对方向盘的操作会出人意料地重，导致驾驶员在操纵方向盘时感觉到出人意料的大阻力。另外，如果用于车道位置维持辅助的转向扭矩波动，方向盘会因为由此种波动导致的反作用力而振动。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的。因此本发明的实施方式提供了动力转向系统及其控制方法，由此改善了车道位置维持辅助控制期间的转向感。

本发明的第一方面涉及一种动力转向系统，包括：基本控制量计算装置，其基于方向盘的转向状态来计算基本辅助控制量；补偿控制量计算装置，其计算用于对所述基本辅助控制量进行补偿的补偿控制量，以及在计算所述补偿控制量的过程中基于车道位置维持辅助控制量校正所述补偿控制量，所述车道位置维持辅助控制量是基于车辆的运行状态而计算出的并用于维持预定的车道位置；以及目标控制量计算装置，其基于所述基本辅助控制量、所述车道位置维持辅助控制量以及所述补偿控制量而计算施加至转向机构的目标辅助控制量。

本发明的第二方面涉及一种动力转向系统的控制方法。根据所述控制方法，首先，基于方向盘的转向状态计算基本辅助控制量。然后计算用于对所述基本辅助控制量进行补偿的补偿控制量，以及在计算所述补偿控制量的过程中，基于车道位置维持辅助控制量校正所述补偿控制量，所述车道位置维持辅助控制量是基于车辆的运行状态而计算出的并用于维持预定的车道位置。然后，基于所述基本辅助控制量、所述车道位置维持辅助控制量以及所述补偿控制量而计算施加至转向机构的目标辅助控制量。

采用以上所述的动力转向系统及其控制方法，用于补偿基本控制量的补偿控制量基于用来维持预定车道位置的车道位置维持辅助控制量而进行校正。因为施加至转向机构的目标辅助控制量能够基于车道位置维持辅助控制而得以调整，所以能够改善在车道位置维持辅助控制期间的转向感。

所述基本辅助控制量可以包括基本辅助扭矩，所述补偿控制量可以包括补偿扭矩，所述车道位置维持辅助控制量可以包括车道位置维持辅助扭矩，而所述目标辅助控制量可以包括目标辅助扭矩。

所述车道位置维持辅助控制量是基于表示车辆运行状态的车辆前方的弯道曲率、车辆的偏移量和偏航角计算出的。

所述补偿控制量可以包括阻尼控制量，并且，当所述车道位置维持辅助控制量偏离零或零附近的值时，可以进行校正以增大所述阻尼控制量的绝对值。

从而，通过进行校正以增大用于改善转向操作的收敛性(convergence)的阻尼控制量，能够抑制目标辅助控制量的波动。结果，能够抑制方向盘因为车道位置维持辅助控制而导致的振动。

阻尼控制量的绝对值可以随着所述转向角速度的绝对值的增大而增大。

所述校正可以连续地进行，以增大所述阻尼控制量的绝对值，直到从所述车道位置维持辅助控制量的值为零或在零附近开始经过了预定时间为止。

从而，即使车道位置维持辅助控制量的值在短时间内为零或大致为零，增大所述阻尼控制量的所述校正得以连续地进行。结果，即使车道位置维持辅助控制量在波动期间变为零或大致为零，也能够抑制阻尼控制所提供的效应的减小。

所述补偿控制量可以包括基于转向扭矩的导数值而计算出的扭矩导数控制量；以及当所述车道位置维持辅助控制量偏离为零或在零附近的值时，进行校正以增大所述扭矩导数控制量的绝对值。

在此情况下，通过进行所述校正来增大扭矩导数控制量，该扭矩导数控制量基于转向扭矩的导数值，也就是说，根据车道位置维持辅助控制量而施加至转向机构的辅助扭矩的反作用力的改变量而计算出，从而以与辅助扭矩施加方向相反的方向施加的控制量增大。因此，能够减小驾驶员所感到的转向扭矩的波动。

扭矩导数控制量的绝对值可以随着所述转向扭矩的导数值的绝对值的增大而增大。

根据本发明，计算用于补偿基本辅助控制量的所述补偿控制量，在其计算过程中，基于车道位置维持辅助控制量进行校正。因此，能够提高在车道位置维持辅助控制期间的转向感。

附图说明

通过结合附图阅读下面对本发明示例实施方式的详细说明，将会更好地理解本发明的特征、优点及技术和工业特点。在所述附图中：

图1示出了包括根据本发明实施方式的动力转向系统的车道位置维持辅助装置的结构；

图2示出了相机拍摄巡航车道图象的方式；

图3示出了用于描述道路参数的视图；

图4示出了用于描述包括转向辅助控制的车道位置维持辅助控制的方框图；

图5示出了表示基本辅助扭矩图的例子的曲线；

图6A和6B示出了阻尼扭矩计算程序的流程图；

图7示出了用于车道位置维持辅助控制的阻尼校正量图表的一个例子的曲线；

图8示出了扭矩导数控制量计算例程的流程图；以及

图9示出了用于车道位置维持辅助控制的扭矩导数校正量图表的例子的曲线。

具体实施方式

在下面的说明和附图中，将参考示例实施方式对本发明进行更详细的描述。在下文中，将参考附图详细说明所述示例实施方式。为了便于理解所述说明，在所述附图中将用相同的标号指示相同或相应的部分，并且下面对所述部分将仅进行一次描述。

首先，将参考图1至图3描述根据所述实施方式的动力转向系统10的结构、以及包括所述动力转向系统10的车道位置维持辅助装置1的结构。图1示出了包括根据本发明实施方式的动力转向系统10的车道位置维持辅助装置1的结构。车道位置维持辅助装置1驱动动力转向系统10以辅助车辆V维持在正确的车道位置。动力转向系统10例如是包括滚珠丝杠型的转换机构的齿条—同轴型的电动转向系统，其中，所述转换机构将由电动机产生的旋转扭矩转换成在沿齿条轴往复运动的方向施加的力。

在图1中，参考字符WR、WL分别表示用作转向轮的右前轮和左前轮。右前轮WR和左前轮WL通过系杆11由转向齿轮箱12彼此连接。转向齿轮箱12包括齿条轴13、小齿轮14等。齿条轴13可以相对于齿轮箱12滑动。系杆11连接至齿条轴13的各端。方向盘16通过转向轴15连接至小齿轮14。当操作方向盘16时，右和左前轮WR、WL通过转向轴15、小齿轮14、齿条轴13和系杆11而被转向。

尽管在附图中没有示出，但是在齿条轴13的外表面的一部分处形成有滚珠丝杠槽。一个在其内表面具有滚珠丝杠槽的滚珠螺母固定至与齿条轴13同轴地设置的电动机17的转子上。所述滚珠螺母的滚珠丝杠槽对应于所述齿条轴13的滚珠丝杠槽。在该对滚珠丝杠槽之间设置有多个滚珠。所述滚珠丝杠将所述电动机17的旋转运动转化为齿条轴13的往复运动。即，当电动机17被驱动时，齿条轴13沿其轴线方向运动，辅助所述转向操作。

电动机17连接至电动机驱动器18，并且将与电动机驱动器18所供给的电流量相应的辅助扭矩施加至齿条轴13。电动机驱动器18根据来自包括在动力转向系统10内的电子控制单元(下文称其为“EPS ECU”)30的指令信号将驱动电流供给至电动机17。EPS ECU 30根据后面描述的逻辑将指令信号传送至电动机驱动器18，以驱动电动机17。这样，EPSECU 30使得齿条轴30运动以对右和左前轮WR、WL进行转向。

转向轴15例如具有扭杆40，扭杆40基于方向盘16所施加的转向扭矩而扭转。扭杆40的扭转量及其扭转方向由转向扭矩传感器41检测。来自转向扭矩传感器41的信号传送至EPS ECU 30。

转向轴15带有转向角传感器42，转向角传感器42例如由旋转式编码器形成。所述转向角传感器42输出表示驾驶员操作方向盘的方向(下文称为“转向方向”)以及由驾驶员输入的转向角的信号。来自转向角传感器42的信号被送至EPS ECU 30。EPS ECU 30基于由来自转向角传感器42的信号所表示的方向盘的转向角来计算转向角速度。因为在电动机17的旋转速度和所述转向角速度之间具有一定的相关性，转向角速度检测装置可以构造成：通过检测电动机17的旋转方向和旋转角速度来计算包括转向方向在内的转向角速度。在下面的描述中，当方向盘16被向左转向时，转向角速度是正值；当方向盘16被向右转向时，转向角速度是负值。

除了转向扭矩传感器41和转向角传感器42之外，用于检测车辆V的速度的车速传感器43和偏航速率传感器44连接至EPS ECU 30。车速传感器43是装在车辆V各车轮上的车轮速度传感器，其以对应于车辆V速度的时间间隔输出脉冲信号。来自车速传感器43的信号传送至EPSECU 30。EPS ECU 30基于来自车速传感器43的信号计算车辆速度。偏航速率传感器44设置在车辆V的重心的附近。该偏航速率传感器44检测相对于沿车辆V重心竖直延伸的轴线的偏航速率，并将检测结果送至EPS ECU 30。

白线传感器19例如安装在后视镜的背面(见图2)。白线传感器19包括相机20和图象处理部分21。相机20例如是CCD(电荷耦合器件)相机。相机20通过挡风玻璃拍摄车辆V前方预定区域的图象。更具体地，相机20拍摄车辆V当前正行驶的道路50的巡航车道51内或周围处预定区域内的动态画面图象。图象处理部分21连接至相机20。由相机20所获取的描述车辆V周围区域的图象数据被传送至图像处理部分21。

图象处理部分21处理由相机20所获取的图象数据，并基于车辆V正在行驶的道路上所画的道路分隔线(下文称为“白线”)而检测巡航车道51。在所获取的图象和画面中，道路表面和画在道路表面上的白线的亮度明显不同。因此，分隔巡航车道的白线能够被相当容易地检测到，例如通过边缘检测。由此，可以容易地检测车辆V前方的巡航车道51。

如图3中所示，图象处理部分21基于检测到的巡航车道计算车辆V前方的巡航道路的弯道曲率(弯道半径的倒数)、车辆V相对于巡航车道的偏移量(对应于车辆V的重心与巡航车道51的中心线在相应于车辆V的重心的一点处的切线51a之间的横向偏移)(下文简称为“偏移量”)、以及偏航角(对应于沿车辆V纵向延伸的中心轴线1a与巡航车道51的中心线在相应于车辆V的重心的一点处的切线51a之间的角度)。白线传感器19连接至用于车道位置维持辅助的电子控制单元(下文称为“LKAECU”)22。白线传感器19将检测结果送至LKA ECU 22。车辆V前方的弯道曲率、偏移量和偏航角中的每一个可以是正值也可以是负值。在本实施例中，当方向盘16被转向右时，车辆V前方的弯道曲率、偏移量以及偏航角中的每一个是正值。另一方面，当方向盘16被转向左时，车辆V前方的弯道曲率、偏移量以及偏航角中的每一个是负值。可以采用已知的方法基于所述图象而检测关于车辆V的巡航车道和行驶状态的信息(车辆V前方的弯道曲率、以及车辆V的偏移量及偏航角)。

LKA ECU 22包括执行计算的微处理器、存储例如用于使微处理器进行各种处理的程序的ROM、存储诸如计算结果等各种数据的RAM、以及使用12V电池的存储记忆内容的备份RAM等等。

LKA ECU 22基于车辆V前方的弯道曲率、偏移量、偏航角等等计算用于辅助维持适当车道位置的扭矩(下文称为“车道位置维持辅助扭矩”)(即车道位置维持辅助控制量)。表示计算出的车道位置维持辅助扭矩的信号被传送至EPS ECU 30。

类似地，EPS ECU 30包括执行计算的微处理器、存储例如用于使微处理器进行各种处理的程序的ROM、存储诸如计算结果等各种数据的RAM、以及使用12V电池的存储记忆内容的备份RAM等等。

采用以上的构造，在EPS ECU 30内形成基本辅助扭矩计算部分31、补偿扭矩计算部分32、目标辅助扭矩计算部分33等等。基本辅助扭矩计算部分31基于转向扭矩计算基本辅助扭矩(即基本辅助控制量)。补偿扭矩计算部分32计算用于对所述基本辅助扭矩进行补偿的补偿扭矩(即补偿控制量)。目标辅助扭矩计算部分33通过将所述基本辅助扭矩、补偿扭矩以及车道位置维持辅助扭矩彼此相加而计算目标辅助扭矩(即目标辅助控制量)。

基本辅助扭矩计算部分31用作基本控制量计算装置。补偿扭矩计算部分32用作补偿控制量计算装置。目标辅助扭矩计算部分33用作目标控制量计算装置。

补偿扭矩计算部分32包括阻尼扭矩计算部分35、扭矩导数控制量计算部分36等等，阻尼扭矩计算部分35基于转向角速度等计算阻尼扭矩(即阻尼控制量)，扭矩导数控制量计算部分36基于转向扭矩的积分值等计算扭矩导数控制量。

另外，在ECU 30中形成有电动机控制部分37等。电动机控制部分37基于由目标辅助扭矩计算部分33计算出的目标辅助扭矩而计算目标电流值，并且控制供给至电动机17的电流值。

接下来，将参考图4至图9描述动力转向系统10在进行车道位置维持辅助控制期间的操作，即车道位置维持辅助控制和转向辅助控制之间的协作控制。图4示出了用于描述包括转向辅助控制的车道位置维持辅助控制的框图。

首先，车辆V前方区域的图象由包括在白线传感器19内的相机20拍摄。图象处理部分21基于拍摄到的图象计算巡航车道51的状况(即车辆V前方的弯道曲率)、车辆V的偏移量和偏航角。通过基于拍摄到的图象几何地计算车辆前方的弯道的半径R，然后推导出该半径R的倒数而得到车辆V前方的弯道曲率。所述半径R可以使用巡航车道51的中心线与车辆V沿其纵向延伸的中心线之间在车辆V前方一预定距离的位置处的横向偏移而几何地获得，或者使用在车辆V前方一预定距离的位置处巡航车道51的中心线的切线与车辆V的中心线之间形成的角度而几何地获得。

用作巡航路径的目标值的所述偏移量和偏航角预先确定为目标偏移量和目标偏航角。

在计算用于车道位置维持辅助的控制量的过程中，首先，基于弯道曲率计算车辆V行经前方弯道所必须的横向加速度。表示车辆V前方弯道曲率的信号被传送至包括在LKA ECU 22内的前馈控制器23中。然后，基于预定的特征计算对于车辆V前方弯道曲率的横向加速度。

补偿车辆V相对于正确车道位置的偏移(以使得实际偏移量基本上等于目标偏移量)所需要的横向加速度通过基于实际偏移量与目标偏移量的偏差而执行PID(比例积分微分)控制而计算。

类似地，补偿偏航角的偏差(使得实际偏航角基本上等于目标偏航角)所需要的横向加速度通过基于实际偏航角与目标偏航角的偏差来执行PID(比例积分微分)控制而计算。

通过将如上述地算出的三个横向加速度彼此相加而计算目标加速度。生成目标横向加速度所需要的转向量，即电动机17应该生成的车道位置维持辅助扭矩由包括在LKA ECU 22内的扭矩计算单元24进行计算。表示车道位置维持辅助扭矩的信号被传送至EPS ECU 30。

在包括在动力转向系统10中的EPS ECU 30中，首先，基本辅助扭矩计算部分31计算基本辅助扭矩。基本辅助扭矩计算部分31存储有限定了转向扭矩和基本辅助扭矩之间关系的二维图表(即基本辅助扭矩图表)。基本辅助扭矩通过将由来自转向扭矩传感器41的信号所表示的转向扭矩应用到所述基本辅助扭矩图表中而进行计算。表示算出的基本辅助扭矩的信号被传送至目标辅助扭矩计算部分33。基本辅助扭矩是一个用于辅助方向盘16操作的基本扭矩值。

基本辅助扭矩图表设置成使得基本辅助扭矩随着转向扭矩的增大而增大，如图5中所示。

同时，阻尼扭矩计算部分35计算用于改善转向操作收敛性的阻尼扭矩。用于计算阻尼扭矩的方法将参考图6A和6B进行描述。图6A和6B示出了阻尼扭矩计算例程的流程图。表示计算出的阻尼扭矩的信号被传送至目标辅助扭矩计算部分33。

在步骤S100中，读取转向角速度。在步骤S102中，基于在步骤S100中读取的转向角速度计算阻尼扭矩校正量。更具体地，阻尼扭矩计算部分35存储有一个限定了转向角速度和阻尼扭矩校正量之间关系的二维图表(即阻尼扭矩校正量图表)，并且通过将转向角速度应用到所述阻尼扭矩校正量图表中而计算所述阻尼扭矩校正量。

如图7所示，阻尼扭矩校正量图表设置成使得：当转向角速度在包括零的预定区域内(—ω<转向角速度<+ω)时，阻尼扭矩校正量为零。另一方面，当转向角速度超出所述预定区域(—ω≧转向角速度，或+ω≦转向角速度)时，所述阻尼扭矩校正量的绝对值随着所述转向角速度绝对值的增大而增大。

在步骤S104中，判定是否作出了维持正确车道位置的辅助请求(下文称为“车道位置维持辅助请求”)。如果在步骤S104中判定没有作出车道位置维持辅助请求，那么在步骤S106中，用于对从车道位置维持辅助扭矩变为零开始经过的时间进行计数的延时计数器被复位为零。在步骤S108中，将阻尼扭矩校正量(在当前执行例程中使用的值)设为零。然后执行步骤S122。另一方面，如果在步骤S104中判定已经作出了车道位置维持辅助请求，那么执行步骤S110。

在步骤S110中，判定车道位置维持辅助扭矩的绝对值是否偏离零。如果判定车道位置维持辅助扭矩偏离零，那么在步骤S112中将所述延时计数器复位为零，并且执行步骤S120。另一方面，如果判定车道位置维持辅助扭矩为零，那么执行步骤S114。

在步骤S114中，判定在前一次执行该例程时算出的阻尼扭矩校正量是否偏离零。如果判定在前一次执行该例程时算出的阻尼扭矩校正量偏离零，那么在步骤S116中对延时计数器进行递增，并且执行步骤S118。另一方面，如果判定在前一次执行该例程中算出的阻尼扭矩校正量为零，那么在步骤S106中将延时计数器复位为零，并且在步骤S108中将阻尼扭矩校正量(当前执行该例程时使用的值)设为零。然后，执行步骤S122。

在步骤S118中，判定由延时计数器表示的值是否小于一秒，即从判定没有车道位置维持扭矩请求开始所经过的时间是否短于一秒。如果判定由延时计数器表示的值小于一秒，那么执行步骤S120。另一方面，如果判定由延时计数器表示的值等于或大于一秒，那么在步骤S108中将阻尼扭矩校正量(当前执行该例程时使用的值)设为零，并且执行步骤S122。

在步骤S120中，以基于所述图表在步骤S102中算出的值代替阻尼扭矩校正量(当前执行该例程时使用的值)。

在步骤S122中，通过将在步骤S120或S108中算出的阻尼扭矩校正量与基于转向角速度和车速算出的标准阻尼扭矩相加而计算后校正(post-correction)阻尼扭矩。从而，通过将阻尼扭矩校正量与标准阻尼扭矩相加，在转向辅助控制的过程中阻尼扭矩增大。在执行步骤S122之后，例程结束。

再次参见附图4，扭矩导数控制量计算部分36基于转向扭矩的导数值等计算用于减小转向扭矩波动的扭矩导数控制量。将参考图8描述用于计算扭矩导数控制量的方法。图8示出了扭矩导数控制量计算例程的流程图。表示扭矩导数控制量的信号被传送至目标辅助扭矩计算部分33。

在步骤S200中，读取转向扭矩的导数值。在步骤S202中，基于在步骤S200中读取的转向扭矩导数值，计算用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量。更具体地，扭矩导数控制量计算部分36储存有一个限定了转向扭矩导数值和用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量之间关系的二维图表(用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量图表)，并且通过将转向扭矩导数值应用到用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量图表中而计算用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量。

如图9中所示，用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量图表设置成：当转向扭矩导数值在包括零的预定区域内(—Δ<转向扭矩导数值<+Δ)时，用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量为零。另一方面，当转向扭矩导数值超出所述预定区域(—Δ≧转向扭矩导数值，或+Δ≦转向扭矩导数值)时，随着所述转向扭矩导数值的绝对值的增大，所述用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量的绝对值增大。

在步骤S204中，判定车道位置维持辅助扭矩的绝对值是否偏离零。如果判定车道位置维持辅助扭矩的绝对值偏离零，那么在步骤S202中算出的用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量在步骤S206中被选择作为扭矩导数控制量。另一方面，当车道位置维持辅助扭矩的绝对值偏离零时，在步骤S208中将基于转向角速度和车速算出的标准扭矩导数控制量选择作为扭矩导数控制量。在相同的转向扭矩导数值的情况下，用于车道位置维持辅助的扭矩导数控制量设置为大于标准扭矩导数控制量。因此，在车道位置维持辅助控制的过程中扭矩导数控制量增大。在执行步骤S206或步骤S208之后，例程结束。

再次参见附图4，目标辅助扭矩计算部分33通过将由基本辅助扭矩计算部分31算出的基本辅助扭矩、由阻尼扭矩计算部分35算出的阻尼扭矩、由扭矩导数控制量计算部分36算出的扭矩导数控制量、以及由LKA

ECU 22计算出的车道位置维持辅助扭矩彼此加在一起而计算目标辅助扭矩。表示算出的目标辅助扭矩的信号被传送至电动机控制部分37。

电动机控制部分37基于目标辅助扭矩设定用于驱动电动机17的目标电流值。当控制成与目标电流值相匹配的输出电流被供给至电动机17时，电动机17被驱动。更具体地，基于目标电流值而设置向开关元件供电的时间，基于所述时间将控制信号传送至电动机驱动器18。从而，与目标电流相应的电流被供给至电动机17，并且将与所述电流相应的扭矩施加至齿条轴13。结果，右前轮WR和左前轮WL被转向，车辆V转向以维持正确的车道位置。当车辆V转向时，车辆V前方的区域再次由相机20拍摄，并且重复上述操作。

根据所述具体实施方式，能够通过基于车道位置维持辅助控制的状态来增大用于改善转向收敛性的阻尼扭矩而抑制目标辅助扭矩的波动。因此，能够抑制方向盘由于车道位置维持辅助扭矩而导致的振动，并且能够改善在进行车道位置维持辅助控制时的转向感。

即使车道位置维持辅助扭矩在短时间内是零，可连续地进行用于增大阻尼扭矩的校正。因此，即使车道位置维持辅助扭矩在波动的过程中为零，也能够抑制阻尼效应的降低。

根据所述具体实施方式，转向扭矩的导数值，即基于施加至转向机构的车道位置维持辅助扭矩的反作用力的变化量而计算出的扭矩导数控制量，基于车道位置维持辅助控制的状态而增大，由此，在与辅助扭矩施加方向相反的方向上施加的控制量增大。结果，驾驶员所感受到的转向扭矩的波动减小。

尽管参考示例实施方式描述了本发明，可以理解本发明不限于示例的实施方式或构造。相反，本发明意在包括各种修改或等效的方案。例如，ECU的构造、LKAECU 22和EPS ECU之间的角色分割不限于上述实施方式中所描述的方案。例如，LKAECU 22和EPS ECU 30可以配置为使用共享的硬件(ECU)。

用于校正阻尼扭矩和扭矩导数控制量的方法不限于在实施方式中描述的那些方法。例如，阻尼扭矩和扭矩导数控制量可以使用对应于车道位置维持辅助扭矩的校正系数来计算，而不是使用图表。

Claims

1、一种动力转向系统，其特征在于包括：

基本控制量计算装置(31)，其基于驾驶员的方向盘(16)的转向状态来计算基本辅助控制量；

补偿控制量计算装置(32)，其计算用于对所述基本辅助控制量进行补偿的补偿控制量，以及在计算所述补偿控制量的过程中基于车道位置维持辅助控制量校正所述补偿控制量，所述车道位置维持辅助控制量是基于车辆的运行状态而计算出的并用于维持预定的车道位置；以及

目标控制量计算装置(33)，其基于所述基本辅助控制量、所述车道位置维持辅助控制量以及所述补偿控制量而计算施加至转向机构的目标辅助控制量。

2、如权利要求1所述的动力转向系统，其特征在于

所述基本辅助控制量包含基本辅助扭矩，所述补偿控制量包括补偿扭矩，所述车道位置维持辅助控制量包括车道位置维持辅助扭矩，而所述目标辅助控制量包括目标辅助扭矩。

3、如权利要求1或2所述的动力转向系统，其特征在于

4、如权利要求1或2所述的动力转向系统，其特征在于

所述补偿控制量包括阻尼控制量，以及

当所述车道位置维持辅助控制量偏离零或零附近的值时，所述补偿控制量计算装置(32)进行校正以增大所述阻尼控制量的绝对值。

5、如权利要求4所述的动力转向系统，其特征在于

当转向角速度超出预定区域时，所述阻尼控制量的绝对值随着所述转向角速度的绝对值的增大而增大。

6、如权利要求4所述的动力转向系统，其特征在于

所述补偿控制量计算装置(32)连续地进行所述校正，以增大所述阻尼控制量的绝对值，直到从所述车道位置维持辅助控制量的值为零或在零附近开始经过了预定时间为止。

7、如权利要求1或2所述的动力转向系统，其特征在于

所述补偿控制量包括基于转向扭矩的导数值而计算的扭矩导数控制量；以及

当所述车道位置维持辅助控制量偏离零或零附近的值时，所述补偿控制量计算装置(32)进行校正以增大所述扭矩导数控制量的绝对值。

8、如权利要求7所述的动力转向系统，其特征在于

当所述转向扭矩的导数值超出预定区域时，所述扭矩导数控制量的绝对值随着所述所述转向扭矩的导数值的绝对值的增大而增大。

9、一种动力转向系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

基于驾驶员方向盘的转向状态来计算基本辅助控制量；

计算用于对所述基本辅助控制量进行补偿的补偿控制量，以及在计算所述补偿控制量的过程中，基于车道位置维持辅助控制量校正所述补偿控制量，所述车道位置维持辅助控制量是基于车辆的运行状态而计算出的并用于维持预定的车道位置；以及

基于所述基本辅助控制量、所述车道位置维持辅助控制量以及所述补偿控制量而计算施加至转向机构的目标辅助控制量。

10、如权利要求9所述的控制方法，其特征在于

所述基本辅助控制量包括基本辅助扭矩，所述补偿控制量包括补偿扭矩，所述车道位置维持辅助控制量包括车道位置维持辅助扭矩，而所述目标辅助控制量包括目标辅助扭矩。

11、如权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于

12、如权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于

所述补偿控制量包括阻尼控制量，以及

当所述车道位置维持辅助控制量偏离零或零附近的值时，进行校正以增大所述阻尼控制量的绝对值。

13、如权利要求12所述的控制方法，其特征在于

14、如权利要求12所述的控制方法，其特征在于

连续地进行所述校正以增大所述阻尼控制量的绝对值，直到从所述车道位置维持辅助控制量的值为零或在零附近时开始经过了预定时间为止。

15、如权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于

当所述车道位置维持辅助控制量偏离零或零附近的值时，进行校正以增大所述扭矩导数控制量的绝对值。

16、如权利要求15所述的控制方法，其特征在于

当所述转向扭矩的导数值超出预定区域时，所述扭矩导数控制量的绝对值随着所述转向扭矩的导数值的绝对值的增大而增大。