CN102985310A

CN102985310A - 车辆用转向装置

Info

Publication number: CN102985310A
Application number: CN2011800337128A
Authority: CN
Inventors: 土井崇司; 冈崎主税
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-03-20
Also published as: EP2591981A1; JP2012017062A; WO2012005107A1; JP5131324B2; US8855863B2; US20130110352A1

Abstract

车辆用转向装置搭载于车辆，基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力，并进行施加目标转向反力的反力控制，所述车辆用转向装置具备设定单元（100），该设定单元（100）在车速为规定的基准车速以下的情况下，以使目标转向反力小于规定的基准转向反力的方式设定目标转向反力。

Description

车辆用转向装置

技术领域

本发明涉及车辆用转向装置的技术领域。

背景技术

作为这种车辆用转向装置，公知有如下所述电动助力转向（EPS：Electric Power Steering）：基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力（或者“目标转向扭矩”），并进行向转向盘施加该目标转向反力的反力控制（例如参照专利文献1）。通过进行这样的反力控制，能够改善驾驶人员的转向感。另外，作为与本发明相关联的在先技术文献，存在专利文献2及3。

专利文献1：美国专利第5198981号说明书

专利文献2：日本特开平06-056046号公报

专利文献3：日本特开2006-137215号公报

发明内容

但是，在上述的专利文献1所公开的技术中，由于即使例如车辆停止时也会根据转向角来设定目标转向反力，因而有可能在例如车辆停止时使驾驶人员感受到不必要的转向反力。因此，有时可能出现难以改善驾驶人员的转向感这样的技术问题。

本发明鉴于例如上述的问题而作出，以提供一种能够例如改善车辆停止时驾驶人员的转向感的车辆用转向装置为课题。

为了解决上述课题，本发明所涉及的第一车辆用转向装置搭载于车辆，基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力，并进行施加所述目标转向反力的反力控制，所述车辆用转向装置的特征在于，具备设定单元，该设定单元在所述车速为规定的基准车速以下的情况下，以使所述目标转向反力小于规定的基准转向反力的方式设定所述目标转向反力。

根据本发明所涉及的第一车辆用转向装置，基于转向角及车速来设定目标转向反力（即应向转向盘施加的转向反力的目标值），并通过反力控制向转向盘施加目标转向反力。

在本发明中，特别是在车速为基准车速以下时，设定单元以使目标转向反力小于基准转向反力的方式设定目标转向反力。因而，在例如车辆停止时等车速为基准车速以下时，能够抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力，能够改善驾驶人员的转向感。

在本发明所涉及的第一车辆用转向装置的一个方式中，在所述车速为所述基准车速以下时，所述设定单元基于经由所述转向盘向转向轴施加的转向扭矩来设定所述目标转向反力。

根据该方式，在车速为基准车速以下时，设定单元基于转向扭矩来设定目标转向反力，以使例如由目标转向反力引起的扭矩和转向扭矩平衡。此时，设定单元并不基于转向角来设定目标转向反力。例如，在转向扭矩为零时，设定单元将目标转向反力设定为零。因而，能够可靠地抑制或防止在例如车辆停止时等车速为基准车速以下时使驾驶人员感受到不必要的转向反力。

在本发明所涉及的第一车辆用转向装置的其它方式中，所述规定的基准车速为能够视为所述车辆停止的车速。

根据该方式，在车速为能够视为车辆停止的车速以下时，能够可靠地抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力。在此“能够视为车辆停止的车速”是指如下内容：除车辆完全停止时的车速（即时速为0km）之外，还包含在例如时速为2km以下等车辆几乎停止这样的状态的情况下的车速。

为了解决上述课题，本发明所涉及的第二车辆用转向装置搭载于车辆，基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力，并进行施加所述目标转向反力的反力控制，所述车辆用转向装置的特征在于，具备设定单元，所述设定单元在所述车速低的区域，与所述车速高的区域相比，将基于所述转向角及所述车速的所述目标转向反力设定得较小。

根据本发明所涉及的第二车辆用转向装置，基于转向角及车速来设定目标转向反力，并通过反力控制来向转向盘施加目标转向反力。

在本发明中，特别是设定单元在车速低的区域，与车速高的区域相比，将基于转向角及车速的目标转向反力设定得较小。例如，设定单元在车速为规定的基准车速以下的情况下，与车速高于所述基准车速的情况相比，将基于转向角及车速的目标转向反力设定得较小。因而，在例如车辆停止时等车速低的区域时，能够抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力，能够改善驾驶人员的转向感。

本发明的作用及其它优点从接下来说明的用于实施发明的方式中可以明确得到。

附图说明

图1是表示具备第一实施方式所涉及的车辆用转向装置的车辆的整体结构的框图。

图2是表示第一实施方式所涉及的车辆用转向装置中的目标转向反力的设定流程的流程图。

图3是规定车速大于基准车速的情况下的目标转向反力的映射。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

参照图1至图3对第一实施方式所涉及的车辆用转向装置进行说明。

首先，参照图1对具备本实施方式所涉及的车辆用转向装置的车辆的整体结构进行说明。

图1是表示具备本实施方式所涉及的车辆用转向装置的车辆的整体结构的框图。

在图1中，具备本实施方式所涉及的车辆用转向装置的车辆10具备方向盘11、转向轴12、电动机13、齿轮齿条副部14、转向横拉杆15、转向节臂16、前轮17f、转向角传感器21、扭矩传感器22、车速传感器23及控制器100。

方向盘11（以下适当简称为“方向盘11”）是本发明所涉及的“转向盘”的一个示例，为了使车辆10转动等而由驾驶人员进行操作。方向盘11经由本发明所涉及的“转向轴”的一个示例即转向轴12，与齿轮齿条副部14连接。在转向轴12上设置有转向角传感器21、扭矩传感器22及电动机13。

转向角传感器21检测与驾驶人员对方向盘11的操作相对应的转向角。转向角传感器21将与检测出的转向角相对应的检测信号向控制器100供给。

扭矩传感器22检测经由方向盘11向转向轴12施加的转向扭矩。扭矩传感器22将与检测出的转向扭矩对应的检测信号向控制器100供给。

车速传感器23检测车辆10的车速，将与检测出的车速对应的检测信号向控制器100供给。

电动机13由减速机、电动马达等构成，在控制器100的控制下，向转向轴12施加扭矩。以下将电动机13向转向轴12施加的扭矩适当称为“辅助扭矩”。

齿轮齿条副部14由齿条、小齿轮构成，从转向轴12传递旋转而进行动作。转向横拉杆15及转向节臂16与齿轮齿条副部14连结，前轮17f与转向节臂16连结。这种情况下，转向横拉杆15及转向节臂16利用齿轮齿条副部14而动作，从而使与转向节臂16连结的前轮17f转向。

控制器100是具备CPU（Central Processing Unit：中央处理器）、ROM（Read Only Memory：只读储存器）及RAM（Random AccessMemory：随机储存器）等的电子控制单元。控制器100具有作为本发明所涉及的“设定单元”的一个示例的功能，基于分别从转向角传感器21、扭矩传感器22及车速传感器23供给的检测信号，来设定目标转向反力。控制器100进行控制电动机13的反力控制，以使所设定的目标转向反力向方向盘11施加。即，在反力控制中，电动机13向转向轴12施加的辅助扭矩由控制器100控制，以向方向盘11施加目标转向反力。

接下来，参照图2及图3，对本实施方式所涉及的车辆用转向装置中的目标转向反力的设定进行说明。

图2是表示本实施方式所涉及的车辆用转向装置中的目标转向反力的设定流程的流程图。

在图2中，在本实施方式中的目标转向反力的设定中，首先利用控制器100来判定车速V是否大于规定的基准车速V0（步骤S10）。在此，作为基准车速V0，被设定为在例如时速为1km~2km等车辆几乎停止的状态的情况下的车速。

在判定为车速V大于基准车速V0的情况下（步骤S10：是），基于转向角来设定目标转向反力（步骤S20）。即，在这种情况下，控制器100基于从转向角传感器21供给的检测信号来设定目标转向反力。更具体而言，控制器100基于如图3的曲线图所示的目标转向反力映射，来设定应向方向盘11施加的目标转向反力S。目标转向反力映射是根据转向角MA及车速V来规定目标转向反力S的映射。在图3中，仅表示目标转向反力映射中的转向角MA和目标转向反力S之间的关系，而省略了车速V和目标转向反力S之间的关系。目标转向反力映射存储于控制器100的ROM或RAM中。

另一方面，在判定为车速V不大于基准车速V0（即车速V为基准车速V0以下）的情况下（步骤S10：否），基于转向扭矩来设定目标转向反力（步骤S30）。即，在这种情况下，控制器100基于从扭矩传感器22供给的检测信号来设定目标转向反力。此时，参照图3，控制器100并不基于上述的目标转向反力映射，即并不基于转向角来设定目标转向反力。更具体而言，控制器100基于转向扭矩来设定目标转向反力，以使由目标转向反力引起的扭矩和转向扭矩相互平衡。因而，例如在转向扭矩为零的情况下，目标转向反力被设定为零。换言之，在本实施方式中，控制器100以使目标转向反力小于与所假想的最大转向扭矩对应的转向反力的方式设定目标转向反力。“与所假想的最大转向扭矩对应的转向反力”是本发明所涉及的“基准转向反力”的一个示例。

在此，假设不实施任何对策，在车速V为基准车速V0以下时，也与车速V大于基准车速V0时相同地，基于转向角来设定目标转向反力，此时，由于只要转向角不为零则目标转向反力不为零（参照图3），因此例如在车辆10停止时驾驶人员向右或向左打方向盘11的状态下，驾驶人员有可能感受到不必要的转向反力。

然而在本实施方式中，特别是在车速V为基准车速V0以下时，控制器100基于转向扭矩来设定目标转向反力，以使由目标转向反力引起的扭矩和转向扭矩平衡。因而，在例如车辆停止时等车速V为基准车速V0以下时，能够抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力，能够改善驾驶人员的转向感。即，例如在车辆10停止时驾驶人员向右或向左打方向盘11的状态下，驾驶人员仅感受到与转向扭矩对应的转向反力，而几乎或完全感受不到不必要的转向反力。此外，例如在车辆10的停止时驾驶人员向右或向左打方向盘11之后，在由于手从方向盘11放下而转向扭矩变为零的情况下，目标转向扭矩也变为零，能够维持向右或向左打方向盘11的状态，因而能够提高驾驶人员对方向盘11的操作性。

如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的车辆用转向装置，在车速V大于基准速度V0时，基于转向角来设定目标转向反力，在车速V为基准车速V0以下时，基于转向扭矩来设定目标转向反力，因此能够改善驾驶人员的转向感。在此，特别是在例如车辆停止时等车速为基准车速V0以下时，能够抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力，并且，能够提高驾驶人员对方向盘11的操作性。

在本实施方式中，列举了在判定出车速V为基准车速V0以下时（步骤S10：否），基于转向扭矩由控制器100来设定目标转向反力（步骤S30）的示例，也可以在判定出车速V为基准车速V0以下时，基于转向角MA及车速V而由控制器100以使目标转向反力比判定为车速V大于基准车速V0的情况小的方式来设定目标转向反力。即，也可以在车速低于基准车速V0的区域，与车速高于基准车速V0的区域相比，将基于转向角MA及车速V的目标转向反力设定得较小。即使在这样设定目标转向反力的情况下，在例如车辆停止时等车速V为基准车速V0以下时，也能够抑制或防止使驾驶人员感受到不必要的转向反力，能够改善驾驶人员的转向感。

本发明并不限于上述的实施方式，在不违背自权利要求及说明书整体读取的发明内容或思想的范围内，能够进行适当变更，伴随这样的变更的车辆用转向装置也还是包含在本发明的技术范围内的。

标号说明

11…方向盘

12…转向轴

13…电动机

17f…前轮

21…转向角传感器

22…扭矩传感器

23…车速传感器

100…控制器

Claims

1.一种车辆用转向装置，搭载于车辆，基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力，并进行施加所述目标转向反力的反力控制，所述车辆用转向装置的特征在于，

具备设定单元，该设定单元在所述车速为规定的基准车速以下的情况下，以使所述目标转向反力小于规定的基准转向反力的方式设定所述目标转向反力。

2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其中，

在所述车速为所述基准车速以下时，所述设定单元基于经由所述转向盘向转向轴施加的转向扭矩来设定所述目标转向反力。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用转向装置，其中，

所述基准车速为能够视为所述车辆停止的车速。

4.一种车辆用转向装置，搭载于车辆，基于转向角及车速来设定应向转向盘施加的目标转向反力，并进行施加所述目标转向反力的反力控制，所述车辆用转向装置的特征在于，

具备设定单元，所述设定单元在所述车速低的区域，与所述车速高的区域相比，将基于所述转向角及所述车速的所述目标转向反力设定得较小。