CN103906671B - 转向控制装置 - Google Patents

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    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
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Abstract

控制运算部(11)以基于前馈轴力(TFF)与反馈轴力(TFB)之差即轴力差分的分配比例对反馈轴力(TFB)和前馈轴力(TFF)进行分配,来设定作为转向齿条轴力的最终轴力。然后,控制运算部(11)根据所设定的最终轴力来驱动反作用力马达(9A)。

Description

转向控制装置
技术领域
本发明涉及方向盘与转向轮机械分离的线控转向(Steer-by-Wire)方式的转向控制装置。
背景技术
以往,作为转向控制装置,例如有专利文献1所记载的现有技术。
在该现有技术中,将基于横摆率的转向反作用力的控制量与基于转向角的转向反作用力的控制量相加来计算反作用力马达的控制量。由此,在该现有技术中,将作用于轮胎的横向力(以下还称为轮胎横向力)反映为转向反作用力。
专利文献1:日本特开2000-108914号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述现有技术中,将基于横摆率的转向反作用力的控制量与基于转向角的转向反作用力的控制量相加来计算反作用力马达的控制量。因此,在上述现有技术中,例如在基于转向角的转向反作用力的控制量的精度下降的情况等下,有可能转向反作用力变得不合适。
本发明着眼于如上所述的点,其课题在于能够施加更适当的转向反作用力。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,在本发明的一个方式中,以基于前馈轴力与反馈轴力之差即轴力差分的分配比例分配反馈轴力和前馈轴力,设定作为转向齿条轴力的最终轴力。而且,在本发明的一个方式中,根据所设定的最终轴力来驱动反作用力马达。
发明的效果
在本发明的一个方式中,由于以基于轴力差分的分配比例进行了分配,因此能够更适当地分配反馈轴力和前馈轴力。
因而,根据本发明的一个方式,能够施加更适当的转向反作用力。
附图说明
图1是表示车辆A的结构的概念图。
图2是表示控制运算部11的结构的框图。
图3是表示目标转向反作用力运算部11B的详细结构的框图。
图4是用于说明前馈轴力TFF的计算式的系数的图。
图5是表示横向G轴力、电流轴力、横摆率轴力以及实际的转向齿条轴力的曲线图。
图6是表示反馈轴力TFB以及实际的转向齿条轴力的曲线图。
图7是表示分配比例对应关系M1的曲线图。
图8是表示轴力-转向反作用力变换对应关系的曲线图。
图9是表示第二实施方式的分配比例对应关系M1的曲线图。
图10是表示第三实施方式的高速行驶用分配比例对应关系M1以及低速行驶用分配比例对应关系M2的曲线图。
图11是表示第四实施方式的低速转向用分配比例对应关系M1以及高速转向用分配比例对应关系M2的曲线图。
图12是表示第五实施方式的正值用分配比例对应关系M1以及负值用分配比例对应关系M2的曲线图。
图13是表示控制运算部11的结构的框图。
图14是表示目标转向反作用力运算部11B的详细结构的框图。
图15是表示分配比例对应关系M3的曲线图。
图16是表示分配比例对应关系M4的曲线图。
具体实施方式
接着,参照附图说明本发明所涉及的实施方式。
(第一实施方式)
(结构)
本实施方式的车辆A是具备方向盘(steeringwheel)1与前轮(转向轮2)机械分离的、所谓的线控转向方式(SBW方式)的转向控制装置的车辆。
图1是表示本实施方式的车辆A的结构的概念图。
如图1所示,车辆A具备转向角传感器3、转轮角传感器4、车速传感器5、横向G(加速度)传感器6以及横摆率传感器7。
转向角传感器3检测方向盘1的转向角δ。而且,转向角传感器3将表示检测结果的信号(以下还称为检测信号)输出到后述的控制运算部11。
转轮角传感器4检测转向轮2的转轮角θ。作为转向轮2的转轮角θ的检测方法,能够采用根据转向齿条的齿条移动量进行计算的方法。而且,转轮角传感器4将检测信号输出到控制运算部11。
车速传感器5检测车辆A的车速V。而且,车速传感器5将检测信号输出到控制运算部11。
横向G传感器6检测车辆A的横方向加速度Gy。而且,横向G传感器6将检测信号输出到控制运算部11。
横摆率传感器7检测车辆A的横摆率γ。而且,横摆率传感器7将检测信号输出到控制运算部11。
此外,横向G传感器6和横摆率传感器7配置在簧上(车体)。
另外,车辆A具备转轮控制部8以及反作用力控制部9。
转轮控制部8具备转轮马达8A、转轮电流检测部8B以及转轮马达驱动部8C。
转轮马达8A经由减速器与小齿轮轴10相连结。而且,转轮马达8A通过转轮马达驱动部8C进行驱动,通过小齿轮轴10使转向齿条左右移动。由此,转轮马达8A使转向轮2转动。作为转轮马达8A的驱动方法,能够采用对驱动转轮马达8A的电流(以下还称为转轮电流)进行控制的方法。
转轮电流检测部8B检测转轮电流。而且,转轮电流检测部8B将检测信号输出到转轮马达驱动部8C和控制运算部11。
转轮马达驱动部8C根据控制运算部11所计算出的目标转轮电流,来控制转轮马达8A的转轮电流以使转轮电流检测部8B检测出的转轮电流与该目标转轮电流一致。由此,转轮马达驱动部8C驱动转轮马达8A。目标转轮电流是驱动转轮马达8A的电流的目标值。
反作用力控制部9具备反作用力马达9A、反作用力电流检测部9B以及反作用力马达驱动部9C。
反作用力马达9A经由减速器与转向轴相连结。而且,反作用力马达9A通过反作用力马达驱动部9C进行驱动,经由转向轴对方向盘1施加转动扭矩。由此,反作用力马达9A产生转向反作用力。作为反作用力马达9A的驱动方法,能够采用对驱动反作用力马达9A的电流(以下还称为反作用力电流)进行控制的方法。
反作用力电流检测部9B检测反作用力电流。而且,反作用力电流检测部9B将检测信号输出到反作用力马达驱动部9C和控制运算部11。
反作用力马达驱动部9C根据控制运算部11所计算出的目标反作用力电流,来控制反作用力马达9A的反作用力电流以使反作用力电流检测部9B检测出的反作用力电流与该目标反作用力电流一致。由此,反作用力马达驱动部9C驱动反作用力马达9A。目标反作用力电流是驱动反作用力马达9A的电流的目标值。
另外,车辆A具备控制运算部11。
图2是表示控制运算部11的结构的框图。
如图2所示,控制运算部11具备目标转轮角运算部11A、目标转向反作用力运算部11B以及目标转轮电流运算部11C。
目标转轮角运算部11A根据转向角传感器3所检测出的转向角δ和车速传感器5所检测出的车速V,来计算作为转轮角θ的目标值的目标转轮角θ*。而且,目标转轮角运算部11A将计算结果输出到目标转向反作用力运算部11B。
目标转向反作用力运算部11B根据目标转轮角运算部11A所计算出的目标转轮角θ*、车速传感器5所检测出的车速V以及转轮电流检测部8B所检测出的转轮电流,来计算目标反作用力电流。而且,目标转向反作用力运算部11B将计算结果输出到反作用力控制部9(反作用力马达驱动部9C)。
图3是表示目标转向反作用力运算部11B的详细结构的框图。
在此,说明目标转向反作用力运算部11B的详细结构。
如图3所示,目标转向反作用力运算部11B具备前馈轴力计算部11Ba、反馈轴力计算部11Bb、最终轴力计算部11Bc、轴力-转向反作用力变换部11Bd以及目标反作用力电流运算部11Be。
前馈轴力计算部11Ba根据转向角传感器3所检测出的转向角δ和车速传感器5所检测出的车速V,依照下述(1)式计算转向齿条轴力(以下还称为前馈轴力)TFF。转向齿条轴力是施加于转向齿条的齿条轴力。而且,前馈轴力计算部11Ba将计算结果输出到最终轴力计算部11Bc。
TFF=(Ks+Css)/(JrS2+(Cr+Cs)s+Ks)·k·V/(1+A
V2)·θ+Ks(Jrs2+Crs)/(JrS2+(Cr+Cs)s+Ks)·θ
………(1)
在此,如图4所示,Ks是小齿轮刚性,Cs是小齿轮粘性,Jr是齿条惯性,Cr是齿条粘性,k、A是预先设定的常数。由此,前馈轴力计算部11Ba计算未反映作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响的转向齿条轴力来作为前馈轴力TFF
在此,上述(1)式是在预先设定的路面状态、车辆状态下以具备将方向盘1与转向轮2机械连接的转向机构的车辆的运动方程式为基础而导出的数式。上述(1)式的右边第一项表示构成前馈轴力TFF的成分中的基于转向角δ和车速V的成分,右边的第二项是表示基于转向角速度dδ的成分的项。此外,在上述(1)式中,表示基于转向角加速度的成分的项包含很多的噪声成分,对前馈轴力TFF的计算结果引起振动,因此去除了。
反馈轴力计算部11Bb根据横向G传感器6所检测出的横方向加速度Gy(车辆A的状态量),依照下述(2)式计算转向齿条轴力(以下还称为横向G轴力)。在下述(2)式中,首先将前轮载荷与横方向加速度Gy相乘,计算乘法结果作为施加于转向轮2的轴力(轴方向的力)。接着,在下述(2)式中,将计算出的施加于转向轮2的轴力和与连杆的角度、悬架相应的常数(以下还称为连杆比)相乘,计算乘法结果作为横向G轴力。
横向G轴力=施加于转向轮2的轴力×连杆比………(2)
施加于转向轮2的轴力=前轮载荷×横方向加速度Gy
在此,通过转动转向轮2,而轮胎横向力Fd作用于转向轮2,车辆A发生转弯,由此产生横方向加速度Gy。因此,反馈轴力计算部11Bb通过基于横方向加速度Gy,能够计算反映了作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响的转向齿条轴力(横向G轴力)。在此,由于横向G传感器6配置在簧上(车体),因此横方向加速度Gy的检测延迟。因此,如图5所示,与实际的转向齿条轴力相比,横向G轴力的相位滞后。
此外,在本实施方式中,示出了在计算横向G轴力时使用由横向G传感器6检测出的横方向加速度Gy的例子,但是也可以采用其它结构。例如,也可以设为将车速传感器5所检测出的车速V与横摆率传感器7所检测出的横摆率γ相乘来使用乘法结果γ×V来代替横方向加速度Gy的结构。
返回图3,反馈轴力计算部11Bb根据转轮电流检测部8B所检测出的转轮电流(车辆A的状态量),依照下述(3)式计算转向齿条轴力(以下还称为电流轴力)。在下述(3)式中,首先,将转轮电流、用于基于转轮电流计算转轮马达8A的输出扭矩的扭矩常数[Nm/A]以及用于传递转轮马达8A的马达扭矩的马达齿轮比相乘。接着,在下述(3)式中,将乘法结果除以转轮马达8A的小齿轮的小齿轮半径[m],将传递转轮马达8A的输出扭矩时的效率与除法结果相乘,计算乘法结果作为电流轴力。
电流轴力=转轮电流×马达齿轮比×扭矩常数[Nm/A]/小齿轮半径[m]×效率………(3)
在此,转动方向盘1,目标转轮角θ*发生变动,从而目标转轮角θ*与实际的转轮角θ产生差,由此转轮电流发生变动。另外,转动转向轮2,而轮胎横向力Fd作用于转向轮2,从而目标转轮角θ*与实际的转轮角θ产生差,由此转轮电流也发生变动。并且,由于路面凹凸等而路面干扰作用于转向轮2,轮胎横向力Fd作用于转向轮2,从而目标转轮角θ*与实际的转轮角θ产生差,由此转轮电流也发生变动。因此,反馈轴力计算部11Bb通过基于转轮电流,能够计算反映了作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响的转向齿条轴力(电流轴力)。在此,在目标转轮角θ*与实际的转轮角θ产生差的时刻产生电流轴力。因此,如图5所示,与实际的转向齿条轴力、横向G轴力相比,电流轴力的相位超前。
返回图3,反馈轴力计算部11Bb根据车速传感器5所检测出的车速V以及横摆率传感器7所检测出的横摆率γ(车辆A的状态量),依照下述(4)式计算转向齿条轴力(以下还称为横摆率轴力)。在下述(4)式中,首先,将前轮载荷、车速V以及横摆率γ相乘,计算乘法结果作为施加于转向轮2的轴力。接着,在下述(4)式中,将计算出的施加于转向轮2的轴力与连杆比相乘,计算乘法结果作为横摆率轴力。
横摆率轴力=施加于转向轮2的轴力×连杆比………(4)
施加于转向轮2的轴力=前轮载荷×车速V×横摆率γ
在此,转动转向轮2,而轮胎横向力Fd作用于转向轮2,车辆A转弯,由此产生横摆率γ。因此,反馈轴力计算部11Bb通过基于横摆率γ,能够计算反映了作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响的转向齿条轴力(横摆率轴力)。在此,横摆率传感器7配置在簧上(车体),因此横摆率γ的检测延迟。因此,如图5所示,与实际的转向齿条轴力相比,横摆率轴力的相位滞后。
另外,反馈轴力计算部11Bb根据计算出的横向G轴力、电流轴力以及横摆率轴力,依照下述(5)式计算转向齿条轴力(以下还称为“反馈轴力”)TFB。在下述(5)式中,将分配比例K1乘以横向G轴力,将分配比例K2乘以电流轴力,将分配比例K3乘以横摆率轴力,计算这些乘法结果之和作为反馈轴力TFB。即,根据将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值、将分配比例K2乘以电流轴力得到的值以及将分配比例K3乘以横摆率轴力得到的值,来计算反馈轴力TFB。而且,反馈轴力计算部11Bb将计算结果输出到最终轴力计算部11Bc。
TFB=横向G轴力×K1+电流轴力×K2+横摆率轴力×K3………(5)
在此,分配比例K1、K2、K3是横向G轴力、电流轴力、横摆率轴力的分配比例。分配比例K1、K2、K3的大小关系设为K1>K2>K3。即,依照横向G轴力、电流轴力、横摆率轴力的顺序将分配比例设为从大到小的值。例如分配比例K1、K2、K3分别设定为K1=0.6、K2=0.3、K3=0.1。由此,反馈轴力计算部11Bb计算反映了作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响的转向齿条轴力作为反馈轴力TFB
这样,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb根据转轮马达8A的转轮电流以及车辆A的横方向加速度Gy来计算电流轴力和横向G轴力,根据计算出的电流轴力和横向G轴力来计算反馈轴力TFB。因此,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb根据转轮马达8A的转轮电流以及车辆A的横方向加速度Gy等、一般的车辆所具备的传感器(转轮电流检测部8B、横向G传感器6)的检测结果,能够计算反馈轴力TFB。因此,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB,驱动反作用力马达9A,由此不需要具备检测转向齿条轴力的轴力传感器等专用的传感器,从而能够抑制制造成本的增大。
另外,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb根据将分配比例K2乘以电流轴力得到的值和将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值来计算反馈轴力TFB。在此,如图5所示,与实际的转向齿条轴力相比,横向G轴力的相位滞后。另外,与实际的转向齿条轴力相比,电流轴力的相位超前。因此,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb通过将电流轴力与横向G轴力相加,由此能够如图6所示那样补偿横向G轴力的相位滞后,从而能够计算更适当的反馈轴力TFB。因此,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB,来驱动反作用力马达9A,由此能够施加更适当的转向反作用力。
并且,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb根据将分配比例K2乘以电流轴力得到的值和将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值来计算反馈轴力TFB。在此,车辆A在由于路面凹凸等而路面干扰作用于转向轮2、轮胎横向力Fd作用于转向轮2的情况下,目标转轮角θ*与实际的转轮角θ产生差。因此,本实施方式的控制运算部11通过将电流轴力与横向G轴力相加,由此将由于路面凹凸等而作用于转向轮2的路面干扰的影响反映于反馈轴力TFB,从而能够计算更适当的反馈轴力TFB。因此,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB,来驱动反作用力马达9A,由此能够施加更适当的转向反作用力。
另外,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb使横向G轴力的分配比例K1大于电流轴力的分配比例K2。因此,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb能够降低电流轴力的分配比例,例如即使电流轴力的估计精度由于转轮马达8A的惯性、摩擦的影响而与实际的转向齿条轴力相比下降,也能够抑制反馈轴力TFB的估计精度的下降。因此,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB,来驱动反作用力马达9A,由此能够施加更适当的转向反作用力。
并且,本实施方式的反馈轴力计算部11Bb根据将分配比例K2乘以电流轴力得到的值、将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值以及将分配比例K3乘以横摆率轴力得到的值,来计算反馈轴力TFB。在此,例如在车辆A为转弯状态的情况下,由于转轮电流和横方向加速度Gy增大,因此横向G传感器6的检测结果和转轮电流检测部8B的检测结果都为最大值(饱和值)。相对于此,横摆率γ也增大,但是横摆率γ的增大量比较小,因此横摆率传感器7的检测结果未达到最大值(饱和值)。因此,与车辆A的转弯状态的程度相应地横摆率传感器7的检测结果发生变动。因此,能够与车辆A的转弯状态的程度相应地改变反馈轴力TFB。其结果,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB来驱动反作用力马达9A,由此能够施加更适当的转向反作用力。
返回图3,最终轴力计算部11Bc从前馈轴力计算部11Ba和反馈轴力计算部11Bb读入前馈轴力TFF和反馈轴力TFB。接着,最终轴力计算部11Bc根据所读入的前馈轴力TFF和反馈轴力TFB,依照下述(6)来计算转向齿条轴力(以下为最终轴力)。而且,最终轴力计算部11Bc将计算结果输出到轴力-转向反作用力变换部11Bd。
最终轴力=前馈轴力TFF×GF+反馈轴力TFB×(1-GF)………(6)
在此,GF是表示前馈轴力TFF的分配比例GF和反馈轴力TFB的分配比例(1-GF)的数值(以下称为分配比例)。由此,最终轴力计算部11Bc根据分配比例GF,将前馈轴力TFF和反馈轴力TFB以GF:(1-GF)的比例进行合计来计算最终轴力。
这样,本实施方式的最终轴力计算部11Bc根据反馈轴力TFB和前馈轴力TFF计算最终轴力。在此,反馈轴力TFB由于反映作用于转向轮2的轮胎横向力Fd的影响,因此与路面状态的变化、车辆状态的变化相应地发生变化。与此相对地,前馈轴力TFF由于不反映轮胎横向力Fd的影响,因此与路面状态的变化等无关地平滑地变化。因此,最终轴力计算部11Bc除了反馈轴力TFB以外,还根据前馈轴力TFF来计算最终轴力,由此能够计算更适当的最终轴力。因此,本实施方式的控制运算部11根据反馈轴力TFB,来驱动反作用力马达9A,由此能够施加更适当的转向反作用力。
在此,作为分配比例GF的设定方法,能够采用从分配比例对应关系M1读出与轴力差分对应的分配比例GF的方法。轴力差分是指前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差。具体地说,是从前馈轴力TFF减去反馈轴力TFB的减法结果。另外,分配比例对应关系M1是指登记有与轴力差分相对应的分配比例GF的曲线。
在此,依照以预先设定的路面状态、车辆状态为基础导出的上述(1)式计算前馈轴力TFF。因此,当路面状态、车辆状态发生变化时,前馈轴力TFF的估计精度下降。与此相对地,反馈轴力TFB的估计精度与路面状态、车辆状态无关地大致固定。因此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc将前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分设为用于设定分配比例GF、即前馈轴力TFF的分配比例和反馈轴力TFB的分配比例的指标。由此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc能够设定更适当的分配比例GF
图7是表示分配比例对应关系M1的曲线图。
如图7所示,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1(>0)的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设定为预先设定的第一分配比例(例如“1.0”)。第一设定值Z1是前馈轴力TFF的估计精度开始下降的轴力差分(阈值)。另外,在分配比例对应关系M1上,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2(>Z1)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设定为小于第一分配比例的第二分配比例(例如“0.0”)。第二设定值Z2是指前馈轴力TFF的估计精度与反馈轴力TFB的估计精度相比下降的轴力差分(阈值)。并且,在分配比例对应关系M1上,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,与轴力差分的绝对值相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2的情况下,将分配比例GF设为“0.0”。由此,最终轴力计算部11Bc在轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1的情况下,将前馈轴力TFF设为最终轴力。另外,最终轴力计算部11Bc在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2以上的情况下,将反馈轴力TFB设为最终轴力。另外,在分配比例对应关系M1上,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的情况下,将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计得到的值设为最终轴力。
返回图3,轴力-转向反作用力变换部11Bd根据最终轴力计算部11Bc所计算出的最终轴力来计算目标转向反作用力。目标转向反作用力是转向反作用力的目标值。作为目标转向反作用力的计算方法,能够采用从轴力-转向反作用力变换对应关系中读出与车速V和最终轴力对应的目标转向反作用力的方法。轴力-转向反作变换对应关系是指按每个车速V进行设定并登记有与最终轴力对应的目标转向反作用力的对应关系。
图8是表示轴力-转向反作用力变换对应关系的曲线图。
如图8所示,轴力-转向反作用力变换对应关系按每个车速V进行设定。另外,在轴力-转向反作用力变换对应关系上,最终轴力越大,将目标转向反作用力设为越大的值。
返回图3,目标反作用力电流运算部11Be根据轴力-转向反作用力变换部11Bd所计算出的目标转向反作用力,依照下述(7)式计算目标反作用力电流。而且,目标反作用力电流运算部11Be将计算结果输出到反作用力马达驱动部9C。
目标反作用力电流=目标转向反作用力×增益………(7)
返回图2,目标转轮电流运算部11C根据从目标转轮角运算部11A所计算出的目标转轮角θ*减去转轮角传感器4所检测出的转轮角θ的减法结果来计算目标转轮电流。而且,目标转轮电流运算部11C将计算结果输出到转轮马达驱动部8C。
(动作及其它)
接着,说明车辆A的转向控制装置的动作。
假设在车辆A行驶的过程中驾驶员转动了方向盘1。于是,控制运算部11根据转向角δ和车速V来计算目标转轮角θ*(图2的目标转轮角运算部11A)。接着,控制运算部11根据从计算出的目标转轮角θ*减去实际的转轮角θ的减法结果来计算目标转轮电流(图2的目标转轮电流运算部11C)。由此,转轮控制部8与驾驶员的转向操作相应地转动转向轮2。
同时,控制运算部11根据转向角δ和车速V来计算前馈轴力TFF(图3的前馈轴力计算部11Ba)。接着,控制运算部11根据横方向加速度Gy来计算横向G轴力(图3的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据转轮电流来计算电流轴力(图3的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据横摆率γ和车速V来计算横摆率轴力(图3的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据将分配比例K2乘以所计算出的电流轴力得到的值、将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值以及将分配比例K3乘以横摆率轴力得到的值,来计算反馈轴力TFB(图3的反馈轴力计算部11Bb)。横向G轴力、电流轴力、横摆率轴力的分配比例K1、K2、K3为0.6:0.3:0.1(图3的反馈轴力计算部11Bb)。在此,假设前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1。这样,控制运算部11根据图7的分配比例对应关系M1,将分配比例GF设为“1.0”、将(1-GF)设为“0.0”(图3的最终轴力计算部11Bc)。接着,控制运算部11以GF:(1-GF)=1.0:0.0对计算出的前馈轴力TFF和反馈轴力TFB进行分配,来计算最终轴力(图3的最终轴力计算部11Bc)。由此,控制运算部11仅将前馈轴力TFF设为最终轴力。而且,从最终轴力排除反馈轴力TFB、即混入有车速传感器5、横向G传感器6、横摆率传感器7的传感器噪声、因路面的凹凸等引起的路面干扰的影响的转向齿条轴力的估计值。因此,最终轴力不反映传感器噪声、路面干扰的影响而平滑地变化。接着,控制运算部11根据所计算出的最终轴力来计算目标转向反作用力(图3的轴力-转向反作用力变换部11Bd)。接着,控制运算部11根据计算出的目标转向反作用力来计算目标反作用力电流(图3的目标反作用力电流运算部11Be)。接着,控制运算部11根据计算出的目标反作用力电流来驱动反作用力马达9A(图2的反作用力马达驱动部9C)。由此,反作用力控制部9对方向盘1施加转向反作用力。
这样,在本实施方式的转向控制装置中,在轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1的情况下、即在前馈轴力TFF的估计精度比较高的情况下,将前馈轴力TFF设为最终轴力。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够不因传感器噪声、路面干扰产生变动而平滑地稳定地改变最终轴力。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够不因传感器噪声、路面干扰产生反冲(Kickback)地施加给予平滑且稳定的转向感的转向反作用力。其结果,在本实施方式的转向控制装置中,能够施加更适当的转向反作用力。
另外,设为在控制运算部11重复上述流程的过程中,路面状态、车辆状态发生变化,前馈轴力TFF的估计精度下降。另外,设为随着前馈轴力TFF的估计精度的下降,轴力差分增大,轴力差分变为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2。于是,控制运算部11根据图7的分配比例对应关系M1,将分配比例GF、(1-GF)设为“0.0”以上、“1.0”以下的数值(图3的最终轴力计算部11Bc)。接着,控制运算部11以GF:(1-GF)对计算出的前馈轴力TFF和反馈轴力TFB进行分配,计算最终轴力(图3的最终轴力计算部11Bc)。由此,控制运算部11将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(GF-1)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为增大最终轴力。而且,控制运算部11使最终轴力中的前馈轴力TFF的分配比例GF、即估计精度下降的转向齿条轴力的估计值的分配比例GF下降。因此,最终轴力抑制估计精度的下降且平滑地反映出路面干扰的影响。
这样,在本实施方式的转向控制装置中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下、即前馈轴力TFF的估计精度下降的情况下,将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值和将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为最终轴力。由此,在本实施方式的转向控制装置中,将最终轴力从前馈轴力TFF切换为将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值和将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够将最终轴力设为抑制估计精度的下降且平滑地稳定地变化的值。因此,在本实施方式的转向控制装置中,通过根据最终轴力施加转向反作用力,能够抑制因传感器噪声、路面干扰引起的反冲,从而施加给予平滑且稳定的转向感的转向反作用力。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够施加更适当的转向反作用力。
另外,设为在控制运算部11重复上述流程的过程中,路面状态、车辆状态继续变化,前馈轴力TFF的估计精度进一步下降。另外,设为随着前馈轴力TFF的估计精度的下降,轴力差分增大,轴力差分变为第二设定值Z2以上。这样,控制运算部11根据图7的分配比例对应关系M1,将分配比例GF设为“0.0”、将(1-GF)设为“1.0”(图3的最终轴力计算部11Bc)。接着,控制运算部11以GF:(1-GF)=0.0:1.0对前馈轴力TFF和反馈轴力TFB进行分配,来计算最终轴力(图3的最终轴力计算部11Bc)。由此,控制运算部11仅将反馈轴力TFB设为最终轴力。而且,控制运算部11从最终轴力排除前馈轴力TFF、即估计精度下降的转向齿条轴力的估计值。因此,最终轴力为抑制估计精度的下降且反映了路面干扰的影响的值。
这样,在本实施方式的转向控制装置中,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2以上的情况下、即在反馈轴力TFB的估计精度高于前馈轴力TFF的估计精度的情况下,将反馈轴力TFB设为最终轴力。由此,在本实施方式的转向控制装置中,将最终轴力从将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值和将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值切换为反馈轴力TFB。因此,在本实施方式的转向控制装置中,与将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值和将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值相比,能够提高最终轴力的估计精度。因此,在本实施方式的转向控制装置中,根据最终轴力来施加转向反作用力,由此能够施加更适当的转向反作用力。
在本实施方式中,图1的方向盘1构成方向盘。以下同样地,图1的转向角传感器3构成转向角检测部。另外,图1的转轮马达8A构成转轮马达。并且,图1、图2的转轮马达驱动部8C、控制运算部11、图2的目标转轮角运算部11A、目标转轮电流运算部11C构成转轮马达驱动部。另外,车速V、横方向加速度Gy、横摆率γ以及转轮电流构成车辆行驶的状态。并且,车速传感器5、横向G传感器6、横摆率传感器7以及转轮电流检测部8B构成状态量检测部。另外,图1的反作用力马达9A构成反作用力马达。并且,图3的前馈轴力计算部11Ba构成前馈轴力运算部。另外,反馈轴力计算部11Bb构成反馈轴力运算部。并且,图3的最终轴力计算部11Bc构成最终轴力设定部。另外,图1、图2的反作用力马达驱动部9C、图2的目标转向反作用力运算部11B、图3的转向反作用力变换部11Bd、目标反作用力电流运算部11Be构成反作用力马达驱动部。
(本实施方式的效果)
本实施方式起到如下的效果。
(1)控制运算部11以基于前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分的分配比例对反馈轴力TFB和前馈轴力TFF进行分配,来设定作为转向齿条轴力的最终轴力。
而且,控制运算部11根据所设定的最终轴力来驱动反作用力马达9A。
根据这样的结构,由于以基于轴力差分的分配比例进行了分配,因此能够更适当地对反馈轴力TFB和前馈轴力TFF进行分配。
因而,能够施加更适当的转向反作用力。
(2)控制运算部11在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下,与轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1的情况相比,减小前馈轴力TFF的分配比例GF。然后,控制运算部11根据所设定的最终轴力驱动反作用力马达9A。
根据这样的结构,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下,减小前馈轴力TFF的分配比例GF(GF=“0.0”)。因此,例如在前馈轴力TFF的估计精度下降、轴力差分增大的情况下,能够将反馈轴力TFB的分配比例(1-GF)增大((1-GF)=1.0)。因此,能够施加更适当的转向反作用力。
(3)最终轴力计算部11Bc在轴力差分为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的情况下,使与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF下降。
根据这样的结构,例如在轴力差分继续增大并轴力差分达到了第一设定值Z1的情况下、即最终轴力从前馈轴力TFF变为反馈轴力TFB时,能够逐渐降低前馈轴力TFF的分配比例。因此,能够使转向反作用力的变化平缓。
(第二实施方式)
接着,参照附图说明本发明的第二实施方式。
此外,关于与上述第一实施方式相同的结构等使用相同的附图标记。
在本实施方式中,在轴力差分的绝对值小于预先设定的第三设定值Z3的情况下,与轴力差分的绝对值为第三设定值Z3以上的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。具体地说,第二实施方式中分配比例对应关系M1的形状与上述第一实施方式不同。
图9是表示第二实施方式的分配比例对应关系M1的曲线图。
如图9所示,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第2a设定值Z2a(>Z1)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第三设定值Z3的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。在此,第三设定值Z3为第一设定值Z1以上且第2a设定值Z2a以下的值。具体地说,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第三设定值Z3的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第三设定值Z3的情况下,将分配比例GF设为数值GF1(>0)。另外,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第三设定值Z3以上且小于第2a设定值Z2a的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第三设定值Z3以上且小于第2a设定值Z2a的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的函数的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第三设定值Z3的情况下,将分配比例GF设为数值GF1,在轴力差分的绝对值为第2a设定值Z2a的情况下,将分配比例GF设为“0.0”。在此,分配比例对应关系M1在轴力差分为第一设定值Z1以上且小于第三设定值Z3的情况下,与轴力差分为第三设定值Z3以上且小于第2a设定值Z2a的情况相比,使一次函数的斜率平缓。由此,最终轴力计算部11Bc在轴力差分小于第三设定值Z3的情况下,与为第三设定值Z3以上的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
此外,其它结构与上述第一实施方式的结构相同。
在本实施方式中,图9的第一设定值Z1构成第一设定值。下面同样地,图9的第三设定值Z3构成第三设定值。
(本实施方式的效果)
本实施方式除了上述各实施方式的效果以外还起到如下的效果。
(1)最终轴力计算部11Bc在轴力差分小于第三设定值Z3的情况下,与轴力差分为第三设定值Z3以上的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
根据这样的结构,例如在轴力差分继续增大并轴力差分达到了第一设定值Z1的情况下、即最终轴力从前馈轴力TFF变为反馈轴力TFB时,能够使前馈轴力TFF的分配比例的下降速度平缓。因此,能够使转向反作用力的变化平缓。另外,在轴力差分达到了第三设定值Z3的情况下、即前馈轴力TFF的分配比例充分下降的情况下,能够增大前馈轴力TFF的分配比例的下降速度。因此,能够缩短最终轴力的变化所需要的时间。
(第三实施方式)
接着,参照附图说明本发明的第三实施方式。
此外,关于与上述各实施方式相同的结构等使用相同的附图标记。
本实施方式在车速V小于预先设定的车速阈值的情况下,与车速V为车速阈值以上的情况相比,使用于判断前馈轴力TFF的分配比例的下降开始的阈值变大。另外,本实施方式减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
具体地说,第三实施方式与上述第一实施方式的不同点在于,最终轴力计算部11Bc基于车速V对分配比例对应关系M1、M2进行切换。
如图3所示,最终轴力计算部11Bc判断车速传感器5所检测出的车速V是否为车速阈值以上。车速阈值是指能够判断为反馈轴力TFB的估计精度不影响转向感的车速V的上限值(阈值)。然后,最终轴力计算部11Bc在判断为车速V为车速阈值以上的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的一个分配比例对应关系(以下还称为高速行驶用分配比例对应关系)M1。另一方面,最终轴力计算部11Bc在判断为车速V小于车速阈值的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的另一个分配比例对应关系(以下还称为低速行驶用分配比例对应关系)M2。
图10是表示第三实施方式的高速行驶用分配比例对应关系M1和低速行驶用分配比例对应关系M2的曲线图。在本实施方式中,高速行驶用分配比例对应关系M1和低速行驶用分配比例对应关系M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状。
如图10所示,高速行驶用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,高速行驶用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2以上的范围内,与轴力差分的大小无关地,将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,高速行驶用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,高速行驶用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2的情况下将分配比例GF设为“0.0”。
另外,低速行驶用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为0以上且小于第1b设定值Z1b(>Z1)的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。由此,与高速行驶用分配比例对应关系M1相比,最终轴力计算部11Bc使低速行驶用分配比例对应关系M2的用于判断前馈轴力TFF的分配比例的下降开始的阈值变大。另外,低速行驶用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第2b设定值Z2b(>Z1b)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,低速行驶用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第1b设定值Z1b以上且小于第2b设定值Z2b的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,低速行驶用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第1b设定值Z1b以上且小于第2b设定值Z2b的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第1b设定值Z1b的情况下,将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第2b设定值Z2b的情况下,将分配比例GF设为“0.0”。在此,与高速行驶用分配比例对应关系M1相比,低速行驶用分配比例对应关系M2使表示轴力差分的绝对值与分配比例的关系的一次函数的斜率平缓。由此,与车速V为车速阈值以上的情况相比,最终轴力计算部11Bc在车速V小于车速阈值的情况下,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
此外,其它结构与上述第一实施方式的结构相同。
在本实施方式中,图10的第一设定值Z1、第1b设定值Z1b构成第一设定值。以下同样地,图10的第二设定值Z2、第2b设定值Z2b构成第二设定值。另外,图1、图2的车速传感器5构成车速检测部。
(本实施方式的效果)
本实施方式除了上述第一实施方式的效果以外,还起到如下的效果。
(1)与车速V为车速阈值以上的情况相比,最终轴力计算部11Bc在车速V小于车速阈值的情况下,使用于判断前馈轴力TFF的分配比例的下降开始的阈值变大(Z1→Z1b)。另外,本实施方式减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
根据这样的结构,在车速V小的情况下、即反馈轴力TFB的估计精度的下降不影响转向感的情况下,能够延迟前馈轴力TFF的分配比例的下降的开始定时。另外,在最终轴力从前馈轴力TFF变为反馈轴力TFB时,能够使前馈轴力TFF的分配比例的下降速度平缓。因此,能够使转向反作用力的变化平缓。
(变形例)
(1)此外,在本实施方式中,示出了将分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状的例子,但是也能够采用其它结构。例如,也可以将本实施方式的分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第二实施方式的分配比例对应关系M1的形状相同的形状。即,分配比例对应关系M1也可以设为在设定于第一设定值Z1与第二设定值Z2之间的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。另外,分配比例对应关系M2也可以设为在设定于第1b设定值Z1b与第2b设定值Z2b之间的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
(第四实施方式)
接着,参照附图说明本发明的第四实施方式。
此外,关于与上述各实施方式相同的结构使用相同的附图标记。
本实施方式在转向角速度dδ为预先设定的角速度阈值以上的情况下,与转向角速度dδ小于角速度阈值的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
具体地说,第四实施方式与上述第一实施方式的不同点在于最终轴力计算部11Bc基于转向角速度dδ对分配比例对应关系M1、M2进行切换。
如图3所示,最终轴力计算部11Bc对转向角传感器3所检测出的转向角δ进行时间微分来计算转向角速度dδ。接着,最终轴力计算部11Bc判断计算出的转向角速度dδ是否为转向角阈值以上。转向角阈值是指紧急躲避转向时等能够判断为驾驶员不重视转向感的转向角速度dδ的下限值(阈值)。而且,最终轴力计算部11Bc在判断为转向角速度dδ为转向角阈值以上的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的一个分配比例对应关系(以下还称为高速转向用分配比例对应关系)M2。另一方面,最终轴力计算部11Bc在判断为转向角速度dδ小于转向角阈值的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的另一个分配比例对应关系(以下还称为低速转向用分配比例对应关系)M1。
图11是表示第四实施方式的低速转向用分配比例对应关系M1和高速转向用分配比例对应关系M2的曲线图。在本实施方式中,高速转向用分配比例对应关系M1和低速转向用分配比例对应关系M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状。
如图11所示,低速转向用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,低速转向用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,低速转向用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,低速转向用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下,将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2的情况下,将分配比例GF设为“0.0”。
另外,高速转向用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,高速转向用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第2c设定值Z2c(>Z1)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,高速转向用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第2c设定值Z2c的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,高速转向用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第2c设定值Z2c的范围内,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,以基于轴力差分的分配比例,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下,将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第2c设定值Z2c的情况下,将分配比例GF设为“0.0”。在此,高速转向用分配比例对应关系M2与低速转向用分配比例对应关系M1相比,使表示轴力差分的绝对值与分配比例的关系的一次函数的斜率平缓。由此,最终轴力计算部11Bc在转向角速度dδ为角速度阈值以上的情况下,与转向角速度dδ小于角速度阈值的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
此外,其它结构与上述各实施方式的结构相同。
在本实施方式中,图11的第一设定值Z1构成第一设定值。以下同样地,图11的第二设定值Z2、第2c设定值Z2c构成第二设定值。另外,图3的最终轴力计算部11Bc构成转向角速度检测部。
(本实施方式的效果)
本实施方式除了上述各实施方式的效果以外,还起到如下的效果。
(1)最终轴力计算部11Bc在转向角速度dδ为角速度阈值以上的情况下,与转向角速度dδ小于角速度阈值的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
根据这样的结构,在转向角速度dδ大的情况下、即在紧急躲避转向时等驾驶员不重视转向感的情况下,能够使前馈轴力TFF的分配比例的下降速度平缓。因此,能够使转向反作用力的变化平缓。
(变形例)
(1)此外,在本实施方式中,示出了将分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状的例子,但是也能够采用其它结构。例如,也可以将本实施方式的分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第二实施方式的分配比例对应关系M1的形状相同的形状。即,分配比例对应关系M1也可以设为在设定于第一设定值Z1与第二设定值Z2之间的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。另外,分配比例对应关系M2也可以设为在设定于第一设定值Z1与第2c设定值Z2c的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
(2)另外,如本实施方式那样,除了基于转向角速度dδ对分配比例对应关系M1、M2进行切换的结构以外,还可以与上述第三实施方式同样地采用基于车速V对分配比例对应关系M1、M2进行切换的结构(以下还称为第三实施方式)。
(第五实施方式)
接着,参照附图说明本发明的第五实施方式。
此外,关于与上述各实施方式相同的结构等使用相同的附图标记。
本实施方式在轴力差分为负值的情况下,与轴力差分为正值的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。在此,在前馈轴力TFF大于反馈轴力TFB的情况下轴力差分为正值。另外,在反馈轴力TFB大于前馈轴力TFF的情况下轴力差分为负值。
具体地说,第五实施方式与上述第一实施方式的不同点在于最终轴力计算部11Bc基于轴力差分的符号对分配比例对应关系M1、M2进行切换。
如图3所示,最终轴力计算部11Bc判断轴力差分是否为正值。然后,最终轴力计算部11Bc在判断为轴力差分为正值的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的一个分配比例对应关系(以下还称为正值用分配比例对应关系)M1。另一方面,最终轴力计算部11Bc在判断为轴力差分为负值的情况下,选择分配比例对应关系M1、M2中的另一个分配比例对应关系(以下还称为负值用分配比例对应关系)M2。
图12是表示第五实施方式的正值用分配比例对应关系M1和负值用分配比例对应关系M2的曲线图。在本实施方式中,正值用分配比例对应关系M1和负值用分配比例对应关系M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状。
如图12所示,正值用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,正值用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,正值用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,正值用分配比例对应关系M1在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2的情况下将分配比例GF设为“0.0”。
另外,负值用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较大的固定值“1.0”。另外,负值用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第2d设定值Z2d(>Z1)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例GF设为比较小的固定值“0.0”。并且,负值用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第2d设定值Z2d的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例GF直线下降。具体地说,负值用分配比例对应关系M2在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第2d设定值Z2d的范围内,以基于轴力差分的分配比例,依照表示轴力差分的绝对值与分配比例GF的关系的一次函数,能够计算分配比例GF。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下将分配比例GF设为“1.0”,在轴力差分的绝对值为第2d设定值Z2d的情况下将分配比例GF设为“0.0”。在此,与正值用分配比例对应关系M1相比,负值用分配比例对应关系M2使表示轴力差分的绝对值与分配比例的关系的一次函数的斜率平缓。由此,与轴力差分为正值的情况相比,最终轴力计算部11Bc在轴力差分为负值的情况下,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
此外,其它结构与上述各实施方式的结构相同。
在本实施方式中,图12的第一设定值Z1构成第一设定值。以下同样地,图12的第二设定值Z2、第2d设定值Z2d构成第二设定值。
(本实施方式的效果)
本实施方式除了第一实施方式的效果以外,还起到如下的效果。
(1)控制运算部11在轴力差分为负值的情况下,与轴力差分为正值的情况相比,减小与轴力差分的绝对值的增加量相对的分配比例GF的降低量、即前馈轴力TFF的分配比例GF的降低量。
根据这样的结构,在轴力差分为负值的情况下、即在反馈轴力TFB大于前馈轴力TFF的情况下,能够使前馈轴力TFF的分配比例的下降速度平缓。因此,在随着前馈轴力TFF的分配比例的下降而最终轴力增大时,能够使最终轴力的增大变得平缓。因此,能够使转向反作用力的增大变得平缓。
(变形例)
(1)此外,在本实施方式中,示出了将分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第一实施方式的分配比例对应关系M1的形状(参照图7)相同的形状的例子,但是也能够采用其它结构。例如,也可以将本实施方式的分配比例对应关系M1、M2的形状设为与上述第二实施方式的分配比例对应关系M1的形状相同的形状。即,分配比例对应关系M1也可以设为在设定于第一设定值Z1与第二设定值Z2之间的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力的分配比例GF的降低量。另外,分配比例对应关系M2也可以设为在设定于第一设定值Z1与第2d设定值Z2d之间的设定值前后来改变与轴力差分的绝对值的增加量相对的前馈轴力的分配比例GF的降低量。
(2)另外,除了例如本实施方式那样基于轴力差分的符号对分配比例对应关系M1、M2进行切换的结构(以下也称为本实施方式的结构)以外,也可以采用上述第三实施方式的结构。另外,例如除了本实施方式的结构以外,还可以与上述第四实施方式同样地采用基于转向角速度dδ对分配比例对应关系M1、M2进行切换的结构(以下还称为第四实施方式的结构)。并且,例如除了本实施方式的结构以外,也可以采用上述第三实施方式的结构和上述第四实施方式的结构。
(第六实施方式)
接着,参照附图说明本发明的第六实施方式。
此外,关于与上述各实施方式相同的结构等使用相同的附图标记。
本实施方式与上述各实施方式的不同点在于,与车速V为第一设定值V1以上的情况相比,在车速V小于后述的第一设定值V1的情况下,减小前馈轴力TFF的分配比例G
图13是表示控制运算部11的结构的框图。图14是表示目标转向反作用力运算部11B的详细结构的框图。
如图13、图14所示,最终轴力计算部11Bc从前馈轴力计算部11Ba和反馈轴力计算部11Bb读入前馈轴力TFF和反馈轴力TFB。接着,最终轴力计算部11Bc根据所读入的前馈轴力TFF和反馈轴力TFB,依照下述(6)式计算转向齿条轴力(最终轴力)。而且,最终轴力计算部11Bc将计算结果输出到轴力-转向反作用力变换部11Bd。
在此,作为分配比例GF的设定方法,能够采用如下的方法:从后述的分配比例对应关系M3读出与车速V相对应的分配比例G,从后述的分配比例对应关系M4读出与轴力差分相对应的分配比例G,将它们的乘法值G×G设为分配比例GF。分配比例对应关系M3是指登记了与车速V相对应的分配比例G的曲线。另外,轴力差分是指前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差。具体地说,是从前馈轴力TFF减去反馈轴力TFB的减法结果。并且,分配比例对应关系M4是指登记了与轴力差分相对应的分配比例G的曲线。在此,轮胎特性依赖于车速V。因此,在车速V低的低车速区域(例如0km/h~30km/h),对于转轮角θ等,向转向齿条的输入为非线形,从而前馈轴力TFF的估计精度下降。与此相对地,反馈轴力TFB的估计精度与车速V无关地大致固定。因此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc将车速V设为用于设定分配比例G、即前馈轴力TFF的分配比例GF的指标。由此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc能够设定更适当的分配比例GF
另外,依照基于预先设想的路面状态、车辆状态导出的上述(1)式计算前馈轴力TFF。因此,当路面状态、车辆状态发生变化时,前馈轴力TFF的估计精度下降。与此相对地,反馈轴力TFB的估计精度与路面状态、车辆状态无关地大致固定。因此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc将前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分设为用于设定分配比例G、即前馈轴力TFF的分配比例GF的指标。由此,本实施方式的最终轴力计算部11Bc能够设定更适当的分配比例GF
图15是表示分配比例对应关系M3的曲线图。
如图15所示,分配比例对应关系M3在车速V为第一设定值V1(例如40km/h)以上的范围内,与车速V的大小无关地将分配比例G设为大于分配比例(1-G)的值(例如1.0)。第一设定值V1是指由于车速V低而轮胎特性呈现非线形性(轮胎横向力Fd相对于轮胎滑移角的非线形性)从而前馈轴力TFF的估计精度开始下降的车速V(阈值)。
另外,分配比例对应关系M3在车速V为0以上且小于第一设定值V1的范围内,与车速V的增加相应地使分配比例G直线增加。具体地说,分配比例对应关系M3在车速V为0以上且小于第一设定值V1的范围内,利用一次函数表示车速V与分配比例G的关系。在该一次函数中,在车速V为0的情况下,作为分配比例G计算出0.5,在车速V为第一设定值V1的情况下,作为分配比例G计算出1.0。
图16是表示分配比例对应关系M4的曲线图。
如图16所示,分配比例对应关系M4在轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1(>0)的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例G设定为大于分配比例(1-G)的值(例如1.0)。第一设定值Z1是指前馈轴力TFF的估计精度开始下降的轴力差分(阈值)。
另外,在分配比例对应关系M4中,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2(>Z1)以上的范围内,与轴力差分的大小无关地将分配比例G设定为小于分配比例(1-G)的值(例如0)。第二设定值Z2是指前馈轴力TFF的估计精度比反馈轴力TFB的估计精度下降的轴力差分(阈值)。
并且,在分配比例对应关系M4上,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,与轴力差分的绝对值的增加相应地使分配比例G直线下降。具体地说,分配比例对应关系M4在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的范围内,利用一次函数表示轴力差分的绝对值与分配比例G的关系。在该一次函数中,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1的情况下,作为分配比例G计算出1.0,在轴力差分的绝对值为第二设定值Z2的情况下,作为分配比例G计算出0。
由此,最终轴力计算部11Bc在车速V为0以上且小于第一设定值V1、轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的情况下,分配比例G为1.0。因此,分配比例GF(=G×G)为G,最终轴力计算部11Bc将分配比例G乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-G)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为最终轴力。
另外,最终轴力计算部11Bc在车速V为0以上且小于第一设定值V1、轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的情况下,分配比例GF为G×G。因此,最终轴力计算部11Bc将前馈轴力TFF乘以分配比例G×G得到的值与将反馈轴力TFB乘以分配比例(1-G×G)得到的值进行合计而得到的值设为最终轴力。
并且,最终轴力计算部11Bc在车速V为0以上且小于第一设定值V1、轴力差分的绝对值大于第二设定值Z2的情况下,分配比例G为0。因此,分配比例GF(=G×G)为0,分配比例(1-GF)为1.0,从而最终轴力计算部11Bc将反馈轴力TFB设为最终轴力。
另一方面,最终轴力计算部11Bc在车速V为第一设定值V1以上、轴力差分的绝对值为0以上且小于第一设定值Z1的情况下,分配比例G和G为1.0。因此,分配比例GF(=G×G)为1.0,分配比例(1-GF)为0,从而最终轴力计算部11Bc将前馈轴力TFF设为最终轴力。
另外,最终轴力计算部11Bc在车速V为第一设定值V1以上、轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上且小于第二设定值Z2的情况下,分配比例G为1.0。因此,分配比例GF(=G×G)为G,最终轴力计算部11Bc将分配比例G乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-G)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为最终轴力。
并且,最终轴力计算部11Bc在车速V为第一设定值V1以上、轴力差分的绝对值大于第二设定值Z2的情况下,分配比例G为0。因此,分配比例GF(=G×G)为0,分配比例(1-GF)为1.0,从而最终轴力计算部11Bc将反馈轴力TFB设为最终轴力。
此外,关于本实施方式的最终轴力计算部11Bc,示出了将从分配比例对应关系M3读出的分配比例G与从分配比例对应关系M4读出的分配比例G的乘法值G×G设为分配比例GF的例子,但是也能够采用其它结构。例如,也可以采用将所读出的分配比例G直接设为分配比例GF的结构。
另外,关于本实施方式的最终轴力计算部11Bc,也可以设为代替分配比例对应关系M4而使用上述各实施方式的分配比例对应关系M1、M2的结构。
返回图13,目标转轮角运算部11A根据转向角传感器3所检测出的转向角δ和车速传感器5所检测出的车速V,来计算作为转轮角θ的目标值的目标转轮角θ*。
目标转轮电流运算部11C根据从目标转轮角运算部11A所计算出的目标转轮角θ*减去转轮角传感器4所检测出的转轮角θ的减法结果来计算目标转轮电流。而且,目标转轮电流运算部11C将计算结果输出到转轮马达驱动部8C。
此外,其它结构与上述各实施方式的结构相同。
(动作及其它)
接着,说明车辆A的转向控制装置的动作。
设为驾驶员发动处于停止状态的车辆A,并且稍微转动方向盘1。这样,控制运算部11根据转向角δ和车速V计算目标转轮角θ*(图13的目标转轮角运算部11A)。接着,控制运算部11根据从计算出的目标转轮角θ*减去实际的转轮角θ的减法结果(θ*-θ)来计算目标转轮电流(图13的目标转轮电流运算部11C)。由此,转轮控制部8根据驾驶员的稍微的转向操作来稍微转动转向轮2。
同时,控制运算部11根据转向角δ和车速V计算前馈轴力TFF(图14的前馈轴力计算部11Ba)。接着,控制运算部11根据横方向加速度Gy来计算横向G轴力(图14的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据转轮电流计算电流轴力(图14的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据横摆率γ和车速V计算横摆率轴力(图14的反馈轴力计算部11Bb)。接着,控制运算部11根据将分配比例K2乘以计算出的电流轴力得到的值、将分配比例K1乘以横向G轴力得到的值以及将分配比例K3乘以横摆率轴力得到的值,来计算反馈轴力TFB(图14的反馈轴力计算部11Bb)。横向G轴力、电流轴力、横摆率轴力的分配比例K1、K2、K3为0.6:0.3:0.1(图14的反馈轴力计算部11Bb)。在此,由于是紧接在发动之后,因此车速V小于第一设定值V1,并且转轮角θ极少,因此前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1。这样,控制运算部11根据图15的分配比例对应关系M3,将分配比例G设为1.0以下的与车速V相应的数值(例如0.6)(图14的最终轴力计算部11Bc)。另外,控制运算部11根据图16的分配比例对应关系M4,将分配比例G设为1.0(图14的最终轴力计算部11Bc)。由此,分配比例GF(=G×G)为0.6。接着,控制运算部11以GF:(1-GF)=0.6:0.4对所计算出的前馈轴力TFF和反馈轴力TFB进行分配,来计算最终轴力(图14的最终轴力计算部11Bc)。由此,控制运算部11将分配比例GF(=0.6)乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-GF)(=0.4)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为增大最终轴力。而且,控制运算部11使最终轴力时的前馈轴力TFF的分配比例GF、即由于轮胎特性的非线形性而估计精度下降的转向齿条轴力的估计值的分配比例GF下降。因此,最终轴力为抑制估计精度的下降且平滑地反映出路面干扰的影响。
这样,在本实施方式的转向控制装置中,在车速V小于第一设定值V1的情况下、即在由于轮胎特性的非线形性而前馈轴力TFF的估计精度下降的情况下,在轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1时也使前馈轴力TFF的分配比例GF下降。由此,在本实施方式的转向控制装置中,将最终轴力设定为将分配比例GF乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-GF)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够将最终轴力设为抑制估计精度的下降且平滑地稳定地发生变化的值。因此,在本实施方式的转向控制装置中,通过根据最终轴力来施加转向反作用力,在由于与车速V相应的轮胎特性的非线形性而前馈轴力TFF的估计精度下降的情况下,也能够提高最终轴力的估计精度。因此,在本实施方式的转向控制装置中,通过根据最终轴力来施加转向反作用力,能够施加更适当的转向反作用力。由此,在本实施方式的转向控制装置中,在车速V为低速的情况下,也能够实现自然的转向感。
此外,在本实施方式的转向控制装置中,轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1的情况下,也将反馈轴力TFB分配为最终轴力。
因此,在本实施方式的转向控制装置中,由于路面凹凸等而作用于转向轮2的路面干扰的影响混入到最终轴力中。然而,在本实施方式的转向控制装置中,在车速V为低速的情况下,作用于转向轮2的路面干扰非常小。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够将最终轴力设为平滑地稳定地发生变化的值。
另外,设为在控制运算部11重复上述流程的过程中,车辆A进入低μ路面,相对于前馈轴力TFF而反馈轴力TFB减少,轴力差分变为第一设定值Z1以上。这样,控制运算部11根据图16的分配比例对应关系M4,将分配比例G设为小于1.0的与轴力差分相应的数值(例如0.5)(图14的最终轴力计算部11Bc)。由此,分配比例GF(=G×G)为0.3。然后,控制运算部11以GF:(1-GF)=0.3:0.7对前馈轴力TFF和反馈轴力TFB进行分配,来计算最终轴力(图14的最终轴力计算部11Bc)。因此,在车速V为低速时,在车辆A进入低μ路面的情况下,能够立即降低前馈轴力TFF的分配比例GF,并能够立即增大反馈轴力TFB的分配比例(1-GF)。因此,控制运算部11将分配比例GF(=0.3)乘以前馈轴力TFF得到的值与将分配比例(1-GF)(=0.7)乘以反馈轴力TFB得到的值进行合计而得到的值设为增大最终轴力。然后,控制运算部11使最终轴力时的前馈轴力TFF的分配比例GF进一步下降。因此,最终轴力为进一步抑制估计精度的下降且更平滑地反映出路面干扰的影响。
这样,在本实施方式的转向控制装置中,在车速V小于第一设定值V1的情况下、在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下、即在前馈轴力TFF的估计精度实际下降的情况下,使前馈轴力TFF的分配比例GF进一步下降。因此,在本实施方式的转向控制装置中,能够进一步提高最终轴力的估计精度。因此,在本实施方式的转向控制装置中,通过根据最终轴力来施加转向反作用力,能够施加更适当的转向反作用力。
在本实施方式中,图1的方向盘1构成方向盘。以下同样地,图1的转向角传感器3构成转向角检测部。另外,图1的转轮马达8A构成转轮马达。并且,图1、图13的转轮马达驱动部8C、控制运算部11、图13的目标转轮角运算部11A、目标转轮电流运算部11C构成转轮马达驱动部。另外,车速V、横方向加速度Gy、横摆率γ以及转轮电流构成车辆A的状态。并且,车速传感器5、横向G传感器6、横摆率传感器7以及转轮电流检测部8B构成状态量检测部。另外,图1的反作用力马达9A构成反作用力马达。并且,图14的前馈轴力计算部11Ba构成前馈轴力运算部。另外,反馈轴力计算部11Bb构成反馈轴力运算部。并且,图14的最终轴力计算部11Bc构成最终轴力设定部。另外,图1、图13的反作用力马达驱动部9C、图13的目标转向反作用力运算部11B、图14的转向反作用力变换部11Bd、目标反作用力电流运算部11Be构成反作用力马达驱动部。并且,图1、图13的车速传感器5构成车速检测部。
(本实施方式的效果)
本实施方式除了上述各实施方式的效果以外,还起到如下的效果。
(1)控制运算部11以所设定的分配比例对反馈轴力TFB和前馈轴力TFF进行分配,来设定作为转向齿条轴力的最终轴力。此时,控制运算部11在车速V为第一设定值V1以上的情况下,与车速V小于第一设定值V1的情况相比,减小前馈轴力TFF的分配比例GF。然后,控制运算部11根据所设定的最终轴力来驱动反作用力马达9A。
根据这样的结构,在车速V低、由于轮胎特性的非线形性而前馈轴力TFF的估计精度下降的情况下,能够增大反馈轴力TFB的分配比例。因此,在本发明中,能够抑制最终轴力的估计精度下降。
因而,根据本实施方式的转向控制装置,能够施加更适当的转向反作用力。
(2)最终轴力计算部11Bc在车速V小于第一设定值V1的情况下,降低与车速V的绝对值的增加量相对的前馈轴力TFF的分配比例GF
根据这样的结构,例如在车速V继续增大而车速V接近第一设定值V1的情况下、即在最终轴力从前馈轴力TFF与反馈轴力TFB的合计值变为反馈轴力TFB时,能够使前馈轴力TFF的分配比例逐渐增大。因此,能够使转向反作用力的变化平缓。
(3)与轴力差分的绝对值小于第一设定值Z1的情况相比,控制运算部11在前馈轴力TFF与反馈轴力TFB之差即轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下,减小前馈轴力TFF的分配比例GF。然后,控制运算部11根据所设定的最终轴力驱动反作用力马达9A。
根据这样的结构,在轴力差分的绝对值为第一设定值Z1以上的情况下,减小前馈轴力TFF的分配比例GF。因此,例如在前馈轴力TFF的估计精度下降、轴力差分增大的情况下,能够使反馈轴力TFB的分配比例(1-GF)增大。
因而,根据本实施方式的转向控制装置,能够施加更适当的转向反作用力。
根据以上内容,本申请主张日本专利申请2011-235240(2011年10月26日申请)和日本专利申请2011-273038(2011年12月14日申请)的优先权,其所有内容通过参照形成本公开的一部分。
在此,参照有限数量的实施方式进行了说明,但是权利范围不限定于这些,基于上述公开对各实施方式的改变对于本领域技术人员来说是不言而喻的。
附图标记说明
1:方向盘(方向盘);2:转向轮(转向角检测部);5:车速传感器(状态量检测部、车速检测部);6:横向G传感器(状态量检测部);7:横摆率传感器(状态量检测部);8A:转轮马达(转轮马达、状态量检测部);8C:转轮马达驱动部(转轮马达驱动部);9A:反作用力马达(反作用力马达);9C:反作用力马达驱动部(反作用力马达驱动部);11:控制运算部(转轮马达驱动部);11A:目标转轮角运算部(转轮马达驱动部);11B:目标转向反作用力运算部(反作用力马达驱动部);11Ba:前馈轴力计算部(前馈轴力运算部);11Bb:反馈轴力计算部(反馈轴力运算部);11Bc:最终轴力计算部(最终轴力设定部、转向角速度检测部);11Bd:转向反作用力变换部(反作用力马达驱动部);11Be:目标反作用力电流运算部(反作用力马达驱动部);11C:目标转轮电流运算部(转轮马达驱动部)。

Claims (9)

1.一种转向控制装置,其特征在于,具备:
方向盘,其与转向轮机械分离;
转向角检测部,其检测上述方向盘的转向角;
转轮马达,其使上述转向轮转动;
转轮马达驱动部,其根据上述转向角检测部所检测出的上述转向角来驱动上述转轮马达;
状态量检测部,其检测由于作用于上述转向轮的轮胎横向力而发生变动的车辆的状态量;
反作用力马达,其对上述方向盘施加转向反作用力;
前馈轴力运算部,其根据上述转向角检测部检测出的上述转向角,来计算作为转向齿条轴力的前馈轴力;
反馈轴力运算部,其根据上述状态量检测部检测出的上述车辆的状态量,来计算作为转向齿条轴力的反馈轴力;
最终轴力设定部,其以基于上述反馈轴力运算部计算出的上述反馈轴力与上述前馈轴力运算部计算出的上述前馈轴力之差即轴力差分的分配比例对上述反馈轴力运算部计算出的上述反馈轴力和上述前馈轴力运算部计算出的上述前馈轴力进行分配,来设定作为转向齿条轴力的最终轴力;以及
反作用力马达驱动部,其根据上述最终轴力设定部设定的上述最终轴力,驱动上述反作用力马达。
2.根据权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
上述最终轴力设定部在上述轴力差分的绝对值为预先设定的设定值以上的情况下,与上述轴力差分的绝对值小于上述设定值的情况相比,减小上述前馈轴力的分配比例。
3.根据权利要求2所述的转向控制装置,其特征在于,
上述最终轴力设定部在上述轴力差分的绝对值小于作为上述设定值的第一设定值的情况下,将上述前馈轴力的分配比例设为预先设定的第一分配比例,在上述轴力差分的绝对值为比上述第一设定值大的第二设定值以上的情况下,将上述前馈轴力的分配比例设定为小于上述第一分配比例的第二分配比例,在上述轴力差分的绝对值为上述第一设定值以上且小于上述第二设定值的情况下,与上述轴力差分的绝对值的增加相应地降低上述前馈轴力的分配比例。
4.根据权利要求3所述的转向控制装置,其特征在于,
上述最终轴力设定部在上述轴力差分的绝对值为上述第一设定值以上且小于比上述第二设定值小的第三设定值的情况下,与上述轴力差分的绝对值为上述第三设定值以上且小于上述第二设定值的情况相比,减小与上述轴力差分的绝对值的增加量相对的上述前馈轴力的分配比例的降低量。
5.根据权利要求3或4所述的转向控制装置,其特征在于,
还具备检测上述车辆的车速的车速检测部,
上述最终轴力设定部在上述车速小于预先设定的车速阈值的情况下,与上述车速为上述车速阈值以上的情况相比,使上述第一设定值增大,并且减小与上述轴力差分的绝对值的增加量相对的上述前馈轴力的分配比例的降低量。
6.根据权利要求3或4所述的转向控制装置,其特征在于,
还具备检测上述方向盘的转向角速度的转向角速度检测部,
上述最终轴力设定部在上述转向角速度为预先设定的角速度阈值以上的情况下,与上述转向角速度小于上述角速度阈值的情况相比,减小与上述轴力差分的绝对值的增加量相对的上述前馈轴力的分配比例的降低量。
7.根据权利要求3或4所述的转向控制装置,其特征在于,
上述轴力差分是从上述前馈轴力运算部计算出的上述前馈轴力减去上述反馈轴力运算部计算出的上述反馈轴力而得到的值,
上述最终轴力设定部在上述轴力差分为负值的情况下,与上述轴力差分为正值的情况相比,减小与上述轴力差分的绝对值的增加量相对的上述前馈轴力的分配比例的降低量。
8.根据权利要求1或2所述的转向控制装置,其特征在于,
还具备检测上述车辆的车速的车速检测部,
上述最终轴力设定部在上述车速检测部所检测出的上述车速小于预先设定的车速设定值的情况下,与该车速为上述车速设定值以上的情况相比,减小上述前馈轴力的分配比例。
9.根据权利要求8所述的转向控制装置,其特征在于,
上述最终轴力设定部在上述车速检测部所检测出的上述车速小于上述车速设定值的情况下,与该车速的增加相应地使上述前馈轴力的分配比例增加。
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