CN104290805A - 车辆用转向装置 - Google Patents

车辆用转向装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104290805A
CN104290805A CN201410333482.2A CN201410333482A CN104290805A CN 104290805 A CN104290805 A CN 104290805A CN 201410333482 A CN201410333482 A CN 201410333482A CN 104290805 A CN104290805 A CN 104290805A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
torque
current value
value
reply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410333482.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104290805B (zh
Inventor
田村宪史
伴野佳史
滨田将嗣
远藤祐辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN104290805A publication Critical patent/CN104290805A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104290805B publication Critical patent/CN104290805B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/04Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor

Abstract

本发明提供一种即使在倾斜路等的产生车辆的单侧滑移的状况下也能够保持驾驶员的舒适性的车辆用转向装置。车辆用转向装置(1)具有检测转向转矩的转向转矩检测机构(42),并基于所述转向转矩,控制向马达(3)施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩,所述车辆用转向装置具备单侧滑移应对控制机构(12),其检测车辆上产生的单侧滑移,并以抑制该单侧滑移的方式修正所述电流值,在从车辆的转弯结束后起的规定时间,限制或禁止单侧滑移应对控制。

Description

车辆用转向装置
技术领域
本发明涉及具备转向用(转向辅助用)的电动马达的车辆用转向装置。
背景技术
在沿道路的宽度方向(路肩方向)带有倾斜的倾斜路上行驶时或在侧风中行驶时,虽然想要直行,但是在倾斜路上因重力而车辆向倾斜方向的下侧滑移(日语:流され),在侧风中因风力而车辆向下风侧滑移。即,产生车辆的单侧滑移(日语:片流れ)。因此,为了克服车辆的单侧滑移而进行直行,驾驶员需要将转向方向盘(适当称为“方向盘”)朝向倾斜方向上侧或上风侧进行打轮。即,即使是直行状态,驾驶员也需要不断地向滑移的方向(单侧滑移的方向)的反方向持续施加转向力。
例如,在专利文献1中,公开了一种车辆的转向装置,在对车辆行为造成影响的干扰发生时(倾斜路行驶时或侧风行驶时等…),求出干扰对该车辆行为的影响程度所对应的干扰影响值D,根据该干扰影响值D而能够控制转向辅助力Ta。在该专利文献1中,隔着转向转矩的中点而设置不灵敏区,在转向转矩超过不灵敏区时,产生转向辅助力来消除干扰(倾斜路的倾斜或侧风等)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2001-1923号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而,在专利文献1中,由于如其图4等所示那样设置转向转矩的不灵敏区来进行控制,因此在超过不灵敏区之前会给驾驶员造成负担,会损害舒适性。而且,在驾驶生疏的驾驶员的情况下,对于转弯,有时会将方向盘过多地打轮。因此,在转弯结束时,有时会向转弯方向的相反方向稍微进行转向。此时,向该相反方向的转向也被看作倾斜路面产生的影响,从而可能产生未能适当地进行应对单侧滑移的控制的状况。
发明内容
因此,本发明课题在于提供一种在倾斜路等的产生车辆的单侧滑移的状况下,能够适当地抑制单侧滑移的车辆用转向装置。
【用于解决课题的方案】
解决上述课题的本发明的车辆用转向装置(1)具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩。并且,所述车辆用转向装置(1)的特征在于,具备单侧滑移应对控制机构,其检测车辆上产生的单侧滑移,并以抑制该单侧滑移的方式修正所述电流值,在从车辆的转弯结束后起的规定时间,限制或禁止单侧滑移应对控制。
在转弯的开始时,即使判定为直行状态,由于存在行为不稳定的情况,因此在从转弯结束后起的规定时间,限制或禁止单侧滑移控制,由此实现适当的单侧滑移应对控制。
另外,本发明的车辆用转向装置(2)具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩。并且,所述车辆用转向装置的特征在于,还具有:转向角检测机构,其检测转向角;车辆行为检测机构,其检测车辆行为;以及单侧滑移应对控制机构,其根据所述车辆行为和所述转向角来判定车辆的直行状态,算出判定为直行状态时的所述转向转矩的累计值,并基于所述累计值和所述转向角,算出以抑制车辆上产生的单侧滑移的方式修正所述电流值的修正电流值,其中,在转弯结束后,且在开始判定为车辆是所述直行状态起的规定时间,不重新算出所述修正电流值。
在转弯的开始时,即使判定为直行状态,由于存在行为不稳定的情况,因此在从转弯结束后起的规定时间,不算出修正电流值。在后述的实施方式中,在转弯结束后的规定时间,取消转矩的累计,由此不算出修正电流值。
另外,本发明的车辆用转向装置(3)具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩。并且,所述车辆用转向装置的特征在于,还具有:转向角检测机构,其检测转向角;车辆行为检测机构,其检测车辆行为;以及单侧滑移应对控制机构,其根据所述车辆行为和所述转向角来判定车辆的直行状态,算出判定为直行状态时的所述转向转矩的累计值,并基于所述累计值和所述转向角,算出以抑制车辆上产生的单侧滑移的方式修正所述电流值的修正电流值,其中,在转弯结束后,且在开始判定为车辆是直行状态起的规定时间,使所述单侧滑移应对控制机构的控制量减少。
在转弯的开始时,即使判定为直行状态,由于存在行为不稳定的情况,因此在从转弯结束后起的规定时间,使单侧滑移应对控制机构的控制量减少。例如,对于转矩的累计,使用在转弯结束后的规定时间,作为控制量的目标电流值(单侧滑移应对)的值减小那样的映射等。
【发明效果】
根据本发明,能够提供一种在倾斜路等的产生车辆的单侧滑移的状况下,能够适当地抑制单侧滑移的车辆用转向装置。
附图说明
图1是示意性地表示搭载有本发明的第一实施方式的车辆用转向装置的车辆的整体结构的图。
图2是表示图1的车辆的EPS_ECU、FI_ECU的简要结构和两者的协同配合的框图。
图3是表示图2的转向保持支援控制部的内部结构的框图。
图4是表示图3的中点移动控制部的内部结构的框图。
图5是表示驾驶员驾驶车辆在道路上行驶的状况下的车身的倾斜、转向转矩、驾驶员的方向盘操作负担等的图,左侧的图表示平坦路的情况,中央的图表示在倾斜路上无单侧滑移应对控制的情况(进入单侧滑移应对控制之前的情况),右侧的图表示在倾斜路上有单侧滑移应对控制的情况(进入了单侧滑移应对控制的情况)。
图6(a)是表示在倾斜路上向车辆C施加的外力和驾驶员的转向的图,图6(b)是表示因车道的不同而倾斜路的倾斜不同的图。
图7A是表示本实施方式中的常速行驶控制与单侧滑移应对控制的协同配合的简要的流程图。
图7B(a)是示意性地表示常速控制开关位置的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(b)是示意性地表示实际转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(c)是示意性地表示以时间t2的时刻下的转向角θ为初始值的单侧滑移应对转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(d)是示意性地表示以时间t2的时刻下的转向角0为初始值的单侧滑移应对转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图。
图8表示从转弯状态(图的左侧)向直行状态(图的右侧)转变时的、转向转矩(细实线)、横摆率(yaw rate)(粗波状线)、取消信号(粗双点划线)的变化。
图9是表示第二实施方式的协同配合的框图。
图10是表示通过调整图3的转向保持支援电流值设定部的转向角与电流值的对应关系的信息来减少单侧滑移应对控制的控制量的例子作为第三实施方式的一例的图。
【符号说明】
1 EPS_ECU
11 EPS控制部
12 转向保持支援控制部(单侧滑移应对控制机构)
120 中点移动处理部
1201 低通滤波器
1202 转矩换算部
1203 差量转矩算出部
1204 中点移动取消判定部
1205 累计部(累计机构)
1206 转向角中点移动量设定部(单侧滑移应对控制机构)
121 减法运算部
122 转向保持支援电流值设定部
13 零电流值输出部
14 切换器
15 限制器
16 加法运算器
17 马达驱动机构
2 FI_ECU
21 常速控制部(常速行驶控制机构)
3 马达(电动马达)
4 传感器
41 转向角传感器(转向角检测机构)
42 转向转矩传感器(转向转矩检测机构)
43 横摆率传感器(车辆行为检测机构)
44 车轮轮速传感器
5 DBW
6 NAVI_ECU
C 车辆
S 车辆用转向装置
H 方向盘(转向方向盘)
SW 常速控制开关、撒手检测机构
具体实施方式
接下来,参照附图,详细地说明用于实施本发明的一方式(实施方式)。
《第一实施方式》
(整体结构)
图1是示意性地表示搭载有本发明的实施方式的车辆用转向装置S的车辆C的整体结构的图。如该图1所示,车辆C是具备四个车轮W的四轮车(符号WF表示转向轮)。并且,该车辆C具备以EPS_ECU1、转向用的马达3为首的电动动力转向装置的结构作为车辆用转向装置S的主要部分。该电动动力转向装置是通过使马达3工作来减轻从转向方向盘(方向盘)H输入的驾驶员的转向力的周知的装置。因此,省略电动动力转向装置的详细说明。而且,车辆C虽然具备FI_ECU2,但该FI_ECU2也是周知的结构,因此省略其详细说明。
需要说明的是,EPS是Electric Power Steering(电动动力转向)的简称。而且,FI是Fuel Injection的简称。而且,ECU是Electronic Control Unit的简称。
另外,在图1中,符号41是转向角传感器(转向角检测机构),在本实施方式中,由计测马达3的角度的角度传感器来代用。通过该转向角传感器3,除了检测转向角之外,还检测马达3的旋转速度(马达旋转速度(=转向速度))。另外,符号42是转向转矩传感器(转向转矩检测机构,在图1中记载为“转矩传感器”),检测驾驶员经由方向盘H而输入的转向转矩(手动转向力)。另外,符号43是横摆率传感器(车辆行为检测机构),检测车辆C的横摆率(转弯角度)。另外,符号44是检测车轮W的旋转速度(车轮轮速脉动)的车轮轮速传感器,在该图1中,符号44仅记载在1个车轮W上,但是实际上4个车轮W都具备车轮轮速传感器。此外,车速是4个车轮W所具备的车轮轮速传感器44的检测值的平均值等、或成为从动轮的车轮W所具备的车轮轮速传感器44的检测值的平均值等。
需要说明的是,在将符号41的转向角传感器~符号44的车轮轮速传感器的各传感器进行总称时,记载为传感器4。
另外,在图1中,符号SW是常速行驶控制开关(以下称为常速控制开关)(在图1中记载为“CC开关”),其设置在方向盘H上或设置在方向盘H的附近,在高速道路等上以常速行驶控制进行行驶时,由驾驶员进行接通(ON)。在以下的说明中,该常速控制开关SW设置在方向盘H上。
此外,该常速控制开关SW除了由驾驶员进行断开以外,在制动踏板被踏入等规定的条件时,被自动地解除(断开)。
另外,在图1中,EPS_ECU1、FI_ECU2、各传感器4、常速控制开关SW等通过CAN(Control Area Network)那样的通信线N而连接。
图2是表示图1的车辆的EPS_ECU1及FI_ECU2的简要结构、两者的协同配合的框图。
(EPS_ECU)
如图2所示,EPS_ECU1是具备EPS控制部11、转向保持支援控制部(单侧滑移应对控制机构)12、零电流值输出部13、切换器14、限制器15、加法运算器16、马达驱动机构17来对EPS用的马达3的驱动进行控制的驱动控制机构。此外,EPS_ECU1中的转向保持支控制部12、零电流值输出部13、切换器14、限制器15、及加法运算器16是本实施方式的特征部分。也就是说,EPS控制部11或马达驱动机构17为公知的结构,因此,省略它们的具体的说明。
转向保持支援控制部12是具有将产生倾斜路等的单侧滑移的状况下的用于消除单侧滑移的目标电流值(单侧滑移应对)向后段的切换器14输出的功能的功能部,掌管“单侧滑移应对控制”,其详细情况参照图3在后文叙述。
需要说明的是,目标电流值(单侧滑移应对)相当于“修正电流值”。
零电流值输出部13是具有将向加法运算器16供给的电流值(0)向后段的切换器14输出的功能的功能部。
切换器14是具有如下功能的功能部:基于来自常速行驶控制部(以下称为“常速控制部”)21的信号(常速控制中标志(CC中标志)),在常速控制开关SW接通时,将来自转向保持支援控制部12的目标电流值(单侧滑移应对)向后段的限制器15输出,另一方面,在常速控制开关SW断开时,将来自零电流输出部13的零电流值向后段的限制器15输出。
限制器15是具有在从切换器14输出的电流值的绝对值超过例如规定的限制值时施加限制的结构的功能部。例如,在常速控制开关SW接通时,在从转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)的绝对值超过了规定的限制值的情况下,使该绝对值不超过限制值。
加法运算器16是在EPS控制部11输出的目标电流值上加上限制器15输出的电流值(单侧滑移应对)的运算器。是具有如下功能的功能部:在常速控制开关SW接通的情况下,在EPS控制部11输出的目标电流值上加上转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)而向马达驱动机构17输出。
马达驱动机构17具备运算装置、逆变器等,是具有如下功能的功能部:基于从加法运算器16输出的加法运算处理后的目标电流值来生成PWM(Pulse Width Modulati接通)信号,通过该PWM信号来驱动逆变器而生成向马达3供给的三相交流电流,从而对马达3进行PWM驱动。
(FI_ECU)
图2所示的FI_ECU2也称为发动机ECU,是担任点火时期、燃料喷射量等的控制的ECU。本实施方式的车辆C的FI_ECU2具备常速控制部21。常速控制部21在设置于方向盘H上的常速控制开关SW接通时,向切换器14输出信号(CC中标志),从而将转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)向后段的限制器15输出。
另外,在该常速控制开关SW接通时,常速控制部21经由DBW(DriveBy Wire)阀5来控制发动机(原动机)的输出,使车辆C以恒定车速行驶。若使用该功能,则例如在没有信号灯等的长的直行路中,驾驶员无需用脚进行油门控制(即使将脚从油门踏板离开),就能够使车辆C以恒定车速行驶。
此外,关于常速控制部21与切换器14的协同配合结构,若常速控制开关SW接通,则设想为进行单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)的场景产生的可能性高,从而将切换器14向转向保持支援控制部12侧切换,使单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)变得有效。另外,若常速控制开关SW为接通的状态,则设想为没有大的转向,且单侧滑移应对控制成为驾驶员的舒适性的妨碍的场景产生的可能性低,从而将切换器14向转向保持支援控制部12侧切换,使单侧滑移应对控制变得有效。
(转向保持支援控制部)
接下来,主要参照表示转向保持支援控制部12的内部结构的框图即图3,对转向保持支援控制部12的详细情况进行说明。
如图3所示,转向保持支援控制部12具备中点移动控制部120、减法运算部121、转向保持支援电流值设定部122、低通滤波器(LPF)123、第一比率输出部124、乘法运算部125、阻尼(日语:ダンパ)电流值设定部126、第二比率输出部127、乘法运算部128、加法运算部129等。
此外,本实施方式中的转向保持支援控制部12是具有如下功能的功能部:克服倾斜路或侧风等那样使车辆C产生单侧滑移(单侧滑移)的力,输出对马达3自身的动作进行抑制那样的目标电流值(单侧滑移应对)。
中点移动控制部120具备如下结构:被输入横摆率、转向转矩、输出电流值(由转向保持支援控制部12输出的电流值),例如当转向转矩的累计值(转矩累计值)超过阈值(中点移动判定阈值)时,输出依据单侧滑移的规定的单侧滑移应对转向角值。关于该中点移动控制部120,在后面参照图4详细地进行说明。
此外,单侧滑移应对转向角值的初始值设定为0deg或此时的转向盘转向角。该初始值若小于规定转向角值,则可以将此时的转向盘转向角作为初始值,若为规定转向角值以上或规定横摆率以上,则可以将0deg设定为初始值。
减法运算部121是具有如下功能的功能部:以初始值即0deg或者从转向角传感器41输入的当前的转向角为基准,对中点移动控制部120输出的单侧滑移应对转向角值进行减法运算。
转向保持支援电流值设定部122是具有如下功能的功能部:被输入减法运算部121输出的值,基于单侧滑移应对转向角值与电流值的对应关系的信息,将输入的单侧滑移应对转向角值转换成电流值(基础电流值)。需要说明的是,在此的对应关系的信息设定为,转向角的绝对值越大,基础电流值的绝对值越大。这是因为单侧滑移的倾向越大,驾驶员越增大转向角来进行转向保持。
需要补充说明的是,以克服倾斜路等的要使车辆C单侧滑移的力而将抑制马达3的动作的电流向马达3供给的方式,设定对应关系的信息。此外,若马达3的动作被抑制,则自然而然地方向盘H的动作也被抑制,其结果是,对方向盘H进行转向保持的驾驶员的负担减轻。
此外,图3的电流值设定部122的框内的曲线图中,从曲线图的中央向右的转向角由(+值)表示,从曲线图的中央向左的转向角由(-值)表示,例如,在向右侧的转向角(+值)的情况下,电流值设定为(-)值。
需要说明的是,转向保持支援电流值设定部122中的前述的对应关系以单侧滑移应对转向角值的初始值为界,使电流上升或下降。这是因为,通过以单侧滑移应对转向角值的初始值进行上升或下降,来表现出中心感。此外,初始值是例如0deg。该初始值基于实验或模拟等的结果来适当设定其值的大小。
需要说明的是,虽然省略说明,但在EPS控制部11中也存在基础电流值、阻尼电流值。然而,该转向保持支援控制部12中的基础电流值和后述的阻尼电流值是用于单侧滑移应对控制(转向保持支援)的电流值,基本上与EPS控制部11中的基础电流值和阻尼电流值不同。
低通滤波器123是具有如下功能的功能部:例如对转向保持支援电流值设定部122输出的基础电流值的移动平均进行获取等,来使基础电流值平顺(日语原文:なます)。需要说明的是,通过对转向保持支援电流值设定部122进行调谐,也可以省略该低通滤波器123。
第一比率输出部是具有如下功能的功能部:被输入转向转矩传感器42输出的转向转矩,基于转向转矩与第一比率的对应关系的信息,将输入的转向转矩转换成第一比率。需要说明的是,在此的对应关系的信息为了使车道变更等容易而大致设定为,转向转矩的值越大,第一比率的值越小。
乘法运算部125是具有如下功能的功能部:在低通滤波器123输出的基础电流值上乘以第一比率输出部124输出的第一比率,从而修正基础电流值。
阻尼电流值设定部126是具有如下功能的功能部:将输入的马达旋转速度转换成电流值(阻尼电流值),即,在该实施方式中,被输入转向角的时间微分值,基于马达旋转速度与电流的对应关系的信息,将输入的马达旋转速度转换成电流值(阻尼电流值)。而且,在此的对应关系的信息是在马达旋转速度变快时,为了向马达3供给电流来制止其动作而设定阻尼电流值的信息。
需要说明的是,该阻尼电流值设定部126与EPS控制部11中的周知的阻尼控制的结构不同。EPS控制部11中的阻尼控制是在车辆C的高速行驶中,防止方向盘H的摇晃而将沉重的具有稳定感的转向感觉向驾驶员施加的控制,但是该阻尼电流值设定部126中的阻尼电流值是克服单侧滑移的电流值。
第二比率输出部127是具有如下功能的功能部:被输入转向转矩传感器42输出的转向转矩,基于转向转矩与第二比率的对应关系的信息,将输入的转向转矩转换成第二比率。需要说明的是,在此的对应关系的信息与前述的第一比率同样,大致设定为,转向转矩的值越大,第二比率的值越小。这与第一比率同样,是为了使车道变更等容易。
乘法运算部128是具有如下功能的功能部:在阻尼电流值设定部126输出的阻尼电流值上乘以第二比率输出部127输出的第二比率,从而修正阻尼电流值。基于第二比率的此处的修正如前述那样,是为了使车道变更等容易。
加法运算部129是对乘法运算部125输出的电流值(基础电流值)和乘法运算部128输出的电流值(阻尼电流值)进行加法运算,并作为目标电流值(单侧滑移应对)进行输出的运算部。在本实施方式中,如图2所示,该目标电流值(单侧滑移应对)在常速控制接通时,通过加法运算器16而与EPS控制部11输出的目标电流值(EPS控制中的目标电流值)进行加法运算。并且,根据该加法运算后的目标电流值,基于从未图示的蓄电池供给的电流来驱动马达3。
(中点移动控制部)
接下来,主要参照表示中点移动控制部120的内部结构的框图即图4,来说明中点移动控制部120。
如图4所示,中点移动控制部120具备低通滤波器(LPF)1201、转矩换算部1202、加法运算转矩算出部1203、中点移动取消判定部1204、累计部1205、转向角中点移动量设定部1206等。
此外,该加法运算转矩算出部1203是使转矩累计值尽早增大而迅速地进行中点移动的构件。
低通滤波器1201是具有将转向转矩传感器42输出的转向转矩的高频成分截止而将低频成分向后段的加法运算转矩算出部1203输出的功能的功能部。该低通滤波器1201将路面的凹凸引起的高频成分截止,仅将在倾斜路上进行转向保持时的低频成分的转向转矩向后段的加法运算转矩算出部1203输出。
转矩换算部1202是具有如下功能的功能部:被输入马达3的输出电流(由转向保持支援控制部12输出的电流值),在该输出电流值上乘以规定的换算系数而换算成转向转矩,并向后段的加法运算转矩算出部1203输出。
加法运算转矩算出部1203是具有如下功能的功能部:在低通滤波器1201输出的转向转矩上加上转矩换算部1202输出的值(将由转向保持支援控制部12输出的电流值换算成转矩所得到的值)来算出加法运算转矩,并向后段的累计部1205输出。
由于对转向转矩加上将由转向保持支援控制部12输出的电流值换算成转矩所得到的值,因此中点移动条件容易成立,能够迅速地应对单侧滑移。
此外,当中点移动而开始单侧滑移应对控制时,因马达3的工作而用于应对单侧滑移的转向转矩减少,因此该加法运算转矩成为向零收敛的方向。
中点移动取消判定部1204是具有如下功能的功能部:在(1)从横摆率传感器43输入的横摆率超过了规定的阈值的情况、(2)基于转向角传感器41得到的马达旋转速度超过了规定的阈值的情况中的任一情况下,使取消条件成立,生成取消信号而向后段的累计部1205输出。即,根据车辆行为而生成取消信号。
需要说明的是,在从转弯状态向直行状态转变时的转弯状态后的刚开始(转弯后的过渡区域中),中点移动取消判定部1204即使在横摆率成为规定的阈值以下的情况下,在几秒钟期间仍与转弯中同样地将取消信号向累计部1205继续输出而不进行中点移动。即,在因取消条件成立而中点移动取消判定部1204输出取消信号的状况下,即使取消条件变得不成立也不会立即使取消信号的输出停止,而是在几秒钟期间继续输出取消信号(取消条件成立→取消条件不成立后,在几秒钟期间当作成立对待)。
这是因为在转弯后的过渡区域中,由转向转矩传感器42检测出的转向转矩有时会紊乱,累计部1205中的加法运算转矩的累计值(转矩累计值)缺乏妥当性的缘故。例如,在驾驶员操作成与倾斜路的倾斜相符的转向角之前,开始单侧滑移应对控制是不妥当的。
需要补充说明的是,在驾驶生疏的驾驶员的情况下,对于转弯有时会将方向盘H过多地打轮。因此,在转弯结束时,有时向转弯方向的相反方向稍微进行转向。此时,该向相反方向的转向也被看作倾斜路面产生的影响(对加法运算转矩进行累计),从而产生未能进行适当地应对单侧滑移的控制的状况。
此外,在中点移动取消判定部1204中,将横摆率与规定的阈值进行比较的情况、将马达旋转速度与规定的阈值进行比较的情况可以说是对直行状态(车辆行为)进行判定(可以说判定直行状态的溃变),该中点移动取消判定部1204可以说是相当于“直行状态判定机构”。
累计部1205是具有如下功能的功能部:将加法运算转矩算出部1203输出的加法运算转矩进行累计而作为转矩累计值,并向后段的转向角中点移动量设定部1206输出。而且,具有在被输入了中点移动取消判定部1204输出的取消信号时,使转矩累计值为0的功能(清零的功能)。
例如,在转弯等取消了中点移动的情况下,转弯以前的单侧滑移应对转向角值被原封不动地保存,而停止(取消)中点移动。即使在转弯中,与单侧滑移应对转向角值对应的电流值也向马达继续输出。
例如,即使在单侧滑移应对转向角值为3deg时进入了转弯的情况下,3deg这样的值也被原封不动地保持,并进行转弯,在转弯中不进行单侧滑移应对转向角值的移动自身,而在结束了转弯的情况下,在转弯结束后再经过规定时间之后进行中点移动。
单侧滑移应对转向角值重置的情况为IG-接通/断开等,另外,若与常速控制连动则是其开关接通/断开时等。
转向角中点移动量设定部1206是具有如下功能的功能部:被输入累计部1205输出的转矩累计值而与规定的阈值(中点移动判定阈值)进行比较,并且,在转矩累计值超过中点移动判定阈值时,使转向角的中点移动,并将其作为中点移动控制部120的输出而向减法运算部121(参照图3)输出。
需要说明的是,在该实施方式中,说明了在转矩累计值超过中点移动判定阈值时,设定规定的单侧滑移应对转向角值的结构,但是也可以在转矩累计值上乘以规定的系数等,通过计算来设定与转矩累计值的大小对应的单侧滑移应对转向角值。
(动作1)
以上,从车辆C的整体结构出发,说明了各部分的具体的结构,接下来,具体说明其动作。
图5是表示驾驶员驾驶车辆C在道路上行驶的状况下的车身的倾斜、转向转矩等的图,左侧的图表示平坦路的情况,中央的图表示在倾斜路上无单侧滑移应对控制的情况(进入单侧滑移应对控制之前的情况),右侧的图表示在倾斜路上有单侧滑移应对控制的情况(进入了单侧滑移应对控制的情况)。
图6(a)是表示在倾斜路上向车辆C施加的外力和驾驶员的转向的图,图6(b)是表示因车道的不同而倾斜路的倾斜不同的图。
[平坦路]
如图5的左侧的图所示,在直行(直线)的平坦路上,车辆C的车身水平,方向盘H也大致为中央,转向转矩也成为以零为中心而振动的状况(微小转向)。
需要说明的是,在此的平坦路是指沿路肩方向没有明显的倾斜(即,不是倾斜路),而道路的行进方向上存在的上下的起伏(高低差)不限。
[倾斜路(无单侧滑移应对控制的情况)]
如图5的中央的图所示,在沿道路的路肩方向带有倾斜的倾斜路上,因重力而产生车身滑移(车辆C上产生单侧滑移)。如该图5的中央的图那样,在朝向左侧的路肩而带有下降倾斜的倾斜路上,朝向左侧产生单侧滑移(车身滑移)。因此,驾驶员将方向盘H向右方倾斜来进行转向保持。
若如本实施方式的车辆用转向装置S那样具备电动动力转向装置(EPS),则EPS(EPS控制部11)根据转向转矩而设定与转向转矩等相符的目标电流值,从而使马达3产生对驾驶员的转向力进行辅助的转向辅助力。然而,由于EPS依据交叉点、弯路、停车场等中的转向而作成,因此不能说是取得倾斜路上的单侧滑移应对,即,不能说是取得不太大的一个方向的转向转矩长时间持续时的应对。也就是说,在不太大的转向转矩的情况下,由于转向转矩的不灵敏区的关系等,基于马达的转向辅助力几乎不会产生。例如,在美国等国家中,为了使道路的排水良好,存在倾斜路持续的场所,在这样的场所中,通常的EPS的话会给驾驶员造成大的负担,会损害舒适性。
此外,如图6(a)所示,在向左下降的倾斜的倾斜路上,在“与倾斜角对应的外力”>“摩擦等产生的阻力”的情况下,向倾斜下方产生车身滑移(单侧滑移)。为了克服该情况而直行,驾驶员将方向盘H稍向右侧打轮,并在此状态下进行转向保持。因此,会给驾驶员造成负担。
另外,如图6(b)所示,由于存在因车道的不同而倾斜路的倾斜不同的情况,因此驾驶员需要进行与各个倾斜相符的驾驶。
[倾斜路(有单侧滑移应对控制的情况)]
如图5的右侧的图所示,即使在相同的倾斜路上,当有单侧滑移应对控制的情况下,图3所示的转向保持支援控制部12的中点移动控制部120使转向角的中点移动。并且,如图3所示,EPS_ECU1将基于转向保持支援控制部12输出的移动后的中点的输出电流值(目标电流值(单侧滑移应对))加在EPS控制部11输出的目标电流值上(加法运算器16),生成向马达3供给的实际电流(马达驱动机构17)。
虽然该单侧滑移应对控制的详细情况在后文叙述,但通过该单侧滑移应对控制,即使在产生单侧滑移(车身滑移)的状况下,也能够大幅减轻驾驶员对方向盘H进行转向保持的负担,能够实现平坦路水平的转向负担。
(动作2)
接下来,同样参照图5,时序地说明本实施方式的车辆C从平坦路向倾斜路进入而开始单侧滑移应对控制之前的情况(适当参照图2、图3等)。
[平坦路]
在图5的左侧的图所示的平坦路上,驾驶员将设置在方向盘H上的常速控制开关SW接通。于是,在FI_ECU2的控制下,对DBW阀5进行控制而进行定速行驶。由此,节省驾驶员为了定速行驶而操作油门踏板的劳动力。而且,通过将常速控制开关SW接通,在FI_ECU2中,常速控制部21向切换器14输出常速控制开关SW被接通的意旨的信号。以该信号为触发,切换器14进行切换,使从转向保持支援控制部12输出的目标电流值向后段的限制器15通过。另一方面,切换器14将零电流值输出部13输出的0电流值截止。
通过将常速控制开关SW接通,从而在表观上,转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)在加法运算器16中被加到EPS控制部11输出的目标电流值上。
但是,如图5的左侧的图所示,转向转矩的值以0为中心而左右大致均等。因此(参照图4),由累计部1205累计的加法运算转矩不累计到超过由转向角中点移动量设定部1206设定的阈值(中点移动判定阈值)那样的值上。
即,在平坦路的微小转向中,从转向角中点移动量设定部1206输出单侧滑移应对转向角值为初始值的0deg。因此(参照图3),在转向保持支援电流值设定部122中,进行直接使用未移动中点的单侧滑移应对转向角值的控制。而且,如前所述,由于是直行的平坦路,所以转向转矩、转向角、马达旋转速度(转向角速度)都小,因此,从转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)为0或接近0的值。
因此,通过驾驶员将常速控制开关SW接通,由此即使在EPS控制部11输出的目标电流值上加上转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对),在平坦路上,也如前述那样,目标电流值(单侧滑移应对)为0或接近0的值。
需要说明的是,根据图3~图5可知,在本实施方式的车辆C中,转向保持支援控制部12的各功能始终工作,将目标电流值(单侧滑移应对)输出。关于这一点,也可以将常速控制开关SW成为接通的情况作为触发,来使休止等的转向保持支援控制部12的各功能工作。
[倾斜路(进入单侧滑移应对控制之前)]
接下来,车辆C从平坦路要向图5的中央的图所示的倾斜路进入。常速控制开关SW在平坦路上已经被接通。
驾驶员为了应对单侧滑移,将方向盘H稍向右侧打轮来进行转向保持。倾斜路引起的要使车辆C向左侧进行单侧滑移(车身滑移)的力与通过将方向盘H向右打轮而在车辆C的车身上产生的力相平衡,从而车辆C保持直行状态。当然,此状态若持续长时间,则如前述那样给驾驶员造成负担。
并且,在低通滤波器1201中通过的转向转矩与通过转矩换算部1202将马达3的输出电流换算成转矩所得到的值的加法运算值增大。并且,由累计部1205累计的加法运算转矩继续增加。
需要说明的是,在中点移动取消判定部1204中,监视(1)横摆率超过规定的阈值的情况、(2)转向角速度(马达旋转速度)超过规定的阈值的情况、这样的取消条件的成立,在任一者超过的情况下,认为直行状态溃变(取消条件成立),向累计部1205输出取消信号而使转矩累计值为0。此外,这样取消条件成立的情况认为有车道变更或交叉点处的左右转弯等情况。
在转向角中点移动量设定部1206中,监视累计部1205输出的转矩累计值是否超过了中点移动判定阈值,在超过的情况下,使单侧滑移应对转向角值移动(增减),并作为中点移动控制部120的输出而向减法运算部121(参照图3)输出。
需要说明的是,在转矩累计值超过中点移动判定阈值之前,即使常速控制开关SW被接通,从转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)也几乎不对转向保持进行支援,因此驾驶员用于转向保持的力不会减轻。此外,若将中点移动判定阈值设为小的值,则进入单侧滑移应对控制之前的时间缩短。
[倾斜路(进入了单侧滑移应对控制的情况)]
在图5的右侧的图中,转矩累计值超过转向角中点移动判定阈值,由此,单侧滑移应对转向角值例如增大而从中点移动控制部120输出。其结果是,在转向保持支援电流值设定部122中,通过移动后的中点来设定电流值。该转向保持支援电流值设定部122设定(输出)的电流值可以说是作为目标电流值(单侧滑移应对)的基础的电流值(基础电流值)。如前述那样,转向保持支援电流值设定部122中的转向角与电流值(基础电流值)的映射(即转向角与电流值的对应关系的信息)如前述那样,以转向角的0deg为界使电流上升或下降,从而表现出转向角的中心感。
另外,在本实施方式中,通过乘法运算部125,在转向保持支援电流值设定部122输出且由低通滤波器123进行了处理的基础电流值上乘以第一比率输出部124输出的第一比率。该第一比率以其值在转向转矩大时比转向转矩小时减小的方式设定。这是因为,在左右转弯、车道变更或回避行动等时,为了避免转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)成为妨碍,而减小目标电流值(单侧滑移应对)的缘故。
另外,通过加法运算部129,在乘以第一比率之后的基础电流值上加上阻尼控制部126输出的阻尼电流值。该阻尼电流值以在马达旋转速度为0时绝对值最少的方式设定。并且,通过乘法运算部128,在该阻尼电流值上乘以第二比率输出部输出的第二比率。乘法运算后的阻尼电流值以相对于快速的转向成为大值且相对于强力的转向(左右转弯或车道变更或回避行动等)成为小值的方式,在加法运算部129中加到基础电流值上。
如前述那样,转向保持支援控制部12进行将避免马达3因倾斜路或侧风等外力(进而是驾驶员的无意识的轻力的转向)而旋转那样的电流、换言之避免驾驶员进行转向保持的方向盘H的位置因外力而移动那样的电流向马达3供给的控制。
通过乘法运算部125乘以了第一比率且通过加法运算部129加上了阻尼电流值后的基础电流值作为目标电流值(单侧滑移应对),从转向保持支援控制部12输出。并且,由于常速控制开关SW接通,因此输出的目标电流值(单侧滑移应对)由切换器14选择而通过限制器15,且由加法运算器16进行加法运算。
通过该单侧滑移应对控制,在本实施方式的车辆C中,即使在倾斜路或侧风吹动的状况下,从驾驶员决定的方向盘H的角度(打轮角)的位移也由马达3的力进行抑制,从而驾驶员的转向保持中的负担大幅减轻至平坦路水平。
需要说明的是,在该图5的右侧的图的例子中,驾驶员感觉到方向盘H的中心(转向转矩为0的转向角)比中央稍向右侧移动。
此外,在通过驾驶员的常速控制开关SW的操作或驾驶员的油门踏板的操作等而将常速控制开关SW断开时,单侧滑移应对控制结束。需要说明的是,在驾驶员因车道变更等而对方向盘H进行了转向时,按照中点移动取消判定部1204的指示而将累计部1205中的对加法运算转矩进行累计的转矩累计值清零,并不进行转向保持支援电流值设定部122中的中点移动。但是,如果在转向后而倾斜路持续,且驾驶员继续进行应对该倾斜路的转向保持,则单侧滑移应对控制再次开始,进行中点移动。
[常速控制协同配合的流程图]
图7A是表示本实施方式中的常速行驶控制与单侧滑移应对控制的协同配合的简要的流程图。而且,图7B(a)是示意性地表示常速控制开关位置的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(b)是示意性地表示实际转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(c)是示意性地表示以时间t2的时刻下的转向角θ为初始值的单侧滑移应对转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图,图7B(d)是示意性地表示以时间t2的时刻下的转向角0为初始值的单侧滑移应对转向角的时间推移的单侧滑移应对控制的时间图。
在图7A的流程图中,EPS_ECU1判定是否为常速控制(常速行驶控制)控制中,即CC中标志是否从常速控制部21输出(步骤S1)。若由驾驶员将常速控制开关SW接通,则为常速控制中(步骤S1“是”),EPS_ECU1使转向保持支援控制(单侧滑移应对控制)为ON(步骤S2)。即,EPS_ECU1的切换器14切换成选择转向保持支援控制部12输出的目标电流值(单侧滑移应对)的方式。由此,单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)被有效化。
另一方面,在常速控制开关SW被驾驶员断开时或为了进行制动操作等而被断开时(步骤S1“否”),从常速控制部21不输出CC中标志,因此切换器14切换成选择零电流值输出部13输出的零电流值。由此,单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)被无效化(步骤S3)。
此外,在本实施方式中,即使CC中标志未被输出,如图2~图4所示,累计部1205等各部分也发挥功能。因此,在步骤S3中,可以在仪表板(instrument panel)等上进行单侧滑移应对控制的“系统ON”且“系统无效(INACTIVE)”的显示,另一方面,在步骤S2中,可以在仪表板等上进行单侧滑移应对控制的“系统ON”且“系统有效(ACTIVE)”等的显示。
在图7B(a)的常速控制开关位置_时间推移的图中,在时间t1,常速控制开关断开,但是在时间t2,驾驶员将常速控制开关接通。因此,在时间t2,输出CC中标志(步骤S1“是”)。
在图7B(b)的实际转向角_时间推移的图中,如波状线所示,在成为时间t1之前,驾驶员的方向盘H的操作产生的实际转向角为0。在时间t1以后,实际转向角上升。这是基于如下情况,由于车辆C进入了倾斜路,因此应对车身开始单侧滑移的情况而驾驶员对方向盘H进行了操作。
接下来,在图7B(c)的单侧滑移应对转向角_时间推移的图中,示出对应于在时间t2常速控制开关SW被接通,从中点移动控制部120输出单侧滑移应对转向角的情况。在该例子中,初始值是时间t2处的实际转向角θ。并且,在该例子中,对应于实际转向角的一点一点的增加,单侧滑移应对转向角值逐级上升。由此,倾斜路上的驾驶员进行的方向盘H的转向保持所需的劳动力减轻。此外,在该例子中,在时间t2处,转矩累计值>阈值。
另一方面,在图7B(d)的单侧滑移应对转向角_时间推移的图中,该图与前述的(c)的图不同,单侧滑移应对转向角值的初始值为0deg。因此,在时间t2处,中点移动控制部120输出的单侧滑移应对转向角从0deg起动,之后,由于转向方向盘H的一点一点的打轮增加,与前述的(c)的图同样,单侧滑移应对转向角逐级上升。
此外,在转弯中途开始单侧滑移应对控制的情况下,若将实际转向角作为初始值,则可能设定过大的单侧滑移应对转向角值而给驾驶员造成不适感,但是若初始值为0deg,则不会产生这样的不适感。
这样,在时间t2处,当驾驶员将常速控制开关SW接通时(参照图7B(a)),由此,输出CC中标志,而且,切换器14将来自转向保持支援控制部12的目标电流值(单侧滑移应对)经由限制器15向加法运算器16输出。由此,单侧滑移应对控制被有效化而转向转矩减轻,驾驶员感觉到方向盘H的中心发生了移动。
[转弯中的单侧滑移应对控制-1]
例如,考虑在转弯中将常速控制开关SW接通的情况。由于在转弯中,因此可以说转向转矩大且转矩加法运算值也大。
并且,在时间t2处,驾驶员将常速控制开关SW接通。于是,马达驱动机构17通过加入了目标电流值(单侧滑移应对)的目标电流值来驱动马达3。
在此状态下,即,中点移动了的状态下,在车辆C从转弯刚开始向直行转变时,以通过移动后的中点抑制马达3的旋转的方式进行控制。因此,在刚开始向直行转变时,产生方向盘H的回轮变差(自动回正力矩的效果变差)的倾向。
然而,在本实施方式中,如图4所示,中点移动取消判定部1204监视(1)横摆率是否超过了规定的阈值、(2)马达旋转速度(转向角速度)是否超过了规定的阈值,在任一者超过的情况下,使取消条件成立,将取消信号向累计部1205输出。由此,转矩累计值被清零,因此,转向角中点不移动。由此,即使常速控制开关SW被接通而在EPS控制部11的目标电流值上加上转向保持支援控制部12的目标电流值(单侧滑移应对),也不会较大地阻碍基于自动回正力矩的方向盘H的回轮。
[转弯中的单侧滑移应对控制-2]
需要说明的是,如前述那样,在从直线起的刚开始,即使横摆率小于规定的阈值,中点移动取消判定部1204在几秒钟期间也继续输出取消信号。这是因为,在转弯起的刚开始后,存在转向转矩的紊乱等,因此避免将此时的转矩加法运算值反映到累计部1205的转矩累计值中。
需要对这一点进行补充说明的是,在倾斜路的中途存在曲线部分。驾驶员对应于曲线而对方向盘H进行转向。常速控制开关SW的接通即使在曲线(转弯中)中也未解除,但是在中点移动取消判定部1204中,判定横摆率或马达旋转速度是否超过各自的阈值(直行判定),若超过阈值,则将转矩累计值清零。因此,不进行中点移动,转向不会产生不适感等妨碍。
并且,在直接脱离曲线时,在中点移动取消判定部1204中,横摆率或马达旋转速度低于各自的阈值。这样的话,从中点移动取消判定部1204不再输出取消信号,因此累计部1205中的累计开始。
然而,由于驾驶生疏的情况、夜间的情况等或者其他的情况,对于转弯有时会将方向盘H过多地打轮。因此,在转弯结束后,有时会向转弯方向的相反方向稍微进行转向。此时,该向相反方向的转向也被看作倾斜路面产生的影响,从而产生未能进行适当地应对单侧滑移的控制的状况。
参照图8说明时,图8示出从转弯状态(图的左侧)向直行状态(图的右侧)转变时的转向转矩(细实线)、横摆率(粗波状线)、取消信号(粗双点划线)的变化。需要说明的是,取消信号因粗双点划线的线的上升而将输出停止(OFF)。
在该图8的例子中,在转弯结束附近(过渡区域),检测出与至今为止反向的转矩,从而转矩发生紊乱。这是因为驾驶员对过分打轮后的方向盘H进行修正的缘故。另一方面,横摆率即使在过渡区域中也显示直行状态。需要说明的是,马达旋转速度(转向角速度)虽然未显示,但大致为零(阈值以内)。
此外,在该图8的例子中,在中点移动取消判定部1204中,即使因转弯的结束而横摆率≤阈值且马达旋转速度≤阈值(即切换成直行判定),由于前述的理由,在直行判定后的几秒钟期间仍将取消信号继续输出(ON)。由此,在前述的CC中标志为ON而要使单侧滑移应对控制有效化时,在为OFF而要使单侧滑移应对控制无效化时,禁止单侧滑移应对控制(转矩累计值继续清零)。该清零相当于“不重新算出修正电流值”。
需要说明的是,该几秒钟期间可以说是规定时间,可以为通过实验或模拟等,考虑了过渡区域的时间的长度来进行适当设定的时间,而且,也可以设定为根据转向转矩的紊乱而动态地变化的时间。
此外,无论是固定还是动态,当经过该设定的几秒钟期间时,不再输出取消信号(OFF),因此在累计部1205中将转矩加法运算值累计而计算转矩累计值,在转向角中点移动量设置部1206中判定为该值超过中点移动判定值时,进行中点的移动。
(第一实施方式的总结)
根据以上说明的第一实施方式,与常速控制(常速行驶控制)协同配合,即使在以往的EPS中未适当地得到支援的、产生倾斜路或侧风等使车辆C发生单侧滑移的外力的状况下,也能进行适当的转向保持支援,从而大幅减轻驾驶员的负担。
另外,在从转弯起的刚开始,即使判定为车辆行为是直行状态,在几秒钟期间仍与转弯状态时同样,继续输出取消信号。由此,在过渡区域时,即使成为转矩累计值超过中点移动判定阈值那样的状况,实际上转矩累计值也被清零,其结果是,单侧滑移应对控制被禁止(即,不算出作为修正电流值的目标电流值(单侧滑移应对)),从而能够进行适当的单侧滑移应对控制。
需要说明的是,在本实施方式中,使单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)与常速控制开关SW协同配合,在常速控制开关SW接通时,将切换器14切换成转向保持支援控制部12的一侧而使单侧滑移应对控制有效,但也可以取代于此,设置使单侧滑移应对控制有效的开关,在该开关被接通时,将切换器14切换成转向保持支援控制部12侧。
然而,使用该单侧滑移应对控制的场景与使用常速行驶控制的场景类似,因此,在本第一实施方式中,未独立地设置使单侧滑移应对控制有效的开关,而与常速控制开关SW兼用。由此,削减部件个数,并简化驾驶员的操作。
《第二实施方式》
接下来,说明本发明的第二实施方式。
图9是表示第二实施方式中的协同配合的图。
前述的第一实施方式(参照图2等)中的FI_ECU2的常速控制部21与EPS_ECU2的协同配合设想了在常速控制开关SW接通时,进行单侧滑移应对控制(转向保持支援控制)的场景产生的可能性高,并且在常速控制开关SW接通时,较大地转向的情况少,且单侧滑移应对控制成为驾驶员的舒适性的妨碍的场景产生的可能性低,在这样设想的基础上,以常速控制开关SW的接通为触发,将切换器14切换成转向保持支援控制部12侧,使单侧滑移应对控制有效化。
然而,在该第二实施方式中,未进行第一实施方式那样的协同配合,而进行与导航系统的ECU(NAVI_ECU6)的协同配合。该协同配合在NAVI_ECU6判定为车辆C处于直行路上时,输出此意旨的信号(标志),并将切换器14切换成转向保持支援控制部12侧而使单侧滑移应对控制有效化,在判定为未处于直线路上时,输出此意旨的信号(标志),并将切换器14切换成零电流值输出部13侧(进行无效化)。其理由和第一实施方式中的与常速控制部21的防同配合同样,因此省略其说明。
而且,由于导航系统周知,因此NAVI_ECU6的说明也省略。
在该第二实施方式中,无论单侧滑移应对控制的有效·无效,转向保持支援控制部12都发挥功能,与前述的第一实施方式同样,在中点移动取消判定部1204中,即使因转弯的结束而横摆率≤阈值且马达旋转速度≤阈值(即作出直行判定),在直行判定后的几秒钟期间,也将取消信号继续输出(接通)。由此,禁止单侧滑移应对控制。
此外,该第二实施方式与第一实施方式意义不同,FI_ECU2的常速控制部21与EPS_ECU2进行协同配合。以下,说明该第二实施方式中的与常速控制部21的不同的协同配合。
由驾驶员将常速控制开关SW接通的状况可以说是驾驶员的转向意向低的状况。因此,握持方向盘H的力等减弱的可能性高。因而,在第二实施方式中,转向保持支援控制部12通过与常速控制部21的协同配合而检测出从常速控制部21输出CC中标志(在第一实施方式中已经说明过)的情况时,使单侧滑移应对控制的控制量(目标电流值(单侧滑移应对))增大(关于增大的方法,可以采用后述的第三实施方式的相反的方法来实现)。
由此,在单侧滑移应对控制中,常速控制开关SW由驾驶员接通,即使驾驶员将把持方向盘H的力减弱等,也能够适当地进行转向保持。
需要说明的是,虽然将图9的符号SW的开关作为常速控制开关进行了说明,但是也可以将该符号SW的开关不作为常速控制开关,而置换作为检测驾驶员是否把持方向盘H(是否撒手)的撒手检测传感器,并将该撒手检测传感器SW的信号在转向保持支援控制部12中使用,在撒手时等,提高单侧滑移应对控制的控制量(即,在此的符号SW是撒手检测传感器)。此外,虽然说明了符号SW为常速控制开关或撒手检测传感器,但两者不是排他的关系,两者当然也可以并存。
在该第二实施方式中,也与前述的第一实施方式同样,尤其是在从曲线状态向直线状态的转变时,能够进行适当的单侧滑移应对控制。而且,在该第二实施方式中,针对驾驶员的转向保持力减弱的状况,能够进行适当的单侧滑移应对控制。
《第三实施方式》
前述的第二实施方式说明了应对驾驶员的转向保持力减弱的情况而增大单侧滑移应对控制的控制量的实施方式,但是在该第三实施方式中,与之相反,说明使单侧滑移应对控制的控制量(目标电流值(单侧滑移应对))减少或使单侧滑移应对控制停止的实施方式。
图10是表示通过调整图3的转向保持支援电流值设定部122中的转向角与电流值的对应关系的信息来减少单侧滑移应对控制的控制量的例子作为第三实施方式的一例的图。
(极低车速时等)
极低车速时或停车时(怠速停止时)的转向由于路面阻力大而需要大的转向力。因此,在基于车轮轮速传感器44得到的车速例如为10Km/h以下的极低车速或车速0的停车时,使单侧滑移应对控制的控制量(目标电流值(单侧滑移应对))减少或者使单侧滑移应对控制停止。
作为其减少的方法,能够通过各种方法来实现单侧滑移应对控制的控制量的减少,例如(1)考虑如图10所示,将转向保持支援电流值设定部122(参照图3)中的关于转向角与电流值(基础电流值)的对应关系的信息(映射)的、与转向角对应的电流值(绝对值)从实线下降为虚线的情况。另外,(2)作为另一减少的方法,虽然通过转向角中点移动量设定部1206(参照图4)使转向角移动了0.2deg(绝对值),即,使单侧滑移应对转向角值从0deg向0.2deg移动,但是认为该移动为0.1deg(在此的角度是一例)。另外,(3)作为又一减少的方法,提高转向角中点移动量设定部1206(参照图4)中的中点移动判定阈值的值等。
另外,单侧滑移应对控制的停止例如通过将切换器14切换成零电流值输出部13侧而能够实现。
(夜间)
另外,夜间由于视野变差(能够识别的前方的距离减少),因此驾驶员的目视进行的直行判定变弱。因此,若是白天,驾驶员迅速地使方向盘H符合与倾斜路对应的转向角,但是在夜间,其精度恶化。于是,在夜间,修正转向的频率增加。
当修正转向增加时,基于单侧滑移应对控制的转向角的中点的移动频繁地进行,因此可能会给驾驶员造成不适感。因此,夜间以与前述同样的方法,使单侧滑移应对控制量减少或使单侧滑移应对控制停止。由此,能够抑制该不适感。
需要说明的是,与前照灯的开关连动或者与车辆具备的时钟连动,使转向角中点移动量设定部1206的单侧滑移应对转向角值比0.2deg小,从而能够实现该减少·停止的控制(在此的角度为一例)。
(方向指示灯操作等)
另外,在方向指示灯被操作时,与方向指示灯进行协同配合,使单侧滑移应对控制的控制量减少或使单侧滑移应对转向角值的移动停止。
另外,在ABS(Anti Brake Lock System)或VSA(Vehicle Stability Assist,注册商标)工作时,或障碍物回避支援装置(追尾防止装置)工作时,与它们进行协同配合,使单侧滑移应对控制的控制量减少或使单侧滑移应对转向角值的移动停止。需要说明的是,障碍物回避装置等根据碰撞富余时间(Time To Collision;TTC)而能够使单侧滑移应对控制的控制量可变。例如,与TTC为5秒时相比,TTC为2秒时使控制量(目标电流值(单侧滑移应对))减小。
(从曲线状态向直线状态的过渡状态)
在前述的第一实施方式中,说明了在中点移动取消判定部1204中,在横摆率≤阈值且马达旋转速度≤阈值时(即切换为直行判定时),继续输出取消信号,在几秒钟期间(暂时)禁止单侧滑移应对控制的例子。
然而,也可以不禁止单侧滑移应对控制,而通过与所述的极低车速时、夜间、方向指示灯操作等同样的方法,使单侧滑移应对控制的控制量减少。即,在第三实施方式中,即使在转弯后的过渡区域(参照图8)中也不输出取消信号,而计算转矩累计值(累计部1205)。并且,即便使中点移动,也减少其控制量。
《其他》
以上,在第一~第三实施方式中说明的本发明能够在不受以上的实施方式限定的情况下实施。例如,关于第一实施方式中的相当于直行判定的中点移动取消判定部1204,若通过导航系统知晓车辆C在弯路上或市区路上等行驶的情况,则可以输出取消信号。
而且,可以根据转矩累计值的大小或根据转矩加法运算值的移动平均值的大小,而在它们的值越大时越增大使中点移动的量。这种情况下,在车辆行为紊乱时(横摆率或转向角等发生了变化时),只要将转矩累计值清零或将移动平均值清零即可。
另外,切换器14、零电流值输出部13不是必需的结构,可以省略。
另外,在前述的各实施方式中,说明了转向保持支援控制部12内的单侧滑移应对控制的限制或禁止,但是作为禁止的例子,也可以像常速控制开关SW断开时那样,通过将切换器14切换成零电流值输出部13侧来禁止单侧滑移应对控制。
另外,作为降低的例子,当然可以在转向保持支援控制部12~加法运算器16之间设置对目标电流值进行限制的结构。
另外,关于单侧滑移应对控制的限制或禁止、以及不算出作为修正电流值的目标电流值(单侧滑移应对)的结构,也没有限定为特定的机构或方法。
另外,本发明不是仅能适用于具备发动机的车辆C的发明,在电动机动车、燃料电池车等所有车辆种类中当然都能够适用。此外,在电动机动车或燃料电池车的情况下,常速行驶控制例如控制行驶马达用的逆变器的驱动,来实现恒定车速下的行驶。而且,常速行驶控制除了自动操作油门之外,还自动操作制动器,在将车间距离保持为规定距离的自适应常速行驶控制(ACC)中也同样。
而且,在船舶(小型船舶)等中,在因潮汐或侧风而船身向横向滑移的情况下(产生单侧滑移的情况下),在为了应对此情况而驾驶员对船舶的转向盘进行转向保持那样的状况下也能够适用本发明。即,也可以将权利要求中的车辆的用语替换为船舶或交通工具来适用。

Claims (3)

1.一种车辆用转向装置,其具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩,所述车辆用转向装置的特征在于,
所述车辆用转向装置具备单侧滑移应对控制机构,其检测车辆上产生的单侧滑移,并以抑制该单侧滑移的方式修正所述电流值,
在从车辆的转弯结束后起的规定时间,限制或禁止单侧滑移应对控制。
2.一种车辆用转向装置,其具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩,所述车辆用转向装置的特征在于,还具有:
转向角检测机构,其检测转向角;
车辆行为检测机构,其检测车辆行为;以及
单侧滑移应对控制机构,其根据所述车辆行为和所述转向角来判定车辆的直行状态,算出判定为直行状态时的所述转向转矩的累计值,并基于所述累计值和所述转向角,算出以抑制车辆上产生的单侧滑移的方式修正所述电流值的修正电流值,
在转弯结束后,且在开始判定为车辆是所述直行状态起的规定时间,不重新算出所述修正电流值。
3.一种车辆用转向装置,其具有检测转向转矩的转向转矩检测机构,并基于所述转向转矩,控制向电动马达施加的电流值,从而向转向系统施加辅助转矩,所述车辆用转向装置的特征在于,还具有:
转向角检测机构,其检测转向角;
车辆行为检测机构,其检测车辆行为;以及
单侧滑移应对控制机构,其根据所述车辆行为和所述转向角来判定车辆的直行状态,算出判定为直行状态时的所述转向转矩的累计值,并基于所述累计值和所述转向角,算出以抑制车辆上产生的单侧滑移的方式修正所述电流值的修正电流值,
在转弯结束后,且在开始判定为车辆是直行状态起的规定时间,使所述单侧滑移应对控制机构的控制量减少。
CN201410333482.2A 2013-07-16 2014-07-14 车辆用转向装置 Active CN104290805B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013147273A JP5856109B2 (ja) 2013-07-16 2013-07-16 車両用操舵装置
JP2013-147273 2013-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104290805A true CN104290805A (zh) 2015-01-21
CN104290805B CN104290805B (zh) 2017-04-26

Family

ID=52310818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410333482.2A Active CN104290805B (zh) 2013-07-16 2014-07-14 车辆用转向装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9371088B2 (zh)
JP (1) JP5856109B2 (zh)
CN (1) CN104290805B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110312655A (zh) * 2017-03-24 2019-10-08 株式会社昭和 控制装置及操纵装置
CN110997453A (zh) * 2017-08-02 2020-04-10 奥迪股份公司 用于车辆转向的方法
CN114524077A (zh) * 2022-01-21 2022-05-24 建湖天成液压件制造有限公司 一种智能随动节能型船用电动液压舵机

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012007208B4 (de) 2012-12-07 2018-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrunterstützungseinrichtung, Betätigungserfassungseinrichtung und Steuereinrichtung
US9663142B2 (en) * 2013-12-11 2017-05-30 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems for aligning a steering system of a vehicle
JP5915680B2 (ja) * 2014-03-20 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 操舵制御装置
JP5947849B2 (ja) * 2014-09-17 2016-07-06 富士重工業株式会社 車両の車線逸脱防止制御装置
JP6451192B2 (ja) * 2014-10-06 2019-01-16 三菱自動車工業株式会社 電動ステアリング装置
JP5990606B2 (ja) * 2015-02-10 2016-09-14 本田技研工業株式会社 操舵装置及び操舵支援方法
US10322748B2 (en) * 2016-09-23 2019-06-18 Jtekt Corporation Motor controller and steering device
US10435072B2 (en) * 2017-03-17 2019-10-08 Ford Global Technologies, Llc Road camber compensation
CN109774783B (zh) * 2017-11-10 2022-05-13 现代自动车株式会社 用于电动转向的控制方法和控制系统
KR102439103B1 (ko) * 2018-04-25 2022-09-01 현대모비스 주식회사 전동식 조향장치 및 그 제어방법
JP6954243B2 (ja) * 2018-07-25 2021-10-27 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001923A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Koyo Seiko Co Ltd 車両の操舵装置
CN201334001Y (zh) * 2008-12-22 2009-10-28 长安大学 一种汽车转向制动稳定性控制系统
CN101574979A (zh) * 2009-06-11 2009-11-11 重庆大学 基于滑移率控制的电动车差速转向控制方法
CN101801764A (zh) * 2007-10-04 2010-08-11 丰田自动车株式会社 车辆转向控制装置
CN101998918A (zh) * 2008-04-15 2011-03-30 株式会社捷太格特 电动动力转向装置及其控制方法
CN102666256A (zh) * 2009-10-21 2012-09-12 丰田自动车株式会社 车辆的电动助力转向装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5011757B2 (ja) * 2005-08-02 2012-08-29 日産自動車株式会社 車両用操舵装置
JP4593457B2 (ja) * 2005-12-22 2010-12-08 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
US7725227B2 (en) * 2006-12-15 2010-05-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Method, system, and apparatus for providing enhanced steering pull compensation
JP2011245931A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
CN104290806B (zh) * 2013-07-16 2016-10-05 本田技研工业株式会社 车辆用转向装置
JP5819358B2 (ja) * 2013-07-16 2015-11-24 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001001923A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Koyo Seiko Co Ltd 車両の操舵装置
CN101801764A (zh) * 2007-10-04 2010-08-11 丰田自动车株式会社 车辆转向控制装置
CN101998918A (zh) * 2008-04-15 2011-03-30 株式会社捷太格特 电动动力转向装置及其控制方法
CN201334001Y (zh) * 2008-12-22 2009-10-28 长安大学 一种汽车转向制动稳定性控制系统
CN101574979A (zh) * 2009-06-11 2009-11-11 重庆大学 基于滑移率控制的电动车差速转向控制方法
CN102666256A (zh) * 2009-10-21 2012-09-12 丰田自动车株式会社 车辆的电动助力转向装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110312655A (zh) * 2017-03-24 2019-10-08 株式会社昭和 控制装置及操纵装置
CN110312655B (zh) * 2017-03-24 2022-01-18 日立安斯泰莫株式会社 控制装置及操纵装置
CN110997453A (zh) * 2017-08-02 2020-04-10 奥迪股份公司 用于车辆转向的方法
CN114524077A (zh) * 2022-01-21 2022-05-24 建湖天成液压件制造有限公司 一种智能随动节能型船用电动液压舵机
CN114524077B (zh) * 2022-01-21 2023-11-14 建湖天成液压件制造有限公司 一种智能随动节能型船用电动液压舵机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015020439A (ja) 2015-02-02
JP5856109B2 (ja) 2016-02-09
CN104290805B (zh) 2017-04-26
US20150025743A1 (en) 2015-01-22
US9371088B2 (en) 2016-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104290805A (zh) 车辆用转向装置
CN106553690B (zh) 车辆用转向装置
US9533705B2 (en) Vehicle steering system
CN103287431B (zh) 车辆速度控制装置及方法
JP4446978B2 (ja) 車両用駆動力制御装置
EP2106989B1 (en) Vehicle device for preventing the leaving of the driving lane
CN102470864B (zh) 车辆控制系统
JP6384949B2 (ja) 車両用運転支援装置
CN101492042B (zh) 车辆的运动控制装置
US10029678B2 (en) Drive control device with traction control function for right-left independent drive vehicle
JP2006264623A (ja) 車線維持支援装置
JP2004525815A (ja) 自動車運転補助システム
JP5819358B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2007276542A (ja) 車両用走行制御装置
JP2020050091A (ja) 車両制御装置
JP2006175941A (ja) 加減速度制御装置
JP2006177442A (ja) 加減速度制御装置
JPH09242579A (ja) 原動機制御装置
JP5042496B2 (ja) 運転支援装置
JP6871744B2 (ja) クルーズコントロール装置
KR101977416B1 (ko) 스마트 전기자동차 및 이의 운용방법
CN113439051B (zh) 车辆用控制装置及车辆用控制方法
JP6369351B2 (ja) 車両制御装置
JP4704538B2 (ja) 電動サーボステアリングの支援トルク制御方法及びその装置
JP2010155527A (ja) プレビュー情報に基づいて運転支援の態様を変更する車輌

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant