CN104443010A - 动力转向装置 - Google Patents

Abstract

提供能够切换辅助特性而不会给驾驶员带来不协调感的动力转向装置。在本发明的动力转向装置中，在切换为对于操舵转矩的指令信号的特性即第一特性和与第一特性不同的特性即第二特性之中所选择的一个特性时，运算第一特性和第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性，并且进行控制以使根据操舵转矩而从第一特性和第二特性中的一个向另一个的特性的切换的时间成为可变。

Description

动力转向装置

技术领域

本发明涉及动力转向(power steering)装置。

背景技术

作为这种技术，公开了下述的专利文献1中记载的技术。在专利文献1中，在电动式动力转向装置中具有多个辅助(assist)特性，为了没有不协调感地切换这些辅助特性，同时运算切换前后的特性，根据转移系数来实现平稳的切换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平11-29056号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中记载的技术中，在正在打入方向盘(steering wheel)时，从辅助量大的特性切换为辅助量小的特性的情况下，存在产生辅助量不足所导致的不协调感的情况，另一方面，在正在打回方向盘时，从辅助量小的特性切换为辅助量大的特性的情况下，存在产生辅助量过多所导致的不协调感的情况。

本发明着眼于上述问题，其目的在于，提供能够切换辅助特性而不会给驾驶员带来不协调感的动力转向装置。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，在本发明的动力转向装置中，在切换为对于操舵转矩的指令信号的特性即第一特性和与第一特性不同的特性即第二特性之中所选择的一个特性时，运算第一特性和第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性，并且进行控制以使根据操舵转矩而从第一特性和第二特性中的一个向另一个的特性的切换的时间成为可变。

发明效果

因此，通过根据反映了基于驾驶员的操舵状态和车辆的行驶状态的操舵转矩来调整切换时间，从而能够抑制特性切换时的操舵不协调感。

附图说明

图1是实施例1的动力转向装置的整体系统图。

图2是表示实施例1的动力转向控制器内的控制处理的控制框图。

图3(a)～(b)是表示实施例1的辅助特性的概略图。

图4是表示实施例1的特性转移处理部中使用的参数的定义的概略图。

图5是表示实施例1的特性转移处理的流程图。

图6(a)～(b)是实施例1的从特性A切换为特性B时的时间图。

图7(a)～(b)是实施例1的从特性A切换为特性B时的时间图。

标号说明

1  转向轴

2  齿轮轴

3  齿杆

4  动力转向控制器

5  切换开关

6  车速传感器

7  舵角传感器

42 特性转移处理部

TS 转矩传感器

M  辅助马达

SW 方向盘

具体实施方式

[实施例1]

〔动力转向装置的结构〕

图1是动力转向装置的整体系统图。动力转向装置具有被连接到方向盘SW的转向轴(steering shaft)1、被设置在转向轴1上且用于检测驾驶员的操舵转矩的转矩传感器TS、对与转向轴1一体旋转的齿轮(pinion)轴2赋予辅助转矩的辅助马达M、与齿轮轴2啮合的齿杆(rack bar)3、以及通过被连接到齿杆3的拉杆(tie rod)而转向的转向轮(操行輪)W1、W2。此外，在车室内，设置了能够由驾驶员变更基于动力转向装置的操舵转矩的辅助特性的切换开关5。

动力转向控制器4基于由转矩传感器TS检测出的操舵转矩、在切换开关5中所选择的特性信号、由车速传感器6检测出的车速信号、以及由舵角传感器7检测出的舵角信号来计算目标辅助转矩，还基于从被设置在辅助马达M中的马达旋转传感器8检测出的马达旋转传感器信号，进行辅助马达M的电流控制。若驾驶员对方向盘SW进行操舵，则除了驾驶员的操舵转矩之外，辅助马达M的辅助转矩也被赋予齿轮轴2，通过将齿轮轴2的旋转运动变换到齿杆3的轴向上的齿条和齿轮形式的操舵机构来进行操舵。

图2是表示实施例1的动力转向控制器内的控制处理的控制框图。在动力转向控制器4内，具有用于切换辅助特性的辅助特性切换部41、以及对从辅助特性切换部41输出的辅助转矩进行特性转移处理的特性转移处理部42。辅助特性切换部41以及特性转移处理部42基于从切换开关5输出的特性切换请求信号而控制工作状态。在特性转移处理部42中，内置了指令信号运算电路，所述指令信号运算电路对基于所切换的特性的辅助转矩进行在切换时实现平稳的特性转移的校正，并对辅助马达M输出指令信号。

在辅助特性切换部41中，内置了存储了多个特性的操舵特性存储电路，内置了基于特性切换请求信号来切换辅助特性的操舵特性切换控制电路。辅助特性切换部41基于通过操舵特性切换控制电路而切换的特性、由转矩传感器TS检测出的操舵转矩、以及由车速传感器6检测出的车速来决定辅助转矩。另外，对于车速，设置了被设定为车速变得越高则辅助量变得越小的车速增益(0～1)，若基于所选择的特性而计算对于操舵转矩的辅助转矩，则对该计算出的辅助转矩乘以车速增益，输出最终的辅助转矩。另外，也可以代替乘以车速增益的方法，使用对每个辅助特性准备多个辅助特性图并依次进行参照的方法。

图3是表示辅助特性的概略图。图3(a)是例示了特性1的图，辅助转矩相对于操舵转矩的增加梯度被设定得大，在切换开关5上，被设定为操舵负荷非常小的状态即“舒适模式(comfort mode)”。此外，图3(b)是例示了特性3的图，辅助转矩相对于操舵转矩的增加梯度被设定得小，在切换开关5上，被设定为操舵负荷大的状态即“运动模式(sports mode)”。因此，可知即使是相同的操舵转矩，也根据切换开关5的切换而辅助转矩被变更。另外，特性2是例如被设定为“正常模式”的特性，被设定适度的操舵负荷，但不限于此，也可以是其他特性。

接着，说明特性转移处理部42的结构。图4是表示在实施例1的特性转移处理部中使用的参数的定义的概略图。在特性转移处理部42中从切换开关5输出特性切换请求信号的场景中，将切换前的特性记载为特性A，将切换后的特性记载为特性B。在图4中示出了特性B大、特性A小的例子，但其大小关系无论怎样都可以。此外，将在输出了特性切换请求信号的时刻的特性A的值设为保持值TA，将特性B的值设为初始值TB0。并且，将识别出特性切换请求信号的控制周期的下一个控制周期中的特性B的值定义为本次值TB1，将其后的控制周期中时时刻刻变化的特性B的值定义为特性B值TBn。

图5是表示实施例1的特性转移处理的流程图。在步骤S1中，判断是否从切换开关5输出了特性切换请求信号，在输出了的情况下前进至步骤S2，在这以外的情况下结束本控制流程。在步骤S2中，判断切换标记FB是否为ON，在ON时前进至步骤S6，在OFF的情况下前进至步骤S3。在步骤S3中，读入特性A的保持值TA。在步骤S4中，读入特性B的初始值TB0。在步骤S5中，将切换标记FB设置为ON。

在步骤S6中，读入特性B的本次值TB1。在步骤S7中，判断是否|TB0－TA|＜|TB1－TA|、即保持值TA和特性B的差分是否处于增加趋势，在处于增加趋势时前进至步骤S8，在处于减少趋势时前进至步骤S9。在步骤S8中，执行渐变处理。渐变处理是指，从特性A切换为特性B，基于特性B计算成为基准的辅助转矩，并且加上或减去将初始差分(TB0－TA)作为初始值而以规定梯度减少的校正值。在切换后的特性B输出比切换前的特性A更大的辅助转矩的情况下，从特性B减去校正值。另一方面，在切换后的特性B输出比切换前的特性A更小的辅助转矩的情况下，对特性B加上校正值。由此，在辅助特性切换部41中仅进行基于特性B的运算，且在特性转移处理部42中加上校正值，从而能够缓慢地切换特性而不进行特性A的运算。另外，在能够前进至步骤S8的情况下，由于操舵转矩的增减方向和伴随特性的切换的校正量的变化方向一致，所以不会给驾驶员带来不协调感。

在步骤S9中，将保持值TA保持为辅助转矩。在步骤S10中，判断特性B值TBn是否与保持值TA大致一致，在能够判断为一致的情况下前进至步骤S11，在这以外的情况下返回步骤S9并持续保持。在步骤S11中，将切换标记FB设置为OFF。在步骤S12中，切换为特性B。

接着，说明上述特性转移处理的作用。图6是实施例1的从特性A切换为特性B时的时间图。在该时间图中，设定辅助转矩小的运动模式作为特性A，设定辅助转矩大的舒适模式作为特性B。以下，作为从特性A切换为特性B时的操舵状态，分为打入时和打回时而进行说明。

(打入时的特性切换)在时刻t1，驾驶员打入方向盘SW时，进行从特性A向特性B的切换请求。此时，读入在切换请求时刻的特性A的值即保持值TA、和特性B的值即初始值TB0，读入下一个步骤中的特性B的值即本次值TB1。并且，由于在打入方向盘SW的状态下辅助转矩也处于增大的趋势的状态，所以即使伴随切换而辅助转矩缓慢地增大也不会产生不协调感。因此，在规定时间内使初始差分|TB0－TA|逐渐减小的同时开始从作为目标值的特性B的值的减法。在时刻t2，若初始差分大致成为0，则向特性B的切换完成。因此，能够减小运算负荷的同时进行平稳的切换。

(打回时的特性切换)在时刻t3，驾驶员打回方向盘SW时，进行从特性A向特性B的切换请求。此时，在使打回请求时刻的初始差分在规定时间内逐渐减小的情况下，如图6(b)所示，在打回状态下辅助转矩也从处于减少趋势的状态反转为增加趋势，导致对驾驶员来说成为操舵负荷脱离那样的不协调感。因此，此时将辅助转矩维持为保持值TA，在特性B的值TBn与保持值TA大致一致后切换为特性B。由此，能够使切换请求时的辅助转矩的增减方向与基于切换的辅助转矩的增减方向一致，能够避免增减方向的不一致所导致的不协调感。

图7是实施例1的从特性A切换为特性B时的时间图。在该时间图中，设定辅助转矩大的舒适模式作为特性A，设定辅助转矩小的运动模式作为特性B。与图6相同，分为打入时和打回时而进行说明。

(打入时的特性切换)在时刻t11，驾驶员打入方向盘SW时，进行从特性A向特性B的切换请求。此时，读入在切换请求时刻的特性A的值即保持值TA、和特性B的值即初始值TB0，读入下一个步骤中的特性B的值即本次值TB1。并且，在打入方向盘SW，辅助转矩也处于增大的趋势的状态下，使初始差分在规定时间内逐渐减小的情况下，如图7(b)所示，在打入状态下辅助转矩也反转为减少趋势，导致对驾驶员来说成为操舵负荷变大那样的不协调感(操舵的被退回感)。因此，此时，将辅助转矩维持为保持值TA，在特性B的值TBn与保持值TA大致一致后切换为特性B。由此，能够使切换请求时的辅助转矩的增减方向与基于切换的辅助转矩的增减方向一致，能够避免增减方向的不一致所导致的不协调感。

(打回时的特性切换)在时刻t13，驾驶员打回方向盘SW时，进行从特性A向特性B的切换请求。此时，由于在打回方向盘SW的状态下辅助转矩也处于减少的趋势的状态，所以即使伴随切换而辅助转矩缓慢地减少也不会产生不协调感。因此，在规定时间内使初始差分|TB0－TA|逐渐减小的同时开始对作为目标值的特性B的值的加法。若在时刻t14，初始差分大致成为0，则向特性B的切换完成。因此，能够减小运算负荷的同时进行平稳的切换。

在说明以上的特性转移处理的作用时，着眼于伴随操舵转矩的打入和打回这样的操作状态的辅助转矩的变化而进行了说明，但关于伴随车速的辅助转矩的变化也能够得到同样的作用效果。例如，在操舵转矩为一定而车速发生变更的情况下，车速增益在车速越高时取越接近0的值，在车速越低时取越接近1的值，从而辅助转矩被变更。因此，例如，若正在减速则辅助转矩成为增加趋势，若正在加速则辅助转矩成为减少趋势。即使在这样车速的变化时操作了切换开关5的情况下，也能够达成同样的特性切换。

(实施例1的效果)以下，列举上述实施例1的作用效果。(1)一种动力转向装置，其特征在于，具有：齿条和齿轮(以下，记载为操舵机构)，将方向盘SW的操舵操作传递给转向轮；辅助马达M(电动马达)，对操舵机构赋予操舵力；转矩传感器TS，被设置在操舵机构中，检测操舵机构的操舵转矩；动力转向控制器4(控制装置)，根据操舵转矩向辅助马达M输出指令信号；辅助特性切换部41(操舵特性存储电路)，被设置在动力转向控制器4中，存储对于操舵转矩的指令信号的特性即第一特性(舒适模式)、和与第一特性不同的特性即第二特性(运动模式)；辅助特性切换部41(操舵特性切换控制电路)，被设置在动力转向控制器4中，切换为在第一特性和第二特性之中所选择的一个特性；步骤S6以及S7(以下，记载为插值特性运算部。)，被设置在特性转移处理部42中，在进行从第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换时，运算第一特性和第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性；步骤S8以及S9(以下，记载为切换调整部。)，被设置在特性转移处理部42中，进行控制以使根据操舵转矩，从第一特性和第二特性中的一个向另一个的特性的切换的时间成为可变；以及指令信号运算电路，被设置在动力转向控制器4中，基于通过辅助特性切换部41而切换的特性来运算指令信号。因此，通过根据反映了基于驾驶员的操舵状态和车辆的行驶状态的操舵转矩来调整切换时间，从而能够抑制在特性切换时的操舵不协调感。另外，特性不限于2阶段，也可以是3阶段以上。

(2)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，第一特性(舒适模式)被设定为对于操舵转矩的指令信号的值变得比第二特性(运动模式)大，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，切换调整部设定为与操舵转矩被维持为一定时相比，特性的切换的时间变得更长。因此，能够抑制尽管操舵转矩减少，驾驶员的操舵负荷也急剧增大或者操舵负荷基本不减少那样的操舵不协调感。另外，在实施例1中示出了保持辅助转矩的例子，但也可以是即使操舵负荷增大，也抑制增大程度的情况。

(3)在上述(2)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，补充特性运算部运算插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，操舵转矩不增加。因此，能够改善尽管在如操舵转矩减少那样的操舵操作中，也因特性切换而操舵转矩增加那样的操舵不协调感。

(4)在上述(3)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，插值特性运算部基于操舵转矩和特性的切换后的特性来运算插值特性。由此，插值特性不是基于切换前后的特性而运算的，而是基于操舵转矩和切换后的特性而运算的。具体而言，根据单位一致的操舵转矩和切换后的特性的差来运算插值特性。在将切换前的特性用于插值特性的运算的情况下，需要运算与操舵转矩相应的切换前的特性，但通过代替该特性而使用操舵转矩，能够实现插值特性的运算的简化。

(5)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，第一特性(舒适模式)被设定为对于操舵转矩的指令信号的值比第二特性(运动模式)大，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性时，切换调整部设定为与操舵转矩被维持为一定时相比，特性的切换时间变得更长。因此，能够抑制由于在操舵转矩减少时伴随特性切换而辅助转矩增大从而操舵转矩急剧减少的所谓操舵的脱离感。

(6)在上述(5)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性时，插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，指令信号不增加。因此，即使在操舵特性从第二被切换为第一时，也能够通过在操舵转矩减少时使辅助电动机M的辅助转矩不增加，从而抑制操舵的脱离感。

(7)在上述(6)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性时，插值特性运算部基于操舵转矩和特性的切换后的特性来运算插值特性。由此，插值特性不是基于切换前后的特性而运算的，而是基于操舵转矩和切换后的特性而运算的。具体而言，根据单位一致的操舵转矩和切换后的特性的差来运算插值特性。在将切换前的特性用于插值特性的运算的情况下，需要运算与操舵转矩相应的切换前的特性，但通过代替该特性而使用操舵转矩，能够实现插值特性的运算的简化。

(8)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，第一特性被设定为对于操舵转矩的指令信号比第二特性大，在正在增加操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性时，切换调整部设定为与操舵转矩被维持为一定时相比，特性的切换时间变得更长。因此，能够抑制尽管操舵转矩增加，驾驶员的操舵负荷也急剧减少或者操舵负荷基本不增加那样的操舵不协调感。

(9)在上述(8)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加所述操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性切换时，插值特性运算部运算插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，操舵转矩不减少。因此，能够改善尽管在如操舵转矩增大那样的操舵操作中，也因特性的切换而操舵转矩减少那样的操舵不协调感。

(10)在上述(9)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加操舵转矩时，辅助特性切换部41从第二特性切换为第一特性时，插值特性运算部基于操舵转矩和特性的切换后的特性来运算插值特性。由此，插值特性不是基于切换前后的特性而运算的，而是基于操舵转矩和切换后的特性而运算的。具体而言，根据单位一致的操舵转矩和切换后的特性的差来运算插值特性。在将切换前的特性用于插值特性的运算的情况下，需要运算与操舵转矩相应的切换前的特性，但通过代替该特性而使用操舵转矩，能够实现插值特性的运算的简化。

(11)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，第一特性被设定为对于操舵转矩的指令信号的值比第二特性大，在正在增加操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，切换调整部设定为与操舵转矩被维持为一定时相比，特性的切换的时间变得更长。因此，能够抑制由于在操舵转矩增大时伴随特性切换而辅助转矩减少从而操舵转矩急剧增大的所谓操舵的被退回感。另外，在实施例1中示出了保持辅助转矩的例子，但也可以是即使操舵负荷增大，也抑制增大程度的情况。

(12)在上述(11)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，插值特性运算部运算插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，指令信号不减少。因此，即使在操舵特性从第一被切换为第二时，也能够通过在操舵转矩增大时使电动马达的辅助转矩不减少，从而抑制操舵的被退回感。

(13)在上述(12)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加操舵转矩时，辅助特性切换部41从第一特性切换为第二特性时，插值特性运算部基于操舵转矩和特性的切换后的特性来运算插值特性。由此，插值特性不是基于切换前后的特性而运算的，而是基于操舵转矩和切换后的特性而运算的。具体而言，根据单位一致的操舵转矩和切换后的特性的差来运算插值特性。在将切换前的特性用于插值特性的运算的情况下，需要运算与操舵转矩相应的切换前的特性，但通过代替该特性而使用操舵转矩，能够实现插值特性的运算的简化。

(14)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，切换调整部调整为操舵转矩越大则特性的切换时间变得越长。因此，由于操舵转矩越大则辅助特性之间的差越大，所以通过调整为使切换时间更长，能够抑制伴随特性变化的操舵转矩变动所导致的操舵不协调感。在实施例1中，根据保持的结构而自动地调整为操舵转矩越大则切换时间越长，但在根据时间管理等的控制而进行特性的切换的情况下，通过调整时间本身也能够达成。

(15)在上述(1)所述的动力转向装置中，其特征在于，切换调整部设定为在操舵转矩小于规定值时，与操舵转矩为规定值以上时相比，特性的切换时间变得更短。因此，由于在操舵转矩大致为0时，伴随特性的切换的操舵转矩的变化也少，所以能够通过缩短切换时间而使切换响应性提高。例如，在驾驶员以手动的方式切换特性时，能够迅速应对驾驶员的特性切换意图。另外，在实施例1中以基于开关的切换为例进行了说明，但也可以是车辆以自动的方式切换特性。

(16)一种动力转向装置，其特征在于，具有：操舵机构，将方向盘的操舵操作传递给转向轮；辅助马达M，对操舵机构赋予操舵力；转矩传感器TS，被设置在操舵机构中，检测操舵机构的操舵转矩；动力转向控制器4，根据操舵转矩向辅助马达M输出指令信号；车速信号接收部，被设置在动力转向控制器4中，接收与车速相关的信号；辅助特性切换部41(操舵特性存储电路)，被设置在动力转向控制器4中，存储对于操舵转矩的所述指令信号的特性即第一特性(舒适模式)、和与所述第一特性不同的特性即第二特性(运动模式)；辅助特性切换部41(操舵特性切换控制电路)，被设置在动力转向控制器4中，切换为第一特性和第二特性之中所选择的一个特性；插值特性运算部，被设置在动力转向控制器4中，在进行从第一特性和第二特性中的一个向另一个的特性的切换时，运算所述第一特性和所述第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性；切换调整部，被设置在辅助特性切换部41中，进行控制以使根据车速而从第一特性和第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换的时间成为可变；以及指令信号运算电路，被设置在特性转移处理部42中，基于通过操舵特性切换控制电路而切换的特性来运算指令信号。因此，能够通过根据车速来调整切换时间，从而抑制在特性切换时的操舵不协调感，其中所述车速中反映了对操舵转矩产生影响的与路面的摩擦阻力。

(17)在上述(16)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少车速时，操舵特性切换控制电路从第一特性切换为第二特性时，插值特性运算部运算插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，指令信号不减少。因此，即使在操舵特性从第一被切换为第二时，也能够通过在如操舵转矩增大那样的车速减少时使电动马达的辅助转矩不减少，从而抑制操舵的被退回感。

(18)在上述(16)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在减少车速时，操舵特性切换控制电路从第二特性切换为第一特性时，切换调整部设定为与车速被维持为一定时相比，特性的切换的时间变得更长。因此，能够抑制尽管在如操舵转矩增大那样的正在减少车速时，驾驶员的操舵负荷也急剧减少或者操舵负荷基本不增加那样的操舵不协调感。另外，还包含即使操舵负荷减少，也抑制减少程度的情况。

(19)在上述(16)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加车速时，操舵特性切换控制电路从第二特性切换为第一特性时，插值特性运算部运算插值特性，以使在从开始特性的切换到完成为止的期间，指令信号不增大。因此，即使在操舵特性从第二被切换为第一时，也能够通过在如操舵转矩减少那样的正在增加车速时使电动马达的辅助转矩不增大，从而抑制操舵的脱离感。

(20)在上述(16)所述的动力转向装置中，其特征在于，在正在增加车速时，操舵特性切换控制电路从第一特性切换为第二特性时，切换调整部设定为与车速被维持为一定时相比，特性的切换时间变得更长。因此，能够抑制尽管在如操舵转矩减少那样的正在增加车速时，驾驶员的操舵负荷也急剧增大或者操舵负荷基本不减少那样的操舵不协调感。另外，还包含即使操舵负荷增大，也抑制增大程度的情况。

(21)在上述(16)所述的动力转向装置中，其特征在于，切换调整部设定为在车速小于规定值时，与车速为规定值以上时相比，特性的切换时间变得更短。因此，由于在车速为0时，伴随特性的切换的操舵转矩的变化的影响也小，所以能够通过缩短切换时间而使切换响应性提高。例如，在驾驶员以手动的方式切换特性时，能够迅速应对驾驶员的特性切换意图。另外，也可以是车辆以自动的方式切换特性。

方案1：一种动力转向装置，其特征在于，具有：操舵机构(操舵轴、齿条和齿轮)，将方向盘的操舵操作传递给转向轮；电动马达，对所述操舵机构赋予操舵力；转矩传感器，被设置在所述操舵机构中，检测所述操舵机构的操舵转矩；控制装置(ECU)，根据所述操舵转矩向所述电动马达输出指令信号；操舵特性存储电路，被设置在所述控制装置中，存储对于所述操舵转矩的所述指令信号的特性即第一特性(舒适模式)、和与所述第一特性不同的特性即第二特性(运动模式)；操舵特性切换控制电路，被设置在所述控制装置中，切换为在所述第一特性和第二特性之中所选择的一个特性；插值特性运算部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，在进行从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换时，运算所述第一特性和所述第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性；切换时间调整部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，根据所述操舵转矩，对从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换的时间进行可变控制；以及指令信号运算电路，被设置在所述控制电路中，基于通过所述操舵特性切换控制电路而切换的所述特性来运算所述指令信号。

作用效果……通过根据反映了基于驾驶员的操舵状态和车辆的行驶状态的操舵转矩来调整切换时间，从而能够抑制在特性切换时的操舵不协调感。另外，特性不限于2阶段，也可以是3阶段以上。

方案2：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换的时间变得更长。

作用效果……能够抑制尽管操舵转矩减少，驾驶员的操舵负荷也急剧增大或者操舵负荷基本不减少那样的操舵不协调感。(还包含即使操舵负荷增大，也抑制增大程度的情况。)

方案3：如方案2所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述操舵转矩不增加。

作用效果……能够改善尽管在如操舵转矩减少那样的操舵操作中，也因特性切换而操舵转矩增加那样的操舵不协调感。

方案4：如方案3所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

作用效果……插值特性不是基于切换前后的特性而运算的，而是基于操舵转矩和切换后的特性而运算的。具体而言，根据单位一致的操舵转矩和切换后的特性的差来运算插值特性。在将切换前的特性用于插值特性的运算的情况下，需要运算与操舵转矩相应的切换前的特性，但通过代替该特性而使用操舵转矩，能够实现插值特性的运算的简化。

方案5：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换时间变得更长。

作用效果……能够抑制由于在操舵转矩减少时伴随特性切换而辅助转矩增大从而操舵转矩急剧减少的所谓操舵的脱离感。

方案6：如方案5所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不增加。

作用效果……即使在操舵特性从第二被切换为第一时，也能够通过在操舵转矩减少时使电动马达的辅助转矩不增加，从而抑制操舵的脱离感。

方案7：如方案6所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

作用效果……与方案4的效果相同。

方案8：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号比所述第二特性大，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换时间变得更长。

作用效果……能够抑制尽管操舵转矩增加，驾驶员的操舵负荷也急剧减少或者操舵负荷基本不增加那样的操舵不协调感。(还包含即使操舵负荷减少，也抑制减少程度的情况。)

方案9：如方案8所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性切换时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述操舵转矩不减少。

作用效果……能够改善尽管在如操舵转矩增大那样的操舵操作中，也因特性的切换而操舵转矩减少那样的操舵不协调感。

方案10：如方案9所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

作用效果……与方案4的效果相同。

方案11：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换的时间变得更长。

作用效果……能够抑制由于在操舵转矩增大时伴随特性切换而辅助转矩减少从而操舵转矩急剧增大的所谓操舵的被退回感。

方案12：如方案11所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不减少。

作用效果……即使在操舵特性从第一被切换为第二时，也能够通过在操舵转矩增大时使电动马达的辅助转矩不减少，从而抑制操舵的被退回感。

方案13：如方案12所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

作用效果……与方案4的效果相同。

方案14：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述切换时间调整部设定为所述操舵转矩越大则所述特性的切换时间越长。

作用效果……由于操舵转矩越大则辅助特性之间的差越大，所以能够通过使切换时间更长，从而抑制伴随特性变化的操舵转矩变动所导致的操舵不协调感。

方案15：如方案1所述的动力转向装置，其特征在于，所述切换时间调整部设定为在所述操舵转矩小于规定值时，与所述操舵转矩为所述规定值以上时相比，所述特性的切换时间变得更短。

作用效果……由于在操舵转矩大致为0时，伴随特性的切换的操舵转矩的变化也少，所以能够通过缩短切换时间而使切换响应性提高。例如，在驾驶员以手动的方式切换特性时，能够迅速应对驾驶员的特性切换意图。(也可以是车辆以自动的方式切换特性。)

方案16：一种动力转向装置，其特征在于，具有：操舵机构(操舵轴，齿条和齿轮)，将方向盘的操舵操作传递给转向轮；电动马达，对所述操舵机构赋予操舵力；转矩传感器，被设置在所述操舵机构中，检测所述操舵机构的操舵转矩；控制装置(ECU)，根据所述操舵转矩向所述电动马达输出指令信号；车速信号接收部，被设置在所述控制装置中，接收与车速相关的信号；操舵特性存储电路，被设置在所述控制装置中，存储对于所述操舵转矩的所述指令信号的特性即第一特性(舒适模式)、和与所述第一特性不同的特性即第二特性(运动模式)；操舵特性切换控制电路，被设置在所述控制装置中，切换为所述第一特性和第二特性之中所选择的一个特性；插值特性运算部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，在进行从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换时，运算所述第一特性和所述第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性；切换时间调整部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，根据所述车速对从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换的时间进行可变控制；以及指令信号运算电路，被设置在所述控制电路中，基于通过所述操舵特性切换控制电路而切换的所述特性来运算所述指令信号。

作用效果……能够通过根据车速来调整切换时间，从而抑制在特性切换时的操舵不协调感，其中所述车速中反映了对操舵转矩产生影响的与路面的摩擦阻力。

方案17：如方案16所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述车速时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不减少。

作用效果……即使在操舵特性从第一被切换为第二时，也能够通过在如操舵转矩增大那样的车速减少时使电动马达的辅助转矩减少，从而抑制操舵的被退回感。

方案18：如方案16所述的动力转向装置，其特征在于，在正在减少所述车速时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述切换时间调整部设定为与所述车速被维持为一定时相比，所述特性的切换的时间变得更长。

作用效果……能够抑制尽管在如操舵转矩增大那样的正在减少车速时，驾驶员的操舵负荷也急剧减少或者操舵负荷基本不增加那样的操舵不协调感。(还包含即使操舵负荷减少，也抑制减少程度的情况。)

方案19：如方案16所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述车速时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不增大。

作用效果……即使在操舵特性从第二被切换为第一时，也能够通过在如操舵转矩减少那样的正在增加车速时使电动马达的辅助转矩不增大，从而抑制操舵的脱离感。

方案20：如方案16所述的动力转向装置，其特征在于，在正在增加所述车速时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述切换时间调整部设定为与所述车速被维持为一定时相比，所述特性的切换时间变得更长。

作用效果……能够抑制尽管在如操舵转矩减少那样的正在增加车速时，驾驶员的操舵负荷也急剧增大或者操舵负荷基本不减少那样的操舵不协调感。(还包含即使操舵负荷增大，也抑制增大程度的情况。)

方案21：如方案16所述的动力转向装置，其特征在于，所述切换时间调整部设定为在所述车速小于规定值时，与所述车速为规定值以上时相比，所述特性的切换时间变得更短。

作用效果……由于在车速为0时伴随特性的切换的操舵转矩的变化的影响也小，所以能够通过缩短切换时间而使切换响应性提高。例如，在驾驶员以手动的方式切换特性时，能够迅速应对驾驶员的特性切换意图。(也可以是车辆以自动的方式切换特性。)

Claims (15)

1.一种动力转向装置，其特征在于，具有：

操舵机构(操舵轴、齿条和齿轮)，将方向盘的操舵操作传递给转向轮；

电动马达，对所述操舵机构赋予操舵力；

转矩传感器，被设置在所述操舵机构中，检测所述操舵机构的操舵转矩；

控制装置(ECU)，根据所述操舵转矩向所述电动马达输出指令信号；

操舵特性存储电路，被设置在所述控制装置中，存储对于所述操舵转矩的所述指令信号的特性即第一特性(舒适模式)、和与所述第一特性不同的特性即第二特性(运动模式)；

操舵特性切换控制电路，被设置在所述控制装置中，切换为在所述第一特性和第二特性之中所选择的一个特性；

插值特性运算部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，在进行从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换时，运算所述第一特性和所述第二特性之间的特性即插值特性，以使从切换前的特性缓慢地接近切换后的特性；

切换时间调整部，被设置在所述操舵特性切换控制电路中，根据所述操舵转矩，对从所述第一特性和所述第二特性中的一个向另一个的所述特性的切换的时间进行可变控制；以及

指令信号运算电路，被设置在所述控制电路中，基于通过所述操舵特性切换控制电路而切换的所述特性来运算所述指令信号。

2.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换的时间变得更长。

3.如权利要求2所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述操舵转矩不增加。

4.如权利要求3所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

5.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换时间变得更长。

6.如权利要求5所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不增加。

7.如权利要求6所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在减少所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

8.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号比所述第二特性大，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换时间变得更长。

9.如权利要求8所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性切换时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述操舵转矩不减少。

10.如权利要求9所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第二特性切换为所述第一特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

11.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述第一特性被设定为对于所述操舵转矩的所述指令信号的值比所述第二特性大，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述切换时间调整部设定为与所述操舵转矩被维持为一定时相比，所述特性的切换的时间变得更长。

12.如权利要求11所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部运算所述插值特性，以使在从开始所述特性的切换到完成为止的期间，所述指令信号不减少。

13.如权利要求12所述的动力转向装置，其特征在于，

在正在增加所述操舵转矩时，所述操舵特性切换控制电路从所述第一特性切换为所述第二特性时，所述插值特性运算部基于所述操舵转矩和所述特性的切换后的特性来运算所述插值特性。

14.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述切换时间调整部设定为所述操舵转矩越大则所述特性的切换时间越长。

15.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，

所述切换时间调整部设定为在所述操舵转矩小于规定值时，与所述操舵转矩为所述规定值以上时相比，所述特性的切换时间变得更短。