CN105083376B - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转向装置。该转向装置具备基于辅助指令值来控制电机的驱动的电机控制装置。电机控制装置具有基于包括转向操作转矩的输入值对角度指令值进行运算的角度指令值运算部,通过执行使车辆的转向角追随于角度指令值的角度反馈控制而对辅助分量进行运算。而且,电机控制装置将辅助分量作为基础对辅助指令值进行运算。另外,电机控制装置基于车辆的横摆率与横摆率指令值的偏差对修正值进行运算。此处,基于修正值,对角度指令值运算部的输入值进行修正。

Description

转向装置
本发明将在2014年5月16日提交的日本专利申请No.2014-102489的公开内容,包括其说明书、附图以及摘要,通过引用全部并入本文中。
技术领域
本发明涉及通过将电机的辅助力赋予给转向操作机构来支援驾驶员的车辆行驶的转向装置。
背景技术
作为这种电动动力转向装置的一种,存在为了容易维持行驶路径内的车辆行驶而执行从电机对转向操作机构赋予辅助力的、所谓车道保持辅助控制的装置(参照日本特开2012-232704号公报)。日本特开2012-232704号公报所记载的电动动力转向装置具备拍摄装置、电机、和控制装置。拍摄装置拍摄车辆前方。电机对车辆的转向操作机构赋予辅助力。控制装置控制电机的驱动。控制装置从由拍摄装置获取的车辆前方的图像数据获取车辆行进方向的车道的信息。而且,控制装置基于获取的车道的信息来设定车辆的目标行驶路线。在车辆的实际的行驶路线偏离目标行驶路线的情况下,控制装置为了将使车辆的实际的行驶路线返回到目标行驶路线这种辅助力赋予给转向操作机构而控制电机的驱动。
在驱动转向操作机构时,转向操作机构所产生的摩擦力、惯性力等因车辆而不同。因此,在转向操作机构所产生的摩擦力、惯性力等不同的2个车辆中,即使同样地进行电机的驱动控制,实际上赋予给转向操作机构的辅助力也产生偏差。因上述辅助力的偏差,使得车道保持辅助控制的响应性产生偏差,给驾驶员带来不协调感。
此外,上述课题并不限于执行车道保持辅助控制的转向装置。上述课题是通过将电机的辅助力赋予给转向操作机构来支援驾驶员的车辆行驶的执行各种行驶支援控制的转向装置共同的课题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够抑制行驶支援控制的响应性的偏差的转向装置。
本发明的一方式的转向装置的构成上的特征在于,具备:电机,其对车辆的转向操作机构赋予辅助力;以及电机控制部,其基于与上述电机的输出转矩的目标值对应的辅助指令值来控制上述电机的驱动,上述电机控制部具备:角度指令值运算部,其基于包括伴随转向操纵而赋予给车辆的方向盘的转向操作转矩的输入值,对与转向轮的转向角的目标值对应的角度指令值进行运算;角度反馈控制部,该角度反馈控制部通过执行使上述转向轮的实际的转向角追随于上述角度指令值的角度反馈控制而对辅助分量进行运算;辅助指令值运算部,其将上述辅助分量作为基础,对上述辅助指令值进行运算;状态量指令值设定部,其设定与表示车辆的行驶状态的状态量的目标值对应的状态量指令值;以及修正值运算部,其基于车辆的实际的状态量与上述状态量指令值的偏差对修正值进行运算,基于上述修正值对上述角度指令值运算部的输入值进行修正。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的实施方式进行描述,本发明的上述和其它特征及优点会变得更加清楚,其中,附图标记表示本发明的要素,其中:
图1是针对实施方式的转向装置表示其示意结构的框图。
图2是针对实施方式的转向装置表示其电结构的框图。
图3是针对实施方式的转向装置用于说明横摆率指令值的设定方法的一个例子的图。
图4是表示车辆的实际横摆率YR以及横摆率指令值YR*的偏差ΔYR与修正值Tac的关系的映射图。
图5是示意性地表示车辆行驶的一个例子的图。
图6是表示实施方式的转向装置中的车辆的实际横摆率YR与转向操作反作用力Fc的关系的图。
图7是针对转向装置的变形例表示其电结构的框图。
具体实施方式
以下,对转向装置的一实施方式进行说明。如图1所示,转向装置1具备转向操作机构2和辅助机构3。转向操作机构2基于驾驶员的方向盘20的操作使转向轮4转向。辅助机构3辅助驾驶员的转向操纵。
转向操作机构2具备成为方向盘20的旋转轴的转向轴21。转向轴21的下端部经由齿轮齿条机构22与齿条轴23连结。在转向操作机构2中,若转向轴21伴随着驾驶员的方向盘20的操作(转向操作)而旋转,则该旋转运动经由齿轮齿条机构22被转换为齿条轴23的轴向的往复直线运动。通过该齿条轴23的轴向的往复直线运动,与其两端连结的转向轮4的转向角θt发生变化,由此车辆的行进方向发生变化。
辅助机构3具备经由减速机构30与转向轴21连结的电机31。电机31由无刷电机构成。在辅助机构3中,通过经由减速机构30将电机31的输出轴31a的旋转传递给转向轴21来对转向轴21赋予转矩,辅助驾驶员的转向操纵。
在转向装置1中设置有检测方向盘20的操作量、车辆的状态量的各种传感器。例如在转向轴21上设置有检测驾驶员的转向操纵时赋予给方向盘20的转向操作转矩Th的转矩传感器5。此外,对于本实施方式的转向操作转矩Th的正负符号而言,将右转向操作方向的转向操作转矩定义为正,将左转向操作方向的转向操作转矩定义为负。在电机31上设置有检测其旋转角θm的旋转角传感器6。在车辆中设置有车速传感器7、横摆率传感器8、以及拍摄装置9。车速传感器7检测行驶速度V。横摆率传感器8检测车辆的横摆率YR。拍摄装置9拍摄车辆前方。此外,对于本实施方式的横摆率YR的正负的符号而言,将右转向操作时的车辆的横摆角的变化方向定义为正,将左转向操作时的车辆的横摆角的变化方向定义为负。拍摄装置9由CCD照相机等构成,输出拍摄的车辆前方的图像数据GD。这些输出被电机控制装置(电机控制部)10获取。电机控制装置10基于由各传感器5~8所检测的各种状态量、以及由拍摄装置9拍摄的车辆前方的图像数据GD来控制电机31的驱动。
如图2所示,电机控制装置10具备驱动电路40以及微型计算机(以下,略记为“微机”)41。驱动电路40使电机31驱动。微型计算机41经由驱动电路40来控制电机31的驱动。驱动电路40由将从车载蓄电池等电源(电源电压“+Vcc”)供给的直流电力转换为三相(U相、V相、W相)的交流电力的公知的倒相电路(Inverter circuit)构成。驱动电路40基于来自微机41的控制信号Sc来生成三相的交流电力,并经由与各相对应的供电线We将生成的三相的交流电力供给给电机31。在供电线We上设置有检测供给给电机31的各相电流值I的电流传感器42。此外,图2中,为了便于说明,将各相的供电线We以及各相的电流传感器42分别集中为一个进行图示。电流传感器42的输出被微机41获取。
微机41基于由各传感器5~8、42检测的转向操作转矩Th、车速V、横摆率YR、电机旋转角θm、各相电流值I、以及从拍摄装置9输出的图像数据GD来生成控制信号Sc。
详细而言,微机41具有辅助指令值运算部43、电流指令值运算部44、控制信号生成部45、转向角运算部46、以及横摆率指令值设定部47。此外,在本实施方式中,横摆率指令值设定部47对应于状态量指令值设定部。
横摆率指令值设定部47基于车速V以及车辆前方的图像数据GD来对横摆率指令值YR*进行运算。横摆率指令值YR*与能够维持行驶路径内的车辆行驶的车辆的横摆率的目标值对应。例如图3所示,假设车辆位于实线的位置P1。此时,横摆率指令值设定部47通过对图像数据GD实施二值化处理等图像处理,来获取印在车辆前方的行驶路径的左右的车道LL、LR的信息。而且,根据获取的左右的车道LL、LR的信息将它们的中央线,即图中所示的虚线设定为车辆的目标行驶路线LT。此处,横摆率指令值设定部47判定为目标行驶路线LT是曲线的情况下,对目标行驶路线LT的曲率半径R进行运算,并基于运算出的曲率半径R以及车速V来设定横摆率指令值YR*。横摆率指令值YR*的设定例如如下那样进行。
在横摆率指令值设定部47将横摆率指令值YR*的运算周期设为“t”的情况下,车速V的车辆从当前的位置P1至经过时间t为止在目标行驶路线LT上行驶的情况下,经过时间t后,车辆移动至图中双点划线所示的位置P2。该情况下,从位置P1至位置P2为止的车辆的行驶距离,即连结位置P1与位置P2的虚线的圆弧的长度通过将车速V和时间t相乘能够求出。因此,在将连结曲率半径R的中心点O与车辆位置P1的直线设为“m1”、将连结曲率半径R的中心点O与车辆位置P2的直线设为“m2”时,直线m1与直线m2所成的角度θ能够利用以下的式子(1)求出。
θ=360°×V×t/(2×π×R)…(1)
另一方面,车辆为了从位置P1至位置P2在目标行驶路线LT上行驶,需要位置P2处的车辆的横摆角ψ2相对于位置P1处的车辆的横摆角ψ1变化角度Δψ。此处,该角度Δψ与角度θ相等。即,角度Δψ能够利用式子(1)的右边来运算。而且,将角度Δψ除以时间t所得的值成为可使车辆的行驶路线沿着目标行驶路线LT变化的车辆的横摆率。即,横摆率指令值YR*能够利用以下的式子(2)求出。
YR*=360°×V/(2×π×R)…(2)
横摆率指令值设定部47例如利用以上那样的运算方法以规定的运算周期运算出横摆率指令值YR*后,对运算出的横摆率指令值YR*附加正负的符号。具体而言,在从车辆的当前位置P1观察,目标行驶路线LT向车辆右方向弯曲的情况下,横摆率指令值设定部47将横摆率指令值YR*的符号设定为正,在从车辆的当前位置P1观察,目标行驶路线LT向车辆左方向弯曲的情况下,横摆率指令值设定部47将横摆率指令值YR*的符号设定为负。此外,在横摆率指令值设定部47判断为目标行驶路线LT是直线的情况下,将横摆率指令值YR*设定为“0”。如图2所示,横摆率指令值设定部47将这样运算出的横摆率指令值YR*输出给辅助指令值运算部43。
转向角运算部46基于电机旋转角θm对转向轮4的实际的转向角θt进行运算。即,如图1所示,在本实施方式的转向装置1中,电机31的输出轴31a经由减速机构30与转向轴21机械连结。因此,电机旋转角θm与转向轴21的旋转角之间有相关关系。因此,电机旋转角θm与转向轮4的转向角θt之间也有相关关系。转向角运算部46利用这种相关关系并根据电机旋转角θm对转向轮4的实际转向角θt进行运算。此外,在本实施方式中,对于转向角θt而言,将方向盘20位于中立位置时的旋转角设定为基准角(“0°”)。另外,对于转向角θt的正负的符号而言,将右转向操作时的变化方向定义为正,将左转向操作时的变化方向定义为负。如图2所示,转向角运算部46将运算出的实际转向角θt输出给辅助指令值运算部43。
辅助指令值运算部43基于转向操作转矩Th、车速V、横摆率YR、横摆率指令值YR*、以及实际转向角θt对辅助指令值Ta*进行运算。辅助指令值Ta*与电机31的输出转矩的目标值对应。此外,对于本实施方式的辅助指令值Ta*而言,将对转向轴21赋予右转向操作方向的辅助力的方向定义为正,将对转向轴21赋予左转向操作方向的辅助力的方向定义为负。辅助指令值运算部43由基本辅助分量运算部50、修正值运算部51、角度指令值运算部52、以及角度反馈(F/B)控制部53构成。
基本辅助分量运算部50基于转向操作转矩Th以及车速V对第1辅助分量Ta1*进行运算。第1辅助分量Ta1*是辅助指令值Ta*的基础分量。例如转向操作转矩Th的绝对值越大,另外车速V越慢,基本辅助分量运算部50将第1辅助分量Ta1*的绝对值设定为越大的值。基本辅助分量运算部50将运算出的第1辅助分量Ta1*分别输出给加法器54、55。加法器55通过在由基本辅助分量运算部50运算出的第1辅助分量Ta1*加上转向操作转矩Th来对输入值Tin1(Ta1*+Th)进行运算,并将运算出的输入值Tin1输出给减法器56。
另一方面,辅助指令值运算部43具有减法器57,该减法器57通过从实际横摆率YR减去横摆率指令值YR*来对它们的偏差ΔYR(=YR-YR*)进行运算。减法器57将运算出的偏差ΔYR输出给修正值运算部51。
修正值运算部51基于偏差ΔYR对修正值Tac进行运算。修正值运算部51例如基于图4所示的映射图,偏差ΔYR的绝对值越大,就将修正值Tac的绝对值设定为越更加大的值。如图2所示,修正值运算部51将运算出的修正值Tac输出给减法器56。减法器56实施对输入值Tin1减去修正值Tac的修正,并将修正后的输入值Tin2(=Tin1-Tac)输出给角度指令值运算部52。
角度指令值运算部52根据输入值Tin2并基于理想模型对角度指令值θt1*进行运算。角度指令值θt1*与转向轮4的转向角θt的目标值对应。理想模型是通过实验等测量与修正前的输入值Tin1,即与转向操作转矩Th以及第1辅助分量Ta1*的相加值对应的理想的转向角θt,并对该测量结果进行模型化所得到的。角度指令值运算部52将基于理想模型所运算出的角度指令值θt1*输出给角度反馈(F/B)控制部53。
对角度反馈控制部53除了角度指令值θt1*之外,还输入实际转向角θt。角度反馈控制部53为了使实际转向角θt追随于角度指令值θt1*,而通过进行基于它们的偏差的角度反馈控制来对第2辅助分量Ta2*进行运算,并将运算出的第2辅助分量Ta2*输出给加法器54。加法器54通过将第1辅助分量Ta1*和第2辅助分量Ta2*相加来求出辅助指令值Ta*(=Ta1*+Ta2*)。辅助指令值运算部43将这样运算出的辅助指令值Ta*输出给电流指令值运算部44。
电流指令值运算部44基于辅助指令值Ta*对d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*进行运算。d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*与d/q坐标系中的电机31的供给电流的目标值与对应。具体而言,基于辅助指令值Ta*对q轴电流指令值Iq*进行运算,并将运算出的q轴电流指令值Iq*输出给控制信号生成部45。此外,在本实施方式中,d轴电流指令值Id*被设定为“0”,电流指令值运算部44也将该d轴电流指令值Id*输出给控制信号生成部45。
对控制信号生成部45除了d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*之外,还输入各相电流值I以及电机旋转角θm。控制信号生成部45基于这些值来生成控制信号Sc。详细而言,控制信号生成部45基于电机旋转角θm将各相电流值I映射至d/q坐标系,对d/q坐标系中的电机31的实际的电流值亦即,d轴电流值以及q轴电流值进行运算。而且,控制信号生成部45为了使实际的d轴电流值追随于d轴电流指令值Id*,还为了使实际的q轴电流值追随于q轴电流指令值Iq*,而通过进行基于各自的偏差的电流反馈控制来生成控制信号Sc。微机41将这样运算出的控制信号Sc输出给驱动电路40。由此,从驱动电路40经由供电线We将与d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*对应的三相的交流电力供给给电机31,电机31驱动。结果执行从电机31对转向轴21赋予与辅助指令值Ta*对应的辅助力的辅助控制。
根据以上说明的构成,能够获得以下的(1)~(4)所示的作用以及效果。
(1)因通过角度反馈控制所获得的第2辅助分量Ta2*包含在辅助指令值Ta*中,所以若基于辅助指令值Ta*的辅助力被赋予给转向轴21,则实际转向角θt追随于角度指令值θt1*。通过该角度反馈控制,在转向操作机构2驱动时,在转向操作机构2产生摩擦力、惯性力等的情况下,调整辅助力,以使实际转向角θt追随于角度指令值θt1*。结果能够在作用于转向操作机构2的摩擦力、惯性力等被消除的状态下对转向操作机构2赋予辅助力。因此,能够抑制车辆间的辅助力的偏差。
(2)在本实施方式中,创建表示转向操作转矩Th以及第1辅助分量Ta1*的相加值与角度指令值θt1*的关系的理想模型,并基于该理想模型来设定角度指令值θt1*。因此,能够利用理想模型决定与转向操作转矩Th以及第1辅助分量Ta1*的相加值对应的实际转向角θt的变化。即,能够利用理想模型决定与驾驶员的转向操纵对应的车辆的动作。因此,通过适当地调整理想模型,能够实现所希望的转向操作感。
(3)例如在车辆的实际横摆率YR为比横摆率指令值YR*大的值的情况下,如图5所示,车辆的行驶路线LC如图中双点划线所示,与目标行驶路线LT相比向车辆右方向偏移。这种情况下,实际横摆率YR与横摆率指令值YR*的偏差ΔYR为正的值。由此,由修正值运算部51运算出的修正值Tac被设定为正的值。因此,由于输入值Tin2减少,所以由角度指令值运算部52运算出的角度指令值θt1*变化为负的方向。即,角度指令值θt1*变化为左转向操作方向。此时,角度反馈控制部53为了使实际转向角θt追随于变化后的角度指令值θt1*而设定第2辅助分量Ta2*。因此,第2辅助分量Ta2*被设定为负的值。因此,由于辅助指令值Ta*减少,所以赋予给转向轴21的辅助力变化为负的方向。因该辅助力的变化,妨碍方向盘20的右转向操作的转向操作反作用力,换言之,妨碍实际横摆率YR的增加的转向操作反作用力作用于转向操作机构2。
另外,在本实施方式中,如图4所示,实际横摆率YR与横摆率指令值YR*的偏差ΔYR越大,修正值Tac的绝对值越大。因此,角度指令值θt1*变得更大。即,由于第2辅助分量Ta2*变得更大,所以转向操作反作用力也变得更大。图6是表示转向操作反作用力Fc与实际横摆率YR的关系的图。此外,对于图6中的转向操作反作用力Fc的正负的符号而言,将右转向操作方向的转向操作反作用力定义为正,将左转向操作方向的转向操作反作用力定义为负。如图6所示,实际横摆率YR与横摆率指令值YR*相比越大,转向操作反作用力Fc在负的方向上越大。即,转向操作反作用力Fc在妨碍方向盘20的右转向操作的方向变大。因此,能够使实际横摆率YR返回到横摆率指令值YR*。另外,实际横摆率YR与横摆率指令值YR*相比越小,转向操作反作用力Fc在妨碍方向盘20的左转向操作的方向上越大。因此,在这种情况下也能够使实际横摆率YR返回到横摆率指令值YR*。通过这种转向操作反作用力Fc,自然地进行使实际横摆率YR追随于横摆率指令值YR*这样的转向操作。即,能够以使车辆的行驶路线追随于目标行驶路线LT的方式支援驾驶员的车辆转向操作。因此,能够实现维持行驶路径内的车辆行驶的车道保持辅助控制。
(4)通过上述的(1)以及(3)所说明的构成的配合,能够抑制车辆间的辅助力的偏差,并且执行车道保持辅助控制。因此,能够抑制车辆间的行驶支援控制的响应性的偏差。
此外,上述实施方式也能够以以下的方式实施。
·在上述实施方式的横摆率指令值设定部47中,根据目标行驶路线LT的曲率半径R以及车速V并基于式子(2)来设定横摆率指令值YR*。然而,横摆率指令值YR*的设定方法能够适当地变更。总之,横摆率指令值设定部47基于目标行驶路线LT以及车速V来设定横摆率指令值YR*即可。
·在上述实施方式的修正值运算部51中,将左右的车道LL、LR的中央线设定为目标行驶路线LT。然而,目标行驶路线LT的设定方法并不限于此。也可以例如基于车道LL、LR的任意一方来目标行驶路线LT。
·在上述实施方式中,使用拍摄装置9,作为检测车辆的行驶路径的信息的行驶路径检测部,但行驶路径检测部并不限于此。例如通过使用车辆导航装置和GPS装置作为行驶路径检测部,从而基于预先存储在车辆导航装置中的道路信息、和由GPS(GlobalPositioning System)检测的车辆的当前位置来获取车辆的行驶路径的信息也是可以。
·在上述实施方式的修正值运算部51中,基于图4所示的映射图,偏差ΔYR的绝对值越大,将修正值Tac的绝对值设定为越更加大的值,但修正值Tac的设定方法能够适当地变更。例如在修正值运算部51中,判定偏差ΔYR的绝对值是否是规定的阈值(>0)以上,在判定为偏差ΔYR的绝对值是规定的阈值以上的情况下,将修正值Tac设定为预先设定的规定值(>0)也是可以。另外,在能够用运算式定义偏差ΔYR与修正值Tac的关系的情况下,基于该运算式对修正值Tac进行运算也可以。
·在上述实施方式的修正值运算部51中,基于实际横摆率YR与横摆率指令值YR*的偏差ΔYR来设定了修正值Tac。然而,也可以基于横摆率以外的表示车辆的行驶状态的状态量,例如车辆的横加速度(横G)、转向角θt来设定修正值Tac。该情况下,需要代替横摆率指令值设定部47,而设置基于从图像数据GD获得的目标行驶路线LT对横加速度转向角θt的指令值(状态量指令值)进行运算的适当的指令值运算部。如果是这样的构成,则基于修正值Tac来修正角度指令值运算部52的输入值Tin1。由此,调整电机的辅助力,以使车辆的横加速度、转向角θt追随于它们的指令值。通过该辅助力的调整,能够使车辆的行驶路线追随于目标行驶路线。因此,能够实现维持行驶路径内的车辆行驶的车道保持辅助控制。
·在上述实施方式中,通过角度反馈控制部53所执行的角度反馈控制,使得实际转向角θt与角度指令值θt1*几乎一致。因此,还能够代替基于转向角θt来设定修正值Tac这种方法,而采用基于角度指令值θt1*来设定修正值Tac这种方法。具体而言,采用图7所示的构成是有效的。此外,在图7中,为了便于说明,将由角度指令值运算部52运算的角度指令值θt1*称为“第1角度指令值”。如图7所示,该变形例的微机41代替横摆率指令值设定部47而具有角度指令值设定部48。角度指令值设定部48基于车辆前方的图像数据GD对第2角度指令值θt2*进行运算。第2角度指令值θt2*是能够维持行驶路径内的车辆行驶的车辆的转向角θt的目标值。此外,在本变形例中,角度指令值设定部48与状态量指令值设定部对应。角度指令值设定部48基于例如从图像数据GD获取的车道LL、LR的信息来设定车辆的目标行驶路线LT,使用映射等来设定与该目标行驶路线LT的曲率半径R对应的第2角度指令值θt2*。减法器57从由角度指令值运算部52运算出的第1角度指令值θt1*减去通过角度指令值设定部48所设定的第2角度指令值θt2*。由此,它们的偏差Δθt(=θt1*-θt2*)能够运算。修正值运算部51基于由减法器57运算出的偏差Δθt对修正值Tac进行运算。如果是这样的构成,则不需要上述实施方式所例示的横摆率传感器8,即不需要只用于修正值Tac的运算的所需的传感器,能够使构成简单化。
·上述实施方式的转向装置1并不局限于车道保持辅助控制,能够应用于执行抑制低μ路行驶时的车辆的滑移的滑移抑制控制等各种行驶支援控制的转向装置。在利用上述实施方式的转向装置1执行滑移抑制控制的情况下,例如采用如下那样的构成即可。首先,横摆率指令值设定部47基于从图像数据GD获取的车道LL、LR的曲率半径R,将不是滑移状态的车辆的理想的横摆率作为横摆率指令值YR*进行映射运算。减法器57与上述实施方式同样地,对实际横摆率YR与横摆率指令值YR*的偏差ΔYR(=YR-YR*)进行运算。在偏差ΔYR的绝对值大于预先设定的规定的阈值的情况下,修正值运算部51判定为车辆是滑移状态,并将修正值Tac设定为规定值(>0)。如果是这样的构成,则若例如因车辆滑移而实际横摆率YR偏离横摆率指令值YR*,则与修正值Tac对应的转向操作反作用力Fc作用于转向操作机构2。即,由于自动进行反向转向,所以能够抑制车辆的滑移状态。
·在上述实施方式的角度反馈控制部53中,进行了基于转向角θt的角度反馈控制。然而,该角度反馈控制可以使用可换算为转向角θt的旋转角,例如转向操作角等。
·在上述实施方式中,由旋转角传感器6以及转向角运算部46检测转向角θt。然而,检测转向角θt的旋转角检测部并不限于此。也可以使用例如直接检测转向角θt的旋转角传感器。
·在上述实施方式的辅助指令值运算部43中,基于由基本辅助分量运算部50运算出的第1辅助分量Ta1*、以及由角度反馈控制部53运算出的第2辅助分量Ta2*来设定了辅助指令值Ta*。然而,也可以基于除此之外的补偿分量来设定辅助指令值Ta*。作为补偿分量,能够使用例如基于第1辅助分量Ta1*相对于转向操作转矩Th的变化率(辅助梯度)的补偿分量、基于第1辅助分量Ta1*的微分值的补偿分量。
·上述实施方式的角度指令值运算部52并不限于基于理想模型对角度指令值θt1*进行运算。也可以例如通过映射运算对角度指令值θt1*进行运算。另外,角度指令值运算部52的输入值Tin2并不限于从转向操作转矩Th以及第1辅助分量Ta1*的相加值减去修正值Tac所得的值,也可以使用例如从转向操作转矩Th减去修正值Tac所得的值。
·上述实施方式的电机31是无刷电机,但可以是有刷电机。
根据本发明,能够抑制行驶支援控制的响应性的偏差。

Claims (4)

1.一种转向装置,其特征在于,具备:
电机,其对车辆的转向操作机构赋予辅助力;以及
电机控制部,其基于与所述电机的输出转矩的目标值对应的辅助指令值来控制所述电机的驱动,
所述电机控制部具备:
角度指令值运算部,其基于包括伴随转向操纵而赋予给车辆的方向盘的转向操作转矩的输入值,对与转向轮的转向角的目标值对应的角度指令值进行运算;
角度反馈控制部,其通过执行使所述转向轮的实际的转向角追随于所述角度指令值的角度反馈控制而对辅助分量进行运算;
辅助指令值运算部,其将所述辅助分量作为基础,对所述辅助指令值进行运算;
状态量指令值设定部,其设定与表示车辆的行驶状态的状态量的目标值对应的状态量指令值;以及
修正值运算部,其基于车辆的实际的状态量与所述状态量指令值的偏差对修正值进行运算,
基于所述修正值对所述角度指令值运算部的输入值进行修正。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,还具备:
行驶路径检测部,其检测车辆的行驶路径的信息;
车速传感器,其检测所述车辆的速度;以及
横摆率传感器,其检测车辆的横摆率,
所述状态量指令值设定部基于由所述行驶路径检测部检测出的行驶路径的信息来设定能够维持行驶路径内的车辆行驶的目标行驶路线,并且基于所述目标行驶路线以及所述车辆的速度来设定与能够使车辆的行驶路线追随于所述目标行驶路线的横摆率的目标值对应的横摆率指令值,
所述修正值运算部基于由所述横摆率传感器检测出的横摆率与所述横摆率指令值的偏差对所述修正值进行运算。
3.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,
还具备行驶路径检测部,其检测车辆的行驶路径的信息,
在将所述角度指令值设为第1角度指令值时,
所述状态量指令值设定部基于由所述行驶路径检测部检测出的行驶路径的信息来设定能够维持行驶路径内的车辆行驶的目标行驶路线,并且基于所述目标行驶路线来设定与能够使车辆的行驶路线追随于所述目标行驶路线的转向角的目标值对应的第2角度指令值,
所述修正值运算部使用所述第1角度指令值来代替所述车辆的实际的转向角,并基于所述第1角度指令值与所述第2角度指令值的偏差对所述修正值进行运算。
4.根据权利要求2或者3所述的转向装置,其特征在于,
所述偏差越大,所述修正值运算部越将所述修正值的绝对值设定为更大的值。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6142733B2 (ja) * 2013-08-26 2017-06-07 株式会社ジェイテクト 車両のパワーステアリング装置
FR3022515B1 (fr) * 2014-06-24 2016-07-29 Jtekt Europe Sas Assistance de direction mixte comprenant une boucle d'asservissement en couple pilotee en consigne par un controleur de position destine a l'asservissement en trajectoire
JP6618548B2 (ja) * 2015-12-02 2019-12-11 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
CN105539581A (zh) * 2016-02-17 2016-05-04 吴伟民 车辆安全限制方法及系统
JP6769047B2 (ja) * 2016-03-04 2020-10-14 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP2017206071A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 トヨタ自動車株式会社 電動パワーステアリング装置
KR102419260B1 (ko) * 2016-07-12 2022-07-12 현대모비스 주식회사 Sbw 시스템의 조향 제어 장치 및 그 방법
JP6293213B2 (ja) * 2016-08-01 2018-03-14 三菱電機株式会社 車線区画線検知補正装置、車線区画線検知補正方法、及び自動運転システム
JP6663333B2 (ja) * 2016-09-23 2020-03-11 株式会社Subaru 車両の制御装置及び車両の制御方法
US11155294B2 (en) * 2017-03-07 2021-10-26 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering apparatus and electric power steering control method
CN111278715B (zh) 2017-11-02 2022-10-18 株式会社捷太格特 转向操纵控制装置
DE102018206089B4 (de) * 2018-04-20 2020-02-27 Zf Friedrichshafen Ag Aufschalten eines Störsignals zu Führungsgrößen bei Kaskadenregelung
ES2913725T3 (es) 2018-05-30 2022-06-06 Siemens Ind Software Nv Método y sistema para controlar un dispositivo de vehículo autónomo para seguir repetidamente una misma trayectoria predeterminada
US11479245B2 (en) * 2019-02-14 2022-10-25 Honda Motor Co., Ltd. Semi-autonomous vehicle control system and method of controlling a semi-autonomous vehicle
JP7283410B2 (ja) * 2020-02-14 2023-05-30 株式会社デンソー 操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラム
JP7489021B2 (ja) * 2020-08-31 2024-05-23 株式会社ジェイテクト 操舵装置
JP7461268B2 (ja) * 2020-10-05 2024-04-03 株式会社Subaru 車両の自己診断装置
KR20220124324A (ko) * 2021-03-02 2022-09-14 현대자동차주식회사 차로 유지 제어 장치, 그를 포함한 차량 시스템 및 그 방법
DE102021108684A1 (de) * 2021-04-07 2022-10-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrassistenzsystem und Fahrassistenzverfahren zum Unterstützen einer Querführung eines Fahrzeugs
CN113696967B (zh) * 2021-09-01 2022-09-13 国汽智控(北京)科技有限公司 车辆转向控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN114802442B (zh) * 2022-05-06 2023-09-05 小米汽车科技有限公司 车辆横向控制方法、装置、存储介质及车辆
CN117957162A (zh) * 2022-08-19 2024-04-30 安培股份公司 用于自主控制设备的致动器的方法
CN116022235B (zh) * 2023-03-29 2023-06-16 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 车辆转向控制方法、装置及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5927430A (en) * 1997-08-01 1999-07-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus
EP1127775A1 (en) * 2000-02-25 2001-08-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering controller and method of controlling same
CN1903633A (zh) * 2005-07-25 2007-01-31 丰田自动车株式会社 动力转向系统及其控制方法
CN102596690A (zh) * 2009-10-30 2012-07-18 丰田自动车株式会社 车辆的行驶控制装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3859905B2 (ja) * 1999-07-05 2006-12-20 本田技研工業株式会社 車両用操舵制御装置
US6570352B2 (en) 2000-11-17 2003-05-27 Nsk Ltd. Control unit for electric power steering apparatus
JP2007137283A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Jtekt Corp 車両用操舵装置
EP1880921A3 (en) 2006-07-19 2009-07-15 Nsk Ltd Controller for electric power steering apparatus
US9090285B2 (en) * 2008-12-05 2015-07-28 Volkswagen Group Of America, Inc. Method for providing a lanekeeping assistance based on modifying mechanical sources of steering torques
JP2012232704A (ja) 2011-05-09 2012-11-29 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP5994481B2 (ja) * 2012-08-22 2016-09-21 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5927430A (en) * 1997-08-01 1999-07-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus
EP1127775A1 (en) * 2000-02-25 2001-08-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering controller and method of controlling same
CN1903633A (zh) * 2005-07-25 2007-01-31 丰田自动车株式会社 动力转向系统及其控制方法
CN102596690A (zh) * 2009-10-30 2012-07-18 丰田自动车株式会社 车辆的行驶控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2949546A2 (en) 2015-12-02
JP6299415B2 (ja) 2018-03-28
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JP2015217793A (ja) 2015-12-07
US9457839B2 (en) 2016-10-04
EP2949546A3 (en) 2016-02-17
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