CN105102301B - 转向控制装置及转向控制方法 - Google Patents
转向控制装置及转向控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105102301B CN105102301B CN201380075403.6A CN201380075403A CN105102301B CN 105102301 B CN105102301 B CN 105102301B CN 201380075403 A CN201380075403 A CN 201380075403A CN 105102301 B CN105102301 B CN 105102301B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steering
- assistance torque
- steering wheel
- torque
- steering assistance
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 240000007762 Ficus drupacea Species 0.000 description 1
- 101100269674 Mus musculus Alyref2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
本发明的转向控制装置包括:致动器,该致动器对车辆的转向系统施加转向辅助转矩;车辆转弯状态检测部,该车辆转弯状态检测部对表示所述车辆的转弯状态的状态量进行检测;稳住方向盘判定部,该稳住方向盘判定部对转向系统的稳住方向盘状态进行判定;存储部,该存储部在所述稳住方向盘判定部判定为是稳住方向盘状态时,将所述车辆转弯状态检测部所检测出的状态量作为稳住方向盘判定时状态量来进行存储;转向辅助转矩运算部,该转向辅助转矩运算部基于所述稳住方向盘判定时状态量的绝对值来对所述转向辅助转矩进行运算;以及致动器控制部,该致动器控制部根据所运算出的转向辅助转矩来对所述致动器进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及对驾驶员的转向进行辅助的转向控制装置等。
背景技术
在现有的转向控制装置中,为了改善低车速下放开方向盘时的方向盘回正特性,利用电动机来产生方向盘回正转矩。
根据以下专利文献1,对应于平均传输速度和车速,选择目标回正速度相对于转向角度的函数,对辅助力产生单元进行驱动控制,使得方向盘的回正速度成为所运算出的目标回正速度。另外,根据传输转向开始时的转向角度与传输转向结束时的转向角度之间的偏差和经过时间来对平均传输速度进行运算。
在这样的转向控制装置中,利用传输转向来对目标回正速度进行变更。
另外,根据上述专利文献2,由转向转矩和转向速度来对方向盘稳住的情况进行判定,将稳住方向盘判定时方向盘回正控制的输出设为零。由此,来防止转向转矩在稳住方向盘状态时增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平10-264833号公报(第3~4页、第0015~0027段、图2、图4)
专利文献2:日本专利特开2012-166769号公报(第2~3页、第0002~0011段、图3)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在这些现有的转向控制装置中,无法与表示放开方向盘时或者将方向盘回打时的车辆的转弯状态的状态量的大小、例如放开方向盘时的转向角的大小相对应地对目标回正速度、回正转矩进行适当调整。
因此,在传输速度相同的情况下,若放手时的转向角度较大,则存在到方向盘返回中间位置为止需要耗费时间这一问题。
另外,在使用上述专利文献1的图4所示的目标回正速度的情况下,若放手时的方向盘角度较小,则要使方向盘返回中间位置的路面反作用力转矩较小,此外,将目标回正速度的初始值设定为0,因此,方向盘有可能无法返回中间位置。
另外,如上述专利文献1那样,在对目标回正速度进行设定以使得目标回正速度相对于转向角的大小较大的情况下,在从大方向盘角度开始放手时,作用于使方向盘返回中间位置方向的路面反作用力转矩较大,因此,路面反作用力转矩和回正转矩这两者都会起作用,实际转向速度有可能会急剧增加。
另外,稳住方向盘判定时转向转矩的增加得以抑制,但开始回正转向时转向转矩会增加,有可能会给驾驶员带来不协调感。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种无论使方向盘返回时或放开方向盘时的方向盘位置如何、都能获得良好的转向辅助转矩的转向控制装置等。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的转向控制装置等的特征在于,包括:致动器,该致动器对车辆的转向系统施加转向辅助转矩;车辆转弯状态检测部,该车辆转弯状态检测部对表示所述车辆的转弯状态的状态量进行检测;稳住方向盘判定部,该稳住方向盘判定部对转向系统的稳住方向盘状态进行判定;存储部,该存储部在所述稳住方向盘判定部判定为是稳住方向盘状态时,将所述车辆转弯状态检测部所检测出的状态量作为稳住方向盘判定时状态量来进行存储;转向辅助转矩运算部,该转向辅助转矩运算部基于所述稳住方向盘判定时状态量的绝对值来对所述转向辅助转矩进行运算;以及致动器控制部,该致动器控制部根据所运算出的转向辅助转矩来对所述致动器进行控制。
发明效果
根据本发明,能根据稳住方向盘判定时状态量的大小来改变转向辅助转矩,无论将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置如何,都能获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回打及良好的转向感受。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的转向控制装置的结构的一个示例的图。
图2是表示本发明的实施方式1等所涉及的转向控制装置的主要部分的结构的一个示例的框图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的转向控制装置的主要部分的动作的一个示例的动作流程图。
图4是表示本发明的实施方式1中的转向辅助转矩运算器的结构的一个示例的框图。
图5是表示本发明的实施方式1中的转向辅助转矩运算器的动作的一个示例的动作流程图。
图6是表示本发明实施方式1中的第一目标转向速度设定器的映射信息的一个示例的图。
图7是表示本发明实施方式1中的第一目标转向速度设定器的映射信息的一个示例的图。
图8是表示本发明实施方式1中的加权器所使用的加权的一个示例的图。
图9是表示本发明实施方式1中的增益修正器所使用的修正增益的一个示例的图。
图10是表示本发明的实施方式1中的映射的一个示例的图。
图11是表示本发明的实施方式2中的转向辅助转矩运算器的结构的一个示例的框图。
图12是表示本发明的实施方式2中的转向辅助转矩运算器的动作的一个示例的动作流程图。
图13是表示本发明实施方式2中的第一转向辅助转矩1设定器的映射信息的一个示例的图。
图14是表示本发明实施方式2中的第二转向辅助转矩2设定器的映射信息的一个示例的图。
图15是表示本发明的实施方式3所涉及的转向控制装置的主要部分的结构的一个示例的框图。
图16是表示本发明的实施方式3所涉及的转向控制装置的主要部分的动作的一个示例的动作流程图。
图17是表示本发明的实施方式3中的转向辅助转矩运算器的结构的一个示例的框图。
图18是表示本发明的实施方式4中的转向辅助转矩运算器的结构的一个示例的框图。
图19是表示本发明的实施方式4中的转向辅助转矩运算器的动作的一个示例的动作流程图。
具体实施方式
下面,使用附图并按照各实施方式来对本发明所涉及的转向控制装置等进行说明。此外,在各实施方式中,对相同或相当部分以相同标号示出,并省略重复说明。
实施方式1.
图1是表示本发明所涉及的转向控制装置的结构的一个示例的图。当转动与方向盘1相连结的转向轴2时,左右转向轮3随之发生转动。方向盘1上配置有检测转向角度的转向角度传感器4。转向轴2上配置有转矩传感器5,对作用于转向轴2的转向转矩进行检测。电动机6经由减速机构7与转向轴2相连结,能将电动机6所产生的转向辅助转矩施加于转向轴2。利用车速传感器8来对车辆的车速进行检测。另外,利用电流传感器9来对流过电动机6的电流进行检测。利用电压传感器10来对电动机6的端子间电压进行检测。
控制单元11例如对电动机6所产生的转向辅助转矩进行运算,对产生转向辅助转矩所需要的电动机6的电流进行控制,包括设有包含后述ROM、RAM的存储器的微型计算机(CPU)、以及驱动电动机电流(流过所希望的电流)的电流驱动器等。
接着,根据图2所示的框图和图3所示的动作流程图,来对本实施方式的主要部分即控制单元11中的转向辅助转矩的运算进行说明。此外,以规定时间的控制周期来反复执行动作流程图所示的动作。
在图2中,控制单元11包含由微型计算机构成的稳住方向盘判定器22、转向辅助转矩运算器24、储存器23、存储器(装置)M以及电流驱动器12。而且,例如包含转向角度传感器4的车辆转弯状态检测器21、车速传感器8、转矩传感器5与控制单元11相连接。储存器23向作为存储介质的存储器M写入必要的数据或从中读取必要的数据。
在图3的动作流程图中,在步骤S1中,作为车辆转弯状态检测器21,利用转向角度传感器4来对转向角度进行检测。即,在本实施方式中,利用表示车辆的转弯状态的状态量来作为转向角度。
在步骤S2中,在稳住方向盘判定器22中,对车辆的转向系统的稳住方向盘状态、即方向盘1是否停留于基本一定的转向角度的状态进行判定。稳住方向盘判定利用车辆转弯状态检测器21所检测出的转向角度,根据转向角度来对转向速度进行运算,将转向速度的大小比规定的转向速度阈值要小的状况判定为稳住方向盘状态。
在步骤S3中,在储存器23中,将稳住方向盘判定器22判定为是稳住方向盘状态时的车辆转弯状态检测器21的检测值作为稳住方向盘判定时状态量来储存于存储器M中。即,在本实施方式中,将稳住方向盘判定器22判定为是稳住方向盘状态时转向角度传感器4所检测出的转向角度作为稳住方向盘判定时转向角度(第一存储值)来储存于存储器M中。
稳住方向盘判定器22在到首次判定稳住方向盘状态为止的期间内,将规定的存储值作为稳住方向盘判定时转向角度的初始值来预先储存于存储器M中。例如,将规定的存储值设为零。
储存器23在稳住方向盘判定器22判定为是新的的稳住方向盘状态时,对所存储的稳住方向盘判定时状态量进行更新并进行存储。
即使在稳住方向盘判定器22未判定为是稳住方向盘状态的状态下,在满足某个一定的条件的情况下,稳住方向盘判定器22也会将稳住方向盘判定时状态量更新为规定的第二存储值并进行存储。例如,将规定的第二存储值设为零,即使在转向速度大于转向速度阈值的状况下,若小于等于有可能会判定为是转向角度基本为零附近的状况的规定的零判定用阈值,则也将稳住方向盘判定时状态量设为零并对第二存储值进行更新并进行存储。
在步骤S4中,在转向辅助转矩运算器24中,对稳住方向盘判定时状态量的大小、即稳住方向盘判定时转向角度的绝对值进行运算,基于稳住方向盘判定时转向角的绝对值,来对转向辅助转矩进行运算。
图4示出了转向辅助转矩运算器24的框图,图5示出了动作流程图。此外,以规定时间的控制周期来反复执行动作流程图所示的动作。在本实施方式中,使用转向角度来作为转向辅助转矩运算器24所使用的输入信号。
在图4中,转向辅助转矩运算器24包含绝对值运算器31、状态量修正器32、第一目标转向速度设定器33、第二目标转向速度设定器34、加权器35、增益修正器36、符号修正器37、转向速度运算器38、速度控制器39、转向辅助转矩2运算器40、加法器41。
在图5中,在步骤S21中,在绝对值运算器31中,对稳住方向盘判定时状态量的大小进行运算。即,对稳住方向盘判定时状态量的绝对值进行运算。在本实施方式中,对由储存器23储存于存储器的稳住方向盘判定时转向角度的绝对值进行运算。
在步骤S22中,在状态量修正器32中,基于稳住方向盘判定时状态量的绝对值来对转向角度进行修正,对修正后的转向角度进行运算。作为具体的修正方法,实施如下式(1)所示的处理。
θh1=θh×(θn/|θs|) (1)
其中,
θh:转向角度
θn:预先设定的基准转向角度
|θs|:稳住方向盘判定时转向角度的绝对值
θh1:修正后的转向角度
也可以将θn预先储存于存储器中来使用。
式(1)表示在进行缩小/放大修正以使得稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|与基准转向角度θn相一致的情况下对所对应的转向角度进行运算。
在步骤S23中,在第一目标转向速度设定器33中,对与修正后的转向角度相对应的第一目标转向速度进行设定。在第一目标转向速度设定器33中,将与从零到基准转向角度为止的转向角度所对应的第一目标转向速度信息作为映射信息来储存于存储器M中。接着,对与修正后的转向角度θh1相对应的第一目标转向速度dθref1进行运算。
图6示出了第一目标转向速度信息的映射信息的一个示例。对于第一目标转向速度信息的映射信息,根据车速Ve1,来将目标转向速度储存于存储器,根据修正后的转向角度和车速,来对第一目标转向速度进行设定。图6的3根曲线表示3种车速(车速以从下到上的顺序减小)下的各种车速的、与转向角度从零到基准转向角度为止所对应的第一目标转向速度。第一目标转向速度具有目标转向速度随着转向角度的增加而增加的特性。具有第一目标转向速度随着车速的增加而减小的特性。
此外,也可以如下式(2)那样将第一目标转向速度设定为函数,以代替映射信息。
dθref1=f1(θh1,Vel) (2)
在步骤S24中,在第二目标转向速度设定器34中,对与修正后的转向角度相对应的第二目标转向速度dθref2进行设定。在第二目标转向速度设定器34中,将与从零到基准转向角度为止的转向角度所对应的第二目标转向速度信息作为映射信息来储存于存储器M中。接着,对与修正后的转向角度θh1相对应的第二目标转向速度dθref2进行运算。
图7示出了第二目标转向速度信息的映射信息的一个示例。对于第二目标转向速度信息的映射信息,根据车速Ve1,来将目标转向速度储存于存储器,根据修正后的转向角度和车速,来对第二目标转向速度进行设定。具有第二目标转向速度随着车速的增加而减小的特性。图7的3根曲线表示3种车速(车速以从下到上的顺序减小)下的各种车速的、与转向角度从零到基准转向角度为止相对的第二目标转向速度。在相同的车速下,第二目标转向速度具有开始会随着转向角度的增加而增加的特性,但之后,若达到最大目标转向速度,则具有随着转向角度的增加而减小的特性。
此外,也可以如下式(3)那样将第二目标转向速度设定为函数,以代替映射信息。
dθref2=f2(θh1,Vel) (3)
此外,在步骤S22、步骤S23、步骤S24的处理中,对输入映射的转向角度进行修正,但作为该处理的替代,也可以对映射信息中预先设定的横轴的转向角度、即从零到基准转向角度为止的转向角度进行修正,以代替转向角度。也就是说,根据稳住方向盘判定时状态量的大小来对所运算出的输入信号进行修正,基于修正后的输入信号来对转向辅助转矩进行运算。
在步骤S25中,在加权器35中,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对第一目标转向速度与第二目标转向速度进行加权,以对第三目标转向速度进行运算。图8示出了加权器35所使用的加权W1的一个示例。例如将与这样的加权W1相关的数据预先保存于存储器M。例如预先将图8的数据保存于存储器M。在稳住方向盘判定时转向角度的绝对值较小的区域中,加权W1设定为1,随着稳住方向盘判定时转向角度的绝对值的增大,加权W1设定得越接近0。此外,W1与车速相对应地发生变更。图8的3根曲线分别表示3种车速(车速按从左到右的顺序减小)下的各个加权。若在相同稳住方向盘判定时转向角度的大小下进行比较,则车速越小,加权W1越大。第三目标转向速度dθref3通过式(4)来进行运算。
dθref3=W1×dθref1+(1-W1)×dθref2 (4)
即,在稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|较小的区域中,主要在第一目标转向速度dθref1下对第三目标转向速度dθref3进行设定,在稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|较大的区域中,主要在第二目标转向速度dθref2下对第三目标转向速度dθref3进行设定。另外,例如当W1=0.5时,第三目标转向速度dθref3成为目标回正速度,该目标回正速度是将第一目标转向速度dθref1与第二目标转向速度dθref2求平均值而得的值。
此外,在本实施方式中,加权W1是连续从0变为1的加权,但也可以利用开关(省略图示)或者通过将稳住方向盘判定时转向角度与规定的阈值相比较,根据稳住方向盘判定时转向角度的大小,来选择第一目标转向速度dθref1和第二目标转向速度dθref2中的一个,以对第三目标转向速度dθref3进行设定。
在步骤S26中,在增益修正器36中,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对修正增益进行设定,基于修正增益来对第三目标转向速度dθref3进行修正,以对第四目标转向速度dθref4进行运算。图9示出了增益修正器36所使用的修正增益W2的一个示例。例如将与这样的修正增益W2相关的数据预先保存于存储器M。在图9中,随着稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|的增大,将修正增益W2设定得越大。第四目标转向速度dθref4通过式(5)来进行运算。
dθref4=W2×dθref3 (5)
在步骤S27中,在符号修正器37中,根据转向角度的符号来对第四目标转向速度dθref4的符号进行设定,以作为第五目标转向速度dθref5。在本实施方式中,目标转向速度在放开方向盘1时和将方向盘1回打时(将方向盘从某个转向角向返回中间位置的方向进行回正转向时),由于以将方向盘适当地返回中间位置为目的,因此,将目标转向速度的符号相对于转向角度的符号设定为相反符号。
在步骤S28中,在转向速度运算器38中,根据转向角度θh来对转向速度dθact进行运算。即,对转向角度传感器4所检测出的转向角度进行微分,以对转向速度进行运算。此外,对于转向速度,也可以在对电动机6的旋转角度进行微分后,考虑减速机构7的减速比来对转向速度进行运算。另外,也可以根据电动机6的感应电压(由电压传感器10获得)等来对转向速度进行推测。
在步骤S29中,在速度控制器39中,对转向辅助转矩1进行运算,使得转向速度跟随第五目标转向速度dθref5。例如,如下式(6)所示,将反馈增益Kp乘以目标转向速度dθref5与转向速度dθact之间的偏差,以对转向辅助转矩1(Ta1)进行运算。
Ta1=Kp×(dθref5-dθact) (6)
此外,转向辅助转矩1(Ta1)在上式(6)的计算结果后,对大小进行限制。例如,在大小大于等于阈值Ta1_max的情况下,将大小限制为Ta1_max。将Ta1_max设定为驾驶员能对转向辅助转矩1(Ta1)进行抵抗从而能将方向盘1进行转向的大小。
在步骤S30中,在转向辅助转矩2运算器40中,至少对基于转向转矩的转向辅助转矩2进行运算。例如,如图10所示的辅助映射那样将车速Ve1与转向转矩所对应的转向辅助转矩2之间的关系预先储存于存储器M,根据来自转矩传感器5的转向转矩和来自车速传感器8的车速Ve1,来对转向辅助转矩2(Ta2)进行设定。
然后,在步骤S31中,在加法器41中,将转向辅助转矩1(Ta1)与转向辅助转矩2(Ta2)相加,以对电动机6所最终产生的转向辅助转矩进行运算。
返回图3,在步骤S4中如上述那样利用转向辅助转矩运算器24来对电动机6所最终产生的转向辅助转矩进行运算之后,在步骤S5中,在电流驱动器12中,对电动机6的电流进行驱动,使得电动机6产生所运算出的转向辅助转矩。即,对电动机6进行电流控制。实际上,进行电动机6的电流控制,使得将所运算出的转向辅助转矩经由减速机构7传输至转向系统。
即,在本实施方式1的转向辅助转矩运算器24中,基于表示作为稳住方向盘判定时状态量的例如稳住方向盘判定时转向角度的大小的绝对值|θs|来对转向角度θh进行修正。然后,根据修正后的转向角度θh1,利用转向角度越大以及车速越大则设定得越大的稳住方向盘判定时转向角度较小时所用的、规定的第一转向角度-目标转向速度转换,来对第一目标转向速度dθref1进行设定,利用设定成以车速越慢则越大并且在转向角度零与基准转向角度之间在中间点处成为最大值的方式进行增减的稳住方向盘判定时转向角度较大时所用的、规定的第二转向角度-目标转向速度转换,来对第二目标转向速度dθref2进行设定。
此外,第一及第二目标转向速度dθref1、dθref2利用加权W1来进行加权并进行加法运算,使得在稳住方向盘判定时转向角度的绝对值较小的区域中以第一目标转向速度dθref1为主,在稳住方向盘判定时转向角度的绝对值较大的区域中以第二目标转向速度dθref2主,以对第三目标转向速度dθref3进行设定。进一步利用稳住方向盘判定时转向角度的绝对值越大则越大的修正增益W2来对第三目标转向速度dθref3进行修正,以对第四目标转向速度dθref4进行设定,进一步对转换成相反符号的第五目标转向速度dθref5进行设定。
然后,将第五目标转向速度dθref5与根据转向角度θh所运算出的转向速度dθact之间的偏差乘以反馈增益Kp,以求出转向辅助转矩1(Ta1),使得转向速度跟随第五目标转向速度dθref5。然后,将转向辅助转矩1(Ta1)与基于车速和转向转矩根据辅助映射(图10)而求出的转向辅助转矩2(Ta2)相加,以对电动机6所产生的转向辅助转矩进行运算。
在如上所述的本实施方式中,在从中间位置起将方向盘1进行增打并在某个转向角处放手的情况下或者在回打的情况下,转向速度必定会变为零,因此,能利用稳住方向盘判定器22来对包含放手的回打转向的开始即回正进行检测,将回打转向开始时的转向角度作为稳住方向盘判定时转向角度来进行存储,从而能对回打转向开始时的转弯状态进行识别。
在加权器35中,由于采用了以下结构,即:基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值来对第一目标转向速度dθref1和第二目标转向速度dθref2进行加权,以对第三目标转向速度dθref3进行运算,因此,能根据回打转向时的转弯状态来对恰当的目标转向速度进行设定。
首先,对于稳住方向盘判定时转向角度较小的区域中所选择的第一目标转向速度dθref1,由于从放手时起目标转向速度不为零,因此,即使在路面反作用力转矩较小导致方向盘1不会返回中间位置的区域中,也能使方向盘1返回中间位置。另外,在从稳住方向盘判定时转向角度较小的区域实施回打转向的情况下,由于是图10所示的辅助映射的斜率较小且转向辅助转矩2(Ta2)较小的区域,因此,容易将由第一目标转向速度dθref1所设定的转向辅助转矩1(Ta1)传导至驾驶员。第一目标转向速度dθref1具有目标转向速度随着转向角度的增加而增加的特性,因此,随着转向角度的减小,驾驶员的转向转矩也会平稳地减小,从而能实现良好的转向感受。
接着,对于在稳住方向盘判定时转向角度较大的区域中所选择的第二目标转向速度dθref2,在放手时能将目标转向速度设为零或零附近,因此,在路面反作用力转矩较大且回正速度较大的状况下,能对用于抑制转向速度的转向辅助转矩1(Ta1)进行运算,能对放手时的回正速度的急剧增加进行抑制。此外,在转向角度较大的区域内稳住方向盘的情况下,目标转向速度在零附近,转向速度也在零附近,因此,转向辅助转矩1(Ta1)减小,驾驶员的转向转矩不发生变化,因此,能实现良好的转向感受。另外,在开始回打转向时,目标转向速度也会从零附近缓缓增加,因此,能防止回正转矩的急速增加,能实现平稳的转向转矩变化,能获得良好的转向感受。
另外,由于在W1下进行加权,因此,即使在从上述中间的转向角度进行回打时,也能设定为适当的目标转向速度1。即,在所有的转向区域中,都能对适当的目标转向速度进行设定,进而,能对适当的转向辅助转矩进行设定。
此外,在增益修正器36中,由于采用了以下结构,即:基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值来对修正增益W2进行设定,基于修正增益来对第三目标转向速度dθref3进行修正,以对第四目标转向速度dθref4进行运算,因此,能根据放手时的转向角度来对目标转向速度的大小进行调整。其结果是,能根据放手时的转向角度来对返回中间位置前的时间进行调整,例如,将从较大的转向角度起放手时返回中间位置前的时间设得与从较小的转向角度起放手时返回中间位置前的时间基本相等,从而能实现良好的方向盘1的回正。
即,利用本实施方式的结构,相对于将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置,能获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回正和良好的转向感受。
另外,在第一目标转向速度设定器33、第二目标转向速度设定器34中,由于采用以下结构,即:对与在状态量修正器32中基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来进行修正的转向角θh1相对应的目标转向速度(dθref1、dθref2)进行设定,因此,能大幅削减目标转向速度信息的存储量。在未使用本方式的情况下,需要具有分别与稳住方向盘判定时转向角度的大小相对应的目标转向速度信息,或者需要对函数进行设定,存储量会增大。
另外,速度控制器39将转向辅助转矩1(Ta1)限制为驾驶员能进行抵抗来将方向盘1进行转向的大小,从而能始终使驾驶员保持能转向的状态。
另外,即使在转向速度大于转向速度阈值的状况下,若是转向角度基本接近零的状况(若小于等于能判定为转向角度基本接近零的状况的规定的零判定用阈值),则稳住方向盘判定器22也采用将稳住方向盘判定时转向角度设为零而更新为第二存储值来进行存储的结构,因此,在通过回打转向来使方向盘1返回中间位置后,接着实施增打转向,在这种情况下,能将稳住方向盘判定时转向角度设定为零,能将目标转向速度设定为零。其结果是,在增打转向时,能防止目标转向速度被设定得大于零,能抑制驾驶员的转向转矩增加。
此外,在本实施方式中,作为稳住方向盘判定22所使用的信号,使用了由转向状态检测器(车辆转弯状态检测器)21所检测出的转向角度,但并不局限于此。当然也可以使用电动机6的旋转角度或旋转速度。此外,根据左右的车轮速度差或车辆的偏航率、横加速度来推测转向角度是公知技术,也可以将所推测出的转向角度的变化量较小时判定为是稳住方向盘状态。此外,也可以采用以下结构:在由转矩传感器5所检测出的转向转矩的变化量较小时,判定为是稳住方向盘状态。
在如上所述的情况下,如图2所示,车辆转弯状态检测器21包含期望数量的检测上述各要素的传感器4a、以及根据来自该传感器的检测信号来对转向角度等所希望的要素进行运算的运算部4b(以下相同)。
此外,在本实施方式中,转向辅助转矩运算器24所使用的输入信号以及车辆转弯状态检测器21所检测的状态量使用同一个信号。其结果是,能容易地利用状态量修正器32来对状态量实施扩大/缩小修正,能减轻运算负荷。
实施方式2.
图11示出了本发明实施方式2中的转向辅助转矩运算器的框图,图12示出了转向辅助转矩运算器的动作流程图。其它部分与上述实施方式的结构基本相同。在本实施方式中,使用转向角度来作为转向辅助转矩运算器所使用的输入信号。
与图4相比,在图11的转向辅助转矩运算器24中,设有第一转向辅助转矩1设定器33_2、第二转向辅助转矩1设定器34_2,以代替第一目标转向速度设定器33、第二目标转向速度设定器34。另外,不包含转向速度运算器38、速度控制器39。
在图12的步骤S23_2中,在第一转向辅助转矩1设定器33_2中对与修正后的转向角度θh1相对应的第一转向辅助转矩1(Ta1-1)进行设定。在第一转向辅助转矩1设定器33_2中,将与从零到基准转向角度为止的转向角度所对应的第一转向辅助转矩1的信息作为映射信息来储存于存储器M中。图13示出了第一转向辅助转矩1的映射信息的一个示例。然后,对与修正后的转向角度θh1相对应的第一转向辅助转矩1进行运算。
如图13所示,第一转向辅助转矩1(Ta1-1)的映射信息与车速相对应地储存于存储器M,根据修正后的转向角度和车速,来对第一转向辅助转矩1进行设定。图13的3根曲线表示3种车速(车速以从下到上的顺序减小)下的各种车速的、与转向角度从零到基准转向角度为止所对应的第一转向辅助转矩1。第一转向辅助转矩1具有转向辅助转矩1随着转向角度的增加而增加的特性。具有第一转向辅助转矩1随着车速的增加而减小的特性。
此外,与上述实施方式相同,也可以将第一转向辅助转矩1设为函数,而非映射信息。
在步骤S24_2中,在第二转向辅助转矩1设定器34_2中,对与修正后的转向角度相对应的第二转向辅助转矩1(Ta1-2)进行设定。在第二转向辅助转矩1设定器34_2中,将与从零到基准转向角度为止的转向角度所对应的第二转向辅助转矩1的信息作为映射信息来储存于存储器M中。图14示出了第二转向辅助转矩1的映射信息的一个示例。然后,对与修正后的转向角度θh1相对应的第二转向辅助转矩1进行运算。
如图14所示,第二转向辅助转矩1(Ta1-2)的映射信息与车速相对应地储存于存储器M,根据修正后的转向角度和车速,来对第二转向辅助转矩1进行设定。图14的3根曲线表示3种车速(车速以从下到上的顺序减小)下的各种车速的、与转向角度从零到基准转向角度为止相对的第二转向辅助转矩1。具有第二转向辅助转矩1随着车速的增加而减小的特性。此外,在相同的车速下,第二转向辅助转矩1具有开始会随着转向角度的增加而增加的特性,但之后,若达到最大转向辅助转矩,则具有随着转向角度的增加而减小的特性。
此外,与上述实施方式相同,也可以将第二转向辅助转矩1设为函数,而非映射信息。
此外,在步骤S22、步骤S23_2、步骤S24_2的处理中,对输入映射的转向角度进行修正,但作为该处理的替代,也可以对映射信息中所预先设定的横轴的转向角度、即从零到基准转向角度为止的转向角度进行修正,以代替转向角度。
在步骤S25_2中,在加权器35中,学习上述实施方式的步骤S25,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对第一转向辅助转矩1(Ta1-1)和第二转向辅助转矩1(Ta1-2)进行加权,以对第三转向辅助转矩1(Ta1-3)进行运算。
在步骤S26_2中,在增益修正器36中,学习上述实施方式的步骤S26,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对修正增益进行设定,基于修正增益来对第三转向辅助转矩1(Ta1-3)进行修正,以对第四转向辅助转矩1(Ta1-4)进行运算。
在步骤S27_2中,在符号修正器37中,学习上述实施方式的步骤S27,利用转向角度θh的符号来对第四转向辅助转矩1(Ta1-4)的符号进行设定,以作为第五转向辅助转矩1(Ta1-5)。在本实施方式中,该第五转向辅助转矩1(Ta1-5)成为转向辅助转矩1(Ta1)。在本实施方式中,对目标转向速度进行设定,使得转向辅助转矩1的符号与转向角度的符号相反,以在放手时及回打时使方向盘1适当地返回中间位置。
在步骤S30中,在转向辅助转矩2运算器40中,学习上述实施方式的步骤S30,例如根据图10的辅助映射,至少对基于来自转矩传感器5的转向转矩的转向辅助转矩2(Ta2)进行运算。
在步骤S31中,在加法器41中,将第五转向辅助转矩1(Ta1)与转向辅助转矩2(Ta2)相加,以对最终的电动机6所产生的转向辅助转矩进行运算。
只好,返回上述实施方式1的图3。根据图11、12来进行的上述说明相当于图3的步骤S4,在步骤S4中利用转向辅助转矩运算器24来对电动机6最终所产生的转向辅助转矩进行运算,然后,在步骤S5中,在图2的电流驱动器12中,对电动机6的电流进行驱动,使得电动机6产生转向辅助转矩。
即,在本实施方式2的转向辅助转矩运算器24中,利用相对应的方法来对第一转向辅助转矩1和第二转向辅助转矩1进行设定,以代替实施方式1的第一目标转向速度dθref1和第二目标转向速度dθref2。然后,利用相对应的方法分别对相当于第三~第五目标转向速度的第三~第五转向辅助转矩1进行设定。然后,第五转向辅助转矩1成为实施方式1的转向辅助转矩1(Ta1),与转向辅助转矩2(Ta2)相加来对电动机6所产生的转向辅助转矩进行运算。
在如上所述的本实施方式中,与实施方式1相比,无需步骤S28、步骤S29的处理,能减轻CPU的运算负荷,但如下所示,也能获得与实施方式1相同的效果。
在加权器35中,由于采用了以下结构,即:基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值来对第一转向辅助转矩1(Ta1-1)和第二转向辅助转矩1(Ta1-2)进行加权,以对第三转向辅助转矩1(Ta1-3)进行运算,因此,能根据回打转向时的转弯状态来对恰当的转向辅助转矩1进行设定。
首先,对于稳住方向盘判定时转向角度较小的区域中所选择的第一转向辅助转矩1(Ta1-1),由于从放手时起目标转向速度不为零,因此,即使在路面反作用力转矩较小导致方向盘1不会返回中间位置的区域中,也能使方向盘1返回中间位置。另外,在从稳住方向盘判定时转向角度较小的区域实施回打转向的情况下,由于是图10所示的辅助映射的斜率较小且转向辅助转矩2(Ta2)较小的区域,因此,容易将由第一转向辅助转矩1(Ta1-1)所设定的第五转向辅助转矩1即转向辅助转矩1(Ta1)传导至驾驶员。第一转向辅助转矩1(Ta1-1)具有随着转向角度的增加而增加的特性,因此,随着转向角度的减小,驾驶员的转向转矩也会平稳地减小,从而能实现良好的转向感受。
接着,在稳住方向盘判定时转向角度较大的区域中所选择的第二转向辅助转矩1(Ta1-2)在放手时能将转向辅助转矩1设定为零或零附近,因此,在路面反作用力转矩较大而回正速度较大的状况下,能抑制放手时的回正速度的急剧增加。此外,在转向角度较大的区域中稳住方向盘的情况下,将转向辅助转矩1设定为零附近,因此,能实现良好的转向感受而不改变驾驶员的转向转矩。另外,在开始回打转向时,目标转向速度也会从零附近缓缓增加,因此,能防止回正转矩的急速增加,能实现平稳的转向转矩变化,能获得良好的转向感受。
另外,由于在W1下进行加权,因此,即使在从上述中间的转向角度进行回打时,也能设定为适当的转向辅助转矩1。即,在所有的转向区域中,都能设定恰当的转向辅助转矩。
此外,在增益修正器36中,由于采用了以下结构,即:基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值来对修正增益W2进行设定,基于修正增益来对第三转向辅助转矩1(Ta1-3)进行修正,以对第四转向辅助转矩1(Ta1-4)进行运算,因此,能根据放手时的转向角度来对转向辅助转矩1的大小进行调整。其结果是,能根据放手时的转向角度来对返回中间位置前的时间进行调整,例如,将从较大的转向角度起放手时返回中间位置前的时间设得与从较小的转向角度起放手时返回中间位置前的时间基本相等,从而能实现良好的方向盘1的回正。
即,利用本实施方式的结构,无论将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置如何,都能获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回正和良好的转向感受。
另外,在第一转向辅助转矩1设定器33_2、第二转向辅助转矩1设定器34_2中,采用在状态量修正器32中对与基于稳住方向盘判定时转向角度的大小而进行了修正的修正后的转向角θh1相对应的转向辅助转矩1进行设定的结构,因此,能大幅削减转向辅助转矩1信息的存储量。在未使用本方式的情况下,需要具有分别与稳住方向盘判定时转向角度的大小相对应的转向辅助转矩1的信息,或者需要对函数进行设定,存储量会增大。
另外,即使在转向速度大于转向速度阈值的状况下,若是转向角度基本接近零的状况(若小于等于能判定为转向角度基本接近零的状况的规定的零判定用阈值),则稳住方向盘判定器22也采用将稳住方向盘判定时转向角度设为零而更新为第二存储值来进行存储的结构,因此,在通过回打转向来使方向盘1返回中间位置后,接着实施增打转向,在这种情况下,能将稳住方向盘判定时转向角度设定为零,能将转向辅助转矩1设定为零。其结果是,在增打转向时,能防止转向辅助转矩1被设定得大于零,能防止驾驶员的转向转矩增加。
此外,在本实施方式中,使用转向角度传感器4来作为车辆转弯状态检测器21,还使用转向角度传感器4来作为转向辅助转矩运算器24所使用的输入信号,但也可以使用表示车辆的转弯状态的其它状态量来代替转向角度传感器4。
例如,使用车辆所具备的偏航率传感器所检测出的偏航率来作为车辆转弯状态检测器21及转向辅助转矩运算器24所使用的输入信号。利用该结构,能根据回打开始时的偏航率或开始放手时的偏航率来对用于使方向盘1回正的转向辅助转矩进行适当调整,进而能实现良好的方向盘回正和良好的转向感受。另外,在具有横向坡度的行驶路面上直线行驶的情况下,在使用偏航率的情况下(虽然转向角度有可能会因直线行驶而产生偏移量从而导致产生用于回正的转向辅助转矩),由于偏航率在零附近,因此,不会产生用于回正的转向辅助转矩。其结果是,具有能实现良好的转向感受而不改变驾驶员的转向转矩的效果。
另外,也可以使用车辆的横加速度、作用于左右转向轮3的路面反作用力转矩、转向转矩来代替转向角度传感器4。利用该结构,能根据回打开始时或开始放手时的横加速度、路面反作用力转矩、转向转矩来对用于使方向盘1回正的转向辅助转矩进行适当调整,进而能实现良好的方向盘回正和良好的转向感受。横加速度、路面反作用力转矩、转向转矩是与要使方向盘1返回中间位置的转矩相关的状态量,在转向角度较大、要使方向盘1返回中间位置的转矩较大的区域中,能将用于回正的转向辅助转矩设得较小。另外,在转向角度较小、要使方向盘1返回中间位置的转矩较小的区域中,能将用于回正的转向辅助转矩设得较大。其结果是,无论将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置如何,都能获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回正和良好的转向感受。
另外,与转向角度相同,车辆的偏航率、横加速度、作用于左右转向轮3的路面反作用力转矩、转向转矩是表示车辆的转弯状态的状态量,但还具有变化量随着转向轮的侧滑角的增加而减小的特性。由此,当在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加导致车辆变得不稳定的情况下,这些状态量的变化量会减小。由此,当在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加的情况下,与侧滑角较小的车辆正稳定行驶时相比,稳住方向盘判定时状态量设定得较小,转向辅助转矩1中的第一转向辅助转矩1的比例升高。其结果是,当开始回打时或开始放手时,会产生使方向盘1返回中间点的转向辅助转矩1,因此,具有以下效果,即:容易实现使方向盘1回正以使车辆变得稳定的转向。
实施方式3.
图15示出了作为本发明实施方式3中的转向控制装置的主要部分的控制单元的框图,图16示出了控制单元的动作流程图。其它部分与上述实施方式基本相同。在本实施方式中,与实施方式1相比结构如下:作为车辆转弯状态监测器21,使用表示车辆的转弯状态的其它状态量来代替转向角度传感器4。
与图2相比,在图15的控制单元11中,车辆转弯状态监测器21包括偏航率传感器4c,另外,另外设置有转向角度传感器4。
在图16中,在步骤S1_3中,使用偏航率传感器4c来作为车辆转弯状态监测器21,以对偏航率进行检测。即,在本实施方式中,使用偏航率来作为表示车辆的转弯状态的状态量。
在步骤S2_3中,在稳住方向盘判定器22中,对是否是车辆的转向系统的稳住方向盘状态、即以基本一定的转向角度来保持方向盘1的状态进行判定。稳住方向盘判定使用由转向角度传感器4所检测出的转向角度,根据转向角度来对转向角度进行运算,将转向速度的大小比规定的转向速度阈值要小的状况判定为是稳住方向盘状态。
在步骤S3_3中,在储存器23中,将稳住方向盘判定器22判定为是稳住方向盘状态时的车辆转弯状态监测器21的检测值作为稳住方向盘判定时状态量来存储于存储器M。即,在本实施方式中,将稳住方向盘判定器22判定为是稳住方向盘状态时的偏航率作为稳住方向盘判定时偏航率来存储于存储器M。
在步骤S4_3中,在转向辅助转矩运算器24中,对稳住方向盘判定时状态量的大小、即稳住方向盘判定时偏航率的绝对值进行运算,基于稳住方向盘判定时偏航率的绝对值,来对转向辅助转矩进行运算。
图17示出了转向辅助转矩运算器24的框图。与实施方式1的不同点在于稳住方向盘状态检测器(车辆转弯状态监测器)21是偏航率传感器(在图17中未示出),并且在状态量修正器32中使用车速。使用转向角度来作为转向辅助转矩运算器24所使用的输入信号。
在状态量修正器32中,基于稳住方向盘判定时状态量的绝对值|θs|来对转向角度θh进行修正,并对修正后的转向角度θh1进行运算。但是,与实施方式1不同,由于稳住方向盘判定时状态量是偏航率,因此,根据车速和稳住方向盘判定时偏航率来对与稳住方向盘判定时偏航率相对应的转向角度进行运算,将该转向角度作为稳住方向盘判定时转向角度。其结果是,利用上述式(1),能对第一目标转向速度设定器33和第二目标转向速度设定器34所使用的转向角度进行修正。即,获得修正后的转向角度θh1。
在本实施方式3的转向辅助转矩运算器24中,作为实施方式1的车辆转弯状态监测器21,使用示出车辆的转弯状态的偏航率传感器4c来代替转向角度传感器4。其它部分基本相同。此外,使用偏航率传感器4c的情况也能适用于其它实施方式。
在如上所述的本实施方式中,能获得实施方式1所记载的效果,并且,在具有横向坡度的路面上直线行驶的情况下,在使用偏航率的情况下,偏航率在零附近,因此,稳住方向盘判定时偏航率不会发生偏移,因此,增益修正器36所设定的修正增益W2较小,不会产生用于回正的转向辅助转矩。其结果是,驾驶员的转向转矩不会发生变化,可获得能实现良好转向感受的效果。
此外,在本实施方式中,使用偏航率传感器4c来作为车辆转弯状态监测器21,但并不局限于此。能使用表示车辆的转弯状态的其它状态量,例如,也可以使用车辆的横加速度、作用于左右转向轮3的路面反作用力转矩、转向转矩。利用该结构,能根据横加速度、路面反作用力转矩、转向转矩来与车辆的转弯状态相对应地对用于使方向盘1回正的转向辅助转矩进行适当调整,进而能实现良好的方向盘回正、以及良好的转向感受。
横加速度、路面反作用力转矩、转向转矩是与要使方向盘1返回中间位置的转矩相关联的状态量,在转向角度较大且要使方向盘1返回中间位置的转矩较大的区域中,能将用于回正的转向辅助转矩设定得较小。另外,在转向角度较小且要使方向盘1返回中间位置的转矩较小的区域中,能将用于回正的转向辅助转矩设定得较大。其结果是,无论将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置如何,都能获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回正、以及良好的转向感受。
另外,与转向角度相同,车辆的偏航率、横加速度、作用于左右转向轮3的路面反作用力转矩、转向转矩是表示车辆的转弯状态的状态量,此外,还具有变化量随着转向轮的侧滑角的增加而减小的特性。由此,在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加导致车辆变得不稳定的情况下,这些状态量的变化量较小。由此,在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加的情况下,与侧滑角较小的车辆稳定行驶时相比,稳住方向盘判定时状态量设定得较小,转向辅助转矩1中的第一转向辅助转矩1的比例较高。其结果是,在开始回打时或开始放手时会产生使方向盘1返回中间点的转向辅助转矩1,因此,具有容易进行使方向盘1返回中间点的转向以使车辆变得稳定的效果。
此外,将本实施方式与实施方式1进行比较,对不同点进行了说明,但将本实施方式与实施方式2进行组合,作为转向状态监测器(车辆转弯状态监测器)21,当然可以使用偏航率传感器等表示车辆的转弯状态的其它状态量。
另外,也可以使用表示车辆的转弯状态的多个状态量来作为转向状态监测器(车辆转弯状态监测器)21。例如,对使用转向角度和偏航率的情况的效果进行说明。偏航率具有变化量随着转向轮的侧滑角的增加而减小的特性。由此,在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加、偏航率的变化量减小的情况下,稳住方向盘判定时转向角度与稳住方向盘判定时偏航率之间的关系会发生变化,若侧滑角较大,则稳住方向盘判定时偏航率相对于稳住方向盘判定时转向角度之比较小。即,若使用稳住方向盘判定时偏航率相对于稳住方向盘判定时转向角度之比,则能判定为是侧滑角增加使车辆变得不稳定的状况,能根据车辆的不稳定状况来改变转向辅助转矩。
实施方式4.
图18示出了本发明实施方式4中的转向辅助转矩运算器的框图,图19示出了转向辅助转矩运算器的动作流程图。其它部分与上述实施方式基本相同。本实施方式与上述实施方式1~3相比较,具有以下结构:在转向辅助转矩运算器24中,基于稳住方向盘判定时状态量的大小,来对转向辅助转矩2进行修正。
使用转向角度传感器4(参照图2)来作为车辆转弯状态监测器21,以对转向角度进行检测。即,在本实施方式中,使用转向角度来作为表示车辆的转弯状态的状态量。
在图18的转向辅助转矩运算器24中,对稳住方向盘判定时状态量的大小、即稳住方向盘判定时转向角度的绝对值进行运算,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值,来对转向辅助转矩进行运算。图19示出了转向辅助转矩运算器24的动作流程图。在转向辅助转矩运算器24中,使用转向转矩来作为输入信号。
在图19的步骤S21中,在绝对值运算器31中,对储存器23中所存储的稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|进行运算。
在步骤S30_4中,在转向辅助转矩3运算器42中,至少对基于转向转矩的转向辅助转矩2进行运算。例如,如图10所示的那样将与车速和转向转矩相对应的转向辅助转矩2预先存储于存储器M中,根据转向转矩和车速来对转向辅助转矩2进行设定。
在步骤S31_4中,在转向辅助转矩3运算器42中,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对修正增益W2进行设定,将修正增益W2与转向辅助转矩2的乘积作为最终的转向辅助转矩。辅助作用W2例如使用与图9相同的值。
在实施方式4的转向辅助转矩运算器24中,基于稳住方向盘判定时转向角度的绝对值|θs|来对修正增益W2进行设定,将修正增益W2与转向辅助转矩2的乘积作为最终的转向辅助转矩。
接着,驾驶员使方向盘1从中间位置起进行增打,在某个转向角处进行回打,使方向盘1返回中间位置,设想上述转向来对本实施方式的效果进行说明。此外,在本实施方式中,转向辅助转矩2使用如图10所示的辅助映射,根据转向转矩来进行设定,因此,成为减轻驾驶员的转向转矩的方向的转向辅助转矩。
在从中间位置起进行增打的情况下,稳住方向盘判定时转向角度接近零,因此,修正增益W2几乎为零,因此,在从中间位置进行增打时,将与现有技术相同的转向辅助转矩2作为转向辅助转矩来进行运算。接着,在某个转向角处进行回打以使方向盘1返回中间位置的转向的情况下,对非零的稳住方向盘判定时转向角度进行设定,并对非零的修正增益W2进行设定。其结果是,能将大于现有技术的转向辅助转矩2作为转向辅助转矩来进行运算。其结果是,能使回打时的转向辅助转矩相对于增打时发生改变,并能相对于回打方向盘1的转向角度、放手时的转向角度,获得良好的转向辅助转矩,进而能实现良好的方向盘回打、良好的转向感受。
此外,在本实施方式中,作为转向辅助转矩3运算器42,采用对基于转向转矩的转向辅助转矩2进行运算的结构,但并不局限于此。例如,也可以利用稳住方向盘判定时转向角度的大小(绝对值)来对现有的转向控制装置所运算出的转向辅助转矩进行修正。利用该结构,相对于回打方向盘1的转向角度、放手时的转向角度,能适当地对现有的转向控制装置所运算出的转向辅助转矩进行设定,进而能实现良好的转向感受。
此外,在本实施方式中,采用以转向角度来作为稳住方向盘判定时状态量的结构,但并不局限于此。也可以采用以表示车辆的转弯状态的其它状态量来代替转向角度的结构。例如,利用路面反作用力转矩,根据稳住方向盘判定时路面反作用力转矩,来对修正增益W2进行设定。利用该结构,能根据回打开始时的路面反作用力转矩、或开始放手时的路面反作用力转矩来适当地进行调整,进而能实现良好的方向盘回正、良好的转向感受。路面反作用力转矩具有变化量随着转向轮的侧滑角的增加而饱和的特性。由此,在容易打滑的路面上行驶时,在侧滑角增加且路面反作用力转矩饱和的情况下,将修正增益设定得较小,因此,能防止将转向辅助转矩2设定得过大。
此外,在以上的实施方式中,示出了包括2个目标转向速度设定器或转向辅助转矩1设定器的结构,但并不局限于此。
例如,也可以采用仅包括1个的结构,或采用不包括加权器35的结构。在这种情况下,虽然转向辅助转矩的调整范围受到限制,但能减轻运算负荷,另外,能利用稳住方向盘判定时状态量来对转向辅助转矩的大小进行调整。
另外,也可以包括3个以上的目标转向速度设定器或转向辅助转矩1设定器。其结果是,能根据将方向盘回打时或放开方向盘时的方向盘位置,来对转向辅助转矩进行更为细致的调整,进而能实现良好的方向盘回正、以及良好的转向感受。
此外,电动机6及减速机构7构成制动器,车辆转弯状态监测器21构成车辆转弯状态检测部,稳住方向盘判定器22构成稳住方向盘判定部,储存部及存储器M构成储存器23,转向辅助转矩运算器24构成转向辅助转矩运算部,车速传感器8构成车速检测部,电流驱动器12构成制动器控制部。
另外,第一转向辅助转矩设定信息由第一目标转向速度或第一转向辅助转矩构成,第二转向辅助转矩设定信息由第二目标转向速度或第二转向辅助转矩构成,基准转向辅助转矩由转向辅助转矩2构成。第一~五目标转向速度相当于目标回正速度。
不言而喻,本发明并不局限于上述各实施方式,也可以包含所有这些实施方式的可能的组合。
工业上的实用性
本发明所涉及的转向控制装置等可适用于各种转向装置,起到同样的效果。
标号说明
1 方向盘
2 转向轴
3 转向轮
4 转向角度传感器
4a 传感器
4b 运算部
4c 偏航率传感器
5 转矩传感器
6 电动机
7 减速机构
8 车速传感器
9 电流传感器
10 电压传感器
11 控制单元
12 电流驱动器
21 车辆转弯状态检测器
22 稳住方向盘判定器
23 储存器
24 转向辅助转矩运算器
31 绝对值运算器
32 状态量修正器
33 第一目标转向速度设定器
33_2 第一转向辅助转矩1设定器
34 第二目标转向速度设定器
34_2 第二转向辅助转矩1设定器
35 加权器
36 增益修正器
37 符号修正器
38 转向速度运算器
39 速度控制器
40 转向辅助转矩2运算器
41 加法器
42 转向辅助转矩3运算器
Claims (11)
1.一种转向控制装置,其特征在于,包括:
致动器,该致动器对车辆的转向系统施加转向辅助转矩;
车辆转弯状态检测部,该车辆转弯状态检测部对表示所述车辆的转弯状态的状态量进行检测;
稳住方向盘判定部,该稳住方向盘判定部对转向系统的稳住方向盘状态进行判定;
存储部,该存储部在所述稳住方向盘判定部判定为是稳住方向盘状态时,将所述车辆转弯状态检测部所检测出的状态量作为稳住方向盘判定时状态量来进行存储;
转向辅助转矩运算部,该转向辅助转矩运算部基于所述稳住方向盘判定时状态量的绝对值来对所述转向辅助转矩进行运算;以及
致动器控制部,该致动器控制部根据所运算出的转向辅助转矩来对所述致动器进行控制,
所述转向辅助转矩运算部至少预先包括在稳住方向盘判定时的转向角度较小时施加影响的第一转向辅助转矩设定信息、以及在稳住方向盘判定时的转向角度较大时施加影响的第二转向辅助转矩设定信息,所述转向辅助转矩运算部根据所述稳住方向盘判定时状态量来对所述第一转向辅助转矩设定信息和第二转向辅助转矩设定信息进行选择或加权,以对转向辅助转矩进行运算。
2.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述转向辅助转矩运算部根据所述稳住方向盘判定时状态量的大小来对输入信号进行修正,基于修正后的输入信号来对转向辅助转矩进行运算。
3.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
即使在所述稳住方向盘判定部未判定为是稳住方向盘状态的情况下,只要小于等于规定的零判定用阈值,则所述存储部也将稳住方向盘判定时状态量更新为规定值,其中,通过所述零判定用阈值能判定为是转向角度基本在零附近的状况。
4.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述转向控制装置包括车速检测部,该车速检测部对所述车辆的车速进行检测,
所述转向辅助转矩运算部基于所述车速检测部所检测出的车速来对转向辅助转矩进行运算。
5.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述转向辅助转矩运算部将转向辅助转矩的大小限制在规定值以下,所述规定值是驾驶员能抵抗转向辅助转矩而对转向系统进行转向操作的大小。
6.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述车辆转弯状态检测部对所述转向系统的转向角度进行检测。
7.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述车辆转弯状态检测部对所述转向系统的转向转矩、所述车辆的横加速度及所述车辆的路面反作用力转矩中的至少一个进行检测。
8.如权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,
所述车辆转弯状态检测部对所述车辆的偏航率进行检测。
9.如权利要求6所述的转向控制装置,其特征在于,
所述转向辅助转矩运算部
对与所述转向角度相对应的目标回正速度进行运算,并对转向辅助转矩进行运算,使得转向系统的转向速度跟随所运算出的目标回正速度。
10.如权利要求1至9的任一项所述的转向控制装置,其特征在于,
所述转向辅助转矩运算部对根据转向转矩和车速来决定的基准转向辅助转矩进行运算,并输出利用所运算出的所述转向辅助转矩对所述基准转向辅助转矩进行修正后的转向辅助转矩。
11.一种转向控制方法,其特征在于,包括:
对表示车辆的转弯状态的状态量进行检测的工序;
对转向系统的稳住方向盘状态进行判定的工序;
将判定为是稳住方向盘状态时的所述状态量作为稳住方向盘判定时状态量来进行存储的工序;
基于所述稳住方向盘判定时状态量的绝对值来对转向辅助转矩进行运算的工序;以及
对致动器进行控制、使得对所述车辆的转向系统施加所运算出的所述转向辅助转矩的工序,
所述对转向辅助转矩进行运算的工序中,至少预先设定在稳住方向盘判定时的转向角度较小时施加影响的第一转向辅助转矩设定信息、以及在稳住方向盘判定时的转向角度较大时施加影响的第二转向辅助转矩设定信息,根据所述稳住方向盘判定时状态量来对所述第一转向辅助转矩设定信息和第二转向辅助转矩设定信息进行选择或加权,以对转向辅助转矩进行运算。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/060634 WO2014167629A1 (ja) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105102301A CN105102301A (zh) | 2015-11-25 |
CN105102301B true CN105102301B (zh) | 2017-09-22 |
Family
ID=51689066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380075403.6A Expired - Fee Related CN105102301B (zh) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | 转向控制装置及转向控制方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9896122B2 (zh) |
EP (1) | EP2985207B1 (zh) |
JP (1) | JP5951116B2 (zh) |
CN (1) | CN105102301B (zh) |
WO (1) | WO2014167629A1 (zh) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6260818B2 (ja) * | 2014-02-18 | 2018-01-17 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP6323395B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2018-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP2017039466A (ja) * | 2015-08-21 | 2017-02-23 | 株式会社東海理化電機製作所 | 車両用操作装置 |
KR102350043B1 (ko) * | 2015-11-20 | 2022-01-12 | 주식회사 만도 | 자동 조향 제어 시스템 및 방법 |
JP6352956B2 (ja) * | 2016-01-26 | 2018-07-04 | 株式会社Subaru | 車両の制御装置及び車両の制御方法 |
US9969426B2 (en) * | 2016-06-01 | 2018-05-15 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for variable steering assist-II |
JP2018069998A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 株式会社ジェイテクト | 車両用姿勢制御装置 |
JP6873362B2 (ja) * | 2016-12-16 | 2021-05-19 | 日立Astemo株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
US20180222518A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-09 | Peter Joseph Hill | Curve and terrain responsive steering system |
US10569651B2 (en) * | 2017-05-15 | 2020-02-25 | Baidu Usa Llc | Speed control and steering control assistant based on pitch status and roll status of autonomous driving vehicle |
CN107128354B (zh) * | 2017-05-19 | 2019-06-18 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种转向控制方法、装置及汽车 |
CN110758548B (zh) * | 2018-07-27 | 2021-06-18 | 比亚迪股份有限公司 | 转向助力控制方法、车辆、服务器、存储介质及系统 |
KR102621533B1 (ko) * | 2018-11-26 | 2024-01-05 | 현대자동차주식회사 | 차량 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법 |
WO2020130479A1 (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | 주식회사 만도 | 조향 제어 장치와 조향 제어 방법, 및 조향 장치 |
CN113474236B (zh) * | 2019-02-19 | 2024-01-12 | 日本精工株式会社 | 车辆用转向装置 |
JP7197413B2 (ja) * | 2019-03-25 | 2022-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御システム |
DE102019206980B4 (de) * | 2019-05-14 | 2023-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Lenkungssteuergerät zum Ermitteln einer Stellgröße für das Einstellen eines Servolenkmoments bei einem Fahrzeuglenksystem |
JP2021011190A (ja) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | 株式会社Subaru | 車両の操舵支援装置 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3555126B2 (ja) | 1997-03-25 | 2004-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
JP3314866B2 (ja) * | 1997-09-13 | 2002-08-19 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
JPH11198844A (ja) * | 1998-01-19 | 1999-07-27 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵力制御装置 |
JP4231910B2 (ja) * | 2000-04-25 | 2009-03-04 | 日産自動車株式会社 | 車線維持装置 |
US6736604B2 (en) * | 2001-06-18 | 2004-05-18 | Unisia Jkc Steering Systems Co., Ltd. | Control apparatus of variable displacement pump for power steering apparatus |
US6695092B2 (en) * | 2002-03-04 | 2004-02-24 | Delphi Technologies, Inc. | Steering actuator system |
JP3960266B2 (ja) * | 2003-05-28 | 2007-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌用操舵制御装置 |
JP2005041283A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 操舵制御装置 |
JP4411514B2 (ja) * | 2003-09-08 | 2010-02-10 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
US6970777B2 (en) * | 2003-11-26 | 2005-11-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Automotive lane deviation prevention apparatus |
JP3966274B2 (ja) | 2003-12-04 | 2007-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
JP4304604B2 (ja) * | 2004-02-16 | 2009-07-29 | 株式会社デンソー | 車両の電動パワーステアリング装置 |
JP3889758B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2007-03-07 | 三菱電機株式会社 | ステアリング制御装置 |
JP4349309B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2009-10-21 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
JP4715446B2 (ja) | 2005-10-31 | 2011-07-06 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
EP2256019B1 (en) * | 2005-01-14 | 2013-06-05 | NSK Ltd. | Control apparatus for electric power steering apparatus |
JP4725132B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-07-13 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
JP5011757B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2012-08-29 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
JP4876634B2 (ja) * | 2006-03-01 | 2012-02-15 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
JP4853053B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2012-01-11 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
US7363135B2 (en) * | 2006-06-27 | 2008-04-22 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Steering haptic feedback system for vehicle active safety |
JP4287452B2 (ja) * | 2006-09-12 | 2009-07-01 | 本田技研工業株式会社 | 車両の自動操舵装置 |
JP4997472B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2012-08-08 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP4420036B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2010-02-24 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
EP2017162B1 (en) * | 2007-07-19 | 2013-06-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | In-lane running support system, automobile and in-lane running support method |
EP2020361B1 (en) * | 2007-08-02 | 2012-06-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering control apparatus |
JP2009061878A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | 走行制御装置 |
JP5012925B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2012-08-29 | 株式会社デンソー | 車両用運動制御装置 |
JP5221600B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2013-06-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
CN103228522B (zh) * | 2010-11-29 | 2016-05-25 | 日产自动车株式会社 | 车辆及其转向操纵控制方法 |
JP2012166769A (ja) | 2011-02-17 | 2012-09-06 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP5316599B2 (ja) | 2011-07-05 | 2013-10-16 | トヨタ自動車株式会社 | 操舵装置及び操舵制御装置 |
WO2013114429A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
JP5620951B2 (ja) * | 2012-07-27 | 2014-11-05 | 富士重工業株式会社 | 車両のパワーステアリング制御装置 |
CN104995079B (zh) * | 2013-01-11 | 2017-03-22 | 日产自动车株式会社 | 转向控制装置、转向控制方法 |
-
2013
- 2013-04-08 CN CN201380075403.6A patent/CN105102301B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-08 US US14/768,096 patent/US9896122B2/en active Active
- 2013-04-08 WO PCT/JP2013/060634 patent/WO2014167629A1/ja active Application Filing
- 2013-04-08 JP JP2015510976A patent/JP5951116B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-08 EP EP13882023.8A patent/EP2985207B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2014167629A1 (ja) | 2017-02-16 |
EP2985207A1 (en) | 2016-02-17 |
US20150375777A1 (en) | 2015-12-31 |
EP2985207A4 (en) | 2017-01-11 |
EP2985207B1 (en) | 2018-05-23 |
JP5951116B2 (ja) | 2016-07-13 |
CN105102301A (zh) | 2015-11-25 |
US9896122B2 (en) | 2018-02-20 |
WO2014167629A1 (ja) | 2014-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105102301B (zh) | 转向控制装置及转向控制方法 | |
CN104417604B (zh) | 电动动力转向装置 | |
CN103661590B (zh) | 电动动力转向装置 | |
CN103442970B (zh) | 车辆用信息处理装置 | |
AU2010200598B2 (en) | Turning motion assistance device for electric vehicle | |
US7885742B2 (en) | Steering device of vehicle | |
CN104918843B (zh) | 车道内行驶辅助装置 | |
CN101772448B (zh) | 车辆转向控制装置和方法 | |
CN104002860B (zh) | 电动转向设备 | |
CN103625543B (zh) | 电动动力转向装置 | |
US20100268421A1 (en) | Method of returning steering wheel using motor | |
JP4380697B2 (ja) | 車両用操舵制御装置 | |
JP5285384B2 (ja) | 自動運転システム及び自動運転方法 | |
CN107257760B (zh) | 电力辅助转向系统 | |
JP2007118898A (ja) | 車両の制駆動力制御装置 | |
CN108238100A (zh) | 车辆行驶控制装置和自动驾驶控制方法 | |
JPWO2012173102A1 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
CN107380255A (zh) | 电动助力转向装置 | |
CN102481937A (zh) | 传感器偏移量估计装置 | |
JP6256319B2 (ja) | パワーステアリング制御装置 | |
JP2010089577A (ja) | 車両のスタビリティファクタ推定装置 | |
JP2003081109A (ja) | 車両用舵角比制御装置 | |
JP4928581B2 (ja) | センサの中点補正方法 | |
US20170313347A1 (en) | Control apparatus for electric power steering | |
JP2015205636A (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170922 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |