CN110065530A - 转向操纵控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够调整为抑制由于扭杆的扭转而产生的转向操纵感的恶化的转向操纵控制装置。扭转刚性控制电路(70)具备扭转角运算电路(71)、增益运算电路(72)、乘法电路(73)、(74)、以及加法电路(75)。扭转角运算电路(71)基于转向操纵转矩(Th)来运算扭转角(θtw)。增益运算电路(72)基于在乘法电路(73)中转向操纵转矩(Th)乘以转向操纵速度(ω)所得的值来运算正值和负值的任意一个增益(G)。乘法电路(74)通过扭转角(θtw)乘以增益(G)来运算补偿量(θc)。加法电路(75)通过对目标转向操纵角(θ1*)加上补偿量(θc),来运算对相位进行了补偿的目标小齿轮角(θ2*)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张于2018年1月24日提出的日本专利申请2018-009967号的优先权,并在此引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及转向操纵控制装置。
背景技术
以往,已知有使角度关系在转向轴中的方向盘侧的部分和转向轮侧的部分之间不同的转向操纵装置(例如日本特开2013-18354号公报)。在日本特开2013-18354号公报中,记载有使对转向轴施加的转向操纵转矩传递至转向轮侧,并且变更方向盘的转向操纵角与转向轮的转向角之比亦即转向角比的转向角比可变转向操纵装置。在转向轴中的方向盘侧的部分设置有转矩传感器,该转矩传感器基于设置于转向轴中的方向盘侧的部分的扭杆的扭转角来检测转向操纵转矩。
在如日本特开2013-18354号公报那样的转向操纵装置中,在对方向盘进行转向操纵时,,转向轮的转向角的相位相对于方向盘的转向操纵延迟扭杆扭转的量。因此,在转向操纵装置的转向操纵控制装置中,使转向角的目标值亦即转向角指令值(转向角比可变马达的控制目标值)的相位相对于方向盘的转向操纵,提前基于扭杆的扭转角的补偿成分的量。
例如在转回方向盘时,即使使转向角指令值的相位提前基于扭杆的扭转角的补偿成分的量,也有转向角指令值的相位相对于方向盘的转向操纵延迟的情况。像这样,由于扭杆的扭转,有在被转向操纵控制装置控制的控制对象的马达中,相对于方向盘的转向操纵产生延迟的情况。由此,导致转向操纵装置的转向操纵感的恶化。
若是在对方向盘进行转向操纵时,基于扭杆扭转的状态来检测转向操纵转矩的电动转向式的转向操纵装置,则这样的现象可能同样地产生。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够调整为抑制由于扭杆的扭转而产生的转向操纵感的恶化的转向操纵控制装置。
本发明的一个方式是一种转向操纵控制装置,对转向操纵系统进行控制,其中,该转向操纵系统具备:转向操纵装置,具备由驾驶员转向操纵的方向盘;转向装置,根据由驾驶员进行的上述方向盘的转向操纵使转向轮转向;角度差异装置,连结设置于上述转向操纵装置以及上述转向装置的转向轴中的上述转向操纵装置侧的部分以及上述转向装置侧的部分,使角度关系在上述转向操纵装置侧的部分和上述转向装置侧的部分之间不同;转矩传感器,基于上述转向轴中的设置于上述转向操纵装置侧的部分的扭杆的扭转量来检测转向操纵转矩;以及马达,与上述转向装置连接并基于上述转向操纵转矩使上述转向轮转向,上述转向操纵控制装置包括:指令值运算电路,运算用于根据上述方向盘的转向操纵使上述马达驱动的指令值;以及补偿电路,基于通过上述方向盘的转向操纵扭转扭杆而产生的动力对上述指令值进行补偿,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵可变。
根据该结构,在驾驶员对方向盘进行转向操纵时,基于通过方向盘的转向操纵扭转扭杆而产生的动力进行补偿,以使指令值的相位变化。因此,通过指令值的补偿,能够使扭杆的外观上的扭转刚性可变。由此,在驾驶员对方向盘进行转入转向操纵或转回转向操纵时,能够进行将由于扭杆的扭转而产生的马达的控制的延迟减小、或保持原样保留、或增大等各种调整。通过该调整,能够调整为抑制由于扭杆的扭转而产生的转向操纵感的恶化。
本发明的另一方式,优选上述方式的转向操纵控制装置还具备:跟随角度运算电路,基于由旋转角传感器检测的角度来运算跟随角度,其中,上述旋转角传感器检测能够转换为上述转向轴中的比上述扭杆靠与上述方向盘相反侧的部分的旋转角的角度,上述跟随角度是跟随角度指令值的角度;以及角度反馈控制电路,通过执行使由上述跟随角度运算电路运算出的上述跟随角度跟随通过上述补偿电路补偿后的上述角度指令值的角度反馈控制,来运算应对上述马达赋予的电流的目标值亦即电流指令值,
上述指令值运算电路运算能够转换为上述转向轮的转向角的值的目标值亦即角度指令值作为上述指令值,上述补偿电路进行补偿以使由上述指令值运算电路运算的上述角度指令值的相位改变。
根据该结构,使能够转换为转向轴中的比扭杆靠与方向盘相反侧的部分的旋转角的角度亦即跟随角度反映给用于根据方向盘的转向操纵使马达驱动的角度指令值。因此,能够调整为抑制由于扭杆的扭转而产生的转向操纵感的恶化。
本发明的又一方式,优选在上述方式的转向操纵控制装置中,还具备转向操纵角运算电路,该转向操纵角运算电路基于由上述旋转角传感器获得的上述角度,运算上述方向盘的转向操纵角,
上述补偿电路使用上述转向操纵转矩与上述方向盘的转向操纵速度的积、以及上述转向操纵转矩的微分值亦即转向操纵转矩微分值与上述方向盘的上述转向操纵角的积的至少一方作为上述动力。
根据该结构,通过动力使用转向操纵转矩与转向操纵速度的积、以及转向操纵转矩微分值与转向操纵角的积的至少一方,能够适当地判别方向盘的转向操纵状态。例如,在转向操纵转矩为正且转向操纵速度也为正的情况下、转向操纵转矩为负且转向操纵速度也为负的情况下,可以说是方向盘被转入转向操纵的情况。另一方面,在转向操纵转矩为正,相对于此转向操纵速度为负的情况下,可以说是方向盘被转回转向操纵的情况。这样,若作为动力,使用转向操纵转矩与转向操纵速度的积、以及转向操纵转矩微分值与转向操纵角的积的至少一方,能够适当地判别方向盘的转向操纵状态。
本发明的又一方式,优选在上述方式的转向操纵控制装置中,上述补偿电路具备:扭转角运算电路,基于由上述转矩传感器检测的上述转向操纵转矩来运算扭转角,该扭转角是上述扭杆的扭转量,且是上述转向轴中的比上述扭杆靠上述方向盘侧的部分的旋转角与上述转向轴中的比上述扭杆靠与上述方向盘相反侧的部分的旋转角之差;增益运算电路,基于上述动力运算正值和负值的任意一个增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变;乘法电路,通过上述扭转角乘以上述增益来运算对上述指令值的相位进行补偿的补偿值;以及加法电路,通过对上述指令值加上上述补偿值来运算上述指令值。
根据该结构,通过基于扭转角乘以增益所得的值来运算补偿值,能够更加精确地调整由扭杆的扭转引起的马达的控制的延迟。此外,转向轴中的比扭杆靠与方向盘相反侧的部分相对于方向盘的转向操纵延迟扭杆扭转的量。通过将由于该扭杆的扭转而产生的扭转角、和基于由驾驶员进行的方向盘的转向操纵的动力而运算出的正值和负值的任意一个增益反映给指令值,能够使指令值的相位适当地改变扭转角的量。由此,能够调整为抑制方向盘的转向操纵感的恶化。
本发明的又一方式,优选在上述方式的转向操纵控制装置中,上述增益运算电路具备行驶状态增益运算电路,该行驶状态增益运算电路运算根据车辆的行驶状态增减的行驶状态增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变,上述补偿电路将对上述增益乘以上述行驶状态增益所得的值用作上述增益。
根据该结构,由于补偿值基于根据车辆的行驶状态增减的行驶状态增益而改变,所以除了方向盘的转向操纵的动力以外,也能够根据车辆的行驶状态,来改变指令值的相位的调整程度。由此,能够调整为抑制方向盘的转向操纵感的恶化。
本发明的又一方式,优选在上述方式的转向操纵控制装置中,上述增益运算电路具备变更增益运算电路,该变更增益运算电路运算根据用于变更车辆的响应性的指示状态设定的变更增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变,上述补偿电路将上述变更增益用作上述增益。
根据该结构,由于补偿值根据指示状态而改变,所以能够变更指令值的调整程度。由此,能够调整为抑制方向盘的转向操纵感的恶化。另外,能够提高转向操纵感的调整的自由度,并能够有助于转向操纵感的多样化。
本发明的又一方式,优选在上述方式的转向操纵控制装置中,上述增益运算电路将上述增益设定在+1和-1之间。
根据该结构,由于能够使指令值的相位改变扭转角乘以增益的量,所以若在+1和-1之间调整增益,则能够变更指令值的相位的调整程度。由此,能够调整为抑制方向盘的转向操纵感的恶化。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,本发明前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中,附图标记表示本发明的要素,其中,
图1是第一实施方式的电动转向方式的转向操纵装置的简要结构图。
图2是第一实施方式的转向操纵控制装置的控制框图。
图3是第一实施方式的扭转刚性控制电路的控制框图。
图4是表示转向操纵转矩与转向操纵速度的相乘值以及增益的关系的图。
图5是表示转入转向操纵以及转回转向操纵时的转向操纵角与转向操纵转矩的关系的图。
图6是第二实施方式的扭转刚性控制电路的控制框图。
图7是第三实施方式的扭转刚性控制电路的控制框图。
具体实施方式
以下,对将本发明的转向操纵控制装置应用于电动转向方式的转向操纵装置的第一实施方式进行说明。
如图1所示,车辆的转向操纵系统1具备由驾驶员转向操纵的转向操纵装置2、根据由驾驶员进行的转向操纵装置2的转向操纵使转向轮17、17转向的转向装置3、以及能够连接和断开转向操纵装置2与转向装置3的离合器20。
转向操纵装置2具有方向盘11以及与方向盘11连结的转向轴12。转向装置3具有小齿轮轴13、第一齿条小齿轮机构14、转向轴15、转向横拉杆16、16、以及转向轮17、17。小齿轮轴13是转向轴12中的比离合器20靠与方向盘11相反侧的部分。小齿轮轴13的下端部经由第一齿条小齿轮机构14,与朝向与小齿轮轴13相交的方向延伸的转向轴15连结。小齿轮轴13的小齿轮齿13a通过与转向轴15的齿条齿15a啮合,构成第一齿条小齿轮机构14。另外,转向轴15的两端分别经由转向横拉杆16、16,与左右的转向轮17、17连结。此外,转向轴12、小齿轮轴13、以及转向轴15作为传递方向盘11与转向轮17、17之间的动力的路径发挥作用。
作为角度差异装置发挥作用的离合器20设置于转向轴12。离合器20通过连接和断开转向轴12中的比离合器20靠方向盘11侧的部分和转向轴12中的比离合器20靠与方向盘11相反侧的部分,使它们之间的角度关系不同。作为离合器20,例如可以采用通过针对励磁线圈的通电来进行连接和断开(切换连接状态和断开状态)的电磁离合器。在对励磁线圈通电时离合器20成为断开状态,在不对励磁线圈通电时离合器20成为连接状态。在离合器20被断开时,方向盘11与转向轮17、17之间的动力的传递被断开。与此相对,在离合器20被连接时,方向盘11与转向轮17、17之间的动力的传递被连接。因此,在离合器20处于连接状态的情况下,转向轴12的旋转运动经由第一齿条小齿轮机构14转换为转向轴15的轴向(图1的左右方向)的往复直线运动。
转向操纵系统1具备反作用力单元30作为用于生成转向操纵反作用力的结构。所谓的转向操纵反作用力,是朝向与由驾驶员进行的方向盘11的操作方向相反方向作用的力。通过对方向盘11(转向轴12)赋予该转向操纵反作用力,能够给驾驶员带来适度的反应感。
反作用力单元30具有反作用力马达31、减速机构32、旋转角传感器33、以及转矩传感器34。反作用力马达31是转向操纵反作用力的产生源。作为反作用力马达31,例如可采用3相的无刷马达。反作用力马达31的旋转轴31a经由减速机构32与转向轴12连结。减速机构32设置于转向轴12中的比离合器20靠方向盘11侧的部分。通过反作用力马达31的马达转矩被赋予给转向轴12,对方向盘11赋予转向操纵反作用力。
旋转角传感器33检测反作用力马达31的旋转轴31a的旋转角θs0。反作用力马达31的旋转角θs0用于转向操纵角的运算。此外,反作用力马达31和转向轴12经由减速机构32连动。反作用力马达31的旋转角θs0与转向轴12的旋转角之间存在相关性。另外,转向轴12的旋转角与方向盘11的转向操纵角之间也存在相关性。因此,转向操纵角能够基于由旋转角传感器33检测的旋转角θs0来求出。
转向操纵系统1具备转向单元40作为用于产生转向力的结构。所谓的转向力是用于使转向轮17、17转向的力。
转向单元40具有转向马达41、减速机构42、以及旋转角传感器43。转向马达41是转向力的产生源。作为转向马达41,例如可采用3相的无刷马达。转向马达41的旋转轴41a经由减速机构42与小齿轮轴44连结。小齿轮轴44的下端部经由第二齿条小齿轮机构45与朝向与小齿轮轴44相交的方向延伸的转向轴15连结。通过小齿轮轴44的小齿轮齿44a与转向轴15的齿条齿15b啮合,构成第二齿条小齿轮机构45。通过转向马达41的转矩被赋予给小齿轮轴44,小齿轮轴44旋转运动。小齿轮轴44的旋转运动经由第二齿条小齿轮机构45转换为转向轴15的轴向的往复直线运动。由此,转向马达41的转矩作为转向力,经由小齿轮轴44被赋予给转向轴15。此外,转向单元40、小齿轮轴44、以及第二齿条小齿轮机构45是转向装置3的构件。
旋转角传感器43检测转向马达41的旋转轴41a的旋转角θt0。转向马达41的旋转角θt0用于转向角θt的运算。此外,由于转向马达41和小齿轮轴44经由减速机构42连动,所以转向马达41的旋转角θt0与小齿轮轴44的旋转角之间存在相关性。另外,小齿轮轴44的旋转角与小齿轮轴13的旋转角之间也存在相关性。另外,小齿轮轴44的旋转角(小齿轮角θp)与转向轮17、17的转向角θt之间也存在相关性。因此,转向角θt能够基于由旋转角传感器43检测的旋转角θt0来求出。此外,旋转角θs0、旋转角θt0、小齿轮角θp、以及转向角θt在方向盘11被向第一方向(在本实施方式中为右方)转向操纵的情况下为正值,在被向第二方向(在本实施方式中为左方)转向操纵的情况下为负值。
转向操纵系统1具备转向操纵控制装置50。转向操纵控制装置50基于各种传感器的检测结果,控制反作用力马达31、转向马达41、以及离合器20。作为各种传感器,使用旋转角传感器33、转矩传感器34、旋转角传感器43、以及车速传感器46。转矩传感器34检测通过方向盘11被旋转操作而对转向轴12施加的转向操纵转矩Th。
转矩传感器34具有设置于转向轴12的中途的扭杆34a。转矩传感器34基于转向轴12中的比扭杆34a靠方向盘11侧(图1中的上侧)的部分与转向轴12中的比扭杆34a靠与方向盘11相反侧(图1中的下侧)的部分的扭转角,来检测转向操纵转矩Th。车速传感器46作为检测车辆的行驶状态的行驶检测电路设置于车辆。车速传感器46检测车辆的行驶速度亦即车速V。此外,在朝向以方向盘11的中立位置(θs=0)为基准的右方的转入转向操纵时,转向操纵转矩Th以及转向操纵角θs均正向增加,转向操纵角θs的微分值亦即转向操纵速度ω也为正。另一方面,在朝向左方的转入转向操纵时,转向操纵转矩Th以及转向操纵角θs均负向增加,所以转向操纵速度ω为负。
转向操纵控制装置50基于是否满足连接离合器20的条件,来切换离合器20的连接和断开。转向操纵控制装置50在离合器20处于断开状态的情况下,通过反作用力马达31的控制执行使方向盘11产生转向操纵反作用力的反作用力控制,并且通过转向马达41的控制执行使转向轮17、17转向的转向控制,从而使转向操纵系统1作为电动转向发挥作用。由此,转向轴15伴随着方向盘11的旋转操作进行直线运动,从而转向轮17、17的转向角θt被变更。
转向操纵控制装置50基于转向操纵转矩Th以及车速V,运算用于产生转向操纵反作用力的目标转向操纵反作用力。而且,转向操纵控制装置50基于运算出的目标转向操纵反作用力以及转向操纵转矩Th来运算目标转向操纵角。转向操纵控制装置50通过执行转向操纵角的角度反馈控制以使实际的转向操纵角跟随目标转向操纵角,来运算转向操纵角修正量,并通过将该转向操纵角修正量与目标转向操纵反作用力相加,来运算转向操纵反作用力指令值。转向操纵控制装置50基于用于产生与转向操纵反作用力指令值相应的转向操纵反作用力所需的电流,来控制针对反作用力马达31的供电。
另外,转向操纵控制装置50基于由旋转角传感器43检测的旋转角θt0,来运算小齿轮轴44的实际的旋转角亦即小齿轮角。该小齿轮角是反映转向轮17、17的转向角θt的值。转向操纵控制装置50使用目标转向操纵角来运算目标小齿轮角。而且,转向操纵控制装置50通过基于目标小齿轮角与实际的小齿轮角的偏差执行角度反馈控制,来控制针对转向马达41的供电,以消除该偏差。
对转向操纵控制装置50的结构进行说明。如图2所示,转向操纵控制装置50具有执行反作用力控制的反作用力控制电路50a、以及执行转向控制的转向控制电路50b。
反作用力控制电路50a具有目标转向操纵反作用力运算电路51、目标转向操纵角运算电路52、转向操纵角反馈控制电路53、电流指令值运算电路54、马达控制信号生成电路55、转向操纵角运算电路56、驱动电路57、电流传感器58、以及加法电路59、60。
目标转向操纵反作用力运算电路51基于由转矩传感器34检测出的转向操纵转矩Th、以及由车速传感器46检测出的车速V,来运算转向操纵反作用力的目标值亦即目标转向操纵反作用力T1*,其中,上述转向操纵反作用力是抵抗方向盘11的旋转的力。
目标转向操纵角运算电路52基于通过加法电路59获得的目标转向操纵反作用力T1*与转向操纵转矩Th的相加值亦即基本驱动转矩T1b*,来运算方向盘11的目标转向操纵角θ1。目标转向操纵角运算电路52具有基于由加法电路59运算出的基本驱动转矩T1b*来确定理想的转向操纵角的理想模型。该理想模型是预先通过实验等将对应于与基本驱动转矩T1b*相应的理想的转向角的转向操纵角(转向角)模型化而成的。目标转向操纵角运算电路52根据基本驱动转矩T1b*并基于理想模型,来运算目标转向操纵角θ1*(目标转向角)。
转向操纵角运算电路56基于由旋转角传感器33检测出的反作用力马达31的旋转角θs0,来运算方向盘11的实际的转向操纵角θs。转向操纵角反馈控制电路53通过转向操纵角θs的反馈控制来运算转向操纵角修正量T1c*,以使方向盘11的实际的转向操纵角θs跟踪目标转向操纵角θ1*。
加法电路60通过对目标转向操纵反作用力T1*加上转向操纵角修正量T1c*,来计算转向操纵反作用力指令值Ts*。电流指令值运算电路54基于转向操纵反作用力指令值Ts*,来运算反作用力马达31的驱动电流的目标值亦即电流指令值I1*。
马达控制信号生成电路55通过设置于针对反作用力马达31的供电路径的电流传感器58,获取实际供给到反作用力马达31的电流的值亦即实际电流值I1。马达控制信号生成电路55通过执行使实际电流值I1跟随电流指令值I1*的电流反馈控制,生成马达控制信号Sm1。马达控制信号生成电路55控制针对反作用力马达31的供电,以消除电流指令值I1*与实际电流值I1的偏差,从而反作用力马达31能够产生与转向操纵反作用力指令值Ts*相应的转矩。
驱动电路57是3相(U相、V相、W相)的驱动电路。驱动电路57基于马达控制信号Sm1,对构成自身的开关元件进行开关,从而将从未图示的电池供给的直流电力转换为三相交流电。驱动电路57将该三相交流电供给至反作用力马达31。
如图2所示,转向控制电路50b具有作为补偿电路的扭转刚性控制电路70、小齿轮角运算电路61、小齿轮角反馈控制电路62、电流指令值运算电路63、马达控制信号生成电路64、驱动电路65、电流传感器66、微分电路67。
扭转刚性控制电路70通过对由反作用力控制电路50a的目标转向操纵角运算电路52运算出的目标转向操纵角θ1*的相位进行补偿,来运算小齿轮轴44的小齿轮角θp的目标值亦即目标小齿轮角θ2*(目标转向角)。具体而言,扭转刚性控制电路70获取由目标转向操纵角运算电路52运算出的目标转向操纵角θ1*、利用微分电路67对由转向操纵角运算电路56运算出的转向操纵角θs进行微分所得的值亦即转向操纵速度ω、以及由转矩传感器34检测出的转向操纵转矩Th。扭转刚性控制电路70通过基于目标转向操纵角θ1*、转向操纵速度ω、以及转向操纵转矩Th,使目标转向操纵角θ1*的相位相对于方向盘11的转向操纵提前或延迟,来运算目标小齿轮角θ2*。
小齿轮角运算电路61基于由旋转角传感器43检测出的转向马达41的旋转角θt0,来运算小齿轮轴44的实际的旋转角亦即小齿轮角θp。小齿轮角运算电路61作为运算小齿轮角θp的跟随角度运算电路发挥作用,其中,上述小齿轮角θp作为跟随作为角度指令值的目标转向操纵角θ1*的跟随角度。
小齿轮角反馈控制电路62通过小齿轮角θp的反馈控制(例如PID控制),运算小齿轮角指令值T2*,以使实际的小齿轮角θp跟随目标小齿轮角θ2*。
电流指令值运算电路63基于小齿轮角指令值T2*,来运算转向马达41的驱动电流的目标值亦即电流指令值I2*。此外,小齿轮角反馈控制电路62以及电流指令值运算电路63作为角度反馈控制电路发挥作用。
电流传感器66设置于针对转向马达41的供电路径。电流传感器66检测实际供给到转向马达41的电流的值亦即实际电流值I2。马达控制信号生成电路64获取由电流传感器66检测出的实际电流值I2。马达控制信号生成电路64通过执行使实际电流值I2跟随电流指令值I2*的电流反馈控制,来生成马达控制信号Sm2。马达控制信号生成电路64控制针对转向马达41的供电,以消除电流指令值I2*与实际电流值I2的偏差,从而转向马达41能够产生与小齿轮角指令值T2*相应的转矩。
驱动电路65是3相(U相、V相、W相)的驱动电路。驱动电路65基于马达控制信号Sm2,来对构成自身的开关元件进行开关,从而将从未图示的电池供给的直流电力转换为三相交流电。驱动电路65将该三相交流电供给至转向马达41。
对扭转刚性控制电路70的结构进行说明。如图3所示,扭转刚性控制电路70具备扭转角运算电路71、增益运算电路72、乘法电路73、74以及加法电路75。
扭转角运算电路71基于由转矩传感器34检测出的转向操纵转矩Th,来运算转向轴12中的比扭杆34a靠方向盘11侧的部分和转向轴12中的比扭杆34a靠与方向盘11相反侧的部分的扭转角θtw。具体而言,扭转角运算电路71通过转向操纵转矩Th乘以扭杆34a的弹簧常数的倒数等系数,来运算扭转角θtw。
增益运算电路72具有基本增益运算电路72a,该基本增益运算电路72a基于在乘法电路73中转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值来运算增益G。转向操纵速度ω与转向操纵转矩Th相乘所得的值是与在对方向盘11进行转向操纵时,为了扭转扭杆34a而产生的动力相关的值。此外,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值为正的情况是方向盘11被转入转向操纵的情况,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值为负的情况是方向盘11被转回转向操纵的情况。乘法电路73作为运算与方向盘11的转向操纵时的动力相关的值的运算电路发挥作用。
乘法电路74通过由扭转角运算电路71运算出的扭转角θtw与由增益运算电路72运算出的增益G相乘,来运算补偿量θc。加法电路75通过对由目标转向操纵角运算电路52运算出的目标转向操纵角θ1*加上由乘法电路74运算出的补偿量θc,来运算对相位进行补偿后的目标小齿轮角θ2*。
在这里,具体而言,如图4所示,基本增益运算电路72a在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值超过阈值W0的情况下,将增益G设为1,在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值小于阈值-W0的情况下,将增益G设为-1。阈值W0以及阈值-W0基于方向盘11的转向操纵状态在转入转向操纵和转回转向操纵之间切换时的转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值来设定。在增益G为1的情况下、增益G为-1的情况下,都能够使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵提前扭转角θtw的量。
另一方面,基本增益运算电路72a在转向操纵转矩Th乘以转向操纵速度ω所得的值为阈值W0与阈值-W0之间的情况下,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值越接近阈值W0,运算越接近1的值的增益G,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值越接近阈值-W0,运算越接近-1的值的增益G。在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘的值处于阈值W0与阈值-W0之间的情况下,处于方向盘11的转向操纵状态在转入转向操纵和转回转向操纵之间切换的状况。在转入转向操纵和转回转向操纵之间进行切换的情况下,使目标转向操纵角θ1*的相位针对目标转向操纵角θ1*的相位的补偿的方向,即相对于方向盘11的转向操纵提前扭转角θtw的量。通过根据转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值来改变增益G,即使在转入转向操纵和转回转向操纵之间进行切换时,也能够顺利地改变相位的补偿后的目标小齿轮角θ2*。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
(1)在驾驶员对方向盘11进行了转向操纵时,基于扭杆34a的扭转状态来检测转向操纵转矩Th。因此,基于转向操纵转矩Th通过转向马达41执行的转向控制相对于方向盘11的转向操纵延迟扭杆34a扭转的量。其结果,存在转向轮17、17的转向角θt的相位相对于方向盘11的转向操纵延迟,不能满足转向轮17、17的转向相对于方向盘11的转向操纵的响应性的情况。
作为比较例,也考虑相对于方向盘11的转向操纵一直对转向轮17、17的转向角θt(例如转向角的指令值)加上基于扭杆34a的扭转的补偿成分的量。但是,例如在朝某一方向转入转向操纵方向盘11从而扭杆34a扭转时,在方向盘11朝向与该扭转相反方向转回的状况下,即使对针对方向盘11的转向操纵的转向角θt加上补偿成分,也不能适当地补偿转向角θt的相位的延迟。
关于这一点,在本实施方式中,基于转向操纵转矩Th与方向盘11的转向操纵速度ω的相乘值,即通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力进行补偿,以改变目标小齿轮角θ2*的相位。因此,通过目标小齿轮角θ2*的补偿,能够使扭杆34a的外观上的扭转刚性可变。由此,能够基于根据通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力判别出的方向盘11的转向操纵状态,使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵提前补偿量θc的量。因此,能够更加精确地调整在驾驶员对方向盘11进行转入转向操纵或转回转向操纵时由于扭杆34a的扭转而产生的转向马达41的控制的延迟。通过该调整,能够调整为抑制由于扭杆34a的扭转而产生的转向操纵感的恶化。
(2)转向操纵转矩Th与方向盘11的转向操纵速度ω的相乘值,即通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力是受方向盘11的转向操纵状态影响的值。因此,能够基于通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力,适当地判别方向盘11的转向操纵状态。
使用图5对通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力与方向盘11的转向操纵状态的关系进行说明。
在以方向盘11的中立位置(θs=0)为基准的朝向右方的转入转向操纵时,转向操纵转矩Th以及转向操纵角θs均正向增加。即,在朝向右方的转入转向操纵时,转向操纵转矩Th为正,转向操纵角θs处于增加的趋势,所以转向操纵角θs的微分值亦即转向操纵速度ω也为正。因此,在方向盘11被转入转向操纵的情况下,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值为正。在该情况下,作为方向盘11被转入转向操纵的情况,通过将增益G设为正(例如+1),并对目标转向操纵角θ1*加上补偿量θc,使目标小齿轮角θ2*的相位提前。在方向盘11被转入转向操纵的情况下,目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵产生扭杆34a扭转的量的延迟,但通过使目标小齿轮角θ2*的相位提前补偿量θc,能够适当地补偿目标小齿轮角θ2*的相位。
另外,在从朝向右方的转入转向操纵转为朝向左方的转回转向操纵的情况下,存在尽管转向操纵角θs减少,转向操纵转矩Th也保持为正的状态的时候。此时,由于转向操纵转矩Th为正,相对于此转向操纵速度ω为负,所以转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值为负。在该情况下,作为方向盘11被转回转向操纵的情况,通过将增益G设为负(例如-1),并从目标转向操纵角θ1*中减去补偿量θc,使目标小齿轮角θ2*的相位提前。在方向盘11被转回转向操纵的情况下,目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转回转向操纵产生扭杆34a扭转的量的延迟,但通过使目标小齿轮角θ2*的相位提前补偿量θc的量,能够适当地补偿目标小齿轮角θ2*的相位。
另外,由于在朝向左方的转入转向操纵时(例如从朝向左方的转回转向操纵进一步朝向左方转向操纵的情况下),转向操纵转矩Th以及转向操纵角θs均负向增加,所以转向操纵转矩Th以及转向操纵速度ω均为负,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值为正。在该情况下,作为方向盘11被转入转向操纵的情况,通过将增益G设为正(例如+1),对目标转向操纵角θ1*加上补偿量θc,使目标小齿轮角θ2*的相位提前。
另外,在从朝向左方的转入转向操纵转为朝向右方的转回转向操纵的情况下,存在尽管转向操纵角θs朝向方向盘11的中立位置增加,转向操纵转矩Th也为负的时候。此时,由于转向操纵转矩Th为负,相对于此转向操纵速度ω为正,所以转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值为负。在该情况下,作为方向盘11被转回转向操纵的情况,通过将增益G设为负(例如-1),并从目标转向操纵角θ1*中减去补偿量θc,使目标小齿轮角θ2*的相位提前。
这样,基于转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值是正还是负,能够适当地判别方向盘11被转入转向操纵还是被转回转向操纵这样的方向盘11的转向操纵状态。使用相对于方向盘11的转向操纵比旋转角θs0提早变化的转向操纵转矩Th,也有助于适当地判别方向盘11的转向操纵状态。而且,基于方向盘11被转入转向操纵还是被转回转向操纵,能够适当地补偿目标小齿轮角θ2*的相位。
此外,作为比较例,若想要仅基于转向操纵转矩Th或转向操纵速度ω,来判别是转入转向操纵或转回转向操纵,则存在无法适当地判别是转入转向操纵和转回转向操纵的哪一个的情况。
(3)在未进行基于扭转刚性控制电路70的相位的补偿的情况下,目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵偏移扭转角θtw的量。在本实施方式中,由于能够在比1小的值之间调整增益G的绝对值,所以能够调整将相位的偏移量亦即扭转角θtw中的哪一程度反映给目标小齿轮角θ2*的相位的补偿。因此,若基于通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力,在+1与-1之间调整增益G,则能够变更目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵的调整程度。由此,能够调整为抑制方向盘11的转向操纵感的恶化。
对将转向操纵控制装置应用于电动转向方式的转向操纵装置的第二实施方式进行说明。在这里,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。在第二实施方式中,在扭转刚性控制电路70的增益运算电路72中,除了与通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力相应的增益G以外,也通过运算与车辆的行驶状态相应的各种车辆状态增益,而也根据车辆的行驶状态相对于方向盘11的转向操纵调整目标小齿轮角θ2*的相位。
如图6所示,增益运算电路72具备基本增益运算电路72a、车速增益运算电路72b、转向操纵角增益运算电路72c、以及转向操纵速度增益运算电路72d。此外,车速增益运算电路72b、转向操纵角增益运算电路72c、以及转向操纵速度增益运算电路72d分别作为行驶状态增益运算电路发挥作用。
车速V越大,车速增益运算电路72b运算越大的值的车速增益Gv。此外,在车速V为零的情况下,车速增益运算电路72b将车速增益Gv的值设定为比零大的值。
转向操纵角θs越大,转向操纵角增益运算电路72c运算越小的值的转向操纵角增益Gθs。此外,在转向操纵角θs为零的情况下,转向操纵角增益运算电路72c将转向操纵角增益Gθs的值设定为比零大的值。
转向操纵速度ω越大,转向操纵速度增益运算电路72d运算越小的值的转向操纵速度增益Gω。此外,在转向操纵速度ω为零的情况下,转向操纵速度增益运算电路72d将转向操纵速度增益Gω的值设定为比零大的值。
扭转刚性控制电路70的乘法电路74通过对由扭转角运算电路71运算出的扭转角θtw乘以增益G、车速增益Gv、转向操纵角增益Gθs、以及转向操纵速度增益Gω,来运算补偿量θc。
加法电路75通过对由目标转向操纵角运算电路52运算出的目标转向操纵角θ1*加上由乘法电路74运算出的补偿量θc,来运算对相位进行补偿后的目标小齿轮角θ2*。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
(4)通过各种行驶状态增益(Gv、Gθs、Gω)根据车辆的行驶状态进行增减,从而补偿量θc进行增减。因此,除了通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力,也能够根据车辆的行驶状态,使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵改变。因此,能够根据车辆的行驶状态,调整转向轮17、17的转向相对于方向盘11的转向操纵的响应性。
(5)车速V、转向操纵角θs、以及转向操纵速度ω等是受车辆的行驶状态影响的值。即,越是车辆以高速行驶时车速V为越大的值,在车辆大幅转弯时转向操纵角θs成为较大的值,在方向盘11被猛地转向操纵时转向操纵速度ω增大。因此,能够根据车速V、转向操纵角θs、以及转向操纵速度ω等,相对于方向盘11的转入转向操纵或转回转向操纵,变更目标小齿轮角θ2*的相位的调整程度。由此,能够调整为抑制方向盘11的转向操纵感的恶化。
对将转向操纵控制装置应用于电动转向方式的转向操纵装置的第三实施方式进行说明。在这里,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。在第三实施方式中,在扭转刚性控制电路70的增益运算电路72中,根据由驾驶员选择的驾驶模式,调整相对于方向盘11的转向操纵的目标小齿轮角θ2*的相位。即,在第三实施方式中,根据由驾驶员选择的驾驶模式,切换方向盘11的转向操纵感。
如图7所示,增益运算电路72具备基本增益运算电路72a、第一变更增益运算电路72e、以及第二变更增益运算电路72f。在该情况下,基本增益运算电路72a、第一变更增益运算电路72e、以及第二变更增益运算电路72f作为变更增益运算电路发挥作用。增益运算电路72获取由驾驶员选择的驾驶模式DM以及转向操纵转矩Th与方向盘11的转向操纵速度ω的相乘值。在车辆中安装有变更车辆的响应性的开关。根据由驾驶员进行的开关的操作状态(指示状态),向增益运算电路72输入驾驶模式DM。增益运算电路72根据输入的驾驶模式DM,选择基本增益运算电路72a、第一变更增益运算电路72e、以及第二变更增益运算电路72f的任意一个运算电路,在选择出的运算电路中运算针对与方向盘11的转向操纵速度ω的相乘值的增益G。此外,基本增益运算电路72a对应于通常模式,第一变更增益运算电路72e对应于车辆的响应性比通常模式快的运动模式,第二变更增益运算电路72f对应于车辆的响应性比通常模式慢的慢速模式。
第一变更增益运算电路72e针对基本增益运算电路72a,在增益G处于+1与-1之间的情况下,较大地设定增益G相对于转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值的变化量。第一变更增益运算电路72e在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值为正并且超过绝对值比阈值W0小的正的阈值的情况下,将增益G设为+1,在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值为负并且小于绝对值比阈值-W0小的负的阈值的情况下,将增益G设为-1。由此,第一变更增益运算电路72e与基本增益运算电路72a相同,能够使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵提前补偿量θc的量。
第二变更增益运算电路72f针对基本增益运算电路72a,将增益G相对于转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值的关系反转。即,第二变更增益运算电路72f在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值超过阈值W0的情况下,将增益G设为-1,在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值小于阈值-W0的情况下,将增益G设为+1。由此,第二变更增益运算电路72f能够使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵延迟补偿量θc的量。
扭转刚性控制电路70的乘法电路74通过对由扭转角运算电路71运算出的扭转角θtw乘以作为变更增益的增益G,来运算补偿量θc。加法电路75通过对由目标转向操纵角运算电路52运算出的目标转向操纵角θ1*加上由乘法电路74运算出的补偿量θc,来运算对相位进行补偿后的目标小齿轮角θ2*。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
(6)驾驶员通过操作用于变更车辆的响应性的开关来变更车辆的驾驶模式,对补偿量θc进行增减。因此,在驾驶员选择了运动模式的情况下,通过提前目标小齿轮角θ2*的相位,能够使转向轮17、17的转向针对方向盘11的转向操纵的响应性比通常模式快。另外,在驾驶员选择了慢速模式的情况下,通过从目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转向操纵延迟的状态进一步延迟,能够使转向轮17、17的转向相对于方向盘11的转向操纵的响应性比通常模式慢。由此,能够调整为抑制方向盘的转向操纵感的恶化。另外,能够提高转向操纵感的调整的自由度,并能够有助于转向操纵感的多样化。
此外,各实施方式也可以如以下那样进行变更。另外,上述的各实施方式以及以下的其他实施方式能够在技术上不矛盾的范围内相互组合。在第二实施方式中,作为根据车辆的行驶状态增减的行驶状态增益,使用车速增益Gv、转向操纵角增益Gθs、以及转向操纵速度增益Gω,但并不限于此。例如,作为行驶状态增益,可以使用车速增益Gv、转向操纵角增益Gθs、以及转向操纵速度增益Gω的至少一个。另外,行驶状态增益并不限于车速增益Gv、转向操纵角增益Gθs、以及转向操纵速度增益Gω,例如也可以是根据车辆的横向加速度、车速V的微分值亦即加速度等其他的根据行驶状态增减的增益。这同样也能够应用于第一实施方式。
在第三实施方式中,作为驾驶模式,能够选择运动模式、通常模式、以及慢速模式这3个,但也可以能够选择转向轮17、17的转向相对于方向盘11的转向操纵的响应性分别不同的4个以上的模式,也可以选择2个模式。
在第一以及第二实施方式中,增益运算电路72也可以具有变更增益运算电路,该变更增益运算电路获取通过设置于车辆的开关的操作生成的驾驶模式DM等外部输入,并乘以基于该外部输入运算出的增益。在该情况下,由基本增益运算电路72a运算出的增益G乘以由变更增益运算电路运算出的增益所得的值被输入至乘法电路74。在+1至-1之间运算由变更增益运算电路运算出的增益。另外,外部输入本身也可以是变更增益。
在第三实施方式中,根据开关的操作状态切换驾驶模式DM,但例如也可以根据声音的指示状态来切换驾驶模式DM。
在第二实施方式中,车速V越大,车速增益运算电路72b运算越大的值的车速增益Gv,但并不限于此。也可以车速V越大,运算越小的值的车速增益Gv。
另外,车速增益运算电路72b也可以在车速V较小的情况下运算负的车速增益Gv,在车速V较大的情况下运算正的车速增益Gv。另外,车速增益运算电路72b也可以在车速V较小的情况下运算正的车速增益Gv,在车速V较大的情况下运算负的车速增益Gv。由此,也能够通过车速增益Gv的调整,使目标小齿轮角θ2*的相位相对于方向盘11的转入转向操纵或转回转向操纵提前或延迟。由此,能够调整为抑制方向盘11的转向操纵感的恶化。
在各实施方式中,增益运算电路72也可以基于表示增益相对于多个输入值的关系的运算映射,来运算增益。例如,在第二实施方式中,增益运算电路72也可以基于表示车速V、转向操纵角θs以及转向操纵速度ω与增益的关系的三维以上的运算映射,来运算一个行驶状态增益。另外,增益运算电路72也可以基于转向操纵转矩Th、转向操纵速度ω、车速V、转向操纵角θs、驾驶模式DM,来运算一个增益。
在各实施方式中,扭转刚性控制电路70通过对目标转向操纵角θ1*加上由乘法电路74运算出的补偿量θc,来补偿目标小齿轮角θ2*的相位,但并不限于此。例如,在扭转刚性控制电路70中,也可以通过基于转向操纵转矩Th、转向操纵速度ω、以及扭转角θtw运算增益,并对目标转向操纵角θ1*乘以该增益,来补偿目标小齿轮角θ2*的相位。
在各实施方式中,也可以基本增益运算电路72a在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值处于阈值W0和阈值-W0之间的情况下,在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值的绝对值较大时与绝对值较小时相比运算较大的值的增益G。另外,基本增益运算电路72a也可以在转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值处于阈值W0和阈值-W0之间的情况下,转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值越大,运算逐步增大的增益G。另外,基本增益运算电路72a也可以基于转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值是正还是负,正负切换增益G的符号。
在各实施方式中,在基本增益运算电路72a中,基于通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力亦即转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值,来运算增益G,但并不限于此。例如,基本增益运算电路72a也可以使用转向操纵转矩Th的微分值亦即转向操纵转矩微分值与转向操纵角θs的相乘值作为通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力,来运算增益G。另外,基本增益运算电路72a也可以使用转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω的相乘值以及转向操纵转矩微分值与转向操纵角θs的相乘值的和作为通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力,来运算增益G。即,只要是与通过方向盘11的转向操纵扭转扭杆34a而产生的动力相关的值,基本增益运算电路72a可以使用任意的值来运算增益G。
在各实施方式中,设置了增益运算电路72,但并不限于此。例如,也可以是基于转向操纵转矩Th与转向操纵速度ω相乘所得的值是正还是负,来变更目标小齿轮角θ2*的相位的调整程度的切换电路。
在各实施方式中,目标转向操纵反作用力运算电路51也可以仅基于由转矩传感器34检测出的转向操纵转矩Th来运算目标转向操纵反作用力T1*。
在各实施方式中,目标小齿轮角θ2*是小齿轮轴44的小齿轮角θp的目标值,但并不限于此。例如,也可以是小齿轮轴13的小齿轮角的目标值,也可以是转向轮17、17的转向角θt的目标值。即,只要是能够转换为转向轮17、17的转向角θt的值的目标值,目标小齿轮角θ2*可以是任意的值。此外,在目标小齿轮角θ2*是小齿轮轴13的小齿轮角的目标值的情况下,小齿轮角反馈控制电路62执行使小齿轮轴13的小齿轮角跟随目标小齿轮角θ2*的角度反馈控制。另外,在目标小齿轮角θ2*为转向轮17、17的转向角θt的目标值的情况下,小齿轮角反馈控制电路62执行使转向轮17、17的转向角跟随作为转向角指令值的目标小齿轮角θ2*的角度反馈控制。
在各实施方式中,旋转角传感器33检测了反作用力马达31的旋转角θs0,但并不限于此。例如,旋转角传感器33也可以检测转向轴12中的比扭杆34a靠与方向盘11相反侧的部分的旋转角。即,只要检测能够转换为反作用力马达31的旋转角θs0的值,旋转角传感器33可以检测任意的值。
在各实施方式中,旋转角传感器43检测转向马达41的旋转角θt0,但并不限于此。例如,旋转角传感器43也可以检测小齿轮轴44的旋转角,也可以检测小齿轮轴13的旋转角。即,只要检测能够转换为小齿轮轴13的旋转角的值,换言之能够转换为转向马达41的旋转角θt0的值,可以检测任意的值。
将转向马达41的旋转力经由第二齿条小齿轮机构45传递至转向轴15,但并不限于此。即,只要能够将转向马达41的旋转力传递至转向轴15,可以是任意的结构。例如,也可以在与转向轴15同轴上配置转向马达41,也可以与转向轴15平行地配置转向马达41。
在各实施方式中,将转向操纵控制装置50应用于具有离合器20的电动转向式的转向操纵系统1,但也可以应用于没有离合器20的电动转向式的转向操纵系统1。
小齿轮角运算电路61也可以基于由旋转角传感器43检测出的旋转角θt0,来运算小齿轮轴13的实际的旋转角亦即小齿轮角。在该情况下,目标小齿轮角θ2*为小齿轮轴13的小齿轮角的目标值。
在各实施方式中,将转向操纵控制装置50应用于电动转向式的转向操纵系统1,但也可以应用于具备变更方向盘11的转向操纵角θs与转向轮17、17的转向角θt之比亦即转向角比的转向角比可变机构的电动动力转向装置。在该情况下,设置于转向轴12的转向角比可变机构作为使转向轴12中的比转向角比可变机构靠方向盘11侧的部分和转向轴12中的比转向角比可变机构靠与方向盘11相反侧的部分的角度关系不同的角度差异装置发挥作用。此外,目标小齿轮角θ2*例如是转向轴12中的比转向角比可变机构靠与方向盘11相反侧的部分的旋转角的目标值。
Claims (7)
1.一种转向操纵控制装置,对转向操纵系统进行控制,其中,该转向操纵系统具备:转向操纵装置,具备由驾驶员转向操纵的方向盘;转向装置,根据由驾驶员进行的上述方向盘的转向操纵使转向轮转向;角度差异装置,连结设置于上述转向操纵装置以及上述转向装置的转向轴中的上述转向操纵装置侧的部分以及上述转向装置侧的部分,使角度关系在上述转向操纵装置侧的部分和上述转向装置侧的部分之间不同;转矩传感器,基于上述转向轴中的设置于上述转向操纵装置侧的部分的扭杆的扭转量来检测转向操纵转矩;以及马达,与上述转向装置连接并基于上述转向操纵转矩使上述转向轮转向,
上述转向操纵控制装置包括:
指令值运算电路,运算用于根据上述方向盘的转向操纵使上述马达驱动的指令值;以及
补偿电路,基于通过上述方向盘的转向操纵扭转扭杆而产生的动力对上述指令值进行补偿,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵可变。
2.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置,其中,还具备:
跟随角度运算电路,基于由旋转角传感器检测的角度来运算跟随角度,其中,上述旋转角传感器检测能够转换为上述转向轴中的比上述扭杆靠与上述方向盘相反侧的部分的旋转角的角度,上述跟随角度是跟随角度指令值的角度;以及
角度反馈控制电路,通过执行使由上述跟随角度运算电路运算出的上述跟随角度跟随通过上述补偿电路补偿后的上述角度指令值的角度反馈控制,来运算应对上述马达赋予的电流的目标值亦即电流指令值,
上述指令值运算电路运算能够转换为上述转向轮的转向角的值的目标值亦即角度指令值作为上述指令值,
上述补偿电路进行补偿以使由上述指令值运算电路运算的上述角度指令值的相位改变。
3.根据权利要求2所述的转向操纵控制装置,其中,
还具备转向操纵角运算电路,该转向操纵角运算电路基于由上述旋转角传感器获得的上述角度,运算上述方向盘的转向操纵角,
上述补偿电路使用上述转向操纵转矩与上述方向盘的转向操纵速度的积、以及上述转向操纵转矩的微分值亦即转向操纵转矩微分值与上述方向盘的上述转向操纵角的积的至少一方作为上述动力。
4.根据权利要求3所述的转向操纵控制装置,其中,
上述补偿电路具备:
扭转角运算电路,基于由上述转矩传感器检测的上述转向操纵转矩来运算扭转角,该扭转角是上述扭杆的扭转量,且是上述转向轴中的比上述扭杆靠上述方向盘侧的部分的旋转角与上述转向轴中的比上述扭杆靠与上述方向盘相反侧的部分的旋转角之差;
增益运算电路,基于上述动力运算正值和负值的任意一个增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变;
乘法电路,通过上述扭转角乘以上述增益来运算对上述指令值的相位进行补偿的补偿值;以及
加法电路,通过对上述指令值加上上述补偿值来运算上述指令值。
5.根据权利要求4所述的转向操纵控制装置,其中,
上述增益运算电路具备行驶状态增益运算电路,该行驶状态增益运算电路运算根据车辆的行驶状态增减的行驶状态增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变,
上述补偿电路将对上述增益乘以上述行驶状态增益所得的值用作上述增益。
6.根据权利要求4或5所述的转向操纵控制装置,其中,
上述增益运算电路具备变更增益运算电路,该变更增益运算电路运算根据用于变更车辆的响应性的指示状态设定的变更增益,以使上述指令值的相位相对于上述方向盘的转向操纵改变,
上述补偿电路将上述变更增益用作上述增益。
7.根据权利要求4或5所述的转向操纵控制装置,其中,
上述增益运算电路将上述增益设定在+1和-1之间。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114206707A (zh) * | 2019-08-09 | 2022-03-18 | 日本电产株式会社 | 电动助力转向装置、使用于电动助力转向装置的控制装置以及控制方法 |
CN114212145A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 智己汽车科技有限公司 | 一种汽车转向控制方法及设备 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6988513B2 (ja) * | 2018-01-24 | 2022-01-05 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
DE112019006641T5 (de) * | 2019-01-11 | 2021-09-23 | Nsk Ltd. | Lenkungsvorrichtung für Fahrzeuge |
DE102019204857A1 (de) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Steuerung eines Steer-by-Wire-Lenksystems und Steer-by-Wire-Lenksystem für ein Kraftfahrzeug |
CN111038583B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-04-02 | 深圳一清创新科技有限公司 | 无人车转向补偿方法、装置、计算机设备和存储介质 |
JP7376407B2 (ja) * | 2020-03-27 | 2023-11-08 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
JP7512831B2 (ja) | 2020-10-12 | 2024-07-09 | 日産自動車株式会社 | 転舵方法及び転舵装置 |
DE102021202482B4 (de) * | 2021-03-15 | 2023-06-29 | Continental Automotive Technologies GmbH | Regelungseinrichtung und Verfahren zur Lenkwinkelregelung eines Fahrzeugs |
JP2022175722A (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-25 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1935576A (zh) * | 2005-09-21 | 2007-03-28 | 株式会社捷太格特 | 电动力操纵装置 |
US20080183354A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-31 | Jtekt Corporation | Steering apparatus for vehicle |
JP2010274822A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用操舵装置 |
JP2013018354A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jtekt Corp | 舵角比可変操舵装置 |
FR2994413A1 (fr) * | 2012-08-08 | 2014-02-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de linearisation de la reponse pour un systeme de direction active de vehicule automobile |
CN104163198A (zh) * | 2013-05-15 | 2014-11-26 | 株式会社捷太格特 | 电动动力转向装置 |
CN107128355A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
CN107150717A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
CN107380255A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 丰田自动车株式会社 | 电动助力转向装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6035662A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JP3796377B2 (ja) * | 1999-07-26 | 2006-07-12 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP5739085B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2015-06-24 | 株式会社デンソー | 電動パワーステアリング装置 |
JP2016172459A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
EP3453592B1 (en) | 2016-06-06 | 2020-02-26 | NSK Ltd. | Electric power steering device |
JP6988513B2 (ja) * | 2018-01-24 | 2022-01-05 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
JP6690798B2 (ja) * | 2018-01-30 | 2020-04-28 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
-
2018
- 2018-01-24 JP JP2018009967A patent/JP6988513B2/ja active Active
-
2019
- 2019-01-18 US US16/251,593 patent/US11059516B2/en active Active
- 2019-01-22 CN CN201910057615.0A patent/CN110065530A/zh active Pending
- 2019-01-24 EP EP19153455.1A patent/EP3517406B1/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1935576A (zh) * | 2005-09-21 | 2007-03-28 | 株式会社捷太格特 | 电动力操纵装置 |
US20080183354A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-31 | Jtekt Corporation | Steering apparatus for vehicle |
JP2010274822A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用操舵装置 |
JP2013018354A (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jtekt Corp | 舵角比可変操舵装置 |
FR2994413A1 (fr) * | 2012-08-08 | 2014-02-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de linearisation de la reponse pour un systeme de direction active de vehicule automobile |
CN104163198A (zh) * | 2013-05-15 | 2014-11-26 | 株式会社捷太格特 | 电动动力转向装置 |
CN107128355A (zh) * | 2016-02-26 | 2017-09-05 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
CN107150717A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
CN107380255A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 丰田自动车株式会社 | 电动助力转向装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114206707A (zh) * | 2019-08-09 | 2022-03-18 | 日本电产株式会社 | 电动助力转向装置、使用于电动助力转向装置的控制装置以及控制方法 |
CN114206707B (zh) * | 2019-08-09 | 2023-12-15 | 日本电产株式会社 | 电动助力转向装置、使用于电动助力转向装置的控制装置以及控制方法 |
CN114212145A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 智己汽车科技有限公司 | 一种汽车转向控制方法及设备 |
CN114212145B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-03-03 | 智己汽车科技有限公司 | 一种汽车转向控制方法及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11059516B2 (en) | 2021-07-13 |
EP3517406B1 (en) | 2021-08-11 |
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