转向控制装置的制作方法

专利名称：转向控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种付与使手柄等返回中立方向的转矩的转向控制装置。
背景技术：
在汽车中，在转向系统的摩擦系数越大或轮胎的返回性能越低，转向系统的摩擦和轮胎的返回力在大的转向角区域内相平衡，手柄的返回性能下降。尤其是，在装载有电动式动力转向装置的情况下，由于将由电动机产生的转矩传递给转向系统的齿轮间的摩擦和电动机的惯性等，手柄的返回性能下降。为了提高手柄的返回性能，在电动式动力转向装置上，装有当要使手柄返回时付与使手柄返回中立位置的返回转矩的装置(日本国特许第3082483号公报)。通过进行是否要使已转向的手柄返回中立位置的返回判断，对转向转矩的方向和转向角速度的方向进行比较，当这两个方向不同时，判断为要使手柄返回。

发明内容
但是，在现有的返回判断中，有时判断精度下降，可能会在不必要时却付与返回转矩，或者必要时却并未付与返回转矩。当在不必要时付与返回转矩时，驾驶员需要供给与该转矩对应的转向转矩，当在不必要时却付与返回转矩时，返回性能下降，驾驶员的转向感觉变差。例如，当转向角小时，转向角速度和转向转矩都小，此外，当驾驶员转向手柄之后又将其放开时，由于转向转矩急剧下降，所以难以分辨转向转矩的方向和转向角速度的方向不同的区域。因此，本发明的目的在于，提供一种可以提高转向系统的返回判断精度的转向控制装置。
本发明的转向控制装置包括检测转向系统的转向状态的转向状态检测装置；返回判断装置，根据由转向状态检测装置所检测出的转向状态，检测转向状态，并由所检测出的上述转向状态之后发生的变化，来检测转向系统的转向状态变化；以及转矩付与装置，在返回判断装置检测出转向状态变化时，将用于使转向系统返回中立位置的转矩付与转向系统。
通过该转向控制装置，在返回判断装置中，根据已由转向状态检测装置检测出的转向状态(例如，转向角、转向角速度和转向转矩)，检测转向系统的转向状态变化。检测转向状态，并由所检测出的上述转向状态之后发生的变化检测出转向状态变化。即，当通过由驾驶员产生的手柄操作来转向转向系统时，转向状态发生变化，如果进行操作使所转向的手柄返回中立方向，那么因该转向而发生变化的转向状态将进一步变为不同的转向状态。因此，可以通过辨别转向至任一方向后的进一步的转向状态变化，来进行向中立方向的返回判断。例如，关于转向角速度，如果手柄被转向至任一方向，则转向角速度增加，之后，手柄被转向至中立方向时，则增加的转向角速度将暂时变成0。
而且，在转向控制装置中，当通过返回判断装置检测出转向状态发生变化时(即，当检测出转向系统将要从转向状态返回中立方向时)，将通过转矩付与装置来付与用于使转向系统(例如，手柄、转向轮)返回中立方向的转矩，从而使转向系统中的返回性能提高。于是，可以通过该转向控制装置，高精度地检测出转向系统将要从转向状态返回中立方向，当将要返回到中立方向时，还可以可靠付与用于辅助其返回的转矩。其结果是，只在必要时付与返回转矩，转向感觉提高。
在本发明的上述转向控制装置中，转向状态检测装置，是用于检测转向系统的转向角速度的转向角速度检测装置；返回判断装置，可以做成通过转向角速度减少来检测转向状态变化的结构。在该转向控制装置中，由转向角速度检测装置作为转向状态而检测出转向角速度，在返回判断装置中，作为转向状态的变化检测出转向角速度是否减少。即，被转向至任一方向的手柄返回中立方向时，由于已增加的转向角速度暂时变为0，所以可以通过检测转向角速度是否减少来判断手柄的返回。
在本发明的上述转向控制装置中，转向状态检测装置，是用于检测转向系统的转向角的转向角检测装置；返回判断装置，可以做成由纵角沿中立方向减少来检测出转向状态变化的结构。在该转向控制装置中，由转向角检测装置作为转向状态检测出转向角，在返回判断装置中，作为转向状态的变化检测出转向角是否已沿中立方向减少。即，被转向至任一方向的手柄返回中立方向时，由于沿左向或右向增加的转向角减少，所以可以通过检测转向角是否沿中立方向减少来判断手柄的返回。
在本发明的上述转向控制装置中，转向状态检测装置，可以做成检测影响转向系统的转矩的转矩检测装置。在该转向控制装置中，由转矩检测装置作为转向状态检测出影响转向系统的转矩，在返回判断装置中作为转向状态的变化而检测出转矩的变化。
在本发明的上述转向控制装置中，可以做成当转向系统中的转向角小于规定角时终止付与使转向系统返回中立方向的转矩的结构。在该转向控制装置中，由于当手柄返回到中立状态时转向角变为0或接近0，所以当转向系统中的转向角已小于规定角时，判断为已处于中立状态，终止付与使转向系统返回到中立方向的转矩，而不会将多余的转矩付与转向系统。另外，规定角是表示手柄处于中立状态或中立状态附近的小转向角。
在本发明的上述转向控制装置中，可以做成当影响转向系统的转矩小于规定转矩时将终止付与使转向系统返回到中立方向的转矩的结构。在该转向控制装置中，由于手柄返回到中立状态时转向转矩变小，所以当转向系统中的转向转矩小于规定转矩时，判断为处于中立状态，终止付与使转向系统返回到中立方向的转矩，而不会将多余的转矩付与转向系统。另外，规定转矩是表示手柄返回到中立状态的小转向转矩。
在本发明的上述转向控制装置中，适于设定为与车速低时相比，车速高时用于使转向系统返回到中立方向的转矩小。在该转向控制装置中，由于高车速时转向系统的返回性能高，所以减小使转向系统返回中立方向的转矩。
在本发明的上述转向控制装置中，适于设定为与转向系统的转向角小的情形相比，转向系统的转向角大时用于使转向系统返回到中立方向的转矩较大。在该转向控制装置中，由于转向角越大越需要使转向系统返回到中立方向的转矩，所以增大用于使转向系统返回到中立方向的转矩。
在本发明的上述转向控制装置中，可以做成以下结构当由转矩付与装置连续规定时间以上地进行付与转矩时，将终止付与使转向系统返回到中立方向的转矩。在该转向控制装置中，由于即使持续付与使转向系统返回到中立方向的转矩，转向系统也未返回中立状态时是产生了某些异常，所以当持续规定时间以上地进行付与转矩时，将判断为异常而终止付与转矩。通过该失效保护，防止多余的转矩被连续地付与转向系统。


图1是本实施方式涉及的电动式动力转向装置的结构图。
图2是通过图1的ECU保持的车速增益图。
图3是通过图1的ECU保持的转向角增益图。
图4是表示图1的ECU中的手柄返回控制的流程图。
图5表示改变图4的流程图的一部分时的步骤。
图6是表示手柄返回控制的另一例的流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明涉及的转向控制装置的实施方式进行说明。在本实施方式中，本发明涉及的转向控制装置，适用于转向柱辅助式的电动式动力转向装置。在本实施方式中，电动式动力转向装置，当驾驶员转向手柄时将辅助转矩付与转向系统，当驾驶员将要使手柄返回到中立方向时付与返回转矩。另外，在本实施方式中，以正负来表示角度、角速度和转矩的方向，将正值作为左向，负值作为右向。
参照图1，对电动式动力转向装置1进行说明。图1是本实施方式涉及的电动式动力转向装置的结构图。首先，对电动式动力转向装置1作用的转向系统S进行说明。在转向系统S中，作为转向轮的左右前轮WL、WR通过转向横拉杆TL、TL被连接到转向齿轮箱SG上。在转向齿轮箱SG上，具有齿条RK和小齿轮PN。齿条RK，其两端连接有转向横拉杆TL、TL，并且被设置为可相对于转向齿轮箱SG进行滑动。小齿轮PN通过转向轴SH安装有手柄(转向盘)HL。在该转向系统S上，设有电动式动力转向装置1。在这样构成的转向系统S中，当驾驶员对手柄HL施加转向力时，将有转向转矩作用在转向轴SH上。通过该转向转矩使小齿轮PN旋转，从而使齿条RK相对于转向齿轮箱SG滑动，并通过转向横拉杆TL、TL转向左右前轮WL、WR。
电动式动力转向装置1，将由电动机产生的辅助转矩施与转向系统S，以辅助由驾驶员产生的转向力。另外，电动式动力转向装置1，将由电动机产生的返回转矩施与转向系统S，从而提高手柄HL的返回特性。尤其是，在电动式动力转向装置1中，可以高精度地判断是否要将手柄HL返回中立方向，并可以只在必要时付与返回转矩。因此，电动式动力转向装置1，包括减速机2、电动机3、转向转矩传感器4、转向角传感器5、车速传感器6和ECU(Electronics Control Unit，电子控制单元)7等。
减速机2，被安装在转向轴SH的中间部上，将由电动机3产生的旋转转矩传递给转向轴SH。电动机3，被连接在ECU7上，并被供给由ECU7所控制的控制电流CI。而且，在电动机3中，沿着与控制电流CI对应的方向进行旋转驱动，产生与控制电流CI对应的旋转转矩。即，在电动机3上设有电流传感器(未图示)和电压传感器(未图示)，检测出电动机电流和电动机电压，并发送给ECU7。
转向转矩传感器4，被设在转向轴SH的中间部上，是用于检测驾驶员输入给手柄HL的转向转矩的方向和大小的传感器。转向转矩传感器4，将表示其方向和大小的转向转矩信号TS发送给ECU7。转向角传感器5，被设在转向轴SH的中间部上，是用于检测驾驶员从手柄HL输入的转向角的方向和大小的传感器。转向角传感器5，将表示其方向和大小的转向角信号AS发送给ECU7。车速传感器6，分别设在四个车轮上，是用于检测各车轮的旋转速度的传感器。车速传感器6，将表示其旋转速度的车速信号SS发送给ECU7。另外，虽然在ECU7中根据各轮的旋转速度计算车速，但是也可以采用除车速传感器6以外的其他车速传感器。
参照图2和图3，对ECU7进行说明。图2是通过图1的ECU保持的车速增益图。图3是通过图1中的ECU保持的转向角增益图。ECU7是由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)和电动机驱动回路等构成的电子控制单元。在ECU7中，根据来自各种传感器4、5、6的检测信号TS、AS、SS来进行转向辅助控制、电动机控制和手柄返回控制等，并控制电动机3的驱动。
对转向辅助控制进行说明。在ECU7中，根据由车速信号SS产生的车速和由转向转矩信号TS产生的转向转矩等，来设定辅助转矩(方向和大小)。这时，在ECU7中，从由车速信号SS产生的各轮的旋转速度来计算车速。
对电动机控制进行说明。在ECU7中，当返回转矩在手柄返回控制中被设定时，将该返回转矩加上辅助转矩后作为目标转矩；当返回转矩未被设定时，直接将辅助转矩作为目标转矩。而且，在ECU7中，为产生目标转矩的方向和大小，设定必要的目标电流(方向和大小)。而且，在ECU7的电动机驱动回路中，产生形成该目标电流的控制电流CI，并将所产生的上述控制电流CI供给电动机3。这时，在ECU7中，根据电动机3中实际流动的电动机电流进行反馈控制，以形成目标电流。
对手柄返回控制进行说明。在ECU7中，为了判断是否可以开始由电动机3所进行的手柄返回控制，首先判断手柄HL是否确实被转向至左向或右向。具体而言，在ECU7中，为判别转向方向，判断由转向转矩信号TS产生的转向转矩、由转向角信号AS产生的转向角和转向角速度方向是否都相同。而且，在ECU7中，当转向转矩、转向角以及转向角速度全部为负值时判断为右向转向，在全部为正值的情况下，判断为左向转向，在除此以外的情况下，禁止开始手柄返回控制。在判断为转向至任一方向的情况下，在ECU7中，为判断是否返回转矩已转向至所需程度，判断转向转矩的绝对值在T1以上、转向角的绝对值在θ1以上、转向角速度的绝对值在ω1以上的状态是否持续t1时间。
而且，在ECU7中，当满足这些条件时允许开始手柄返回控制，当不满足这些条件时禁止开始手柄返回控制。T1、θ1、ω1，是可以判断驾驶员是否已将手柄HL确实转向至任一方向的数值，是表示转向转矩已被转向至所需程度的数值。不仅是存在中立位置偏移等问题的由转向角传感器5产生的转向角，这样，还可以通过将转向转矩和转向角速度用于判断，来高精度地判断是否已转向。另外，转向角速度，是根据转向角信号AS在ECU7中通过计算求出的。
在允许开始手柄返回控制的情况下，在ECU7中，判断是否要从手柄HL被转向至任一方向的状态将手柄HL返回中立方向。具体而言，在ECU7中，判断转向角速度的绝对值是否小于ω2，在小于ω2的情况下，转移至求出手柄返回控制量的处理。由于使手柄HL返回时转向角速度暂时变为0，所以在转向角速度已变成0或极其接近于0的数值时，将判断为已开始向中立方向返回，开始付与返回转矩。ω2，是可以判断转向角速度为0或是极其接近于0的数值的数值。这样可以通过检测出大于ω1的转向角速度已暂时变成0，来可靠判断已开始向中立方向返回。另外，通过由转向角速度的变化检测出转向状态的变化，即使在放开手柄而使转向转矩急剧下降的情况下，也可以判断开始向中立方向返回，此外，因为无需判断转向转矩的方向或转向角速度的方向不同，所以在小转向角的情况下也可以判断开始向中立方向返回。
当判断为开始向中立方向返回时，在ECU7中，在求出手柄返回控制量之前，进行求出该手柄返回控制量处理的终止判断。具体而言，在ECU7中，为判断手柄HL是否已被返回到无需返回的转向角(中立状态附近)为止，判断转向角的绝对值是否小于θ2(＜θ1)，当小于θ2时，终止进行求出手柄返回控制量的处理。θ2是表示手柄HL处于中立状态或中立状态附近的非常小的数值。另外，在ECU7中，作为失效保护，判断转向转矩的绝对值小于T2(＜T1)并且求出手柄返回控制量的处理是否持续t2时间以上，在持续的情况下，终止求出手柄返回控制量的处理。
之所以如此，是因为考虑到由于如果手柄HL返回中立状态时转向转矩变小，所以在上述转向转矩小的状态下，当求出手柄返回控制量的处理持续规定时间(这里是t2)以上时，可能是发生了某些异常。T2是表示手柄HL返回中立状态或中立状态附近的非常小的转向转矩的数值。另外，在ECU7中，作为失效保护，判断求出手柄控制量的处理是否持续t3(＞t2)时间以上，当持续t3时间以上时，终止求出手柄返回控制量的处理。之所以如此，是因为即使长时间连续付与手柄返回转矩，手柄HL也未返回中立状态时，可能发生了某些异常。t3表示比手柄HL返回中立状态所需的足够时间更长的时间。
在求手柄返回控制量时，首先，在ECU7中，根据车速从车速增益图SM中设定车速增益(0～1)(参见图2)。车速增益图SM，是由转向系统S的特性等所求出的，并被存储在ROM上。由于速度越低手柄HL的返回性能越低，速度越高手柄HL的返回性能越高，所以车速增益在低速时被设定为大的值(＝1)，速度越高被设定的数值越小。
接着，在ECU7中，根据转向角，从转向角增益图AM求出转向角增益(0～1)(参见图3)。转向角增益图AM，是由转向系统S的特性等所求出的，并被存储在ROM上。由于转向角越大需要越多的返回转矩，所以转向角增益被设定为转向角越大数值越大。此外，由于手柄HL处于中立状态附近时不必付与返回转矩，所以为设定不敏感区，当转向角在0附近(稍微大于θ2的角度以下的范围)时，转向角增益被设定为0。而且，在ECU7中，将车速增益和转向角增益乘以基本返回转矩，计算出返回转矩(手柄返回控制量)。基本返回转矩，是返回转矩的最大值，是由转向系统S的手柄返回性能等预先求出的，并存储在ROM上。
另外，在本实施方式中，转向转矩传感器4相当于方案中所述的转矩检测装置(转向状态检测装置)，转向角传感器5相当于方案中所述的转向角检测装置(转向状态检测装置)，转向角传感器5和ECU7中的转向角速度计算处理相当于方案中所述的转向角速度检测装置(转向状态检测装置)，ECU7中的手柄返回控制的一部分相当于方案中所述的返回判断装置，减速机2、电动机3和ECU7中的手柄返回控制的一部分相当于方案中所述的转矩付与装置。
参照图1～图3对电动式动力转向装置1的动作进行说明。尤其是，根据图4所示的流程图对ECU7中的手柄返回控制进行说明。图4是表示图1中的ECU7中的手柄返回控制的流程图。在这里的说明中，对在以规定速度行驶的过程中为从交叉路口左拐，驾驶员将手柄HL转向至左向，之后再使手柄返回中立状态的情形进行说明。
驾驶员将转向力作用在手柄HL上时，转向转矩将被施与转向轴SH。通过转向转矩传感器4检测出该转向转矩，并将转向转矩信号TS发送给ECU7。此外，通过转向角传感器5检测出转向角，并将转向角信号AS发送给ECU7。在此，由于驾驶员转向至左向，所以转向转矩、转向角和转向角速度都具有规定的正值。此外，通过车速传感器6分别检测出各轮的旋转速度，并将车速信号SS分别发送给ECU7。通过ECU7从上述检测出的旋转速度计算出车速。
首先，通过ECU7判断是否允许开始手柄返回控制(S1)。即，默认为禁止开始手柄返回控制。在默认或在后述的S13处理中设定为禁止开始的情况下，通过ECU7判断转向转矩是否小于0，并且，转向角速度是否小于0，并且，转向角是否小于0(即，驾驶员是否将手柄HL转向至右向)(S2)，当满足S2的条件时移至S4的处理，当不满足S2的条件时移至S3的处理。
在此，由于驾驶员向左转向，所以不满足S2的条件。因此，通过ECU7判断转向转矩是否大于0，并且，转向角速度是否大于0，并且，转向角是否大于0(即，驾驶员是否将手柄HL转向至左向)(S3)，当满足S3的条件时移至S4的处理，当不满足S3的条件时返回S1的处理。在这里，由于驾驶员转向至左向，所以移至S4的处理，通过ECU7来判断，转向转矩的绝对值在T1以上、转向角速度的绝对值在ω1以上、转向角的绝对值在θ1以上的状态是否持续t1时间以上(S4)，当满足S4的条件时允许开始手柄返回控制(S5)，当不满足S4的条件时返回S1的处理。另外，这里虽然以向左转向为例进行说明，但是S2为肯定而被向右转向的情况也移至S4的处理。
开始转向时，由于不满足S4的条件，所以通过ECU7在S1的判断中连续判断为禁止开始手柄返回控制，不计算手柄返回控制量(返回转矩)。因此，在ECU7中，将辅助转矩直接作为目标转矩，设定与该目标转矩对应的目标电流。即，在ECU7中，根据转向转矩和车速等设定辅助转矩。而且，在ECU7中，将控制电流CI供给电动机3，以通过反馈控制形成目标电流。将控制电流CI供给电动机3时，通过电动机3驱动旋转，并通过减速机2将与该控制电流CI对应的旋转转矩付与转向轴SH。因此，在转向轴SH上，除了由驾驶员施加在手柄HL上的转向转矩以外，还被施与由电动机3产生的辅助转矩。因此，驾驶员只需施加小转向力就可以转向手柄HL。
当驾驶员开始向左转向之后连续规定时间地付与转向力而满足S4的条件时，在ECU7中将允许开始手柄返回控制(S5)。于是，在ECU7中，在S1的判断中判断为允许开始手柄返回控制，移至S6的处理。之后，在ECU7中判断转向角速度的绝对值是否小于ω2(S6)，在小于的情况下移至S7的处理，在不小于的情况下移至S6的处理。驾驶员从向左转向移至使手柄返回中立方向的操作为止，由于转向角速度不为0，所以在ECU7中反复实行S6的判断。在这种情况下，由于在ECU7中不计算返回转矩，所以电动机3只将辅助转矩付与转向轴SH。
不久，当驾驶员从向左转向移至使手柄返回到中立方向的操作时，由于转向角速度暂时变为0，所以满足S6的条件，在ECU7中，移至S7的处理。在ECU7中，判断转向角的绝对值是否小于θ2(S7)，在小于的情况下禁止开始手柄返回控制(即，终止手柄返回控制量的计算处理)(S13)，在不小于的情况下，移至S8的处理。
在不满足S7的条件的情况下，在ECU7中判断转向转矩的绝对值小T2并且计算手柄返回控制量的状态是否持续t2时间以上(S8)，当满足S8的条件时禁止开始手柄返回控制(S13)，当不满足S8的条件时移至S9的处理。当不满足S8的条件时，在ECU7中，判断计算手柄返回控制量的状态是否持续t3时间以上(S9)，当满足S9的条件时禁止开始手柄返回控制(S13)，当不满足S9的条件时移至S10的处理。
当S7～S9的终止条件都不满足时，在ECU7中，在由车速增益图SM设定与车速对应的车速增益的同时(S10)，由转向角增益图AM设定与转向角对应的转向角增益(S11)。之后，在ECU7中，将车速增益和转向角增益乘以基本返回转矩，计算手柄返回控制量(返回转矩)(S12)，计算后返回S7的处理。这样，在ECU7中，连续计算手柄返回控制量，直到满足S7～S9的终止条件中的任一条件为止。
计算返回转矩时，在ECU7中，将该返回转矩加上辅助转矩后作为目标转矩。之后，在ECU7中，设定与该目标转矩对应的目标电流，将控制电流CI供给电动机3。因此，从电动机3，不仅将辅助转矩，还将返回转矩付与转向轴SH。因此，手柄HL的返回性能提高，手柄HL通过与转向角和车速对应的最佳返回转矩而顺畅地返回。不久，当手柄HL返回到中立状态时，在ECU7中判断为转向角的绝对值已小于θ2(S7)，禁止开始手柄返回控制(S13)。之后，在ECU7中终止计算手柄返回控制量，并终止由电动机3付与返回转矩。
根据电动式动力转向装置1，通过表示转向状态的三个要素(转向转矩、转向角速度和转向角)来可靠判断是否被转向至任一方向，并且，根据转向角速度的变化来判断将要从上述已转向状态返回中立方向，从而可以高精度地判断手柄返回，并可以仅在需要时付与返回转矩。另外，根据电动式动力转向装置1，可以通过根据车速和转向角设定返回转矩，来付与最佳返回转矩。其结果是，手柄HL的返回性能提高，驾驶员的转向感觉得到改善。
以上虽然对本发明涉及的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，而是可以通过各种方式实施。例如，虽然在本实施方式中适用于装载有电动式动力转向装置上的汽车，但是也可能适用于装载有油压式动力转向装置的汽车或未装载动力转向装置的汽车。此外，在本实施方式中，虽然适用于转向柱辅助式的电动式动力转向装置，但是也可能适用于齿条辅助型等其他的电动式动力转向装置。
此外，在本实施方式中，虽然做成付与用于使手柄返回中立方向的返回转矩的结构，但是也可以是付与使转向轮等构成转向系统的其他构成元件返回中立方向的返回转矩的结构。此外，在本实施方式中，虽然做成根据转向角、转向角转矩和转向角速度检测出转向方向的结构，但是也可以是根据其中两项进行检测的其他结构。此外，在本实施方式中，虽然做成通过转向角速度变为0(实际上，通过转向角速度小于ω2来进行判断)来检测出转向状态发生变化的结构，但是也可以是通过检测出转向角和转向转矩的变化来检测出转向状态发生变化的结构。
图5表示根据转向角检测出转向角状态变化时的流程图。在图5中，表示出代替图4的流程图中的S6的S6。关于其他处理，与图4的流程图相同。在图5的S6中，判断转向角的绝对值是否小于规定角度θ3(θ2＜θ3＜θ1)，当转向角的绝对值小于规定角度θ3时，判断为将要使转向系统返回中立位置。S4成立(转向角的绝对值在θ1以上)后，当转向角的绝对值再小于θ3(＜θ1)时，可以判断为转向系统返回。S6成立后，移至上述S7之后的处理中。
此外，在本实施方式中，虽然使车速增益越靠近高速一侧增益越小，使转向角增益越往大转向角一侧增益越大，但是也可以考虑转向系统中的特性和其他控制等，适当设定车速增益和转向角增益。此外，在本实施方式中，虽然做成根据车速和转向角来设定返回转矩的结构，但是也可以是考虑转向角速度等其他参数来设定返回转矩的结构。此外，在本实施方式中，虽然做成设定车速增益和转向角增益，并通过将各增益乘以基本返回转矩来求出返回转矩的结构，但是也可以是根据转向角设定基本返回转矩，并根据车速补正该基本返回转矩而算出返回转矩等。
图6表示另一实施方式的流程图。在此，图6的流程图的控制，是作为通过上述实施方式的图1的装置所进行的控制而进行说明的。此外，在图1的装置中，虽然是在转向柱上付与返回转矩，但是在本实施方式中，如上所述，也可以在转向系统的其他位置上付与返回转矩。此外，在图1的装置中，虽然付与返回转矩的机构与动力转向机构相统一，但是也可以与动力转向机构相独立地设置付与返回转矩的机构。
在本实施方式的控制中，首先检测出转向状态(S61)。作为转向状态，如上述实施方式所述，可以例举转向角、转向角速度和转向转矩等。可以将这些信息量单独用作转向状态量，也可以组合使用。此外，还可以将表示转向状态的其他信息量(例如，转向齿轮箱SG内的齿条RK的滑动量等)用作转向状态量。
接下来，在S61中根据所检测出的转向状态，判断是否已实行(或，可预测为实行)返回转向，即，判断转向状态是否已变化(S62)。这可以通过转向角从增加变成减少(或相反)，或者转向速度已下降(或其符号已变化)，或者判断转向转矩已下降(或其符号已变化)等进行判断，也可以将这些组合起来进行判断。当然，也可以采用如上述实施方式中的方法。
当S62为否定时，由于转向状态不变，所以不需要付与返回转矩，因此，暂时终止图6的流程图。这时，如果已经付与返回转矩，则终止付与该返回转矩(S64)。另一方面，当S62为肯定时，将返回中立方向的返回转矩付与转向系统(S63)，高精度地辅助回复至转向系统的中立方向。
付与返回转矩后，暂时终止图6的流程图。再次由S61实行控制，当S62为否定时，如上所述通过S64终止付与返回转矩。可以根据所检测出的转向状态(或其他信息量)决定付与返回转矩，也可以通过预先决定的转矩值来进行。但是，优选和上述实施方式一样，根据所检测出的转向状态来决定。此外，在上述实施方式中，虽然通过设定增益来设定返回转矩的大小，但是也可以直接算出之后付与返回转矩。
权利要求
1.一种转向控制装置，包括，转向状态检测装置，检测转向系统的转向状态；返回判断装置，根据由所述转向状态检测装置所检测出的转向状态，检测转向状态，并由所检测出的上述转向状态之后发生的变化，检测出转向系统的转向状态变化；和转矩付与装置，当通过所述返回判断装置检测出转向状态已变化时，将用于使转向系统返回中立方向的转矩付与转向系统。
2.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置是用于检测转向系统的转向角速度的转向角速度检测装置；所述返回判断装置，通过转向角速度的减少来检测出所述转向状态变化。
3.如权利要求2所述的转向控制装置，所述返回判断装置，通过转向角速度向小于规定角速度的减少来检测出所述转向状态变化。
4.如权利要求3的转向控制装置，所述转向状态检测装置，检测转向手柄的转向角速度。
5.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置，是用于检测转向系统的转向角的转向角检测装置；所述返回判断装置，通过转向角向中立方向的减少来检测所述转向状态变化。
6.如权利要求5所述的转向控制装置，所述返回判断装置，通过转向角向小于规定角减少来检测出所述转向状态变化。
7.如权利要求6所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置，检测转向手柄的转向角。
8.如权利要求6所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置，将转向轮的转向角作为转向角检测出来。
9.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置，是用于检测影响转向系统的转矩的转矩检测装置。
10.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转向状态检测装置，根据转向系统的转向角、转向角速度和影响转向系统的转矩检测出转向状态。
11.如权利要求1所述的转向控制装置，当转向系统的转向角小于规定角时，所述转矩付与装置终止付与用于使转向系统返回中立方向的转矩。
12.如权利要求1所述的转向控制装置，当影响转向系统的转矩已不满足规定转矩时，所述转矩付与装置将终止付与用于使转向系统返回中立方向的转矩。
13.如权利要求12所述的转向控制装置，当转向系统涉及的转矩小于规定转矩，并且，由所述转矩付与装置付与转矩时，所述转矩付与装置终止付与用于使转向系统返回中立方向的转矩。
14.如权利要求13所述的转向控制装置，当影响转向系统的转矩小于规定转矩，并且，由所述转矩付与装置付与转矩的状态持续规定时间以上时，所述转矩付与装置终止付与用于使转向系统返回中立方向的转矩。
15.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转矩付与装置设定为与车速低时相比，车速高时用于使转向系统返回中立方向的转矩小。
16.如权利要求15所述的转向控制装置，所述转矩付与装置，设定在车速高时小于车速低时的系数，通过将该系数乘以预先决定的规定转矩，来决定用于使转向系统返回中立方向的转矩。
17.如权利要求1所述的转向控制装置，所述转矩付与装置设定为与转向系统的转向角小的情形相比，转向角大时用于使转向系统返回中立方向的转矩大。
18.如权利要求17所述的转向控制装置，所述转矩付与装置，设定在转向系统的转向角大时大于转向角小时的系数，通过将该系数乘以预先决定的规定转矩，来决定用于使转向系统返回中立方向的转矩。
19.如权利要求1的转向控制装置，当由所述转矩付与装置付与转矩持续规定时间以上时，所述转矩付与装置终止付与用于使转向系统返回中立方向的转矩。
全文摘要
本发明的转向控制装置包括检测转向系统的转向状态的转向状态检测装置；返回判断装置，根据由转向状态检测装置所检测出的转向状态，检测转向状态，并由所检测出的上述转向状态之后发生的变化检测出转向系统的转向状态变化；以及转矩付与装置，当通过返回判断装置检测出转向状态发生变化时，将用于使转向系统返回中立方向的转矩付与转向系统。根据本发明的转向控制装置，可以提高转向系统的返回判断精度，尤其可以适当付与使转向系统返回中立位置的辅助转矩。
文档编号B62D119/00GK1623835SQ200410097829
公开日2005年6月8日 申请日期2004年12月3日 优先权日2003年12月4日
发明者土屋义明 申请人:丰田自动车株式会社