转向操纵控制装置的制作方法

文档序号:11567629阅读:252来源:国知局
转向操纵控制装置的制造方法

本申请以引用的方式包含2015年10月27日提交的日本专利申请no.2015-210975的说明书、附图及摘要。

本发明涉及一种向转向操纵装置输出操作信号的转向操纵控制装置。



背景技术:

例如在日本特许第4269451号公报中记载有一种对转向操纵装置输出操作信号的转向操纵控制装置,该转向操纵装置具备将对转向盘施加的扭矩传递给转向轮侧并使作为转向操纵角和转向角之比的舵角比改变的可变舵角比致动器。利用该控制装置,执行所谓的微分转向处理,该微分转向处理是指与转向操纵角的变化速度小的情况相比,在转向操纵角的变化速度大的情况下,将用于使可变舵角比致动器的输出侧的旋转角度相对于作为可变舵角比致动器的输入侧的旋转角度的转向操纵角改变的工作角设定为更大的值。

但是,转向操纵装置根据其构造被决定了转向操纵角、转向角的上限值。而且,存在在转向操纵角、转向角成为构造上的上限值之前,执行对转向操纵角、转向角变大进行限制的角度限制控制的转向操纵控制装置。而且,本发明人发现了:在该转向操纵控制装置的情况下,当在执行角度限制控制的范围中执行微分转向处理的情况下,转向操纵装置有可能产生振动。另外,即使是转向操纵控制装置没有搭载执行角度限制控制的控制器的情况,在上述构造上的上限值附近执行上述微分转向处理的情况下,转向操纵装置也有可能产生振动。其中,微分转向处理并不限于基于转向操纵角的变化速度的处理,即使是基于转向轮的转向角速度等的微分转向处理,也会因为在构造上的上限值附近、角度限制控制的执行区域执行微分转向处理,而使得转向操纵装置存在产生振动的可能性。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于,提供一种可以抑制在转向操纵角、转向角成为较大的值时因微分转向处理引起转向操纵装置产生振动的转向操纵控制装置。

以下,记载用于解决上述课题的方案及其作用效果。

本发明的一个技术方案的转向操纵控制装置向转向操纵装置输出操作信号,包括:

转向处理电路,根据转向盘的操作,向所述转向操纵装置输出操作信号来使车辆的转向轮转向;以及微分转向处理电路,在为了使作为所述转向盘的旋转角度的转向操纵角发生变化而操作转向盘的情况下,执行根据所述转向操纵角的变化速度来使由所述转向处理电路进行的所述转向轮的转向量增减的增减处理,其中,所述增减处理是将与所述转向操纵角的变化方向朝向同一方向的修正量相加于所述转向量的处理,所述微分转向处理电路具备转向限制处理电路,该转向限制处理电路在所述转向轮的转向角和所述转向操纵角的至少一方达到阈值的情况下,限制所述增减处理。

在上述构成中,在转向角和转向操纵角中的至少一方达到相应的阈值的情况下,转向限制处理电路限制由微分转向处理电路进行的转向量的增减处理。因此,通过将阈值(转向操纵角阈值)设定为构造上的转向操纵角的上限值以下、或者将阈值(转向角阈值)设定为构造上的转向角的上限值以下,能够在实际的转向操纵角、转向角的大小达到上限值之前,限制由微分转向处理电路进行的转向角的增减处理。另外,即使是与根据转向操纵装置的构造确定的上限值独立地执行转向操纵控制装置限制转向操纵角、转向角的大小的角度限制控制的情况,也可以通过根据角度限制控制的执行范围来设定转向操纵角阈值、转向角阈值,由此在实际的转向操纵角、转向角的大小被角度限制控制大幅限制之前,限制由微分转向处理电路进行的转向角的增减处理。从而,能够抑制在转向操纵角、转向角成为很大的值时因微分转向处理引起转向操纵装置产生振动的情况。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述转向限制处理电路至少在所述转向角达到转向角阈值的情况下限制所述增减处理,所述转向操纵装置具备使所述转向轮转向的转向致动器,所述转向处理电路具备根据所述转向盘的操作来设定作为所述转向角的目标值的目标转向角的目标转向角设定处理电路,并为了将所述转向角控制为所述目标转向角而向所述转向致动器输出操作信号,所述微分转向处理电路根据所述转向操纵角的变化速度来对所述目标转向角的大小进行增减修正。

在上述构成中,由于至少在转向角达到转向角阈值的情况下限制转向量的增减处理,所以能够至少抑制在转向角达到转向角阈值时转向操纵装置产生振动的情况。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,还具备反作用力增加处理电路,该反作用力增加处理电路在所述转向角成为所述转向角阈值以上的情况下,通过向所述转向操纵装置输出操作信号来对作为抵抗所述转向盘的操作的力的反作用力进行增加控制,其中,基于由所述微分转向处理电路修正后的所述目标转向角、由所述微分转向处理电路修正之前的所述目标转向角、以及所述转向角的检测值中的任意一个,所述反作用力增加处理电路执行所述反作用力的增加控制,并且所述转向限制处理电路执行限制所述转向量的增减处理的处理。

在上述构成中,由于具备反作用力增加处理电路,所以转向操纵角、转向角的大小被由反作用力增加处理电路进行的反作用力的增加处理限制。而且,在上述构成中,使反作用力增加处理电路为了对反作用力进行增加控制而利用的参数和转向限制处理电路为了执行限制转向量的增减处理的处理而利用的参数相同。因此,能够在由于执行转向量的增减处理而因反作用力的增加控制引起转向操纵装置产生振动之前,切实地限制转向量的增减处理。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述转向操纵装置具备将作为抵抗所述转向盘的操作的力的反作用力赋予给所述转向盘的反作用力致动器,所述转向致动器至少在所述转向轮和所述转向盘的动力断开状态下赋予使所述转向轮转向的力,所述反作用力增加处理电路具备:限制用反作用力设定处理电路,在所述转向角成为所述转向角阈值以上的情况下,将限制用反作用力设定为比0大的值;目标转向操纵角计算处理电路,基于被设定的所述限制用反作用力,来设定作为所述转向操纵角的目标值的目标转向操纵角;以及转向操纵角控制处理电路,为了将所述转向操纵角的检测值反馈控制给所述目标转向操纵角而操作所述反作用力致动器。

在上述构成中,在转向角成为转向角阈值以上的情况下,利用限制用反作用力设定处理电路将限制用反作用力设定为比0大的值,并基于此,由目标转向操纵角计算处理电路来设定目标转向操纵角。而且,利用转向操纵角控制处理电路将转向操纵角的检测值反馈控制为目标转向操纵角。在此,由于目标转向操纵角是根据控制用反作用力设定的,所以能够通过反馈控制,使抵抗要进一步增大转向操纵角的绝对值的力的反作用力增加。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述微分转向处理电路具备根据所述转向操纵角的变化速度来计算出用于修正所述目标转向角的修正量的修正量计算处理电路,所述转向限制处理电路在所述转向角达到所述转向角阈值的情况下,执行修正所述修正量的大小而使该修正量的大小减小的处理来作为限制所述转向量的增减处理的处理,并且,在所述转向角的从中立位置偏离的偏离量是规定量以下的情况下,也修正所述修正量的大小而使该修正量的大小减小。

发现了在转向角的中立位置附近执行微分转向处理的情况下,转向操纵装置会产生振动。鉴于此,在上述构成中,转向限制处理电路即使在转向角的中立位置附近也修正使目标转向角增减的修正量的大小而使之减小。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述转向限制处理电路至少在所述转向操纵角达到转向操纵角阈值的情况下限制所述增减处理,所述转向操纵装置具备使所述转向轮转向的转向致动器,所述转向处理电路具备根据所述转向盘的操作来设定作为所述转向角的目标值的目标转向角的目标转向角设定处理电路,并为了将所述转向角控制为所述目标转向角而向所述转向致动器输出操作信号,所述微分转向处理电路根据所述转向操纵角的变化速度来对所述目标转向角的大小进行增减修正。

在上述构成中,由于至少在转向操纵角达到转向操纵角阈值的情况下,限制转向量的增减处理,所以能够至少在转向操纵角达到转向操纵角阈值时,抑制转向操纵装置振动的情况。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,具备反作用力增加处理电路,该反作用力增加处理电路在所述转向操纵角成为转向操纵角阈值以上的情况下,通过向所述转向操纵装置输出操作信号来对作为抵抗所述转向盘的操作的力的反作用力进行增加控制,其中,所述转向限制处理电路在所述转向操纵角达到所述转向操纵角阈值的情况下,执行限制由所述微分转向处理电路进行的所述转向量的增减处理的处理,基于所述转向操纵角的检测值,所述反作用力增加处理电路执行所述反作用力的增加控制,并且,所述转向限制处理电路执行限制所述转向量的增减处理的处理。

在上述构成中,由于具备反作用力增加处理电路,所以转向操纵角、转向角的大小被由反作用力增加处理电路进行的反作用力的增加处理限制。而且,在上述构成中,使反作用力增加处理电路为了对反作用力进行增加控制而利用的参数和转向限制处理电路为了执行限制转向量的增减处理的处理而利用的参数相同。因此,能够在由于执行转向量的增减处理而因反作用力的增加控制引起转向操纵装置产生振动之前,切实地限制转向量的增减处理。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,具备反作用力增加处理电路,该反作用力增加处理电路在所述转向操纵角成为转向操纵角阈值以上的情况下,通过向所述转向操纵装置输出操作信号来对作为抵抗所述转向盘的操作的力的反作用力进行增加控制,所述转向操纵装置具备将作为抵抗所述转向盘的操作的力的反作用力赋予给所述转向盘的反作用力致动器,所述转向致动器至少在所述转向轮和所述转向盘的动力断开状态下赋予使所述转向轮转向的力,所述反作用力增加处理电路具备:限制用反作用力设定处理电路,在所述转向操纵角成为所述转向操纵角阈值以上的情况下,将限制用反作用力设定为比0大的值;目标转向操纵角计算处理电路,基于被设定的所述限制用反作用力,来设定作为所述转向操纵角的目标值的目标转向操纵角;以及转向操纵角控制处理电路,为了将所述转向操纵角的检测值控制为所述目标转向操纵角而操作所述反作用力致动器,基于所述目标转向操纵角,所述反作用力增加处理电路执行所述反作用力的增加控制,并且,所述转向限制处理电路执行限制所述转向量的增减处理的处理。

在上述构成中,在转向操纵角成为转向操纵角阈值以上的情况下,利用限制用反作用力设定处理电路将限制用反作用力设定为比0大的值,并基于此,利用目标转向操纵角计算处理电路设定目标转向操纵角。而且,利用转向操纵角控制处理电路将转向操纵角的检测值反馈控制为目标转向操纵角。在此,由于目标转向操纵角是根据控制用反作用力设定的,所以能够通过反馈控制,使抵抗要让转向盘的转向操纵角的绝对值变为更大的值的力的反作用力增加。

并且,在上述构成中,使反作用力增加处理电路为了对反作用力进行增加控制而利用的参数和转向限制处理电路为了执行限制转向量的增减处理的处理而利用的参数相同。因此,能够在由于执行转向量的增减处理而因反作用力的增加控制引起转向操纵装置产生振动之前,切实地限制转向量的增减处理。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述微分转向处理电路具备根据所述转向操纵角的变化速度来计算出用于修正所述目标转向角的修正量的修正量计算处理电路,所述转向限制处理电路在所述转向操纵角达到所述转向操纵角阈值的情况下,执行修正所述修正量的大小而使该修正量的大小减小的处理来作为限制所述转向量的增减处理的处理,并且,在所述转向操纵角的从中立位置偏离的偏离量为规定量以下的情况下,也修正所述修正量的大小而使该修正量的大小减小。

发现了在转向操纵角的中立位置附近执行微分转向处理的情况下,转向操纵装置会产生振动。鉴于此,在上述构成中,转向限制处理电路在转向操纵角的中立位置附近,也修正使目标转向角增加的修正量的大小而使之减小。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,所述转向限制处理电路修正所述转向量的增减量的大小而使该转向量的增减量的大小减小,伴随着所述转向角和所述转向操纵角中的至少一方从比所述阈值小预定量的值向到达所述阈值的值增加,使作为进行所述修正而减小的量的减小修正量逐渐增加,并在所述转向角和所述转向操纵角中的至少一方达到所述阈值的情况下,将所述转向量的增减量设为0。

在上述构成中,由于使增减量的大小的减小修正量逐渐增加,所以由微分转向处理电路形成的转向量的增减修正量的大小随着上述至少一方接近阈值而变小。因此,与通过微分转向处理电路使转向量的增减量阶梯式地变为0的情况相比较,能够抑制控制骤变。

本发明的另一技术方案是在上述技术方案的转向操纵控制装置中,具备可变舵角比致动器,该可变舵角比致动器将施加给所述转向盘的扭矩向所述转向轮传递,并使作为所述转向操纵角和所述转向角之比的舵角比改变,其中,所述转向处理电路将用于使作为所述转向操纵角和所述转向角之比的舵角比改变的操作信号输出给所述可变舵角比致动器,由所述微分转向处理电路进行的所述增减处理是通过增减所述舵角比来使所述转向量增减的处理。

附图说明

以上说明的特征和优点和后面说明的特征和优点将在下面连同附图说明的实施例中展现,附图中的标记用于表示相近似的元素。

图1是表示第1实施方式设计的转向操纵控制装置及其操作对象的图。

图2是表示该实施方式的框图。

图3是表示该实施方式涉及的转向操纵角及转向角的阈值的图。

图4是第2实施方式的框图。

图5是第3实施方式的框图。

图6是第4实施方式的框图。

图7是第5实施方式的框图。

图8是第6实施方式的框图。

图9是第7实施方式的框图。

图10是第8实施方式的框图。

图11是表示第9实施方式涉及的转向操纵控制装置及其操作对象的图。

图12是该实施方式的框图。

图13是第10实施方式的框图。

图14是第11实施方式的框图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的第1实施方式。如图1所示,在本实施方式涉及的转向操纵装置中,方向盘(转向盘10)连接于反作用力致动器20,该反作用力致动器20赋予作为抵抗转向盘10的操作的力的反作用力。反作用力致动器20具备:固定于转向盘10的转向盘轴22、反作用力侧减速器24、旋转轴26a连接于反作用力侧减速器24的反作用力马达26、以及驱动反作用力马达26的逆变器28。在此,反作用力马达26是表面式永磁同步电机(下文简称spmsm)。

转向盘轴22能够经由离合器12与转向致动器40的小齿轮轴42连结。转向致动器40具备第1齿轮齿条机构48、第2齿轮齿条机构52、使用了spmsm的转向侧马达56以及逆变器58。

第1齿轮齿条机构48具备以预定的交叉角配置的齿条轴46和小齿轮轴42,形成于齿条轴46的第1齿条齿46a与形成于小齿轮轴42的小齿轮齿42a啮合。其中,在齿条轴46的两端经由转向横拉杆连结有转向轮30。

第2齿轮齿条机构52具备以预定的交叉角配置的齿条轴46和小齿轮轴50,形成于齿条轴46的第2齿条齿46b与形成于小齿轮轴50的小齿轮齿50a啮合。

小齿轮轴50经由转向侧减速器54连接于转向侧马达56的旋转轴56a。转向侧马达56上连接有逆变器58。其中,齿条轴46被收纳于齿条壳体44。

转向盘10上连结有螺旋线缆装置60。螺旋线缆装置60具备固定于转向盘10的第1壳体62、固定于车身的第2壳体64、收纳于由第1壳体62和第2壳体64划分的空间并固定于第2壳体64的筒状部件66、卷绕于筒状部件66的螺旋线缆68。在筒状部件66中插有转向盘轴22。螺旋线缆68是将固定于转向盘10的喇叭按钮70和固定于车身的电池72等连接起来的配电线。

转向操纵控制装置(控制装置80)通过对具备反作用力致动器20和转向致动器40的转向操纵装置进行操作,来执行根据转向盘10的操作使转向轮30转向的控制。即,在本实施方式中,由反作用力致动器20和转向致动器40实现线控转向系统,控制装置80执行通常将离合器12维持为断开状态、并且根据转向盘10的操作使转向轮30转向的控制。此时,控制装置80获取由转向操纵侧传感器92检测的反作用力马达26的旋转轴26a的旋转角度θs0、由扭矩传感器94检测的施加给转向盘轴22的转向操纵扭矩trqs。另外,控制装置80获取由转向侧传感器90检测的转向侧马达56的旋转轴56a的旋转角度θt0、由车速传感器96检测的车速v。

详细而言,控制装置80具备中央处理装置(cpu82)和存储器84,通过cpu82执行存储于存储器84的程序,使得转向致动器40、反作用力致动器20被操作。

图2表示了控制装置80执行的处理的一部分。图2所示的处理是按由cpu82执行存储于存储器84的程序而实现的处理的每一个种类记载了被实现的处理的一部分的处理。

积分处理电路m2将由转向操纵侧传感器92检测到的旋转角度θs0和由转向侧传感器90检测到的旋转角度θt0变换为比0~360°大的角度范围的数值并设为旋转角度θs、θt。即,例如在转向盘10被从使车辆直线行驶的中立位置最大限度旋转操作到右侧或左侧的情况下,旋转轴26a旋转多圈。因此,在积分处理电路m2中,例如当从转向盘10处于中立位置的状态起旋转轴26a向预定方向旋转两圈的情况下,将输出值设为720°。其中,积分处理电路m2将中立位置处的输出值设为0。

计量单位设定处理电路m4对被实施了由积分处理电路m2进行的处理后的转向操纵侧传感器92的输出值乘以换算系数ks来计算出转向操纵角θh,对被实施了由积分处理电路m2进行的处理后的转向侧传感器90的输出值乘以换算系数kt来计算出转向角θp。在此,换算系数ks根据反作用力侧减速器24和反作用力马达26的旋转轴26a间的转速比而确定,由此,将旋转轴26a的旋转角度θs的变化量变换为转向盘10的旋转量。因此,转向操纵角θh成为以中立位置为基准的转向盘10的旋转角度。另外,换算系数kt是转向侧减速器54与转向侧马达56的旋转轴56a间的转速比以及小齿轮轴50与小齿轮轴42间的转速比之积。由此,将旋转轴56a的旋转量变换成假定为连接了离合器12的情况下的转向盘10的旋转量。

其中,在图2的处理中,旋转角度θs、θt、转向操纵角θh以及转向角θp在预定方向的旋转角度的情况下为正,在相反方向的旋转角度的情况下为负。即,例如在从转向盘10处于中立位置的状态起旋转轴26a向与预定方向相反的方向旋转的情况下,积分处理电路m2将输出值设为负的值。但是,这只不过是控制系统的逻辑计算的一个例子。尤其在本说明书中,旋转角度θs、θt、转向操纵角θh以及转向角θp大是指距离中立位置的变化量大。换言之,是指如上述那样取可取正负值的参数的绝对值大。

辅助扭矩设定处理电路m6基于转向操纵扭矩trqs来设定辅助扭矩trqa*。转向操纵扭矩trqs越大,则辅助扭矩trqa*被设定为越大的值。加法处理电路m8对辅助扭矩trqa*加上转向操纵扭矩trqs并输出。

反作用力设定处理电路m10设定作为抵抗转向盘10的旋转的力的反作用力fir。详细而言,反作用力设定处理电路m10一方面利用基础反作用力设定处理电路m10a设定与转向盘10的操作相对应的基础反作用力fib,另一方面利用限制用反作用力设定处理电路m10b,在转向盘10的旋转量接近允许最大值的情况下,设定作为抵抗转向盘10被进一步向上限值侧操作的反作用力的限制用反作用力fie。

而且,反作用力设定处理电路m10利用加法处理电路m10c将基础反作用力fib和限制用反作用力fie相加,将其作为反作用力fir输出。

偏差计算处理电路m12输出从加法处理电路m8的输出中减去反作用力fir所得到的值。目标转向操纵角计算处理电路m20基于偏差计算处理电路m12的输出值来设定目标转向操纵角θh*。在此,利用由将偏差计算处理电路m12的输出值δ和目标转向操纵角θh*建立关系的以下公式(c1)所表示的模型公式。

δ=c·θh*’+j·θh*”(c1)

由上述的式(c1)表示的模型是在转向盘10和转向轮30以机械方式连接的结构中,确定伴随着转向盘10旋转而旋转的旋转轴的扭矩和旋转角度间的关系的模型。在上述的式(c1)中,粘性系数c是将转向操纵装置的摩擦等模型化而得到的参数,惯性系数j是将转向操纵装置的惯性模型化而得到的参数。在此,粘性系数c和惯性系数j根据车速v可变地设定。θh*’表示对θh*的时间的一阶微分,θh*”表示对θh*的时间的二阶微分。

转向操纵角反馈处理电路m22设定反作用力马达26生成的目标反作用力扭矩trqr*,作为用于将转向操纵角θh反馈控制为目标转向操纵角θh*的操作量。具体而言,将以从目标转向操纵角θh*中减去转向操纵角θh所得到的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素各自的输出值之和设为目标反作用力扭矩trqr*。

操作信号生成处理电路m24基于目标反作用力扭矩trqr*生成逆变器28的操作信号mss并输出给逆变器28。这个操作例如可以通过基于目标反作用力扭矩trqr*设定q轴电流的指令值,并设定dq轴的电压指令值作为用于将dq轴的电流反馈控制为指令值的操作量的公知电流反馈控制来实现。其中,d轴电流可以控制为0,但在反作用力马达26的转速大的情况下,可以将d轴电流的绝对值设定为大于0的值,执行减弱磁场控制。当然,也可以在低转速范围内将d轴电流的绝对值设定为比0大的值。

舵角比可变处理电路m26基于目标转向操纵角θh*,设定用于可变地设定作为转向操纵角θh和转向角θp之比的舵角比的目标动作角θa*。加法处理电路m28通过对目标转向操纵角θh*加上目标动作角θa*,来计算出目标转向角θp1*。

转向角反馈处理电路m32设定转向侧马达56生成的目标转向扭矩trqt*,作为用于将转向角θp反馈控制为根据目标转向角θp1*而确定的目标转向角θp*的操作量。具体而言,将以从目标转向角θp*中减去转向角θp而得到的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素各自的输出值之和设为目标转向扭矩trqt*。

操作信号生成处理电路m34基于目标转向扭矩trqt*生成逆变器58的操作信号mst并向逆变器58输出。这个操作可以与由操作信号生成处理电路m24进行的操作信号的生成处理同样地进行。

最大值选择处理电路m36选择目标转向操纵角θh*和目标转向角θp*中较大的值(最大值θe)并输出。上述基础反作用力设定处理电路m10a将目标转向操纵角θh*作为输入。另一方面,上述限制用反作用力设定处理电路m10b将最大值θe作为输入来设定限制用反作用力fie。这个设定是用于在齿条轴46沿轴向位移而齿条轴46的端部即将与齿条壳体44接触之前、和转向盘10即将旋转到由螺旋线缆68确定的上限值之前双方中,控制对转向盘10的转向操纵角的大小进一步增大进行抵抗的力而使其增加的设定。以下,对此进行说明。

图3中表示转向操纵角θh和转向角θp各自的上限值θhh、θph的关系。如图所示,在本实施方式中,转向操纵角θh的上限值θhh和转向角θp的上限值θph成为大致相等的值。这通过由计量单位设定处理电路m4进行的转向操纵角θh和转向角θp的计量单位的设定来实现。即,在本实施方式中,为了在离合器12成为接合状态的情况下,当齿条轴46沿轴向位移到与齿条壳体44接触时,使转向盘10还能进一步旋转些许,而使螺旋线缆68的长度具有些许富余量。因此,通过利用计量单位设定处理电路m4,将转向操纵角θh设为转向盘10的旋转角度,将转向角θp设为假定目标动作角θa*为0时的转向盘10的旋转角度,使得转向操纵角θh的上限值θhh和转向角θp的上限值θph成为大致相等的值。

因此,在本实施方式中,对转向操纵角θh和转向角θp设置共用阈值θen,在转向操纵角θh到达上限值θhh之前并且转向角θp到达上限值θph之前进行控制,来增加转向盘10的反作用力。图2所示的限制用反作用力设定处理电路m10b具有确定了最大值θe和限制用反作用力fie的关系映射。该映射是最大值θe的大小成为共用阈值θen以上而变得大于0的映射,尤其当最大值θe的大小超过共用阈值θen而大到某种程度时,设定了越是以人力无法进一步操作则越大的值。其中,图2中只表示了随着最大值θe从0开始朝预定的旋转方向增大而限制用反作用力fie增大的情况,但即便在最大值θe朝与预定的旋转方向相反的方向增大的情况下,限制用反作用力fie的绝对值也变大。其中,图2的处理中的限制用反作用力fie在与预定的旋转方向相反的方向的情况下为负值。

如图2所示,在本实施方式中,具备微分转向处理电路m38,该微分转向处理电路m38执行用于补偿转向轮30的转向相对于转向盘10的操作的响应迟滞的处理。微分转向处理电路m38利用差分运算处理电路m38a对作为用于计算出转向操纵角的变化速度的参数的目标转向操纵角θh*进行差分运算,由此计算出目标转向操纵角θh*的变化速度并输出。另一方面,利用基本增益设定处理电路m38b,根据车速v设定基本增益gv。而且,微分转向处理电路m38利用乘法处理电路m38d对差分运算处理电路m38a的输出值乘以基本增益gv。另外,微分转向处理电路m38利用角度感应增益设定处理电路m38c基于最大值θe来计算出角度感应增益gθ,在乘法处理电路m38e中,将对乘法处理电路m38d的输出值乘以角度感应增益gθ所得到的值作为微分转向修正量θd并输出。然后,微分转向处理电路m38在加法处理电路m38f中对目标转向角θp1*加上微分转向修正量θd来计算出目标转向角θp*并输出。

在此,微分转向修正量θd是与目标转向操纵角θh*的变化速度同一方向的量。因此,例如在目标转向操纵角θh*是右旋转侧的值,其变化速度也是右旋转侧的值的情况下,目标转向角θp*和目标转向角θp1*是右旋转侧的值,并且目标转向角θp*的绝对值成为比目标转向角θp1*的绝对值大的值。另外,例如在目标转向操纵角θh*是左旋转侧的值,其变化速度也是左转侧的值的情况下,目标转向角θp*和目标转向角θp1*是左旋转侧的值,并且目标转向角θp*的绝对值成为比目标转向角θp1*的绝对值大的值。相对于此,例如在目标转向操纵角θh*是右旋转侧的值,其变化速度是左旋转侧的值的情况下,目标转向角θp*的绝对值成为比目标转向角θp1*的绝对值小的值。

基本增益设定处理电路m38b在车速v为低速度阈值vl以下的情况下,车速v越小,则将基本增益gv设定为越小的值。这样做的理由是利用微分转向处理电路m38进行的处理以补偿转向轮30的转向相对于转向盘10的操作的响应迟滞为目的,但在车速v低的情况下,响应迟滞不易成为问题。另外,基本增益设定处理电路m38b在车速v为高速度阈值vh以上的情况下,车速v越高,则将基本增益gv设定为越小的值。这样做的目的是抑制高速行驶时的转向轮30的变动。其中,基本增益gv是0以上的值。

角度感应增益设定处理电路m38c在最大值θe相对于中立位置的偏离量为作为规定量以下的第1角度θ1以下的区域中,最大值θe的大小越小,则将角度感应增益gθ设定为越小的值。这样设定的目的是为了在中立位置附近抑制由微分转向处理引发的转向盘10的振动而设置不灵敏区域。另外,角度感应增益设定处理电路m38c在最大值θe的大小为作为比共用阈值θen小预定量的值的第2角度θ2以上的情况下,最大值θe越大则将角度感应增益gθ设定为越小的值。尤其在最大值θe的大小成为共用阈值θen以上的情况下,将角度感应增益gθ设为0。这样设定的理由是在进行由限制用反作用力fie对转向角θp、转向操纵角θh的大小限制的角度限制控制的区域中,通过执行微分转向处理来抑制在转向操纵装置产生振动。其中,不管最大值θe是右旋转侧的值还是左旋转侧的值,角度感应增益gθ都被设定为0以上1以下的值。

在此,说明本实施方式的作用。例如在车速v处于低速度阈值vl和高速度阈值vh之间的情况下,当转向盘10被向右旋转侧或左旋转侧切换而转向操纵角θh的绝对值增大时,目标转向操纵角θh*的绝对值增大,与之相应,乘法处理电路m38d的输出值增大。因此,如果不在角度感应增益gθ成为很小的值的区域,则利用微分转向修正量θd,将目标转向角θp*的绝对值修正为比目标转向角θp1*的绝对值大的值。

另一方面,在转向操纵角反馈处理电路m22中,设定用于使转向操纵角θh作为目标转向操纵角θh*的目标反作用力扭矩trqr*。在此,目标转向操纵角θh*由目标转向操纵角计算处理电路m20计算为用于使转向操纵扭矩trqs和辅助扭矩trqa*之和与反作用力fir一致的操作量。这里,在最大值θe超过了共用阈值θen而要进一步增大的情况下,与基础反作用力fib相比,限制用反作用力fie急剧增大。在此情况下,反作用力fir急剧增大,目标转向操纵角θh*被控制为使转向操纵扭矩trqs和辅助扭矩trqa*之和与上述急剧增大的反作用力fir相等。由此,反作用力马达26要使转向盘10向中立位置侧返回的扭矩(目标反作用力扭矩trqr*)增大,用户很难使转向盘10进一步继续转动。而且,与最大值θe到达共用阈值θen之前相比,目标转向操纵角θh*的变化速度降低。

在此,由于当最大值θe到达共用阈值θen时,角度感应增益gθ成为0,所以微分转向修正量θd也成为0。因此,目标转向角θp*变得与目标转向角θp1*相等。

根据以上说明的本实施方式,可得到以下记载的效果。

(1)在最大值θe的大小接近共用阈值θen的情况下,修正了微分转向修正量θd而使之减小。由此,能够抑制在最大值θe成为大的值时因微分转向处理引起在转向操纵装置产生振动的情况。在此,可推定为:之所以在最大值θe的大小为共用阈值θen以上的值时进行微分转向处理的情况下转向操纵装置振动是因为目标转向角θp*、目标转向操纵角θh*急剧变化,由此微分转向修正量θd大幅变动。即,若最大值θe的大小成为共用阈值θen以上,则由于限制用反作用力fie急剧变大,所以目标转向操纵角θh*的变化速度变大,进而目标转向角θp*的变化速度也变大。相对于此,在本实施方式中,即使最大值θe达到共用阈值θen而限制用反作用力fie急剧变大,由此使得目标转向操纵角θh*的变化速度急剧减少,微分转向修正量θd自身也是0。

其中,在本实施方式中,转向操纵装置的振动是指转向盘10的振动和转向致动器40侧的振动。尤其在转向盘10的振动中包含被转向操纵角反馈处理电路m22控制的反作用力的振动。

(2)将限制用反作用力fie的设定而采用的参数和角度感应增益gθ的设定所采用的参数用最大值θe进行了统一。由此,可以在因基于微分转向修正量θd的目标转向角θp*的修正使转向操纵装置产生振动之前,切实地限制基于微分转向修正量θd进行的修正处理。

(3)在最大值θe是作为比共用阈值θen小预定量的值的第2角度θ2以上的情况下,最大值θe越大,则将角度感应增益gθ设定为越小的值。因此,由微分转向处理电路m38引起的转向量的增减量随着最大值θe接近共用阈值θen而变小。因此,与将由微分转向处理电路m38引起的转向量的增减量以阶梯状变为0的情况相比较,能够抑制控制骤变。

(4)发现了在转向角θp的中立位置附近执行微分转向处理的情况下,转向操纵装置会产生振动。这一点在本实施方式中,即使在目标转向角θp*的中立位置附近,也能通过减小修正使目标转向角θp*增减的微分转向修正量θd的大小来抑制该振动。并且,能够通过角度感应增益gθ这一个参数,应对中立位置附近处的振动和共用阈值θen附近处的振动双方。

以下,参照附图,围绕与第1实施方式间的区别来说明第2实施方式。

图4表示控制装置80执行的处理的一部分。图4所示的处理是对图2所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图4中,为了方便说明,对于与图2所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。

如图4所示,在本实施方式中,作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数,使用目标转向角θp1*。目标转向角θp1*是对目标转向操纵角θh*加上目标动作角θa*而得到的值。而且,由于目标动作角θa*只是为了调整舵角比的参数,所以目标转向角θp1*的变化被认为是与目标转向操纵角θh*的变化相应的变化。因此,将目标转向角θp1*作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数。

以下,参照附图,围绕与第1实施方式间的区别来说明第3实施方式。

图5中表示控制装置80执行的处理的一部分。图5所示的处理是对图2所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图5中,为了方便说明,对于与图2所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。

如图5所示,在本实施方式中,将基础反作用力设定处理电路m10a的输入作为目标转向角θp1*。另外,在最大值选择处理电路m36中,选择目标转向操纵角θh*和目标转向角θp1*中的最大值θe。从而,在最大值θe中没有反映微分转向修正量θd。因此,在本实施方式中,反作用力fir中没有反映由微分转向处理电路m38形成的微分转向修正量θd。因此,对反作用力致动器20输出的操作信号mss中也没有反映微分转向修正量θd,被反映微分转向修正量θd的仅为对转向致动器40输出的操作信号mst。

在上述结构的情况下,即使是假定为不利用角度感应增益gθ的情况,在最大值θe超过共用阈值θen时,上述第1实施方式那样的反作用力的振动也受到抑制。其中,在假设不利用角度感应增益gθ的情况下,若最大值θe超过共用阈值θen,则转向致动器40产生振动,此时,转向盘10也会产生振动。可认为这是因为转向致动器40侧的振动向转向盘10传递。

以下,参照附图,围绕与第3实施方式间的区别来说明第4实施方式。

图6中表示控制装置80执行的处理的一部分。图6所示的处理是对图5所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图6中,为了方便说明,对于与图5所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。

在本实施方式中,作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数,使用目标转向角θp1*。本实施方式也是在反作用力fir中没有反应由微分转向处理电路m38形成的微分转向修正量θd的实施方式。

以下,参照附图,围绕与第1实施方式间的区别来说明第5实施方式。

图7中表示控制装置80执行的处理的一部分。图7所示的处理是对图2所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图7中,为了方便说明,对于与图2所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。如图7所示,在本实施方式中,在最大值选择处理电路m36中选择作为检测值的转向操纵角θh和作为检测值的转向角θp中的的最大值θe。

以下,参照附图,围绕与第5实施方式间的区别来说明第6实施方式。

图8中表示控制装置80执行的处理的一部分。图8所示的处理是对图7所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图8中,为了方便说明,对于与图7所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。如图8所示,在本实施方式中,作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数,使用目标转向角θp1*。

以下,参照附图,围绕与第5实施方式间的区别来说明第7实施方式。

图9中表示控制装置80执行的处理的一部分。图9所示的处理是对图7所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图9中,为了方便说明,对于与图7所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。如图9所示,在本实施方式中,作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数,使用作为检测值的转向操纵角θh。

以下,参照附图,围绕与第5实施方式间的区别来说明第8实施方式。

图10中表示控制装置80执行的处理的一部分。图10所示的处理是对图7所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图10中,为了方便说明,对于与图7所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。

如图10所示,在本实施方式中,舵角比可变处理电路m26取代目标转向操纵角θh*而基于转向操纵角θh来输出目标动作角θa*。另外,加法处理电路m28对作为检测值的转向操纵角θh加上目标动作角θa*来作为目标转向角θp1*。然后,将该目标转向角θp1*作为用于计算转向操纵角的变化速度的参数而使用。

以下,参照附图,围绕与第1实施方式间的区别来说明第9实施方式。

图11中表示本实施方式的系统结构。其中,在图11中,为了方便说明,对于与图1所示的部件对应的部件标注相同的附图标记。

本实施方式涉及的转向操纵装置取代反作用力致动器20而具备可变舵角比致动器100。可变舵角比致动器100具备:与转向盘轴22能够一体旋转地连结的壳体102、收纳于壳体102的内部的spmsm(vgr马达104)、逆变器110以及减速器构106。减速器构106是由能差动旋转的三个旋转构件构成的机构,例如由行星齿轮机构、谐波齿轮装置(strainwavegearing)等构成。构成减速器构106的三个旋转构件与壳体102、vgr马达104的旋转轴104a、以及连结于小齿轮轴42的输出轴108分别连结。即,在减速器构106中,输出轴108的转速由壳体102的转速和vgr马达104的转速唯一确定。在可变舵角比致动器100中,通过减速器构106,对与转向盘10的操作相伴的转向盘轴22的旋转加上vgr马达104的旋转轴104a的旋转并传递给输出轴108,来使输出轴108相对于转向盘轴22的相对旋转角改变。由此,对作为转向角θp相对于转向操纵角θh之比的舵角比可变设定。其中,这里的“附加”包括相加和减去这两个含义。

另外,以下将输出轴108相对于转向盘轴22的相对旋转角称为“输出轴108的动作角θa”。

其中,舵角比侧传感器112检测vgr马达104的旋转轴104a的旋转角度θm。另外,扭矩传感器94检测输出轴108的扭矩(转向操纵扭矩trqs)。

图12中表示控制装置80执行的处理的一部分。图12所示的处理是按由cpu82执行存储于存储器84的程序所实现的处理的每个种类,记载了被实现的处理的一部分的处理。在图12中,为了方便说明,对于与图2所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记

动作角计算处理电路m40基于根据构成减速器构106的各旋转构件间的齿轮比而确定的减速比,从旋转角度θm计算出输出轴108的实际的动作角θa。减法处理电路m42通过从转向角θp中减去动作角θa来计算出转向操纵角θh。舵角比可变处理电路m26基于转向操纵角θh来设定目标动作角θa1*。目标动作角θa1*的设定与第1实施方式的目标动作角θa*的设定相同。微分转向处理电路m38在加法处理电路m38f中通过将微分转向修正量θd与目标动作角θa1*相加而计算出目标动作角θa*。

另一方面,舵角比反馈处理电路m50计算出目标舵角比扭矩trqv*来作为用于将动作角θa反馈控制为目标动作角θa*的操作量。详细而言,将以从目标动作角θa*中减去动作角θa而得到的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素各自输出值之和设为目标舵角比扭矩trqv*。

操作信号生成处理电路m52生成用于将vgr马达104的扭矩控制为目标舵角比扭矩trqv*的逆变器110的操作信号msv,并输出给逆变器110。这一点可以与由操作信号生成处理电路m24进行的操作信号的生成处理同样地进行。

辅助扭矩设定处理电路m6基于转向操纵扭矩trqs设定辅助扭矩trqa1*。该设定处理与第1实施方式中的辅助扭矩trqa*的设定相同。

减法处理电路m54将从辅助扭矩trqa1*中减去限制用反作用力fie所得到的值作为辅助扭矩trqa*输出。操作信号生成处理电路m34生成用于将转向侧马达56的扭矩控制为辅助扭矩trqa*的操作信号mst并输出给逆变器58。这一点可以与由操作信号生成处理电路m24进行的操作信号的生成处理同样地进行。

加法处理电路m46对转向操纵角θh加上目标动作角θa*并输出。最大值选择处理电路m36选择转向操纵角θh和θh+θa*中的最大值θe并输出。

在此,说明本实施方式的作用。例如在车速v处于低速度阈值vl和高速度阈值vh之间的情况下,如果使转向盘10被向右旋转侧或左旋转侧切换而转向操纵角θh的变化速度的绝对值增大,则与之相应,乘法处理电路m38d的输出值变大。因此,如果不在角度感应增益gθ成为小的值的区域,则基于微分转向修正量θd,向比目标动作角θa1*扩大转向角θp的绝对值一侧修正目标动作角θa*。

另一方面,如果用户操作转向盘10,则施加给转向盘10的扭矩经由输出轴108传递给齿条轴46。另外,转向侧马达56生成与辅助扭矩trqa*相应的扭矩,该扭矩也被传递给齿条轴46。

这里,在最大值θe为共用阈值θen以上的情况下,辅助扭矩trqa*相对于辅助扭矩设定处理电路m6设定的辅助扭矩trqa1*变小限制用反作用力fie。由于当最大值θe超过共用阈值θen时,限制用反作用力fie急剧变大,所以在最大值θe超过共用阈值θen的情况下,辅助扭矩trqa*急剧变小。从而,为了使转向操纵角θh进一步增大而操作转向盘10时需要大的扭矩。因此,转向操纵角θh的变化骤减。

这里,由于在最大值θe达到共用阈值θen时,角度感应增益gθ成为0,所以微分转向修正量θd也成为0。从而,目标动作角θa*变得与目标动作角θa1*相等。因此,因最大值θe成为共用阈值θen以上而在转向操纵装置产生振动的情况被充分抑制。

以下,参照附图,围绕与第9实施方式间的区别来说明第10实施方式。

图13中表示控制装置80执行的处理的一部分。图13所示的处理是对图12所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图13中,为了方便说明,对于与图12所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。如图13所示,在本实施方式中,最大值选择处理电路m36选择转向操纵角θh和转向角θp中的最大值θe。

以下,参照附图,围绕与第1实施方式间的区别来说明第11实施方式。

图14中表示控制装置80执行的处理的一部分。图14所示的处理是对图2所示的处理的一部分做了改变后的处理,在图14中,为了方便说明,对于与图2所示的处理对应的处理标注了相同的附图标记。

在本实施方式中,不具备计量单位设定处理电路m4。取而代之,具备计量变换处理电路m60,在目标动作角θa*为0的情况下使目标转向操纵角θh*变得与目标转向角θp*相等。

并且,在反作用力设定处理电路m10中,利用限制用反作用力设定处理电路m10b,基于目标转向角θp*来设定限制用反作用力fie1。限制用反作用力设定处理电路m10b基于目标转向角θp*的大小成为转向角阈值θpth以上而使限制用反作用力fie1急剧变大。转向角阈值θpth被设定为比齿条轴46沿轴向位移到与齿条壳体44接触时的作为转向角θp的上限值θph小预定量(微小量)的值。另外,反作用力设定处理电路m10利用限制用反作用力设定处理电路m10d,基于目标转向操纵角θh*来设定限制用反作用力fie2。限制用反作用力设定处理电路m10d基于目标转向操纵角θh*的大小成为转向操纵角阈值θhth以上而使限制用反作用力fie2急剧变大。转向操纵角阈值θhth被设定为比因螺旋线缆68的长度引起的转向操纵角θh的上限值θph小预定量(微小量)的值。而且,在加法处理电路m10e中,将限制用反作用力fie1和限制用反作用力fie2相加来计算限制用反作用力fie。

另一方面,在微分转向处理电路m38中,利用角度感应增益设定处理电路m38c,基于目标转向操纵角θh*来设定角度感应增益gθ1。角度感应增益设定处理电路m38c在目标转向操纵角θh*是偏离中立位置的偏离量成为规定量以下的作为转向操纵角θh的第1角度θ1以下的情况下,转向操纵角θh越小,则将角度感应增益gθ1设定为越小的值。另外,角度感应增益设定处理电路m38c在目标转向操纵角θh*是比转向操纵角阈值θhth小预定量的第2角度θ2以上的情况下,转向操纵角θh越大,则将角度感应增益gθ1设定为越小的值,尤其在转向操纵角阈值θhth以上时,将角度感应增益gθ1设定为0。另外,在微分转向处理电路m38中,利用角度感应增益设定处理电路m38g,基于目标转向角θp*来设定角度感应增益gθ2。角度感应增益设定处理电路m38g在目标转向操纵角θh*是偏离中立位置的偏离量成为规定量以下的作为转向角θp的第1角度θ1以下的情况下,转向角θp越小,则将角度感应增益gθ2设定为越小的值。另外,角度感应增益设定处理电路m38g在目标转向操纵角θh*是比转向角阈值θpth小预定量的第2角度θ2以上的情况下,转向角θp越大,则将角度感应增益gθ2设定为越小的值,尤其在转向角阈值θpth以上时,将角度感应增益gθ2设定为0。其中,角度感应增益设定处理电路m38c和角度感应增益设定处理电路m38g分别所利用的第1角度θ1和第2角度θ2为互不同的值。而且,微分转向处理电路m38在乘法运算部m38h中将角度感应增益gθ1和角度感应增益gθ2相乘来计算角度感应增益gθ。

上述的差分运算处理电路m38a、基本增益设定处理电路m38b以及乘法处理电路m38d对应于发明内容中的修正量计算处理电路。

其中,可以对上述实施方式的各项构成的至少之一进行如下改变。

目标转向角设定处理电路的改变如下所述。在上述第1~第8以及第11实施方式中,由辅助扭矩设定处理电路m6、反作用力设定处理电路m10、加法处理电路m8、偏差计算处理电路m12、目标转向操纵角计算处理电路m20、舵角比可变处理电路m26以及加法处理电路m28构成了目标转向角设定处理电路,但并不限于此。例如,可以从反作用力设定处理电路m10中去除限制用反作用力设定处理电路m10b。另外,在目标转向操纵角计算处理电路m20中,可以取代使用由上述的式子(c1)表示的模型公式来设定目标转向操纵角θh*,而使用以下的式子(c2)表示的模型公式。

δ=k·θh*+c·θh*’+j·θh*”(c2)

这里,弹性系数k是将车辆的影响模型化的参数,由悬架、车轮定位等的规范来决定。

另外,例如在上述第1~第8实施方式中,也可以设置基于偏差计算处理电路m12的输出值来计算目标转向角θp1*的目标转向角计算处理电路,由该目标转向角计算处理电路、辅助扭矩设定处理电路m6、反作用力设定处理电路m10、加法处理电路m8以及偏差计算处理电路m12构成目标转向角设定处理电路。其中,该情况下,只要将从目标转向角θp1*中减去目标动作角θa*而得到的参数作为目标转向操纵角θh*即可。

另外,例如也可以在上述第1~第8实施方式中,去除舵角比可变处理电路m26和加法处理电路m28,使目标转向操纵角θh*和由微分转向修正量θd修正前的目标转向角θp*相同。

微分转向处理电路的改变如下所述。在上述实施方式中,在基本增益设定处理电路m38b中,当车速v低的情况下,使基本增益gv降低,但并不限于此。例如,也可以在车速v高的情况以外的情况下,使基本增益gv为恒定值。另外,并不是必须在车速v高的情况下使基本增益gv降低。例如,也可以是在车速低的情况以外的情况下,使基本增益gv为恒定值。当然,根据车速v来可变设定基本增益gv自身不是必须的。

转向处理电路的改变如下所述。在上述第9、第10实施方式中,由辅助扭矩设定处理电路m6、限制用反作用力设定处理电路m10b、减法处理电路m54、操作信号生成处理电路m34构成向可变舵角比致动器100输出操作信号msv的转向处理电路。但是,在第9、第10实施方式中,例如也能构成向上述第1~第8实施方式中的转向致动器40输出操作信号mst的转向处理电路。即,也可以由例如图2的处理中的辅助扭矩设定处理电路m6、反作用力设定处理电路m10、加法处理电路m8、偏差计算处理电路m12、目标转向操纵角计算处理电路m20、舵角比可变处理电路m26、加法处理电路m28、转向角反馈处理电路m32以及操作信号生成处理电路m34来生成操作信号mst。

转向限制处理电路的改变如下所述。在上述实施方式中,由角度感应增益设定处理电路m38c(38g)和乘法处理电路m38e(m38h)构成转向限制处理电路,但并不限于此。具体而言,作为角度感应增益设定处理电路m38c(38g),并不限于上述实施方式所例示的结构。例如,也可以在中立位置附近,不使角度感应增益gθ(gθ1、gθ2)降低。其中,该情况下,希望在差分运算处理电路m38a和乘法处理电路m38d之间具备不灵敏区域处理电路,对中立位置附近处的差分运算处理电路m38a的输出值的绝对值进行修正来使之减小。

在上述第1~第10实施方式中,伴随着最大值θe从比共用阈值θen小预定量的第2角度θ2向到达共用阈值θen的值增加,使角度感应增益gθ逐渐减小,但并不限于此。例如,也可以以共用阈值θen或比共用阈值θen小预定量(微小量)的值,按阶梯状从1改变为0。另外,例如以共用阈值θen成为0也不是必须的,也可以是比0大些许的值。

另外,在上述第11实施方式中,在目标转向操纵角θh*为第2角度θ2以上的情况下,目标转向操纵角θh*越大,则将角度感应增益gθ1设为越小的值,但并不限于此。例如,也可以通过成为转向操纵角阈值θhth或比该转向操纵角阈值θhth小预定量(微小量)的值,来将角度感应增益gθ1以阶梯状从1改变为0。另外,在转向操纵角阈值θhth以上使角度感应增益gθ1为0也不是必须的,例如,也可以设为比0大预定量(微小量)的值。同样,在第11实施方式中,在目标转向角θp*为第2角度θ2以上的情况下,目标转向角θp*越大,则将角度感应增益gθ2设为越小的值,但并不限于此。例如,也可以通过成为转向角阈值θpth或比该转向角阈值θpth小预定量(微小量)的值,来将角度感应增益gθ2以阶梯状从1改变为0。另外,在转向角阈值θpth以上使角度感应增益gθ2成为0也不是必须的,例如,也可以采用比0大预定量(微小量)的值。

并且,例如也可以取代图2所示的处理,而具备将角度感应增益gθ在第1角度θ1以下且第2角度θ2以上设为较大的值而与差分运算处理电路m38a的输出值相乘的处理电路、和从对差分运算处理电路m38a的输出值乘以基本增益gv而得到的值中减去上述处理电路的输出值的处理电路。

阈值(θen)的改变如下所述。(a)关于与阈值进行比较的比较对象:在上述实施方式中,将转向操纵角和转向角这一对参数作为与阈值进行比较的比较对象,但并不限于此。例如,在4轮转向操纵车辆中,比较对象也可以是前轮侧的转向角、后轮侧的转向角以及转向操纵角这三个参数。该情况下,只要取代上述第1~第10实施方式中的最大值选择处理电路m36,而选择这三个参数中的最大值θe即可。另外,在第11实施方式中,只要根据三个参数的每一个,分别计算出角度感应增益gθ1、gθ2、gθ3,将角度感应增益gθ设为gθ1·gθ2·gθ3即可。并且,在4轮转向操纵车辆中,在4个转向轮各自的转向角分别不同的情况下,比较对象可以是4个转向角和1个转向操纵角这5个参数。

另外,也可以只是1个参数。即,例如若螺旋线缆68具有裕量,且无论是任何的舵角比都将转向角控制为转向角阈值以下,则若螺旋线缆68没有伸到尽头的话,便可以只将转向角作为参数。另外,例如若螺旋线缆68没有裕量,且无论是任何的舵角比都将转向操纵角控制为转向操纵角阈值以下,则若齿条轴46没有接触齿条壳体44的话,便只将转向操纵角的作为参数。

(b)关于不将多个阈值共用化的情况:作为不将多个阈值作为共用阈值的情况,不限于上述第11实施方式。例如,也可以是像第3、第4实施方式那样使用目标转向操纵角θh*和目标转向角θp1*的情况、像第5~第8、第10实施方式那样使用转向操纵角θh和转向角θp的情况下、以及像第9实施方式那样使用转向操纵角θh和θh+θa*的情况。在这些情况下,也希望使限制用反作用力fie的计算参数和角度感应增益gθ的计算参数共用。

对于反作用力增加处理电路,在上述第1~第8、第11实施方式中,由反作用力设定处理电路m10、偏差计算处理电路m12、目标转向操纵角计算处理电路m20、转向操纵角反馈处理电路m22以及操作信号生成处理电路m24构成了反作用力增加处理电路,但并不限于此。例如,也可以在上述第11实施方式中,取代将限制用反作用力fie1和限制用反作用力fie2之和作为限制用反作用力fie,而将限制用反作用力fie1和限制用反作用力fie2中的最大值作为限制用反作用力fie。

具备反作用力增加处理电路本身并不是必须的。即使不具备反作用力增加处理电路,例如在上述各实施方式的情况下,通过齿条轴46沿轴向位移而接触于齿条壳体44,来确定转向角θp的上限值θph,利用螺旋线缆68来确定转向操纵角θh的上限值θhh。因此,希望在它们附近限制由微分转向处理电路m38对转向角θp的增减修正量的大小。

转向操纵角控制处理电路的改变如下所述。在上述实施方式中,由转向操纵角反馈处理电路m22和操作信号生成处理电路m24构成转向操纵角控制处理电路,但并不限于此。例如,也可以在转向操纵角反馈处理电路m22中,根据将从目标转向操纵角θh*中减去转向操纵角θh而得到的值作为输入的比例要素和微分要素的各输出值之加,计算出反作用力致动器20的操作量(目标反作用力扭矩trqr*)。

转向角反馈处理电路的改变如下所述。并不限于基于将从目标转向角θp*中减去转向角θp而得到的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素各自的输出值之和,来计算转向致动器40的操作量(目标转向扭矩trqt*)。例如,也可以基于将从目标转向角θp*中减去转向角θp而得到的值作为输入的比例要素和微分要素各自的输出值之和,来计算出转向致动器40的操作量。

舵角比反馈处理电路的改变如下所述。并不限于根据将从目标动作角θa*中减去动作角θa而得到的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素各自的输出值之和,来计算可变舵角比致动器100的操作量(目标舵角比扭矩trqv*)。例如,也可以基于将从目标动作角θa*中减去动作角θa而得到的值作为输入的比例要素和微分要素各自的输出值之和,来计算可变舵角比致动器100的操作量。

转向致动器(40)的改变如下所述。作为转向侧马达56,并不限于spmsm,例如也可以使用ipmsm。另外,不限于齿轮齿条型的转向致动器(40)。例如,也可以采用交叉齿条型(rack-crosstype)的转向致动器(40)、平行齿条型(rack-paralleltype)、齿条同轴型的转向致动器(40)。

具备可变舵角比致动器的情况下的改变如下所述。也可以在上述第9,第10实施方式中,具备检测转向操纵角的传感器。该情况下,只要基于传感器的检测值取得转向操纵角θh即可。

另外,在上述第9、第10实施方式中,不是必须具备转向致动器40。另外,也可以取代具备转向侧马达56的转向致动器40而具备液压式的致动器。

转向操纵装置的改变如下所述。不限于可以改变作为转向轮30的转向角与转向盘10的转向操纵角之比的舵角比。例如,即使在图1中使转向盘轴22和小齿轮轴42为一体,在图2中去除了舵角比可变处理电路m26和加法处理电路m28,使微分转向处理电路m38具备角度感应增益设定处理电路m38c也是有效的。

转向操纵控制装置的改变如下所述。并不限于具备cpu82和存储器84来执行软件处理。例如,也可以在上述实施方式,利用专用的硬件(asic)来处理由软件处理的内容的一部分。即,例如在上述第1实施方式中,也可以使辅助扭矩设定处理电路m6、反作用力设定处理电路m10、加法处理电路m8、偏差计算处理电路m12以及目标转向操纵角计算处理电路m20的处理作为硬件处理,使cpu82从硬件取得目标转向操纵角θh*。

除此之外的改变如下所述。作为反作用力马达26、vgr马达104,不限于spmsm,例如也可以使用ipmsm。

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