電動動力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其具備基于輔助指令值Tas來控制向轉(zhuǎn)向機構(gòu)賦予輔助轉(zhuǎn)矩的馬達的驅(qū)動的馬達控制裝置。馬達控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V來運算第1輔助分量Ta1。根據(jù)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和第1輔助分量Ta1來運算轉(zhuǎn)舵角指令值θp*，通過使其與轉(zhuǎn)舵角θp一致的反饋控制來運算第2輔助分量Ta2。馬達控制裝置對第1輔助分量Ta1加上第2輔助分量Ta2來運算輔助指令值Tas。馬達控制裝置具備道路信息補償部（45），在由車輛狀態(tài)檢測部（46）檢測到車輛橫向滑動時，上述路信息補償部（45）減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值。
【專利說明】電動動力轉(zhuǎn)向裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公知一種通過對車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)賦予馬達動力來輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。以往，作為該種電動動力轉(zhuǎn)向裝置已知有JP2006-175940A中記載的裝置。
[0003]JP2006-175940A的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備基于轉(zhuǎn)向角決定目標轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的第I規(guī)范模型、和基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩決定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目標舵角(目標轉(zhuǎn)舵角)的第2規(guī)范模型?；谶@兩個規(guī)范模型(理想模型)控制馬達的驅(qū)動。即，利用為了使實際轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩追隨目標轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而執(zhí)行轉(zhuǎn)矩反饋控制所得到的第I輔助分量，能夠總是使轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩成為最佳值。此外，利用執(zhí)行使實際轉(zhuǎn)舵角追隨目標轉(zhuǎn)舵角的轉(zhuǎn)舵角反饋控制而得到的第2輔助分量，能夠抵消來自轉(zhuǎn)舵輪的反向輸入振動。
[0004]另外，例如行駛在低U路的車輛在轉(zhuǎn)彎中發(fā)生橫向滑動的情況下，會產(chǎn)生過度轉(zhuǎn)向狀態(tài)。在這種情況下，駕駛員向與車輛的轉(zhuǎn)彎方向相反的方向操作方向盤，使轉(zhuǎn)舵輪向與車輛的轉(zhuǎn)彎方向相反的方向轉(zhuǎn)舵對使車輛穩(wěn)定是有效的。該操作一般被稱為反打方向盤(counter steer)。
[0005]另一方面，在JP2006-175940A所記載的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，在駕駛員進行反打方向盤時，若轉(zhuǎn)舵輪的轉(zhuǎn)舵角以從目標轉(zhuǎn)舵角偏離的方式變化，則試圖使轉(zhuǎn)舵角返回目標轉(zhuǎn)舵角的輔助轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)向機構(gòu)。即、與反打方向盤的方向相反方向的輔助轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)向機構(gòu)。因此駕駛員反打方向盤時感覺變大，有可能給駕駛員帶來不協(xié)調(diào)感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種通過轉(zhuǎn)舵角反饋控制能夠緩和在反打方向盤時給駕駛員帶來的不協(xié)調(diào)感的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備:從馬達向車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)賦予輔助轉(zhuǎn)矩的輔助機構(gòu)；基于輔助指令值對上述馬達的驅(qū)動進行控制的控制部；以及檢測上述車輛橫向滑動的車輛狀態(tài)檢測部，上述控制部具有:第I輔助分量運算部，其基于被傳遞至上述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來運算第I輔助分量；轉(zhuǎn)舵角指令值運算部，其基于上述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來運算作為轉(zhuǎn)舵輪的轉(zhuǎn)舵角的目標值的轉(zhuǎn)舵角指令值；第2輔助分量運算部，其通過執(zhí)行使上述轉(zhuǎn)舵輪的轉(zhuǎn)舵角與上述轉(zhuǎn)舵角指令值一致的轉(zhuǎn)舵角反饋控制來運算第2輔助分量；輔助指令值運算部，其以對上述第I輔助分量加上上述第2輔助分量而得的值為基礎(chǔ)來運算上述輔助指令值；以及調(diào)整部，在由上述車輛狀態(tài)檢測部檢測到上述車輛橫向滑動時，其使包含在上述輔助指令值中的上述第2輔助分量的絕對值與未檢測到上述車輛橫向滑動時相比減小。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]本發(fā)明上述和其他的目的、特征以及優(yōu)點將通過下述結(jié)合附圖的描述得以進一步明確。對相同部件賦予相同附圖標記。
[0009]圖1是針對本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的一實施方式表示其構(gòu)成的框圖。
[0010]圖2是針對實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置表示其馬達控制裝置的構(gòu)成的框圖。
[0011]圖3是針對實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置表示其馬達控制裝置的構(gòu)成的控制框圖。
[0012]圖4是表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速以及第I輔助分量的關(guān)系的圖。
[0013]圖5是針對實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置表示其轉(zhuǎn)舵角指令值運算部的構(gòu)成的控制框圖。
[0014]圖6是針對實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置表示其道路信息補償部的構(gòu)成的控制框圖。
[0015]圖7是針對實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置表示由道路信息切換部進行的道路信息增益的校正方式的一個例子的時間圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0017]參照圖1?圖7針對本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的一實施方式進行說明。如圖1所示，電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備:轉(zhuǎn)向機構(gòu)I，其基于駕駛員的方向盤10的操作來使轉(zhuǎn)舵輪15轉(zhuǎn)舵；輔助機構(gòu)2，其輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。
[0018]轉(zhuǎn)向機構(gòu)I具備與方向盤10 —體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸11。轉(zhuǎn)向軸11由連結(jié)于方向盤10的中心的轉(zhuǎn)向柱軸11a、中間軸Ilb以及小齒輪軸Ilc構(gòu)成。小齒輪軸Ilc的下端部經(jīng)由齒條小齒輪機構(gòu)12連結(jié)有齒條軸13。由此，若轉(zhuǎn)向軸11伴隨駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由齒條小齒輪機構(gòu)12被轉(zhuǎn)換為齒條軸13的軸向的往復(fù)直線運動。該齒條軸13的往復(fù)直線運動經(jīng)由連結(jié)于其兩端的轉(zhuǎn)向橫拉桿14被傳遞至轉(zhuǎn)舵輪15，從而使轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角0 p發(fā)生變化，車輛的行進方向被改變。
[0019]輔助機構(gòu)2具備向轉(zhuǎn)向柱軸Ila賦予輔助轉(zhuǎn)矩的馬達20。馬達20由三相交流馬達構(gòu)成。該馬達20的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒輪機構(gòu)21被傳遞至轉(zhuǎn)向柱軸11a，從而對轉(zhuǎn)向軸11賦予馬達轉(zhuǎn)矩并輔助轉(zhuǎn)向操作。
[0020]另外，在該電動動力轉(zhuǎn)向裝置中設(shè)置有檢測方向盤10的操作量、車輛的狀態(tài)量的各種傳感器。例如轉(zhuǎn)向柱軸Ila設(shè)置有在駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作時檢測賦予至轉(zhuǎn)向軸11的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)Th的轉(zhuǎn)矩傳感器4。車輛設(shè)置有檢測行駛速度V的車速傳感器5、和檢測車體的轉(zhuǎn)彎方向的旋轉(zhuǎn)角的變化速度亦即橫擺率YR的橫擺率傳感器6。馬達20設(shè)置有檢測其旋轉(zhuǎn)角Gm的旋轉(zhuǎn)角傳感器7。這些傳感器的輸出被取入馬達控制裝置(控制部)3。馬達控制裝置3基于各傳感器的輸出對馬達20的驅(qū)動進行控制。
[0021]如圖2所示，馬達控制裝置3具備:將從車載電池等電源(電源電壓+ Vcc)供給的直流電流轉(zhuǎn)換為三相(U相、V相、W相)的交流電流的逆變電路30 ;和對逆變電路30進行PWM (脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動的微型計算機31。
[0022]逆變電路30基于從微型計算機31輸出的PWM驅(qū)動信號將從電源供給的直流電流轉(zhuǎn)換為三相交流電流。該三相交流電流經(jīng)由供電線WL被供給至馬達20。[0023]供電線WL設(shè)置有檢測在該供電線WL中流動的各相電流值I的電流傳感器32。電流傳感器32的輸出被取入微型計算機31。微型計算機31還取入轉(zhuǎn)矩傳感器4、車速傳感器5、橫擺率傳感器6以及旋轉(zhuǎn)角傳感器7的各自的輸出。微型計算機31基于由各傳感器檢測到的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th、車速V、橫擺率YR、馬達旋轉(zhuǎn)角0 m以及各相電流值I生成PWM驅(qū)動信號。然后，微型計算機31通過將該PWM驅(qū)動信號輸出至逆變電路30來對逆變電路30進行PWM驅(qū)動，并對馬達20的驅(qū)動進行控制。
[0024]參照圖3的控制框圖對由微型計算機31對馬達20進行的驅(qū)動控制進行詳細說明。如圖3所示，微型計算機31具備基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th、車速V、馬達旋轉(zhuǎn)角0m以及橫擺率YR來運算輔助指令值Tas的輔助指令值運算部40。
[0025]輔助指令值運算部40具備運算作為輔助指令值Tas的基礎(chǔ)分量的第I輔助分量Tal的基本輔助分量運算部(第I輔助分量運算部)41。例如圖4所示那樣，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的絕對值越大、或者車速V越慢，基本輔助分量運算部41則將第I輔助分量Tal的絕對值設(shè)定為越大的值?；据o助分量運算部41使用圖4所示的那樣的映射，并根據(jù)車速V和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th來運算第I輔助分量Tal。
[0026]如圖3所示，輔助指令值運算部40進行對在基本輔助分量運算部41運算出的第I輔助分量Tal的值減去校正值Tr的校正，并將校正后的第I輔助分量Tal’輸入至轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42。
[0027]轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42除了取入校正后的第I輔助分量Tal’之外還取入轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的信息。轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42將校正后的第I輔助分量Tal’與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th相加來求出驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td，根據(jù)求出的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td，并基于理想模型來運算轉(zhuǎn)舵角指令值0 p*。轉(zhuǎn)舵角指令值9p*是轉(zhuǎn)舵角Qp的目標值。如下述那樣地設(shè)定本實施方式的理想模型。
[0028]理想模型分為:EPS側(cè)理想模型，其取決于轉(zhuǎn)向軸11、馬達20等構(gòu)成電動動力轉(zhuǎn)向裝置的各要素的特性；車輛側(cè)理想模型，其取決于安裝有電動動力轉(zhuǎn)向裝置的車輛側(cè)的特性。EPS側(cè)理想模型能夠由與轉(zhuǎn)舵角0 p的一階時間微分值0 p’成比例的粘性項(viscousterm)和與轉(zhuǎn)舵角0 p的二階時間微分值0 p”成比例的慣性項(inertial term)構(gòu)成。粘性項由作用于轉(zhuǎn)向機構(gòu)I與覆蓋其周圍的殼體等之間的摩擦等所決定。慣性項由駕駛員在進行轉(zhuǎn)向操作時在轉(zhuǎn)向機構(gòu)I產(chǎn)生的慣性運動所決定。另一方面，車輛側(cè)理想模型能夠由與轉(zhuǎn)舵角9 P成比例的彈力項構(gòu)成。彈力項由車輛的懸架、車輪校正的規(guī)格以及轉(zhuǎn)舵輪15的夾力等決定。因此，在本實施方式中，將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td模型化為這些彈力項、粘性項以及慣性項的總和。即，若將作為彈力項的比例常量的彈力系數(shù)設(shè)為K、將作為粘性項的比例常量的粘性系數(shù)設(shè)為C以及將作為慣性項的比例常量的慣性力矩設(shè)為J，則驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td按以下的式(I)而被模型化。
[0029]Td = KX 0 p + CX 0 p，+ JX 0 p” ? ? ? (I)
[0030]轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42利用該式(I)并根據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td運算轉(zhuǎn)舵角指令值0 P*。具體而言，如圖5所示，轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42首先將校正后的第I輔助分量Tal’與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th相加來算出驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td。然后，通過從該驅(qū)動轉(zhuǎn)矩Td減去彈力項KX 0p*和粘性項CX 0 p*’來計算慣性項JX 0 p*”。然后，通過將該慣性項JX 0 p*”除以慣性力矩J來計算二階時間微分值0 P*”，對該二階時間微分值0P*”進行積分來算出一階時間微分值9p*’。此外，通過進一步對一階時間微分值0P*’進行積分來算出轉(zhuǎn)舵角指令值ep*。然后，如圖3所示，轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42將運算出的轉(zhuǎn)舵角指令值ep*輸入至轉(zhuǎn)舵角反饋控制部43。
[0031]另一方面，如圖1所示，由于馬達20經(jīng)由齒輪機構(gòu)21連結(jié)于轉(zhuǎn)向柱軸11a，所以馬達旋轉(zhuǎn)角Qm與轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)角之間存在相關(guān)性。因此，馬達旋轉(zhuǎn)角0m與轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角e p之間也存在相關(guān)性。如圖3所示，輔助指令值運算部40具備利用這樣的相關(guān)性并根據(jù)馬達旋轉(zhuǎn)角e m運算轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角e P的轉(zhuǎn)舵角運算部44。轉(zhuǎn)舵角運算部44將運算出轉(zhuǎn)舵角0 p輸出至轉(zhuǎn)舵角反饋控制部43。
[0032]轉(zhuǎn)舵角反饋控制部43進行為了使轉(zhuǎn)舵角0 p與轉(zhuǎn)舵角指令值0 P* —致而基于它們的偏差的反饋控制，并生成第2輔助分量Ta2。這樣在本實施方式中轉(zhuǎn)舵角反饋控制部43成為第2輔助分量運算部。
[0033]輔助指令值運算部40通過將校正后的第I輔助分量Tal’與第2輔助分量Ta2相加運算來計算輔助指令值Tas，并將該輔助指令值Tas輸入至電流指令值運算部50。
[0034]電流指令值運算部50基于輔助指令值Tas來運算d / q坐標系中的q軸上的電流指令值Iq*，并將該電流指令值Iq*輸出至PWM驅(qū)動信號生成部60。并且，在本實施方式中，d軸上的電流指令值Id*為0，電流指令值運算部50將該電流指令值Id*也輸出至PWM驅(qū)動信號生成部60。
[0035]PWM驅(qū)動信號生成部60除了取入來自電流指令值運算部50的電流指令值Id*、Iq*之外還取入各相電流值I以及馬達旋轉(zhuǎn)角0 m的信息。PWM驅(qū)動信號生成部60使用馬達旋轉(zhuǎn)角9 m將各相電流值I轉(zhuǎn)換為d / q坐標系的d軸電流值和q軸電流值。然后，按照使d軸電流值成為電流指令值Id*、使q軸電流值成為電流指令值Iq*的方式進行基于它們的偏差的反饋控制，并生成PWM驅(qū)動信號。由此上述逆變電路30進行PWM驅(qū)動，并從馬達20賦予轉(zhuǎn)向軸11輔助轉(zhuǎn)矩。
[0036]根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于通過轉(zhuǎn)舵角反饋控制生成的第2輔助分量Ta2包含在輔助指令值Tas中，所以轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角e P被控制成追隨轉(zhuǎn)舵角指令值0 P*。由于通過該轉(zhuǎn)舵角反饋控制，轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角e P被維持為轉(zhuǎn)舵角指令值0 P*，所以能夠切實地抑制由外因而引起的轉(zhuǎn)向機構(gòu)I的振動。此外，通過適當?shù)卣{(diào)整圖5所示的轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42中的彈力系數(shù)K、粘性系數(shù)C以及慣性力矩J各自的值，能夠不管安裝車輛的實際特性而通過控制任意的特性來形成。即、能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的轉(zhuǎn)向感。
[0037]在如上述那樣進行轉(zhuǎn)舵角反饋控制時，能夠有效地抵消來自轉(zhuǎn)舵輪15的反向輸入。然而，駕駛員根據(jù)經(jīng)由轉(zhuǎn)向機構(gòu)I被傳遞至方向盤10的反向輸入來取得路面狀態(tài)、轉(zhuǎn)舵輪15的夾力等與行駛中的車輛相關(guān)的大量的道路信息。因此，若將來自轉(zhuǎn)舵輪15的反向輸入全部抵消，則駕駛員無法通過方向盤10得知道路信息，有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向感的劣化。此外，由于在前進制動時產(chǎn)生的反向輸入振動隨車速V增大而增大，因此在車輛高速行駛的情況下，為了確保車輛行駛的穩(wěn)定性而優(yōu)選抑制反向輸入振動。因此，在本實施方式中，在車輛低速行駛時，使包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值減小。
[0038]此外，若執(zhí)行轉(zhuǎn)舵角反饋控制，則在車輛橫向滑動時駕駛員進行反打方向盤時，與反打方向盤的方向相反方向的轉(zhuǎn)矩有可能作用于轉(zhuǎn)向機構(gòu)I。這有可能給駕駛員帶來不協(xié)調(diào)感。鑒于此，在本實施方式中，也在檢測到車輛橫向滑動時，使包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值減小。[0039] 而且，在本實施方式中如圖3所示那樣，通過從第I輔助分量Tal減去校正值Tr來實際調(diào)整包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2。以下，對校正值Tr的運算方法進行詳細說明。
[0040]如圖3所示，輔助指令值運算部40具備檢測車輛橫向滑動的車輛狀態(tài)檢測部46以及運算校正值Tr的道路信息補償部45。
[0041]車輛狀態(tài)檢測部46取入車速V、橫擺率YR以及在轉(zhuǎn)舵角運算部44中運算的轉(zhuǎn)舵角Qp的信息。車輛狀態(tài)檢測部46基于轉(zhuǎn)舵角0 p和車速V運算車體的估計橫擺率YRe。然后，在估計橫擺率YRe與實際的橫擺率YR之間的偏差在第I閾值以上或者在第2閾值以下的情況下，車輛狀態(tài)檢測部46判定為車輛發(fā)生了橫向滑動。在車輛狀態(tài)檢測部46判定為車輛正在橫向滑動的情況下，將該意思通知給道路信息補償部45。
[0042]道路信息補償部45取入第2輔助分量Ta2的值和車速V。如圖6所示，道路信息補償部45具備增益運算部45a和增益切換部45b。增益運算部45a基于車速V運算增益Kr。如圖所示，在車速V為0 ≤ V < Vl的范圍的低速行駛時，增益運算部45a將增益Kr設(shè)定為I。此外，在車速V為Vl ≤ V< V2的范圍的中速行駛時，車速V越快則越使增益Kr在I至0的范圍內(nèi)線性減少。而且，在車速V為V2 < V的范圍的高速行駛時，將增益Kr設(shè)定為O。增益運算部45a將運算出的增益Kr輸出至增益切換部45b。
[0043]增益切換部45b基于來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知來校正增益Kr，并輸出校正后的增益Kr’。具體而言，若如圖7所示那樣在時刻tl有來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知，增益切換部45b則使增益Kr逐漸增加到其值達到1，若增益Kr成為I (時刻t2)，則維持其值。此外，在有橫向滑動檢出通知的時刻，增益Kr的值為I的情況下，將增益Kr的值維持。此外，在沒有來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知的情況下，增益切換部45b將增益Kr的值作為校正后的增益Kr’而保持原樣地輸出。
[0044]而且，道路信息補償部45通過將在增益切換部45b運算出的校正后的增益Kr’乘以第2輔助分量Ta2來運算校正值Tr。
[0045]接著，對本實施方式的作用進行說明。在車輛沒有橫向滑動的情況下，增益切換部45b不進行增益Kr的校正。因此如圖6所示，在校正前的增益Kr與校正后的增益Kr’之間存在Kr = Kr’的關(guān)系。在這種情況下，根據(jù)車速V如下所示的(bl)~(b3)那樣計算校正后的第I輔助分量Tal’和輔助指令值Tas。
[0046](bl)在車速V滿足0≤V < Vl的低速行駛時。在這種情況下，由于校正后的增益Kr’被設(shè)定為1，所以校正值Tr為與第2輔助分量Ta2相同的值。因此，校正后的第I輔助分量Tal’為Tal — Ta2。所以輔助指令值Tas為Tal。
[0047](b2)在車速V為滿足Vl≤V < V2的中速行駛時。在這種情況下，由于校正后的增益Kr’在1≥K > 0的范圍內(nèi)變化，因此校正值Tr在Ta2≥Tr > 0的范圍變化。因此，校正后的第I輔助分量Tal’為Tal — Kr?Ta2。由此，輔助指令值Tas為Tal + (1-Kr)Ta2。
[0048](b3)在車速V為滿足V2≤ V的高速行駛時。在這種情況下，由于校正后的增益Kr’被設(shè)定為0，所以校正值Tr成為O。因此，校正后的第I輔助分量Tal’為Tal。所以輔助指令值Tas為Tal + Ta2。
[0049]這樣，本實施方式的道路信息補償部45成為根據(jù)車速V而減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值的補償部。
[0050]根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于在低速行駛時，包含在輔助指令值Tas的第2輔助分量Ta2被完全除去，所以由于轉(zhuǎn)舵角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩不會作用于轉(zhuǎn)向軸11。由此，由于來自轉(zhuǎn)舵輪15的反向輸入不被抵消地被傳遞至駕駛員，因此駕駛員能夠取得道路信息。另一方面，車速V越快，則包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2變得越大，由于轉(zhuǎn)舵角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩作用于轉(zhuǎn)向軸11。特別是在車速V為速度V2以上的高速行駛時，能夠利用由于轉(zhuǎn)舵角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩來抵消來自轉(zhuǎn)舵輪15的反向輸入。由此能夠切實地確保高速行駛時的車輛行駛的穩(wěn)定性。
[0051]另一方面，在車輛發(fā)生橫向滑動的情況下，如圖6所示，由于校正后的增益Kr’被設(shè)定為1，輔助指令值Tas與上述(bl)的情況同樣為Tal。即、由于轉(zhuǎn)舵角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩不會作用于轉(zhuǎn)向軸U。由此，使轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角0 p成為轉(zhuǎn)舵角指令值e P*那樣的輔助轉(zhuǎn)矩不會作用于轉(zhuǎn)向機構(gòu)I。由此，在車輛橫向滑動時駕駛員進行了反打方向盤時，由于在轉(zhuǎn)向機構(gòu)I沒有向與反打方向盤相反方向作用的輔助轉(zhuǎn)矩，因此能夠消除駕駛員的不協(xié)調(diào)。
[0052]此外，在車輛發(fā)生了橫向滑動時，本實施方式的增益切換部45b使校正后的增益Kr’逐漸增加至I。由此，由于包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2逐漸減少，所以能夠抑制輔助轉(zhuǎn)矩的急變。其結(jié)果為，由于能夠抑制轉(zhuǎn)向感的急變，因此能夠緩和駕駛員的不協(xié)調(diào)。
[0053]如上所述，根據(jù)本實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置能夠得到以下的效果。
[0054]( I)輔助指令值運算部40設(shè)置有檢測車輛橫向滑動的車輛狀態(tài)檢測部46。而且，在由車輛狀態(tài)檢測部46檢測到車輛橫向滑動時，使包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值與未檢測到車輛橫向滑動時相比減小。由此，能夠緩和在車輛橫向滑動時駕駛員進行了反打方向盤時給駕駛員帶來的不協(xié)調(diào)感。
[0055](2)在輔助指令值運算部40中，在減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值時，逐漸減小其值。由此，由于能夠抑制輔助指令值Tas的急變，因此能夠抑制轉(zhuǎn)向感的急變。所以不會給駕駛員帶來不協(xié)調(diào)感。
[0056](3)在輔助指令值運算部40中，使道路信息補償部45作為在檢測到車輛橫向滑動時減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值的調(diào)整部而發(fā)揮功能。由此，由于與分別獨立設(shè)置的情況相比能夠省略重復(fù)的運算處理，因此能夠減少運算負擔。
[0057]此外，上述實施方式也能夠以適當?shù)刈兏鼈兊囊韵碌姆绞絹韺嵤?br> [0058]在上述實施方式中根據(jù)車速V變更增益Kr，但優(yōu)選在進行制動時按照使包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2不變得過小的方式使增益Kr接近I。在制動時產(chǎn)生容易被識別為噪聲的頻率比較高的振動，但通過如上述那樣基于轉(zhuǎn)舵角反饋控制的執(zhí)行使振動抑制作用有效地發(fā)揮功能，能夠有效地抑制成為噪聲的反向輸入振動。此外，如果不使增益Kr為1，駕駛員還能夠得到道路信息。
[0059]在上述實施方式中，利用道路信息補償部45進行了包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的調(diào)整。替代地，例如可以通過改變轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42的理想模型來進行包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的調(diào)整。具體而言，將來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知取入轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42。并且，在轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42中有來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知的情況下，改變各系數(shù)K、C、J的值以使包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2減小。另外，在駕駛員進行了反打方向盤時在轉(zhuǎn)向機構(gòu)I中向與反打方向盤相反方向作用的輔助轉(zhuǎn)矩主要是基于包含在第2輔助分量Ta2中的彈力項KX 0p。因此，在轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42中，在有來自車輛狀態(tài)檢測部46的橫向滑動檢出通知時，只要減小彈力系數(shù)K就能夠更有效地緩和駕駛員的不協(xié)調(diào)感。
[0060]在上述實施方式中，在車輛橫向滑動的檢測時，將校正后的增益Kr’的值設(shè)定為1，但還替代地，將校正后的增益Kr’的值設(shè)定為小于I的值。換言之，在檢測到車輛橫向滑動時，可以代替完全除去包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2這一方法而采用減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值這一方法。由于在車輛橫向滑動檢測時，在反打方向盤時作用的由于轉(zhuǎn)舵角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩變小，所以即使是這樣的構(gòu)成也能夠緩和駕駛員的不協(xié)調(diào)感。而且，由于來自轉(zhuǎn)舵輪15的反向輸入振動未被完全抵消，所以駕駛員還能夠得到道路信息。
[0061]在上述實施方式中，在車輛橫向滑動的檢測時使校正后的增益Kr’的值逐漸增加至1，但還可以替代地，在車輛橫向滑動的檢測時將校正后的增益Kr’的值設(shè)定為I。換言之，在車輛橫向滑動的檢測時，還可以調(diào)整輔助指令值Tas使第2輔助分量Ta2即時無效。
[0062]在上述實施方式中，將本發(fā)明用于設(shè)置有道路信息補償部45的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，但也能夠用于未設(shè)置有道路信息補償部45的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。在這種情況下，可以在車輛橫向滑動的檢測時另外設(shè)置減小包含在輔助指令值Tas中的第2輔助分量Ta2的絕對值的補償部。
[0063]在上述實施方式中，作為在轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42使用的理想模型使用了圖5所示的模型，但也能夠適當?shù)刈兏摾硐肽Ｐ?。例如也可以使用僅基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th來設(shè)定轉(zhuǎn)舵角指令值e P*的理想模型等。
[0064]轉(zhuǎn)舵角指令值運算部42并不局限于使用理想模型來運算轉(zhuǎn)舵角指令值0p*。例如還可以如基本輔助分量運算部41那樣，通過映射運算來運算轉(zhuǎn)舵角指令值0 P*。
[0065]在上述實施方式中，作為檢測轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角0 p的檢測部而使用了旋轉(zhuǎn)角傳感器7和轉(zhuǎn)舵角運算部44，但本發(fā)明并不局限于這樣的構(gòu)成。例如還可以使用檢測轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)角的傳感器、直接檢測轉(zhuǎn)舵輪15的轉(zhuǎn)舵角0 p的傳感器等。
[0066]轉(zhuǎn)舵角反饋控制例如也可以利用中間軸Ilb的旋轉(zhuǎn)角、小齒輪軸Ilc的旋轉(zhuǎn)角等能夠適當?shù)負Q算成轉(zhuǎn)舵角ep的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角。
[0067]在基本輔助分量運算部41中，基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V設(shè)定第I輔助分量Tal，但也可以例如僅基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th設(shè)定第I輔助分量Tal。此外，還可以執(zhí)行基于第I輔助分量Tal對轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的梯度(輔助梯度)來使轉(zhuǎn)矩傳感器4的檢測轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的相位變化的、所謂相位補償控制。另外，還可以執(zhí)行第I輔助分量Tal的微分值越大則使第I輔助分量Tal越大的、所謂轉(zhuǎn)矩微分控制。
[0068]在上述實施方式中，基于車體的橫擺率YR與其估計值YRe檢測到車輛橫向滑動，但車輛橫向滑動的檢測方法并不局限于此。例如在車輛安裝有以在檢測到車輛橫向滑動時對橫向滑動進行抑制的方式執(zhí)行車輛的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)的裝置的情況下，基于來自穩(wěn)定性調(diào)節(jié)裝置的通知來檢測車輛橫向滑動。
[0069]在上述實施方式中，將本發(fā)明用于賦予轉(zhuǎn)向柱軸Ila輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。也替代地，將本發(fā)明用于例如賦予小齒輪軸Ilc輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置、賦予齒條軸13輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 具備: 輔助機構(gòu)，其從馬達向車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)賦予輔助轉(zhuǎn)矩； 控制部，其基于輔助指令值對所述馬達的驅(qū)動進行控制；以及 車輛狀態(tài)檢測部，其檢測所述車輛橫向滑動， 所述控制部具有: 第I輔助分量運算部，其基于被傳遞至所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來運算第I輔助分量; 轉(zhuǎn)舵角指令值運算部，其基于所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來運算作為轉(zhuǎn)舵輪的轉(zhuǎn)舵角的目標值的轉(zhuǎn)舵角指令值； 第2輔助分量運算部，其通過執(zhí)行使所述轉(zhuǎn)舵輪的轉(zhuǎn)舵角與所述轉(zhuǎn)舵角指令值一致的轉(zhuǎn)舵角反饋控制來運算第2輔助分量； 輔助指令值運算部，其以對所述第I輔助分量加上所述第2輔助分量而得的值為基礎(chǔ)來運算所述輔助指令值；以及 調(diào)整部，在由所述車輛狀態(tài)檢測部檢測到所述車輛橫向滑動時，該調(diào)整部使包含在所述輔助指令值中的所述第2輔助分量的絕對值與未檢測到所述車輛橫向滑動時相比減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述調(diào)整部在減小包含在所述輔助指令值中的所述第2輔助分量的絕對值之時，逐漸減少該絕對值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述控制部具有補償部，所述補償部根據(jù)車輛狀態(tài)減小包含在所述輔助指令值中的所述第2輔助分量的絕對值， 所述補償部作為所述調(diào)整部而發(fā)揮功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述控制部將所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩和所述第I輔助分量相加來運算驅(qū)動轉(zhuǎn)矩， 所述轉(zhuǎn)舵角指令值運算部基于所述轉(zhuǎn)舵角對所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的理想模型來運算所述轉(zhuǎn)舵角指令值， 所述調(diào)整部通過改變所述理想模型來減小包含在所述輔助指令值中的所述第2輔助分量的絕對值。
【文檔編號】B62D6/00GK103625543SQ201310361901
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】玉泉晴天, 益啟純, 喜多政之, 并河勛 申請人:株式會社捷太格特