專利名稱：轉(zhuǎn)向控制裝置以及使用其的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩的轉(zhuǎn)向控制裝置以及使用其的 車輛用轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
以往，在具有基于馬達(dá)電流指令值來(lái)驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)的控制單元的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝 置的控制裝置中，公知如下的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制裝置，包括基于轉(zhuǎn)向角和車速來(lái)設(shè) 定目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩設(shè)定單元；基于轉(zhuǎn)向扭矩、所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩以及所述馬 達(dá)的馬達(dá)電流來(lái)計(jì)算輔助電流指令值的輔助電流計(jì)算單元；基于轉(zhuǎn)向角和車速來(lái)設(shè)定用于 將方向盤返回中立位置的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元；基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向 角的偏差以及車速來(lái)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度設(shè)定單元；基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向 角速度和轉(zhuǎn)向角速度的偏差來(lái)設(shè)定目標(biāo)會(huì)聚電流的目標(biāo)會(huì)聚電流設(shè)定單元；以及基于轉(zhuǎn)向 扭矩來(lái)進(jìn)行方向盤的松手判斷的松手判斷單元，基于所述松手判斷單元的判斷結(jié)果來(lái)使目 標(biāo)會(huì)聚電流設(shè)定單元的目標(biāo)會(huì)聚電流的輸出有效或者對(duì)其進(jìn)行抑制，并將其與所述輔助電 流指令值相加來(lái)作為馬達(dá)電流指令值(例如，參考專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特許第3901928號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
在記載于上述的專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，在檢測(cè)到方向盤處于松手狀態(tài)的情況下， 將基于用于使方向盤返回中立位置的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向角的偏差而設(shè)定的目標(biāo)會(huì)聚電流 與輔助電流指令值相加來(lái)作為馬達(dá)電流指令值，因此，即使在不產(chǎn)生轉(zhuǎn)向扭矩的情況下，也 會(huì)附加地產(chǎn)生相當(dāng)于用于使方向盤返回中立位置的目標(biāo)會(huì)聚電流的大小的扭矩，以提高針 對(duì)中立位置的方向盤返回性能。為了實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力的降低/穩(wěn)定性的提高，能夠通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給予摩擦扭矩，但是由于適當(dāng)?shù)哪Σ僚ぞ貙?huì)根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向角等車輛狀態(tài)而不 同，因此希望不是主要以機(jī)械方式而是以可控制的方式產(chǎn)生摩擦扭矩。雖然這一點(diǎn)在記載于專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中被限定在方向盤的松手狀態(tài)的情況，但 是也會(huì)通過(guò)目標(biāo)會(huì)聚電流來(lái)以可控制的方式產(chǎn)生摩擦扭矩。然而，該摩擦扭矩由于將轉(zhuǎn)向 速度(轉(zhuǎn)向角速度)生成作為參數(shù)，因此不能再現(xiàn)靜止摩擦。即，由于在靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)向速 度為零，因此不能產(chǎn)生摩擦扭矩。因此，在記載于專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，不能實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向 時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力的降低/穩(wěn)定性的提高以及抑制直進(jìn)時(shí)的車輛側(cè)滑。因此，本發(fā)明目的在于提供一種能夠在實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力降低/穩(wěn)定 性提高并且抑制車輛側(cè)滑的狀態(tài)下以可控制的方式給予摩擦扭矩的轉(zhuǎn)向控制裝置以及使 用其的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。為了達(dá)成上述目的，第一發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，包括摩擦扭 矩設(shè)定單元，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)；目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)；附加摩擦扭矩設(shè)定單 元，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(Qt)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差，設(shè)定附加摩擦扭矩值(Tc)； 以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予 轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩。第二發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，表示車輛狀態(tài)的信息 包括表示車速的信息，在所述摩擦扭矩設(shè)定單元中，車速為第一車速時(shí)設(shè)定的摩擦扭矩值 (Tt)比車速為小于第一車速的第二車速時(shí)設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)大。 第三發(fā)明的特征在于，在第一或第二發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，表示車輛狀態(tài) 的信息包括表示轉(zhuǎn)向角(θ)的信息，在所述摩擦扭矩設(shè)定單元中，轉(zhuǎn)向角(θ)為第一轉(zhuǎn)向 角時(shí)設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)比轉(zhuǎn)向角(θ)為小于第一轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角時(shí)設(shè)定的摩擦 扭矩值(Tt)大。第四發(fā)明的特征在于，在第一至第三發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中， 在所述附加摩擦扭矩設(shè)定單元中，通過(guò)將增益乘以轉(zhuǎn)向角(Θ)和所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角 (θ t)的偏差而求得附加摩擦扭矩值(Tc)。第五發(fā)明的特征在于，在第四發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，還包括通過(guò)低通濾 波來(lái)處理與所述增益相乘得到的附加摩擦扭矩值(Tc)并計(jì)算濾波后的附加摩擦扭矩值 (Tcf)的濾波單元，所述轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元不是基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc) 而是基于所述濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)來(lái)控制摩擦扭矩。第六發(fā)明的特征在于，在第五發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，所述低通濾波的截止 頻率被設(shè)為與車輛的橫擺共振頻率基本對(duì)應(yīng)的固定值，或者能夠按照車速變化。第七發(fā)明的特征在于，在第一至第六發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中， 在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元中，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)設(shè)定偏差上限值(Δ)， 在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差的絕對(duì)值比所述設(shè)定的偏差上限值 (Δ)大的情況下，向所述偏差的絕對(duì)值減少的方向改變目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)，在該偏差的絕 對(duì)值為所述設(shè)定的偏差上限值(△)以下的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)不改變而被維持。第八發(fā)明的特征在于，在第四或第五發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，在所述目標(biāo)轉(zhuǎn) 向角設(shè)定單元中，通過(guò)以所述增益來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而設(shè)定偏差上限值 (Δ)，在從所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)減去轉(zhuǎn)向角(θ )而得到的偏差比所述設(shè)定的偏差 上限值(Δ)大的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)被改變?yōu)閷⑺銎钌舷拗?Δ)與所述轉(zhuǎn)向 角(θ )相加而得到的值(θ + Δ)，在該偏差比所述設(shè)定的偏差上限值(Δ)的負(fù)值(-Δ)小 的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閺乃鲛D(zhuǎn)向角(θ )減去所述偏差上限值(△)而得 至IJ的值(θ-Δ)，在該偏差的絕對(duì)值為所述設(shè)定的偏差上限值(Δ)以下的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn) 向角(θ t)不改變而被維持。第九發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，所述 轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元包括摩擦扭矩設(shè)定單元，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn) 向的摩擦扭矩值(Tt)；目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元，基于轉(zhuǎn)向角(Θ)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)；附 加摩擦扭矩設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(0t)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差，設(shè)定附加 摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)，控 制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩，在所述附加摩擦扭矩設(shè)定單元中，在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)和轉(zhuǎn)向角(θ)的偏差的絕對(duì)值比預(yù)定的偏差上限值(△)大的情況下，所述 設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)被設(shè)定作為所述附加摩擦扭矩值(Tc)，在該偏差的絕對(duì)值為所述 預(yù)定的偏差上限值(△)以下的情況下，所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)以下的扭矩值被設(shè)定 作為所述附加摩擦扭矩值(Tc)。第十發(fā)明的特征在于，在第九發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，在所述附加摩擦扭矩 設(shè)定單元中，在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)和轉(zhuǎn)向角(θ )的偏差的絕對(duì)值為所述預(yù)定的 偏差上限值(△)以下的情況下，將增益乘以所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)和轉(zhuǎn)向角(Θ) 的偏差而得到的扭矩值被設(shè)定作為所述附加摩擦扭矩值(Tc)，該增益使用以所述預(yù)定的偏 差上限值(Δ)來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而得到的值(Tt/Δ)。第十一發(fā)明的特征在于，在第九或第十發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置中，還包括將所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)通過(guò)低通濾波處理并計(jì)算濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf) 的濾波單元，所述轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元不是基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)而是 基于所述濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)來(lái)控制摩擦扭矩。第十二發(fā)明的特征在于，在第九至第十一發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置 中，所述預(yù)定的偏差上限值(△)是基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)被設(shè)定的可變值。第十三發(fā)明的特征在于，在第九至第十二發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置 中，所述預(yù)定的偏差上限值(△)是通過(guò)以所述增益來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而設(shè) 定的固定值。第十四發(fā)明的特征在于，在第九至第十三發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置 中，在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元中，在從所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)減去轉(zhuǎn)向角(Θ)而 得到的偏差比所述預(yù)定的偏差上限值(Δ)大的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閷⑺?偏差上限值(Δ)與所述轉(zhuǎn)向角(θ )相加而得到的值(θ +Δ)，在該偏差比所述預(yù)定的偏差 上限值(Δ)的負(fù)值(-Δ)小的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閺乃鲛D(zhuǎn)向角(Θ)減 去所述偏差上限值(Δ)而得到的值(θ-Δ)，在該偏差的絕對(duì)值為所述預(yù)定的偏差上限值 (Δ)以下的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)不改變而被維持。第十五發(fā)明的特征在于，在第一至第十四發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置 中，包括基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算單元，基于轉(zhuǎn)向扭矩，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Ta)；以及轉(zhuǎn)向 輔助扭矩控制單元，基于所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Ta)，控制通過(guò)所述致動(dòng)器給予所述轉(zhuǎn) 向的轉(zhuǎn)向輔助扭矩。第十六發(fā)明涉及一種車輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該車輛用轉(zhuǎn)向裝置包括第一 至第十四中任一發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置；以及具有所述通過(guò)所述轉(zhuǎn)向控制裝置控制的的 所述致動(dòng)器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。第十七發(fā)明的特征在于，包括摩擦扭矩設(shè)定部，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定 應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)；目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定部，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)，設(shè) 定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)；附加摩擦扭矩設(shè)定部，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)和轉(zhuǎn)向角 (0)的偏差，設(shè)定附加摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制部，基于所述設(shè)定的附加 摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可得到能夠在實(shí)現(xiàn)正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力降低/穩(wěn)定性提高并且抑制直進(jìn)時(shí)的車輛滑移的狀態(tài)下以可控制的方式給予摩擦扭矩的轉(zhuǎn)向控制裝置以及使用其的車輛用轉(zhuǎn)向裝置。


圖1是簡(jiǎn)要地示出本發(fā)明的車輛用轉(zhuǎn)向裝置1的一個(gè)實(shí)施例的整體圖；圖2是示意地示出通過(guò)E⑶80實(shí)現(xiàn)的主要的控制內(nèi)容的圖；圖3是示出E⑶80的轉(zhuǎn)向反作用力控制部82以及摩擦扭矩附加部84的功能模 塊的一個(gè)例子的圖；圖4是示出將轉(zhuǎn)向扭矩Tr以及車速ν作為參數(shù)來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*)的設(shè) 定圖的一個(gè)例子的圖；圖5是示出將轉(zhuǎn)向扭矩Tr以及車速ν作為參數(shù)來(lái)計(jì)算應(yīng)給予轉(zhuǎn)向盤11的摩擦扭 矩(Tt)的設(shè)定圖的一個(gè)例子的圖，其是示出摩擦扭矩計(jì)算方法的一個(gè)例子的圖；圖6是示出摩擦扭矩附加部84中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法的優(yōu)選的一個(gè)例子的流 程圖；圖7是以時(shí)間序列的方式示出轉(zhuǎn)向角θ的變化形式和目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的變化形 式的一個(gè)例子的圖；圖8是計(jì)算的附加摩擦扭矩Tc的特性的說(shuō)明圖；圖9是示出將增益K設(shè)成無(wú)限大的情況等的附加摩擦你局Tc的特性的圖；圖10是以可視化模型的方式示出附加摩擦扭矩Tc的特性的圖；圖11是示出以往結(jié)構(gòu)涉及的行駛試驗(yàn)結(jié)果的圖；圖12是示出本實(shí)施例涉及的行駛試驗(yàn)結(jié)果的圖；圖13是示出通過(guò)第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的附加摩擦扭矩Tc的特性的圖；圖14是示出第二實(shí)施例中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法的優(yōu)選的一個(gè)例子的流程圖；圖15是示出第二實(shí)施例中的附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算處理的一個(gè)例子的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明10 車輛用轉(zhuǎn)向裝置11 轉(zhuǎn)向盤12 轉(zhuǎn)向管柱13 橡膠聯(lián)軸器14 轉(zhuǎn)向軸15 扭矩傳感器16 中間軸17 小齒輪18 轉(zhuǎn)向齒條19 轉(zhuǎn)向橫拉桿20 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置22 輔助馬達(dá)24 旋轉(zhuǎn)角傳感器74 轉(zhuǎn)向角傳感器
80 ECU82 轉(zhuǎn)向反作用力控制部84 摩擦扭矩附加部
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式。圖1是簡(jiǎn)要示出本發(fā)明涉及的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的一個(gè)實(shí)施例的整體圖。車輛用轉(zhuǎn) 向裝置10具有包括駕駛員操作的轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向管柱12。轉(zhuǎn)向管柱12以能夠旋轉(zhuǎn)的方 式支承作為轉(zhuǎn)向盤11的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向軸14。轉(zhuǎn)向軸14經(jīng)由橡膠聯(lián)軸器13等與中間軸16 連接。中間軸16與小齒輪軸(輸出軸)連接，在轉(zhuǎn)向齒輪箱31內(nèi)小齒輪軸的小齒輪17與 轉(zhuǎn)向齒條(轉(zhuǎn)向拉桿)18嚙合。在轉(zhuǎn)向齒條18的兩端分別與轉(zhuǎn)向橫拉桿19的一端連接，并 且在各自的橫拉桿的另一端經(jīng)由轉(zhuǎn)向節(jié)臂等(圖中沒(méi)有示出)與轉(zhuǎn)向輪(圖中沒(méi)有示出) 連接。另外，在中間軸16或者轉(zhuǎn)向軸14上設(shè)置有產(chǎn)生基于轉(zhuǎn)向盤11的轉(zhuǎn)向角的信號(hào)的轉(zhuǎn) 向角傳感器74或產(chǎn)生基于給予轉(zhuǎn)向軸14的轉(zhuǎn)向扭矩的信號(hào)的扭矩傳感器15。扭矩傳感器 15例如可以通過(guò)共計(jì)兩個(gè)分解器傳感器構(gòu)成，所述分解器傳感器分別設(shè)置在通過(guò)扭桿而結(jié) 合的中間軸16(輸入軸)和小齒輪軸(輸出軸)上，并基于這些軸的旋轉(zhuǎn)角度差來(lái)檢測(cè)扭 矩。車輛用轉(zhuǎn)向裝置10包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置20。作為主要的構(gòu)成元件，動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置 20具有轉(zhuǎn)向輔助用的致動(dòng)器22(以下，稱為“輔助馬達(dá)22”)和檢測(cè)輔助馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)角 (以下，也稱為“轉(zhuǎn)向馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角”)的旋轉(zhuǎn)角傳感器24。輔助馬達(dá)22例如通過(guò)三相交流馬 達(dá)構(gòu)成。輔助馬達(dá)22在轉(zhuǎn)向齒輪箱31內(nèi)與轉(zhuǎn)向齒條18同軸地設(shè)置，通過(guò)其驅(qū)動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)向 齒條18的移動(dòng)進(jìn)行支援。動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置20的構(gòu)成本身包括配置場(chǎng)所，其任意即可。動(dòng)力 轉(zhuǎn)向裝置20的輔助馬達(dá)22通過(guò)后述的ECU 80來(lái)控制。關(guān)于輔助馬達(dá)22的控制方式將在 后面進(jìn)行說(shuō)明。下面，對(duì)于上述的車輛用轉(zhuǎn)向裝置10的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行說(shuō)明。車輛用轉(zhuǎn)向裝置10包 括執(zhí)行以下說(shuō)明的各種控制的E⑶80。E⑶80通過(guò)微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，例如，包括CPU、存儲(chǔ)控 制程序的ROM、存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果等的可讀寫RAM、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輸入接口以及輸出接口等。E⑶80可以通過(guò)總括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的單獨(dú)的E⑶實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)兩個(gè)以上的E⑶協(xié) 同工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。在ECU 80中被輸入用于實(shí)現(xiàn)以下說(shuō)明的各種控制的信息乃至數(shù)據(jù)。更具體 地說(shuō)，在ECU 80中，在每個(gè)預(yù)定周期從扭矩傳感器15、旋轉(zhuǎn)角傳感器24、轉(zhuǎn)向角傳感器74、 車速傳感器(圖中沒(méi)有示出)等被輸入各種的傳感器值。另外，在ECU 80中，連接著檢測(cè) 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置20的輔助馬達(dá)22的工作電流(以下，稱為“輔助馬達(dá)電流”)的電流傳感器 (圖中沒(méi)有示出)，在每個(gè)預(yù)定周期被輸入表示輔助馬達(dá)電流的信號(hào)。另外，在ECU 80中， 作為控制對(duì)象，連接著動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置20。圖2是示意性示出通過(guò)E⑶80實(shí)現(xiàn)的主要的控制內(nèi)容的圖。E⑶80通過(guò)動(dòng)力轉(zhuǎn) 向裝置20執(zhí)行摩擦扭矩附加型的轉(zhuǎn)向反作用力控制。如圖2中示意性所示，該摩擦扭矩附 加型的轉(zhuǎn)向反作用力控制通過(guò)ECU 80的轉(zhuǎn)向反作用力控制部82和摩擦扭矩附加部84來(lái) 實(shí)現(xiàn)。圖3是E⑶80的轉(zhuǎn)向反作用力控制部82和摩擦扭矩附加部84的功能框圖的一個(gè)例子。摩擦扭矩附加部84的各項(xiàng)處理將在后面進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，在轉(zhuǎn)向反作用力控制部82中，基于從扭矩傳感器15輸入的轉(zhuǎn)向扭矩Tr和從車速傳感器輸入的車速ν來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*)。目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*)例如可 以使用圖4所示的設(shè)定圖。在該情況下，判斷車速ν是否屬于高速區(qū)域、中速區(qū)域以及低速 區(qū)域的某一種，使用基于車速ν所屬的速度區(qū)域的曲線，計(jì)算基于轉(zhuǎn)向扭矩Tr的目標(biāo)轉(zhuǎn)向 扭矩(Tr*)。作為目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*)的正負(fù)符合的定義，這里為了方便將左旋的扭矩方 向設(shè)為正。然后，基于從摩擦扭矩附加部84輸入的附加摩擦扭矩(Tcf)與目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩 (Tr*)之和，計(jì)算目標(biāo)反作用力馬達(dá)電流(Ieps*)。關(guān)于摩擦扭矩附加部84中的附加摩擦扭 矩(Tcf)的計(jì)算方法將在后面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。然后，基于輔助馬達(dá)電流(檢測(cè)值)與目標(biāo)反 作用力馬達(dá)電流(Ieps*)之差，計(jì)算馬達(dá)驅(qū)動(dòng)功率(DUTYeps)。此時(shí)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)功率(DUTYeps) 考慮來(lái)自旋轉(zhuǎn)角傳感器24的輔助馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角(θ eps)來(lái)確定。動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置20的輔助馬達(dá) 22按照如上述那樣計(jì)算/輸出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)功率(DUTYeps)來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向反作用力控制。 當(dāng)例如在駕駛員用手輕輕碰觸轉(zhuǎn)向盤11的程度或者放手狀態(tài)時(shí)，由于轉(zhuǎn)向扭矩Tr以及與 其相伴的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*)為零或者實(shí)質(zhì)為零，因此通過(guò)輔助馬達(dá)22生成的扭矩(即給 予轉(zhuǎn)向盤11的扭矩)由從摩擦扭矩附加部84輸入的附加摩擦扭矩(Tcf)構(gòu)成。接下來(lái)，將圖3的摩擦扭矩附加部84的功能模塊作為中心參考，并適當(dāng)參考圖5 及其以后的附圖來(lái)說(shuō)明摩擦扭矩附加部84的主要功能。如圖3所示，在摩擦扭矩附加部84中，首先基于從轉(zhuǎn)向角傳感器74輸入的轉(zhuǎn)向角 θ和從車速傳感器輸入的車速ν，計(jì)算(設(shè)定)應(yīng)給予轉(zhuǎn)向盤11的摩擦扭矩Tt。圖5是示出摩擦扭矩附加部84中的摩擦扭矩計(jì)算方法的優(yōu)選的一個(gè)例子的圖。優(yōu) 選的是，摩擦扭矩Tt通過(guò)使用圖5所示的特性的設(shè)定圖來(lái)求出。在圖5中，示出了在將橫 軸設(shè)為轉(zhuǎn)向角θ并將縱軸設(shè)為摩擦扭矩Tt時(shí)的、對(duì)應(yīng)于高速區(qū)域V2、中速區(qū)域Vl以及低 速區(qū)域VO的摩擦扭矩Tt的曲線。作為轉(zhuǎn)向角θ的正負(fù)符號(hào)的定義，這里為了方便將從轉(zhuǎn) 向盤11的中立位置(轉(zhuǎn)向角θ的零點(diǎn))向左轉(zhuǎn)的方向設(shè)為正。在使用圖5所示的設(shè)定圖的情況下，判斷車速ν是否屬于高速區(qū)域V2、中速區(qū)域 Vl以及低速區(qū)域VO的某一個(gè)，使用基于車速V所屬的速度區(qū)域的曲線來(lái)確定(計(jì)算)基于 轉(zhuǎn)向角θ的摩擦扭矩Tt的大小。這里確定的摩擦扭矩Tt準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是僅表示大小的物理 量，其給予方向(即符號(hào)，在本例子中將如上所述的左方向設(shè)為正，將右方向設(shè)為負(fù))通過(guò) 后級(jí)來(lái)確定。在圖5所示的設(shè)定圖中，在相同的轉(zhuǎn)向角θ的情況下，車速大時(shí)的一方被設(shè)定比 車速小時(shí)更大的值的摩擦扭矩Tt。這是由于，在高速區(qū)域V2或中速區(qū)域Vl中，從提高直進(jìn) 穩(wěn)定性或者降低正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力/提高穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)優(yōu)選產(chǎn)生某程度的摩 擦扭矩，另一方面，在低速區(qū)域VO中，如果摩擦扭矩較大則給駕駛員帶來(lái)摩擦感，因而操作 感惡化。另外，在圖5所示的設(shè)定圖中，在車速相同或者處于相同的車速區(qū)域的情況下，轉(zhuǎn) 向角θ的大小較大的一方被設(shè)定比轉(zhuǎn)向角θ的大小較小時(shí)更大的值的摩擦扭矩Tt。這是 因?yàn)?，在轉(zhuǎn)向角θ的大小較大時(shí)，由于車輪的轉(zhuǎn)向角較大因而容易產(chǎn)生比轉(zhuǎn)向角θ的大小 較小時(shí)更大的橫向力，故此，從降低正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力/提高穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)需 要更大的摩擦扭矩。如圖3所示，在摩擦扭矩附加部84中，繼上述的摩擦扭矩Tt的計(jì)算處理之后，計(jì)算(設(shè)定)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角9t。摩擦扭矩附加部84中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法例如可以是圖6 所示的方法。作為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的正負(fù)符號(hào)的定義，這里為了方便將從中立位置(零點(diǎn)) 向左旋轉(zhuǎn)的方向設(shè)為正。圖6是示出摩擦扭矩附加部84中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法的優(yōu)選的一個(gè)例子的流 程圖。圖6所示的流程圖可以在每個(gè)預(yù)定的計(jì)算周期(例如5毫秒)被執(zhí)行。在圖6所示的方法中，首先在步驟100中判斷目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t是否已經(jīng)初始化，即 判斷本次周期是否為初次周期。在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t沒(méi)有初始化的情況(步驟100中否的情 況)下進(jìn)入步驟102，在本次周期不是初次周期的情況下，即目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t在前次周 期以 前已經(jīng)初始化的情況(步驟100中是的情況)下原樣不變地進(jìn)入步驟104。在步驟102中，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的初始值被設(shè)定為轉(zhuǎn)向角θ (本次周期的值，以下 相同)。目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的初始值可以是零。在步驟104中，計(jì)算偏差上限值Δ。使用如上述那樣計(jì)算的摩擦扭矩Tt和增益 K，偏差上限值Δ被計(jì)算為Δ =Tt/K。增益K可以是考慮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛性等被確定的任意 的固定值。增益K最好高于例如被認(rèn)為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最大剛性低的部位(一般來(lái)說(shuō)是扭桿) 的扭轉(zhuǎn)剛性。由于Tt以及K為正值，因此偏差上限值Δ為正值。在步驟106中，判斷在上述步驟104中計(jì)算的偏差上限值Δ和當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角 9t是否為θ > θ t+Δ的關(guān)系，在為θ > θ t+Δ的情況下(步驟106中是的情況下)進(jìn) 入步驟108，在為θ ( θ t+Δ的情況下(步驟106中否的情況下)進(jìn)入步驟110。在步驟108中，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t使用轉(zhuǎn)向角θ以及在所述步驟104中計(jì)算得到的 偏差上限值Δ而通過(guò)0t= Θ-Δ的式子被改變?yōu)樾碌闹?。即，在從目?biāo)轉(zhuǎn)向角et減去 轉(zhuǎn)向角θ而得到的偏差δ θ ( = et-θ)為Δ θ <-δ的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et被改 變(更新)為9t = Θ-Δ。在步驟110中，判斷轉(zhuǎn)向角Θ (本次周期的值)、在所述步驟104中計(jì)算的偏差上 限值Δ以及當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et是否為θ < Θ -Δ的關(guān)系。在θ < Θ -Δ的情況 (步驟110中是的情況)下進(jìn)入步驟112。在步驟112中，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t使用轉(zhuǎn)向角θ以及在所述步驟104中計(jì)算得到的 偏差上限值Δ而通過(guò)0t= Θ+Δ的式子被改變?yōu)樾碌闹?。即，在從目?biāo)轉(zhuǎn)向角et減去 轉(zhuǎn)向角θ而得到的偏差Δθ(=θ -θ)為ΔΘ>Δ的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t被改變 (更新)為Qt= Θ+Δ。在所述步驟110中，在Θ彡et-Δ的情況(步驟110中否的情 況)下，本次周期的處理就這樣地結(jié)束。因此，在該情況下，當(dāng)前的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t在不改變 的狀態(tài)下被維持。即，在從目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t減去轉(zhuǎn)向角θ而得到的偏差Δ Θ ( = et-θ) 為-Δ < Δ θ < Δ的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t在不改變的狀態(tài)下被維持。圖7是通過(guò)時(shí)間序列示出轉(zhuǎn)向角θ的變化形式與目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的變化形式的關(guān)系 的一個(gè)例子的圖。在圖7的轉(zhuǎn)向角θ的變化形式中，在時(shí)刻tl之前轉(zhuǎn)向盤向左轉(zhuǎn)動(dòng)，從時(shí) 刻ti起向右返回。與此對(duì)應(yīng)，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et在時(shí)刻tl之前為θ > Θ t+Δ的關(guān)系，因此以 0t= Θ-Δ的關(guān)系改變(參考步驟108)。另外，由于從時(shí)刻tl至?xí)r刻t2為θ彡et+Δ 且θ彡et-Δ的關(guān)系，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ t在不改變的狀態(tài)下被維持(步驟100的否判 斷)。另外，在時(shí)刻t2以后為Θ < et-Δ的關(guān)系，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)向角0t以0t= Θ+Δ的 關(guān)系改變(參考步驟112)。
如圖3所示，繼上述的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的計(jì)算處理之后，通過(guò)摩擦扭矩附加部84 計(jì)算(設(shè)定)附加摩擦扭矩Tc。附加摩擦扭矩Tc的正負(fù)的定義與目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Tr*) 一 樣，將左旋的扭矩的方向設(shè)為正。附加摩擦扭矩Tc使用轉(zhuǎn)向角θ、如上述那樣計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t以及增益 K( = Tt/Δ)而通過(guò)Tc = K· Δ θ的式子、即Tc = Κ( θ t-θ)的式子計(jì)算。這里使用的 增益K與在上述的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算中所使用的增益K是相同的(參考圖6的步驟14的說(shuō) 明)。圖8是如上述那樣計(jì)算的附加摩擦扭矩Tc的特性的說(shuō)明圖。在圖8中，將橫軸設(shè)為轉(zhuǎn)向角θ，將縱軸設(shè)為附加摩擦扭矩Tc。在圖8中，示出了如上述那樣計(jì)算的摩擦扭矩 Tt為Tt1的情況以及摩擦扭矩Tt為Tt2(< Tt1)的情況來(lái)作為代表。即，示出了例如高速 區(qū)域V2或者中速區(qū)域Vl時(shí)的摩擦扭矩Tt1的情況以及低速度區(qū)域VO時(shí)的摩擦扭矩Tt2的 情況。另外，在圖8中，在Tt1以及Tt2的任一情況下，為了容易理解和方便，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t 均為相同且不按照轉(zhuǎn)向角θ的變化而變化的。在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt變化的情況下，曲線僅與 此相應(yīng)地以新的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t為中心向橫軸方向平行移動(dòng)。如圖8所示，根據(jù)Δ =Tt/K，摩擦扭矩Tt越大偏差上限值Δ就越大(例如，Tt1時(shí) 的偏差上限值A(chǔ)1比Tt2時(shí)的偏差上限值八2大)。另外，在-Δ彡Δ θ彡Δ的范圍內(nèi)，目 標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t在不改變的狀態(tài)下被維持，由于Tc = K · Δ θ，即Tc = K · ( θ t- θ )，因此附加 摩擦扭矩Tc的大小與Δ θ成比例地增加。并且，在Δ θ <-Δ的范圍內(nèi)，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et 如上述那樣被改變，Δ θ的大小為固定的大小Δ，因此，根據(jù)Tc = K · Δ θ以及Δ = Tt/K， 附加摩擦扭矩Tc的大小為與摩擦扭矩Tc的大小相對(duì)應(yīng)的固定值。S卩，在-Δ ^ Δ θ ^ Δ 的范圍內(nèi)，應(yīng)給予轉(zhuǎn)向盤11的摩擦扭矩Tt實(shí)際上未被給予轉(zhuǎn)向盤11，從Δ θ的絕對(duì)值大 于等于偏差上限值△開(kāi)始，導(dǎo)致附加摩擦扭矩Tc的大小被設(shè)定成應(yīng)給予轉(zhuǎn)向盤11的摩擦 扭矩Tt的大小。如圖9所示，這是由于如果在-Δ ^ Δ θ ^ Δ的范圍內(nèi)附加摩擦扭矩Tc 的大小也被設(shè)定為應(yīng)給予轉(zhuǎn)向盤11的摩擦扭矩Tt的大小，則摩擦扭矩容易過(guò)于敏感地振 動(dòng)而轉(zhuǎn)向感惡化。圖9所示的特性在將增益K設(shè)為無(wú)窮大的情況下也是一樣的。圖10是通過(guò)可視化模型表示附加摩擦扭矩Tc的特性的圖。圖10㈧是相當(dāng) 于-Δ ^ Δ θ ^ Δ的范圍的圖，在該情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et不改變，相對(duì)于力τ(例如由 針對(duì)車輪的輸入產(chǎn)生的外力)而產(chǎn)生回勾的力，即彈簧常數(shù)κ(=增益K)的彈簧以位移量 (θ t- θ )進(jìn)行了位移時(shí)的彈性力(=κ · Δ θ )。圖10⑶是相當(dāng)于Δ θ > Δ以及Δ θ <-Δ的范圍的范圍的圖，在該情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t向接受力T的方向變化，并在與力T 相對(duì)的方向上產(chǎn)生預(yù)定的摩擦力Tt’(<力10。摩擦力Tt’相當(dāng)于將摩擦扭矩Tt轉(zhuǎn)換為 力而得到的值。在摩擦扭矩附加部84中，繼上述的附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算處理之后，優(yōu)選的是如 圖3所示那樣地，附加摩擦扭矩Tc通過(guò)低通濾波器進(jìn)行濾波處理。這里，將濾波處理后的附 加摩擦扭矩通過(guò)標(biāo)號(hào)Tcf表示。低通濾波器例如可以是如下述那樣的一次的低通濾波器， 也可以是其他形式(例如可以提高次數(shù))。Tcf = l/(fc · s+1) · Tc這里，fc是截止頻率，最好是約1 2Hz的范圍內(nèi)的固定值或者可變值。這是由 于，在相關(guān)的頻率范圍內(nèi)具有車輛的橫擺共振頻率，摩擦扭矩的變化被適當(dāng)?shù)剡^(guò)濾可使轉(zhuǎn)向感良好。車輛的橫擺共振頻率由于按照車速變化，因此截止頻率fc可以按照車速變化。 或者，截止頻率fc可以簡(jiǎn)單地為相當(dāng)于代表車速(例如80km/h)下的車輛的橫擺共振頻率 的固定值。摩擦扭矩附加部84中的上述的附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算處理以及低通濾波器的 處理可以與目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的計(jì)算周期相同，但是優(yōu)選的是考慮響應(yīng)性等而在每個(gè)比目標(biāo) 轉(zhuǎn)向角θt的計(jì)算周期足夠短的計(jì)算周期被執(zhí)行。例如，在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt的計(jì)算周期為 5msec的情況下，附加摩擦扭矩Tc (以及Tcf)的計(jì)算周期可以是400 μ sec。 這樣一來(lái)，從摩擦扭矩附加部84輸出的附加摩擦扭矩Tcf如上述以及圖3所示那 樣被輸入轉(zhuǎn)向反作用力控制部82。然后，在轉(zhuǎn)向反作用力控制部82中，如上述那樣地通過(guò) 輔助馬達(dá)22將附加摩擦扭矩Tcf給予轉(zhuǎn)向盤11。根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施例，尤其是可以發(fā)揮如下的優(yōu)良效果。根據(jù)本實(shí)施例，由于如上述那樣以可控制的方式生成附加摩擦扭矩(Tc乃至 Tcf)，因此能夠按照車速ν或轉(zhuǎn)向角θ這樣的車輛狀態(tài)來(lái)產(chǎn)生最合適的大小/方向的附加 摩擦扭矩。例如，在低速區(qū)域以降低摩擦感的形式產(chǎn)生附加摩擦扭矩，并且在中高速區(qū)域產(chǎn) 生比較大的附加摩擦扭矩，能夠?qū)崿F(xiàn)直進(jìn)時(shí)的穩(wěn)定性或降低正常轉(zhuǎn)向時(shí)的正常轉(zhuǎn)向力/實(shí) 現(xiàn)穩(wěn)定性。另外，在本實(shí)施例中，能夠在與轉(zhuǎn)向扭矩?zé)o關(guān)的形式(與輔助扭矩控制無(wú)關(guān)的形 式)下產(chǎn)生最佳的附加摩擦扭矩。另外，由于產(chǎn)生基于轉(zhuǎn)向角Θ和目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et的偏差 的附加摩擦扭矩，因此在轉(zhuǎn)向角θ實(shí)質(zhì)上未變化的期間中(即轉(zhuǎn)向速度實(shí)質(zhì)上為零的期間 中)也能夠產(chǎn)生附加摩擦扭矩，能夠再現(xiàn)靜止摩擦，從而能夠降低正常轉(zhuǎn)向力/實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定 性。另外，由于按照?qǐng)D6所示的轉(zhuǎn)向角θ和目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θt的偏差來(lái)適當(dāng)?shù)馗淖兡繕?biāo)轉(zhuǎn)向 角θ t，因而能夠如圖8所示那樣地，流暢地實(shí)現(xiàn)不存在不適感(振動(dòng))的摩擦特性。另外， 由于如圖6所示那樣按照轉(zhuǎn)向角θ和目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt的偏差使目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt適當(dāng)?shù)馗?變，因而不限于中立位置，而能夠在任意的轉(zhuǎn)向位置處提高正常轉(zhuǎn)向性能。這里，進(jìn)一步對(duì)表示本實(shí)施例涉及的效果的一個(gè)例子的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。圖11是示出基于不具有上述的摩擦扭矩附加部84的以往結(jié)構(gòu)的行駛試驗(yàn)結(jié)果的 圖，圖11的㈧是示出轉(zhuǎn)向角θ的變化的時(shí)間序列，圖11的⑶是示出轉(zhuǎn)向扭矩Tr的變 化的施加序列。該以往結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在圖3中針對(duì)轉(zhuǎn)向反作用力控制部82的附加摩擦扭矩 Tcf的輸入總是為零的結(jié)構(gòu)。在該行駛試驗(yàn)中，車輛以時(shí)速60km/h在路面向右傾斜的道路 上行駛。該道路具有針對(duì)右方的傾斜而逐漸減緩的傾斜特性。駕駛員在盡可能不輸入轉(zhuǎn)向 扭矩(即，放手)的狀態(tài)下進(jìn)行了駕駛使得維持直進(jìn)狀態(tài)。如圖11所示，在以往結(jié)構(gòu)中，如果去除轉(zhuǎn)向扭矩，則由于路面向右傾斜從而產(chǎn)生 向右方向的車輛側(cè)滑，轉(zhuǎn)向角θ也向右方向(負(fù)方向)變化。因此，可知為了維持直進(jìn)狀 態(tài)需要向左方向進(jìn)行Xl Χ6的合計(jì)6次的轉(zhuǎn)向。圖12是示出本實(shí)施例涉及的行駛試驗(yàn)結(jié)果的圖，圖12的(A)是示出轉(zhuǎn)向角θ的 變化的時(shí)間序列，圖12的⑶是示出轉(zhuǎn)向扭矩Tr的變化的時(shí)間序列，圖12的(C)是示出 附加摩擦扭矩Tcf的變化的時(shí)間序列。道路的傾斜和行駛區(qū)間等試驗(yàn)條件與圖11的試驗(yàn) 結(jié)果是相同的。如圖12所示，在本實(shí)施例中，在行駛區(qū)間的前半段，如果去除轉(zhuǎn)向扭矩，則由于路 面向右較為急劇地傾斜從而產(chǎn)生向右方向的車輛側(cè)滑，轉(zhuǎn)向角θ也向右方向(負(fù)方向)變化。因此，可知為了維持直進(jìn)狀態(tài)需要向左方向進(jìn)行Xl以及X2的合計(jì)2次的轉(zhuǎn)向。如圖 12的(C)所示，但是在本實(shí)施例中，在去除轉(zhuǎn)向扭矩的期間，由于附加摩擦扭矩Tcf向左方 向作用，因而抑制了車輛的右側(cè)滑，修正轉(zhuǎn)向扭矩以及修正轉(zhuǎn)向角比圖11所示的以往結(jié)構(gòu) 的情況小即可。另外，在本實(shí)施例中，如圖12所示，可知在行駛區(qū)間的后半段，由于路面的 傾斜在一定程度上緩和，因此即使去除轉(zhuǎn)向扭矩，通過(guò)附加摩擦扭矩Tcf的作用也可完全 抑制車輛的右側(cè)滑，導(dǎo)致不需要修正轉(zhuǎn)向扭矩以及修正轉(zhuǎn)向角。接下來(lái)，作為相對(duì)于上述的實(shí)施例(以下，也稱為“第一實(shí)施例”)的變形例，對(duì)本 發(fā)明涉及 的其他的實(shí)施例(以下，也稱為“第二實(shí)施例”)進(jìn)行說(shuō)明。相對(duì)于第一實(shí)施例，第二實(shí)施例主要在偏差上限值Δ為預(yù)定的固定值而代之使 增益K為可變值這點(diǎn)不同。以下，主要說(shuō)明第二實(shí)施例中的特有構(gòu)成，其他構(gòu)成可以與第一 實(shí)施例相同。圖13是示出通過(guò)第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的附加摩擦扭矩Tc的特性的圖，其是相當(dāng)于第 一實(shí)施例的圖8的圖。如圖13所示，在第二實(shí)施例中，偏差上限值Δ為預(yù)定的固定值，增益 K可變。在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同，增益K與偏差上限值Δ的關(guān)系為Δ =Tt/ K。因此，在第二實(shí)施例中，增益K隨著摩擦扭矩Tt變大而變大。因此，在-Δ ^ Δ θ ^ Δ 的范圍內(nèi)，隨著摩擦扭矩Tt變大，相對(duì)于同一 △ θ的附加摩擦扭矩Tc的變化量變大。在 ΔΘ>Δ以及Δθ<-Δ的范圍內(nèi)，附加摩擦扭矩Tc的大小變?yōu)槟Σ僚ぞ豑t的大小而 變?yōu)楣潭?，這和第一實(shí)施例是一樣的。但是，由于偏差上限值Δ是固定的，因此與摩擦扭矩 Tt怎樣無(wú)關(guān)，ΔΘ>Δ以及Δθ<-Δ的范圍被固定，在該范圍內(nèi)，附加摩擦扭矩Tc的 大小通過(guò)摩擦扭矩Tt的大小而變?yōu)楣潭?。在第二?shí)施例中，僅目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的計(jì)算方法以及附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算方法 與第一實(shí)施例不同，摩擦扭矩Tt的計(jì)算方法或低通濾波的處理可以相同。以下，僅對(duì)第二 實(shí)施例中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的計(jì)算方法以及附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。圖14是示出第二實(shí)施例中的轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法的優(yōu)選的一個(gè)例子的流程圖。相對(duì) 于圖6所示的第一實(shí)施例中的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法，該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算方法僅在沒(méi)有步驟 104的處理這點(diǎn)不同。即，在第二實(shí)施例中，由于偏差上限值Δ為預(yù)定的固定值，因此不需 要按照摩擦扭矩Tt來(lái)計(jì)算偏差上限值△，該固定值在步驟106以后被原樣不變地使用。圖15是示出第二實(shí)施例中的附加摩擦扭矩Tc的計(jì)算處理的一個(gè)例子的流程圖。在步驟200中，計(jì)算(設(shè)定)增益K。增益K使用如上述地計(jì)算得到的摩擦扭矩 Tt和偏差上限值Δ (固定值)被計(jì)算作為K = Tt/ Δ。在步驟202中，使用轉(zhuǎn)向角θ、目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t以及在所述步驟200中設(shè)定的增益 K而通過(guò)Tc = Κ· Δ θ的式子、即Tc = Κ· ( θ t- θ )的式子來(lái)計(jì)算。根據(jù)以上說(shuō)明的第二實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例大體相同的效果。但是，在第二 實(shí)施例中，由于當(dāng)增益K過(guò)大時(shí)容易振動(dòng)，因此最好適當(dāng)?shù)卮_定偏差上限值△以使得不產(chǎn) 生相關(guān)振動(dòng)。在上述的各實(shí)施例中，附上的權(quán)利要求書的“轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元”以及“轉(zhuǎn)向 輔助扭矩控制單元”通過(guò)轉(zhuǎn)向反作用力控制部82 —體地實(shí)現(xiàn)。以上，詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，但是本發(fā)明不限制于上述的實(shí)施例，在 不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施例加入各種變形以及置換。
例如，在上述的實(shí)施例中，作為優(yōu)選的實(shí)施例，在-Δ ^ Δ θ ^ Δ的范圍 內(nèi)，附加摩擦扭矩Tc的大小按照△ θ的絕對(duì)值的增加而成比例地增加，但是，可以 在-Δ ^ Δ θ ^ Δ的范圍內(nèi)按照Δ θ的絕對(duì)值的增加使附加摩擦扭矩Tc的大小非線性 地增加，也可以在-Δ ^ Δ θ ^ Δ的范圍內(nèi)將附加摩擦扭矩Tc的大小設(shè)為與Δ θ沒(méi)有 關(guān)系的固定值。在該情況下，固定值可以是比摩擦扭矩Tt小的值，也可以是零。
另外，在上述中公開(kāi)了目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t的優(yōu)選的設(shè)定方法，但是目標(biāo)轉(zhuǎn)向角et可 以通過(guò)其他的方法來(lái)設(shè)定(計(jì)算)。例如，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ t可以在每個(gè)預(yù)定周期被設(shè)定為轉(zhuǎn) 向角θ的前次值、預(yù)定周期前的轉(zhuǎn)向角θ或者之前的預(yù)定周期期間內(nèi)的轉(zhuǎn)向角θ的平均 值。另外，在上述的實(shí)施例中，作為優(yōu)選的實(shí)施例，摩擦扭矩Tt基于速度ν和轉(zhuǎn)向角 θ這兩個(gè)參數(shù)來(lái)設(shè)定，但是也可以基于任一個(gè)參數(shù)來(lái)設(shè)定。另外，在上述的實(shí)施例中，作為 優(yōu)選的實(shí)施例，使用進(jìn)行了低通濾波處理的附加摩擦扭矩Tcf，但是也可以省略低通濾波處 理。另外，可以將預(yù)定周期期間的附加摩擦扭矩Tc平均化而使用。另外，在上述的實(shí)施例中，作為優(yōu)選的實(shí)施例，僅通過(guò)向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以可控制的方式 給予摩擦扭矩，沒(méi)有通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)積極地給予摩擦扭矩，但是只要在通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)被給 予的摩擦扭矩的影響小，就能夠與通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)給予摩擦扭矩的結(jié)構(gòu)相結(jié)合。本國(guó)際申請(qǐng)是以要求基于2007年11月20日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2007-300932 號(hào)的優(yōu)先權(quán)為基礎(chǔ)的，應(yīng)視作其全部?jī)?nèi)容通過(guò)此處的參考而引用記入本國(guó)際申請(qǐng)中。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)向控制裝置，包括摩擦扭矩設(shè)定單元，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)；目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θt)；附加摩擦扭矩設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θt)和轉(zhuǎn)向角(θ)的偏差，設(shè)定附加摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，表示車輛狀態(tài)的信息包括表示車速的信息，在所述摩擦扭矩設(shè)定單元中，車速為第一車速時(shí)所設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)比車速為 小于第一車速的第二車速時(shí)所設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，表示車輛狀態(tài)的信息包括表示轉(zhuǎn)向角(Θ)的信息，在所述摩擦扭矩設(shè)定單元中，轉(zhuǎn)向角(Θ)為第一轉(zhuǎn)向角時(shí)設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)比 轉(zhuǎn)向角(Θ)為小于第一轉(zhuǎn)向角的第二轉(zhuǎn)向角時(shí)設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，在所述附加摩擦扭矩設(shè)定單元中，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向角(Θ)與所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et) 的偏差乘以增益而求得附加摩擦扭矩值(Tc)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，還包括濾波單元，該濾波單元通過(guò)低通濾波來(lái)處理與所述增益相乘得到的附加摩擦扭 矩值(Tc)并計(jì)算濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)，所述轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元不是基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)而是基于所述 濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)來(lái)控制摩擦扭矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，所述低通濾波的截止頻率被設(shè)為與車輛的橫擺共振頻率基本對(duì)應(yīng)的固定值，或者能夠 按照車速變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元中，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)設(shè)定偏差上限值 (八)，在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差的絕對(duì)值比所述設(shè)定的偏差上 限值(△)大的情況下，向所述偏差的絕對(duì)值減少的方向改變目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)，在該偏差 的絕對(duì)值為所述設(shè)定的偏差上限值(△)以下的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)被維持不變。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元中，通過(guò)以所述增益來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而 設(shè)定偏差上限值(△)，在從所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)減去轉(zhuǎn)向角(Θ)而得到的偏差 比所述設(shè)定的偏差上限值(Δ)大的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閷⑺銎钌舷拗?(Δ)與所述轉(zhuǎn)向角(θ )相加而得到的值(θ +Δ)，在該偏差比所述設(shè)定的偏差上限值(Δ) 的負(fù)值(-Δ)小的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閺乃鲛D(zhuǎn)向角(θ )減去所述偏差上 限值(Δ)而得到的值(θ - Δ)，在該偏差的絕對(duì)值為所述設(shè)定的偏差上限值(Δ)以下的情 況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被維持不變。
9.一種轉(zhuǎn)向控制裝置，包括摩擦扭矩設(shè)定單元，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)； 目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元，基于轉(zhuǎn)向角(Θ)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et)；附加摩擦扭矩設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(0t)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差，設(shè) 定附加摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予 轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩，在所述附加摩擦扭矩設(shè)定單元中，在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)和轉(zhuǎn)向角(θ)的偏 差的絕對(duì)值比預(yù)定的偏差上限值(△)大的情況下，所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)被設(shè)定作 為所述附加摩擦扭矩值(Tc)，在該偏差的絕對(duì)值為所述預(yù)定的偏差上限值(△)以下的情 況下，所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)以下的扭矩值被設(shè)定作為所述附加摩擦扭矩值(Tc)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，在所述附加摩擦扭矩設(shè)定單元中，在所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)和轉(zhuǎn)向角(θ )的偏 差的絕對(duì)值為所述預(yù)定的偏差上限值(△)以下的情況下，對(duì)所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(et) 和轉(zhuǎn)向角(θ)的偏差乘以增益而得到的扭矩值被設(shè)定作為所述附加摩擦扭矩值(Tc)，該 增益使用以所述預(yù)定的偏差上限值(δ)來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而得到的值(Tt/ δ)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，還包括濾波單元，該濾波單元通過(guò)低通濾波來(lái)處理所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc) 并計(jì)算濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)，所述轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元不是基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)而是基于所述 濾波后的附加摩擦扭矩值(Tcf)來(lái)控制摩擦扭矩。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，所述預(yù)定的偏差上限值(△)是基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而被設(shè)定的可變值。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，所述預(yù)定的偏差上限值(△)是通過(guò)以所述增益來(lái)除所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)而設(shè) 定的固定值。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，其中，在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元中，在從所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)減去轉(zhuǎn)向角(θ )而 得到的偏差比所述預(yù)定的偏差上限值(Δ)大的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被改變?yōu)閷⑺?轉(zhuǎn)向角(θ )與所述偏差上限值(△)相加而得到的值(θ +△)，在該偏差比所述預(yù)定的偏差 上限值(Δ)的負(fù)值(-Δ)小的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)被改變?yōu)閺乃鲛D(zhuǎn)向角(Θ)減 去所述偏差上限值(Δ)而得到的值(θ-Δ)，在該偏差的絕對(duì)值為所述預(yù)定的偏差上限值 (Δ)以下的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θ t)被維持不變。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置，還包括基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算單元，基于轉(zhuǎn)向扭矩來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Ta)；以及轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制單元，基于所述計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩(Ta)，控制通過(guò)所述致動(dòng)器給 予轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輔助扭矩。
16.一種車輛用轉(zhuǎn)向裝置，包括權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向控制裝置；以及具有通過(guò)所述轉(zhuǎn)向控制裝置進(jìn)行控制的所述致動(dòng)器的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
17. 一種轉(zhuǎn)向控制裝置，包括摩擦扭矩設(shè)定部，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)； 目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定部，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(0t); 附加摩擦扭矩設(shè)定部，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(9t)和轉(zhuǎn)向角(Θ)的偏差，設(shè)定 附加摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制部，基于所述設(shè)定的附加摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn) 向的摩擦扭矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向控制裝置包括摩擦扭矩設(shè)定單元，基于表示車輛狀態(tài)的信息，設(shè)定應(yīng)給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩值(Tt)；目標(biāo)轉(zhuǎn)向角設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tt)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θt)；附加摩擦扭矩設(shè)定單元，基于所述設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θt)和轉(zhuǎn)向角(θ)的偏差，設(shè)定附加摩擦扭矩值(Tc)；以及轉(zhuǎn)向摩擦扭矩控制單元，基于所述設(shè)定的摩擦扭矩值(Tc)，控制通過(guò)致動(dòng)器給予轉(zhuǎn)向的摩擦扭矩。
文檔編號(hào)B62D137/00GK101842279SQ20088011423
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者山崎一平 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社