本申請(qǐng)主張于2015年10月15日提出的日本專利申請(qǐng)2015-203991號(hào)的優(yōu)先權(quán),并在此引用其全部?jī)?nèi)容。
本發(fā)明涉及將具備轉(zhuǎn)向促動(dòng)器的轉(zhuǎn)向操作裝置作為操作對(duì)象的轉(zhuǎn)向操作控制裝置,該轉(zhuǎn)向促動(dòng)器被固定于車體,通過(guò)使齒條軸相對(duì)于允許齒條軸沿軸向的相對(duì)位移并且限制沿與軸向交叉的方向的位移的限制部件沿軸向相對(duì)位移,來(lái)使車輛的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。
背景技術(shù):
例如在日本特開(kāi)2009-236297號(hào)公報(bào)中,提出了利用橡膠制的安裝襯套將允許沿齒條軸的軸向的相對(duì)位移并且限制沿與軸向交叉的方向的位移的轉(zhuǎn)向齒輪箱固定于車體的方案。詳細(xì)而言,記載有在轉(zhuǎn)向齒輪箱的多個(gè)位置設(shè)置安裝孔,并將安裝襯套嵌入安裝孔,向安裝襯套插入螺栓并緊固于車體,從而將轉(zhuǎn)向齒輪箱彈性支承于車體的技術(shù)。能夠?qū)⒂赊D(zhuǎn)向齒輪箱中的、允許相對(duì)于齒條軸沿軸向的相對(duì)位移并且限制沿與軸向交叉的方向的位移的元件組合而成的構(gòu)造,理解為限制部件。
上述轉(zhuǎn)向操作裝置通過(guò)使齒條軸相對(duì)于轉(zhuǎn)向齒輪箱沿軸向相對(duì)位移來(lái)使車輛的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。因此,將這樣的轉(zhuǎn)向操作裝置作為操作對(duì)象來(lái)執(zhí)行轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向操作控制裝置通過(guò)控制相對(duì)于轉(zhuǎn)向齒輪箱的齒條軸的沿軸向的相對(duì)位移量,能夠控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角。但是,在如上述那樣通過(guò)安裝襯套將轉(zhuǎn)向齒輪箱彈性支承于車體的情況下,由于安裝襯套的彈性,會(huì)有轉(zhuǎn)向齒輪箱本身相對(duì)于車體向軸向相對(duì)位移的情況。而且在該情況下,在齒條軸的相對(duì)于轉(zhuǎn)向齒輪箱的沿軸向的相對(duì)位移量與齒條軸的相對(duì)于車體的沿軸向的相對(duì)位移量之間,產(chǎn)生相對(duì)于車體的轉(zhuǎn)向齒輪箱的相對(duì)的位移量的量的差。而且該差在通過(guò)控制齒條軸相對(duì)于轉(zhuǎn)向齒輪箱的沿軸向的相對(duì)位移量來(lái)控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的情況下,有成為轉(zhuǎn)向角的控制的誤差的可能性。
另一方面,在將轉(zhuǎn)向齒輪箱安裝于車體時(shí),也考慮不利用橡膠制的安裝襯套,將轉(zhuǎn)向齒輪箱直接、穩(wěn)固地固定于車體的情況。而且在該情況下,即使在通過(guò)控制齒條軸相對(duì)于轉(zhuǎn)向齒輪箱的沿軸向的相對(duì)位移量來(lái)控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的情況下,也能夠抑制轉(zhuǎn)向角的控制的誤差。但是,在該情況下,在使轉(zhuǎn)向輪較大地轉(zhuǎn)向了的情況下,容易將沖擊傳遞給車輛等,未必滿足用戶的需求。像這樣,伴隨著執(zhí)行轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制而產(chǎn)生的現(xiàn)象受到將轉(zhuǎn)向齒輪箱的限制部件固定于車體的方法較大的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠緩和伴隨著執(zhí)行轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制而產(chǎn)生的現(xiàn)象從將限制部件固定于車體的方法中受到的影響的轉(zhuǎn)向操作控制裝置。
本發(fā)明的一方式是一種轉(zhuǎn)向操作控制裝置,該轉(zhuǎn)向操作控制裝置將具備轉(zhuǎn)向促動(dòng)器的轉(zhuǎn)向操作裝置作為操作對(duì)象,該轉(zhuǎn)向促動(dòng)器通過(guò)使上述齒條軸相對(duì)于被固定于車體而允許齒條軸沿軸向的相對(duì)位移并且限制沿與上述軸向交叉的方向的位移的限制部件沿上述軸向相對(duì)位移,來(lái)使車輛的轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向,上述轉(zhuǎn)向操作控制裝置述包括:
目標(biāo)值設(shè)定處理電路,設(shè)定上述齒條軸相對(duì)于上述限制部件沿軸向的相對(duì)位移量的目標(biāo)值;
軸力獲取處理電路,獲取作為對(duì)上述齒條軸在上述軸向上施加的負(fù)荷的齒條軸力;
修正處理電路,基于上述軸力獲取處理電路獲取到的上述齒條軸力,對(duì)上述目標(biāo)值進(jìn)行修正;以及
轉(zhuǎn)向處理電路,為了以使相對(duì)于上述限制部件的上述齒條軸的軸向的相對(duì)位移量與通過(guò)上述修正處理電路修正后的上述目標(biāo)值一致的方式進(jìn)行控制,而操作上述轉(zhuǎn)向促動(dòng)器,其中,
上述轉(zhuǎn)向促動(dòng)器具備轉(zhuǎn)向馬達(dá),該轉(zhuǎn)向馬達(dá)使上述齒條軸相對(duì)于上述限制部件向上述軸向相對(duì)位移。
在上述方式,修正處理電路基于由軸力獲取處理電路獲取到的齒條軸力對(duì)由目標(biāo)值設(shè)定處理電路設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行修正,轉(zhuǎn)向處理電路將上述相對(duì)位移量控制為修正后的目標(biāo)值。這樣,轉(zhuǎn)向處理電路控制為修正后的目標(biāo)值,所以與轉(zhuǎn)向處理電路將上述相對(duì)位移量直接控制為由目標(biāo)值設(shè)定處理電路設(shè)定的目標(biāo)值的情況相比較,難以使將限制部件固定于車體的方法的影響直接反映到車輛的舉動(dòng)上。因此,在上述結(jié)構(gòu)中,能夠緩和伴隨著執(zhí)行轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制而產(chǎn)生的現(xiàn)象從將限制部件固定于車體的方法中受到的影響。
本發(fā)明的另一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述轉(zhuǎn)向操作裝置能夠變更連結(jié)有方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角度即轉(zhuǎn)向操作角與上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的比即舵角比,上述目標(biāo)值設(shè)定處理電路基于上述方向盤(pán)的操作,來(lái)設(shè)定上述目標(biāo)值,通過(guò)由上述修正處理電路進(jìn)行的上述目標(biāo)值的修正,與未進(jìn)行修正的情況相比較,可變更上述轉(zhuǎn)向操作角與上述相對(duì)位移量的比即控制舵角比。
在上述方式,可變更轉(zhuǎn)向操作角與相對(duì)位移量的比即控制舵角比。因此,能夠相對(duì)于未進(jìn)行目標(biāo)值的修正的情況變更通過(guò)用戶操作方向盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的舵角比。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述轉(zhuǎn)向操作裝置能夠切斷上述方向盤(pán)與上述轉(zhuǎn)向輪的動(dòng)力傳遞,上述修正處理電路在上述轉(zhuǎn)向輪與上述方向盤(pán)的動(dòng)力切斷狀態(tài)下對(duì)上述目標(biāo)值進(jìn)行修正。
在上述方式,由于在轉(zhuǎn)向輪與方向盤(pán)的動(dòng)力切斷狀態(tài)下對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行修正,所以能夠避免通過(guò)伴隨目標(biāo)值的修正的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制,對(duì)方向盤(pán)施加不希望的力。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述轉(zhuǎn)向操作裝置具備可變舵角比促動(dòng)器,該可變舵角比促動(dòng)器將對(duì)上述轉(zhuǎn)向軸施加的轉(zhuǎn)矩傳遞至上述轉(zhuǎn)向輪側(cè)并且對(duì)上述轉(zhuǎn)向操作角與上述相對(duì)位移量的比即控制舵角比進(jìn)行變更,上述目標(biāo)值設(shè)定處理電路執(zhí)行設(shè)定上述控制舵角比的目標(biāo)值的處理作為設(shè)定上述相對(duì)位移量的目標(biāo)值的處理,上述修正處理電路對(duì)上述控制舵角比的目標(biāo)值進(jìn)行修正,具備舵角操作處理電路,該舵角操作處理電路基于上述修正處理電路修正后的上述控制舵角比的目標(biāo)值,來(lái)操作上述可變舵角比促動(dòng)器。
在上述方式,由于基于齒條軸力來(lái)對(duì)控制舵角比的目標(biāo)值進(jìn)行修正,所以能夠維持轉(zhuǎn)向操作角,來(lái)對(duì)相對(duì)位移量進(jìn)行變更。因此,能夠避免因目標(biāo)值的修正而對(duì)方向盤(pán)施加不希望的力。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述目標(biāo)值設(shè)定處理電路通過(guò)上述目標(biāo)值的設(shè)定,執(zhí)行不依賴于方向盤(pán)的操作地使上述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理,上述修正處理電路在執(zhí)行上述自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理時(shí)對(duì)上述目標(biāo)值進(jìn)行修正。
根據(jù)上述方式,即使不考慮車輛的振動(dòng)、針對(duì)轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向的控制性地執(zhí)行了自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理,也能夠通過(guò)對(duì)相對(duì)位移量的目標(biāo)值進(jìn)行修正,來(lái)使它們變得適當(dāng)。即,在將實(shí)際的相對(duì)位移量直接控制為通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理設(shè)定的相對(duì)位移量的目標(biāo)值的情況下,伴隨著針對(duì)通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理設(shè)定的相對(duì)位移量的目標(biāo)值的控制而產(chǎn)生的現(xiàn)象從將限制部件固定于車體的方法受到直接的影響。與此相對(duì),通過(guò)修正處理電路對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行修正,例如,通過(guò)向進(jìn)一步減小齒條軸力側(cè)修正目標(biāo)值能夠抑制振動(dòng),或通過(guò)向進(jìn)一步增大齒條軸力側(cè)修正目標(biāo)值能夠提高轉(zhuǎn)向的控制性。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述軸力獲取處理電路基于上述轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩以及流過(guò)上述轉(zhuǎn)向馬達(dá)的電流的至少一方,來(lái)計(jì)算上述齒條軸力。
在上述方式,轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩與齒條軸力相對(duì)應(yīng)。另外,轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩由流入轉(zhuǎn)向馬達(dá)的電流來(lái)確定。因此,在上述方式中,能夠基于針對(duì)相對(duì)的位移量的控制的操作量,來(lái)計(jì)算齒條軸力。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,具備轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩獲取處理電路,該轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩獲取處理電路獲取被輸入至上述轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)矩即轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩的檢測(cè)值,上述軸力獲取處理電路基于上述轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和流過(guò)上述轉(zhuǎn)向馬達(dá)的電流的至少一方、以及上述轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩獲取處理電路獲取到的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩,來(lái)計(jì)算上述齒條軸力。
在上述方式中,由于將相對(duì)位移量控制為目標(biāo)值,另外,可變舵角比促動(dòng)器將轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩傳遞至轉(zhuǎn)向輪側(cè),所以轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩與齒條軸力相對(duì)應(yīng)。另外,轉(zhuǎn)向馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩由流入轉(zhuǎn)向馬達(dá)的電流來(lái)確定。因此,在上述方式中,能夠基于用于針對(duì)相對(duì)的位移量的控制的操作量和轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩,來(lái)計(jì)算齒條軸力。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述修正處理電路將上述相對(duì)位移量的目標(biāo)值向上述齒條軸力進(jìn)一步增大側(cè)修正,與上述齒條軸力較小的情況相比較,在上述齒條軸力較大的情況下,增大上述目標(biāo)值的修正量的絕對(duì)值。
在上述方式,根據(jù)齒條軸力,向齒條軸力進(jìn)一步增大側(cè)修正相對(duì)位移量的目標(biāo)值,所以若與未修正的情況相比較,相對(duì)位移量成為齒條軸力進(jìn)一步增大側(cè)的量。因此,例如,能夠抑制產(chǎn)生由于齒條軸力較大而與相對(duì)位移量相比較轉(zhuǎn)向角變小的情況。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述限制部件經(jīng)由具備橡膠的襯套固定于車體。
在上述方式,由于限制部件經(jīng)由具備橡膠的襯套固定于車體,所以在齒條軸力增大的情況下,存在限制部件本身相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的可能性。
而且,在限制部件相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的情況下,與齒條軸相對(duì)于限制部件的相對(duì)位移量相比較,轉(zhuǎn)向輪的實(shí)際的轉(zhuǎn)向角變小。與此相對(duì),在上述方式中,由于將目標(biāo)值向進(jìn)一步增大齒條軸力側(cè)修正,所以能夠抑制產(chǎn)生這樣的情況。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述轉(zhuǎn)向操作裝置具備將上述限制部件彈性支承于上述車體的襯套,上述修正處理電路通過(guò)因上述襯套的彎曲而上述限制部件相對(duì)于上述車體發(fā)生相對(duì)位移來(lái)對(duì)上述目標(biāo)值進(jìn)行修正,以使在以上述齒條軸相對(duì)于上述限制部件的軸向的相對(duì)位移量與上述目標(biāo)值一致的方式進(jìn)行控制時(shí)所產(chǎn)生的、上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的控制的誤差減少。
在上述方式中,由于限制部件經(jīng)由具備橡膠的襯套彈性支承于車體,所以在齒條軸力增大的情況下,存在限制部件本身相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的可能性。而且,在限制部件相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的情況下,在以使相對(duì)于限制部件的齒條軸的相對(duì)位移量與目標(biāo)值一致的方式進(jìn)行控制時(shí),在轉(zhuǎn)向角的控制上產(chǎn)生誤差。與此相對(duì),在上述方式中,由于對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行修正,所以能夠抑制產(chǎn)生這樣的情況。
本發(fā)明的又一方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置中,上述修正處理電路將上述相對(duì)位移量的目標(biāo)值向上述齒條軸力進(jìn)一步減小側(cè)修正,與上述齒條軸力較小的情況相比較在上述齒條軸力較大的情況下,增大上述目標(biāo)值的修正量的絕對(duì)值。
在上述方式中,由于根據(jù)齒條軸力,向齒條軸力進(jìn)一步減小側(cè)修正相對(duì)位移量的目標(biāo)值,所以若與未修正的情況相比較,則相對(duì)位移量成為齒條軸力進(jìn)一步減小側(cè)的量。因此,與未對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行修正的情況相比較,能夠緩和因轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向控制而對(duì)車體施加的沖擊。
本發(fā)明的又一方式,上述方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的上述修正處理電路具有針對(duì)規(guī)定的上述齒條軸力對(duì)上述相對(duì)位移量的上述目標(biāo)值進(jìn)行修正的修正量的大小以及符號(hào)的至少一方不同的多個(gè)模式,并且基于上述多個(gè)模式中的一個(gè)模式來(lái)設(shè)定對(duì)上述相對(duì)位移量的目標(biāo)值進(jìn)行修正的修正量,上述修正處理電路具備指示獲取處理電路,該指示獲取處理電路獲取指定上述多個(gè)模式中的一個(gè)的指定信號(hào),上述修正處理電路基于上述指示獲取處理電路獲取到的指定信號(hào),從上述多個(gè)模式中選擇利用于對(duì)上述相對(duì)位移量的上述目標(biāo)值進(jìn)行修正的修正量的設(shè)定的模式。
在向齒條軸力進(jìn)一步增大側(cè)修正目標(biāo)值的情況下,轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向相對(duì)于相對(duì)位移量的目標(biāo)值的控制性升高,另一方面轉(zhuǎn)向時(shí)的沖擊增大。特別是,修正的程度越大,控制性越升高,另一方面沖擊也越大。與此相對(duì),在向齒條軸力進(jìn)一步減小側(cè)修正目標(biāo)值的情況下,雖然轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向相對(duì)于相對(duì)位移量的目標(biāo)值的控制性降低,但是轉(zhuǎn)向時(shí)的沖擊減小。因此,滿足提高控制性的要求、其提高到什么程度的要求、緩和沖擊的要求等多個(gè)要求中的哪一個(gè)要求取決于指定多個(gè)模式中的哪一個(gè)模式。在上述方式中,鑒于這一點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)具有與各種要求相應(yīng)的通用性的控制。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述,本發(fā)明前述的和其它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)得以進(jìn)一步明確。其中,附圖標(biāo)記表示本發(fā)明的要素。
圖1是表示第一實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置以及轉(zhuǎn)向操作裝置的圖。
圖2是表示該實(shí)施方式的外殼的安裝部的剖面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是表示該實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置所執(zhí)行的處理的一部分的框圖。
圖4是表示該實(shí)施方式的軸力獲取處理電路的處理的流程圖。
圖5是表示該實(shí)施方式的修正量計(jì)算處理電路的處理的流程圖。
圖6是表示第二實(shí)施方式的外殼的安裝部的剖面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖7是表示該實(shí)施方式的修正量計(jì)算處理電路的處理的流程圖。
圖8是表示第三實(shí)施方式的修正處理模式的設(shè)定處理的流程圖。
圖9是表示該實(shí)施方式的修正量計(jì)算處理電路的處理的流程圖。
圖10是表示第四實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置以及轉(zhuǎn)向操作裝置的圖。
圖11是表示該實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置所執(zhí)行的處理的一部分的框圖。
圖12是表示該實(shí)施方式的軸力獲取處理電路的處理的流程圖。
圖13是表示第五實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置所執(zhí)行的處理的一部分的框圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示,在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作裝置中,方向盤(pán)(轉(zhuǎn)向盤(pán)10)被固定于轉(zhuǎn)向軸12,轉(zhuǎn)向軸12能夠經(jīng)由電子控制式的離合器14與小齒輪軸16連接。
小齒輪軸16以能夠傳遞動(dòng)力的方式配置于轉(zhuǎn)向促動(dòng)器psa的齒條軸20。詳細(xì)而言,齒條軸20和小齒輪軸16以具有規(guī)定的交叉角的方式配置,形成于齒條軸20的第一齒條齒20a和形成于小齒輪軸16的小齒輪齒16a嚙合,從而構(gòu)成第一齒條小齒輪機(jī)構(gòu)22。另外,在齒條軸20的兩端連結(jié)有拉桿24,拉桿24的前端與組裝有轉(zhuǎn)向輪26的未圖示的轉(zhuǎn)向節(jié)連結(jié)。因此,伴隨著轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作的轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)被第一齒條小齒輪機(jī)構(gòu)22轉(zhuǎn)換為沿齒條軸20的軸向da的位移,軸向da的位移經(jīng)由拉桿24傳遞至轉(zhuǎn)向節(jié),由此轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向角,即車輛的行進(jìn)方向被變更。
上述齒條軸20與小齒輪軸28以具有規(guī)定的交叉角的方式配置,形成于齒條軸20的第二齒條齒20b與形成于小齒輪軸28的小齒輪齒28a嚙合,從而構(gòu)成第二齒條小齒輪機(jī)構(gòu)30。小齒輪軸28經(jīng)由蝸桿蝸輪等轉(zhuǎn)向側(cè)減速器32與轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的旋轉(zhuǎn)軸34a連接。轉(zhuǎn)向馬達(dá)34是3相的表面磁鐵同步電動(dòng)機(jī)(spmsm)。
上述齒條軸20收納于對(duì)允許相對(duì)于齒條軸20沿軸向da的相對(duì)位移并且限制沿與軸向da交叉的方向的位移的元件進(jìn)行組合而成的構(gòu)造即限制部件。也就是說(shuō),限制部件具備外殼40、小齒輪軸16、小齒輪軸28、以及向軸向da引導(dǎo)齒條軸20的齒條導(dǎo)軌(未圖示)。外殼40通過(guò)設(shè)置于軸向da的兩端部的安裝部42,固定于車體(在這里,例示懸掛部件48)。
圖2中示出安裝部42的剖面。如圖2所示,安裝部42經(jīng)由襯套50緊固固定于懸掛部件48。在這里,襯套50具備筒狀部52、凸緣部54、以及橡膠56。在這里,橡膠56以及筒狀部52以橡膠56覆蓋在筒狀部52的徑向外側(cè)的狀態(tài),插入安裝部42的內(nèi)周面42a。在這里,橡膠56以及筒狀部52均使它們的兩端部從內(nèi)周面42a突出到外部。而且,橡膠56的突出的部分延伸到筒狀部52的徑向外側(cè)。另一方面,凸緣部54在與進(jìn)入懸掛部件48的方向df平行的方向的兩側(cè),設(shè)置于從安裝部42的內(nèi)周面42a突出的部分。凸緣部54以跟隨橡膠56的方式沿筒狀部52的徑向外側(cè)延伸。在這里,筒狀部52、凸緣部54是由金屬等較硬的固體或兼具硬度、強(qiáng)度的多晶體等形成的剛體。
向貫通筒狀部52以及凸緣部54的孔的內(nèi)周面52a插入緊固部件44,將安裝部42緊固于懸掛部件48。因此,安裝部42(外殼40)彈性支承于懸掛部件48。
返回到圖1,轉(zhuǎn)向馬達(dá)34經(jīng)由變頻器inv與電池49連接。變頻器inv是在電池49的正極以及負(fù)極的每一極與轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的三個(gè)端子的每一個(gè)端子之間開(kāi)閉的電路。
此外,在圖1中,對(duì)構(gòu)成變頻器inv的mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管(開(kāi)關(guān)元件)的符號(hào)中分別與轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的三個(gè)端子連接的部分分別標(biāo)注u、v、w,另外,對(duì)上側(cè)臂標(biāo)注p,對(duì)下側(cè)臂標(biāo)注n。此外,以下,將u、v、w總括記作¥,將p、n總括記作#。即,變頻器inv被構(gòu)成為具備在電池49的正極與轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的端子之間開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)元件s¥p、和在電池49的負(fù)極與轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的端子之間開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)元件s¥n的串聯(lián)連接體。而且,在開(kāi)關(guān)元件s¥#上反向并聯(lián)連接有二極管d¥#。
上述轉(zhuǎn)向軸12與賦予抵抗轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作的力即反作用力的反作用力促動(dòng)器ra連接。反作用力促動(dòng)器ra具備反作用力側(cè)減速器60、旋轉(zhuǎn)軸62a與反作用力側(cè)減速器60連結(jié)的反作用力馬達(dá)62、以及驅(qū)動(dòng)反作用力馬達(dá)62的變頻器64。
轉(zhuǎn)向操作控制裝置(控制裝置70)具備中央處理裝置(cpu72)以及存儲(chǔ)器74??刂蒲b置70執(zhí)行以轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向角、對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)10施加的反作用力為控制量的控制。此時(shí),控制裝置70參照各種傳感器的檢測(cè)值。作為這些傳感器,例如,有檢測(cè)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的旋轉(zhuǎn)軸34a的旋轉(zhuǎn)角度θp0的旋轉(zhuǎn)角度傳感器80、檢測(cè)反作用力馬達(dá)62的旋轉(zhuǎn)軸62a的旋轉(zhuǎn)角度θs0的旋轉(zhuǎn)角度傳感器66、檢測(cè)對(duì)轉(zhuǎn)向軸12施加的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs)的轉(zhuǎn)矩傳感器84。另外,也有檢測(cè)車輛的行駛速度(車速v)的車速傳感器82等。并且,控制裝置70獲取與開(kāi)關(guān)元件sun、svn、swn的每一個(gè)的源極側(cè)連接的分流電阻76的電壓降,作為電流iu、iv、iw,并參照這些電流。此外,在圖1中,用虛線包圍齒條軸20、小齒輪軸28、轉(zhuǎn)向側(cè)減速器32、轉(zhuǎn)向馬達(dá)34、以及變頻器inv,表示轉(zhuǎn)向促動(dòng)器psa具備這些部件。
圖3中示有控制裝置70所執(zhí)行的處理的一部分。圖3所示的處理是將通過(guò)cpu72執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的處理,按照每個(gè)所實(shí)現(xiàn)的處理的種類來(lái)記載的處理。此外,圖3所示的處理是通過(guò)離合器14切斷了轉(zhuǎn)向盤(pán)10與轉(zhuǎn)向輪26的動(dòng)力傳遞的狀態(tài)下的處理。
輔助轉(zhuǎn)矩設(shè)定處理電路m10基于由轉(zhuǎn)矩傳感器84檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs,來(lái)計(jì)算輔助轉(zhuǎn)矩ta。在這里,轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs越大,將輔助轉(zhuǎn)矩ta設(shè)定為越大的值。
加法處理電路m14輸出在輔助轉(zhuǎn)矩ta上加上轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs所得的值。反作用力設(shè)定處理電路m12對(duì)與轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作相應(yīng)的反作用力fir進(jìn)行設(shè)定。在本實(shí)施方式中,基于后述的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*,來(lái)設(shè)定反作用力fir。
偏差計(jì)算處理電路m16輸出從加法處理電路m14的輸出值減去反作用力fir所得的值。目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18基于偏差計(jì)算處理電路m16的輸出值,來(lái)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*。在這里,利用通過(guò)對(duì)偏差計(jì)算處理電路m16的輸出值ff和目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*建立關(guān)系的以下的式(c1)來(lái)表示的模型公式。
ff=c·θs*′+j·θs*″(c1)
θs*′表示θs*的對(duì)時(shí)間的1階微分,θs*″表示θs*的對(duì)時(shí)間的2階微分。通過(guò)上述式(c1)表示的模型是在將轉(zhuǎn)向盤(pán)10和轉(zhuǎn)向輪26機(jī)械地連結(jié)而成的裝置中,確定伴隨著轉(zhuǎn)向盤(pán)10的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的模型。在上述式(c1)中,粘性系數(shù)c是將轉(zhuǎn)向操作裝置的摩擦等模型化而成的量,慣性系數(shù)j是將轉(zhuǎn)向操作裝置的慣性模型化而成的量。在這里,根據(jù)車速v對(duì)粘性系數(shù)c以及慣性系數(shù)j進(jìn)行可變?cè)O(shè)定。
累計(jì)處理電路m20將由旋轉(zhuǎn)角度傳感器66檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)角度θs0轉(zhuǎn)換為比0~360°寬的角度區(qū)域的數(shù)值并作為轉(zhuǎn)向操作角θs。即,例如,在轉(zhuǎn)向盤(pán)10從使車輛前進(jìn)的中立位置最大限度地旋轉(zhuǎn)操作到右側(cè)或者左側(cè)的情況下,旋轉(zhuǎn)軸62a旋轉(zhuǎn)多次。因此,在累計(jì)處理電路m20中,例如在從轉(zhuǎn)向盤(pán)10處于中立位置的狀態(tài)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)軸62a沿規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)2周的情況下,將轉(zhuǎn)向操作角θs設(shè)為720°。此外,累計(jì)處理電路m20將中立位置上的轉(zhuǎn)向操作角θs設(shè)為零。
偏差計(jì)算處理電路m22輸出從目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*減去了轉(zhuǎn)向操作角θs所得的值。轉(zhuǎn)向操作角控制處理電路m24設(shè)定反作用力馬達(dá)62所生成的轉(zhuǎn)矩的指令值即反作用力轉(zhuǎn)矩trqr*,作為用于將轉(zhuǎn)向操作角θs反饋控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*的操作量。具體而言,將以從目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*減去轉(zhuǎn)向操作角θs所得的值作為輸入的比例要素、積分要素以及微分要素的每一個(gè)的輸出值之和作為反作用力轉(zhuǎn)矩trqr*。
操作信號(hào)生成處理電路m26基于反作用力轉(zhuǎn)矩trqr*,生成變頻器64的操作信號(hào)ms并輸出至變頻器64。該處理例如能夠通過(guò)公知的電流反饋控制來(lái)實(shí)現(xiàn),在該電流反饋控制中,基于反作用力轉(zhuǎn)矩trqr*來(lái)設(shè)定q軸電流的指令值,并設(shè)定dq軸的電壓指令值作為用于將dq軸的電流反饋控制成指令值的操作量。此外,d軸電流可以控制為零,但在反作用力馬達(dá)62的旋轉(zhuǎn)速度較大的情況下,也可以將d軸電流的絕對(duì)值設(shè)定為比零大的值并執(zhí)行弱磁控制。當(dāng)然,在低旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域也能夠?qū)軸電流的絕對(duì)值設(shè)定為比零大的值。
累計(jì)處理電路m28將由旋轉(zhuǎn)角度傳感器80檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)角度θp0轉(zhuǎn)換成比0~360°寬的角度區(qū)域的數(shù)值并設(shè)為轉(zhuǎn)向角θp。
舵角比可變處理電路m30基于車速v,對(duì)用于可變?cè)O(shè)定轉(zhuǎn)向操作角θs與轉(zhuǎn)向角θp之比(控制舵角比)的目標(biāo)動(dòng)作角θa*進(jìn)行設(shè)定。加法處理電路m32通過(guò)在目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*上加上目標(biāo)動(dòng)作角θa*,來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*。
偏差計(jì)算處理電路m34輸出從根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*計(jì)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*減去轉(zhuǎn)向角θp所得的值。轉(zhuǎn)向角控制處理電路m36基于偏差計(jì)算處理電路m34的輸出值,設(shè)定轉(zhuǎn)向馬達(dá)34所生成的轉(zhuǎn)矩的指令值即轉(zhuǎn)矩指令值trqt*,作為用于將轉(zhuǎn)向角θp反饋控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的操作量。具體而言,將以從目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*減去轉(zhuǎn)向角θp所得的值作為輸入的比例要素、積分要素以及微分要素的每一個(gè)的輸出值的和,設(shè)為轉(zhuǎn)矩指令值trqt*。
操作信號(hào)生成處理電路m38基于轉(zhuǎn)矩指令值trqt*,生成變頻器inv的開(kāi)關(guān)元件s¥#的操作信號(hào)g¥#并輸出至變頻器inv。該處理能夠以與操作信號(hào)生成處理電路m26的操作信號(hào)ms的生成處理相同的方式進(jìn)行。
上述轉(zhuǎn)向角θp是與圖1所示的軸向da上齒條軸20相對(duì)于外殼40的相對(duì)位移量具有1對(duì)1的對(duì)應(yīng)關(guān)系的參數(shù)。因此,即使軸向da上齒條軸20相對(duì)于外殼40的相對(duì)位移量相同,在外殼40相對(duì)于車體(懸掛部件48)在軸向da上發(fā)生相對(duì)位移的情況下,轉(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向角也不唯一確定。換言之,即使以轉(zhuǎn)向角θp與目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*一致的方式進(jìn)行了控制,轉(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向角也可能從預(yù)期的值偏離。在這里,外殼40相對(duì)于懸掛部件48在軸向da上發(fā)生相對(duì)位移的主要原因是因?yàn)閷?duì)齒條軸20在軸向da上施加負(fù)荷(齒條軸力af)。
即,若齒條軸力af增大,則齒條軸力af被經(jīng)由齒條軸20傳遞至小齒輪軸28,而對(duì)小齒輪軸28施加欲使小齒輪軸28向軸向da位移的力。而且,該力經(jīng)由小齒輪軸28被傳遞至外殼40。然而,在本實(shí)施方式中,在圖2所示的方式中,外殼40彈性支承于車體(懸掛部件48)。因此,若對(duì)外殼40施加欲使外殼40沿軸向da位移的力,則外殼40沿軸向da位移。即,若對(duì)外殼40施加軸向da的力,則在圖2所示的軸向da上位于緊固部件44的兩側(cè)的安裝部42的部位中的一方使橡膠56變形而接近筒狀部52。由此,外殼40相對(duì)于緊固部件44在軸向da上發(fā)生相對(duì)位移,進(jìn)而外殼40相對(duì)于車體(懸掛部件48)在軸向da上發(fā)生相對(duì)位移。
因此,在本實(shí)施方式中,將根據(jù)齒條軸力af,對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*通過(guò)前饋控制進(jìn)行修正后的值設(shè)為最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。以下,對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)敘述。
軸力獲取處理電路m42基于流過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的電流iu、iv、iw,計(jì)算齒條軸力af。圖4中示有軸力獲取處理電路m42的處理。該處理由軸力獲取處理電路m42例如按照規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行。
在圖4所示的一系列的處理中,軸力獲取處理電路m42獲取電流iu、iv、iw(s10)。接下來(lái),軸力獲取處理電路m42基于電流iu、iv、iw,計(jì)算q軸的電流iq(s12)。該步驟能夠通過(guò)基于轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的旋轉(zhuǎn)角度θp0,沿旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系即dq軸的坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。接下來(lái),軸力獲取處理電路m42通過(guò)對(duì)q軸的電流iq乘以規(guī)定的系數(shù)k1,來(lái)計(jì)算齒條軸力af(s14)。在這里,規(guī)定的系數(shù)k1是基于轉(zhuǎn)向側(cè)減速器32的減速比、小齒輪軸28的轉(zhuǎn)矩與齒條軸20的軸力的比、以及轉(zhuǎn)矩常量來(lái)設(shè)定的。即,通過(guò)對(duì)q軸的電流iq乘以轉(zhuǎn)矩常量,來(lái)確定轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的轉(zhuǎn)矩。而且,轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的轉(zhuǎn)矩被轉(zhuǎn)向側(cè)減速器32等轉(zhuǎn)換并施加給齒條軸20。因此,通過(guò)對(duì)q軸的電流iq乘以規(guī)定的系數(shù)k1,能夠計(jì)算通過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34施加給齒條軸20的軸力。而且,在本實(shí)施方式中,將該軸力設(shè)為與齒條軸力af絕對(duì)值相等。即,在本實(shí)施方式中,通過(guò)控制裝置70將轉(zhuǎn)向角θp控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*,由于為了該控制對(duì)齒條軸20施加的軸力是k1·iq,所以將該軸力視為與齒條軸力af絕對(duì)值相等。因此,將齒條軸力af設(shè)為正,將規(guī)定的系數(shù)k1設(shè)為正,從而將齒條軸力af視為k1·iq。
另外,軸力獲取處理電路m42在完成步驟s14的處理的情況下,暫時(shí)結(jié)束圖4的處理。返回到圖3,修正處理電路m40基于軸力獲取處理電路m42輸出的齒條軸力af,對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行修正并設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。詳細(xì)而言,修正處理電路m40具備基于齒條軸力af來(lái)計(jì)算修正量δθ的修正量計(jì)算處理電路m44、以及在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*上加上修正量δθ來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的加法處理電路m46。
圖5中示有修正量計(jì)算處理電路m44的處理。修正量計(jì)算處理電路m44以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行圖5所示的處理。在圖5所示的一系列的處理中,修正量計(jì)算處理電路m44使用確定有齒條軸力af和修正量δθ的關(guān)系的映射數(shù)據(jù),基于軸力獲取處理電路m42計(jì)算出的齒條軸力af,映射運(yùn)算修正量δθ(s20)。在這里,所謂的映射數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)了針對(duì)輸入變量(齒條軸力af)的離散的值的每一個(gè)值的輸出變量(修正量δθ)的值的數(shù)據(jù)。修正量計(jì)算處理電路m44在齒條軸力af與映射的輸入變量的某一個(gè)一致的情況下,將對(duì)應(yīng)的輸出變量的值設(shè)為修正量δθ,另一方面在均不一致的情況下,通過(guò)插補(bǔ)運(yùn)算來(lái)計(jì)算修正量δθ。
若映射數(shù)據(jù)將作為進(jìn)一步增大齒條軸力af側(cè)的量時(shí)的修正量δθ的符號(hào)定義為正,則在齒條軸力af是較大的值的情況下,與是較小的值的情況相比,確定較大的值作為修正量δθ。因此,齒條軸力af越大,修正量計(jì)算處理電路m44將修正量δθ計(jì)算為越大的值。此外,在齒條軸力af較小的情況下,將修正量δθ設(shè)為零。
而且,修正量計(jì)算處理電路m44將計(jì)算出的修正量δθ輸出至加法處理電路m46(s22)。此外,修正量計(jì)算處理電路m44在步驟s22的處理完成的情況下,暫時(shí)結(jié)束該一系列的處理。
此外,在圖3所示的處理中,例如在右旋轉(zhuǎn)時(shí)和左旋轉(zhuǎn)時(shí)將轉(zhuǎn)向角θp的符號(hào)設(shè)為相反并將右旋轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)為正的情況下,在修正量δθ是左旋轉(zhuǎn)側(cè)的值的情況下,修正量計(jì)算處理電路m44輸出的修正量δθ被設(shè)為負(fù)。
在這里,對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。例如,若向右較大地打轉(zhuǎn)向盤(pán)10,則從轉(zhuǎn)向馬達(dá)34對(duì)齒條軸20施加轉(zhuǎn)矩,使得齒條軸20在軸向da上向遠(yuǎn)離中立位置側(cè)較大地位移。此時(shí),由于齒條軸力af增大,所以經(jīng)由齒條軸20對(duì)外殼40施加使外殼40相對(duì)于車體(懸掛部件48)發(fā)生相對(duì)位移的力,而外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移。
在這里,在控制裝置70中,通過(guò)根據(jù)齒條軸力af計(jì)算修正量δθ,并加到目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*上,來(lái)計(jì)算最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。而且,以轉(zhuǎn)向角θp成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的方式,操作轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的轉(zhuǎn)矩。因此,齒條軸20相對(duì)于外殼40的在軸向da上的距離中立位置的相對(duì)位移量與未進(jìn)行利用修正量δθ的修正的情況相比較,被控制為較大的值。
在這里,外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的方向與齒條軸20相對(duì)于外殼40發(fā)生相對(duì)位移的方向相反。因此,由于外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移,所以齒條軸20的相對(duì)于車體的沿軸向da的相對(duì)位移量減少,而其減少量被齒條軸20相對(duì)于外殼40的沿軸向da的相對(duì)位移量的修正量δθ的增量補(bǔ)償。換言之,減少轉(zhuǎn)向角θp的控制的誤差。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式,能夠得到以下記載的效果。
(1)將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*修正為齒條軸力af進(jìn)一步增大側(cè)。由此,即使外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移,也能夠高精度地控制齒條軸20相對(duì)于車體的相對(duì)位移量,進(jìn)而能夠較高地維持轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向控制的控制性。因此,能夠緩和伴隨著執(zhí)行轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向控制而產(chǎn)生的現(xiàn)象從將外殼40固定于車體的方法中受到的影響。
(2)在轉(zhuǎn)向盤(pán)10與轉(zhuǎn)向輪26的動(dòng)力傳遞被離合器14切斷的狀態(tài)下,對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行了修正。由此,能夠避免通過(guò)伴隨著目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*的修正的轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向控制,而對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)10施加不希望的力的情況。
(3)基于作為利用于轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的控制的參數(shù)的、流過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的電流iu、iv、iw,來(lái)計(jì)算了齒條軸力af。由此,無(wú)需在獲取齒條軸力af的基礎(chǔ)上,追加新的硬件單元。
(4)將外殼40經(jīng)由具備橡膠56的襯套50固定于車體。在該情況下,若齒條軸力af增大,則存在外殼40本身相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的可能性。而且,在外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移的情況下,與齒條軸20相對(duì)于外殼40的相對(duì)位移量相比較,轉(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向角變小。針對(duì)于此,通過(guò)將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*向齒條軸力af進(jìn)一步增大側(cè)修正,能夠抑制產(chǎn)生這樣的情況。
接下來(lái),參照附圖,對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的第二實(shí)施方式,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
圖6中示有本實(shí)施方式的安裝部42的剖面結(jié)構(gòu)。此外,在圖6中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖2所示的部件對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注相同的符號(hào)。
如圖6所示,在本實(shí)施方式中,從襯套50取消橡膠56,并使筒狀部52與安裝部42的內(nèi)周面42a接觸。在該情況下,即使在齒條軸力af較大的情況下,也能像第一實(shí)施方式那樣充分地抑制外殼40相對(duì)于車體發(fā)生相對(duì)位移。然而在該情況下,在使轉(zhuǎn)向盤(pán)10突然右旋轉(zhuǎn)或者左旋轉(zhuǎn)了的情況下,由于齒條軸力af增大,而對(duì)車輛施加沖擊,容易產(chǎn)生用戶易感知的噪聲。
因此,在本實(shí)施方式中,以車速v是規(guī)定速度vth以下為條件,向齒條軸力af進(jìn)一步減小側(cè)修正目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*。換言之,向齒條軸力af進(jìn)一步減小側(cè),對(duì)從齒條軸20相對(duì)于外殼40的中立位置沿軸向da的相對(duì)位移量進(jìn)行修正。在這里,規(guī)定速度vth設(shè)定為因通過(guò)轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向控制而對(duì)車輛施加的沖擊引起的噪聲容易被用戶感知的速度的上限值。
圖7中示有本實(shí)施方式的修正量計(jì)算處理電路m44的處理的順序。該處理被修正量計(jì)算處理電路m44以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行。此外,在圖7中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖5所示的處理對(duì)應(yīng)的處理標(biāo)注相同的步驟編號(hào)。
在圖7所示的一系列的處理中,修正量計(jì)算處理電路m44首先獲取車速v(s30)。而且,修正量計(jì)算處理電路m44判定車速是否是規(guī)定速度vth以下(s32)。而且修正量計(jì)算處理電路m44在判定為是規(guī)定速度vth以下的情況下(s32:是),基于齒條軸力af,映射運(yùn)算修正量δθ(s20a)。在這里,所利用的映射數(shù)據(jù)若將進(jìn)一步增大齒條軸力af側(cè)的值設(shè)為正則將修正量δθ設(shè)為零以下的值,并且,齒條軸力af越大,越增大修正量δθ的絕對(duì)值。此外,映射數(shù)據(jù)被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器74中。另外,在齒條軸力af較小的情況下,修正量δθ被設(shè)為零。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式,除了第一實(shí)施方式的上述(2)、(3)的效果以外,還能夠得到以下的效果。
(5)在齒條軸力af較大的情況下與較小的情況下相比,將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*向齒條軸力af減小側(cè)修正了。由此,能夠緩和因轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向控制而對(duì)車輛施加的沖擊,進(jìn)而能夠減少伴隨著沖擊的噪聲。
(6)以車速v是規(guī)定速度vth以下為條件,執(zhí)行了目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*的修正處理。因此,能夠在伴隨著轉(zhuǎn)向控制的噪聲難以被用戶感知的高速度區(qū)域,提高針對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作的轉(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向的控制性。
以下,參照附圖,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中,并沒(méi)有特別限定是采用圖2的襯套50還是采用圖6的襯套50。而且,在本實(shí)施方式中,將確定了齒條軸力af與修正量δθ的關(guān)系的多個(gè)種類的映射數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74,控制裝置70在搭載有控制裝置70的車輛的產(chǎn)品出廠之前獲取利用哪一個(gè)映射數(shù)據(jù)的指示,從而決定實(shí)際使用的映射數(shù)據(jù)。換言之,控制裝置70選擇齒條軸力af相同時(shí)的修正量δθ的值不同的多個(gè)模式中的哪一個(gè)模式來(lái)利用于修正量δθ的設(shè)定。此外,在本實(shí)施方式中,作為映射數(shù)據(jù),將在圖5的步驟s20中利用的映射數(shù)據(jù)和在圖7的步驟s20a中利用的映射數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器74。
圖8中示有在搭載有控制裝置70的車輛的產(chǎn)品出廠前由控制裝置70執(zhí)行的處理的順序。該處理通過(guò)cpu72執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,控制裝置70設(shè)置有連接器,以向連接器輸入僅在車輛出廠前、經(jīng)銷商等輸入的信號(hào)為條件,來(lái)執(zhí)行。
在該一系列的處理中,cpu72首先判定是否接收了使用哪一個(gè)映射數(shù)據(jù)的指示即修正處理模式的指示(s40)。該處理是判定是否從上述連接器接收了指示信號(hào)的處理。而且,在cpu72判定為接收了的情況下(s40:是),根據(jù)指示內(nèi)容對(duì)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74內(nèi)的規(guī)定的地址的存儲(chǔ)區(qū)域的標(biāo)志進(jìn)行更新(s42)。在這里,在規(guī)定的地址的存儲(chǔ)區(qū)域默認(rèn)地存儲(chǔ)有利用在圖5的步驟s20中利用的映射數(shù)據(jù)的意思的標(biāo)志fa。因此,cpu72暫且在接收到的指示內(nèi)容是指示在圖7的步驟s20a中利用的映射數(shù)據(jù)的內(nèi)容的情況下,將存儲(chǔ)于規(guī)定的地址的存儲(chǔ)區(qū)域的標(biāo)志更新為利用在步驟s20a中利用的映射數(shù)據(jù)的意思的標(biāo)志fb。
圖9中示有修正量計(jì)算處理電路m44的處理的順序。該處理被修正量計(jì)算處理電路m44例如以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行。在圖9中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖5、圖7中的處理對(duì)應(yīng)的處理,標(biāo)注相同的步驟編號(hào)。
在圖9所示的一系列的處理中,修正量計(jì)算處理電路m44首先讀出存儲(chǔ)于規(guī)定的地址的存儲(chǔ)區(qū)域的標(biāo)志(s50)。而且,在修正量計(jì)算處理電路m44判定為讀出的標(biāo)志是利用在圖5的步驟s20中利用的映射數(shù)據(jù)的意思的標(biāo)志fa的情況下(s52:是),執(zhí)行圖5的步驟s20、s22的處理。與此相對(duì),在修正量計(jì)算處理電路m44判定為不是標(biāo)志fa的情況下(s52:否),判定讀出的標(biāo)志是否是利用在步驟s20a中利用的映射數(shù)據(jù)的意思的標(biāo)志fb(s54)。而且,在修正量計(jì)算處理電路m44判定為是標(biāo)志fb的情況下(s54:是),適當(dāng)?shù)貓?zhí)行圖7的步驟s30、s32、s20a、以及步驟s22的處理。此外,在修正量計(jì)算處理電路m44在步驟s54中判定為否定的情況下,停止修正量δθ的輸出或使修正量δθ恒定為零即可。這是為了應(yīng)對(duì)存儲(chǔ)于規(guī)定的地址的存儲(chǔ)區(qū)域的標(biāo)志的值的異常時(shí)等。
在這里,對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。將控制裝置70搭載于車輛的車輛制造商在車輛的產(chǎn)品出廠之前,根據(jù)對(duì)車輛的要求,來(lái)指示是利用在圖5的步驟s20中利用的映射數(shù)據(jù)、還是利用在圖7的步驟s20a中利用的映射數(shù)據(jù)。根據(jù)該指示,控制裝置70向存儲(chǔ)器74存儲(chǔ)標(biāo)志fa或標(biāo)志fb。而且在車輛的產(chǎn)品出廠后,在存儲(chǔ)器74中存儲(chǔ)有標(biāo)志fa的情況下,控制裝置70在對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行修正時(shí),進(jìn)行與圖5所示的處理等同的處理,另一方面在存儲(chǔ)器74中存儲(chǔ)有標(biāo)志fb的情況下,在對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行修正時(shí),進(jìn)行與圖7所示的處理等同的處理。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式,除了能夠起到基于第一實(shí)施方式的上述各效果的效果、第二實(shí)施方式的上述(5)的效果以外,還起到以下的效果。
(6)存儲(chǔ)器74中存儲(chǔ)有多個(gè)映射數(shù)據(jù),能夠從外部指示利用哪一個(gè)映射數(shù)據(jù)。由此,由于控制裝置70能夠應(yīng)對(duì)各種要求,所以能夠提高控制裝置70的通用性。
以下,參照附圖,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的第四實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖10示有本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作控制裝置以及轉(zhuǎn)向操作裝置。此外,在圖10中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖1所示的部件對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注相同的符號(hào)。本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操作裝置將來(lái)自轉(zhuǎn)向盤(pán)10的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs傳遞至轉(zhuǎn)向輪26,并且能夠?qū)︶槍?duì)相同的轉(zhuǎn)向操作角θs,齒條軸20相對(duì)于外殼40的沿軸向da的相對(duì)位移量與轉(zhuǎn)向操作角θs的比即控制舵角比進(jìn)行變更。
即,轉(zhuǎn)向盤(pán)10與可變舵角比促動(dòng)器va連接??勺兌娼潜却賱?dòng)器va具備以能夠與轉(zhuǎn)向軸12一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于轉(zhuǎn)向軸12的外殼90、收納于外殼90的內(nèi)部的舵角比可變馬達(dá)92、變頻器100、以及減速機(jī)構(gòu)94。減速機(jī)構(gòu)94通過(guò)由能夠差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的3個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)成的機(jī)構(gòu),例如行星齒輪機(jī)構(gòu)、波動(dòng)齒輪裝置(strainwavegearing)等構(gòu)成。構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)94的3個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件分別與外殼90、同舵角比可變馬達(dá)92的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸92a、以及小齒輪軸16連結(jié)。即,在減速機(jī)構(gòu)94中,通過(guò)外殼90的旋轉(zhuǎn)速度和舵角比可變馬達(dá)92的旋轉(zhuǎn)速度唯一確定小齒輪軸16的旋轉(zhuǎn)速度。在可變舵角比促動(dòng)器va中,通過(guò)減速機(jī)構(gòu)94,在伴隨著轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作的轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)上追加舵角比可變馬達(dá)92的旋轉(zhuǎn)軸92a的旋轉(zhuǎn)并傳遞至小齒輪軸16,從而使小齒輪軸16相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸12的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)角變化。由此,對(duì)上述控制舵角比進(jìn)行可變?cè)O(shè)定。應(yīng)予說(shuō)明,這里的追加包含加法以及減法雙方。另外,以下,將小齒輪軸16相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸12的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)角稱為小齒輪軸16的動(dòng)作角θa。
此外,旋轉(zhuǎn)角度傳感器102檢測(cè)舵角比可變馬達(dá)92的旋轉(zhuǎn)軸92a的旋轉(zhuǎn)角度θm。另外,轉(zhuǎn)矩傳感器84檢測(cè)小齒輪軸16的轉(zhuǎn)矩作為轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs。
圖11中示有控制裝置70所執(zhí)行的處理的一部分。圖11所示的處理是將通過(guò)cpu72執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的處理,按照每個(gè)所實(shí)現(xiàn)的處理的種類來(lái)記載的處理。此外,在圖11所示的處理中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖3所示的部分對(duì)應(yīng)的部分,標(biāo)注相同的符號(hào)。
軸力獲取處理電路m42除了電流iu、iv、iw以外,還獲取轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs。圖12中示有本實(shí)施方式的軸力獲取處理電路m42的處理的順序。該處理被軸力獲取處理電路m42以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行。此外,在圖12中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖4所示的處理對(duì)應(yīng)的處理,標(biāo)注相同的步驟編號(hào)。
在圖12所示的一系列的處理中,若軸力獲取處理電路m42計(jì)算出q軸的電流iq,則接下來(lái),獲取轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs(s60)。而且,軸力獲取處理電路m42將齒條軸力af作為k1·iq+k2·trqs(s14a)來(lái)計(jì)算。在這里,系數(shù)k2是將對(duì)小齒輪軸16施加的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為對(duì)齒條軸20施加的力的系數(shù)。在本實(shí)施方式中,由于將對(duì)小齒輪軸16施加的轉(zhuǎn)矩傳遞至齒條軸20,所以不僅基于q軸的電流iq,還要基于轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs來(lái)計(jì)算齒條軸力af。
返回到圖11,修正量計(jì)算處理電路m44基于軸力獲取處理電路m42計(jì)算出的齒條軸力af,來(lái)計(jì)算修正量δθ,并輸出至加法處理電路m46。另一方面,舵角比可變處理電路m30根據(jù)車速v輸出目標(biāo)動(dòng)作角θa1*。該目標(biāo)動(dòng)作角θa1*基本上被設(shè)定為與上述第一實(shí)施方式的目標(biāo)動(dòng)作角θa1*相同。
加法處理電路m46通過(guò)在目標(biāo)動(dòng)作角θa1*上加上修正量δθ,來(lái)計(jì)算并輸出目標(biāo)動(dòng)作角θa*。動(dòng)作角計(jì)算處理電路m50基于根據(jù)構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)94的各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件間的減速比確定的減速比,并根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度θm計(jì)算小齒輪軸16的實(shí)際的動(dòng)作角θa。
偏差計(jì)算處理電路m52輸出從目標(biāo)動(dòng)作角θa*減去動(dòng)作角θa所得的值。舵角比控制處理電路m54作為用于將動(dòng)作角θa反饋控制為目標(biāo)動(dòng)作角θa*的操作量計(jì)算舵角比轉(zhuǎn)矩trqv*。詳細(xì)而言,將以從目標(biāo)動(dòng)作角θa*減去動(dòng)作角θa所得的值作為輸入的比例要素、積分要素、以及微分要素的每一個(gè)的輸出值的和,設(shè)為舵角比轉(zhuǎn)矩trqv*。
操作信號(hào)生成處理電路m56生成用于將舵角比可變馬達(dá)92的轉(zhuǎn)矩控制為舵角比轉(zhuǎn)矩trqv*的變頻器100的操作信號(hào)msv并輸出至變頻器100。該處理能夠以與操作信號(hào)生成處理電路m26的操作信號(hào)的生成處理相同的方式進(jìn)行。
此外,修正量δθ與第一實(shí)施方式相同,是進(jìn)一步增大齒條軸力af側(cè)的修正量。另外,加法處理電路m32通過(guò)在目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*上加上目標(biāo)動(dòng)作角θa*,來(lái)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式,除了第一實(shí)施方式中的上述(1)、(4)的效果以外,還能夠得到以下的效果。
(7)通過(guò)修正量δθ,對(duì)可變舵角比促動(dòng)器va的操作的控制量(目標(biāo)動(dòng)作角θa1*)進(jìn)行了修正。由此,在對(duì)齒條軸20相對(duì)于外殼40沿軸向da的相對(duì)位移量的目標(biāo)值(目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*)進(jìn)行修正并控制為該修正后的目標(biāo)值(目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*)時(shí),能夠適當(dāng)?shù)匾种茖?duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)10重疊不希望的轉(zhuǎn)矩。
(8)基于轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的控制所使用的流過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的電流iu、iv、iw和輔助轉(zhuǎn)矩的設(shè)定所利用的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs,計(jì)算了齒條軸力af。由此,能夠避免對(duì)齒條軸力af的計(jì)算設(shè)置新的硬件機(jī)構(gòu)。
以下,參照附圖,以與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作控制裝置的第五實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中,與轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作獨(dú)立地執(zhí)行對(duì)轉(zhuǎn)向輪26進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理。圖13中示有控制裝置70所執(zhí)行的處理的一部分。圖13所示的處理是將通過(guò)cpu72執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的處理,按照每個(gè)所實(shí)現(xiàn)的處理的種類來(lái)記載的處理。此外,在圖13所示的處理中,為了便于說(shuō)明,對(duì)于與圖3所示的部分對(duì)應(yīng)的部分,標(biāo)注相同的符號(hào)。另外,圖13所示的處理表示控制裝置70執(zhí)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理時(shí)的處理。
自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60計(jì)算并輸出用于與轉(zhuǎn)向盤(pán)10的操作獨(dú)立地使轉(zhuǎn)向輪26轉(zhuǎn)向的自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理的指令值。詳細(xì)而言,基于各種檢測(cè)值,計(jì)算并輸出進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作所需要的、齒條軸20相對(duì)于外殼40的沿軸向da的相對(duì)位移量的目標(biāo)值(目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*)。該處理例如可以通過(guò)以下的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
即,首先基于車輛的行駛信息即導(dǎo)航信息(navigationinformation)、地圖數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù),來(lái)設(shè)定車輛行駛的目標(biāo)軌跡。該處理例如能夠通過(guò)基于圖像數(shù)據(jù),識(shí)別劃分車道的白線來(lái)執(zhí)行。具體而言,例如作出車輛的代表點(diǎn)的軌跡,并以該軌跡成為車道的中央附近的方式來(lái)設(shè)定目標(biāo)軌跡,從而能夠?qū)⒃撥壽E設(shè)為目標(biāo)軌跡。而且,基于目標(biāo)軌跡和車速v,將用于成為目標(biāo)軌跡的上述相對(duì)位移量設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*。但是,目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*并不限于僅根據(jù)用于控制為目標(biāo)軌跡的開(kāi)環(huán)操作量來(lái)確定。例如,也可以根據(jù)用于基于目標(biāo)軌跡,將車輛的橫擺率、橫擺角、相對(duì)于車道中央的偏移量等設(shè)為反饋控制量,并將反饋控制量控制為目標(biāo)值的操作量,來(lái)將對(duì)作為開(kāi)環(huán)操作量的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行修正后的值,設(shè)為最終的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*。
在加法處理電路m46中,通過(guò)在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*上加上修正量計(jì)算處理電路m44輸出的修正量δθ,來(lái)計(jì)算并輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。轉(zhuǎn)向角控制處理電路m36作為用于將轉(zhuǎn)向角θp反饋控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的操作量,設(shè)定轉(zhuǎn)向馬達(dá)34所生成的轉(zhuǎn)矩的指令值即轉(zhuǎn)矩指令值trqt*。
在這里,對(duì)本實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60在使車輛適當(dāng)?shù)匦旭傊笥?jì)算并輸出適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*。該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*在加法處理電路m46中,根據(jù)修正量δθ被向齒條軸力af進(jìn)一步增大側(cè)修正。在齒條軸力af較大時(shí)未進(jìn)行利用修正量δθ的修正的情況下,齒條軸20相對(duì)于車體的沿軸向da的相對(duì)位移量減小,而可能夠產(chǎn)生自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60設(shè)定為轉(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向量,從而轉(zhuǎn)向輪26不轉(zhuǎn)向的情況。與此相對(duì),通過(guò)利用修正量δθ對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行修正,轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向能夠接近成為自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60的目標(biāo)的控制。
根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式,除了第一實(shí)施方式的上述(1)、(3)、(4)的效果以外,還能夠得到以下的效果。
(9)通過(guò)對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*進(jìn)行修正,即使在外殼40相對(duì)于車體向軸向da發(fā)生了相對(duì)位移的情況下,也能夠適當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)向輪26的實(shí)際的轉(zhuǎn)向從自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*的設(shè)定而假定的轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向偏離的情況。因此,能夠提高自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理電路m60的轉(zhuǎn)向控制的控制性。
此外,也可以以如下的方式對(duì)上述實(shí)施方式的各事項(xiàng)的至少一個(gè)進(jìn)行變更。以下,“發(fā)明內(nèi)容”的欄中的控制舵角比對(duì)應(yīng)于上述第一至第四實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向操作角θs與轉(zhuǎn)向角θp的比。另外,指示獲取處理電路對(duì)應(yīng)于根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序執(zhí)行圖8的處理的cpu72。另外,轉(zhuǎn)向處理電路對(duì)應(yīng)于偏差計(jì)算處理電路m34、轉(zhuǎn)向角控制處理電路m36以及操作信號(hào)生成處理電路m38。另外,舵角操作處理電路對(duì)應(yīng)于偏差計(jì)算處理電路m52、舵角比控制處理電路m54、以及操作信號(hào)生成處理電路m56。并且,控制舵角比的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)于目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*與θs*+θa1*的比。另外,轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩獲取處理電路對(duì)應(yīng)于根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器74的程序來(lái)執(zhí)行步驟s60的處理的cpu72。
對(duì)于修正處理電路(m40)
(a)關(guān)于多個(gè)模式
并不限于由通過(guò)步驟s20的處理利用的映射數(shù)據(jù)來(lái)規(guī)定的模式和由通過(guò)步驟s20a利用的映射數(shù)據(jù)來(lái)規(guī)定的模式這一對(duì)模式。例如,也可以作為進(jìn)一步增大齒條軸力af側(cè)的修正量δθ且是齒條軸力af較大的情況下與較小的情況下相比絕對(duì)值增大的修正量δθ,并且作為由齒條軸力af的一個(gè)值確定的修正量δθ的值,確定2種以上的值。換言之,也可以設(shè)定向進(jìn)一步增大齒條軸力af側(cè)修正的2個(gè)以上的模式。另外,例如,也可以作為進(jìn)一步減小齒條軸力af側(cè)的修正量δθ且是齒條軸力af較大的情況下與較小的情況下相比絕對(duì)值增大的修正量δθ,并且作為由齒條軸力af的一個(gè)值確定的修正量δθ的值,確定2種以上的值。換言之,也可以設(shè)定向進(jìn)一步減小齒條軸力af側(cè)修正的2個(gè)以上的模式。這些處理能夠通過(guò)具備兩種以上的映射數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且,例如,也可以作為使向進(jìn)一步減小齒條軸力af側(cè)修正的修正量δθ和向增大側(cè)修正的修正量δθ混合,并且由齒條軸力af的一個(gè)值確定的修正量δθ的值,確定3種以上的值。該處理能夠通過(guò)具備3種以上的映射數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(b)關(guān)于指示信號(hào)的獲取處理(圖8)
在上述實(shí)施方式中,例示了在搭載控制裝置70的車輛出廠之前,cpu72執(zhí)行一次圖8的處理,但并不限于此。例如,也可以在車輛出廠后,cpu72以規(guī)定周期來(lái)執(zhí)行圖8所示的處理。在該情況下,例如,將用于使用戶指定車輛的舉動(dòng)的要求的操作部件搭載于車輛,每次通過(guò)用戶操作操作部件,來(lái)指定與特定的模式對(duì)應(yīng)的車輛舉動(dòng),都能夠基于與該操作相應(yīng)的指定信號(hào),cpu72在步驟s40中判定為肯定并執(zhí)行步驟s42的處理。
(c)其他
在上述第一實(shí)施方式、第三實(shí)施方式中,隨著齒條軸力af增大,而使修正量δθ的絕對(duì)值漸增,但并不限于此。例如,也可以設(shè)定多個(gè)與齒條軸力af相關(guān)的閾值,每當(dāng)高于各閾值,使修正量δθ的絕對(duì)值階段性地增加。另外,也可以代替將閾值設(shè)為多個(gè),而僅設(shè)為一個(gè)。
在上述第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式中,在車速v是規(guī)定速度vth以下的情況下,隨著齒條軸力af增大,而使修正量δθ的絕對(duì)值漸增,但并不限于此。例如,也可以設(shè)定多個(gè)與齒條軸力af相關(guān)的多個(gè)閾值,每當(dāng)高于各閾值,使修正量δθ的絕對(duì)值階段性地增加。另外,也可以代替將閾值設(shè)為多個(gè),而僅設(shè)為一個(gè)。而且例如,也可以不管車速v是否是規(guī)定速度vth以下,都執(zhí)行利用修正量δθ的修正。
在上述第四實(shí)施方式中,也可以采用圖6的襯套50,并且將修正量計(jì)算處理電路m44的處理設(shè)為圖7的處理。另外,也可以不管是采用圖2的襯套50還是采用圖6所示的襯套50,都將修正量計(jì)算處理電路m44的處理設(shè)為圖9的處理。由此,能夠得到上述第三實(shí)施方式的上述(6)的效果。
在上述第五實(shí)施方式中,也可以采用圖6的襯套50,并且將修正量計(jì)算處理電路m44的處理設(shè)為圖7的處理。另外,也可以不管是采用圖2的襯套50還是采用圖6所示的襯套50,都將修正量計(jì)算處理電路m44的處理設(shè)為圖9的處理。這樣,在采用圖9的處理的情況下,能夠使由自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作引起的車輛的舉動(dòng),對(duì)于搭載控制裝置70的車輛而言成為適當(dāng)?shù)呐e動(dòng)。
此外,并不限于加上修正量δθ,例如,也可以執(zhí)行乘以修正系數(shù)的修正處理。在該情況下,乘以修正系數(shù)的前后的值的差分相當(dāng)于修正量δθ。
對(duì)于相對(duì)位移量(θp)、相對(duì)位移量的目標(biāo)值(θp1*;θp1*+θa1*),在上述第四實(shí)施方式(圖11)中,通過(guò)修正處理電路m40利用修正量δθ對(duì)從舵角比可變處理電路m30輸出并輸入至加法處理電路m32的目標(biāo)動(dòng)作角θa1*進(jìn)行了修正,但并不限于此。例如,也可以通過(guò)修正處理電路m40利用修正量δθ對(duì)加法處理電路m32的輸出值和被輸入至偏差計(jì)算處理電路m52的舵角比可變處理電路m30的輸出值雙方進(jìn)行修正。在該情況下,與第四實(shí)施方式相同,修正量δθ的修正對(duì)象是加法處理電路m32輸出的θp1*+θa1*、以及目標(biāo)動(dòng)作角θa1*。這可視為修正對(duì)象是目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*與相對(duì)位移量的目標(biāo)值(θp1*+θa1*)的比即控制舵角比的目標(biāo)值。
作為相對(duì)位移量并不限于小齒輪軸28的旋轉(zhuǎn)角度(轉(zhuǎn)向角θp)。例如,在作為轉(zhuǎn)向促動(dòng)器采用齒條平行型的裝置,其將動(dòng)力從轉(zhuǎn)向馬達(dá)經(jīng)由帶輪傳遞至齒條軸側(cè)的情況下,也可以是經(jīng)由帶輪接受轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的動(dòng)力并旋轉(zhuǎn),并且將回滾動(dòng)力傳遞至齒條軸20的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度。
對(duì)于目標(biāo)值設(shè)定處理電路,在上述第一至第四實(shí)施方式中,由輔助轉(zhuǎn)矩設(shè)定處理電路m10、反作用力設(shè)定處理電路m12、加法處理電路m14、偏差計(jì)算處理電路m16、目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18、舵角比可變處理電路m30以及加法處理電路m32構(gòu)成了目標(biāo)值設(shè)定處理電路,但并不限于此。例如,也可以將目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18的輸出值設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp1*,除去舵角比可變處理電路m30以及加法處理電路m32,由輔助轉(zhuǎn)矩設(shè)定處理電路m10、反作用力設(shè)定處理電路m12、加法處理電路m14、偏差計(jì)算處理電路m16以及目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18構(gòu)成目標(biāo)值設(shè)定處理電路。但是,在該情況下,將目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18所利用的模型作成與轉(zhuǎn)向角相關(guān)的模型,另一方面,在上述第一至第三實(shí)施方式中,將用舵角比可變處理電路m30的輸出值對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*進(jìn)行減法修正所得的值設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*。
作為目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18,并不限于使用上述式(c1)。例如,也可以設(shè)置將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*作為輸入,并根據(jù)車輛的懸架等、車輪定位的規(guī)格等來(lái)計(jì)算與轉(zhuǎn)向角成比例的轉(zhuǎn)矩的模型,根據(jù)該模型的輸出值,進(jìn)一步執(zhí)行對(duì)目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18的輸入進(jìn)行減法修正的處理。
此外,作為第四實(shí)施方式的變形例,也可以在具備可變舵角比促動(dòng)器的情況下,從目標(biāo)值設(shè)定處理電路中刪除輔助轉(zhuǎn)矩設(shè)定處理電路m10、反作用力設(shè)定處理電路m12、加法處理電路m14、偏差計(jì)算處理電路m16、目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18以及加法處理電路m32。換言之,也可以將目標(biāo)值設(shè)定處理電路作為舵角比可變處理電路m30。即,在該情況下,在轉(zhuǎn)向操作角θs上加上目標(biāo)動(dòng)作角θa1*所得的值與轉(zhuǎn)向操作角θs的比成為控制舵角比的目標(biāo)值,設(shè)定目標(biāo)動(dòng)作角θa1*的處理被視為設(shè)定控制舵角比的目標(biāo)值的處理。
對(duì)于具備可變舵角比促動(dòng)器的情況下的控制,并不限于圖11所示的處理。例如,也可以為設(shè)定轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs與輔助轉(zhuǎn)矩ta的關(guān)系,根據(jù)轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs來(lái)設(shè)定輔助轉(zhuǎn)矩ta,并將轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的轉(zhuǎn)矩控制為輔助轉(zhuǎn)矩的處理。此外,在該情況下,由于不存在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*這樣的參數(shù),所以利用修正量δθ對(duì)目標(biāo)動(dòng)作角θa*進(jìn)行修正。同樣,由于在不具備轉(zhuǎn)向促動(dòng)器的轉(zhuǎn)向操作裝置的情況下,也不存在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*這樣的參數(shù),所以利用修正量δθ對(duì)目標(biāo)動(dòng)作角θa*進(jìn)行修正。
對(duì)于軸力獲取處理電路(m42),在上述第一至第三、第五實(shí)施方式中,基于流過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的電流iu、iv、iw的檢測(cè)值,來(lái)推斷轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的轉(zhuǎn)矩,并基于該轉(zhuǎn)矩計(jì)算出了齒條軸力af,但并不限于此。例如,也可以將轉(zhuǎn)矩指令值trqt*作為輸入,并基于此來(lái)計(jì)算齒條軸力af。并且,也可以將基于電流iu、iv、iw的檢測(cè)值計(jì)算出的齒條軸力af與基于轉(zhuǎn)矩指令值trqt*計(jì)算出的齒條軸力af的平均值作為最終的齒條軸力af。
在上述第四實(shí)施方式中,基于流過(guò)轉(zhuǎn)向馬達(dá)34的電流iu、iv、iw的檢測(cè)值和轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs,計(jì)算出了齒條軸力af,但并不限于此。例如,也可以基于轉(zhuǎn)矩指令值trqt*和轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs來(lái)計(jì)算齒條軸力af。而且例如,也可以將基于電流iu、iv、iw的檢測(cè)值計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩指令值trqt*的平均值、以及轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩trqs來(lái)計(jì)算齒條軸力af。
作為軸力獲取處理電路,并不限于根據(jù)轉(zhuǎn)矩、電流來(lái)計(jì)算軸力。例如,也可以構(gòu)成為對(duì)齒條軸20設(shè)置由應(yīng)變計(jì)等構(gòu)成的軸力傳感器,執(zhí)行獲取該傳感器的輸出值的處理。
對(duì)于轉(zhuǎn)向促動(dòng)器(psa),并不限于小齒輪輔助型的裝置。例如,也可以采用齒條交錯(cuò)型的裝置、齒條平行型、齒條同軸型的裝置等。作為轉(zhuǎn)向馬達(dá)34,并不限于spmsm,也可以使用ipmsm。其中,在該情況下,在根據(jù)電流iu、iv、iw計(jì)算轉(zhuǎn)矩時(shí)利用d軸電流并考慮磁阻轉(zhuǎn)矩。
對(duì)于限制部件(40),作為外殼40并不限于在軸向da的兩端部各具備2個(gè)安裝部42。例如,也可以在軸向da的兩端部各具備一個(gè)。
作為限制部件,并不限于覆蓋齒條軸20的外殼40。總之是允許齒條軸20的沿軸向da的相對(duì)位移并且限制沿與軸向da交叉的方向的位移的部件即可。
對(duì)于轉(zhuǎn)向操作裝置,并不限于能夠變更轉(zhuǎn)向輪26的轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向盤(pán)10的轉(zhuǎn)向操作角的比即舵角比。例如,即使在圖1所示的結(jié)構(gòu)中,轉(zhuǎn)向軸12與小齒輪軸16變更為一體的結(jié)構(gòu)的情況下,若根據(jù)齒條軸力af對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向操作處理的轉(zhuǎn)向角θp的目標(biāo)值進(jìn)行修正,則與未考慮齒條軸力af的情況相比較,具有能夠提高轉(zhuǎn)向角θp的轉(zhuǎn)向控制的控制性的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于轉(zhuǎn)向操作控制裝置,并不限于具備cpu72和存儲(chǔ)器74,執(zhí)行軟件處理。例如,也可以利用專用的硬件(asic)來(lái)處理在上述實(shí)施方式中被軟件處理的功能的至少一部分。即,例如,在上述第一實(shí)施方式中,也可以將輔助轉(zhuǎn)矩設(shè)定處理電路m10、反作用力設(shè)定處理電路m12、加法處理電路m14、偏差計(jì)算處理電路m16、以及目標(biāo)角度設(shè)定處理電路m18的處理作成硬件處理,而cpu72從硬件中獲取目標(biāo)轉(zhuǎn)向操作角θs*。