车用控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供作为转向操纵反作用力能够更适当地向驾驶员传递路面状态的车用控制装置。控制装置的推定轴向力运算电路具有基于转向马达的电流值运算作用于转向轴的轴向力的轴向力运算电路。推定轴向力运算电路作为补偿转向操纵机构相对于由轴向力运算电路运算的轴向力的静特性的影响的静特性补偿电路，具有摩擦补偿电路、效率补偿电路以及斜率补偿电路。推定轴向力运算电路作为补偿转向操纵机构相对于由轴向力运算电路运算的轴向力的动特性的影响的动特性补偿电路具有滤波器。滤波器从轴向力除去由转向马达的粘性以及惯性引起的影响以及由转向控制的传递函数的频率成分引起的影响。使用补偿后的轴向力来控制反作用力马达。

【技术实现步骤摘要】
车用控制装置相关申请的交叉引用本申请要求2017年5月26日提交的日本专利申请2017-104574号和2017年9月19日提交的日本专利申请2017-179078号的优先权，包括说明书、附图和摘要的公开内容通过引用而将其并入本文。
本专利技术涉及车用控制装置。
技术介绍
以往公知有将方向盘与转向轮机械地分离的、所谓的转向线控方式的转向操纵装置。该转向操纵装置具有向转向轴施加的转向操纵反作用力的产生源亦即反作用力马达、以及使转向轮转向的转向力的产生源亦即转向马达。在车辆的行驶时，转向操纵装置的控制装置通过反作用力马达产生转向操纵反作用力，并且通过转向马达来使转向轮转向。在转向线控方式的转向操纵装置中，由于方向盘与转向轮机械地分离，所以作用于转向轮的路面反作用力难以向方向盘传递。因此，驾驶员很难感觉作为通过方向盘由手感觉路面状况的转向操纵反作用力(应手感觉)。因此，例如在日本特开2014-148299号公报中记载的控制装置对基于转向操纵角的理想的齿条轴向力亦即前馈轴向力、基于车辆的状态量(横加速度、转向电流以及横摆率)的推断轴向力亦即反馈轴向力进行运算。对于反馈轴向力而言，基于通过用规定的分配比率对按照每个车辆的状态量分别运算的轴向力进行合计而得到的混合轴向力而被运算。控制装置通过用规定的分配比率对前馈轴向力与反馈轴向力进行合计而对最终的轴向力进行运算，基于该最终的轴向力来控制反作用力马达。由于在反馈轴向力中反映路面状况(路面信息)，所以在通过反作用力马达产生的转向操纵反作用力中也反映路面信息。因此，驾驶员能够将路面信息作为转向操纵反作用力感觉。推断轴向力中作为由转向操纵装置的机械要素引起的不需要成分，例如包含由转向马达等的惯性引起的惯性成分、以及由粘性引起的粘性成分。另外，推断轴向力中还包含由控制装置的传递特性(传递函数的频率特性)引起的不需要成分(噪音、变形)。并且，推断轴向力还与受到转向操纵装置的摩擦等的影响而产生的不需要成分重叠。为了作为转向操纵反作用力向驾驶员更适当地传递路面状态，要求运算更适当的推断轴向力。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种能够作为转向操纵反作用力向驾驶员更适当地传递路面状态的车用控制装置。本专利技术的一实施方式是基于根据转向操纵状态运算的指令值控制向车辆的转向操纵机构施加的驱动力的产生源亦即马达的车用控制装置，该车用控制装置包括：第一运算电路，其至少根据转向操纵扭矩对上述指令值的第一成分进行运算；第二运算电路，其基于上述转向操纵扭矩以及上述第一成分的总和亦即基本驱动扭矩来运算与转向轮的转向动作联动并旋转的旋转体的目标旋转角；以及第三运算电路，其通过使上述旋转体的实际旋转角与上述目标旋转角一致的反馈控制来对上述指令值的第二成分进行运算。上述第二运算电路具备：基于上述马达的电流值对作用于上述转向轮的轴向力进行运算的推定轴向力运算电路。而且，上述第二运算电路具备：补偿上述转向操纵机构相对于由上述推定轴向力运算电路运算的上述轴向力的动特性的影响的动特性补偿电路、以及补偿上述转向操纵机构相对于由上述推定轴向力运算电路运算的上述轴向力的静特性的影响的静特性补偿电路的至少一者。上述第二运算电路在将已由上述动特性补偿电路以及上述静特性补偿电路的至少一者补偿的上述轴向力作为相对于上述基本驱动扭矩的反作用力成分反映于上述基本驱动扭矩的基础上，对上述目标旋转角进行运算。在产生向转向机构施加的驱动力的马达的电流值中反映路面状态(路面反作用力)。因此，基于作为反作用力成分反映了作用于与马达的电流值对应的转向轮的轴向力的基本驱动扭矩运算的目标旋转角，乃至通过使实际旋转角与该目标旋转角一致的反馈控制而运算的针对上述指令值的第二成分也反映了路面状态。这里，在上述第二运算电路具备动特性补偿电路的情况下，相对于与马达的电流值对应的轴向力的至少转向操纵机构的动特性的影响被补偿。即在与马达的电流值对应的轴向力中，至少转向操纵机构的动特性的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。将该补偿后的轴向力作为相对于基本驱动扭矩的反作用力成分使用，由此针对上述指令值的第二成分更适当地反映路面状态。更适当的第二成分被加入指令值中，由此由马达产生的驱动力也更适当地反映路面状态。驾驶员能够得到与路面状态对应的更适当的转向操纵反作用力作为应手感(手応え)。另外，在上述第二运算电路具备静特性补偿电路的情况下，相对于与马达的电流值对应的轴向力的至少转向操纵机构的静特性的影响被补偿。在与马达的电流值对应的轴向力中，至少转向操纵机构的静特性的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。并且，在上述第二运算电路具备动特性补偿电路以及静特性补偿电路双方的情况下，转向操纵机构相对于与马达的电流值对应的轴向力的动特性以及静特性双方的影响被补偿。在与马达的电流值对应的轴向力中，转向操纵机构的动特性以及静特性双方的影响被除去，由此运算与路面状态对应的更适当的轴向力。附图说明本专利技术的前述和其他特征和优点将从以下参照附图的实施方式的描述中变得清楚，附图中相同标号用来表示相同元件，附图中：图1是搭载车用控制装置的第一实施方式的转向线控方式的转向操纵装置的结构图。图2是第一实施方式的电子控制装置的控制框图。图3是第一实施方式的目标舵角运算电路的控制框图。图4是第一实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。图5是第一实施方式的迟滞切换判定电路的控制框图。图6是表示第一实施方式的轴向力的时间变化的图表。图7是第一实施方式的摩擦补偿电路的控制框图。图8是规定第一实施方式的推断轴向力与摩擦补偿量的关系的摩擦补偿映射表。图9是表示第一实施方式的车速与摩擦补偿量的关系的图表。图10是第一实施方式的效率补偿电路的控制框图。图11是规定第一实施方式的迟滞切换判定值与效率补偿增益的关系的效率补偿映射表。图12是第一实施方式的斜率补偿电路的控制框图。图13是规定第一实施方式的车速与斜率补偿增益的关系的斜率补偿增益映射表。图14是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(摩擦补偿前)。图15是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(摩擦补偿后)。图16是表示第一实施方式的小齿轮角与轴向力的关系的图表。图17A是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(效率补偿后)。图17B是表示第一实施方式的实际轴向力与推断轴向力的关系的图表(斜率补偿后)。图18是第二实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。图19是第三实施方式的车辆模型(推定轴向力运算电路)的控制框图。图20是第四实施方式的车辆模型的控制框图。图21是第四实施方式的轴向力分配运算电路的控制框图。图22是第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的理想的频率特性的图表。图23是第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的实际频率特性的图表。图24A是表示第五实施方式的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的结构的控制框图。图24B是表示第五实施方式的变形例的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的结构的控制框图。图25是表示第五实施方式的带通滤波器的频率特性的图表。图26是表示第六实施方式的小齿轮角反馈运算电路的周边部分的控制框图。图27是表示向第七实施方式的小齿轮角反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用控制装置，其基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制向车辆的转向操纵机构施加的驱动力的产生源亦即马达，该车用控制装置包括：第一运算电路，其至少根据转向操纵扭矩对上述指令值的第一成分进行运算；第二运算电路，其基于上述转向操纵扭矩以及上述第一成分的总和亦即基本驱动扭矩运算与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角；以及第三运算电路，其通过使上述旋转体的实际旋转角与上述目标旋转角一致的反馈控制对上述指令值的第二成分进行运算，上述第二运算电路具备：推定轴向力运算电路，其基于上述马达的电流值对作用于上述转向轮的轴向力进行运算；以及动特性补偿电路和静特性补偿电路中的至少一者，该动特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的动特性所带来的影响，该静特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的静特性所带来的影响，上述第二运算电路在将由上述动特性补偿电路和上述静特性补偿电路中的至少一者补偿后的上述轴向力作为相对于上述基本驱动扭矩的反作用力成分反映于上述基本驱动扭矩的基础上，对上述目标旋转角进行运算。

【技术特征摘要】
2017.05.26 JP 2017-104574;2017.09.19 JP 2017-179071.一种车用控制装置，其基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制向车辆的转向操纵机构施加的驱动力的产生源亦即马达，该车用控制装置包括：第一运算电路，其至少根据转向操纵扭矩对上述指令值的第一成分进行运算；第二运算电路，其基于上述转向操纵扭矩以及上述第一成分的总和亦即基本驱动扭矩运算与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角；以及第三运算电路，其通过使上述旋转体的实际旋转角与上述目标旋转角一致的反馈控制对上述指令值的第二成分进行运算，上述第二运算电路具备：推定轴向力运算电路，其基于上述马达的电流值对作用于上述转向轮的轴向力进行运算；以及动特性补偿电路和静特性补偿电路中的至少一者，该动特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的动特性所带来的影响，该静特性补偿电路补偿上述转向操纵机构相对于上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的静特性所带来的影响，上述第二运算电路在将由上述动特性补偿电路和上述静特性补偿电路中的至少一者补偿后的上述轴向力作为相对于上述基本驱动扭矩的反作用力成分反映于上述基本驱动扭矩的基础上，对上述目标旋转角进行运算。2.根据权利要求1所述的车用控制装置，其中，上述第二运算电路在具有上述推定轴向力运算电路的前提下，具有上述动特性补偿电路和上述静特性补偿电路中的至少上述动特性补偿电路，上述动特性补偿电路将上述马达的惯性、上述马达的粘性以及包含由上述第三运算电路执行的反馈控制的控制要素的传递函数中的至少一者作为上述动特性进行补偿。3.根据权利要求2所述的车用控制装置，其中，上述动特性补偿电路是滤波器，上述滤波器的传递函数基于将上述马达的逆传递函数和上述控制要素的逆传递函数相乘所得的值而被设定。4.根据权利要求2所述的车用控制装置，其中，上述动特性补偿电路具有补偿上述马达的惯性的惯性补偿电路、补偿上述马达的粘性的粘性补偿电路以及补偿由上述推定轴向力运算电路运算出的上述轴向力的相位的相位补偿电路。5.根据权利要求1至4中任一项所述的车用控制装置，其中，上述第二运算电路在具有上述推定轴向力运算电路的前提下，具有上述动特性补偿电路以及上述静特性补偿电路中的至少上述静特性补偿电路，上述静特性补偿电路具有摩擦补偿电路、效率补偿电路以及斜率补偿电路中的至少一者，上述摩擦补偿电路补偿由上述转向操纵机构的摩擦引起的对上述轴向力的影响；上述效率补偿电路补偿由上述转向操纵机构的正动作时的效率亦即正效率与逆动作时的效率亦即逆效率的切换引起的对上述轴向力的影响；上述斜率补偿电路补偿由车速引起的对上述轴向力的影响。6.根据权利要求1至4中任一项所述的车用控制装置，其中，上述第二运算电路具有：多个轴向力运算电路，上述多个轴向力运算电路包含上述推定轴向力运算电路、基于上述目标旋转角对理想的轴向力进行运算的理想轴向力运算电路、以及基于反映车辆举动或者路面状态的状态量对上述轴向力进行运算的其它推定轴向力运算电路；以及分配运算电路，其以根据反映车辆举动、路面状态的状态量以及转向操纵状态中的任一个而设定的分配比率，对由包含上述推定轴向力运算电路的上述多个轴向力运算电路运...

【专利技术属性】
技术研发人员：小寺隆志，喜多政之，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP