车辆用控制装置制造方法及图纸

技术编号:20779238 阅读:21 留言:0更新日期:2019-04-06 03:20
本发明专利技术提供能够得到更优异的操作性的车辆用控制装置。控制装置对基于与转向轮的转向动作联动地旋转的小齿轮轴的目标小齿轮角的理想轴向力与基于反映了车辆举动或者路面状态的状态变量(转向马达的电流值等)的估计轴向力之差亦即轴向力偏差进行运算。控制装置根据轴向力偏差变更对反作用力马达的指令值。例如控制装置具有对成为指令值的运算基础的目标小齿轮角进行运算的舵角比变更控制电路。舵角比变更控制电路根据与车速对应地设定的舵角比和转向操纵机构的基准传动比来对增速比进行运算,通过将该增速比与目标舵角相乘,来对针对目标舵角的修正角度进行运算。舵角比变更控制电路根据轴向力偏差来变更增速比。

Vehicle Control Device

The invention provides a vehicle control device capable of obtaining better operability. The control device calculates the difference between the ideal axial force based on the pinion angle of the pinion shaft which rotates in conjunction with the steering wheel and the estimated axial force based on the state variables reflecting the vehicle's movement or road condition (the current value of the steering motor, etc.), that is, the deviation of the axial force. The control device changes the directive value of the reaction force motor according to the deviation of the axial force. For example, the control device has a rudder angle ratio change control circuit for calculating the target pinion angle which is the basis of the operation of the instruction value. The rudder angle ratio change control circuit calculates the increase ratio according to the rudder angle ratio set at the corresponding speed and the reference transmission ratio of steering control mechanism. By multiplying the increase ratio with the target rudder angle, the correction angle for the target rudder angle is calculated. The control circuit of rudder angle ratio change changes the rate of increase according to the deviation of axial force.

【技术实现步骤摘要】
车辆用控制装置相关申请的交叉引用本专利技术主张于2017年9月27日申请的日本申请编号2017-186607号的优先权,并在此引用其全部内容。
本专利技术涉及车辆用控制装置。
技术介绍
以往,已知有将方向盘与转向轮机械分离的所谓的线控转向方式的转向操纵装置。该转向操纵装置具有作为给予至转向传动轴的转向操纵反作用力的产生源的反作用力马达、以及作为使转向轮转向的转向力的产生源的转向马达。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使转向操纵反作用力产生,并且通过转向马达使转向轮转向。在线控转向方式的转向操纵装置中,由于方向盘与转向轮机械分离,所以作用于转向轮的路面反作用力不容易传到方向盘。因此,驾驶员不容易感受到路面状况作为通过方向盘由手感受到的转向操纵反作用力(手感)。因此,例如日本特开2014-148299号公报所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、和基于车辆的状态变量(横向加速度、转向电流以及横摆率)的估计轴向力亦即反馈轴向力进行运算。基于通过按照规定的分配比率将按照车辆的每个状态变量独立地运算出的轴向力相加得到的混合轴向力来对反馈轴向力进行运算。控制装置通过按照规定的分配比率将前馈轴向力与反馈轴向力相加来对最终的轴向力进行运算,并基于该最终的轴向力控制反作用力马达。由于反馈轴向力反映了路面状况(路面信息),所以通过反作用力马达产生的转向操纵反作用力也反映了路面信息。因此,驾驶员能够感受到路面信息作为转向操纵反作用力。近年来,基于降低驾驶员的驾驶压力并提高舒适性的观点,而对转向操纵装置要求更优异的操作性。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供能够得到更优异的操作性的车辆用控制装置。本专利技术的一方式的车辆用控制装置是基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制作为给予至车辆的转向操纵机构的驱动力的产生源的马达的车辆用控制装置,具备:第一运算部,至少根据转向操纵转矩来对上述指令值的第一成分进行运算;第二运算部,基于作为上述转向操纵转矩以及上述第一成分的总和的基本驱动转矩对与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角进行运算;以及第三运算部,通过使上述旋转体的实际的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。上述第二运算部具有:理想轴向力运算部,基于上述目标旋转角对理想的轴向力亦即理想轴向力进行运算;估计轴向力运算部,基于反映了车辆举动或者路面状态的状态变量对作用于上述转向轮的轴向力进行运算来作为估计轴向力;分配运算部,通过将对上述理想轴向力以及上述估计轴向力分别乘以根据反映了车辆举动、路面状态的状态变量或者转向操纵状态独立地设定的分配比率后的值相加,来对用于作为针对上述基本驱动转矩的反作用力成分而反映于上述基本驱动转矩的最终的轴向力进行运算;以及减法器,对上述理想轴向力与上述估计轴向力之差亦即轴向力偏差进行运算。上述第二运算部根据上述轴向力偏差来变更上述目标旋转角。根据该构成,理想轴向力与估计轴向力的轴向力偏差反映了路面状态。例如,在车辆在低摩擦路行驶时,容易产生理想轴向力与估计轴向力的轴向力偏差,路面抓地力越降低,轴向力偏差成为越大的值。根据上述的构成,根据轴向力偏差来变更目标旋转角。基于目标旋转角的指令值的第二成分也与轴向力偏差对应,从而运算出更适当地反映了路面状态的指令值。因此,马达产生更适当地反映了路面状态的驱动力。因此,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手感。进而,驾驶员能够得到与路面状态对应的更适当的转向操纵触感。本专利技术的其它方式是也可以在上述方式的车辆用控制装置中,具有为了设定转向轮的转向角与舵角之比亦即舵角比而对针对上述目标旋转角的第一修正角度进行运算的第四运算部。在该情况下,优选通过上述第四运算部根据上述轴向力偏差变更上述第一修正角度,来变更上述目标旋转角。根据该构成,能够得到与轴向力偏差对应的舵角比。因此,能够得到与路面状态对应的更适当的转向操纵触感。本专利技术的另一其它方式是也可以在上述方式的车辆用控制装置中,上述第二运算部具有:惯性控制运算部,通过对上述基本驱动转矩乘以惯性力矩的倒数来对角加速度进行运算;第一积分器,通过对上述角加速度进行积分来对角速度进行运算;第二积分器,通过对上述角速度进行积分来对上述目标旋转角进行运算;以及粘性控制运算部,基于上述角速度对上述基本驱动转矩的粘性成分进行运算。在该情况下,优选通过上述惯性控制运算部根据上述轴向力偏差来变更上述角加速度以及上述粘性控制运算部根据上述轴向力偏差来变更上述粘性成分中的至少一方,来变更上述目标旋转角。根据该构成,能够得到与路面状态对应的更适当的转向操纵感(粘性感、惯性感)。本专利技术的另一其它方式是也可以在上述方式的车辆用控制装置中,具有:第四运算部,为了设定转向轮的转向角与舵角之比亦即舵角比而对针对上述目标旋转角的第一修正角度进行运算;以及第五运算部,基于通过对反映了上述第一修正角度的上述目标旋转角进行微分而得到的上述目标旋转角的变化速度,来对针对反映了上述第一修正角度的目标旋转角的第二修正角度进行运算。在该情况下,优选通过上述第五运算部根据上述轴向力偏差变更上述第二修正角度,来变更上述目标旋转角。根据该构成,反映了第一修正角度的目标旋转角根据该目标旋转角的变化速度以及轴向力偏差来变更。因此,确保与目标旋转角的变化速度对应的转向响应性。另外,由于轴向力偏差反映路面状态,所以能够相对于路面状态的变化得到更适当的转向响应性,进而得到更适当的横摆率响应。本专利技术的另一其它方式是优选在上述方式的车辆用控制装置中,上述转向操纵机构包含通过被给予由转向马达产生的转向力而使上述转向轮转向的转向轴,上述估计轴向力是a.基于上述转向马达的电流值运算出的第一估计轴向力、b.基于作用于车辆的横向加速度运算出的第二估计轴向力、c.基于车辆旋转的速度亦即横摆率运算出的第三估计轴向力、d.通过将对上述第二估计轴向力以及上述第三估计轴向力分别乘以根据车辆举动独立地设定的分配比率后的值相加而得到的第四估计轴向力、以及e.通过将对上述第一估计轴向力、上述第二估计轴向力以及上述第三估计轴向力分别乘以根据车辆举动独立地设定的分配比率后的值相加而得到的第五估计轴向力中的任意一个。根据该构成,能够根据产品规格等,适当地变更轴向力偏差的运算所使用的估计轴向力。本专利技术的另一其它方式是也可以在上述方式的车辆用控制装置中,包括:与方向盘之间机械分离的作为上述旋转体的小齿轮轴以及与上述小齿轮轴的旋转联动而使转向轮转向的转向轴;反作用力马达,是作为上述马达的反作用力马达,上述马达基于上述指令值产生与转向操纵方向相反方向的转矩亦即转向操纵反作用力来作为给予至上述方向盘的上述驱动力;以及转向马达,产生给予至上述小齿轮轴或者上述转向轴的用于使上述转向轮转向的转向力。本专利技术的另一其它方式是也可以在上述方式的车辆用控制装置中,上述转向操纵机构包括与方向盘联动的作为上述旋转体的小齿轮轴以及与上述小齿轮轴的旋转联动而使转向轮转向的转向轴。上述马达是产生与转向操纵方向同方向的转矩亦即转向操纵辅助力来作为给予至上述小齿轮轴的上述驱动力的辅助马达。本专利技术的另一其它方式的车辆用控制装置是基于根据转向操纵状态运算出的指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用控制装置,基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制马达,所述马达是给予至车辆的转向操纵机构的驱动力的产生源,所述车辆用控制装置的特征在于,具备:第一运算电路,至少根据转向操纵转矩来对所述指令值的第一成分进行运算;第二运算电路,基于作为所述转向操纵转矩以及所述第一成分的总和的基本驱动转矩来对与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角进行运算;以及第三运算电路,通过使所述旋转体的实际的旋转角与所述目标旋转角一致的反馈控制来对所述指令值的第二成分进行运算,所述第二运算电路具有:理想轴向力运算电路,基于所述目标旋转角来对理想的轴向力亦即理想轴向力进行运算;估计轴向力运算电路,基于反映了车辆举动或者路面状态的状态变量对作用于所述转向轮的轴向力进行运算来作为估计轴向力;分配运算电路,通过将对所述理想轴向力以及所述估计轴向力分别乘以分配比率后的值相加,来对用于作为针对所述基本驱动转矩的反作用力成分而反映于所述基本驱动转矩的最终的轴向力进行运算,所述分配比率根据反映了车辆举动、路面状态的状态变量或者转向操纵状态而独立地设定;以及减法器,对所述理想轴向力与所述估计轴向力之差亦即轴向力偏差进行运算,所述第二运算电路根据所述轴向力偏差来变更所述目标旋转角。...

【技术特征摘要】
2017.09.27 JP 2017-1866071.一种车辆用控制装置,基于根据转向操纵状态运算出的指令值控制马达,所述马达是给予至车辆的转向操纵机构的驱动力的产生源,所述车辆用控制装置的特征在于,具备:第一运算电路,至少根据转向操纵转矩来对所述指令值的第一成分进行运算;第二运算电路,基于作为所述转向操纵转矩以及所述第一成分的总和的基本驱动转矩来对与转向轮的转向动作联动地旋转的旋转体的目标旋转角进行运算;以及第三运算电路,通过使所述旋转体的实际的旋转角与所述目标旋转角一致的反馈控制来对所述指令值的第二成分进行运算,所述第二运算电路具有:理想轴向力运算电路,基于所述目标旋转角来对理想的轴向力亦即理想轴向力进行运算;估计轴向力运算电路,基于反映了车辆举动或者路面状态的状态变量对作用于所述转向轮的轴向力进行运算来作为估计轴向力;分配运算电路,通过将对所述理想轴向力以及所述估计轴向力分别乘以分配比率后的值相加,来对用于作为针对所述基本驱动转矩的反作用力成分而反映于所述基本驱动转矩的最终的轴向力进行运算,所述分配比率根据反映了车辆举动、路面状态的状态变量或者转向操纵状态而独立地设定;以及减法器,对所述理想轴向力与所述估计轴向力之差亦即轴向力偏差进行运算,所述第二运算电路根据所述轴向力偏差来变更所述目标旋转角。2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,还具有第四运算电路,为了设定转向轮的转向角与舵角之比亦即舵角比而所述第四运算电路对针对所述目标旋转角的第一修正角度进行运算,所述车辆用控制装置的特征在于,通过所述第四运算电路根据所述轴向力偏差变更所述第一修正角度,来变更所述目标旋转角。3.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于,所述第二运算电路具有:惯性控制运算电路,通过对所述基本驱动转矩乘以惯性力矩的倒数来对角加速度进行运算;第一积分器,通过对所述角加速度进行积分来对角速度进行运算;第二积分器,通过对所述角速度进行积分来对所述目标旋转角进行运算;以及粘性控制运算电路,基于所述角速度对所述基本驱动转矩的粘性成分进行运算,通过所述惯性控制运算电路根据所述轴向力偏差变更所述角加速度以及所述粘性控制运算电路根据所述轴向力偏差变更所述粘性成分中的至少一方,来变更所述目标旋转角。4.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,还具有:第四运算电路,为了设定转向轮的转向角与舵角之比亦即舵角比而对针对所述目标旋转角的第一修正角度进行运算;以及第五运算电路,基于通过对反映了所述第一修正角度的所述目标旋转角进行微分而得到的所述目标旋转角的变化速度,来对针对反映了所述第一修正角度的目标旋转角的第二修正角度进行运算,所述车辆用控制装置的特征在于,通过所述第五运算电路根据所述轴向力偏差变更所述第二修正角度,来变更所述目标旋转角。5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,所述转向操纵机构包括通过被给予由转向马达产生的转向力而使所述转向轮转向的转向轴,所述估计轴向力是以下中的任意一个:a.基于所述转向马达的电流值运算出的第一估计轴向力;b.基于作用于车辆的横向加速度运算出的第二估计轴向力;c.基于车辆旋转的速度亦即横摆率运算出的第三估计轴向...

【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

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