车辆转向控制设备制造技术

一种车辆转向控制设备，所述车辆具有用于转向其转向轮的方向盘、用于产生动力的动力源、用于将动力传递至将用作驱动轮的转向轮的驱动轴、以及用于控制施加至转向轮的制动扭矩的牵引力控制装置。所述设备包括：用于检测施加至转向轮的制动扭矩的检测装置；用于基于所检测制动扭矩计算转向轮之间驱动力差的计算装置；用于检测所述动力源的致动状态的动力源状态检测装置；以及用于控制所述方向盘产生的转向扭矩以及将扭力转向减轻扭矩施加至所述方向盘的控制装置。基于驱动力差和动力源的致动状态确定扭力转向减轻扭矩的目标值。所述扭力转向减轻扭矩根据扭力转向减轻扭矩的所述目标值施加至转向轮，以减轻所述扭力转向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆转向控制设备，并且特别地涉及用于减轻在车辆方向盘上引起的扭力转向的转向控制设备。
技术介绍
一般来说，在转向轮用作驱动轮的车辆的转向设备中，转向力或转向保持力会响应驱动力的变化而变化的这种现象称为扭力转向，该扭力转向期望受到抑制。例如，对应于美国专利No.6,154,696的日本专利公开公报No.11-129927公开了一种车辆，该车辆装备有电动转向装置和用于独立控制(或分配)左右车轮之间的牵引力和/或制动力的扭矩分配装置，用以改善其操纵性和稳定性。在美国专利No.6,154,696中公开了一种转向控制系统，该转向控制系统用于在装备有电动转向装置和用于独立控制左右车轮的牵引力和/或制动力的扭矩分配装置的车辆中控制扭力转向，其包括扭矩差输入单元，用于接收对应于左右车轮之间的牵引力和/或制动力的差的扭矩差信号；扭力转向消除转向扭矩确定单元，用于产生所需的扭力转向消除转向扭矩信号以消除因左右车轮之间的牵引力和/或制动力的差所产生的转向扭矩；以及驱动电路，用于根据扭力转向消除转向扭矩信号向电动转向装置供应电流。此外，根据日本专利公开公报No.2005-170116，提出了一种装置来解决上述现有技术中的问题，即，仅当左右车轮之间产生力差即在左右车轮之间产生转动差时才执行扭力转向消除控制。也就是说，提出了一种转向控制设备，其中，不是通过左右车轮之间的转动差，而是通过监测左右驱动轴之间的将会导致扭力转向的传递扭矩差、检测或估计要消除扭力转向的发动机扭矩、以及通过存储左右驱动轴之间的传递扭矩差相对于发动机扭矩的关系的存储电路获得扭力转向的估计值，来消除因左右驱动轴之间的传递扭矩差产生的扭力转向。关于其转向轮用作其驱动轮的车辆，根据日本专利公开公报No.5-77653，提出了用于将驱动力分配到四轮驱动系统车辆的左右车轮的驱动力分配装置等。另一方面，在日本专利公开公报No.2005-067455中，公开了一种用于在执行牵引力控制时减轻扭力转向的方法。特别地，参见图3，其说明如果确定正在执行牵引力控制，根据相关
中已知的方式了来估算用作驱动轮的右和左轮之间的驱动力差ΔFdr，确定驱动力差ΔFdr的绝对值是否大于基准值ΔFdr0(正的常量)，即确定扭力转向在驱动模式下是否过大。如果结果是否定的，则在驱动模式时的扭力转向减轻扭矩Tdts设置为零。然而，如果结果是肯定的，所述扭力转向减轻扭矩Tdts将通过Kdts和ΔFdr的乘积计算，其中Kdts是正的常量系数。然而，如日本专利公开公报No.2005-170116所述，根据基于左右驱动轴之间的传递扭矩差相对于发动机扭矩的关系的补偿，仍然无法充分地减轻后面所述的瞬时扭力转向。在下文中，将分析产生扭力转向的原因。扭力转向是指这样一种现象，其中根据发动机前置的前轮驱动车辆(所谓的FF车辆)或者其转向轮用作其驱动轮的四轮驱动车轮，当车辆加速时，方向盘由转向轮转向，即转向轮使方向盘转向的现象。至于产生扭力转向的原因，主要产生于“驱动轴的恒速万向节的弯曲角度”和“当提供主销偏置距时左右车轮之间的驱动力的差”。首先将以(1)解释“因驱动轴的恒速万向节的弯曲角度导致的扭力转向”。关于驱动轴和车轮之间的关系，假定提供驱动轴的恒速万向节的弯曲角度θ，如图19所示，若驱动轴传递的驱动扭矩表示为“Tdrv”，根据如下方程(1)得到用于转向车轮的第二力偶矩MzMz＝Tdrv·tan(θ/2) -------(1)在图20中，根据其转向轮用作其驱动轮的车辆，公开了包括其转向装置的一部分以清楚表示其前视图和俯视图之间的关系。即，在图20中，根据带有设置在车辆的移动方向的横向的发动机EG和变速器TR的车辆，为了在发动机室中获得利用率更高的空间，驱动轴DS1和DS2的长度和布置在横向上不对称。因此，在连接到驱动轮的驱动轴的万向节的弯曲角度在左右车轮WH1和WH2之间不同的情况下，将产生用于转向车轮的力矩Mz，或者称为转向扭矩，从而在左右车轮WH1和WH2之间产生差别，由此当车辆加速时通过转向轮产生转向方向盘的扭力转向。由此，因驱动轴的恒速万向节的弯曲角度导致的扭力转向被称为稳态扭力转向。接下来将以(2)解释“当提供主销偏置距时因在左右车轮之间的驱动力的差导致的扭力转向”。如图20所示，转向轮WH1和WH2设置有能够被转向的主销KP1和KP2，并且转向中心TC——即主销轴线和路面的交点——没有对应于驱动力的施力点DP的位置，从而在这两点之间存在距离，即主销偏置距KPo，而在图20中的KPc表示车轮中心主销偏置距。在存在主销偏置距KPo的情况下，当车轮加速而向转向轮WH1和WH2施加驱动力时，产生了用于转向转向轮的扭矩，即转向扭矩，该转向扭矩可通过×得到。若左右车轮WH1和WH2之间的驱动力彼此相等，转向扭矩将被消除，从而将不会产生扭力转向。然而，若左右车轮WH1和WH2之间的驱动力彼此不同，将产生“通过转向轮(左右车轮)转向方向盘的扭力转向”。关于在(2)中描述的左右车轮之间驱动力彼此不同的情况，可考虑到下列三种情况(2-a)“因驱动轴的特征导致的左右车轮之间驱动力差”在驱动轴DS1和DS2之间存在特征差异时，在传递扭矩时将产生瞬时(动态)差异。即使在驱动轴DS1和DS2由相同材料制成、并且形成有相同截面面积的情况下，如果其长度彼此不同，它们的扭转刚度将彼此不同。因此，当车辆快速加速时，施加到由相对较短以提供相对较高的扭转刚度的驱动轴连接的车轮的驱动力将以轻微的延迟快速增加。相反，施加到由相对较长以提供相对较低的扭转刚度的驱动轴连接的车轮的驱动力将逐渐增加。因此，将在左右车轮之间产生瞬时驱动力差，由此产生扭力转向，该扭力转向被称为瞬时扭力转向。(2-b)“因牵引力控制导致的左右车轮之间的驱动力差”若制动扭矩根据牵引力控制施加到一个车轮上，对应于制动扭矩施加到另一个车轮上的驱动力将增加。特别是，在牵引力控制在所谓的μ分离路面——该路面与左右车轮之间的摩擦系数不同——上执行时，在左右车轮之间将产生很大的驱动力差。(2-c)“因驱动力分配装置导致的左右车轮之间的驱动力差”在左右车轮之间设置驱动力分配装置的情况下，将在左右车轮之间产生驱动力差。至于驱动力分配装置，例如，如同上述日本专利公开公报No.5-77653所公开的那样，已知电动控制的驱动力分配装置和用于机械地限制其差的驱动力分配装置，例如粘性耦合装置等。前述的(1)和(2)涉及在车辆加速时产生扭力转向的原因，产生扭力转向的每个部分将在图21中示出，其中将由前述的(1)、(2-a)、(2-b)和(2-c)在车辆的各部分处导致所述扭力转向。在前述的(1)、(2-a)、(2-b)和(2-c)中，对于(1)和(2-a)，所述扭力转向涉及由驱动轴的布局和特征引起的扭力转向，在下文中将称为“由驱动轴引起的扭力转向”。由于该扭力转向已经作为车辆的特性而固定，所以其将仅仅相对于方向盘的转向方向限定的一个方向上产生。另一方面，对于(2-b)，为了减轻在执行牵引力控制时引起的扭力转向——该扭力转向在下文中将称为“由牵引力控制引起的扭力转向”，在所述扭力转向减轻扭矩Tdts通过正的常量系数Kdts和驱动力差ΔFdr的乘积来计算的情况下，如果得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆转向控制设备，所述车辆具有用于转向所述车辆的一对右和左转向轮的方向盘、用于产生动力的动力源、用于将动力传递至将分别用作所述车辆的右和左驱动轮的所述右和左转向轮的驱动轴、以及用于控制分别施加至所述右和左转向轮的制动扭矩的牵引力控制装置，所述转向控制设备包括：制动扭矩检测装置，用于检测分别施加至所述右和左转向轮的制动扭矩；驱动力差计算装置，用于基于由所述制动扭矩检测装置所检测到的施加至各所述右和左转向轮的制动扭矩计算所述右和左转向轮之间的驱动力差；动力源状态检测装置，用于检测所述动力源的致动状态；转向扭矩控制装置，用于控制所述方向盘产生的转向扭矩，并且将扭力转向减轻扭矩施加至所述方向盘，以减轻扭力转向；以及目标值确定装置，用于基于由所述驱动力差计算装置所计算的驱动力差和由所述动力源状态检测装置所检测的所述动力源的致动状态确定扭力转向减轻扭矩的目标值，其中所述转向扭矩控制装置根据由所述目标值确定装置所确定的扭力转向减轻扭矩的所述目标值将所述扭力转向减轻扭矩施加至所述方向盘，以减轻所述扭力转向。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安井由行，儿玉博之，浅野宪司，加藤平久，
申请(专利权)人：株式会社爱德克斯，
类型：发明
国别省市：JP[日本]