驱动转向轮的车辆用电动转向装置的控制装置制造方法及图纸

技术编号:1162168 阅读:156 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种车辆用电动转向装置的控制装置,所述车辆能够解决常规车辆中的问题,在常规车辆中,除了在一对转向轮被驱动时存在转向受到这对转向轮之间的驱动力差异干扰的转矩转向的问题以外,由于随着驱动力增大即使均匀的驱动转矩施加给这对转向轮,车辆也趋向于更强有力地向前直进,所以需要较大的力来克服车辆的向前直进以使车辆向左或向右转向。转向辅助力随着转向轮的驱动转矩的增大而增大,使转向辅助力与转向阻力的大小(随着转向轮的驱动转矩的大小变化)相协调,以改进转向感觉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动转向轮的车辆用电动转向装置的控制装置
技术介绍
作为驾驶员通过外力操纵转向盘来动力转向以辅助转向的动力装置,已知采用电动机的电动转向装置。由于采用电动机的电动转向装置能够独立于转向角或转向角速度自由地控制转向辅助力的大小,所以尝试用各种方式控制与车辆运转状态相关的电动转向装置的操作。作为它们之一,日本专利特开平8-104249提出在检测转向轮的驱动力的同时基于包括给电动机的驱动指令中的横摆率在内的车辆举动(行为、状态)的检测值结合反力成分,以及基于检测的驱动力补正(修正)反力成分的参数增益。
技术实现思路
当转向轮被驱动时,存在转向受到一对左右转向轮之间驱动力差异干扰的转矩转向问题。另外,在此问题之前,由于随着驱动力增大即使均匀的驱动转矩施加给一对转向轮,车辆也易于更强有力地向前直进,所以存在需要较大力来克服这种向前直进的趋势以使车辆向左或向右转向的问题。考虑到上述问题,本专利技术的主要目的是改进配置有可控制转向辅助力的电动转向装置的车辆的转向感觉而不受转向角或转向角速度的影响。另外,本专利技术的又一目的是通过也在反向转向中给电动转向装置施加参照与转向轮的驱动力有关的上述对象的操作控制来改进反向转向的转向感觉。本专利技术的再一目的是防止当转向辅助转矩增大时转向过度以为前述目的改进转向感觉。根据本专利技术,上述主要目的通过一种车辆用电动转向装置的控制装置来实现,所述车辆包括转向盘、一对适于被所述转向盘转向的转向轮,以及用于驱动所述转向轮的动力源,其特征在于,所述控制装置包括计算要由所述电动转向装置产生的转向辅助力的目标值的计算装置,以使所述目标值随着所述转向盘的转向转矩的增大而增大一随着所述转向轮的驱动转矩的增大而增大的增量。通过如上所述计算由电动转向装置产生的转向辅助力的目标值以使该目标值随着转向盘的转向转矩的增大而增大一随着转向轮的驱动转矩的增大而增大的增量来控制电动转向装置,控制由电动转向装置产生的转向辅助力以使其随着转向盘的转向转矩的增大而增大一考虑了(阻止)抵抗转向的力随着转向轮的驱动转矩的增大而增大的增量,从而稳定转向盘的转向感觉而不管转向从动轮的驱动转矩的变化。在如上所述的控制装置中,所述计算装置可适于随着所述转向盘的转向角的时间微分的增大而增大所述转向辅助力的目标值。当转向辅助力的目标值随着转向盘的转向角的时间微分的增大而增大时,用于转向辅助力的目标值更适当地与随着转向盘的转向角的时间微分的增大而增大的转向阻力匹配。此外,计算装置还可适于计算在转向盘向中立位置返回时随着转向轮的驱动转矩的增大而增大的用于反向转向的转向辅助力的目标值。利用此控制,同样改进反向转向的转向感觉。在此情况中,用于反向转向的转向辅助转矩的目标值可随着车速的增大而减小。利用此布置,防止当车辆以高于某一速度的速度行驶时反向转向由于用于反向转向的转向辅助力而过度,同时把反向转向的转向辅助限制在实际需要反向转向辅助力的车辆以非常低的速度行驶例如停车时。在此情况中,可使用于反向转向的转向辅助转矩的目标值在转向盘的转向角为中等程度时最大。利用此布置,使反向转向辅助力符合随着转向盘的转向角而变化的反向转向力的需要。此外,可随着转向盘的转向角的时间微分的增大而以一随着车速的增大而增大的速率减小转向辅助力的目标值。此控制根据转向角的变化率给转向装置提供减振(缓冲、阻尼)效果,以通过尤其在高速行驶时随着转向角的时间微分的增大而减小转向辅助力来使动力辅助转向不过度,而不与利用位于比转向辅助力的目标值随着转向盘的转向角的时间微分的增大而增大的车速区域的更高车速侧上且转向辅助力的目标值随着转向盘的转向角的时间微分的增大而减小的车速区域,随着转向盘的转向角的时间微分的增大来增大目标转向辅助力的控制相冲突。此外,计算装置可适于随着车速的增大而减小转向辅助力的目标值。利用此布置,转向辅助力可更适当地与车速匹配。附图说明图1是车辆的概略图,示出与根据本专利技术的控制装置有关的结构部件;图2是示出根据本专利技术的控制装置的操作的主程序的流程图;图3是示出在主程序的步骤(简称为S)100实行的相对于转向角速度、车速和转向轮的驱动转矩计算补正转矩Tsv的子程序的流程图;图4是示出在主程序的步骤200实行的相对于反向转向角、车速和转向轮的驱动转矩计算补正转矩Tnr的子程序的流程图;图5是示出基于转向转矩Ts的用于转向辅助转矩的目标值的基值Tabo的脉谱图(映射图);图6是示出用于补正Tabo的车速系数Kv相对于车速的脉谱图;图7是示出用于补正下述补正转矩Tsv和Tnr的基值的驱动转矩系数Ktwf相对于转向轮的驱动转矩Twf的脉谱图;图8是示出补正转矩Tsv的基值Tsvo相对于转向角的时间微分θ′的脉谱图;图9是示出用于补正Tsvo的车速系数Ksv相对于车速V的脉谱图;图10是示出反向转向中的补正转矩Tnr的基值Tnro相对于转向角θ的脉谱图;图11是示出用于补正Tnro的车速系数Knv相对于车速V的脉谱图;图12是示出补正转矩Tdp的基值Tdpo相对于转向角的时间微分θ′的脉谱图;以及图13是示出用于补正Tdpo的车速系数Kvdp相对于车速V的脉谱图。具体实施例方式以下,将参照附图结合本专利技术的优选实施例更详细地说明本专利技术。在图1中,10FL,10FR,10RL和10RR是经由图中未示出的悬架装置安装在车身12上的前左、前右、后左和后右车轮,其中,前左车轮10FL和前右车轮10FR是适于被驾驶员所操纵的转向盘14和总体用16标识的电动转向装置分别经由横拉杆18L和18R转向的转向轮。20是配备有微计算机的电子控制装置。电动转向装置16具有电动机22,该电动机22通过由滚珠和丝杠构成的运动变换装置26驱动齿条24,以分别经由可枢转地安装在齿条24的相对端上的横拉杆18L和18R绕图中未示出的主销转动转向轮10FL和10FR。在所示实施例中,转向前轮10FL和10FR适于通过由常规发动机构成的动力源或者由发动机和一个或两个电动机的组合构成的混合动力源来驱动。30是采用图中未详细示出但本领域公知的油压回路32的制动装置,且尽管因为本领域公知而图中未详细示出,但其被构造成这样制动把油压选择性地供应给轮缸34FL,34FR,34RL和34RR,以给包含在车轮10FL,10FR,10RL和10RR内的制动盘施加制动力。油压回路32与本领域同样公知的包括制动踏板36和主缸38的手动制动装置连接。40是通过以本领域公知的各种方式自动控制油压回路32来实行车辆的稳定控制的辅助电子控制装置。42是利用依据驾驶员的转向操作转动的图中未示出的小齿轮来手动驱动齿条24的转向轴。44是通过检测转向轴42的转向角以把指示转向角θ的信号发送给电子控制装置20的转向角传感器。46是通过检测经由转向轴42传递的转向转矩Ts并把指示该转向转矩Ts的信号发送给电子控制装置20的转矩传感器。48是通过按照本领域公知的方式检测车速以把指示车速V的信号发送给电子控制装置20的车速传感器。50是按照本领域公知的方式实行牵引力控制的发动机控制装置。基本利用存储在根据本专利技术的电子控制装置20内的控制程序执行根据本专利技术的电动转向装置16用控制装置的操作。以下将参照图2至13说明控制的实施例。图2是示出上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用电动转向装置的控制装置,所述车辆包括转向盘、一对适于被所述转向盘转向的转向轮,以及用于驱动所述转向轮的动力源,其特征在于,所述控制装置包括计算要由所述电动转向装置产生的转向辅助力的目标值的计算装置,以使所述目标值随着所述转向盘的转向转矩的增大而增大一随着所述转向轮的驱动转矩的增大而增大的增量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:土屋义明
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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