本发明专利技术提供一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置。该驾驶辅助控制装置通过基于用来提高车辆轨迹的可预测性的条件来使转向扭矩信息适应驾驶员的特性，使得能够改善跟随目标轨迹的跟随性，并且提高转向操作的安全性。本发明专利技术的使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置具备SAT估计单元、SAT传递特性控制单元、外部干扰感度控制单元和车辆特性补偿控制单元，其中，SAT估计单元估计出自对准扭矩；SAT传递特性控制单元为了将自对准扭矩传递特性的时间常数变成所期望的值，对自对准扭矩进行补正，对转向扭矩进行补偿；外部干扰感度控制单元抑制自对准扭矩中所含的外部干扰，对转向扭矩进行补偿；车辆特性补偿控制单元通过实际转向角来对转向扭矩进行补偿，以便使车辆特性成为一阶滞后特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置
本专利技术涉及一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其基于电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制。本专利技术尤其涉及一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其能够提高车辆轨迹跟随驾驶员所理解的目标轨迹的跟随性。
技术介绍
利用电动机的旋转力对车辆的转向系统进行辅助控制的电动助力转向装置(EPS)，将电动机的驱动力经由减速装置由诸如齿轮或皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力(辅助力)。为了正确地产生转向辅助力的扭矩，这样的现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使电流指令值与电动机电流检测值之间的差变小，一般来说，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(dutyratio)来进行电动机外加电压的调整。参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10以及用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电，并且，经过点火开关11，点火(IG)信号被输入到控制单元30中。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器12检测出的车速V，进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，由通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref来控制供应给EPS用电动机20的电流。此外，转向角传感器14并不是必须的，也可以不设置转向角传感器14，还有，也可以从与电动机20相连接的诸如分解器之类的旋转传感器处获得转向角。另外，用于收发车辆的各种信息的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)100被连接到控制单元30，车速V也能够从CAN100处获得。此外，用于收发CAN100以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN101也可以被连接到控制单元30。尽管控制单元30主要由MCU(也包含CPU、MPU等)构成，但该MCU内部由程序执行的一般功能如图2所示。参照图2对控制单元30的功能和动作进行说明。如图2所示，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器12检测出的(或来自CAN100的)车速V被输入到用于运算出电流指令值Iref1的电流指令值运算单元31中。电流指令值运算单元31基于被输入进来的转向扭矩Ts和车速V并利用辅助图(assistmap)等来运算出作为供应给电动机20的电动机电流的控制目标值的电流指令值Iref1。电流指令值Iref1经过加法单元32A被输入到电流限制单元33中；被限制了最大电流的电流指令值Irefm被输入到减法单元32B中；减法单元32B运算出电流指令值Irefm与被反馈回来的电动机电流值Im之间的偏差ΔI(＝Irefm-Im)；该偏差ΔI被输入到用于进行转向动作的特性改善的PI(比例积分)控制单元35中。在PI控制单元35中经过特性改善后的电压控制指令值Vref被输入到PWM控制单元36中，再经过作为驱动单元的逆变器37来对电动机20进行PWM驱动。电动机电流检测器38检测出电动机20的电动机电流值Im，由电动机电流检测器38检测出的电动机电流值Im被反馈到减法单元32B中。逆变器37作为驱动元件使用场效应晶体管(FET)，其由FET的电桥电路来构成。另外，在加法单元32A对来自补偿信号生成单元34的补偿信号CM进行加法运算，通过补偿信号CM的加法运算来进行转向系统的特性补偿，以便改善收敛性和惯性特性等。补偿信号生成单元34先在加法单元34-4将自对准扭矩(SAT)34-3与惯性34-2相加，然后，在加法单元34-5再将在加法单元34-4得到的加法结果与收敛性34-1相加，最后，将在加法单元34-5得到的加法结果作为补偿信号CM。能够将这样的电动助力转向装置定位为驾驶辅助控制装置，并且将其灵活应用在“进行转向操作的辅助”这个领域。还有，可以将“转向操作”定义成“使车辆轨迹跟随驾驶员所理解的目标轨迹”，并且，可以将“转向操作的安全”定义成“跟随误差在可以接受的范围内”。另外，为了提高转向操作的安全，因为由驾驶员进行的车辆轨迹的预测非常重要，所以需要驾驶辅助控制装置进行转向操作的辅助，以便提高车辆轨迹的可预测性。基于这样的观点，提出了一种用于辅助驾驶员的转向操作的装置。例如，日本专利第5291640号公报(专利文献1)通过设定相对于转向盘的转向角的横摆率的特性，并且使前方注视时间后的目标到达点的方向与转向盘的基准位置的方向一致，来改善车辆与驾驶员的一体感、操纵性等。也就是说，进行控制以便使驾驶员所看到的车辆特性成为中性转向特性(neutralsteercharacteristic)，从而目标轨迹的曲率与转向盘转向角变成一致。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5291640号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，在专利文献1所公开的装置中，为了进行所期望的控制，需要切断车轮和转向盘之间的机械连接，尽管专利文献1所公开的装置对装备了转向齿轮比可变机构、SBW(steer-by-wire，线控转向)机构等的豪华车来说会成为有效的驾驶辅助技术，但是很难将其应用在搭载了电动助力转向装置的一般车辆中。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，以灵活使用电动助力转向装置为前提，本专利技术的目的在于提供一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，该驾驶辅助控制装置通过基于用来提高车辆轨迹的可预测性的条件来使转向扭矩信息适应驾驶员的特性，使得能够改善跟随目标轨迹的跟随性，并且提高转向操作的安全性。解决技术问题的技术方案本专利技术涉及一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出电流指令值，基于所述电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，本专利技术的上述目的可以通过下述这样实现，即：具备SAT估计单元、SAT传递特性控制单元、外部干扰感度控制单元和车辆特性补偿控制单元，所述SAT估计单元估计出自对准扭矩，所述SAT传递特性控制单元为了将自对准扭矩传递特性的时间常数变成所期望的值，对所述自对准扭矩进行补正，通过补正后的所述自对准扭矩来对所述转向扭矩进行补偿并将其作为第1补偿转向扭矩输出，所述外部干扰感度控制单元抑制所述自对准扭矩中所含的外部干扰，通过抑制了所述外部干扰之后的所述自对准扭矩来对所述第1补偿转向扭矩进行补偿并将其作为第2补偿转向扭矩输出，所述车辆特性补偿控制单元通过检测出的实际转向角来对所述第2补偿转向扭矩进行补偿，以便使从实际转向角到横摆率的车辆特性成为一阶滞后特性。本专利技术的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：所述车辆特性补偿控制单元使用用来将阻尼赋予给所述车辆特性的特性Cf(s)来对所述第2补偿转向扭矩进行补偿，所述特性Cf(s)被调整成“横摆率的阻尼系数随电动助力转向机构的固有振动频率而发生变化并且接近最高的阻尼系数”；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出电流指令值，基于所述电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其特征在于：具备SAT估计单元、SAT传递特性控制单元、外部干扰感度控制单元和车辆特性补偿控制单元，所述SAT估计单元估计出自对准扭矩，所述SAT传递特性控制单元为了将自对准扭矩传递特性的时间常数变成所期望的值，对所述自对准扭矩进行补正，通过补正后的所述自对准扭矩来对所述转向扭矩进行补偿并将其作为第1补偿转向扭矩输出，所述外部干扰感度控制单元抑制所述自对准扭矩中所含的外部干扰，通过抑制了所述外部干扰之后的所述自对准扭矩来对所述第1补偿转向扭矩进行补偿并将其作为第2补偿转向扭矩输出，所述车辆特性补偿控制单元通过检测出的实际转向角来对所述第2补偿转向扭矩进行补偿，以便使从实际转向角到横摆率的车辆特性成为一阶滞后特性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 JP 2015-1287611.一种使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出电流指令值，基于所述电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其特征在于：具备SAT估计单元、SAT传递特性控制单元、外部干扰感度控制单元和车辆特性补偿控制单元，所述SAT估计单元估计出自对准扭矩，所述SAT传递特性控制单元为了将自对准扭矩传递特性的时间常数变成所期望的值，对所述自对准扭矩进行补正，通过补正后的所述自对准扭矩来对所述转向扭矩进行补偿并将其作为第1补偿转向扭矩输出，所述外部干扰感度控制单元抑制所述自对准扭矩中所含的外部干扰，通过抑制了所述外部干扰之后的所述自对准扭矩来对所述第1补偿转向扭矩进行补偿并将其作为第2补偿转向扭矩输出，所述车辆特性补偿控制单元通过检测出的实际转向角来对所述第2补偿转向扭矩进行补偿，以便使从实际转向角到横摆率的车辆特性成为一阶滞后特性。2.根据权利要求1所述的使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其特征在于：所述车辆特性补偿控制单元使用用来将阻尼赋予给所述车辆特性的特性Cf(s)来对所述第2补偿转向扭矩进行补偿，所述特性Cf(s)被调整成“横摆率的阻尼系数随电动助力转向机构的固有振动频率而发生变化并且接近最高的阻尼系数”。3.根据权利要求2所述的使用了电动助力转向机构的驾驶辅助控制装置，其特征在于：所述特性Cf(s)被调整成“所述横摆率的阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：远藤修司，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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