转向设备制造技术

本发明专利技术公开了转向设备(10)。该转向设备(10)包括：转向机构，其包括转动轴；马达，其被配置成将驱动力施加至转向机构；以及控制器(50；200)，其被配置成基于命令值来控制马达。控制器(50；200)包括第一计算电路(81，82，83)、第二计算电路(84)和第三计算电路(85)。第一计算电路(81，82，83)被配置成计算作用于转动轴的轴力。第二计算电路(84)被配置成计算指示主控制器对转向控制的干预程度的值，使得该值相对于时间逐渐变化。第三计算电路(85)被配置成通过将指示干预程度的值反映到轴力中来计算最终轴力。

【技术实现步骤摘要】
转向设备
本专利技术涉及转向设备。
技术介绍
已知一种所谓的线控转向类型的转向设备，在该转向设备中方向盘和转动轮之间的动力传递是机械隔离的。转向设备包括反作用马达和转动马达，反作用马达为施加至转向轴的转向反作用力的产生源，转动马达为使转动轮转动的转动力的产生源。当车辆行驶时，转向设备的控制装置执行反作用力控制以通过反作用马达产生转向反作用力，并且执行转动控制以通过转动马达使转动轮转动。在线控转向类型的转向设备中，由于方向盘和转动轮之间的动力传递是机械隔离的，因此很难将作用于转动轮的道路表面反作用力传递给方向盘。因此，驾驶员很难通过方向盘以驾驶员手上的转向反作用力(驾驶员手中的感觉)的方式来感觉道路表面状况。因此，例如，日本专利申请公开第2014-148299号中描述的转向控制装置基于转向角度来计算作为理想齿条轴力的前馈轴力，并且基于车辆的状态量(横向加速度、转动电流和横摆角速度)来计算作为估计轴力的反馈轴力。转向控制装置通过将前馈轴力和反馈轴力乘以预定分配比而得到的值相加来计算最终轴力，并基于最终轴力来控制反作用马达。由于反馈轴力反映道路表面状态，因此通过反作用马达产生的转向反作用力也反映道路表面状态。因此，驾驶员可以以转向反作用力的方式来感觉道路表面状态。
技术实现思路
已经进行了驾驶辅助系统的开发，该驾驶辅助系统实现了用于提高车辆的安全性或便利性的各种驾驶辅助功能。近年来，已经积极地进行了自动驾驶系统的开发，该自动驾驶系统实现了自动驾驶功能，通过该自动驾驶功能，系统代替驾驶员执行驾驶。驾驶辅助系统或自动驾驶系统的控制装置(以下称为“主控制装置”)基于当时车辆的状态来确定最佳控制方法，并根据所确定的控制方法来命令车载系统的控制装置执行单独控制。转向控制装置基于通过主控制装置产生的命令值来控制反作用马达和转动马达的驱动。在车辆中配备有驾驶辅助系统或自动驾驶系统的情况下，存在下述担忧。例如，通过反作用马达产生的转向反作用力对方向盘的行为产生影响。因此，在当驾驶员执行手动驾驶时和当执行驾驶辅助或自动驾驶时之间，有时对通过转向控制装置执行的反作用力控制的需求存在差异。例如，在当驾驶员执行手动驾驶时和执行驾驶辅助或自动驾驶时之间，通过反作用马达产生的转向反作用力可能存在差异。由于该差异，当车辆的转向模式在手动驾驶和驾驶辅助之间切换或者在手动驾驶和自动驾驶之间切换时，担心例如由于驾驶员的手通过方向盘的感觉的突然变化而驾驶员有陌生感。在驾驶辅助功能或自动驾驶功能被装备在电动助力转向设备(EPS)——在该电动助力转向设备中马达的扭矩作为辅助力被施加至车辆的转向机构——中的情况下，存在与线控转向类型的转向设备的转向控制装置中的问题相同的问题。本专利技术减少了驾驶员在从自动转向控制切换至手动转向控制时的陌生感。本专利技术的一个方面是转向设备。转向设备包括：包括转动轴的转向机构，通过该转动轴使转动轮转动；马达，其被配置成将驱动力施加至转向机构；以及控制器，其被配置成基于根据转向状态计算的命令值来控制马达。控制器包括第一计算电路、第二计算电路和第三计算电路。第一计算电路被配置成根据转向状态来计算要反映在命令值中的作用于转动轴的轴力。第二计算电路被配置成：通过对当安装在车辆上的主控制器干预转向控制时所生成的分配命令的值执行渐变处理，计算指示主控制器对转向控制的干预程度的值，使得所述值相对于时间逐渐变化。第三计算电路被配置成通过将由第二计算电路计算的指示干预程度的值反映在由第一计算电路计算的轴力中来计算要反映在命令值中的最终轴力。在当主控制器干预转向控制时和当主控制器不干预转向控制时之间，对通过马达产生的驱动力的需求可能存在差异。因此，当在主控制器干预转向控制的状态和主控制器不干预转向控制的状态之间执行切换时，担心例如由于驾驶员的手通过方向盘的感觉的突然变化而导致驾驶员有陌生感。在这方面，利用上述配置，例如，当主控制器干预转向控制时，通过由第二计算电路对分配命令执行渐变处理，来计算指示主控制器干预转向控制的程度的值，以便该值相对于时间逐渐变化。然后，通过第三计算电路将指示干预程度的逐渐变化的值反映到由第一计算电路计算的轴力中，从而计算要反映在命令值中的最终轴力。因此，最终轴力根据指示干预程度的逐渐变化的值而逐渐变化。也就是说，抑制了最终轴力的快速变化，此外，抑制了反映最终轴力的命令值的快速变化。因此，抑制了施加至转向机构的驱动力的快速变化，并且因此驾驶员不太可能由于施加至转向机构的驱动力的变化而有陌生感。在转向设备中，第二计算电路可以被配置成计算自动驾驶率，作为指示主控制器对转向控制的干预程度的值。第三计算电路可以被配置成通过将自动驾驶率或与自动驾驶率对应的增益反映在由第一计算电路计算的轴力中来计算要反映在命令值中的最终轴力。在转向设备中，控制器可以包括第四计算电路、第五计算电路、第六计算电路和第七计算电路。第四计算电路可以被配置成基于转向状态和由第三计算电路计算的最终轴力来计算根据方向盘的操作而旋转的轴的目标旋转角度。第五计算电路被配置成通过对分配命令的值执行渐变处理来计算用于当主控制器干预转向控制时所生成的主命令值的第一分配比和用于由第四计算电路计算的目标旋转角度的第二分配比，使得第一分配比和第二分配比相对于时间逐渐变化。第六计算电路被配置成使用从第一分配比和主命令值获得的值以及从第二分配比和由第四计算电路计算的目标旋转角度获得的值，来计算轴的最终目标旋转角度。第七计算电路被配置成通过反馈控制来计算要反映在命令值中的命令值分量，以使得轴的实际旋转角度与由第六计算电路计算的轴的最终目标旋转角度一致。利用上述配置，例如，当主控制器干预转向控制时，通过由第五计算电路对分配命令执行渐变处理，抑制了第一分配比和第二分配比的快速变化。因此，抑制了在第六计算电路中使用的最终目标旋转角度的快速变化，并且进一步抑制了施加至转向机构的驱动力的快速变化。也就是说，施加至转向机构的驱动力逐渐变化。因此，驾驶员不太可能由于施加至转向机构的驱动力的变化而有陌生感。在转向设备中，转向机构可以包括与方向盘的操作共同旋转的转向轴，方向盘和转动轴之间的动力传递被隔离。马达可以是反作用马达，该反作用马达产生转向反作用力作为施加至转向轴的驱动力，该转向反作用力是转向方向的相反方向上的扭矩。在转向设备中，转向机构可以包括轴，该轴与方向盘的操作共同旋转，并且该轴用作方向盘和转动轴之间的动力传递路径。马达可以是辅助马达，该辅助马达产生转向辅助力作为施加至轴或转动轴的驱动力，转向辅助力是与转向方向相同方向上的扭矩。利用本专利技术的转向设备，可以减少驾驶员在从自动转向控制切换至手动转向控制时的陌生感觉。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中：图1是配备有转向控制装置的第一实施方式的线控转向类型的转向设备的配置图；图2是转向控制装置的第一实施方式的控制框图；图3是第一实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向设备(10)，其特征在于包括：/n包括转动轴的转向机构，通过所述转动轴使转动轮转动；/n马达，其被配置成将驱动力施加至所述转向机构；以及/n控制器(50；200)，其被配置成基于根据转向状态计算的命令值来控制所述马达，其中，/n所述控制器(50；200)包括第一计算电路(81，82，83)、第二计算电路(84)和第三计算电路(85)，/n所述第一计算电路(81，82，83)被配置成根据所述转向状态计算要反映在所述命令值中的作用于所述转动轴的轴力，/n所述第二计算电路(84)被配置成：通过对当安装在车辆上的主控制器干预转向控制时所生成的分配命令的值执行渐变处理，计算指示所述主控制器对转向控制的干预程度的值，使得所述值相对于时间逐渐变化，以及/n所述第三计算电路(85)被配置成：通过将由所述第二计算电路(84)计算的指示干预程度的值反映在由所述第一计算电路(81，82，83)计算的轴力中，计算要反映在所述命令值中的最终轴力。/n

【技术特征摘要】
20190515 JP 2019-0923481.一种转向设备(10)，其特征在于包括：
包括转动轴的转向机构，通过所述转动轴使转动轮转动；
马达，其被配置成将驱动力施加至所述转向机构；以及
控制器(50；200)，其被配置成基于根据转向状态计算的命令值来控制所述马达，其中，
所述控制器(50；200)包括第一计算电路(81，82，83)、第二计算电路(84)和第三计算电路(85)，
所述第一计算电路(81，82，83)被配置成根据所述转向状态计算要反映在所述命令值中的作用于所述转动轴的轴力，
所述第二计算电路(84)被配置成：通过对当安装在车辆上的主控制器干预转向控制时所生成的分配命令的值执行渐变处理，计算指示所述主控制器对转向控制的干预程度的值，使得所述值相对于时间逐渐变化，以及
所述第三计算电路(85)被配置成：通过将由所述第二计算电路(84)计算的指示干预程度的值反映在由所述第一计算电路(81，82，83)计算的轴力中，计算要反映在所述命令值中的最终轴力。


2.根据权利要求1所述的转向设备(10)，其特征在于：
所述第二计算电路(84)被配置成计算自动驾驶率，作为指示所述主控制器对转向控制的干预程度的值；以及
所述第三计算电路(85)被配置成：通过将所述自动驾驶率或与所述自动驾驶率对应的增益反映在由所述第一计算电路(81，82，83)计算的轴力中，计算要反映在所述命令值中的最终轴力。


3.根据权利要求1或2所述的转向设备(10)，其特征在于：
所述控制器(50；200)包括第四计算电路(74；223)、第五计算电路(91，93)、第六计算电路(92，94，95)和第七计算电路(75，224)，

【专利技术属性】
技术研发人员：小寺隆志，
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