一种转向控制装置，路面反力扭矩运算部(52)使用车速、转向角和车辆模型来分别计算出后倾拖拽引起的扭矩、自动回正扭矩和路面反力扭矩。反力指令电流运算部(53)使用路面反力扭矩及车速，计算出反力指令电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据驾驶员对方向盘的操作来控制对转向系统施加动力的电动机的驱动的转向控制装置。
技术介绍
作为一般的转向装置，已知有对转向扭矩进行检测，并基于转向扭矩来施加辅助扭矩(转向辅助扭矩)的电动动力转向装置。由于对这种电动动力转向装置的驱动进行控制的转向控制装置会对驾驶员操作方向盘时所感到的转向扭矩进行控制，因此，转向控制装置是形成上述车辆的转向感的重要因素。在此，路面反力扭矩是因在路面与方向盘之间作用的轮胎横向力而朝使方向盘返 回至平衡点的方向施力的扭矩。因车辆的转向系统的设计、轮胎的规格等的不同，有时路面反力扭矩会变小。这样，在路面反力扭矩较小的情况下，该路面反力扭矩便无法抵消相对较大的摩擦扭矩。藉此，在驾驶员的转向过程中，朝使方向盘返回平衡点的方向施力的路面反力扭矩便不足。因此，驾驶员必须意识到要对方向盘施加返回扭矩，来使方向盘返回平衡点。除此之外，在路面反力扭矩较小的情况下，驾驶员很难通过传递到其手上的反力来感受到方向盘是否位于平衡点或是方向盘是否偏离平衡点而使车辆回旋。因此，为了使车辆稳定地笔直前进，驾驶员需要目视确认方向盘的位置。这样，在路面反力扭矩较小的情况下，存在转向感降低这样的技术问题。对于上述技术问题，例如在专利文献I所示的现有装置中，E⑶(ElectronicControl Unit:电子控制装置)对电动机进行驱动，以对操作系统施加与转角和转角速度的方向相对应的方向盘返回扭矩。此外，例如在专利文献2所示的现有装置中，ECU基于车辆模型根据转向角推算出齿条轴力，并根据该齿条轴力的推算值来执行辅助控制。此外，例如在专利文献3所示的现有装置中，ECU使用从转向扭矩对于转向角的响应特性中的作为车辆模型所表现出的转向响应特性中减去能数学计算得到的恒定响应成分后得到的结果，来计算出辅助扭矩。利用该计算出的辅助扭矩，来抵消转向扭矩对于转向角的响应特性中的高频成分的特性(非恒定响应成分)。此外，例如在专利文献4所示的现有装置中，为了对因悬架几何形状的影响而引起的转向反力(cornering force)及自动回正扭矩的运动特性的传递延迟进行补偿，E⑶对所检测的或所推定的自动回正扭矩进行相位补偿，并对转向辅助指令值进行修正。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2002 — 145100号公报(第2页第〔0007〕 〔0021〕段及图2)专利文献2 :日本专利特开2007 — 269251号公报(第2页第〔0003〕 〔0010〕段及图2)专利文献3 :日本专利特开2004 - 338616号公报(第2页第〔0009〕 〔0012〕段及图2)专利文献4:日本专利特开2008 — 114687号公报(第6页第〔0019〕段、第9页第〔0042〕 〔0046〕段及图11)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述现有的装置中，基于转向角或使用车辆模型从转向角运算出的路面反力扭矩(相当于专利文献2中的齿条轴力、专利文献3中的手动转向时的转向扭矩)来设定辅 助扭矩。但是，在现有装置中，在将从转向角至路面反力扭矩的车辆的物理特性(传递特性)数学地表示的车辆模型中，没有考虑在转向轮产生横向滑动角时由于构成转向轮的一部分的轮胎自身因弹性变形而扭曲因而过渡性地产生的扭矩(Ms2 :以下在本说明书中称为“轮胎的扭曲扭矩”)的影响。具体来说，在现有装置中，将计算路面反力扭矩(Mk)近似为因后倾拖拽及轮胎横向力而产生的扭矩(Mf :以下在本说明书中称为“后倾拖拽引起的扭矩”)与因轮胎横向力不均匀地分布在转向轮的接地面上而产生的扭矩(Msi :以下在本说明书中称为“轮胎外缘后倾引起的扭矩”)之和。藉此，路面反力扭矩(Mk)成为与轮胎横向力(FyF)相同相位的状态量。在此，路面反力扭矩(Mk)在转向频率区域内具有相位比轮胎横向力(FyF)的相位更向前的特性。因此，使用转向角计算出的路面反力扭矩或使用转向角及车辆模型计算出的路面反力扭矩与实际上从路面作用于转向轴的路面反力扭矩是不同的。因此，在现有装置中，是使用与实际不同的路面反力扭矩来设计电动动力转向装置的辅助扭矩。其结果是，在现有装置中，无法充分发挥出控制设计者所要得到的控制效果，因而存在无法实现自然的转向感这样的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于得到一种能容易获得设计者想要得到的控制效果，且能实现更自然的转向感的转向控制装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的转向控制装置对用于将动力施加至转向系统的电动机的驱动进行控制，包括转向控制装置主体，该转向控制装置主体使用具有规定的频率特性的滤波器对转向角信号进行滤波处理，并基于该滤波处理的结果来设定上述电动机的驱动扭矩，其中，上述转向角信号是从生成与上述转向系统的转向角相对应的转向角信号的转向角检测元件接收到的，上述规定的频率特性表现了从上述转向角至上述转向系统的转向轮的自动回正扭矩的车辆特性。附图说明图I是表示本专利技术实施方式I的电动动力转向装置的结构图。图2是表示图I的转向控制装置主体的框图。图3是表示辅助地图的一例的图表。图4是用于对各种符号的定义进行说明的说明图。图5是用两轮等价模型来表现四轮车辆的示意图。图6是表示车辆绕X轴的旋转运动的示意图。图7是表示轮胎模型的示意图。图8是表示轮胎刚性的示意图。图9是表示图2的指令电流运算系统的动作的流程图。图10是表示换算增益地图的一例的图表。图11是表示基于实际测量值的频率特性和对于车辆模型的频率响应的图表。 图12是表示用于说明使用路面反力扭矩来计算出反力指令电流时的效果的频率特性的图表。图13是在车速为40km/h的情况下、以0. 2Hz的正弦波转向时，转向扭矩与转向角的李沙育(Lissajou)波形。图14是在车速为40km/h的情况下、以2Hz的正弦波转向时，转向扭矩与转向角的李沙育波形。图15是表示本专利技术实施方式2的限制值设定地图的一例的图表。图16是表示本专利技术实施方式2的指令电流运算系统的动作的流程图。图17是用于说明本专利技术实施方式2的转向控制装置主体的效果的说明图。图18是表示本专利技术实施方式3的电动动力转向装置的结构图。图19是表示图18的转向控制装置主体的框图。图20是表示本专利技术实施方式4的转向控制装置主体的框图。图21是用于说明使用图20的反力指令电流运算部对反力指令电流进行修正处理的说明图。图22是表示本专利技术实施方式5的转向控制装置主体的框图。具体实施例方式以下，参照附图，对用于实施本专利技术的实施方式进行说明。实施方式I图I是表示本专利技术实施方式I的电动动力转向装置的结构图。在图I中，电动动力转向装置100具有方向盘I、转向轴2、减速器3、电动机4、系杆5、齿轮箱(未图不)及一对转向轮6A、6B。方向盘I、转向轴2、系杆5、齿轮箱及一对转向轮6A、6B构成转向系统。方向盘I固定在转向轴2的一端。此外，方向盘I由驾驶员操作。减速器3安装在转向轴2的中间部。电动机4经由减速器3与转向轴2结合。系杆5的中间部经由齿轮箱而与转向轴2连接。一对转向轮6A、6B能自由旋转地安装在系杆5的两端部。根据驾驶员操作方向盘I的旋转角度的变化，使一对转向轮6A、6B的转向角变化。电动机4的驱动扭矩被减速器3放大，然后施加在转向轴2上。因此本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：远藤雅也，栗重正彦，喜福隆之，松下正树，土居英树，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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