转向控制系统技术方案

在转向控制系统（10）中，ECU（40）根据扭矩传感器（31）所检测的转向扭矩来计算基本辅助扭矩，并通过根据齿条（6）的位置校正所计算的基本辅助扭矩来计算校正辅助扭矩，该校正是通过以下方式进行的：进行校正，以使得当齿条从接近于可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到该第一端或从接近于该可移动范围的第二端的预定的第二位置移动到该第二端时，基本辅助扭矩减小。ECU根据齿条的位置确定基本辅助扭矩或校正辅助扭矩作为所述辅助扭矩。ECU根据所确定的辅助扭矩来控制致动器的驱动。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及控制车辆的转向盘的转向操作的转向控制系统。
技术介绍
传统的电动助力转向系统具有利用电子致动器产生扭矩以辅助车辆的转向操作的机构。例如在JP H05-41466A(US4，708，220)中公开的助力转向控制系统包括与用于转动转向盘的齿条相啮合的齿轮，利用电子致动器驱动该齿轮以产生辅助扭矩，并使用所产生的辅助扭矩来协助驾驶者对转向部件的转向。助力转向控制系统根据车速传感器所检测的车速以及扭矩传感器所检测的转向扭矩来计算辅助扭矩。助力转向控制系统以使得辅助扭矩随着转向扭矩的增大和车速的降低而增大的方式来计算辅助扭矩。助力转向控制系统 还通过以使得辅助扭矩随着转向扭矩的减小且随着车速的増大而减小的方式计算辅助扭矩来提供在高行进速度范围内的提高的车辆行进稳定性。当转向部件由于车辆的驾驶者的转向而沿ー个方向持续旋转时，助力转向控制系统使得例如转动驱动轮胎(受动轮)的齿条(rack)的端部碰撞到例如容纳该齿条的齿条壳体的内壁。这不仅使得齿条的纵向移动停止，而且使得转向部件的旋转停止。助力转向控制系统执行计算以使得辅助扭矩在车辆的行进速度低的低行进速度范围内増大。因此，当例如驾驶者特别是在低行进速度范围内执行突然转向操作时，当齿条碰撞到齿条壳体时齿条的移动速度高。由于碰撞的能量与速度的平方成比例，因此预期由于齿条与齿条壳体之间的碰撞而可能产生高碰撞扭矩。在一些情况下，碰撞扭矩的峰值可能大于正常转向扭矩的十倍。因此，当齿条碰撞到齿条壳体时，转向カ辅助机构中包括的齿轮可能受到过度冲击的损坏。为了避免对齿轮的损坏，必须考虑到齿条与齿条壳体之间的碰撞扭矩而设置用于齿轮的高安全系数。当为齿轮设置了高安全系数时，助力转向控制系统可能増大物理尺寸。
技术实现思路
因此，目的是提供一种能够避免损坏结构元件的紧凑型、轻重量的转向控制系统。根据ー个方面，提供了一种安装在车辆上的转向控制系统，该车辆具有与车辆的驾驶者所操纵的转向部件相耦合的输入轴、连接到输入轴的输出轴、在输出轴旋转时沿着纵向往复运动的齿条、在齿条往复运动时转动的受动轮、以及齿条被往复运动地容纳在其中的齿条壳体。转向控制系统包括转向カ辅助机构、转向扭矩检测装置、基本辅助扭矩计算部分、校正辅助扭矩计算部分、辅助扭矩确定部分和驱动控制部分。转向カ辅助机构包括与输出轴或齿条相啮合的齿轮机构以及驱动该齿轮机构的致动器。转向カ辅助机构利用在致动器和齿轮机构被驱动时产生的辅助扭矩来协助转向部件的转向。转向扭矩检测装置检测当转向部件被操作时输入到输入轴的转向扭矩。基本辅助扭矩计算部分根据转向扭矩检测装置所检测的转向扭矩来计算基本辅助扭矩。校正辅助扭矩计算部分通过根据齿条的位置校正基本辅助扭矩来计算校正辅助扭矩。辅助扭矩确定部分根据齿条的位置基于基本辅助扭矩或校正辅助扭矩来确定辅助扭矩。驱动控制部分根据辅助扭矩确定部分所确定的辅助扭矩来控制致动器。校正辅助扭矩计算部分通过以下方式来计算校正辅助扭矩进行校正，使得当齿条从接近于齿条的可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到该第一端、或从接近干与该第一端相対的该可移动范围的第二端的预定的第二位置移动到该第二端时，基本辅助扭矩的值降低。辅助扭矩确定部分在齿条处于该预定的第一位置和该预定的第二位置之间时确定基本辅助扭矩作为辅助扭矩，并在齿条处于该预定的第一位置和该第一端之间或处于该预定的第二位置和该第二端之间时确定校正辅助扭矩作为辅助扭矩。附图说明 通过以下參考附图进行的详细描述，上述的和其它的目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中图I是示出根据第一实施例的转向控制系统的示意图；图2是示出根据第一实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图3是示出当根据第一实施例的转向控制系统的校正辅助扭矩计算部分计算校正辅助扭矩时使用的校正因子的图示；图4是示出施加在根据第一实施例的转向控制系统上的碰撞扭矩以及施加在转向控制系统的比较例子上的碰撞扭矩的时间图；图5是示出根据第二实施例的转向控制系统的示意图；图6是示出根据第二实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图7是示出根据第三实施例的转向控制系统的示意图；图8是示出根据第三实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图；图9是示出当根据第三实施例的转向控制系统的校正辅助扭矩计算部分计算校正辅助扭矩时使用的校正因子的图示；图10是示出根据第四实施例的转向控制系统的示意图；以及图11是示出根据第四实施例的转向控制系统所执行的转向处理的流程图。具体实施例方式现在将參考附图描述根据多个实施例的转向控制系统。在对实施例的描述中，为了描述的简明起见，用相同的附图标记表示基本上相同的部件或要素。(第一实施例)參考图1，转向控制系统10被应用于车辆1，并用于控制车辆的驾驶者所执行的车辆转向操作。车辆I包括例如转向盘2、输入轴3、输出轴4、齿条6、受动轮(驱动轮胎)7以及齿条壳体8。输入轴3耦合到被驾驶者操纵的转向盘2。在转向盘2出于转向目的而旋转时形成的输入轴3的旋转角被称为转向角。输出轴4通过扭杆(未不出)以传统方式连接到输入轴3。输入轴3和输出轴4形成柱轴(column shaft)。转向副齿轮5位于输出轴4的端部以与齿条6相哨合。这确保了在输出轴4旋转时齿条6沿着齿条6的长度方向(车辆的横向)往复运动。齿条6和转向副齿轮5形成齿条和副齿轮的机构。受动轮7位于齿条6的两端。这允许受动轮7在齿条6往复运动时转动。在受动轮7转动时形成的输出轴4的旋转角被称为转动角。齿条6被往复运动地容纳在齿条壳体8中。齿条6的端部靠着齿条壳体8的内壁，以限制齿条6的长度方向的往复运动，即齿条6的行程(stroke)。也就是说，齿条6可以在齿条壳体8中的预定范围(可移动范围)内往复运动。在转向控制系统10所应用于的车辆I中，如同朝向车辆I的后面所看到的那样，位于输出轴4的端部的转向副齿轮5与齿条6的正面相啮合。如同朝向车辆I的后面所看到的那样，齿条6从受动轮7的旋转中心在后面移位的点处连接到受动轮7。因此，当驾驶者出于转向目的而使转向盘2 (输入轴3)顺时针(向右)旋转时，输出轴4顺时针(向右)旋转，由此，如同朝向车辆I的正面所看到的那样，使得齿条6向左移动。这改变了受动轮7的转向角以使车辆I向右移动(使得受动轮7向右转动)。另ー方面，当驾驶者逆时针地(向左)旋转转向盘2 (输入轴3)吋，输出轴4逆时针地(向左)旋转，由此如同朝向车辆I的正面所看到的那样，使得齿条6向右移动。这改变了受动轮7的转向角，以使车辆I向左移动(使得受动轮7向左转动)。 转向控制系统10包括例如由齿轮机构51和致动器52构成的转向カ辅助机构50、扭矩传感器31以及电子控制单元(ECU) 40。扭矩传感器31用作转向扭矩检测装置。齿轮机构51被安装在输出轴4上。齿轮机构51具有与输出轴4相啮合的齿轮。致动器52是电子马达。致动器52包括与在齿轮机构51的齿轮的外部端部上形成的外部齿相啮合的蜗轮。致动器52可以通过旋转驱动该蜗轮来旋转地驱动齿轮机构51的齿轮。当致动器52被驱动以使齿轮机构51的齿轮旋转时，通过齿轮的旋转而产生的扭矩被施加于输出轴4。当从致动器52经由齿轮机构51沿着与在驾驶者出于转向目的而使转向盘2旋转时旋转的输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装在车辆上的转向控制系统，所述车辆具有耦合到被所述车辆的驾驶者操纵的转向部件（2）的输入轴（3）、连接到所述输入轴的输出轴（4）、当所述输出轴旋转时沿着长度方向往复运动的齿条（6）、当所述齿条往复运动时转动的受动轮（7）以及所述齿条被往复运动地容纳在其中的齿条壳体（8），所述转向控制系统包括：转向力辅助机构（50），包括与所述输出轴或所述齿条相啮合的齿轮机构（51）以及驱动所述齿轮机构的致动器（52），所述转向力辅助机构（50）通过使用当所述致动器和所述齿轮机构被驱动时所产生的辅助扭矩来协助所述转向部件的转向；转向扭矩检测装置（31），所述转向扭矩检测装置（31）检测当所述转向部件被操作时输入到所述输入轴的转向扭矩；基本辅助扭矩计算部分（40），所述基本辅助扭矩计算部分（40）根据所述转向扭矩检测装置所检测的转向扭矩来计算基本辅助扭矩；校正辅助扭矩计算部分（40），所述校正辅助扭矩计算部分（40）通过根据所述齿条的位置校正所述基本辅助扭矩来计算校正辅助扭矩；辅助扭矩确定部分（40），所述辅助扭矩确定部分（40）根据所述齿条的位置基于所述基本辅助扭矩或所述校正辅助扭矩来确定所述辅助扭矩；以及驱动控制部分（40），所述驱动控制部分（40）根据所述辅助扭矩确定部分所确定的所述辅助扭矩来控制所述致动器，其中，所述校正辅助扭矩计算部分（40）通过进行校正以使得当所述齿条从接近于所述齿条的可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到所述第一端或从接近于所述可移动范围的第二端的预定的第二位置移动到与所述第一端相对的所述第二端时所述基本辅助扭矩的值降低，来计算所述校正辅助扭矩，以及其中，所述辅助扭矩确定部分（40）在所述齿条处于所述预定的第一位置和所述预定的第二位置之间时确定所述基本辅助扭矩作为所述辅助扭矩，并在所述齿条处于所述预定的第一位置和所述第一端之间或处于所述预定的第二位置和所述第二端之间时确定所述校正辅助扭矩作为所述辅助扭矩。...

【技术特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1381661.一种安装在车辆上的转向控制系统，所述车辆具有耦合到被所述车辆的驾驶者操纵的转向部件(2 )的输入轴(3 )、连接到所述输入轴的输出轴(4)、当所述输出轴旋转时沿着长度方向往复运动的齿条(6)、当所述齿条往复运动时转动的受动轮(7)以及所述齿条被往复运动地各纳在其中的齿条壳体(8),所述转向控制系统包括 转向力辅助机构(50)，包括与所述输出轴或所述齿条相啮合的齿轮机构(51)以及驱动所述齿轮机构的致动器(52)，所述转向力辅助机构(50)通过使用当所述致动器和所述齿轮机构被驱动时所产生的辅助扭矩来协助所述转向部件的转向； 转向扭矩检测装置(31)，所述转向扭矩检测装置(31)检测当所述转向部件被操作时输入到所述输入轴的转向扭矩； 基本辅助扭矩计算部分(40)，所述基本辅助扭矩计算部分(40)根据所述转向扭矩检测装置所检测的转向扭矩来计算基本辅助扭矩； 校正辅助扭矩计算部分(40)，所述校正辅助扭矩计算部分(40)通过根据所述齿条的位置校正所述基本辅助扭矩来计算校正辅助扭矩； 辅助扭矩确定部分(40)，所述辅助扭矩确定部分(40)根据所述齿条的位置基于所述基本辅助扭矩或所述校正辅助扭矩来确定所述辅助扭矩；以及 驱动控制部分(40)，所述驱动控制部分(40)根据所述辅助扭矩确定部分所确定的所述辅助扭矩来控制所述致动器， 其中，所述校正辅助扭矩计算部分(40)通过进行校正以使得当所述齿条从接近于所述齿条的可移动范围的第一端的预定的第一位置移动到所述第一端或从接近于所述可移动范围的第二端的预定的第二位置移动到与所述第一端相对的所述第二端时所述基本辅助扭矩的值降低，来计算所述校正辅助扭矩，以及 其中，所述辅助扭矩确定部分(40)在所述齿条处于所述预定的第一位...

【专利技术属性】
技术研发人员：川濑悠，堀政史，向井靖彦，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：