專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改變車輛的方向盤轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向輪的車 輪轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向傳動比的車輛轉(zhuǎn)向控制技術(shù)(裝置和/或方法)。
背景技術(shù)：
曰本特開2005-170129號公報(bào)公開了 一種被配置成增加角 度輸入致動器的伺服增益、以提高致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn) 角的偏差變小的轉(zhuǎn)向中立位置附近的轉(zhuǎn)向剛度的車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在通過使致動器(或致動器的轉(zhuǎn)動元件)沿與方向 盤的轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向轉(zhuǎn)動來將轉(zhuǎn)向傳動比設(shè)定到慢側(cè) 的操作中，致動器趨于在轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)沿與轉(zhuǎn)向方向相反的 反向方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩，從而，使駕駛員產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力
減小或降低的不自然的感覺。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在轉(zhuǎn)向操作開始 時(shí)防止轉(zhuǎn)向反作用力的不期望的減小或降低的裝置和/或方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面， 一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置包括致動 器，用于改變轉(zhuǎn)向輪的車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比； 和控制器，用于控制致動器以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)沿轉(zhuǎn) 向方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種車輛轉(zhuǎn)向控制方法包括產(chǎn) 生控制信號以控制致動器從而改變轉(zhuǎn)向輪的車輪轉(zhuǎn)向角與方向 盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比的第一方法元素；以及修正該控制信號，
以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的 反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) 的示意圖。
圖2是示出圖1所示的傳動比控制器10的方框圖。 圖3是示出在轉(zhuǎn)向傳動比改變致動器的角度減小或減法 (或返回)操作的情況下，由根據(jù)第一實(shí)施例的控制器進(jìn)行的 轉(zhuǎn)向傳動比控制過程的流程圖。
圖4和圖5是用于示出本發(fā)明的基本原理的示意圖。圖4示 出沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩)的
狀態(tài)。圖5示出沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩(發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)矩)-的狀態(tài)。
圖6是示出用在上述實(shí)施例中的傳動比改變致動器6的剖視圖。
圖7(7A、 7B、 7C和7D)是示出在致動器的角度增大(加 法)操作中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的與時(shí)間有關(guān)的圖。
圖8 ( 8A、 8B、 8C和8D)是示出在致動器的角度減小(減 去)操作中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的與時(shí)間有關(guān)的圖。
圖9是示出在根據(jù)第 一 實(shí)施例的傳動比控制中的轉(zhuǎn)向傳動 比變化的圖。
圖10(10A、 IOB、 10C和10D)是示出在根據(jù)第一實(shí)施例 (和第二實(shí)施例)的傳動比控制中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的與時(shí)間有關(guān)的
圖ll是示出由根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制器進(jìn)行的 轉(zhuǎn)向傳動比控制過程的流程圖。
圖12(12A、 12B、 12C和12D)是示出在根據(jù)第三實(shí)施例
的傳動比控制中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的與時(shí)間有關(guān)的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向控制
裝置或系統(tǒng)。圖l所示的車輛包括方向盤l、前輪(轉(zhuǎn)向輪)2 和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3，在該例子中，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3包括用于使前輪2轉(zhuǎn)向 的齒輪齒條型轉(zhuǎn)向裝置。方向盤l通過柱軸(column shaft) 4 和小齒輪軸5與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3連接。柱軸4和小齒輪軸5通過傳動比 改變致動器或可變傳動比致動器(角度輸入致動器)6相連接。 在柱軸4中，設(shè)置有用于感測柱軸4的轉(zhuǎn)角(方向盤轉(zhuǎn)角)的轉(zhuǎn) 角傳感器7。該例子中的轉(zhuǎn)角傳感器7使用脈沖編碼器來感測轉(zhuǎn) 向角。該例子中的傳動比改變致動器6包括電動才幾20 (如圖13 所示)。傳感器8是用于感測電動機(jī)(角度輸入電動機(jī))20的電 動機(jī)轉(zhuǎn)角的電動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器。
傳動比改變致動器6是用于改變轉(zhuǎn)向傳動比(也稱為傳動 比)的致動器，該轉(zhuǎn)向傳動比是小齒輪軸5的轉(zhuǎn)角與柱軸4的轉(zhuǎn) 角之比，或者是前輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角之比。在該例子中， 傳動比改變致動器6是用于通過使柱軸4的轉(zhuǎn)角(或駕駛員的角 度輸入或轉(zhuǎn)向輸入)加上電動機(jī)20的轉(zhuǎn)動(或由致動器產(chǎn)生角 輸出)或從柱軸4的轉(zhuǎn)角減去電動機(jī)20的轉(zhuǎn)動(或由致動器產(chǎn) 生角輸出)產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)動并且朝向前輪2向小齒輪軸5傳遞輸出 轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角力口 /減型致動器。傳動比控制器10 (其可以用作傳動 比控制部件)通過向電動機(jī)20發(fā)送指令電流來控制電動機(jī)20。
圖6以剖視圖的方式示出用在該例子中的傳動比改變致動 器6。與柱軸4連接的上部軸21與輸入軸22裝配。輸入軸22是通 過強(qiáng)制地裝配在上部軸21上而與上部軸21首尾相連的空心軸。 引導(dǎo)槽或引導(dǎo)縫22a形成在輸入軸22的前部的整個(gè)內(nèi)周中。輸
出軸25與小齒輪軸5連接。輸出軸25收容在輸入軸22中并且被 布置成相對于輸入軸22轉(zhuǎn)動。輸出軸25包括形成在外周面中的 滾珠螺紋槽30。
滑動部23徑向布置在輸入軸22和輸出軸25之間，使得在滑 動部23的內(nèi)周面和輸出軸25的外周面之間形成有小的間隙，并 且滑動部23被布置成可軸向移動?；瑒硬?3具有插入到轉(zhuǎn)向管 柱33中并且包括形成有與輸入軸22的引導(dǎo)槽22a接合的軸向延 伸引導(dǎo)突起的外周面、從而允許滑動部23相對于輸入軸22軸向 移動的前部。
滑動部2 3包括用于保持多個(gè)滾珠2 4,使得每個(gè)滾珠均能滾 動的多個(gè)滾珠保持孔2 9 。每個(gè)滾珠2 4均布置在滑動部2 3的孔2 9 和輸出軸25的滾珠螺紋槽30之間，使得每個(gè)滾珠24均能在其間滾動。
滑動部2 3由滑動臂2 8可轉(zhuǎn)動地支撐?；瑒颖? 8被螺紋連接 到導(dǎo)螺桿軸27上，使得滑動臂28可軸向移動。斜齒輪32被固定 到導(dǎo)螺桿軸2 7的 一 端。該斜齒輪3 2與連接到電動機(jī)2 0的轉(zhuǎn)軸的 小齒輪31嚙合。
可以如下才乘作如此構(gòu)造的傳動比改變致動器6:當(dāng)電動積』 20沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輸入到方向盤l的作用力通過輸入軸22、滑動 部23和滾珠24從上部軸2l傳遞到輸出軸25 。因此，在該狀態(tài)下， 傳動比改變致動器6在不產(chǎn)生輸入和輸出之間的轉(zhuǎn)角差的情況 下通過小齒輪軸5將運(yùn)動傳遞到前輪2。
當(dāng)電動機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)螺桿軸27沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動，因此滑 動臂2 8軸向移動，并且利用滑動部2 3的保持孔2 9的邊緣沿 一 個(gè) 方向推動滾珠24。因此，滾珠24滾動，沿滾珠螺紋槽30螺旋狀 移動，從而將預(yù)定速度的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩施加到輸出軸25。因此，輸 出軸25沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動比方向盤l的角位移大的角位移，并且
通過小齒輪軸5使前輪2轉(zhuǎn)向較大的轉(zhuǎn)向角。傳動比控制器10可
以通過供給指令電流來控制電動機(jī)20,從而實(shí)現(xiàn)期望的傳動比。
傳動比改變致動器6不限于圖13所示的機(jī)構(gòu)?？蛇x擇使用 如轉(zhuǎn)角加減型致動器等具有不同構(gòu)造的各種其它致動器，以從
方向盤接收輸入轉(zhuǎn)動并朝向轉(zhuǎn)向輪傳遞輸出轉(zhuǎn)動，使得可以使 輸出轉(zhuǎn)角大于或小于輸入轉(zhuǎn)角。
傳動比控制器IO接收由轉(zhuǎn)角傳感器7感測到的方向盤轉(zhuǎn) 角、由電動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器8感測到的電動機(jī)轉(zhuǎn)角(實(shí)際轉(zhuǎn)角) 和由車速傳感器ll感測到的車速或車體速度。
根據(jù)傳感器提供的信號，傳動比控制器10計(jì)算出實(shí)現(xiàn)期望 的傳動比的指令電流的值，并且控制傳動比改變致動器6。在 該例子中，使期望的傳動比在低車速區(qū)中較大而在高車速區(qū)中 較小，以實(shí)現(xiàn)低車速區(qū)中的轉(zhuǎn)彎性能和高車速區(qū)中的車輛穩(wěn)定 性二者。
圖2以控制方框圖的形式示出該例子中的傳動比控制器 10。傳動比控制器10包括期望目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a和轉(zhuǎn)向角 伺服控制部分10b。
期望目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a根據(jù)轉(zhuǎn)角傳感器7提供的方向 盤轉(zhuǎn)角和車速傳感器ll提供的車速確定期望目標(biāo)車輛橫擺率， 設(shè)定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)橫擺率的期望的目標(biāo)傳動比，并且為傳動比改變 致動器6計(jì)算出期望目標(biāo)轉(zhuǎn)角，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)傳動比。
轉(zhuǎn)向角伺服控制部分10b控制到傳動比改變致動器6的指 令電流，以減小由電動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器8感測到的致動器6的實(shí)際 轉(zhuǎn)角與由期望目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差 (deviation )。
在本實(shí)施例中，在高車速區(qū)中將期望目標(biāo)傳動比設(shè)定成小
于機(jī)械傳動比(慢側(cè))，在沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反轉(zhuǎn)方向
(counter rotational direction )馬區(qū)動致動器6的I丈動器角度減 小操作或返回操作中， 一旦從中立轉(zhuǎn)向位置附近的位置開始轉(zhuǎn) 向操作時(shí)，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)進(jìn)行傳動比控制處理，將傳動 比設(shè)置到快側(cè)，然后將傳動比逐漸地改變到比機(jī)械傳動比小的 值(慢側(cè))。慢側(cè)是傳動比小于機(jī)械傳動比的一側(cè)，而快側(cè)是傳 動比大于機(jī)械傳動比的 一 側(cè)。機(jī)械傳動比是傳動比改變致動器 6不運(yùn)轉(zhuǎn)并且柱軸4和小齒輪軸5以l:l的速度比轉(zhuǎn)動(作為一個(gè) 單元)的非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的傳動比。才幾械傳動比由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3的 規(guī)格數(shù)據(jù)(specification data)確定。
下面是在該例子中所采用的計(jì)算指令電流的方法。目標(biāo)轉(zhuǎn) 角計(jì)算部分10a首先通過使用下面的車輛模型來計(jì)算出車輛參 數(shù)。
通常，假設(shè)兩輪車輛模型，可以由下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式(1) 來表示車輛橫擺率和橫向加速度。
ii
12
bfi Lbf2
6 +
rl r2J
(1)
al2 =
一 -2(KfLf —KrLr )
_ -2(KfLf —KrLr 〕 321 — -^ Vy
a22 二
MVX 一2〔Kf+K》
bfi =
MVX —2KfLf
b
rl
lzN ——2KrLr
h— 2Kf
MN
1,
h 一 2Kr
1:2 M
在這些等式中，(p'二橫擺率(9是橫擺角，上標(biāo)'表示微分):
Vy二橫向速度，e二前輪轉(zhuǎn)向角，5二后輪轉(zhuǎn)向角，lF車輛的慣性 轉(zhuǎn)矩，M二車輛重量，Lf二前軸與重心之間的距離，Lf重心與
后軸之間的距離，N二傳動比，Vx二縱向速度，Kf二前輪側(cè)偏剛 度(cornering power ), Kr二后4侖側(cè)偏剛度，Cf二前輪轉(zhuǎn)彎力，
Cr二后輪轉(zhuǎn)彎力，S二微分算子。
為了從該狀態(tài)方程中獲得橫擺率與前輪轉(zhuǎn)向角的傳遞功
獲得下面的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)。 <f/(s) = Hf〔s) = bfls+(a12bf2—a22bfl)
在該等式中,G(s)=s2_(aii+a22)s+(aiia22-a12a21)。 由表達(dá)式(2)，橫擺率傳遞功能被表示為
6匕 目匕
屮、"s2+2Cq,(V)ov〔V)s+o^,〔V〕2 、 J
在該等式中，
(3)
g , (V) = a"bf2-a22bfi
* alla22_a12a21
2;'(V)。cp'(V) = -aii — a22 '(V)2 = aua之2 —a12a2i
T(p,〔V)=~^~
y alla22—a12a2:i
從而，可以確定車輛參數(shù)&'(V)、 Q(V)、 ov(V)和TV(V)。 然后，目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a根據(jù)車速V、車輛參數(shù)和目標(biāo) 參數(shù)(稍后提及)確定期望的目標(biāo)橫擺率cp"。
由數(shù)學(xué)表達(dá)式(3),如下獲得期望的目標(biāo)橫擺加速度9"* (星號表示目標(biāo)值)
(p〃*(s) = —2;,.(V)cv,(V)曠(s) + ov*(v)2v.(v)e(s) + S'.(V)2(gw(V)e(s) - cp"(s)) …(4)
由以下等式給出目標(biāo)橫擺率({)'*的(目標(biāo))參數(shù)。
g,(V)K(V) x yrate—gain—map ov*(V)=ov(V) x yrate一omega一map Ctp"(V)二Cq/(V) x yrate—zeta—map T,(V)二T—(V) x yrate—zero—map
在這些等式中,yrate—gain—map 、 yrate—omega—map 、 yrate—zeta—map 、 yrate—zero—map是調(diào)整(tuning)參數(shù)。 因此，由下式給出目標(biāo)橫擺率 9'*(s) = (p〃*(s)/s ... (5)
由下式給出目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角e*:
cp〃*=aii(p'* + a!2Vy + bfi6* …(6)
9* 二 (cp"*-aiicp'*-a12Vy)/ bfi ... (7)
為了獲得目標(biāo)前輪轉(zhuǎn)向角e*，目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a計(jì)算
出傳動比改變致動器6的目標(biāo)轉(zhuǎn)角9h。
轉(zhuǎn)向角伺服控制部分10b利用下面的等式(8)計(jì)算出傳動 比改變致動器6的實(shí)際轉(zhuǎn)角9a與目標(biāo)轉(zhuǎn)角0h的偏差e，然后利用 下面的等式(9)根據(jù)偏差e、比例增益P、微分增益D和積分增 益I計(jì)算出電流指令值Ie。
e二e『ea (8)
Ie = P x e +D x de/dt + I x fedt …(9)
t匕例增益P 、微分增益D和積分增益I是調(diào)整常數(shù)。 圖3以流程圖的形式示出根據(jù)第 一 實(shí)施例的傳動比控制過 程。在傳動比改變致動器6的返回操作(或角度減小或減法操 作)的情況下，傳動比控制器10進(jìn)行該控制過程。
在步驟S1中，控制器10為目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a讀取由轉(zhuǎn)
角傳感器7感測到的方向盤轉(zhuǎn)角ew和由車速傳感器ii感測到的
車速(車體速度)V。在步驟S1之后，控制器10前進(jìn)到步驟S2。 在步驟S2中，控制器10通過檢查在步驟S1中獲得的方向盤
轉(zhuǎn)角ew是否大于預(yù)定值-ei、同時(shí)該方向盤轉(zhuǎn)角ew是否小于預(yù) 定值ei (-ei<e<ei )來檢查方向盤i是否在中立區(qū)域(在中立
位置或中立位置附近)，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a的功能。根 據(jù)步驟S2，當(dāng)步驟S2的答案是肯定的時(shí)，控制器10前進(jìn)到步驟
S7;當(dāng)感測到的方向盤轉(zhuǎn)角不在中立區(qū)域(不在-ei和ei之間)
時(shí)，前進(jìn)到步驟S3。在該例子中，步驟S2檢查方向盤轉(zhuǎn)角ew
的絕對值是否小于(正的)預(yù)定第一角度(ei )。
在步驟S3中，控制器10檢查方向盤運(yùn)轉(zhuǎn)是否超出鄰近區(qū)域 (adjacent zone )，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a的功能。鄰近區(qū) 域是用以逐漸改變傳動比的區(qū)域。在該例子中，控制器10檢查
感測到的方向盤轉(zhuǎn)角ew是否小于預(yù)定值-e2或者方向盤轉(zhuǎn)角ew 是否大于預(yù)定值e2。根據(jù)步驟s3，當(dāng)步驟S3的答案是肯定的時(shí)， 控制器IO前進(jìn)到步驟S8;當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角仍然在鄰近區(qū)域(在-e2
和92之間，中立區(qū)域之外)時(shí)，前進(jìn)到步驟S4。在該例子中，
步驟S3檢查方向盤轉(zhuǎn)角ew的絕對值是否大于比預(yù)定第一角度 (ei)大的(正的)預(yù)定第二角度(e2)。
在步驟S4中，控制器10將目標(biāo)傳動比G設(shè)定成位于比值G1 和G2之間的中間的比值G3，作為目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a的功 能，然后，前進(jìn)到步驟S5。在該情況下，控制器10利用例如在 Gl和G2及ei和62之間的線性插值(liner interpolation)技術(shù) 確定傳動比，以防止傳動比相對于方向盤轉(zhuǎn)角的變化引起駕駛 員不自然的感覺。其后，將傳動比G最終設(shè)定為比值G3 (G二G3)。第一比值G1大于機(jī)械傳動比，而第二比值G2小于
機(jī)械傳動比(如圖9所示)。傳動比值G3是由G1和G2導(dǎo)出的值。
在步驟S5中，控制器10根據(jù)在步驟S4、 S7或S8中確定的 目標(biāo)傳動比G計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)角6h.作為目標(biāo)轉(zhuǎn)角計(jì)算部分10a的 功能，然后前進(jìn)到步驟S6，從而，在步驟S5中，控制器10確定 指令9h以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)傳動比G。
在步驟S6中，控制器IO進(jìn)行伺服控制操作以減小由轉(zhuǎn)角傳 感器8感測到的實(shí)際轉(zhuǎn)角9a和在步驟S5中確定的目標(biāo)轉(zhuǎn)角6h之 間的偏差，作為伺服控制部分10b的功能，然后前進(jìn)到圖3的過 程的結(jié)束(返回)。
在步驟S7中，控制器10將目標(biāo)傳動比G設(shè)定為機(jī)械傳動比 的快側(cè)的第一比值Gl,然后前進(jìn)到步驟S5。在步驟S8中，控 制器10將目標(biāo)傳動比G設(shè)定為機(jī)械傳動比的慢側(cè)的第二比值 G2,然后前進(jìn)到步驟S5。
如下操作如此構(gòu)造的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在上面提到的日本特
開2005-170129號公報(bào)的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中，在方向盤和前輪之 間的聯(lián)接中設(shè)置傳動比改變致動器或可變傳動比致動器，該致 動器具有用于使通過方向盤輸入的方向盤轉(zhuǎn)角加上或從通過方 向盤輸入的方向盤轉(zhuǎn)角減去轉(zhuǎn)角來改變轉(zhuǎn)向傳動比的同軸電動 機(jī)。這種控制系統(tǒng)通過增加轉(zhuǎn)向中立位置附近的伺服增益來增 加轉(zhuǎn)向剛度或剛性。
這種傳動比改變致動器根據(jù)通過用伺服增益乘以目標(biāo)轉(zhuǎn)角 和實(shí)際轉(zhuǎn)角之間的偏差獲得的乘積輸出轉(zhuǎn)矩。然而，在位于轉(zhuǎn)
向中立位置或轉(zhuǎn)向中立位置附近的小方向盤轉(zhuǎn)角區(qū)域中，目標(biāo) 轉(zhuǎn)角小，并且實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差趨于小，以致于難以 產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因此，致動器轉(zhuǎn)矩趨于屈服于轉(zhuǎn)向反作用力， 該轉(zhuǎn)向反作用力是由路面施加的載荷，并且傳動比改變致動器 的隨動性能或響應(yīng)趨于有些不足。
因此，在轉(zhuǎn)向操作位于中立位置附近的情況下，上面提到 的日本專利文獻(xiàn)的控制系統(tǒng)被布置成增加伺服增益，從而即使 偏差很小也產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，從而使實(shí)際轉(zhuǎn)角正確地跟隨 目標(biāo)轉(zhuǎn)角。通過利用較大的伺服增益增加致動器轉(zhuǎn)矩，該系統(tǒng) 可以改進(jìn)傳動比改變致動器的響應(yīng)并改進(jìn)轉(zhuǎn)向中立位置附近的 轉(zhuǎn)向剛性感。
然而，在該系統(tǒng)中，傳動比改變致動器一皮布置成沿減少實(shí) 際轉(zhuǎn)角和目標(biāo)轉(zhuǎn)角之間的偏差的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因此， 在將傳動比減小到機(jī)械傳動比以下的致動器的返回操作的情況 下，在從中立位置開始轉(zhuǎn)向操作時(shí)，致動器轉(zhuǎn)矩沿與轉(zhuǎn)向方向 相反的方向作用，并且趨于引起轉(zhuǎn)向反作用力的不期望的降低 或減小。
轉(zhuǎn)向反作用力以如下方式降低或減小。如圖4所示，當(dāng)電 動機(jī)轉(zhuǎn)矩(致動器轉(zhuǎn)矩)的方向與轉(zhuǎn)向力方向(轉(zhuǎn)向方向)相 同時(shí)，電動機(jī)反作用力(致動器反作用力)沿與轉(zhuǎn)向力方向相 反的方向作用，從而，為駕駛員提供了足夠的響應(yīng)感或阻力感。 另一方面，如圖5所示，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向力沿相反方向作 用時(shí)，電動機(jī)反作用力沿與轉(zhuǎn)向力方向相同的方向作用，從而， 為駕駛員減小響應(yīng)或阻力。當(dāng)從轉(zhuǎn)向中立位置開始轉(zhuǎn)向操作時(shí) 沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向產(chǎn)生電動機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，傳動比改變致動 器可以為駕駛員提供轉(zhuǎn)向反作用力降低或失去響應(yīng)的感覺。
通常，在可變傳動比控制中，如圖6所示，在低車速區(qū)或 中等車速區(qū)中，通過使致動器轉(zhuǎn)角加上轉(zhuǎn)向角來將傳動比設(shè)定 到快側(cè)(通過致動器角度增大或增加)。在高車速區(qū)中，通過從 方向盤轉(zhuǎn)角中減去致動器轉(zhuǎn)角來將傳動比設(shè)定到慢側(cè)(通過致 動器角度減小或減去)。
在將傳動比設(shè)定到快側(cè)的致動器的角度增加操作的情況
下，控制系統(tǒng)通過計(jì)算來確定目標(biāo)轉(zhuǎn)角，以沿與轉(zhuǎn)向方向相同 的方向驅(qū)動傳動比改變致動器。因此，如圖7a 7d所示，沿與 轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。從轉(zhuǎn)向操作開始，致動
器轉(zhuǎn)矩沿轉(zhuǎn)向方向增加。
然而，如圖8a 8d所示，在將傳動比設(shè)定到慢側(cè)的致動器 的角度減小或減去操作的情況下，致動器轉(zhuǎn)矩以不同的方式表 現(xiàn)。因?yàn)閭鲃颖雀淖冎聞悠鲀?nèi)的內(nèi)部傳動摩擦，因此，在轉(zhuǎn)向 操作開始時(shí)，由于傳動摩擦，傳動比改變致動器一起沿轉(zhuǎn)向方 向轉(zhuǎn)動。
其后，傳動比改變致動器的致動器轉(zhuǎn)矩開始以一延遲跟隨 目標(biāo)轉(zhuǎn)角。在該情況下，致動器轉(zhuǎn)矩的方向取決于實(shí)際轉(zhuǎn)角與 目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差的方向，并且沿減少偏差的方向產(chǎn)生該轉(zhuǎn)矩。 結(jié)果，最初沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因?yàn)樵?轉(zhuǎn)向操作的初始階段，由致動器內(nèi)部的傳動摩擦來傳遞力，從
而，如圖8b所示，致動器的轉(zhuǎn)動被延遲。如圖8c所示，由于該 轉(zhuǎn)動的延遲，沿與轉(zhuǎn)向力方向(轉(zhuǎn)向方向)相反的方向產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩。因此，如圖8d所示，隨著力的降低，轉(zhuǎn)向力可能暫時(shí)減小。 因?yàn)橹聞悠鬓D(zhuǎn)矩的方向由偏差的方向確定，因此，如上面 提到的日本特開2005-170129號公報(bào)所公開的僅被布置成在轉(zhuǎn) 向中立位置附近增加伺服增益的系統(tǒng)不能避免致動器轉(zhuǎn)矩方向 和轉(zhuǎn)向方向之間的反向，因此不能防止轉(zhuǎn)向反作用力的不期望
的初始降低。
相反地，根據(jù)第一實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)可以以如下 方式在轉(zhuǎn)向操作的初始階段防止轉(zhuǎn)向反作用力的降低。如圖9 所示，為了改進(jìn)在轉(zhuǎn)向操作的初始階段轉(zhuǎn)向反作用力的初始降
低，僅在中立區(qū)域(-ei<e<ei)將傳動比g設(shè)定到快側(cè)(gi)
(sbs2》s7今s5》s6)。
因此，當(dāng)將方向盤l從中立位置附近的位置轉(zhuǎn)動時(shí)，控制 系統(tǒng)可以從轉(zhuǎn)向操作開始就沿轉(zhuǎn)向方向增加致動器轉(zhuǎn)矩，從而 防止轉(zhuǎn)向反作用力的不期望的降低，如圖10a 10d所示。
然后，隨著方向盤轉(zhuǎn)角(方向盤轉(zhuǎn)角的絕對值)增加超過
中立區(qū)域(-ei<e<ei),控制系統(tǒng)以防止駕駛員的不自然的感
覺的漸進(jìn)的方式將傳動比g改變到慢側(cè)， (s1 — s2 + s3 + s4 + s5 —s6 )。
當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角(方向盤角的絕對值)進(jìn)一步增大(-e2〉e 或e2<e )時(shí)，控制系統(tǒng)將傳動比g設(shè)定到慢側(cè)(G2 )
(— —s3》s8》s5》s6)。如果即使在較大方向盤轉(zhuǎn)角區(qū) 域中傳動比仍保持在快側(cè)，則產(chǎn)生橫擺響應(yīng)保持較高、產(chǎn)生超 過目標(biāo)橫擺率的車輛的橫擺率、并且車輛穩(wěn)定性下降的可能性。 因此，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角增大到一定程度時(shí)，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控制 系統(tǒng)通過將轉(zhuǎn)向傳動比g改變到與目標(biāo)橫擺率對應(yīng)的慢側(cè)來減 小橫擺響應(yīng)，并且提高穩(wěn)定性。
根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)僅在傳動比改變致動器6的 角度減小或返回的致動器操作的情況下才進(jìn)沿轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生致 動器轉(zhuǎn)矩行的操作。如果在角度增大的致動器操作中傳動比g 被調(diào)節(jié)到快側(cè)，則存在橫擺響應(yīng)變得太高、車輛行為變得不穩(wěn) 定的可能性。因此，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)通過在轉(zhuǎn)向角增 大的致動器操作時(shí)保持傳動比g不變來提高橫擺響應(yīng)的穩(wěn)定 性。
第 一 實(shí)施例至少可以提供如下有益效果。 (1)首先，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的初始階段，傳動比控 制器10沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)生傳動比改變致動器6的致 動器轉(zhuǎn)矩。因此，根據(jù)第一實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以通過響應(yīng)駕 駛員的轉(zhuǎn)向操作使致動器轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)向方向相匹配來防止轉(zhuǎn)
向反作用力的不期望的降低。
(2) 其次，在方向盤轉(zhuǎn)角ew的絕對值小(小于預(yù)定值ei)
的中立區(qū)域或小轉(zhuǎn)向角區(qū)域中，在轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)，傳動比控 制器10沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因此，在轉(zhuǎn) 向操作的初始階_歐，第一實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以在不對車輛行 為或目標(biāo)車輛行為(如橫擺率或目標(biāo)橫擺率等)施加不期望的
影響的情況下防止轉(zhuǎn)向反作用力的不期望的降低。
(3) 傳動比控制器10僅當(dāng)致動器從轉(zhuǎn)向輸入中減去轉(zhuǎn)角 來改變傳動比時(shí)沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因 此，在轉(zhuǎn)向操作的初始階段，第一實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以在不 對車輛行為或目標(biāo)車輛行為(如橫擺率或目標(biāo)橫擺率等)施加 不期望的影響的情況下防止轉(zhuǎn)向反作用力的不期望的降低。
(4 )傳動比控制器10通過使致動器的轉(zhuǎn)角或致動器的角 度輸入加上駕駛員的轉(zhuǎn)向角輸入來沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向產(chǎn)
生致動器轉(zhuǎn)矩。因此，控制系統(tǒng)可以保持致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角ea
與目標(biāo)轉(zhuǎn)角eh的偏差e總為正值，從而使致動器轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)向
方向匹配。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)中，控制 系統(tǒng)通過使與傳動比對應(yīng)的修正角加上目標(biāo)轉(zhuǎn)角Qh的偏移操作 而使致動器轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)向方向相同。第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控
制系統(tǒng)的構(gòu)造與圖l和圖2所示的控制系統(tǒng)基本上相同，從而省
略了重復(fù)說明。
在第一實(shí)施例中，在根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角ew改變傳動比G時(shí)， 通過增加與傳動比的變化對應(yīng)的修正角來增加或偏移目標(biāo)轉(zhuǎn)角
eh。利用該偏移操作，在從中立位置的轉(zhuǎn)向操作的初始階段， 控制系統(tǒng)進(jìn)行與第 一實(shí)施例相同的轉(zhuǎn)向角增加的致動器操作。 因此，在第二實(shí)施例的控制系統(tǒng)中，當(dāng)方向盤從中立位置
轉(zhuǎn)向時(shí)，如圖ioB所示，目標(biāo)轉(zhuǎn)角eh沿轉(zhuǎn)向方向增大，并且實(shí)
際轉(zhuǎn)角6a和目標(biāo)轉(zhuǎn)角6h之間的偏差總是保持為正值。從而，第 二實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以使致動器轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)向方向匹配。
除了第一實(shí)施例的第一、第二和第三有益效果(1 ) (3) 外，第二實(shí)施例還可以提供以下有益效果。
根據(jù)第二實(shí)施例的傳動比控制器10在中立位置附近(或在
-ei〈e〈ei的中立區(qū)域)修正傳動比改變致動器6的目標(biāo)轉(zhuǎn)角eh, 使得目標(biāo)轉(zhuǎn)角eh最初沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方向增加。因此，第 二實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以保持致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角e a與目標(biāo)轉(zhuǎn)角 9h的偏差e總是為正值，從而使致動器轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)向方向匹配。
圖ii是用于示出根據(jù)第三實(shí)施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的圖。在
第三實(shí)施例中，控制系統(tǒng)被布置成通過修正實(shí)際轉(zhuǎn)角9a與目標(biāo) 轉(zhuǎn)角0h的偏差來使致動器轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)向方向匹配。第三實(shí)施
例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的構(gòu)造與圖l和圖2所示的控制系統(tǒng)基本上
相同，所以省略了重復(fù)說明。根據(jù)第三實(shí)施例的傳動比控制器
IO進(jìn)行如圖ll所示的傳動比控制過程。
在步驟sii中，控制器io確定目標(biāo)轉(zhuǎn)角eh和實(shí)際轉(zhuǎn)角ea,作
為轉(zhuǎn)向角伺服控制部分10 b的功能，然后前進(jìn)到下 一 步驟S12 。
在步驟si2中，控制器io根據(jù)等式(8) (e二 eh-ea)由目標(biāo)轉(zhuǎn)
角eh和實(shí)際轉(zhuǎn)角0a計(jì)算出偏差e,然后，前進(jìn)到步驟S13。
在步驟S13中，控制器10檢測轉(zhuǎn)向方向，然后前進(jìn)到步驟
S14?？梢酝ㄟ^檢查例如產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方向或轉(zhuǎn)向角速度
的方向來檢測轉(zhuǎn)向方向。
在步驟S14中，控制器10檢查偏差e的方向是否與在步驟
S13中確定的轉(zhuǎn)向方向一致。根據(jù)步驟S14,當(dāng)偏差e的方向與
轉(zhuǎn)向方向相同時(shí)，控制器10前進(jìn)到步驟S16;當(dāng)偏差e的方向與
轉(zhuǎn)向方向相反時(shí)，控制器10前進(jìn)到步驟S15。
在步驟S 1 5中，控制器1 0朝向偏差方向與轉(zhuǎn)向方向相同的
區(qū)域修正偏差e。然后，控制器10從步驟S15前進(jìn)到步驟S16。 在步驟S16中，控制器10根據(jù)等式(9)由在步驟S12中確
定的或在步驟S15中修正的偏差e計(jì)算出電流指令值Ie,然后結(jié)
束圖ll的過程。
如果偏差方向與轉(zhuǎn)向方向相反，則第三實(shí)施例的如此構(gòu)造
過程，來修正實(shí)際轉(zhuǎn)角(ea)與目標(biāo)轉(zhuǎn)角(eh)的偏差e,以朝
向轉(zhuǎn)向方向改變偏差e的方向，/人而防止在/人中立位置開始轉(zhuǎn)向 操作時(shí)沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。這樣，控制 系統(tǒng)可以防止沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩，從而 在轉(zhuǎn)向操作的初始階段防止轉(zhuǎn)向反作用力的減小或降低，如圖
12A、圖12B、圖12C和圖12D所示。
除了第一實(shí)施例的第一、第二和第三有益效果(1 ) (3) 外，第三實(shí)施例還可以提供以下有益效果。
傳動比控制器IO響應(yīng)駕駛員從中立位置的轉(zhuǎn)向操作來修 正傳動比改變致動器6的控制偏差e,以沿與轉(zhuǎn)向方向相同的方 向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。因此，第三實(shí)施例的控制系統(tǒng)可以抑制致 動器轉(zhuǎn)矩的方向變?yōu)榕c轉(zhuǎn)向方向相反，從而防止轉(zhuǎn)向反作用力 的不期望的減小或降低。
本發(fā)明不限于第一、第二和第三實(shí)施例。可以在本發(fā)明的 范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和修改。例如，代替利用電動機(jī)轉(zhuǎn)動傳感 器8感測傳動比改變致動器6的實(shí)際轉(zhuǎn)角，可以采用例如根據(jù)小 齒輪軸的轉(zhuǎn)角來感測實(shí)際的前輪轉(zhuǎn)向角、并且根據(jù)實(shí)際的前輪 轉(zhuǎn)向角來計(jì)算出傳動比改變致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角的配置。
根據(jù)第一、第二和第三實(shí)施例， 一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置包括致動器，其用于改變車輛的車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)
向傳動比；以及控制器，其用于控制致動器以減小致動器的實(shí)
際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差，從而實(shí)現(xiàn)期望的目標(biāo)轉(zhuǎn)向傳動比，
并且用于修正該偏差以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)防止致動器 沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。控制器可以被構(gòu)造成
修正偏差，從而僅當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角(的絕對值)小于預(yù)定角(如 e2或ei等)時(shí)，防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)向控制裝置還可以包括車輛狀況傳感器(如傳感器
7和/或傳感器ll等)，用于感測車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；該控制器可以被 構(gòu)造成根據(jù)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來確定目標(biāo)轉(zhuǎn)角。
根據(jù)第一、第二和第三實(shí)施例， 一種車輛轉(zhuǎn)向控制方法包 括產(chǎn)生控制信號，以控制致動器從而改變車輪轉(zhuǎn)向角與方向
盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比；以及修正該控制信號，以在駕駛員的轉(zhuǎn)
向操作開始時(shí)防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩。產(chǎn)生控制信號以控制致動器從而改變轉(zhuǎn)向傳動比的方法元
素可以包括(i)根據(jù)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況確定致動器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角，
(ii)確定致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差，和(iii)以
反饋控制模式產(chǎn)生控制信號以減小偏差；修正控制信號的方法
元素可以包括修正偏差以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)防止致動 器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置包括通 過產(chǎn)生控制信號來控制致動器以改變車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角
的轉(zhuǎn)向傳動比的部件；和用于修正控制信號以在駕駛員的轉(zhuǎn)向
操作開始時(shí)防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 的部件。該控制部件可以包括用于根據(jù)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況確定致動 器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角的部件、用于確定致動器的實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角 的偏差的部件、以及用于以反饋控制模式產(chǎn)生控制信號以減小 偏差的部件；該修正部件可以包括用于修正偏差以在駕駛員的 轉(zhuǎn)向^t喿作開始時(shí)防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩的部件。
本申請基于2007年8月2日提交的在先日本專利申請 No.2007-201478。
i亥曰本專利申i青No.2007-201478的全涪卩內(nèi)
容通過引用包含于此。
盡管上面已經(jīng)參照本發(fā)明的某些實(shí)施例說明了本發(fā)明，但 是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。根據(jù)上面的示教，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種變形和修改。本發(fā)明的范圍參 照所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其包括致動器(6)，用于通過使來自方向盤(1)的角度輸入加上所述致動器的角度輸入或者從來自所述方向盤的角度輸入中減去所述致動器的角度輸入來改變轉(zhuǎn)向輪(2)的車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比；以及控制器(10)，用于控制所述致動器以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)沿轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于， 所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)轉(zhuǎn)向角在較小的角度區(qū)域時(shí)，利用所述 致動器沿所述轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生所述致動器轉(zhuǎn)矩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征 在于，所述控制器被構(gòu)造成在操作所述致動器以從駕駛員的轉(zhuǎn) 向輸入中減去由所述致動器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角減小的致動器 操作的情況下，利用所述致動器沿所述轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生所述致動 器轉(zhuǎn)矩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l 3中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置， 其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成通過控制所述致動器以使轉(zhuǎn) 角加上駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入而沿所述轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生所述致動器轉(zhuǎn)矩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 4中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置， 其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成為所述致動器修正目標(biāo)傳動 比，使得所述目標(biāo)傳動比在轉(zhuǎn)向中立位置附近增加。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 5中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置， 其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成為所述致動器修正目標(biāo)轉(zhuǎn)角(6h),使得所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角在轉(zhuǎn)向中立位置附近沿所述轉(zhuǎn)向方向 增力口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 6中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置， 其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)方向盤離開轉(zhuǎn)向中立位置 轉(zhuǎn)動時(shí)，修正所述致動器的控制偏差(e)以沿所述轉(zhuǎn)向方向產(chǎn) 生所述致動器轉(zhuǎn)矩。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 7中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置， 其特征在于，所述致動器(6)被設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)向連桿(4， 5) 中，使得通過所述致動器從所述車輛的所述方向盤(1 )朝向 所述轉(zhuǎn)向輪(2)傳遞轉(zhuǎn)動，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)駕駛員開 始轉(zhuǎn)動所述方向盤(l)時(shí)，控制所述致動器以沿轉(zhuǎn)向方向產(chǎn) 生所述致動器轉(zhuǎn)矩。
9. 一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其包括致動器(6)，其設(shè)置在機(jī)械轉(zhuǎn)向連桿中，并且被布置成改 變車輛的車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比；以及控制器(10)，用于控制所述致動器以減小所述致動器的 實(shí)際轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角的偏差，從而實(shí)現(xiàn)期望的目標(biāo)轉(zhuǎn)向傳動比 (G)，并且修正所述偏差(e)以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí) 防止致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在 于，所述致動器被布置成以使由所述致動器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角加上駕 駛員的轉(zhuǎn)向輸入的加法模式將轉(zhuǎn)向傳動比改變到快側(cè)，并且以 從所述轉(zhuǎn)向輸入中減去所述致動器的所述轉(zhuǎn)角的減法模式將所 述轉(zhuǎn)向傳動比改變到慢側(cè)；所述控制器被構(gòu)造成僅當(dāng)以所述減 法模式控制所述致動器時(shí)，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)修正所 述偏差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特 征在于，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)所述轉(zhuǎn)向角小于預(yù)定角度時(shí)修 正所述偏差以防止所述致動器沿與所述轉(zhuǎn)向方向相反的反向方 向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，確定沿使所述致動器的轉(zhuǎn)角加上駕駛 員的轉(zhuǎn)向輸入的加法方向和從所述轉(zhuǎn)向輸入中減去所述致動器 的轉(zhuǎn)角的減法方向中的一個(gè)方向的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角，以及由于使所述致動器沿所述轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)動的所述致動器中的 內(nèi)部摩擦導(dǎo)致的沿所述減法方向的所述實(shí)際轉(zhuǎn)角的增加相對于 沿所述減法方向的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角的增加的延遲，來修正所述偏 差以防止所述偏差向沿所述反向方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩的方向變 化。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝 置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成修正所述偏差以防止所 述偏差變成負(fù)數(shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝 置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成通過修正所述目標(biāo)傳動 比來修正所述偏差。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在 于，所述控制器被構(gòu)造成當(dāng)所述轉(zhuǎn)向角小于預(yù)定的第一角度(ei)時(shí)將所述目標(biāo)傳動比設(shè)定為較高的比值(Gl)，當(dāng)所述 轉(zhuǎn)向角大于比所述第一角度大的第二角度(92)時(shí)，將所述目 標(biāo)傳動比設(shè)定為比所述較高的比值低的較低的比值(G2 )。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成隨著所述轉(zhuǎn)向角從所述第一角度(ei)增加到所述第二角度(92),將所述目標(biāo)傳動比從所述較高的 比值(Gl)逐漸改變到所述較低的比值(G2)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝 置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成通過修正所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角來修正所述偏差。
18. 根據(jù)權(quán)利要求9至13中任 一 項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝 置，其特征在于，所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)所述偏差的方向沿 所述轉(zhuǎn)向方向或沿所述反向方向控制所述致動器，并且當(dāng)所述 偏差的方向與所述轉(zhuǎn)向方向相反時(shí)，修正所述偏差以防止所述 致動器沿與所述轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9至18中任 一 項(xiàng)所述的車輛轉(zhuǎn)向控制裝 置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向控制裝置還包括用于感測所述致動 器的實(shí)際轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角傳感器(8)和用于感測車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的 車輛狀況傳感器(7, 11);所述控制器被構(gòu)造成根據(jù)由所述車 輛狀況傳感器感測到的車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀況來確定所述目標(biāo)轉(zhuǎn)角，并 且確定由所述轉(zhuǎn)角傳感器感測到的所述實(shí)際轉(zhuǎn)角與所述目標(biāo)轉(zhuǎn) 角的偏差。
20. —種車輛轉(zhuǎn)向控制方法，其包括產(chǎn)生控制信號以控制致動器，從而改變轉(zhuǎn)向輪的車輪轉(zhuǎn)向 角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比；以及修正所述控制信號以在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)防止所述 致動器沿與轉(zhuǎn)向方向相反的反向方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
一種車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其包括用于改變轉(zhuǎn)向輪的車輪轉(zhuǎn)向角與方向盤轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向傳動比的致動器?？刂破骺刂浦聞悠饕栽隈{駛員的轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)沿轉(zhuǎn)向方向產(chǎn)生致動器轉(zhuǎn)矩。
文檔編號B62D117/00GK101357648SQ20081013541
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者五十嵐一弘, 種田友明 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社