本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向輔助扭矩以輔助轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向輔助裝置。
背景技術(shù):
車輛比如汽車通常結(jié)合有轉(zhuǎn)向輔助裝置,該轉(zhuǎn)向輔助裝置調(diào)節(jié)由電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輔助扭矩以輔助轉(zhuǎn)向。該類型的轉(zhuǎn)向輔助裝置期望構(gòu)造成不僅減小駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)荷而且增強(qiáng)駕駛員的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
例如,如在日本專利申請(qǐng)公報(bào)no.9-58492中所公開的,已知的是,計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩,使得目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩不僅包括基于轉(zhuǎn)向扭矩的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩而且包括目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩。目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩是用于減小方向盤的慣性力對(duì)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作所需的力的影響的目標(biāo)輔助扭矩?;诜较虮P的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和轉(zhuǎn)向角加速度的乘積計(jì)算目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩進(jìn)行慣性補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)向輔助裝置可以減小方向盤妨礙駕駛員的平順轉(zhuǎn)向操作的慣性力的程度。因此,與不進(jìn)行慣性補(bǔ)償?shù)那闆r相比,即使在方向盤由于安全氣囊裝置等而具有大的質(zhì)量的車輛中,仍能夠增強(qiáng)駕駛員的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
然而,已經(jīng)顯示,根據(jù)轉(zhuǎn)向操作的狀況,慣性補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行實(shí)際上可能會(huì)使轉(zhuǎn)向感覺(jué)變差,這是由于基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的扭矩——即慣性補(bǔ)償輔助扭矩——不必要地輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。也就是說(shuō),在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,即,在方向盤以增加的轉(zhuǎn)向速度或減少的轉(zhuǎn)向速度朝向中正位置操作的狀況下,慣性補(bǔ)償輔助扭矩沿促進(jìn)轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的方向作用。
因此,即使在例如駕駛員要在轉(zhuǎn)向回正中途的位置處或在中正位置處結(jié)束轉(zhuǎn)向的情況下,慣性補(bǔ)償輔助扭矩仍用作操作為繼續(xù)轉(zhuǎn)向動(dòng)作的慣性扭矩,這可能會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向過(guò)沖并且增加在中正位置等結(jié)束轉(zhuǎn)向操作所需的轉(zhuǎn)向力。因此,與不執(zhí)行慣性補(bǔ)償?shù)那闆r相比,轉(zhuǎn)向感覺(jué)在以加速和減速執(zhí)行的轉(zhuǎn)向回正時(shí)變差,并且轉(zhuǎn)向感覺(jué)變差隨著轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度越大而變得越顯著。
即使當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是轉(zhuǎn)向回正時(shí),如果轉(zhuǎn)向速度恒定,則轉(zhuǎn)向角加速度為零。因此,基于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與轉(zhuǎn)向角加速度的乘積計(jì)算出的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩也變?yōu)榱?。在這種情況下,歸因于用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的問(wèn)題不會(huì)產(chǎn)生。
本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向輔助裝置,該轉(zhuǎn)向輔助裝置通過(guò)慣性補(bǔ)償輔助扭矩進(jìn)行慣性補(bǔ)償,以在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下增強(qiáng)駕駛員的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
本發(fā)明的一方面是一種轉(zhuǎn)向輔助裝置,包括:轉(zhuǎn)向扭矩檢測(cè)器,述轉(zhuǎn)向扭矩檢測(cè)器構(gòu)造成檢測(cè)轉(zhuǎn)向扭矩;轉(zhuǎn)向操作量獲取裝置,所述轉(zhuǎn)向操作量獲取裝置構(gòu)造成獲取關(guān)于轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度的信息;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置,所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)造成產(chǎn)生與控制電流相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助扭矩;以及控制裝置,所述控制裝置構(gòu)造成:i)基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的目標(biāo)控制電流;ii)將與所述目標(biāo)控制電流相對(duì)應(yīng)的所述控制電流供給至所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置,所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩包括基于所述轉(zhuǎn)向扭矩的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩和基于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與所述轉(zhuǎn)向角加速度的乘積的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩;iii)基于所述轉(zhuǎn)向角速度和所述轉(zhuǎn)向角加速度確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的狀況;并且iv)使所述目標(biāo)控制電流中的與所述目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量在確定所述駕駛員的所述轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相較于在確定所述轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的所述轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)更小。
轉(zhuǎn)向操作量獲取裝置獲取有關(guān)轉(zhuǎn)向角速度的信息,控制裝置基于轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度來(lái)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的狀況,并且當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),控制裝置使目標(biāo)控制電流中的與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值相較于在確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)更小。
如稍后詳細(xì)描述的,能夠基于轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度來(lái)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向。根據(jù)上述構(gòu)型,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),使目標(biāo)控制電流中的與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值相較于在確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)更小。
因此,在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,減小慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值使得能夠減小操作為繼續(xù)轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向超過(guò)駕駛員意圖終止轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的位置的慣性扭矩的量值。因此,由于能夠減小阻礙駕駛員的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向終止的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的程度,因此與以前相比,能夠增強(qiáng)在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
基于包括基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩和目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算目標(biāo)控制電流。因此,可以認(rèn)為目標(biāo)控制電流包含與基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量和與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量。因此,在本發(fā)明中,使與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值變小。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成使與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而越小。
根據(jù)以上方面,使與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而越小。因此,可以使與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大——即,隨著轉(zhuǎn)向感覺(jué)的變差變得顯著的可能性越大——而越小,轉(zhuǎn)向感覺(jué)變差歸因于阻礙駕駛員的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的終止的慣性補(bǔ)償輔助扭矩。
因此,在轉(zhuǎn)向角速度的量值較小的狀況下,可以避免慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值的不必要的減小,同時(shí)可以在轉(zhuǎn)向角速度的量值較大時(shí)增大慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值的減小量和慣性扭矩的減小量。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正所述目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩使得所述目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩在確定所述轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的所述轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相較于在確定所述轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的所述轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)變得更小,并且基于包括所述基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩和校正的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩來(lái)計(jì)算所述目標(biāo)控制電流。
根據(jù)以上方面,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),校正目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩使得目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值與當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相比變得更小。此外,基于包括基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩和校正的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算目標(biāo)控制電流。
因此,在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值使得能夠減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩,使得目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩隨著轉(zhuǎn)向角速度越大而變得越小。
根據(jù)以上方面,校正目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩,使得目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而變得越小。因此,可以使目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大——即,隨著轉(zhuǎn)向感覺(jué)的變差變得顯著的可能性越大——而越小,轉(zhuǎn)向感覺(jué)變差歸因于用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩。因此,在轉(zhuǎn)向角速度的量值較小的狀況下,可以避免目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值的不必要的減小,同時(shí)可以在轉(zhuǎn)向角速度的量值較大的狀況下有效地減小慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成將目標(biāo)控制電流計(jì)算為包含基于基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的第一目標(biāo)控制電流和基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的第二目標(biāo)控制電流的值,并且控制裝置可以構(gòu)造成與當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相比,當(dāng)確定轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),在校正第二目標(biāo)控制電流使得第二目標(biāo)控制電流變小之后計(jì)算目標(biāo)控制電流。
根據(jù)以上方面,與當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相比,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),使基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的第二目標(biāo)控制電流的量值更小。此外,將目標(biāo)控制電流計(jì)算為包含第一目標(biāo)控制電流和校正的第二目標(biāo)控制電流的值。
因此,在以加速和減速進(jìn)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,能夠減小基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的第二目標(biāo)控制電流的量值,即,減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小基于用作慣性扭矩的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的扭矩的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正第二目標(biāo)控制電流,使得第二目標(biāo)控制電流隨著轉(zhuǎn)向角速度越大而變得越小。
根據(jù)以上方面,校正第二目標(biāo)控制電流使得第二目標(biāo)控制電流的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而變得越小。因此,可以使第二目標(biāo)控制電流的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大——即,隨著轉(zhuǎn)向感覺(jué)的變差變得顯著的可能性越大——而越小,轉(zhuǎn)向感覺(jué)變差歸因于基于用作慣性扭矩的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的扭矩。因此,在轉(zhuǎn)向角速度的量值較小的狀況下,可以避免第二目標(biāo)控制電流的量值的不必要的減小,同時(shí)可以在轉(zhuǎn)向角速度的量值較大的狀況下有效地減小第二目標(biāo)控制電流的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩,使得與當(dāng)確定轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相比,當(dāng)確定轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩,使得所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩變得更小,并且控制裝置可以構(gòu)造成基于校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算目標(biāo)控制電流。
在轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),通過(guò)自調(diào)準(zhǔn)扭矩使得轉(zhuǎn)向扭矩具有零值或任何小的負(fù)值而促進(jìn)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作。因此,即使當(dāng)基于轉(zhuǎn)向扭矩的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值被減小時(shí),駕駛員也不會(huì)感覺(jué)到轉(zhuǎn)向負(fù)載的過(guò)度增加。所以,當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值可以通過(guò)減小目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值來(lái)減小。
根據(jù)以上方面,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩使得目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值變小,并且基于校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算控制電流。
因此,在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,使目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值和基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值一起減小使得能夠減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小基于用作慣性扭矩的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的扭矩的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩,使得目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩隨著轉(zhuǎn)向角速度越大而變得越小。
根據(jù)以上方面,校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩使得目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而變得越小。因此,隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大,使目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值以及基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值越小。因此,能夠使與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而越小。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正目標(biāo)控制電流,使得與當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的所述轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)相比,當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的所述轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),所述目標(biāo)控制電流變得更小,并且控制裝置可以構(gòu)造成將與校正的目標(biāo)控制電流相對(duì)應(yīng)的控制電流供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
如前所述,即使基于轉(zhuǎn)向扭矩的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值在轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)減小,駕駛員也不會(huì)感覺(jué)到轉(zhuǎn)向負(fù)荷的過(guò)度增加。因此,當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值可以通過(guò)減小基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算的目標(biāo)控制電流的量值來(lái)減小。
根據(jù)上述方面,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),校正目標(biāo)控制電流,使得目標(biāo)控制電流的量值變小,并且用校正的目標(biāo)控制電流來(lái)控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。因此,由于與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值減小,因此能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小基于用作慣性扭矩的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的扭矩的量值。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成校正目標(biāo)控制電流,使得目標(biāo)控制電流隨著轉(zhuǎn)向角速度越大而變得越小。
根據(jù)以上方面,校正目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩使得目標(biāo)控制電流的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而變得越小。因此,能夠使與基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值以及與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值隨著轉(zhuǎn)向角速度的量值越大而越小。
在以上方面,控制裝置可以構(gòu)造成當(dāng)確定所述轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向時(shí),使得隨著轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度的乘積的絕對(duì)值越大,用于反饋控制的增益越小,從而使得所述電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制電流與目標(biāo)控制電流一致。
在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向的狀況下,即,在以增加的轉(zhuǎn)向速度或減小的轉(zhuǎn)向速度沿遠(yuǎn)離中正位置的方向操作方向盤的狀況下,慣性補(bǔ)償輔助扭矩沿促進(jìn)轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向的方向作用。因此,與在目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩中不包含慣性補(bǔ)償輔助扭矩的情況相比,駕駛員可以平順地進(jìn)行轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向。
在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向的狀況下,當(dāng)慣性補(bǔ)償輔助扭矩較低時(shí),駕駛員很可能會(huì)感覺(jué)到轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向不夠平順。相反,當(dāng)慣性補(bǔ)償輔助扭矩較高時(shí),即使在不平順的轉(zhuǎn)向操作的情況下駕駛員仍然感覺(jué)到轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向足夠平順。然而,在溫和的轉(zhuǎn)向操作的情況下,在由于慣性補(bǔ)償輔助扭矩而促進(jìn)轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向的方向上的扭矩變得過(guò)大。因此,駕駛員可能會(huì)發(fā)現(xiàn)由于轉(zhuǎn)向阻力不足而難以進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向。
根據(jù)以上方面,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向時(shí),使得隨著轉(zhuǎn)向角速度和轉(zhuǎn)向角加速度的乘積的絕對(duì)值越大,用于反饋控制的增益越大,從而使得電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的所述控制電流與所述目標(biāo)控制電流一致。如稍后詳細(xì)描述的,轉(zhuǎn)向角速度與轉(zhuǎn)向角加速度的乘積的絕對(duì)值是表示駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的不平順度(roughness)的指標(biāo)值。因此,能夠在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作溫和的狀況下防止轉(zhuǎn)向輔助扭矩的控制的響應(yīng)性變得過(guò)大。在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不平順的狀況下,可以以足夠的響應(yīng)性將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制電流控制成與目標(biāo)控制電流一致。因此,能夠降低駕駛員在轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向時(shí)感覺(jué)到平順性不足的可能,并且可以降低從路面輸入到方向盤中的擾動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)向感覺(jué)的影響。
附圖說(shuō)明
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義進(jìn)行描述,附圖中,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件,并且附圖中:
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的用于車輛的轉(zhuǎn)向輔助裝置的示意圖;
圖2是示出了第一實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖;
圖3是示出了第二實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖;
圖4是示出了第三實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序;
圖5是示出了第四實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序;
圖6是示出了第五實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序;
圖7是示出了第六實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序。
圖8是示出了第七實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序。
圖9是示出了第八實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖,其中,省略了部分程序;
圖10是基于轉(zhuǎn)向扭矩t和車速v計(jì)算目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的映射圖;
圖11是基于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*ddθ以及車速v計(jì)算目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的映射圖;
圖12是基于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i、轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值計(jì)算控制電流反饋控制的增益g的映射圖;
圖13是用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值的校正系數(shù)k1的映射圖;
圖14是第二實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值的校正量δt2的量值的映射圖;
圖15是第三實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值的校正系數(shù)k3的映射圖;
圖16是第四實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值的校正量δi4的量值的映射圖;
圖17是第五實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的校正系數(shù)k5的映射圖;
圖18是第六實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值的校正量δt6的量值的映射圖;
圖19是第七實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)控制電流it的量值的校正系數(shù)k7的映射圖;
圖20是第八實(shí)施方式中的用于基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算用于減小目標(biāo)控制電流it的量值的校正量δit8的量值的映射圖;以及
圖21示出了在執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作的情況下的轉(zhuǎn)向角θ、轉(zhuǎn)向角速度dθ、轉(zhuǎn)向角加速度ddθ和乘積dθ*ddθ的變化,轉(zhuǎn)向操作包括在車輛的右轉(zhuǎn)方向上轉(zhuǎn)向加大接著是轉(zhuǎn)向回正以及在車輛的左轉(zhuǎn)方向上轉(zhuǎn)向加大接著是另一轉(zhuǎn)向回正。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
給出了第一實(shí)施方式的描述。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的用于車輛的轉(zhuǎn)向輔助裝置10的示意性說(shuō)明圖。轉(zhuǎn)向輔助裝置10應(yīng)用于配備有轉(zhuǎn)向器12的車輛14。轉(zhuǎn)向器12包括:由駕駛員操作的方向盤16;用作轉(zhuǎn)向車輪的前輪18l、18r;以及傳動(dòng)裝置20,該傳動(dòng)裝置20傳遞同方向盤16與前輪18l、18r之間的轉(zhuǎn)向有關(guān)的力和位移。轉(zhuǎn)向輔助裝置10具有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22和電子控制裝置24,其中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta并且將轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta施加至傳動(dòng)裝置20,電子控制裝置24控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22。
在示出的實(shí)施方式中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22是轉(zhuǎn)向軸助力型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(eps)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置可以是其他類型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置,比如齒條同軸式的齒條助力型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置,只要該裝置可以控制轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta即可。
如圖1所示,傳動(dòng)裝置20包括:與方向盤16一致地旋轉(zhuǎn)的上轉(zhuǎn)向軸26;中間軸28;和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)30。中間軸28以其上端通過(guò)萬(wàn)向接頭32聯(lián)接至上轉(zhuǎn)向軸26的下端,并且以其下端通過(guò)萬(wàn)向接頭34聯(lián)接至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)30的小齒輪軸36。
轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)30包括齒條-小齒輪式轉(zhuǎn)向單元38和橫拉桿40l、40r。轉(zhuǎn)向單元38將小齒輪軸36的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為齒條桿42的線性運(yùn)動(dòng),反之,轉(zhuǎn)向單元38將齒條桿42的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為小齒輪軸36的旋轉(zhuǎn),線性運(yùn)動(dòng)在車輛的橫向方向上。橫拉桿40l、40r以其內(nèi)端樞轉(zhuǎn)地附接至齒條桿42的內(nèi)端。橫拉桿40l、40r以其外端樞轉(zhuǎn)地附接至轉(zhuǎn)向節(jié)臂44l、44r,所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂44l、44r設(shè)置在左前輪18l、右前輪18r的托架(未示出)中。
因此,方向盤16的旋轉(zhuǎn)位移和旋轉(zhuǎn)扭矩通過(guò)傳動(dòng)裝置20轉(zhuǎn)換成繞前輪18l、18r的主銷軸(未示出)的樞轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)扭矩并且傳遞至前輪18l、18r。傳動(dòng)裝置20將由路面46給予左前輪18l、右前輪18r的繞主銷軸的樞轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)扭矩分別作為旋轉(zhuǎn)位移和旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞至方向盤16。
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22具有電動(dòng)馬達(dá)48和轉(zhuǎn)換器50。轉(zhuǎn)換器50包括固定至電動(dòng)馬達(dá)48的旋轉(zhuǎn)軸的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和固定至上轉(zhuǎn)向軸26的蝸輪,蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和蝸輪在圖1中未示出。轉(zhuǎn)換器50將電動(dòng)馬達(dá)48的旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)換成繞上轉(zhuǎn)向軸26的旋轉(zhuǎn)扭矩并且將該旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞至上轉(zhuǎn)向軸。
電子控制裝置24用作下述控制裝置:該控制裝置控制電動(dòng)馬達(dá)48的旋轉(zhuǎn)扭矩,以控制由電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22施加至上轉(zhuǎn)向軸26的轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta,如稍后詳細(xì)描述的。電子控制裝置24分別從設(shè)置在上轉(zhuǎn)向軸26中的轉(zhuǎn)向角傳感器52和扭矩傳感器54接收指示轉(zhuǎn)向角θ和轉(zhuǎn)向扭矩t的信號(hào)。電子控制裝置24還從車輛速度傳感器56接收指示車速v的信號(hào)。
電子控制裝置24包括具有通過(guò)雙向共同總線彼此連接的中央處理單元(cpu)、只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)和輸入輸出端口裝置的微型計(jì)算機(jī)。rom可以存儲(chǔ)諸如稍后描述的控制程序和映射之類的數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)向角傳感器52和扭矩傳感器54檢測(cè)轉(zhuǎn)向角θ和轉(zhuǎn)向扭矩t,轉(zhuǎn)向角θ和轉(zhuǎn)向扭矩t在車輛直行時(shí)各自具有為零的值,并且在車輛沿左轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向時(shí)各自具有正值。計(jì)算值——比如稍后描述的目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab——在左轉(zhuǎn)方向上也為正。
如稍后描述的,電子控制裝置24根據(jù)圖2中示出的流程圖計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat并且控制電動(dòng)馬達(dá)48的旋轉(zhuǎn)扭矩以執(zhí)行使實(shí)際轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致的控制。目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat是用于減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)荷的目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與用于減小方向盤16的慣性的影響的目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai之和。電子控制裝置24基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat計(jì)算用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22以使轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致的目標(biāo)控制電流it。
電子控制裝置24還計(jì)算為轉(zhuǎn)向角θ的時(shí)間微分值的轉(zhuǎn)向角速度dθ,并且計(jì)算為轉(zhuǎn)向角速度dθ的時(shí)間微分值——即為轉(zhuǎn)向角θ的二次微分值——的轉(zhuǎn)向角加速度ddθ。電子控制裝置24還基于轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ來(lái)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的狀況,以特別是判定轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速的轉(zhuǎn)向回正。
圖21示出了在執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作的情況下的轉(zhuǎn)向角θ、轉(zhuǎn)向角速度dθ、轉(zhuǎn)向角加速度ddθ和乘積dθ*ddθ的變化,轉(zhuǎn)向操作包括在車輛的右轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)向加大接著是轉(zhuǎn)向回正以及在車輛的左轉(zhuǎn)方向上轉(zhuǎn)向加大接著是另一轉(zhuǎn)向回正。表1示出了在執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作的情況下的轉(zhuǎn)向角θ、轉(zhuǎn)向角速度dθ、轉(zhuǎn)向角加速度ddθ和乘積dθ*ddθ的符號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)向操作在左轉(zhuǎn)方向上時(shí),參數(shù)比如轉(zhuǎn)向角θ符號(hào)為正。操作“轉(zhuǎn)向加大”是轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值增大的轉(zhuǎn)向,而操作“轉(zhuǎn)向回正”是轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值減小的轉(zhuǎn)向。
[表1]
如表1中所指示的,當(dāng)轉(zhuǎn)向操作為轉(zhuǎn)向加大時(shí)乘積dθ*ddθ的符號(hào)為負(fù),而當(dāng)轉(zhuǎn)向操作為轉(zhuǎn)向回正時(shí)乘積dθ*ddθ的符號(hào)為正,而與轉(zhuǎn)向角θ的符號(hào)無(wú)關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)向操作以恒定速度轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ都變?yōu)榱?,因此乘積dθ*ddθ也變?yōu)榱恪O喾?,?dāng)轉(zhuǎn)向操作為以加速和減速進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ未變?yōu)榱悖虼顺朔edθ*ddθ也變?yōu)檎祷蜇?fù)值。
因此,當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ具有相同的符號(hào)時(shí),即,當(dāng)乘積dθ*ddθ的符號(hào)為正時(shí),電子控制裝置24確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正的轉(zhuǎn)向。該規(guī)則也適用于稍后描述的第二實(shí)施方式至第八實(shí)施方式。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角加速度ddθ具有與轉(zhuǎn)向角速度dθ的符號(hào)相同的符號(hào)時(shí),基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的扭矩沿與轉(zhuǎn)向方向相反的方向作用。因此,表1指示當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正的轉(zhuǎn)向時(shí),扭矩在與轉(zhuǎn)向方向相反的方向上作用。因此,當(dāng)轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正的轉(zhuǎn)向時(shí),優(yōu)選的是,目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值經(jīng)過(guò)校正而減小,使得目標(biāo)控制電流it中的與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值變小。
特別是在第一實(shí)施方式中,當(dāng)確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速的轉(zhuǎn)向回正時(shí),電子控制裝置24將目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat乘以小于一的校正系數(shù)k1以計(jì)算量值被減小的校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat。電子控制裝置24基于校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat進(jìn)一步計(jì)算目標(biāo)控制電流it。
電子控制裝置24基于目標(biāo)控制電流it進(jìn)一步執(zhí)行對(duì)供給至電動(dòng)馬達(dá)48的控制電流的反饋控制,以控制轉(zhuǎn)向輔助扭矩,使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2中示出的流程圖來(lái)給出對(duì)由電子控制裝置24執(zhí)行的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的描述。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)——該點(diǎn)火開關(guān)未示出——接通時(shí),基于圖2中示出的流程圖的控制在每個(gè)規(guī)定時(shí)間重復(fù)執(zhí)行。在以下描述中,基于圖2中示出的流程圖的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制被簡(jiǎn)稱為“控制”。這些規(guī)則也適用于稍后描述的其他實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制。
首先,在步驟10中,讀取信號(hào),比如指示由轉(zhuǎn)向角傳感器52檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角θ的信號(hào)和指示由扭矩傳感器54檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向扭矩t的信號(hào)。
在步驟20中,轉(zhuǎn)向角速度dθ作為轉(zhuǎn)向角θ的時(shí)間微分值被計(jì)算出,轉(zhuǎn)向角加速度ddθ作為轉(zhuǎn)向角速度dθ的時(shí)間微分值——即,作為轉(zhuǎn)向角θ的二次微分值——被計(jì)算出。因此,執(zhí)行步驟20的電子控制裝置24用作轉(zhuǎn)向操作量獲取裝置,該轉(zhuǎn)向操作量獲取裝置與轉(zhuǎn)向角傳感器52協(xié)作來(lái)獲取有關(guān)轉(zhuǎn)向角θ、轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的信息。
在步驟30中,根據(jù)圖10中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向扭矩t和車速v計(jì)算出目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab。如圖10所示,計(jì)算出目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab,使得目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的量值隨著轉(zhuǎn)向扭矩t的量值越大而變得越大,并且目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的量值隨著車速v越高而變得越小。
在步驟50中,根據(jù)圖11中示出的映射圖基于方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*ddθ以及車速v計(jì)算出目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai。計(jì)算出目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai,使得目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的量值隨著乘積i*ddθ的量值越大而變得越大,并且目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的量值隨著車速v越高而變得越小。
在步驟50之后執(zhí)行的步驟90中,判定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速轉(zhuǎn)向回正。當(dāng)判定結(jié)果為肯定時(shí),控制進(jìn)行至步驟190,而當(dāng)判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟100中將用于減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的量值的校正系數(shù)k1設(shè)定為一。當(dāng)步驟100完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟180。
在步驟180中,根據(jù)圖12中示出的映射圖基于方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i、轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值計(jì)算出稍后描述的控制電流反饋控制的增益g。當(dāng)乘積i*dθ*ddθ為零時(shí),增益g計(jì)算為一,并且增益g計(jì)算為隨著乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值越大而在大于一的范圍內(nèi)變得越大。
用于計(jì)算增益g的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值是指示駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的不平順度的指標(biāo)值。由于方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i可以被認(rèn)為是恒定的,因此可以基于轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積dθ*ddθ的絕對(duì)值來(lái)計(jì)算增益g。
在步驟190中,根據(jù)圖13中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算出校正系數(shù)k1。當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值為微小值時(shí),校正系數(shù)k1被計(jì)算為一,并且校正系數(shù)k1被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一且大于零的范圍內(nèi)變得越小。
在步驟190之后執(zhí)行的步驟270中,將對(duì)供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的電動(dòng)馬達(dá)48的控制電流進(jìn)行的反饋控制的增益g設(shè)定為一。當(dāng)步驟180或步驟270的處理完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟280。
在步驟280中,根據(jù)以下表達(dá)式(1),目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與校正系數(shù)k1和目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的乘積k1*tai之和。乘積k1×tai是校正的目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩,其量值通過(guò)校正系數(shù)k1校正。
tat=tab+k1*tai(1)
在步驟290中,基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat計(jì)算用以控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22以使轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致的目標(biāo)控制電流it。
在步驟290之后執(zhí)行的步驟410中,基于目標(biāo)控制電流it執(zhí)行電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的反饋控制,使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致。也就是說(shuō),根據(jù)以下表達(dá)式(2),控制電流的反饋控制量ita被計(jì)算為目標(biāo)控制電流it與供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的電動(dòng)馬達(dá)48的實(shí)際控制電流ifb之間的差值。此外,當(dāng)基于反饋控制量ita來(lái)控制供給至電動(dòng)馬達(dá)48的控制電流時(shí),執(zhí)行轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制。
ita=g(it-ifb)(2)
如從以上描述清楚的是,在步驟30中,計(jì)算出目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab,并且在步驟50中,基于方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i與轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*ddθ以及車速v計(jì)算目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai。
當(dāng)在步驟90中確定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟190中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算出小于一的正校正系數(shù)k1,校正系數(shù)k1隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而越小。在步驟280中,目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與校正系數(shù)k1和目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的乘積k1*tai之和。此外,在步驟290和步驟410中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22被控制成使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致。
根據(jù)第一實(shí)施方式,當(dāng)確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí),目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的量值通過(guò)校正系數(shù)k1被校正為更小,并且基于校正的目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat。因此,在以加速和減速進(jìn)行轉(zhuǎn)向回正時(shí)的狀況下,減小慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值使得能夠減小操作為超過(guò)駕駛員意圖終止轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的位置繼續(xù)轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的慣性扭矩的量值。因此,由于可以降低阻礙駕駛員終止轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的程度,因此與現(xiàn)有技術(shù)相比,可以增強(qiáng)在以加速和減速執(zhí)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下的轉(zhuǎn)向感覺(jué)。
給出對(duì)第二實(shí)施方式的描述。圖3是示出了第二實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。在圖3中,與圖2中示出的步驟相同的步驟用與圖2中賦予的步驟附圖標(biāo)記相同的步驟附圖標(biāo)記來(lái)表示。該規(guī)則也適用于稍后描述的其他實(shí)施方式。
從圖3與圖2之間的對(duì)比清楚的是,在第二實(shí)施方式中以與第一實(shí)施方式中的方式相同的方式執(zhí)行步驟10至步驟90、步驟180、步驟270、步驟410。當(dāng)在步驟90中判斷結(jié)果為否定時(shí),在步驟110中將用于減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值的校正量δt2的量值設(shè)定為零。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟200中根據(jù)圖14中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δt2的量值。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值是微小值時(shí),校正量δt2的量值被計(jì)算為零,并且校正量δt2的量值被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在大于零的范圍內(nèi)變得越大。然而,當(dāng)校正量δt2的量值超過(guò)目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值時(shí),校正量δt2的量值被限制為目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟300。在步驟300中,根據(jù)以下表達(dá)式(3)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat。在表達(dá)式(3)中,signtab是目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的符號(hào)。通過(guò)從目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai中減去乘積δt2*signtab而獲得的值tai-δt2*signtab是校正的目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩,其量值通過(guò)校正量δt2的量值來(lái)減小。
tat=tab+tai-δt2*signtab(3)
根據(jù)第二實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟200中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δt2的量值。在步驟300中,目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與通過(guò)從目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai中減去乘積δt2*signtab而獲得的值tai-δt2*signtab之和。此外,在步驟310和步驟410中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22被控制成使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致。
因此,根據(jù)第二實(shí)施方式,與第一實(shí)施方式中一樣,在以加速和減速進(jìn)行轉(zhuǎn)向回正的狀況下,減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值使得能夠減小對(duì)應(yīng)于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
給出對(duì)第三實(shí)施方式的描述。圖4是示出了第三實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
如從圖4與圖2之間的對(duì)比清楚的是,在第三實(shí)施方式中,以與第一實(shí)施方式中的方式相同的方式執(zhí)行步驟10至步驟30、步驟50、步驟90、步驟180、步驟270、步驟410。當(dāng)步驟30完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟40。當(dāng)步驟50完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟60。當(dāng)步驟60完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟90。
在步驟40中,基于目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab計(jì)算基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab,以使基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩與目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab一致。
在步驟60中,基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai計(jì)算慣性補(bǔ)償控制電流iai,以使慣性補(bǔ)償輔助扭矩與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai一致。
當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟120中將用于減小慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值的校正系數(shù)k3設(shè)定為一。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟210中根據(jù)圖15中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k3。與校正系數(shù)k1的情況相同,當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值為微小值時(shí),校正系數(shù)k3被計(jì)算為一,并且校正系數(shù)k3被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一的范圍內(nèi)變得越小。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟320。當(dāng)步驟320完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟410。在步驟320中,根據(jù)以下表達(dá)式(4)計(jì)算用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的目標(biāo)控制電流it。表達(dá)式(4)中的乘積k3*iai是校正的目標(biāo)慣性校正控制電流,其量值通過(guò)校正系數(shù)k3來(lái)減小。
it=iab+k3*iai(4)
根據(jù)第三實(shí)施方式,在步驟40中,基于目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab計(jì)算基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab,并且在步驟60中,基于目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai計(jì)算慣性補(bǔ)償控制電流iai。
當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為以加速和減速執(zhí)行的轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟210中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k3,校正系數(shù)k3隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一且大于零的范圍內(nèi)變得越小。
在步驟320中,目標(biāo)控制電流it被計(jì)算為基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab與慣性補(bǔ)償控制電流iai之和,其中,慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值通過(guò)校正系數(shù)k3被校正為更小。此外,在步驟410中,供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的控制電流被控制成與目標(biāo)控制電流it一致。
因此,根據(jù)第三實(shí)施方式,利用校正系數(shù)k3將慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值校正為更小。因此,在執(zhí)行以加速和減速轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
給出對(duì)第四實(shí)施方式的描述。圖5是示出了第四實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
如從圖5與圖4之間的對(duì)比清楚的是,在第四實(shí)施方式中,以與第三實(shí)施方式中的方式相同的方式執(zhí)行步驟10至步驟90、步驟180、步驟270、步驟410。
當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟130中將用于減小慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值的校正量δi4的量值設(shè)定為零。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟220中,根據(jù)圖16中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δi4的量值。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值是微小值時(shí),校正量δi4的量值被計(jì)算為零,并且校正量δi4的量值被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在大于零的范圍內(nèi)變得越大。然而,當(dāng)校正量δi4的量值超過(guò)慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值時(shí),校正量δi4的量值被限制為慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟340。在步驟340中,根據(jù)以下表達(dá)式(5)計(jì)算用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的目標(biāo)控制電流it。在表達(dá)式(5)中,signiab是基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab的符號(hào)。通過(guò)從慣性補(bǔ)償控制電流iai中減去乘積δi4*signiab而獲得的值iai-δi4*signiab是校正的慣性補(bǔ)償控制電流,其量值通過(guò)校正量δi4的量值而被減小。
it=iab+iai-δi4*signiab(5)
根據(jù)第四實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟220中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δi4的量值。在步驟340中,基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab與通過(guò)從慣性補(bǔ)償控制電流iai中減去乘積δi4*signiab而獲得的值iai-δi4*signiab之和。此外,在步驟410中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22被控制成使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致。
因此,根據(jù)第四實(shí)施方式,與第三實(shí)施方式中的情況相同,在執(zhí)行以加速和減速轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
根據(jù)第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式,能夠在不減小基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制電流iab的量值的情況下減小作為與慣性補(bǔ)償控制電流iai相對(duì)應(yīng)的電流分量的慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值。因此,能夠避免與目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值減小的狀況。
給出對(duì)第五實(shí)施方式的描述。圖6是示出了第五實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
盡管在圖6中未示出步驟10至步驟40,但是步驟10至步驟50以與第一實(shí)施方式的情況相同的方式執(zhí)行。步驟90、步驟180、步驟270、步驟410也以與第一實(shí)施方式的情況相同的方式執(zhí)行。當(dāng)步驟50完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟70。在步驟70中,根據(jù)以下表達(dá)式6),將目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai之和。
tat=tab+tai(6)
當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟140中將用于減小包括目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值的校正系數(shù)k5設(shè)定為一。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟230中,根據(jù)圖17中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k5。如同校正系數(shù)k1等的情況,當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值為微小值時(shí),校正系數(shù)k5被計(jì)算為一,并且校正系數(shù)k5被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一的范圍內(nèi)變得越小。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟350。在步驟350中,根據(jù)以下表達(dá)式(7)計(jì)算校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata。如從表達(dá)式(7)清楚的是,校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata是量值通過(guò)校正系數(shù)k5被減小的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的值。
tata=k5*tat(7)
當(dāng)步驟350完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟360。在步驟360中,基于校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata計(jì)算用以控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22以使轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata一致的目標(biāo)控制電流it。
根據(jù)第五實(shí)施方式,在步驟70中,目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab與目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai之和。當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是帶加速和減速的轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟230中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k5,校正系數(shù)k5隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一且大于零的范圍內(nèi)變得越小。
在步驟350中,通過(guò)用校正系數(shù)k5將目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值校正為更小來(lái)計(jì)算校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata。此外,在步驟360和步驟410中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22被控制成使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata一致。
因此,根據(jù)第五實(shí)施方式,減小目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的量值以將目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值校正為更小。因此,在進(jìn)行帶加速和減速的轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠減小在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)作為慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
由于自調(diào)準(zhǔn)扭矩在復(fù)位轉(zhuǎn)向時(shí)沿促進(jìn)轉(zhuǎn)向的方向作用,因此轉(zhuǎn)向扭矩t具有零值或小的負(fù)值。因此,即使當(dāng)包括基于轉(zhuǎn)向扭矩t的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值減小時(shí),駕駛員也不會(huì)感覺(jué)到轉(zhuǎn)向負(fù)荷的過(guò)度增加。因此,當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),不會(huì)由于導(dǎo)致目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值減小的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab的量值的減小而引起不便。
給出對(duì)第六實(shí)施方式的描述。圖7是示出了第六實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
如從圖7與圖6之間的對(duì)比清楚的是,在第六實(shí)施方式中,以與第五實(shí)施方式中的方式相同的方式執(zhí)行步驟10至步驟70、步驟90、步驟180、步驟270、步驟410。類似于第五實(shí)施方式中的步驟360,執(zhí)行步驟380。
當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟150中,用于減小包括目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值的校正量δt6的量值被設(shè)定為零。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟240中,根據(jù)圖18中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δt6的量值。
當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值是微小值時(shí),校正量δt6的量值被計(jì)算為零,并且校正量δt6的量值被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在大于零的范圍內(nèi)變得越大。然而,當(dāng)校正量δt6的量值超過(guò)目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tat的量值時(shí),校正量δt6的量值被限制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的量值。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟370。在步驟370中,根據(jù)以下表達(dá)式(8)計(jì)算校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata。在表達(dá)式(8)中,signtat是目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat的符號(hào)。通過(guò)從目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat中減去乘積δt6*signtat而獲得的值tat-δt6*signtat是校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩,其量值通過(guò)校正量δt6的量值而被減小。
tata=tat-δt6*signtat(8)
根據(jù)第六實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟240中,基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δt6的量值。在步驟370中,通過(guò)從目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat中減去乘積δt6*signtat計(jì)算校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata。此外,在步驟380和步驟410中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22被控制成使得轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與校正的目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tata一致。
因此,根據(jù)第六實(shí)施方式,與第五實(shí)施方式的情況相同,在進(jìn)行帶加速和減速的轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
給出對(duì)第七實(shí)施方式的描述。圖8是示出了第七實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
盡管在圖6中未示出步驟10至步驟40,但是步驟10至步驟70以與第五實(shí)施方式的情形中的方式相同的方式執(zhí)行。步驟90、步驟180、步驟270、步驟410也以與第五實(shí)施方式的情形中的方式相同的方式執(zhí)行。當(dāng)步驟70完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟80。在步驟80中,如同在第一實(shí)施方式的步驟290中那樣,基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat計(jì)算用以控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22以使轉(zhuǎn)向輔助扭矩ta與目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat一致的目標(biāo)控制電流it。
當(dāng)在步驟90中判斷結(jié)果為否定時(shí),在步驟160中將校正系數(shù)k7設(shè)定為一,該校正系數(shù)k7用于減小包括與目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai相對(duì)應(yīng)的控制電流分量的目標(biāo)控制電流it的量值。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟250中,根據(jù)圖19中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k7。與校正系數(shù)k1等的情況相同,當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值是微小值時(shí),校正系數(shù)k7被計(jì)算為一,并且校正系數(shù)k7被計(jì)算為隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一的范圍內(nèi)變得越小。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟390。在步驟390中,根據(jù)以下表達(dá)式(9)計(jì)算校正的目標(biāo)控制電流ita。如從表達(dá)式(9)清楚的是,校正的目標(biāo)控制電流ita是通過(guò)用校正系數(shù)k7使目標(biāo)控制電流it的量值減小而獲得的值。
ita=k7*it(9)
根據(jù)第七實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是帶加速和減速的轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟250中基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)k7,校正系數(shù)k7隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大而在小于一且大于零的范圍內(nèi)變得越小。
在步驟390中,通過(guò)用校正系數(shù)k7使目標(biāo)控制電流it的量值減小來(lái)計(jì)算校正的目標(biāo)控制電流ita。此外,在步驟410中,供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的控制電流被控制成與校正的目標(biāo)控制電流ita一致。
因此,根據(jù)第七實(shí)施方式,目標(biāo)控制電流it的量值減小以將慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值校正為更小。因此,在進(jìn)行以加速和減速轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
給出對(duì)第八實(shí)施方式的描述。圖9是示出了第八實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)向輔助扭矩控制程序的流程圖。
如從圖9與圖8的對(duì)比清楚的是,在第八實(shí)施方式中,以與第七實(shí)施方式中的方式相同的方式執(zhí)行步驟10至步驟90、步驟180、步驟270、步驟410。
當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí),在步驟170中,校正量δit8的量值被設(shè)定為零,該校正量δit8用于減小包括與目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai相對(duì)應(yīng)的控制電流分量的目標(biāo)控制電流it的量值。相反,當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí),在步驟260中,根據(jù)圖20中示出的映射圖基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δit8的量值。
當(dāng)步驟180或步驟270完成時(shí),控制進(jìn)行至步驟400。在步驟400中,根據(jù)以下表達(dá)式(10)計(jì)算校正的目標(biāo)控制電流ita。在表達(dá)式(10)中,signit是目標(biāo)控制電流it的符號(hào)。校正的目標(biāo)控制電流ita是其量值通過(guò)校正量δit8的量值而被減小的校正的目標(biāo)控制電流。
ita=it-δit8*signit(10)
根據(jù)第八實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是帶加速和減速的轉(zhuǎn)向回正時(shí),在步驟260中,基于轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值計(jì)算校正量δit8的量值。在步驟400中,校正的目標(biāo)控制電流ita被計(jì)算為通過(guò)從目標(biāo)控制電流it中減去乘積δit8*signit而獲得的值it-δit8*signit。此外,在步驟410中,供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的控制電流被控制成與校正的目標(biāo)控制電流ita一致。
因此,根據(jù)第八實(shí)施方式,與第七實(shí)施方式的情況相同,目標(biāo)控制電流it的量值減小成使得慣性補(bǔ)償控制電流iai的量值被校正為更小。因此,在進(jìn)行以加速和減速轉(zhuǎn)向回正的狀況下,可以減小與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值。因此,能夠在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí)減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償輔助扭矩的量值。
根據(jù)第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式,隨著轉(zhuǎn)向角速度dθ的絕對(duì)值越大,目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai等的量值的減小量越大。因此,能夠減小用作慣性扭矩的慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩的量值。
根據(jù)第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),則執(zhí)行步驟180。也就是說(shuō),基于方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i、轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值計(jì)算用于控制電流反饋控制的增益g。增益g被計(jì)算為隨著乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值越大而在大于一的范圍內(nèi)變得越大。此外,在步驟180中,使用增益g執(zhí)行反饋控制,使得供給至電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置22的控制電流與目標(biāo)控制電流it或經(jīng)校正的目標(biāo)控制電流ita一致。
因此,當(dāng)乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值較大并且駕駛員的轉(zhuǎn)向較不平順時(shí),控制電流可以更有效地被控制為與目標(biāo)控制電流it或校正的目標(biāo)控制電流ita一致。因此,能夠防止在乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值小且駕駛員的轉(zhuǎn)向操作溫和的狀況下,轉(zhuǎn)向輔助扭矩的控制的響應(yīng)性變得過(guò)大。在乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值大且駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不平順的狀況下,可以以足夠的響應(yīng)性將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制電流控制成與目標(biāo)控制電流一致。因此,可以降低駕駛員在進(jìn)行轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向時(shí)感覺(jué)到平順性不足的可能,并且可以降低從路面輸入到方向盤中的干擾對(duì)轉(zhuǎn)向感覺(jué)的影響。
如圖12所示,當(dāng)乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值為零時(shí),即當(dāng)轉(zhuǎn)向角速度dθ和轉(zhuǎn)向角加速度ddθ中的至少一者為零時(shí),增益g被計(jì)算為一并且不大于一。因此,步驟90和步驟180用于判定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向,并且當(dāng)確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向時(shí)將增益g增大至大于一的值。
為了對(duì)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向做出準(zhǔn)確的判斷,例如,可以修改程序使得對(duì)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大的轉(zhuǎn)向的判定在步驟180之前被執(zhí)行,并且當(dāng)判定結(jié)果為肯定時(shí)執(zhí)行步驟180,而當(dāng)判定結(jié)果為否定時(shí)執(zhí)行步驟270。
在第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式中,當(dāng)確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),那么當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí)執(zhí)行步驟180,而當(dāng)在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí)執(zhí)行步驟190至步驟260。然而,無(wú)論在步驟90中判定結(jié)果為肯定時(shí)是否執(zhí)行步驟190至步驟260,都可以在步驟90中判定結(jié)果為否定時(shí)執(zhí)行步驟180。
在第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式中,在以加速和減速轉(zhuǎn)向回正時(shí),與慣性補(bǔ)償輔助扭矩相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值減小。因此,即使在針對(duì)增益g設(shè)定大的變化范圍的情況下,仍能夠避免由于慣性補(bǔ)償輔助扭矩而使慣性扭矩的量值過(guò)度增大的狀況。
盡管已經(jīng)在前面詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但是本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式,并且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,各種其他實(shí)施方式也是可能的。
例如,在所公開的每個(gè)實(shí)施方式中,在步驟50中用于計(jì)算目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i是方向盤16的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。然而,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i可以被修改為方向盤16和駕駛員的手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i可以進(jìn)一步修改為方向盤16、組成構(gòu)件以及駕駛員的手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,其中,組成構(gòu)件比如是與方向盤16一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸。
在所公開的每個(gè)實(shí)施方式中,在步驟180中,基于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i、轉(zhuǎn)向角速度dθ、以及轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值計(jì)算控制電流反饋控制的增益g。然而,由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i基本上是恒定值,因此可以基于轉(zhuǎn)向角速度dθ與轉(zhuǎn)向角加速度ddθ的乘積dθ*ddθ的絕對(duì)值計(jì)算增益g,從而可以省去增益g的變量設(shè)定。
在所公開的每個(gè)實(shí)施方式中,當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),則執(zhí)行步驟180。當(dāng)在步驟90中確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí),執(zhí)行步驟190至步驟260。然而,無(wú)論在確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向回正轉(zhuǎn)向時(shí)是否執(zhí)行步驟190至步驟260,都可以在確定出駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是以加速和減速進(jìn)行的轉(zhuǎn)向加大轉(zhuǎn)向時(shí)如步驟180中那樣計(jì)算控制電流反饋控制的增益g。
如前文所述,用于計(jì)算增益g的乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值是指示駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的不平順度的指標(biāo)值。當(dāng)轉(zhuǎn)向操作較不平順時(shí),駕駛員更有可能在慣性補(bǔ)償扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)樽枇εぞ貢r(shí)感覺(jué)到轉(zhuǎn)向感覺(jué)的變化。因此,可以修改所公開的每個(gè)實(shí)施方式,使得與目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai相對(duì)應(yīng)的電流分量的量值隨著乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值越大而變得越小。也就是說(shuō),參數(shù)比如目標(biāo)慣性補(bǔ)償輔助扭矩tai的量值可以基于乘積i*dθ*ddθ的絕對(duì)值而被修改為減小,如同通過(guò)校正系數(shù)k1、k3、k5、k7和校正量的量值δt2、δi4、δt6、δit8所執(zhí)行的校正的情況一樣。
在所公開的每個(gè)實(shí)施方式中,目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat被計(jì)算為包括目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab和目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的值。然而,目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助扭矩tat可以被計(jì)算為不僅包括目標(biāo)基本轉(zhuǎn)向輔助扭矩tab和目標(biāo)慣性補(bǔ)償轉(zhuǎn)向輔助扭矩tai的值,而且包括轉(zhuǎn)向衰減控制輔助扭矩、轉(zhuǎn)向摩擦控制輔助扭矩和用于使方向盤16復(fù)位至中正位置的復(fù)位扭矩中的至少一者。