動力轉向裝置製造方法
2023-05-05 17:28:41 8
動力轉向裝置製造方法
【專利摘要】提供能夠切換輔助特性而不會給駕駛員帶來不協調感的動力轉向裝置。在本發明的動力轉向裝置中，在切換為對於操舵轉矩的指令信號的特性即第一特性和與第一特性不同的特性即第二特性之中所選擇的一個特性時，運算第一特性和第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性，並且進行控制以使根據操舵轉矩而從第一特性和第二特性中的一個向另一個的特性的切換的時間成為可變。
【專利說明】動力轉向裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及動力轉向(power steering)裝置。
【背景技術】
[0002]作為這種技術，公開了下述的專利文獻I中記載的技術。在專利文獻I中，在電動式動力轉向裝置中具有多個輔助(assist)特性，為了沒有不協調感地切換這些輔助特性，同時運算切換前後的特性，根據轉移係數來實現平穩的切換。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:(日本)特開平11-29056號公報
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]但是,在專利文獻I中記載的技術中，在正在打入方向盤(steering wheel)時,從輔助量大的特性切換為輔助量小的特性的情況下，存在產生輔助量不足所導致的不協調感的情況，另一方面，在正在打回方向盤時，從輔助量小的特性切換為輔助量大的特性的情況下，存在產生輔助量過多所導致的不協調感的情況。
[0008]本發明著眼於上述問題，其目的在於，提供能夠切換輔助特性而不會給駕駛員帶來不協調感的動力轉向裝置。
[0009]用於解決課題的手段
[0010]為了達成上述目的，在本發明的動力轉向裝置中，在切換為對於操舵轉矩的指令信號的特性即第一特性和與第一特性不同的特性即第二特性之中所選擇的一個特性時，運算第一特性和第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性，並且進行控制以使根據操舵轉矩而從第一特性和第二特性中的一個向另一個的特性的切換的時間成為可變。
[0011]發明效果
[0012]因此，通過根據反映了基於駕駛員的操舵狀態和車輛的行駛狀態的操舵轉矩來調整切換時間，從而能夠抑制特性切換時的操舵不協調感。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是實施例1的動力轉向裝置的整體系統圖。
[0014]圖2是表示實施例1的動力轉向控制器內的控制處理的控制框圖。
[0015]圖3(a)?(b)是表示實施例1的輔助特性的概略圖。
[0016]圖4是表示實施例1的特性轉移處理部中使用的參數的定義的概略圖。
[0017]圖5是表示實施例1的特性轉移處理的流程圖。
[0018]圖6 (a)?(b)是實施例1的從特性A切換為特性B時的時間圖。
[0019]圖7 (a)?(b)是實施例1的從特性A切換為特性B時的時間圖。
[0020]標號說明
[0021]I轉向軸
[0022]2齒輪軸
[0023]3齒杆
[0024]4動力轉向控制器
[0025]5切換開關
[0026]6車速傳感器
[0027]7舵角傳感器
[0028]42特性轉移處理部
[0029]TS轉矩傳感器
[0030]M輔助馬達
[0031]SW方向盤
【具體實施方式】
[0032][實施例1]
[0033]〔動力轉向裝置的結構〕
[0034]圖1是動力轉向裝置的整體系統圖。動力轉向裝置具有被連接到方向盤SW的轉向軸(steering shaft) 1、被設置在轉向軸I上且用於檢測駕駛員的操舵轉矩的轉矩傳感器TS、對與轉向軸I 一體旋轉的齒輪(pin1n)軸2賦予輔助轉矩的輔助馬達Μ、與齒輪軸2哨合的齒杆(rack bar) 3、以及通過被連接到齒杆3的拉杆(tie rod)而轉向的轉向輪(操行輪)W1、W2。此外，在車室內，設置了能夠由駕駛員變更基於動力轉向裝置的操舵轉矩的輔助特性的切換開關5。
[0035]動力轉向控制器4基於由轉矩傳感器TS檢測出的操舵轉矩、在切換開關5中所選擇的特性信號、由車速傳感器6檢測出的車速信號、以及由舵角傳感器7檢測出的舵角信號來計算目標輔助轉矩，還基於從被設置在輔助馬達M中的馬達旋轉傳感器8檢測出的馬達旋轉傳感器信號，進行輔助馬達M的電流控制。若駕駛員對方向盤SW進行操舵，則除了駕駛員的操舵轉矩之外，輔助馬達M的輔助轉矩也被賦予齒輪軸2，通過將齒輪軸2的旋轉運動變換到齒杆3的軸向上的齒條和齒輪形式的操舵機構來進行操舵。
[0036]圖2是表示實施例1的動力轉向控制器內的控制處理的控制框圖。在動力轉向控制器4內，具有用於切換輔助特性的輔助特性切換部41、以及對從輔助特性切換部41輸出的輔助轉矩進行特性轉移處理的特性轉移處理部42。輔助特性切換部41以及特性轉移處理部42基於從切換開關5輸出的特性切換請求信號而控制工作狀態。在特性轉移處理部42中，內置了指令信號運算電路，所述指令信號運算電路對基於所切換的特性的輔助轉矩進行在切換時實現平穩的特性轉移的校正，並對輔助馬達M輸出指令信號。
[0037]在輔助特性切換部41中，內置了存儲了多個特性的操舵特性存儲電路，內置了基於特性切換請求信號來切換輔助特性的操舵特性切換控制電路。輔助特性切換部41基於通過操舵特性切換控制電路而切換的特性、由轉矩傳感器TS檢測出的操舵轉矩、以及由車速傳感器6檢測出的車速來決定輔助轉矩。另外，對於車速，設置了被設定為車速變得越高則輔助量變得越小的車速增益(O?I)，若基於所選擇的特性而計算對於操舵轉矩的輔助轉矩，則對該計算出的輔助轉矩乘以車速增益，輸出最終的輔助轉矩。另外，也可以代替乘以車速增益的方法，使用對每個輔助特性準備多個輔助特性圖並依次進行參照的方法。
[0038]圖3是表示輔助特性的概略圖。圖3(a)是例示了特性I的圖，輔助轉矩相對於操舵轉矩的增加梯度被設定得大，在切換開關5上，被設定為操舵負荷非常小的狀態即「舒適模式(comfort mode)」。此外，圖3(b)是例示了特性3的圖，輔助轉矩相對於操舵轉矩的增加梯度被設定得小，在切換開關5上，被設定為操舵負荷大的狀態即「運動模式(sportsmode)」。因此，可知即使是相同的操舵轉矩，也根據切換開關5的切換而輔助轉矩被變更。另外，特性2是例如被設定為「正常模式」的特性，被設定適度的操舵負荷，但不限於此，也可以是其他特性。
[0039]接著，說明特性轉移處理部42的結構。圖4是表示在實施例1的特性轉移處理部中使用的參數的定義的概略圖。在特性轉移處理部42中從切換開關5輸出特性切換請求信號的場景中，將切換前的特性記載為特性A，將切換後的特性記載為特性B。在圖4中示出了特性B大、特性A小的例子，但其大小關係無論怎樣都可以。此外，將在輸出了特性切換請求信號的時刻的特性A的值設為保持值TA，將特性B的值設為初始值ΤΒ0。並且，將識別出特性切換請求信號的控制周期的下一個控制周期中的特性B的值定義為本次值TB1，將其後的控制周期中時時刻刻變化的特性B的值定義為特性B值TBn。
[0040]圖5是表示實施例1的特性轉移處理的流程圖。在步驟SI中，判斷是否從切換開關5輸出了特性切換請求信號，在輸出了的情況下前進至步驟S2，在這以外的情況下結束本控制流程。在步驟S2中，判斷切換標記FB是否為0N，在ON時前進至步驟S6，在OFF的情況下前進至步驟S3。在步驟S3中，讀入特性A的保持值TA。在步驟S4中，讀入特性B的初始值TBO。在步驟S5中，將切換標記FB設置為0N。
[0041]在步驟S6中，讀入特性B的本次值TB1。在步驟S7中，判斷是否| TBO — TA< I TBl - TA 1、即保持值TA和特性B的差分是否處於增加趨勢，在處於增加趨勢時前進至步驟S8，在處於減少趨勢時前進至步驟S9。在步驟S8中，執行漸變處理。漸變處理是指，從特性A切換為特性B，基於特性B計算成為基準的輔助轉矩，並且加上或減去將初始差分(ΤΒ0 - TA)作為初始值而以規定梯度減少的校正值。在切換後的特性B輸出比切換前的特性A更大的輔助轉矩的情況下，從特性B減去校正值。另一方面，在切換後的特性B輸出比切換前的特性A更小的輔助轉矩的情況下，對特性B加上校正值。由此，在輔助特性切換部41中僅進行基於特性B的運算，且在特性轉移處理部42中加上校正值，從而能夠緩慢地切換特性而不進行特性A的運算。另外，在能夠前進至步驟S8的情況下，由於操舵轉矩的增減方向和伴隨特性的切換的校正量的變化方向一致，所以不會給駕駛員帶來不協調感。
[0042]在步驟S9中，將保持值TA保持為輔助轉矩。在步驟SlO中，判斷特性B值TBn是否與保持值TA大致一致，在能夠判斷為一致的情況下前進至步驟S11，在這以外的情況下返回步驟S9並持續保持。在步驟Sll中，將切換標記FB設置為OFF。在步驟S12中，切換為特性B。
[0043]接著，說明上述特性轉移處理的作用。圖6是實施例1的從特性A切換為特性B時的時間圖。在該時間圖中，設定輔助轉矩小的運動模式作為特性A，設定輔助轉矩大的舒適模式作為特性B。以下，作為從特性A切換為特性B時的操舵狀態，分為打入時和打回時而進行說明。
[0044](打入時的特性切換)在時刻tl，駕駛員打入方向盤SW時，進行從特性A向特性B的切換請求。此時，讀入在切換請求時刻的特性A的值即保持值TA、和特性B的值即初始值TBO，讀入下一個步驟中的特性B的值即本次值TB I。並且，由於在打入方向盤SW的狀態下輔助轉矩也處於增大的趨勢的狀態，所以即使伴隨切換而輔助轉矩緩慢地增大也不會產生不協調感。因此，在規定時間內使初始差分Itbo — TAl逐漸減小的同時開始從作為目標值的特性B的值的減法。在時刻t2，若初始差分大致成為0，則向特性B的切換完成。因此，能夠減小運算負荷的同時進行平穩的切換。
[0045](打回時的特性切換)在時刻t3，駕駛員打回方向盤SW時，進行從特性A向特性B的切換請求。此時，在使打回請求時刻的初始差分在規定時間內逐漸減小的情況下，如圖6(b)所示，在打回狀態下輔助轉矩也從處於減少趨勢的狀態反轉為增加趨勢，導致對駕駛員來說成為操舵負荷脫離那樣的不協調感。因此，此時將輔助轉矩維持為保持值TA，在特性B的值TBn與保持值TA大致一致後切換為特性B。由此，能夠使切換請求時的輔助轉矩的增減方向與基於切換的輔助轉矩的增減方向一致，能夠避免增減方向的不一致所導致的不協調感。
[0046]圖7是實施例1的從特性A切換為特性B時的時間圖。在該時間圖中，設定輔助轉矩大的舒適模式作為特性A，設定輔助轉矩小的運動模式作為特性B。與圖6相同，分為打入時和打回時而進行說明。
[0047](打入時的特性切換)在時刻tll，駕駛員打入方向盤SW時，進行從特性A向特性B的切換請求。此時，讀入在切換請求時刻的特性A的值即保持值TA、和特性B的值即初始值TBO，讀入下一個步驟中的特性B的值即本次值TBl。並且，在打入方向盤SW，輔助轉矩也處於增大的趨勢的狀態下，使初始差分在規定時間內逐漸減小的情況下，如圖7(b)所示，在打入狀態下輔助轉矩也反轉為減少趨勢，導致對駕駛員來說成為操舵負荷變大那樣的不協調感(操舵的被退回感)。因此，此時，將輔助轉矩維持為保持值TA，在特性B的值TBn與保持值TA大致一致後切換為特性B。由此，能夠使切換請求時的輔助轉矩的增減方向與基於切換的輔助轉矩的增減方向一致，能夠避免增減方向的不一致所導致的不協調感。
[0048](打回時的特性切換)在時刻tl3，駕駛員打回方向盤SW時，進行從特性A向特性B的切換請求。此時，由於在打回方向盤SW的狀態下輔助轉矩也處於減少的趨勢的狀態，所以即使伴隨切換而輔助轉矩緩慢地減少也不會產生不協調感。因此，在規定時間內使初始差分Itbo - TA逐漸減小的同時開始對作為目標值的特性B的值的加法。若在時刻ti4，初始差分大致成為0，則向特性B的切換完成。因此，能夠減小運算負荷的同時進行平穩的切換。
[0049]在說明以上的特性轉移處理的作用時，著眼於伴隨操舵轉矩的打入和打回這樣的操作狀態的輔助轉矩的變化而進行了說明，但關於伴隨車速的輔助轉矩的變化也能夠得到同樣的作用效果。例如，在操舵轉矩為一定而車速發生變更的情況下，車速增益在車速越高時取越接近O的值，在車速越低時取越接近I的值，從而輔助轉矩被變更。因此，例如，若正在減速則輔助轉矩成為增加趨勢，若正在加速則輔助轉矩成為減少趨勢。即使在這樣車速的變化時操作了切換開關5的情況下，也能夠達成同樣的特性切換。
[0050](實施例1的效果)以下，列舉上述實施例1的作用效果。⑴一種動力轉向裝置，其特徵在於，具有:齒條和齒輪(以下，記載為操舵機構)，將方向盤SW的操舵操作傳遞給轉向輪；輔助馬達M(電動馬達)，對操舵機構賦予操舵力；轉矩傳感器TS，被設置在操舵機構中，檢測操舵機構的操舵轉矩；動力轉向控制器4 (控制裝置)，根據操舵轉矩向輔助馬達M輸出指令信號；輔助特性切換部41 (操舵特性存儲電路)，被設置在動力轉向控制器4中，存儲對於操舵轉矩的指令信號的特性即第一特性(舒適模式)、和與第一特性不同的特性即第二特性(運動模式)；輔助特性切換部41 (操舵特性切換控制電路)，被設置在動力轉向控制器4中，切換為在第一特性和第二特性之中所選擇的一個特性；步驟S6以及S7(以下，記載為插值特性運算部。)，被設置在特性轉移處理部42中，在進行從第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換時，運算第一特性和第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性；步驟S8以及S9(以下，記載為切換調整部。)，被設置在特性轉移處理部42中，進行控制以使根據操舵轉矩，從第一特性和第二特性中的一個向另一個的特性的切換的時間成為可變；以及指令信號運算電路，被設置在動力轉向控制器4中，基於通過輔助特性切換部41而切換的特性來運算指令信號。因此，通過根據反映了基於駕駛員的操舵狀態和車輛的行駛狀態的操舵轉矩來調整切換時間，從而能夠抑制在特性切換時的操舵不協調感。另外，特性不限於2階段，也可以是3階段以上。
[0051](2)在上述(I)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，第一特性(舒適模式)被設定為對於操舵轉矩的指令信號的值變得比第二特性(運動模式)大，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，切換調整部設定為與操舵轉矩被維持為一定時相比，特性的切換的時間變得更長。因此，能夠抑制儘管操舵轉矩減少，駕駛員的操舵負荷也急劇增大或者操舵負荷基本不減少那樣的操舵不協調感。另外，在實施例1中示出了保持輔助轉矩的例子，但也可以是即使操舵負荷增大，也抑制增大程度的情況。
[0052](3)在上述(2)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，補充特性運算部運算插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，操舵轉矩不增加。因此，能夠改善儘管在如操舵轉矩減少那樣的操舵操作中，也因特性切換而操舵轉矩增加那樣的操舵不協調感。
[0053](4)在上述(3)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，插值特性運算部基於操舵轉矩和特性的切換後的特性來運算插值特性。由此，插值特性不是基於切換前後的特性而運算的，而是基於操舵轉矩和切換後的特性而運算的。具體而言，根據單位一致的操舵轉矩和切換後的特性的差來運算插值特性。在將切換前的特性用於插值特性的運算的情況下，需要運算與操舵轉矩相應的切換前的特性，但通過代替該特性而使用操舵轉矩，能夠實現插值特性的運算的簡化。
[0054](5)在上述⑴所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，第一特性(舒適模式)被設定為對於操舵轉矩的指令信號的值比第二特性(運動模式)大，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性時，切換調整部設定為與操舵轉矩被維持為一定時相比，特性的切換時間變得更長。因此，能夠抑制由於在操舵轉矩減少時伴隨特性切換而輔助轉矩增大從而操舵轉矩急劇減少的所謂操舵的脫離感。
[0055](6)在上述(5)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性時，插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，指令信號不增加。因此，即使在操舵特性從第二被切換為第一時，也能夠通過在操舵轉矩減少時使輔助電動機M的輔助轉矩不增加，從而抑制操舵的脫離感。
[0056](7)在上述(6)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性時，插值特性運算部基於操舵轉矩和特性的切換後的特性來運算插值特性。由此，插值特性不是基於切換前後的特性而運算的，而是基於操舵轉矩和切換後的特性而運算的。具體而言，根據單位一致的操舵轉矩和切換後的特性的差來運算插值特性。在將切換前的特性用於插值特性的運算的情況下，需要運算與操舵轉矩相應的切換前的特性，但通過代替該特性而使用操舵轉矩，能夠實現插值特性的運算的簡化。
[0057](8)在上述(I)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，第一特性被設定為對於操舵轉矩的指令信號比第二特性大，在正在增加操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性時，切換調整部設定為與操舵轉矩被維持為一定時相比，特性的切換時間變得更長。因此，能夠抑制儘管操舵轉矩增加，駕駛員的操舵負荷也急劇減少或者操舵負荷基本不增加那樣的操舵不協調感。
[0058](9)在上述⑶所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加所述操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性切換時，插值特性運算部運算插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，操舵轉矩不減少。因此，能夠改善儘管在如操舵轉矩增大那樣的操舵操作中，也因特性的切換而操舵轉矩減少那樣的操舵不協調感。
[0059](10)在上述(9)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第二特性切換為第一特性時，插值特性運算部基於操舵轉矩和特性的切換後的特性來運算插值特性。由此，插值特性不是基於切換前後的特性而運算的，而是基於操舵轉矩和切換後的特性而運算的。具體而言，根據單位一致的操舵轉矩和切換後的特性的差來運算插值特性。在將切換前的特性用於插值特性的運算的情況下，需要運算與操舵轉矩相應的切換前的特性，但通過代替該特性而使用操舵轉矩，能夠實現插值特性的運算的簡化。
[0060](11)在上述⑴所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，第一特性被設定為對於操舵轉矩的指令信號的值比第二特性大，在正在增加操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，切換調整部設定為與操舵轉矩被維持為一定時相比，特性的切換的時間變得更長。因此，能夠抑制由於在操舵轉矩增大時伴隨特性切換而輔助轉矩減少從而操舵轉矩急劇增大的所謂操舵的被退回感。另外，在實施例1中示出了保持輔助轉矩的例子，但也可以是即使操舵負荷增大，也抑制增大程度的情況。
[0061](12)在上述(11)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，插值特性運算部運算插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，指令信號不減少。因此，即使在操舵特性從第一被切換為第二時，也能夠通過在操舵轉矩增大時使電動馬達的輔助轉矩不減少，從而抑制操舵的被退回感。
[0062](13)在上述(12)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加操舵轉矩時，輔助特性切換部41從第一特性切換為第二特性時，插值特性運算部基於操舵轉矩和特性的切換後的特性來運算插值特性。由此，插值特性不是基於切換前後的特性而運算的，而是基於操舵轉矩和切換後的特性而運算的。具體而言，根據單位一致的操舵轉矩和切換後的特性的差來運算插值特性。在將切換前的特性用於插值特性的運算的情況下，需要運算與操舵轉矩相應的切換前的特性，但通過代替該特性而使用操舵轉矩，能夠實現插值特性的運算的簡化。
[0063](14)在上述(I)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，切換調整部調整為操舵轉矩越大則特性的切換時間變得越長。因此，由於操舵轉矩越大則輔助特性之間的差越大，所以通過調整為使切換時間更長，能夠抑制伴隨特性變化的操舵轉矩變動所導致的操舵不協調感。在實施例1中，根據保持的結構而自動地調整為操舵轉矩越大則切換時間越長，但在根據時間管理等的控制而進行特性的切換的情況下，通過調整時間本身也能夠達成。
[0064](15)在上述(I)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，切換調整部設定為在操舵轉矩小於規定值時，與操舵轉矩為規定值以上時相比，特性的切換時間變得更短。因此，由於在操舵轉矩大致為O時，伴隨特性的切換的操舵轉矩的變化也少，所以能夠通過縮短切換時間而使切換響應性提高。例如，在駕駛員以手動的方式切換特性時，能夠迅速應對駕駛員的特性切換意圖。另外，在實施例1中以基於開關的切換為例進行了說明，但也可以是車輛以自動的方式切換特性。
[0065](16) 一種動力轉向裝置，其特徵在於，具有:操舵機構，將方向盤的操舵操作傳遞給轉向輪；輔助馬達M，對操舵機構賦予操舵力；轉矩傳感器TS，被設置在操舵機構中，檢測操舵機構的操舵轉矩；動力轉向控制器4，根據操舵轉矩向輔助馬達M輸出指令信號；車速信號接收部，被設置在動力轉向控制器4中，接收與車速相關的信號；輔助特性切換部41 (操舵特性存儲電路)，被設置在動力轉向控制器4中，存儲對於操舵轉矩的所述指令信號的特性即第一特性(舒適模式)、和與所述第一特性不同的特性即第二特性(運動模式)；輔助特性切換部41 (操舵特性切換控制電路)，被設置在動力轉向控制器4中，切換為第一特性和第二特性之中所選擇的一個特性；插值特性運算部，被設置在動力轉向控制器4中，在進行從第一特性和第二特性中的一個向另一個的特性的切換時，運算所述第一特性和所述第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性；切換調整部，被設置在輔助特性切換部41中，進行控制以使根據車速而從第一特性和第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換的時間成為可變；以及指令信號運算電路，被設置在特性轉移處理部42中，基於通過操舵特性切換控制電路而切換的特性來運算指令信號。因此，能夠通過根據車速來調整切換時間，從而抑制在特性切換時的操舵不協調感，其中所述車速中反映了對操舵轉矩產生影響的與路面的摩擦阻力。
[0066](17)在上述(16)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少車速時，操舵特性切換控制電路從第一特性切換為第二特性時，插值特性運算部運算插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，指令信號不減少。因此，即使在操舵特性從第一被切換為第二時，也能夠通過在如操舵轉矩增大那樣的車速減少時使電動馬達的輔助轉矩不減少，從而抑制操舵的被退回感。
[0067](18)在上述(16)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在減少車速時，操舵特性切換控制電路從第二特性切換為第一特性時，切換調整部設定為與車速被維持為一定時相比，特性的切換的時間變得更長。因此，能夠抑制儘管在如操舵轉矩增大那樣的正在減少車速時，駕駛員的操舵負荷也急劇減少或者操舵負荷基本不增加那樣的操舵不協調感。另外，還包含即使操舵負荷減少，也抑制減少程度的情況。
[0068](19)在上述(16)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加車速時，操舵特性切換控制電路從第二特性切換為第一特性時，插值特性運算部運算插值特性，以使在從開始特性的切換到完成為止的期間，指令信號不增大。因此，即使在操舵特性從第二被切換為第一時，也能夠通過在如操舵轉矩減少那樣的正在增加車速時使電動馬達的輔助轉矩不增大，從而抑制操舵的脫離感。
[0069](20)在上述(16)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，在正在增加車速時，操舵特性切換控制電路從第一特性切換為第二特性時，切換調整部設定為與車速被維持為一定時相比，特性的切換時間變得更長。因此，能夠抑制儘管在如操舵轉矩減少那樣的正在增加車速時，駕駛員的操舵負荷也急劇增大或者操舵負荷基本不減少那樣的操舵不協調感。另夕卜，還包含即使操舵負荷增大，也抑制增大程度的情況。
[0070](21)在上述(16)所述的動力轉向裝置中，其特徵在於，切換調整部設定為在車速小於規定值時，與車速為規定值以上時相比，特性的切換時間變得更短。因此，由於在車速為O時，伴隨特性的切換的操舵轉矩的變化的影響也小，所以能夠通過縮短切換時間而使切換響應性提高。例如，在駕駛員以手動的方式切換特性時，能夠迅速應對駕駛員的特性切換意圖。另外，也可以是車輛以自動的方式切換特性。
[0071]方案1:一種動力轉向裝置，其特徵在於，具有:操舵機構(操舵軸、齒條和齒輪)，將方向盤的操舵操作傳遞給轉向輪；電動馬達，對所述操舵機構賦予操舵力；轉矩傳感器，被設置在所述操舵機構中，檢測所述操舵機構的操舵轉矩；控制裝置(ECU)，根據所述操舵轉矩向所述電動馬達輸出指令信號；操舵特性存儲電路，被設置在所述控制裝置中，存儲對於所述操舵轉矩的所述指令信號的特性即第一特性(舒適模式)、和與所述第一特性不同的特性即第二特性(運動模式)；操舵特性切換控制電路，被設置在所述控制裝置中，切換為在所述第一特性和第二特性之中所選擇的一個特性；插值特性運算部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，在進行從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換時，運算所述第一特性和所述第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性；切換時間調整部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，根據所述操舵轉矩，對從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換的時間進行可變控制；以及指令信號運算電路，被設置在所述控制電路中，基於通過所述操舵特性切換控制電路而切換的所述特性來運算所述指令信號。
[0072]作用效果……通過根據反映了基於駕駛員的操舵狀態和車輛的行駛狀態的操舵轉矩來調整切換時間，從而能夠抑制在特性切換時的操舵不協調感。另外，特性不限於2階段，也可以是3階段以上。
[0073]方案2:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換的時間變得更長。
[0074]作用效果……能夠抑制儘管操舵轉矩減少，駕駛員的操舵負荷也急劇增大或者操舵負荷基本不減少那樣的操舵不協調感。(還包含即使操舵負荷增大，也抑制增大程度的情況。)
[0075]方案3:如方案2所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述操舵轉矩不增加。
[0076]作用效果……能夠改善儘管在如操舵轉矩減少那樣的操舵操作中，也因特性切換而操舵轉矩增加那樣的操舵不協調感。
[0077]方案4:如方案3所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
[0078]作用效果……插值特性不是基於切換前後的特性而運算的，而是基於操舵轉矩和切換後的特性而運算的。具體而言，根據單位一致的操舵轉矩和切換後的特性的差來運算插值特性。在將切換前的特性用於插值特性的運算的情況下，需要運算與操舵轉矩相應的切換前的特性，但通過代替該特性而使用操舵轉矩，能夠實現插值特性的運算的簡化。
[0079]方案5:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換時間變得更長。
[0080]作用效果……能夠抑制由於在操舵轉矩減少時伴隨特性切換而輔助轉矩增大從而操舵轉矩急劇減少的所謂操舵的脫離感。
[0081]方案6:如方案5所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不增加。
[0082]作用效果……即使在操舵特性從第二被切換為第一時，也能夠通過在操舵轉矩減少時使電動馬達的輔助轉矩不增加，從而抑制操舵的脫離感。
[0083]方案7:如方案6所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
[0084]作用效果……與方案4的效果相同。
[0085]方案8:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號比所述第二特性大，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換時間變得更長。
[0086]作用效果……能夠抑制儘管操舵轉矩增加，駕駛員的操舵負荷也急劇減少或者操舵負荷基本不增加那樣的操舵不協調感。(還包含即使操舵負荷減少，也抑制減少程度的情況。)
[0087]方案9:如方案8所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性切換時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述操舵轉矩不減少。
[0088]作用效果……能夠改善儘管在如操舵轉矩增大那樣的操舵操作中，也因特性的切換而操舵轉矩減少那樣的操舵不協調感。
[0089]方案10:如方案9所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
[0090]作用效果……與方案4的效果相同。
[0091]方案11:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換的時間變得更長。
[0092]作用效果……能夠抑制由於在操舵轉矩增大時伴隨特性切換而輔助轉矩減少從而操舵轉矩急劇增大的所謂操舵的被退回感。
[0093]方案12:如方案11所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不減少。
[0094]作用效果……即使在操舵特性從第一被切換為第二時，也能夠通過在操舵轉矩增大時使電動馬達的輔助轉矩不減少，從而抑制操舵的被退回感。
[0095]方案13:如方案12所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
[0096]作用效果……與方案4的效果相同。
[0097]方案14:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述切換時間調整部設定為所述操舵轉矩越大則所述特性的切換時間越長。
[0098]作用效果……由於操舵轉矩越大則輔助特性之間的差越大，所以能夠通過使切換時間更長，從而抑制伴隨特性變化的操舵轉矩變動所導致的操舵不協調感。
[0099]方案15:如方案I所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述切換時間調整部設定為在所述操舵轉矩小於規定值時，與所述操舵轉矩為所述規定值以上時相比，所述特性的切換時間變得更短。
[0100]作用效果……由於在操舵轉矩大致為O時，伴隨特性的切換的操舵轉矩的變化也少，所以能夠通過縮短切換時間而使切換響應性提高。例如，在駕駛員以手動的方式切換特性時，能夠迅速應對駕駛員的特性切換意圖。(也可以是車輛以自動的方式切換特性。)
[0101]方案16:—種動力轉向裝置，其特徵在於，具有:操舵機構(操舵軸，齒條和齒輪)，將方向盤的操舵操作傳遞給轉向輪；電動馬達，對所述操舵機構賦予操舵力；轉矩傳感器，被設置在所述操舵機構中，檢測所述操舵機構的操舵轉矩；控制裝置(ECU)，根據所述操舵轉矩向所述電動馬達輸出指令信號；車速信號接收部，被設置在所述控制裝置中，接收與車速相關的信號；操舵特性存儲電路，被設置在所述控制裝置中，存儲對於所述操舵轉矩的所述指令信號的特性即第一特性(舒適模式)、和與所述第一特性不同的特性即第二特性(運動模式)；操舵特性切換控制電路，被設置在所述控制裝置中，切換為所述第一特性和第二特性之中所選擇的一個特性；插值特性運算部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，在進行從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換時，運算所述第一特性和所述第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性；切換時間調整部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，根據所述車速對從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換的時間進行可變控制；以及指令信號運算電路，被設置在所述控制電路中，基於通過所述操舵特性切換控制電路而切換的所述特性來運算所述指令信號。
[0102]作用效果……能夠通過根據車速來調整切換時間，從而抑制在特性切換時的操舵不協調感，其中所述車速中反映了對操舵轉矩產生影響的與路面的摩擦阻力。
[0103]方案17:如方案16所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述車速時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不減少。
[0104]作用效果……即使在操舵特性從第一被切換為第二時，也能夠通過在如操舵轉矩增大那樣的車速減少時使電動馬達的輔助轉矩減少，從而抑制操舵的被退回感。
[0105]方案18:如方案16所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在減少所述車速時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述切換時間調整部設定為與所述車速被維持為一定時相比，所述特性的切換的時間變得更長。
[0106]作用效果……能夠抑制儘管在如操舵轉矩增大那樣的正在減少車速時，駕駛員的操舵負荷也急劇減少或者操舵負荷基本不增加那樣的操舵不協調感。(還包含即使操舵負荷減少，也抑制減少程度的情況。)
[0107]方案19:如方案16所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述車速時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不增大。
[0108]作用效果……即使在操舵特性從第二被切換為第一時，也能夠通過在如操舵轉矩減少那樣的正在增加車速時使電動馬達的輔助轉矩不增大，從而抑制操舵的脫離感。
[0109]方案20:如方案16所述的動力轉向裝置，其特徵在於，在正在增加所述車速時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述切換時間調整部設定為與所述車速被維持為一定時相比，所述特性的切換時間變得更長。
[0110]作用效果……能夠抑制儘管在如操舵轉矩減少那樣的正在增加車速時，駕駛員的操舵負荷也急劇增大或者操舵負荷基本不減少那樣的操舵不協調感。(還包含即使操舵負荷增大，也抑制增大程度的情況。)
[0111]方案21:如方案16所述的動力轉向裝置，其特徵在於，所述切換時間調整部設定為在所述車速小於規定值時，與所述車速為規定值以上時相比，所述特性的切換時間變得更短。
[0112]作用效果……由於在車速為O時伴隨特性的切換的操舵轉矩的變化的影響也小，所以能夠通過縮短切換時間而使切換響應性提高。例如，在駕駛員以手動的方式切換特性時，能夠迅速應對駕駛員的特性切換意圖。(也可以是車輛以自動的方式切換特性。)
【權利要求】
1.一種動力轉向裝置，其特徵在於，具有: 操舵機構(操舵軸、齒條和齒輪)，將方向盤的操舵操作傳遞給轉向輪； 電動馬達，對所述操舵機構賦予操舵力； 轉矩傳感器，被設置在所述操舵機構中，檢測所述操舵機構的操舵轉矩； 控制裝置(ECU)，根據所述操舵轉矩向所述電動馬達輸出指令信號； 操舵特性存儲電路，被設置在所述控制裝置中，存儲對於所述操舵轉矩的所述指令信號的特性即第一特性(舒適模式)、和與所述第一特性不同的特性即第二特性(運動模式)； 操舵特性切換控制電路，被設置在所述控制裝置中，切換為在所述第一特性和第二特性之中所選擇的一個特性； 插值特性運算部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，在進行從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換時，運算所述第一特性和所述第二特性之間的特性即插值特性，以使從切換前的特性緩慢地接近切換後的特性； 切換時間調整部，被設置在所述操舵特性切換控制電路中，根據所述操舵轉矩，對從所述第一特性和所述第二特性中的一個向另一個的所述特性的切換的時間進行可變控制；以及 指令信號運算電路，被設置在所述控制電路中，基於通過所述操舵特性切換控制電路而切換的所述特性來運算所述指令信號。
2.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換的時間變得更長。
3.如權利要求2所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述操舵轉矩不增加。
4.如權利要求3所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
5.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大，在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換時間變得更長。
6.如權利要求5所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不增加。
7.如權利要求6所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在減少所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
8.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號比所述第二特性大， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換時間變得更長。
9.如權利要求8所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性切換時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述操舵轉矩不減少。
10.如權利要求9所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第二特性切換為所述第一特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
11.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述第一特性被設定為對於所述操舵轉矩的所述指令信號的值比所述第二特性大， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述切換時間調整部設定為與所述操舵轉矩被維持為一定時相比，所述特性的切換的時間變得更長。
12.如權利要求11所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部運算所述插值特性，以使在從開始所述特性的切換到完成為止的期間，所述指令信號不減少。
13.如權利要求12所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 在正在增加所述操舵轉矩時，所述操舵特性切換控制電路從所述第一特性切換為所述第二特性時，所述插值特性運算部基於所述操舵轉矩和所述特性的切換後的特性來運算所述插值特性。
14.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述切換時間調整部設定為所述操舵轉矩越大則所述特性的切換時間越長。
15.如權利要求1所述的動力轉向裝置，其特徵在於， 所述切換時間調整部設定為在所述操舵轉矩小於規定值時，與所述操舵轉矩為所述規定值以上時相比，所述特性的切換時間變得更短。
【文檔編號】B62D5/04GK104443010SQ201410493867
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】古田土雅樹, 山野和也 申請人:日立汽車系統轉向器株式會社