專利名稱：車輛轉向控制設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠控制車輛轉向反作用力的車輛轉向控制設備。
背景技術：
最近，一種能夠施加轉向輔助力(即輔助轉向扭矩)的動力轉向設備作為在車輛中使用的轉向設備已得到普及，以便減少在車輛駕駛員操作轉向盤時施加的轉向扭矩。基本上，這種動力轉向設備被構成為根據隨著轉向盤的轉向操作施加的轉向扭矩的方向和大小來施加轉向輔助力。并且，已開發出響應于車速來改變轉向輔助力的另一動力轉向設備。當以低速驅動車輛時，增加轉向輔助力，以便進一步減少轉向力。當以高速駕駛車輛時，減少轉向輔助力，以便提供穩定的轉向感。
除了能夠通過采用油壓來生成轉向輔助力的油壓動力轉向設備以外，還開發出能夠使用電動機來生成轉向輔助動力的電動動力轉向設備。由于這種電動動力轉向設備能夠采用各種方式來控制轉向輔助動力，因而已提出許多不同技術思想。
例如，作為一種與卸載器控制，即當轉向角在最大轉向角附近超過預定轉向角時，減少/校正輔助轉向扭矩，以便對電動動力轉向設備中的轉向系統進行保護的卸載器控制有關的技術，JP-A-2001-253356揭示了一種能夠在最大轉向角附近響應于轉向速度來增大輔助轉向扭矩的減少校正量的技術。結果，即使在所謂的“快速操縱的轉向盤操作”中也能確實保護轉向系統。
而且，JP-A-9-58493揭示了在電動動力轉向機構中，響應于由車速傳感器檢測的車速來對從動力轉向設備的電動機輸出的動力進行控制的技術，以及響應于由扭矩傳感器檢測的轉向扭矩的大小來對從電動機輸出的動力進行限制的技術。這些技術可防止在以高速駕駛車輛時，由轉向盤誤操作引起的轉向盤的過度旋轉操作。
另一方面，動力轉向設備存在的問題是上述卸載器控制以及能夠響應于車速和轉向扭矩來控制轉向輔助力的技術所無法解決的。
當進行轉向輔助控制操作時，車輛駕駛員可容易進行轉向操作，并感覺到轉向盤操作輕便。另一方面，一般認為，缺乏經驗的駕駛員會過強地操作轉向盤。如果可響應于諸如車道變換那樣的車輛的特定行為來正確調整輔助助力，則即使對于這種缺乏經驗的駕駛員來說，也能進行合適的轉向輔助控制操作。
針對該技術方面，還提出了以下技術。應該注意，下述“轉向反作用力(反作用力)”在與“轉向輔助力”相反的方向作用。因此，減少轉向輔助力具有增加轉向反作用力的類似意義。
JP-UM-A-2-43765、JP-A-6-92252、JP-A-8-268309和JP-A-11-129926揭示了一種能夠響應于車輛偏離角來控制轉向反作用力的技術。JP-A-6-92253和JP-A-8-40293揭示了一種能夠響應于過度轉向/不足轉向狀態來控制轉向反作用力的技術。
然而，在這些常規控制技術中，需要能夠對車輛的各種行為進行檢測的傳感器，從而車輛成本較高。因此，降低成本成為要解決的問題。
發明內容
本發明旨在解決常規技術的這些問題。本發明的目的是提供一種能夠響應于車輛行為來正確控制轉向輔助力(或者轉向反作用力)以實現成本降低的車輛轉向控制設備。
根據本發明的第一方面，提供了一種車輛轉向控制設備，該設備包括轉向反作用力調整機構，其能夠調整車輛的轉向反作用力；轉向扭矩檢測裝置，用于檢測通過轉向操作施加的轉向扭矩；轉向速度檢測裝置，用于檢測進行轉向操作時的轉向速度；以及控制裝置，用于當由轉向扭矩檢測裝置檢測的轉向扭矩大于或等于預設定的扭矩值，并且由轉向速度檢測裝置檢測的轉向速度大于或等于預設定的速度值時，對轉向反作用力調整機構進行控制，以增加轉向反作用力。
根據本發明的第二方面，轉向反作用力調整機構可以由電動動力轉向機構構成。或者，根據本發明的第三方面，車輛可以裝有索控轉向(steer-by-wire)式轉向設備，并且，轉向反作用力調整機構可以是轉向反作用力施加機構，用于采用模擬方式來施加轉向反作用力。
根據本發明的第四方面，在轉向扭矩大于或等于預設定的扭矩值并且轉向速度大于或等于預設定的轉向速度的情況下，控制裝置可以響應于轉向扭矩和轉向速度來設定轉向反作用力。
在此情況下，根據本發明的第五方面，控制裝置可以設定這種條件，即轉向扭矩增加得越多，轉向反作用力的量增加得就越多，并且轉向速度增加得越多，轉向反作用力的量就增加得越多。
根據本發明的第六方面，轉向速度檢測裝置可以檢測轉向盤的角速度或者轉向軸的角速度作為轉向速度。
或者，根據本發明的第七方面，轉向速度檢測裝置可以對裝在電動動力轉向機構中的電動機的角速度進行檢測作為轉向速度。
在該替代情況下，根據本發明的第八方面，轉向速度檢測裝置可以根據電動機端子之間的電壓和提供給電動機的電流來預測電動機的角速度。
圖1是示出根據本發明一實施例的車輛轉向控制設備的總體構成的方框圖；圖2是對由車輛轉向控制設備執行的基本輔助控制操作進行說明的圖；圖3是對由車輛轉向控制設備執行的阻尼(damping)控制操作進行說明的圖；圖4是對由車輛轉向控制設備執行的附加阻尼控制操作進行說明的圖；圖5是對車輛轉向控制設備中的轉向扭矩和增益之間的關系進行說明的圖；
圖6是示出車輛轉向控制設備中的轉向盤角和時間經過的圖；圖7是對由根據本發明第一實施例的車輛轉向控制設備執行的轉向控制操作進行說明的流程圖；圖8是對由根據本發明另一實施例的車輛轉向控制設備執行的輔助電流減少進行說明的圖；圖9是對車輛轉向控制設備中的電動機角速度和增益之間的關系進行說明的圖；圖10是對由根據本發明第二實施例的車輛轉向控制設備執行的轉向控制操作進行說明的流程圖；圖11是對由根據本發明另一實施例的車輛轉向控制設備執行的輔助電流最大值減少進行說明的圖；圖12是對電動機角速度和增益之間的關系進行說明的圖；圖13是示出適用于本發明的轉向控制系統的另一構成的示意圖；以及圖14是示出適用于本發明的轉向控制系統的另一構成的示意圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖，對本發明的實施例進行說明。
現將根據圖1至圖7，對根據本發明第一實施例的車輛轉向控制設備進行說明。
根據本第一實施例的車輛轉向控制設備適用于電動動力轉向機構的轉向控制。該車輛轉向控制設備的內部構成如圖1的方框圖所示。如圖1所示，在該電動動力轉向機構16中，轉向輪1與轉向盤2機械耦合。在轉向盤2和轉向輪1之間定義的轉向力傳送系統的中途設置能夠施加轉向輔助力(輔助轉向扭矩)的電動機3。在本實施例中，把DC(直流)電動機用作電動機3。(直流)電動機3由ECU(電子控制單元)4通過電動機驅動電路5來控制。
應該注意，當轉向輔助力由該電動動力轉向機構16來調整(控制)時，在與轉向輔助力相反的方向作用的轉向反作用力也同時被調整。因此，電動動力轉向機構16用作轉向反作用力調整機構。
在ECU4中，根據從轉向扭矩傳感器(轉向扭矩檢測裝置)6、車速傳感器7和電動機角速度預測裝置(轉向速度檢測裝置)8獲得的檢測信息和預測信息來計算提供給電動機3的電流，并且電動機3由ECU來控制。當操作轉向盤2時，電動機3產生與該供給電流的大小成比例的轉向輔助力。供給電流增加得越多，轉向輔助力增加得就越多。相反，供給電流減少得越少，轉向輔助力減少得就越多。
在本實施例中，電動機3的角速度用作轉向速度。電動機角速度預測裝置8被設置成轉向速度檢測裝置。該技術思想是按照電動機3的旋轉相位與轉向構件(轉向盤2或轉向軸)的相位對應這一點來建立的。特別是，對于電動機3，可通過使用電動機端子間電壓(電動機端電壓)和電動機電流(即提供給電動機3的電流)進行計算來預測電動機角速度。電動機角速度預測裝置8通過執行下述公式來預測電動機角速度。
ω＝(Vm-Im*Rm)/Ke---(1)式中，符號“ω”表示電動機角速度；符號“Vm”表示電動機端電壓；符號“Im”表示電動機電流；符號“Rm”表示電動機線繞電阻；符號“Ke”表示感應電壓常數。
ECU4設有基本輔助量設定裝置11、阻尼量設定裝置(輔助減少量設定裝置)12、摩擦補償量設定裝置13和慣性補償量設定裝置14的各種功能元件。這些功能元件中的任何功能元件都用于設定提供給電動機3的電流。特別是，基本輔助量設定裝置11和阻尼量設定裝置12都是用于設定該供給電流的主要功能元件，以下將對此詳細說明。摩擦補償量設定裝置13用于補償電動機3的磨耗損失分量，并根據電動機各速度來計算磨耗補償量。慣性補償量設定裝置14用于補償施加給電動機3的慣性力分量，并根據電動機3的角加速度來計算慣性補償量。
現將參照圖2，對基本輔助量設定裝置11進行說明。應該注意，圖2、圖3和圖4所示的電流“Ib”和“Id”的加/減符號與施加轉向輔助力所沿的方向對應。并且，轉向扭矩和電動機角速度的方向都由加/減符號來表示。
在基本輔助量設定裝置11中，根據由轉向扭矩傳感器6檢測的轉向扭矩“T”和由車速傳感器7檢測的車速“V”，采用圖2所示的圖來設定基本輔助量(即基本輔助電流)“Ib”。如圖2所示，當轉向扭矩大小|T|小于預定值“T1”時，基本輔助電流Ib等于“0”。當轉向扭矩大小|T|大于或等于預定值“T1”時，基本輔助電流Ib與轉向扭矩大小|T|的增加成比例線性增加，直到該轉向扭矩大小達到另一預定值“T2”(T2＞|T|≥T1)。增加比率(即圖2中的特性線斜度)是根據車速來確定的。基本輔助電流“Ib”的該增加比率是采用以下方式來設定的，即車速增加得越多，基本輔助電流“Ib”減少得就越多(即圖2所示的特性線斜度減少)。而且，當轉向扭矩大小|T|進一步增加，然后大于或等于預定值T2時，基本輔助電流Ib被截斷，以使基本輔助電流Ib不會過大。
在阻尼量設定裝置12中，設定用于減少基本輔助量的阻尼量(阻尼電流)“Id”。該阻尼電流Id用于抑制在高速駕駛中以大轉向速度(在此情況下是指電動機角速度)進行的轉向操作。阻尼量設定裝置12使用轉向扭矩傳感器6、車速傳感器7和轉向速度檢測裝置8并采用圖3所示的圖來設定阻尼電流Id。根據電動機角速度“ω”和車速“N”來設定的阻尼電流Id的大小隨著電動機角速度“ω”的增加而線性增加。由于按減少基本輔助電流Ib所沿的方向來施加阻尼電流Id，因而如圖3所示，沿著與基本輔助電流Ib相反的方向來施加阻尼電流Id。也就是說，在電動機角速度“ω”為正的情況下(在選擇左旋轉方向和右旋轉方向中的一個方向的情況下)，阻尼電流Id為負電流(即沿著減少對一個方向的輔助力的方向的值)，而在電動機角速度“ω”為負的情況下(在選擇左旋轉方向和右旋轉方向中的另一方向的情況下)，阻尼電流Id為正電流(即沿著減少對另一方向的輔助力的方向的值)。而且，該電動機角速度“ω”和阻尼電流“Id”之間的線性關系的傾斜度隨著車速而變化。車速增加得越多，斜度增加得就越多。也就是說，車速增加得越多，阻尼電流增加得就越多。
在該車輛轉向控制設備中，在電動機角速度大小|ω|大于或等于預定值“ωth”并且轉向扭矩大小|T|大于或等于預定值“Tth”的情況下，如圖4的圖所示，附加阻尼量(附加阻尼電流)隨著轉向扭矩大小而進一步增加。此時，按照下述公式(2)和(3)，根據電動機角速度大小|ω|和圖5的圖中所示的響應于轉向扭矩大小|T|而給出的增益“K1”來計算附加阻尼電流“Ida”Ida＝-K1*(ω-ωth)---(2)(注在|ω|≥ωth和ω≥O時)Ida＝-K1*(ω+ωth)---(3)(注在|ω|≥ωth和ω＜O時)如圖5所示，在轉向扭矩大小|T|小于“Tth”的條件下，增益K1等于“O”。當轉向扭矩大小|T|大于或等于“Tth”時，增益K1與轉向扭矩大小|T|的增加成比例線性增加，直到轉向扭矩大小|T|達到預定值“T3”(T3＞|T|≥Tth)。而且，如果轉向扭矩大小|T|進一步增加，然后大于或等于該預定值“T3”，則增益K1被截斷，以便不會變為過大增益。
由于根據第一實施例的車輛轉向控制設備按上述構成，因而例如如圖7的流程圖所示，進行轉向控制操作。
也就是說，從車速傳感器7讀出車速“V”，并從轉向扭矩傳感器6讀出轉向扭矩“T”(步驟S10)。然后，使用基本輔助量設定裝置11來計算基本輔助電流“Ib”(步驟S20)。接著，分別從電流傳感器9和電壓傳感器10讀出電動機電流“Im”和電動機端電壓“Em”(步驟S30)。然后，按照上述公式(1)，根據電動機電流Im和電動機端電壓Em來計算電動機角速度“ω”(步驟S40)。
而且，使用阻尼量設定裝置12來計算基本阻尼電流“Id”(步驟S50)。
現假定構成用于執行附加阻尼操作的基準角速度的預定角速度為“ωth”，車輛轉向控制設備判斷轉向扭矩大小|T|是否大于或等于預定值Tth(步驟S60)。在|T|＜Tth時，從ECU 4輸出輔助電流“Ib+Id”(步驟S100)。而且，在|T|≥Tth時，車輛轉向控制設備判斷電動機角速度大小|ω|是否大于或等于預定值“ωth”(步驟S70)。在|ω|＜ωth時，從ECU4輸出輔助電流“Ib+Id”(步驟S110)，而在|ω|≥ωth時，根據上述公式(2)和(3)來計算附加阻尼電流“Ida”(步驟S80)。然后，從ECU4輸出“Ib+Id+Ida”作為規定輔助電流(步驟S90)。
如上所述，在轉向扭矩大小|T|大于或等于預定值Tth并且電動機角速度(轉向速度)大小|ω|大于或等于預定值ωth的條件下，由于把附加阻尼電流Ida附加給用于控制轉向反作用力的電動機動力，因而可抑制駕駛員對轉向盤2的過度旋轉操作。也就是說，當駕駛員突然過度旋轉轉向盤時，電動機角速度(轉向速度)大小|ω|和轉向扭矩大小|T|都增加。當建立以下條件，即轉向扭矩大小|T|大于或等于預定值并且電動機角速度(轉向速度)大小|ω|大于或等于預定值的這種條件時，車輛轉向控制設備可判斷為轉向盤2的旋轉操作過強(過快)。在此情況下，增加附加阻尼電流Ida，以便對依靠該過快速度和強力進行的轉向盤2的過度旋轉操作進行抑制。
圖6是示出在進行附加阻尼控制操作的情況下以及在不進行附加阻尼控制操作的情況下的轉向盤2的行為之間的差別的圖。該圖示表明，與不進行附加阻尼控制操作時執行的駕駛狀態相比，通過依靠附加阻尼操作來抑制轉向盤角的過大振幅，可把駕駛狀態快速恢復到穩定狀態。
例如，當針對車道變換來執行轉向盤角操作時，如圖6的虛線所示，如果在不進行附加阻尼控制操作的情況下使轉向盤2過度旋轉，則車體過度旋轉。為了恢復車體方向，轉向盤必須在相反方向過度旋轉。因此，轉向盤操作不能快速收斂。
然而，在進行依靠附加阻尼操作的控制的情況下，如圖6的實線所示，在增加轉向盤角的過程中(即在旋轉或增加該角的過程中)，在時刻“t1”和“t2”之間、“t3”和“t4”之間、以及“t5”和“t6”之間可以看出，需要較大轉向扭矩。當轉向速度也較高時，進行大的附加阻尼，以便可對轉向盤角的增加進行抑制。結果，與在不進行附加阻尼控制操作的情況下獲得的狀態相比，可使轉向盤角的旋轉減少，并還可使由轉向盤的旋轉產生的反作用引起的車體振動減少，從而可在短時間內把轉向盤操作收斂到穩定狀態。
響應于轉向扭矩“T”的值和電動機角速度(轉向速度)“ω”的值來增加附加阻尼電流Ida。轉向扭矩“T”和電動機角速度(轉向速度)“ω”增加得越多，附加阻尼電流“Ida”增加得就越多。因此，可響應于車輛的行為來進行正確的控制操作。
當進行所謂的“快速操縱的轉向盤操作”或者轉向盤誤操作時，通過增加轉向反作用力，可使駕駛員意識到該誤操作。因此，可為駕駛員進行正確的駕駛指導。
而且，由于當轉向角速度和轉向扭矩都超過預定值時施加附加阻尼操作，因而例如，即使當轉向速度較高時，如果轉向扭矩較小，則也不會施加附加阻尼操作。也就是說，當車輛駕駛員旋轉轉向輪2時(即當增加轉向盤角時)，施加附加阻尼操作，在此期間，駕駛員需要大轉向扭矩。然而，當駕駛員轉而回轉轉向盤2(即減少轉向盤角)時，不施加附加阻尼操作，在此期間，不需要如此大的轉向扭矩。因此，附加阻尼不會干擾使駕駛員轉而回轉轉向盤2的這種操作，以使車輛性能穩定。而且，在重心位置高的車輛中，由于當快速旋轉轉向盤2時，轉向反作用力增加，因而可抑制車輛的過度滾動。
此外，存在這種優點，即由于在上述控制操作中采用的所有傳感器都與在電動動力轉向機構中采用的標準設備對應，因而可響應于車輛行為以低成本且以正確方式控制轉向輔助力(轉向反作用力)。
以下將對根據本發明第二實施例的車輛轉向控制設備進行說明。盡管該車輛轉向控制設備的構成與第一實施例基本相同，然而轉向控制操作不同。也就是說，在第一實施例中，在轉向扭矩和電動機角速度都大于或等于預定值的情況下，響應于轉向扭矩大小來施加附加阻尼操作，以便控制輸出電流。相比之下，根據第二實施例，如圖8和圖9所示，轉向控制操作進行如下在轉向扭矩“T”和電動機角速度“ω”大于或等于預定值的情況下(|ω|≥Tth和|ω|≥ωth)，響應于電動機角速度大小來確定基本輔助系數“K2”；使與轉向扭矩對應的基本輔助電流與該基本輔助系數K2相乘，設定基本輔助電流“Ib”；因此，根據該設定的基本輔助電流“Ib”來控制電動機3的電流。
也就是說，基本輔助電流“Ib”設定如下Ib＝k*|T|---(4)(在T1≤|T|＜Tth時，符號“k”是構成基本特性的斜度的系數)Ib＝I1+k*K2*(|T|-Tth)---(5)(在|T|≥Tth時，符號“k”是構成基本特性的斜度的系數)如圖9所示，基本輔助系數“K2”是根據電動機角速度大小“|ω|”來確定的值。在“|ω|＜ωth”時，基本輔助系數K2是常數。當電動機角速度大小|ω|大于或等于預定值“ωth”時，基本輔助系數K2隨著電動機角速度大小|ω|的增加而線性減少，直到該值|ω|達到預設定的值“ω1”(ωth≤|ω|＜ω1)。而且，當電動機角速度大小|ω|大于或等于預定值“ω1”時，基本輔助系數K2變為0，并且輔助電流Ib變為I1值。
盡管圖8僅示出了特定車速的圖，然而與第一實施例類似，根據車速來設定基本輔助電流Ib。
由于根據第二實施例的車輛轉向控制設備按上述構成，因而例如如圖10的流程圖所示，進行轉向控制操作。
在該車輛轉向控制設備中，由于在步驟S70之前所定義的處理操作與第一實施例相同，也就是說，對轉向扭矩大于或等于預定值并且電動機角速度大于或等于預定值的情況所作的條件判斷與第一實施例相同，因而從步驟S70之后的步驟進行說明。
在步驟S70中，在|ω|≥ωth時，計算基本輔助系數“K2”(步驟S81)。然后，根據上述公式(4)和(5)來計算最終基本輔助電流“Ib”。之后，從ECU4輸出該輔助電流“Ib+Id”作為所確定的電力(步驟S91)。
如上所述，在轉向扭矩大小|T|和電動機角速度(轉向角速度)大小|ω|大于或等于預定值的條件下，由于用于控制轉向反作用力的電動機動力的基本輔助電流按預定比率減少，因而可抑制駕駛員對轉向盤2的過度旋轉操作。這可避免車輛由于所謂的“快速操縱的轉向盤操作”或轉向盤誤操作引起的不穩定行為。
圖6以圖形方式示出了在進行和不進行附加阻尼控制操作情況下的轉向盤2的行為之間的差異，如圖6的圖所示，與不進行附加阻尼控制操作的情況相比，通過采用與本發明第一實施例類似的方式，依靠附加阻尼操作來抑制轉向盤角的過大振幅，可把駕駛狀態快速恢復到穩定狀態。
而且，響應于轉向扭矩“T”的值和電動機角速度(轉向速度)“ω”的值來增加附加阻尼電流Ida。轉向扭矩“T”和電動機角速度(轉向速度)“ω”增加得越多，附加阻尼電流“Ida”增加得就越多。因此，可響應于車輛行為來進行正確的控制操作。
當進行所謂的“快速操縱的轉向盤操作”或轉向盤誤操作時，通過增加轉向反作用力，可使駕駛員意識到該不正確操作和不正確程度。因此可為駕駛員進行正確的駕駛指導。
當轉向角速度和轉向扭矩都超過預定值時，施加附加阻尼操作。例如，即使當轉向速度較高時，如果轉向扭矩較小，則不施加附加阻尼操作。當駕駛員旋轉轉向盤2時，施加附加阻尼操作，在此期間，駕駛員需要大轉向扭矩。然而，當車輛駕駛員轉而回轉轉向盤2時，不施加附加阻尼操作，在此期間，不需要如此大的轉向扭矩。因此，附加阻尼不會干擾駕駛員轉而回轉轉向盤2的這種操作，以使車輛性能穩定。而且，在重心位置高的車輛中，由于當快速旋轉轉向盤2時，轉向反作用力增加，因而可抑制車輛的過度滾動。
此外，存在這種優點，即由于在上述控制操作中采用的所有傳感器都與在電動動力轉向機構中使用的標準設備對應，因而可響應于車輛的行為以低成本且以正確方式控制轉向輔助力(轉向反作用力)。
盡管以上對本發明的各種實施例作了說明，然而本發明不僅僅限于這些實施例，而且可以在不背離本發明的技術精神和范圍的情況下進行修改、變動或替代。
例如，在第二實施例中，輸出電流采用這種方法來控制，即當轉向扭矩大小和電動機角速度大小都大于或等于預定值時，響應于電動機角速度大小來確定基本輔助系數K2，然后，使依靠轉向扭矩確定的輔助電流與基本輔助系數K2相乘。或者，可以響應于電動機角速度來確定基本輔助電流的最大值“Imax”，而不求出基本輔助系數“K2”，然后，可采用這種方式來控制輸出電流，即根據該最大值Imax來限制依靠轉向扭矩確定的基本輔助電流。
在此替代情況下，例如，如圖11和圖12所示，當電動機角速度大于或等于預定值時，響應于該條件來減少電流最大值“Imax”。因此，在轉向扭矩大于或等于預定值的范圍內，可依靠電流最大值Imax來限制輔助電流。也就是說，電流最大值Imax是根據電動機角速度大小|ω|來確定的值。在|ω|＜ωth時，該電流最大值Imax為恒定值。當電動機角速度大小|ω|超過該值ωth時，該值(ωth＜|ω|＜ω2)隨著電動機角速度大小|ω|的增加而線性減少，直到該大小|ω|達到預定值“ω2”。而且，當該大小|ω|大于或等于預定值“ω2”時，電流最大值Imax變為最小值“I1”，并且輔助電流Ib變為該最小值“I1”。
在上述實施例中，對使用電動動力轉向機構的轉向設備作了舉例說明。或者，可采用裝有索控轉向(steer-by-wire)式動力轉向機構的另一轉向設備，而不是該電動動力轉向機構。而且，可采用裝有油壓式動力轉向機構的另一轉向設備。
例如，如圖13所示，在這種使用轉向致動器來使轉向輪轉向的索控轉向式轉向系統中，轉向反作用力可以采用這種方式來調整/控制，即ECU4讀取有關轉向扭矩和轉向速度的各自信息，然后對附裝轉向盤2的轉向反作用力施加機構(轉向反作用力調整機構)進行控制。
例如，對于圖14所示的這種油壓式動力轉向機構，轉向反作用力可采用這種方式來調整/控制，即ECU4讀取有關轉向扭矩和轉向速度的各自信息，然后控制油壓設備。
如上詳述，根據本發明的車輛轉向控制設備(在第一至第三方面中所述)，盡管僅利用動力轉向機構的標準傳感器，然而可獲得能夠在車輛駕駛操作過程中抑制快速操縱的轉向操作的這種轉向反作用力特性。也就是說，存在這種優點，即可響應于車輛行為以正確方式并以低成本控制轉向輔助力(或者，轉向反作用力)。
而且，當確定轉向反作用力時，不僅考慮轉向速度，而且考慮轉向扭矩。結果，例如，可把轉向盤的過度旋轉方向的轉向輔助和轉向盤的回轉方向的轉向輔助區別開。因此，這不會干擾駕駛員轉而回轉轉向盤的這種操作，以使車輛性能穩定。而且，在重心位置高的車輛中，由于轉向反作用力隨著快速操作的轉向盤操作而增加，因而可抑制該車輛的過度滾動。
此外，由于利用在動力轉向機構中采用的所有標準傳感器，因而可提高轉向控制設備的可靠性，并可降低其故障可能性。
而且，根據在第二方面所述的車輛轉向控制設備，由于該動力轉向機構與電動動力轉向機構對應，因而可容易在較好的響應特性下進行其轉向控制操作。
而且，根據在第三方面所述的車輛轉向控制設備，由于設有轉向反作用力施加設備，因而可容易進行其轉向控制操作，同時可保持較好的響應特性。
而且，根據在第四方面所述的車輛轉向控制設備，由于可響應于轉向速度和轉向扭矩大小來施加正確的轉向反作用力，因而存在一個優點是能夠事先避免發生使車輛處于不穩定狀態的風險。
而且，根據在第五方面所述的車輛轉向控制設備，即使當車輛駕駛員錯誤地執行過強的轉向盤操作時，由于響應于該過強的轉向盤操作的程度來施加正確的轉向反作用力，因而可采用正確進行轉向操作的方式來指導駕駛員。因此，存在一種優點是可使車輛的駕駛性能穩定。
而且，根據在第六方面和第七方面所述的車輛轉向控制設備，存在一種優點是可確實檢測轉向速度以便進行轉向控制操作。
而且，根據在第八方面所述的車輛轉向控制設備，不再需要這種能夠檢測電動機角速度的傳感器，從而可降低成本。
而且，由于用于檢測電動機端電壓的傳感器和電動機電流傳感器與在電動動力轉向機構中采用的標準傳感器對應，因而存在一種優點是可把故障發生率抑制到低值。
權利要求
1.一種車輛轉向控制設備，該設備包括轉向反作用力調整機構，其能夠調整車輛的轉向反作用力；轉向扭矩檢測裝置，用于檢測通過轉向操作施加的轉向扭矩；轉向速度檢測裝置，用于檢測進行轉向操作時的轉向速度；以及控制裝置，用于當由轉向扭矩檢測裝置檢測的轉向扭矩大于或等于預設定的扭矩值，并且由轉向速度檢測裝置檢測的轉向速度大于或等于預設定的速度值時，對轉向反作用力調整機構進行控制，以增加轉向反作用力。
2.根據權利要求1所述的車輛轉向控制設備，其中，轉向反作用力調整機構是電動動力轉向機構。
3.根據權利要求1所述的車輛轉向控制設備，該設備還包括索控轉向式轉向設備，其中，轉向反作用力調整機構是轉向反作用力施加機構，用于采用模擬方式來施加轉向反作用力。
4.根據權利要求1至權利要求3中的任何一項所述的車輛轉向控制設備，其中，在轉向扭矩大于或等于預設定的扭矩值并且轉向速度大于或等于預設定的轉向速度的情況下，控制裝置響應于轉向扭矩和轉向速度來設定轉向反作用力。
5.根據權利要求4所述的車輛轉向控制設備，其中，控制裝置設定這種條件，即轉向扭矩增加得越多，轉向反作用力的量增加得就越多，并且轉向速度增加得越多，轉向反作用力的量就增加得越多。
6.根據權利要求1至權利要求5中的任何一項所述的車輛轉向控制設備，其中，轉向速度檢測裝置檢測轉向盤的角速度或者轉向軸的角速度，把該角速度作為轉向速度。
7.根據權利要求2所述的車輛轉向控制設備，其中，轉向速度檢測裝置對裝在電動動力轉向機構中的電動機的角速度進行檢測，把該角速度作為轉向速度。
8.根據權利要求7所述的車輛轉向控制設備，其中，轉向速度檢測裝置根據電動機端子之間的電壓和提供給電動機的電流來預測電動機的角速度。
全文摘要
一種車輛轉向控制設備具有轉向反作用力調整機構16，其能夠調整車輛的轉向反作用力；轉向扭矩檢測裝置6，用于檢測通過轉向操作施加的轉向扭矩；以及轉向速度檢測裝置8，用于檢測進行轉向操作時的轉向速度。在由轉向扭矩檢測裝置6檢測的轉向扭矩大于或等于預設定的扭矩值，并且由轉向速度檢測裝置8檢測的轉向速度大于或等于預設定的速度值時，增加由轉向反作用力調整機構16調整的轉向反作用力。
文檔編號B62D6/00GK1468772SQ0314319
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月5日 優先權日2002年6月5日
發明者田島一親, 本山廉夫, 夫 申請人:三菱自動車工業株式會社