技術分野
ステアリングホイールと転舵輪との間のトルク伝達経路を機械的に連結した状態で、ステアリングホイールの操作に応じた転舵輪の転舵を転舵モータ等のアクチュエータによりアシストする、車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
ところで、特許文献1に記載されている技術も含め、従来のSBWシステムでは、ステアリングホイールと転舵輪との間のトルク伝達経路を、ユニバーサルジョイントを備えた構成とする場合がある。これは、ステアリングホイールと転舵輪との間における各種構成部品のレイアウト等に応じて構成する。
しかしながら、特許文献1に記載されている技術では、ステアリングホイールにより入力された操舵角の、トルク伝達経路でユニバーサルジョイントにより伝達される変化を考慮することなく、相対的な転舵輪の転舵角を算出して、転舵輪の転舵角を算出する。
したがって、SBWシステムの一部に異常が発生した場合等、トルク伝達経路を機械的に連結した状態において、ステアリングホイールの操舵角と転舵輪の転舵角との対応関係を適切に検出することが困難となる状態が発生する。これにより、トルク伝達経路を機械的に連結した状態において、運転者の操舵操作に応じて転舵輪の転舵を補助するためのアシストトルクを出力するアクチュエータの制御を、適切に行なうことが困難となるという問題がある。この問題は、以下の要因により発生する。
ユニバーサルジョイントを用いて連結した二つのシャフトには、ユニバーサルジョイントの不等速性により、回転角の位相が互いに異なる状態となるため、回転時に互いの角速度が異なる状態が発生する。これにより、ユニバーサルジョイントを用いて連結した二つのシャフトには、ユニバーサルジョイントの不等速性によって、予測が困難なトルク変動が発生する。このため、トルク伝達経路を伝達するトルクは、トルク伝達経路へ入力する操舵角の変化に伴って変動することとなる。
本発明は、のような問題点に着目してなされたもので、トルク伝達経路にトルク変動が発生した場合であっても、アシストトルクを出力するアクチュエータを適切に制御することが可能な車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
課題を解決するために、本発明は、ステアリングホイールの操舵状態に応じて回転するアクチュエータから出力する、転舵輪の転舵を補助するためのアシストトルクの指令値を、ステアリングホイールに加わる操舵トルクと入出力トルク比に基づいて算出する。ここで、入出力トルク比は、ステアリングホイールと転舵輪との間のトルク伝達経路を連結するユニバーサルジョイントに入力された操舵角と、この入力された操舵角に基づ・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明によれば、ユニバーサルジョイントの不等速性によりトルク伝達経路に発生し、操舵角の変化に伴って変動するトルク変動を、位相補正値に基づく入出力トルク比に基づいて推定することが可能となる。
このため、トルク変動に応じた入出力トルク比に基づいて、アシストトルクの指令値を算出することが可能となり、トルク伝達経路にトルク変動が発生した場合であっても、運転者の操舵操作に対してアクチュエータを適切に制御することが可能となる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の第一実施形態の車両用操舵制御装置を備えた車両の概略構成を示す図である。
【図2】 本発明の第一実施形態の車両用操舵制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】 SBWシステムのステアリング構造を示す図である。
【図4】 指令演算部の構成を示すブロック図である。
【図5】 クラッチ角偏差算出部がクラッチ角偏差を算出する処理を示すブロック図である。
【図6】 波形マップを示す図である。
【図7】 転舵角算出部が転舵輪の転舵角を算出する処理を示すブロック図である。
【図8】 EPS制御ブロックの構成を示すブロック図である。
【図9】 入出力トルク比マップを示す図である。
【図10】 単体のユニバーサルジョイントが有する回転軸と、回転軸周りの回転運動との関係を示す図である。
【図11】 ユニバーサルジョイントにおける入力側の軸と出力側の軸との関係を示す図である。
【図12】 ユニバーサルジョイントにおける入力側の軸及び出力側の軸と、位相角との関係を示す図である。
【図13】 車両の出荷前に行なう処理を示すフローチャートである。
【図14】 出荷後の車両に対して行なう処理のうち、クラッチ角偏差を算出・記憶する処理を示すフローチャートである。
【図15】 出荷後の車両に対して行なう処理のうち、転舵輪の転舵角を算出する処理と、操舵角と転舵モータ回転角との関係を補正する処理を示すフローチャートである。
【図16】 トルク比推定部が入出力トルク比を演算する処理を示すフローチャートである。
【図17】 操舵トルクと、入出力角偏差と、操舵角との関係を示す図である。
【図18】 操舵トルクと、入出力角偏差と、操舵角と、位相補正値との関係を示す図である。
【図19】 操舵トルクと、入出力角偏差と、操舵角と、位相補正値と、トルク変動抑制電流と、補正操舵トルクの関係を示す図である。
【図20】 本発明の第一実施形態の車両用操舵制御装置を用いた車両の動作を示すタイムチャートである。
1 車両用操舵制御装置
2 転舵モータ(転舵アクチュエータ)
2t 転舵モータトルクセンサ
4 転舵モータ制御部
6 クラッチ
7,11 ユニバーサルジョイント(操舵側ユニバーサルジョイント)
19,23 ユニバーサルジョイント(転舵側ユニバーサルジョイント)
8 反力モータ(反力アクチュエータ)
10 反力モータ制御部
16 転舵モータ角度センサ
24 転舵輪
32 ステアリングホイール
34 操舵角センサ
40 クラッチ板
42 ステアリングシャフト
44 ピニオン軸
46 ピニオン
46t ピニオン軸トルクセンサ
50 車速センサ
52 エンジンコントローラ
54 指令演算部
56 反力サーボ制御部
58 クラッチ制御部
60 中立位置記憶部
62 転舵モータ電流指令演算部
64 クラッチ状態切り替え部
66 操舵側クラッチ角算出部
68 転舵側クラッチ角算出部
70 クラッチ角偏差算出部
72 クラッチ角偏差記憶部
74 転舵角記憶部
76 転舵角算出部
78 EPS制御ブロック
80 トルク比推定部
82 トルク比マップ生成部
84 トルク比マップ記憶部
86 アシストトルク算出部
88 位相補正値算出部
90 トルク変動抑制電流演算部
MA 転舵側前回処理内容記憶部
MB 反力側前回処理内容記憶部
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