轉向控制系統(tǒng)技術方案

在轉向控制系統(tǒng)（10）中，ECU（40）根據(jù)轉向角傳感器（31）所檢測的轉向角來計算基本傳遞比，或通過根據(jù)齒條（6）的位置校正所計算的基本傳遞比來計算校正傳遞比。當齒條從接近于可移動范圍的一端的預定的第一位置移動到該一端或從接近于該可移動范圍的另一端的預定的第二位置移動到該另一端時，校正傳遞比減小。ECU根據(jù)齒條的位置確定基本傳遞比或校正傳遞比作為傳遞比。ECU根據(jù)該傳遞比控制用于可變齒輪比系統(tǒng)的致動器（22）。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本公開涉及控制車輛的轉向盤的轉向操作的轉向控制系統(tǒng)。
技術介紹
傳統(tǒng)的可變齒輪比轉向系統(tǒng)(VGRS系統(tǒng))改變轉向盤的轉向角與受動輪胎(steered tire wheel)的舵角(即偏轉角)之間的比率。例如，JP2000-344120A中公開的車輛轉向控制系統(tǒng)包括驅動電操作的致動器以改變作為轉向角與偏轉角之間的比率的傳遞比的可變傳遞比機構，并操作該可變傳遞比機構以對車輛的行進速度低的低速區(qū)域設置聞的傳遞比。當轉向盤由于車輛的駕駛者的轉向操作而沿一個方向持續(xù)旋轉時，車輛轉向控制系統(tǒng)使得轉動受動輪的齒條(rack)的端部碰撞到例如容納齒條的齒條殼體的內(nèi)壁。這不僅 使得齒條的長度方向的運動停止，而且使得受動輪(steered wheel)的旋轉停止。車輛轉向控制系統(tǒng)被設置成使得在車輛速度低的低速區(qū)域中使用高傳遞比。因此，例如，當駕駛者特別是在低速區(qū)域中執(zhí)行突然轉向操作時，當齒條碰撞齒條殼體時齒條的移動速度高。由于碰撞的能量與速度的平方成比例，因此估計可能由于齒條與齒條殼體之間的碰撞而產(chǎn)生高的碰撞扭矩。在一些情況下，碰撞扭矩的峰值可能大于正常轉向扭矩的十倍。因此，當齒條碰撞到齒條殼體時，可變傳遞比機構中包括的齒輪可能受到過度沖擊的損壞。為了避免對齒輪的損壞，必須考慮到齒條與齒條殼體之間的碰撞扭矩而設置用于齒輪的安全系數(shù)。當為齒輪設置了高安全系數(shù)時，可變傳遞比機構和轉向控制系統(tǒng)的物理尺寸會增大。近年來，連同VGRS系統(tǒng)一起使用利用電氣操作的致動器來生成扭矩的電動轉向系統(tǒng)，作為用于對車輛的轉向操作提供輔助的機構，即轉向力輔助機構。當電動轉向系統(tǒng)輔助轉向力而VGRS裝置增大了傳遞比時，會進一步增大齒條與齒條殼體之間的碰撞扭矩。
技術實現(xiàn)思路
因此，目的是提供緊湊型、輕重量的能夠避免損壞結構元件的轉向控制系統(tǒng)。根據(jù)一個方面，提供了一種用于車輛的轉向控制系統(tǒng)，該車輛具有與車輛的轉向盤相I禹合的輸入軸、相對于輸入軸可旋轉地布置的輸出軸、在輸出軸旋轉時沿著長度方向往復運動的齒條、在齒條往復運動時轉動的受動輪、以及齒條被往復運動地容納在其中的齒條殼體。該轉向控制系統(tǒng)包括可變傳遞比機構、轉向角檢測裝置、校正傳遞比計算部分、傳遞比確定部分和第一驅動控制部分。可變傳遞比機構包括將輸入軸的旋轉傳送到輸出軸的第一齒輪機構以及驅動第一齒輪機構的第一致動器。可變傳遞比機構提供作為表不偏轉角的輸出軸的旋轉角與表不轉向盤的轉向角的輸入軸的旋轉角之間的比率的可變傳遞比。轉向角檢測裝置檢測轉向角。基本傳遞比計算部分根據(jù)轉向角檢測裝置所檢測的轉向角來計算基本傳遞比。 校正傳遞比計算部分通過根據(jù)齒條的位置校正基本傳遞比來計算校正傳遞比。傳遞比確定部分根據(jù)齒條的位置確定基本傳遞比或校正傳遞比作為傳遞比。第一驅動控制部分根據(jù)傳遞比確定部分所確定的傳遞比來控制第一致動器。校正傳遞比計算部分通過以下方式來計算校正傳遞比進行校正，使得當齒條從接近于可移動范圍的第一端部的預定的第一位置移動到該第一端部、或從接近于與該第一端部相對的該可移動范圍的第二端部的預定的第二位置移動到該第二端部時，基本傳遞比的值降低。傳遞比確定部分在齒條處于第一位置和第二位置之間時確定基本傳遞比作為傳遞比，并在齒條處于第一位置和第一端部之間或第二位置和第二端部之間時確定校正傳遞比作為傳遞比。 附圖說明從以下參考附圖進行的詳細描述來看，上述的和其它的目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。在附圖中圖I是示出根據(jù)第一實施例的轉向控制系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出根據(jù)第一實施例的轉向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉向處理的流程圖；圖3A是示出基本傳遞比計算部分所計算的基本傳遞比的圖示；圖3B是示出校正傳遞比計算部分用于計算校正傳遞比的校正系數(shù)的圖示；圖4是示出施加在根據(jù)第一實施例的轉向控制系統(tǒng)上的碰撞扭矩以及施加在轉向控制系統(tǒng)的比較例子上的碰撞扭矩的時間圖；圖5是示出根據(jù)第二實施例的轉向控制系統(tǒng)的示意圖；圖6是示出根據(jù)第二實施例的轉向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉向處理的流程圖；圖7是示出根據(jù)第三實施例的轉向控制系統(tǒng)的示意圖；圖8是示出根據(jù)第三實施例的轉向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉向處理的流程圖；圖9是示出根據(jù)第四實施例的轉向控制系統(tǒng)的示意圖；以及圖10是示出根據(jù)第四實施例的轉向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉向處理的流程圖。具體實施例方式現(xiàn)在將參考各種實施例描述轉向控制系統(tǒng)，其中為了簡明起見，通過相同的附圖標記表示基本上相同的部件或要素。(第一實施例)參考圖1，轉向控制系統(tǒng)10被應用于車輛1，并用于控制車輛的駕駛者所執(zhí)行的車輛轉向操作。車輛I例如包括轉向盤2、輸入軸3、輸出軸4、齒條6、受動輪胎(受動輪)7以及齒條殼體8。輸入軸3耦合到被駕駛者操縱的轉向盤2。在轉向盤2出于轉向目的而旋轉時被旋轉的輸入軸3的旋轉角被稱為轉向角。輸出軸4被布置成使其相對于輸入軸3旋轉。輸入軸3和輸出軸4形成柱軸(column shaft)。轉向副齒輪5位于輸出軸4的端部以與齒條6相哨合。這確保了在輸出軸4旋轉時齒條6沿著其長度方向(車輛的橫向)往復運動。也就是說，齒條6和轉向副齒輪5形成了齒條和副齒輪的機構。受動輪7位于齒條6的兩端。這允許受動輪7在齒條6往復運動時轉動。在受動輪7轉動時形成的輸出軸4的旋轉角被稱為偏轉角(轉動角)。齒條6被往復運動地容納在齒條殼體8中。齒條6的端部靠著齒條殼體8的內(nèi)壁，以限制齒條6的長度方向的往復運動，即齒條6的行程。也就是說，齒條6在齒條殼體8中的預定范圍(可移動范圍)內(nèi)往復運動。轉向控制系統(tǒng)10例如包括可變傳遞比機構20、轉向角傳感器31以及電子控制單元(E⑶)40。可變傳遞比機構20包括第一齒輪機構21和第一致動器22。轉向角傳感器31用作轉向角檢測裝置。第一齒輪機構21位于輸入軸3與輸出軸4之間，并被配置用于將輸入軸3的旋轉傳送給輸出軸4。第一齒輪機構21是差速齒輪機構,包括例如兩側齒輪、位于兩側齒輪之間的副齒輪以及環(huán)形齒輪。副齒輪被環(huán)形齒輪可旋轉地保持。輸入軸3連接到第一齒輪機構21的兩個側齒輪之一。輸出軸4連接到另一個側齒輪。因此，當輸入軸3旋轉時，在側齒輪之間的副齒輪旋轉以使輸出軸4沿著與輸入軸3的旋轉方向相對的方向旋轉。當保持副齒輪的環(huán)形齒輪被固定而不能旋轉時，輸入軸3的旋轉速度與輸出軸4相同。因此，在這種情況下，作為輸出軸4的旋轉角(即，偏轉角)與輸入軸3的旋轉角(SP， 轉向角)之間的比率的傳遞比為1:1，即為I。如上文所述，第一齒輪機構21是差速齒輪機構。因此，輸出軸4的旋轉方向與輸入軸3的旋轉方向相反。在轉向控制系統(tǒng)10所應用的車輛I中，如同朝向車輛I的后部所看到的那樣，位于輸出軸4的端部處的轉向副齒輪5與齒條6的后側相哨合。如同朝向車輛I的后部看到的那樣，齒條6在從受動輪7的旋轉中心處向后移位的點處連接到受動輪7。因此，當駕駛者出于轉向目的而順時針地(向右)旋轉轉向盤2 (輸入軸3)時，輸出軸4逆時針地(向左)旋轉，由此使得齒條6向左移動，如同朝向車輛I的正面所看到的那樣。這改變了受動輪7的偏轉角，以使車輛I向右移動(使得受動輪7右轉)。另一方面，當駕駛者逆時針地(向左)旋轉轉向盤2 (輸入軸3)時，輸出軸4順時針地(向右)旋轉，由此使得齒條6向右移動，如同朝向車輛I的正面所看到的那樣。這改變了受動輪7本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種用于車輛的轉向控制系統(tǒng)，所述車輛具有耦合到所述車輛的轉向盤（2）的輸入軸（3）、相對于所述輸入軸能夠旋轉地布置的輸出軸（4）、當輸出軸旋轉時沿著長度方向往復運動的齒條（6）、當所述齒條往復運動時轉動的受動輪（7）以及所述齒條被往復運動地容納在其中的齒條殼體（8），所述轉向控制系統(tǒng)包括：可變傳遞比機構（20），包括將所述輸入軸的旋轉傳送給所述輸出軸的第一齒輪機構（21）以及驅動所述第一齒輪機構的第一致動器（22），所述可變傳遞比機構提供可變傳遞比，所述可變傳遞比是表示偏轉角的所述輸出軸的旋轉角與表示所述轉向盤的轉向角的所述輸入軸的旋轉角之間的比率；轉向角檢測裝置（31），所述轉向角檢測裝置（31）檢測所述轉向角；基本傳遞比計算部分（40），所述基本傳遞比計算部分（40）根據(jù)所述轉向角檢測裝置所檢測的轉向角來計算基本傳遞比；校正傳遞比計算部分（40），所述校正傳遞比計算部分（40）通過根據(jù)所述齒條的位置校正所述基本傳遞比來計算校正傳遞比；傳遞比確定部分（40），所述傳遞比確定部分（40）根據(jù)所述齒條的位置確定所述基本傳遞比或所述校正傳遞比作為傳遞比；以及第一驅動控制部分（40），所述第一驅動控制部分（40）根據(jù)所述傳遞比確定部分所確定的所述傳遞比來控制所述第一致動器，其特征在于：所述校正傳遞比計算部分（40）通過進行校正以使得當所述齒條從接近于可移動范圍的第一端的預定的第一位置移動到所述第一端或從接近于所述可移動范圍的與所述第一端相對的第二端的預定的第二位置移動到所述第二端時所述基本傳遞比的值降低，來計算所述校正傳遞比，以及所述傳遞比確定部分（40）在所述齒條處于所述第一位置和所述第二位置之間時確定所述基本傳遞比作為所述傳遞比，并在所述齒條處于所述第一位置和所述第一端之間或處于所述第二位置和所述第二端之間時確定所述校正傳遞比作為所述傳遞比。...

【技術特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1381651.一種用于車輛的轉向控制系統(tǒng)，所述車輛具有耦合到所述車輛的轉向盤(2)的輸入軸(3)、相對于所述輸入軸能夠旋轉地布置的輸出軸(4)、當輸出軸旋轉時沿著長度方向往復運動的齒條(6)、當所述齒條往復運動時轉動的受動輪(7)以及所述齒條被往復運動地各納在其中的齒條殼體(8),所述轉向控制系統(tǒng)包括 可變傳遞比機構(20)，包括將所述輸入軸的旋轉傳送給所述輸出軸的第一齒輪機構(21)以及驅動所述第一齒輪機構的第一致動器(22)，所述可變傳遞比機構提供可變傳遞比，所述可變傳遞比是表示偏轉角的所述輸出軸的旋轉角與表示所述轉向盤的轉向角的所述輸入軸的旋轉角之間的比率； 轉向角檢測裝置(31 )，所述轉向角檢測裝置(31)檢測所述轉向角； 基本傳遞比計算部分(40)，所述基本傳遞比計算部分(40)根據(jù)所述轉向角檢測裝置所檢測的轉向角來計算基本傳遞比； 校正傳遞比計算部分(40)，所述校正傳遞比計算部分(40)通過根據(jù)所述齒條的位置校正所述基本傳遞比來計算校正傳遞比； 傳遞比確定部分(40)，所述傳遞比確定部分(40)根據(jù)所述齒條的位置確定所述基本傳遞比或所述校正傳遞比作為傳遞比；以及 第一驅動控制部分(40)，所述第一驅動控制部分(40)根據(jù)所述傳遞比確定部分所確定的所述傳遞比來控制所述第一致動器，其特征在于 所述校正傳遞比計算部分(40)通過進行校正以使得當所述齒條從接近于可移動范圍的第一端的預定的第一位置移動到所述第一端或從接近于所述可移動范圍的與所述第一端相対的第二端的預定的第二位置移動到所述第二端時所述基本傳遞比的值降低，來計算所述校正傳遞比，以及 所述傳遞比確定部分(40)在所述齒條處于所述第一位置和所述第二位置之間時確定所述基本傳遞比作為所述傳遞比，并在所述齒條處于所述第一位置和所述第一端之間或處于所述第二位置和所述第二端之間時確定所述校正傳遞比作為所述傳遞比。2.根據(jù)權利要求I所述的轉向控制系統(tǒng)，還包括 速度檢測裝置(32 )，所述速度檢測裝置(32 )檢測所述車輛的速度； 其中所述基本傳遞比計算部分(40 )執(zhí)行計算，使得所計算的所述基本傳遞比的值隨著所述速度檢測部分所檢測的所述車輛的速度的值的減小而增大，井隨著所述速度檢測部分所檢測的所述車輛的速度的值的增大而減小。3.根據(jù)權利要求I或2所述的轉向控制系統(tǒng)，還包括 齒條位置估計部分(40)，所述齒條位置估計部分(40)根據(jù)所述偏轉角來估計所述齒條的位置； 其中所述校正傳遞比計算部分(40)根據(jù)所述齒條位置估計部分所估計的所述齒條的位置來校正所述基本傳遞比；以及 其中所述傳遞比確...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：川瀨悠，堀政史，向井靖彥，
申請(專利權)人：株式會社電裝，
類型：發(fā)明
國別省市：