在轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)（10）中，ECU（40）根據(jù)扭矩傳感器（31）所檢測的轉(zhuǎn)向扭矩來計算基本輔助扭矩，并通過根據(jù)齒條（6）的位置校正所計算的基本輔助扭矩來計算校正輔助扭矩，該校正是通過以下方式進(jìn)行的：進(jìn)行校正，以使得當(dāng)齒條從接近于可移動范圍的第一端的預(yù)定的第一位置移動到該第一端或從接近于該可移動范圍的第二端的預(yù)定的第二位置移動到該第二端時，基本輔助扭矩減小。ECU根據(jù)齒條的位置確定基本輔助扭矩或校正輔助扭矩作為所述輔助扭矩。ECU根據(jù)所確定的輔助扭矩來控制致動器的驅(qū)動。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及控制車輛的轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有利用電子致動器產(chǎn)生扭矩以輔助車輛的轉(zhuǎn)向操作的機構(gòu)。例如在JP H05-41466A(US4，708，220)中公開的助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括與用于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤的齒條相嚙合的齒輪，利用電子致動器驅(qū)動該齒輪以產(chǎn)生輔助扭矩，并使用所產(chǎn)生的輔助扭矩來協(xié)助駕駛者對轉(zhuǎn)向部件的轉(zhuǎn)向。助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)根據(jù)車速傳感器所檢測的車速以及扭矩傳感器所檢測的轉(zhuǎn)向扭矩來計算輔助扭矩。助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)以使得輔助扭矩隨著轉(zhuǎn)向扭矩的增大和車速的降低而增大的方式來計算輔助扭矩。助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) 還通過以使得輔助扭矩隨著轉(zhuǎn)向扭矩的減小且隨著車速的増大而減小的方式計算輔助扭矩來提供在高行進(jìn)速度范圍內(nèi)的提高的車輛行進(jìn)穩(wěn)定性。當(dāng)轉(zhuǎn)向部件由于車輛的駕駛者的轉(zhuǎn)向而沿ー個方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)時，助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)使得例如轉(zhuǎn)動驅(qū)動輪胎(受動輪)的齒條(rack)的端部碰撞到例如容納該齒條的齒條殼體的內(nèi)壁。這不僅使得齒條的縱向移動停止，而且使得轉(zhuǎn)向部件的旋轉(zhuǎn)停止。助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)執(zhí)行計算以使得輔助扭矩在車輛的行進(jìn)速度低的低行進(jìn)速度范圍內(nèi)増大。因此，當(dāng)例如駕駛者特別是在低行進(jìn)速度范圍內(nèi)執(zhí)行突然轉(zhuǎn)向操作時，當(dāng)齒條碰撞到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，因此預(yù)期由于齒條與齒條殼體之間的碰撞而可能產(chǎn)生高碰撞扭矩。在一些情況下，碰撞扭矩的峰值可能大于正常轉(zhuǎn)向扭矩的十倍。因此，當(dāng)齒條碰撞到齒條殼體時，轉(zhuǎn)向カ輔助機構(gòu)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(shè)置用于齒輪的高安全系數(shù)。當(dāng)為齒輪設(shè)置了高安全系數(shù)時，助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)可能増大物理尺寸。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，目的是提供一種能夠避免損壞結(jié)構(gòu)元件的緊湊型、輕重量的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。根據(jù)ー個方面，提供了一種安裝在車輛上的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，該車輛具有與車輛的駕駛者所操縱的轉(zhuǎn)向部件相耦合的輸入軸、連接到輸入軸的輸出軸、在輸出軸旋轉(zhuǎn)時沿著縱向往復(fù)運動的齒條、在齒條往復(fù)運動時轉(zhuǎn)動的受動輪、以及齒條被往復(fù)運動地容納在其中的齒條殼體。轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向カ輔助機構(gòu)、轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置、基本輔助扭矩計算部分、校正輔助扭矩計算部分、輔助扭矩確定部分和驅(qū)動控制部分。轉(zhuǎn)向カ輔助機構(gòu)包括與輸出軸或齒條相嚙合的齒輪機構(gòu)以及驅(qū)動該齒輪機構(gòu)的致動器。轉(zhuǎn)向カ輔助機構(gòu)利用在致動器和齒輪機構(gòu)被驅(qū)動時產(chǎn)生的輔助扭矩來協(xié)助轉(zhuǎn)向部件的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置檢測當(dāng)轉(zhuǎn)向部件被操作時輸入到輸入軸的轉(zhuǎn)向扭矩。基本輔助扭矩計算部分根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置所檢測的轉(zhuǎn)向扭矩來計算基本輔助扭矩。校正輔助扭矩計算部分通過根據(jù)齒條的位置校正基本輔助扭矩來計算校正輔助扭矩。輔助扭矩確定部分根據(jù)齒條的位置基于基本輔助扭矩或校正輔助扭矩來確定輔助扭矩。驅(qū)動控制部分根據(jù)輔助扭矩確定部分所確定的輔助扭矩來控制致動器。校正輔助扭矩計算部分通過以下方式來計算校正輔助扭矩進(jìn)行校正，使得當(dāng)齒條從接近于齒條的可移動范圍的第一端的預(yù)定的第一位置移動到該第一端、或從接近干與該第一端相対的該可移動范圍的第二端的預(yù)定的第二位置移動到該第二端時，基本輔助扭矩的值降低。輔助扭矩確定部分在齒條處于該預(yù)定的第一位置和該預(yù)定的第二位置之間時確定基本輔助扭矩作為輔助扭矩，并在齒條處于該預(yù)定的第一位置和該第一端之間或處于該預(yù)定的第二位置和該第二端之間時確定校正輔助扭矩作為輔助扭矩。附圖說明 通過以下參考附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，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(zhuǎn)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(zhuǎn)向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向處理的流程圖；圖3是示出當(dāng)根據(jù)第一實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的校正輔助扭矩計算部分計算校正輔助扭矩時使用的校正因子的圖示；圖4是示出施加在根據(jù)第一實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)上的碰撞扭矩以及施加在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向處理的流程圖；圖7是示出根據(jù)第三實施例的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向處理的流程圖；圖9是示出當(dāng)根據(jù)第三實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的校正輔助扭矩計算部分計算校正輔助扭矩時使用的校正因子的圖示；圖10是示出根據(jù)第四實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的示意圖；以及圖11是示出根據(jù)第四實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向處理的流程圖。具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)多個實施例的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。在對實施例的描述中，為了描述的簡明起見，用相同的附圖標(biāo)記表示基本上相同的部件或要素。(第一實施例)參考圖1，轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)10被應(yīng)用于車輛1，并用于控制車輛的駕駛者所執(zhí)行的車輛轉(zhuǎn)向操作。車輛I包括例如轉(zhuǎn)向盤2、輸入軸3、輸出軸4、齒條6、受動輪(驅(qū)動輪胎)7以及齒條殼體8。輸入軸3耦合到被駕駛者操縱的轉(zhuǎn)向盤2。在轉(zhuǎn)向盤2出于轉(zhuǎn)向目的而旋轉(zhuǎn)時形成的輸入軸3的旋轉(zhuǎn)角被稱為轉(zhuǎn)向角。輸出軸4通過扭桿(未不出)以傳統(tǒng)方式連接到輸入軸3。輸入軸3和輸出軸4形成柱軸(column shaft)。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時齒條6沿著齒條6的長度方向(車輛的橫向)往復(fù)運動。齒條6和轉(zhuǎn)向副齒輪5形成齒條和副齒輪的機構(gòu)。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(fù)運動時轉(zhuǎn)動。在受動輪7轉(zhuǎn)動時形成的輸出軸4的旋轉(zhuǎn)角被稱為轉(zhuǎn)動角。齒條6被往復(fù)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(fù)運動，即齒條6的行程(stroke)。也就是說，齒條6可以在齒條殼體8中的預(yù)定范圍(可移動范圍)內(nèi)往復(fù)運動。在轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)10所應(yīng)用于的車輛I中，如同朝向車輛I的后面所看到的那樣，位于輸出軸4的端部的轉(zhuǎn)向副齒輪5與齒條6的正面相嚙合。如同朝向車輛I的后面所看到的那樣，齒條6從受動輪7的旋轉(zhuǎn)中心在后面移位的點處連接到受動輪7。因此，當(dāng)駕駛者出于轉(zhuǎn)向目的而使轉(zhuǎn)向盤2 (輸入軸3)順時針(向右)旋轉(zhuǎn)時，輸出軸4順時針(向右)旋轉(zhuǎn)，由此，如同朝向車輛I的正面所看到的那樣，使得齒條6向左移動。這改變了受動輪7的轉(zhuǎn)向角以使車輛I向右移動(使得受動輪7向右轉(zhuǎn)動)。另ー方面，當(dāng)駕駛者逆時針地(向左)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤2 (輸入軸3)吋，輸出軸4逆時針地(向左)旋轉(zhuǎn)，由此如同朝向車輛I的正面所看到的那樣，使得齒條6向右移動。這改變了受動輪7的轉(zhuǎn)向角，以使車輛I向左移動(使得受動輪7向左轉(zhuǎn)動)。 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)10包括例如由齒輪機構(gòu)51和致動器52構(gòu)成的轉(zhuǎn)向カ輔助機構(gòu)50、扭矩傳感器31以及電子控制單元(ECU) 40。扭矩傳感器31用作轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置。齒輪機構(gòu)51被安裝在輸出軸4上。齒輪機構(gòu)51具有與輸出軸4相嚙合的齒輪。致動器52是電子馬達(dá)。致動器52包括與在齒輪機構(gòu)51的齒輪的外部端部上形成的外部齒相嚙合的蝸輪。致動器52可以通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該蝸輪來旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動齒輪機構(gòu)51的齒輪。當(dāng)致動器52被驅(qū)動以使齒輪機構(gòu)51的齒輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭矩被施加于輸出軸4。當(dāng)從致動器52經(jīng)由齒輪機構(gòu)51沿著與在駕駛者出于轉(zhuǎn)向目的而使轉(zhuǎn)向盤2旋轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)的輸出軸本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種安裝在車輛上的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述車輛具有耦合到被所述車輛的駕駛者操縱的轉(zhuǎn)向部件（2）的輸入軸（3）、連接到所述輸入軸的輸出軸（4）、當(dāng)所述輸出軸旋轉(zhuǎn)時沿著長度方向往復(fù)運動的齒條（6）、當(dāng)所述齒條往復(fù)運動時轉(zhuǎn)動的受動輪（7）以及所述齒條被往復(fù)運動地容納在其中的齒條殼體（8），所述轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)向力輔助機構(gòu)（50），包括與所述輸出軸或所述齒條相嚙合的齒輪機構(gòu)（51）以及驅(qū)動所述齒輪機構(gòu)的致動器（52），所述轉(zhuǎn)向力輔助機構(gòu)（50）通過使用當(dāng)所述致動器和所述齒輪機構(gòu)被驅(qū)動時所產(chǎn)生的輔助扭矩來協(xié)助所述轉(zhuǎn)向部件的轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置（31），所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置（31）檢測當(dāng)所述轉(zhuǎn)向部件被操作時輸入到所述輸入軸的轉(zhuǎn)向扭矩；基本輔助扭矩計算部分（40），所述基本輔助扭矩計算部分（40）根據(jù)所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置所檢測的轉(zhuǎn)向扭矩來計算基本輔助扭矩；校正輔助扭矩計算部分（40），所述校正輔助扭矩計算部分（40）通過根據(jù)所述齒條的位置校正所述基本輔助扭矩來計算校正輔助扭矩；輔助扭矩確定部分（40），所述輔助扭矩確定部分（40）根據(jù)所述齒條的位置基于所述基本輔助扭矩或所述校正輔助扭矩來確定所述輔助扭矩；以及驅(qū)動控制部分（40），所述驅(qū)動控制部分（40）根據(jù)所述輔助扭矩確定部分所確定的所述輔助扭矩來控制所述致動器，其中，所述校正輔助扭矩計算部分（40）通過進(jìn)行校正以使得當(dāng)所述齒條從接近于所述齒條的可移動范圍的第一端的預(yù)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第二端的預(yù)定的第二位置移動到與所述第一端相對的所述第二端時所述基本輔助扭矩的值降低，來計算所述校正輔助扭矩，以及其中，所述輔助扭矩確定部分（40）在所述齒條處于所述預(yù)定的第一位置和所述預(yù)定的第二位置之間時確定所述基本輔助扭矩作為所述輔助扭矩，并在所述齒條處于所述預(yù)定的第一位置和所述第一端之間或處于所述預(yù)定的第二位置和所述第二端之間時確定所述校正輔助扭矩作為所述輔助扭矩。...
【技術(shù)特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1381661.一種安裝在車輛上的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述車輛具有耦合到被所述車輛的駕駛者操縱的轉(zhuǎn)向部件(2 )的輸入軸(3 )、連接到所述輸入軸的輸出軸(4)、當(dāng)所述輸出軸旋轉(zhuǎn)時沿著長度方向往復(fù)運動的齒條(6)、當(dāng)所述齒條往復(fù)運動時轉(zhuǎn)動的受動輪(7)以及所述齒條被往復(fù)運動地各納在其中的齒條殼體(8),所述轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括 轉(zhuǎn)向力輔助機構(gòu)(50)，包括與所述輸出軸或所述齒條相嚙合的齒輪機構(gòu)(51)以及驅(qū)動所述齒輪機構(gòu)的致動器(52)，所述轉(zhuǎn)向力輔助機構(gòu)(50)通過使用當(dāng)所述致動器和所述齒輪機構(gòu)被驅(qū)動時所產(chǎn)生的輔助扭矩來協(xié)助所述轉(zhuǎn)向部件的轉(zhuǎn)向； 轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置(31)，所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置(31)檢測當(dāng)所述轉(zhuǎn)向部件被操作時輸入到所述輸入軸的轉(zhuǎn)向扭矩； 基本輔助扭矩計算部分(40)，所述基本輔助扭矩計算部分(40)根據(jù)所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測裝置所檢測的轉(zhuǎn)向扭矩來計算基本輔助扭矩； 校正輔助扭矩計算部分(40)，所述校正輔助扭矩計算部分(40)通過根據(jù)所述齒條的位置校正所述基本輔助扭矩來計算校正輔助扭矩； 輔助扭矩確定部分(40)，所述輔助扭矩確定部分(40)根據(jù)所述齒條的位置基于所述基本輔助扭矩或所述校正輔助扭矩來確定所述輔助扭矩；以及 驅(qū)動控制部分(40)，所述驅(qū)動控制部分(40)根據(jù)所述輔助扭矩確定部分所確定的所述輔助扭矩來控制所述致動器， 其中，所述校正輔助扭矩計算部分(40)通過進(jìn)行校正以使得當(dāng)所述齒條從接近于所述齒條的可移動范圍的第一端的預(yù)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第二端的預(yù)定的第二位置移動到與所述第一端相對的所述第二端時所述基本輔助扭矩的值降低，來計算所述校正輔助扭矩，以及 其中，所述輔助扭矩確定部分(40)在所述齒條處于所述預(yù)定的第一位...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：川瀨悠，堀政史，向井靖彥，
申請(專利權(quán))人：株式會社電裝，
類型：發(fā)明
國別省市：
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