[发明专利]转向操纵装置

说明书

本发明提供转向操纵装置。转向操纵装置包括：第一轴，其连结有用于操纵车辆转向的方向盘；扭杆；第二轴，其经由扭杆与第一轴连结；扭矩检测部，其配置为检测施加于扭杆的扭杆扭矩；以及电子控制单元，其推定通过驾驶员施加于方向盘的驱动扭矩。电子控制单元构成为：运算作为方向盘的旋转角的方向盘旋转角；运算包含相加值在内的值作为驾驶员扭矩，该相加值通过将扭杆扭矩、方向盘惯性扭矩补偿值以及重力扭矩补偿值相加获得。

技术领域

本发明涉及能够推定由驾驶员施加于方向盘的驾驶员扭矩的转向操纵装置。

背景技术

在下述日本特开2006－151360中公开了一种转向系统，该转向系统包括：检测扭杆的扭转的转向操纵扭矩传感器、检测柱轴的旋转角(转向操纵角)的转向操纵角传感器、以及扭矩生成部，该扭矩生成部基于通过转向操纵扭矩传感器获得的转向操纵扭矩检测值以及通过转向操纵角传感器获得的转向操纵角检测值运算方向盘端扭矩(驾驶员扭矩)。

发明内容

本发明提供能够高精度推定驾驶员扭矩的转向操纵装置。

本发明的一个方式的转向操纵装置包括：第一轴，其连结有用于操纵车辆转向的方向盘；扭杆；第二轴，其经由所述扭杆与所述第一轴连结；扭矩检测部，其配置为检测施加于所述扭杆)的扭杆扭矩；以及电子控制单元，其推定由驾驶员施加于所述方向盘的驾驶员扭矩，其中，所述电子控制单元构成为：运算作为所述方向盘的旋转角的方向盘旋转角；以及运算包含相加值在内的值作为驾驶员扭矩，所述相加值通过将所述扭杆扭矩、方向盘惯性扭矩补偿值以及重力扭矩补偿值相加获得，其中，所述重力扭矩补偿值是通过作用于所述方向盘的重心的重力而给予所述第一轴的重力扭矩的补偿值，所述方向盘惯性扭矩补偿值是所述方向盘旋转角的二阶微分值与所述方向盘的惯性力矩之积驾驶员扭矩驾驶员扭矩。

根据上述方式的转向操纵装置，由于不仅考虑扭杆扭矩以及方向盘惯性扭矩，还考虑通过作用于方向盘的重心的重力而给予第一轴的重力扭矩来运算驾驶员扭矩，所以能够高精度地推定驾驶员扭矩。

在上述方式中，转向操纵装置还包括直接或间接地检测所述第二轴的旋转角的旋转角检测部，上述电子控制单元可以构成为：使用上述第二轴的旋转角以及上述扭杆扭矩运算上述方向盘旋转角。

在上述方式中，上述电子控制单元可以构成为：在上述相加值上加上粘性摩擦扭矩补偿值来运算上述驾驶员扭矩，上述粘性摩擦扭矩补偿值是作用于上述第一轴以及上述方向盘的粘性摩擦扭矩的补偿值，粘性摩擦扭矩补偿值也可以是上述方向盘旋转角的一阶微分值与规定的粘性摩擦扭矩系数之积。

根据上述方式的转向操纵装置，由于还考虑作用于第一轴以及方向盘的粘性摩擦扭矩来运算驾驶员扭矩，所以能够更高精度地推定驾驶员扭矩。

在上述方式中，上述电子控制单元可以构成为：在上述相加值上加上库仑摩擦扭矩补偿值来运算上述驾驶员扭矩，上述库仑摩擦扭矩补偿值是作用于上述第一轴以及上述方向盘的库仑摩擦扭矩的补偿值，上述库仑摩擦扭矩补偿值是规定的库仑摩擦扭矩变化梯度与上述方向盘旋转角的一阶微分值之积的双曲线正切值、和规定的库仑摩擦扭矩系数之积。

根据上述方式的转向操纵装置，由于还考虑作用于上述第一轴以及上述方向盘的库仑摩擦扭矩来运算驾驶员扭矩，所以能够更高精度地推定驾驶员扭矩。

在上述方式中，上述重力扭矩补偿值也可以是上述方向盘的重心位置与旋转中心位置之间的距离、上述方向盘的质量、上述方向盘旋转角的正弦值和方向盘倾斜角的余弦值之积。方向盘倾斜角也可以是在上述方向盘搭载于车辆的状态下，在上述方向盘的旋转中心位置通过的铅垂线与上述方向盘的旋转平面所夹的夹角。上述方向盘旋转角也可以是将车辆的方向为正前方行进的方向盘位置作为中立位置而与从中立位置开始的旋转量以及旋转方向对应的角度。