CN112623019B - 车辆用转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用转向装置，其包括：左右的摆动臂部件(16L、16R)；分别在内端与摆动臂部件的臂部(32L、32R)枢接的左右的转向横拉杆(18L、18R)；在两端部与臂部(32L、32R)枢接的中继杆(20)；及转向输入传递***(24)，在左右的摆动臂部件的臂部连接有齿轮齿条式电动助力转向装置(64L、64R)，控制装置(70)运算用于减少由于干扰而在电动助力转向装置中产生的旋转振动的校正转向转矩(Tsa1、Tsa2)，并利用校正转向转矩来校正基于转向转矩的目标转向辅助转矩(Tst1、Tst2)，以对电动助力转向装置进行控制。

Description

车辆用转向装置
技术领域
本发明涉及汽车等车辆的转向装置。
背景技术
作为汽车等车辆的转向装置之一，已知有一种转向装置，其构成为具备转向连杆机构，该转向连杆机构包括左右的摆动臂部件和连接摆动臂部件的臂部的中继杆，左右的摆动臂部件的摆动分别向左右的车轮传递。由驾驶者向转向输入传递***输入的转向输入被运动转换装置转换而作为摆动向一个摆动臂部件传递，通过摆动臂部件的摆动而使左右的车轮转向。该形式的转向装置适合于诸如公共汽车之类的大型车辆。
例如，在下述的专利文献1中记载有一种转向装置，其具有上述的转向连杆机构，并设有左右的循环滚珠式转向机构(以下称为“RBS”)以及向对应的RBS施加辅助转矩的左右的电动机。各电动机的旋转运动通过RBS而转换为齿条的直线运动，齿条的直线运动通过与齿条啮合的扇形齿轮而转换为臂的摆动运动，臂的摆动运动通过转向纵拉杆而向对应的摆动臂部件传递。
根据这种转向装置，能够经由左右的RBS、齿条、扇形齿轮、臂和转向纵拉杆将由左右的电动机产生的转矩作为辅助转矩施加于左右的摆动臂部件。因此，虽然具有上述的转向连杆机构，但与辅助转矩施加装置仅设置于左右一方的转向装置相比，能够顺畅地进行转向辅助，并且能够根据需要使左右的车轮顺畅地转向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019－38383号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
在上述专利文献1所记载的现有的转向装置中，存在如下课题：利用RBS、齿条、扇形齿轮、臂和转向纵拉杆进行的旋转运动与摆动运动之间的运动转换和转矩的传递的效率不高。因此，考虑通过左右的齿轮齿条式电动助力转向装置向左右的摆动臂部件施加辅助转矩，来代替被施加由电动机产生的辅助转矩的RBS、齿条、扇形齿轮、臂和转向纵拉杆。
但是，齿轮齿条式电动助力转向装置利用相互啮合的小齿轮和齿条齿来进行旋转运动与直线运动之间的运动转换，因此齿条杆的直线运动被转换为小齿轮轴的旋转运动的效率、即反向输入的转换效率也比较高。因此，在通过齿轮齿条式电动助力转向装置向摆动臂部件施加辅助转矩的情况下，由于从左右的车轮反向输入干扰引起的旋转振动容易向方向盘传递，从而产生根据状况的不同，驾驶者容易感到不适的新课题。
本发明的主要课题在于，提供一种转向装置，其与上述专利文献1所记载的现有的转向装置相比，能够顺畅地进行转向辅助和车轮的转向，而且能够有效地对由干扰引起的旋转振动进行减振。
〔用于解决课题的技术方法和发明效果〕
根据本发明，提供一种车辆用转向装置(10)，其包括：左右的摆动臂部件(16L、16R)，分别具有绕上下方向的轴线(28L、28R)摆动的臂部(32L、32R、34L、34R)；中继杆(20)，在两端部与左右的摆动臂部件的臂部(32L、32R)枢接；左右的转向横拉杆(18L、18R)，分别在外端与左右的转向轮(14L、14R)枢接并在内端与左右的摆动臂部件以及中继杆中的一者枢接；及转向输入传递***(24)，将施加给方向盘(54)的转向输入向一个摆动臂部件传递。
转向装置(10)包括：齿轮齿条式的第一电动助力转向装置(64L)，具有与一个摆动臂部件(16L)的臂部(32L)连接的第一齿条杆(44L)；齿轮齿条式的第二电动助力转向装置(64R)，具有与另一个摆动臂部件(16R)的臂部(32R)连接的第二齿条杆(44R)；转向转矩检测装置(72L)，检测经由方向盘(54)施加给转向输入传递***(24)的转向转矩(Ts1)；及控制装置(70)，至少基于由转向转矩检测装置检测出的转向转矩来运算第一目标转向辅助转矩和第二目标转向辅助转矩(Tst1、Tst2)，并分别基于第一目标转向辅助转矩和第二目标转向辅助转矩来控制第一电动助力转向装置和第二电动助力转向装置。
控制装置(70)构成为，对由于干扰而至少在第一电动助力转向装置(64L)中产生的旋转振动进行检测，运算用于减少旋转振动的校正转向转矩(Tsa1、Tsa2)，并利用校正转向转矩至少校正第一目标转向辅助转矩。
根据上述结构，通过齿轮齿条式的第一及第二电动助力转向装置，分别向一个及另一个摆动臂部件施加辅助转矩。因此，与仅向左右的摆动臂部件中的一个施加辅助转矩的转向装置相比，能够顺畅地进行转向辅助，并且能够根据需要使左右的车轮顺畅地转向。
另外，根据上述结构，基于根据转向转矩运算出的第一及第二目标转向辅助转矩，分别控制第一及第二电动助力转向装置。而且，检测由于反向输入的干扰而至少在第一电动助力转向装置中产生的旋转振动，运算用于减少旋转振动的校正转向转矩，并利用校正转向转矩至少校正第一目标转向辅助转矩。因此，能够通过与校正转向转矩对应的减振转矩来减少由干扰引起的旋转振动，从而能够减少由于旋转振动向方向盘传递而使驾驶者感到不适的可能。
〔发明的方式〕
在本发明的一个方式中，控制装置(70)构成为，运算用于减少在第一电动助力转向装置(64L)中产生的旋转振动的第一校正转向转矩和第二校正转向转矩(Tsa1、Tsa2)，并分别利用第一校正转向转矩和第二校正转向转矩来校正第一目标转向辅助转矩和第二目标转向辅助转矩(Tst1、Tst2)。
根据上述方式，运算用于减少在第一电动助力转向装置中产生的旋转振动的第一及第二校正转向转矩，并分别利用第一及第二校正转向转矩来校正第一及第二目标转向辅助转矩。因此，与利用校正转向转矩仅校正第一目标转向辅助转矩的情况相比，能够有效地减少从另一个摆动臂部件经由中继杆及一个摆动臂部件向转向输入传递***传递的旋转振动。因此，能够有效地减少驾驶者感到不适的可能。
在本发明的另一个方式中，控制装置(70)构成为，运算用于减少在第一电动助力转向装置(64L)中产生的旋转振动的第一校正转向转矩和第二校正转向转矩(Tsa1、Tsa2)，利用第一校正转向转矩(Tsa1)来校正第一目标转向辅助转矩(Tst1)，并修正第二校正转向转矩以使第二校正转向转矩(Tsa2)的相位相对于第一校正转向转矩提前，且利用修正后的第二校正转向转矩来校正第二目标转向辅助转矩(Tst2)。
例如，即使向左右的转向轮同时输入干扰，从另一个摆动臂部件经由中继杆及一个摆动臂部件向第一电动助力转向装置传递的旋转振动也迟于从一个摆动臂部件向第一电动助力转向装置传递的旋转振动被检测。因此，第二校正转向转矩的相位优选相对于第一校正转向转矩提前。
根据上述方式，利用第一校正转向转矩来校正第一目标转向辅助转矩，并修正第二校正转向转矩以使第二校正转向转矩的相位相对于第一校正转向转矩提前，且利用修正后的第二校正转向转矩来校正第二目标转向辅助转矩。因此，修正后的第二校正转向转矩与第一校正转向转矩相比相位提前，因此与不进行第二校正转向转矩的相位的修正的情况相比，能够有效地减少从另一个摆动臂部件经由中继杆及一个摆动臂部件向转向输入传递***传递的旋转振动。
而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(70)构成为，运算用于减少在第一电动助力转向装置(64L)中产生的旋转振动的车辆整体的校正转向转矩(Tstv)，并基于车辆整体的校正转向转矩来运算第一校正转向转矩及第二校正转向转矩，以使第一校正转向转矩(Tsa1)比第二校正转向转矩(Tsa2)大。
如果基于分别利用第一和第二校正转向转矩校正后的第一和第二目标转向辅助转矩来控制第一和第二电动助力转向装置，则能够通过与第一和第二校正转向转矩对应的减振转矩来减少旋转振动。但是，相对于方向盘的旋转振动的第一电动助力转向装置中的旋转振动的贡献程度高于第二电动助力转向装置中的旋转振动的贡献程度。因此，第一校正转向转矩优选大于第二校正转向转矩。
根据上述方式，运算用于减少旋转振动的车辆整体的校正转向转矩(Tstv)，并基于车辆整体的校正转向转矩来运算第一及第二校正转向转矩，以使第一校正转向转矩(Tsa1)比第二校正转向转矩(Tsa2)大。因此，与第一校正转向转矩为第二校正转向转矩以下的情况相比，能够有效地减少方向盘的旋转振动。
而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(70)构成为，分别求出在第一电动助力转向装置及第二电动助力转向装置(64L、64R)中产生的第一旋转振动及第二旋转振动，分别运算用于减少第一旋转振动及第二旋转振动的第一校正转向转矩及第二校正转向转矩(Tsa1、Tsa2)，并基于利用第一校正转向转矩校正后的第一目标转向辅助转矩(Tsta1)来控制第一电动助力转向装置(64L)，基于利用第二校正转向转矩校正后的第二目标转向辅助转矩(Tsta2)来控制第二电动助力转向装置(64R)。
根据上述方式，分别检测在第一及第二电动助力转向装置中产生的第一及第二旋转振动，并分别运算用于减少第一及第二旋转振动的第一及第二校正转向转矩。而且，基于利用第一校正转向转矩校正后的第一目标转向辅助转矩来控制第一电动助力转向装置，并基于利用第二校正转向转矩校正后的第二目标转向辅助转矩来控制第二电动助力转向装置。
因此，第一及第二目标转向辅助转矩分别由用于减少在第一及第二电动助力转向装置中产生的第一及第二旋转振动的第一及第二校正转向转矩校正。因此，与例如第一及第二目标转向辅助转矩由用于减少因向第一电动助力转向装置反向输入的干扰引起的旋转振动的校正转向转矩校正的情况相比，能够有效地减少第一及第二旋转振动。
而且，在本发明的另一个方式中，转向转矩检测装置(72L)是构成为将第一电动助力转向装置(64L)的第一小齿轮轴(56L)上的第一转矩(Ts1)检测为转向转矩的第一转矩检测装置，在第二电动助力转向装置(64R)的第二小齿轮轴(56R)设置有第二转矩检测装置(72R)，该第二转矩检测装置(72R)与固定于其前端的惯性锤(76)共同作用而检测第二小齿轮轴上的第二转矩(Ts2)，控制装置(70)构成为基于第一转矩来求出第一旋转振动，并基于第二转矩来求出第二旋转振动。
根据上述方式，第一电动助力转向装置的第一小齿轮轴上的第一转矩由作为第一转矩检测装置的转向转矩检测装置检测为转向转矩，并基于第一转矩来检测第一旋转振动。而且，第二小齿轮轴上的第二转矩由第二转矩检测装置与惯性锤协作而检测出，并基于第二转矩来检测第二旋转振动。
因此，第一及第二旋转振动分别基于第一及第二电动助力转向装置的第一及第二小齿轮轴中的第一及第二转矩而检测出，因此能够基于彼此相同的物理量来检测第一及第二旋转振动。
而且，在本发明的另一个方式中，至少第二电动助力转向装置(64R)构成为通过内置旋转编码器的电动机(62R)向小齿轮轴(56R)施加辅助转矩，控制装置(70)构成为，基于由转向转矩检测装置(72L)检测出的转向转矩(Ts1)来检测第一旋转振动，并基于第二电动助力转向装置(64R)的电动机(62R)的旋转振动来检测第二旋转振动。
根据上述方式，至少第二电动助力转向装置构成为通过电动机向小齿轮轴施加辅助转矩，第二旋转振动基于电动机的旋转振动被检测。由于电动机内置有用于控制电动机的旋转编码器，所以能够基于由旋转编码器检测出的旋转位置或转速来检测电动机的旋转振动，并基于该旋转振动来检测第二旋转振动。因此，能够不需要用于检测第二旋转振动的转矩检测装置那样的特别的检测装置。
而且，在本发明的另一个方式中，左右的摆动臂部件(16L、16R)分别具有相对于对应的轴线(28L、28R)向相互不同的方向延伸的第一臂部及第二臂部(32L、32R、34L、34R)，中继杆(20)在两端部与左右的摆动臂部件的第一臂部(32L、32R)枢接，左右的转向横拉杆(18L、18R)在内端与对应的摆动臂部件的第一臂部(32L、32R)以及中继杆中的一者枢接，第一电动助力转向装置及第二电动助力转向装置(64L、64R)分别与一个摆动臂部件及另一个摆动臂部件的第二臂部(34L、34R)枢接。
根据上述方式，左右的摆动臂部件具有向相互不同的方向延伸的第一臂部和第二臂部。而且，中继杆与一个摆动臂部件及另一个摆动臂部件的第一臂部枢接，第一及第二电动助力转向装置分别与一个摆动臂部件及另一个摆动臂部件的第二臂部枢接。因此，与左右的摆动臂部件分别仅具有一个臂部，中继杆及第一电动助力转向装置与一个摆动臂部件的共用臂部枢接，中继杆及第二电动助力转向装置与另一个摆动臂部件的共用臂部枢接的情况相比，能够提高第一及第二电动助力转向装置的配设的自由度。
在上述说明中，为了有助于理解本发明，对于与后述的实施方式对应的发明的结构，在括号中添加了该实施方式中所使用的标号。但是，本发明的各结构要素并不限定于与在括号中添加的标号对应的实施方式的结构要素。本发明的其他目的、其他特征和附带的优点将根据针对一边参照以下的附图一边描述的本发明的实施方式的说明容易地理解。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用转向装置的概略结构图。
图2是表示第一实施方式中的转向辅助转矩的控制例程的流程图。
图3是用于基于转向转矩Ts1及车速V来运算车辆整体的目标转向辅助转矩Tstv的映射图。
图4是用于基于车速V来运算车速系数Kv的映射图。
图5是表示作为第一实施方式的修正例而构成的第二实施方式中的转向辅助转矩的控制例程的主要部分的流程图。
图6是表示本发明的第三实施方式所涉及的车辆用转向装置的概略结构图。
图7是表示第三实施方式中的转向辅助转矩的控制例程的主要部分的流程图。
图8是表示本发明的第四实施方式所涉及的车辆用转向装置的概略结构图。
图9是表示第四实施方式中的转向辅助转矩的控制例程的主要部分的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[第一实施方式]
在图1中，标号10表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用转向装置。转向装置10应用于所谓的左驾车、即右侧通行车辆12，并构成为对作为车辆12的转向轮的左右的前轮14L、14R进行转向。转向装置10包括左右的摆动臂部件16L、16R、左右的转向横拉杆18L、18R、中继杆20、齿轮齿条装置22L、22R以及转向输入传递***24。
摆动臂部件16L、16R配置于沿车辆12的横向分隔的位置，分别在凸台部(日语：ボス部)26L、26R处以能够绕上下方向的轴线28L、28R摆动的方式被车辆12的车身30支承。在图示的实施方式中，摆动臂部件16L、16R分别具有第一臂部32L、32R及第二臂部34L、34R。第一臂部32L、32R在车辆12处于直行状态时，分别从凸台部26L、26R实质上向车辆的后方延伸，第二臂部34L、34R分别从凸台部26L、26R横穿车辆的前后方向而向车辆的内侧方向延伸。
中继杆20在车辆12的横向上延伸，并在两端部通过接头36L、36R而分别与左右的摆动臂部件16L、16R的第一臂部32L、32R枢接。左右的转向横拉杆18L、18R分别在外端通过接头38L、38R而与左右的前轮14L、14R的转向节臂(未图示)枢接，并在内端通过接头40L、40R而与中继杆20的对应的端部附近枢接。因此，在图示的实施方式中，左右的转向横拉杆18L、18R的内端经由中继杆20与左右的摆动臂部件16L、16R的第一臂部32L、32R枢接，但也可以与第一臂部32L、32R枢接。另外，接头40L、40R相对于接头36L、36R位于内侧，但也可以相对于接头36L、36R位于外侧。
齿轮齿条装置22L、22R分别配置于车辆12的左方部及右方部，实质上沿车辆12的前后方向延伸。齿轮齿条装置22L包括壳体42L和沿其轴线延伸的齿条杆44L，齿条杆44L在后端侧从壳体42L朝向车辆后方延伸。在图示的实施方式中，壳体42L在前端封闭，齿条杆44L在前端侧没有从壳体42L朝向车辆前方延伸，但也可以从壳体42L朝向车辆前方延伸。
在齿条杆44L的后端通过接头46L而枢接有连接连杆48L的一端，连接连杆48L的另一端通过接头50L而与左侧的摆动臂部件16L的第二臂部34L枢接。因此，齿条杆44L的后端经由连接连杆48L与左侧的摆动臂部件16L的第二臂部34L连接，以使摆动臂部件16L绕对应的轴线28L摆动。因此，齿条杆44L的往复运动通过连接连杆48L而转换为绕轴线28L的摆动并传递给摆动臂部件16L，相反地，绕轴线28L的摆动臂部件16L的摆动通过连接连杆48L而转换为往复运动并传递给齿条杆44L。
同样地，齿轮齿条装置22R包括壳体42R和沿其轴线延伸的齿条杆44R，齿条杆44R在后端侧从壳体42R朝向车辆后方延伸。在图示的实施方式中，壳体42R在前端封闭，齿条杆44R在前端侧没有从壳体42R朝向车辆前方延伸，但也可以从壳体42R朝向车辆前方延伸。
在齿条杆44R的后端通过接头46R而枢接有连接连杆48R的一端，连接连杆48R的另一端通过接头50R而与右侧的摆动臂部件16R的第二臂部34R枢接。因此，齿条杆44R的后端经由连接连杆48R与右侧的摆动臂部件16R的第二臂部34R连接，以使摆动臂部件16R绕对应的轴线28R摆动。因此，齿条杆44R的往复运动通过连接连杆48R而转换为绕轴线28R的摆动并传递给摆动臂部件16R，相反地，绕轴线28R的摆动臂部件16R的摆动通过连接连杆48R而转换为往复运动并传递给齿条杆44R。
另外，虽然在图1中没有详细地示出接头36L、36R等接头，但只要能够将对应的两个部件相对地以能够枢轴转动的方式连结，则可以是本技术领域中公知的任意接头，例如球窝接头、滑枕滚珠(pillow ball)、枢轴与衬套的组合等。
虽然在图1中没有详细示出，但转向输入传递***24包括公知的转向轴52，该转向轴52包括上转向轴、下转向轴、万向节等。在转向轴52的上端连结有由驾驶者操作的方向盘54，转向轴52的下端与齿轮齿条装置22L的小齿轮轴56L连结。因此，转向输入传递***24将由驾驶者施加给方向盘54的转向输入向小齿轮轴56L传递。
在图示的实施方式中，在小齿轮轴56L一体地设置有蜗轮58L，在蜗轮58L螺纹接合有蜗杆60L。蜗杆60L与电动机62L的输出轴连结。电动机62L的转矩通过蜗杆60L及蜗轮58L而作为转向辅助转矩传递给小齿轮轴56L。因此，齿轮齿条装置22L及电动机62L相互协作而作为小齿轮辅助型的齿轮齿条式的第一电动助力转向装置64L发挥作用，产生转向辅助转矩。
同样地，在小齿轮轴56R一体地设置有蜗轮58R，在蜗轮58R螺纹接合有蜗杆60R。蜗杆60R与电动机62R的输出轴连结。电动机62R的转矩通过蜗杆60R及蜗轮58R而作为转向辅助转矩传递给小齿轮轴56R。因此，齿轮齿条装置22R及电动机62R相互协作而作为小齿轮辅助型的齿轮齿条式的第二电动助力转向装置64R发挥作用，产生转向辅助转矩。
如图1所示，转向装置10还包括电子控制装置70。虽然在图1中未详细示出，但在小齿轮轴56L设置有转矩传感器72L。转矩传感器72L可以具有本技术领域中公知的任意结构，并将在小齿轮轴56L中产生的转矩检测为转向转矩Ts1。
如后面详细说明的那样，电子控制装置70基于由转矩传感器72L检测出的转向转矩Ts1以及由车速传感器74检测出的车速V来运算第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2。电子控制装置70通过分别基于第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2来控制电动机62L、62R的输出转矩，由此控制由第一及第二电动助力转向装置64L、64R产生的转向辅助转矩。
而且，电子控制装置70基于由转矩传感器72L检测出的转向转矩Ts1来检测由从左右的前轮14L、14R中的至少一者输入的干扰引起的旋转振动。电子控制装置70在检测出的旋转振动的水平为基准值以上时，运算用于减少该旋转振动的第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2。而且，电子控制装置70基于由第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2校正后的第一及第二目标转向辅助转矩Tsta1及Tsta2来控制第一及第二电动助力转向装置64L、64R。
接着，参照图2所示的流程图，对第一实施方式中的转向辅助转矩的控制进行说明。在图中未示出的点火开关接通时，基于图2所示的流程图的控制由电子控制装置70每隔规定的时间反复执行。另外，将基于图2所示的流程图的转向辅助转矩的控制简称为“控制”。这在后述的其他实施方式中，对于按照各自对应的流程图进行的转向辅助转矩的控制也是同样的。
首先，在步骤10中，进行表示由转矩传感器72L检测出的转向转矩Ts1的信号以及表示由车速传感器74检测出的车速V的信号的读入。然后，基于转向转矩Ts1及车速V，根据图3所示的映射图来运算车辆整体的目标转向辅助转矩Tstv。如图3所示，目标转向辅助转矩Tstv被运算为，转向转矩Ts的绝对值越大则越大，车速V越高则越小。
在步骤20中，第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2被运算为，分别成为目标转向辅助转矩Tstv的二分之一。另外，只要第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2的和为目标转向辅助转矩Tstv，则第一及第二目标转向辅助转矩也可以被运算为相互不同的值。
在步骤30中，对转向转矩Ts1进行带通滤波处理。带通滤波器的通带基于转向输入传递***24及方向盘54的共振旋转频率等预先设定为，有效地减少由于从左右的前轮14L、14R中的至少一者输入的干扰而产生的方向盘54的旋转振动。
在步骤40中，通过对带通滤波处理后的转向转矩Ts1进行微分滤波处理，使得由干扰引起的激振转矩的相位提前。然后，基于车速V，根据图4所示的映射图来运算车速系数Kv，并将车速系数Kv与相位提前的激振转矩相乘。另外，如图4所示，车速系数Kv被运算为车速V越高则越大的正值。
在步骤50中，基于在步骤40中求出的激振转矩的振幅来进行由干扰引起的旋转振动的水平是否为预先设定的基准值以上的判别。在进行了否定判别时，控制进入步骤90，在进行了肯定判别时，控制进入步骤60。
在步骤60中，基于在步骤40中求出的激振转矩来运算用于减少方向盘54的旋转振动的车辆整体的校正转向转矩Tsa。另外，车辆整体的校正转向转矩Tsa例如可以是在步骤40中求出的激振转矩的符号反转值。
在步骤70中，分别按照下述的式(1)及(2)来运算用于减少方向盘54的旋转振动的第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2。另外，在下述的式(1)及(2)中，R1为向第一校正转向转矩Tsa1的分配系数，为1以下且大于0的常数，优选为大于0.5的常数。
Tsa1＝R1·Tsa…(1)
Tsa2＝(1-R1)Tsa…(2)
在步骤90中，由于不需要方向盘54的旋转振动的减少，因此第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2被设定为0。
在步骤200中，分别按照下述的式(3)及(4)来运算由第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2校正后的第一及第二目标转向辅助转矩Tsta1及Tsta2。
Tsta1＝Tst1+Tsa1…(3)
Tsta2＝Tst2+Tsa2…(4)
在步骤210中，控制第一及第二电动助力转向装置64L、64R，使得由第一及第二电动助力转向装置64L、64R产生的辅助转矩分别成为校正后的第一及第二目标转向辅助转矩Tsta1及Tsta2。
根据第一实施方式，在步骤10中，基于转向转矩Ts1及车速V来运算车辆整体的目标转向辅助转矩Tstv，在步骤20中，第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2被运算为，分别成为目标转向辅助转矩Tstv的二分之一。
在步骤30中，对转向转矩Ts1进行带通滤波处理，在步骤40中，对带通滤波处理后的转向转矩Ts1进行微分滤波处理，从而使由干扰引起的激振转矩的相位提前。然后，将车速系数Kv与相位提前的激振转矩相乘。
在步骤50中，当判别为由干扰引起的旋转振动的水平为预先设定的基准值以上时，通过步骤60及70运算用于减少方向盘54的旋转振动的第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2。然后，在步骤200及210中，分别基于由第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2校正后的第一及第二目标转向辅助转矩Tsta1及Tsta2来控制第一及第二电动助力转向装置64L、64R。
特别是，根据第一实施方式，在步骤60中，基于在步骤40中求出的激振转矩来运算车辆整体的校正转向转矩Tsa，在步骤70中，分别按照上述式(1)及(2)来运算第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2。因此，能够分别利用第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2来校正第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2，并分别基于校正后的第一及第二目标转向辅助转矩Tsta1及Tsta2来控制第一及第二电动助力转向装置64L、64R。
因此，与利用校正转向转矩仅校正第一目标转向辅助转矩的情况相比，能够有效地减少从第二摆动臂部件16L经由中继杆20及第一摆动臂部件16R向方向盘54传递的旋转振动。因此，能够有效地减少由于方向盘54的旋转振动而使驾驶者感到不适的可能。另外，与此同样的作用效果也可以在后述的其他实施方式中得到。
而且，根据第一实施方式，在步骤70中，分别按照上述式(1)及(2)来运算第一及第二校正转向转矩Tsa1和Tsa2。因此，通过设定向第一校正转向转矩Tsa1的分配系数R1，能够根据应用本发明的车辆的特性适当地设定车辆整体的校正转向转矩Tsa向第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2的分配。
[第二实施方式]
图5是表示作为第一实施方式的修正例而构成的第二实施方式中的转向辅助转矩的控制例程的主要部分的流程图。另外，在图5中，对与图2所示的步骤相同的步骤，附加与在图2中标注的步骤编号相同的步骤编号。这对于后述的其他实施方式的流程图也是同样的。
虽然步骤10至40未在图5中示出，但步骤10至70和步骤90与第一实施方式同样地执行，并且当步骤70完成时，控制进行到步骤80。
在步骤80中，修正第二校正转向转矩，以使在步骤70中运算出的第二校正转向转矩Tsa2的相位相对于第一校正转向转矩提前。另外，提前的相位的大小是基于干扰从左前轮14L侧经由第二摆动臂部件16L及中继杆20等向转向输入传递***24传递所需的时间等而预先设定的。当步骤80完成时，与第一实施方式同样地执行步骤200和210。
根据第二实施方式，通过接在步骤70之后执行步骤80，使第二校正转向转矩Tsa2的相位提前，因此第二校正转向转矩的相位相对于第一校正转向转矩提前。因此，与第二校正转向转矩的相位不提前的情况相比，能够有效地减少从第二摆动臂部件经由中继杆及第一摆动臂部件向转向输入传递***传递的旋转振动。
此外，根据第一及第二实施方式，在分配系数R1为0.5的情况下，将第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2运算为相同的值，因此能够利用相同的值来校正第一及第二目标转向辅助转矩Tst1及Tst2。但是，如前文所述，相对于方向盘54的旋转振动的第一电动助力转向装置64L中的旋转振动的贡献程度高于第二电动助力转向装置64R中的旋转振动的贡献程度。在分配系数R1大于0.5的情况下，第一校正转向转矩Tsa1被运算为大于第二校正转向转矩Tsa2的值。因此，与第一校正转向转矩为第二校正转向转矩以下的情况相比，能够有效地减少方向盘54的旋转振动。
[第三实施方式]
图6示出了本发明的第三实施方式所涉及的车辆用转向装置10。另外，在图6中，对与图1所示的部件相同的部件标注与在图1中标注的标号相同的标号。这对于后述的图8也是同样的。
在第三实施方式中，在第二电动助力转向装置64R的小齿轮轴56R也设置有转矩传感器72R。转矩传感器72R与转矩传感器72L同样地，可以具有本技术领域中公知的任意结构，并将在小齿轮轴56R中产生的转矩检测为转向转矩Ts2。表示转向转矩Ts2的信号向电子控制装置70输入。特别是，在小齿轮轴56R的前端固定有惯性锤76，转矩传感器72R设置在惯性锤76与第二电动助力转向装置64R之间。第三实施方式的其他方面与第一及第二实施方式同样地构成。
接着，参照图7所示的流程图，对第三实施方式中的转向辅助转矩的控制例程进行说明。
在第三实施方式中，步骤10至40与第一实施方式同样地执行，当步骤40完成时，控制进入步骤55。
在步骤55中，与第一实施方式中的步骤50同样地，基于在步骤40中求出的激振转矩的振幅，来进行第一电动助力转向装置64L中的由干扰引起的旋转振动的水平是否为预先设定的基准值以上的判别。在进行了否定判别时，控制进入步骤95，在进行了肯定判别时，控制进入步骤75。
在步骤75中，运算用于减少方向盘54的旋转振动的第一校正转向转矩Tsa1，作为在步骤40中求出的激振转矩的符号反转值。
在步骤95中，将第一校正转向转矩Tsa1设定为0。当步骤75或95完成时，控制进入步骤100。
在步骤100中，按照上述式(3)来运算利用第一校正转向转矩Tsa1校正后的第一目标转向辅助转矩Tsta1。
在步骤110中，对转向转矩Ts2进行带通滤波处理。带通滤波器的通带基于转向输入传递***24及方向盘54的共振旋转频率等预先设定为，有效地减少主要由于从左前轮14RL输入的干扰而产生的方向盘54的旋转振动。
在步骤120中，通过对带通滤波处理后的转向转矩Ts2进行微分滤波处理，使得主要由从右前轮14R反向输入的干扰引起的激振转矩的相位提前。
在步骤150中，基于在步骤120中求出的激振转矩的振幅，来进行第二电动助力转向装置64R中的由干扰引起的旋转振动的水平是否为预先设定的基准值以上的判别。在进行了否定判别时，控制进入步骤195，在进行了肯定判别时，控制进入步骤175。
在步骤175中，运算用于减少方向盘54的旋转振动的第二校正转向转矩Tsa2，作为在步骤120中提前了相位的激振转矩的符号反转值。
在步骤195中，将第二校正转向转矩Tsa2设定为0。当步骤175或195完成时，控制进入步骤205。
在步骤205中，按照上述式(4)来运算利用第二校正转向转矩Tsa2校正后的第二目标转向辅助转矩Tsta2。
当步骤205完成时，控制进入步骤210，并且与第一及第二实施方式同样地执行步骤210。
根据第三实施方式，在第二电动助力转向装置64R的小齿轮轴56R也设有转矩传感器72R，在小齿轮轴56R中产生的转矩被检测为转向转矩Ts2。在步骤55中，当判别为第一电动助力转向装置64L中的由干扰引起的旋转振动的水平为预先设定的基准值以上时，在步骤75中，运算第一校正转向转矩Tsa1，然后执行步骤110、120及150。
在步骤110中，对转向转矩Ts2进行带通滤波处理，在步骤120中，使主要由从左前轮14L反向输入的干扰引起的激振转矩的相位提前。然后，在步骤150中，当判别为第二电动助力转向装置64R中的由干扰引起的旋转振动的水平为预先设定的基准值以上时，在步骤175中，运算第二校正转向转矩Tsa2。
因此，根据第三实施方式，基于第一及第二电动助力转向装置64L及64R中的由干扰引起的旋转振动，分别运算第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2。换言之，第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2分别被运算为用于减少由向第一及第二电动助力转向装置64L及64R反向输入的干扰引起的旋转振动的校正转向转矩。因此，与例如第一及第二目标转向辅助转矩由用于减少因向第一电动助力转向装置反向输入的干扰引起的旋转振动的校正转向转矩校正的第一及第二实施方式相比，能够有效地减少第一及第二电动助力转向装置中的旋转振动。
[第四实施方式]
图8示出了本发明的第四实施方式所涉及的车辆用转向装置10。
在第四实施方式中，没有设置第三实施方式中的转矩传感器72R，因此表示转向转矩Ts2的信号不被输入到电子控制装置70。利用内置于第二电动助力转向装置64R的电动机62R中的旋转编码器78来检测电动机62R的旋转位置Pm2，并将表示旋转位置Pm2的信号向电子控制装置70输入。如后面详细说明的那样，电子控制装置70基于旋转位置Pm2来推定第二电动助力转向装置64R中的由干扰引起的旋转振动的激振转矩。
接着，参照图9所示的流程图，对第四实施方式中的转向辅助转矩的控制例程进行说明。
在第四实施方式中，步骤10至100与第三实施方式同样地执行，当步骤100完成时，控制进入步骤130。此外，步骤150至210也与第三实施方式同样地执行。
在步骤130中，将电动机62R的转速Vm2运算为由旋转编码器78检测出的电动机62R的旋转位置Pm2的时间微分值。另外，也可以从旋转编码器向电子控制装置70输入表示电动机62R的转速Vm2的信号，在该情况下省略步骤130。
在步骤140中，提取电动机62R的转速Vm2的振动分量，并基于转速Vm2的振动分量，利用本技术领域中公知的要领来推定第二电动助力转向装置64R中的由干扰引起的旋转振动的激振转矩。另外，当步骤140完成时，控制进入步骤150，步骤150中的旋转振动的水平的判定是基于在步骤140中推定出的激振转矩来进行的。另外，旋转振动的水平的判定也可以基于转速Vm2的振动分量来进行。
根据第四实施方式，当第三实施方式中的步骤100完成时，执行步骤130和140，而不是步骤110和120。在步骤130中，将电动机62R的转速Vm2运算为电动机62R的转数Nm2的时间微分值，在步骤140中，基于转速Vm2的振动分量来推定第二电动助力转向装置64R中的由干扰引起的旋转振动的激振转矩。然后，在步骤150中，基于在步骤140中推定出的激振转矩来进行旋转振动的水平的判定。
旋转振动的激振转矩是基于转速Vm2推定出的，转速Vm2是由内置于第二电动助力转向装置64R的电动机62R中的旋转编码器78检测出的旋转位置Pm2的时间微分值。因此，不需要第三实施方式中的转矩传感器72R及惯性锤76，在电动机通常设有旋转编码器。因此，根据第四实施方式，与第三实施方式相比，能够减少转向装置10所需的部件数量而降低成本，并能够使结构简化。
特别是，根据上述第一至第四实施方式，左右的摆动臂部件16L、16R分别具有相对于轴线28L、28R向相互不同的方向延伸的第一臂部32L、32R及第二臂部34L、34R。中继杆20在两端部与左右的摆动臂部件的第一臂部32L、32R枢接，左右的转向横拉杆18L、18R在内端经由中继杆20分别与摆动臂部件16L、16R的第一臂部32L、32R枢接。第一及第二电动助力转向装置64L及64R分别与左右的摆动臂部件16L、16R的第二臂部34L、34R枢接。
因此，与左右的摆动臂部件16L、16R分别仅具有一个臂部的情况相比，能够提高第一及第二电动助力转向装置64L及64R和中继杆20的枢接的自由度，由此能够提高转向装置10相对于车辆的搭载性及车辆的设计的自由度。特别是，通过相对于第一臂部32L、32R的第二臂部34L、34R的延伸方向的设定，能够自由地设定电动助力转向装置64L及64R的延伸方向。
通常，齿条辅助型的电动助力转向装置包括在由电动机产生的辅助转矩的传递***中进行旋转运动与直线运动之间的运动转换的滚珠丝杠，与此相对，小齿轮辅助型的电动助力转向装置不包括滚珠丝杠。因此，在电动助力转向装置为小齿轮辅助型的情况下，与电动助力转向装置为齿条辅助型的情况相比，由于反向输入干扰而引起的旋转振动的问题更为显著。
根据上述第一至第四实施方式，电动助力转向装置64L及64R是小齿轮辅助型的电动助力转向装置，但旋转振动是基于与小齿轮轴中的转矩或与小齿轮轴的转速对应的电动机的转速来推定的。而且，与用于减少旋转振动的第一及第二校正转向转矩Tsa1及Tsa2对应地由电动机产生的减振转矩被提供给小齿轮轴。由此，能够有效地减少由于反向输入干扰而引起的旋转振动。
以上，对本发明的特定实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内能够实现各种其他的实施方式对本领域技术人员而言是显而易见的。
例如，在上述各实施方式中，基于转向转矩来推定由干扰引起的旋转振动，在第四实施方式中，基于电动机62L的转速Vm2来推定由干扰引起的旋转振动。但是，旋转振动也可以基于转向转矩和电动机的转速来推定，还可以利用本技术领域中公知的任意要领来推定。
另外，在上述各实施方式中，第一及第二电动助力转向装置64L、64R是小齿轮辅助型的齿轮齿条式动力转向装置，但也可以是齿条辅助型的齿轮齿条式动力转向装置。
另外，在上述各实施方式中，摆动臂部件16L、16R分别具有第一臂部32L、32R及第二臂部34L、34R，但臂部也可以分别为一个。另外，第一臂部32L、32R在车辆12处于直行状态时，分别从凸台部26L、26R实质上向车辆的后方延伸，第二臂部34L、34R分别从凸台部26L、26R横穿车辆的前后方向而向车辆的内侧方向延伸。但是，第一臂部32L、32R也可以实质上向车辆的前方延伸，第二臂部34L、34R也可以向包括车辆的外侧方向在内的与图示的方向不同的方向延伸。因此，齿轮齿条装置22L、22R也可以在车辆的前后方向以外的方向上延伸。
另外，在上述各实施方式中，左右的转向横拉杆18L、18R的内端与中继杆20的对应的端部附近枢接，但也可以分别与摆动臂部件16L、16R的第一臂部32L、32R枢接。
另外，在上述各实施方式中，转向装置10应用于所谓的左驾车、即右车道行驶车辆12，但也可以应用于所谓的右驾车、即左车道行驶车辆12。在该情况下，各实施方式中的齿轮齿条装置22L配置在车辆12的右方部，齿轮齿条装置22R配置在车辆12的左方部。
另外，在上述各实施方式中，转向装置10构成为对作为车辆12的转向轮的左右的前轮14L、14R进行转向，但也可以构成为对左右的后轮进行转向。
标号说明
10…转向装置，12…车辆，14L、14R…前轮，16L、16R…摆动臂部件，18L、18R…转向横拉杆，20…中继杆，22L、22R…齿轮齿条装置，24…转向输入传递***，28L、28R…轴线，32L、32R…第一臂部，34L、34R…第二臂部，54…方向盘，56L、56R…小齿轮轴，62L、62R…电动机，64L、64R…电动助力转向装置，70…电子控制装置，72L、72R…转矩传感器，74…车速传感器，76…惯性锤，78…旋转编码器。

Claims (10)

1.一种车辆用转向装置，包括：左右的摆动臂部件，分别具有绕上下方向的轴线摆动的臂部；中继杆，在两端部与左右的所述摆动臂部件的臂部枢接；左右的转向横拉杆，分别在外端与左右的转向轮枢接，并在内端与左右的所述摆动臂部件的臂部以及所述中继杆中的一者枢接；及转向输入传递***，将施加给方向盘的转向输入向一个摆动臂部件传递，其特征在于，
包括：齿轮齿条式的第一电动助力转向装置，具有与一个所述摆动臂部件的臂部连接的第一齿条杆；齿轮齿条式的第二电动助力转向装置，具有与另一个所述摆动臂部件的臂部连接的第二齿条杆；转向转矩检测装置，检测经由所述方向盘施加给所述转向输入传递***的转向转矩；及控制装置，至少基于由所述转向转矩检测装置检测出的转向转矩来运算第一目标转向辅助转矩和第二目标转向辅助转矩，并分别基于所述第一目标转向辅助转矩和所述第二目标转向辅助转矩来控制所述第一电动助力转向装置和所述第二电动助力转向装置，
所述控制装置构成为，对由于干扰而至少在所述第一电动助力转向装置中产生的旋转振动进行检测，运算用于减少所述旋转振动的校正转向转矩，并利用所述校正转向转矩至少校正所述第一目标转向辅助转矩。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述控制装置构成为，运算用于减少在所述第一电动助力转向装置中产生的旋转振动的第一校正转向转矩和第二校正转向转矩，并分别利用所述第一校正转向转矩和所述第二校正转向转矩来校正所述第一目标转向辅助转矩和所述第二目标转向辅助转矩，
所述校正转向转矩包括所述第一校正转向转矩和所述第二校正转向转矩。
3.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述控制装置构成为，运算用于减少在所述第一电动助力转向装置中产生的旋转振动的第一校正转向转矩和第二校正转向转矩，利用所述第一校正转向转矩来校正所述第一目标转向辅助转矩，并修正第二校正转向转矩以使第二校正转向转矩的相位相对于所述第一校正转向转矩提前，且利用修正后的所述第二校正转向转矩来校正所述第二目标转向辅助转矩，
所述校正转向转矩包括所述第一校正转向转矩和所述第二校正转向转矩。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述控制装置构成为，运算用于减少在所述第一电动助力转向装置中产生的旋转振动的车辆整体的校正转向转矩，并基于所述车辆整体的校正转向转矩来运算第一校正转向转矩及第二校正转向转矩，以使第一校正转向转矩比第二校正转向转矩大。
5.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述控制装置构成为，分别求出在所述第一电动助力转向装置及所述第二电动助力转向装置中产生的第一旋转振动及第二旋转振动，分别运算用于减少所述第一旋转振动及所述第二旋转振动的第一校正转向转矩及第二校正转向转矩，并基于利用所述第一校正转向转矩校正后的所述第一目标转向辅助转矩来控制所述第一电动助力转向装置，基于利用所述第二校正转向转矩校正后的所述第二目标转向辅助转矩来控制所述第二电动助力转向装置，
所述校正转向转矩包括所述第一校正转向转矩和所述第二校正转向转矩，
所述旋转振动包括所述第一旋转振动和所述第二旋转振动。
6.根据权利要求5所述的车辆用转向装置，其特征在于，
所述转向转矩检测装置是构成为将所述第一电动助力转向装置的第一小齿轮轴上的第一转矩检测为转向转矩的第一转矩检测装置，在所述第二电动助力转向装置的第二小齿轮轴设置有第二转矩检测装置，该第二转矩检测装置与固定于其前端的惯性锤协作而检测所述第二小齿轮轴上的第二转矩，所述控制装置构成为基于第一转矩来求出第一旋转振动，并基于第二转矩来求出第二旋转振动。
7.根据权利要求5所述的车辆用转向装置，其特征在于，
至少所述第二电动助力转向装置构成为通过内置旋转编码器的电动机向小齿轮轴施加辅助转矩，所述控制装置构成为，基于由所述转向转矩检测装置检测出的转向转矩来求出第一旋转振动，并基于所述第二电动助力转向装置的所述电动机的旋转振动来求出第二旋转振动。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用转向装置，其特征在于，
左右的所述摆动臂部件分别具有相对于对应的轴线向相互不同的方向延伸的第一臂部及第二臂部，所述中继杆在两端部与左右的所述摆动臂部件的第一臂部枢接，左右的所述转向横拉杆在内端与对应的摆动臂部件的第一臂部以及所述中继杆中的一者枢接，所述第一电动助力转向装置及所述第二电动助力转向装置分别与一个所述摆动臂部件及另一个所述摆动臂部件的第二臂部枢接，
所述臂部包括所述第一臂部和所述第二臂部。
9.根据权利要求4所述的车辆用转向装置，其特征在于，
左右的所述摆动臂部件分别具有相对于对应的轴线向相互不同的方向延伸的第一臂部及第二臂部，所述中继杆在两端部与左右的所述摆动臂部件的第一臂部枢接，左右的所述转向横拉杆在内端与对应的摆动臂部件的第一臂部以及所述中继杆中的一者枢接，所述第一电动助力转向装置及所述第二电动助力转向装置分别与一个所述摆动臂部件及另一个所述摆动臂部件的第二臂部枢接，
所述臂部包括所述第一臂部和所述第二臂部。
10.根据权利要求5至7中任一项所述的车辆用转向装置，其特征在于，
左右的所述摆动臂部件分别具有相对于对应的轴线向相互不同的方向延伸的第一臂部及第二臂部，所述中继杆在两端部与左右的所述摆动臂部件的第一臂部枢接，左右的所述转向横拉杆在内端与对应的摆动臂部件的第一臂部以及所述中继杆中的一者枢接，所述第一电动助力转向装置及所述第二电动助力转向装置分别与一个所述摆动臂部件及另一个所述摆动臂部件的第二臂部枢接，
所述臂部包括所述第一臂部和所述第二臂部。
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