转向控制装置、转向控制方法转让专利

申请号 : CN201380070211.6

文献号 : CN104995078B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 澁谷正树宫坂匠吾

申请人 : 日产自动车株式会社

摘要 :

使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。应用于具备使发动机(91)的怠速停止并且在车辆起步时使发动机(91)再次启动的怠速停止功能的车辆。而且,在发动机(91)处于运转状态时,将离合器(19)断开并执行上述转向致动器的驱动控制,在发动机(91)处于停止状态时,将离合器(19)接合并停止上述转向致动器的驱动控制。另外,在利用怠速停止功能使发动机(91)的怠速停止时,维持离合器(19)断开的状态。

权利要求 :

1.一种转向控制装置,应用于具备发动机和怠速停止控制部的车辆,其中,该发动机用于驱动车辆,该怠速停止控制部在满足了预定的条件时使上述发动机为停止状态,在车辆起步时使上述发动机再次启动,该转向控制装置的特征在于,具备:转轮机构,其由驾驶员进行转轮操作;

转向机构,其使车轮转向;

离合器,其能够将上述转轮机构与上述转向机构切换为连接和断开中的任一个;

转向致动器,其能够根据驾驶员的转轮量对上述转向机构施加转向扭矩;以及转向控制部,其在通过打开点火开关使上述发动机处于运转状态时将上述离合器断开,在通过关闭点火开关使上述发动机处于停止状态时将上述离合器接合,其中,在上述怠速停止控制部使上述发动机为停止状态时,上述转向控制部维持上述离合器断开的状态。

2.根据权利要求1所述的转向控制装置,其特征在于,将与结构上确定的最大转向角对应的转轮角定义为最大转轮角,在上述怠速停止控制部使上述发动机为停止状态的期间,在转轮角达到上述最大转轮角时,上述转向控制部将上述离合器接合。

3.根据权利要求1或2所述的转向控制装置,其特征在于,上述怠速停止控制部在车辆停止时使上述发动机为停止状态。

4.根据权利要求1或2所述的转向控制装置,其特征在于,上述转向致动器包括电动马达。

5.根据权利要求1或2所述的转向控制装置,其特征在于,在通过打开点火开关使上述发动机处于运转状态时,上述转向控制部将上述离合器断开并执行上述转向致动器的驱动控制,在通过关闭点火开关使上述发动机处于停止状态时,上述转向控制部将上述离合器接合并停止上述转向致动器的驱动控制。

6.根据权利要求1或2所述的转向控制装置,其特征在于,还具备能够对上述转轮机构施加转轮反作用力的反作用力致动器,上述转向控制部将上述离合器断开并执行上述转向致动器和上述反作用力致动器的驱动控制,在上述怠速停止控制部使上述发动机为停止状态时,上述转向控制部维持上述离合器断开的状态,通过维持使上述发动机为停止状态的时刻的转向角来限制上述转向致动器的驱动,并限制上述反作用力致动器的驱动,在上述怠速停止控制部使上述发动机再次启动时,上述转向控制部解除对上述转向致动器的驱动和上述反作用力致动器的驱动的限制,在使上述发动机为停止状态的期间转轮角发生变化而在转向角与转轮角之间产生差的情况下,花费预定的时间来驱动上述转向致动器以消除上述差。

7.根据权利要求6所述的转向控制装置,其特征在于,在上述怠速停止控制部使上述发动机为停止状态的期间,在车辆移动时,上述转向控制部解除对上述转向致动器的驱动和上述反作用力致动器的驱动的限制。

8.根据权利要求6所述的转向控制装置,其特征在于,上述反作用力致动器包括电动马达。

9.一种转向控制方法,应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机为停止状态并且在车辆起步时使上述发动机再次启动的功能,该转向控制方法的特征在于,在由驾驶员进行转轮操作的转轮机构与使车轮转向的转向机构之间安装能够将上述转轮机构与上述转向机构切换为连接和断开中的任一个的离合器,设置能够对上述转向机构施加转向扭矩的转向致动器,

在通过打开点火开关使上述发动机处于运转状态时将上述离合器断开,在通过关闭点火开关使上述发动机处于停止状态时将上述离合器接合,在利用上述怠速停止功能使上述发动机为停止状态时,维持上述离合器断开的状态。

说明书 :

转向控制装置、转向控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及转向控制装置以及转向控制方法。

背景技术

[0002] 在专利文献1中记载了如下一种怠速停止技术:为了应对尾气、提高燃料效率,在车辆停止而发动机处于怠速状态时,使发动机自动停止,并且在起步时使发动机再次启动。
[0003] 专利文献1:日本特开2001-173476号公报

发明内容

[0004] 发明要解决的问题
[0005] 另外,在线控转向中,一般装载能够不通电地维持接合状态的备用的离合器,因此在关闭点火开关的发动机停止时将离合器接合。将该点火开关关闭时的离合器接合动作声音也存在下车场景这样的情况,由于离合器接合动作声音混杂在门锁的解除声音等要下车时产生的各种杂音中,因此难以引人注意。另一方面,在如上述以往技术那样的怠速停止中,认为杂音比下车场景时少或者小,因此离合器的接合动作声音有可能引人注意。
[0006] 本发明的课题是使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。
[0007] 用于解决问题的方案
[0008] 本发明的一个方式所涉及的转向控制装置应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机停止并且在车辆起步时使上述发动机再次启动的功能。而且,在由驾驶员进行转轮操作的转轮机构与使车轮转向的转向机构之间安装能够将转轮机构与转向机构连接和断开的离合器。而且,设置能够根据驾驶员的转轮量对转向机构施加转向扭矩的转向致动器,在通过打开点火开关使发动机处于运转状态时将离合器断开,在通过关闭点火开关使发动机处于停止状态时将离合器接合。而且,在利用怠速停止功能使发动机停止时,维持离合器断开的状态。
[0009] 发明的效果
[0010] 根据本发明,在使发动机停止时,维持离合器断开的状态,因此能够抑制离合器接合时的动作声音。因而,能够使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。

附图说明

[0011] 图1是转向装置的概要结构图。
[0012] 图2是怠速停止系统的概要结构图。
[0013] 图3是表示线控转向控制处理的整体结构的框图。
[0014] 图4是表示IS时切换控制处理的流程图。
[0015] 图5是表示比较例1的时序图。
[0016] 图6是表示动作例1的时序图。
[0017] 图7是表示比较例2的时序图。
[0018] 图8是表示动作例2的时序图。
[0019] 图9是表示比较例3的时序图。
[0020] 图10是表示动作例3的时序图。

具体实施方式

[0021] 下面,基于附图来说明本发明的实施方式。
[0022] 《第一实施方式》
[0023] 《结构》
[0024] 首先对线控转向的构造进行说明。
[0025] 图1是转向装置的概要结构图。
[0026] 方向盘11与转向轴12相连结,车轮(转向轮)13L和13R依次经由转向节臂14、转向横拉杆15、齿条轴16以及行星齿轮17与第一行星轴18相连结。转向轴12和第一行星轴18以能够通过离合器19切换为连接或者断开的状态相连结。
[0027] 在此,存在于离合器19的输入侧的方向盘11和转向轴12是通过驾驶员的转向操作使转向轴12旋转的转轮输入机构StIN。另外,存在于离合器19的输出侧的转向节臂14、转向横拉杆15、齿条轴16、行星齿轮17以及第一行星轴18是通过第一行星轴18的旋转使车轮13L和13R转向的转向输出机构StOUT。
[0028] 因而,当在将离合器19连接(接合)的状态下使方向盘11旋转时,转向轴12、离合器19以及第一行星轴18旋转。第一行星轴18的旋转运动通过齿条轴16和行星齿轮17变换为转向横拉杆15的进退运动,并经由转向节臂14使车轮13L和13R转向。
[0029] 离合器19包括无励磁接合型的电磁离合器。即,在电磁线圈为无励磁时,例如利用凸轮辊机构在输入轴的凸轮面与输出轴的外轮之间啮合辊,来将输入轴与输出轴相接合。另一方面,在对电磁线圈进行励磁时,通过衔铁的吸引而在输入轴的凸轮面与输出轴的外轮之间解除辊的啮合,从而输入轴与输出轴之间断开。
[0030] 齿条轴16在车身左右方向(车宽方向)上延伸,在其一侧(在此为车身右侧)形成有齿条齿轮(齿)31,使该齿条齿轮31啮合行星齿轮17。利用保持器机构来调整齿条齿轮31与行星齿轮17的啮合状态。
[0031] 第一行星轴18包括离合器侧的输入轴和行星齿轮侧的输出轴,在其输出轴上例如经由蜗杆蜗轮32连结有第一转向马达M1。在第一转向马达M1中设置有用于检测马达旋转角的旋转变压器33。
[0032] 蜗杆蜗轮32包括连结于第一行星轴18的蜗轮和连结于第一转向马达M1的蜗杆,使蜗杆轴相对于蜗轮轴斜交。这是为了缩小相对于第一行星轴18的轴直角方向的组件。
[0033] 关于蜗杆蜗轮32,为了使蜗轮随着蜗杆的旋转而旋转、并且也使蜗杆随着蜗轮的旋转而旋转,即为了能够进行反向驱动,使蜗杆的扭转角大于休止角(摩擦角)。
[0034] 在第一行星轴18的输入轴与输出轴之间设置有扭矩传感器34。
[0035] 上述行星齿轮17、第一行星轴18的输出轴、蜗杆蜗轮32、第一转向马达M1、旋转变压器34以及扭矩传感器34构成为一体化的复合部件(组件),将该复合部件设为第一致动器A1。第一致动器A1与电动动力转向装置的构成部件通用。
[0036] 根据第一致动器A1,当在将离合器19断开的状态下驱动第一转向马达M1时,通过蜗杆蜗轮32使第一行星轴18旋转,因此车轮13L和13R的转向角根据第一转向马达M1的旋转角而变化。因而,在将离合器19断开时,根据驾驶员的转向操作对第一转向马达M1进行驱动控制,由此实现期望的转向控制特性来作为线控转向功能。
[0037] 并且,当在将离合器19连接的状态下驱动第一转向马达M1时,马达扭矩经由蜗杆蜗轮32被传递至第一行星轴18。因而,在将离合器19连接时,根据驾驶员的转向操作对第一转向马达M1进行驱动控制,由此实现减轻驾驶员的操作负担的期望的辅助特性。
[0038] 在齿条轴16的另一侧(在此为车身左侧)经由行星齿轮35连结有第二行星轴36。即,在齿条轴16的另一侧(在此为车身左侧)形成有齿条齿轮(齿)37,使该齿条齿轮37啮合行星齿轮35。利用保持器机构来调整齿条齿轮37与行星齿轮35的啮合状态。
[0039] 在第二行星轴36上例如经由蜗杆蜗轮38连结有第二转向马达M2。第二转向马达M2是与第一转向马达M1相同型号的马达。在第二转向马达M2中设置有用于检测马达旋转角的旋转变压器39。
[0040] 蜗杆蜗轮38包括连结于第二行星轴36的蜗轮和连结于第二转向马达M2的蜗杆,使蜗杆轴相对于蜗轮轴斜交。这是为了缩小相对于第二行星轴36的轴直角方向的组件。
[0041] 关于蜗杆蜗轮38,为了使蜗轮随着蜗杆的旋转而旋转、并且也使蜗杆随着蜗轮的旋转而旋转,即为了能够进行反向驱动,使蜗杆的扭转角大于休止角(摩擦角)。
[0042] 上述行星齿轮35、第二行星轴36的输出轴、蜗杆蜗轮38、第二转向马达M2以及旋转变压器39构成为一体化的复合部件(组件),将该复合部件设为第二致动器A2。
[0043] 根据第二致动器A2,当在将离合器19断开的状态下驱动第二转向马达M2时,第二行星轴36通过蜗杆蜗轮32进行旋转,因此车轮13L和13R的转向角根据第二转向马达M2的旋转角而变化。因而,在将离合器19断开时,根据驾驶员的转向操作对第二转向马达M2进行驱动控制,由此实现期望的转向控制特性来作为线控转向功能。
[0044] 在转向轴12上连结有反作用力马达51。反作用力马达51具备与转向轴12一起旋转的转子和与该转子相向地固定于外壳的定子。关于转子,例如通过嵌入成型将在圆周方向上等间隔地排列的磁体固定形成于转子芯。关于定子,将卷绕有线圈的铁芯沿圆周方向等间隔地排列,并例如通过热装而固定形成于外壳。在反作用力马达51中设置有检测马达旋转角的旋转变压器52。
[0045] 在转向轴12上设置有转轮角传感器53。
[0046] 根据反作用力马达51,当在将离合器19断开的状态下驱动反作用力马达51时,马达扭矩被传递至转向轴12。因而,在将离合器19断开并执行线控转向时,根据从路面接收的反作用力对反作用力马达51进行驱动控制,由此实现对驾驶员的转向操作施加操作反作用力的期望的反作用力特性。
[0047] 上述是转向装置的构造。
[0048] 接着,对控制系统的结构进行说明。
[0049] 在本实施方式中,具备第一转向控制器(转向ECU1)71、第二转向控制器(转向ECU2)72以及反作用力控制器(反作用力ECU)73。各控制器例如由微计算机构成。
[0050] 第一转向控制器71被输入来自旋转变压器33、扭矩传感器34以及转轮角传感器53的信号,并经由驱动电路对第一转向马达M1进行驱动控制。第二转向控制器72被输入来自旋转变压器39和转轮角传感器53的信号,并经由驱动电路对第二转向马达M2进行驱动控制。反作用力控制器73被输入来自旋转变压器52和转轮角传感器53的信号,并经由驱动电路对反作用力马达51进行驱动控制。
[0051] 旋转变压器33检测第一转向马达M1的马达旋转角θm1。在对定子线圈输入励磁信号时,该旋转变压器33从转子线圈输出与转子的旋转角相应的检测信号。第一转向控制器71利用信号处理电路将励磁信号输出到定子线圈,并且基于从转子线圈输入的检测信号的振幅调制来判断第一转向马达M1的马达旋转角θm1。此外,第一转向控制器71将右转弯设为正值来进行处理,将左转弯设为负值来进行处理。
[0052] 同样地,关于第二转向马达M2的马达旋转角θm2,经由旋转变压器39在第二转向控制器72中进行检测,关于反作用力马达51的马达旋转角θr,经由旋转变压器52在反作用力控制器73中进行检测。
[0053] 扭矩传感器34检测被输入到第一行星轴18的扭矩Ts。该扭矩传感器34例如用霍尔元件检测第一行星轴18的输入侧与输出侧之间安装的扭杆的扭转角,将由多极磁体与磁轭的相对角度位移产生的磁通密度的变化变换为电信号并输出到第一转向控制器71。第一转向控制器71根据被输入的电信号来判断扭矩Ts。此外,第一转向控制器71将驾驶员的右转轮设为正值来进行处理,将左转轮设为负值来进行处理。
[0054] 转轮角传感器53例如包括回转式编码器,来检测转向轴12的转轮角θs。在圆板状的标尺与转向轴12一起旋转时,该转轮角传感器53用两个光电晶体管检测透过标尺的狭缝的光,并将伴随转向轴12的旋转而产生的脉冲信号输出到各控制器。各控制器根据被输入的脉冲信号来判断转向轴12的转轮角θs。此外,各控制器将右转弯设为正值来进行处理,将左转弯设为负值来进行处理。
[0055] 此外,各控制器之间以能够利用通信线74互相通信的方式进行连接。即,例如构建使用了CSMA/CA方式的多重通信(CAN:Controller Area Network)、拐射线(Flex Ray)等车载通信网络(车载LAN)标准的通信路径。
[0056] 各控制器利用通信线75连接于离合器19。该通信线75是输出用于能够将离合器19切换为连接或者断开的离合器控制信号的通信路径。离合器控制信号是用于将离合器19断开的信号,在各控制器输出离合器控制信号时,离合器19断开,当任一个控制器停止输出离合器控制信号时,离合器19连接。
[0057] 上述是控制系统的结构。
[0058] 接着,对控制模式进行说明。
[0059] 在本实施方式中,存在双马达SBW模式(2M‐SBW)、双马达EPS模式(2M‐EPS)、单马达SBW模式(1M‐SBW)、单马达EPS模式(1M‐EPS)以及手动转向模式(MS)。
[0060] 双马达SBW模式是用两个马达执行线控转向控制的模式,双马达EPS模式是用两个马达执行电动动力转向控制的模式。另外,单马达SBW模式是仅用一个马达执行线控转向控制的模式,单马达EPS模式是仅用一个马达执行电动动力转向控制的模式。而且,手动转向模式是所有转向控制均中止的模式。
[0061] [双马达SBW模式]
[0062] 在双马达SBW模式下,在输出离合器控制信号而将离合器19断开的状态下,用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制,并且用第二转向控制器72对第二转向马达M2进行驱动控制,来执行转向角控制。即,第一转向马达M1和第二转向马达M2协同动作,分担需要的转向力并输出。另一方面,用反作用力控制器73对反作用力马达51进行驱动控制,来执行反作用力控制。由此,作为线控转向功能,实现期望的转向特性,并且实现良好的操作体验。
[0063] 第一转向控制器71和第二转向控制器72设定相对于转轮角θs的目标转向角θw*,并且估计实际的转向角θw。然后,输入马达旋转角θm1和θm2,例如利用鲁棒模型匹配方法等对第一转向马达M1和第二转向马达M2进行驱动控制,以使实际的转向角θw与目标转向角θw*一致。
[0064] 例如根据车速V进行目标转向角θw*的设定。即,在静止状态的转向时、低速行驶时,为了减轻驾驶员的操作负担,以能够以小的转轮角θs获得大的转向角θw的方式设定目标转向角θw*。另外,在高速行驶时,为了抑制超灵敏的车辆行为而确保行驶稳定性,以抑制相对于转轮角θs的变化的转向角θw的变化的方式设定目标转向角θw*。
[0065] 基于转轮角θs、马达旋转角θm1、马达旋转角θm2等进行实际转向角θw的估计。
[0066] 反作用力控制器73设定与在转向操作时从路面接收的反作用力相当的目标反作用力扭矩Tr*,对反作用力马达51进行驱动控制,以使反作用力马达51的扭矩与该目标反作用力扭矩Tr*一致。
[0067] 基于例如转轮角θs、在第一转向马达M1中流动的电流Im1以及在第二转向马达M2中流动的电流Im2等来进行目标反作用力扭矩Tr*的设定。
[0068] [双马达EPS模式]
[0069] 在双马达EPS模式下,在停止输出离合器控制信号而将离合器19连接的状态下,用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制,并且用第二转向控制器72对第二转向马达M2进行驱动控制,来执行辅助控制。由此,将转向系统机械地连结,来确保直接的转向操作性,并且作为电动动力转向功能,进一步减轻驾驶员的操作负担。
[0070] 第一转向控制器71和第二转向控制器72设定目标辅助扭矩Ta*,对第一转向马达M1和第二转向马达M2进行驱动控制以使第一转向马达M1的扭矩与该目标辅助扭矩Ta*一致。
[0071] 例如根据车速V进行目标辅助扭矩Ta*的设定。即,在静止状态的转向时、低速行驶时,为了减轻驾驶员的操作负担,设定大的目标辅助扭矩Ta*。另外,在高速行驶时,为了抑制超灵敏的车辆行为而确保行驶稳定性,设定小的目标辅助扭矩Ta*。
[0072] 另一方面,在双马达EPS模式下,反作用力马达51的继电器电路被切断。即,这是为了在驾驶员进行转向操作,且用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制并用第二转向控制器72对第二转向马达M2进行驱动控制时,通过转向轴12的旋转来驱动反作用力马达51,由此反作用力马达51自身不会成为负载。
[0073] [单马达SBW模式]
[0074] 在单马达SBW模式下,在输出离合器控制信号而将离合器19断开、并且不用第一转向控制器71进行第一转向马达M1的驱动控制(非驱动)的状态下,用第二转向控制器72对第二转向马达M2进行驱动控制,来执行转向角控制。即,第二转向马达M2单独输出需要的转向力。另一方面,用反作用力控制器73对反作用力马达51进行驱动控制,来执行反作用力控制。由此,作为线控转向功能,实现期望的转向特性,并且实现良好的操作体验。
[0075] 关于目标转向角θw*的设定、第二转向马达M2的控制方法以及目标反作用力扭矩Tr*的设定、反作用力马达51的控制方法,与双马达SBW模式相同。
[0076] 另一方面,在单马达SBW模式下,将第一转向马达M1的继电器电路切断,从电路切断第一转向马达M1。即,这是为了在用第二转向控制器72对第二转向马达M2进行驱动控制时,通过齿条轴16的进退来驱动第一转向马达M1,由此第一转向马达M1自身不会成为负载。
[0077] [单马达EPS模式]
[0078] 在单马达EPS模式下,在停止输出离合器控制信号而将离合器19连接、且不用第二转向控制器72进行第二转向马达M2的驱动控制(非驱动)的状态下,用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制,来执行辅助控制。由此,将转向系统机械地连结,来确保直接的转向操作性,并且作为电动动力转向功能,进一步减轻驾驶员的操作负担。
[0079] 关于目标辅助扭矩Ta*的设定、第一转向马达M1的控制方法,与双马达EPS模式相同。
[0080] 另一方面,在单马达EPS模式下,将第二转向马达M2的继电器电路切断,从电路切断第二转向马达M2。即,这是为了在驾驶员进行转向操作、且用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制时,通过齿条轴16的进退来驱动第二转向马达M2,由此第二转向马达M2自身不会成为负载。以同样的宗旨也将反作用力马达51的继电器电路切断,从电路切断反作用力马达51。即,这是为了在驾驶员进行转向操作、且用第一转向控制器71对第一转向马达M1进行驱动控制时,通过转向轴12的旋转来驱动反作用力马达51,由此反作用力马达51自身不会成为负载。
[0081] [手动转向模式]
[0082] 在手动转向模式下,在停止输出离合器控制信号而将离合器19连接的状态下,不用第一转向控制器71进行第一转向马达M1的驱动控制(非驱动),并且不用第二转向控制器72进行第二转向马达M2的驱动控制(非驱动)。也就是说,由各控制器进行的所有转向控制均中止。由此,将转向系统机械地连结,来确保直接的转向操作性。
[0083] 在手动转向模式下,将第一转向马达M1的继电器以及第二转向马达M2的继电器电路切断,从电路切断第一转向马达M1以及第二转向马达M2。即,这是为了在驾驶员进行转向操作时,通过齿条轴16的进退来驱动第一转向马达M1和第二转向马达M2,由此第一转向马达M1和第二转向马达M2自身不会成为负载。以同样的宗旨也将反作用力马达51的继电器电路切断,从电路切断反作用力马达51。即,这是为了在驾驶员进行转向操作时,通过转向轴12的旋转来驱动反作用力马达51,由此反作用力马达51自身不会成为负载。
[0084] 上述是控制模式的概要。
[0085] 接着,对故障防护进行说明。
[0086] 各控制器分别进行自身的控制系统是否存在异常的自诊断,根据其诊断结果切换控制模式。即,第一转向控制器71诊断第一转向控制器71自身、具有扭矩传感器34的第一致动器A1、配线系统是否存在异常。另外,第二转向控制器72诊断第二转向控制器72自身、不具有扭矩传感器的第二致动器A2以及配线系统是否存在异常。另外,反作用力控制器73诊断反作用力控制器73自身、反作用力马达51、配线系统是否存在异常。
[0087] 首先,在第一转向控制器71的控制系统、第二转向控制器72的控制系统以及反作用力控制器73的控制系统均正常的情况下,成为双马达SBW模式。但是,在第一转向马达M1和第二转向马达M2为低电压或过热、接通点火开关的启动(直到离合器19断开为止)、转向角θw达到最大转向角的端部抵接等时,作为暂时性的措施而成为双马达EPS模式。
[0088] 另一方面,在第一转向控制器71的控制系统、第二转向控制器72的控制系统以及反作用力控制器73的控制系统中的至少一个发生异常的情况下,切换为单马达SBW模式、单马达EPS模式以及手动转向(MS)模式中的任一模式。
[0089] 首先,是第二转向控制器72的控制系统和反作用力控制器73的控制系统正常而第一转向控制器71的控制系统发生异常的情况。在该情况下,只有第一致动器A1的线控转向功能、电动动力转向功能发生异常,维持了第二致动器A2的线控转向功能、反作用力马达51的反作用力生成功能,因此定为单马达SBW模式。
[0090] 另外,是第一转向控制器71的控制系统和反作用力控制器73的控制系统正常而第二转向控制器72的控制系统发生异常的情况。在该情况下,只有第二致动器A2的线控转向功能发生异常,维持了第一致动器A1的电动动力转向功能,因此定为单马达EPS模式。
[0091] 另外,是第一转向控制器71的控制系统和第二转向控制器72的控制系统正常而反作用力控制器73的控制系统存在异常的情况。在该情况下,只有反作用力马达51的反作用力生成功能发生异常,维持了第一致动器A1的电动动力转向功能,因此定为单马达EPS模式。
[0092] 另外,是第一转向控制器71的控制系统正常而第二转向控制器72的控制系统和反作用力控制器73的控制系统发生异常的情况。在该情况下,只有第二致动器A2的线控转向功能和反作用力马达51的反作用力生成功能发生异常,维持了第一致动器A1的电动动力转向功能,因此定为单马达EPS模式。
[0093] 另外,是反作用力控制器73的控制系统正常而第一转向控制器71的控制系统和第二转向控制器72的控制系统发生异常的情况。在该情况下,虽然维持了反作用力马达51的反作用力生成功能,但第一致动器A1的线控转向功能、电动动力转向功能以及第二致动器A2的线控转向功能发生异常,因此定为手动转向模式。
[0094] 另外,是第二转向控制器72的控制系统正常而第一转向控制器71的控制系统和反作用力控制器73的控制系统发生异常的情况。在该情况下,虽然维持了第二致动器A2的线控转向功能,但第一致动器A1的线控转向功能、电动动力转向功能以及反作用力马达51的反作用力生成功能发生异常,因此定为手动转向模式。
[0095] 然后,是第一转向控制器71的控制系统、第二转向控制器72的控制系统以及反作用力控制器73的控制系统均发生异常的情况。在该情况下,第一致动器A1的线控转向功能、电动动力转向功能、第二致动器A2的线控转向功能以及反作用力马达51的反作用力生成功能均发生异常,因此定为手动转向模式。
[0096] 上述是故障防护的概要。
[0097] 接着,对控制模式的转变进行说明。
[0098] 首先,在第一转向控制器71的控制系统、第二转向控制器72的控制系统以及反作用力控制器73的控制系统均正常的情况下,基本上成为双马达SBW模式。另外,在第一转向马达M1和第二转向马达M2为低电压或过热、接通点火开关的启动(直到离合器19断开为止)、转向角θw达到最大转向角的端部抵接等时,作为暂时性的措施而成为双马达EPS模式。而且,当消除了第一转向马达M1和第二转向马达M2的低电压或过热、或者离合器19断开、或者转向角θ变小时,成为双马达SBW模式。这样,只要第一转向控制器71的控制系统、第二转向控制器72的控制系统以及反作用力控制器73的控制系统均正常地动作,就在双马达SBW模式与双马达EPS模式之间转变。
[0099] 另外,在作为一次故障而第一转向控制器71的控制系统发生异常的情况下,从双马达SBW模式的状态转变为单马达SBW模式。而且,在作为二次故障而第二转向控制器72的控制系统和反作用力控制器73的控制系统中的至少一方发生异常的情况下,从单马达SBW模式的状态转变为手动转向模式。这样,不会不经由单马达SBW模式而从双马达SBW模式直接转变为手动转向模式,与故障等级相应地阶段性地转变控制模式而导致冗长化。
[0100] 另外,在作为一次故障而第二转向控制器72的控制系统和反作用力控制器73的控制系统中的至少一方发生异常的情况下,从双马达SBW模式的状态转变为单马达EPS模式。而且,在作为二次故障而第一转向控制器71的控制系统发生异常的情况下,从单马达EPS模式的状态转变为手动转向模式。这样,不会从双马达SBW模式不经由单马达EPS模式而直接转变为手动转向模式,与故障等级相应地阶段性地转变控制模式而导致冗长化。
[0101] 另外,作为暂时性的措施,在作为一次故障而第二转向控制器72的控制系统和反作用力控制器73的控制系统中的至少一方发生异常的情况下,从处于双马达EPS模式的状态转变为单马达EPS模式。而且,在作为二次故障而第一转向控制器71的控制系统发生异常的情况下,从单马达EPS模式的状态转变为手动转向模式。这样,不会从双马达EPS模式不经由单马达EPS模式而直接转变为手动转向模式,与故障等级相应地阶段性地转变控制模式而导致冗长化。
[0102] 此外,作为暂时性的措施,在第一转向控制器71的控制系统发生异常的情况下,不能从处于双马达EPS模式的状态转变为单马达EPS模式,因此直接转变为手动转向模式。
[0103] 上述是控制模式的转变。
[0104] 接着,对怠速停止系统进行说明。
[0105] 所谓怠速停止(IS),是指在车辆由于交叉路口、拥堵等而停止时,使发动机自动停止(怠速停止),并且在起步时使发动机再次启动的功能,也称为零怠速、怠速熄火。
[0106] 在此,对怠速停止系统的概要结构进行说明。
[0107] 图2是怠速停止系统的概要结构图。
[0108] 在怠速停止系统中,发动机控制器(ENG-ECU)81根据来自各种传感器的检测值执行怠速停止。在各种传感器中例如包括车轮速度传感器82、辅助器压力传感器83、加速踏板传感器84、加速度传感器85、发动机旋转传感器86、档位传感器87、怠速停止关闭开关88等。另外,发动机控制器81经由通信线74与第一转向控制器71、第二转向控制器72、反作用力控制器73等其它控制器以能够互相通信的方式进行连接,例如还被输入转轮角信号。
[0109] 车轮速度传感器82检测各车轮的车轮速度VwFL~VwRR。该车轮速度传感器82例如利用检测电路检测传感器转子的磁力线,将伴随传感器转子的旋转产生的磁场的变化变换为电流信号并输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电流信号来判断车轮速度VwFL~VwRR。
[0110] 辅助器压力传感器83检测辅助器(制动助力器)内的压力来作为制动踏板踏力Pb。该辅助器压力传感器83用隔膜部接收辅助器内的压力,经由该隔膜部检测由压电电阻元件产生的变形来作为电阻的变化,将该电阻的变化变换为与压力成比例的电压信号并输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电压信号来判断辅助器内的压力、即制动踏板踏力Pb。
[0111] 加速踏板传感器84检测相当于加速踏板的踩入量的踏板开度PPO(操作位置)。该加速踏板传感器84例如是电位计,将加速踏板的踏板开度PPO变换为电压信号并输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电压信号来判断加速踏板的踏板开度PPO。此外,在加速踏板处于非操作位置时,踏板开度PPO为0%,在加速踏板处于最大操作位置(行程结束)时,踏板开度PPO为100%。
[0112] 加速度传感器85检测车辆前后方向的加减速度。该加速度传感器85例如检测可动电极相对于固定电极的位置位移,来作为静电容量的变化,将该静电容量的变化变换为与加减速度和方向成比例的电压信号并输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电压信号来判断加减速度。此外,发动机控制器81将加速设为正值来进行处理,将减速设为负值来进行处理。
[0113] 发动机旋转传感器86检测发动机转速Ne。该发动机旋转传感器86例如利用检测电路检测传感器转子的磁力线,将伴随传感器转子的旋转产生的磁场的变化变换为电流信号并输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电流信号来判断发动机转速Ne。
[0114] 档位传感器87检测变速器的档位。该档位传感器87例如具备多个霍尔元件,将各个霍尔元件的导通/截止信号输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的导通/截止信号的组合来判断档位。
[0115] 怠速停止关闭开关(IS-OFF开关)88检测怠速停止系统的取消操作。该怠速停止关闭开关88设置在仪表盘附近使得驾驶员能够操作,例如经由常闭型触点的检测电路将与取消操作相应的电压信号输出到发动机控制器81。发动机控制器81根据被输入的电压信号来判断是否取消怠速停止功能。
[0116] 发动机控制器81通过燃料喷射器进行燃料喷射控制,或者通过点火线圈进行点火时期控制,从而控制发动机91的停止和再次启动(restart)。另外,在再次启动时,控制由起动马达92进行的启动。
[0117] 起动马达92例如包括串励换向器电动机,使输出轴的行星齿轮与发动机91的环形齿轮相啮合来传递扭矩,由此启动发动机91。在起动马达92中具备电磁阀和齿轮机构等,其中,该电磁阀使行星齿轮沿轴方向滑动,并使行星齿轮在与发动机91的环形齿轮啮合的突出位置和不与发动机91的环形齿轮啮合的退避位置之间进退,该齿轮机构使旋转轴的旋转减速。
[0118] 发动机91的动力经由螺旋式的V带93传递至交流发电机94。交流发电机94利用经由V带93传递的动力进行发电,发电产生的电力被充到电池95。电池95对装载于车辆的各种电装设备供给电力。即,对发动机控制器81、起动马达92、第一转向控制器71、第一转向马达M1、第二转向控制器72、第二转向马达M2、反作用力控制器73、反作用力马达51等供给电力。
[0119] 上述是怠速停止系统的概要结构。
[0120] 接着,对怠速停止的动作概要进行说明。
[0121] 在怠速停止系统中,例如在下述允许条件全部满足时,成为允许怠速停止的待机状态。
[0122] ·IS-OFF开关88为非操作状态(怠速停止功能为ON)
[0123] ·电池95的充电状态(SOC)例如为70%以上
[0124] ·档位为R档以外
[0125] 在从上述待机状态起满足全部的下述动作条件且例如经过1sec时,使发动机91停止。
[0126] ·车速V为0km/h
[0127] ·加速踏板开度PPO为0%
[0128] ·制动踏板踏力Pb例如为0.8MPa以上
[0129] ·路面坡度例如为14%以下
[0130] ·发动机转速Ne例如小于1200rpm
[0131] 在此,将车轮速度VwFL~VwRR的平均值等用作车速V。另外,根据加减速度计算路面坡度。此外,路面坡度计算为(垂直距离/水平距离)×100,例如进行了1Hz的低通滤波处理。
[0132] 在从上述停止状态起满足下述再次启动条件中的任一条件时,使发动机91再次启动。
[0133] ·从怠速停止时起开始转向操作
[0134] ·车速V例如为2km/h以上
[0135] ·加速踏板开度PPO例如为5%以上
[0136] ·从P档向R档或者D档的档位操作
[0137] ·从N档向R档或者D档的档位操作
[0138] ·从D档向R档的档位操作
[0139] 发动机控制器81将包括怠速停止的动作状态和有无再次启动请求等的怠速停止状态信号(IS状态信号)经由通信线74向第一转向控制器71、第二转向控制器72以及反作用力控制器73输出。
[0140] 上述是怠速停止的动作概要。
[0141] 接着,对与怠速停止系统相关联的线控转向的控制处理进行说明。
[0142] 图3是表示线控转向控制处理的整体结构的框图。
[0143] 关于线控转向控制处理,在第一转向控制器71、第二转向控制器72以及反作用力控制器73中分别独立地进行运算,在各控制器的运算结果一致时允许执行驱动控制。此外,如上所述,负责第一转向马达M1的驱动控制的是第一转向控制器71,负责第二转向马达M2的驱动控制的是第二转向控制器72,负责反作用力马达51的驱动控制的是反作用力控制器73。
[0144] 在线控转向控制处理中,具备IS时切换控制部21、离合器控制部22、反作用力运算部23、IS时反作用力运算部24、反作用力切换部25、反作用力控制部26、限制处理部27、转向角指令值运算部41、上次值存储部42、CL断开时转向角指令值运算部43、转向角指令值切换部44、渐现控制处理部45、角度伺服控制部46以及限制处理部47。
[0145] IS时切换控制部21通过执行后述的IS时切换控制处理来输出用于控制离合器19的断开和接合的离合器指令,并且输出用于切换反作用力控制特性和转向角控制特性的切换标志fs。切换标志fs在0~3的范围内进行切换,在fs=0时,成为通常的反作用力控制特性和转向角控制特性,在fs=1时,成为进行怠速停止动作时的反作用力控制特性和转向角控制特性。另外,在fs=2时,成为通常的反作用力控制特性和将离合器19断开时的转向角控制特性,在fs=3时,成为通常的反作用力控制特性和从怠速停止起再次启动时的转向角控制特性。
[0146] 离合器控制部22根据来自IS时切换控制部21的离合器指令将离合器19断开或者接合。
[0147] 在执行双马达SBW模式和单马达SBW模式中的任一模式时,反作用力运算部23针对转向操作设定并输出与从路面接收的反作用力相当的通常的目标反作用力扭矩TrN。在此,例如基于转轮角θs、车速V、转向角θw、在第一转向马达M1中流动的电流Im1、在第二转向马达M2中流动的电流Im2等来判断从路面接收的反作用力。
[0148] 在进行怠速停止动作时,IS时反作用力运算部24利用与反作用力运算部23不同的方法设定并输出IS时的目标反作用力扭矩TrIS。在此,在比通常的目标反作用力扭矩TrN小的范围内设定如下程度的扭矩:即使驾驶员将手松开方向盘11,也通过其重心平衡防止方向盘11由于自重而进行旋转那样的情况。具体地说,根据与转轮角θs相应的弹簧阻力和与转轮角速度θs′相应的粘性阻力中的至少一方来设定目标反作用力扭矩TrIS。
[0149] 反作用力切换部25输出根据切换标志fs切换为由反作用力运算部23运算出的目标反作用力扭矩TrN和由IS时反作用力运算部24运算出的目标反作用力扭矩TrIS中的任一个而得到的扭矩,来作为最终的目标反作用力扭矩Tr*。具体地说,在切换标志是fs=0、2、3中的任一个时,选择目标反作用力扭矩TrN来作为最终的目标反作用力扭矩Tr*,在切换标志是fs=1时,选择目标反作用力扭矩TrIS来作为最终的目标反作用力扭矩Tr*。
[0150] 反作用力控制部26对向用于实现目标反作用力扭矩Tr*的反作用力马达51施加的电流指令值进行运算,基于该电流指令值对反作用力马达51进行驱动控制。在此,对基于反作用力伺服控制的电流指令值进行运算,该反作用力伺服控制包括前馈控制、反馈控制以及鲁棒补偿。
[0151] 限制处理部27根据切换标志fs执行对向反作用力马达51施加的电流指令值的限制处理。具体地说,在切换标志是fs=1时,执行对电流指令值的限制处理,在除此以外时、即切换标志是fs=0、2、3时,不执行对电流指令值的限制处理。
[0152] 在执行双马达SBW模式和单马达SBW模式中的任一模式时,转向角指令值运算部41设定并输出相对于转轮角θs的通常的目标转向角θwN。在此,例如基于转轮角θs和与车速V相应的舵角比来设定通常的目标转向角θwN。
[0153] 上次值存储部42保持并输出目标转向角θw*的上次值θw*(n-1)。
[0154] 在将离合器19从接合状态断开时,为了使离合器19快速且可靠地断开,CL断开时转向角指令值运算部43利用与转向角指令值运算部41不同的方法设定并输出CL断开时的目标转向角θwCL。在此,首先设定使转向角θw的变化斜率与转轮角θs的变化斜率一致那样的转向角,在转轮扭矩减少的方向上校正该转向角,由此设定目标转向角θwCL。具体地说,计算转轮角θs与转向角θw之差Δθ(=θs-θw),设定从转轮角θs减去差Δθ而得到的转向角θd(θd=θs-Δθ)。然后,通过将转轮扭矩Ts乘以预先设定的增益来设定用于使转轮扭矩Ts减小(消除)的校正量θt。然后,通过将转向角θd加上校正量θt来设定为目标转向角θwCL。由此,在对离合器19输出接合指令之后,转向轴12与第一行星轴18同样地移动,能够抑制转轮扭矩Ts的增加。因此,能够利用构成离合器19的凸轮辊机构抑制辊咬入的力增加,由此能够易于将离合器19断开。
[0155] 转向角指令值切换部44输出根据切换标志fs切换为由转向角指令值运算部41运算出的目标转向角θwN、由上次值存储部42保持的上次值θw*(n-1)以及由CL断开时转向角指令值运算部43运算出的目标转向角θwCL中的任一个而得到的扭矩,来作为最终的目标转向角θw*。具体地说,在切换标志是fs=0、3中的任一个时,选择目标转向角θwN来作为最终的目标转向角θw*,在切换标志是fs=1时,选择上次值θw*(n-1)来作为最终的目标转向角θw*。另外,在切换标志是fs=2时,选择目标转向角θwCL来作为最终的目标转向角θw*。
[0156] 渐现控制处理部45根据切换标志fs执行对目标转向角θw*的渐现处理。所谓渐现处理,是指在经过预定的渐现时间TF时实现最初的目标转向角θw*的处理,进行用于抑制目标转向角θw*的突变的速率限制之类的动作。具体地说是如下的处理:基于在渐现时间TF内执行的运算次数来设定执行一次运算时使转向角变化的变化量,使目标转向角θw*每次以该变化量变化。在此,在切换标志是fs=2时,执行对目标转向角θw*的渐现处理,在切换标志是fs=0、1、3时,不执行对目标转向角θw*的渐现处理。
[0157] 如果是双马达SBW模式,则角度伺服控制部46运算向用于实现目标转向角θw*的第一转向马达M1和第二转向马达M2施加的电流指令值,基于该电流指令值对第一转向马达M1和第二转向马达M2进行驱动控制。另外,如果是单马达SBW模式,则运算向用于实现目标转向角θw*的第二转向马达M2施加的电流指令值,基于该电流指令值对第二转向马达M2进行驱动控制。在此,对基于反作用力伺服控制的电流指令值进行运算,该反作用力伺服控制包括前馈控制、反馈控制以及鲁棒补偿。
[0158] 如果是双马达SBW模式,则限制处理部47根据切换标志fs执行对向第一转向马达M1和第二转向马达M2施加的电流指令值的限制处理。在此,进行限制处理,使得第一转向马达M1和第二转向马达M2的消耗电力小于反作用力马达51的消耗电力。另外,如果是单马达SBW模式,则限制处理部47根据切换标志fs执行对向第二转向马达M2施加的电流指令值的限制处理。在此,进行限制处理,使得第二转向马达M2的消耗电力小于反作用力马达51的消耗电力。无论在哪一种情况下,在切换标志是fs=1时,都执行对电流指令值的限制处理,在除此以外的其它时候、即切换标志是fs=0、2、3时,不执行对电流指令值的限制处理。
[0159] 上述是线控转向控制处理的整体结构。
[0160] 接着,对由IS时切换控制部21每隔规定时间(例如5msec)执行的IS时切换控制处理进行说明。
[0161] 图4是表示IS时切换控制处理的流程图。
[0162] 首先,在步骤S101中,判断是否正在进行怠速停止动作。在此,在正在进行怠速停止动作时,转移到步骤S102。另一方面,在没有正在进行怠速停止动作时,转移到步骤S108。
[0163] 在步骤S102中,在进行怠速停止动作之后判断是否输出了发动机91的再次启动请求。在此,在没有输出再次启动请求时转移到步骤S103。另一方面,在输出了再次启动请求时转移到步骤S108。
[0164] 在步骤S103中,将进行怠速停止动作的时刻的转轮角θs设为IS初始转轮角θe,判断是否未存储该IS初始转轮角θe。在此,在没有存储IS初始转轮角θe时,判断为是刚刚进行怠速停止动作后,并转移到步骤S104。另一方面,在已经存储了IS初始转轮角θe时,判断为不是刚刚进行怠速停止动作后,并转移到步骤S105。
[0165] 在步骤S104中,在将转轮角θs存储为IS初始转轮角θe之后转移到步骤S105。
[0166] 在步骤S105中,维持离合器19断开的状态。
[0167] 在接下来的步骤S106中,将切换标志设置为fs=1并输出。由此,按照进行怠速停止动作时的反作用力控制特性和转向角控制特性来执行线控转向控制。
[0168] 在接下来的步骤S107中,将计时器TC清零之后恢复为规定的主程序。
[0169] 在步骤S108中,判断车速V是否大于0。在此,在判断结果是V=0时,判断为车辆停止并转移到步骤S109。另一方面,在判断结果是V>0时,判断为车辆正在移动或者正在行驶并转移到步骤S113。
[0170] 在步骤S109中,判断发动机91的再次启动是否完成。在此,在发动机91的再次启动没有完成时转移到步骤S110。另一方面,在发动机91的再次启动完成时转移到步骤S113。
[0171] 在步骤S110中,判断转轮角θs是否小于与在结构上确定的最大转向角对应的最大转轮角θmax。在此,在判断结果是θs<θmax时,判断为仍能够允许转轮角θs增加并转移到步骤S111。另一方面,在判断结果是θs≥θmax时,判断为不能允许转轮角θs增加并转移到步骤S112。
[0172] 在步骤S111中,在设置为切换标志fs=1并输出之后恢复为规定的主程序。由此,按照进行怠速停止动作时的反作用力控制特性和转向角控制特性来执行线控转向控制。
[0173] 在步骤S112中,在输出针对离合器19的接合指令之后转移到步骤S111。
[0174] 在步骤S113中,判断离合器19是否断开。在此,在离合器19没有断开时转移到步骤S114。另一方面,在离合器19断开时转移到步骤S117。
[0175] 在步骤S114中,对离合器19输出断开指令。
[0176] 在接下来的步骤S115中,将计时器TC清零。
[0177] 在接下来的步骤S116中,在将切换标志设置为fs=2并输出之后恢复为规定的主程序。由此,按照通常的反作用力控制特性和将离合器19断开时的转向角控制特性来执行线控转向控制。
[0178] 在步骤S117中,判断计时器TC是否为渐现时间TF以上。在此,在判断结果是TC<TF时,判断为还没有经过渐现时间TF并转移到步骤S118。另一方面,在判断结果是TC≥TF时,判断为经过渐现时间TF并转移到步骤S120。
[0179] 在步骤S118中,使计时器TC进行累加。
[0180] 在接下来的步骤S119中,在将切换标志设置为fs=3并输出之后恢复为规定的主程序。由此,按照通常的反作用力控制特性和从怠速停止起再次启动时的转向角控制特性来执行线控转向控制。
[0181] 在步骤S120中,重置为切换标志fs=0并输出。由此,按照通常的反作用力控制特性和转向角控制特性来执行线控转向控制。
[0182] 在接下来的步骤S121中,在重置所存储的IS初始转轮角θe之后恢复为规定的主程序。
[0183] 上述是IS时切换控制处理。
[0184] 《作用》
[0185] 接着,对第一实施方式的作用进行说明。
[0186] 在本实施方式中,设置能够对转向输出机构StOUT施加驱动力的第一转向马达M1和第二转向马达M2,利用这两个马达执行用于使车轮13L和13R转向的双马达SBW模式。由此,作为线控转向功能,能够实现期望的转向特性。另外,通过设为利用两个马达使车轮13L和13R转向的结构,能够分担转向输出机构StOUT所需的驱动力。因而,与利用一个马达使车轮
13L和13R转向的结构相比,能够抑制马达的大型化,布局性也优良。
[0187] 另外,在利用两个马达使车轮13L和13R转向的结构中,即使假设某一个控制系统发生异常,也能够有效利用没有发生异常的另一个控制系统。即,作为针对仅某一个控制系统发生异常的一次故障的故障防护,能够执行单马达SBW模式、单马达EPS模式。通过这样,即使某一个控制系统发生异常,也能够通过有效利用没有发生异常的另一个控制系统,来实现充分发挥设置两个马达的优点的故障防护。另外,作为针对二次故障的故障防护,能够执行手动转向模式,该二次故障是指在针对一次故障的故障防护之后在剩余的控制系统中也发生异常。由此,能够将转向系统机械地连结,来确保直接的转向操作性。
[0188] 另外,不论是双马达SBW模式还是单马达SBW模式,均在发动机91处于运转状态时将离合器19断开并执行线控转向。在无励磁(没有通电)时,离合器19维持接合状态,因此关闭点火开关,当使发动机91从运转状态停止时,将离合器19接合。将该点火开关关闭时的离合器接合动作声音也存在下车场景这样的情况,由于离合器接合动作声音混杂在门锁的解除声音等要下车时产生的各种杂音中,因此难以引人注意。另一方面,怠速停止与下车场景不同,认为杂音少或者小,因此离合器的接合动作声音易于引人注意。
[0189] 因此,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止(步骤S101的判断为“是”)、且没有输出启动请求时(步骤S102的判断为“是”),维持离合器19断开的状态(步骤S105)。这样,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止时,维持离合器19断开的状态,因此能够抑制将离合器19接合时的动作声音。因而,能够使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。
[0190] 顺便提一下,为了维持离合器19断开的状态,需要对离合器19进行励磁,因此消耗了相应部分的电力。然而,与点火开关的打开/关闭相比,怠速停止的频率更高,因此每当反复进行离合器19的断开/接合时,由于动作次数过多而影响了耐久性。因而,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止时,通过维持离合器19断开的状态,能够抑制离合器19的断开/接合的动作次数,因此在耐久性方面也是有利的。
[0191] 另外,在线控转向中,利用第一转向马达M1、第二转向马达M2使车轮转向,或者利用反作用力马达51产生转轮反作用力,由此消耗电力。然而,在怠速停止中,交流发电机94也停止,因此在不是混合动力车辆的通常的发动机车辆、即没有装载大型的电池、DC-DC转换器的车辆中,能够利用的电力受限。因而,当在怠速停止中使线控转向照常动作时,电池95的电压降低,有可能对其它电装系统造成影响。
[0192] 将上述时序图作为本实施方式的比较例1来进行说明。
[0193] 图5是表示比较例1的时序图。
[0194] 在时刻t11,进行怠速停止动作,在时刻t12,开始转向操作。此时,当使线控转向照常动作时,其消耗电力变大,因此电池95的电压减少,当电压低于E1时,例如车头灯变暗。
[0195] 在时刻t13,当开始转向操作时对发动机91输出启动请求,来开始启动,因此电池95的电压进一步减少,当低于比E1低的E2时,例如导航系统的显示消失。
[0196] 在时刻t14,发动机91实际再次启动,但在此之前的期间,由于电池95的电压降低而对其它电装系统产生影响。
[0197] 在本实施方式中,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止(步骤S101的判断为“是”)、且没有输出启动请求时(步骤S102的判断为“是”),将切换标志设置为fs=1(步骤S106)。由此,限制处理部27对向反作用力马达51施加的电流指令值执行限制处理,限制处理部47对向第一转向马达M1、第二转向马达M2施加的电流指令值执行限制处理。由此,能够抑制线控转向的电力消耗,因此能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。
[0198] 将上述时序图作为本实施方式的动作例1来进行说明。
[0199] 图6是表示动作例1的时序图。
[0200] 在时刻t21,进行怠速停止动作,在时刻t22,开始转向操作。此时,抑制了线控转向的电力消耗,因此能够抑制电池95的电压降低。在此,在仅开始转向操作的情况下,电压不会低于E1,因此例如车头灯不会变暗。
[0201] 在时刻t23,当对发动机91输出启动请求时开始启动,因此电池95的电压降低,但不会低于E2,因此例如导航系统的显示不会消失。
[0202] 在时刻t24,发动机91实际再次启动,在此之前的期间,也能够抑制电池95的电压降低,因此还能够抑制对其它电装系统造成影响。
[0203] 此外,在抑制线控转向的消耗电力时,进行限制处理,使得第一转向马达M1、第二转向马达M2的消耗电力小于反作用力马达51的消耗电力。原因是:在怠速停止中车辆停止,因此即使限制了转向角控制也没有大的影响,但当过于限制转轮反作用力时,成为方向盘11易于旋转的状态。即,存在当驾驶员松开手时由于方向盘11的重心平衡而使方向盘11利用自重进行旋转的情况,有可能给驾驶员带来不适感。因此,通过进行限制处理以使第一转向马达M1、第二转向马达M2的消耗电力小于反作用力马达51的消耗电力,能够维持良好的操作体验。
[0204] 另外,在利用怠速停止功能输出再次启动请求(步骤S102的判断为“否”)而实际完成了再次启动时(步骤S109的判断为“是”),将切换标志重置为fs=0(步骤S120)。由此,在限制处理部27中,解除(中止)对向反作用力马达51施加的电流指令值的限制处理,在限制处理部47中,解除(中止)对向第一转向马达M1、第二转向马达M2施加的电流指令值的限制处理。由此,能够恢复为通常的线控转向,实现期望的转向特性。
[0205] 另外,在怠速停止中例如车辆根据路面坡度移动时(步骤S108的判断为“是”),将切换标志重置为fs=0(步骤S120)。即,解除对反作用力马达51的驱动以及第一转向马达M1、第二转向马达M2的驱动的限制。这是由于:当车辆停止时,即使限制了转向角控制也没有大的影响,但在车辆开始移动时,为了确保车辆的控制性,转向角控制也重要。因此,通过直接恢复为通常的线控转向,能够抑制给驾驶员带来不安。
[0206] 如上所述,当过于限制转轮反作用力时,成为方向盘11易于旋转的状态。此时,存在当驾驶员松开手时由于方向盘11的重心平衡而使方向盘11利用自重进行旋转的情况,有可能给驾驶员带来不适感。
[0207] 将上述时序图作为本实施方式的比较例2来进行说明。
[0208] 图7是表示比较例2的时序图。
[0209] 在时刻t31,进行怠速停止动作,在时刻t32,开始转向操作,与此同时输出再次启动请求。此时,处于转轮反作用力大致为0的状态,因此方向盘11易于旋转,大幅超过与结构上确定的最大转向角对应的最大转轮角θmax。这样,当过于限制转轮反作用力时,转轮反作用力消失,当方向盘11处于旋转自如的状态时,有可能给驾驶员带来不安。
[0210] 当在时刻t33发动机91再次启动时,恢复为通常的线控转向。此时,转轮角θs与转向角θw之间的偏离量大,因此修改转向角θw时的转向角指令电流急剧升高。
[0211] 在时刻t34,通常那样的转轮反作用力升高,恢复超过最大转轮角θmax而过于旋转的转轮角θs,对于驾驶员来说有可能感到不适。
[0212] 在本实施方式中,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止(步骤S101的判断为“是”)、且没有输出启动请求时(步骤S102的判断为“是”),将切换标志设置为fs=1(步骤S106)。由此,反作用力切换部25从通常的目标反作用力扭矩TrN切换为怠速停止中的目标反作用力扭矩TrIS。该目标反作用力扭矩TrIS是小于通常的目标反作用力扭矩TrN的范围内的如下程度的扭矩:即使驾驶员的手松开方向盘11,也防止由于其重心平衡而使方向盘11利用自重进行旋转。由此,能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。另外,也不会过于限制转轮反作用力,因此能够抑制操作体验的下降。
[0213] 将上述时序图作为本实施方式的动作例2来进行说明。
[0214] 图8是表示动作例2的时序图。
[0215] 当在时刻t41进行怠速停止动作时,切换标志被设置为fs=1。由此,转向角指令值切换部44将上次值的转向角θw*(n-1)、即进行怠速停止动作的时刻的转向角锁止。由此,能够抑制转向马达M1、转向马达M2的电力消耗。另外,通过像这样预先锁止转向角θw,能够避免以下事态:在角度伺服控制部46的积分累积、之后解除限制而恢复为通常的线控转向时,流动过量的电流而产生异常噪声。
[0216] 当开始转向操作时,在时刻t42输出再次启动请求,切换为怠速停止中的目标反作用力扭矩TrIS,因此方向盘11不易旋转,转轮角θs缓慢地变化。另外,根据与转轮角θs相应的弹簧阻力和与转轮角速度θs′相应的粘性阻力中的至少一方来设定目标反作用力扭矩TrIS。由此,能够实现良好的操作体验。此外,之所以代替通常的目标反作用力扭矩TrN而切换为目标反作用力扭矩TrIS,是由于通常的目标反作用力扭矩TrN自身被大幅限制。即,是由于通过锁止转向角θw后限制了转向马达M1和M2的驱动,由此基于转向电流Im计算出的目标反作用力扭矩TrN也被大幅限制。
[0217] 当在时刻t43转轮角θs达到最大转轮角θmax时(步骤S110的判断为“否”),离合器19被接合(步骤S112),因此转轮角θs不会大幅超过最大转轮角θmax,在大致最大转轮角处停止。因而,在恢复为通常的线控转向之后,转轮角θs也不会大幅地恢复。
[0218] 当在时刻t44发动机91的再次启动完成时(步骤S109的判断为“是”),为了恢复到通常的线控转向,向离合器19输出断开指令(步骤S114)。
[0219] 在时刻t45,离合器19的断开完成(步骤S113的判断为“是”),切换标志被设置为fs=3(步骤S119)。由此,反作用力切换部25将反作用力扭矩从目标反作用力扭矩TrIS再次切换为通常的目标反作用力扭矩TrN,因此通常的转轮反作用力升高。另外,转向角指令值切换部44将转向角从上次值的转向角θw*(n-1)切换为通常的目标转向角θwN。
[0220] 此时,执行转向角控制以成为与转轮角θs相应的转向角θw,但花费预定的渐现时间TF缓慢地进行转向角控制。由此,能够抑制转向电流指令的急剧升高和转向角θw的突变。因而,能够抑制车身的摇晃、异常噪音的产生。
[0221] 当在时刻t46渐现时间TF结束时(步骤S117的判断为“是”),实现与转轮角θs相应的转向角θw,因此将切换标志重置为fs=0(步骤S120)。由此,能够恢复为通常的线控转向,来实现期望的转向特性。
[0222] 上述是动作例2的说明。
[0223] 如上所述,在怠速停止中将转向角θw锁止,因此如果此时进行转向操作,则转向角θw与转轮角θs的关系发生偏离。在该情况下,在伴随发动机91的再次启动而恢复为通常的线控转向之后,修改转向角θw。一般期望缓慢地修改,但在偏离量大时有可能导致转轮性下降,另外如果使修改速度过快,则有可能导致车身的摇晃、异常噪声的产生。
[0224] 将上述时序图作为本实施方式的比较例3来进行说明。
[0225] 图9是表示比较例3的时序图。
[0226] 在时刻t51,进行怠速停止动作,在时刻t52,开始转向操作,与此同时输出再次启动请求。此时,处于转轮反作用力大致为0的状态,因此方向盘11易于旋转,大幅超过与结构上确定的最大转向角对应的最大转轮角θmax。
[0227] 当在时刻t53再次启动发动机91时,恢复为通常的线控转向。此时,转轮角θs与转向角θw的偏离量大,因此修改转向角θw时的转向角指令电流急剧升高。这样,如果使转向角θw的修改速度过快,则有可能导致车身的摇晃、异常噪音的产生。
[0228] 在时刻t54,通常那样的转轮反作用力升高,过于旋转的转轮角θs逐渐减小。
[0229] 在本实施方式中,在利用怠速停止功能使发动机91再次启动时(步骤S109的判断为“是”),解除对转向马达的驱动和反作用力马达的驱动的限制,在使发动机91停止的期间转轮角θs变化而在转向角θw与转轮角之间产生差的情况下,花费预定的渐现时间TF来驱动第一转向马达M1、第二转向马达M2以消除差。因而,在差小时,缓慢地修改转向角θw,但即使差大,也在预定的渐现时间TF内修改转向角θw,因此能够更为顺利地恢复为恰当的转向角。
[0230] 将上述时序图作为本实施方式的动作例3来进行说明。
[0231] 图10是表示动作例3的时序图。
[0232] 当在时刻t61进行怠速停止动作时,切换标志被设置为fs=1。由此,转向角指令值切换部44将上次值的转向角θw*(n-1)、即进行怠速停止动作的时刻的转向角锁止。由此,能够抑制转向马达M1、转向马达M2的电力消耗。
[0233] 当开始转向操作时,在时刻t62输出再次启动请求,切换为怠速停止中的目标反作用力扭矩TrIS,因此方向盘11不易旋转,转轮角θs缓慢地变化。另外,根据与转轮角θs相应的弹簧阻力和与转轮角速度θs′相应的粘性阻力中的至少一方来设定目标反作用力扭矩TrIS。由此,能够实现良好的操作体验。
[0234] 当在时刻t63转轮角θs达到最大转轮角θmax时(步骤S110的判断为“否”),离合器19被接合(步骤S112),因此转轮角θs不会大幅超过最大转轮角θmax,在大致最大转轮角处停止。
[0235] 当在时刻t64发动机91的再次启动完成时(步骤S109的判断为“是”),为了恢复为通常的线控转向,向离合器19输出断开指令(步骤S114)。
[0236] 在时刻t65,离合器19的断开完成(步骤S113的判断为“是”),切换标志被设置为fs=3(步骤S119)。由此,反作用力切换部25将反作用力扭矩从目标反作用力扭矩TrIS再次切换为通常的目标反作用力扭矩TrN,因此通常的转轮反作用力升高。另外,转向角指令值切换部44将转向角从上次值的转向角θw*(n-1)切换为通常的目标转向角θwN。
[0237] 此时,执行转向角控制以成为与转轮角θs相应的转向角θw,但花费预定的渐现时间TF来缓慢地进行转向角控制。由此,能够抑制转向电流指令的急剧升高和转向角θw的突变。因而,能够抑制车身的摇晃、异常噪音的产生。另外,即使偏离量大,也在预定的渐现时间TF以内修改转向角θw,因此能够更为顺利地恢复为恰当的转向角θw。
[0238] 当在时刻t66渐现时间TF结束时(步骤S117的判断为“是”),实现与转轮角θs相应的转向角θw,因此将切换标志重置为fs=0(步骤S120)。由此,能够恢复为通常的线控转向,来实现期望的转向特性。
[0239] 上述是动作例3的说明。
[0240] 《变形例》
[0241] 在本实施方式中,作为对转向输出机构StOUT施加驱动力的马达,设置有第一转向马达M1和第二转向马达M2这两个马达,但并不限定于此,也可以仅设置一个马达。这样,如果减少对转向输出机构StOUT施加驱动力的马达的数量,则能够实现部件个数的削减。
[0242] 在本实施方式中,在车速V为0km/h时、即车辆停止时,允许发动机91自动停止(怠速停止),但并不限定于此。例如,也可以在开启制动器且车速V例如为7km/h以下时允许发动机91怠速停止。即,也能够将本实施方式应用于以下情况:即使车辆没有完全停止、即在车辆停止之前怠速停止。此外,在车辆停止之前允许怠速停止的情况下,在即使车辆没有停止而加速踏板也开启的时刻使发动机91再次启动。
[0243] 在本实施方式中,在转向致动器、反作用力致动器中使用电动马达,但并不限定于此。即,只要能够向转向输出机构StOUT施加转向力、向转轮输入机构StIN施加转轮反作用力,则能够使用电磁阀、动力汽缸等任意的驱动元件。
[0244] 以上,转轮输入机构StIN对应于“转轮机构”,转向输出机构StOUT对应于“转向机构”,转向轴12对应于“输入轴”,第一行星轴18对应于“输出轴”。另外,第一转向马达M1和第二转向马达M2对应于“转向致动器”,第一转向控制器71、第二转向控制器72以及反作用力控制器73对应于“转向控制部”、发动机控制器81对应于“怠速停止控制部”。
[0245] 《效果》
[0246] 接着,说明第一实施方式的主要部分的效果。
[0247] (1)本实施方式的转向控制装置应用于具备发动机91和发动机控制器81的车辆,其中,该发动机控制器81在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止,在车辆起步时使发动机91再次启动。而且,具备:转轮输入机构StIN,其通过驾驶员的转向操作使转向轴12进行旋转;以及转向输出机构StOUT,其通过第一行星轴18的旋转使车轮转向。另外,具备:离合器19,其将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结;转向马达M1和M2,其能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩;以及发动机91,其驱动车辆。另外,在发动机91处于运转状态时,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2的驱动控制,在发动机91处于停止状态时,将离合器19接合并进行停止转向马达M1和M2的驱动控制的线控转向控制处理。而且,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态。
[0248] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,因此能够抑制离合器19接合时的动作声音。因而,能够使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。
[0249] (2)在本实施方式的转向控制装置中,将与结构上确定的最大转向角θw对应的转轮角θs定义为最大转轮角θmax。而且,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止的期间,在转轮角θs达到最大转轮角θmax时将离合器19接合。
[0250] 这样,在转轮角θs达到最大转轮角θmax时将离合器19接合,由此能够避免转轮角θs转到最大转轮角θmax以上。因而,能够抑制由反作用力马达51的过负载导致的电力消耗、过热,使驾驶员感觉到齿条触底(端部抵接),能够实现良好的操作体验。
[0251] (3)本实施方式的转向控制方法应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止并且在车辆起步时使发动机91再次启动的功能。而且,在通过驾驶员的转向操作使转向轴12旋转的转轮输入机构StIN与通过第一行星轴18的旋转使车轮转向的转向输出机构StOUT之间安装有将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结的离合器19。另外,设置能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩的转向马达M1和M2。另外,在发动机91处于运转状态时,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2的驱动控制,在发动机91处于停止状态时,将离合器19接合并停止转向马达M1和M2的驱动控制。另外,在利用怠速停止功能使发动机91从运转状态停止时,维持离合器19断开的状态。
[0252] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时维持离合器19断开的状态,因此能够抑制离合器19接合时的动作声音。因而,能够使怠速停止时的驾驶室空间的肃静性提高。
[0253] (4)本实施方式的转向控制装置应用于具备发动机91和发动机控制器81的车辆,其中,该发动机控制器81在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止,在车辆起步时使发动机91再次启动。而且,具备:转轮输入机构StIN,其通过驾驶员的转向操作使转向轴12进行旋转;以及转向输出机构StOUT,其通过第一行星轴18的旋转使车轮转向。另外,具备:离合器19,其将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结;转向马达M1和M2,其能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩;以及反作用力马达51,其能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力。另外,进行以下线控转向控制处理:将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,限制转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动。
[0254] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,限制转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动,因此能够抑制电力消耗。因而,能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。
[0255] (5)在本实施方式的转向控制装置中,以与限制反作用力马达51的驱动相比限制幅度更大的方式限制转向马达M1和M2的驱动。
[0256] 这样,使转轮反作用力控制优先于转向角控制,残留适度的转轮反作用力,由此能够抑制操作体验的下降。
[0257] (6)在本实施方式的转向控制装置中,在发动机控制器81使发动机91再次启动时,解除对转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动的限制。
[0258] 这样,在使发动机91再次启动时,不会产生电池95的电压降低这样的问题,因此能够直接解除线控转向的限制,来再次实现良好的操作体验。
[0259] (7)在本实施方式的转向控制装置中,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止的期间,在车辆移动时,解除对转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动的限制。
[0260] 这样,在车辆开始移动时,为了确保车辆的控制性,直接恢复为通常的线控转向,由此能够抑制给驾驶员带来不安。
[0261] (8)本实施方式的转向控制方法应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止并且在车辆起步时使发动机91再次启动的功能。而且,在通过驾驶员的转向操作使转向轴12旋转的转轮输入机构StIN与通过第一行星轴18的旋转使车轮转向的转向输出机构StOUT之间安装有将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结的离合器19。另外,设置能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩的转向马达M1和M2,并且设置能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力的反作用力马达51,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,限制转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动。
[0262] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,限制转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动,因此能够抑制电力消耗。因而,能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。
[0263] (9)本实施方式的转向控制装置应用于具备发动机91和发动机控制器81的车辆,其中,该发动机控制器81在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止,在车辆起步时使发动机91再次启动。而且,具备:转轮输入机构StIN,其通过驾驶员的转向操作使转向轴12进行旋转;以及转向输出机构StOUT,其通过第一行星轴18的旋转使车轮转向。另外,具备:离合器19,其将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结;转向马达M1和M2,其能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩;以及反作用力马达51,其能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力。另外,进行以下线控转向控制处理:将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,限制转向马达M1和M2的驱动,通过将转轮反作用力限制在即使驾驶员松开手也能够防止转向轴12空转的范围内,来限制反作用力马达51的驱动。
[0264] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,将转轮反作用力限制在即使驾驶员松开手也能够防止转向轴12空转的范围内,因此能够抑制电力消耗。因而,能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。另外,也不会过分限制转轮反作用力,因此能够抑制操作体验的下降。
[0265] (10)在本实施方式的转向控制装置中,根据与转轮角θs相应的弹簧阻力和与转轮角θs速度相应的粘性阻力中的至少一方来设定转轮反作用力。
[0266] 这样,通过根据与转轮角θs相应的弹簧阻力和与转轮角θs速度相应的粘性阻力中的至少一方来设定转轮反作用力,能够实现良好的操作体验。
[0267] (11)在本实施方式的转向控制装置中,维持发动机控制器81使发动机91的怠速停止的时刻的转向角θw。
[0268] 这样,通过维持使发动机91的怠速停止的时刻的转向角θw,能够可靠地抑制转向马达M1和M2的电力消耗。
[0269] (12)本实施方式的转向控制方法应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止并且在车辆起步时使发动机91再次启动的功能。而且,在通过驾驶员的转向操作使转向轴12旋转的转轮输入机构StIN与通过第一行星轴18的旋转使车轮转向的转向输出机构StOUT之间安装将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结的离合器19。另外,设置能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩的转向马达M1和M2,并且设置能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力的反作用力马达51,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,限制转向马达M1和M2的驱动,通过将转轮反作用力限制在即使驾驶员松开手也能够防止转向轴12空转的范围内,来限制反作用力马达51的驱动。
[0270] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,将转轮反作用力限制在即使驾驶员松开手也能够防止转向轴12空转的范围内,因此能够抑制电力消耗。因而,能够抑制怠速停止时的电池95的电压降低。另外,也不会过分限制转轮反作用力,因此能够抑制操作体验的下降。
[0271] (13)本实施方式的转向控制装置应用于具备发动机91和发动机控制器81的车辆,其中,该发动机控制器81在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止,在车辆起步时使发动机91再次启动。而且,具备:转轮输入机构StIN,其通过驾驶员的转向操作使转向轴12进行旋转;以及转向输出机构StOUT,其通过第一行星轴18的旋转使车轮转向。另外,具备:离合器19,其将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结;转向马达M1和M2,其能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩;以及反作用力马达51,其能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力。另外,进行以下线控转向控制处理:将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在发动机控制器81使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,通过维持使发动机91的怠速停止的时刻的转向角θw来限制转向马达M1和M2的驱动,限制反作用力马达51的驱动。另外,在发动机控制器81使发动机91再次启动时,解除对转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动的限制,在使发动机91的怠速停止的期间转轮角θs变化而在转向角θw与转轮角θs之间产生差的情况下,花费预定的时间来驱动转向马达M1和M2以消除差。
[0272] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止的期间转轮角θs变化而在转向角θw与转轮角θs之间产生差的情况下,在发动机91再次启动之后花费预定的渐现时间TF来驱动转向马达M1和M2以消除差。因而,在差小时,缓慢地修改转向角θw,但即使差大,也在预定的渐现时间TF内修改转向角θw,因此能够更为顺利地恢复为恰当的转向角。
[0273] (14)本实施方式的转向控制方法应用于具备怠速停止功能的车辆,该怠速停止功能是在满足了预定的条件时使发动机91的怠速停止并且在车辆起步时使发动机91再次启动的功能。而且,在通过驾驶员的转向操作使转向轴12旋转的转轮输入机构StIN与通过第一行星轴18的旋转使车轮转向的转向输出机构StOUT之间安装将转向轴12与第一行星轴18以能够连接和断开的方式进行连结的离合器19。另外,设置能够对转向输出机构StOUT施加转向扭矩的转向马达M1和M2,并且设置能够对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力的反作用力马达51,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2以及反作用力马达51的驱动控制。而且,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止时,维持离合器19断开的状态,通过维持使发动机91的怠速停止的时刻的转向角θw来限制转向马达M1和M2的驱动,限制反作用力马达51的驱动。另外,在利用怠速停止功能使发动机91再次启动时,解除对转向马达M1和M2的驱动以及反作用力马达51的驱动的限制,在使发动机91的怠速停止的期间转轮角θs变化而在转向角θw与转轮角θs之间产生差的情况下,花费预定的时间来驱动转向马达M1和M2以消除差。
[0274] 这样,在利用怠速停止功能使发动机91的怠速停止的期间转轮角θs变化而在转向角θw与转轮角θs之间产生差的情况下,在发动机91再次启动之后花费预定的渐现时间TF驱动转向马达M1和M2以消除差。因而,在差小时,缓慢地修改转向角θw,但即使差大,也在预定的渐现时间TF内修改转向角θw,因此能够更为顺利地恢复为恰当的转向角。
[0275] (15)在本实施方式的转向控制装置中,在车辆停止时使发动机91的怠速停止。
[0276] 这样,通过在车辆停止时使发动机91的怠速停止,能够实现尾气削减、燃料消耗率提高。
[0277] (16)在本实施方式的转向控制装置中,转向致动器包括电动马达。
[0278] 这样,通过使用电动马达作为用于对转向输出机构StOUT施加转向扭矩的致动器,能够容易地控制车轮的转向。
[0279] (17)在本实施方式的转向控制装置中,在发动机91处于运转状态时,将离合器19断开并执行转向马达M1和M2的驱动控制。另外,在发动机91处于停止状态时,将离合器19接合来停止转向马达M1和M2的驱动控制。
[0280] 这样,在发动机91处于运转状态时,在将离合器19断开的状态下对转向马达M1和M2进行驱动控制,因此作为线控转向功能,能够实现期望的转向特性。另外,在发动机91处于停止状态时,在将离合器19接合的状态下停止转向马达M1和M2的驱动控制,因此能够抑制转轮角与转向角的关系发生偏离。
[0281] (18)在本实施方式的转向控制装置中,反作用力致动器包括电动马达。
[0282] 这样,通过使用电动马达作为用于对转轮输入机构StIN施加转轮反作用力的致动器,能够容易地控制转轮反作用力。
[0283] 以上,本申请要求日本专利申请P2013-003880(2013年1月11日申请)和日本专利申请P2013-003881(2013年1月11日申请)的优先权,这些申请的全部内容作为引用例而包含于此。
[0284] 在此,一边参照有限数量的实施方式一边进行了说明,但权利要求书并不限定于这些实施方式,对于本领域技术人员来说显然能够改变基于上述公开的实施方式。
[0285] 附图标记说明
[0286] 11:方向盘;12:转向轴;13L和13R:车轮;14:转向节臂;15:转向横拉杆;16:齿条轴;17:行星齿轮;18:第一行星轴;19:离合器;StIN:转轮输入机构;StOUT:转向输出机构;31:齿条齿轮;32:蜗杆蜗轮;M1:第一转向马达;33:旋转变压器;34:扭矩传感器;A1:第一致动器;35:行星齿轮;36:第二行星轴;37:齿条齿轮;38:蜗杆蜗轮;M2:第二转向马达;39:旋转变压器;A2:第二致动器;51:反作用力马达;52:旋转变压器;53:转轮角传感器;71:第一转向控制器;72:第二转向控制器;73:反作用力控制器;74:通信线;75:通信线;81:发动机控制器;91:发动机;92:起动马达;94:交流发电机;95:电池;21:IS时切换控制部;22:离合器控制部;23:反作用力运算部;24:IS时反作用力运算部;25:反作用力切换部;26:反作用力控制部;27:限制处理部;41:转向角指令值运算部;42:上次值存储部;43:CL断开时转向角指令值运算部;44:转向角指令值切换部;45:渐现控制处理部;46:角度伺服控制部;47:限制处理部。