车辆的转向控制装置和转向控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术具备：转向马达(2)，其输出用于使转向轮转动的转向扭矩；转向马达角度传感器(16)，其检测转向马达(2)的旋转角度；转向马达驱动电流供给部，其向转向马达(2)供给用于使转向轮的转向角成为与方向盘的操作相应的角度的转向马达驱动电流；设定旋转角存储部，其预先存储与设定转向角对应的、作为转向马达(2)的旋转角度的设定旋转角度，该设定转向角设定为比转向轮能够转动的极限的转向角小的角度；以及电流供给量限制部，其对转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免转向马达角度传感器(16)所检测出的旋转角度超过预先存储在设定旋转角存储部中的设定旋转角度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在将方向盘与转向轮之间的扭矩传递路径机械分离的状态下通过转向马达使转向轮转动成与方向盘的操作相应的角度(目标转向角)的车辆的转向控制装置。
技术介绍
以往，存在一种在将方向盘(steering wheel)与转向轮之间的扭矩传递路径机械分离的状态下通过转向马达使转向轮转动成与方向盘的操作相应的角度(目标转向角)的转向控制装置。这样的转向控制装置一般是形成称为线控转向(SBW:Steer By Wire、在以后的说明中有时记载为“SBW”)的系统(SBW系统)的装置，例如记载在专利文献I中。专利文献I所记载的转向控制装置在转向轮抵接了路缘石等的状态下继续向转向方向操作方向盘的情况下，使向转向马达供给的驱动电流减少，来防止继续向转向马达供给驱动电流。专利文献1:日本特开平10-217988号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题考虑到在齿条末端(齿条轴的端部)抵接转向齿条那样的打满转向时如果还继续向转向方向操作方向盘则继续向转向马达供给驱动电流。然而，在专利文献I所记载的转向控制装置中，关于打满转向时的应对，没有进行说明。本专利技术是着眼于如上所述的问题点而完成的，其课题在于提供一种能够抑制齿条末端与转向齿条的接触来抑制向转向马达供给过大的驱动电流的。用于解决问题的方案为了解决上述课题，本专利技术的一个方式是存储与设定转向角对应的、作为转向马达的旋转角度的设定旋转角度，其中，该设定转向角设定为转向轮能够转动的极限的转向角小的角度。而且，检测输出用于使转向轮转动的转向扭矩的转向马达的旋转角度，对向转向马达供给转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免所检测出的该转向马达的旋转角度超过所存储的设定旋转角度。除此之外，当判断为预先设定的允许条件成立时，解除针对转向马达驱动电流的供给量的限制，在解除了该限制的状态下，在转动转向轮达到能够转动的极限的转向角时计算转向马达的旋转角度。并且，根据计算出的转向马达的旋转角度与设定转向角的偏差来更新设定旋转角度。专利技术的效果根据本专利技术的一个方式，对向转向马达供给的转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免所检测出的转向马达的旋转角度超过设定旋转角度。因此，能够抑制齿条末端与转向齿条的接触，从而抑制向转向马达供给过大的转向马达驱动电流。【附图说明】图1是表示具备本专利技术的第一实施方式的车辆的转向控制装置的车辆的概要结构的图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的转向控制装置的概要结构的框图。图3是表示本专利技术的第一实施方式的指令运算部的详细结构的框图。图4是表示转向马达的旋转角度与减少增益的关系的图。图5是表示在本专利技术的第二实施方式的电流供给量限制部所进行的处理中使用的参数的图。图6是表示本专利技术的第三实施方式的指令运算部的详细结构的框图。图7是表示车辆转弯行驶的状态的图。图8是表示转弯时轨迹比与设定轨迹比的偏差和检测转弯时旋转角度的频率的关系的图。图9是表示本专利技术的第四实施方式的指令运算部的详细结构的框图。图10是表示累计行驶距离系数与车辆的累计行驶距离的关系的图。图11是表示极限角达到时间系数与车辆的车速的关系的图。图12是表示转弯时轨迹比系数与轨迹比偏差的关系的图。图13是表示车速与能够转动的转向角的关系的图。【具体实施方式】下面，参照【附图说明】本专利技术的实施方式。(第一实施方式)下面，参照【附图说明】本专利技术的第一实施方式(以下记载为“本实施方式”)。(结构)图1是表示本实施方式的车辆的转向控制装置1(以下记载为“转向控制装置”)的车辆的概要结构的图。另外，图2是表示本实施方式的转向控制装置I的概要结构的框图。具备本实施方式的转向控制装置I的车辆是应用了 SBW系统的车辆。在此，在SBW系统中，与车辆的驾驶员进行转向操作的方向盘的操作相应地驱动控制转向马达来进行转动转向轮的控制，由此改变车辆的行进方向。在将设置于方向盘与转向轮之间的离合器切换为通常状态即释放状态而将方向盘与转向轮之间的扭矩传递路径机械分离的状态下进行转向马达的驱动控制。而且，例如在断线等、SBW系统的一部分发生了异常的情况下，释放状态的离合器切换为接合状态来将扭矩传递路径机械连接，由此使用驾驶员施加于方向盘的力来继续转动转向轮。如图1和图2中所示的那样，本实施方式的转向控制装置I具备转向马达2、转向马达控制部4、离合器6、反作用力马达8以及反作用力马达控制部10。转向马达2是根据转向马达控制部4所输出的转向马达驱动电流进行驱动的马达，具有能够旋转的转向马达输出轴12。另外，转向马达2通过根据转向马达驱动电流而进行驱动，来输出用于使转向轮转动的转向扭矩。在转向马达输出轴12的前端侧设置有使用小齿轮形成的转向输出齿轮12a。转向输出齿轮12a与设置在贯通于转向齿条14的齿条轴18的两端部之间的齿条齿18a相啮合。另外，在转向马达2上设置转向马达角度传感器16。转向马达角度传感器16检测转向马达2的旋转角度(转向角度)，将包含所检测出的该旋转角度(在以后的说明中，有时记载为“转向马达旋转角”)的信息信号通过转向马达控制部4输出到反作用力马达控制部10。转向齿条14形成为圆筒形状，使与转向马达输出轴12的旋转相应地即与转向输出齿轮12a的旋转相应地向车宽方向位移的齿条轴18贯通转向齿条14。另外，在转向齿条14的内部设置两个覆盖齿条轴18的外径面整周的止挡部14a。两个止挡部14a在转向齿条14的内部分别设置在转向输出齿轮12a的车宽方向右侧和左侦U。此外，在图1中，省略图示两个止挡部14a中的设置在比转向输出齿轮12a更靠车宽方向右侧的止挡部14a。在齿条轴18的贯通于转向齿条14并配置在内部的部分中的比止挡部14a更靠近车宽方向右侧和左侧的部分分别设置在齿条轴18的轴方向上与止挡部14a相对的端抵接构件18b。此外，在图1中，省略图示两个端抵接构件18b中的设置在比止挡部14a更靠车宽方向右侧的端抵接构件18b的。齿条轴18的两端分别通过转向横拉杆20和转向节臂22与转向轮24连结。另外，在齿条轴18与转向横拉杆20之间设置轮胎轴力传感器26。轮胎轴力传感器26检测作用于齿条轴18的轴方向(车宽方向)的轴力，将包含所检测出的该轴力(在以后的说明中，有时记载为“轮胎轴力”)的信息信号输出到反作用力马达控制部10。转向轮24是车辆的前轮(左右前轮)，当齿条轴18与转向马达输出轴12的旋转相应地向车宽方向位移时，转向轮24通过转向横拉杆20和转向节臂22进行转动，改变车辆的行进方向。此外，在本实施方式中，说明由左右前轮形成转向轮24的情况。与此同时，在图1中，将由左前轮形成的转向轮24表示为转向轮24L，将由右前轮形成的转向轮24表示为转向轮24R。转向马达控制部4通过反作用力马达控制部10和CAN (Controller AreaNetwork:控制器局域网络)等的通信线28来进行信息信号的输入和输出。另外，转向马达控制部4具有转向位置伺服控制部30。转向位置伺服控制部30运算用于驱动转向马达2的转向马达驱动电流，将所运算出的该转向马达驱动电流输出到转向马达2。在此，转向马达驱动电流是用于控制上述的转向扭矩来计算与方向盘的操作相应的角度(目标转向角)并与计算出的该目标转向角相应地驱动控制转向马达2的电流。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的转向控制装置，其特征在于，具备：转向马达，其输出用于使转向轮转动的转向扭矩；转向马达角度检测部，其检测上述转向马达的旋转角度；转向马达驱动电流供给部，其向上述转向马达供给用于使上述转向轮的转向角成为与方向盘的操作相应的角度的转向马达驱动电流；设定旋转角存储部，其预先存储与设定转向角对应的、作为上述转向马达的旋转角度的设定旋转角度，其中，该设定转向角设定为比上述转向轮能够转动的极限的转向角小的角度；以及电流供给量限制部，其对上述转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免上述转向马达角度检测部所检测出的旋转角度超过预先存储在上述设定旋转角存储部中的上述设定旋转角度，其中，上述电流供给量限制部当判断为预先设定的允许条件成立时，解除针对上述转向马达驱动电流的供给量的限制，在上述电流供给量限制部解除了针对上述转向马达驱动电流的供给量的限制的状态下，在上述转向轮转动至能够转动的极限的转向角时，计算上述转向马达的旋转角度，根据所计算出的上述转向马达的旋转角度与上述设定转向角的偏差来更新上述设定旋转角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 JP 2011-280820;2011.12.22 JP 2011-280811.一种车辆的转向控制装置，其特征在于，具备: 转向马达，其输出用于使转向轮转动的转向扭矩； 转向马达角度检测部，其检测上述转向马达的旋转角度； 转向马达驱动电流供给部，其向上述转向马达供给用于使上述转向轮的转向角成为与方向盘的操作相应的角度的转向马达驱动电流； 设定旋转角存储部，其预先存储与设定转向角对应的、作为上述转向马达的旋转角度的设定旋转角度，其中，该设定转向角设定为比上述转向轮能够转动的极限的转向角小的角度；以及 电流供给量限制部，其对上述转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免上述转向马达角度检测部所检测出的旋转角度超过预先存储在上述设定旋转角存储部中的上述设定旋转角度， 其中，上述电流供给量限制部当判断为预先设定的允许条件成立时，解除针对上述转向马达驱动电流的供给量的限制， 在上述电流供给量限制部解除了针对上述转向马达驱动电流的供给量的限制的状态下，在上述转向轮转动至能够转动的极限的转向角时，计算上述转向马达的旋转角度，根据所计算出的上述转向马达的旋转角度与上述设定转向角的偏差来更新上述设定旋转角度。2.根据权利要求1所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 将上述允许条件设为如下条件:上述车辆的累计行驶距离超过了预先设定的行驶距离阈值。3.根据权利要求1或2所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 将上述允许条件设为如下条件:上述转向角为上述极限的转向角的时间即极限角达到时间超过了预先设定的达到时间阈值。4.根据权利要求3所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 上述车辆的车速和施加于上述方向盘的转向力中的至少一方越是增加，对上述达到时间阈值进行校正使其越减少。5.根据权利要求1~4中的任一项所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 上述设定旋转角存储部当在上述转向马达角度检测部所检测出的旋转角度为上述设定旋转角度以下的状态下检测出是转向轮能够转动的极限状态时，根据此时的转向马达的旋转角度来更新上述设定旋转角度。6.一种车辆的转向控制装置，其特征在于，具备: 转向马达，其输出用于使转向轮转动的转向扭矩； 转向马达角度检测部，其检测上述转向马达的旋转角度； 转向马达驱动电流供给部，其向上述转向马达供给用于使上述转向轮的转向角成为与方向盘的操作相应的角度的转向马达驱动电流； 设定旋转角存储部，其预先存储与设定转向角对应的、作为上述转向马达的旋转角度的设定旋转角度，其中，该设定转向角设定为比上述转向轮能够转动的极限的转向角小的角度； 电流供给量限制部，其对上述转向马达驱动电流的供给量进行限制以避免上述转向马达角度检测部所检测出的旋转角度超过存储在上述设定旋转角存储部中的上述设定旋转角度；以及 转弯时旋转角检测部，其在行驶时以上述转向角为上述设定转向角进行转弯行驶时，检测上述转向马达的旋转角度即转弯时旋转角度， 其中，上述设定旋转角存储部根据预先存储的设定旋转角度和上述转弯时旋转角检测部所检测出的转弯时旋转角度来判断是否进行了与上述设定旋转角度相应的转向。7.根据权利要求6所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 根据从上述转弯时旋转角检测部所检测出的转弯时旋转角度中减去上述极限的转向角与上述设定转向角的偏差而得到的角度来更新上述设定旋转角度。8.根据权利要求6或7所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 上述转向轮具有在车辆转弯行驶时在上述车辆的车宽方向内侧旋转的内侧转向轮和在上述转弯行驶时在上述车辆的车宽方向外侧旋转的外侧转向轮， 该车辆的转向控制装置还具备转弯时轨迹比计算部，该转弯时轨迹比计算部在上述转弯行驶时计算作为上述内侧转向轮的轨迹的内侧轨迹与作为上述外侧转向轮的轨迹的外侧轨迹的轨迹比、即转弯时轨迹比， 上述转弯时旋转角检测部当判断为预先设定的设定轨迹比与上述转弯时轨迹比计算部所计算出的转弯时轨迹比的偏差超过了预先设定的偏差阈值时，检测上述转弯时旋转角度。9.根据权利要求6~8中的任一项所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 上述设定旋转角存储部当在上述转向马达角度检测部所检测出的旋转角度为上述设定旋转角度以下的状态下检测出是转向轮能够转动的极限状态时，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木拓，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP