车辆转向控制装置及控制方法制造方法及图纸

一种车辆转向控制装置，包括：转向盘，由驾驶员操纵；转向机构，用来响应于转向盘的操纵扭矩使前轮回转；以及离合器，用于机械方式连接转向盘和转向机构。设置离合器接合指令发出部，用于当离合器分离并满足离合器接合的条件时，向离合器发出接合指令。设置离合器接合判断部，用于在向离合器发出接合指令之后，当在转向盘处检出扭矩增大时，判定离合器处于接合状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种车辆转向控制装置，用于设有离合器的线控转向系统，该离合器用于使配置成由驾驶员操纵的驾驶员操纵单元与配置成使转向车轮转向的转向单元彼此机械方式连接及分离。
技术介绍
在转向盘与前轮转向机构彼此机械分离的常规线控转向(steer-by-wire，SBW)系统中，设置离合器作为备用机构，用于机械方式连接转向盘与转向机构。当在SBW系统的一部分中出现问题(故障)时，立即连接离合器，并中止SBW控制。例如，如果反作用力执行机构故障，当由于驾驶员操作致使转向盘开始运动时，在离合器被完全接合之前转向盘毫不费力地转动。同样地，在离合器接合之前，根据转向盘的转动操作，也就是根据转向盘角度传感器检出的转向盘角度值，正常的转向执行机构将继续操作。因此，转向轮会比驾驶员所期望的程度更急剧回转，导致不希望的车辆运转状态。为了避免这种不希望的车辆运转状态，在预定一段时间内使转向执行机构的控制增益下降或者将其设定为零，以在从检出故障时开始直至使离合器连接为止的期间内，限制转向执行机构的操作。预定时间预先设定为精确反映离合器连接(接合)所需时间的值。通过实验方式测量离合器接合(连接)时间，并且使用例如多个数据中的最大值来确定该预定时间。在日本专利公开No.2005-096745中，披露了这类常规车辆转向控制装置的一个实例。考虑到以上情况，根据本披露本领域技术人员易于理解，存在对改进的车辆转向控制装置的需求。本专利技术致力于本领域的这种需求和其他需求，对本领域技术人员而言根据本披露容易理解这些需求。
技术实现思路
采用前述常规技术，在推定离合器处于接合过程中的预定期间内，转向角保持不变。如果离合器接合所需的实际时间比预定时间量短，那么，即使在连接离合器之后，转向角仍将保持。因此，在从离合器有效接合时开始直至经过预定时间量的期间内，通过离合器使转向盘与转向轮直接连接，并且，产生保持转向盘处于适当位置的反作用力，导致驾驶员异常的转向感觉。本专利技术致力于解决刚才所描述的问题。本专利技术的一个目的是提供一种车辆转向控制装置，其能准确判断离合器何时有效接合而与离合器接合时间的变化无关，并且在离合器有效接合之后，立即转换到转向盘操纵模式。为了达到上述目的，根据本专利技术的车辆转向控制装置包括驾驶员操纵单元；转向单元；操纵扭矩检测装置；离合器；离合器接合指令发出部；以及，离合器接合判断部。驾驶员操纵单元配置成由驾驶员操纵。转向单元布置成与驾驶员操纵单元机械分离，并且配置成响应于来自驾驶员操纵单元的操纵状态，使至少一个转向轮回转。操纵扭矩检测装置能检测施加于驾驶员操纵单元的操纵扭矩。离合器能使驾驶员操纵单元与转向单元彼此机械方式连接及分离。离合器接合指令发出部配置成，当离合器处于分离状态并且满足离合器接合条件时，向离合器发出接合指令。离合器接合判断部配置成，在向离合器发出接合指令之后，一旦检测到施加于驾驶员操纵单元的操纵扭矩增大，判定离合器处于接合状态。根据下文结合附图进行的详细描述、披露的本专利技术的优选实施方式，对本领域技术人员而言，本专利技术的这些以及其它的目的、特点、方面和优点将更为明了。附图说明现在参见构成本原始披露一部分的附图。图1是例示根据本专利技术第一实施方式的车辆转向控制装置的线控转向系统的示意图； 图2是图示鲁棒模型匹配方法的控制方框图，可以用作本专利技术第一实施方式的线控转向控制的转向控制部分；图3是流程图，图示由本专利技术第一实施方式的反作用力控制器和转向控制器执行的控制处理，以在反作用力部件故障出现时切换控制模式；图4是相对角速度与规定值A之间关系图的实例，用来在本专利技术的第一实施方式的控制模式切换处理期间判断离合器是否接合；图5是时间图，图示在由于反作用力部件故障致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，以及在假设离合器接合时间与预设的预定时间Ta匹配时，常规车辆转向装置操作；图6是时间图，图示在由于反作用力部件故障致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，以及在假定离合器接合时间比预设的预定时间Ta短时，常规车辆转向装置的操作；图7是时间图，图示在由于反作用力部件故障的检测致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，本专利技术第一实施方式的操作；图8是相对扭矩变化率与规定值A之间关系图的实例，用来在本专利技术的第一实施方式的控制模式切换处理期间判断离合器是否接合；图9(a)是流程图，图示由本专利技术第二实施方式的反作用力控制器和转向控制器执行的控制处理，以在反作用力部件故障出现时切换控制模式；图9(b)是流程图，图示所执行的计算处理，以在图(9a)的步骤S206中执行的慢转向控制模式期间计算发送给转向电机的指令转向角；图10是转向盘操纵角速度与传动比之间关系图的实例，用来设定本专利技术的第二实施方式的慢转向控制期间的传动比；图11是时间图，图示在由于反作用力部件故障的检测致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，本专利技术第二实施方式的操作； 图12是流程图，图示由本专利技术第三实施方式的转向控制器执行的控制处理，以在出现电源电压下降时切换控制模式；图13是流程图，图示由本专利技术第三实施方式的反作用力控制器执行的控制处理，以停止反作用力控制；图14是相对角速度与预定时间量B之间关系图的实例，用来设定在本专利技术的第三实施方式的反作用力停止处理期间的预定时间量B；图15是时间图，图示在由于检出电源电压下降而致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，常规车辆转向装置的操作；图16是时间图，图示在由于检出电源电压下降而致使车辆转向控制装置从SBW控制切换到EPS控制时，本专利技术第三实施方式的操作；图17是相对扭矩变化率与预定时间量B之间关系图的实例，用来设定在本专利技术的第三实施方式的反作用力停止处理期间的预定时间量B；以及图18是流程图，图示由本专利技术的第四实施方式的反作用力控制器和转向控制器执行的控制处理，以在反作用力部件故障出现时切换控制模式。具体实施例方式下面参照附图描述本专利技术的优选实施方式。本领域的技术人员根据本披露易于理解，提供本专利技术实施方式的以下描述仅仅是出于说明的目的，并不用于限制本专利技术，本专利技术的范围由所附权利要求及其等效置换限定。首先参照图1至图8，例示了根据本专利技术第一实施方式的车辆转向控制装置。图1是例示根据第一实施方式的车辆转向控制装置的线控转向(SBW)系统的示意图。如图1所示，根据第一实施方式的SBW系统包括转向盘1(驾驶员操纵单元)、转向盘角传感器2(转向盘角检测器)、扭矩传感器3(操纵扭矩检测装置)、反作用力电机4(反作用力执行机构)、离合器5、转向电机6(转向执行机构)、转向电机角传感器7(转向电机角检测器)、转向机构8(转向单元)、左右前轮9(转向轮)、反作用力控制器10、转向控制器11、以及通信线路12。控制器10和11优选包括带有控制程序的微型计算机，其控制下面讨论的线控转向(SBW)系统的多种处理。控制器10和11还可以包括其他常规部件，诸如输入接口电路、输出接口电路、以及存储装置诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存储器)装置。本领域的技术人员根据本披露易于理解，关于控制器10和11的精确结构和算法可以是实现本专利技术功能的硬件和软件的任意组合。换而言之，“装置加功能”语本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆转向控制装置，包括：驾驶员操纵单元，配置成由驾驶员操纵；转向单元，布置成与所述驾驶员操纵单元机械分离，并且配置成响应于来自所述驾驶员操纵单元的操纵状态，使至少一个转向轮回转；操纵扭矩检测装置，用于检测施加于所述驾驶员操纵单元的操纵扭矩；离合器，用于使所述驾驶员操纵单元与所述转向单元彼此机械方式连接及分离；离合器接合指令发出部，配置成当所述离合器分离并且满足离合器接合条件时，向所述离合器发出接合指令；以及离合器接合判断部，配置成在向所述离合器发出所述接合指令之后，一旦检出施加到所述驾驶员操纵单元的所述操纵扭矩增大，判定所述离合器处于接合状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：堤淳二，笠原敏明，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]