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轉(zhuǎn)向操縱裝置的制作方法

文檔序號:11920857閱讀:223來源:國知局
轉(zhuǎn)向操縱裝置的制作方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛的轉(zhuǎn)向操縱裝置。



背景技術(shù):

以往,公知有將方向盤與轉(zhuǎn)向輪機械分離的所謂電動轉(zhuǎn)向方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置。例如日本特開2014-223862號公報的轉(zhuǎn)向操縱裝置具有:使方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的動力傳遞路徑切斷/連接的離合器;施加于轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向操縱反力的產(chǎn)生源即反力馬達;以及使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力的產(chǎn)生源即轉(zhuǎn)向馬達。

在車輛的行駛時,轉(zhuǎn)向操縱裝置的控制裝置使離合器釋放而將方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間維持在機械分離的狀態(tài)。而且,控制裝置通過反力馬達生成轉(zhuǎn)向操縱反力,并且通過轉(zhuǎn)向馬達使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。與此相對,在反力馬達等發(fā)生異常時,控制裝置使離合器連接而將方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間維持為機械連結(jié)的狀態(tài)。由此,能夠利用駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱扭矩使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。

在包含日本特開2014-223862號公報在內(nèi)的現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,在車輛的電源被斷開時,基于故障安全等的觀點,多使離合器連接。在該情況下,在從進行斷開車輛的電源的操作至離合器的連接完畢為止的期間,考慮分別繼續(xù)執(zhí)行通過反力馬達的反力控制以及通過轉(zhuǎn)向馬達的轉(zhuǎn)向控制。

因此,當(dāng)在轉(zhuǎn)向操縱中進行斷開車輛的電源的操作時,存在如下的擔(dān)憂。例如,擔(dān)憂在離合器被連接的瞬間,由轉(zhuǎn)向馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力向方向盤傳遞,由此在該方向盤產(chǎn)生駕駛員不希望的旋轉(zhuǎn)。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的之一在于提供能夠抑制離合器被連接時的方向盤的不希望的動作的轉(zhuǎn)向操縱裝置。

本發(fā)明的一個方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置,具備:離合器,上述離合器使方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的動力傳遞路徑切斷/連接;反力馬達,上述反力馬達產(chǎn)生施加于上述動力傳遞路徑中的上述方向盤與上述離合器之間的部分的、與轉(zhuǎn)向操縱方向相反方向的扭矩即轉(zhuǎn)向操縱反力;轉(zhuǎn)向馬達,上述轉(zhuǎn)向馬達產(chǎn)生施加于上述動力傳遞路徑中的上述離合器與上述轉(zhuǎn)向輪之間的部分的、用于使上述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的動力即轉(zhuǎn)向力;以及控制裝置,上述控制裝置執(zhí)行:基于離合器連接條件是否成立的上述離合器的切斷/連接控制、通過上述反力馬達產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)對應(yīng)的轉(zhuǎn)向操縱反力的反力控制以及通過上述轉(zhuǎn)向馬達根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)使上述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向控制。上述控制裝置執(zhí)行如下的旋轉(zhuǎn)抑制控制:在滿足上述離合器連接條件而上述動力傳遞路徑從被切斷的狀態(tài)向被連接的狀態(tài)切換的情況下,至少通過上述反力馬達以及上述轉(zhuǎn)向馬達中的上述反力馬達來抑制上述方向盤的旋轉(zhuǎn)。

在離合器被連接時,考慮分別繼續(xù)執(zhí)行通過反力馬達的反力控制以及通過轉(zhuǎn)向馬達的轉(zhuǎn)向控制。因此,在離合器被連接時,哪怕只是微小期間,也擔(dān)憂轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向動作通過動力傳遞路徑傳遞至方向盤而在該方向盤產(chǎn)生駕駛員不希望的旋轉(zhuǎn)。針對該點,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在離合器被連接時,通過至少利用了反力馬達的旋轉(zhuǎn)抑制控制,方向盤的旋轉(zhuǎn)被抑制。因此,駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)被抑制。

本發(fā)明的其他方式優(yōu)選形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,

上述控制裝置當(dāng)在滿足上述離合器連接條件而上述動力傳遞路徑從被切斷的狀態(tài)向被連接的狀態(tài)切換的情況下,在判定為對上述方向盤施加有旋轉(zhuǎn)力時,在開始執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制的基礎(chǔ)上使上述離合器連接。

在離合器被連接的情況下,例如在進行方向盤的轉(zhuǎn)向操縱時,根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力,并且根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)而轉(zhuǎn)向輪被 轉(zhuǎn)向。因此,在離合器被連接時,哪怕只是微小期間,也擔(dān)憂轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向動作通過動力傳遞路徑傳遞至方向盤而在該方向盤產(chǎn)生駕駛員不希望的旋轉(zhuǎn)。針對該點,根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在離合器被連接時,通過旋轉(zhuǎn)抑制控制,方向盤的旋轉(zhuǎn)被抑制。因此,駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)被抑制。

本發(fā)明的另一其他方式也可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,

上述控制裝置作為上述旋轉(zhuǎn)抑制控制而控制向上述反力馬達的供電,以便產(chǎn)生比通過執(zhí)行通常的反力控制而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操縱反力強的轉(zhuǎn)向操縱反力。

根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過將比通常的轉(zhuǎn)向操縱反力強的轉(zhuǎn)向操縱反力施加于方向盤,能夠更可靠地抑制駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)。無需設(shè)置特別的結(jié)構(gòu),就能夠利用反力馬達抑制方向盤的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一其他方式也可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述反力馬達具有限制上述反力馬達的旋轉(zhuǎn)的制動器。在該情況下,可以形成為,上述控制裝置作為上述旋轉(zhuǎn)抑制控制而控制上述制動器,以便限制上述反力馬達的旋轉(zhuǎn)。

通過反力馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操縱反力經(jīng)由動力傳遞路徑被向方向盤傳遞。換言之,方向盤的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由動力傳遞路徑被向反力馬達傳遞。因此,通過如上述結(jié)構(gòu)那樣通過制動器限制馬達的旋轉(zhuǎn),能夠限制方向盤的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一其他方式優(yōu)選形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述轉(zhuǎn)向控制是以使得上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與方向盤的轉(zhuǎn)向操縱角一致的方式使上述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的控制。在該情況下,可以形成為,上述控制裝置在開始執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制后,在上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與上述方向盤的轉(zhuǎn)向操縱角一致時,使上述離合器連接。

根據(jù)該結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與方向盤的轉(zhuǎn)向操縱角一致時,不進行駕駛員的不希望的通過轉(zhuǎn)向馬達的轉(zhuǎn)向控制。因此,在離合器被連接時,駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)被適當(dāng)抑制。

本發(fā)明的另一其他方式優(yōu)選形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,

上述控制裝置在使上述離合器連接后停止執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu),直至離合器的連接完畢為止,繼續(xù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制。因此,能夠更可靠地抑制駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一其他方式可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置的中,上述控制裝置包括執(zhí)行上述離合器的切斷/連接控制的離合器控制電路、分別執(zhí)行上述反力控制和上述旋轉(zhuǎn)抑制控制的反力控制電路以及執(zhí)行上述轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向控制電路。在該情況下,優(yōu)選形成為,上述反力控制電路在使上述離合器連接時在生成針對上述離合器控制電路的離合器連接指令后停止執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)也形成為,直至離合器的連接完畢為止,繼續(xù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制。因此,能夠更可靠地抑制駕駛員的不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一其他方式可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述控制裝置與車載的通信線路連接。在該情況下,優(yōu)選形成為,上述離合器連接條件包括第1條件和第2條件中的至少上述第1條件,其中,第1條件為車輛的電源被斷開這一情況,第2條件為通過上述通信線路的通信停止這一情況。

在根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)執(zhí)行使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向控制的情況下,方向盤的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)與轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)具有一定的相關(guān)性。這里,若考慮在車輛的電源被斷開時方向盤被轉(zhuǎn)向操縱的情況,此時擔(dān)心方向盤的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)與轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)之間的一定的相關(guān)性被破壞。因此,優(yōu)選至少在車輛的電源被斷開時,連接離合器。若處于離合器被連接的狀態(tài),則方向盤與轉(zhuǎn)向輪相互聯(lián)動,因此方向盤的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)與轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)之間的一定的相關(guān)性被維持。

另外,還考慮因某些原因而車輛的供電路徑中斷的情況。此時,擔(dān)心誤檢測為車輛的電源被斷開。因此,作為離合器連接條件,增加通過通信線路的通信停止,由此能夠更可靠地檢測出車輛的電源被斷開這一情況。這是因為:在車輛的電源真正被斷開時,通過通信線路的通信也 被停止。

本發(fā)明的另一其他方式可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述離合器連接條件包括第3條件以及第4條件,第3條件為在包含上述反力馬達的用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力的構(gòu)成要素檢測到異常這一情況、第4條件為在包含上述轉(zhuǎn)向馬達的用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力的構(gòu)成要素檢測到異常這一情況。此時,上述控制裝置在上述第3條件以及上述第4條件中的至少一個條件滿足時,作為上述旋轉(zhuǎn)抑制控制,為了抑制上述方向盤的旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行固定上述反力馬達的通電相的相固定控制,并且為了抑制上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向動作而執(zhí)行固定上述轉(zhuǎn)向馬達的通電相的相固定控制。

作為離合器連接條件,在檢測到用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力的構(gòu)成要素以及用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力的構(gòu)成要素中的至少一個的異常時,離合器被連接。此時,分別執(zhí)行針對反力馬達以及轉(zhuǎn)向馬達的相固定控制。由此,能夠分別抑制因該被檢測出的異常引起的、駕駛員不希望的方向盤的旋轉(zhuǎn)動作以及轉(zhuǎn)向動作。

本發(fā)明的另一其他方式優(yōu)選形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述控制裝置當(dāng)在用于產(chǎn)生上述轉(zhuǎn)向操縱反力的構(gòu)成要素檢測到異常的情況下判定為上述離合器的連接完畢時,在停止執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制的基礎(chǔ)上,通過上述轉(zhuǎn)向馬達對轉(zhuǎn)向操縱進行輔助。

另一方面,上述控制裝置當(dāng)在用于產(chǎn)生上述轉(zhuǎn)向力的構(gòu)成要素檢測到異常的情況下判定為上述離合器的連接完畢時,在停止執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)抑制控制的基礎(chǔ)上,通過上述反力馬達對轉(zhuǎn)向操縱進行輔助。

根據(jù)該結(jié)構(gòu),在離合器的連接完畢后,使針對反力馬達以及轉(zhuǎn)向馬達的相固定控制的執(zhí)行分別停止,由此,能夠利用駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱扭矩使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。在此基礎(chǔ)上,通過反力馬達以及轉(zhuǎn)向馬達中的未檢測出異常一方的馬達(反力馬達或者轉(zhuǎn)向馬達)對轉(zhuǎn)向操縱進行輔助。因此,即便當(dāng)在反力馬達或者轉(zhuǎn)向馬達檢測出某些異常時,也能夠繼續(xù)進行順利的轉(zhuǎn)向操縱。

本發(fā)明的另一其他方式可以形成為,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置 中,作為獨立的硬件資源,具有執(zhí)行上述反力控制的反力控制電路以及執(zhí)行上述轉(zhuǎn)向控制的轉(zhuǎn)向控制電路。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于反力控制電路以及轉(zhuǎn)向控制電路分別作為獨立的硬件資源設(shè)置,因此能夠確保轉(zhuǎn)向操縱裝置的安裝性,進而能夠確保車身的安裝性。例如,反力控制電路能夠設(shè)置于其控制對象即反力馬達的附近,轉(zhuǎn)向控制電路能夠設(shè)置于其控制對象即轉(zhuǎn)向馬達的附近。

對于本發(fā)明的另一其他方式,在上述方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中,上述控制裝置當(dāng)在滿足上述離合器連接條件的情況下對上述方向盤施加旋轉(zhuǎn)力時,在開始執(zhí)行通過上述反力馬達來抑制上述旋轉(zhuǎn)力所導(dǎo)致的上述方向盤的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)抑制控制的基礎(chǔ)上,使上述離合器連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠抑制離合器被連接時的方向盤的不希望的動作。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述,能夠進一步清楚本發(fā)明的上述以及其它的特征和優(yōu)點,其中,相同的附圖標記表示相同的要素。

附圖說明

圖1是示出轉(zhuǎn)向操縱裝置的第1實施方式的框圖。

圖2是示出第1實施方式中的反力控制電路所進行的離合器的連接處理步驟的一個例子的流程圖。

圖3是示出由第2實施方式中的反力控制電路以及轉(zhuǎn)向控制電路分別執(zhí)行的轉(zhuǎn)向操縱控制的處理步驟的流程圖。

具體實施方式

以下,說明作為本發(fā)明的第1實施方式的電動轉(zhuǎn)向方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置。如圖1所示,車輛的轉(zhuǎn)向操縱裝置10具有與方向盤11連結(jié)的轉(zhuǎn)向軸12。在轉(zhuǎn)向軸12的與方向盤11相反側(cè)的端部設(shè)置有第1小齒輪軸13。第1小齒輪軸13的小齒輪齒13a與沿相對于自身交叉的方向延伸的轉(zhuǎn)向軸14的第1齒條齒14a嚙合。在轉(zhuǎn)向軸14的兩端分別經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿15、15連結(jié)有左右的轉(zhuǎn)向輪16、16。上述轉(zhuǎn)向軸12、第1小齒輪軸13以及轉(zhuǎn)向軸14作為方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞 路徑發(fā)揮功能。即,通過伴隨著方向盤11的旋轉(zhuǎn)操作而轉(zhuǎn)向軸14直線運動,轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向角θt變更。

另外,轉(zhuǎn)向操縱裝置10具有離合器21以及離合器控制電路22。離合器21設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸12的中途。作為離合器21,例如采用通過對未圖示的勵磁線圈的通電的切斷/連接來進行動力的切斷/連接的電磁離合器。在離合器21被切斷時,方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞路徑被機械切斷。在離合器21被連接時,方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞被機械連結(jié)。

離合器控制電路22控制離合器21的切斷/連接。例如,離合器控制電路22通過對離合器21的勵磁線圈通電而將離合器21從被連接的狀態(tài)向被切斷的狀態(tài)切換。另外,離合器控制電路22通過停止對離合器21的勵磁線圈的通電而將離合器21從被切斷的狀態(tài)向被連接的狀態(tài)切換。

另外,轉(zhuǎn)向操縱裝置10作為用于生成轉(zhuǎn)向操縱反力的結(jié)構(gòu)即反力單元具有反力馬達31、旋轉(zhuǎn)角傳感器31c、扭矩傳感器32以及反力控制電路33。順便說一下,轉(zhuǎn)向操縱反力是指朝向與駕駛員對方向盤11的操作方向相反方向發(fā)揮作用的力(扭矩)。通過將轉(zhuǎn)向操縱反力施加于方向盤11,能夠賦予駕駛員與路面反力對應(yīng)的適度的手感。

反力馬達31是轉(zhuǎn)向操縱反力的產(chǎn)生源。作為反力馬達,例如采用三相(U、V、W)的無刷馬達。反力馬達31(準確而言是其旋轉(zhuǎn)軸)經(jīng)由減速機構(gòu)31a連結(jié)于轉(zhuǎn)向軸12的比離合器21更靠方向盤11側(cè)的部分。反力馬達31的扭矩作為轉(zhuǎn)向操縱反力而被施加于轉(zhuǎn)向軸12。

旋轉(zhuǎn)角傳感器31c對反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角進行檢測。通過旋轉(zhuǎn)角傳感器31c被檢測出的反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角被用于轉(zhuǎn)向操縱角θs的運算。反力馬達31與轉(zhuǎn)向軸12經(jīng)由減速機構(gòu)31a聯(lián)動。因此,在反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)角之間、進而在反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角與方向盤11的旋轉(zhuǎn)角即轉(zhuǎn)向操縱角θs之間,存在相關(guān)關(guān)系。因而,能夠基于反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角求出轉(zhuǎn)向操縱角θs。此外,在圖1中,為了便于說明,對來自旋轉(zhuǎn)角傳感器31c的輸出,標注表示轉(zhuǎn)向操縱角的附圖標記θs。

扭矩傳感器32對經(jīng)由方向盤11施加于轉(zhuǎn)向軸12的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ進行檢測。扭矩傳感器32設(shè)置于轉(zhuǎn)向軸12中的比連結(jié)減速機構(gòu)31a的部分更靠方向盤11側(cè)的部分。

反力控制電路33執(zhí)行通過反力馬達31的驅(qū)動控制產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ對應(yīng)的轉(zhuǎn)向操縱反力的反力控制。即,反力控制電路33基于通過扭矩傳感器32被檢測出的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ運算目標轉(zhuǎn)向操縱反力。而且,反力控制電路33控制對反力馬達31的供電,以便使施加于轉(zhuǎn)向軸12的實際的轉(zhuǎn)向操縱反力與目標轉(zhuǎn)向操縱反力一致。

反力控制電路33基于后述的離合器連接條件是否成立,執(zhí)行對離合器21的切斷/連接進行切換的切斷/連接控制。反力控制電路33在使離合器21連接時,生成針對離合器控制電路22的離合器連接指令S1。離合器控制電路22基于離合器連接指令S1,將離合器21從被切斷的狀態(tài)向被連接的狀態(tài)切換。另外,反力控制電路33在使離合器21切斷時,生成針對離合器控制電路22的離合器切斷指令S2。離合器控制電路22基于離合器切斷指令S2,將離合器21從被連接的狀態(tài)向被切斷的狀態(tài)切換。

反力控制電路33也執(zhí)行用于抑制駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)抑制控制。旋轉(zhuǎn)抑制控制是指為了抑制駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生比通過通常的反力控制的執(zhí)行產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操縱反力更強的轉(zhuǎn)向操縱反力而被執(zhí)行的針對反力馬達31的供電控制。反力控制電路33基于通過扭矩傳感器32檢測出的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ的變化、或者通過旋轉(zhuǎn)角傳感器31c檢測出的轉(zhuǎn)向操縱角θs的變化,判定轉(zhuǎn)向操縱方向。而且,反力控制電路33控制對反力馬達31的供電,以便向與該被檢測出的轉(zhuǎn)向操縱方向相反的方向、且產(chǎn)生與通過扭矩傳感器32檢測出的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ對應(yīng)的比通過通常的反力控制的執(zhí)行產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操縱反力更強的轉(zhuǎn)向操縱反力。通過將用于賦予與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)對應(yīng)的適度的手感的、比通常的轉(zhuǎn)向操縱反力更強的轉(zhuǎn)向操縱反力施加于轉(zhuǎn)向軸12,方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱被抑制。

另外,轉(zhuǎn)向操縱裝置10作為生成用于使轉(zhuǎn)向輪16、16轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力的結(jié)構(gòu)即轉(zhuǎn)向單元,具有第1轉(zhuǎn)向馬達41、第2轉(zhuǎn)向馬達42、第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b、第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b以及轉(zhuǎn)向控制電路44。

第1轉(zhuǎn)向馬達41是轉(zhuǎn)向力的產(chǎn)生源。作為第1轉(zhuǎn)向馬達41,例如采用三相的無刷馬達。第1轉(zhuǎn)向馬達41(準確而言是其旋轉(zhuǎn)軸)經(jīng)由減速機構(gòu)41a與第1小齒輪軸13連結(jié)。第1轉(zhuǎn)向馬達41的扭矩作為第1轉(zhuǎn)向力,經(jīng)由第1小齒輪軸13施加于轉(zhuǎn)向軸14。

第2轉(zhuǎn)向馬達42也是轉(zhuǎn)向力的產(chǎn)生源。作為第2轉(zhuǎn)向馬達42,也可以也采用三相的無刷馬達。第2轉(zhuǎn)向馬達42(準確而言是其旋轉(zhuǎn)軸)經(jīng)由減速機構(gòu)42a與第2小齒輪軸45連結(jié)。第2小齒輪軸45的小齒輪齒45a與轉(zhuǎn)向軸14的第2齒條齒14b嚙合。第2轉(zhuǎn)向馬達42的扭矩作為第2轉(zhuǎn)向力,經(jīng)由第2小齒輪軸45施加于轉(zhuǎn)向軸14。

此外,根據(jù)第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42中的至少一方的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向軸14沿車寬方向(圖中的左右方向)移動。第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b與第1轉(zhuǎn)向馬達41設(shè)置為一體。第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b檢測第1轉(zhuǎn)向馬達41的旋轉(zhuǎn)角θ1。另外,第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b與第2轉(zhuǎn)向馬達42設(shè)置為一體。第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b檢測第2轉(zhuǎn)向馬達42的旋轉(zhuǎn)角θ2。

轉(zhuǎn)向控制電路44通過第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的驅(qū)動控制,執(zhí)行使轉(zhuǎn)向輪16、16根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向控制。轉(zhuǎn)向控制電路44基于第1轉(zhuǎn)向馬達41的旋轉(zhuǎn)角θ1以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的旋轉(zhuǎn)角θ2中的至少一方、以及通過旋轉(zhuǎn)角傳感器31c檢測出的轉(zhuǎn)向操縱角θs,運算轉(zhuǎn)向輪16、16的目標轉(zhuǎn)向角。而且,轉(zhuǎn)向控制電路44對向第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的供電分別進行控制,以便使基于第1轉(zhuǎn)向馬達41的旋轉(zhuǎn)角θ1以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的旋轉(zhuǎn)角θ2中的至少一方檢測出的實際的轉(zhuǎn)向角θt與目標轉(zhuǎn)向角一致。在本例中,使轉(zhuǎn)向輪16、16以與方向盤11被操作的量轉(zhuǎn)向。即,控制向第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的供電,以便使實際的轉(zhuǎn)向角θt與轉(zhuǎn)向操縱角θs一致。上述離合器控制電路22、反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44由具備微型計算機和輸入輸出電路的硬件、以及包含微型計算機所執(zhí)行的程序的軟件來實現(xiàn)。

接下來,對供電路徑進行敘述。分別從車載的電池等直流電源51,對包含離合器控制電路22、反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44在內(nèi)的各種車載控制裝置供電。另外,分別從直流電源51,也對包含旋轉(zhuǎn)角 傳感器31c、扭矩傳感器32、第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b以及第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b在內(nèi)的各種傳感器供電。

例如,反力控制電路33經(jīng)由相互獨立的第1供電線52以及第2供電線53與直流電源51連接。在第1供電線52設(shè)置有車輛的電源開關(guān)54,在第2供電線53設(shè)置有電源繼電器55。在電源開關(guān)54被接通時,來自直流電源51的電力經(jīng)由第1供電線52被向反力控制電路33供給。在電源繼電器55被接通時,來自直流電源51的電力經(jīng)由第2供電線53被向反力控制電路33供給。

反力控制電路33控制電源繼電器55的接通斷開。反力控制電路33在電源開關(guān)54被從接通向斷開切換時,僅在必要的期間將電源繼電器55維持為接通的狀態(tài)。因此,即便在電源開關(guān)54被斷開后,反力控制電路33也能夠動作。反力控制電路33在不需要來自直流電源51的供電時,將電源繼電器55從接通向斷開切換,由此能夠切斷向自身的供電。順便說一下,反力控制電路33通過監(jiān)視在第1供電線52產(chǎn)生的電壓來檢測電源開關(guān)54的接通斷開。當(dāng)在第1供電線52產(chǎn)生的電壓低于所確定的電壓閾值時,反力控制電路33檢測出電源開關(guān)54被斷開。

另外,在第2供電線53中,在電源繼電器55與反力控制電路33之間設(shè)定有連接點56。連接點56與轉(zhuǎn)向操縱裝置10的構(gòu)成要素中的、與反力控制電路33同樣要求在電源開關(guān)54被斷開后也能夠動作的構(gòu)成要素連接。供電線的圖示省略,但連接點56例如與離合器控制電路22、反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44連接。另外,連接點56與旋轉(zhuǎn)角傳感器31c、扭矩傳感器32、第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b以及第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b等也連接。因此,在電源開關(guān)54被斷開的情況下,在電源繼電器55被接通時,繼續(xù)向與連接點56連接的各構(gòu)成要素供電。

接下來,對通信網(wǎng)絡(luò)進行敘述。包含轉(zhuǎn)向操縱裝置10在內(nèi),各種車載系統(tǒng)(控制裝置)經(jīng)由具有CAN(Controller Area Network:控制器局域網(wǎng))或者FlexRay(車載網(wǎng)絡(luò)標準)等的規(guī)格的車載通信網(wǎng)絡(luò),相互進行信息的發(fā)送接收。例如,反力控制電路33與構(gòu)成車載通信網(wǎng)絡(luò)的通信線路(通信總線)57連接。反力控制電路33能夠經(jīng)由通信線路57與除轉(zhuǎn)向操縱裝置10以外的其他車載系統(tǒng)之間進行信息的發(fā)送接收。另外,并不限于其他車載系統(tǒng),反力控制電路33與構(gòu)成相同的轉(zhuǎn) 向操縱裝置10的其他控制電路(離合器控制電路22、轉(zhuǎn)向控制電路44)之間也能夠經(jīng)由通信線路57相互進行信息的發(fā)送接收。

接下來,對轉(zhuǎn)向操縱裝置10的動作進行說明。在電源開關(guān)54被接通時,反力控制電路33通過離合器控制電路22將離合器21維持為被切斷的狀態(tài)。即,方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞路徑維持為被機械切斷的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,反力控制電路33通過反力馬達31的驅(qū)動控制,產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向操縱反力。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44通過第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的驅(qū)動控制,產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱角θs)對應(yīng)的轉(zhuǎn)向力。通過將該轉(zhuǎn)向力施加于轉(zhuǎn)向軸14,進行轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向動作。

在電源開關(guān)54被斷開時,反力控制電路33將電源繼電器55維持為接通的狀態(tài),由此維持從直流電源51向轉(zhuǎn)向操縱裝置10的各部分(22、31c、32、33、41a、42a、44)的供電。而且,反力控制電路33通過離合器控制電路22將離合器21從被切斷的狀態(tài)向被連接的狀態(tài)切換。即,方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞路徑被機械連結(jié)。此后,反力控制電路33將電源繼電器55斷開,切斷向包含自身在內(nèi)的轉(zhuǎn)向操縱裝置10的各部分的供電。

順便說一下,在電源開關(guān)54被斷開時,連接離合器21的理由如下。即,通過轉(zhuǎn)向控制電路44所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向控制,方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱角θs)與轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向狀態(tài)(轉(zhuǎn)向角θt)具有一定的相關(guān)性。這里,若考慮在車輛的電源被斷開時方向盤11被轉(zhuǎn)向操縱的情況,此時若離合器21維持被切斷的狀態(tài),則存在方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)與轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向狀態(tài)之間的一定的相關(guān)性被破壞的擔(dān)憂。因而,優(yōu)選至少在車輛的電源被斷開時連接離合器21。若離合器21處于被連接的狀態(tài),則由于方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16相互聯(lián)動,因此方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)與轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向狀態(tài)之間的一定的相關(guān)性被維持。

另外,若考慮當(dāng)在方向盤11被操作(旋轉(zhuǎn))的過程中電源開關(guān)54被斷開操作的情況,在該情況下,擔(dān)心以下的情況。即,由于方向盤11正被操作,因此在從進行電源開關(guān)54的斷開操作至離合器21的連接完 畢為止的期間,分別繼續(xù)執(zhí)行反力控制電路33所進行的反力控制、以及轉(zhuǎn)向控制電路44所進行的轉(zhuǎn)向控制。因而,擔(dān)心在離合器21被連接的瞬間,由第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向力被向方向盤11傳遞,由此在該方向盤11產(chǎn)生駕駛員不希望的旋轉(zhuǎn)。因此,反力控制電路33為了抑制這樣的不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn),按照如下的步驟連接離合器21。

接下來,對由反力控制電路33執(zhí)行的離合器21的連接處理步驟進行說明。這里,作為前提,離合器21維持被切斷的狀態(tài)。

如圖2的流程圖所示,反力控制電路33首先判定離合器21的連接條件是否成立(步驟S101)。作為離合器21的連接條件,設(shè)定以下兩個條件。

第1條件:電源開關(guān)54被斷開。

第2條件:通過通信線路57的車輛通信停止。這是為了與因第1供電線52的中斷而導(dǎo)致從電源供給的電力斷開的情況進行區(qū)分。

反力控制電路33在判斷為第1條件以及第2條件均成立時(在步驟S101中為是),移至步驟S102的處理。

在步驟S102中,反力控制電路33判定方向盤11是否被轉(zhuǎn)向操縱。

反力控制電路33在判定為被轉(zhuǎn)向操縱時(在步驟S102中為是),執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制(步驟S103)。通過執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)抑制控制,將比用于施加與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)對應(yīng)的適度的手感的通常的轉(zhuǎn)向操縱反力更強的轉(zhuǎn)向操縱反力施加于轉(zhuǎn)向軸12,由此來抑制方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱。

接下來,反力控制電路33判定轉(zhuǎn)向角θt與轉(zhuǎn)向操縱角θs是否不一致(步驟S104)。反力控制電路33在判定為轉(zhuǎn)向角θt與轉(zhuǎn)向操縱角θs不一致時(在S104中為是),以使得轉(zhuǎn)向角θt與轉(zhuǎn)向操縱角θs一致的方式,驅(qū)動第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42,移至步驟S105的處理。

反力控制電路33在判定為轉(zhuǎn)向角θt與轉(zhuǎn)向操縱角θs并非不一致時(在S104中為否),生成針對離合器控制電路22的離合器連接指令 S1(步驟S106)。

然后,反力控制電路33停止執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制(步驟S107),結(jié)束處理。此外,反力控制電路33在之前的步驟S102中,在判定為方向盤11未被轉(zhuǎn)向操縱時(在步驟S102中為否),不執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制就移至步驟S104的處理。另外,反力控制電路33在之前的步驟S101中,在判定為第1條件以及第2條件的至少一方不成立時(在步驟S101中為否),結(jié)束處理。

因而,根據(jù)第1實施方式,能夠得到以下效果。

(1)當(dāng)在電源開關(guān)54被斷開的情況下被轉(zhuǎn)向操縱時,通過反力馬達31,將比通常的轉(zhuǎn)向操縱反力更強的轉(zhuǎn)向操縱反力施加于轉(zhuǎn)向軸12。由此,方向盤11的轉(zhuǎn)向操縱被抑制。而且,在轉(zhuǎn)向控制電路44所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向控制(使實際的轉(zhuǎn)向角θt和與轉(zhuǎn)向操縱角θs對應(yīng)的目標轉(zhuǎn)向角一致的控制)結(jié)束后,離合器21被連接。即,在確認到處于未進行轉(zhuǎn)向輪16、16的轉(zhuǎn)向動作的狀態(tài)之后,連接離合器21。由此,能夠在電源開關(guān)54被斷開時,抑制因轉(zhuǎn)向動作而導(dǎo)致在方向盤11產(chǎn)生駕駛員不希望的旋轉(zhuǎn)的情況。

(2)另外,通過增強使反力馬達31產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向操縱反力,抑制方向盤11的旋轉(zhuǎn)。因此,無需設(shè)置用于抑制方向盤11的旋轉(zhuǎn)的特別結(jié)構(gòu)。

(3)考慮駕駛員繼續(xù)嘗試轉(zhuǎn)向操縱等的狀況。對于該點,反力控制電路33在生成離合器連接指令S1后,解除旋轉(zhuǎn)抑制控制。由此,由于在離合器21被連接時,繼續(xù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制,因此能夠更加可靠地抑制駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)。

(4)作為離合器21的連接條件,設(shè)定有第1條件以及第2條件。通過設(shè)定2個條件,能夠提高針對車輛的狀態(tài)是否為應(yīng)連接離合器21的狀態(tài)的判定的可靠性。例如,當(dāng)在連接直流電源51與反力控制電路33之間的第1供電線52產(chǎn)生斷線等時,擔(dān)心反力控制電路33誤檢測為電源開關(guān)54被斷開。對于該點,即便在檢測出電源斷開的情況下,在通過通信線路57進行的車輛通信繼續(xù)進行時,能夠判定為在包含第1供電線52在內(nèi)的供電路徑產(chǎn)生某種異常,并不處于應(yīng)連接離合器21的 狀態(tài)。

(5)當(dāng)在電源開關(guān)54被斷開的情況下進行轉(zhuǎn)向操縱時,通過執(zhí)行用于抑制該轉(zhuǎn)向操縱的控制,能夠使電源開關(guān)54被斷開后的反力控制以及轉(zhuǎn)向控制更早地結(jié)束。這是因為:通過停止轉(zhuǎn)向操縱,使反力控制也停止執(zhí)行。另外,通過停止轉(zhuǎn)向操縱,轉(zhuǎn)向操縱角的變化也消失,因此轉(zhuǎn)向控制也較早地停止執(zhí)行。因而,成為能夠更早地連接離合器21的狀態(tài)。

(6)將離合器控制電路22、反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別作為獨立的硬件資源設(shè)置。因此,能夠確保轉(zhuǎn)向操縱裝置10的安裝性,進而確保車身的搭載性。例如,反力控制電路33能夠在控制對象即反力馬達31的附近設(shè)置,轉(zhuǎn)向控制電路44能夠在其控制對象即第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的附近設(shè)置。在該情況下,也能夠進一步縮短連接反力控制電路33與反力馬達31之間的配線、以及連接轉(zhuǎn)向控制電路44與第1以及第2轉(zhuǎn)向馬達41、42之間的配線。并且,也能夠?qū)⒎戳刂齐娐?3與其控制對象即反力馬達31設(shè)置為一體。同樣,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向控制電路44與其控制對象即第1轉(zhuǎn)向馬達41或者第2轉(zhuǎn)向馬達42設(shè)置為一體。

接下來,對本發(fā)明的第2實施方式的電動轉(zhuǎn)向方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置進行說明。本例基本上具有與之前的圖1所示的第1實施方式同樣的結(jié)構(gòu)。因而,對于與第1實施方式相同的結(jié)構(gòu),標注相同的附圖標記,省略其詳細說明。本例也能夠與第1實施方式組合實施。

反力控制電路33具有檢測作為用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力的結(jié)構(gòu)的反力單元的構(gòu)成要素即反力馬達31、旋轉(zhuǎn)角傳感器31c、扭矩傳感器32的異常的功能。另外,反力控制電路33也具有檢測反力單元的構(gòu)成要素即自身的異常的自診斷功能。

反力控制電路33基于離合器連接條件是否成立執(zhí)行切換離合器21的切斷/連接的切斷/連接控制,這點與第1實施方式相同。但是,離合器連接條件包含以下的第3條件。

第3條件:檢測出反力單元的構(gòu)成要素即反力馬達31、旋轉(zhuǎn)角傳感 器31c、扭矩傳感器32以及反力控制電路33中的至少一個的異常。反力控制電路33當(dāng)在第3條件成立的情況下連接離合器21時,作為用于抑制駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)的反力單元側(cè)的旋轉(zhuǎn)抑制控制,執(zhí)行固定反力馬達31的通電相的相固定控制。通過將反力馬達31電鎖止,抑制方向盤11的旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)向控制電路44具有檢測作為用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向單元的構(gòu)成要素即第1轉(zhuǎn)向馬達41、第2轉(zhuǎn)向馬達42、第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b以及第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b的異常的功能。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44也具有檢測轉(zhuǎn)向單元的構(gòu)成要素亦即自身的異常的自診斷功能。

另外,轉(zhuǎn)向控制電路44也基于離合器連接條件是否成立,執(zhí)行切換離合器21的切斷/連接的切斷/連接控制。轉(zhuǎn)向控制電路44在使離合器21連接時,生成針對離合器控制電路22的離合器連接指令S1。轉(zhuǎn)向控制電路44在使離合器21切斷時,生成針對離合器控制電路22的離合器切斷指令S2。但是,離合器連接條件包含以下的第4條件。

第4條件:檢測出轉(zhuǎn)向單元的構(gòu)成要素即第1轉(zhuǎn)向馬達41、第2轉(zhuǎn)向馬達42、第1旋轉(zhuǎn)角傳感器41b、第2旋轉(zhuǎn)角傳感器42b以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的至少一個的異常。

轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)在第4條件成立的情況下連接離合器21時,為了抑制不希望的轉(zhuǎn)向動作,作為分別抑制第1小齒輪軸13以及第2小齒輪軸45的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向單元側(cè)的旋轉(zhuǎn)抑制控制,分別執(zhí)行固定第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的通電相的相固定控制。通過將第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42分別電鎖止,抑制轉(zhuǎn)向動作。

反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44也進行相互監(jiān)視。這是為了檢測反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別僅通過自診斷無法檢測出的異常。反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44通過經(jīng)由通信線路57相互進行信息的發(fā)送接收,相互確認彼此有無異常。在通過該相互監(jiān)視檢測出反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的至少一方的異常時,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別生成離合器連接指令S1。即,離合器連接條件包含以下的第5條件。

第5條件:通過相互監(jiān)視檢測出反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的至少一方的異常。

但是,也包括無法通過自身確定反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的哪個正常哪個異常的情況。

反力控制電路33當(dāng)在第5條件成立的情況下連接離合器21時,執(zhí)行針對反力馬達31的相固定控制。轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)在第5條件成立的情況下連接離合器21時,分別執(zhí)行針對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制。

這里,當(dāng)在第3~第5條件成立的情況下連接離合器21時,分別執(zhí)行針對反力馬達31、和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制的理由如下。

即,從通過反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44生成離合器連接指令S1起至離合器21的連接完畢為止具有少許的時滯。因此,在從生成離合器連接指令S1起至離合器21的連接完畢為止的期間,存在轉(zhuǎn)向操縱裝置10未被維持在正常的動作狀態(tài)的情況。例如,存在因基于異常的傳感器信號的反力控制以及轉(zhuǎn)向控制而進行駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)動作以及轉(zhuǎn)向動作的擔(dān)憂。因而,優(yōu)選當(dāng)在反力單元或者轉(zhuǎn)向單元檢測出異常的情況下(第3~第5條件成立的情況下)連接離合器21時,分別執(zhí)行針對反力馬達31、和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制。

此外,反力控制電路33具有計數(shù)器33a。反力控制電路33通過計數(shù)器33a計測從生成離合器連接指令S1起的經(jīng)過時間。轉(zhuǎn)向控制電路44具有計數(shù)器44a。轉(zhuǎn)向控制電路44通過計數(shù)器44a計測從生成離合器連接指令S1起的經(jīng)過時間。另外,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44(準確而言是它們的存儲電路)分別存儲有閾值時間。閾值時間例如是通過利用了車輛模型的仿真等求出的時間,是從生成離合器連接指令S1起至離合器21的連接完畢為止的推定時間。

接下來,根據(jù)圖3的流程圖說明由反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44執(zhí)行的轉(zhuǎn)向操縱控制的處理步驟。例如以電源開關(guān)54被接通這 一情況作為契機,執(zhí)行該轉(zhuǎn)向操縱控制的處理。另外,為了便于說明,在圖3的流程圖中,分別加入由反力控制電路33執(zhí)行的處理、由轉(zhuǎn)向控制電路44執(zhí)行的處理、以及反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的相互監(jiān)視的處理。

如圖3的流程圖的左部分所示,在開始執(zhí)行轉(zhuǎn)向操縱控制時,反力控制電路33執(zhí)行反力單元各部分的異常檢測處理(步驟S301),判定在反力單元的各部分是否存在異常(步驟S302)。

反力控制電路33當(dāng)判定為在反力單元的各部分存在異常時(在步驟S302中為是),生成離合器連接指令S1(步驟S303),接下來,執(zhí)行針對反力馬達31的相固定控制(S304)。具體而言,反力控制電路33進行針對反力馬達31的相固定通電。另外,反力控制電路33生成針對轉(zhuǎn)向控制電路44的相固定指令。轉(zhuǎn)向控制電路44基于由反力控制電路33生成的相固定指令,分別進行針對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定通電。

接下來,反力控制電路33判定從通過之前的步驟S303生成離合器連接指令S1起的經(jīng)過時間t是否為閾值時間ta以上(步驟S305)。

反力控制電路33當(dāng)判定出經(jīng)過時間t達到閾值時間ta這一情況時(在步驟S305中為是),停止執(zhí)行相固定控制(步驟S306)。然后,反力控制電路33以EPS控制模式(電動助力轉(zhuǎn)向控制模式)動作(步驟S307)。

反力控制電路33的EPS控制模式下的動作內(nèi)容如下。即,反力控制電路33停止反力馬達31的控制。另外,反力控制電路33生成針對轉(zhuǎn)向控制電路44的控制模式指令。該控制模式指令是用于使轉(zhuǎn)向控制電路44以EPS控制模式而非SBW控制模式(電動轉(zhuǎn)向控制模式)動作的指令。轉(zhuǎn)向控制電路44基于由反力控制電路33生成的控制模式指令,將自身的控制模式切換為EPS控制模式。轉(zhuǎn)向控制電路44通過第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42中的至少一方對轉(zhuǎn)向軸14施加輔助力(轉(zhuǎn)向輔助力),由此來輔助轉(zhuǎn)向軸14的動作。由此,輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱。

接下來,對轉(zhuǎn)向控制電路44所進行的處理進行敘述。如圖3的流程圖的右部分所示,在開始執(zhí)行轉(zhuǎn)向操縱控制時,轉(zhuǎn)向控制電路44執(zhí)行轉(zhuǎn)向單元各部分的異常檢測處理(步驟S401),判定在轉(zhuǎn)向單元的各部分是否存在異常(步驟S402)。

轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)判定出在轉(zhuǎn)向單元的各部分存在異常這一情況時(在步驟S402中為是),生成離合器連接指令S1(步驟S403),接下來,分別執(zhí)行針對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制(S404)。具體而言,轉(zhuǎn)向控制電路44分別進行針對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定通電。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44生成針對反力控制電路33的相固定指令。反力控制電路33基于由轉(zhuǎn)向控制電路44生成的相固定指令,進行針對反力馬達31的相固定通電。

接下來,轉(zhuǎn)向控制電路44判定從通過之前的步驟S403生成離合器連接指令S1起的經(jīng)過時間t是否為閾值時間ta以上(步驟S405)。轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)判定出經(jīng)過時間t達到閾值時間ta這一情況時(在步驟S405中為是),停止相固定控制的執(zhí)行(步驟S406)。然后,轉(zhuǎn)向控制電路44以EPS控制模式動作(步驟S407)。

轉(zhuǎn)向控制電路44中的EPS控制模式下的動作內(nèi)容如下。即,轉(zhuǎn)向控制電路44分別停止第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的控制。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44生成針對反力控制電路33的控制模式指令。該控制模式指令是用于使反力控制電路33以EPS控制模式而非SBW控制模式動作的指令。反力控制電路33基于由轉(zhuǎn)向控制電路44生成的控制模式指令,將自身的控制模式向EPS控制模式切換。反力控制電路33通過反力馬達31對轉(zhuǎn)向軸12施加輔助力(轉(zhuǎn)向操縱輔助力),由此來輔助轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)動作。由此,輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱。

接下來,對反力控制電路33與轉(zhuǎn)向控制電路44的相互監(jiān)視的處理進行敘述。如圖3的流程圖的中央部分所示,反力控制電路33當(dāng)在之前的步驟S302中判定出在反力單元的各部分沒有異常這一情況時(在步驟S302中為否),移至步驟S501的處理。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)在之前的步驟402中判定出在轉(zhuǎn)向單元各部分沒有異常這一情況時(在步驟S402中為否),移至步驟S501的處理。

在步驟S501中,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別判定在相互監(jiān)視的結(jié)果中是否存在異常。反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44當(dāng)通過相互監(jiān)視判定出在反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的至少一方產(chǎn)生異常時(在步驟S501中為是),分別生成離合器連接指令S1(步驟S502)。

接下來,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別執(zhí)行針對自身的控制對象的相固定控制(步驟S503)。具體而言,反力控制電路33執(zhí)行針對反力馬達31的相固定通電。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44分別執(zhí)行針對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定通電。

接下來,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別判定從通過之前的步驟S502生成離合器連接指令S1起的經(jīng)過時間t是否為閾值時間ta以上(步驟S504)。

反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別判定為經(jīng)過時間t達到閾值時間ta這一情況時(在步驟S504中為是),停止相固定控制的執(zhí)行(步驟S505)。

然后,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別以手動轉(zhuǎn)向模式動作(步驟S506)。反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44的手動轉(zhuǎn)向模式下的動作內(nèi)容如下。即,反力控制電路33停止反力馬達31的控制。轉(zhuǎn)向控制電路44分別停止第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的控制。雖然無法獲得反力馬達31、和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42所產(chǎn)生的輔助力,但駕駛員能夠通過操作方向盤11而使轉(zhuǎn)向輪16、16轉(zhuǎn)向。這是因為離合器21被連接。此時,僅通過駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ使轉(zhuǎn)向輪16、16轉(zhuǎn)向。

在之前的步驟S501中,當(dāng)反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44通過相互監(jiān)視判定為在反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的任一個均未產(chǎn)生異常這一情況時(在步驟S501中為否),分別以SBW控制模式動作(步驟S507)。

反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44的SBW控制模式下的動作內(nèi)容如下。即,反力控制電路33通過離合器控制電路22將離合器21維持為 切斷的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,反力控制電路33通過反力馬達31的驅(qū)動控制,產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向操縱反力。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44通過第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的驅(qū)動控制,產(chǎn)生與轉(zhuǎn)向操縱狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱角θs)對應(yīng)的轉(zhuǎn)向力。

因而,根據(jù)第2實施方式,能夠獲得以下效果。

(1)在檢測出反力單元以及轉(zhuǎn)向單元中的至少一方的異常時,離合器21被連接。此時,在從生成離合器連接指令S1起至離合器21的連接完畢為止的期間,分別執(zhí)行針對反力馬達31、和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制。由此,能夠分別抑制例如因執(zhí)行基于異常的傳感器信號的反力控制以及轉(zhuǎn)向控制而引起的、不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)動作以及轉(zhuǎn)向動作。

(2)在離合器21的連接完畢后,通過分別停止針對反力馬達31、和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的相固定控制的執(zhí)行,能夠利用駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ使轉(zhuǎn)向輪16、16轉(zhuǎn)向。而且,通過反力馬達31和第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42中的、未被檢測出異常的一方的馬達來輔助轉(zhuǎn)向操縱。因此,當(dāng)在反力馬達31、或者第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42檢測出某些異常時,能夠繼續(xù)進行順利的轉(zhuǎn)向操縱。

此外,上述第1以及第2實施方式也可以按照如下方式變更實施。在第1實施方式中,也可以當(dāng)在反力馬達31等用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力的結(jié)構(gòu)、或者第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42等用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某些異常時,連接離合器21。能夠利用駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ使轉(zhuǎn)向輪16、16轉(zhuǎn)向。

在第1實施方式中,也可以在第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42等用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某些異常時,利用反力馬達31輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱。此時,反力控制電路33通過離合器控制電路22,將離合器21從切斷的狀態(tài)向連接的狀態(tài)切換。由此,方向盤11與轉(zhuǎn)向輪16、16之間的動力傳遞路徑機械連結(jié)。而且,反力控制電路33基于通過扭矩傳感器32檢測出的轉(zhuǎn)向操縱扭矩τ,運算目標輔助力,以使得通過反力馬達31施加于轉(zhuǎn)向軸12的實際的輔助力與該運算出的目標輔 助力一致的方式控制對反力馬達31的供電。同樣,也可以在反力馬達31等用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某些異常時,利用第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42中的至少一方輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱。但是,此時,轉(zhuǎn)向控制電路44也能夠通過離合器控制電路22控制離合器21的切斷/連接。

在第1實施方式中,也可以省略離合器21的連接條件之一即第2條件。至少基于第1條件是否成立執(zhí)行離合器21的切斷/連接控制即可。

在第1實施方式中,當(dāng)在離合器的連接條件成立的情況下對方向盤11施加旋轉(zhuǎn)力時,通過反力馬達31產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力,由此來抑制轉(zhuǎn)向操縱,但也可以如下那樣。即,如圖1中雙點劃線所示那樣,在反力馬達31設(shè)置機械式的制動器31b,通過使該制動器31b工作來限制反力馬達31(準確而言是其旋轉(zhuǎn)軸)的旋轉(zhuǎn)。由于反力馬達31經(jīng)由減速機構(gòu)31a與轉(zhuǎn)向軸12連結(jié),因此,通過限制反力馬達31的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向軸12、進而方向盤11的旋轉(zhuǎn)也被限制。作為制動器31b,例如采用勵磁動作型的電磁制動器。當(dāng)對制動器31b的未圖示的勵磁線圈施加電壓時,制動力作用于反力馬達31的旋轉(zhuǎn)軸。

在第1實施方式中,當(dāng)在離合器的連接條件成立的情況下對方向盤11施加旋轉(zhuǎn)力時,通過反力馬達31產(chǎn)生轉(zhuǎn)向操縱反力,由此來抑制轉(zhuǎn)向操縱,但也可以如下那樣。即,反力控制電路33作為旋轉(zhuǎn)抑制控制執(zhí)行固定反力馬達31的通電相的相固定控制。通過將反力馬達31電鎖止,抑制方向盤11的旋轉(zhuǎn)。

在第1實施方式中,也可以在圖2的流程圖中的步驟S106與步驟S107之間,夾設(shè)確認離合器21的連接完畢的處理。即,反力控制電路33當(dāng)在圖2的流程圖中的步驟S106中生成離合器連接指令S1后,確認離合器21的連接是否完畢,在能夠確認離合器21的連接完畢這一情況時,移至步驟S107的處理,停止執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制。在該情況下,如圖1中雙點劃線所示,例如設(shè)置檢測離合器21的連接狀態(tài)的離合器傳感器21a。反力控制電路33通過離合器傳感器21a來檢測離合器21的連接是否完畢。

在第1實施方式中,也可以使圖2的流程圖中的步驟S106以及步 驟S107的處理步驟相反。在該情況下,雖然在離合器21被連接前停止旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行,但在轉(zhuǎn)向動作的完畢后(在步驟S104中為是),離合器21被連接這一情況并未改變。因此,除非是駕駛員繼續(xù)嘗試進行轉(zhuǎn)向操縱等的狀況,否則基本上不會出現(xiàn)伴隨著離合器21的連接而方向盤11不希望地旋轉(zhuǎn)這一情況。

在第1實施方式中,也可以省略圖2的流程圖中的步驟S104以及步驟S105的兩個處理。在該情況下,在反力控制電路33通過步驟S103開始執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制后,移至步驟S106的處理,生成離合器連接指令S1。另外,反力控制電路33即便在步驟S102中為否(無轉(zhuǎn)向操縱)的情況下,也移至步驟S106的處理。即便這樣,當(dāng)在離合器21的連接條件成立的情況下存在轉(zhuǎn)向操縱時,在開始執(zhí)行旋轉(zhuǎn)抑制控制后離合器21也被連接,因此能夠抑制駕駛員不希望的方向盤11的旋轉(zhuǎn)。

另外,在第1實施方式中,在省略圖2的流程圖中的步驟S104以及步驟S105的兩個處理的情況下,也可以如下那樣。即,在步驟S103中的旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行開始后,在經(jīng)過了一定時間時,移至步驟S106的處理,生成離合器連接指令S1。在該情況下,如圖1中雙點劃線所示,例如在反力控制電路33設(shè)置計數(shù)器33a,利用該計數(shù)器33a計測從旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行開始起的經(jīng)過時間。順便說一下,由計數(shù)器33a測定的一定時間也可以通過利用了車輛模型的仿真等,設(shè)定為大體上假定為轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行被停止的程度的時間。

另外,在第1實施方式中,在省略圖2的流程圖中的步驟S104以及步驟S105的兩個處理的情況下,也可以如下那樣。即,也可以在以步驟S103中的旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行開始為基準而經(jīng)過了一定時間后,移至步驟S107的處理,停止旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行。在該情況下,也利用計數(shù)器33a計測從旋轉(zhuǎn)抑制控制的執(zhí)行開始起的經(jīng)過時間。另外,在該情況下,也可以在執(zhí)行步驟S107的處理后,執(zhí)行步驟S106的處理。

在第2實施方式中,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44也可以分別通過傳感器等檢測離合器21的連接完畢。反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44在檢測出離合器21的連接完畢時,停止相固定控制。在圖3的流程圖中,步驟S305、步驟S405以及步驟S504的3個處理成為是否檢測出離合器21的連接完畢的判定處理。

在第2實施方式中,當(dāng)在反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44中的至少一個產(chǎn)生了異常的情況下,也假定難以執(zhí)行相固定控制的狀況。在該情況下,也可以在直流電源51與反力控制電路33之間的供電路徑、以及直流電源51與轉(zhuǎn)向控制電路44之間的供電路徑分別設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娫蠢^電器,并且難以執(zhí)行該相固定控制的控制電路通過自身僅切斷對自身的供電。例如,當(dāng)在反力控制電路33產(chǎn)生了異常的情況下難以執(zhí)行針對反力馬達31的相固定控制時,反力控制電路33通過斷開適當(dāng)?shù)碾娫蠢^電器而僅切斷對自身的供電。由此,使反力控制電路33所進行的異常的反力控制停止。此外,對于轉(zhuǎn)向控制電路44也同樣。

在第2實施方式中,作為離合器連接條件,也可以包含檢測出轉(zhuǎn)向軸14的一端抵接狀態(tài)這一情況。轉(zhuǎn)向控制電路44例如在基于根據(jù)第1轉(zhuǎn)向馬達41的旋轉(zhuǎn)角θ1以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的旋轉(zhuǎn)角θ2中的至少一方檢測出的轉(zhuǎn)向角θt預(yù)見到轉(zhuǎn)向軸14的一端抵接時,連接離合器21。此外,一端抵接狀態(tài)是指在駕駛員從中立位置朝向左方或者右方轉(zhuǎn)向操縱方向盤11時,達到轉(zhuǎn)向軸14被允許的最大移動量的狀態(tài)(達到轉(zhuǎn)向操縱極限的狀態(tài))。這里,在到達一端抵接狀態(tài)(轉(zhuǎn)向操縱極限)前,連接離合器21。

在第2實施方式中,也可以省略反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44的相互監(jiān)視功能即圖3的流程圖中的步驟S501~步驟S506的各處理。在該情況下,當(dāng)在步驟S302中為否且在步驟S402中為否的情況下,反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別移至步驟S507的處理,執(zhí)行SBW控制。

在第2實施方式中,也可以省略圖3的流程圖中的步驟S307以及步驟S407的兩個處理。在該情況下,也可以在步驟S306以及步驟S406中分別停止相固定控制后,移至步驟S506的處理,使反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44分別以手動模式動作。

在第1以及第2實施方式中,基于設(shè)置于反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角傳感器31c的檢測結(jié)果(反力馬達31的旋轉(zhuǎn)角),檢測轉(zhuǎn)向操縱角θs,但也可以如下那樣。例如,如圖1中雙點劃線所示,在轉(zhuǎn)向軸12中的連結(jié)有減速機構(gòu)31a的部分與扭矩傳感器32之間設(shè)置轉(zhuǎn)向角傳感器43。轉(zhuǎn)向角傳感器43將轉(zhuǎn)向軸12的旋轉(zhuǎn)角作為方向盤11的旋轉(zhuǎn)角度即轉(zhuǎn) 向操縱角θs檢測。

在第1以及第2實施方式中,反力控制電路33也可以通過未圖示的車速傳感器檢測車輛的行駛速度即車速,并考慮該檢測出的車速而對反力馬達31的驅(qū)動進行控制。另外,轉(zhuǎn)向控制電路44也可以還考慮車速而對第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42分別進行控制。這樣的話,根據(jù)車輛的行駛狀態(tài),生成更加適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向操縱反力以及轉(zhuǎn)向力。

在第1以及第2實施方式中,也可以經(jīng)由反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44向各傳感器供電。例如,反力控制電路33向構(gòu)成反力單元的各傳感器供電,轉(zhuǎn)向控制電路44向構(gòu)成轉(zhuǎn)向單元的各傳感器供電。

在第1以及第2實施方式中,反力控制電路33以及離合器控制電路22也可以統(tǒng)合而形成單一的控制電路。這包括使反力控制電路33具有離合器控制電路22的功能。另外,也可以將轉(zhuǎn)向控制電路44以及離合器控制電路22統(tǒng)合而形成單一的控制電路。這包括使轉(zhuǎn)向控制電路44具有離合器控制電路22的功能。另外,對于離合器控制電路22的功能,除反力控制電路33以及轉(zhuǎn)向控制電路44之外,也可以使其他車載控制電路具有。另外,也可以將反力控制電路33、離合器控制電路22以及轉(zhuǎn)向控制電路44構(gòu)建成單一的統(tǒng)合控制電路。這樣,對于離合器控制功能,只要是車載的控制電路(ECU:電子控制裝置)即可,可以使任一控制電路具有。另外,也可以將反力控制電路33、離合器控制電路22以及轉(zhuǎn)向控制電路44僅通過硬件來實現(xiàn)。

在第1以及第2實施方式中,舉出將第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42的扭矩分別通過小齒輪軸(13、45)傳遞至轉(zhuǎn)向軸14的所謂的雙小齒輪類型的轉(zhuǎn)向操縱裝置為例,但也可以具體化為以下類型的轉(zhuǎn)向操縱裝置。例如,也可以是僅具有第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42中的任一方的轉(zhuǎn)向操縱裝置。另外,也可以具體化為代替第1轉(zhuǎn)向馬達41以及第2轉(zhuǎn)向馬達42而利用與轉(zhuǎn)向軸14同軸設(shè)置的轉(zhuǎn)向馬達來對轉(zhuǎn)向軸14直接傳遞轉(zhuǎn)向力的所謂的齒條直接驅(qū)動(rack direct)式的轉(zhuǎn)向操縱裝置。

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