[发明专利]车辆转向控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向控制设备，该转向控制设备控制车辆的转向车轮的转向角。

背景技术

用于车辆的传统的线控转向型转向系统在不利用施加到方向盘上的转矩的情况下电驱动转向车轮。根据JP 4248390、JP 2007-1564A和JP 2010-69895A，方向盘和转向车轮通常不机械地连接。

根据其中方向盘和转向车轮通常不机械地连接的转向系统(以下称为完全线控型转向系统)，需要独立于完全线控型系统设置故障保护装置，以用于系统中出现故障的情况。由于故障保护装置通常不操作，因此使得系统很复杂。

根据传统的电动转向装置(以下称为EPS装置)，方向盘和转向车轮机械地连接。在控制施加到传统EPS装置中的方向盘上的转向反作用力时，能够基于转向车轮的转动力控制反作用力。但是，施加到转向车轮上的转向力的方向与施加到方向盘上的反作用力的方向不一定一致。因此，不可能适当地控制反作用力。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆转向控制设备，该车辆转向控制设备能够以简单的构造适当地控制施加到转向构件上的转向反作用力。

根据本发明，车辆转向控制设备具有输入轴、输出轴、转向齿轮箱装置、操作量检测部件、转向方向控制装置和转向反作用力施加装置。输入轴联接到可由驾驶员操作的转向构件上。输出轴相对于输入轴可旋转地设置。转向齿轮箱装置将输出轴的旋转运动转换成线性运动，并改变转向车轮的转向角度。操作量检测部件检测输入轴的操作量，输入轴的操作量随着转向构件的转向操作而变化。转向方向控制装置包括第一电机，并配置成基于由操作量检测部件检测到的输入轴的操作量、通过驱动第一电机来控制转向车轮的转向角度。转向反作用力施加装置比转向方向控制装置更靠近转向构件设置，并包括差动减速单元和第二电机，差动减速单元联接输入轴和输出轴以将输入轴的旋转传递至输出轴。第二电机驱动差动减速单元。转向反作用力施加装置配置成通过第二电机的操作向转向构件施加转向反作用力。

附图说明

从参考附图作出的以下详细说明中将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优势。在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的车辆转向控制系统的框图；

图2是根据本发明的第一实施例的转向控制系统的示意图；

图3是本发明的第一实施例中的转向控制模块的剖视图；

图4是沿图3中的线IV-IV截取的剖视图；

图5是示出本发明的第一实施例中的转向角度控制过程的流程图；

图6是示出本发明的第一实施例中的转向角度目标值计算过程的流程图；

图7是示出本发明的第一实施例中的转向角度反馈控制计算过程的流程图；

图8是示出本发明的第一实施例中的PWM指令值计算过程的流程图；

图9是以映射图形式示出本发明的第一实施例中的车速与增速比之间的关系的图；

图10是示出本发明的第一实施例中的反作用力施加控制过程的流程图；

图11是示出本发明的第一实施例中的反作用力目标值计算过程的流程图；

图12是示出本发明的第一实施例中的反作用力反馈控制计算过程的流程图；

图13是示出本发明的第一实施例中的PWM指令值计算过程的流程图；

图14是以映射图形式示出本发明的第一实施例中的方向盘角度与负载反作用力目标值之间的关系的图；

图15是以映射图形式示出本发明的第一实施例中的方向盘角速度与摩擦反作用力目标值之间的关系的图；

图16是示出本发明的第二实施例中的反作用力施加控制过程的流程图；

图17是示出本发明的第二实施例中的反作用力反馈控制计算过程的流程图；以及

图18是根据本发明的另一个实施例的转向控制系统的示意性视图。

具体实施方式

下面将参考各个实施例对根据本发明的车辆转向控制设备进行说明。在以下实施例中，为了简洁，相同或相似的部件用相同的参考数字表示。

(第一实施例)

图1至15中示出根据本发明的第一实施例的车辆转向控制设备1。转向控制设备1由柱身2、转向反作用力施加装置3、转向方向控制装置5、转向齿轮箱装置6、左右转向车轮(左右轮胎车轮)7、作为转向构件的方向盘8、控制器ECU70等形成。