CN104057946B - 车辆的电力转向控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的电力转向控制装置。在包括当包括车速V大于0并且等于或者小于预定速度V1的条件的预定停止条件被满足时自动地停止引擎（3）的怠速停止装置（2）和电力转向装置（1）的车辆中，当车速V为0时，在电力转向装置（1）中等于辅助量的上限值的辅助电流上限值Iah被设定成0，当车速V大于预定速度V1时，辅助电流上限值Iah被设定成大于0的第一上限值Iah1，当引擎（3）通过怠速停止装置（2）被自动地停止时，当车辆V大于0并且等于或者低于所述预定速度V1时，辅助电流上限值Iah被设定成0和第一上限值Iah1之间的第三上限值Iah2。

Description

车辆的电力转向控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于包括怠速停止装置的车辆中的电力转向装置的控制技术。
背景技术
已知了一种用于提高汽车的汽油里程数的怠速停止装置，当在十字路口等等停止行进时，该怠速停止装置自动地停止引擎的操作。
怠速停止装置是这样的装置：当车辆的驱动状态满足预定停止条件时，该装置自动地停止引擎的空转，并且此后当预定启动条件满足时，该装置重新启动引擎并启动车辆。
近年来，包括电力转向装置的车辆的数量已增加，该电力转向装置利用电动机执行转向装置的转向扭矩的辅助。通常，这样的电力转向装置在引擎停止期间执行控制以抑制电力消耗，而不执行辅助。
此外，在包括怠速停止装置和电力转向装置的车辆中，已经研发出如下技术：在车辆停止期间，在抑制对转向扭矩的辅助量之后能够执行辅助，并且当引擎被重新启动时紧接着能够保证转向扭矩(参见日本专利公报No.4301050)。
附带地，在近年来的车辆中，作为怠速停止装置，为了进一步抑制燃料消耗，已知一种怠速停止装置，当不仅车辆停止行进的条件，而且车辆以低速行进的条件作为预定停止条件被满足时，该怠速停止装置执行控制以允许引擎的自动停止。
在能够在低速行进期间自动地停止引擎的车辆中，如果如上述专利申请所述的转向扭矩的辅助只能够在车辆停止期间被执行，那么可能不能充分地抑制电力消耗。进一步，需要抑制电力消耗。
如果当引擎在低速行进期间自动地停止时执行控制以不执行转向扭矩的辅助，尽管车辆正在行进，转向扭矩不能被辅助，可能劣化转向性能。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的是提供一种车辆的电力转向装置，在车辆行进期间能够执行引擎的自动停止的车辆中，该电力转向能够抑制电力消耗同时在引擎的自动停止期间保证对转向扭矩的辅助量。
为了达到上述目的，本发明提供一种车辆的电力转向控制装置，包括：怠速停止装置，该怠速停止装置被构造成：执行停车期间的怠速停止控制，从而当停车期间的预定停止条件被满足时，该车辆的引擎被自动地停止，该停车期间的预定停止条件包括该车辆停止的条件；和执行行进期间的怠速停止控制，从而当行进期间的预定停止条件被满足时，该引擎被自动地停止，该行进期间的预定停止条件包括车辆以等于或者低于预定速度的行进速度行进的条件；和电力转向部分，该电力转向部分被构造成利用电动机辅助车辆的转向扭矩。该电力转向控制装置包括上限值设定部分，该上限值设定部分被构造成在电力转向部分中设定对转向扭矩的辅助量的上限值。当车辆的行进速度大于预定速度时，上限值设定部分将上限值设定成第一上限值，当停车期间的怠速停止控制通过怠速停止装置被执行时，上限值设定部分将上限值设定成小于第一上限值的第二上限值，并且当行进期间的怠速停止控制通过怠速停止装置被执行时，上限值设定部分将上限值设定成小于第一上限值并且大于第二上限值的第三上限值。
因此，当车辆的行进速度高于预定速度时，能够通过将上限值设定成第一上限值来保证电力转向部分中的辅助量所必需的量，并且当停车期间引擎被自动地停止时，能够通过将辅助量的上限值设定成小于第一上限值的第二上限值来抑制电力转向部分中的电力消耗。
此外，当引擎被自动地停止并且车辆以等于或者小于预定速度行进时，辅助量的上限值被设定成小于第一上限值并且大于第二上限值的第三上限值。因此，能够抑制电力消耗并且能够保证电力转向部分中的辅助量。
较佳地，当在停车期间的怠速停止控制通过怠速停止装置被执行后经过预定时间时，上限值设定部分将上限值设定成0。
因此，在转变成停车期间的引擎的自动停止之后紧接着启动车辆并且使车辆转向时，能够抑制辅助量的上限值的变化并且平稳地启动车辆，而不会给驾驶者带来不舒适感。
较佳地，当改变上限值时，上限值设定部分连续地改变上限值。
因此，能够抑制转向扭矩中的突变并且改善转向感觉。
较佳地，上限值设定部分将上限值的变化率设定成，当上限值从第一上限值改变至第三上限值时的变化率大于当上限值从第三上限值改变至0时的变化率。
因此，能够快速地抑制电力消耗。此外，当辅助电流的上限值低并且电力消耗小时，通过抑制变化并且改变对转向扭矩的辅助量，能够进一步改善转向感觉。
较佳地，在引擎的自动停止之后，当满足预定重新启动条件时，怠速停止装置进一步重新启动引擎，该预定重新启动条件包括转向扭矩等于或者大于预定值的条件。预定值被设定成小于由第三上限值辅助的转向扭矩。
因此，在转向扭矩增加期间，对转向扭矩的辅助量被限制之前，执行引擎的重新启动。能够避免对辅助量的限制，以保证转向性能。
附图说明
图1是显示根据本发明的实施例的车辆的电力转向装置的示意性的构造的框图；
图2是用于说明在实施例中的电力转向控制单元中的辅助控制的主旨的流程图；
图3是用于说明在实施例中的电力转向控制单元中的辅助控制的主旨的流程图；
图4是显示在行进期间的怠速停止控制期间的辅助电流上限值的转变的时间图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
图1是显示根据本发明的实施例的车辆的电力转向装置1的示意性的构造的框图。
根据本实施例的车辆包括怠速停止装置2(行进期间的怠速停止控制部分和停车期间的怠速停止控制部分)。
如公知的怠速停止装置，当满足预定怠速停止条件(停车期间的停止条件或行进期间的停止条件)时，例如，当在车辆行进期间车辆在十字路口停止时，怠速停止装置2自动地停止引擎3的操作。此后，当满足预定重新启动条件时，怠速停止装置2重新启动引擎3，并且启动车辆。
作为怠速停止条件，设定车速V(车辆的行进速度)、制动器(车辆的脚踏制动器)ON、制动器的操作液压状态、引擎3的温度状态、车载电池的状态、对空调的操作请求、加速器开度等等。作为重新启动条件，设定如下条件：怠速停止条件中的至少一个没有满足或者车辆的转向装置的转向扭矩等于或者大于预定值Ts。
在本实施例中的怠速停止装置2能够在停车期间执行怠速停止控制，并且在行进期间执行怠速停止控制。
在停车期间的怠速停止控制是用于在怠速停止条件中至少当车速V为0时执行引擎3的自动停止的控制。停车期间的怠速停止控制可以设定如下条件作为怠速停止条件(停车期间的停止条件)：车速V等于或者低于极低车速(例如，3km/h)(可以被认为是停车)，即使车速V不为0。
行进期间的怠速停止控制是用于在怠速停止条件中至少当车辆以等于或者低于预定速度V1的速度行进时执行引擎3的自动停止的控制。预定速度V1被设定为例如15km/h。
怠速停止装置2由引擎控制单元10操作控制。引擎控制单元10包括存储装置(ROM、RAM、非易失性(nonvolatile)RAM等等)和中央处理单元(CPU)。怠速停止装置2供应有来自车载电池4的电力并且被驱动。怠速停止装置2对图中未显示的用于引擎启动的马达、燃料喷射装置等等进行操作控制，并且执行例如引擎3的停止和重新启动的控制。
在本实施例中的车辆包括电力转向装置1(电力转向部分)。
电力转向装置1包括：马达11(电动机)，马达11被构造成辅助车辆的转向装置的转向扭矩；电力转向控制单元12(上限值设定部分)，电力转向控制单元12被构造成对马达11进行操作控制；和扭矩传感器13，扭矩传感器13被构造成检测转向装置的转向扭矩。
电力转向控制单元12包括存储装置(ROM、RAM、非易失性RAM等等)和中央处理单元(CPU)。电力转向控制单元12供应有来自车载电池4的电力并且被驱动。电力转向控制单元12可以执行用于接收由扭矩传感器13检测的转向扭矩和根据该转向扭矩驱动马达11的辅助控制，以辅助转向扭矩。注意到，在辅助控制中对转向扭矩的辅助量由通过电力转向控制单元12被供应到马达11的电流(辅助电流)控制。设定辅助电流的上限值Iah。当车速V高于预定速度V1时，该上限值Iah在正常行进时被设定成第一上限值Iah1。
引擎控制单元10和电力转向控制单元12可以经由CAN(控制器局域网)15将各种信息传输至彼此。各种信息为从引擎控制单元10传输至电力转向控制单元12的怠速停止准备请求和引擎速度信息，与从电力转向控制单元12传输至引擎控制单元10的怠速停止许可响应和转向扭矩信息。
怠速停止准备请求是用于当满足怠速停止条件时请求电力转向控制单元12允许怠速停止(引擎3的自动停止)的请求。当电力转向控制单元12从引擎控制单元10接收到怠速停止准备请求时，电力转向控制单元12判定怠速停止的许可的必要性并且将怠速停止许可响应传输至引擎控制单元10。引擎控制单元10被设定成：即使满足怠速停止条件，当许可响应未从电力转向控制单元12传输时，引擎控制单元10不执行怠速停止。
图2和3是用于说明电力转向控制单元12中的辅助控制的主旨的流程图。
当用于车辆的电源被开启时，开始这一程序。
首先，在如图2所示的步骤S10中，电力转向控制单元12开始用于电力转向装置1的操作控制。程序进行至步骤S20。
在步骤S20中，电力转向控制单元12判别引擎启动判定是否为肯定的，更具体地说，根据从引擎控制单元10被输入的引擎速度信息判别引擎3是否被启动。当引擎启动判定是肯定的并且引擎3被启动时，程序进行至步骤S30。当引擎启动判定是否定的时，程序返回至步骤S10。
在步骤S30中，电力转向控制单元12执行辅助控制。即，电力转向控制单元12根据扭矩传感器13检测的转向扭矩，控制马达11的操作以辅助转向扭矩。程序进行至步骤S40。
在步骤S40中，电力转向控制单元12判别引擎停止判定是否为肯定的，即，判别怠速停止准备请求是否从引擎控制单元10被输入。当引擎停止判定是肯定的时(当怠速停止准备请求被输入时)，程序进行至步骤S50。当引擎停止判定是否定的时，程序返回至步骤S30。
在步骤S50中，电力转向控制单元12接收车速V并且判别车速V是否大于0。当车速V大于0时，程序进行至步骤S60。当车速V等于或者小于0时，程序进行至步骤S80。
在步骤S60中，电力转向控制单元12将用于允许行进期间的怠速停止控制的怠速停止许可响应输出至引擎控制单元10。程序进行至步骤S70。
在步骤S70中，电力转向控制单元12逐渐地将辅助电流上限值Iah减少至第三上限值Iah2，该辅助电流上限值Iah相当于用于电力转向装置1的马达11的辅助量的上限值。第三上限值Iah2是大于0并且小于在正常时间设定的第一上限值Iah1的值。程序进行至图3中的步骤S100。
在步骤S80中，电力转向控制单元12将用于允许停车期间的怠速停止控制的怠速停止许可响应输出至引擎控制单元10。程序进行至步骤S90。
在步骤S90中，电力转向控制单元12逐渐地将辅助电流上限值Iah减少至0(第二上限值)。程序进行至图3中的步骤S140。第二上限值只能是小于第三上限值Iah2的值。然而，如果第二上限值被设定为0，在停车期间当引擎自动地停止时，能够进一步抑制电力消耗。
在如图3所示的步骤S100中，电力转向控制单元12设定用于将辅助电流上限值Iah限制为第三上限值Iah2的辅助限制模式。程序进行至步骤S110。
在步骤S110中，电力转向控制单元12接收车速V并且判别车速V是否大于0。当车速V不大于0时，即，当车速V为0时，程序进行至步骤S120。
在步骤S120中，电力转向控制单元12判别车辆是否停止并且在车辆停止后是否经过了预定时间T1。当经过了预定时间T1时，程序进行至步骤S130。
在步骤S130中，电力转向控制单元12逐渐地将辅助电流上限值Iah减少至0。程序进行至步骤S140。
在步骤S140中，电力转向控制单元12设定辅助停止状态，在该辅助停止状态中，通过将辅助电流上限值Iah设定为0，辅助量减小至0。程序进行至步骤S150。
在步骤S150中，电力转向控制单元12判别引擎启动判定是否如步骤S20中一样为肯定的。当引擎启动判定是肯定的时，程序进行至步骤S170。当引擎启动判定为否定的时，程序返回至步骤S140。
当在步骤S110中判定车速V大于0或者在步骤S120中判定在车辆停止后没有经过预定时间T1或者车辆没有停止时，程序进行至步骤S160。
在步骤S160中，电力转向控制单元12判别引擎启动判定是否如步骤S20中一样为肯定的。当引擎启动判定是肯定的时，程序进行至步骤S170。当引擎启动判定为否定的时，程序返回至步骤S100。当车辆没有停止时，程序也返回至步骤S100。
在步骤S170中，电力转向控制单元12逐渐地将辅助电流上限值Iah增加至第一上限值Iah1。程序返回至如图2所示的步骤S30。
通过执行如上说明的控制，在本实施例中，当用于引擎3的停止判定是肯定的时：当车速等于或者小于0时执行停车期间的怠速停止控制，当车速大于0时执行行进期间的怠速停止控制。
当执行停车期间的怠速停止控制时，因为辅助电流上限值Iah被设定为0，能够消除电力转向装置1的马达11中的电力消耗。
当开始行进期间的怠速停止控制时，辅助电流上限值Iah从第一上限值Iah1减小至第三上限值Iah2。通过用这种方法减少辅助电流上限值Iah，能够抑制辅助量并且抑制马达11的电力消耗。在行进期间的怠速停止控制期间，因为车速V低但是不为0，通过将辅助电流上限值Iah设定成大于0的第三上限值Iah2，能够保证对转向扭矩的辅助量所必需的量。
当在辅助电流上限值Iah为0即辅助量为0的辅助停止状态中或者在辅助电流上限值Iah被限制为第三上限值Iah2的辅助限制模式中，引擎启动判定是肯定的时，能够通过逐渐地增加辅助电流上限值Iah以回到正常状态下的第一上限值Iah1来充分地保证辅助量。
图4是显示在行进期间的怠速停止控制期间的辅助电流上限值Iah的转变的时间图。
图4显示在速度从低速行进减小至执行行进期间的怠速停止控制，在速度进一步减小之后车辆再次启动的情况下的引擎速度N、车速V、怠速停止模式和辅助电流上限值Iah的转变。
在怠速停止模式中，当满足怠速停止条件并且怠速停止准备请求信号从引擎控制单元10被输入时，电力转向控制单元12判定怠速停止被允许的状态是怠速停止许可模式，怠速停止不被允许的状态是正常模式。电力转向控制单元12只在例如当电力转向控制单元12处于可控制的状态，并且电力转向控制单元12的电力供应电压等于或者大于必需的并且足够的值时，执行怠速停止许可的判定。
如图4所示，在车速V大于0并且小于预定速度V1的状态下，当满足其他引擎停止条件并且怠速停止模式改变至怠速停止许可模式时，引擎3通过引擎控制单元10被自动地停止。引擎3改变至停止状态，在该停止状态下，引擎3的速度N等于或者小于预定速度N1。预定速度N1是小于空转速度并且大于曲轴回转速度的值。
在引擎3被自动地停止之后，速度N减小至等于或者小于预定速度N1，并且经过了引擎停止判定时间(例如，大约几百毫秒)，辅助电流上限值Iah连续地减小至第三上限值Iah2。
辅助电流上限值Iah被维持在第三上限值Iah2，直到车速减小至0。当车速V减小至0时，在经过了预定时间T1(例如，大约几秒)之后，辅助电流上限值Iah连续地减小至0。
此后，满足重新启动条件，引擎3被重新启动，引擎3的速度N增加至大于预定速度N1，并且经过了引擎启动判定时间(例如，大约几百毫秒)。然后，辅助电流上限值Iah连续地增加以被重置为在正常时间的第一上限值Iah1。
如上所述，在本实施例中，根据行进期间的怠速停止控制，当引擎停止时，辅助电流上限值Iah被设定成在作为正常值的第一上限值Iah1和0之间的第三上限值Iah2。因此，能够获得达到相当于第三上限值Iah2的值的对转向扭矩的辅助量并且保证转向扭矩以保证转向性能。此外，通过限制辅助量的上限值，能够抑制电力消耗。
当辅助电流上限值Iah变化时，辅助电流上限值Iah被逐渐地减少或者逐渐地增加以连续地变化。因此，能够抑制对转向扭矩的辅助量突变。在行进期间的怠速停止控制期间，尽管速度低，但是车辆在行进。因此，通过抑制对转向扭矩的辅助量中的突变，能够改善行进期间的怠速停止控制期间的转向感觉。
当辅助电流上限值Iah从第一上限值Iah1变化至第三上限值Iah2时，和当辅助电流上限值Iah从第三上限值Iah2变化至0时，变化率被设定成不同。更具体地说，当辅助电流上限值Iah从第一上限值Iah1变化至第三上限值Iah2时的变化率被设定成大于当辅助电流上限值Iah从第三上限值Iah2变化至0的变化率。因此，能够快速地抑制电力消耗。当辅助电流上限值Iah低并且电力消耗小时，通过抑制改变化并且改变对转向扭矩的辅助量，能够进一步改善转向感觉。
当车速V减小至0时，辅助电流上限值Iah不会紧接着减小至0。在经过预定时间T1之后，辅助电流上限值Iah减小。因此，例如，在停止车辆后紧接着启动车辆并且使车辆转向时，能够抑制辅助电流上限值Iah的变化并且平稳地启动车辆，而不会在转向时给驾驶者带来不舒适感。
作为重新启动条件之一，设定转向扭矩等于或者大于预定值Ts的这一条件。理想的是，设定第三上限值Iah2为大于电流上限值的值，该电流上限值等于预定值Ts。因此，在执行行进期间的怠速停止控制的状态下，例如，在增加转向扭矩并且执行限制对转向扭矩的辅助量之前，能够重新启动引擎并且避免对辅助量的限制，以保证转向性能。
本发明并不局限于本实施例。
例如，在本实施例中，第三上限值Iah2被设定成固定值。然而，第三上限值Iah2可以根据车速V而改变。第三上限值Iah2只需被设定成当车速降低时连续地或者逐步地减小。因此，能够进一步抑制对转向扭矩的辅助量并且抑制电力消耗，并且保证对应于车速V所需的对转向扭矩的辅助量。在本实施例中，当辅助电流上限值Iah变化时，辅助电流上限值Iah可以逐步地变化而不是连续地或者一次变化。
本发明可以广泛地应用于包括怠速停止装置和电力转向装置的车辆，该怠速停止装置能够执行行进期间的怠速停止控制。

Claims (6)

1.一种车辆的电力转向控制装置，包括：
怠速停止装置(2)，所述怠速停止装置(2)被构造成：执行停车期间的怠速停止控制，从而当停车期间的预定停止条件被满足时，所述车辆的引擎(3)被自动地停止，所述停车期间的预定停止条件包括所述车辆被停止的条件；和执行行进期间的怠速停止控制，从而当行进期间的预定停止条件被满足时，所述引擎(3)被自动地停止，所述行进期间的预定停止条件包括所述车辆以等于或者低于预定速度的行进速度行进的条件；和
电力转向部分(1)，所述电力转向部分(1)被构造成利用电动机(11)辅助所述车辆的转向扭矩；其特征在于，
所述电力转向控制装置包括上限值设定部分(12)，所述上限值设定部分(12)被构造成在所述电力转向部分(1)中设定对所述转向扭矩的辅助量的上限值；并且
当所述车辆的所述行进速度大于所述预定速度时，所述上限值设定部分(12)将所述上限值设定成第一上限值；当所述停车期间的怠速停止控制通过所述怠速停止装置(2)被执行时，所述上限值设定部分(12)将所述上限值设定成小于所述第一上限值的第二上限值；并且当所述行进期间的怠速停止控制通过所述怠速停止装置(2)被执行时，所述上限值设定部分(12)将所述上限值设定成小于所述第一上限值并且大于所述第二上限值的第三上限值。
2.如权利要求1所述的车辆的电力转向控制装置，其特征在于，当在所述停车期间的怠速停止控制通过所述怠速停止装置(2)被执行后经过预定时间时，所述上限值设定部分(12)将所述上限值设定成0。
3.如权利要求1所述的车辆的电力转向控制装置，其特征在于，当改变所述上限值时，所述上限值设定部分(12)连续地改变所述上限值。
4.如权利要求2所述的车辆的电力转向控制装置，其特征在于，当改变所述上限值时，所述上限值设定部分(12)连续地改变所述上限值。
5.如权利要求4所述的车辆的电力转向控制装置，其特征在于，所述上限值设定部分(12)将所述上限值的变化率设定成，当所述上限值从所述第一上限值改变至所述第三上限值时的变化率大于当所述上限值从所述第三上限值改变至0时的变化率。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆的电力转向控制装置，其特征在于，
在所述引擎(3)自动停止之后，当满足预定重新启动条件时，所述怠速停止装置(2)进一步重新启动所述引擎(3)，所述预定重新启动条件包括所述转向扭矩等于或者大于预定值的条件；并且
所述预定值被设定成小于由所述第三上限值辅助的所述转向扭矩。
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