CN107054447B - 车辆用转向操纵装置 - Google Patents

车辆用转向操纵装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107054447B
CN107054447B CN201611062181.6A CN201611062181A CN107054447B CN 107054447 B CN107054447 B CN 107054447B CN 201611062181 A CN201611062181 A CN 201611062181A CN 107054447 B CN107054447 B CN 107054447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering
steering angle
vehicle speed
motor
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611062181.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107054447A (zh
Inventor
应矢敏明
冈田光太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Publication of CN107054447A publication Critical patent/CN107054447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107054447B publication Critical patent/CN107054447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0487—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0215—Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • B62D15/022—Determination of steering angle by measuring on the steering column on or near the connection between the steering wheel and steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/0235—Determination of steering angle by measuring or deriving directly at the electric power steering motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0418—Electric motor acting on road wheel carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

本发明涉及车辆用转向操纵装置。车辆用转向操纵装置包括：目标转向角设定部(42)，对左转向轮的转向角的目标值即左目标转向角以及右转向轮的转向角的目标值即右目标转向角进行设定；左马达控制器(43L～49L、32L)，基于左转向角与左目标转向角之差即左转向角偏差对左转向马达进行控制；右马达控制器(43R～49R、32R)，其基于右转向角与右目标转向角的差即右转向角偏差对右转向马达进行控制；以及异常判定部(50)，当左转向角偏差与右转向角偏差之差的绝对值为第一阈值以上时，判定为产生了异常。

Description

车辆用转向操纵装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用转向操纵装置，其包括用于使左右转向轮分别独立地转向的左右转向机构，其中，为了进行方向操作而被操作的转向操纵部件和左右转向机构未被机械地结合，左右转向机构被左右转向马达分别独立地驱动。
背景技术
对使以自动驾驶为代表的高度驾驶辅助功能成立并且以发动机室布局的自由度提高为目的的、不使用中间轴的线控转向系统的有效性开始评价。然后，为了实现发动机室布局的进一步的自由度提高，如日本特开2008-174160号公报、日本2015-20586号公报所示那样，提出一种不使用包括齿轮齿条机构等的转向器齿轮装置而利用分别独立的转向促动器控制左右转向轮的左右独立转向系统。
在线控转向系统中，以实际转向角等于目标转向角的方式对转向马达进行反馈控制。而且，若实际转向角相对于实际转向角的偏差成为规定值以上，则判定为产生了某些异常，通常进行故障处理。在故障处理中，例如，转向马达处于停止状态。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种能够对是否产生了异常进行判定的车辆用转向操纵装置。
作为本发明的一方式的车辆用转向操纵装置具有：
转向操纵部件，为了进行操作方向而被操作；
左转向机构，用于将左转向轮转向；以及
右转向机构，用于将右转向轮转向。
上述转向操纵部件与上述左转向机构、以及上述转向操纵部件与上述右转向机构不机械地结合，上述左转向机构被左转向马达驱动，上述右转向机构被右转向马达驱动。
上述车辆用转向操纵装置还具有：
目标转向角设定器，对上述左转向轮的转向角的目标值即左目标转向角以及上述右转向轮的转向角的目标值即右目标转向角进行设定；
左转向角获取器，获取上述左转向轮的转向角即左转向角；
右转向角获取器，获取上述右转向轮的转向角即右转向角；
左马达控制器，控制上述左转向马达，以便上述左转向角与上述左目标转向角的差即左转向角偏差变小；
右马达控制器，控制上述右转向马达，以便上述右转向角与上述右目标转向角的差即右转向角偏差变小；以及
判定器，在上述左转向角偏差与上述右转向角偏差的差的绝对值为第一阈值以上时，判定为已产生异常。
在该构成中，在左转向角偏差与右转向角偏差的差的绝对值为第一阈值以上时，判定为已产生异常。由此，能够在左转向马达以及右转向马达中的任一方产生故障的情况下、在左马达控制器或者右马达控制器的任一方产生了异常的情况下，判定为产生了异常。
根据该构成，在两转向马达以及这些控制器没有异常，而由于路面的摩擦系数的增大、左右转向轮的轮胎气压的降低等导致转向马达的反馈控制的追随性暂时降低的情况下，左转向角偏差以及右转向角偏差共同变大，从而难以判定为产生了异常。由此，尽管转向马达的反馈控制的追随性暂时降低，但却能够抑制误判定为产生了异常的情况。
附图说明
根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记。
图1是用于对本发明的一实施方式所涉及的车辆用转向操纵装置的构成进行说明的示意图。
图2是表示ECU的电气构成的框图。
图3是表示转向马达控制部的构成例子的框图。
图4是用于对异常判定部的动作进行说明的流程图。
图5是表示车速V与第一阈值α的关系的坐标图。
图6是表示车速V与第二阈值β的关系的坐标图。
图7是表示车速V与第三阈值γ的关系的坐标图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是用于对本发明的一实施方式所涉及的车辆用转向操纵装置的构成进行说明的示意图，示出有采用了左右独立转向系统的线控转向系统的构成。
该车辆用转向操纵装置1具备：方向盘2，其作为驾驶员为了进行操作方向而操作的转向操纵部件；左转向轮3L和右转向轮3R；左转向马达4L和右转向马达4R，它们与方向盘2的旋转操作相应地被驱动；左转向机构5L，其基于左转向马达4L的驱动力使左转向轮3L转向；以及右转向机构5R，其基于右转向马达4R的驱动力将右转向轮3R转向。
在方向盘2与左转向机构5L和右转向机构5R之间，未进行将施加至方向盘2的转向操纵扭矩机械地传递至左转向机构5L以及右转向机构5R那样的机械式结合，而是与方向盘2的操作量(转向操纵角或者转向操纵扭矩)相应地对左转向马达4L以及右转向马达4R进行驱动控制，从而使左转向轮3L以及右转向轮3R转向。作为左转向机构5L以及右转向机构5R，例如能够使用日本特开2015-20586号公报中公开的悬架装置、日本特开2008-174160号公报中公开的转向装置。
在本实施方式中，若转向马达4L、4R向正转方向旋转，则转向轮3L、3R的转向角朝使车辆向右方向换向的方向(右转向方向)变化，若转向马达4L、4R向反转方向旋转，则转向轮3L、3R的转向角朝使车辆向左方向换向的方向(左转向方向)变化。
方向盘2连结于能够旋转地支承于车身侧的旋转轴6。在该旋转轴6设置有产生作用于方向盘2的反作用力扭矩(操作反作用力)的反作用力马达7。该反作用力马达7例如由具有与旋转轴6一体的输出轴的电动马达构成。
在旋转轴6的周围设置有用于对旋转轴6的旋转角(方向盘2的转向操纵角θh)进行检测的转向操纵角传感器8。在本实施方式中，转向操纵角传感器8对从旋转轴6的中立位置(基准位置)开始的旋转轴6的正反两方向的旋转量(旋转角)进行检测，将从中立位置向右方向的旋转量例如作为正值输出，并将从中立位置向左方向的旋转量例如作为负值输出。
另外，在旋转轴6的周围设置有用于对被驾驶员赋予至方向盘2的转向操纵扭矩Th进行检测的扭矩传感器9。在本实施方式中，对于由扭矩传感器9检测出的转向操纵扭矩T而言，用于向右方向进行转向操纵的扭矩作为正值被检测，用于向左方向进行转向操纵的扭矩作为负值被检测，其绝对值越大转向操纵扭矩的大小越大。
在左转向机构5L的附近配备有用于对左转向轮3L的转向角δL进行检测的左转向角传感器10L。在右转向机构5R的附近配备有用于对右转向轮3R的转向角δR进行检测的右转向角传感器10R。在车辆还设置有用于对车速V进行检测的车速传感器11。
转向操纵角传感器8、扭矩传感器9以及车速传感器11、左转向角传感器10L、右转向角传感器10R、左转向马达4L、右转向马达4R及反作用力马达7分别与连接电子控制单元(ECU)30。ECU30控制左转向马达4L、右转向马达4R以及反作用力马达7。
图2是表示ECU30的电气构成的框图。
ECU30包括微型计算机31、被微型计算机31控制且对左转向马达4L供给电力的驱动电路(逆变器电路)32L、以及对流向左转向马达4L的马达电流进行检测的电流检测部33L。ECU30还包括被微型计算机31控制且对右转向马达4R供给电力的驱动电路(逆变器电路)32R、以及对流向右转向马达4R的马达电流进行检测的电流检测部33R。ECU30还包括被微型计算机31控制且对反作用力马达7供给电力的驱动电路(逆变器电路)34、以及对流向反作用力马达7的马达电流进行检测的电流检测部35。
微型计算机31具备CPU以及存储器(ROM、RAM、非易失性存储器等)，通过执行规定的程序，而作为多个功能处理部发挥功能。在该多个功能处理部具备用于对左转向马达4L的驱动电路32L以及右转向马达4R的驱动电路32R进行控制的转向马达控制部40、以及用于对反作用力马达7的驱动电路34进行控制的反作用力马达控制部60。
反作用力马达控制部60基于由扭矩传感器9检测出的转向操纵扭矩Th、由转向操纵角传感器8检测出的转向操纵角θh、由车速传感器11检测出的车速V以及由电流检测部35检测出的马达电流，对反作用力马达7的驱动电路34进行驱动。例如，反作用力马达控制部60基于转向操纵扭矩Th、转向操纵角θh以及车速V，对应该使反作用力马达7产生的反作用力扭矩的目标值即目标反作用力扭矩进行运算。而且，反作用力马达控制部60以使与目标反作用力扭矩相应的反作用力扭矩从反作用力马达7产生的方式，对反作用力马达7的驱动电路34进行驱动。
转向马达控制部40基于由转向操纵角传感器8检测出的转向操纵角θh、由车速传感器11检测出的车速V、由左转向角传感器10L以及右转向角传感器10R分别检测出的左转向角δL以及右转向角δR及由电流检测部33L、33R分别检测出的马达电流，对转向马达4L、4R的驱动电路32L、32R进行驱动。以下，对转向马达控制部40详细地进行说明。
图3是表示转向马达控制部40的构成例子的框图。
转向马达控制部40包括角速度运算部41L，41R、目标转向角设定部42、转向角偏差运算部43L，43R、PI控制部(转向角)44L，44R、角速度偏差运算部45L，45R、PI控制部(角速度)46L，46R、电流偏差运算部47L、47R、PI控制部(电流)48L，48R、脉宽调制(PWM)控制部49L，49R、以及异常判定部50。
角速度运算部41L通过对由左转向角传感器10L检测出的左转向角δL进行时间微分，从而对左转向角δL的角速度(左转向角速度)ωL进行运算。角速度运算部41R通过对由右转向角传感器10R检测出的右转向角δR进行时间微分，而对右转向角δR的角速度(右转向角速度)ωR进行运算。
目标转向角设定部42基于转向操纵角θh以及车速V，来设定左转向轮3L的转向角的目标值即左目标转向角δL＊、以及右转向轮3R的转向角的目标值即右目标转向角δR＊。
转向角偏差运算部43L对由目标转向角设定部42设定的左目标转向角δL＊与由左转向角传感器10L检测出的左转向角δL的偏差ΔδL(＝δL＊-δL)进行运算。转向角偏差运算部43R对由目标转向角设定部42设定的右目标转向角δR＊与由右转向角传感器10R检测出的右转向角δR的偏差ΔδR(＝δR＊-δR)进行运算。
PI控制部44L进行对于由转向角偏差运算部43L运算出的左转向角偏差ΔδL的PI运算，从而对左转向角速度的目标值即左目标转向角速度ωL＊进行运算。PI控制部44R进行对于由转向角偏差运算部43R运算出的右转向角偏差ΔδR的PI运算，从而对右转向角速度的目标值即右目标转向角速度ωR＊进行运算。
角速度偏差运算部45L对由PI控制部44L运算出的左目标转向角速度ωL＊与由角速度运算部41L运算出的左转向角速度ωL的偏差ΔωL(＝ωL＊-ωL)进行运算。角速度偏差运算部45R对由PI控制部44R运算出的右目标转向角速度ωR＊与由角速度运算部41R运算出的右转向角速度ωR的偏差ΔωR(＝ωR＊-ωR)进行运算。
PI控制部46L进行对于由角速度偏差运算部45L运算出的左转向角速度偏差ΔωL的PI运算，从而对应该流向左转向马达4L的电流的目标值即左目标马达电流IL＊进行运算。PI控制部46R进行对于由角速度偏差运算部45R运算出的右转向角速度偏差ΔωR的PI运算，从而对应该流向右转向马达4R的电流的目标值即右目标马达电流IR＊进行运算。
电流偏差运算部47L对由PI控制部46L运算出的左目标马达电流IL＊与由电流检测部33L检测出的左马达电流IL的偏差ΔIL(＝IL＊-IL)进行运算。电流偏差运算部47R对由PI控制部46R运算出的右目标马达电流IR＊与由电流检测部33R检测出的右马达电流IR的偏差ΔIR(＝IR＊-IR)进行运算。
PI控制部48L进行对于由电流偏差运算部47L运算出的左马达电流偏差ΔIL的PI运算，从而生成用于将流向左转向马达4L的左马达电流IL导向左目标马达电流IL＊的左马达驱动指令值。PI控制部48R进行对于由电流偏差运算部47R运算出的右马达电流偏差ΔIR的PI运算，从而生成用于将流向右转向马达4R的右马达电流IR导向右目标马达电流IR＊的右马达驱动指令值。
PWM控制部49L生成与左马达驱动指令值对应的占空比的左PWM控制信号，并将其供给至驱动电路32L。由此，与左马达驱动指令值对应的电力被供给至左转向马达4L。PWM控制部49R生成与右马达驱动指令值对应的占空比的右PWM控制信号，并将其供给至驱动电路32R。由此，与右马达驱动指令值对应的电力被供给至右转向马达4R。
转向角偏差运算部43L以及PI控制部44L构成角度反馈控制器。通过该角度反馈控制器的动作，以使左转向轮3L的转向角δL接近由目标转向角设定部42设定的左目标转向角δL＊的方式进行控制。另外，角速度偏差运算部45L以及PI控制部46L构成角速度反馈控制器。通过该角速度反馈控制器的动作，以使左转向角速度ωL接近由PI控制部44L运算出的左目标转向角速度ωL＊的方式进行控制。另外，电流偏差运算部47L以及PI控制部48L构成电流反馈控制器。通过该电流反馈控制器的动作，以使流向左转向马达4L的马达电流IL接近由PI控制部46L运算出的左目标马达电流IL＊的方式进行控制。
同样地，转向角偏差运算部43R以及PI控制部44R构成角度反馈控制器。通过该角度反馈控制器的动作，以使右转向轮3R的转向角δR接近由目标转向角设定部42设定的右目标转向角δR＊的方式进行控制。另外，角速度偏差运算部45R以及PI控制部46R构成角速度反馈控制器。通过该角速度反馈控制器的动作，以使右转向角速度ωR接近由PI控制部44R运算出的右目标转向角速度ωR＊的方式进行控制。另外，电流偏差运算部47R以及PI控制部48R构成电流反馈控制器。通过该电流反馈控制器的动作，以使流向右转向马达4R的马达电流IR接近由PI控制部46R运算出的右目标马达电流IR＊的方式进行控制。
接下来，对异常判定部50的动作详细地进行说明。
图4是用于对异常判定部50的动作进行说明的流程图。图4的处理以每个规定的运算周期为单位反复执行。
异常判定部50获取被转向角偏差运算部43L运算出的左转向角偏差ΔδL、以及被转向角偏差运算部43R运算出的右转向角偏差ΔδR(步骤S1)。
接下来，异常判定部50对是否满足下式(1)中示出的第一条件进行判断。
|ΔδL-ΔδR|≥α…(1)
在上述式(1)中，|ΔδL-ΔδR|是左转向角偏差ΔδL与右转向角偏差ΔδR之差的绝对值。另外，α(＞0)是预先设定的第一阈值。如后述那样，第一阈值α也可以与车速V相应地进行变更。
异常判定部50判断为，当左转向角偏差ΔδL与右转向角偏差ΔδR之差的绝对值|ΔδL-ΔδR|为第一阈值α以上时满足第一条件。例如，在左转向马达4L以及右转向马达4R中的任一方出了故障的情况下、在左转向马达4L的控制系统或者右转向马达4R的控制系统中的任一方产生了异常的情况下，满足第一条件。但是，在两转向马达4L、4R以及这些控制系统没有异常，而由于路面的摩擦系数的增大、左右转向轮的轮胎气压的降低等导致反馈控制的追随性暂时降低的情况下，ΔδL以及ΔδR共同变大，所以不满足第一条件。
在步骤S2中，在判断为不满足第一条件的情况下(步骤S2：否)，即在|ΔδL-ΔδR|小于α的情况下，异常判定部50移至步骤S3。
在步骤S3中，异常判定部50对是否满足下式(2)中示出的第二条件进行判断。
|dΔδL/dt|＜β并且|ΔδL|＞γ
或者
|dΔδR/dt|＜β并且|ΔδR|＞γ…(2)
在上述式(2)中，|dΔδL/dt|是左转向角偏差ΔδL的时间微分值的绝对值，表示左转向角偏差ΔδL的时间变化率的绝对值。|dΔδR/dt|是右转向角偏差ΔδR的时间微分值的绝对值，表示右转向角偏差ΔδR的时间变化率的绝对值。β(＞0)是预先设定的第二阈值。γ(＞0)是预先设定的第三阈值。如后述那样，第二阈值β以及第三阈值γ可以与车速V相应地进行变更。
当左转向角偏差ΔδL的时间变化率的绝对值|dΔδL/dt|小于第二阈值β并且左转向角偏差ΔδL的绝对值|ΔδL|大于第三阈值γ，或者右转向角偏差ΔδR的时间变化率的绝对值|dΔδR/dt|小于第二阈值β并且右转向角偏差ΔδR的绝对值|ΔδR|大于第三阈值γ时，异常判定部50判断为满足第二条件。
换句话说，在尽管左转向角偏差ΔδL的绝对值大于γ但左转向角偏差ΔδL的时间变化率的绝对值小于β的情况下，或者在尽管右转向角偏差ΔδR的绝对值大于γ但右转向角偏差ΔδR的时间变化率的绝对值小于β的情况下，满足第二条件。例如，在左转向马达4L以及右转向马达4R中的至少一方出了故障的情况下、在左转向马达4L的控制系统或者右转向马达4R的控制系统的至少一方产生了异常的情况下，满足第二条件。
在步骤S3中，在判断为不满足第二条件的情况下(步骤S3：否)，异常判定部50判定为未产生异常，并结束在当前运算周期中的处理。
在上述步骤S2中，在判断为满足第一条件的情况下(步骤S2：是)，即在|ΔδL-ΔδR|为α以上的情况下，异常判定部50判断为产生异常，并进行故障处理(步骤S4)。在故障处理中，使左转向马达4L以及右转向马达4R处于停止状态。例如，异常判定部50控制PWM控制部49L、49R，以便不使电流供给至转向马达4L、4R。
在上述步骤S3中，在判断为满足第二条件的情况下(步骤S3：是)即在|dΔδL/dt|小于β并且|ΔδL|大于值γ的情况下，或者在|dΔδR/dt|小于β并且|ΔδR|大于γ的情况下，异常判定部50判断为产生异常，并进行故障处理(步骤S4)。
根据上述实施方式，当左转向角偏差ΔδL与右转向角偏差ΔδR之差的绝对值|ΔδL-ΔδR|为第一阈值α以上时，能够判定为产生了异常。另外，在尽管左转向角偏差ΔδL的绝对值大于γ但左转向角偏差ΔδL的时间变化率的绝对值小于β的情况下，或者在尽管右转向角偏差ΔδR的绝对值大于γ但右转向角偏差ΔδR的时间变化率的绝对值小于β的情况下，能够判定为产生了异常。因此，在左转向马达4L以及右转向马达4R中的至少一方出了故障的情况下、在左转向马达4L的控制系统或者右转向马达4R的控制系统的至少一方产生了异常的情况下，能够判定为产生了异常。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明也还能够以其他方式实施。例如，在上述的实施方式中，第一阈值α、第二阈值β以及第三阈值γ被固定，但也可以根据车速V对第一阈值α、第二阈值β以及第三阈值γ进行变更。具体而言，如图3中虚线示出的那样，设置阈值变更部51。阈值变更部51根据被车速传感器11检测出的车速V对第一阈值α、第二阈值β以及第三阈值γ进行变更。
更具体而言，阈值变更部51基于存储了车速V与第一阈值α的关系的映射来设定与车速V对应的第一阈值α。图5是表示车速V与第一阈值α的关系的坐标图。第一阈值α以如下方式设定：在车速的低速范围内成为较大的值，在低速范围之外成为比低速范围内的值小的大致恒定的值。这是因为，当在车辆几乎停止的状态下进行的原地转向操作时，由于负荷变大，控制的追随性变慢(转向角偏差ΔδL、ΔδR的绝对值变大)，由此，即使不产生异常，也容易满足第一条件。因此，当车速为低速时增大第一阈值α，以便在原地转向操作时难以满足第一条件。
另外，阈值变更部51基于存储了车速V与第二阈值β的关系的映射来设定与车速V对应的第二阈值β。图6是表示车速V与第二阈值β的关系的坐标图。第二阈值β以如下方式设定：在车速的低速范围内成为较小的值，若车速超过低速范围则急剧地变大，其后，缓慢地增加。这是因为，当在车辆几乎停止的状态下进行的原地转向操作时，负荷变大，控制的追随性变慢(转向角偏差ΔδL、ΔδR的时间变化率的绝对值变小)，由此，即使不产生异常，也容易满足第二条件。因此，当车速为低速时减小第二阈值β，以便在原地转向操作时难以满足第二条件。
另外，阈值变更部51基于存储了车速V与第三阈值γ的关系的映射来设定与车速V对应的第三阈值γ。图7是表示车速V与第三阈值γ的关系的坐标图。第三阈值γ以如下方式设定：在车速的低速范围内成为较大的值，若车速超过低速范围则急剧地变小，其后，缓慢地减少。该理由是，当车速为低速时增大第三阈值γ，以便在原地转向操作时难以满足第二条件。
在上述的实施方式中，图4的步骤S3中使用的第二条件是上述式(2)中示出的条件。但是，第二条件也可以是下式(3)中示出的条件。
|dΔδL/dt|＜β
或者
|dΔδR/dt|＜β…(3)
此时，当左转向角偏差ΔδL的时间变化率的绝对值|dΔδL/dt|小于第二阈值β，或者右转向角偏差ΔδR的时间变化率的绝对值|dΔδR/dt|小于第二阈值β时，异常判定部50判断为满足第二条件。
在上述的实施方式中，在图4的步骤S2中判断为不满足第一条件的情况下(步骤S2：否)，移至图4的步骤S3。但是，在图4的步骤S2中判断为不满足第一条件的情况下(步骤S2：否)，异常判定部50也可以判定为未产生异常，并结束在当前运算周期中的处理。换句话说，也可以省略图4的步骤S3。

Claims (6)

1.一种车辆用转向操纵装置，包括：
转向操纵部件，为了进行方向操作而被操作；
左转向机构，用于将左转向轮转向；以及
右转向机构，用于将右转向轮转向；
所述转向操纵部件与所述左转向机构、以及所述转向操纵部件与所述右转向机构不机械地结合，所述左转向机构被左转向马达驱动，所述右转向机构被右转向马达驱动，
所述车辆用转向操纵装置还包括：
目标转向角设定器，对所述左转向轮的转向角的目标值即左目标转向角以及所述右转向轮的转向角的目标值即右目标转向角进行设定；
左转向角获取器，获取所述左转向轮的转向角即左转向角；
右转向角获取器，获取所述右转向轮的转向角即右转向角；
左马达控制器，控制所述左转向马达，以便所述左转向角与所述左目标转向角之差即左转向角偏差变小；
右马达控制器，控制所述右转向马达，以便所述右转向角与所述右目标转向角之差即右转向角偏差变小；以及
判定器，在所述左转向角偏差与所述右转向角偏差之差的绝对值为第一阈值以上时，判定为已产生异常。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向操纵装置，其中，还包括：
判定器，在所述左转向角偏差的时间变化率的绝对值以及所述右转向角偏差的时间变化率的绝对值的至少一方小于第二阈值时，判定已产生异常。
3.根据权利要求1所述的车辆用转向操纵装置，其中，还包括：
判定器，在所述左转向角偏差的绝对值大于第三阈值并且所述左转向角偏差的时间变化率的绝对值小于第二阈值时、或者在所述右转向角偏差的绝对值大于所述第三阈值并且所述右转向角偏差的时间变化率的绝对值小于所述第二阈值时，判定为已产生异常。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用转向操纵装置，其中，还包括：
车速获取器，获取车速；以及
第一阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第一阈值变更。
5.根据权利要求2所述的车辆用转向操纵装置，其中，还包括：
车速获取器，获取车速；
第一阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第一阈值变更；以及
第二阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第二阈值变更。
6.根据权利要求3所述的车辆用转向操纵装置，其中，还包括：
车速获取器，获取车速；
第一阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第一阈值变更；
第三阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第三阈值变更；以及
第二阈值变更器，根据由所述车速获取器获取到的车速使所述第二阈值变更。
CN201611062181.6A 2015-11-30 2016-11-25 车辆用转向操纵装置 Active CN107054447B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-233717 2015-11-30
JP2015233717A JP6579377B2 (ja) 2015-11-30 2015-11-30 車両用操舵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107054447A CN107054447A (zh) 2017-08-18
CN107054447B true CN107054447B (zh) 2021-03-02

Family

ID=57396369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611062181.6A Active CN107054447B (zh) 2015-11-30 2016-11-25 车辆用转向操纵装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10011297B2 (zh)
EP (1) EP3173315B1 (zh)
JP (1) JP6579377B2 (zh)
CN (1) CN107054447B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2907730B1 (en) 2014-01-29 2017-09-06 Steering Solutions IP Holding Corporation Hands on steering wheel detect
DE102016110791A1 (de) 2015-06-15 2016-12-15 Steering Solutions Ip Holding Corporation Gestensteuerung für ein einfahrbares Lenkrad
US10112639B2 (en) 2015-06-26 2018-10-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Vehicle steering arrangement and method of making same
JP6548023B2 (ja) * 2015-09-11 2019-07-24 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
US10029725B2 (en) * 2015-12-03 2018-07-24 Steering Solutions Ip Holding Corporation Torque feedback system for a steer-by-wire vehicle, vehicle having steering column, and method of providing feedback in vehicle
US10496102B2 (en) 2016-04-11 2019-12-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering system for autonomous vehicle
DE102017108692A1 (de) 2016-04-25 2017-10-26 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steuerung einer elektrischen Servolenkung unter Verwendung von Systemzustandsvorhersagen
US10160477B2 (en) 2016-08-01 2018-12-25 Steering Solutions Ip Holding Corporation Electric power steering column assembly
US10384708B2 (en) 2016-09-12 2019-08-20 Steering Solutions Ip Holding Corporation Intermediate shaft assembly for steer-by-wire steering system
US10399591B2 (en) 2016-10-03 2019-09-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering compensation with grip sensing
JP6751511B2 (ja) * 2016-10-11 2020-09-09 株式会社ジェイテクト 操舵支援装置
US10239552B2 (en) 2016-10-14 2019-03-26 Steering Solutions Ip Holding Corporation Rotation control assembly for a steering column
US10481602B2 (en) 2016-10-17 2019-11-19 Steering Solutions Ip Holding Corporation Sensor fusion for autonomous driving transition control
US10310605B2 (en) 2016-11-15 2019-06-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Haptic feedback for steering system controls
US10780915B2 (en) 2016-12-07 2020-09-22 Steering Solutions Ip Holding Corporation Vehicle steering system having a user experience based automated driving to manual driving transition system and method
CA3148576A1 (en) * 2017-02-25 2018-08-30 Pride Mobility Products Corporation Mobility vehicle
US10449927B2 (en) 2017-04-13 2019-10-22 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering system having anti-theft capabilities
US10569784B2 (en) 2017-09-28 2020-02-25 Waymo Llc Detecting and responding to propulsion and steering system errors for autonomous vehicles
JP6852668B2 (ja) * 2017-12-28 2021-03-31 トヨタ自動車株式会社 ステアバイワイヤシステム
WO2019188951A1 (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 株式会社ジェイテクト 制御装置、転舵装置、制御方法及びプログラム
JP7035843B2 (ja) * 2018-06-26 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 車両用ステアリングシステム
CN111098915A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 上汽通用汽车有限公司 转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及转向机构行程限位保护控制系统
JP7234962B2 (ja) * 2020-02-11 2023-03-08 トヨタ自動車株式会社 転舵装置およびそれが設けられたステアリングシステム
US11685427B2 (en) 2021-04-12 2023-06-27 Toyota Material Handling, Inc. Electric actuator steering system for forklifts
CN114312985A (zh) * 2021-12-29 2022-04-12 深圳创维数字技术有限公司 车辆控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099670A1 (de) * 2006-12-04 2009-09-16 Continental Teves AG & CO. OHG System und verfahren zum einstellen eines radeinschlagswinkels eines rades eines kraftfahrzeugs
JP2014221593A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
CN104512458A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 福特全球技术公司 半分离转向系统
CN104602989A (zh) * 2012-09-04 2015-05-06 日产自动车株式会社 稳定性控制装置
JP2015091676A (ja) * 2013-11-08 2015-05-14 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3127688B2 (ja) * 1993-12-03 2001-01-29 トヨタ自動車株式会社 フィードバックゲイン決定方法
JP3650714B2 (ja) * 2000-02-08 2005-05-25 光洋精工株式会社 車両用操舵装置
JP3770048B2 (ja) 2000-04-28 2006-04-26 日産自動車株式会社 操舵装置
JP2001322557A (ja) 2000-05-17 2001-11-20 Toyota Motor Corp 車両の複数輪独立操舵装置
DE10052343A1 (de) * 2000-10-21 2002-07-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Steuern eines Steerby-Wire-Lenksystems
US6561308B1 (en) * 2001-11-30 2003-05-13 Visteon Global Technologies, Inc. Method of monitoring and deactivating a steer-by-wire system
US6799104B2 (en) * 2003-01-13 2004-09-28 Visteon Global Technologies, Inc. System and method of controlling a vehicle steer-by-wire system applying robust control
US6728615B1 (en) 2003-02-03 2004-04-27 Visteon Global Technologies, Inc. System and method of controlling vehicle steer-by-wire systems with adjustable steering feel
US7884715B2 (en) * 2004-08-04 2011-02-08 Nexteer (Beijing) Technology Co., Ltd. Method and system for program execution integrity for communication-based angle sensor
JP4725132B2 (ja) * 2005-03-01 2011-07-13 日産自動車株式会社 操舵制御装置
FR2883828B1 (fr) * 2005-04-01 2007-05-25 Conception & Dev Michelin Sa Commande de direction de vehicule sans liaison mecanique entre volant et roues directrices
JP4722536B2 (ja) * 2005-04-19 2011-07-13 富士重工業株式会社 車両のアライメント管理装置
JP4539866B2 (ja) * 2006-01-13 2010-09-08 トヨタ自動車株式会社 転舵装置
JP4876634B2 (ja) * 2006-03-01 2012-02-15 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置
JP4915504B2 (ja) * 2006-05-17 2012-04-11 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵装置
JP2008174160A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Toyota Motor Corp 車両操舵装置
WO2014073180A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 日産自動車株式会社 操舵制御装置
JP6167717B2 (ja) 2013-07-19 2017-07-26 日産自動車株式会社 サスペンション装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099670A1 (de) * 2006-12-04 2009-09-16 Continental Teves AG & CO. OHG System und verfahren zum einstellen eines radeinschlagswinkels eines rades eines kraftfahrzeugs
CN104602989A (zh) * 2012-09-04 2015-05-06 日产自动车株式会社 稳定性控制装置
JP2014221593A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
CN104512458A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 福特全球技术公司 半分离转向系统
JP2015091676A (ja) * 2013-11-08 2015-05-14 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107054447A (zh) 2017-08-18
US20170151978A1 (en) 2017-06-01
US10011297B2 (en) 2018-07-03
EP3173315A1 (en) 2017-05-31
EP3173315B1 (en) 2018-10-17
JP6579377B2 (ja) 2019-09-25
JP2017100513A (ja) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107054447B (zh) 车辆用转向操纵装置
CN106965848B (zh) 车用转向操纵装置
US9771101B2 (en) Vehicular steering control device
KR101876043B1 (ko) 차선 유지 지원 장치
US7664584B2 (en) Steering control system
CN107914765B (zh) 车辆用转向操纵装置
US20160144890A1 (en) Steering control method and apparatus for steer-by-wire system
JP2017052353A (ja) 車両の操舵反力制御装置
CN106945717A (zh) 车辆的操舵反力控制装置
US10850763B2 (en) Steer-by-wire steering system
JP4546895B2 (ja) 車両制御システム
JP6523720B2 (ja) 後輪転舵制御装置
JP2014024448A (ja) 車両の操舵支援装置
US11919581B2 (en) Steering control device
JP2010158987A (ja) 車両用転舵制御装置
JP4243146B2 (ja) 電動ステアリング装置におけるバッテリ状態判定装置
CN116039752A (zh) 线控转向系统和用于运行线控转向系统的方法
JP6876251B2 (ja) 車両用操舵装置
JP5313714B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2005059645A (ja) ステア・バイ・ワイヤ式操舵装置におけるウインカーキャンセル装置
WO2023127587A1 (ja) ステアリング制御装置
JP2005067448A (ja) ステア・バイ・ワイヤ式操舵装置
JP2011178371A (ja) 車両のパワーステアリング制御装置
JP6722381B2 (ja) 車両用操舵装置
KR100670189B1 (ko) 능동 전륜 조향 시스템을 이용한 조향 시스템의페일세이프제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant