CN111497927A - 用于车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了根据本发明的用于车辆的控制装置。该车辆包括转向装置(2)、制动力和驱动力产生装置、转向角度状态量传感器和车轮速度传感器。控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元配置成：控制制动力和驱动力产生装置的操作，基于右转向轮(5R)和左转向轮(5L)中的每一者的车轮速度以及转向角度状态量计算作为车辆行驶的实际方向的实际行驶方向(θd)，并且使实际行驶方向(θd)依循作为车辆行驶的目标方向的目标行驶方向(θd*)。

Description

用于车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及用于车辆的控制装置。
背景技术
作为一种类型的转向装置，存在下述线控转向型转向装置：在该线控转向型转向装置中，由驾驶员转向的转向部分与响应于驾驶员的转向操作使转向轮转动的转动部分之间的动力传递是分开的。上述转向装置包括：转向侧致动器，该转向侧致动器包括转向侧马达；以及转动侧致动器，该转动侧致动器包括转动侧马达。在转向装置中，通常，转向侧致动器向转向部分施加对抗驾驶员的转向操作的转向反作用力，并且转动侧致动器向转动部分施加转动力使得转动部分使转向轮转动，由此改变车辆的行驶方向。
关于对转向轮的转向角度(车辆的行驶方向)的控制，例如在日本未经审查专利申请公报No.2017-24683(JP 2017-24683 A)中公开了一种转向控制装置。该转向控制装置基于由传感器(例如，电位计)检测到的转向轴的行程位置计算转向轮的转向角度，并且控制转动侧马达的操作使得计算出的转向角度依循作为转向角度的目标值的目标转向角度。
发明内容
在此，假设例如由于转动侧马达的通电故障而不能通过转动侧致动器控制转向角度的情况。为了避免在这种情况下车辆的行驶方向变得不可控的状态，例如提出了一种设置有将转向部分与转动部分机械地联接的离合器的结构，(例如参照日本未审查专利申请公报No.2018-187998(JP 2018-187998 A))。然而，可能存在离合器发生故障的情况。因此，需要开发一种即使在转向角度不能通过转动侧致动器控制时也能够控制车辆的行驶方向的新技术。
本发明提供了一种用于车辆的控制装置，该控制装置可以在转向轮的转向角度不能通过转向装置控制时控制车辆的行驶方向。
提供了根据本发明的一方面的用于车辆的控制装置。车辆包括：转向装置，该转向装置包括转向部分和根据输入至转向部分的转向操作使右转向轮和左转向轮转动的转动部分，该转向装置具有这样的结构：向转向部分及从转向部分的动力传递与向转动部分及从转动部分的动力传递是分开的；制动力和驱动力产生装置，该制动力和驱动力产生装置构造成向右转向轮和左转向轮彼此独立地施加制动力和驱动力；转向角度状态量传感器，该转向角度状态量传感器检测能够换算成右转向轮和左转向轮的转向角度的转向角度状态量；以及车轮速度传感器，该车轮速度传感器检测右转向轮和左转向轮中的每一者的车轮速度。控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元配置成：控制制动力和驱动力产生装置的操作，基于右转向轮和左转向轮中的每一者的车轮速度以及转向角度状态量计算作为车辆行驶的实际方向的实际行驶方向，并且使实际行驶方向依循作为车辆行驶的目标方向的目标行驶方向。
根据上述构型，即使当转向装置发生故障时，也可以通过向右转向轮和左转向轮彼此独立地施加制动力和驱动力来控制车辆的行驶方向。在此，当右车轮速度与左车轮速度之间存在差异时，根据转向轮的转向角度的车辆的行驶方向与车辆的实际行驶方向是不一致的。基于此，在上述构型中，车辆的实际行驶方向是根据右车轮速度和左车轮速度以及基于转向角度状态量计算出的转向角度来计算的，并且制动力和驱动力被控制成使得车辆的实际行驶方向依循目标行驶方向。因此，可以高精度地控制车辆的行驶方向。
在根据该方面的构型中，制动力和驱动力产生装置可以是右轮马达和左轮马达，并且右轮马达和左轮马达可以分别设置在右转向轮和左转向轮中。
根据本发明的该方面，当转向轮的转向角度不能通过转向装置控制时，可以控制车辆的行驶方向。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1是示出了线控转向型转向装置的示意性结构图；
图2是涉及对右轮马达和左轮马达的控制的转向控制装置的框图；以及
图3A至图3C是示出了车辆的行驶方向的示意图。
具体实施方式
将描述用于车辆的控制装置被应用于控制转向装置的操作的转向控制装置的实施方式。如图1中所示，在车辆3的行驶的方向(在下文中称为“行驶方向”)上的前侧安装有经受转向控制装置1的控制的线控转向式转向装置2。转向装置2包括转向部分4和转动部分6。转向部分4由驾驶员操作。转动部分6响应于通过驾驶员对转向部分4的转向操作而使右转向轮5R和左转向轮5L彼此关联地转动。
转向部分4包括转向轴12和转向侧致动器13。方向盘固定至转向轴12。转向侧致动器13构造成向转向轴12施加转向反作用力。转向侧致动器13包括转向侧马达14和转向侧减速装置15。转向侧马达14用作驱动源。转向侧减速装置15使转向侧马达14的旋转减速，并将减速的旋转传递至转向轴12。采用例如三相无刷马达作为实施方式的转向侧马达14。
转动部分6包括小齿轮轴21、齿条轴22、齿条壳体23以及齿条小齿轮机构24。齿条轴22用作联接至小齿轮轴21的转向轴。齿条轴22被容纳在齿条壳体23中以在齿条壳体23中往复运动。齿条小齿轮机构24将小齿轮轴21的旋转转换成齿条轴22的往复运动。小齿轮轴21与齿条轴22以两者之间的预定的相交角度布置。齿条小齿轮机构24构造成使得设置在小齿轮轴21上的小齿轮齿21a与设置在齿条轴22上的齿条齿22a啮合。横拉杆26通过齿条端部25连接至齿条轴22的相应端部。齿条端部25中的每个齿条端部均由球形接头形成。横拉杆26的梢端部联接至供左右转向轮5R和转向轮5L组装的相应的转向节(未示出)。
此外，转动部分6包括转动侧致动器31。转动侧致动器31向齿条轴22施加转动力，以使右转向轮5R和左转向轮5L转动。转动侧致动器31包括转动侧马达32、传动机构33和转换机构34。转动侧马达32用作驱动源。转动侧致动器31通过将转动侧马达32的旋转经由传动机构33传递至转换机构34并将所传递的旋转经由转换机构34转换成齿条轴22的往复运动而将转动力施加至转动部分6。在实施方式中，采用例如三相无刷马达作为转动侧马达32，采用例如带机构作为传动机构33，并且采用例如滚珠丝杠机构作为转换机构34。
在如上所述构造的转向装置2中，响应于驾驶员的转向操作，转动力从转动侧致动器31施加至齿条轴22，由此改变右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw。此时，对抗驾驶员的转向操作的转向反作用力从转向侧致动器13施加至方向盘11。
驱动力从比如内燃发动机的发动机(未示出)通过相应的前轮轴41施加至右转向轮5R和左转向轮5L，以使车辆3行进。此外，右转向轮5R设置有右轮马达43，并且左转向轮5L设置有左轮马达42。右轮马达43和左轮马达42是制动力和驱动力产生装置，制动力和驱动力产生装置构造成向相应的右转向轮5R和左转向轮5L彼此独立地施加制动力和驱动力。右轮马达43和左轮马达42构造为分别设置成用于右转向轮5R和左转向轮5L的轮内马达。右轮马达43和左轮马达42各自具有差速机构(例如，行星齿轮机构)。右轮马达43和左轮马达42构造成向相应的右转向轮5R和左转向轮5L彼此独立地施加制动力和驱动力，其中，制动力和驱动力根据右轮马达和左轮马达中的每一者的旋转方向而叠加于来自发动机的驱动力上。在实施方式中，采用例如三相无刷马达作为右轮马达43和左轮马达42。
接下来，将描述根据实施方式的电气配置。转向控制装置1连接至转向侧马达14、转动侧马达32、右轮马达43和左轮马达42，并且控制这些部件的操作。转向控制装置1包括中央处理单元(CPU)和存储器(两者均未示出)，并且转向控制装置1在CPU针对每个规定的计算周期执行存储在存储器中的程序时执行各种控制。也就是说，转向控制装置1是电子控制单元(ECU)。
扭矩传感器51连接至转向控制装置1。扭矩传感器51检测施加至转向轴12的转向扭矩Th。此外，右前轮传感器53R和左前轮传感器53L连接至转向控制装置1。右前轮传感器53R和左前轮传感器53L是车轮速度传感器。右前轮传感器53R和左前轮传感器53L设置成用于相应的轮毂单元52。轮毂单元52通过前轮轴41支撑右转向轮5R和左转向轮5L，使得右转向轮5R和左转向轮5L旋转。右前轮传感器53R和左前轮传感器53L分别检测右转向轮5R的车轮速度Vr和左转向轮5L的车轮速度Vl。行程传感器54连接至转向控制装置1。行程传感器54检测齿条轴22的行程位置Pra。转向角度θw根据行程位置Pra唯一地确定。因此，行程位置Pra可以转换成转向角度θw。也就是说，行程位置Pra对应于转向角度状态量，并且行程传感器54对应于转向角度状态量传感器。加速传感器55和制动传感器56连接至转向控制装置1。加速传感器55输出指示加速器踏板操作量的加速器信号Ac。制动传感器56输出指示制动器(未示出)的压下量的制动器信号Bk。
转向侧旋转传感器57和转动侧旋转传感器58连接至转向控制装置1。转向侧旋转传感器57检测转向侧马达14的旋转角度θs作为在360度的范围内的相对角度。转动侧旋转传感器58检测转动侧马达32的旋转角度θt作为相对角度。当驾驶员将方向盘11沿一个方向(在本实施方式中为右)转向时，转向扭矩Th和旋转角度θs、θt被检测为正值，而当驾驶员将方向盘11沿另一方向(在本实施方式中为左)转向时，转向扭矩Th和旋转角度θs、θt被检测为负值。右轮旋转角度传感器60和左轮旋转角度传感器59连接至转向控制装置1。右轮旋转角度传感器60检测右轮马达43的旋转角度θr作为相对角度值。左轮旋转角度传感器59检测左轮马达42的旋转角度θl作为相对角度值。
转向控制装置1连接至设置在转向控制装置1的外部的驾驶辅助控制装置61，使得转向控制装置1与驾驶辅助控制装置61进行通信。实施方式的驾驶辅助控制装置61执行作为驾驶辅助控制的例如车道偏离预防辅助控制(或车道保持控制)。在该控制下，辅助驾驶员的转向操作以在保持车辆当前正在行驶的行驶车道的情况下促进车辆的行驶。驾驶辅助控制装置61在执行车道偏离预防辅助控制时基于由相机62捕获的图像数据计算理想的转向角度，以保持车辆在车道内行驶。然后，驾驶辅助控制装置61根据右转向轮5R和左转向轮5L的计算出的理想转向角度与实际转向角度θw之间的偏差来计算驾驶辅助指令角度。用于执行驾驶辅助控制的操作开关63连接至驾驶辅助控制装置61。操作开关63例如设置在车辆的驾驶员座椅附近。驾驶辅助控制装置61根据操作开关63的接通和断开来执行作为驾驶辅助控制的车道偏离预防辅助控制。驾驶辅助控制装置61输出指示是否执行驾驶辅助控制的驾驶辅助标记F，并且当执行驾驶辅助控制时，驾驶辅助控制装置61将驾驶辅助指令角度θad*输出至转向控制装置1。
转向控制装置1例如通过下述方式来获取转向侧马达14的旋转角度θs和转动侧马达32的旋转角度θt：对从转向中立位置起的旋转次数进行计数并将旋转角度θs和旋转角度θt换算成在超过360度的范围内的绝对角度。转向控制装置1通过将转向侧马达14的旋转角度θs乘以基于转向侧减速装置15的旋转速度比的换算系数计算作为方向盘11的旋转角度的转向角度θh。此外，转向控制装置1通过将转动侧马达32的旋转角度θt乘以基于齿条小齿轮机构24的传动比、转换机构34的导程和传动机构33的减速比确定的换算系数计算小齿轮轴21的旋转角度(转动对应角度θp)。转动对应角度θp是能够换算成右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw的旋转角度。当假定转向轴12和小齿轮轴21彼此连接时，转动对应角度θp等于转向角度θh。
在转向控制装置1不执行驾驶辅助控制的正常状态下，转向控制装置1使用模型公式基于转向扭矩Th计算目标转向角度θh*。转向控制装置1执行电流反馈控制，使得转向角度θh依循目标转向角度θh*。通过该控制，驱动电力被供给至转向侧马达14，并且转向反作用力被施加至转向部分4(方向盘11)。作为模型公式，例如，可以使用表示在方向盘11、右转向轮5R和左转向轮5L机械地联接的构型中扭矩与随着方向盘11的旋转而旋转的旋转轴的旋转角度之间的关系的公式。转向控制装置1执行电流反馈控制，使得转动对应角度θp依循基于目标转向角度θh*的目标转动对应角度θp*。通过该控制，驱动电力被供给至转动侧马达32，并且转动力被施加至转动部分6。转向控制装置1在执行驾驶辅助控制时执行电流反馈控制使得转动对应角度θp依循从驾驶辅助控制装置61输入的驾驶辅助指令角度θad*。通过该控制，驱动电力被供给至转动侧马达32，并且转动力被施加至转动部分6。
在此，假设由于例如转动侧马达32的通电故障而不能通过转动侧致动器31控制转向角度θw的情况。在这种情况下，转向控制装置1基于右转向轮5R的车轮速度Vr和左转向轮5L的车轮速度Vl以及行程位置Pra而计算实际行驶方向θd。实际行驶方向θd是车辆的实际行驶方向。然后，转向控制装置1控制由右轮马达43和左轮马达42施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力，使得实际行驶方向θd依循作为车辆3的目标行驶方向的目标行驶方向θd*。车辆3的行驶方向由相对于车辆3的纵向方向的角度来表示。车辆3直线行驶时的行驶方向的角度被定义为零度。车辆3沿右方向和左方向中的一者行驶时的行驶方向的角度被定义为正值。车辆3沿右方向和左方向中的另一者行驶时的行驶方向的角度被定义为负值。当基于施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力来控制车辆3的行驶方向时，驾驶辅助控制装置61将车速指令值V*和驾驶辅助行驶方向θes*输出至转向控制装置1。车速指令值V*是车速的目标值，并且驾驶辅助行驶方向θes*指示目标行驶方向θd*。作为示例，驾驶辅助控制装置61计算允许车辆3行驶至安全场所的行驶方向作为驾驶辅助行驶方向θes*。
接下来，将描述与对右轮马达43和左轮马达42的控制有关的转向控制装置1的配置。如图2中所示，转向控制装置1包括微型计算机71，该微型计算机71输出用于控制右轮马达43和左轮马达42的操作的右轮马达控制信号Mr和左轮马达控制信号Ml。转向控制装置1还包括右轮驱动电路73和左轮驱动电路72。右轮驱动电路73基于右轮马达控制信号Mr向右轮马达43供给驱动电力。左轮驱动电路72基于左轮马达控制信号Ml向左轮马达42供给驱动电力。电流传感器75和电流传感器77连接至微型计算机71。电流传感器75检测流过左轮驱动电路72与左轮马达42之间的连接线74的相电流值Iul、Ivl和Iwl。电流传感器77检测流过右轮驱动电路73与右轮马达43之间的连接线76的相电流值Iur、Ivr和Iwr。
实施方式的右轮驱动电路73和左轮驱动电路72各自采用已知的且包括多个开关元件比如场效应晶体管(FET)的脉宽调制(PWM)逆变器。右轮马达控制信号Mr和左轮马达控制信号Ml是调节每个开关元件的接通(ON)状态或断开(OFF)状态的接通(ON)门信号和断开(OFF)门信号。微型计算机71将右轮马达控制信号Mr和左轮马达控制信号Ml分别输出至右轮驱动电路73和左轮驱动电路72，由此驱动电力从车载电源B供给至右轮马达43和左轮马达42。因此，微型计算机71控制右轮马达43和左轮马达42的操作。换句话说，微型计算机71控制彼此独立地施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力。
接下来，将描述微型计算机71的配置。微型计算机71针对每个计算周期执行如下所述的每个控制块中所示的计算处理，以生成右轮马达控制信号Mr和左轮马达控制信号Ml。微型计算机71接收车轮速度Vr、Vl、转向侧马达14的旋转角度θs、加速器信号Ac、制动器信号Bk、行程位置Pra、驾驶辅助标记F、车速指令值V*和驾驶辅助行驶方向θes*的输入。然后，微型计算机71基于上述状态量生成并输出右轮马达控制信号Mr和左轮马达控制信号Ml。
具体地，微型计算机71包括转向角度计算单元81、目标行驶方向计算单元82和实际行驶方向计算单元83。转向角度计算单元81计算转向角度θh。目标行驶方向计算单元82计算目标行驶方向θd*。实际行驶方向计算单元83计算实际行驶方向θd。此外，微型计算机71包括制动力和驱动力指令值计算单元84、左轮马达控制信号计算单元85和右轮马达控制信号计算单元86。制动力和驱动力指令值计算单元84计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*。右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*分别是施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力的目标值。左轮马达控制信号计算单元85计算左轮马达控制信号Ml。右轮马达控制信号计算单元86计算右轮马达控制信号Mr。
转向角度计算单元81接收旋转角度θs。与转动侧致动器31未出现异常的情况一样，转向角度计算单元81基于旋转角度θs计算转向角度θh。目标行驶方向计算单元82接收转向角度θh、驾驶辅助标记F和驾驶辅助行驶方向θes*。当驾驶辅助标记F指示未执行驾驶辅助控制时，目标行驶方向计算单元82基于转向角度θh计算目标行驶方向θd*。作为示例，实施方式的目标行驶方向计算单元82存储指示转向角度θh与目标行驶方向θd*之间的关系的映射。目标行驶方向计算单元82参照该映射计算与转向角度θh对应的目标行驶方向θd*。当驾驶辅助标记F指示正在执行驾驶辅助控制时，目标行驶方向计算单元82计算驾驶辅助行驶方向θes*作为目标行驶方向θd*。
实际行驶方向计算单元83接收行程位置Pra和车轮速度Vr、Vl。实际行驶方向计算单元83基于上述状态量计算车辆3的实际行驶方向θd。
具体地，实际行驶方向计算单元83存储指示行程位置Pra与右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw之间的关系的映射。实际行驶方向计算单元83通过参照该映射而计算右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw。接下来，如图3A中所示，实际行驶方向计算单元83在假定车轮速度Vr、Vl彼此基本相等、即车轮速度Vr、Vl之间的差基本上为零时基于计算出的转向角度θw而计算转向角度行驶方向θdt。此外，如图3B中所示，实际行驶方向计算单元83基于车轮速度Vr、Vl(的绝对值)而计算由右转向轮5R和左转向轮5L每单位时间向前移动的距离之间的差引起的车轮速度行驶方向θdv。实际行驶方向计算单元83存储转向角度θw与车辆3在车轮速度Vr、Vl彼此基本相等时的行驶方向的关系以及转向角度θw与由右转向轮5R与左转向轮5L之间的差异引起的车辆3的行驶方向的关系。如图3C中所示，实际行驶方向计算单元83计算通过将转向角度行驶方向θdt与车轮速度行驶方向θdv相加而获得的方向(角度)作为实际行驶方向θd。
如图2中所示，制动力和驱动力指令值计算单元84接收加速器信号Ac、制动器信号Bk、驾驶辅助标记F和车速指令值V*。此外，制动力和驱动力指令值计算单元84接收通过在加法器87中从目标行驶方向θd*减去实际行驶方向θd而获得的方向(角度)偏差Δθd。制动力和驱动力指令值计算单元84基于上述状态量而计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*。
具体地，制动力和驱动力指令值计算单元84在驾驶辅助标记F指示未执行驾驶辅助控制的情况下基于加速器信号Ac和制动器信号Bk计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*的总和。具体地，制动力和驱动力指令值计算单元84计算随着由加速器信号Ac指示的加速器踏板操作量增大而变大的由右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*指示的驱动力。制动力和驱动力指令值计算单元84计算随着由制动器信号Bk指示的压下量增大而变大的由右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*指示的制动力。制动力和驱动力指令值计算单元84基于方向偏差Δθd确定右轮制动力和驱动力指令值Tr*与左轮制动力和驱动力指令值Tl*之间的差，并且计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*使得右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*具有所确定的差并且右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*的总和是基于加速器信号Ac和制动器信号Bk的。
制动力和驱动力指令值计算单元84在驾驶辅助标记F指示正在执行驾驶辅助控制的情况下基于车速指令值V*计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*的总和。具体地，制动力和驱动力指令值计算单元84计算随着车速指令值V*增大而增大的由右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*指示的驱动力。制动力和驱动力指令值计算单元84基于方向偏差Δθd确定右轮制动力和驱动力指令值Tr*与左轮制动力和驱动力指令值Tl*之间的差，并且计算右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*使得右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*具有所确定的差并且右轮制动力和驱动力指令值Tr*和左轮制动力和驱动力指令值Tl*的总和是基于车速指令值V*的。
除了接收左轮制动力和驱动力指令值Tl*，左轮马达控制信号计算单元85还接收旋转角度θl和相电流值Iul、Ivl和Iwl。实施方式的左轮马达控制信号计算单元85基于左轮制动力和驱动力指令值Tl*计算dq坐标系中的d轴上的d轴目标电流值Idl*和q轴上的q轴目标电流值Iql*。目标电流值Idl*、Iql*分别指示dq坐标系中的d轴上的目标电流值和q轴上的目标电流值。左轮马达控制信号计算单元85根据左轮制动力和驱动力指令值Tl*的符号确定q轴目标电流值Iql*的符号，并且计算具有随着左轮制动力和驱动力指令值Tl*的绝对值增大而变大的绝对值的q轴目标电流值Iql*。根据实施方式，d轴上的d轴目标电流值Ids*基本上被设置为零。左轮马达控制信号计算单元85通过在dq坐标系中执行电流反馈控制来生成要输出至左轮驱动电路72的左轮马达控制信号Ml。
具体地，左轮马达控制信号计算单元85基于旋转角度θl通过对dq坐标系上的相电流值Iul、Ivl和Iwl进行映射来计算dq坐标系中的作为左轮马达42的实际电流值的d轴电流值Idl和q轴电流值Iql。左轮马达控制信号计算单元85基于d轴和q轴上的电流偏差来计算目标电压值使得d轴电流值Idl依循目标d轴电流值Idl*并且q轴电流值Iql依循目标q轴电流值Iql*，并且左轮马达控制信号计算单元85生成具有基于目标电压值的占空比的左轮马达控制信号Ml。
除了接收右轮制动力和驱动力指令值Tr*之外，右轮马达控制信号计算单元86还接收旋转角度θr和相电流值Iur、Ivr和Iwr。实施方式的右轮马达控制信号计算单元86基于右轮制动力和驱动力指令值Tr*计算dq坐标系中的d轴上的d轴目标电流值Idr*和q轴上的q轴目标电流值Iqr*。右轮马达控制信号计算单元86基于右轮制动力和驱动力指令值Tr*的符号来确定q轴目标电流值Iqr*的符号，并且计算具有随着右轮制动力和驱动力指令值Tr*的绝对值增大而变大的绝对值的q轴目标电流值Iqr*。根据实施方式，d轴上的d轴目标电流值Ids*基本上被设置为零。类似于由左轮马达控制信号计算单元85进行的操作，右轮马达控制信号计算单元86通过在dq坐标系中执行电流反馈控制来生成要输出至右轮驱动电路73的右轮马达控制信号Mr。
计算出的左轮马达控制信号Ml被输出至左轮驱动电路72，并且计算出的右轮马达控制信号Mr被输出至右轮驱动电路73。因此，根据左轮马达控制信号Ml，驱动电力从左轮驱动电路72供给至左轮马达42。根据右轮马达控制信号Mr，驱动电力从右轮驱动电路73供给至右轮马达43。车辆3的行驶方向是通过从左轮马达42向左转向轮5L施加由左轮制动力和驱动力指令值Tl*指示的制动力和驱动力并且从右轮马达43向右转向轮5R施加由制动力和驱动力指令值Tr*指示的制动力和驱动力来控制的。
接下来，将描述实施方式的效果。转向控制装置1基于右转向轮5R的车轮速度Vr和左转向轮5L的车轮速度Vl以及行程位置Pra来计算车辆3的实际行驶方向θd，并且转向控制装置1控制从右轮马达43和左轮马达42彼此独立地施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力使得实际行驶方向θd依循目标行驶方向θd*。这使得即使在转动侧致动器31(转向装置2)发生故障时也可以控制车辆3的行驶方向。当右车轮速度Vr与左车轮速度Vl之间存在差异时，根据右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw的车辆3的行驶方向与实际的行驶方向是不一致的。基于这一点，在实施方式中，实际行驶方向θd是根据右车轮速度Vr和左车轮速度Vl以及基于行程位置Pra计算出的转向角度θw来计算的，并且制动力和驱动力被控制成使得实际行驶方向θd依循目标行驶方向θd*。因此，可以高精度地控制车辆3的行驶方向。
实施方式可以如下所述那样进行修改。实施方式和以下改型可以彼此组合，只要实施方式和以下改型在技术上彼此不矛盾即可。在以上实施方式中，转向角度θw是基于行程位置Pra计算的。然而，本发明不限于此。转向角度θw可以基于转动侧马达32的旋转角度θt来计算。可以使用任何其他状态量，只要状态量是能够换算成右转向轮5R和左转向轮5L的转向角度θw的值即可。
在以上实施方式中，使用右轮马达43和左轮马达42来控制彼此独立地施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力，右轮马达43和左轮马达42均由轮内马达构成。然而，本发明不限于此。例如，可以使用制动器来控制彼此独立地施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力。此外，可以例如使用可以将来自发动机(例如，马达或内燃发动机)的驱动力分配至右转向轮5R和左转向轮5L的扭矩联接器(电磁离合器)来控制彼此独立地施加至右转向轮5R和左转向轮5L的制动力和驱动力。可以采用任何装置作为制动力和驱动力产生装置，只要该装置可以向右转向轮5R和左转向轮5L彼此独立地施加制动力和驱动力即可。
在上述实施方式中，转向控制装置1可以配置成不接收来自驾驶辅助控制装置61的各种信号。在上述实施方式中，目标行驶方向θd*是基于转向角度θh来计算的。然而，本发明不限于此。例如，目标转向角度θh*可以基于转向扭矩Th来计算，并且目标行驶方向θd*可以基于计算出的目标转向角度θh*来计算。计算的形式可以进行适当修改。
在上述实施方式中，转动部分6使用转动侧马达32作为驱动源的转向装置2经受由转向控制装置1执行的控制。然而，本发明不限于此。例如，转向部分6使用液压致动器作为驱动源的转向装置2可以经受由转向控制装置1执行的控制。
在上述实施方式中，用于车辆的控制装置被应用于控制转向装置2的操作的转向控制装置。然而，本发明不限于此。例如，用于车辆的控制装置可以应用于不具有作为控制目标的转向装置2的其他控制装置。
接下来，下面将描述可以根据以上实施方式和改型理解的技术构思。用于车辆的控制装置控制制动力和驱动力，使得当转动侧致动器发生故障时，实际行驶方向依循目标行驶方向。转动侧致动器包括向转动部分施加转动力的转动侧马达，其中转动部分通过该转动力使转向轮转动。
用于车辆的控制装置基于联接至转向部分的方向盘的转向角度来计算目标行驶方向。在用于车辆的控制装置中，目标行驶方向是从驾驶辅助控制装置输入的。
在用于车辆的控制装置中，制动力和驱动力产生装置是设置成用于转向轮中的每个转向轮的轮内马达。

Claims (2)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆包括：转向装置(2)，所述转向装置(2)包括转向部分(4)和根据输入至所述转向部分(4)的转向操作使右转向轮(5R)和左转向轮(5L)转动的转动部分(6)，所述转向装置(2)具有这样的结构：向所述转向部分(4)及从所述转向部分(4)的动力传递与向所述转动部分(6)及从所述转动部分(6)的动力传递是分开的；制动力和驱动力产生装置，所述制动力和驱动力产生装置构造成向所述右转向轮(5R)和所述左转向轮(5L)彼此独立地施加制动力和驱动力；转向角度状态量传感器，所述转向角度状态量传感器检测能够换算成所述右转向轮(5R)和所述左转向轮(5L)的转向角度(θw)的转向角度状态量；以及车轮速度传感器，所述车轮速度传感器检测所述右转向轮(5R)和所述左转向轮(5L)中的每一者的车轮速度，
所述控制装置的特征在于包括：
电子控制单元，所述电子控制单元配置成：控制所述制动力和驱动力产生装置的操作，基于所述右转向轮(5R)和所述左转向轮(5L)中的每一者的所述车轮速度以及所述转向角度状态量计算作为所述车辆行驶的实际方向的实际行驶方向(θd)，并且使所述实际行驶方向(θd)依循作为所述车辆行驶的目标方向的目标行驶方向(θd*)。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述制动力和驱动力产生装置是右轮马达(43)和左轮马达(42)，并且所述右轮马达(43)和所述左轮马达(42)分别设置在所述右转向轮(5R)和所述左转向轮(5L)中。
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