CN115991233A - 转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制由将车轮转向的转向装置或者车辆运动与车轮的转向的共振引起的车辆的行为的增大的转向系统。本发明具备转向控制部(54)，在由判定部(53)判定为转向相关频率是共振频带之内的数值的情况下，该控制部(54)执行限制控制，该限制控制是对于作为实际的转向角的实际转向角(i)以实际转向角恒为规定值的方式、(ii)以实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式、(iii)以实际转向角的频率变为共振频带之外的方式、或者(iv)以实际转向角的绝对值小于作为目标转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值的方式控制前轮转向装置(3)或者后轮转向装置(4)的控制。

Description

转向系统

技术领域

本发明涉及转向系统。

背景技术

在车辆的转向系统中开发有抑制向将前轮转向的致动器传递的噪声来抑制驾驶员对方向盘的操作与由致动器进行的转向的干扰的技术。例如，在日本特开2002-302058号公报所记载的转向操纵控制装置中，将基于照相机的图像信息运算的目标横摆率分离为低频分量和高频分量，根据该低频分量控制前轮转向操纵单元，并根据该高频分量来控制后轮转向操纵单元。由此，抑制了上述干扰。

专利文献1：日本特开2002-302058号公报

在车辆的行为中，可以认为在将车轮转向的转向装置或者车辆运动与车轮的转向之间产生共振。若产生共振，则例如在车辆比驾驶员的设想更大幅度地转弯等车辆行为增大这一方面，有可能对车辆行为产生影响。在上述转向操纵控制装置中，未考虑共振，在行为的增大抑制的观点上尚有改进的余地。

发明之内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制由将车轮转向的转向装置或者车辆运动与车轮的转向的共振引起的车辆的行为的增大的转向系统。

本发明的转向系统具备将前轮转向的前轮转向装置与将后轮转向的后轮转向装置的至少一方、和根据转向要求来控制上述前轮转向装置或者上述后轮转向装置的控制装置，上述控制装置具备：目标运算部，基于上述转向要求来运算目标转向角；频率运算部，运算作为与转向有关的转向变量的频率的转向相关频率；判定部，判定上述转向相关频率是否是规定的共振频带之内的数值；以及转向控制部，在由上述判定部判定为上述转向相关频率是上述共振频带之外的数值的情况下，执行基于上述目标转向角来控制上述前轮转向装置或者上述后轮转向装置的通常控制，在由上述判定部判定为上述转向相关频率是上述共振频带之内的数值的情况下，执行限制控制，上述限制控制是对于作为实际的转向角的实际转向角以如下方式控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的控制：(i)上述实际转向角恒为规定值的方式、(ii)上述实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式、(iii)上述实际转向角的频率变为上述共振频带之外的方式、或者(iv)上述实际转向角的绝对值小于作为上述目标转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值的方式。

根据本发明，在预先设定好的与转向有关的转向变量(例如，操作部件的操作角、自动驾驶中的指示值、或者车轮的实际的转向角等)的频率是规定的共振频带之内的数值的情况下，执行限制控制。根据限制控制(i)，由于以不考虑目标转向角地使实际转向角恒定的方式进行控制，因此控制值(实际转向角)不产生波动(振幅)，抑制共振的产生。根据限制控制(ii)，由于以不考虑目标转向角地使实际转向角的绝对值逐渐减小的方式进行控制，因此控制值不产生波动(振幅)，抑制共振的产生。

根据限制控制(iii)，由于以不考虑目标转向角地使实际转向角的频率变为共振频带之外的方式进行控制，因此抑制共振的产生。根据限制控制(iv)，由于以实际转向角的绝对值小于目标转向角的最近的极值的方式进行控制，因此即使产生共振，也能够抑制车辆的摆头。这样，根据本发明，能够抑制由将车轮转向的转向装置或者车辆运动与车轮的转向的共振引起的车辆的行为的增大。

附图说明

图1是搭载有本实施方式的转向系统的车辆的结构图。

图2是用于对本实施方式的限制控制进行说明的时序图。

图3是表示本实施方式的实验结果的图表。

图4是表示本实施方式的控制的流程的一例的流程图。

图5是用于对限制控制的另一例进行说明的时序图。

附图标记说明

1…转向系统；3…前轮转向装置；35…转向马达；4…后轮转向装置；45…转向马达；5…转向ECU(控制装置)；51…目标运算部；52…频率运算部；53…判定部；54…转向控制部。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的方式，边参照附图边对作为本发明的实施例的转向系统1详细地进行说明。此外，本发明除了下述实施例之外，还能够以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改进的各种的方式来实施。

如图1所示，实施例的转向系统1具备在机械上相互独立的3个装置、即操作装置2、前轮转向装置3以及后轮转向装置4。前轮转向装置3是将一对前轮10F转向的装置。后轮转向装置4是将一对后轮10R转向的装置。另外，转向系统1还具备主要控制前轮转向装置3和后轮转向装置4的转向ECU(相当于“控制装置”)5。转向系统1是线控式的转向系统。此外，以下，存在将前轮10F和后轮10R统称为车轮10的情况。另外，驱动轮例如是后轮10R。

(操作装置)

操作装置2具备作为操作部件的方向盘21、转向轴22、转向柱23、反作用力赋予机构24以及操作角传感器25。方向盘21是由驾驶员转向操控(转向操作)的操作部件。转向轴22是在前端安装方向盘21的轴部件。转向柱23是将转向轴22保持为能够旋转并且支承于仪表板加强件(省略图示)的部件。

反作用力赋予机构24是将作为支承于转向柱23的电动马达的反作用力马达26作为力源并将相对于转向操控的反作用力(以下也称为“操作反作用力”)经由转向轴22向方向盘21赋予的机构。反作用力赋予机构24是包括减速机等在内的一般的构造的机构。在反作用力马达26设置有旋转角传感器26a。操作角传感器25是检测方向盘21的操作角作为转向操作量的传感器。

另外，在转向系统1中，与一般的所谓的动力转向系统相同，在转向轴22组装有扭杆27。操作装置2具有用于基于扭杆27的扭曲量检测作为由驾驶员施加于方向盘21的操作力的操作扭矩的操作扭矩传感器28。

(转向装置)

车轮10分别经由作为悬架装置的一个构成元件的转向节90可转向地支承于车身。前轮转向装置3通过使转向节90转动来使一对前轮10F一体地转向。前轮转向装置3具有转向致动器30作为主要构成元件。

转向致动器30具备转向杆31、壳体32以及杆移动机构33。转向杆31(也称为“齿条”)是两端经由连杆34与左右的转向节90分别连结的部件。壳体32是将转向杆31支承为能够向左右移动，并且固定地保持于车身的部件。

杆移动机构33是用于将作为电动马达的转向马达35作为驱动源来使转向杆31向左右移动的机构。杆移动机构33以滚珠丝杠机构为主体，即主体由螺纹设置于转向杆31的滚珠槽、和经由轴承滚珠与该滚珠槽螺纹接合并且通过转向马达35而旋转的螺母构成。由于是一般的构造的机构，因此省略对杆移动机构33的详细说明。

在转向马达35设置有旋转角传感器35a、进而检测向自身供给的电流的电流传感器35b。另外，前轮转向装置3为了检测前轮10F的转向角(转向量)而具有检测转向杆31从中立位置分别向左右的移动量的转向角传感器36。这样，前轮转向装置3构成了在机械上独立于方向盘21的操作力并通过转向马达35的力来将前轮10F转向的线控式的转向装置。

后轮转向装置4通过使转向节90转动而将一对后轮10R一体地转向。后轮转向装置4具有与前轮转向装置3相同的结构。即，后轮转向装置4具备相当于转向致动器30的转向致动器40。转向致动器40具备相当于转向杆31的转向杆41、相当于壳体32的壳体42、相当于杆移动机构33的杆移动机构43、以及相当于转向马达35的转向马达45。另外，后轮转向装置4具备相当于连杆34的连杆44。在转向马达45设置有相当于旋转角传感器35a的旋转角传感器45a、和相当于电流传感器35b的电流传感器45b。另外，后轮转向装置4为了检测后轮10R的转向角(转向量)而具有检测后轮10R的转向杆41从中立位置分别向左右的移动量的转向角传感器46。

后轮转向装置4通过转向ECU5的控制而与前轮10F独立地将后轮10R转向。作为转向ECU5的控制对象的后轮转向装置4与前轮转向装置3相同，在机械式上独立于方向盘21的操作力，构成了通过转向马达45的力将后轮10R转向的线控式的转向装置。对于后轮转向装置4的详细说明，由于能够参照前轮转向装置3的说明，因此省略。

(控制装置)

转向ECU5是具备CPU和存储器等的电子控制单元。转向ECU5省略通信线的图示，但与各装置及各传感器可通信地连接。车辆之内的通信使用CAN(car area network orcontrollable area network：车域网或者控制器局域网)。

转向ECU5根据转向要求、即手动驾驶的情况下的方向盘21的操作角来执行用于将车轮10转向的转向控制。转向ECU5基于由旋转角传感器26a检测到的反作用力马达26的旋转角来取得方向盘21的操作角。转向ECU5基于操作角来决定成为前轮10F的转向角的目标的目标前轮转向角。

转向ECU5基于目标前轮转向角来决定作为转向马达35的旋转角的目标的目标旋转角。转向ECU5借助旋转角传感器35a来检测转向马达35的实际的旋转角(以下称为“实际旋转角”)，并决定作为实际旋转角相对于目标旋转角的偏差的旋转角偏差。将使转向马达35产生的扭矩称为转向扭矩，转向ECU5根据基于旋转角偏差的反馈控制规则来决定应产生的转向扭矩。

将向转向马达35供给的电流称为转向电流，转向扭矩与转向电流大体处于比例关系。根据该关系，转向ECU5基于所决定的转向扭矩来决定应向转向马达35供给的转向电流，并将该转向电流向转向马达35供给。

另外，转向ECU5基于操作角和车速信息来决定成为后轮10R的转向角的目标的目标后轮转向角。例如基于相对于各车轮10设置的车轮速度传感器82的检测结果来运算车速。转向ECU5与前轮10F的转向控制相同，基于目标后轮转向角来控制转向致动器40。转向ECU5能够根据车速等行驶状况来将前轮10F和后轮10R控制为相同相位或者相反相位。转向ECU5根据需要控制后轮10R的转向角。转向ECU5也可以根据转向要求和行驶状况而仅控制前轮10F的转向角。

另外，转向ECU5执行用于向驾驶员赋予相对于转向操作的操作感的反作用力控制。转向ECU5基于作为两个分量的依据转向负荷分量FS、和依据操作力减少分量FA来决定操作反作用力。依据转向负荷分量FS是关于将前轮10F转向所需的转向力(转向马达35的转向扭矩)的分量，基于向转向马达35供给的转向电流而决定。虽然省略详细的说明，但认识到转向电流越大，则前轮10F的转向负荷越大，将依据转向负荷分量FS决定为较大的值。

另一方面，依据操作力减少分量FA可以认为是用于向驾驶员赋予所谓的动力转向系统中的操作感的分量。在动力转向系统中，一般来说，与操作扭矩对应的辅助扭矩被赋予给转向轴22赋予。转向ECU5借助操作扭矩传感器28来检测操作扭矩。转向ECU5基于操作反作用力来决定作为向反作用力马达26供给的电流的反作用力电流，并将该决定的反作用力电流向反作用力马达26供给。

这样，可以说转向ECU5具备执行转向控制的转向控制部、和控制操作装置2的如执行反作用力控制等的操作控制部。此外，转向ECU5也可以由多个ECU构成。例如，转向ECU5也可以构成为包括可相互通信地连接的控制操作装置2的操作ECU、控制前轮转向装置3的前轮转向ECU、以及控制后轮转向装置4的后轮转向ECU。另外，将线控式的转向系统1中的装置和ECU分别冗余化。

(通常控制和限制控制)

转向ECU5具备目标运算部51、频率运算部52、判定部53以及转向控制部54。目标运算部51基于转向要求来运算目标转向角。更详细而言，目标运算部51基于转向要求来运算作为前轮10F的转向角的目标值的目标前轮转向角、和作为后轮10R的转向角的目标值的目标后轮转向角。转向要求例如是转向ECU5接收到的方向盘21的操作角(操作角传感器25的检测值)、或者自动驾驶等中的来自其他的ECU的指示值(指示角)。目标运算部51例如基于所检测到的操作角和操作扭矩，利用运算式、映射等来计算目标转向角。

频率运算部52运算作为与转向有关的转向变量的频率的转向相关频率。转向变量例如是方向盘21的操作角、自动驾驶等中的来自其他的ECU的指示值、或者作为实际的转向角的实际转向角(转向角传感器36、46的检测值)。频率运算部52运算作为转向变量的极值的变量极值，并基于从变量极值的产生到下一个变量极值的产生的时间(连续的变量极值间的时间)Ta来运算转向相关频率。

极值是值的变化的斜率从正变化为负或者从负变化为正时的值，也可以说是切线的斜率(微分值)变为了0时的值。斜率从正变为了负时的值是极大值，斜率从负变为了正时的值是极小值。频率运算部52例如基于转向变量的变化的斜率来运算(检测)变量极值。

在频率运算部52，作为所检测到的极值是否是变量极值的判定基准，除了斜率的正负的变化之外，还设定有转向变量的绝对值为阈值以上、并且所判定的极值与下次所判定的极值的差值为差值阈值以上。由此，能够抑制由噪声引起的变量极值的误检测。频率f是周期T的倒数。连续的变量极值之间的时间Ta能够被推断为转向变量的周期的一半，从而能够基于时间Ta来运算转向相关频率。

判定部53判定转向相关频率是否是规定的共振频带之内的数值。在判定部53，作为规定的共振频带，设定后述的限制控制的对象的致动器30、40的共振频带、和车辆运动系统的共振频带。在本实施方式中，由于限制控制的对象是后轮转向装置4，因此在判定部53至少存储有后轮转向装置4的致动器40的共振频带和车辆运动系统的共振频带。

车辆运动系统的共振频带是运动中的车辆中的共振频带，例如根据车速而变化。车辆运动系统的共振频率例如可以说是二次延迟系统的伯德图中的增益(纵轴)提高的频率(横轴)。增益相当于横摆率(或者横向加速度)除以操作角而得的值(横摆率/操作角)。例如，若向左右连续地操作方向盘21而车辆向左右转弯，则在操作角的频率变为了某个频率时，存在车辆的转弯(摆头)变大的问题。此时，可以说操作角的频率已进入至车辆运动系统的共振频带之内的数值。按照每个车速而设定有车辆运动系统的共振频带。

致动器40的共振频带例如是将对转向马达45的反馈控制作为重要因素的共振的频带。在该情况下，致动器40的共振频率例如可以说是二次延迟系统的伯德图中的增益(纵轴)提高的频率(横轴)。在反馈控制中，基于目标转向角与实际转向角的差值，以该差值变小的方式决定对转向马达45的转向电流(控制电流)。在转向ECU5中的运算中，例如，在差值上乘以规定的系数(参数)来计算转向电流。

在马达的反馈控制中，一般来说，输入越变得高频，则越在输出产生延迟。由此，若某个频率的输入持续，则差值变大而转向电流变大，产生共振。例如通过改变反馈控制的运算中的系数(参数)，能够改变致动器40的共振频带。对于致动器30的共振频带的考虑方法，也与致动器40相同。车辆运动系统的共振频带和致动器30、40的共振频带能够预先通过实验、模拟来求出。

对于本实施方式的判定部53而言，作为转向相关频率，在手动驾驶的情况下，使用方向盘21的操作角的频率，在自动驾驶的情况下，使用指示值的频率。判定部53在手动驾驶时基于操作角传感器25的检测值来判定操作角的频率是否是致动器40的共振频带之内的数值、和操作角的频率是否是车辆运动系统的共振频带之内的数值。

在由判定部53判定为转向相关频率是共振频带之外的数值的情况下，转向控制部54执行基于目标后轮转向角来控制后轮转向装置4的通常控制。转向控制部54对前轮转向装置3执行作为基于目标前轮转向角的控制的通常控制，而不考虑转向相关频率。

在由判定部53判定为转向相关频率是共振频带之内的数值的情况下，转向控制部54执行限制控制。限制控制是(i)以实际转向角恒为规定值的方式、(ii)以实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式、(iii)以实际转向角的频率变为共振频带之外的方式、或者(iv)以实际转向角的绝对值变得小于作为目标后轮转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值的方式控制后轮转向装置4的控制。通过转向相关频率变为共振频带之外的数值来解除(停止)限制控制。本例的限制控制以实际转向角恒为规定值的方式控制后轮转向装置4的控制。本例的规定值设定为0。

在转向相关频率变为规定的共振频带之内的数值后，在判定为变量极值的次数变为了极值判定阈值(这里为3次)以上的情况下，转向控制部54将目标后轮转向角的绝对值变为切换阈值以下作为条件，使目标后轮转向角恒定为0。切换阈值设定为规定值(这里为0)或者规定值附近的值。将极值判定阈值设定为对于方向盘21的紧急避让操作不执行限制控制。

在所检测到的连续的变量极值为两次的阶段，有可能所运算的转向相关频率是由紧急避让操作引起的，即使转向相关频率是共振频带之内的数值，也不执行限制控制，从而不限制后轮转向装置4的实际转向角。而且，在转向相关频率持续为共振频带之内的数值并且检测(判定)到第三次的变量极值的情况下，通过转向ECU5开启限制控制执行许可的标识(以下，称为限制标识)，变为许可限制控制的执行的状态。换言之，在通过第一次的变量极值和第二次的变量极值求出的转向相关频率在共振频带之内、并且通过第二次的变量极值和第三次的变量极值求出的转向相关频率在共振频带之内的情况下，开启限制标识。将极值判定阈值设定为3以上的数值，以避免限制控制妨碍紧急避让。

此外，转向ECU5也可以构成：在通过第一次的变量极值和第二次的变量极值求出的转向相关频率在共振频带之内的情况下，将在从第二次的变量极值的检测起的规定时间之内检测到第三次的变量极值作为条件来开启限制标识。在该情况下，即使通过第二次的变量极值和第三次的变量极值求出的转向相关频率在共振频带之外，也通过第三次的变量极值的检测来开启限制标识。

若在将限制标识开启的状态下目标转向角的绝对值变为切换阈值(这里为0)以下，则将控制模式从通常控制变更为限制控制(即执行限制控制)，目标后轮转向角变为0。在限制控制中，将目标后轮转向角维持于0。通过将切换阈值设定为限制控制中的规定值或者规定值附近的值，从而抑制因限制控制的开始而目标后轮转向角急剧大幅度地变化。到转向相关频率变为共振频带之外的数值为止持续进行限制控制。

作为一例，如图2所示，转向ECU5对于操作角的输入，在时间t1检测变量极值，在时间t2检测下一个变量极值。转向ECU5运算所输入的操作角的变量极值与下一个变量极值之间的时间(t2－t1)。转向ECU5基于该运算结果来运算操作角的频率。转向ECU5判定操作角的频率是否是规定的共振频带之内的数值，这里作为为了说明的例子，判定是否是致动器40的共振频带之内的数值。实际上与致动器40的共振频带相同，对于车辆运动系统的共振频带也进行判定，但省略说明。

在操作角的频率是致动器40的共振频带之内的数值的情况下，转向ECU5测量该判定中的成为频率的运算根据的变量极值的数量，在连续的变量极值的数量达到了极值判定阈值的情况下，变为能够执行限制控制的状态。在该例中，极值判定阈值是3次，因此在连续两次判定为操作角的频率是同一对象的(这里为致动器40的)共振频带之内的数值的情况下，转向ECU5开启限制标识。即，当在时间t2判定为操作角的频率是致动器40的共振频带之内的数值后，在检测到变量极值的时间t3，运算从时间t2的变量极值到时间t3的变量极值的时间(t3－t2)，在判定为基于该时间(t3－t2)的操作角的频率是与上次判定相同的对象(致动器40)的共振频带之内的数值的情况下，开启限制标识。即，在该例中，在时间t3开启限制标识。此外，时间t3时的目标极值(目标后轮转向角的极值)是限制控制执行前的目标极值的最新值(最近的目标极值)。

若在开启了限制标识的状态下目标后轮转向角的绝对值变为切换阈值(这里为0)，则执行限制控制(时间t4)。通过限制控制，到将操作角的频率判定为致动器40的共振频带之外的数值为止(即从时间t4到时间t7)，目标后轮转向角一直为0。在限制控制中，操作角的频率是否是共振频带之内的数值的判定与上述相同，基于极值判定阈值(连续的3个极值)来执行。即，在基于时间t5、t6的频率为共振频带之外、并且基于时间t6、t7的频率在共振频带之外的情况下，判定为操作角的频率是共振频带之外的数值。此外，限制控制中的极值判定阈值可以是与通常控制中的极值判定阈值不同的值，例如也可以是两次。

若判定为操作角的频率是致动器40的共振频带之外的数值(时间t7)，则转向ECU5执行使作为限制控制中的目标值的限制目标转向角缓缓地接近未限制的目标后轮转向角的切换处理。若限制目标转向角与目标后轮转向角一致(时间t8)，则开始通常控制。在该例中，控制模式隔着切换处理从限制控制切换为通常控制。从时间t8起执行通常控制，并继续比较操作角的频率和共振频带。上述的控制在转向相关频率与车辆运动系统的共振频带的比较中也是相同的。此外，在时间t7时的限制目标转向角与目标转向角之差为规定的复原判定阈值以下的情况下，转向ECU5也可以不执行切换处理而将控制模式从限制控制切换为通常控制。

(本实施方式的效果)

根据本实施方式，在与转向有关的转向变量的频率是规定的共振频带之内的数值的情况下，执行限制控制。根据本实施方式的限制控制，不考虑目标后轮转向角地将后轮10R的实际转向角控制为恒定，因此控制值(实际转向角)不产生波动(振幅)，抑制共振的产生。即，根据本实施方式，能够抑制由将车轮转向的转向装置或者车辆运动与车轮的转向的共振引起的车辆的行为的增大。

另外，在限制控制中，以实际转向角恒为0的方式控制后轮10R。由此，抑制后轮10R妨碍由前轮10F的转向引起的车辆的行为。即，通过根据目标前轮转向角来控制前轮10F的实际转向角，且后轮10R的实际转向角恒为0，从而能够通过前轮10F来实现目标转向角，并且能够抑制后轮10R中的共振。这样，转向控制部54构成为：对前轮转向装置3不考虑转向相关频率地执行通常控制，而对后轮转向装置4基于转向相关频率和共振频带来选择性地执行通常控制和限制控制。根据该结构，能够兼顾车辆的响应性和行为的稳定性。

在图3的图表中，描绘了在具备前轮转向装置3和后轮转向装置4的车辆中对后轮转向装置4执行限制控制的第1车辆的测定值(菱形标记：有后轮转向且有对策)、不对后轮转向装置4执行限制控制的第2车辆的测定值(四角标记：有后轮转向且无对策)、以及仅具备前轮转向装置3的第3车辆的测定值(三角标记：无后轮转向)。在图3中，横轴是作为转向相关频率的操作角的频率，纵轴是横向加速度/操作角，可以说纵轴的值越大则车辆的摆头(行为)越大。这里的限制控制是上述的本实施方式的限制控制。

根据图3的测定结果，若在第1车辆和第2车辆中进行比较，则在转向相关频率大于特定的频率的区域，第1车辆(有限制控制)的测定值为小于第2车辆(无限制控制)的测定值且与第3车辆相同的值。当在第2车辆中操作角的频率进入至共振频带后产生共振，在比其大的频率横向加速度/操作角变大。在第1车辆中，由于执行限制控制，因此即使操作角的频率进入至共振频带，也抑制共振，在比其大的频率横向加速度/操作角与第3车辆相同地小。这样，通过执行限制控制，能够抑制车辆的行为的增大。

另外，由于规定值是0，因此在限制控制中，实际转向角的绝对值小于作为目标后轮转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值。由此，即使产生了共振，也将控制的绝对值抑制得比目标值小，因此抑制车辆的行为的增大。另外，在本实施方式中，基于从变量极值的产生到下一个变量极值的产生的时间来运算转向相关频率。由此，能够运算与实际的输入值对应的频率。

(控制的流程的一例)

参照图4对控制的流程的一例进行说明。转向ECU5作为条件A判定现状是否是通常控制中(非限制控制中)(S101)。在满足条件A的情况下、即在现状是通常控制中的情况下(S101：是)，转向ECU5作为条件B判定转向相关频率是否是共振频带之内的数值(共振频率的判定下限值≤转向相关频率≤共振频率的判定上限值)(S102)。

在满足了条件B的情况下，即在转向相关频率是共振频带之内的数值的情况下(S102：是)，转向ECU5作为条件C判定满足条件B并且连续的变量极值的数量是否达到极值判定阈值，这里对连续的3个变量极值判定是否满足了条件B(S103)。在开启了后述的计数标识的情况下，转向ECU5在步骤S103中判定为满足了条件C。

在满足了条件C的情况下，即在满足条件B并且连续的变量极值的数量达到极值判定阈值的情况下(S103：是)，转向ECU5作为条件D判定目标后轮转向角是否达到规定值(这里为0)(S104)。若目标后轮转向角变为0而满足条件D(S104：是)，则转向ECU5开始限制控制，并关闭计数标识(S105)。

另一方面，若不满足条件C(S103：否)，则转向ECU5开启计数标识(S106)。另外，若在步骤S102中不满足条件B(S102：否)，则转向ECU5关闭计数标识(S107)。此外，在转向ECU5使用测量满足了条件B的连续的变量极值的数量的计数功能的情况下，例如，步骤S106包括使计数数增加的处理，步骤S105、S107包括将计数复位的处理。

在不满足条件A的情况下，即在现状是限制控制中的情况下(S101：否)，转向ECU5作为条件E，判定转向相关频率是否是共振频带之外(转向相关频率＜共振频率的判定下限值、或者转向相关频率＞共振频率的判定上限值)的数值(S108)。在满足条件E的情况下，即在转向相关频率是共振频带之外的数值的情况下(S108：是)，转向ECU5作为条件F判定限制目标转向角与目标后轮转向角之差是否为复原判定阈值以下(S109)。

在满足了条件F的情况下，即在限制目标转向角与目标后轮转向角之差为复原判定阈值以下的情况下(S109：是)，转向ECU5完成限制控制，并开始通常控制(S110)。即，若满足条件F，则转向ECU5将控制模式从限制控制切换为通常控制。另一方面，在不满足条件F的情况下，即在限制目标转向角与目标后轮转向角之差大于复原判定阈值的情况下(S109：否)，转向ECU5执行切换处理，以限制目标转向角缓缓地接近目标后轮转向角的方式使限制目标转向角变化，并在限制目标转向角与目标后轮转向角一致的时刻，开始通常控制(S111)。由此，抑制目标值的急剧的变化。转向ECU5反复执行这样的处理。此外，在上述流程中代表性地记载了“共振频率”，但这能够换称为致动器的共振频率或者车辆运动系统的共振频率。

(其他)

在上述限制控制(i)中，以实际转向角恒为规定值的方式控制后轮转向装置4。并且，规定值的绝对值被设定为小于目标极值的最新值的绝对值。如本实施方式那样，作为一例，将规定值设定为0。

限制控制并不局限于上述情况。以下对限制控制的其他的例进行说明。转向ECU5也可以构成为：在限制控制(ii)中，如图5所示，以实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式控制后轮转向装置4。由此，控制值不产生波动(振幅)，抑制共振的产生。另外，在该例中，由于将规定值设定为小于目标极值的最新值的绝对值，因此能够进一步抑制车辆的行为的增大。若如图5所示，在限制控制中，通过逐渐减小而实际转向角变为0，则也可以到解除限制标识为止以实际转向角恒为0的方式进行控制。即，也可以在限制控制(ii)的执行后执行限制控制(i)。这样，转向ECU5也可以在限制控制中变更限制控制的方法(种类)。

另外，转向ECU5也可以在限制控制(iii)中以实际转向角的频率变为共振频带之外的方式控制后轮转向装置4。由此，控制值的频率也变为共振频带之外，抑制共振的产生。但是，在限制控制(iii)中，操作角与实际转向角偏离的可能性相对较高，因此从驾驶员的操作感的观点出发，优选其他的限制控制。

另外，转向ECU5也可以在限制控制(iv)中以实际转向角的绝对值小于目标极值的最新值的绝对值的方式控制后轮转向装置4。由此，即使不改变转向相关频率而产生了共振，车辆的摆头(行为)的大小也变小。这样，根据本结构，能够抑制由后轮转向装置4或者车辆运动与车轮的转向的共振引起的车辆的行为的增大。

另外，包括本实施方式在之内的上述限制控制(i)～(iv)能够对前轮转向装置3执行。例如，转向ECU5也能够对前轮转向装置3执行限制控制，并对后轮转向装置4执行通常控制。转向ECU5也可以构成为：若满足限制控制的开始条件，则对前轮转向装置3与后轮转向装置4的一方执行限制控制，并对前轮转向装置3与后轮转向装置4的另一方执行通常控制。另外，在车辆仅具备前轮转向装置3的情况下，即使转向ECU5对前轮转向装置3执行限制控制，根据限制控制的种类，也可能在操作角和实际转向角产生偏离，但能够抑制车辆的行为。

另外，在上述实施方式中，在限制控制中，基于将目标转向角修正(限制)后的限制目标转向角而进行了实际转向角的控制。限制控制中的实际转向角的控制并不局限于此。例如，转向控制部54也可以在限制控制中变更转向马达45的运算上的参数。例如通过在将目标转向角与实际转向角的差值转换为向转向马达45供给的转向电流的运算中变更与差值相乘的系数(参数)，也能够实现限制控制中的实际转向角的控制。

另外，根据本发明，在限制控制中将实际转向角控制为变为规定状态，因此转向系统不仅能够应用于线控式，例如即使在如动力转向式那样操作部件的操作与车轮机械地联动的系统中，也能够应用。例如，在动力转向式的转向系统中，在限制控制中，与通常控制比较，减小相对于操作角的辅助力，由此能够抑制由共振引起的行为的增大。另外，例如，也可以构成为：前轮转向装置与后轮转向装置的一方是动力转向式，前轮转向装置与后轮转向装置的另一方是线控式。例如，也可以构成为：前轮转向装置是动力转向式，后轮转向装置是线控式，限制控制的对象是后轮转向装置。通过使限制控制的对象为线控式的转向系统，能够不考虑对驾驶员的操作的影响地更自由地限制实际转向角。本发明例如能够应用于操作单元(方向盘)的操作与车轮的转向角的控制独立的转向系统(例如，可变传动比转向：VGRS)。

Claims (9)

1.一种转向系统，该转向系统具备：

将前轮转向的前轮转向装置与将后轮转向的后轮转向装置的至少一方；和

根据转向要求来控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的控制装置，

其中，

所述控制装置具备：

目标运算部，基于所述转向要求来运算目标转向角；

频率运算部，运算作为与转向有关的转向变量的频率的转向相关频率；

判定部，判定所述转向相关频率是否是规定的共振频带之内的数值；以及

转向控制部，在由所述判定部判定为所述转向相关频率是所述共振频带之外的数值的情况下，执行基于所述目标转向角来控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的通常控制，在由所述判定部判定为所述转向相关频率是所述共振频带之内的数值的情况下，执行限制控制，

所述限制控制是对于作为实际的转向角的实际转向角以如下方式控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的控制：

(i)所述实际转向角恒为规定值的方式、(ii)所述实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式、(iii)所述实际转向角的频率变为所述共振频带之外的方式、或者(iv)所述实际转向角的绝对值小于作为所述目标转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值的方式。

2.根据权利要求1所述的转向系统，其中，

所述频率运算部运算作为所述转向变量的极值的变量极值，并基于从所述变量极值的产生到下一个所述变量极值的产生的时间来运算所述转向相关频率。

3.根据权利要求1或2所述的转向系统，其中，

所述限制控制是以所述实际转向角恒为所述规定值的方式控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的控制，

所述规定值的绝对值小于作为所述目标转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值。

4.根据权利要求3所述的转向系统，其中，

所述规定值是0。

5.根据权利要求1或2所述的转向系统，其中，

所述限制控制是以所述实际转向角的绝对值从规定值逐渐减小的方式控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置的控制，

所述规定值的绝对值小于作为所述目标转向角的极值的目标极值的最新值的绝对值。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的转向系统，其中，

作为所述控制装置的控制对象的所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置构成在机械上独立于操作部件的操作力并通过转向马达的力将车轮转向的线控式的转向装置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的转向系统，其中，

所述转向控制部在所述限制控制中基于将所述目标转向角修正后的限制目标转向角来控制所述前轮转向装置或者所述后轮转向装置。

8.根据权利要求6所述的转向系统，其中，

所述转向控制部在所述限制控制中变更所述转向马达的运算上的参数。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的转向系统，其中，

所述转向控制部对所述前轮转向装置执行所述通常控制而不考虑所述转向相关频率，对所述后轮转向装置则基于所述转向相关频率和所述共振频带来选择性地执行所述通常控制和所述限制控制。

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