车辆的转向控制装置的制作方法

专利名称：车辆的转向控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够应用于包括转角改变单元和辅助单元的车辆等当中的车辆的转向控制装置的技术领域，所述转角改变单元能够独立于驾驶员的转向输入而改变转向角和转向轮的转角之间关系，例如是VGRS(Variable Gear Ratio Steering :转向齿比可变装置)或ARS(Active Rear Steer :后轮转角可变装置)等,所述辅助单元能够对驾驶员转向转矩进行辅助，例如是EPS (Electronic controlled Power Steering :电子控制式助力转向装置)等。
背景技术：
这种车辆中有的对作为针对转角改变单元的电力供应源而发挥功能的电池的电压降低进行了应对(参照专利文献I)。根据专利文献I所公开的车辆用转向控制装置，当检测到电池的电压为预定的驱动单元固定电压以下时，使作为驱动单元的VGRS的旋转角固 定。此外，在之后的方向盘回轮检测时，对驱动单元的旋转角固定时所发生的、方向盘(也称为转向盘)的中立位置与车辆直行位置的偏差进行修正。因而，能够在抑制电池的负荷的同时对方向盘的中立位置与车辆直行位置的偏差进行修正。此外，还有人提出了如下方案在确保电力的状态、即点火开关关闭时起到发动机停止时为止的期间，针对左右车轮进行中立位置回归(参照专利文献2)。此外，还提出了如下方案在电压降低时，按多个阶段对EPS的输出进行抑制(例如参照专利文献3)。在先技术文献专利文献专利文献I :日本专利文献特开2010-208490号公报；专利文献2 :日本专利文献特开2010-018177号公报；专利文献3 :日本专利文献特开2005-343323号公报。

发明内容
根据转角改变单元，例如能够通过马达或致动器等，对作为驾驶员的方向盘操作角(方向盘的旋转角)的转向角施加期望的转角变化。通常，如此施加的转角变化在打轮时和回轮时被相互抵消，因而在方向盘返回到中立位置的状态下，转向轮的转角也再次返回到使车辆直行行驶的转角中立点。即，方向盘的中立位置和转向轮的中立位置相互一致。然而，在电池的电压降低时，例如在方向盘打轮时施加了转角变化后，有时马达或致动器等的驱动力不足，从而导致回轮时没有使所述转角变化充分地复原。若发生这种事态，则打轮时和回轮时的转角变化的收支不为零，从而常常导致方向盘的中立位置和转向轮的中立位置不一致。电池无法供应足够电压的期间越长，这种不一致的规模增大的可能性越大，因而如专利文献I所公开的装置那样，在检测出电压降低时锁定给转向角和转角的关系施加可变性的马达或致动器等的旋转，从阻止事态发展的角度出发也是一个有效对策。然而，在专利文献I公开的装置中，通过锁定转角改变单元的旋转而抑制了更大偏差的发生，但另一方面，已破坏的方向盘的中立位置和转向轮的中立位置之间的关系在方向盘回轮之前不会被修复。因此，车辆不得不在方向盘的中立位置和转向轮的中立位置之间的关系破坏的状态下临时行驶。如此，在双方的中立位置相互不一致的状态下，尽管驾驶员的意思是使车辆直行而将方向盘维持在中立位置，但转向轮由于残留了相应的转角变化，因而车辆发生偏转，使得车辆运动和驾驶员的感觉不一致。其结果是，驾驶员需要忍受突兀感而继续进行转向操作，造成转向感觉恶化。S卩，在专利文献I公开的装置中，对于搭载转角改变单元的车辆，在电池电压降低时的转向感觉上还存在改善的余地。尤其是，对于将与这种转角改变单元共用电池的EPS等转向转矩辅助单元作为转 向系统而搭载的车辆来说，这样的电池电压降低的发生频率相对较高。因此，在这种车辆中，所述转向感觉改善的必要性进一步增高。此外，专利文献2公开的装置并没有给出与车辆行驶过程中电池电压降低时的对策相关的启示，同样可能会产生这样的问题。此外，专利文献3公开的装置对电压降低时的EPS的驱动方法给出了相关的启示，但对电池电压降低时的VGRS的控制方法没有进行任何规定，都不会导致解决上述问题。本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于在包括转角改变单元和转向转矩辅助单元的车辆中提供能够缓和电池的电压降低时转向感觉恶化的程度的车辆的转向控制
>J-U ρ α装直。为了解决上述技术问题，本发明中的车辆的转向控制装置如下构成所述车辆包括转向系统和电力供应源，其中所述转向系统至少包括能够使作为方向盘的旋转角的转向角与转向轮的转角之间的关系发生变化的转角改变单元、以及能够对驾驶员转向转矩进行辅助的转向转矩辅助单元，所述电力供应源对所述转向系统供应电力，所述车辆的转向控制装置的特征在于，包括供应能力确定单元，确定所述电力供应源中的所述电力的供应能力；消耗电流确定单元，确定所述转向系统的消耗电流值；限制单元，在所述被确定的供应能力相对于基准降低了的情况下，当所述被确定的消耗电流值比所述转向系统的最大允许电流值大时，限制所述转向转矩辅助单元的电流消耗；以及控制单元，在所述转向转矩辅助单元的电流消耗被限制的状态下，对所述转角改变单元进行控制以使得所述方向盘的中立位置与所述转向轮的中立位置一致。(权利要求I)。 本发明中的车辆的转向控制装置被搭载在包括具有转角改变单元和转向转矩辅助单元的转向系统、以及向它们供应电力的电力供应源的车辆上，作为优选的一个方式，其包括计算机装置或处理器等，并且根据需要可适当包括存储器或传感器等。转角改变单元是能够使转向角(意味着方向盘的旋转角)与转向轮的转角之间的关系多样地发生改变的单元，优选的是，其意味着VGRS等与前轮有关的转角可变装置、或ARS等与后轮有关的转角可变装置、或者SBW(Steer By Wire :电子控制式转角可变装置)等各种线控装置。转向转矩辅助单元是能够提供用于对驾驶员经由方向盘等的转向输入单元施加的转向转矩(即，驾驶员转向转矩)进行辅助的辅助转矩的单元，优选的是，意味着EPS等。此外，辅助转矩的供应目标多种多样，例如，在转向轮经由齿轮齿条机构等各种转向机构与转向输出轴连结，并且在转向输出轴与转向输入轴之间配备所述的VGRS等的结构中，该辅助转矩可被用于辅助转向输出轴的旋转，也可被用于辅助小齿轮的旋转，还可以被用于辅助齿杆的直线运动。此外，辅助转矩是在与驾驶员转向转矩相同的方向上以及相反的方向上都可发生作用的转矩。当其作用在与驾驶员转向转矩相同的方向上时，辅助转矩能够减轻驾驶员的转向负担(狭义上的辅助)，当其作用在与驾驶员转向转矩相反的方向上时，辅助转矩会加重驾驶员的转向负担、或者将方向盘向与驾驶员的转向方向相反的方向上操作(广义上来说，这也是属于辅助的范畴)。此外，辅助转矩的控制目标可被设定为与转向机构的惯性特性相对应的惯性控制项或与转向机构的粘性特性相对应的阻尼控制项等多个控制项的相加值，此时，各控制项的控制方式例如可根据各种增益的设定方式等而实现多种多样的转向感觉。另外，辅助转矩如作用在抵消从转向轮传递至转向输入单元(说直接点，就是方·向盘)的转向反力(说直接点，就是由绕着转向轮的主销而作用的回正转矩所引起的反力)的方向上，则能够减小或相互抵消该转向反力。所谓对它们供应电力的电力供应源，作为一个优选的方式，例如意味着正常时的无负荷电压大概为12V左右的车载用电池装置、或者可向所述电池装置供应发电电力或可不经由所述电池装置而直接地向各种电装辅助机械供应电力的交流发电机等的发电单元等。或者，在作为内燃机的替代或补充而包括马达或电动发电机等各种旋转电机的EV(Electric Vehicle :电动行驶车辆)或混合动力车辆等中，车辆用动力源可以是为了从该旋转电机供应行驶用动力而专门设置的、将单元电压几伏左右的二次电池单元组合几百个而得到的无负荷电压为几百伏的二次电池装置等。根据本发明中的车辆的转向控制装置，电力供应源中的电力供应能力被确定，并且转向系统的消耗电流值被确定。此外，所谓“确定”，是广泛包括检测、计算、导出、估计、识另IJ、选择以及获取等最终作为参照值而确定的概念。电力供应源中的电力供应能力根据电力供应源的劣化状态、温度状态或者负荷状态等而变化，转向系统的消耗电流值根据车辆的行驶条件或转向系统的驱动条件而变化。此外，所谓“电力供应能力”，并不意味着唯一明确的物理量，但至少，当“供应能力低”时，和“供应能力高”时相比，利用电力供应源的设备(包括转向系统)的驱动或运转相对容易受到限制。在这点上，“电力供应能力”所表示的技术含义是明确的，对于本领域技术人员来说应当能够充分理解。作为这种含义的供应能力，例如能够根据电力供应源的无负荷电压值、供应电压值、供应电流值、蓄电量、充电量、放电量或者充放电收支等，二值性地(即，说直接点，供应能力是“高”还是“低”)或者多阶梯性地进行规定。或者，能够作为可连续地(即，无缝地)变化指标值或函数来进行规定。当然，只要电力供应源在正常的工作范围内工作则转向系统可在实践上无问题地进行动作，但当电力供应源中的上述电力的供应能力小于等于基准时，根据转向系统的消耗电流值的不同，存在给部分装置的动作造成妨碍的可能性。此外，从能否在实践上使转向系统没有问题地动作等的观点出发，这种“基准”能够事先通过预先实验、按经验或者从理论上进行确定。或者能够根据预先实验、按经验或者从理论上确定的设定处理进行适当设定。这里，当电力供应单元的供应能力如此相对于基准而言降低了的情况下，根据转向系统的消耗电流值的不同，考虑到对转向系统或者电力供应源的保护，出现了对转向系统的动作进行部分限制的必要。
如例举具体的事例，则转向系统的消耗电流值在该时刻比转向系统允许使用的(这种许可，例如可根据机械结构或者电气控制方式来赋予。)最大允许电流值大时，存在转角改变单元或转向转矩辅助单元或者该两者无法发挥出想象中的性能的可能性。总而言之，若转角改变单元陷入过负荷状态，则在已经施加了某些转角变化的状况下，可能会产生先前所述的方向盘的中立位置与转向轮的中立位置不一致的情况。这里，尤其是当考虑到转向转矩辅助单元与转角改变单元之间的优先级时，如果考虑到转角改变单元即使不运转也可由方向盘操作而获得转向轮的转角变化这一点、以及对转向转矩无辅助地操作方向盘时驾驶员负担的大小，则应当使转向转矩辅助单元的动作优先的判断可妥当地成立。然而，如果在产生了这种电压降低的时刻已经出现了中立位置的不一致，即使例如在车辆停止时或方向盘回轮时进行了中立位置的调整，由于在整个相应的期间内中立位置维持不一致，因而如先前所述难以避免转向感觉的降低。因此，本发明中的车辆的转向控制装置被构成为在由供应能力确定单元确定的电力供应源中的电力的供应能力相对于基准而言降低了的情况下，当被消耗电流确定单元确定的消耗电流值比转向系统的最大允许电流值大时，通过限制单元的作用，首先限制转向转矩辅助单元的电流消耗。此外，在这种转向转矩辅助单元的电流消耗受到限制的状态下，通过控制单元的作用，控制转角改变单元以使得方向盘的中立位置(即，转向角中立点)与转向轮的中立位置(转角中立点)相一致。即，说直接点，在本发明的车辆的转向控制装置中，转向转矩辅助单元的动作被临时限制，可确保能使转角改变单元可靠地工作的电力，由此，优先整合方向盘的中立位置与转向轮的中立位置。因此，根据本发明中的车辆的转向控制装置，不会在方向盘的中立位置与转向轮的中立位置不一致时造成车辆被迫地行驶，从而能够给驾驶员提供舒适的转向感觉。在本发明的车辆的转向控制装置的一个方式中，所述供应能力确定单元基于所述电力供应源的供应电压值来确定所述供应能力。根据该方式，能够根据与电力供应源中的电力供应能力具有高相关性的供应电压值，迅速且准确地确定所述供应能力(权利要求2)。这里，在该方式中，能够根据针对该供应电压值而设定的基准电压值来代替性地定义上述供应能力中的“基准”。此时，所谓“基准电压值”可以是预先把握的正常时的无负荷电压值，但从实践上来看，电力供应源由于其内部阻抗而产生了与转向系统的消耗电流值相应的电压降，因而至少对于正常时的无负荷电压值，与转向系统的最大消耗电流值(该值可从规格上确定)相应的程度的电压降也会在正常的动作范围内产生。鉴于这点，基准电压值也可以是从正常时的无负荷电压值减去这种电压降的量后所得的值。此外，在构成转向系统的转角改变单元和转向转矩辅助单元中，能够分别规定设计上或者规格上的工作保证电压。所谓工作保证电压，是指比电力供应源正常时的无负荷电压值低的电压，并且是能够在实践上充分地应对属于转向系统预先假定的使用范围内的驱动条件的电压，至少，是比作为应使转向转矩辅助单元立时停止而规定的转向转矩辅助单元用的保护设定电压值和作为应使转角改变单元立时停止而规定的转角改变单元用的保护设定电压值中较高的值还要高的电压值。更为优选的是，该电压值比上述相对较高的保护设定电压值高出由于上述内部阻抗而引起的电压降低量以上(例如，也包括安全侧上的余裕)。所谓供应电压值涉及的基准电压值，可以是具有这种技术含义的工作保证电压值。在本发明的车辆的转向控制装置的另一方式中，所述供应能力确定单元基于所述电力供应源的充放电收支来确定所述供应能力(权利要求3)。根据该方式，能够根据与电力供应源的电力供应能力具有高相关性的电力供应源的充放电收支，迅速且准确地确定所述供应能力。更为具体地说，在充放电收支趋向负侧的状况(放电过多)下，可以说电力供应源的供应能力低，在充放电收支为正负零或者趋向正侧的状况(充电过多)下，可以说电力供应源的供应能力高。 此外，所谓电力供应源的充放电收支，是指将电力供应源取为各种电池时，和该电池中的输入电力与输出电力之差可具有唯一的关系。此外，如果除了电池之外还将交流发电机视为电力供应源的一部分，则交流发电机的发电电力与电池的放电电力之差可具有唯
一的关系。在本发明的车辆的转向控制装置的另一方式中，所述转角改变单元包括将所述关系唯一地固定的锁定机构，所述控制单元控制所述锁定机构，以使得在使所述方向盘的中立位置与所述转向轮的中立位置相一致之后，所述关系被唯一地固定(权利要求4)。根据该方式，通过锁定机构的作用，由于中立位置一致化后转角改变单元处于锁定状态，因而此后，在锁定状态被解除之前，转向角与转角的关系唯一地被以高可靠性物理固定。因此，能够实现抑制转向感觉降低的效果，并且能够适当地对转角改变单元进行物理保护。在本发明的车辆的转向控制装置的另一方式中，所述限制单元根据所述最大允许电流值来限制所述电流消耗(权利要求5)。对于限制单元限制转向转矩辅助单元的电流消耗时的实践方式，如果从概念上来看，只要确保了用于使方向盘的中立位置与转向轮的中立位置相一致的电流，可以是比较自由的，但鉴于转向转矩辅助单元有关驾驶员转向转矩辅助的效能，优选该限制的程度较小。根据该方式，定性地说，转向系统中允许使用的最大允许电流值越大则限制越缓和，最大允许电流值越小则限制的程度越大。因此，在可无延迟地推进与中立位置的一致化有关的措施的范围内，能够使辅助转矩对驾驶员转向转矩的辅助尽可能地继续。在本发明的车辆的转向控制装置的其他方式中，所述转角改变单元包括将前轮作为所述转向轮的前轮转角改变单元、和将后轮作为所述转向轮的后轮转角改变单元，所述控制单元优先控制所述前轮转角改变单元和所述后轮转角改变单元中的、所述转向轮的从所述转向轮的中立位置相对于所述方向盘的中立位置的偏差量较大的那个(权利要求6)。根据该方式，车辆的转角改变单元包括前轮转角改变单元和后轮转角改变单元。在这种结构中，当转向系统的消耗电流值超过最大允许电流值时，对于从哪一个转角改变单元先执行与中立位置的一致化有关的措施具有重要意义。例如，如果对一个转角改变单元先采取所述措施比对另一个先采取所述措施给驾驶员的感觉更好，则可获得对所述一个转角改变单元先采取措施的合理理由。根据该方式，从方向盘的中立位置与转向轮的中立位置之间的偏离量(即，转向偏心角)较大的转角改变单元优先开始与中立位置的一致化有关的措施。因此，将与驾驶员的感觉不符的车辆偏向降到最小限度，从而能够尽可能地抑制转向感觉的降低。此外，在该方式中，转向轮的中立位置相对于方向盘的中立位置的偏离量可每次都计算出来，但作为更简易的结构，也可以预先在设计阶段或实验阶段将前轮转角改变单元与后轮转角改变单元中的、在最大转角控制时转向轮的中立位置相对于方向盘的中立位置的偏离量较大的单元确定为优先对象。在本发明的车辆的转向控制装置的其他方式中，所述车辆包括内燃机和交流发电机，所述最大允许电流值根据车速、外部气温、所述内燃机的内燃机旋转速度或者所述交流 发电机的发电量而可变(权利要求7)。所谓最大允许电流值，是指由于物理上、电气上或者控制上的制约等而在该时刻允许转向系统使用的电流值。因此，并不一定是固定值，优选为可变的值。尤其是，例如在具有电气驱动型的制动系统的车辆中，越是高车速区域，制动车辆所需的电力值越大(例如，刹车致动器的电气驱动型泵的驱动电力相对需要更多)。此外，一般而言，外部气温无论过高还是过低，电力供应源的性能容易降低(例如，充放电效率或充放电速度降低)。此外，即使在不发生这种性能降低的常用区域中，当外部气温高时空气调节装置的消耗电力也容易变大，由此最大允许电流值存在易于受限的趋势。另外，在车辆具有内燃机和可进行与该内燃机的内燃机旋转速度相应规模的发电的交流发电机的结构中，能够将交流发电机的发电电力用作转向系统的驱动电力。或者，能够将交流发电机的发电电力用于向电力供应源充电。此外，还能够将交流发电机视为本发明中的“电力供应源”的一种。因此，在交流发电机的发电量相对较大的状况下，与交流发电机的发电量相对较小的状况相比，能够针对电力供应源的一种供应能力而将最大允许电流值设定得更高。从这点来说，根据按照车速、外部气温、内燃机旋转速度或者交流发电机的发电量来改变最大允许电流值的结构，能够更加准确地看透与中立位置的一致化有关的措施的必要性，并且能够按照该时刻车辆的行驶条件对转向转矩辅助单元进行精细地限制，从而能够获得高效地抑制转向感觉降低的效果。在本发明的车辆的转向控制装置的其他方式中，所述车辆包括与所述转向系统共享所述电力供应源的制动系统，所述最大允许电流值是从至少包括所述转向系统和所述制动系统的底盘系统整体能够使用的电流值中减去所述制动系统使用的电流值所得的值(权利要求8)。根据该方式,例如将ECB (ELectronic Controlled Braking system:电子控制式制动装置)等制动系统配备在车辆中，采用与转向系统共享电力供应源的结构。包括该制动系统与转向系统的底盘系统整体能够使用的电流值例如可使用在车辆设计时等制定的值，也可以确定为在车辆的行驶控制当中适当变化的值，但如果将制动系统与转向系统进行比较，从进一步确保车辆的安全性的观点出发，应当优先对制动系统供应电力。根据该方式，从这种观点出发，将从底盘系统整体能够使用的电流值减去制动系统使用或者要求的电流值所得到的值设为允许转向系统使用的电流值。因而，可可靠地保证车辆的制动性，良好地维持车辆整体的行为控制的平衡。本发明的这种作用以及其他优点可由下面说明的实施方式获悉。


图I是示意性地表示本发明一个实施方式中的车辆结构的简要构成图；图2是图I的车辆中的VGRS致动器的简易截面图；图3是图I的车辆中的电力供应系统的框图；·
图4是图I的车辆中进行的转向系统控制处理的流程图；图5是图4的转向系统控制处理中的中立位置锁定处理的流程图；图6是将图4的转向系统控制处理的特征视觉性地表示出来的图。
具体实施例方式〈发明的实施方式〉以下，适当参照附图对本发明的车辆的控制装置的各种实施方式进行说明。<实施方式的结构>首先，参照图I对本发明一个实施方式中的车辆10的结构进行说明。这里，图I是示意性地表示车辆10的基本结构的简要结构图。在图I中，车辆10包括左前轮FL、右前轮FR、左后轮RL及右后轮RR的各车轮，能够通过其中作为转向轮的左前轮FL和右前轮FR的转角变化、以及左后轮FL和右后轮FR的转角变化，使得车辆向期望的方向行进。车辆10包括ECU 100、发动机200、驱动力分配装置300、VGRS致动器400、EPS致动器500、ECB 600、以及ARS致动器700。ECU 100是包括均未图不的CPU (Central Processing Unit,中央处理单兀)、ROM (Read Only Memory,只读存储器)以及 RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)，能够对车辆10的动作整体进行控制的电子控制单元，其是本发明中的“车辆的转向控制装置”的一个例子。ECU 100能够根据ROM中存储的控制程序来执行后述的转向系统控制处理。此外，ECU 100是一体式的电子控制单元，其分别作为本发明中的“供应能力确定单元”、“消耗电流确定单元”、“限制单元”及“控制单元”的一个例子而发挥功能，这些各单元的动作全部由ECU 100执行。但是，本发明中这些各单元的物理的、机械的以及电气的结构并不局限于此，例如这些各单元也可以作为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等而构成。发动机200是作为车辆10的动力源而发挥功能的，是本发明中的“内燃机”的一个例子。此外，本发明中的“内燃机”是如下概念其包括能将燃料燃烧产生的热能转换为动能，并最终作为动力轴(例如曲轴)的旋转而给出的发动机。因此，本发明的内燃机中的诸如燃料种类、燃料的供应方式、燃料的喷射方式、进排气系统的结构、气门系统的结构、排气净化装置的方式、有无增压供气、汽缸数以及汽缸排列等是自由的。此外，ECU 100能够以固定或不定的周期获得来自发动机200的动作控制所需的各种传感器的传感器输出。这种传感器例如包括检测空燃比的空燃比传感器、检测冷却水温的水温传感器、检测曲轴的旋转位置的曲轴位置传感器、检测节流阀的旋转位置的节气门位置传感器、以及对吸入空气量进行检测的空气流量计等。尤其是，ECU 100通过随时对曲轴位置传感器的传感器输出进行时间处理，能够计算出发动机200的发动机旋转速度NE(当具有NE传感器等的传感器时，仅获取该传感器输出即可)。此外，本发明中的车辆的动力源不限于作为包括能将燃料的燃烧转换为机械动力而获得的机器的概念而具有各种实践方式的内燃机(发动机200也是其中一个例子)，也可以是马达等旋转电机。或者，车辆也可以是对它们进行协调控制的所谓混合动力车辆。发动机200的作为驱动力输出轴的曲轴与作为驱动力分配装置的一个结构要素的中央差速器装置310连接。此外，发动机200的具体结构由于与本发明的主旨关联不大，因而这里舍去了具体描述。
驱动力分配装置300被构成为能够将从发动机200经由前述的曲轴传递的发动机转矩Te以预定的比率分配给前轮和后轮，并且能够在前轮和后轮的每一个中改变左右轮的驱动力分配。驱动力分配装置300包括中央差速器装置310(以下适当简称为“中差310”)、前差速器装置320 (以下适当简称为“前差320”)以及后差速器装置330 (以下适当简称为“后差330”)。中差310是将从发动机200供应的发动机转矩Te分配给前差320和后差330的LSD (Limited SLip Differential :带差动限制功能的差动机构)。中差310在作用于前后轮的负荷大致固定的条件下，以50 50的配比(仅是一个例子，并不局限于此)将发动机转矩Te分配给前后轮。此外，当前后轮中一者的旋转速度比另一者高出预定以上时进行以下差动限制在该一者上作用差动限制转矩，并将转矩向该另一者转移。即，中差310是所谓的旋转速度感应式(粘液耦合式)的差动机构。此外，中差310不限于这种旋转速度感应式，也可以是与输入转矩成比例地增大差动限制作用的转矩感应式的差动机构。此外，也可以是如下的分配比率可变型的差动机构通过行星齿轮机构起到差动作用，通过电磁离合器的断续控制使差动限制转矩连续的变化，并能在预定的调整范围内实现期望的分配比率。无论如何，中差310只要能够将发动机转矩Te分配给前轮和后轮即可，可以采用无论公知与否的各种实践方式。前差320是分配比率可变型的LSDJP :能够将被中差310分配至前轴(前轮车轴)侧的发动机转矩Te进而以预定的调整范围内所设定的期望的分配比率分配给左右轮。前差320包括由内啮合齿轮、太阳齿轮以及小齿轮支座构成的行星齿轮机构；和施加差动限制转矩的电磁离合器，该行星齿轮机构的内啮合齿轮与差速器壳体连结，太阳齿轮及小齿轮支座被连接到左右车轴上。此外，通过针对电磁离合器的通电控制而连续地控制差动限制转矩，在由前差320的物理结构和电气结构所确定的预定的调整范围内，转矩的分配比率被控制为可连续地改变。前差320与E⑶100电连接，对电磁离合器的通电控制也由E⑶100控制。因此，E⑶100能够经由前差320的驱动控制而产生期望的前轮左右制动驱动力差(这里是驱动力差)Ff。此外，只要能以期望的分配比率给左右轮分配驱动力(转矩与驱动力处于唯一的关系)，前差320的结构并不限于这里所例示的方式，而可具有无论公知与否的各种方式。无论如何，这样的左右驱动力分配作用是公知的，出于防止说明复杂化的目的，这里不涉及其具体内容。后差330是如下的分配比率可变型的LSD :能够将通过中差310经由传动轴11被分配至后轴(后轮车轴)侧的发动机转矩Te，进而以预定的调整范围内所设定的期望的分配比率分配至左右轮。后差330包括由内啮合齿轮、太阳齿轮及小齿轮支座构成的行星齿轮机构；以及施加差动限制转矩的电磁离合器，该行星齿轮机构的内啮合齿轮与差速器壳体连结，太阳齿轮和小齿轮支座被连结至左右车轴。此外，通过针对电磁离合器的通电控制而连续地控制差动限制转矩，在由后差330的物理结构和电气结构所确定的预定的调整范围内，转矩的分配比率被控制为可连续地改变。后差330与E⑶100电连接，针对电磁离合器的通电控制也由E⑶100控制。因此，E⑶100能够经由后差330的驱动控制，而产生期望的后轮左右制动驱动力差(这里是驱动力差)Ff。此外，只要能够以期望的分配比率将驱动力(转矩和驱动力处于唯一的关系)分配给左右轮，后差330的结构可能不限于此处例示的方式，也可以采用无论公知与否的 各种方式。无论如何，这样的左右驱动力分配作用是公知的，出于防止说明复杂化的目的，这里不涉及其具体内容。在车辆10中，由驾驶员经由方向盘12施加的转向输入被传递给作为转向输入轴的上转向轴13，所述上转向轴13与方向盘12连结并能够同轴旋转，是能够与方向盘12向同一方向旋转的轴。上转向轴13在其下游侧的端部与VGRS致动器400连结。这里，参照图2对VGRS致动器400的具体结构进行说明。这里，图2是VGRS致动器400的简易截面图。此外，在该图中，对于与图I重复之处标注相同符号并适当省略其说明。VGRS致动器400包括壳体401、VGRS马达402、锁定机构403、以及减速机构404。壳体401是将VGRS马达402、锁定机构403及减速机构404容纳在一起的VGRS致动器400的框体。壳体401上固定有前述的上转向轴13的下游侧的端部，壳体401能够与上转向轴13 —体地旋转。VGRS马达402是DC无刷马达，其具有作为旋转件的转子402a、作为固定件的定子402b、以及作为驱动力输出轴的旋转轴402c。定子402b被固定在壳体401的内部，转子402a以能够旋转的方式被保持在壳体401的内部。旋转轴402c以能够与转子402a同轴旋转的方式被固定在转子402a上,被构成为能够与转子402a—体地旋转,并且其下游侧的端部与减速机构404连结。减速机构404是具有能够差动旋转的多个旋转构件(太阳齿轮、齿轮架及内啮合齿轮)的行星齿轮机构。该多个旋转构件中，作为第一旋转构件的太阳齿轮与VGRS马达402的旋转轴402c连结，此外，作为第二旋转构件的齿轮架与壳体401连结。并且，作为第三旋转构件的内啮合齿轮与作为转向输出轴的下转向轴14连结。在具有这种结构的减速机构404中，通过与方向盘12的操作量相应的上转向轴13的旋转速度(即，与齿轮架连结的壳体401的旋转速度)、以及VGRS马达402的旋转速度(即，与太阳齿轮连结的旋转轴402c的旋转速度)，来唯一地确定与作为剩余的一个旋转构件的内啮合齿轮连结的下转向轴15的旋转速度。此时，通过旋转构件相互间的差动作用，对VGRS马达402的旋转速度进行增减控制，由此能够对下转向轴14的旋转速度进行增减控制。即，通过VGRS马达402以及减速机构404的作用，上转向轴13和下转向轴14能够相对旋转。此外，由于减速机构404中的各旋转构件的结构，VGRS马达402的旋转速度在按照预定的减速比被减速的状态下被传递给下转向轴14，所述预定的减速比是根据各旋转构件相互间的齿轮比而确定的。如此，在车辆10中，由于上转向轴13和下转向轴14能够相对旋转，因而使得转向传递比被控制为能够在预先确定的范围内连续地变化，所述转向传递比是作为上转向轴13的旋转角的转向角MA与根据下转向轴14的旋转量而唯一确定(与后述的齿轮齿条机构的齿轮比也有关系)的前轮转角Sf之比。S卩，各前轮是本发明中的“转向轮”的一个例子。此外，减速机构404不仅具有这里例示的行星齿轮机构，还可以具有其他方式(例如以下方式等在上转向轴13和下转向轴14上分别连结齿数不同的齿轮，设置一部分与各齿轮接触的可挠性的齿轮，并通过经由波动发生器传递的马达转矩使所述可挠性齿轮旋转，由此使上转向轴13和下转向轴14相对旋转)，只要是行星齿轮机构，可以具有与上述不同的物理的、机械的、或者机构的方式。 此外，尽管省略了图示，但VGRS马达402上附设有例如旋转编码器等旋转传感器，能够检测旋转轴402c和壳体401的旋转相位差Svgrs。该旋转传感器与E⑶100电连接，所检测出的旋转相位差Svgrs被ECU 100以固定或不定的周期把握。锁定机构403是本发明中的“锁定机构”的一个例子，包括锁座403a、锁杆403b以及螺线管403c。锁座403a是被固定在VGRS马达402的转子402a上，并能够与转子402a —体旋转的圆板状的部件。在锁座403a的外周部上，沿着圆周方向形成有多个凹部。锁杆403b是一个端部被固定在VGRS致动器400的壳体401上所设置的固定部位、并且能够以该固定部位为轴支点进行转动的杆状的卡合部件。锁杆403b的另一端部上形成有能够与锁座403a的外周部上所形成的凹部嵌合的凸部，锁杆403b被构成为能够在从所述凸部与锁座403a的外周部上形成的凹部嵌合的锁定位置、到它们彼此离开的锁定解除位置之间的范围内转动。螺线管403c是能够施加用于使锁杆403b转动的驱动力的电磁致动器。螺线管403c被构成为通过该驱动力的施加而使得锁杆403b在先前所述的锁定位置和锁定解除位置之间转动，锁定机构403的动作状态可采取锁杆403b的凸部与锁座403a的凹部嵌合的锁定状态、以及它们彼此离开的锁定解除状态。此外，螺线管403c与E⑶100电连接，其驱动状态受E⑶100控制。当锁定机构403处于锁定状态时，壳体401和转子402a被物理地固定，因而连结它们的减速机构404的两个旋转构件的旋转速度相等。因此，与下转向轴15连结的剩余的一个旋转构件的旋转速度也被唯一地确定。其结果，当锁定机构403处于锁定状态时，上转向轴13与下转向轴14不能相对旋转，先前所述的转向传递比被唯一地固定。相反，当锁定机构403处于锁定解除状态时，转子402a的旋转不受壳体401的制约，因而上转向轴12与下转向轴15能够相对旋转，从而转向传递比可变。此外，在以下说明中，将锁定机构403处于锁定状态和锁定解除状态适当地表现为“VGRS致动器400处于锁定状态和锁定解除状态”等。
此外，VGRS致动器400被与ECU 100电连接的未图示的VGRS驱动装置驱动。VGRS驱动装置是被构成为能够对VGRS马达402的定子402b通电的、包括PWM电路、晶体管电路和逆变器等的电气驱动电路。VGRS驱动装置与后述的电池800电连接，能通过从所述电池供应的电力而向VGRS马达402供应驱动电压。此外，VGRS驱动装置与E⑶100电连接，其动作由ECU 100控制。返回到图1，在车辆10中，下转向轴14的旋转被传递给齿轮齿条机构。齿轮齿条机构是包括小齿轮和齿杆15的转向传递机构，所述小齿轮与下转向轴14的下游侧端部连接且图中未示出，所述齿杆15上形成有与所述小齿轮的齿轮齿相啮合的齿轮齿,小齿轮的旋转被转换成齿杆15的图中左右方向的运动，由此经由与齿杆15的两端部连结的转向横拉杆及转向节(省略了符号)而将转向力传递至各转向轮。EPS致动器500是作为本发明中的“转向转矩辅助单元”的一个例子的电动助力转向装置，其作为DC无刷马达的EPS马达，所述EPS马达包括附设有永久磁铁的作为旋转件的未图示的转子；以及包括包围所述转子的作为固定件的定子。 该EPS马达被构成为通过经由未图示的电气驱动装置向所述定子通电，使转子由于EPS马达内形成的旋转磁场的作用而旋转，由此能够在该旋转方向上产生辅助转矩TA。另一方面，在EPS马达的作为旋转轴的马达轴上固定有未图示的减速齿轮，该减速齿轮还与设置在下转向轴14上的减速齿轮直接或者间接地啮合。因而，在本实施方式中，由EPS马达给出的辅助转矩TA作为对下转向轴14的旋转进行辅助的转矩而发挥功能。因此，当辅助转矩TA被施加在与经由转向盘12被施加到上转向轴13的驾驶员转向转矩MT相同的方向上时，驾驶员的转向负担会减轻辅助转矩TA的量。此外，VGRS致动器400和EPS致动器500也可以作为相互一体化的致动器而构成。车辆10上配有转向角传感器16和转向转矩传感器17。转向角传感器16是能够检测表示上转向轴13的旋转量的转向角MA的角度传感器。转向角传感器16与ECU 100电连接，检测出的转向角MA被ECU 100以固定或者不定的周期来参考。转向转矩传感器17是能够检测由驾驶员经由方向盘12施加的驾驶员转向转矩MT的传感器。更具体而言，上转向轴13被分为上游部和下游部，具有通过图中未示出的扭杆而相互连结的结构。所述扭杆的上游侧和下游侧的两端部上固定有旋转相位差检测用的环(ring)。该扭杆根据车辆10的驾驶员操作方向盘12时经由上转向轴13的上游部而传递的转向转矩(即，驾驶员转向转矩MT)在其旋转方向上扭转，能够在产生所述扭转的同时向下游部传递转向转矩。因此，在转向转矩的传递之时，先前所述的旋转相位差检测用的环彼此间会产生旋转相位差。转向转矩传感器17能够对所述旋转相位差进行检测，并且将所述旋转相位差换算成转向转矩后作为与驾驶员转向转矩MT相对应的电信号而输出。转向转矩传感器17与E⑶100电连接，检测出的驾驶员转向转矩MT被E⑶100以固定或者不定的周期进行参考。此外，转向转矩的检测方式并不局限于这种扭杆方式，也可以采用其他方式。例如，在EPS致动器500中装入转矩传感器的结构也很常见，当确定驾驶员转向转矩MT时，也可以采取挪用该转矩传感器的检测值的方式，或者基于该转矩传感器的检测值来进行估计等的方式。此时，不必一定要搭载与EPS致动器500分体构成的转向转矩传感器17。ECB 600被构成为能够单独地向车辆10的前后左右各轮施加制动力，是作为本发明中的“制动系统”的一个例子的电子控制式制动装置。ECB600包括刹车致动器610、以及与左前轮FL、右前轮FR、左后轮RL及右后轮RR分别对应的的制动装置620FL、620FR、620RL及 620RR。刹车致动器610是被构成为能够分别单独地向制动装置620FL、620FR、620RL及620RR供应工作油的油压控制用的致动器。刹车致动器610由主缸、电动油泵、多个油压传递通路、以及被设置在所述油压传递通路的每一个中的电磁阀等构成，通过对电磁阀的开闭状态进行控制，能够针对制动装置的每一个单独地控制被供应至各制动装置所具有的轮缸的工作油的油压。工作油的油压和各制动装置所具有的刹车片的按压力处于一对一的关系，工作油的油压的高低与各制动装置中的制动力的大小分别对应。刹车致动器610与E⑶100电连接，从各制动装置施加到各车轮的制动力被E⑶100控制。·车辆10具有车载相机18和车速传感器19。车载相机18被设置在车辆10的前鼻处，是能够对车辆10前方的预定区域进行拍摄的拍摄装置。车载相机18与E⑶100电连接，拍摄的前方区域作为图像数据被E⑶100以固定或者不定的周期输出。ECU 100能够对该图像数据进行解析，并获取例如在车道保持控制或轨迹追踪控制等的各种车辆行为控制中所需的各种数据。车速传感器19是能够对作为车辆10的速度的车速V进行检测的传感器。车速传感器19与ECU 100电连接，所检测出的车速V被ECU 100以固定或者不定的周期进行参考。ARS致动器700是能使作为左后轮RL与右后轮RR的转角的后轮转角δ r独立于经由方向盘12由驾驶员施加的转向输入而变化的、作为本发明中的“后轮转角改变单元”的一个例子的后轮转向用致动器。即，这些各后轮也是本发明中的“转向轮”的一个例子。ARS致动器700内置有ARS马达和减速齿轮机构，该ARS马达的驱动电路与E⑶100电连接。因此，E⑶100能够通过该驱动电路的控制而控制作为ARS马达的输出转矩的ARS 转矩 Tms。另一方面，减速齿轮能够将该ARS马达的转矩伴随着减速而传递到后转向杆20。后转向杆20分别经由连接部件2IRL和2IRR而与左后轮RL及右后轮RR连结，当后转向杆20被ARS转矩Tms向图示的左右一个方向驱动时，各后轮向一个方向转向。此外，ARS致动器700也可以具有能够将旋转运动转换成冲程运动的直动机构。当具备这种直动机构时，后转向杆20也可以根据该直动机构的左右方向的冲程运动而使后轮的转角发生变化。此外，对于后轮转向装置的实践方式，只要能够使后轮转角31*在预定范围可变即可，并不仅限于图示的ARS致动器700。ARS致动器700包括能够将ARS马达的转子固定而使其不能旋转的、作为本发明中的“锁定机构”另一个例子的ARS锁定机构(未图示)，其被电连接的E⑶100控制。当通过ARS锁定机构固定了 ARS马达的转子的旋转时，后轮转角3 1*被固定为该时刻的值。此夕卜，尽管不表示ARS致动器700E与方向盘12物理地连结，但E⑶100对ARS致动器700进行控制以获得根据转向角MA和车速V等而预先确定的后轮转角δ r,通过ARS锁定机构的作用，转向角MA与后轮转角Sr的关系被唯一地固定而不变。此外，本实施方式中的车辆10除了包括用于独立于来自驾驶员侧的转向输入而对前后轮的转角进行控制的VGRS致动器400和ARS致动器700之外，还包括能够使得前后轮的左右制动驱动力差发生变化的ECB600和驱动力分配装置300、以及能够施加辅助转矩TA的EPS致动器500，这种车辆结构能够控制诸如横摆率Y、滑移角β或转向反力转矩T等用于将各种车辆状态量相互独立地控制的状态控制量(S f、δ r、Ff、Fr和TA等)，且不过是本发明车辆可采用的一个结构例而已。例如拿车辆10来说，本发明的车辆最低限度只要有VGRS致动器400或ARS致动器700与EPS致动器500中的两个装置即可。接着，参照图3，对车辆10中的电力供应系统进行说明。这里，图3是车辆10的电力供应系统的框图。此外，在该图中，对于与图I重复之处，标注相同的符号并适当省略对其说明。在图3中，车辆10具有电池800。电池800是作为本发明中的“电力供应源”的
一个例子发挥功能的公知的车载用直流12V电池。电池800上配有能够对电池电压值Vbatt (即，本发明中的“供应电压”的一个例子)进行检测的电压传感器810。电压传感器810与E⑶100电连接，所检测出的电池电压值Vbatt被E⑶100以固定或者不定的周期进行参照。在车辆10中，电池800是底盘系统全体共享的电力供应源，所述底盘系统包括由VGRS致动器400、ARS致动器700以及EPS致动器500构成的转向系统和ECB 600 (制动系统)。此外，车辆10中配有能够对作为ECB 600的消耗电流值的ECB消耗电流值Ibrk进行检测的电流传感器820。电流传感器820与ECU 100电连接，所检测出的ECB消耗电流值Ibrk被E⑶100以固定或者不定的周期进行参照。此外，车辆10中配有能够对作为VGRS致动器400的消耗电流值的VGRS消耗电流值Ivgrs进行检测的电流传感器830。电流传感器830与E⑶100电连接，所检测出的VGRS消耗电流值Ivgrs被ECU 100以固定或者不定的周期进行参照。此外，车辆10中配有能够对作为ARS致动器700的消耗电流值的ARS消耗电流值Iars进行检测的电流传感器840。电流传感器840与ECU100电连接，所检测出的ARS消耗电流值Iars被ECU 100以固定或者不定的周期进行参照。此外，车辆10中配有能够对作为EPS致动器500的消耗电流值的EPS消耗电流值Ieps进行检测的电流传感器850。电流传感器850与ECU100电连接，所检测出的EPS消耗电流值I印s被ECU 100以固定或者不定的周期进行参照。此外，在电池800与该底盘系统之间的电力供应系统中，夹装有将从电池800在正常时且无负荷时供应的直流12V电压升压至各装置工作电压的升压装置，这里，出于防止说明复杂化的目的，省略了图示及其说明。此外，车辆10中附加设置有图中未示出的外部气温传感器以及车速传感器，分别能够对车辆10的车外温度temp以及车速V进行检测。该外部气温传感器和车速传感器与E⑶100电连接，所检测出的外部气温temp以及车速V分别被E⑶100以固定或者不定的周期进行参照。此外，车辆10包括图中未示出的交流发电机。交流发电机包括与发动机200的曲轴大致一体地旋转的转子，转子在通电的状态下在定子内旋转，由此能生成三相交流电。该三相交流电通过整流单元被转换成直流电力，被供应给包括上述各种设备(ECB 600、VGRS400,ARS 700以及EPS 500)在内的电装辅助机械类以及电池800。交流发电机的发电电力在被内置的稳压器进行了上限截止的运转区域以外可根据发动机200的发动机旋转速度NE而发生变化，发动机旋转速度NE越高，则能够获得越大的发电电力。此外，电池800中设置有能够对输入电流Iin和输出电流Iout进行检测的传感器，该输入电流Iin是由该交流发电机进行充电时被输入到电池800中的电流，该输出电流Iout是随着对电装辅助机械类进行电力供应而从电池800输出的电流，所述传感器分别与E⑶100电连接。E⑶100根据该输入电流Iin和输出电流lout，对电池800的充放电收支进行估计。此外，ECU 100根据该输入电流Iin，或者根据发动机200的发动机旋转速度NE来估计交流发电机的发电量(发电电力值)。〈实施方式的动作〉
接着，对本实施方式的动作进行说明。首先，参照图4对由E⑶100执行的转向系统控制处理的具体情况进行说明。这里，图4是转向系统控制处理的流程图。转向系统控制处理是当电池800的电力供应能力由于某些理由而降低时抑制车辆10的转向感觉恶化的处理。在图4中，首先获取电池电压值Vbatt (步骤S101)。接着，获取ECB消耗电流值Ibrk (步骤S102)。接下来，作为参数而获取车速V和外部气温temp (步骤S103)。接着，获取底盘系统允许电流值Ichslim(步骤S104)。底盘系统允许电流值Ichslim是预先通过实验、或根据经验、或者从理论上设定的、底盘系统全体可使用的电流的上限值，在本实施方式中，其作为与上述的车速V及外部气温temp相应的固定值而被存储在ROM中。举例来说，底盘系统允许电流值Ichslim被设定成车速V越高则其越阶梯性地变高。这是由于存在越是处于高车速区域则ECB 600的电力消耗越大的趋势，正是预见到了这点才进行了升高。另一方面，底盘系统允许电流值Ichslim被设定为外部气温temp越高，则其阶梯性地变低。这是由于存在外部气温temp越高则空气调节装置等的电力消耗越发增加的趋势，正是预见到了空气调节装置消耗的因素而预先采取了确保措施。但是，与这种其他电装辅助机械类的电力消耗趋势不同，当外部气温过低或者过高时，电池800的充放电效率或者每单位时间的充放电量也会降低。鉴于这种状况，也可以设定底盘系统允许电流值Ichslim，使得在这种被夹在上下限值之间的常用的温度区域以外的冷温区域或者高温区域中，该电流值与所述常用的温度区域相比被设定得较小。此外，在发动机200运转区域中，电池800如前所述通过交流发电机而被充电。该交流发电机的发电量如前所述由ECU 100来估计，但是在充分确保了交流发电机的发电量的状况下，即使将底盘系统允许电流值Ichslim设定得更大在实践上也不会出现问题，因而是妥当的。因此，在本实施方式中，在基于预先通过实验或按经验或从理论上制定的基准而划分的交流发电机的发电量的每个范围内，预备应与上述存储的底盘系统允许电流值Ichslim相乘的修正系数(修正系数> 1)，E⑶100通过基于该修正系数进行运算处理，可随时修正该底盘系统允许电流值Ichslim。此外，该修正系数例如在属于交流发电机的发电量最小的片区时为1，发电量越大则该系数越大。此外，毋庸置疑，预先考虑了这种交流发电机的发电量的底盘系统允许电流值Ichslim可被存储在ROM中。另外，交流发电机发电量根据发动机旋转速度NE而发生变化，即使代替交流发电机发电量，而参照发动机旋转速度NE，在实践上也没有问题。接着，获取转向系统允许电流值I stI im (步骤S105)。转向系统允许电流值Istlim被按照下述(I)式进行设定。Istlim = Ichslim-Ibrk... (I)S卩，⑴式的意思是，在底盘系统全体可使用的电流中，为了确保车辆的安全性，需要确保ECB 600工作必需的电流。此外，根据上述(I)的关系，如上所述，底盘系统允许电流值Ichslim可根据外部气温temp、车速ν以及发动机旋转速度NE或交流发电机发电量而发生变化，转向系统允许电流值Istlim也与之相对地发生变化。获取转向系统允许电流值Istlim后，根据下述(2)来计算转向系统消耗电流值 1st (步骤 S106)。1st = Ieps+Ivgrs+Iars··· (2)即，转向系统消耗电流值1st是转向系统中的消耗电流的相加值,该转向系统由EPS致动器500、VGRS致动器400与ARS致动器700构成。在这些获取结束后，E⑶100判定电池电压值Vbatt是否小于转向系统工作保证电压值Vstn (步骤S107)。此外，如上所述，在本实施方式中，电池电压值Vbatt被用作用于确定电池800的电力供应能力的判断指标。因此，转向系统工作保证电压值Vstn是本发明中的“基准”的一个例子。当电池电压值Vbatt大于等于转向系统工作保证电压值Vstn时(步骤S107 :否)，即，当即使电池电压值Vbatt例如低于正常时的无负荷电压相当值(无负荷电压值或者无负荷电压升压后的电压值)，也确保为了在实践上使转向系统工作而不会有问题的值时，处理返回到步骤101，重复进行一系列的处理。此外，转向系统工作保证电压值Vstn是比对VGRS保护设定电压值Vvgrslim与EPS保护设定电压值V印slim中较高的一者、即VGRS保护设定电压值Vvgrslim加上当转向系统全体以最大电流值驱动时由于电池800的内部阻抗而产生的电压降低量后所得的值还要高的值，所述VGRS保护设定电压值Vvgrslim被设定为应当使VGRS致动器400的动作立即停止的电压值，所述EPS保护设定电压值Vepslim被设定为应当使EPS致动器500的动作立即停止的电压值。另一方面，当电池电压值Vbatt小于转向系统工作保证电压值Vstn时(步骤S107:是)，E⑶100判定转向系统消耗电流值1st是否比转向系统允许电流值Istlim大(步骤S108)。当转向系统消耗电流值1st小于等于转向系统允许电流值Istlim时(步骤S108:否)，不必限制转向系统的动作，因而处理转移到步骤S110，执行中立位置锁定处理。此外，关于中立位置锁定处理将在后面叙述。另一方面，当转向系统消耗电流值1st比转向系统允许电流值Istlim大时(步骤S108 :是)，E⑶100执行EPS输出限制处理(步骤S109)。所谓EPS输出限制处理，是指对EPS致动器500的电流消耗进行节省以使得转向系统消耗电流值1st为转向系统允许电流值Istlim(或者，比其小预定值或小预定比例的值)的处理。S卩，在步骤S109中，在获得可使作为转角改变单元的VGRS致动器400和ARS致动器700可靠地动作的电力缓冲后，EPS致动器500对驾驶员转向转矩MT的辅助得以尽可能地继续。在执行EPS输出限制处理后，处理转移到步骤S110。这里，参照图5对步骤SllO中的中立位置锁定处理的具体情况进行说明。在此，图5是中立位置锁定处理的流程图。在图5中，E⑶100分别针对前轮和后轮的每一个计算出偏心角Sofs(步骤S201)。所谓偏心角，是指VGRS致动器400和ARS致动器700的每一个中的、转向轮的中立
位置相对于方向盘中立位置的偏离量。 计算出偏心角δ ofs后，判定VGRS致动器400与ARS致动器700中应当优先的一方(步骤S202)。具体来说，使在步骤S201中计算出的偏心角Sofc较大的装置作为优先对象。这是由于，偏心角S OfC越大，则对转向感觉恶化的影响越大的缘故。尤其是，当由于某些理由导致电池电压值Vbatt锐减等而中断VGRS保护设定电压值或者ARS保护设定电压值(在本实施方式中它们相等)使它们立时停止了的情况下，偏心角S OfS大的装置更会使得转向感觉恶化，因而应当从偏心角δ ofs大的装置采取使其与中立位置一致的措施。判定了应当优先的一个装置后，首先将该应当优先的一个装置设定为控制对象装置(步骤S203)。在设定了控制对象装置后，将相对角目标值取为零而开始转角的相对角控制(步骤S204)。此外，所谓转角的相对角，如果是与方向盘12机械地连结的前轮(VGRS)，则是指与和方向盘12连动旋转的上转向轴13的旋转角相对的下转向轴14的旋转角，即VGRS相对角S vgrs (即，前轮的实际转角不一定是零)，如果是没有与方向盘12机械地连结的后轮(ARS)，则是指后轮转角δΓ本身。开始相对角控制后，判定相对角的绝对值是否降低到了小于中立判定基准值δ lock (步骤S205)。如果相对角绝对值大于等于中立判定基准值(步骤S205 :否)，则处理返回到步骤S204。此外，中立判定基准值δ lock作为一个方式可以是零(此时，适当的不是“小于”而是“小于等于”)，但当方向盘12返回到中立位置时，转向轮(前轮或后轮)的转角大致回复到转角中立点，只要车辆10可在实践上没有问题的范围内维持大致直行行驶状态(即，转向感觉的恶化不明显)，也可以是比零大的值。该值例如能够事先通过预先实验、按经验或者从理论上来进行确定。当相对角绝对值降低到小于中立判定基准值δ lock时(步骤S205 :是)，控制对象装置被各装置上附加设置的锁定机构(锁定机构403或者ARS锁定机构)锁定(步骤S206)。当控制对象装置的锁定完成时，控制对象装置中的锁定完成标记FLAGlock被设定为表示锁定完成的“1”(步骤S207)，处理转入步骤S208。当锁定完成后，与转向角MA相对的转向轮的转角变化唯一(对于后轮，由于未与方向盘12连结，因而转角无变化)，不会发生预料不到的变化。此外，在此，将相对角绝对值降低到小于中立判定基准值作为判定锁定准备是否完成的判断条件，但也可以将相对角绝对值降低到小于中立判定基准值之后经过了预定时间，判定为锁定准备完成。在步骤S208中，判定VGRS致动器400和ARS致动器700 二者是否被锁定，当一方的锁定尚未完成时(步骤S208 :否)，处理返回到步骤S203，通过一系列的处理来开始对另一装置的相对角控制。当双方的锁定完成时(步骤S208 :是)，中立位置锁定处理结束。返回图4，当中立位置锁定处理结束时，在步骤S109中开始的EPS输出限制处理结束(步骤S111)，由于转角可变装置的中立位置锁定而被临时限制的EPS致动器500对通常的转向转矩的辅助复活。转向系统控制处理如上述那样执行。这里，参照图6对转向系统控制处理的特征进行说明。在此，图6是将转向系统控制处理的特征视觉性地表示出来的图。在图6中，纵轴表示电池电压值Vbatt。当电池电压值Vbatt降低到小于转向系统工作保证电压值Vstn时,在电池电压值Vbatt大于等于VGRS保护设定电压值Vvgrsl im (或者ARS保护设定电压值Varslim)的电压区域内，如图示剖面线显示部分所示，EPS输出限制处理与VGRS致动器500以及ARS致动器700的中立位置锁定处理被执行。即，根据本实施方式中的转向系统控制处理，在电池电压Vbatt降低但同时又无需使转角改变单元立时停止的电压区域内，根据转向系统消耗电流值1st与转向系统允许·电流值Istlim的相对关系，对应当优先进行本来动作的EPS致动器500的电流消耗进行临时限制，在转向系统允许的电流限度内让出电流，由此能够迅速且可靠地完成转角改变单元的中立位置锁定。因此，当方向盘12返回中立位置时，可防止前轮或后轮上残留转角变化而引起车辆偏向，或者防止在方向盘12继续操作的过程中由于出乎意料的转角变化导致的车辆偏向等，从而能够良好地抑制由于它们而导致的转向感觉的恶化。此外，当电池电压值Vbatt降低到小于等于VGRS保护设定电压值Vvgrslim(ARS保护设定电压值Varslim)时，VGRS致动器400和ARS致动器700立时停止，EPS致动器500以最低输出来维持辅助。此外，当电池电压值Vbatt降低到小于等于EPS保护设定电压值Vepslim时，EPS致动器500对转向转矩的辅助立时停止。进而，当电池电压值Vbatt降低而小于等于ECB保护设定电压Vbrklim时，ECB 600立时停止。如此，根据本实施方式，越是对车辆10的行驶安全性影响大的装置，其保护设定电压被设定得越低，从而尽可能地维持控制。因而，可良好地确保车辆10的安全性。此外，如上所述，在本实施方式中，电池电压值Vbatt被用作用于确定电池800的电力供应能力的判断指标。然而，判断电池800的电力供应能力时所用的判断指标不必非得限定于电池电压Vbatt。例如，在发动机200的运转区域内，电池800可如前所述通过交流发电机进行充电。这里，当电池800的充放电收支趋向正侧(即，充电量>放电量)时，可想而知电池800保有了剩余的电力，相反，当电池800的充放电收支趋向负侧(即，充电量<放电量)时，可想而知电池800的电力供应能力在降低。S卩，当确定电池800的电力供应能力时，电池800的充放电收支可作为有效的参照因素。从实践中的运用层面来说，例如对电池800的充放电收支设定基准值(即，本发明中的“基准”的另外一例)，与该基准值相比当充放电收支趋向负侧时，能够判定为电池800的电力供应能力在降低。该基准值例如可以是零点，也可以是零点附近的负值(此时，转向系统的工作许可区域扩大)，还可以是零点附近的正值(此时，从系统保护的观点来说更加安全)。本发明并不局限于上述实施方式，在不违背从权利要求书以及说明书整体所读出发明主旨或发明思想的范围内，可进行适当变更，与这种变更相伴的车辆的转向控制装置也被包含在本发明的技术范围内。产业上的可利用性本发明例如能够利用在具有使车辆追踪目标行驶道路的功能的车辆上。符号说明FL，FR，RL，RR 车轮10 车辆11传动轴12转向盘
13上转向轴14下转向轴15 齿杆16转向角传感器17转向转矩传感器100ECU200发动机300驱动力分配装置310中央差速器机构320前差速器机构330后差速器机构400VGRS 致动器500EPS 致动器600ECB610刹车致动器620FL, 620FR, 620RL, 620RR 制动装置700ARS 致动器800···电池。
权利要求
1.一种车辆的转向控制装置，所述车辆包括转向系统和电力供应源，其中所述转向系统至少包括能够使作为方向盘的旋转角的转向角与转向轮的转角之间的关系发生变化的转角改变单元、以及能够对驾驶员转向转矩进行辅助的转向转矩辅助单元，所述电力供应源对所述转向系统供应电力，所述车辆的转向控制装置的特征在于，包括 供应能力确定单元，确定所述电力供应源中的所述电力的供应能力； 消耗电流确定单元，确定所述转向系统的消耗电流值； 限制单元，在所述被确定的供应能力相对于基准降低了的情况下，当所述被确定的消耗电流值比所述转向系统的最大允许电流值大时，限制所述转向转矩辅助单元的电流消耗；以及 控制单元，在所述转向转矩辅助单元的电流消耗被限制的状态下，对所述转角改变单元进行控制以使得所述方向盘的中立位置与所述转向轮的中立位置一致。
2.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述供应能力确定单元基于所述电力供应源的供应电压值来确定所述供应能力。
3.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述供应能力确定单元基于所述电力供应源的充放电收支来确定所述供应能力。
4.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述转角改变单元包括将所述关系唯一地固定的锁定机构， 所述控制单元控制所述锁定机构，以使得在使所述方向盘的中立位置与所述转向轮的中立位置相一致之后，所述关系被唯一地固定。
5.如权利要求I或2所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述限制单元根据所述最大允许电流值来限制所述电流消耗。
6.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述转角改变单元包括将前轮作为所述转向轮的前轮转角改变单元、和将后轮作为所述转向轮的后轮转角改变单元， 所述控制单元优先控制所述前轮转角改变单元和所述后轮转角改变单元中的、所述转向轮的从所述转向轮的中立位置相对于所述方向盘的中立位置的偏差量较大的那个。
7.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述车辆包括内燃机和交流发电机， 所述最大允许电流值根据车速、外部气温、所述内燃机的内燃机旋转速度或者所述交流发电机的发电量而可变。
8.如权利要求I所述的车辆的转向控制装置，其特征在于， 所述车辆包括与所述转向系统共享所述电力供应源的制动系统， 所述最大允许电流值是从至少包括所述转向系统和所述制动系统的底盘系统整体能够使用的电流值中减去所述制动系统使用的电流值所得的值。
全文摘要
缓和电池的电压降低时转向感觉降低的程度。在车辆(10)的转向控制装置(100)中，车辆(10)包括转向系统和对所述转向系统供应电力的电力供应源(800)，其中所述转向系统至少包括能够使作为方向盘(12)的旋转角的转向角与转向轮的转角之间关系发生变化的转角改变单元(400、700)、以及能够对驾驶员转向转矩进行辅助的转向转矩辅助单元(500)，车辆(10)的转向控制装置(100)包括限制单元，在所述电力供应源的电力的供应能力相对于基准而言降低了的情况下，当所述转向系统的消耗电流值比最大允许电流值大时，限制所述转向转矩辅助单元的电流消耗；控制单元，在所述转向转矩辅助单元的电流消耗被限制的状态下，使所述方向盘的中立位置与所述转向轮的中立位置一致。
文档编号B62D101/00GK102917941SQ20118001940
公开日2013年2月6日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者铃木善昭, 提拉瓦·林皮汶特恩格, 高岛亨, 小城隆博, 广濑太郎, 土屋义明, 宫田正浩, 藤井奖 申请人:丰田自动车株式会社