CN104228936A - 转向控制器 - Google Patents

Abstract

转向控制器(1)基于由转向角度传感器(15)检测的第一检测值(A)而计算作为第一柱轴(12)的转动角度的转向角度(θ_A)，并且基于由第二轴旋转角度传感器(19)检测的第二检测值(B)而计算作为第二柱轴(16)的转动角度的第二轴转动角度(θ_B)。基于由扭矩传感器(50)检测的第三检测值(K)而计算转向扭矩检测值(T_S)。异常确定部(76)基于转向角度(θ_A)和第二轴转动角度(θ_B)而确定转向扭矩检测值(T_S)的异常。因而，在不对转向扭矩检测值(T_S)进行复用的情况下，检测转向扭矩检测值(T_S)的异常。此外，如果被复用，则可以具体地识别异常的转向扭矩检测值(T_S)。

Description

转向控制器

技术领域

本公开涉及确定异常转向扭矩检测值的转向控制器。

背景技术

出于减轻驾驶者的转向负担的目的，电动助力转向(electric powersteering)装置基于输入转向扭矩而提供补充扭矩。扭矩传感器用于检测转向扭矩。例如，在专利文献1(即，日本专利早期公开2003-149062)中，通过设置多个磁传感器来减小扭矩检测的变化。

如果扭矩传感器出现了问题，则期望对扭矩传感器进行检修，以使得防止驾驶者不期望的来自电动助力转向装置的补充扭矩的不期望输出。例如，通过配置扭矩传感器以输出和比较两个输出值，在一些情况下可检测到关于扭矩传感器的问题。然而，当具有两个输出值时，确定两个值中的哪一个是正确值可能是困难的。此外，当具有三个或更多个输出值时，可执行多数确定，以用于确定三个输出值中的哪一个是有问题的输出。然而，这样的检修手段增加了装置中的部件的数量。

发明内容

本公开的目的是提供一种确定异常转向扭矩检测值的转向控制器。

在本公开的一方面，转向控制器包括：第一轴、第二轴、第一检测器、第二检测器、扭矩检测器、动力转向(power-steering)装置和控制部。

第一轴连接到转向构件。转向构件接收由驾驶者输入到转向构件的转向扭矩。第二轴与第一轴相结合地用作用于将所输入的转向扭矩传送到转向轮的传送路径。

第一检测器检测第一轴的转动角度。第一轴的转动角度被定义为第一检测值。

第二检测器检测第二轴的转动角度。第二轴的转动角度被定义为第二检测值。

扭矩检测器设置在第一轴与第二轴之间的位置处，并且检测转向扭矩。转向扭矩被定义为第三检测值。

动力转向装置设置在扭矩检测器的与转向构件相比更靠近转向轮的那一侧，并且具有输出用于辅助驾驶者对转向构件的转向的补充扭矩的电动机。

控制部具有第一旋转角度计算器、第二旋转角度计算器、转向扭矩计算器、驱动控制器和异常确定器。

第一旋转角度计算器基于第一检测值计算作为第一轴的转动角度的第一转动角度。

第二旋转角度计算器基于第二检测值计算作为第二轴的转动角度的第二转动角度。

转向扭矩计算器基于第三检测值计算转向扭矩检测值。

驱动控制器基于转向扭矩检测值控制电动机的驱动。

异常确定器基于第一转动角度和第二转动角度而确定关于转向扭矩检测值的问题或者异常。

在本公开中，转向扭矩检测值的异常是基于第一转动角度和第二转动角度确定的。从而，在不对转向扭矩检测值复用的情况下，可以检测转向扭矩检测值的异常。此外，当对转向扭矩检测值复用时，可以识别异常的转向扭矩检测值。

此外，例如，当基于第一转动角度和第二转动角度来计算转向扭矩估计值时，甚至当转向扭矩检测值具有异常时，也可通过使用转向扭矩估计值来继续电动机的驱动控制。

另外，控制部具有转向扭矩估计器，该转向扭矩估计器基于第一转动角度和第二转动角度而计算转向扭矩估计值，并且当异常确定器确定转向扭矩检测值存在异常时，驱动控制器取代基于转向扭矩检测值而基于转向扭矩估计值来控制电动机的驱动。

另外，控制部具有用于学习零点校正值或者被用于转向扭矩估计值的计算的转换系数中的至少一个的学习部件。

此外，当在由学习部件进行的先前学习之后的行驶距离等于或大于预设距离时，或者当在先前学习之后的点火开关的开关次数大于预设次数时，学习部件重新学习转换系数或零点校正值中的至少一个。

另外，第二检测器检测关于电动机的转动角度的电动机旋转角度检测值，作为第二检测值。

此外，转向扭矩计算器基于两个第三检测值来计算多个转向扭矩检测值，并且，异常确定器基于(i)多个转向扭矩检测值的比较结果或者基于(ii)第一转动角度和第二转动角度来确定多个转向扭矩检测值中的至少一个的异常。

另外，驱动控制器基于正常的转向扭矩检测值而控制电动机的驱动。

另外，当异常确定器确定转向扭矩检测值存在异常时，驱动控制器控制电动机的驱动，以使得输出作为等于或小于正常时间补充扭矩的异常时间补充扭矩的补充扭矩，该正常时间补充扭矩是当转向扭矩检测值正常时的补充扭矩。

此外，异常时间补充扭矩具有被计算为正常时间补充扭矩与等于或小于1的预定系数之积的值。

另外，驱动控制器在具有异常时逐渐减小补充扭矩。

此外，当异常确定器确定转向扭矩检测值存在异常时，驱动控制器控制电动机的驱动，以使得输出作为根据转向构件的转向方向的预定扭矩的补充扭矩。

另外，当异常确定器确定转向扭矩检测值存在异常时，控制部中的异常通知器向驾驶者通知转向扭矩检测值的异常。

附图说明

本公开的目的、特征和优点将根据参照附图进行的以下详细描述而变得更加明显，在附图中：

图1是本公开的第一实施例中的转向控制器的说明图；

图2是本公开的第一实施例中的控制部的框图；

图3A/图3B是本公开的第一实施例中的旋转角度差值与转向扭矩之间的关系的图；

图4是本公开的第一实施例中的异常确定处理的流程图；

图5是本公开的第一实施例中的电动机的驱动控制的图；

图6是本公开的第一实施例中的转换系数的学习方法的流程图；

图7是本公开的第一实施例中的零点校正值的学习方法的流程图；

图8是本公开的第二实施例中的电动机的驱动控制的图；

图9是本公开的第三实施例中的异常确定处理的流程图；

图10是本公开的第四实施例中的转向控制器的说明图；

图11是本公开的第四实施例中的异常检测处理的流程图；

图12是本公开的第五实施例中的转向控制器的说明图；

图13是本公开的第六实施例中的转向控制器的说明图；

图14是本公开的第七实施例中的转向控制器的说明图；以及

图15是本公开的第八实施例中的学习执行确定处理的流程图。

具体实施方式

在下文中，基于附图描述本公开的转向控制器。

在下文中，在以下实施例中，相同的附图标记被分配给相同的配置和部件，并且将不重复相同配置和部件的描述。

(第一实施例)

基于图1至图7来描述本公开的第一实施例中的转向控制器。

首先，基于图1描述转向控制器的整个配置。转向控制器1设置有用作发明内容部分所述的转向构件的转向盘10、柱轴11、用作发明内容部分所述的第一检测器的转向角度传感器15、用作发明内容部分所述的第二检测器的第二轴旋转角度传感器19、用作发明内容部分所述的扭矩检测器的扭矩传感器50、动力转向装置60、控制部70以及其它部件。

柱轴11包括用作发明内容部分所述的第一轴的第一柱轴12和用作发明内容部分所述的第二轴的第二柱轴16。

第一柱轴12由第一支承物13和14可旋转地支撑。在第一柱轴12的一端，附接了由驾驶者转向的转向盘10。从而，根据驾驶者的转向操作，作为一体结构来旋转转向盘10和第一柱轴12。

用于检测第一柱轴12的转动角度的转向角度传感器15布置在第一柱轴12上。转向角度传感器15检测关于作为第一柱轴12的转动角度的转向角度θ_A的第一检测值A，并且将值A输出到控制部70。

第二柱轴16布置在第一柱轴12的相对于转向盘10而言的相对侧。第一柱轴12和第二柱轴16与扭矩传感器50的扭杆51连接。第二柱轴16由第二支承物17和18可旋转地支撑。

用于检测第二柱轴16的转动角度的第二轴旋转角度传感器19布置在第二柱轴16上。第二轴旋转角度传感器19检测关于作为第二柱轴16的转动角度的第二轴转动角度θ_B的第二检测值B，并且将值B输出到控制部70。

在第二柱轴16的相对于第一柱轴12而言的相对侧，经由可调整接头24而布置有中间轴23。此外，在中间轴23的相对于第二柱轴16而言的相对侧，经由可调整接头25而布置有小齿轮轴26。小齿轮26由第三支承物27和27可旋转地支撑。

转向齿轮箱30包括小齿轮31和齿条32。小齿轮31布置在小齿轮轴26上，并且与小齿轮轴26一起往复地旋转(即，在一个转动方向或者另一转动方向上)。

齿条32是布置在齿杆33上的斜齿轮，并且与小齿轮31啮合。齿杆33由支撑构件38支撑，这允许构件38向交通工具的右侧和左侧的横向移动。此外，在齿杆33的两端，经由球接头45和系杆46布置有转向轮41。转向轮41在旋转轴42上旋转。在本实施例中，除了交通工具的其它轮之外，转向轮41根据转向盘10的转向操作而移动(即，改变其方向)，以改变交通工具的行驶方向。

驾驶者对转向盘10的转向经由柱轴11和中间轴23、作为转动移动而被传送到其上形成有小齿轮31的小齿轮轴26。通过小齿轮31和齿条32的啮合，小齿轮31的转动移动被转换为交通工具的横向方向上的齿杆33的平移移动，并且根据齿杆33的移动幅度，改变转向轮41的转向角度。即，在本实施例中，可以重申，柱轴11、中间轴23、小齿轮轴26、转向齿轮箱30和齿杆33构成了将转向盘10的转向扭矩传送到转向轮41的传送路径。

扭矩传感器50包括扭杆51和磁传感器52。布置在第一柱轴12与第二柱轴16之间的位置处的扭杆51将施加于转向盘10的转向扭矩转换成扭转位移(twist displacement)。磁传感器52通过检测扭杆51的扭转位移而检测施加于转向盘10的转向扭矩。磁传感器52将扭转位移作为关于输入到转向盘10的转向扭矩的第三检测值K而输出到控制部70。

动力转向装置60具有作为电动机的马达65和减速器66。在本实施例中，动力转向装置60布置在第二柱轴16上，这就是所谓的“转向柱助力式”。

马达65根据输入到转向盘10的转向扭矩而被驱动，并且产生用于辅助驾驶者对转向盘10的转向操作的补充扭矩。本实施例中的马达65是三相无刷马达。

减速器66是包括蜗杆67和蜗轮68的蜗轮装置，并且降低马达65的转动速度并将该转动传送到第二柱轴16。蜗杆67与马达65的旋转轴一起旋转。蜗轮68被布置成可旋转且与第二柱轴16具有一体结构，并且与蜗杆67啮合。当马达65旋转时，蜗杆67旋转，并且蜗轮68和第二柱轴16也根据蜗杆67的旋转而旋转。以这样的方式，通过马达65的旋转产生的补充扭矩被传送到第二柱轴16，并且辅助驾驶者对转向盘10的转向操作。

控制部70被构成为设置有CPU、ROM、RAM、I/O、连同用于连接这些部件的总线等的公知计算机。控制部70获得关于交通工具的行驶距离的行驶距离信息以及关于点火开关的开关操作的IG开/关信息。

如图2中所示，控制部70具有转向角度计算部71、第二轴转动角度计算部72、转向扭矩计算部73、转向扭矩估计部75、异常确定部76、驱动控制部77、通知部78和学习部79以及其它部件。转向角度计算部71、第二轴转动角度计算部72、转向扭矩计算部73、转向扭矩估计部75、异常确定部76、驱动控制部77、通知部78和学习部79可单独地构成为硬件或者单独地构成为软件，或者甚至构成为软件和硬件的组合。

转向角度计算部71获得从转向角度传感器15输出的第一检测值A，并且计算转向角度θ_A。根据本实施例，转向角度θ_A在转向盘10向右旋转时取正值，并且在转向盘10向左旋转时取负值。

第二轴转动角度计算部72获得从第二轴旋转角度传感器19输出的第二检测值B，并且计算第二轴转动角度θ_B。

转向扭矩计算部73基于从扭矩传感器50输出的第三检测值K而计算转向扭矩检测值T_S。

此外，控制器1还可被配置成使得扭矩传感器50计算转向扭矩检测值T_S并且转向扭矩计算部73获得算出的值T_S作为“第三检测值”。替选地，转向角度计算部71可获得转向角度θ_A作为“第一检测值”，并且第二轴转动角度计算部72可获得第二轴转动角度θ_B作为“第二检测值”。

在转向扭矩估计部75中，基于从转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B得到的角度差值θ_d而计算转向扭矩估计值T_e。

这里，参照图3描述用于计算转向扭矩估计值T_e的计算方法。

首先，角度差值θ_d由以下等式(1)来表示。

θ_d＝θ_A-θ_B   ...(1)

如图3A中所示，角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S成比例地相关。因此，在转向扭矩估计部75中，通过使用基于角度差值θ_d的以下等式(2)来计算转向扭矩估计值T_e。

T_e＝α×θ_d   ...(2)

此外，当转向盘10向右转向时，角度差值θ_d与转向扭矩检测值T_S之间的关系由实线L1来表示，或者当转向盘10向左转向时，角度差值θ_d与转向扭矩检测值T_S之间的关系由实线L2来表示。即，当转向盘10向右或向左转向时，值θ_d与值T_S之间的关系具有由机械元件的摩擦、运转、后冲等引起的滞后。根据本实施例，作为将转向盘10向右和向左转向时的滞后的宽度的转换误差被设置为2β。

这里，在转向扭矩估计部75中，可根据转向盘10的转向方向来计算转向扭矩估计值T_e。更具体地，取代上述公式(2)，当转向盘10向右转向时可使用等式(3)用于转向扭矩估计值T_e的计算，或者当转向盘10向左转向时可使用等式(4)用于转向扭矩估计值T_e的计算。在本实施例中，可以基于角度差值θ_d来确定转向盘10的转向方向，即，当角度差值θ_d>0时，转向盘10向右转向，并且当角度差值θ_d<0时，转向盘10向左转向。

T_e＝α×θ_d-β   ...(3)

T_e＝α×θ_d+β   ...(4)

等式(2)至(4)中的项α是“转换系数”，并且β是“零点校正值”。零点校正值β是转换误差2β的1/2。

当角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S在正学习区域Rp或负学习区域Rm中时，由学习部79来学习转换系数α和零点校正值β。稍后讨论转换系数α和零点校正值β的学习方法的细节。

在异常确定部76中，基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B来检测转向扭矩检测值T_S的异常。根据本实施例，通过比较转向扭矩检测值T_S与基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B算出的转向扭矩估计值T_e来检测转向扭矩检测值T_S的异常。更实际地，当转向扭矩估计值T_e与转向扭矩检测值T_S之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时，确定转向扭矩检测值T_S是异常的。当确定转向扭矩检测值T_S异常时，异常信号S_e被输出到驱动控制部77和通知部78。

基于转向扭矩检测值T_S或转向扭矩估计值T_e，由驱动控制部77来控制马达65的驱动。更具体地，当转向扭矩检测值T_S正常时，基于转向扭矩检测值T_S来控制马达65的驱动，并且当转向扭矩检测值T_S异常时，基于转向扭矩估计值T_e来控制马达65的驱动。在本实施例中，由驱动控制部77基于转向扭矩检测值T_S或转向扭矩估计值T_e来计算施加于马达65的电压值指令值V*，并且经由未示出的逆变器等来控制马达65的驱动。

当转向扭矩检测值T_S异常时，通知部78进行控制以点亮警告灯90。因而，向驾驶者通知转向扭矩检测值T_S是异常的。

接下来，基于图4所示的流程图来描述异常确定控制处理。当点火开关接通时，由控制部70来执行该处理。在本实施例中，通过另一处理来执行转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B的异常确定，并且当转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B都正常时执行该处理。这同样适用于以下的其它实施例。

在步骤S101中，转向角度计算部71获得第一检测值A，并且计算转向角度θ_A。此外，第二轴转动角度计算部72获得第二检测值B，并且计算第二轴转动角度θ_B。然后，转向扭矩计算部73获得第三检测值K，并且计算转向扭矩检测值T_S。

在步骤S102中，转向扭矩估计部75基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B计算转向扭矩估计值T_e。具体地，基于从转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B得到的角度差值θ_d，通过上述等式(1)至(3)之一来计算转向扭矩估计值T_e。

在步骤S103中，由异常确定部76确定转向扭矩检测值T_S和转向扭矩估计值T_e是否彼此匹配(即，具有相同的值)。当转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时，确定转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e彼此匹配。当确定转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e不彼此匹配时(即，当转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时)(S103：否)，处理进行到S106。当确定转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e彼此匹配时(即，当转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时)(S103：是)，处理进行到S104。

在步骤S104中，确定转向扭矩检测值T_S是正常的。

在步骤S105中，由驱动控制部77基于转向扭矩检测值T_S来控制马达65的驱动。

在发生在确定转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e不彼此匹配(S103：否)之后的步骤S106中，递增延迟计数器的计数值C。

在步骤S107中，确定延迟计数器的计数值C是否大于预定的确定次数N_C。当计数值C等于或小于预定的确定次数N_C(S107：否)时，处理进行到S104。当计数值C大于预定的确定次数N_C(S107：是)时，处理进行到S108。因此，通过设置延迟计数器，防止了在噪声等的影响下对异常的错误确定。

在步骤S108中，确定转向扭矩检测值T_S是异常的，并且异常信号S_e被输出到驱动控制部77和通知部78。

在步骤S109中，由通知部78向驾驶者通知转向扭矩检测值T_S是异常的。在本实施例中，从通知部78输出用于点亮警告灯90的信号，并且接通警告灯90。

在步骤S110中，基于转向扭矩估计值T_e来控制马达65的驱动。

在步骤S111中，确定点火开关是否关断。当点火开关没有关断(S111：否)时，处理返回到步骤S101。当点火开关关断(S111：是)时，处理结束。

这里，基于图5描述步骤S105和步骤S110中的马达65的控制。在图5中，假设车速和转向角度θ_A例如是恒定的。

作为具有异常时(即，当确定转向扭矩检测值T_S异常时)的来自马达65的补充扭矩的异常时间补充扭矩AT_e如图5中所示那样被配置成等于或小于作为没有异常时的补充扭矩的正常时间补充扭矩AT_n。

在本实施例中，补充扭矩被配置成从转向扭矩检测值T_S被确定为异常时的时间x1开始逐渐减小，并且，在时间x2，从马达65输出的补充扭矩减小到等于异常时间补充扭矩AT_e，该异常时间补充扭矩AT_e等于(i)当转向扭矩检测值T_S正常时的正常时间补充扭矩AT_n与(ii)小于1的系数的乘积。此外，在本实施例中，设置了逐渐减小时段Pd，该逐渐减小时段Pd是用于在确定转向扭矩检测值T_S异常之后逐渐减小补充扭矩的时间段。通过设置逐渐减小时段Pd，防止了补充扭矩的突然改变。

此外，当在转向扭矩检测值T_S中检测到异常时，从马达65输出的扭矩可在没有逐渐减小时段Pd的情况下从正常时间补充扭矩AT_n改变为异常时间补充扭矩AT_e。

根据本实施例，由于当具有异常的转向扭矩检测值T_S时，补充扭矩与正常时间相比减小，因此转向盘10的转向操作所需的力变大。因而，与仅通过点亮警告灯90来警告驾驶者相比，驾驶者可更容易地识别转向控制器1中的异常。

然后，基于图3A/图3B、图6和图7来描述用于学习转向系数α的学习方法以及用于学习零点校正值β的学习方法，其中，转向系数α被用于基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B来计算转向扭矩估计值T_e。

根据本实施例，当转向扭矩检测值T_S和角度差值θ_d在图3A/图3B中的虚线所示的正学习区域Rp或负学习区域Rm中时，执行用于学习转换系数α和零点校正值β的学习处理。由于转换系数α被计算为线性函数的斜率，因此期望正学习区域Rp和负学习区域Rm被配置成尽可能远离彼此，以减小计算误差。此外，为了进行说明，正学习区域Rp和负学习区域Rm在图3A/图3B中以放大形式绘出。然而，实际上期望具有尽可能小的区域Rp和Rm，只要值T_S可计算即可。根据本实施例，正学习区域Rp被定义为针对角度差值θ_d的θ₅₁与θ₅₂之间的范围(即，θ₅₁≦θ_d≦θ₅₂)以及针对转向扭矩检测值T_S的T₅₁与T₅₂之间的范围(即，T₅₁≦T_s≦T₅₂)。此外，负学习区域Rm被定义为针对角度差值θ_d的θ₅₃与θ₅₄之间的范围(即，θ₅₃≦θ_d≦θ₅₄)以及针对转向扭矩检测值T_S的T₅₃与T₅₄之间的范围(即，T₅₃≦T_s≦T₅₄)。

在图6和图7的学习处理中，在点火开关接通时，总是以预定间隔执行该处理。

首先，基于图6中的流程图来描述转换系数α的学习处理。

在步骤S151中，该处理读取转向角度θ_A、第二轴转动角度θ_B和转向扭矩检测值T_S。

在步骤S152中，该处理计算角度差值θ_d。

在步骤S153中，该处理确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S是否在正学习区域Rp中。当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S不在正学习区域Rp中(S153：否)时，即，当角度差值θ_d小于θ₅₁或大于θ₅₂时，或者当转向扭矩检测值T_S小于T₅₁或大于T₅₂时，处理进行到步骤S155。当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S在正学习区域Rp内(S153：是)时，即，当角度差值θ_d等于或大于θ₅₁并且等于或小于θ₅₂时并且当转向扭矩检测值T_S等于或大于T₅₁并且等于或小于T₅₂时，处理进行到步骤S154。

在步骤S154中，该处理计算正转向扭矩检测值T_sp[n]和正角度差值θ_dp[n]，该正转向扭矩检测值T_sp[n]和正角度差值θ_dp[n]被用于转换系数的当前值α[n]的计算。根据本实施例，该处理将用于当前计算的正转向扭矩检测值T_sp[n]计算为用于上次计算的正转向扭矩检测值T_sp[n-1]和在步骤S151中读取的转向扭矩检测值T_S的加权平均。类似地，该处理将用于当前计算的正角度差值θ_dp[n]计算为用于上次计算的正角度差值θ_dp[n-1]和在步骤S152中算出的角度差值θ_d的加权平均。此外，作为用于第一次计算的T_sp[n-1]和θ_dp[n-1]，期望预先地设置预定值。用于计算正转向扭矩检测值T_sp和正角度差值θ_dp的等式被示出为计算等式(5)和(6)。由于这些等式中的符号a和b是关于权重的系数，因此可以任意设置。a和b的值可被设置为a＝b＝1，以用于计算作为算术平均的上述值。

$T_{\mathrm{sp}}\left[n\right]=\frac{a{T}_{\mathrm{sp}}[n-1]+b{T}_s}{a+b}...\left(5\right)$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dp}}\left[n\right]=\frac{a{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dp}}[n-1]+b{\mathrm{\&theta;}}_d}{a+b}...\left(6\right)$

在发生在确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S不在正学习区域Rp中(S153：否)之后的步骤S155中，该处理确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S是否在负学习区域Rm中。当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S不在负学习区域Rm中(S155：否)时，即，当确定角度差值θ_d小于θ₅₃或大于θ₅₄时或者当转向扭矩检测值T_S小于T₅₃或大于T₅₄时，该处理不学习转换系数α，并且结束当前处理。当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_S在负学习区域Rm中(S155：是)时，即，当确定角度差值θ_d等于或大于θ₅₃并且等于或小于θ₅₄时并且当转向扭矩检测值T_S等于或大于T₅₃并且等于或小于T₅₄时，处理进行到步骤S156。

在步骤S156中，该处理计算了用于转换系数α[n]的当前值的计算的负转向扭矩检测值T_sm[n]和负角度差值θ_dm[n]。

根据本实施例，该处理将用于当前计算的负转向扭矩检测值T_sm[n]计算为用于上次计算的负转向扭矩检测值T_sm[n-1]和在步骤S151中获取的转向扭矩检测值T_S的加权平均。类似地，该处理将用于当前计算的负角度差值θ_dm[n]计算为用于上次计算的负角度差值θ_dm[n-1]和在步骤S152中算出的角度差值θ_d的加权平均。此外，作为用于第一次计算的T_sm[n-1]和θ_dm[n-1]，期望预先地设置预定值作为初始值。

用于计算负转向扭矩检测值T_sm和负角度差值θ_dm的等式被示出为计算等式(7)和(8)。由于这些等式中的符号a和b是关于权重的系数，因此可以任意设置。a和b的值可被设置为a＝b＝1，以用于计算作为算术平均的上述值。

$T_{\mathrm{sm}}\left[n\right]=\frac{a{T}_{\mathrm{sm}}[n-1]+b{T}_s}{a+b}...\left(7\right)$

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dm}}\left[n\right]=\frac{a{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dp}}[n-1]+b{\mathrm{\&theta;}}_d}{a+b}...\left(8\right)$

在发生在步骤S154或步骤S156之后的步骤S157中，该处理通过使用正转向扭矩检测值T_sp[n]和正角度差值θ_dp[n]以及通过使用负转向扭矩检测值T_sm[n]和负角度差值θ_dm[n]而计算转换系数的当前值α[n]。关于两个值组合，即，正转向扭矩检测值T_sp[n]和正角度差值θ_dp[n]以及负转向扭矩检测值T_sm[n]和负角度差值θ_dm[n]，在步骤S154或S156中计算两个组合之一。因此，关于两个组合中的另一个，继承先前值作为当前值。

转换系数的当前值α[n]被计算为两点之间的斜率，这两点即正学习区域Rp中的点和负学习区域Rm中的点。转换系数的当前值α[n]的计算等式被示出为等式(9)。

$\mathrm{\&alpha;}\left[n\right]=\frac{T_{\mathrm{sp}}\left[n\right]-T_{\mathrm{sm}}\left[n\right]}{{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dp}}\left[n\right]-{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{dm}}\left[n\right]}...\left(9\right)$

在步骤S158中，基于转换系数的当前值α[n]和先前值α[n-1]，该处理将转换系数α计算为加权算术平均。等式(10)中示出了转换系数α的计算等式。等式中的符号c和d是关于权重的系数，因此可以任意设置。值c和d可被设置为c＝d＝1，以用于计算作为算术平均的上述值。算出的转换系数α被用于转向扭矩估计值T_e的计算，并且被用作转换系数α的下一学习处理中的先前值α[n-1]。此外，作为用于第一次计算的值α[n-1]，期望预先地设置预定值作为初始值。

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{\mathrm{c\&alpha;}[n-1]+\mathrm{d\&alpha;}\left[n\right]}{c+d}...\left(10\right)$

接下来，基于图7中的流程图描述零点校正值β的学习处理。由于零点校正值β不用于转向扭矩估计值T_e的计算，因此当假使通过使用上述等式(2)执行转向扭矩估计值T_e的计算时，不需要执行该学习处理。

S161至S163的处理与图6中的S151至S153的处理相同。

当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_s不在正学习区域Rp中(S163：否)时，处理进行到步骤S165，并且，当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_s在正学习区域Rp中(S163：是)时，处理进行到步骤S164。

在步骤S164中，该处理计算正转向扭矩检测值的最大值T_{sp_max}和正转向扭矩检测值的最小值T_{sp_min}。这里，该处理将直到上次的正转向扭矩检测值当中的最大值T_{sp_max}[n-1]与在步骤S161中读取的转向扭矩检测值T_S进行比较，并且将这两个值中的较大值确定为正转向扭矩检测值当中的最大值T_{sp_max}。此外，该处理将直到上次的正转向扭矩检测值当中的最小值T_{sp_min}[n-1]与在步骤S161中读取的转向扭矩检测值T_S进行比较，并且将这两个值中的较小值确定为正转向扭矩检测值当中的最小值T_{sp_min}。

在步骤S165中，其发生在确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_s不在正学习区域Rp中(S163：否)之后，是与图6中的步骤S155中相同的步骤，并且，当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_s不在负学习区域Rm中(S165：否)时，该处理不学习零点校正值β，并且结束当前处理。当确定角度差值θ_d和转向扭矩检测值T_s在负学习区域Rm中(S165：是)时，处理进行到步骤S166。

在步骤S166中，该处理计算负转向扭矩检测值的最大值T_{sm_max}和负转向扭矩检测值的最小值T_{sm_min}。这里，与正计算类似，该处理将直到上次的负转向扭矩检测值当中的最大值T_{sm_max}[n-1]与在步骤S161中读取的转向扭矩检测值T_S进行比较，并且将这两个值中的较大值确定为负转向扭矩检测值当中的最大值T_{sm_max}。此外，该处理将直到上次的负转向扭矩检测值当中的最小值T_{sm_min}[n-1]与在步骤S161中读取的转向扭矩检测值T_S进行比较，并且将这两个值中的较小值确定为负转向扭矩检测值的最小值T_{sm_min}。

在发生在步骤S164或步骤S166之后的步骤S167中，该处理通过使用正转向扭矩检测值的最大值T_{sp_max}和正转向扭矩检测值的最小值T_{sp_min}以及通过使用负转向扭矩检测值的最大值T_{sm_max}和负转向扭矩检测值的最小值T_{sm_min}来计算零点校正值的当前值β[n]。零点校正值的当前值β[n]的计算等式被示出为等式(11)。

$\mathrm{\&beta;}\left[n\right]=\frac{1}{2}\&times;\frac{|T_{\mathrm{sp}\_\max }-T_{\mathrm{sp}\_\min }|+|T_{\mathrm{sm}\_\max }-T_{\mathrm{sm}\_\min }|}{2}...\left(11\right)$

在步骤S168中，基于零点校正值的当前值β[n]和先前值β[n-1]，该处理将零点校正值β计算为加权算术平均。零点校正值β的计算等式被示出为等式(12)。等式中的符号c和d是关于权重的系数，因此可以任意设置。值c和d可被设置为c＝d＝1，以用于将上述值计算为算术平均。算出的零点校正值β被用于转向扭矩估计值Te的计算，并且被用作零点校正值β的下一学习处理中的先前值β[n-1]。此外，作为用于第一次计算的值β[n-1]，期望预先地设置预定值作为初始值。

$\mathrm{\&beta;}=\frac{\mathrm{c\&beta;}[n-1]+\mathrm{d\&beta;}\left[n\right]}{c+d}...\left(12\right)$

根据本实施例，由于基于正学习区域Rp中的最大值与最小值之间的差的平均值以及还基于负学习区域Rm中的最大值与最小值之间的差的平均值来计算零点校正值β，因此减小了噪声等对校正值的影响。

图6和图7所示的学习处理可优选地在未示出的电源等所提供的电源电压是稳定的并且所获得的信号也是稳定的状态下来执行。因此，用于确定所获得的信号是否稳定的信号确定步骤可被设置为图6中的步骤S151之前的步骤或者图7中的步骤S161之前的步骤，或者可被设置为图6中的步骤S151与S152之间的步骤或者图7中的步骤S161与S162之间的步骤。

图6的步骤S158中的处理可省略，并且在步骤S157中算出的转换系数的当前值α[n]可用于转向扭矩估计值T_e的计算。类似地，图7的步骤S168中的处理可省略，并且在步骤S167中算出的零点校正值的当前值β[n]可用于转向扭矩估计值T_e的计算。

如以上详细全面描述的，(1)第一实施例中的转向控制器1设置有第一柱轴12、第二柱轴16、扭矩传感器50、动力转向装置60和控制部70。第一柱轴12与由驾驶者转向的转向盘10连接。与第一柱轴12连接的第二柱轴16构成了用于将输入到转向盘10的转向扭矩传送到转向轮41的传送路径。

转向角度传感器15检测关于第一柱轴12的转动角度的第一检测值A。第二轴旋转角度传感器19检测关于第二柱轴16的转动角度的第二检测值B。扭矩传感器50形成在第一柱轴12与第二柱轴16之间的位置处，并且检测关于输入到转向盘10的转向扭矩的第三检测值K。

动力转向装置60相对于扭矩传感器50布置在转向轮41侧，并且具有用于输出补充扭矩的马达65，该补充扭矩辅助驾驶者对转向盘10的转向操作。

控制部70具有转向角度计算部71、第二轴转动角度计算部72、转向扭矩计算部73、驱动控制部77和异常确定部76。转向角度计算部71基于第一检测值A而计算作为第一柱轴12的转动角度的转向角度θ_A。第二轴转动角度计算部72基于第二检测值B而计算作为第二柱轴16的转动角度的第二轴转动角度θ_B。转向扭矩计算部73基于第三检测值K而计算转向扭矩检测值T_S。驱动控制部77基于转向扭矩检测值T_S而控制马达65的驱动。

异常确定部76基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而确定转向扭矩检测值T_S的异常。

根据本实施例，基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B之间的差，确定转向扭矩检测值T_S的异常。更具体地，在基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B之间的差而计算转向扭矩估计值T_e之后，当转向扭矩检测值T_S与转向扭矩估计值T_e不彼此匹配时，确定转向扭矩检测值T_S是异常的。

根据本实施例，基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B，确定转向扭矩检测值T_S的异常。因而，在不对转向扭矩检测值T_S进行复用的情况下，确定了转向扭矩检测值T_S的异常。此外，如果对转向扭矩检测值T_S进行复用，则具体地确定异常转向扭矩检测值T_S。

当通过具有三个或更多个扭矩传感器50等而使得转向扭矩检测值T_S为三份时，可以通过多数判定而具体地确定异常转向扭矩检测值T_S。然而，这样的配置增加了部件的数量，增加了体积大小，和/或引起成本增加。

根据本实施例，转向角度传感器15检测的转向角度θ_A用于检测扭矩传感器50的异常。由于转向角度传感器15被配置成可用在防滑制动系统(例如，电子稳定控制)中，因此，例如，当交通工具具有这样的防滑制动系统时，可以检测转向扭矩检测值T_S的异常，而无需另外使用转向角度传感器15用于检测这样的值T_S。此外，与转向扭矩检测值T_S的复用相比，转向控制器1具有较少数量的部件，从而具有较小的体积。

在以上配置中，为了减轻驾驶者的转向负担，转向控制器1基于由扭矩传感器50检测的转向扭矩检测值T_S而控制马达65的驱动，并且生成补充扭矩。当转向扭矩检测值T_S异常时，转向轮41可能会在驾驶者不期望的不期望方向上被转向。因此，通过在转向扭矩检测值T_S异常时停止马达65的驱动，避免了转向轮41在不期望方向上的转向。

另一方面，在一些情况下，用于对转向盘10转向的驾驶者转向操作被用于提供对转向轮41转向所需的所需扭矩的仅5％至10％，而所需扭矩的剩余90％至95％由动力转向装置60提供。即，当动力转向装置60被配置成输出与驾驶者提供的转向扭矩相比这样大的辅助扭矩时，如果马达65的驱动停止，则驾驶者所期望的期望转向操作可能变得困难。

(2)本实施例的控制部70具有转向扭矩估计部75，转向扭矩估计部75基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而计算转向扭矩估计值T_e。此外，当异常确定部76确定转向扭矩检测值T_S异常时，驱动控制部77取代基于转向扭矩检测值T_S而基于转向扭矩估计值T_e来控制马达65的驱动。根据本实施例，基于作为转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B之间的差的角度差值θ_d而计算转向扭矩估计值T_e。

以这样的方式，由于甚至当转向扭矩检测值T_S异常时也可基于转向扭矩估计值T_e来继续马达65的驱动，因此甚至在这样的情况下也减轻了驾驶者的转向负担。

(3)此外，当异常确定部76确定转向扭矩检测值T_S异常时，驱动控制部76控制马达65的驱动，以使得输出异常时间补充扭矩AT_e，该异常时间补充扭矩AT_e等于或小于作为当转向扭矩检测值T_S正常时的扭矩的正常时间补充扭矩AT_n。

因而，甚至当转向扭矩检测值T_S异常时，也可继续马达65的驱动并且减轻驾驶者的转向负担。此外，由于作为当转向扭矩检测值T_S异常时的扭矩的异常时间补充扭矩AT_e被配置成等于或小于正常时间补充扭矩AT_n，因此驾驶者执行转向盘10的转向操作的所需扭矩等于或大于正常时间。因此，驾驶者可以容易地识别转向控制器1具有异常。

(4)具体地，异常时间补充扭矩AT_e被配置成具有作为正常时间补充扭矩AT_n与等于或小于1的系数之积的值。因而，甚至当转向扭矩检测值T_S异常时，也可以根据驾驶者提供的转向扭矩而减轻驾驶者的转向负担。

(5)此外，控制部70设置有通知部78，当异常确定部76确定转向扭矩检测值T_S异常时，该通知部78向驾驶者通知异常。因而，适当地向驾驶者通知转向控制器1中的异常。

(6)控制部70还设置有学习部79，学习部79基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而学习用于转向扭矩估计值T_e的计算的转换系数α和零点校正值β。

通过学习转换系数α和零点校正值β，根据(i)转向角度传感器15、第二轴旋转角度传感器19和扭矩传感器50的传感器误差和/或(ii)减速器66等的个别机械结构的变化等而更适当地计算了转向扭矩估计值T_e。此外，在本实施例中，由于总是计算转换系数α和零点校正值β，因此根据减速器66等的机械结构的磨损以及由老化退化引起的改变而适当地计算转向扭矩估计值T_e。

在本实施例中，控制部70用作“第一旋转角度计算器”、“第二旋转角度计算器”、“转向扭矩计算器”、“驱动控制器”、“异常确定器”、“转向扭矩估计器”、“学习部件”和“异常通知器”。更具体地，转向角度计算部71构成“第一旋转角度计算器”，第二轴转动角度计算部72构成“第二旋转角度计算器”，并且转向扭矩计算部73构成“转向扭矩计算器”。此外，驱动控制部77构成“驱动控制器”，异常确定部76构成“异常确定器”，转向扭矩估计部75构成“转向扭矩估计器”，学习部79构成“学习部件”，并且通知部78构成“异常通知器”。

此外，图4中的步骤S101用作“第一旋转角度计算器”、“第二旋转角度计算器”和“转向扭矩计算器”的处理，并且步骤S105和S110用作“驱动控制器”的处理。步骤S103、S104和S108用作“异常确定器”的处理，步骤S102用作“转向扭矩估计器”的处理，并且步骤S109用作“异常通知器”的处理。

图6中的步骤S154、S156、S157、S158和图7中的步骤S164、S166、S167、S168用作“学习部件”的处理。

(第二实施例)

基于图8描述本公开的第二实施例。

由于在本实施例中当确定转向扭矩检测值T_S异常时的马达65的控制不同，因此本实施例的描述围绕这样的差别。

如图8中所示，在本实施例中当确定转向扭矩检测值T_S异常时，逐渐减小补充扭矩。甚至在这样的配置中，驾驶者也可以借助于通过警告灯90的点亮进行的警告而识别转向控制器1中的异常。

在本实施例中，驱动控制部77在异常时逐渐减小补充扭矩。因而，甚至当转向扭矩检测值T_S异常时，也可继续马达65的驱动，并且减轻了驾驶者的转向负担。此外，由于与正常时间相比执行转向盘10的转向操作的所需扭矩的逐渐增加，因此驾驶者易于识别转向控制器1中的异常。

此外，也实现了与上述实施例相同的效果。

(第三实施例)

基于图9描述本公开的第三实施例。

由于在图9所示的流程图中，图4的步骤S110被步骤S121至S125取代，因此本实施例的描述围绕这样的差别。

在发生在确定转向扭矩检测值T_S异常之后的步骤S121中，确定角度差值θ_d是否是正值。当确定角度差值θ_d不是正值(S121：否)时，处理进行到步骤S123。当确定角度差值θ_d是正值(S121：是)时，处理进行到步骤S122。

在步骤S122中，假设转向扭矩估计值T_e是预定值y，该处理基于转向扭矩估计值T_e而控制马达65的驱动。这里，y的值是正值。

在发生在确定角度差值θ_d不是正值(S121：否)之后的步骤S123中，确定角度差值θ_d是否是负值。当确定角度差值θ_d不是负值(S123：否)时，处理进行到步骤S125。当确定角度差值θ_d是负值(S123：是)时，处理进行到步骤S124。

在步骤S124中，假设转向扭矩估计值T_e是预定值-y(即，负的y)，该处理基于转向扭矩估计值T_e而控制马达65的驱动。

在步骤S125中，该处理停止马达65。

在本实施例中，当转向扭矩检测值T_S异常时，基于角度差值θ_d而确定在哪个方向上提供补充扭矩，并且控制马达65的驱动以使得根据转向盘10的转向方向而以恒定量提供补充扭矩。

甚至在这样的配置中，也可继续动力转向装置60对转向的辅助。由于动力转向装置60提供的补充扭矩与正常时间不同，因此驾驶者可以借助于通过警告灯90的点亮进行的警告而容易地识别转向控制器1中的异常。

在本实施例中，当异常确定部76确定转向扭矩检测值T_S异常时，驱动控制部77控制马达65的驱动，以使得输出根据转向盘10的转向方向的预定扭矩(即，补充扭矩的恒定量)，作为补充扭矩。因而，甚至当转向扭矩检测值T_S异常时，也可继续马达65的驱动，并且减轻了驾驶者的转向负担。由于执行转向盘10的转向操作的所需扭矩与正常时间不同，因此，甚至利用上述简单配置，驾驶者也易于识别转向控制器1中的异常。

此外，也实现了与上述实施例相同的效果。

在本实施例中，步骤S105、S122、S124、S125是用作“驱动控制器”的处理，并且其余与第一实施例相同。

(第四实施例)

基于图10和图11描述本公开的第四实施例中的转向控制器。

如图10中所示，本实施例中的转向控制器2的扭矩传感器55具有两个磁传感器56和57。磁传感器56根据输入到转向盘10的转向扭矩而检测扭杆51的扭转位移，并且将其(即，所检测的扭转位移)作为第三检测值K1输出到控制部70。磁传感器57根据输入到转向盘10的转向扭矩而检测扭杆51的扭转位移，并且将其(即，所检测的扭转位移)作为第三检测值K2输出到控制部70。

在本实施例中，转向扭矩计算部73基于磁传感器56检测的第三检测值K1而计算第一转向扭矩检测值T_s1，并且还基于磁传感器57检测的第三检测值K2而计算第二转向扭矩检测值T_s2。替选地，扭矩传感器55可计算第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2，并且转向扭矩计算部73可获得以上述方式算出的第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2作为“第三检测值”。

异常确定部76基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2的异常。在本实施例中，通过将(i)第一转向扭矩检测值T_s1或第二转向扭矩检测值T_s2与(ii)基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B算出的转向扭矩估计值T_e进行比较，检测第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2的异常。

当转向扭矩估计值T_e与第一转向扭矩检测值T_s1之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时，确定第一转向扭矩检测值T_s1是异常的。此外，当转向扭矩估计值T_e与第二转向扭矩检测值T_s2之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时，确定第二转向扭矩检测值T_s2是异常的。

当确定第一转向扭矩检测值T_s1异常时，异常确定部76将第一异常信号S_e1输出到驱动控制部77和通知部78。当确定第二转向扭矩检测值T_s2异常时，异常确定部76将第二异常信号S_e2输出到驱动控制部77和通知部78。

驱动控制部77基于第一转向扭矩检测值T_s1、第二转向扭矩检测值T_s2或转向扭矩估计值T_e而控制马达65的驱动。

这里，基于图11中的流程图描述本实施例中的异常确定处理。

在步骤S201中，转向角度计算部71获得第一检测值A，并且计算转向角度θ_A。此外，第二轴转动角度计算部72获得第二检测值B，并且计算第二轴转动角度θ_B。然后，转向扭矩计算部73获得两个第三检测值K1和K2，并且计算第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2。

步骤S202的处理是图4中的步骤S102的相同处理。

在步骤S203中，由异常确定部76确定第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e是否彼此匹配。更具体地，当第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时，确定第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e彼此匹配。当确定第一转向扭矩检测值T_s1和转向扭矩估计值T_e不彼此匹配时(即，当第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时)(S203：否)，处理进行到步骤S210。当确定第一转向扭矩检测值T_s1和转向扭矩估计值T_e彼此匹配时(即，当第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时)(S203：是)，处理进行到步骤S204。

在步骤S204中，由异常确定部76确定第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e是否彼此匹配。更具体地，当第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时，确定第二转向扭矩检测值T_s2和转向扭矩估计值T_e彼此匹配。当确定第二转向扭矩检测值T_s2和转向扭矩估计值T_e不彼此匹配时(即，当第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时)(S204：否)，处理进行到步骤S207。当确定第二转向扭矩检测值T_s2和转向扭矩估计值T_e彼此匹配时(即，当第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e之间的差的绝对值等于或小于预定的确定阈值时)(S204：是)，处理进行到步骤S205。

步骤S203中的确定阈值和步骤S204中的确定阈值可以是相同的值，或者可以是不同的值。

在发生在确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2均与转向扭矩估计值T_e匹配(S203：是，并且S204：是)之后的步骤S205中，确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2均是正常的。

在步骤S206中，基于第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2中的至少一个，驱动控制部77控制马达65的驱动。例如，在第一转向扭矩检测值T_s1用于控制且第二转向扭矩检测值T_s2用于监视的情况下，基于第一转向扭矩检测值T_s1来控制马达65的驱动。此外，也可基于平均值来控制马达65的驱动，即，通过使用第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2的平均值来控制马达65的驱动。

在发生在确定第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e匹配并且第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e不匹配(S203：是，并且S204：否)之后的步骤S207中，异常确定部76确定第一转向扭矩检测值T_s1是正常的并且第二转向扭矩检测值T_s2是异常的，并且将第二异常信号S_e2输出到驱动控制部77和通知部78。

步骤S208的处理是图4中的S109的相同处理。

在步骤S209中，驱动控制部77基于已被确定为正常的“被确定为正常的”第一转向扭矩检测值T_s1而控制马达65的驱动。

在发生在确定第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e不匹配(S203：否)之后的步骤S210中，异常确定部76确定第二转向扭矩检测值T_s2是否与转向扭矩估计值T_e匹配。这里的处理与步骤S204的处理相同。当确定第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e彼此匹配(S210：是)时，处理进行到步骤S211。当确定第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e不彼此匹配(S210：否)时，处理进行到步骤S214。

在发生在确定第一转向扭矩检测值T_s1与转向扭矩估计值T_e不匹配并且第二转向扭矩检测值T_s2与转向扭矩估计值T_e匹配(S203：否，并且S210：是)之后的步骤S211中，异常确定部76确定第一转向扭矩检测值T_s1是异常的并且第二转向扭矩检测值T_s2是正常的，并且将第一异常信号S_e1输出到驱动控制部77和通知部78。

步骤S212的处理是步骤S208的相同处理。

在步骤S213中，驱动控制部77基于正常的第二转向扭矩检测值T_s2而控制马达65的驱动。

在发生在确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2均与转向扭矩估计值T_e不匹配(S203：否，并且S210：否)之后的步骤S214中，异常确定部76确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2均是异常的，并且将第一异常信号S_e1和第二异常信号S_e2输出到驱动控制部77和通知部78。

步骤S215的处理是步骤S208的相同处理。

在步骤S216中，驱动控制部77基于转向扭矩估计值T_e而控制马达65的驱动。

步骤S217的处理与图4中的S111的处理相同。即，当点火开关没有关断(S217：否)时，处理返回到步骤S201，并且当点火开关关断(S217：是)时，处理本身结束。

此外，尽管在图11中省略了说明，但是与第一实施例类似，可通过添加图4中的步骤S106和S107的处理(即，通过检查延迟计数器的计数值C是否超过预定次数Nc并且其超过被确定为异常)而在步骤S207、S211和S214中的处理之前执行异常确定。

此外，当确定第一转向扭矩检测值T_s1异常时，与步骤S216相同，可基于转向扭矩估计值T_e而执行步骤S213中的对马达65的控制。类似地，当确定第二转向扭矩检测值T_s2异常时，与步骤S216相同，可基于转向扭矩估计值T_e而执行(步骤S209中的)对马达65的控制。

步骤S209、S213和S216中的马达65的控制方法可以是在第一实施例至第三实施例之一中说明的任意方法。

此外，当确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2均异常时，可在步骤S216中停止马达65的驱动，并且可停止动力转向装置60对转向的辅助。

根据本实施例，转向扭矩计算部73基于两个第三检测值K1和K2而计算多个转向扭矩检测值T_s1和T_s2。异常确定部76基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而确定转向扭矩检测值T_s1和T_s2中的至少一个的异常。

例如，在一种将扭矩传感器55中的两个磁传感器56和57用于计算两个转向扭矩检测值T_s1和T_s2的配置中，可基于这两个值T_s1与T_s2之间的比较来检测两个转向扭矩检测值T_s1和T_s2中的至少一个具有异常。

另一方面，通过简单比较两个转向扭矩检测值T_s1和T_s2，不能检测/识别这两个值T_s1和T_s2中的任一个具有异常。

因此，在本实施例中，通过将(i)基于转向角度θ_A和第二轴转动角度θ_B而算出的转向扭矩估计值T_e与(ii)第一转向扭矩检测值T_s1和/或第二转向扭矩检测值T_s2之一进行比较，确定第一转向扭矩检测值T_s1和第二转向扭矩检测值T_s2的异常。

以这样的方式，适当地确定第一转向扭矩检测值T_s1或第二转向扭矩检测值T_s2中的哪一个具有异常。

此外，驱动控制部77基于正常的转向扭矩检测值T_s1和T_s2而控制马达65的驱动。即，在本实施例中，当第一转向扭矩检测值T_s1或第二转向扭矩检测值T_s2中的任一个正常时，基于第一转向扭矩检测值T_s1或第二转向扭矩检测值T_s2中的正常的那个转向扭矩检测值来控制马达65的驱动。因而，基于正常的第一转向扭矩检测值T_s1或正常的第二转向扭矩检测值T_s2，适当地继续马达65的驱动，并且减轻了驾驶者的转向负担。还实现了与上述实施例相同的效果。

根据本实施例，图11中的步骤S201用作“第一旋转角度计算器”、“第二旋转角度计算器”和“转向扭矩计算器”的处理，并且步骤S206、S209、S213和S216用作“驱动控制器”的处理。此外，步骤S203至S205、S207、S210、S211和S214用作“异常确定器”的处理，并且步骤S202用作“转向扭矩估计器”的处理，并且步骤S208、S212和S215用作“异常通知器”的处理。

在以下的第五至第七实施例中，第二轴转动角度θ_B的计算方法与先前实施例不同，并且第五至第七实施例的说明围绕这样的差别。

(第五实施例)

在图12中示出了本公开的第五实施例中的转向控制器。

如图12中所示，在转向控制器3中，没有设置第二轴旋转角度传感19。替代地，基于动力转向装置60的马达65的旋转角度传感器69的检测值M来计算马达旋转角度θ_M，并且将马达旋转角度θ_M转换为第二轴转动角度θ_B。即，在本实施例中，旋转角度传感器69对应于发明内容部分所述的“第二检测器”，并且旋转角度传感器69的检测值M相当于发明内容部分所述的“马达旋转角度检测值”。马达旋转角度θ_M也可被视为“马达旋转角度检测值”。

这里，描述基于马达旋转角度θ_M的第二轴转动角度θ_B的转换。

当蜗杆67的齿数被指定为G1并且蜗轮68的齿数被指定为G2时，减速器66的减速比i由以下等式(13)来表示。

i＝G2/G1   ...(13)

此外，由于马达旋转角度θ_M等于蜗杆67的转动角度θ_W，因此，通过基于马达旋转角度θ_M和减速比i的以下等式(14)来计算第二轴转动角度θ_B。

θ_B＝θ_M×i   ...(14)

当基于马达旋转角度θ_M计算第二轴转动角度θ_B时，角度差值θ_d与转向扭矩检测值T_S之间的关系的转换误差2β可能由于减速器66的后冲而增加。然而，这样的误差增加可通过学习在第一实施例等中描述的零点校正值β来补偿。

根据本实施例，旋转角度传感器69检测关于作为马达65的转动角度的马达旋转角度θ_M的检测值M，作为第二检测值。

由于由第二轴转动角度计算部72通过使用被用于马达65的驱动控制的马达旋转角度θ_M来计算第二轴转动角度θ_B，因此，在不单独设置用于检测第二柱轴16的旋转的第二轴旋转角度传感器19的情况下，检测扭矩传感器50的异常。因而，转向控制器1的配置可以更加简化。此外，还实现了与上述实施例相同的效果。

(第六实施例)

图13中示出了本公开的第六实施例中的转向控制器。

在本实施例的转向控制器4中，动力转向装置61布置在小齿轮轴26上，实现了所谓的“小齿轮助力式”动力转向。与第五实施例相似，第二轴转动角度θ_B是基于马达旋转角度θ_M而转换的。

在第六实施例中，与第五实施例相比，在角度差值θ_d与转向扭矩检测值T_S之间的关系中，转换误差2β可能由于可调整接头24和25之间的间隙间隔等而增加。然而，这样的误差增加可通过学习零点校正值β等来补偿。

在本实施例中的配置中，还实现了与上述实施例相同的效果。

(第七实施例)

图14中示出了本公开的第七实施例中的转向控制器。

在本实施例的转向控制器5中，布置在齿杆33上的动力转向装置62实现了所谓的“齿条助力式”动力转向。根据本实施例，减速器66的蜗轮68经由滚珠螺杆49与齿杆33连接。与第五实施例相似，基于马达旋转角度θ_M来计算本实施例的第二轴转动角度θ_B。在这样的情况下，第二轴转动角度θ_B与马达旋转角度θ_M之间的关系可被设置为例如转换值j，并且基于这样的转换值j和马达旋转角度θ_M来计算第二轴转动角度θ_B。

此外，与第五实施例相比，角度差值θ_d与转向扭矩检测值T_S之间的关系的转换误差2β可能由于可调整接头24和25的后冲、转向齿轮箱30的后冲等而增加。然而，这样的误差增加可通过学习零点校正值β等来补偿。

在这样的配置中，也实现了与上述实施例相同的效果。

(第八实施例)

基于图15来描述本公开的第八实施例。在本实施例中，由于学习处理的执行定时与先前实施例不同，因此本实施例的说明围绕这样的差别。

根据上述实施例，总是当点火开关接通时/在点火开关接通的情况下执行学习处理。在本实施例中，当(i)先前学习之后的行驶距离L等于或大于预设距离L_th或者(ii)先前学习之后点火开关的开关次数N等于或大于预设次数N_th时，执行学习处理。

基于图15中所示的流程图来描述学习执行确定处理。由学习部79以预定间隔执行该(学习执行确定)处理。

在步骤S301中，确定先前学习之后的行驶距离L是否等于或大于预设距离L_th。当确定学习之后的行驶距离L等于或大于预设距离L_th(S301：是)时，处理进行到步骤S303，并且当行驶距离L小于预设距离L_th(S301：否)时，处理进行到步骤S302。

在步骤S302中，确定先前学习之后的点火开关的开关次数N是否等于或大于预设次数N_th。当确定先前学习之后的点火开关的开关次数N小于预设次数N_th(S302：否)时，本处理结束而不执行学习处理。当确定点火开关的开关次数N等于或大于预设次数N_th(S302：是)时，处理进行到S303。

在步骤S303中，例如执行如图6或图7中所示的学习处理。在这样的情况下，(i)在从学习处理开始起的预设时间段之后，或者(ii)在转换系数α和零点校正值β的预设计算次数之后，结束学习处理。

此外，可仅基于步骤S301或步骤S302之一来确定是否执行学习处理。此外，可针对转换系数α和零点校正值β中的每个来执行学习执行确定处理。在这样的情况下，作为关于学习执行确定的行驶距离L的阈值的预设距离L_th和作为点火开关的开关次数N的阈值的预设次数N_th被定义为不同的值，并且可以以不同的频率执行转换系数α的学习和零点校正值β的学习。

根据本实施例，当先前学习之后的行驶距离L等于或大于预设距离L_th时，或者当先前学习之后的点火开关的开关次数N等于或大于预设次数N_th时，学习部79“重新学习”转换系数α和零点校正值β中的至少一个。

因此，根据诸如减速器等的机械结构的磨损和/或根据由老化退化引起的改变，更适当地计算了转向扭矩估计值T_e。此外，与一直/持续计算转换系数α和零点校正值β的情况相比，减轻了计算负荷。

此外，还实现了与上述实施例相同的效果。

(其它实施例)

(a)以上被实施为一个单元的控制部(70)也可被设置为装置的多个单元。例如，转向角度计算部(71)可包括在用于执行制动控制的制动控制器中，并且可由转向控制器的控制部来获得所计算的转向角度。

(b)以上被实施为布置在第一柱轴上的转向角度传感器的第一检测器也可被设置为其它部件上的传感器，只要该传感器可以检测关于第一轴的转动角度的第一检测值即可。此外，第一检测值可以是任意值，只要可用于第一轴的转动角度的计算即可。

此外，以上被实施为布置在第二柱轴上的第二轴转动角度传感器或用于检测电动机的转动角度的旋转角度传感器的第二检测器也可被设置为其它部件上的传感器，只要该传感器可以检测关于第二轴的转动角度的第二检测值即可。此外，第二检测值可以是任意值，只要可用于第二轴的转动角度的计算即可。例如，用于检测沿齿杆的纵向方向(例如，图1中的右/左方向)的移动的冲程检测器可被设置为第二检测器，并且沿着齿杆的纵向方向的移动量可被用作第二检测值。当沿齿杆的纵向方向的移动量和第二轴的转动角度预先地相关联时，沿齿杆的纵向方向的移动量可被转换为第二轴的转动角度。

(c)以上布置在柱轴上的扭矩检测器也可被设置为布置在其它部件上的检测器，只要能够检测输入到转向构件的转向扭矩即可。例如，在第七实施例的齿条助力式转向控制器中，扭矩检测器可设置在小齿轮轴上。在这样的情况下，相对于柱轴、中间轴和扭矩检测器靠近转向构件的一侧的小齿轮轴被视为“第一轴”，并且相对于扭矩检测器靠近转向轮的另一侧的小齿轮轴被视为“第二轴”。

(d)以上被实施为利用磁传感器检测扭杆的扭转位移的非接触型扭矩传感器的扭矩检测器也可被设置为其它类型的传感器，例如，设置为接触型扭矩传感器，只要能够检测输入到转向构件的扭矩即可。

(e)用于在第四实施例中基于来自两个磁传感器中的每个的第三检测值而计算第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值的转向扭矩计算部也可被设置为具有仅一个磁传感器的计算部，用于基于来自这仅一个磁传感器的两个第三检测值而计算多个转向扭矩检测值。

(f)根据上述第四实施例，获得两个第三检测值，并且计算第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值。此外，基于第一转动角度和第二转动角度，确定第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值的异常。更具体地，通过将(i)基于第一转动角度和第二转动角度之间的差的转向扭矩估计值与(ii)第一转向扭矩检测值或第二转向扭矩检测值进行比较，来确定第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值的异常。

在其它实施例中，基于第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值的比较结果，可确定第一转向扭矩检测值和第二转向扭矩检测值中的至少一个的异常。换言之，基于多个转向扭矩检测值的比较结果，可确定多个转向扭矩检测值中的至少一个异常。例如，当第一转向扭矩检测值与第二转向扭矩检测值之间的差的绝对值大于预定的确定阈值时，确定第一转向扭矩检测值或第二转向扭矩检测值存在异常。

在这样的情况下，不能确定两个检测值(即，第一转向扭矩检测值或第二转向扭矩检测值)中的哪一个是异常的。因此，当检测到异常时，可通过将(i)第一转向扭矩检测值或第二转向扭矩检测值与(ii)转向扭矩估计值进行比较来确定两个值中的哪一个是异常的。此外，在第一或第二转向扭矩检测值之一具有异常的情况下，可基于转向扭矩估计值来执行电动机的驱动，而无需识别这两个检测值中的哪一个是异常的。

此外，在其它实施例中，可计算三个或更多个转向扭矩检测值。

(g)在以上通过使用基于角度差值的转换等式(1)至(3)而计算的转向扭矩估计值也可通过基于角度差值的映射计算(map calculation)来计算。此外，通过省略学习部，可基于预定的计算等式或预定的映射来计算转向扭矩估计值。

(h)在以上通过点亮警告灯而向驾驶者通知的转向控制器中的异常也可通过来自扬声器等的语音/声音来通知，或者在其它实施例中也可通过警告灯和语音/声音的组合来通知。此外，可省略通知部，并且可以以不同的量或不同的方式来提供异常时间的补充扭矩，以用于向驾驶者通知异常。

(i)以上的动力转向装置中的减速器在其它实施例中可从动力转向装置省略。

(j)在以上被实施为三相无刷马达的电动机也可被设置为除三相无刷马达以外的其它类型的马达。

应理解，这样的改变、修改和概括方案在由所附权利要求定义的本公开的范围内。

Claims (12)

1.一种转向控制器(1，2，3，4，5)，包括：

第一轴(12)，其连接到转向构件(10)，所述转向构件接收由驾驶者输入到所述转向构件(10)的转向扭矩；

第二轴(16)，其连接到所述第一轴(12)并将所述转向扭矩传送到转向轮(41)；

第一检测器(15)，其检测所述第一轴(12)的转动角度，所述第一轴(12)的所述转动角度被定义为第一检测值(A)；

第二检测器(19，69)，其检测所述第二轴(16)的转动角度，所述第二轴(16)的所述转动角度被定义为第二检测值(B)；

扭矩检测器(50，55)，其被布置在所述第一轴(12)与所述第二轴(16)之间并检测所述转向扭矩，所述转向扭矩被定义为第三检测值(K)；

动力转向装置(60，61，62)，其被布置在所述扭矩检测器(50，55)的与所述转向构件(10)相比更靠近所述转向轮(41)的一侧，并具有输出用于辅助所述驾驶者对所述转向构件(10)的转向的补充扭矩的电动机(65)；以及

控制部(70)，包括：

第一旋转角度计算器(71)，其基于所述第一检测值(A)来计算作为所述第一轴(12)的转动角度的第一转动角度，

第二旋转角度计算器(72)，其基于所述第二检测值(B)来计算作为所述第二轴(16)的转动角度的第二转动角度，

转向扭矩计算器(73)，其基于所述第三检测值(K)来计算转向扭矩检测值，

驱动控制器(77)，其基于所述转向扭矩检测值来控制所述电动机(65)的驱动，以及

异常确定器(76)，其基于所述第一转动角度和所述第二转动角度来确定所述转向扭矩检测值的异常。

2.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述控制部(70)具有转向扭矩估计器(75)，所述转向扭矩估计器(75)基于所述第一转动角度和所述第二转动角度来计算转向扭矩估计值(T_e)，以及

当所述异常确定器确定所述转向扭矩检测值(T_S)存在异常时，所述驱动控制器(77)取代基于所述转向扭矩检测值而基于所述转向扭矩估计值来控制所述电动机(65)的驱动。

3.根据权利要求2所述的转向控制器，其中，

所述控制部(70)具有学习部件(79)，所述学习部件(79)用以学习被用于所述转向扭矩估计值(T_e)的计算的转换系数(α)或零点校正值(β)中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的转向控制器，其中，

当由所述学习部件(79)进行的先前学习之后的行驶距离(L)等于或大于预设距离(L_th)时，或者当所述先前学习之后的点火开关的开关次数(N)大于预设次数(N_th)时，所述学习部件(79)重新学习所述转换系数或所述零点校正值中的至少一个。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向控制器(3，4，5)，其中，

所述第二检测器(69)检测关于所述电动机(65)的转动角度的电动机旋转角度检测值，作为所述第二检测值(B)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的转向控制器(2)，其中，

所述转向扭矩计算器(73)基于两个第三检测值(K1/K2)，以及基于(i)多个转向扭矩检测值的比较结果或基于(ii)所述第一转动角度和所述第二转动角度，来计算多个转向扭矩检测值(T_s1/T_s2)，以及

所述异常确定器确定多个转向扭矩检测值中的至少一个的异常。

7.根据权利要求6所述的转向控制器，其中，

所述驱动控制器(77)基于正常的转向扭矩检测值来控制所述电动机(65)的驱动。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的转向控制器，其中，

当所述异常确定器确定所述转向扭矩检测值存在异常时，所述驱动控制器(77)控制所述电动机(65)的驱动，以使得输出作为等于或小于正常时间补充扭矩的异常时间补充扭矩的补充扭矩，其中所述正常时间补充扭矩是当所述转向扭矩检测值正常时的补充扭矩。

9.根据权利要求8所述的转向控制器，其中，

所述异常时间补充扭矩具有被计算为所述正常时间补充扭矩与等于或小于1的预定系数之积的值。

10.根据权利要求8所述的转向控制器，其中，

所述驱动控制器(77)在具有异常时逐渐减小所输出的补充扭矩。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的转向控制器，其中，

当所述异常确定器(76)确定所述转向扭矩检测值存在异常时，所述驱动控制器(77)控制所述电动机(65)的驱动，以使得输出作为根据所述转向构件(10)的转向方向的预定扭矩的补充扭矩。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的转向控制器，还包括：

所述控制部中的异常通知器(78)，用于当所述异常确定器(76)确定所述转向扭矩检测值存在异常时，向所述驾驶者通知所述转向扭矩检测值的异常。