CN108137093A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

一种电动动力转向装置(100)，其特征在于，具备：电动马达(10)，其选择性地进行基于转矩传感器(12)的检测结果的转向辅助和基于车辆外部的信息的自动转向；故障判定部(32)，其判定转矩传感器(12)的故障；以及介入判定部(33)，在自动转向过程中转矩传感器(12)发生了故障的情况下，该介入判定部(33)判定由驾驶员进行的转向介入操作，其中，在由介入判定部(33)判定为进行了转向介入操作的情况下，自动转向被解除。

Description

电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及一种电动动力转向装置。

背景技术

作为以往的电动动力转向装置，在JP2015-20604A中公开了以下内容：当在通过马达实现沿着行驶车道中设定的目标线路进行的自动转向的目标追随控制中检测出由驾驶员进行的介入操作时，向通过马达来辅助由驾驶员进行的方向盘操作的辅助控制转移。

发明内容

在JP2015-20604A所记载的电动动力转向装置中，基于由转矩传感器检测的转向转矩来判断由驾驶员进行的介入操作。因而，在目标追随控制中转矩传感器发生了故障的情况下，考虑强制地解除目标追随控制。但是，在通过目标追随控制进行例如车道保持控制的过程中转矩传感器发生了故障的情况下，当不顾驾驶员的意思而强制地解除目标追随控制时是危险的，因此在目标追随控制中转矩传感器发生了故障的情况下，也继续进行目标追随控制较为安全。

本发明的目的在于提供一种在转矩传感器发生故障时也能够继续进行自动转向的电动动力转向装置。

根据本发明的某个方式，是一种电动动力转向装置，具备：转向轴，其随着由驾驶员进行的转向操作而旋转；扭杆，其构成所述转向轴的一部分；转矩传感器，其检测作用于所述扭杆的转向转矩；电动马达，其选择性地进行基于所述转矩传感器的检测结果的转向辅助和基于车辆外部的信息的自动转向；故障判定部，其判定所述转矩传感器的故障；以及介入判定部，在自动转向过程中所述转矩传感器发生了故障的情况下，该介入判定部判定由驾驶员进行的转向介入操作，其中，在由所述介入判定部判定为进行了转向介入操作的情况下，自动转向被解除。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的电动动力转向装置的结构图。

图2是本发明的第一实施方式所涉及的电动动力转向装置的控制框图。

图3是本发明的第二实施方式所涉及的电动动力转向装置的控制框图。

图4是示出转向角与转向转矩之间的关系的图。

图5是示出转角速度与校正系数之间的关系的对应图。

图6是示出估计转向转矩的迟滞的图。

图7是迟滞校正值的对应图。

图8是示出是否执行基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正的判定过程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

<第一实施方式>

以下，说明本发明的第一实施方式所涉及的电动动力转向装置100。

如图1所示，电动动力转向装置100具备：输入轴2，其随着由驾驶员对方向盘1进行的操作(以下称为“转向操作”。)而旋转；输出轴3，其与使车轮6转轮的齿条轴5连结；以及扭杆4，其将输入轴2与输出轴3连结。由输入轴2、输出轴3以及扭杆4构成转向轴7。

在输出轴3的下部形成小齿轮3a，该小齿轮3a与形成于齿条轴5的齿条5a啮合。当使方向盘1转向时，转向轴7旋转，该旋转通过小齿轮3a和齿条5a被转换为齿条轴5的直线运动，并经由转向节臂14来使车轮6转轮。

电动动力转向装置100还具备：电动马达10，其是用于辅助驾驶员对方向盘1的转向的动力源；减速机11，其使电动马达10的旋转减速地传递到转向轴7；转矩传感器12，其对通过随着由驾驶员进行的转向操作所产生的输入轴2与输出轴3的相对旋转而作用于扭杆4的转向转矩进行检测；以及控制器30，其控制电动马达10。

对电动马达10设置用于获取电动马达10的旋转角度的马达旋转角传感器10a。马达旋转角传感器10a由旋转变压器构成。

减速机11包括与电动马达10的输出轴连结的蜗杆轴11a以及与输出轴3连结且与蜗杆轴11a啮合的蜗轮11b。电动马达10所输出的转矩被从蜗杆轴11a传递到蜗轮11b并被赋予到输出轴3。

由转矩传感器12检测随着驾驶员进行的转向操作而向输入轴2赋予的转向转矩，转矩传感器12将与该转向转矩对应的电压信号输出到控制器30。控制器30基于来自转矩传感器12的电压信号，来运算电动马达10输出的转矩，对电动马达10的驱动进行控制以产生该转矩。这样，电动动力转向装置100利用转矩传感器12检测向输入轴2赋予的转向转矩，由控制器30基于该检测结果对电动马达10的驱动进行控制来辅助驾驶员的转向操作。

转矩传感器12通过主系统和副系统这两个系统与控制器30连接。

对输入轴2设置用于获取方向盘1的旋转角度即转向角(绝对转向角)的作为转向角获取部的转向角传感器15。输入轴2的旋转角度与方向盘1的转向角相等，因此通过利用转向角传感器15检测输入轴2的旋转角度，能够得到方向盘1的转向角。转向角传感器15的检测结果被输出到控制器30。

虽未图示，但是转向角传感器15具备与输入轴2一体地旋转的中心齿轮以及与中心齿轮啮合的两个外齿轮，转向角传感器15基于随着两个外齿轮的旋转所产生的磁通量的变化，来运算中心齿轮的旋转角度即输入轴2的旋转角度。

控制器30具备对电动马达10的动作进行控制的CPU、存储有CPU的处理动作所需要的控制程序或设定值等的ROM以及暂时存储由转矩传感器12、转向角传感器15等各种传感器检测出的信息的RAM。

电动马达10除了如上述的那样基于转矩传感器12的检测结果来辅助由驾驶员进行的转向操作以外，还能够不基于驾驶员的转向操作而基于车辆外部的信息来自动地进行转向。这样，电动马达10选择性地进行基于转矩传感器12的检测结果的转向辅助和基于车辆外部的信息的自动转向。

基于来自车辆的自动驾驶系统40的指令信号来进行自动转向。具体地说，自动驾驶系统40检测正行驶的车道的边界线(白线)来作为车辆外部的信息，运算本车辆维持在车道内的行驶所需要的目标转向角，将该目标转向角输出到控制器30。控制器30以使方向盘1的转向角与目标转向角一致的方式对电动马达10的驱动进行控制。具体地说，控制器30以使由转向角传感器15获取到的转向角与目标转向角一致的方式对电动马达10的驱动进行控制。

接着，参照图2来说明控制器30。图2是电动动力转向装置100的控制框图。

控制器30具备：马达控制部31，其对电动马达10的驱动进行控制；故障判定部32，其判定转矩传感器12的故障；以及介入判定部33，其在自动转向过程中判定由驾驶员进行的转向介入操作。

马达控制部31选择性地进行基于转矩传感器12的检测结果来对电动马达10的驱动进行控制的辅助控制以及基于来自自动驾驶系统40的指令信号来对电动马达10的驱动进行控制的自动转向控制。

通过驾驶员的操作选择自动驾驶模式，由此执行从由驾驶员进行的手动转向向自动转向的切换。另一方面，在由介入判定部33判定出由驾驶员进行的转向操作的介入的情况下，执行从自动转向向手动转向的切换。

在转矩传感器12正常时，在电动马达10的辅助控制中使用从主系统输出的电压信号。从副系统输出的电压信号不被使用于电动马达10的控制中，而用于判定转矩传感器12的故障。

故障判定部32将从主系统输出的输出电压与从副系统输出的输出电压进行比较，在判断为它们的差为预先决定的允许差以上的情况下，判定为转矩传感器12发生了故障。

介入判定部33在转矩传感器12正常时基于转矩传感器12的检测结果来判定由驾驶员进行的转向介入操作。具体地说，在由主系统检测出的转向转矩变为规定值以上的情况下，介入判定部33判定为驾驶员进行了转向介入操作。该判定结果被输出到马达控制部31，马达控制部31将电动马达10的控制方法从自动转向控制切换为辅助控制。

在由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，介入判定部33不能基于转矩传感器12的检测结果来判定转向介入操作。因此，在由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，介入判定部33停止基于转矩传感器12的检测结果进行的转向介入操作的判定。因此，介入判定部33具有在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障时判定转向介入操作的方法。

以下，说明在转矩传感器12发生故障时判定由驾驶员进行的转向介入操作的方法。

介入判定部33基于从自动驾驶系统40输出的目标转向角来判定转向介入操作。具体地说，在自动转向的目标转向角与由转向角传感器15获取到的转向角之间的偏差变为规定值以上的情况下，判定为进行了转向介入操作。

当在自动转向过程中按照驾驶员的意思使方向盘1进行了转向时，也就是说，当由驾驶员针对自动转向控制进行了转向介入操作时，自动转向的目标转向角与实际转角之间的偏差暂时变大。因而，通过对自动转向的目标转向角与由转向角传感器15获取到的转向角之间的偏差进行监视，能够判定转向介入操作。用于判定转向介入操作的偏差的阈值(规定值)只要设定为避免在自动转向过程中驾驶员误碰触到方向盘1时判定为进行了转向介入操作的程度的值即可。

说明在转矩传感器12发生故障时判定由驾驶员进行的转向介入操作的其它方法。

(1)介入判定部33也可以基于自动转向的目标转向角的变化量来判定转向介入操作。具体地说，在自动转向的目标转向角的变化量变为预先决定的规定变化量以上的情况下，判定为进行了转向介入操作。

当在自动转向过程中按照驾驶员的意思使方向盘1进行了转向时，自动转向的目标转向角与实际转角之间的偏差暂时变大。马达控制部31以使该偏差变小的方式对电动马达10的驱动进行控制，因此自动转向的目标转向角的变化量暂时变大。因而，通过对自动转向的目标转向角的变化量进行监视，能够判定转向介入操作。用于判定转向介入操作的目标转向角的变化量的阈值(规定值)只要设定为避免在自动转向过程中驾驶员误碰触到方向盘1时判定为进行了转向介入操作的程度的值即可。

(2)介入判定部33也可以基于用于对电动马达10的驱动进行控制的目标控制电流的变化量来判定转向介入操作。具体地说，在自动转向时的电动马达10的目标控制电流的变化量变为预先决定的规定变化量以上的情况下，判定为进行了转向介入操作。

当在自动转向过程中按照驾驶员的意思使方向盘1进行了转向时，自动转向的目标转向角与实际转角之间的偏差暂时变大。马达控制部31以使该偏差变小的方式对电动马达10的驱动进行控制，因此电动马达10的目标控制电流的变化量暂时变大。因而，通过对电动马达10的目标控制电流的变化量进行监视，能够判定转向介入操作。用于判定转向介入操作的电动马达10的目标控制电流的变化量的阈值(规定值)只要设定为避免在自动转向过程中驾驶员误碰触到方向盘1时判定为进行了转向介入操作的程度的值即可。

介入判定部33通过从马达控制部31接收电动马达10的目标控制电流的信号，来对电动马达10的目标控制电流的变化量进行监视。

如以上那样，在转矩传感器12发生故障时，介入判定部33基于自动转向的目标控制值来判定转向介入操作。

接着，说明电动动力转向装置100的控制。

在驾驶员进行手动转向时，马达控制部31进行基于转矩传感器12的检测结果来对电动马达10的驱动进行控制的辅助控制。

当通过驾驶员的操作选择了自动驾驶模式时，切换为自动转向，马达控制部31进行以使由转向角传感器15获取到的转向角与从自动驾驶系统40输出的目标转向角一致的方式对电动马达10的驱动进行控制的自动转向控制。

在自动转向过程中由驾驶员使方向盘1转向而由转矩传感器12检测出的转向转矩变为规定值以上的情况下，介入判定部33判定为驾驶员进行了转向介入操作。由此，马达控制部31将电动马达10的控制方法从自动转向控制切换为辅助控制。

在自动转向过程中由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，介入判定部33停止基于转矩传感器12的检测结果进行的转向介入操作的判定，而基于自动转向的目标控制值来判定转向介入操作。这样，在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也能够进行转向介入操作的判定，因此能够继续进行自动转向。

例如，在车辆维持在车道内行驶的自动转向(车道保持控制)的过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，如果自动转向被突然解除，则无法进行基于转矩传感器12的检测结果的辅助控制，因此有可能导致车辆偏离车道。但是，在本实施方式中，即使在车道保持控制的过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也继续进行自动转向，因此能够维持安全的行驶。

因而，即使在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也继续进行自动转向来维持安全的行驶，因此能够在按照驾驶员的意思解除自动转向的基础上，使车辆停止于安全的场所。

根据以上的第一实施方式，起到以下所示的效果。

即使在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，由于利用介入判定部33判定由驾驶员进行的转向介入操作，因此也能够继续进行自动转向。因而，即使在车道保持控制的过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也继续进行自动转向，因此能够维持安全的行驶。

另外，介入判定部33在转矩传感器12发生故障时基于自动转向的目标控制值来判定转向介入操作，因此能够高精度地判定转向介入操作。

另外，在即使在转矩传感器12发生了故障时也基于转矩传感器的检测结果来判定由驾驶员进行的介入操作的系统的情况下，需要增加转矩传感器的数量。在该情况下，导致成本增加，并且转矩传感器的布局也不利于车载。与此相对，在本实施方式中，不使转矩传感器的数量增加，通过现有的设备就能够判定自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下由驾驶员进行的介入操作。

<第二实施方式>

接着，说明本发明的第二实施方式所涉及的电动动力转向装置200。以下，说明与上述第一实施方式所涉及的电动动力转向装置100不同的点，对与电动动力转向装置100相同的结构使用相同的附图标记，并省略说明。

在电动动力转向装置200中，介入判定部33在转矩传感器12发生故障时执行的判定方法与电动动力转向装置100不同。另外，电动动力转向装置200在自动转向过程中转矩传感器12发生故障并按照驾驶员的意思解除自动转向之后进行基于估计转向转矩的辅助控制这一点也与电动动力转向装置100不同。以下详细地进行说明。

如图3所示，电动动力转向装置200的控制器30还具备：转向转矩估计部35，其估计随着由驾驶员进行的转向操作而向输入轴2赋予的转向转矩；以及校正值设定部34，其在转矩传感器12正常时设定由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩的校正值。

在驾驶员进行手动转向时，在转矩传感器12正常时，马达控制部31基于转矩传感器12的检测结果来对电动马达10的驱动进行控制，在转矩传感器12发生故障时，马达控制部31基于由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩以及由校正值设定部34设定的校正值来对电动马达10的驱动进行控制。

转向转矩估计部35基于由转向角传感器15获取到的转向角以及由马达旋转角传感器10a获取到的马达旋转角，来运算估计转向转矩。当由驾驶员使方向盘1转向时，由于扭杆4的扭转而转向角与马达旋转角之间产生角度差，因此能够基于该角度差来运算估计转向转矩。具体地说，除了基于转向角和马达旋转角以外，还基于扭杆4的弹簧常数和减速机11的减速比来运算估计转向转矩。

但是，由于转向角传感器15和马达旋转角传感器10a的检测精度、向转向转矩估计部35输入由转向角传感器15和马达旋转角传感器10a检测的检测信号的周期的差以及减速机11的减速比的个体差异等，不能说由转向转矩估计部35估计的估计转向转矩的估计精度高。因而，在转矩传感器12发生故障时，即使基于由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩来对电动马达10的驱动进行控制，也无法获得良好的转向感觉。

因此，在转矩传感器12发生故障时，马达控制部31用由校正值设定部34设定的校正值对由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩进行校正后运算校正估计转向转矩，基于该校正估计转向转矩来对电动马达10的驱动进行控制。

以下，详细地说明校正值设定部34设定校正值的设定方法。

校正值设定部34在转矩传感器12正常时，将由转矩传感器12检测出的转向转矩与由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩进行比较来设定校正值。参照图4来具体地进行说明。

图4是示出转向角与转向转矩之间的关系的图，实线表示转矩传感器12所输出的转向转矩，虚线表示由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩，单点划线表示由校正值设定部34设定的校正值。如图4所示，在校正值设定部34中，在转矩传感器12正常时，根据转向角对由转矩传感器12检测出的转向转矩以及由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩进行采样。此外，在图4中，为了方便，用直线表示转矩传感器输出值和估计转向转矩，但是转矩传感器输出值和估计转向转矩并不一定示出直线的特性。

如图4所示，关于由转向转矩估计部35估计的估计转向转矩，基于上述的理由而估计精度不高，因此与由转矩传感器12检测的转向转矩不一致。因此，校正值设定部34以使估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩接近、优选的是与由转矩传感器12检测的转向转矩一致的方式设定估计转向转矩的校正值。也就是说，以使对估计转向转矩加上校正值或从估计转向转矩减去校正值所得到的值与由转矩传感器12检测的转向转矩一致的方式设定校正值。

在转矩传感器12正常时始终进行对转矩传感器输出值和估计转向转矩的采样以及校正值的设定。通过在转矩传感器12正常时始终进行对转矩传感器输出值和估计转向转矩的采样，能够使校正值接近更准确的值。

转向角与转向转矩之间的关系根据车速而发生变化，因此转矩传感器的输出值与估计转向转矩之间的关系也根据车速而发生变化。因此，为了设定精度更高的校正值，期望针对每个规定的车速范围进行对转矩传感器输出值和估计转向转矩的采样以及校正值的设定。也就是说，期望针对每个规定的车速范围生成图4所示的特性图。例如，分为车速为0km/h～30km/h的低速度区域、30km/h～60km/h的中速度区域以及60km/h以上的高速度区域来生成特性图。期望像这样根据车速来设定校正值。

如以上那样设定估计转向转矩的校正值。在由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，由马达控制部31进行的辅助控制从基于转矩传感器12的检测结果来控制电动马达10的辅助控制切换为基于由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩来控制电动马达10的辅助控制。

当具体地进行说明时，马达控制部31从转向转矩估计部35获取估计转向转矩，并且从校正值设定部34获取与当前的转角对应的校正值(参照图4)。然后，对估计转向转矩加上校正值或从估计转向转矩减去校正值来运算校正估计转向转矩，基于该校正估计转向转矩来对电动马达10的驱动进行控制。在根据车速设定了校正值的情况下，马达控制部31基于车速传感器(未图示)的检测结果来获取与当前的车速对应的校正值。

校正值是在转矩传感器12正常时以使估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩一致的方式运算出的，因此用校正值进行校正所得到的校正估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩实质上一致。因而，即使转矩传感器12发生了故障，转向感觉也不会变差。

如以上那样，即使在车辆行驶过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也能够不使转向感觉变差地使车辆继续行驶。

此外，在转矩传感器输出值和估计转向转矩为如图4所示那样的直线特性的情况下，不需要如图4所示那样根据转角来设定校正值，也可以与转角无关地将校正值设为固定值。在该情况下，通过将估计转向转矩乘以校正值来运算校正估计转向转矩。

转矩传感器12的输出值与估计转向转矩之间的关系根据转角速度而发生变化。因此，为了提高校正估计转向转矩的精度，期望的是，除了以上所说明的对估计转向转矩的校正以外，还如图5所示那样预先设定与转角速度相应的校正系数，使用该校正系数进一步对校正估计转向转矩进行校正。具体地说，马达控制部31获取基于转向角传感器15的检测结果运算的转角速度，参照图5所示的对应图来获取与当前的转角速度对应的校正系数。然后，将该校正系数与校正估计转向转矩相乘来进一步对校正估计转向转矩进行校正。

如以上那样，在转矩传感器12发生故障时，基于由转向转矩估计部35运算出的估计转向转矩以及由校正值设定部34设定的校正值来运算校正估计转向转矩，马达控制部31基于校正估计转向转矩来对电动马达10的驱动进行控制。由于校正估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩实质上一致，因此能够基于校正估计转向转矩来判定自动转向过程中转矩传感器12发生了故障时的转向介入操作。在像这样在自动转向过程中由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，介入判定部33停止基于转矩传感器12的检测结果进行的转向介入操作的判定，而基于校正估计转向转矩来判定转向介入操作。具体地说，介入判定部33基于由转向转矩估计部35运算出的估计转向转矩以及由校正值设定部34设定的校正值来运算校正估计转向转矩，在该校正估计转向转矩变为规定值以上的情况下，判定为驾驶员进行了转向介入操作。该判定结果被输出到马达控制部31，马达控制部31将电动马达10的控制方法从自动转向控制切换为辅助控制。

根据以上的第二实施方式，起到以下所示的效果。

介入判定部33在转矩传感器12发生故障时，基于校正估计转向转矩来判定转向介入操作。由于该校正估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩实质上一致，因此能够高精度地判定转矩传感器12发生故障时的转向介入操作。另外，在转矩传感器12发生故障时由介入判定部33判定出转向介入操作并解除自动操作之后，也进行基于校正估计转向转矩的辅助控制，因此能够使车辆继续安全行驶。

<第三实施方式>

接着，说明本发明的第三实施方式所涉及的电动动力转向装置。以下，说明与上述第二实施方式所涉及的电动动力转向装置200不同的点，对与电动动力转向装置200相同的结构使用相同的附图标记，并省略说明。

如图6所示，基于由转向角传感器15获取到的转向角以及由马达旋转角传感器10a获取到的马达旋转角估计的估计转向转矩为具有迟滞的特性。也就是说，在使方向盘1从中立位置转向后转向方向发生了变化的时间点(图6中的转向角X的时间点)以后，产生迟滞。这样，由转向转矩估计部35估计的估计转向转矩的精度相比于转矩传感器12的输出值的精度而言差与迟滞相应的量。因此，在校正值设定部34中，除了设定图4所示的校正值以外，还设定用于对估计转向转矩的迟滞进行校正的迟滞校正值(参照图7)。以下，详细地说明迟滞校正值。

以使方向盘1返回时的估计转向转矩与使方向盘1从中立位置偏转时的估计转向转矩一致的方式设定图7所示的迟滞校正值。也就是说，以使对返回侧的估计转向转矩加上迟滞校正值或从返回侧的估计转向转矩减去迟滞校正值所得到的值与偏转侧的估计转向转矩一致的方式设定迟滞校正值。当具体地进行说明时，如图6所示，在转向角Y处，偏转侧的估计转向转矩Tf与返回侧的估计转向转矩Tb之间存在与转矩值C相应的量的偏差。因而，如图7所示，在转向角Y处，迟滞校正值被设定为C。

在转矩传感器12正常时始终进行对估计转向转矩的采样和迟滞校正值的设定。通过在转矩传感器12正常时始终进行对估计转向转矩的采样，能够使迟滞校正值接近更准确的值。

迟滞的大小根据车速而发生变化，因此为了设定精度更高的迟滞校正值，期望针对每个规定的车速范围进行对估计转向转矩的采样和迟滞校正值的设定。也就是说，期望针对每个规定的车速范围生成图7所示的迟滞校正值的对应图。

在由故障判定部32判定为转矩传感器12发生了故障的情况下，马达控制部31从转向转矩估计部35获取估计转向转矩，并且从校正值设定部34获取与当前的转角对应的校正值(参照图4)和迟滞校正值(参照图7)。然后，对估计转向转矩加上图4所示的校正值和图7所示的迟滞校正值或从估计转向转矩减去图4所示的校正值和图7所示的迟滞校正值来运算校正转向转矩，基于该校正转向转矩来对电动马达10的驱动进行控制。

由于估计转向转矩的迟滞在转向方向发生了变化的时间点以后产生，因此基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正仅在转向方向发生了变化的时间点以后进行。因此，以下，参照图8来说明是否执行基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正的判定过程。由马达控制部31执行图8所示的过程。

在步骤1中，获取基于转向角传感器15的检测结果运算的转角速度Δθ，判定当前的转角速度Δθ是否处于不灵敏区内。在判定为转角速度Δθ不处于不灵敏区内的情况下，为转向角正在变化的状态，进入步骤2。转角速度Δθ的不灵敏区被设定为能够防止由于转向角传感器15的检测误差导致的误判定的程度的微小速度。

在步骤2中，基于转向角传感器15的检测结果判定转向方向是否发生了变化。在判定为转向方向发生了变化的情况下，在步骤3中将转向方向变化标志设为开启(ON)之后，进入步骤4。在判定为转向方向没有发生变化的情况下，不在步骤3中将转向方向变化标志设为开启而进入步骤4。

在步骤4中，判定转向方向变化标志是否为开启。在判定为转向方向变化标志为开启的情况下，进入步骤5，执行基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正。具体地说，参照图7所示的迟滞校正值的对应图，来获取与当前的转向角对应的迟滞校正值。在根据车速设定了迟滞校正值的情况下，基于车速传感器(未图示)的检测结果来获取与当前的车速对应的迟滞校正值。

在步骤4中判定为转向方向变化标志不是开启的情况下，为方向盘1从中立位置转向后转向方向没有发生变化的状态，不执行步骤5中的基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正而结束处理。

在步骤1中判定为转角速度Δθ处于不灵敏区内的情况下，为转向角固定的状态，进入步骤6。在步骤6中，基于转向角传感器15的检测结果来判定当前的转向角θ是否处于不灵敏区内。在判定为转向角θ不处于不灵敏区内的情况下，为方向盘1以固定转角发生了偏转的状态，进入步骤4。转向角θ的不灵敏区被设定为能够防止由于转向角传感器15的检测误差导致的误判定的程度的微小转向角。

步骤4中的处理如上述那样。

在步骤6中判定为转向角θ处于不灵敏区内的情况下，为方向盘1处于中立位置的状态，在步骤7中将转向方向变化标志设为关闭(OFF)，结束处理。这样，在转角速度Δθ和转向角θ这双方都处于不灵敏区内的情况下，不执行基于迟滞校正值对估计转向转矩的校正而结束处理。

在车辆的点火开关接通的期间，按每个规定的运算周期重复执行以上的处理。

根据以上的第三实施方式，起到以下所示的效果。

校正值设定部34还设定用于对由转向转矩估计部35估计的估计转向转矩的迟滞进行校正的迟滞校正值。因而，在转矩传感器12发生故障时运算的校正转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩高精度地一致。因此，能够使在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障时由介入判定部33判定转向介入操作的判定精度进一步提高。

在上述第三实施方式中，说明了在校正值设定部34中分开设定因转向角传感器15及马达旋转角传感器10a的检测精度等产生的校正值(参照图4)和迟滞校正值(图7参照)的方式。也可以代替该方式，在校正值设定部34中设定考虑两个校正值所得到的一个校正值。

期望的是，考虑估计转向转矩的迟滞，在方向盘1从中立位置偏转时，将由转矩传感器12检测出的转向转矩与由转向转矩估计部35估计出的估计转向转矩进行比较，来设定因转向角传感器15及马达旋转角传感器10a的检测精度等产生的校正值(参照图4)。

以下，对本发明的实施方式的结构、作用以及效果进行总结说明。

电动动力转向装置具备：转向轴7，其随着由驾驶员进行的转向操作而旋转；扭杆4，其构成转向轴7的一部分；转矩传感器12，其检测作用于扭杆4的转向转矩；电动马达10，其选择性地进行基于转矩传感器12的检测结果的转向辅助和基于车辆外部的信息的自动转向；故障判定部32，其判定转矩传感器12的故障；以及介入判定部33，在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，该介入判定部33判定由驾驶员进行的转向介入操作，其中，在由介入判定部33判定为进行了转向介入操作的情况下，自动转向被解除。

在该结构中，在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障时，由介入判定部33判定由驾驶员进行的转向介入操作。由此，即使在自动转向过程中转矩传感器12发生了故障的情况下，也能够继续进行自动转向。

另外，介入判定部33基于自动转向的目标控制值来判定转向介入操作。

另外，介入判定部33基于自动转向的目标控制值的变化量来判定转向介入操作。

另外，目标控制值是用于对电动马达10的驱动进行控制的目标控制电流或目标转向角。

另外，电动动力转向装置还具备转向角传感器15，该转向角传感器15获取随着转向操作所产生的转向角。在自动转向的目标转向角与由转向角获取部获取到的转向角之间的偏差变为规定值以上的情况下，介入判定部33判定为进行了转向介入操作。

在这些结构中，基于自动转向的目标控制值来判定转向介入操作，因此能够高精度地判定转向介入操作。

另外，电动动力转向装置还具备：马达旋转角传感器10a，其获取电动马达10的旋转角；转向转矩估计部35，其基于转向角传感器15的获取结果和马达旋转角传感器10a的获取结果来运算估计转向转矩；以及校正值设定部34，其在转矩传感器12正常时，基于由转矩传感器12检测出的转向转矩与由转向转矩估计部35运算出的估计转向转矩之间的比较，来设定估计转向转矩的校正值。介入判定部33基于用校正值对由转向转矩估计部35运算出的估计转向转矩进行校正所得到的校正转向转矩，来判定转向介入操作。

另外，校正值包含用于对估计转向转矩的迟滞进行校正的迟滞校正值。

在这些结构中，在转矩传感器12发生故障时，基于校正估计转向转矩来判定转向介入操作。该校正估计转向转矩与由转矩传感器12检测的转向转矩实质上一致，因此能够高精度地判定转矩传感器12发生故障时的转向介入操作。另外，在转矩传感器12发生故障时判定出转向介入操作并解除自动操作之后，也进行基于校正估计转向转矩的辅助控制，因此能够使车辆继续安全行驶。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过表示了本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如，在上述实施方式中，说明了形成于输出轴3的下部的小齿轮3a与形成于齿条轴5的齿条5a啮合的方式。也可以代替该方式，构成为与输出轴3分开地设置与齿条5a啮合的小齿轮轴，将输出轴3与小齿轮轴经由万向接头连结。

另外，在上述实施方式中，说明了经由减速机11向输出轴3赋予电动马达10的驱动力的方式。也可以代替该方式，设为经由具有滑轮和皮带的减速机向齿条轴5赋予电动马达10的驱动力的结构(带传动方式)，还可以设为不经由减速机而直接向齿条轴5赋予电动马达10的驱动力的结构(直接驱动方式)。这样，电动马达10对转向系统赋予转矩。

本申请基于2015年10月21日向日本专利局申请的特愿2015-207402号要求优先权，通过参照将该申请的全部内容纳入到本说明书中。

Claims (7)

1.一种电动动力转向装置，具备：

转向轴，其随着由驾驶员进行的转向操作而旋转；

扭杆，其构成所述转向轴的一部分；

转矩传感器，其检测作用于所述扭杆的转向转矩；

电动马达，其选择性地进行基于所述转矩传感器的检测结果的转向辅助和基于车辆外部的信息的自动转向；

故障判定部，其判定所述转矩传感器的故障；以及

介入判定部，在自动转向过程中所述转矩传感器发生了故障的情况下，该介入判定部判定由驾驶员进行的转向介入操作，

其中，在由所述介入判定部判定为进行了转向介入操作的情况下，自动转向被解除。

2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述介入判定部基于所述自动转向的目标控制值来判定转向介入操作。

3.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述介入判定部基于所述自动转向的所述目标控制值的变化量来判定转向介入操作。

4.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述目标控制值是用于对所述电动马达的驱动进行控制的目标控制电流或目标转向角。

5.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备转向角获取部，该转向角获取部获取随着转向操作所产生的转向角，

在所述自动转向的目标转向角与由所述转向角获取部获取到的转向角之间的偏差变为规定值以上的情况下，所述介入判定部判定为进行了转向介入操作。

6.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，还具备：

转向角获取部，其获取随着转向操作所产生的转向角；

马达旋转角获取部，其获取所述电动马达的旋转角；

转向转矩估计部，其基于所述转向角获取部的获取结果和所述马达旋转角获取部的获取结果，来运算估计转向转矩；以及

校正值设定部，其在所述转矩传感器正常时，基于由所述转矩传感器检测出的所述转向转矩与由所述转向转矩估计部运算出的所述估计转向转矩之间的比较，来设定所述估计转向转矩的校正值，

其中，所述介入判定部基于用所述校正值对由所述转向转矩估计部运算出的所述估计转向转矩进行校正所得到的校正转向转矩，来判定转向介入操作。

7.根据权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述校正值包含用于对所述估计转向转矩的迟滞进行校正的迟滞校正值。