CN113184043A - 转弯装置 - Google Patents

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尾形俊明
岸田文夫
近藤美雄
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Abstract

本发明提供了一种转弯装置(10)，该转弯装置(10)包括：横拉杆(14a、14b)、轮转弯轴(12)、两个马达(17、18)、两个滚珠丝杠(BS1、BS2)、传动机构和两个控制器(41、42)。轮转弯轴(12)使车辆的转向轮(15a、15b)转弯。作为两个控制器(41、42)中的任何一个控制器的第一控制器计算电流指令值并且将电流指令值以随轮转弯轴(12)在轴向方向上的位置而变化的比率分配至马达(17、18)。两个控制器(41、42)各自向马达(17、18)中的作为要由控制器(41、42)中的对应控制器控制的对象的任何一个马达供应与单独的电流指令值中的对应电流指令值相对应的电流。

Description

转弯装置
技术领域
本发明涉及一种使车辆的转向轮转弯的转弯装置。
背景技术
已知一种所谓的线控转向式转向装置：在该线控转向式转向装置中，方向盘与转向轮之间的动力传递是机械地分开的。例如，在日本专利No.6429224(JP 6429224B)的转向装置中，两个马达分别经由减速机构联接至用于使转向轮转弯的轮转弯轴。每个减速机构均包括用于将马达的旋转运动转换为轮转弯轴的线性运动的滚珠丝杠。滚珠丝杠由轮转弯轴上的滚珠丝杠槽部分和经由多个滚珠旋拧至滚珠丝杠槽部分的滚珠螺母构成。
发明内容
轮转弯轴的两个端部分别经由横拉杆联接至转向轮，并且横拉杆中的每个横拉杆相对于轮转弯轴以预定角度设置。为此，来自每个转向轮的反向输入载荷被分解成作用在沿着轮转弯轴的轴向方向的方向上的轴向载荷和作用在与轮转弯轴的轴向方向垂直的方向上的径向载荷。
每个滚珠丝杠是影响轴向载荷的机械元件，即，产生沿着轴向方向的推力的机械元件，因此滚珠丝杠基本上没有接收径向载荷的结构。因此，当径向载荷作用在滚珠丝杠上时，载荷可能会集中在滚珠或滚珠丝杠槽的一部分上，从而使产品使用寿命劣化。
本发明维持并提高了产品使用寿命。
本发明的一方面涉及一种转弯装置。该转弯装置包括：横拉杆，横拉杆分别联接至车辆的转向轮；轮转弯轴，横拉杆分别以可摆动的方式成角度地联接在轮转弯轴的两个端部处；两个马达，所述两个马达配置成产生作为待施加至轮转弯轴的驱动力的源的扭矩；两个滚珠丝杠，其各自构造成单独地将两个马达中的对应的马达的旋转运动转换成轮转弯轴的线性运动；传动机构，传动机构构造成将马达中的每个马达的扭矩传递至滚珠丝杠中的对应的滚珠丝杠；以及两个控制器，其各自配置成单独控制两个马达中的对应的马达。轮转弯轴构造成沿轴向方向线性移动以经由横拉杆使车辆的转向轮转弯。两个滚珠丝杠分别具有在轮转弯轴的外周缘上设置在轴向方向上的不同位置处的外螺纹槽。作为两个控制器中的任何一者的第一控制器配置成根据要由两个马达产生的扭矩的总值来计算电流指令值，并且配置成将计算出的电流指令值以随着轮转弯轴在轴向方向上的位置而变化的比率分配至马达。两个控制器各自配置成向马达中的作为要由控制器中的对应的一个控制器控制的对象的任何一个马达供应与分配至马达中的作为待控制的对象的任何一个马达的单独的电流指令值对应的电流。
由于横拉杆设置成与轮转弯轴成角度，来自转向轮中的每个转向轮的反向输入载荷被分解成作用在轮转弯轴的轴向方向上的轴向载荷和作用在与轮转弯轴的轴向方向垂直的径向载荷。换句话说，与径向载荷对应的力矩绕滚珠丝杠中的对应的一个滚珠丝杠施加至轮转弯轴的两个端部中的对应的一个端部。力矩的大小随着横拉杆与轮转弯轴之间形成的角度而变化，并且横拉杆与轮转弯轴之间形成的角度随着轮转弯轴的位置而变化。换句话说，绕两个滚珠丝杠中的每个滚珠丝杠的力矩的大小随着轮转弯轴的位置而变化。
由于滚珠丝杠是构造成产生沿着轴向方向的推力的机械元件，滚珠丝杠基本上不具有接收径向载荷的结构。为此，当径向载荷作用在滚珠丝杠上时，滚珠丝杠的滚珠和滚珠丝杠槽上的载荷增大，其结果是产品使用寿命会减少。
在此方面，利用上述配置，根据要由两个马达产生的总扭矩计算的电流指令值以与轮转弯轴的位置对应的比率分配至马达中的每个马达，因此可以使两个滚珠丝杠的滚珠和滚珠丝杠槽上的载荷接近均匀状态。因此，可以维持并提高滚珠丝杠的产品使用寿命并进而维持并提高转弯装置的产品使用寿命。
在转弯装置中，在第一预定条件的假设下，第一控制器可以配置成减小电流指令值对与力矩的值较大的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率，并且可以配置成增大电流指令值对与力矩的值较小的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率。第一预定条件可以包括：i)力矩根据来自转向轮中的对应的一个转向轮的反向输入载荷绕两个滚珠丝杠中的对应的一个滚珠丝杠施加至轮转弯轴的端部中的每个端部；以及ii)由于横拉杆中的每个横拉杆以可摆动的方式成角度地联接至轮转弯轴的端部中的对应的一个端部，力矩随着轮转弯轴在轴向方向上的位置而变化。
利用上述配置，电流指令值对与力矩的值较大的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率减小，因此力矩的值较大的一侧上的滚珠丝杠的运动载荷减小。相反，电流指令值对与力矩的值较小的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率增大，因此力矩的值较小的一侧上的滚珠丝杠的运动载荷增大。因此，两个滚珠丝杠的运动载荷是均匀的。
在转弯装置中，第一变化特性和第二变化特性可以具有互相相反的特性。第一变化特性可以是电流指令值对与第一滚珠丝杠相关联的马达的分配率关于轮转弯轴在轴向方向上相对于轮转弯轴的中立位置的位置变化的变化特性。第二变化特性可以是电流指令值对与第二滚珠丝杠相关联的马达的分配率关于轮转弯轴在轴向方向上相对于轮转弯轴的中立位置的位置变化的变化特性。
利用上述配置，电流指令值对分别与两个滚珠丝杠相关联的马达的分配率关于轮转弯轴在轴向方向上相对于轮转弯轴的中立位置的位置变化的变化特性相反，因此容易调节电流指令值对两个马达中的每个马达的分配率。
在转弯装置中，在第二预定条件的假设下，第一控制器可以配置成，随着轮转弯轴相对于中立位置移动，更大程度地减小电流指令值对与设置在和轮转弯轴移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率，并且更大程度地增大电流指令值对与轮转弯轴移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率。第二预定条件可以包括这样的特征：随着轮转弯轴相对于中立位置移动，施加至设置在与轮转弯轴移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠的力矩的值增大。
利用上述配置，根据轮转弯轴的位置进一步适当地设定电流指令值对两个马达中的每个马达的分配率。因此，可以根据轮转弯轴的位置进一步精密地调节两个滚珠丝杠中的每个滚珠丝杠的运动载荷。
在转弯装置中，在第三预定条件的假设下，第一控制器可以配置成：随着轮转弯轴相对于中立位置移动，更大程度地减小电流指令值对设置在轮转弯轴移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率，并且更大程度地增大电流指令值对与轮转弯轴移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率。第三预定条件可以包括这样的特性：随着轮转弯轴相对于中立位置移动，施加至设置在轮转弯轴移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠的力矩的值增大。
利用上述配置，根据轮转弯轴的位置进一步适当地设定电流指令值对两个马达中的每个马达的分配率。因此，可以根据轮转弯轴的位置进一步精密地调节两个滚珠丝杠中的每个滚珠丝杠的运动载荷。
利用上述配置，可以维持并提高产品使用寿命。
附图说明
下面将参照附图对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进行描述，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是当沿车辆行驶方向观察时的根据第一实施方式的转弯装置的正视图；
图2是当沿垂直于车辆行驶方向的方向观察时的第一实施方式的转弯装置的平面图；
图3是示出了作用在根据第一实施方式的轮转弯轴上的反向输入载荷的示意图；
图4是根据第一实施方式的转弯装置的用于示出轮转弯轴的位置与倾斜度之间的关系的相关正视图；
图5是示出了根据第一实施方式的轮转弯轴的位置与倾斜度之间的关系的曲线图；
图6是示出了根据第一实施方式的轮转弯轴与滚珠螺母之间的联接部分的横截面图；
图7是根据第一实施方式的控制器的框图；
图8是示出了根据第一实施方式的轮转弯轴的位置与分配率之间的关系的曲线图；以及
图9是当沿垂直于车辆行驶方向的方向观察时的根据第二实施方式的转弯装置的平面图。
具体实施方式
在下文中，将对作为车辆的转弯装置的示例的第一实施方式进行描述。如图1中所示，转弯装置10包括固定至车身(未示出)的壳体11。轮转弯轴12被容置在壳体11内部。轮转弯轴12沿着车身的左右方向(图1中的左右方向)延伸。第一横拉杆14a经由第一内部球形接头13a联接至轮转弯轴12的第一端部(图1中的左端部)。第一转向轮15a联接至第一横拉杆14a的与第一内部球形接头13a相反的端部。第二横拉杆14b经由第二内部球形接头13b联接至轮转弯轴12的第二端部(图1中的右端部)。第二转向轮15b联接至第二横拉杆14b的与第二内部球形接头13b相反的端部。当轮转弯轴12沿着其轴向方向移动时，第一转向轮15a的轮转向角度θwa和第二转向轮15b的轮转向角度θwb改变。
轮转弯轴12具有第一滚珠丝杠槽部分12a和第二滚珠丝杠槽部分12b。第一滚珠丝杠槽部分12a是在轮转弯轴12中与第一端部(图1中的左端部)相邻的预定范围内设置有右旋螺纹的部分。第二滚珠丝杠槽部分12b是在轮转弯轴12中与第二端部(图1中的右端部)相邻的预定范围内设置有左旋螺纹的部分。
转弯装置10包括第一滚珠螺母15和第二滚珠螺母16。第一滚珠螺母15经由多个滚珠(未示出)旋拧至轮转弯轴12的第一滚珠丝杠槽部分12a。第二滚珠螺母16经由多个滚珠(未示出)旋拧至轮转弯轴12的第二滚珠丝杠槽部分12b。轮转弯轴12的第一滚珠丝杠槽部分12a、滚珠(未示出)和第一滚珠螺母15构成第一滚珠丝杠BS1。轮转弯轴12的第二滚珠丝杠槽部分12b、滚珠(未示出)和第二滚珠螺母16构成第二滚珠丝杠BS2。
转弯装置10包括第一马达17和第二马达18。第一马达17和第二马达18是产生轮转向力的源，该轮转向力是用于使第一转向轮15a和第二转向轮15b转弯的动力。例如，采用三相无刷马达作为第一马达17和第二马达18中的每一者。第一马达17和第二马达18分别固定至壳体11外部的部分。第一马达17的输出轴17a和第二马达18的输出轴18a平行于轮转弯轴12延伸。
转弯装置10包括第一带传动机构21和第二带传动机构22。第一带传动机构21包括驱动带轮23、从动带轮24和环形带25。驱动带轮23是其外周缘上设置有齿23a的同步带轮并且固定至第一马达17的输出轴17a。从动带轮24是其外周缘上设置有齿24a的同步带轮并且固定成配装至第一滚珠螺母15的外周缘。带25是其内周缘上设置有齿25a的同步带并且缠绕在驱动带轮23与从动带轮24之间。因此，第一马达17的旋转经由驱动带轮23、带25和从动带轮24传递至第一滚珠螺母15。
与第一带传动机构21一样，第二带传动机构22包括驱动带轮26、从动带轮27和环形带28。驱动带轮26是其外周缘上设置有齿26a的同步带轮并且固定至第二马达18的输出轴18a。从动带轮27是其外周缘上设置有齿27a的同步带轮并且固定成配装至第二滚珠螺母16的外周缘。带28是其内周缘上设置有齿28a的同步带并且缠绕在驱动带轮26与从动带轮27之间。因此，第二马达18的旋转经由驱动带轮26、带28和从动带轮27传递至第二滚珠螺母16。
第一带传动机构21和第一滚珠丝杠BS1构成将第一马达17的驱动力传递至轮转弯轴12的第一传动机构。第二带传动机构22和第二滚珠丝杠BS2构成将第二马达18的驱动力传递至轮转弯轴12的第二传动机构。从第一马达17至轮转弯轴12的减速比(第一传动机构的减速比)和从第二马达18至轮转弯轴12的减速比(第二传动机构的减速比)是相同的值。轮转弯轴12中的第一滚珠丝杠槽部分12a的导程和第二滚珠丝杠槽部分12b的导程是相同的值。因此，当第一马达17旋转一圈时轮转弯轴12的移动量与当第二马达18旋转一圈时轮转弯轴12的移动量是相同的值。
转弯装置10包括第一旋转角度传感器31和第二旋转角度传感器32。例如，采用旋转变压器作为第一旋转角度传感器31和第二旋转角度传感器32中的每一者。第一旋转角度传感器31的检测范围是与第一马达17的电角度的一个周期相对应的360°。第二旋转角度传感器32的检测范围是与第二马达18的电角度的一个周期相对应的360°。
第一旋转角度传感器31附接至第一马达17。第一旋转角度传感器31检测第一马达17的旋转角度(电角度)α。第一旋转角度传感器31产生随第一马达17的旋转而正弦地变化的作为电信号的第一正弦信号(sin信号)、以及随第一马达17的旋转而余弦地变化的第一余弦信号(cos信号)。第一旋转角度传感器31基于第一正弦信号和第一余弦信号计算反正切作为第一马达17的旋转角度α。旋转角度α根据第一旋转角度传感器31的角度的倍增因数按周期呈锯齿波形地变化。换句话说，旋转角度α以随第一马达17的旋转重复上升和陡峭下降的方式变化。
第二旋转角度传感器32附接至第二马达18。第二旋转角度传感器32检测第二马达18的旋转角度(电角度)β。第二旋转角度传感器32产生随第二马达18的旋转而正弦地变化的作为电信号的第二正弦信号、以及随第二马达18的旋转而余弦地变化的第二余弦信号。第二旋转角度传感器32基于第二正弦信号和第二余弦信号计算反正切作为第二马达18的旋转角度β。旋转角度β根据第二旋转角度传感器32的角度的倍增因数按周期呈锯齿波形地变化。
第一旋转角度传感器31和第二旋转角度传感器32具有相互不同的角度的倍增因数。角度的倍增因数是指电信号的电角度与第一马达17或第二马达18的旋转角度(机械角度)的比率。当例如第一旋转角度传感器31在第一马达17旋转一圈的同时产生用于一个周期的电信号时，第一旋转角度传感器31的角度的倍增因数为一(1X)。当例如第一旋转角度传感器31在第一马达17旋转一圈的同时产生用于四个周期的电信号时，第一旋转角度传感器31的角度的倍增因数为四(4X)。
由于第一旋转角度传感器31和第二旋转角度传感器32具有相互不同的角度的倍增因数，因此第一马达17每旋转一圈旋转角度α的周期的数目和第二马达18每旋转一圈旋转角度β的周期的数目是彼此不同的。换句话说，由第一旋转角度传感器31产生的电信号的每一个周期第一马达17的旋转角度(机械角度)的值和由第二旋转角度传感器32产生的电信号的每一个周期第二马达18的旋转角度(机械角度)的值是彼此不同的。
第一马达17经由第一带传动机构21和第一滚珠丝杠BS1联接至轮转弯轴12并且进而联接至第一转向轮15a和第二转向轮15b。第二马达18经由第二带传动机构22和第二滚珠丝杠BS2联接至轮转弯轴12并且进而联接至第一转向轮15a和第二转向轮15b。因此，第一马达17的旋转角度α和第二马达18的旋转角度β各自均是反映轮转弯轴12的在轴向方向上的绝对位置并且进而反映第一转向轮15a的轮转向角度θwa和第二转向轮15b的轮转向角度θwb的值。
转弯装置10包括第一控制器41和第二控制器42。第一控制器41控制第一马达17。第一控制器41获取由例如车载主控制器根据车辆的转向状态或车辆的行驶状态计算出的目标轮转向角度θ*。第一控制器41获取通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β。
第一控制器41根据转向状态通过对第一马达17的驱动控制来执行轮转向控制以使第一转向轮15a和第二转向轮15b转弯。第一控制器41通过使用通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β来计算轮转弯轴12的实际绝对位置。第一控制器41基于目标轮转向角度θ*计算轮转弯轴12的目标绝对位置。第一控制器41找出轮转弯轴12的目标绝对位置与实际绝对位置之间的差异并且执行位置反馈控制以用于控制供应至第一马达17的电力使得该差异最小化。第一控制器41根据轮转弯轴12的目标绝对位置与实际绝对位置之间的差异来计算用于第一马达17的电流指令值和用于第二马达18的电流指令值，并且根据计算出的电流指令值向第一马达17供应电流。
第二控制器42控制第二马达18。第二控制器42根据转向状态通过对第二马达18的驱动控制来执行轮转向控制以用于使第一转向轮15a和第二转向轮15b转弯。第二控制器42获取由第一控制器41计算出的电流指令值，并且基于所获取的电流指令值来控制供应至第二马达18的电力。
第二控制器42获取如上所述由主控制器计算出的目标轮转向角度θ*、通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α、以及通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β。第二控制器42具有通过使用通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β来计算轮转弯轴12的实际绝对位置的第一功能。第二控制器42具有基于目标轮转向角度θ*来计算轮转弯轴12的目标绝对位置的第二功能。第二控制器42具有找出轮转弯轴12的目标绝对位置与实际绝对位置之间的差异并且执行位置反馈控制以用于控制供应至第二马达18的电力使得该差异最小化的第三功能。当第一控制器41正常操作时，第二控制器42维持第一功能至第三功能处于停止状态。在这种情况下，不使用目标轮转向角度θ*、第一马达17的旋转角度α和第二马达18的旋转角度β。
随第一滚珠螺母15和第二滚珠螺母16相对于轮转弯轴12的旋转，绕轴线的扭矩被施加至轮转弯轴12。当轮转弯轴12意在沿特定方向移动时，第一马达17和第二马达18的操作被控制使得第一滚珠螺母15和第二滚珠螺母16沿彼此相反的方向旋转并且随滚珠螺母中的一个滚珠螺母的旋转而施加至轮转弯轴12的扭矩的大小是与随滚珠螺母中的另一个滚珠螺母的旋转而施加至轮转弯轴12的扭矩的大小基本上相同的值。因此，随第一滚珠螺母15的旋转而施加至轮转弯轴12的扭矩和随第二滚珠螺母16的旋转而施加至轮转弯轴12的扭矩——这两个扭矩是彼此相反的方向上的扭矩——被抵消。因此，抑制了绕轴线的扭矩向轮转弯轴12的施加。
如图2中所示，当在转弯装置10安装在车辆中的情况下沿从上方的方向观察时，第一横拉杆14a的与第一内部球形接头13a相反的端部联接在下述位置处：该位置与在车辆直行时车辆的相对于第一转向轮15a的旋转中心而言的后侧部(图2中的下侧)相邻。第二横拉杆14b的与第二内部球形接头13b相反的端部联接在下述位置处：该位置与在车辆直行时车辆的相对于第二转向轮15b的旋转中心而言的后侧部相邻。这种连杆结构通常称为后连杆。
如图3中所示，在轮转弯轴12位于与车辆的直行状态相对应的中立位置P0处的状态下，第一横拉杆14a与轮转弯轴12形成第一倾斜度θa。另外，在轮转弯轴12位于中立位置P0处的状态下，第二横拉杆14b与轮转弯轴12形成第二倾斜度θb。因此，来自第一转向轮15a的反向输入载荷F1被分解成在沿着轮转弯轴12的轴向方向的方向上作用的轴向载荷F1x和在垂直于轮转弯轴12的轴向方向的方向上作用的径向载荷F1z。换句话说，通过作用在轮转弯轴12的第一端部上的径向载荷F1z，向第一滚珠丝杠BS1施加弯曲力矩M1。另外，来自第二转向轮15b的反向输入载荷F2被分解成在沿着轮转弯轴12的轴向方向的方向上作用的轴向载荷F2x和在垂直于轮转弯轴12的轴向方向的方向上作用的径向载荷F2z。换句话说，通过作用在轮转弯轴12的第二端部上的径向载荷F2z，向第二滚珠丝杠BS2施加弯曲力矩M2。
弯曲力矩M1的值根据第一倾斜度θa以及从第一内部球形接头13a至第一滚珠丝杠BS1的距离而变化，第一倾斜度θa是在第一横拉杆14a与轮转弯轴12之间形成的角度。弯曲力矩M2的值根据第二倾斜度θb以及从第二内部球形接头13b至第二滚珠丝杠BS2的距离而变化，第二倾斜度θb是在第二横拉杆14b与轮转弯轴12之间形成的角度。第一倾斜度θa的值和第二倾斜度θb的值随着第一转向轮15a的轮转向角度θwa和第二转向轮15b的轮转向角度θwb、即轮转弯轴12的位置而变化。随着第一倾斜度θa的值增大，径向载荷F1z的值增大并且进而弯曲力矩M1的值增大。随着第二倾斜度θb的值增大，径向载荷F2z的值并且进而弯曲力矩M2的值增大。
用于轮转弯轴12的绝对位置的第一倾斜度θa和第二倾斜度θb是彼此不同的。因此，来自第一转向轮15a的反向输入载荷F1和来自第二转向轮15b的反向输入载荷F2是彼此不同的。来自第一转向轮15a的反向输入载荷F1的方向和来自第二转向轮15b的反向输入载荷F2的方向也是彼此不同的。
接下来，将对第一倾斜度θa与轮转弯轴12的位置之间的关系以及第二倾斜度θb与轮转弯轴12的位置之间的关系进行描述。如图4中所示，轮转弯轴12在相对于与车辆的直行方向相对应的中立位置P0确定的最大移动范围Ra内沿轴向方向移动。相对于轮转弯轴12的中立位置P0的第一方向(图4中的左方向)被定义为正方向。相对于轮转弯轴12的中立位置P0的第二方向(图4中的右方向)被定义为负方向。
如图5的曲线图中所示，第一倾斜度θa关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性和第二倾斜度θb关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性是彼此相反的。
如图5中的连续线所示，当轮转弯轴12位于中立位置P0处时，即，当轮转弯轴12的相对于中立位置P0的移动量为零时，第一倾斜度θa维持处于角度θ0。随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向移动，第一倾斜度θa的值逐渐减小并且然后增大。当轮转弯轴12到达正的最大位置+Pmax时，第一倾斜度θa的值达到角度θ1(θ0＜θ1)。相反，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向移动，第一倾斜度θa的值逐渐增大。当轮转弯轴12到达负的最大位置-Pmax时，第一倾斜度θa的值达到角度θ2(θ0<θ1<θ2)。
如图5中的虚线所示，当轮转弯轴12位于中立位置P0处时，第二倾斜度θb保持处于角度θ0。随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向移动，第二倾斜度θb的值逐渐增大。当轮转弯轴12到达正的最大位置+Pmax时，第二倾斜度θb的值达到角度θ2(θ0＜θ2)。相反，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向移动，第二倾斜度θb的值逐渐减小并且然后增大。当轮转弯轴12到达负的最大位置-Pmax时，第二倾斜度θb的值达到角度θ1(θ0<θ1<θ2)。
当观察图5中第一倾斜度θa和第二倾斜度θb关于轮转弯轴12的位置的变化时，第一倾斜度θa和第二倾斜度θb是关于中立位置P0左右对称的。这是因为轮转弯轴12、第一横拉杆14a、第二横拉杆14b、第一转向轮15a和第二转向轮15b的几何布置是左右对称的。
弯曲力矩M1的值是通过将作用在轮转弯轴12上的径向载荷Flz的值与从第一内部球形接头13a至第一滚珠丝杠BS1的距离相乘而获得的。因此，随着第一倾斜度θa的值增大并且作用在轮转弯轴12上的径向载荷F1z的值增大，或者随着从第一内部球形接头13a至第一滚珠丝杠BS1的距离延长，弯曲力矩M1的值增大。
弯曲力矩M2的值是通过将作用在轮转弯轴12上的径向载荷F2z的值与从第二内部球形接头13b至第二滚珠丝杠BS2的距离相乘而获得的。因此，随着第二倾斜度θb的值增大并且作用在轮转弯轴12上的径向载荷F2z的值增大，或者随着从第二内部球形接头13b至第二滚珠丝杠BS2的距离延长，弯曲力矩M2的值增大。当这种径向载荷F1z、F2z以及进而弯曲力矩M1、M2被施加至轮转弯轴12时，存在与以下情形有关的问题。
如图6中所示，当例如弯曲力矩M1由于径向载荷F1z经由第一横拉杆14a施加至轮转弯轴12而被施加时，轮转弯轴12可能会根据弯曲力矩M的大小而绕设置有第一滚珠丝杠BS1的部分稍微地弯曲或倾斜。当发生这种情形时，载荷集中在第一滚珠丝杠BS1中的滚珠15c或第一滚珠丝杠槽部分12a的一部分(供滚珠15c的一部分接触的丝杠槽部分)上。换句话说，施加至在轮转弯轴12的第一滚珠丝杠槽部分12a与第一滚珠螺母15之间滚动的滚珠15c的载荷分布不均匀。因此，第一滚珠丝杠BS1的产品使用寿命可能会降低。另外，第一滚珠丝杠BS1的平稳操作可能会受到损害。
当径向载荷F2z或弯曲力矩M2经由第二横拉杆14b也被施加至轮转弯轴12时，与径向载荷F1z或弯曲力矩M1经由第一横拉杆14a被施加至轮转弯轴12的情况一样，第二滚珠丝杠BS2的产品使用寿命可能会降低。另外，第二滚珠丝杠BS2的平稳操作可能会受到损害。
在本实施方式中，出于维持和提高第一滚珠丝杠BS1和第二滚珠丝杠BS2的产品使用寿命的目的，采用以下部件作为第一控制器41和第二控制器42。
如图7中所示，第一控制器41包括位置检测电路51、位置控制电路52、分配计算电路53、乘法器54、电流控制电路55和减法器56。位置检测电路51获取通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β，并且基于所获取的旋转角度α、β计算轮转弯轴12的绝对位置P1。第一旋转角度传感器31的角度的倍增因数和第二旋转角度传感器32的角度的倍增因数设置成使得由第一旋转角度传感器31检测到的旋转角度α和由第二旋转角度传感器32检测到的旋转角度β在轮转弯轴12的最大移动范围内彼此不一致。因此，旋转角度α的值和旋转角度β的值的组合与轮转弯轴12的绝对位置P1一一对应。因此，可以基于两个旋转角度α、β的组合即时检测出轮转弯轴12的绝对位置P1。其中由位置检测电路51计算出绝对位置P1的计算范围的中点被设定为原点，即，作为当车辆直行时轮转弯轴12的位置的转弯中立位置(轮转向角度θwa、θwb＝0°)。
位置控制电路52基于由主控制器计算出的目标轮转向角度θ*计算轮转弯轴12的目标绝对位置。由于轮转弯轴12与转向轮15a、15b互锁，因此轮转弯轴12的绝对位置与转向轮15a、15b的轮转向角度θwa、θwb中的每个轮转向角度之间存在相关性。通过使用这种相关性，从目标轮转向角度θ*获得轮转向轴12的目标绝对位置。位置控制电路52找出轮转弯轴12的目标绝对位置与由位置检测电路51计算出的轮转弯轴12的实际绝对位置P1之间的差异，并且计算出用于第一马达17和第二马达18的电流指令值I*使得该差异最小化。电流指令值I*对应于要由第一马达17和第二马达18产生的总扭矩。
与位置控制电路52一样，分配计算电路53获取通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β，并且基于所获取的旋转角度α、β计算轮转弯轴12的绝对位置Ps。
分配计算电路53基于计算出的轮转弯轴12的绝对位置Ps的当前值计算由位置控制电路52计算出的电流指令值I*的用于第一马达17的第一分配率DR1。第一分配率DR1设定为落在大于或等于“0”且小于或等于“1”的范围内的值。分配计算电路53通过使用定义轮转弯轴12的绝对位置Ps与第一分配率DR1之间的关系的映射图来计算第一分配率DR1。该映射图存储在第一控制器41的存储设备中。
如图8中所示，映射图Mp是下述二维映射图：该二维映射图的横坐标轴表示轮转弯轴12的绝对位置Ps并且该二维映射图的纵坐标轴表示第一分配率DR1，并且该二维映射图具有以下特性。换句话说，如图8中的连续线所示，随着轮转弯轴12的绝对位置Ps从负的最大位置-Pmax经由中立位置P0向正的最大位置+Pmax变化，第一分配率DR1在轮转弯轴12的最大移动范围Ra内逐渐增大。当轮转弯轴12的绝对位置Ps为中立位置P0时，第一分配率DR1为“0.5”。这是与由位置控制电路52计算出的电流指令值I*为100％的情况的50％相对应的值。
映射图Mp是通过例如模拟来设定的。换句话说，当轮转弯轴12的绝对位置Ps改变时，获得在轮转弯轴12的每个绝对位置Ps处的来自第一转向轮15a的反向输入载荷F1和来自第二转向轮15b的反向输入载荷F2。另外，当轮转弯轴12的绝对位置Ps改变时，获得在轮转弯轴12的每个绝对位置Ps处的第一横拉杆14a的第一倾斜度θa和第二横拉杆14b的第二倾斜度θb。随后，基于轮转弯轴12的每个绝对位置Ps处的所获得的反向输入载荷F1、F2的值和所获得的第一倾斜度θa和第二倾斜度θb的值，获得施加至第一滚珠丝杠BS1的弯曲力矩M1和施加至第二滚珠丝杠BS2的弯曲力矩M2并且进而获得施加至第一滚珠丝杠BS1的滚珠和第二滚珠丝杠BS2的滚珠的接触压力。基于使由此获得的接触压力的最大值最小化的观点，通过针对轮转弯轴12的绝对位置Ps调整第一分配率DR1的值和第二分配率DR2的值来设定映射图Mp。
如图7中所示，乘法器54通过将由分配计算电路53计算出的第一分配率DR1乘以由位置控制电路52计算出的电流指令值I*来计算用于第一马达17的第一电流指令值I1 *。
电流控制电路55根据由乘法器54计算出的第一电流指令值I1 *向第一马达17供应电力。因此，第一马达17根据第一电流指令值I1 *产生扭矩。
减法器56通过从作为存储在第一控制器41的存储设备中的固定值的“1”中减去由分配计算电路53计算出的第一分配率DR1来计算电流指令值I*的用于第二马达18的第二分配率DR2。例如，当第一分配率DR1被设定为“0.3”时，第二分配率DR2的值是“0.7”。当第一分配率DR1被设定为“0.5”时，第二分配率DR2的值是“0.5”。当第一分配率DR1被设定为“0.7”时，第二分配率DR2的值是“0.3”。换句话说，由第一马达17和第二马达18产生的扭矩的总值是与由位置控制电路52计算出的电流指令值I*对应的扭矩。
因此，第二分配率DR2关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化的变化特性是与第一分配率DR1关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化的变化特性相反的。换句话说，如图8中的虚线所示，在轮转弯轴12的最大移动范围Ra内，随着轮转弯轴12的绝对位置Ps从正的最大位置+Pmax经由中立位置P0向负的最大位置-Pmax移动，第一分配率DR1逐渐减小并且第二分配率DR2逐渐增大。当轮转弯轴12的绝对位置Ps为正的最大位置+Pmax时第二分配率DR2的值与当轮转弯轴12的绝对位置Ps为负的最大位置-Pmax时第一分配率DR1的值彼此相等。当轮转弯轴12的绝对位置Ps为负的最大位置-Pmax时第二分配率DR2的值与轮转弯轴12的绝对位置Ps为正的最大位置+Pmax时第一分配率DR1的值彼此相等。换句话说，在图8中，第一分配率DR1和第二分配率DR2被设定成是关于轮转弯轴12的中立位置P0(纵坐标轴)对称的并且具有相互相反的特性。
如图7中所示，第二控制器42包括位置检测电路61、位置控制电路62、乘法器63和电流控制电路64。位置检测电路61获取通过第一旋转角度传感器31检测到的第一马达17的旋转角度α和通过第二旋转角度传感器32检测到的第二马达18的旋转角度β，并且基于所获取的旋转角度α、β计算轮转弯轴12的绝对位置P2。然而，位置检测电路61用作针对第一控制器41的备用件，并且在第一控制器41正常操作的正常条件下位置检测电路61的功能保持在停止状态。
位置控制电路62基于由主控制器计算出的目标轮转向角度θ*计算轮转弯轴12的目标绝对位置。位置控制电路62找出轮转弯轴12的目标绝对位置与由位置检测电路61计算出的轮转弯轴12的实际绝对位置P2之间的差异，并且根据要由第一马达17和第二马达18产生的总扭矩计算电流指令值I*使得该差异最小化。然而，位置控制电路62用作针对第一控制器41的备用件，并且在第一控制器41正常操作的正常条件下位置控制电路62的功能保持在停止状态。
乘法器63通过将由第一控制器41的减法器56计算出的第二分配率DR2乘以由第一控制器41的位置控制电路52计算出的电流指令值I*来计算用于第二马达18的第二电流指令值I2 *。
电流控制电路64根据由乘法器63计算出的第二电流指令值I2 *向第二马达18供应电力。因此，第二马达18根据第二电流指令值I2 *产生扭矩。
接下来，将对本实施方式的操作进行描述。第一横拉杆14a相对于轮转弯轴12以第一倾斜度θa设置。第二横拉杆14b相对于轮转弯轴12以第二倾斜度θb设置。因此，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0接近负的最大位置-Pmax或正的最大位置+Pmax，相对于轮转弯轴12的第一横拉杆14a的第一倾斜度θa和第二横拉杆14b的第二倾斜度θb增大。随着第一倾斜度θa的值增大，施加至轮转弯轴12的径向载荷F1z的值以及进而弯曲力矩M1的值增大。随着第二倾斜度θb的值增大，施加至轮转弯轴12的径向载荷F2z的值以及进而弯曲力矩M2的值增大。
相对于轮转弯轴12的绝对位置Ps的第一倾斜度θa和第二倾斜度θb是相互不同的值。因此，施加至轮转弯轴12的径向载荷F1z、F2z的值以及进而弯曲力矩M1、M2的值也是相互不同的值。着眼于这个事实，在本实施方式中，在施加有径向载荷F1z、F2z中的较大径向载荷的一侧上的与滚珠丝杠BS1相关联的马达17的扭矩或与滚珠丝杠BS2相关联的马达18的扭矩更大程度地减小，而与施加有径向载荷中的较小径向载荷的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩更大程度地增大。换句话说，与施加有弯曲力矩M1、M2中的较大弯曲力矩的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩减小，而与施加有弯曲力矩中的较小弯曲力矩的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩增大。
因此，通过减小与施加有径向载荷中的较大径向载荷并且进而施加弯曲力矩中的较大弯曲力矩的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩的量，抑制了在与施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠中的滚珠的一部分或滚珠丝杠槽的一部分上的载荷集中。换句话说，通过减小马达的扭矩的量，在集中有载荷的滚珠与滚珠丝杠槽之间的接触部分处的滚珠接触压力减小。因此，在施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠中，施加至在轮转弯轴12的滚珠丝杠槽部分与滚珠螺母之间滚动的滚珠的载荷的分布接近更均匀的状态。因此，在施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠的产品使用寿命得以维持和提高。另外，在施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠的平稳操作得以保持。
根据本实施方式，获得了以下有益效果。作为在第一横拉杆14a与轮转弯轴12之间形成的角度的第一倾斜度θa的值以及作为在第二横拉杆14b与轮转弯轴12之间形成的角度的第二倾斜度θb的值随轮转弯轴12的位置而变化。第一倾斜度θa和第二倾斜度θb针对轮转弯轴12的位置采用不同的值，并且施加至轮转弯轴12的径向载荷F1z、F2z的大小随第一倾斜度θa和第二倾斜度θb而变化。因此，通过根据轮转弯轴12的位置分配由第一马达17和第二马达18产生的扭矩，可以抑制在施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠上的载荷集中。换句话说，可以使第一滚珠丝杠BS1的运动载荷和第二滚珠丝杠BS2的运动载荷呈均等状态。因此，可以维持并提高第一滚珠丝杠BS1和第二滚珠丝杠BS2的产品使用寿命以及进而维持并提高转弯装置10的产品使用寿命。
与施加有径向载荷中的较小径向载荷的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩增加了与施加有径向载荷中的较大径向载荷的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩所减小的量。因此，第一马达17和第二马达18能够总共产生与电流指令值I*对应的扭矩。因此，在确保由第一马达17和第二马达18产生的总扭矩的同时，可以保护第一滚珠丝杠BS1和第二滚珠丝杠BS2。
与施加有径向载荷中的较大径向载荷的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩减小，而与施加有径向载荷中的较小径向载荷的滚珠丝杠相关联的马达的扭矩增大。因此，可以使第一滚珠丝杠BS1的运动载荷和第二滚珠丝杠BS2的运动载荷呈均等状态。
第一倾斜度θa关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性和第二倾斜度θb关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性是彼此相反的。换句话说，绕第一滚珠丝杠BS1的弯曲力矩M1关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性和绕第二滚珠丝杠BS2的弯曲力矩M2关于轮转弯轴12相对于轮转弯轴12的中立位置P0的位置变化的变化特性也是彼此相反的。因此，容易调节用于与第一滚珠丝杠BS1相关联的第一马达17的第一分配率DR1和用于与第二滚珠丝杠BS2相关联的第二马达18的第二分配率DR2。
根据图5的曲线图中所示的轮转弯轴12的绝对位置与第一倾斜度θa之间的关系以及轮转弯轴12的绝对位置与第二倾斜度θb之间的关系，明显的是，转弯装置10具有这样的特性：随着轮转弯轴12相对于中立位置P0移动，绕位于与轮转弯轴12移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠的力矩的值增大。例如，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向(图4中的右方向)移动，绕位于与轮转弯轴12移动所朝向的一侧相反的一侧(图4中的左侧)上的第一滚珠丝杠BS1的弯曲力矩M1的值增大。相反地，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向(图4中的左方向)移动，绕位于与轮转弯轴12移动所朝向的一侧相反的一侧(图4中的右侧)上的第二滚珠丝杠BS2的弯曲力矩M2的值增大。基于这一事实的假设，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0移动，第一控制器41更大程度地减小电流指令值I*的用于与位于与轮转弯轴12移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率，并且更大程度地增大电流指令值I*的用于与位于轮转弯轴12移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率。因此，根据轮转弯轴12的位置，进一步适当地设定用于第一马达17的第一分配率DR1和用于第二马达18的第二分配率DR2。因此，可以根据轮转弯轴12的位置进一步紧密地调节第一滚珠丝杠BS1的运动载荷和第二滚珠丝杠BS2的运动载荷。
当第一马达17和第二马达18彼此协作地操作时，通过第一控制器41确定供应至第一马达17的电流和供应至第二马达18的电流。第二控制器42仅操作成向作为要由第二控制器42控制的对象的第二马达18供应与基于由第一控制器41单方面地确定的第二分配率DR2的单独的电流指令值(I2 *)对应的电流。换句话说，第一控制器41和第二控制器42处于主机和从机的关系。因此，与例如第一控制器41和第二控制器42各自单独地通过执行位置控制而计算用于作为要由控制器41、42中的对应控制器控制的对象的马达的电流指令值并且基于单独计算出的电流指令值控制供应至作为待控制的对象的马达的电力的情况不同，第一控制器41的控制与第二控制器42的控制之间的干扰得到抑制。
不会由于例如轮转弯轴12的第一滚珠丝杠槽部分12a与第二滚珠丝杠槽部分12b之间的导程误差等而发生通过第一控制器41对轮转弯轴12的位置反馈控制与通过第二控制器42对轮转弯轴12的位置反馈控制之间的这种干扰。因此，第一马达17和第二马达18以彼此协作的方式适当地操作，由此可以进一步使第一转向轮15a和第二转向轮15b适当地转弯。
第二实施方式
接下来，将对转弯装置的第二实施方式进行描述。本实施方式基本上具有与第一实施方式的部件类似的部件。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于每个横拉杆与相关联的转向轮的联接位置。
如图9中所示，当在转弯装置10安装在车辆中的情况下沿从上方的方向观察时，第一横拉杆14a的与第一内部球形接头13a相反的端部联接在下述位置处：该位置与在车辆直行时车辆的相对于第一转向轮15a的旋转中心而言的前侧部相邻。当在转弯装置10安装在车辆中的情况下沿从上方的方向观察时，第二横拉杆14b的与第二内部球形接头13b相反的端部联接在下述位置处：该位置与在车辆直行时车辆的相对于第二转向轮15b的旋转中心而言的前侧部(图9中的上侧)相邻。在这种情况下，第一倾斜度θa和第二倾斜度θb中的每一者关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化的变化特性是与图5中所示的变化特性相反的。这种连杆结构通常称为前连杆。
在前连杆中，第一倾斜度θa和第二倾斜度θb中的每一者关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化特性是与后连杆的该变化特性相反的。换句话说，如图5中的虚线所示，当轮转弯轴12位于中立位置P0处时，第一倾斜度θa保持在角度θ0处。随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向移动，第一倾斜度θa的值逐渐增大。当轮转弯轴12到达正的最大位置+Pmax时，第一倾斜度θa的值达到角度θ2(θ0＜θ2)。相反，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向移动，第一倾斜度θa的值逐渐减小并且然后增大。当轮转弯轴12到达负的最大位置-Pmax时，第一倾斜度θa的值达到角度θ1(θ0<θ1<θ2)。
如图5中的连续线所示，当轮转弯轴12位于中立位置P0处时，第二倾斜度θb保持在角度θ0处。随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向移动，第二倾斜度θb的值逐渐减小并且然后增大。当轮转弯轴12到达正的最大位置+Pmax时，第二倾斜度θb的值达到角度θ1(θ0<θ1)。相反，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向移动，第二倾斜度θb的值逐渐增大。当轮转弯轴12到达负的最大位置-Pmax时，第二倾斜度θb的值达到角度θ2(θ0<θ1<θ2)。
因此，第一分配率DRl和第二分配率DR2中的每一者关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化的变化特性也是与图8中所示的映射图Mp相反的。
如图8中的虚线所示，随着轮转弯轴12的绝对位置Ps从正的最大位置+Pmax经由中立位置P0向负的最大位置-Pmax变化，第一分配率DR1在轮转弯轴12的最大移动范围Ra内逐渐增大。因此，如图8中的连续线所示，随着轮转弯轴12的绝对位置Ps从负的最大位置-Pmax经由中立位置P0向正的最大位置+Pmax变化，第二分配率DR2在轮转弯轴12的最大移动范围Ra内逐渐增大。
当轮转弯轴12的绝对位置Ps为正的最大位置+Pmax时第一分配率DR1的值和当轮转弯轴12的绝对位置Ps为负的最大位置-Pmax时第二分配率DR2的值是彼此相等的。当轮转弯轴12的绝对位置Ps为负的最大位置-Pmax时第一分配率DR1的值和当轮转弯轴12的绝对位置Ps为正的最大位置+Pmax时第二分配率DR2的值是彼此相等的。换句话说，在图8中，第一分配率DR1和第二分配率DR2被设定成是关于轮转弯轴12的中立位置P0(纵坐标轴)对称的并且具有相互相反的特性。
如上所述，第一倾斜度θa和第二倾斜度θb中的每一者关于轮转弯轴12的绝对位置Ps的变化的变化特性是与图5中所示的变化特性相反的。因此，转弯装置10具有这样的特性：随着轮转弯轴12相对于中立位置P0移动，绕位于轮转弯轴12移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠的力矩的值增大。
例如，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿负方向(图4中的右方向)移动，绕位于轮转弯轴12移动所朝向的一侧(图4中的右侧)上的第二滚珠丝杠BS2的弯曲力矩M2的值增大。相反，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0沿正方向(图4中的左方向)移动，绕位于轮转弯轴12移动所朝向的一侧(图4中的左侧)上的第一滚珠丝杠BS1的弯曲力矩M1的值增大。
基于这一事实的假设，随着轮转弯轴12相对于中立位置P0移动，第一控制器41更大程度地减小电流指令值I*的用于与位于轮转弯轴12移动所朝向的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率，并且更大程度地增大电流指令值I*的用于与位于与轮转弯轴12移动所朝向的一侧相反的一侧上的滚珠丝杠相关联的马达的分配率。
因此，根据第二实施方式，获得了与第一实施方式的有益效果类似的有益效果。第一实施方式和第二实施方式可以进行如下修改。
其他实施方式
在第一实施方式和第二实施方式中，当轮转弯轴12位于中立位置P0处时，电流指令值I*的用于第一马达17的第一分配率DR1被设定为“0.5”；然而，配置不限于此。当轮转弯轴12位于中立位置P0处时的第一分配率DR1可以根据产品规格被设定为适当的值，比如“0.6”或“0.4”。当第一分配率DR1可以被设定为“0.6”时，第二分配率DR2是“0.4”。当第一分配率DR1可以被设定为“0.4”时，第二分配率DR2是“0.6”。
在第一实施方式和第二实施方式中，第一滚珠丝杠槽部分12a可以形成为左旋螺纹，并且第二滚珠丝杠槽部分12b可以形成为右旋螺纹。换句话说，第一滚珠丝杠槽部分12a和第二滚珠丝杠槽部分12b仅需要具有相反的螺纹关系。替代性地，第一滚珠丝杠槽部分12a和第二滚珠丝杠槽部分12b可以形成为右旋螺纹或左旋螺纹。当采用这种构型时，轮转弯轴12包括用于抑制轮转弯轴12相对于壳体11的旋转的旋转限制部分。
在第一实施方式和第二实施方式中，分配计算电路53可以通过使用由第一控制器41计算出的轮转弯轴12的绝对位置P1或由第二控制器42计算出的轮转弯轴12的绝对位置P2来计算第一分配率DR1。利用这种配置，可以使分配计算电路53的计算载荷减少了分配计算电路53不需要计算轮转弯轴12的绝对位置Ps的量。
在第一实施方式和第二实施方式中，车载主控制器可以配置成不计算目标轮转向角度θ*，并且可以配置成根据车辆的转向状态或车辆的行驶状态计算轮转弯轴12的目标绝对位置。在这种情况下，第一控制器41和第二控制器42获取由主控制器计算出的轮转弯轴12的目标绝对位置，并通过使用所获取的目标绝对位置控制供应至第一马达17的电力和供应至第二马达18的电力。
在第一实施方式和第二实施方式中，第一控制器41可以基于目标轮转向角度θ*计算第一马达17的目标旋转角度，求出计算出的第一马达17的目标旋转角度与通过第一旋转角度传感器31检测出的第一马达17的旋转角度α之间的差，并且控制供应至第一马达17的电力使得该差最小化。第二控制器42与第一控制器41一样可以基于目标轮转向角度θ*计算第二马达18的目标旋转角度，求出计算出的第二马达18的目标旋转角度与通过第二旋转角度传感器32检测出的第二马达18的旋转角度β之间的差，并且控制供应至第二马达18的电力使得该差最小化。
在第一实施方式和第二实施方式中，可以采用省略用作将第一马达17的驱动力传递至轮转弯轴12的第一传动机构的第一带传动机构21的构型，并且可以采用省略用作将第二马达18的驱动力传递至轮转弯轴12的第二传动机构的第二带传动机构22的构型。在这种情况下，例如，第一马达17和第二马达18与轮转弯轴12同轴地设置。第一马达17的输出轴17a联接至第一滚珠螺母15从而能够一体旋转，并且第二马达18的输出轴18a联接至第二滚珠螺母16从而能够一体旋转。即使在采用这种构型的情况下，也可以获得与第一实施方式和第二实施方式的有益效果相似的有益效果。
在第一实施方式和第二实施方式中，与分配计算电路53和减法器56对应的部件不仅可以设置在第一控制器41中还可以设置在第二控制器42中。利用这种配置，第二控制器42具有与第一控制器41的配置相同的配置，并且能够用作针对第一控制器41的备用设备。第二控制器42的分配计算电路计算由位置控制电路62计算出的电流指令值I*的用于第二马达18的第二分配率DR2。第二控制器42的减法器通过从作为存储在第二控制器42的存储设备中的固定值的“1”中减去由第二控制器42的分配计算电路计算出的第二分配率DR2来计算电流指令值I*的用于第一马达17的第一分配率DR1。然而，第二控制器42的分配计算电路和减法器用作针对第一控制器41的备用件，并且该分配计算电路和减法器的功能在第一控制器41正常操作时维持在停止状态。
在第一实施方式和第二实施方式中，可以采用省略位置检测电路61和位置控制电路62的配置作为第二控制器42。利用这种配置，简化了第二控制器42的配置。
在第一实施方式和第二实施方式中，第一控制器41和第一马达17可以一体设置。第二控制器42和第二马达18可以一体设置。
第一实施方式和第二实施方式中的每个实施方式中的转弯装置10可以应用于方向盘与轮转弯轴之间的动力传递分开的线控转向系统。该线控转向系统包括：反作用马达，该反作用马达是用于产生施加至转向轴的转向反作用的源；以及反作用控制器，该反作用控制器控制反作用马达的驱动，并且该线控转向系统可以包括基于车辆的转向状态或车辆的行驶状态计算方向盘的目标转向角度的反作用控制器。在这种情况下，第一控制器41和第二控制器42可以配置成获取由例如用作主控制器的反作用控制器计算出的目标转向角度作为目标轮转向角度θ*。替代性地，转弯装置10可以应用于方向盘和轮转弯轴通过转向轴和齿条-小齿轮机构连接的电动助力转向系统。
在第一实施方式和第二实施方式中，转弯装置10可以构造为使第一转向轮15a和第二转向轮15b彼此独立地转弯的左右独立的转弯装置。在这种情况下，采用包括设置有第一滚珠丝杠BS1的第一轮转弯轴和设置有第二滚珠丝杠BS2的第二轮转弯轴的构型作为转弯装置。

Claims (5)

1.一种转弯装置(10)，其特征在于，所述转弯装置(10)包括：
横拉杆(14a、14b)，所述横拉杆(14a、14b)分别联接至车辆的转向轮(15a、15b)；
轮转弯轴(12)，所述横拉杆(14a、14b)分别以可摆动的方式成角度地联接在所述轮转弯轴(12)的两个端部处，所述轮转弯轴(12)构造成沿轴向方向线性地移动以经由所述横拉杆(14a、14b)使所述车辆的所述转向轮(15a、15b)转弯；
两个马达(17、18)，所述两个马达(17、18)构造成产生扭矩，所述扭矩是待施加至所述轮转弯轴(12)的驱动力的源；
两个滚珠丝杠(BS1、BS2)，所述两个滚珠丝杠(BS1、BS2)各自构造成单独地将所述两个马达(17、18)中的对应的马达的旋转运动转换为所述轮转弯轴(12)的线性运动，所述两个滚珠丝杠(BS1、BS2)分别具有在所述轮转弯轴(12)的外周缘上设置在所述轴向方向上的不同位置处的外螺纹槽；
传动机构，所述传动机构构造成将所述马达(17、18)中的每个马达的扭矩传递至所述滚珠丝杠(BS1、BS2)中的对应的滚珠丝杠；以及
两个控制器(41、42)，所述两个控制器(41、42)各自配置成单独地控制所述两个马达中的对应的马达，其中：
作为所述两个控制器(41、42)中的任何一个控制器的第一控制器配置成根据要由所述两个马达(17、18)产生的扭矩的总值来计算电流指令值，并且配置成将计算出的所述电流指令值以随所述轮转弯轴(12)在所述轴向方向上的位置而变化的比率分配至所述马达(17、18)；并且
所述两个控制器(41、42)各自配置成向所述马达(17、18)中的作为要由所述控制器(41、42)中的对应的控制器控制的对象的任何一个马达供应与分配至所述马达(17、18)中的作为待控制的所述对象的所述任何一个马达的单独的电流指令值对应的电流。
2.根据权利要求1所述的转弯装置(10)，其特征在于：
在第一预定条件的假设下，所述第一控制器配置成减小所述电流指令值对与力矩的值较大的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率，并且配置成增大所述电流指令值对与力矩的值较小的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率；并且
所述第一预定条件包括：
i)所述力矩根据来自所述转向轮(15a、15b)中的对应的转向轮的反向输入载荷绕所述两个滚珠丝杠(BS1、BS2)中的对应的滚珠丝杠施加至所述轮转弯轴(12)的所述端部中的每个端部；以及
ii)由于所述横拉杆(14a、14b)中的每个横拉杆以可摆动的方式成角度地联接至所述轮转弯轴(12)的所述端部中的对应的端部，所述力矩随所述轮转弯轴(12)在所述轴向方向上的位置而变化。
3.根据权利要求1或2所述的转弯装置(10)，其特征在于：
第一变化特性和第二变化特性具有互相相反的特性；
所述第一变化特性是所述电流指令值对与第一滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率关于所述轮转弯轴(12)相对于所述轮转弯轴(12)的中立位置在所述轴向方向上的位置变化的变化特性；并且
所述第二变化特性是所述电流指令值对与第二滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率关于所述轮转弯轴(12)相对于所述轮转弯轴(12)的所述中立位置在所述轴向方向上的位置变化的变化特性。
4.根据权利要求3所述的转弯装置(10)，其特征在于：
在第二预定条件的假设下，所述第一控制器配置成：随着所述轮转弯轴(12)相对于所述中立位置移动，更大程度地减小所述电流指令值对与设置在与所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧相反的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率，并且更大程度地增大所述电流指令值对与所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率；并且
所述第二预定条件包括这样的特性：随着所述轮转弯轴(12)相对于所述中立位置移动，施加至设置在与所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧相反的一侧上的所述滚珠丝杠的力矩的值增大。
5.根据权利要求3所述的转弯装置(10)，其特征在于：
在第三预定条件的假设下，所述第一控制器配置成：随着所述轮转弯轴(12)相对于所述中立位置移动，更大程度地减小所述电流指令值对与设置在所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率，并且更大程度地增大所述电流指令值对与在和所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧相反的一侧上的所述滚珠丝杠相关联的所述马达的分配率；并且
所述第三预定条件包括这样的特性：随着所述轮转弯轴(12)相对于所述中立位置移动，施加至设置在所述轮转弯轴(12)移动所朝向的一侧上的所述滚珠丝杠的力矩的值增大。
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