CN113335372A - 转向控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向控制装置(2)，该转向控制装置(2)构造成控制转向系统(1)，转向系统(1)具有其中转向机构(4)与转向操作机构(6)之间的动力传递路径分离开的结构，转向操作机构(6)包括构造成产生马达扭矩的马达(32)。转向控制装置(2)包括控制器(50)，控制器(50)配置成控制马达(32)的驱动。控制器(50)在指示马达扭矩的变化的值是指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值时检测到转向操作机构(6)的异常。

Description

转向控制装置

技术领域

本发明涉及转向控制装置。

背景技术

用于在车辆中使用的转向系统包括转向机构和转向操作机构。转向机构由驾驶员进行转向。转向操作机构利用马达扭矩作为动力使车辆的转向轮相对于转向操作轴的运动而转动。马达扭矩是从马达输出的动力。日本未经审查的专利申请公报No.2015-128943(JP2015-128943A)公开了一种转向控制装置的示例，该转向控制装置构造成控制转向系统的马达的驱动。该转向控制装置构造成使得检测转向操作机构的机械异常并且向驾驶员发出警报。

在JP 2015-128943A中，特别地，通过利用来自设置在转向系统的转向机构中的扭矩传感器的检测结果来检测转向操作轴的异常以作为转向操作机构的机械异常。

发明内容

转向操作机构的机械异常的检测在具有下述结构的所谓的线控转向型转向系统中特别重要：在该结构中，转向操作机构与转向机构之间的动力传递路径是分离的。这是因为驾驶员不会经由转向机构被告知关于转向操作机构中发生了机械异常的情况。

本发明提供了一种转向控制装置，在该转向控制装置中，转向操作机构的机械异常可以在线控转向型转向系统中被检测出。

根据本发明的一方面的转向控制装置构造成控制转向系统，该转向系统具有其中转向机构与转向操作机构之间的动力传递路径分离开的结构。转向机构由驾驶员进行转向。转向操作机构包括构造成产生马达扭矩的马达，马达扭矩用作用于使转向操作轴移动以使车辆的转向轮转动的动力。转向控制装置包括控制器，该控制器配置成控制马达的驱动以产生马达扭矩。控制器配置成当指示马达扭矩的变化的值是指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值时检测到转向操作机构的异常。

根据上述方面，例如，可以将用作指示马达扭矩的变化的值并且指示变化的梯度急剧增加的状态的值设定为指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值。马达扭矩的变化梯度在尽管施加了马达扭矩、但转向操作轴不能移动的状态下可能会急剧增加。尽管施加了马达扭矩、但转向操作轴不能移动的状态包括在转向操作机构中发生异常并且转向操作轴不能机械地移动的可能性。也就是说，转向操作机构的机械异常可以在上述构型中被检测出。因此，转向操作机构的机械异常可以在所谓的线控转向型转向系统中被检测出。

在上述方面中，控制器可以配置成通过在作为指示马达扭矩的变化的值而被计算出的并且与该变化的梯度相对应的值与梯度阈值之间进行比较来检测转向操作机构的异常，梯度阈值被定义为指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态。

尽管施加了马达扭矩、但转向操作轴不能移动的状态包括转向操作轴由于转向轮与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触而不能移动的状态。这种状态在车辆的速度高于低速时不太可能发生。

在上述方面中，控制器可以配置成当车辆的速度是指示该速度高于包括车辆的停止的低速的值时检测转向操作机构的异常。

根据上述构型，可以减少由于转向操作轴因转向轮与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触不能移动的状态而导致的在转向操作机构中发生异常的错误判定。因此，该构型在提高对转向操作机构的异常的检测准确性方面是有效的。

可以基于马达扭矩的变化量的轨迹来估计转向轮与诸如路缘石之类的障碍物接触的状态。在上述方面中，指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值可以被设定为比由马达扭矩的变化特性确定的值更大的值，马达扭矩的变化特性是基于转向轮的弹性组成部分和车辆的弹性组成部分来估计的。

根据上述构型，可以以高准确性减少对异常的错误检测，并且可以提高对转向操作机构的异常的检测的准确性。尽管施加了马达扭矩、但转向操作轴不能移动的状态包括由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时发生的状态。

在上述方面中，控制器可以配置成当指示马达扭矩的变化的值在预设定的阈值时间内持续为指示转向操作轴被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值时检测到转向操作机构的异常。

根据上述构型，可以以高准确性减少对异常的错误检测，并且该构型在提高转向操作机构的异常的检测准确性方面是有效的。尽管施加了马达扭矩、但转向操作轴不能移动的状态包括转向操作轴由于从马达输出的动力的限制而不能移动的状态。可以基于马达的控制状态来掌握该状态。

在上述方面中，控制器可以配置成当马达的控制状态不是限制状态时检测转向操作机构的异常，在限制状态中，从马达输出的动力受到限制。

根据上述构型，可以以高准确性减少对异常的错误检测，并且该构型在提高转向操作机构的异常的检测准确性方面是有效的。

根据上述方面的转向控制装置，转向操作机构的机械异常可以在线控转向型转向系统中被检测出。

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、以及技术意义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是转向系统的示意性结构图；

图2是图示了用于确定转向操作装置中的异常的发生的处理的程序的流程图；以及

图3是用于描述马达扭矩的变化特性的示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述转向控制装置应用于线控转向型转向系统的实施方式。如图1中图示的，该实施方式的转向系统1是线控转向型转向系统。转向系统1包括构造成对转向系统1的操作进行控制的转向控制装置2。转向系统1包括转向机构4和转向操作机构6。转向机构4由驾驶员经由方向盘3进行转向。转向操作机构6响应于驾驶员对转向机构4的转向操作而转动转向轮5。该实施方式的转向系统1具有下述结构：在该结构中，转向机构4与转向操作机构6之间的动力传递路径始终机械分离。

转向机构4包括转向轴11和转向侧致动器12。方向盘3联接至转向轴11。转向侧致动器12经由转向轴11向转向盘3施加作为抵抗转向操作的力的转向反作用力。

转向侧致动器12包括转向侧马达14和减速器15。转向侧马达14用作驱动源。减速器15包括蜗杆和轮。转向侧马达14经由减速器15联接至转向轴11。

转向操作机构6包括小齿轮轴21、齿条轴22、齿条壳体23以及齿条及小齿轮机构24。齿条轴22用作联接至小齿轮轴21的转向操作轴。齿条壳体23容置齿条轴22使得齿条轴22能够在轴向方向上往复运动。齿条及小齿轮机构24包括小齿轮轴21和齿条轴22。齿条壳体23包括各自具有筒形形状的第一壳体25和第二壳体26。齿条轴22和小齿轮轴21以预定的交叉角度布置在第一壳体25中。齿条及小齿轮机构24定结构成使得小齿轮轴21的小齿轮齿21a与齿条轴22的齿条齿22a啮合。拉杆28经由作为球形接头的齿条端部27联接至齿条轴22的两个端部。拉杆28的远端端部联接至附接有转向轮5的转向节(未示出)。

小齿轮轴21设置成将齿条轴22支承在齿条壳体23中。也就是说，设置在转向操作机构6中的支承机构(未示出)支承齿条轴22使得齿条轴22能够沿着齿条轴22的轴线方向移动，并且该支承机构将齿条轴22朝向小齿轮轴21按压。因此，齿条轴22被支承在齿条壳体23中。此外，齿条轴22的旋转被限制。可以设置另一支承机构，以在不使用小齿轮轴21的情况下将齿条轴22支承在齿条壳体23中。在这种情况下，转向操作机构6可以具有其中小齿轮轴21被省略的结构。

转向操作机构6还包括被转向侧致动器31，被转向侧致动器31构造成向齿条轴22施加用于使齿条轴22沿轴向方向移动以使转向轮5转动的动力。被转向侧致动器31包括用作驱动源的被转向侧马达32、带机构33和滚珠丝杠机构34。被转向侧致动器31设置在第一壳体25与第二壳体26之间的联接部分处。被转向侧致动器31向齿条轴22施加动力，使得被转向侧马达32的旋转经由带机构33传递至滚珠丝杠机构34，并且滚珠丝杠机构34将旋转转化为齿条轴22的轴向方向上的往复运动。

在具有上述结构的转向系统1中，响应于驾驶员的转向操作，从被转向侧致动器31将马达扭矩作为动力施加至齿条轴22，以改变每个转向轮5的转向角度。此时，抵抗驾驶员的转向操作的转向反作用力从转向侧致动器12施加至方向盘3。

如图1中图示的，转向控制装置2连接至转向侧马达14和被转向侧马达32，以控制马达14和马达32的驱动。转向控制装置2通过基于来自各种传感器的检测结果控制作为马达14和马达32的控制量的电流的供应来控制马达14和马达32的驱动。各种传感器的示例包括车辆速度传感器62、扭矩传感器63、转向侧旋转角度传感器64、被转向侧旋转角度传感器65、转向侧电流传感器66和被转向侧电流传感器67。

车辆速度传感器62检测作为车辆的行驶速度的车辆速度值V。扭矩传感器63检测通过驾驶员的转向操作施加至转向轴11的转向扭矩Th。转向侧旋转角度传感器64检测作为转向侧马达14的旋转轴的旋转角度的转向角度θs。被转向侧旋转角度传感器65检测作为被转向侧马达32的旋转轴的旋转角度的被转向角度θt。转向侧电流传感器66获取连接至逆变器(未示出)的设置成与转向侧马达14相关联的开关元件的源的分流电阻器的电压降作为电流，并且转向侧电流传感器66将该电流检测为指示作为从转向侧马达14输出的动力的马达扭矩的大小的实际电流值Isq。被转向侧电流传感器67获取连接至逆变器(未示出)的设置成与被转向侧马达32相关联的开关元件的源的分流电阻器的电压降作为电流，并且被转向侧电流传感器67将该电流检测为指示作为从被转向侧马达32输出的动力的马达扭矩的大小的实际电流值Itq。

例如，设置在车辆中的仪表板上的警报装置61连接至转向控制装置2。警报装置61通过点亮或闪烁向驾驶员发出警报。在该实施方式中，警报装置61向驾驶员警报转向操作机构6的机械异常的发生。

接下来，描述转向控制装置2的构型。如图1中图示的，转向控制装置2包括中央处理单元(在下文中，被称为“CPU”)50和存储器51。CPU50以每个预定的计算周期执行存储在存储器51中的程序，以执行各种类型的控制，包括用于产生马达扭矩的对马达14和马达32的驱动的控制。在该实施方式中，CPU 50是控制器的示例。

具体地，CPU 50响应于驾驶员的转向操作来计算作为转向反作用力的目标值的目标反作用扭矩，以产生转向反作用力。例如，CPU 50基于转向扭矩Th和车辆速度值V来计算目标反作用扭矩。CPU 50通过向转向侧马达14供应驱动电力来控制转向侧马达14的驱动，以基于转向侧马达14的转向角度θs和实际电流值Isq来产生与目标反作用扭矩相关联的马达扭矩。以这种方式，在转向机构4中产生转向反作用力。

CPU 50基于被转向侧马达32的被转向角度θt从中点θt0开始对被转向侧马达32的转数进行计数，并且CPU 50从作为原点的中点θt0开始计算作为被转向角度θt的总和的累积角度。中点θt0是车辆径直行驶时的被转向角度θt，并且中点θt0对应于小齿轮角度的中点。CPU 50通过将累积角度乘以基于带机构33的减速比、滚珠丝杠机构34的导程和齿条及小齿轮机构24的转速比的转换系数K来计算作为每个转向轮5的转向角度的小齿轮角度θp。小齿轮角度θp指示小齿轮轴21的旋转角度。例如，小齿轮角度θp在中点θp0的左侧为正，而在中间点θp0的右侧为负。

CPU 50计算作为小齿轮角度θp的目标值的目标小齿轮角度θp*，使得小齿轮角度θp达到响应于驾驶员的转向操作的角度。例如，CPU 50基于转向角度θs计算目标小齿轮角度θp*，使得小齿轮角度θp具有与转向角度θs的值相同的值。CPU 50通过执行反馈控制以使小齿轮角度θp跟随目标小齿轮角度θp*来计算作为动力的目标值的目标转向操作扭矩。CPU50通过向被转向侧马达32供应驱动电力来控制被转向侧马达32的驱动，以基于被转向侧马达32的被转向角度θt和实际电流值Itq产生与目标转向操作扭矩相关联的马达扭矩。以这种方式，在转向操作机构6中产生动力。

接下来，给出待由CPU 50执行以检测转向操作机构6的机械异常的处理的描述。在以下描述中，CPU 50通过以每个控制周期基于存储在存储器51中的程序执行周期性的处理而执行用于检测转向操作机构6的机械异常的处理。在该实施方式中，作为转向操作机构6的机械异常而被检测出的异常是下述状态：在该状态下，尽管存在诸如路缘石之类的障碍物未与转向轮5接触的事实，但是即使施加了马达扭矩，齿条轴22也不能移动。

如图2中图示的，CPU 50判定车辆速度值V是否大于预定的低速值V0(V＞V0)(步骤S10)。低速值V0被预设定为指示车辆处于包括停止在内的低速。执行该处理以判定车辆是否正在以包括停止在内的低速行驶，例如以每小时若干公里的低速行驶。这是基于下述理由设定的条件：车辆以高于低速的速度行驶的状态不太可能导致齿条轴22由于转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触而不能移动的状态。当CPU 50判定车辆速度值V等于或小于低速值V0(步骤S10：否)时，CPU 50判定车辆正在以包括停止在内的低速行驶，并且CPU 50返回至步骤S10的处理以重复该处理。

当CPU 50判定车辆速度值V大于低速值V0(步骤S10：是)时，CPU 50判定车辆正在以高于包括停止在内的低速的速度行驶，并且CPU50将扭矩梯度R与梯度阈值Rth1进行比较(步骤S20)。扭矩梯度R是作为指示实际电流值Itq的变化的值而被计算出并且指示该变化的梯度的值。执行该处理以判定被转向侧马达32的马达扭矩的变化的梯度是否急剧增加。在尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态下，被转向侧马达32的马达扭矩的变化的梯度可能急剧增加。尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态包括在转向操作机构6中发生异常并且齿条轴22不能机械地移动的可能性。也就是说，步骤S20的处理是用于检测转向操作机构6的机械异常的处理。

在该实施方式中，扭矩梯度R是通过将扭矩变化量ΔItq除以控制周期来获得的。扭矩变化量ΔItq是实际电流值Itq的当前值与一个控制周期之前的实际电流值Itq的先前值之差。当控制周期被预设定时，扭矩变化量ΔItq是指示实际电流值Itq在控制周期之间的变化并且与实际电流值Itq的扭矩梯度R相对应的值。因此，在步骤S20中，可以使用扭矩变化量ΔItq代替扭矩梯度R。

在步骤S20中，CPU 50判定扭矩梯度R是否等于或大于梯度阈值Rth1(R≥Rth1)。对梯度阈值Rth1进行描述。

如图3中的虚线所指示的，与被转向侧马达32的马达扭矩相对应的实际电流值Itq的绝对值的变化特性被限定成使得：当转向轮5不与诸如路缘石之类的障碍物接触并且在转向操作机构6中未发生机械异常时，实际电流值Itq的绝对值随着小齿轮角度θp的绝对值的增加而以大致恒定的梯度Rth0持续增加。如图3中的连续线所指示的，实际电流值Itq的绝对值的变化特性被限定成使得：当在转向操作机构6中发生机械异常时，实际电流值Itq的绝对值以梯度Rthb增加。在梯度Rthb的情况下，实际电流值Itq的绝对值在一定角度θa之后相对于小齿轮角度θp的绝对值的增加而急剧增加。如图3中的一长一短的虚线所指示的，实际电流值Itq的绝对值的变化特性被限定成使得：当转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物在角度θa处接触时，梯度在角度θa之后相对于小齿轮角度θp的绝对值的增加而呈指数增加。例如，实际电流值Itq的绝对值的变化特性被限定成使得：实际电流值Itq的绝对值以梯度Rth0增加，然后以由作为沿着指数增加的中途的切线表示的梯度Rtha增加，并且最终近似于以梯度Rthb增加的状态。根据基于每个转向轮5的橡胶的弹性组成部分的特性和基于连接有每个转向轮5的车辆的悬架的弹性组成部分的特性，可以实验确定从以梯度Rth0增加的状态至以梯度Rtha增加的状态的变化特性。在图3中，水平轴线表示小齿轮角度θp的绝对值，以共同示出在中点θp0的左侧和右侧两者的角度。在图3中，竖向轴线表示实际电流值Itq的绝对值，以共同示出被转向侧马达32沿正方向和负方向旋转时的实际电流值Itq。

在该实施方式中，梯度阈值Rth1被设定为在梯度大于梯度Rtha且小于梯度Rthb并且接近梯度Rthb的范围内的值。该范围是实验确定的，以指示转向轮5未与诸如路缘石之类的障碍物接触并且在转向操作机构6中发生机械异常。

再次参照图2进行描述。当CPU 50在步骤S20中判定扭矩梯度R小于梯度阈值Rth1(步骤S20：否)时，CPU 50判定在转向操作机构6中未发生机械异常，并且CPU 50返回至步骤S10的处理以重复步骤S10以及之后的处理。

当CPU 50判定扭矩梯度R等于或大于梯度阈值Rth1(步骤S20：是)时，CPU 50判定在转向操作机构6中可能发生机械异常，并且CPU 50判定扭矩梯度R是否等于或大于梯度阈值Rth2(步骤S30)。执行该处理以立即确定在转向操作机构6中发生机械异常。在该实施方式中，梯度阈值Rth2被设定为大于梯度阈值Rth1并且等于梯度Rthb的值，梯度Rthb指示在转向操作机构中6发生机械异常。

当CPU 50判定扭矩梯度R等于或大于梯度阈值Rth2(步骤S30：是)时，CPU 50检测到转向操作机构6的机械异常，并且执行与异常确定有关的处理以立即确定异常(步骤40)。在步骤S40中，CPU 50控制点亮状况以使警报装置61点亮或闪烁，以向驾驶员警报检测到转向操作机构6的机械异常。为了记录对转向操作机构6的机械异常的检测，CPU 50将指示该检测的异常信息记录在存储器51中。当诊断工具从外部连接至转向控制装置2时，记录在存储器51中的异常信息被输出至诊断工具(未示出)。在该实施方式中，存储器51具有诊断功能。然后，CPU 50进行至用于在机械异常的情况下激活故障保护操作作为故障保护操作的处理。在该实施方式中，在机械异常的情况下的故障保护操作涉及执行用于在向驾驶员发出警报的同时使车辆安全停止的处理。

当CPU 50在步骤S30中判定扭矩梯度R小于梯度阈值Rth2(步骤S30：否)时，CPU 50判定持续时间TC是否等于或长于阈值时间TCth(步骤S50)。持续时间TC是在此期间扭矩梯度R持续等于或大于梯度阈值Rth1的时间。执行该处理以判定扭矩梯度R是否是由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时地等于或大于梯度阈值Rth1，以便在尽管存在可能发生异常的可能性的情况下排除转向操作机构6的机械异常中的其他因素。在该实施方式中，阈值时间TCth被设定为实验确定的范围内的值，以指示扭矩梯度R是由于转向操作机构6的机械异常的发生而等于或大于梯度阈值Rth1，而不是由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时地等于或大于梯度阈值Rth1。

当CPU 50在步骤S50中判定持续时间TC短于阈值时间TCth(步骤S50：否)时，CPU50判定扭矩梯度R是由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时地等于或大于梯度阈值Rth1。在这种情况下，CPU 50返回至步骤S10的处理以重复步骤S10以及之后的处理。

当CPU 50判定持续时间TC等于或长于阈值时间TCth(步骤S50：是)时，CPU 50判定被转向侧马达32的控制状态是否为限制状态(步骤S60)。执行该处理以判定扭矩梯度R是否是由于从被转向侧马达32输出的动力受到限制的限制状态而等于或大于梯度阈值Rth1，以便在尽管存在可能发生异常的可能性的情况下进一步排除转向操作机构6的机械异常中的其他因素。在该实施方式中，限制状态被认为在需要限制从被转向侧马达32输出的动力的情况下设定的状态，包括由于被转向侧马达32或设置成与被转向侧马达32相关联的逆变器(未示出)的过热而设定的状态。在该实施方式中，步骤S60的处理在设定了限制状态的情况下特别有效，直至从被转向侧马达32输出的动力在限制状态下被实际地限制为止所需的周期长于阈值时间TCth，并且在经过阈值时间TCth之后可以充分地检测到“扭矩梯度R≥梯度阈值Rth1”的状态。

当CPU 50在步骤S60中判定被转向侧马达32的控制状态为限制状态(步骤S60：是)时，CPU 50判定扭矩梯度R是由于限制状态而等于或大于梯度阈值Rth1，并且CPU 50返回至步骤S10的处理以重复步骤S10以及之后的处理。

当CPU 50判定被转向侧马达32的控制状态不是限制状态(步骤S60：否)时，CPU 50检测到转向操作机构6的机械异常，并且进行至步骤S40的处理以执行与用于确定异常的异常确定有关的处理。在这种情况下，与上述内容类似，CPU 50控制点亮状况以使警报装置61点亮或闪烁，并且CPU 50将异常信息记录在存储器51中。然后，CPU 50进行至在机械异常的情况下用于激活故障保护操作的处理。

下面描述该实施方式的动作。根据该实施方式，在用于判定扭矩梯度R的大小的步骤S20中，可以将指示扭矩梯度R急剧增加的状态的梯度阈值Rth1设定为指示齿条轴22被推定为尽管施加了马达扭矩但也不能移动的状态的值。在尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态下，扭矩梯度R可能会急剧增加。尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态包括在转向操作机构6中发生异常并且齿条轴22不能机械地移动的可能性。也就是说，在该实施方式中，可以检测出转向操作机构6的机械异常。

下面描述该实施方式的效果。(1)该实施方式中包括如步骤S20那样的用于判定扭矩梯度R是否等于或大于梯度阈值Rth1的处理。因此，可以检测出转向操作机构6的机械异常。因此，可以在线控转向型转向系统1中检测出转向操作机构6的机械异常。

(2)尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态包括齿条轴22由于转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触而不能移动的状态。这种状态在车辆速度值V大于包括车辆的停止的低速值V0时不太可能发生。

该实施方式包括如步骤S10中那样的用于判定车辆是否以包括停止在内的低速行驶的处理。因此，可以减少由于齿条轴22因转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触不能移动的状态而导致的在转向操作机构6中发生异常的错误判定。因此，该实施方式在提高转向操作机构6的异常的检测准确性方面是有效的。

(3)可以基于扭矩梯度R的轨迹来估计转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物接触的状态。在该实施方式中，用于在步骤S20中使用的梯度阈值Rth1设定为大于梯度Rtha的值，该梯度Rtha取决于基于每个转向轮5的橡胶的弹性组成部分的特性和基于连接有每个转向轮5的车辆的悬架的弹性组成部分的特性。因此，可以以较高的准确性减少由于齿条轴22因转向轮5与诸如路缘石之类的障碍物之间的接触不能移动的状态而导致的对转向操作机构6的异常的错误检测。因此，在该实施方式中，可以提高转向操作机构6的异常的检测准确性。

(4)尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态包括由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时发生的状态。

该实施方式包括如步骤S50中那样的用于判定扭矩梯度R是否是由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时地等于或大于梯度阈值Rth1的处理。因此，可以减少由于齿条轴22因道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响瞬时不能移动的状态而导致的对转向操作机构6的异常的错误检测。因此，该实施方式在提高转向操作机构6的异常的检测准确性方面是有效的。

(5)尽管施加了马达扭矩、但齿条轴22不能移动的状态包括齿条轴22由于从被转向侧马达32输出的动力的限制而不能移动的状态。可以基于被转向侧马达32的控制状态来掌握该状态。

该实施方式包括如步骤S60中那样的用于判定扭矩梯度R是否是由于从被转向侧马达32输出的动力受到限制的限制状态而等于或大于梯度阈值Rth1的处理。因此，可以减少由于齿条轴22因从被转向侧马达32输出的动力的限制不能移动的状态而导致的在转向操作机构6中发生异常的错误判定。因此，该实施方式在提高转向操作机构6的异常的检测准确性方面是有效的。

上述实施方式可以进行如下修改。此外，以下的其他实施方式可以在不引起任何技术矛盾的情况下组合在一起。例如，可以在步骤S20或步骤S30之前执行步骤S60的处理，或者可以改变执行顺序。在其中步骤S10以及之后的处理不在被转向侧马达32的限制状态下执行的构型中，可以省略步骤S60的处理。

例如，可以在步骤S20与步骤S30之间执行步骤S50的处理，或者可以改变执行顺序。在没有特别需要针对转向操作机构6的机械异常的检测来考虑该异常是否是由于道路状况的影响或车辆在行驶期间与诸如路缘石之类的障碍物之间的瞬时接触的影响而瞬时发生的情况下，可以省略步骤S50的处理。

可以改变步骤S20的处理和步骤S30的处理的顺序。在步骤S30的处理中，梯度阈值Rth2可以被适当地改变，只要梯度阈值Rth2具有大于梯度阈值Rth1的值即可。在步骤S10的处理足以排除转向轮5是否与诸如路缘石之类的障碍物接触的情形的情况下，可以省略步骤S30的处理。

在步骤S20的处理中，可以使用预定采样周期中的实际电流值Itq的扭矩变化量ΔItq代替扭矩梯度R。在这种情况下，扭矩变化量ΔItq是指示实际电流值Itq在预定采样周期中的变化并且与实际电流值Itq的扭矩梯度R相对应的值。

例如，可以在步骤S20或步骤S30之后执行步骤S10的处理，或者可以改变执行顺序。在步骤S30的处理足以排除转向轮5是否与诸如路缘石之类的障碍物接触的情形的情况下，可以省略步骤S10的处理。也就是说，仅需要步骤S10的处理和步骤S30的处理中的至少一者，以排除转向轮5是否与诸如路缘石之类的障碍物接触的情形。

可以采用以下构型作为用于检测转向操作机构6的机械异常的处理。当处理前进经过判定“步骤S30：否”而不是前进经过判定“步骤S30：是”时，处理进行至步骤S40，也就是说，在每次处理前进经过判定“步骤S30：否”时计数值增加或减少并且计数值达到预定阈值的条件下确定异常。

被转向侧马达32的扭矩梯度R可以通过利用例如作为待输出的马达扭矩的目标值的目标转向操作扭矩、来自设置在齿条轴22上的轴向力传感器的检测结果、或者可以转换为从被转向侧马达32输出的动力的值来检测。

经由警报装置61对驾驶员的警报可以适当地改变，只要该警报通过其中驾驶员可以感知情况的某些改变的方法来发出即可。该方法的示例包括警报声和通过增加转向反作用力来增加转向操作的重量。除了对驾驶员的警报之外，可以通过使用车辆的通信功能来通知可以进行车辆维护的商店，比如距当前位置最近的经销商。

在上述实施方式中，CPU 50可以被实现为配置成执行计算机程序的一个或更多个处理器、诸如配置成执行各种处理的至少一部分的特定应用集成电路之类的一个或更多个专用硬件电路、或以组合的方式包括处理器和专用硬件电路的电路。存储器51可以是通用或专用计算机可访问的任何可用介质。

在上述实施方式中，转向系统1具有其中转向机构4和转向操作机构6始终机械分离的无连结件结构。本发明不限于该结构。转向系统1可以具有其中转向机构4和转向操作机构6可以通过离合器机械分离的结构。

Claims (6)

1.一种转向控制装置(2)，所述转向控制装置(2)构造成控制转向系统(1)，所述转向系统(1)具有其中转向机构(4)与转向操作机构(6)之间的动力传递路径分离开的结构，所述转向机构(4)由驾驶员进行转向，所述转向操作机构(6)包括构造成产生马达扭矩的马达(32)，所述马达扭矩用作用于使转向操作轴移动以使车辆的转向轮(5)转动的动力，所述转向控制装置(2)的特征在于，包括控制器(50)，所述控制器(50)配置成控制所述马达(32)的驱动以产生所述马达扭矩，其中，所述控制器(50)配置成当指示所述马达扭矩的变化的值是指示所述转向操作轴被推定为尽管施加了所述马达扭矩但也不能移动的状态的值时检测到所述转向操作机构(6)的异常。

2.根据权利要求1所述的转向控制装置(2)，其特征在于，所述控制器(50)配置成通过在作为指示所述马达扭矩的所述变化的值而被计算出的并且与所述变化的梯度相对应的值与梯度阈值之间进行比较来检测所述转向操作机构(6)的异常，所述梯度阈值被定义为指示所述转向操作轴被推定为尽管施加了所述马达扭矩但也不能移动的状态。

3.根据权利要求1或2所述的转向控制装置(2)，其特征在于，所述控制器(50)配置成当所述车辆的速度是指示所述速度高于包括所述车辆的停止在内的低速的值时检测所述转向操作机构(6)的异常。

4.根据权利要求1或2所述的转向控制装置(2)，其特征在于，指示所述转向操作轴被推定为尽管施加了所述马达扭矩但也不能移动的状态的所述值被设定为比由所述马达扭矩的变化特性确定的值更大的值，所述马达扭矩的所述变化特性是基于所述转向轮(5)的弹性组成部分和所述车辆的弹性组成部分来估计的。

5.根据权利要求1或2所述的转向控制装置(2)，其特征在于，所述控制器(50)配置成当指示所述马达扭矩的所述变化的值在预设定的阈值时间内持续为指示所述转向操作轴被推定为尽管施加了所述马达扭矩但也不能移动的状态的所述值时检测到所述转向操作机构(6)的异常。

6.根据权利要求1或2所述的转向控制装置(2)，其特征在于，所述控制器(50)配置成当所述马达(32)的控制状态不是限制状态时检测所述转向操作机构(6)的异常，在所述限制状态中，从所述马达(32)输出的动力受到限制。

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