CN117813233A - 转向装置 - Google Patents

Abstract

转向装置的EPS控制器(3)具备：液压异常判断部(50)，其在转向装置的通常控制中满足规定的异常判断条件时判断液室(P1、P2)的液压异常；手动驾驶用附加扭矩运算部(51)，其在手动驾驶时由液压异常判断部(50)判断为存在液压异常时，基于附加扭矩(Tx)相对于合计扭矩(Tr+Tm)的绝对值(|Tr+Tm|)的映射来运算附加扭矩(Tx)；ADAS控制用附加扭矩运算部(53)，其在自动驾驶时由液压异常判断部(50)判断为存在液压异常时，基于附加扭矩(Tx)相对于合计扭矩(Tr+Tm)的绝对值(|Tr+Tm|)的映射来运算附加扭矩(Tx)。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

作为转向装置，例如已知以下专利文献1记载的转向装置。

专利文献1中记载的转向装置具备：动力缸，其具有活塞以及由该活塞划定而成的一对液室，并且施加使转向轮转向的液压辅助扭矩；旋转阀，其根据操舵轴的旋转而向一对液室选择性地供给工作液；电动马达，其对操舵轴施加马达辅助扭矩。并且，上述转向装置具有对电动马达进行控制的控制装置，该控制装置具备异常判断部，该异常判断部基于操舵扭矩来判断液室的液压异常。

在专利文献1记载的转向装置中，由于基于操舵扭矩来判断液室的液压异常，因此在操舵扭矩为零的自动驾驶时，存在无法判断液室的液压异常的隐患。

本发明是鉴于以往的实际情况而提出的，目的在于提供一种能够在手动驾驶时和自动驾驶时双方判断液室有无液压异常的转向装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2020－11585号公报

发明内容

在本发明中，控制装置具有液压异常判断部，该液压异常判断部在将操舵扭矩与马达辅助扭矩相加而得到的扭矩比规定的阈值扭矩大时判断液室的液压异常，在液压异常判断部判断为液压异常时使电动马达的马达辅助扭矩增加。

根据本发明，能够在手动驾驶时和自动驾驶时双方判断液室的液压异常。

附图说明

图1是第一实施方式的转向装置的纵剖视图。

图2是图1的转向装置的局部放大剖视图。

图3是第一实施方式的控制框图。

图4是在手动驾驶用附加扭矩运算部和ADAS控制用附加扭矩运算部中使用的映射。

图5是表示液压异常判断部中的液压异常模式的开始步骤的流程图。

图6是表示液压异常判断部中的液压异常模式的解除步骤的流程图。

图7是第五实施方式的转向装置的立体图。

图8是第五实施方式的转向装置的局部纵剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对适用于本发明的转向装置的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

(转向装置的构成)

图1是第一实施方式的转向装置的纵剖视图，图2是图1的转向装置的包含电动马达2的部分的局部放大剖视图。在图1中，为了便于说明，以操舵轴7的旋转轴Z方向中与未图示的方向盘连接的一侧(图中的上侧)为“一端”、以与活塞15连接的一侧(图中的下侧)为“另一端”进行说明。

转向装置是在大型车辆等中使用的整体式的转向装置，主要由转向装置主体1、电动马达2以及EPS控制器(ECU)3构成。

转向装置主体1具备操舵机构4、扇形轴5以及动力缸6。

操舵机构4用于输入来自未图示的方向盘的旋转力，具有操舵轴7。操舵轴7的一部分收纳于壳体8内，具备输入轴9、中间轴10以及输出轴11。输入轴9的一端侧与方向盘连接，用于输入驾驶员的操舵扭矩。输入轴9的另一端部插入于在中间轴10的一端侧形成的开口凹部10a内。中间轴10的一端侧经由第一扭力杆12以能够相对旋转的方式与输入轴9连结，并且用于输入与外周连结的电动马达2的马达辅助扭矩。中间轴10插入于在输出轴11的一端侧扩径部形成的开口凹部11a内。输出轴11的一端侧经由第二扭力杆13以能够相对旋转的方式与中间轴10连结，将由该中间轴10输入的操舵扭矩经由转换机构即滚珠丝杠机构14向活塞15输出。

滚珠丝杠机构14由上述输出轴11、上述活塞15以及多个滚珠14c构成，作为丝杠轴的上述输出轴11在另一端侧的外周部形成有螺旋槽即滚珠槽14a，作为螺母的上述活塞15设置于上述输出轴11的外周侧并且在内周部形成有与滚珠槽14a对应的螺旋槽即滚珠槽14b，上述多个滚珠14c设置在活塞15与输出轴11之间。

在中间轴10与输出轴11之间构成有作为控制阀的公知的旋转阀16。旋转阀16根据由中间轴10和输出轴11的相对旋转角导出的第二扭力杆13的扭转量和扭转的方向而选择性地向后述第一、第二液室(压力室)P1、P2供给由搭载于车辆的泵装置17供给的工作液。

扇形轴5具有扇形齿轮5a，该扇形轴5通过扇形齿轮5a与在操舵轴7的另一端侧外周设置的活塞15的齿条齿15a啮合而伴随着活塞15的轴向移动而转动。扇形轴5经由未图示的转向臂与转向轮连接而用于转向。

这样，上述滚珠丝杠机构14、扇形轴5以及转向臂构成使输入至操舵轴7的旋转力(操舵力)向转向轮的转向力转换的传递机构。需要说明的是，在不使用滚珠丝杠机构14等构成转向装置的情况下，作为上述传递机构，例如能够使用构成齿条&小齿轮机构的齿条杆、小齿轮轴等。

动力缸6通过在壳体8内以能够滑动的方式收纳的筒状的活塞15对一对液室即第一、第二液室P1、P2进行划定而构成，并且是将对操舵扭矩进行辅助的液压辅助扭矩生成的液压致动器。

电动马达(中空马达)2构成为对输入轴9施加旋转扭矩的三相交流式的无刷马达。电动马达2具备：马达元件18，其由马达转子18a和马达定子18b构成；马达壳体19，其收纳该马达元件18。

马达转子18a经由筒状的结合部件20以能够一体旋转的方式安装于输入轴9的外周部。马达定子18b经由规定的间隙配置于马达转子18a的外周侧，并且与在壳体8的外部设置的EPS控制器3电连接。

结合部件20通过将在中间轴10的外周部突出形成的键21嵌入在该结合部件20的内周面形成的槽部20a的公知的键连接而固定于中间轴10。通过上述键连接，结合部件20与中间轴10一体地旋转，由第一轴承B1和第二轴承B2支承。

马达壳体19由金属材料、例如铝合金形成。马达壳体19具备：有底筒状的壳体主体部24，其收纳马达元件18和后述第一、第二旋转变压器22、23；第一封闭部25，其从电动马达2侧封闭壳体主体部24的开口部；第二封闭部26，其从与电动马达2相反的一侧封闭扩展部24a的开口部。

壳体主体部24具有：大致圆盘状的底部24b，其形成为能够供输入轴9、结合部件20插入；圆筒状的筒部24c，其从该底部24b的外周缘部向操舵轴7的另一端侧立起；圆筒状的扩展部24a，其从底部24b的外周缘部向操舵轴7的一端侧立起。

筒部24c的开口部被以能够供输入轴9、结合部件20插入的方式形成的大致圆盘状的第一封闭部25封闭。第一封闭部25经由固定部件例如螺栓27安装固定于筒部24c的开口端面24d。由第一封闭部25、底部24b、筒部24c以及结合部件20包围的空间成为对马达元件18进行收纳的马达收纳部28。并且，第一封闭部25通过固定部件例如螺栓29安装固定于接头部件30。即，经由该接头部件30，第一封闭部25固定于壳体8。

另外，扩展部24a的开口部被以能够供输入轴9、结合部件20插入的方式形成的大致圆盘状的第二封闭部26封闭。第二封闭部26经由固定部件例如螺栓31安装固定于扩展部24a的开口端面24e。由第二封闭部26、底部24b、扩展部24a以及输入轴9包围的空间成为扭矩传感器收纳部33，该扭矩传感器收纳部33收纳扭矩传感器32，该扭矩传感器32用于运算在第一扭力杆12产生的操舵扭矩。第二封闭部26与输入轴9之间由环状的密封部件34气密地密封。

扭矩传感器32由在扭矩传感器收纳部33内设置于结合部件20外周侧的第一旋转变压器22和在扭矩传感器收纳部33内设置于输入轴9外周侧的第二旋转变压器23构成。

第一旋转变压器22具备：第一旋转变压器转子22a，其固定于结合部件20的一端侧的外周；第一旋转变压器定子22b，其设置于该第一旋转变压器转子22a的外周侧，通过固定部件、例如螺钉部件35安装固定于底部24b。第一旋转变压器定子22b在与底部24b的厚壁部24f的内周面24g抵接的状态下，通过螺钉部件35安装固定于底部24b，该底部24b的厚壁部24f的内周面24g在操舵轴7的旋转轴Z方向上与扇形轴5重叠。第一旋转变压器定子22b经由未图示的输出配线与EPS控制器3电连接。在EPS控制器3中，输入由第一旋转变压器22检测的中间轴10的后述中间轴旋转角θa。

第二旋转变压器23具备：第二旋转变压器转子23a，其在比第一旋转变压器定子22b靠一端侧的位置固定于输入轴9的外周；第二旋转变压器定子23b，其设置于该第二旋转变压器转子23a的外周侧，通过固定部件、例如螺钉部件36并经由垫片37安装固定于厚壁部24f。第二旋转变压器定子23b与第一旋转变压器定子22b同样地经由未图示的输出配线与EPS控制器3电连接。在EPS控制器3中，输入由第二旋转变压器23检测的输入轴9的后述输入轴旋转角θh。

由第一、第二旋转变压器22、23构成的扭矩传感器32通过将由第二旋转变压器23检测的输入轴9的输入轴旋转角θh与由第一旋转变压器22检测的中间轴10的中间轴旋转角θa的差与第一扭力杆12的扭转弹簧常数g1相乘来运算操舵扭矩。

需要说明的是，在第一、第二旋转变压器22、23中，第一、第二旋转变压器定子22b、23b输出满足“第一旋转变压器转子22a每旋转一周的振幅数Ax＜360°/(规定角θx×2)”的正弦波信号和余弦波信号，基于各输出信号在EPS控制器3中运算输入轴9和电动马达2等的旋转角。

第一轴承B1设置于从底部24b的内周缘部附近向操舵轴7的另一端侧突出形成的环状的第一轴承保持部24h的内周面，将结合部件20的一端侧支承为能够旋转。

同样，第二轴承B2设置于从第一封闭部25的内周缘部附近以与第一轴承保持部24h对置的方式突出形成的环状的第二轴承保持部24i的内周面，将结合部件20的另一端侧支承为能够旋转。

EPS控制器3是具备未图示的微型计算机等电子部件而构成的控制装置。在EPS控制器3中，输入由扭矩传感器32检测出的操舵扭矩Tr、由未图示的车速传感器检测出的车速V、由未图示的操舵角传感器检测出的操舵角θr、发动机转速N。并且，EPS控制器3与ADAS控制器38电连接，该ADAS控制器38用于在驾驶员使自动驾驶用开关为开时对驻车和车道保持等车辆的自动驾驶(自动操舵)进行控制。

ADAS控制器38基于来自未图示的雷达(例如毫米波、红外线激光)的检测信号、来自未图示的摄像机的影像等来掌握车辆的周围状况，并且基于来自GPS等的本车位置信息来掌握本车位置。而且，ADAS控制器38在自动操舵时，例如在进行车辆的车道保持时，基于上述周围状况和本车位置，运算成为用于将车辆保持在规定的车道内的目标的操舵角的操舵角指令即ADAS指令C。并且，ADAS控制器38在驾驶员使自动驾驶用开关为开时生成自动驾驶请求信号X，通过CAN通信向EPS控制器3发送。并且，ADAS控制器38生成附加的信息，例如用于ADAS的开/关的ADAS开关信号、来自对CAN通信的准确性进行判断的消息计数器的值等，通过CAN通信向EPS控制器3发送。

壳体8呈一端侧开口且另一端侧封闭的筒状，由对第一、第二液室P1、P2进行划定的第一壳体39和以封闭该第一壳体39的一端开口部的方式设置且在内部收纳旋转阀16的第二壳体40构成。第一、第二壳体39、40彼此通过在它们的外周部适当设置的未图示的多个固定手段、例如螺栓紧固。

在第一壳体39的内部设有：动力缸主体部39a，其沿着操舵轴7的旋转轴Z方向形成；轴收纳部39b，其以与该动力缸主体部39a正交且一部分面向动力缸主体部39a的方式形成。通过在动力缸主体部39a内收纳与输出轴11连接的活塞15，利用活塞15划定一端侧的第一液室P1和另一端侧的第二液室P2。并且，在轴收纳部39b内收纳有扇形轴5，该扇形轴5的轴向一端侧与活塞15连接且另一端侧经由未图示的转向臂与转向轮连接。

在活塞15和扇形轴5的各外周部设有能够相互啮合的齿条齿15a和扇形齿轮5a。通过齿条齿15a和扇形齿轮5a啮合，扇形轴5伴随着活塞15的轴向移动而转动，由此，转向臂在车体宽度方向上被牵引而转向轮的朝向改变。需要说明的是，此时，第一液室P1内的工作液被导入轴收纳部39b，由此，进行齿条齿15a与扇形齿轮5a之间的润滑。

在第二壳体40的内周侧，供相互重合的中间轴10和输出轴11插入的轴插入孔40a从一端侧向另一端侧沿着旋转轴Z方向呈阶梯缩径状贯通。而且，在一端侧的大径部设有将输出轴11支承为能够旋转的轴承Bn。另一方面，在另一端侧的小径部设有与泵装置17连通的导入口41、将由导入口41导入的液压向各液室P1、P2给排的给排口42以及将经由该给排口42从各液室P1、P2排出的工作液向储液箱43排出的排出口44。需要说明的是，给排口42经由在输出轴11的一端侧扩径部设置的第一给排通路L1与第一液室P1连通，并且经由在第一壳体39内部设置的第二给排通路L2等与第二液室P2连通。

根据上述结构，在转向装置中，如果驾驶员对方向盘进行操舵，则由泵装置17压送的工作液经由旋转阀16向与操舵方向对应的一侧的液室P1、P2供给，并且从另一侧的液室P1、P2向储液箱43排出与供给量对应的工作液(剩余部分)。而且，通过该液压对活塞15进行驱动的结果是，向扇形轴5施加基于作用于活塞15的液压的液压辅助扭矩。

图3是第一实施方式的控制框图。图4是在手动驾驶用附加扭矩运算部51和ADAS控制用附加扭矩运算部53中使用的映射。

图3的控制框图构成为例如在由动力缸6、旋转阀16或泵装置17等的故障等引起的液室P1、P2的液压异常时，通过电动马达2增加马达辅助扭矩指令值(以下称为“马达辅助扭矩Tm”)的框图。并且，在图3中，例如，通过在后述第二加法器49B附近存在能够切换手动驾驶模式和自动驾驶模式的未图示的开关来在手动驾驶模式与自动驾驶模式之间切换马达辅助扭矩Tm的运算。

EPS控制器3具备基本辅助扭矩运算部45、附加控制运算部46、总辅助扭矩运算部47、辅助扭矩极限运算部48、第一加法器49A、第二加法器49B、液压异常判断部50、液压异常时手动驾驶用附加扭矩运算部(以下，称为“手动驾驶用附加扭矩运算部”)51、ADAS控制扭矩运算部52、液压异常时ADAS控制用附加扭矩运算部(以下，称为“ADAS控制用附加扭矩运算部”)53以及失效安全扭矩极限运算部54。

基本辅助扭矩运算部45在手动驾驶模式下使用，基于操舵扭矩Tr和车速V，制作表示相对于操舵扭矩Tr和车速V的基本辅助扭矩Ta的规定的映射。基本辅助扭矩Ta例如为0Nm～1Nm，向总辅助扭矩运算部47输出。

附加控制运算部46例如是对基于操舵扭矩Tr的补偿值M进行计算的相位补偿用运算部。该补偿值M向总辅助扭矩运算部47输出，并且与基本辅助扭矩Ta相加，从而提高马达辅助力相对于操舵扭矩Tr的扭矩变化的响应性。需要说明的是，附加控制运算部46并不限于相位补偿用运算部，也能够设为用于规定的返回角控制的返回角控制用运算部等其他运算部。

总辅助扭矩运算部47通过将基本辅助扭矩Ta与补偿值M相加来生成相加后马达辅助扭矩Tb。相加后马达辅助扭矩Tb向辅助扭矩极限运算部48输出。

辅助扭矩极限运算部48基于基本辅助扭矩Ta和车速V，在±1Nm的范围内对相加后马达辅助扭矩Tb进行极限处理，生成极限处理后马达辅助扭矩Tc。极限处理后马达辅助扭矩Tc经由第一加法器49A向第二加法器49B输出。

液压异常判断部50在转向装置的通常控制中满足以下的第一异常判断条件或第二异常判断条件时，判断液室P1、P2的液压异常。在此，“通常控制中”是指通过EPS控制器3中搭载的公知的状态机来表示通常控制的状态。在由液压异常判断部50判断为存在液室P1、P2的液压异常的情况下，进入液压异常模式，在手动驾驶时在手动驾驶用附加扭矩运算部51中运算附加扭矩Tx，另一方面，在自动驾驶时在ADAS控制用附加扭矩运算部53中运算附加扭矩Tx。

第一异常判断条件为操舵扭矩Tr与马达辅助扭矩Tm的合计扭矩Tr+Tm(实际施加于液压齿轮的扭矩)的绝对值|Tr+Tm|比规定的阈值扭矩、在本实施方式中为8Nm大，并且操舵速度Vr的绝对值|Vr|比规定的阈值操舵速度、在本实施方式中为90度/秒(deg/s)小。该阈值操舵速度被设定为比在没有液室P1、P2的液压异常的情况下操舵轴7以8Nm操舵时产生的操舵速度、例如800deg/s小。阈值操舵速度为液压不足的参考，但对液压异常的判断所带来的影响非常小。因此，液压异常的判断非常依赖于阈值扭矩，阈值操舵速度不是必须的条件，而是对液压异常的判断稍微进行辅助的程度。

第二异常判断条件为发动机转速N比100rpm小。这是因为，泵装置17根据发动机转速N的增加而使泵输出增大，因此在发动机转速N比100rpm小的状况下，视为泵输出没有增大至足以施加液压辅助扭矩，从而判断为存在液室P1、P2的液压异常。

手动驾驶用附加扭矩运算部51在手动驾驶模式下使用，在由液压异常判断部50判断为存在液压异常时，基于图4所示的附加扭矩Tx相对于合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|的映射，向第二加法器49B输出附加扭矩Tx。附加扭矩Tx被设定为足以对液压异常时的液压辅助扭矩的不足量进行补偿的值。

如图4的映射所示，在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为0N以上5Nm以下时、附加扭矩Tx为0Nm，在绝对值|Tr+Tm|比5Nm大且为10Nm以下时、附加扭矩Tx从0Nm直线地增加至2Nm，另外，在绝对值|Tr+Tm|比10Nm大时、附加扭矩Tx保持2Nm。

由手动驾驶用附加扭矩运算部51取得的附加扭矩Tx在第二加法器49B中与极限处理后马达辅助扭矩Tc相加，由此，生成第一附加后马达辅助扭矩Td。

ADAS控制扭矩运算部52在自动驾驶模式下使用，基于ADAS指令C和附加的信息、例如上述的ADAS开关信号或来自消息计数器的值等，运算ADAS控制扭矩Te。ADAS控制扭矩Te向第一加法器49A和ADAS控制用附加扭矩运算部53输出。需要说明的是，在自动驾驶时，没有驾驶员的操舵，操舵扭矩Tr为零，因此在附加控制运算部46与辅助扭矩极限运算部48之间不进行运算，仅ADAS控制扭矩Te向第一加法器49A输出。第一加法器49A的ADAS控制扭矩Te向第二加法器49B输出。

ADAS控制用附加扭矩运算部53在自动驾驶模式下使用，在由液压异常判断部50判断为存在液室P1、P2的液压异常时，基于图4所示的附加扭矩Tx相对于合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|的映射来生成附加扭矩Tx。该附加扭矩Tx向第二加法器49B输出，在第二加法器49B中与ADAS控制扭矩Te相加，由此，生成第二附加后马达辅助扭矩Tf。

失效安全扭矩极限运算部54基于规定的极限处理条件，在±4.2Nm的范围内，对加上附加扭矩Tx后的附加后马达辅助扭矩Td、Tf进行极限处理，生成马达辅助扭矩Tm。作为规定的极限处理条件，例如在存在EPS控制器3的温度变得过高等EPS控制器3的硬件异常的情况下，执行极限处理以限制极限。向电动马达2(参照图1和图2)输出马达辅助扭矩Tm，并且向液压异常判断部50反馈马达辅助扭矩Tm。

并且，在液压异常模式中通过手动驾驶用附加扭矩运算部51或ADAS控制用附加扭矩运算部53执行附加扭矩控制时，在以下的第一解除条件或第二解除条件持续800ms以上的情况下，解除液压异常模式。

第一解除条件是检测到AHPS(电动动力转向)内部故障。即，第一解除条件是例如通过未图示的电流计、电压计监视电流、电压的状态，从而检测到电动动力转向的电动马达2存在电气系统等的故障的状态。这样设定第一解除条件是因为，在电动马达2发生故障的情况下，原本就无法使电动马达2的马达辅助扭矩Tm增加。

第二解除条件是发动机转速N比400rpm大，并且车速V比20km/h大，并且操舵角θr的绝对值|θr|比30度(deg)大，并且操舵扭矩Tr的绝对值|Tr|比5Nm小，并且操舵扭矩Tr的符号与操舵角θr的符号一致。这样设定第二解除条件是因为，在满足上述条件时，发动机转速N高，泵装置17为了施加液压辅助扭矩而充分地工作，因此即使不执行附加扭矩控制也能够使转向装置工作。

图5是表示液压异常判断部50中的液压异常模式的开始步骤的流程图。

首先，在步骤S1中，判断是否处于液压异常模式中。在处于液压异常模式中的情况下，进入步骤S7将持续时间清除，结束流程。并且，在不是液压异常模式中的情况下，进入步骤S2。

在步骤S2中，通过公知的状态机判断是否处于通常控制中。在不是通常控制中的情况下，进入步骤S7将持续时间清除，结束流程。并且，在处于通常控制中的情况下，进入步骤S3。

在步骤S3中，通过液压异常判断部50判断第一异常判断条件或第二异常判断条件是否成立。即，判断合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|比8Nm大且操舵速度Vr的绝对值|Vr|比90deg/s小、或者发动机转速N比100rpm小是否成立。在不成立的情况下，进入步骤S7将持续时间清除，结束流程。并且，在成立的情况下，进入步骤S4。

在步骤S4中，开始上述成立所持续的持续时间的计时，在步骤S5中，在持续时间比100ms小的情况下，进入步骤S7将持续时间清除，结束流程。并且，在持续时间为100ms以上的情况下，进入步骤S6。

在步骤S6中，作为存在液压异常而开启液压异常模式，在手动驾驶用附加扭矩运算部51或ADAS控制用附加扭矩运算部53中，使用图4的映射来运算附加扭矩Tx。

图6是表示液压异常判断部50中的液压异常模式的解除步骤的流程图。

首先，在步骤S11中，判断是否处于液压异常模式中。在未处于液压异常模式中的情况下，进入步骤S16将持续时间清除，结束流程。并且，在处于液压异常模式中的情况下，进入步骤S12。

在步骤S12中，判断液压异常模式的第一解除条件或第二解除条件是否成立。即，判断是否检测到AHPS内部故障，或者判断发动机转速N是否比400rpm大，并且车速V是否比20km/h大，并且操舵角θr的绝对值|θr|是否比30度大，并且操舵扭矩Tr的绝对值|Tr|是否比5Nm小，并且操舵扭矩Tr的符号与操舵角θr的符号是否一致。在不成立的情况下，进入步骤S16将持续时间清除，结束流程。并且，在成立的情况下，进入步骤S13。

在步骤S13中，开始上述成立所持续的持续时间的计时，在步骤S14中，在持续时间比800ms小的情况下，进入步骤S16将持续时间清除，结束流程。并且，在持续时间为800ms以上的情况下，进入步骤S15。

在步骤S15中，作为没有液压异常的情况而将液压异常模式关闭。即，中止使用了图4的映射的附加扭矩Tx的运算。

[第一实施方式的效果]

在第一实施方式中，具有液压异常判断部50，该液压异常判断部50能够在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|比8Nm大时判断液室P1、P2的液压异常，在液压异常判断部50判断为液压异常时，取得附加扭矩Tx并增加电动马达2的马达辅助扭矩Tm。因此，在手动驾驶时，基于合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|取得附加扭矩Tx，另一方面，在自动驾驶时，操舵扭矩Tr为零，合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|仅为马达辅助扭矩Tm的值，基于该马达辅助扭矩Tm，取得附加扭矩Tx。因此，在手动驾驶时和自动驾驶时双方，能够通过附加扭矩Tx使马达辅助扭矩Tm增加，在液压异常时使驾驶员的操舵稳定化。

并且，在本实施方式中，在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|比8Nm大且操舵速度Vr的绝对值|Vr|比90deg/s小时，通过液压异常判断部50判断液压异常。这样在绝对值|Tr+Tm|的基础上加上操舵速度Vr的绝对值|Vr|的条件，能够高效地进行液压异常的判断。

另外，在本实施方式中，EPS控制器3在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为0Nm以上5Nm以下时，不产生附加扭矩Tx，不使电动马达2的马达辅助扭矩Tm增加。

在这里，在手动驾驶模式中，在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为0Nm以上5Nm以下时不产生附加扭矩Tx的理由在于，人为操舵的范围一般为0Nm以上5Nm以下，在该范围内不需要特意产生附加扭矩Tx。并且，即使即使在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为0N以上5Nm以下时液压充足却错误地判断为存在液压异常，也不会产生附加扭矩Tx，从而能够抑制因液压和电动马达2的过度的辅助扭矩而给驾驶员带来操舵的不适感。

并且，在自动驾驶模式中，合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为0Nm以上5Nm以下、即ADAS控制扭矩Te为0Nm以上5Nm以下(ADAS控制中操舵扭矩Tr为零)且附加扭矩Tx为零的原因在于，原本在ADAS控制中在这样的范围内不进行控制。

[第二实施方式]

在第二实施方式中，与第一实施方式不同，液压异常判断部50在操舵轴7的操舵速度Vr的绝对值|Vr|比90～360deg/s之间的任意的操舵速度小时判断液室P1、P2的液压异常。

一般而言，在液压正常时驾驶员所需的操舵扭矩Tr为5Nm以下，但即使在正常时，在高速操舵(例如约500deg/s以上)中，存在由泵装置17供给的工作液的量不足而操舵扭矩Tr超过5Nm的状况(急打方向盘：catch-up)。假设在操舵扭矩Tr比8Nm高的情况下，难以辨别是存在液压异常还是因高速操舵引起的工作液的量不足。因此，在本实施方式中，将比因高速操舵引起的工作液的不足所设想的大约500deg/s小的360deg/s设为上限，排除因高速操舵引起的工作液的不足所伴随的错误检测。

需要说明的是，在除了高速操舵时以外的情况下，液压异常的判断的精度高度依赖于阈值操舵扭矩，几乎不依赖于操舵速度Vr的绝对值|Vr|。

[第二实施方式的效果]

在第二实施方式中，在操舵轴7的操舵速度Vr的绝对值|Vr|比90～360deg/s之间的任意的操舵速度小时判断液室P1、P2的液压异常。因此，能够排除因高速操舵引起的工作液的不足所伴随的错误检测而仅进行液室P1、P2的液压异常的判断，因此能够提高液压异常的判断的精度。

[第三实施方式]

在第三实施方式中，与第一实施方式不同，液压异常判断部50在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|比7Nm～12Nm之间的任意的扭矩大时判断液室P1、P2的液压异常。这是因为，在各种转向装置中异常判断的基准不同，因此使阈值扭矩具有范围以能够灵活地应对各转向装置的判断基准。

[第三实施方式的效果]

通过第三实施方式的液压异常判断部50，在手动驾驶时和自动驾驶时双方，都能够通过附加扭矩Tx使马达辅助扭矩Tm增加，在液压异常时使驾驶员的操舵稳定化。

[第四实施方式]

在第四实施方式中，与第一实施方式不同，EPS控制器3在合计扭矩Tr+Tm的绝对值|Tr+Tm|为4Nm～8Nm之间的任意的扭矩以下时，不生成附加扭矩Tx，不使电动马达2的马达辅助扭矩Tm增加。这是因为，在各种转向装置中用于使附加扭矩Tx的产生无效化的基准不同，因此使无效化基准具有范围以能够灵活地应对各转向装置的无效化基准。

[第四实施方式的效果]

在第四实施方式的EPS控制器3中，即使液压充足但错误地判断为存在液压异常，通过不产生附加扭矩Tx，也能够抑制因液压和电动马达2的过度的辅助扭矩而给驾驶员带来操舵的不适感。

[第五实施方式]

图7是第五实施方式的转向装置的立体图。图8是第五实施方式的转向装置的局部纵剖视图。

在第二实施方式中，电动马达2不是经由中空马达，而是经由使蜗杆轴59与蜗轮60啮合而成的蜗轮蜗杆所构成的减速器55与在输入轴9的周围设置的连接轴56连接。

电动马达2与EPS控制器3一体地构成，收纳于马达用壳体58内，该马达用壳体58与对输入轴9等进行收纳的输入侧壳体57一体地形成。电动马达2具有未图示的马达轴，该马达轴的轴向一端部与蜗杆轴59连接。在蜗杆轴59的外周一体地形成有蜗杆59a，该蜗杆59a与蜗轮60的斜齿部60a啮合。蜗轮60通过利用未图示的键的公知的键连接而与连接轴56的外周部连接。连接轴56在轴向一端面具有凹部56a，在该凹部56a内嵌入输入轴9的轴向另一端侧的一部分区域。并且，连接轴56的轴向另一端部具有外螺纹部56b，该外螺纹部56b拧入在中间轴10的轴向一端面设置的开口凹部10a的内螺纹部10b。连接轴56由在轴向一端侧的外周面设置的第三轴承B3和在轴向另一端侧的外周面设置的第四轴承B4支承为能够旋转。

扭矩传感器32A以第一扭力杆12贯通环状的扭矩传感器32A的内部的状态设置于在输入轴9的外周面固定的连接轴56的周围。扭矩传感器32A主要由永磁体62，一对第一、第二磁轭63、64，一对第一、第二集磁环65、66，磁传感器67构成。永磁体62，磁轭63、64以及集磁环65、66均配置为与操舵轴7的旋转轴Z在大致同心圆上。

永磁体62由磁性材料形成为大致圆筒状，并且是在连接轴56的一端部外周安装固定的磁性部件。永磁体62通过沿着该永磁体62的周向将N极和S极交替配置(磁化)而构成。

一对磁轭63、64均由软磁性体形成为大致圆筒状。该磁轭63、64分别设置为在中间轴10侧的一端侧沿着周向排列成一列并与永磁体62在径向上对置。另一方面，对于另一端侧而言，通过将第一磁轭63配置于内周侧且第二磁轭64配置于外周侧，从而在径向上对置。

一对集磁环65、66是将向两个磁轭63、64的另一端侧泄漏的永磁体62的磁通汇集于规定的范围内的大致圆环状的环，配置于磁轭63、64的另一端侧的径向之间。集磁环65配置于外周侧，集磁环66配置于内周侧，两者在径向上对置。在集磁环65、66的径向之间配置有霍尔元件68。在集磁环65的周向的规定位置设有向径向内侧按压而成的集磁部65a，另一方面，在集磁环66的周向的与集磁部65a对置的位置设有向径向外部突出而成的集磁部66a。

磁传感器67由霍尔元件68和连接端子70构成，该霍尔元件68收纳配置于集磁部65a与集磁部66a之间的径向间隙，该连接端子70用于将该霍尔元件68与在扭矩传感器32A的上方配置的控制基板69连接。磁传感器67通过利用霍尔元件68的霍尔效应来检测因霍尔元件68引起的在集磁部65a、66a之间通过的磁通，并且将与该磁通对应的信号向控制基板69输出。由此，进行控制基板69中的输入轴9与中间轴10之间的相对旋转角的运算、基于该相对旋转角的操舵扭矩的运算。

[第五实施方式的效果]

在第五实施方式中，电动马达2不是经由中空马达，而是经由减速器、连接轴56与输入轴9连接。

在具有这样的电动马达2的转向装置中，在手动驾驶时和自动驾驶时双方，都能够通过附加扭矩Tx使马达辅助扭矩Tm增加，在液压异常时使驾驶员的操舵稳定化。

Claims (5)

1.一种转向装置，其特征在于，具备：

操舵轴，其输入来自方向盘的旋转；

传递机构，其将所述操舵轴的旋转向转向轮传递；

动力缸，其具有在所述传递机构设置的活塞以及由所述活塞划定而成的一对液室，施加使所述转向轮进行转向的液压辅助扭矩；

旋转阀，其根据所述操舵轴的旋转而向所述一对液室选择性地供给工作液；

电动马达，其对所述操舵轴施加马达辅助扭矩；

扭矩传感器，其检测与所述操舵轴的旋转对应的操舵扭矩；

控制装置，其具有液压异常判断部，所述液压异常判断部在将所述操舵扭矩与所述马达辅助扭矩相加而得到的扭矩比规定的阈值扭矩大时判断所述液室的液压异常，在所述液压异常判断部判断为所述液压异常时，使所述电动马达的所述马达辅助扭矩增加。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述规定的阈值扭矩为8Nm，所述液压异常判断部在所述相加而得到的扭矩比8Nm大、且所述操舵轴的操舵速度的绝对值比90度/秒小时判断所述液压异常。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，

所述液压异常判断部在自动驾驶中对所述液压异常进行判断。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转向装置，其中，

所述控制装置在所述相加而得到的扭矩的绝对值为5Nm以下时不使所述电动马达的所述马达辅助扭矩增加。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向装置，其中，

所述控制装置在所述液压异常判断部判断为所述液压异常后，在发动机转速比400rpm大、且车速比20km/h大、且操舵角的绝对值比30度大、且所述操舵扭矩的绝对值比5Nm小、且所述操舵扭矩的符号与所述操舵角的符号一致时，解除所述液压异常的判断。