CN1876467A - 车辆用驾驶控制装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆用驾驶控制装置，根据角度叠加用电动致动器(11)的驱动电流，通过操纵扭矩推定部件(2011)推定所述方向盘(1)的操纵扭矩，通过扭矩传感器(14)检测方向盘(1)的操纵扭矩，根据扭矩传感器(14)的检测值，控制电动助动力部件，其中，用比较部件(2012)比较扭矩传感器(14)的检测值和基于操纵扭矩推定部件(2011)的推定值，根据比较结果，判断为扭矩传感器(14)异常时，代替扭矩传感器(14)的检测值，根据基于操纵扭矩推定部件(2011)的推定值，控制电动助动力部件。这样，当扭矩传感器由于故障变为异常时，可在早期发现扭矩传感器的异常，继续提供扭矩助力。

Description

车辆用驾驶控制装置

技术领域

本发明涉及具有相对于驾驶员操纵的方向盘的操纵角可变地控制车辆的转向角的角度叠加部件和辅助驾驶员的转向扭矩的电动助动力部件的车辆用驾驶控制装置。

背景技术

提出了在车辆的驾驶控制装置中具有角度叠加部件和基于油压的助动力部件的技术，该角度叠加部件使用行星齿轮机构，在驾驶员操纵的操纵角上叠加基于电动致动器的介入角，可变地控制操纵角和转向角的比，该助动力部件辅助操纵者的操纵扭矩(例如专利文献1)。

在该装置中也能把基于油压的助动力部件做成电动助动力部件。

具有电动助动力部件和角度叠加部件的驾驶控制装置时，电动助动力部件的助力扭矩根据驾驶员的操纵扭矩而被决定，所以设置有扭矩传感器，但是在扭矩传感器发生了故障时，无法决定助力扭矩，继续提供助力变的困难。

因此，提出了这样的方法：在电动助动力部件中，从故障保险的观点出发，扭矩传感器采用主扭矩传感器和子扭矩传感器等2重系统的结构，当主扭矩传感器由于故障而异常时，切换为子扭矩传感器，继续提供扭矩助力(例如专利文献2)。

专利文献1：特开平-9-11928号公报(第3～6页，图1～9)

专利文献2：特许第3390333号公报(第5～6页，图3)

可是，在这样的以往的车辆用驾驶控制装置中，切换主扭矩传感器和子扭矩传感器时，难以在早期判断哪个扭矩传感器异常，在扭矩传感器的异常时，难以迅速继续提供扭矩助力。

发明内容

本发明是为了解决这样的课题而提出的，其目的在于，提供在早期判断扭矩传感器的异常，能继续提供扭矩助力的车辆用驾驶控制装置。

本发明的车辆用驾驶控制装置包括：在由驾驶员操纵的方向盘的操纵角上叠加由电动致动器控制的角度，相对于所述方向盘的操纵角可变控制车轮的转向角的角度叠加部件；根据所述电动致动器的驱动电流，推定所述方向盘的操纵扭矩的操纵扭矩推定部件；检测由所述驾驶员操纵的方向盘的操纵扭矩的扭矩传感器；根据所述扭矩传感器的检测值而被控制，辅助所述驾驶员的操纵扭矩的电动助动力部件；以及比较所述扭矩传感器的检测值和基于所述操纵扭矩推定部件的推定值的比较部件，根据基于所述比较部件的比较结果，判断所述扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述扭矩传感器的检测值，根据基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件。

此外，本发明的车辆用驾驶控制装置包括：在由驾驶员操纵的方向盘的操纵角上叠加由电动致动器控制的角度，相对于所述方向盘的操纵角可变控制车轮的转向角的角度叠加部件；根据所述电动致动器的驱动电流，推定所述方向盘的操纵扭矩的操纵扭矩推定部件；检测由所述驾驶员操纵的方向盘的操纵扭矩的主扭矩传感器；与所述主扭矩传感器同样地被构成，检测所述操纵扭矩的子扭矩传感器；根据所述主扭矩传感器的检测值而被控制，辅助所述操纵扭矩的电动助动力部件；以及比较所述主扭矩传感器的检测值和所述子扭矩传感器的检测值以及基于所述操纵扭矩推定部件的推定值的比较部件；根据基于所述比较部件的比较结果，判断所述主扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述主扭矩传感器的检测值，根据所述子扭矩传感器的检测值或基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件。

根据本发明的车辆用驾驶控制装置，具有比较扭矩传感器的检测值和基于操纵扭矩推定部件的推定值的比较部件，根据基于所述比较部件的比较结果，判断所述扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述扭矩传感器的检测值，根据基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件，所以不用把扭矩传感器做成2重系统，能在早期判断扭矩传感器的异常，根据基于操纵扭矩推定部件的推定值，准确并且迅速地继续提供扭矩助力。

此外，根据本发明的车辆用驾驶控制装置，具有相同构成的主扭矩传感器和子扭矩传感器，通过比较部件比较主扭矩传感器的检测值和所述子扭矩传感器的检测值以及基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，根据比较结果，判断所述主扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述主扭矩传感器的检测值，根据所述子扭矩传感器的检测值或基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件，所以以与扭矩传感器为3重系统时同等的可靠性，在早期判断主扭矩传感器的异常，能更可靠地继续提供扭矩助力。

附图说明

图1是本发明实施例1的车辆用驾驶控制装置的结构图。

图2是本发明实施例1的车辆用驾驶控制装置的主要部分即目标助力电流生成部件的框图。

图3是说明本发明实施例1的车辆用驾驶控制装置的动作的程序流程图。

图4是表示对于操纵角θ_h的操纵扭矩T_h的关系(R＞1)的说明图。

图5是表示对于操纵角θ_h的操纵扭矩T_h的关系(0＜R＜1)的说明图。

图6是表示本发明实施例2的车辆用驾驶控制装置的动作的程序流程图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示本发明实施例1的车辆用驾驶控制装置的结构图，具有相对于驾驶员操纵的方向盘的操纵角能可变控制车辆的转向角的角度叠加部件；辅助驾驶者的操纵扭矩的电动助动力部件。

在图1中，驾驶员(未图示)操纵方向盘1。方向盘1经由转向轴13连接在第一行星齿轮机构2的托架203上。第一行星齿轮机构2由托架203、由托架203支撑的行星齿轮202a、202b、与该行星齿轮202a、202b啮合的恒星齿轮201、环形齿轮204、以及用于使环形齿轮204旋转的蜗轮1202构成。

第二行星齿轮机构3由恒星齿轮301、由托架303支撑的行星齿轮302a、302b、以及固定的环形齿轮304构成。第一行星齿轮机构2的恒星齿轮201和第二行星齿轮机构3的恒星齿轮301通过轴4连接。

齿轮齿条式操纵机构5由齿轮501和齿条502构成。齿条502经由转向节臂6a、6b与车轮7a、7b连接。第二行星齿轮机构3的托架303和齿轮501通过齿轮轴8连接。

助动力用电动致动器9的输出轴与锥齿轮10a连接，锥齿轮10a与和轴4连结的锥齿轮10b啮合。角度叠加用电动致动器11的输出轴与蜗杆1201连结，蜗杆1201与蜗轮1202啮合。通过蜗杆1201和蜗轮1202构成减速机构12。驾驶员操纵方向盘1的操纵扭矩是由在转向轴13上配置的扭矩传感器14检测。扭矩传感器14为主扭矩传感器1401和子扭矩传感器1402的2重系统。方向盘1的操纵角由在转向轴13上配置的操纵角度传感器15检测。角度叠加用电动致动器11的旋转角度由电机角度传感器16检测。

下面说明由叠加角控制部件19、目标叠加角生成部件17、角度叠加用电动致动器11、第一减速机构12构成的角度叠加部件。

目标叠加角生成部件17从由操纵角度传感器15检测的由驾驶员操纵的方向盘1的操纵角、车速、偏航速率、横加速度等车辆状态信号18，生成角度叠加用电动致动器11的目标叠加角度1701。叠加角控制部件19驱动角度叠加用电动致动器11，以便由电机角度传感器16检测的角度叠加用电动致动器11的旋转角度和由目标叠加角生成部件17生成的目标叠加角度1701变为相等。

通过第一行星齿轮机构2的差动特性，从由驾驶员操纵的操纵角和基于角度叠加用电动致动器11的叠加角，决定轴4的旋转角。因此，对于驾驶员操纵的操纵角，能可变地控制车轮的转向角。

下面说明由目标助力电流生成部件20、助力电流控制部件21和助动力用电动致动器9构成的电动助动力部件。

目标助力电流生成部件20从扭矩传感器14的检测值和由车辆状态信号18取得的车速的值，生成助动力用电动致动器9的目标助力电流2001。助力电流控制部件21进行控制，以便助动力用电动致动器9的驱动电流变为与目标助力电流2001相等。助动力用电动致动器9输出与该驱动电流对应的助力扭矩，辅助驾驶员的操纵扭矩。

图2是表示目标助力电流生成部件20的主要结构的框图。在图2中，操纵扭矩推定部件2011如后所述那样计算推定操纵扭矩T_{h_Obs}。比较部件2012相互比较由主扭矩传感器1401检测的扭矩T_main、由子扭矩传感器1402检测的T_sub、由操纵扭矩推定部件2011推定的推定操纵扭矩T_{h_Obs}，判断主扭矩传感器1401是正常，还是由故障引起的异常，当判断为主扭矩传感器1401正常时，把主扭矩传感器1401检测的扭矩T_main作为操纵扭矩T_h对目标助力电流计算部件2013输出。当判断为主扭矩传感器1401异常时，把子扭矩传感器1402检测的T_sub或由操纵扭矩推定部件2011计算的推定操纵扭矩T_{h_Obs}作为操纵扭矩T_h对目标助力电流计算部件2013输出。

目标助力电流计算部件2013从来自比较部件2012的输出即操纵扭矩T_h的信号和从车速状态信号18取得的车速信号，计算助动力用电动致动器9的目标助力电流i_{ma_ref}并输出。

现在设从第一行星齿轮机构2的恒星齿轮201到托架203的减速比为G_1s、从环形齿轮204到托架203的减速比为G_1r、从角度叠加用电动致动器11到环形齿轮204的减速比即基于蜗杆1201和蜗轮1202的减速机构的减速比为G_mt、从助动力用电动致动器9到轴4的的减速比即从锥齿轮10a到锥齿轮10b的减速比为G_ma、从第二行星齿轮机构3的恒星齿轮301到托架303的减速比为G_2s。

从齿轮轴8到车轮的减速比由齿轮齿条式操纵机构5决定，所以在以下的说明中，代替车轮的转向角，使用齿轮轴8的转向角进行说明。

如果设方向盘1的操纵角为θ_h、角度叠加用电动致动器11的旋转角为θ_mt、轴4的旋转角为θ_s、齿轮轴8的转向角为θ_p，则式1、式2的关系成立。

${\mathrm{\θ}}_s=G_{1s}{\mathrm{\θ}}_h+\frac{G_{1s}}{G_{1r}{G}_{\mathrm{mt}}}{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{mt}}$ (式1)

θ_s＝G_2sθ_p                                 (式2)

从式1和2求出式3。

${\mathrm{\θ}}_p=\frac{G_{1s}}{G_{2s}}{\mathrm{\θ}}_h+\frac{G_{1s}}{G_{2s}{G}_{1r}{G}_{\mathrm{mt}}}{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{mt}}$ (式3)

如果把从第一行星齿轮机构2的恒星齿轮201到托架203的减速比G_1s和第二行星齿轮机构3的恒星齿轮301到托架303的减速比G_2s按式4那样设定，

G_1s＝G_2s                                    (式4)

则式3的角度的关系式变为式5。

${\mathrm{\θ}}_p={\mathrm{\θ}}_h+\frac{1}{G_{1r}{G}_{\mathrm{ms}}}{\mathrm{\θ}}_{\mathrm{mt}}$ (式5)

从以上，通过相对于驾驶员的方向盘1的操纵角θ_h，控制角度叠加用电动致动器11的旋转角θ_mt，从而能使齿轮轴8的转向θ_p即车轮的转向角可变。

如果驾驶员操纵方向盘1，设扭矩传感器14的检测值为T_h，设对环形齿轮204作用的扭矩为T_1r’则扭矩传递的关系式变为式6。

T_h＝-G_1rT_1r                                 (式6)

在这里，如果就减速机构12的传动效率加以描述，则设逆输入效率(蜗杆1201的输出扭矩/蜗轮1202的输入扭矩)为η_n，此外，正输入效率(蜗轮1202的输出扭矩/蜗杆1201的输入扭矩)为η_p。在实施例1中，逆输入效率η_n设定为与正输入效率η_p相同程度，成为不自锁的规格。

另外，在实施例1中，作为减速机构12，使用蜗杆齿轮机构，但是并不局限于蜗杆齿轮机构，当然也可以是其他减速机构。

现在，如果设角度叠加用电动致动器11的输出扭矩为T_mt，则可求出式7的运动方程式。

$J_{\mathrm{wnt}}\frac{{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ms}}}{G_{\mathrm{ms}}}{\mathrm{\η}}_p{G}_{\mathrm{mt}}{T}_{\mathrm{mt}}+T_{1r}$ (式7)

其中，J_wmt是由角度叠加用电动致动器11等构成的旋转体的、在蜗轮1202的旋转轴换算的等价惯性。α_mt是角度叠加用电动致动器11的旋转角θ_mt的2次微分。

角度叠加用电动致动器11的输出扭矩T_m和角度叠加用电动致动器的驱动电流I_mt具有式8的关系。

T_mt＝K_mti_mt                                  (式8)

在这里，K_mt是角度叠加用电动致动器11的扭矩常数。

从式6、式7、式8，能如式9那样对推定操纵扭矩_{h_Obs}进行推定。

$T_{h\_\mathrm{obs}}={\mathrm{\η}}_p{G}_{\mathrm{mt}}{G}_{1r}{K}_{\mathrm{mt}}{i}_{\mathrm{mt}}-J_{\mathrm{wnt}}\frac{G_{1r}}{G_{\mathrm{mt}}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}$ (式9)

在这里，正输入效率η_p从构成减速机构12的齿轮的规格求出。或者，在实验上求出。把正输入效率η_p可以作为对于角度叠加用电动致动器11的转速的映射数据取得。

另外，在操纵频率低、能忽略惯性项时，可以使用式10。

T_{h_obs}＝η_pG_mtG_1rK_mti_mt                       (式10)

图3表示目标助力电流生成部件20的程序流程图。在图3中，在步骤S1中计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub的偏差，当该偏差的绝对值为阈值T_e或其以下时，认定主扭矩传感器1401和子扭矩传感器1402构成的扭矩传感器14为正常，在步骤S2中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

步骤S1中计算的偏差的绝对值比阈值T_e大时，判断为主扭矩传感器1401或子扭矩传感器1402的任意一个异常，进行步骤S3的处理。即在步骤S3中，计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和推定操纵扭矩T_{h_Obs}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或以下时，判断扭矩传感器14的异常位于子扭矩传感器1402，在步骤S4中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

步骤S3中计算的、主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和推定操纵扭矩T_{h_Obs}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，判断扭矩传感器14的异常位于主扭矩传感器1401，进入步骤S5。在步骤S5中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和推定操纵扭矩T_{h_Obs}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，进入步骤S6，使操纵扭矩T_h＝T_sub。另外，这时，也可以使T_h＝T_{h_Obs}。

在步骤S7中，从按所述那样设定的操纵扭矩T_h和车速V，计算目标助力电流i_{ma_ref}。在步骤S5中计算的、子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和推定操纵扭矩T_{h_Obs}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S8，目标助力电流i_{ma_ref}＝0，停止提供助力。

如上所述，根据实施例1的车辆用驾驶控制装置，通过相互比较主扭矩传感器、子扭矩传感器和推定操纵扭矩，从而没必要变更设计，就能抑制成本，能在早期判定主扭矩传感器的故障，能继续提供基于电动助动力部件的驾驶员的操纵扭矩的助力。

此外，使用减速机构的传动效率而计算推定操纵扭矩，所以能以高精度推定操纵扭矩。

此外，作为基于相互比较的故障判定的手法，采用偏差的绝对值超过阈值的情况，但是并不局限于该手法。

另外，也可以做成代替子扭矩传感器而使用推定操纵扭矩从而省略子扭矩传感器的结构。这时，扭矩传感器的可靠性与使用主扭矩传感器和子扭矩传感器的2重系统同等，但是能降低成本。

实施例2

在实施例2中，将图1所示的实施例1的蜗杆1201和蜗轮1202构成的减速机构12的逆输入效率(蜗杆1201的输出扭矩/蜗轮1202的输入扭矩)η_n设定成比正输入效率(蜗轮1202的输出扭矩/蜗杆1201的输入扭矩)η_p小。结果，角度叠加用电动致动器11的驱动电流imt为0时，无法通过蜗轮1202使蜗杆1201旋转，成为自锁的减速机构12。

这时，根据从蜗杆1201作用的扭矩即角度叠加用电动致动器的输出扭矩T_mt、从蜗轮1202作用的扭矩即对环形齿轮204作用的扭矩T_1r的关系，能分为以下的两个情况。

一个是蜗杆驱动的情况，对蜗杆1201作用的扭矩抵抗对蜗轮1202作用的扭矩，使蜗杆1201旋转。该蜗杆驱动时的运动方程式与式7相同，成为式11。

$J_{\mathrm{wmt}}\frac{{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}}{G_{\mathrm{mt}}}={\mathrm{\η}}_p{G}_{\mathrm{mt}}{T}_{\mathrm{mt}}+T_{1r}$ (式11)

因此，与实施例1相同，蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs}如式12那样推定。

$T_{h\_\mathrm{obs}\_p}={\mathrm{\η}}_p{G}_{\mathrm{mt}}{G}_{1r}{K}_{\mathrm{mt}}{i}_{\mathrm{mt}}-J_{\mathrm{wnt}}\frac{G_{1r}}{G_{\mathrm{mt}}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}$ (式12)

在这里，在操纵频率低、并且能忽略惯性项时，可以使用式13。

T_{h_obs_p}＝η_pG_mtG_1rK_mti_mt                       (式13)

另一个情况是蜗轮驱动的情况，相对于向蜗轮1202作用的扭矩，对蜗杆1201作用的扭矩变为同方向，使蜗轮1202旋转。这时的运动方程式变为式14。

$J_{\mathrm{mt}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}=K_{\mathrm{mt}}{i}_{\mathrm{mt}}+{\mathrm{\η}}_n\frac{T_{1r}}{G_{\mathrm{mt}}}-T_{\mathrm{fric}}$ (式14)

其中，J_mt是由角度叠加用电动致动器11构成的旋转体的、在角度叠加用电动致动器11的输出轴换算的等价惯性。T_fric是在减速机构或角度叠加用电动致动器11等中内在的摩擦，从正常的扭矩传感器的输出值用实验求出。另外，摩擦T_fric也可以作为对于角度叠加用电动致动器11的转速的映射数据而取得并使用。

通过式6和14，求出式15。

$J_{\mathrm{mt}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}=K_{\mathrm{mt}}{i}_{\mathrm{mt}}-{\mathrm{\η}}_n\frac{T_h}{G_{\mathrm{mt}}{G}_{1r}}-T_{\mathrm{fric}}$ (式15)

因此，蜗轮驱动时的推定操纵扭矩_{h_Obs}能象式16那样推定。

$T_{h\_\mathrm{obs}\_n}=G_{\mathrm{mt}}{G}_{1r}(K_{\mathrm{mt}}{i}_{\mathrm{mt}}-J_{\mathrm{mt}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{mt}}-T_{\mathrm{fric}})\frac{1}{{\mathrm{\η}}_n}$ (式16)

在这里，正输入效率η_p、逆输入效率η_n从构成减速机构12的齿轮的规格求出，但是也可以在实验上求出。此外，可以把正输入效率η_p、逆输入效率η_n作为对于角度叠加用电动致动器11的转速的映射数据而取得并使用。

下面，描述设齿轮轴8的转向角θ_p相对于方向盘1操纵角θ_b的比为传递比R＝θ_p/θ_h时，该传递比R对操纵扭矩推定的影响。

在实施例1和实施例2的结构中，传递比R＝θ_p/θ_h＝1是指，没有基于角度叠加用电动致动器11的角度叠加，角度叠加用电动致动器11的旋转角控制成θ_mt＝0的状态。

传递比R＝θ_p/θ_h＞1是指，控制基于角度叠加用电动致动器11的角度叠加，从而对于驾驶员的方向盘操纵角θ_h，车轮进一步转向的状态。

传递比0＜R＝θ_p/θ_h＜1是指，控制基于角度叠加用电动致动器11的角度叠加，从而对于驾驶员的方向盘操纵角θ_h，车轮的转向量小。

说明传递比R为R＝θ_p/θ_h＞1时的蜗杆驱动和蜗轮驱动的区域。

图4是说明操纵扭矩T_h相对于操纵角θ_h的关系的一个例子的图。如图4所示，蜗轮驱动的区域是从操纵角θ_h＞0的切回(きりもどし)时的操纵扭矩T_h＞0的区域、从操纵角θ_h＜0的切回时的操纵扭矩T_h＜0的区域，此外是蜗杆驱动的区域。

此外，说明传递比R为0＜R＝θ_p/θ_h＜1时的蜗杆驱动和蜗轮驱动的区域。

图5是说明操纵扭矩T_h相对于操纵角θ_h的关系的其他例子的图。如图5所示，蜗杆驱动的区域是从操纵角θ_h＞0的切回时的操纵扭矩T_h＞0的区域、从操纵角θ_h＜0的切回时的操纵扭矩T_h＜0的区域，除此之外成为蜗轮驱动的区域。即这时与传递比R＝θ_p/θ_h＞1时相反。

在传递比R＝θ_p/θ_h＝0时，如上所述，是没有基于角度叠加用电动致动器11的角度叠加，角度叠加用电动致动器11的旋转角控制成θ_mt＝0的状态，但是，为减速机构12的自锁起作用的状态，所以角度叠加用电动致动器11的驱动电流i_mt和外力的平衡的关系不成立，难以推定操纵扭矩。

考虑以上的问题，说明实施例2的车辆用驾驶控制装置。

图6是表示目标助力电流生成部件20的动作的程序流程图。

在图6中，在步骤S9中计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub的偏差，当该偏差的绝对值为阈值T_e或以下时，认定由主扭矩传感器1401和子扭矩传感器1402构成的扭矩传感器14为正常，在步骤S10中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

步骤S9中计算的偏差的绝对值比阈值T_e大时，判断为主扭矩传感器1401或子扭矩传感器1402的任意一个异常，进行步骤S11的处理。在步骤S11中，如果传递比R≠1，进入步骤S13，如果传递比R＝1，由于自锁的影响，难以推定操纵扭矩，所以进入步骤S12，控制为传递比R≠1。

在步骤S13中，分为传递比R＞1和传递比R＜1情况。传递比R＞1时，计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，判断为主扭矩传感器1401正常，在步骤S15中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，有可能是主扭矩传感器1401的异常状态，或蜗轮驱动状态，所以在步骤S16中进行切增(きりふやし)判定。

切增判定是，在计算操纵角θ_h和操纵角速度ω_h的积、且θ_hω_h＞0或θ_hω_h＝0时，判断为切增。在切增时，是图4所示的蜗杆驱动，所以判断为主扭矩传感器1401异常，进入步骤S17。在步骤S17中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，进入步骤S18，使操纵扭矩T_h＝T_sub。在步骤S17中，子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S31，使目标助力电流i_{ma_ref}＝0，停止提供助力。

在步骤S16中判定为切回时，如图4所示，有可能是蜗轮驱动，所以在步骤S19中，计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，判断为主扭矩传感器1401正常，在步骤S15中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

在步骤S19中，主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值比T_e大时，判断为主扭矩传感器1401异常，进入步骤S20。

在步骤S20中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，进入步骤S18，使操纵扭矩T_h＝T_sub。

在步骤S17中，子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S21。

在步骤S21中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或以下时，在步骤S18中，使操纵扭矩T_h＝T_sub。

在步骤S21中，扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，使目标助力电流i_{ma_ref}＝0，停止提供助力。

另一方面，在步骤S13中判定为R＜1时，进入步骤S22，计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或以下时，判断为主扭矩传感器1401正常，在步骤S23中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

在步骤S22中，主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，有可能是主扭矩传感器1401的异常状态，或蜗轮驱动状态，所以在步骤S24中进行切增判定。

切增判定是，在计算操纵角θ_h和操纵角速度ω_h的积并θ_hω_h＞0或θ_hω_h＝0时，判断为切增。在切增时，是图5所示的蜗轮驱动，所以判断为主扭矩传感器1401异常，进入步骤S25。在步骤S25中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h-Obs_n}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，进入步骤S26，使操纵扭矩T_h＝T_sub。

在步骤S25中，子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S31，使目标助力电流i_{ma_ref}＝0，停止提供助力。

在步骤S24中判定为切回时，如图5所示，有可能是蜗杆驱动，所以在步骤S27中，计算主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，判断为主扭矩传感器1401正常，在步骤S27中，使操纵扭矩T_h＝T_main。

在步骤S27中，主扭矩传感器1401的输出扭矩T_main和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值比T_e大时，判断为主扭矩传感器1401异常，进入步骤S28。

在步骤S28中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，进入步骤S26，使操纵扭矩T_h＝T_sub。

在步骤S28中，子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S29。

在步骤S29中，计算子扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值，该值为阈值T_e或其以下时，在步骤S26中，使操纵扭矩T_h＝T_sub。

在步骤S29中，扭矩传感器1402的输出扭矩T_sub和蜗杆驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_p}的偏差的绝对值比阈值T_e大时，进入步骤S31，使目标助力电流i_{ma_ref}＝0，停止提供助力。

在步骤S30中，通过由所述各情况中设定的操纵扭矩T_h和车速V，计算目标助力电流i_{ma_ref}。

如上所述，根据实施例2，把由蜗杆1201和蜗轮1202构成的减速机构12的逆输入效率(蜗杆1201的输出扭矩/蜗轮1202的输入扭矩)η_n设定得小，在角度叠加用电动致动器11的驱动电流i_mt为0时无法从蜗轮1202使蜗杆1201旋转，成为自锁的减速机构12，在该情况下，判定切增、切回的操纵状态和传递比，推定蜗杆驱动时的操纵扭矩T_{h_Obs_p}和蜗轮驱动时的推定操纵扭矩T_{h_Obs_n}，从而能提高推定操纵扭矩的推定精度。

进而，通过比较主扭矩传感器的检测值和子扭矩传感器的检测值，没必要变更设计，就能抑制成本，并在早期判定主扭矩传感器的故障，能进行基于电动助动力部件的驾驶员的操纵扭矩的助力。

另外，在实施例2中，作为减速机构12，使用蜗杆齿轮机构，但是并不局限于此，可以使用其它减速机构。

Claims (8)

1.一种车辆用驾驶控制装置，包括：

在由驾驶员操纵的方向盘的操纵角上叠加由电动致动器控制的角度，相对于所述方向盘的操纵角可变控制车轮的转向角的角度叠加部件；

根据所述电动致动器的驱动电流，推定所述方向盘的操纵扭矩的操纵扭矩推定部件；

检测由所述驾驶员操纵的方向盘的操纵扭矩的扭矩传感器；

根据所述扭矩传感器的检测值而被控制，辅助所述驾驶员的操纵扭矩的电动助动力部件；

以及比较所述扭矩传感器的检测值和基于所述操纵扭矩推定部件的推定值的比较部件，

根据基于所述比较部件的比较结果，判断所述扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述扭矩传感器的检测值，根据基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件。

2.根据权利要求1所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦，推定所述操纵扭矩。

3.根据权利要求1所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与逆输入效率小的减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦而推定所述操纵扭矩，所述角度叠加部件进行控制以便从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比以外。

4.根据权利要求1所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与逆输入效率小的减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦而推定所述操纵扭矩，所述角度叠加部件进行控制，以便当判定为所述正常时，从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比，当判断为所述异常时，从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比以外。

5.一种车辆用驾驶控制装置，包括：

在由驾驶员操纵的方向盘的操纵角上叠加由电动致动器控制的角度，相对于所述方向盘的操纵角可变控制车轮的转向角的角度叠加部件；

根据所述电动致动器的驱动电流，推定所述方向盘的操纵扭矩的操纵扭矩推定部件；

检测由所述驾驶员操纵的方向盘的操纵扭矩的主扭矩传感器；

与所述主扭矩传感器同样地被构成，检测所述操纵扭矩的子扭矩传感器；

根据所述主扭矩传感器的检测值而被控制，辅助所述操纵扭矩的电动助动力部件；

以及比较所述主扭矩传感器的检测值和所述子扭矩传感器的检测值以及基于所述操纵扭矩推定部件的推定值的比较部件，

根据基于所述比较部件的比较结果，判断所述主扭矩传感器是正常还是异常，当判断为异常时，代替所述主扭矩传感器的检测值，根据所述子扭矩传感器的检测值或基于所述操纵扭矩推定部件的推定值，控制所述电动助动力部件。

6.根据权利要求5所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦，推定所述操纵扭矩。

7.根据权利要求5所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与逆输入效率小的减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦而推定所述操纵扭矩，所述角度叠加部件进行控制以便从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比以外。

8.根据权利要求5所述的车辆用驾驶控制装置，其特征在于：

所述电动致动器的旋转轴与逆输入效率小的减速机构连结，所述操纵扭矩推定部件构成为使用所述减速机构的传递效率或所述减速机构中内在的摩擦而推定所述操纵扭矩，所述角度叠加部件进行控制，以便当判定为所述正常时，从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比，当判断为所述异常时，从所述操纵角到所述转向角的传递比成为固定所述电动致动器的旋转角时的传递比以外。

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