转向操纵控制装置
阅读：165发布：2021-06-05
专利汇可以提供转向操纵控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种即使在转向操纵装置的驱动 电压 降低的情况下，也能够抑制用于使转向轮转向的 方向盘 的操作性的降低的转向操纵控制装置。 离合器 (42)被设为释放状态，通过反 力 致动器 (20)对方向盘(12)赋予反力并且通过转向致动器(50)使转向轮(53)转向时，在转向致动器(50)的驱动电压(VD)降低的情况下，CPU(92)对继电器(Rt1、Rt2)进行开启操作，停止由转向致动器(50)生成转矩。另一方面，CPU(82)使离合器(42)接合，在输入至方向盘(12)的转向操纵转矩(Trqs)和反力 马 达(26)生成的辅助转矩的配合下使转向轮(53)转向。，下面是转向操纵控制装置专利的具体信息内容。
1.一种转向操纵控制装置，对转向操纵装置进行控制，所述转向操纵装置具备对从方向盘向转向轮传递动力的传递状态和切断所述动力的传递的切断状态进行切换的切换装置、在所述切断状态下能够对所述方向盘赋予转向操纵反力的反力致动器、以及使所述转向轮转向的转向致动器，其中，
所述转向操纵控制装置包括：
存储器，存储有控制转向操纵装置的软件；以及
硬件，执行所述软件来控制所述转向操纵装置，
所述切换装置通过通电而成为所述切断状态，通过被设为非通电状态而成为所述传递状态，
所述转向操纵控制装置执行如下处理：
电压获取处理，在所述切换装置被设为所述切断状态时，获取所述反力致动器的驱动电压、所述转向致动器的驱动电压、以及所述切换装置的驱动电压中的任意一个电压；以及传递操作处理，在通过所述电压获取处理获取到的电压为阈值电压以下的情况下，使所述切换装置为所述传递状态。
2.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，
所述电压获取处理是获取所述转向致动器的驱动电压的转向电压获取处理，所述转向操纵控制装置在进行所述传递操作处理时，执行操作所述反力致动器而使所述反力致动器生成用于使所述转向轮转向的转矩的反力操作处理。
3.根据权利要求2所述的转向操纵控制装置，其中，
在进行所述传递操作处理时，执行将内置于所述转向致动器的电动机中流动的电流限制为比不进行所述传递操作处理时小的值的转向侧限制处理。
4.根据权利要求3所述的转向操纵控制装置，其中，
所述转向侧限制处理是在进行所述传递操作处理时，不使所述转向致动器生成用于使所述转向轮转向的转矩的处理。
5.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，
内置于所述转向致动器的电动机至少具备作为定子线圈相互绝缘的第一系统线圈以及第二系统线圈，
所述电压获取处理是获取作为所述转向致动器的驱动电压的所述第一系统线圈的驱动电压和作为所述转向致动器的驱动电压的所述第二系统线圈的驱动电压的转向电压获取处理，
所述转向操纵控制装置执行如下处理：
在所述第一系统线圈以及所述第二系统线圈中的任意一方的驱动电压为阈值电压以下且另一方的驱动电压高于所述阈值电压的情况下，通过不使电流流动于所述任意一方而使电流流动于所述另一方来利用所述转向致动器生成使所述转向轮转向的转矩的转向侧限制处理；以及
以所述第一系统线圈以及所述第二系统线圈的驱动电压高于所述阈值电压为条件，通过使电流流动于所述第一系统线圈以及所述第二系统线圈双方来利用所述转向致动器生成使所述转向轮转向的转矩的处理。
6.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，
所述电压获取处理是获取所述切换装置的驱动电压的切换电压获取处理。
7.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，
所述电压获取处理是获取所述反力致动器的驱动电压的反力电压获取处理，所述转向操纵控制装置在进行所述传递操作处理时，执行将内置于所述反力致动器的电动机中流动的电流限制为比不进行所述传递操作处理时小的值的反力侧限制处理。
8.根据权利要求2、3、5、6、7中的任意一项所述的转向操纵控制装置，执行如下处理：
基于所述方向盘的操作来设定转向操纵角指令值的转向操纵角指令值设定处理；
为了将转向操纵角反馈控制到所述转向操纵角指令值而操作所述反力致动器的反力操作处理；
基于所述方向盘的操作来设定转向角指令值的转向角指令值设定处理；
为了将转向角反馈控制到所述转向角指令值而操作所述转向致动器的转向操作处理；
在所述切换装置处于所述切断状态的情况下，对所述转向角指令值与所述转向操纵角指令值之比亦即舵角比的指令值进行可变设定的可变设定处理；以及
以通过所述传递操作处理而切换为所述传递状态为条件，停止所述转向角指令值与所述转向操纵角指令值之比亦即舵角比的可变设定的停止处理。
转向操纵控制装置
技术领域
[0002] 本发明涉及以转向操纵装置为控制对象的转向操纵控制装置，该转向操纵装置具备切换从方向盘(转向)向转向轮的动力的传递状态以及切断状态的切换装置、在上述切断状态下能够向上述方向盘赋予转向操纵反力的反力致动器、以及使上述转向轮转向的转向致动器。
背景技术
[0003] 例如下述日本特开2005-29002号公报中记载了在从方向盘向转向轮的动力的切断状态下，通过反力致动器对方向盘赋予反力的线控转向系统中的控制装置。该控制装置具备微机，通过微机生成转向致动器的操作信号。特别是控制装置具备对电池的电压进行升压的升压电路和对升压电路的电压进行降压的稳压器，并将稳压器的输出电压作为微机的电源电压。升压电路在来自电池的供电电压降低的情况下，通过升压电路对供电电压进行升压，从而谋求延长微机正常地工作的期间。
[0004] 然而，在转向致动器、反力致动器的驱动电压降低的情况下，即使从微机对转向操纵装置输入操作信号，转向操纵装置也有可能无法适当地执行使转向轮转向的处理。而且在该情况下，有可能转向轮不追随于方向盘的操作，用于使转向轮转向的方向盘的操作性降低。另外，例如在切断转向轮和方向盘的动力的传递的切换装置通过通电而成为切断状态且其驱动电压降低的情况下，有可能无意地成为转向轮和方向盘的动力的传递状态，导致用户为了使转向轮转向而操作方向盘的操作性降低。
发明内容
[0005] 本发明的目的之一在于提供即使在转向操纵装置的驱动电压降低的情况下，也能够抑制用于使转向轮转向的方向盘的操作性的降低的转向操纵控制装置。
[0006] 本发明的一方式是一种转向操纵控制装置，对转向操纵装置进行控制，上述转向操纵装置具备对从方向盘向转向轮传递动力的传递状态和切断上述动力的传递的切断状态的切换装置、在上述切断状态下能够对上述方向盘赋予转向操纵反力的反力致动器、以及使上述转向轮转向的转向致动器，上述转向操纵控制装置包括：存储器，存储有控制转向操纵装置的软件；以及硬件，执行上述软件来控制上述转向操纵装置，上述切换装置通过通电而成为上述切断状态，通过被设为非通电状态而成为上述传递状态，上述转向操纵控制装置执行如下处理：电压获取处理，在上述切换装置被设为上述切断状态时，获取上述反力致动器的驱动电压、上述转向致动器的驱动电压、以及上述切换装置的驱动电压中的任意一个电压；以及传递操作处理，在通过上述电压获取处理获取到的电压为阈值电压以下的情况下，使上述切换装置成为上述传递状态。
[0007] 在上述结构中，例如通过电压获取处理获取反力致动器的电压，并在该电压为阈值电压以下的情况下，有可能通过反力致动器无法给予足够的反力，导致方向盘以极小的转矩过大地旋转。对此，通过传递操作处理成为传递状态，由此能够对方向盘赋予转向轮侧的反力，进而能够抑制方向盘以极小的转矩过大地旋转。另外，例如通过电压获取处理获取转向致动器的电压，并在该电压为阈值电压以下的情况下，有可能无法通过转向致动器给予足够的转矩，难以使转向轮追随于方向盘的操作来转向。对此，通过传递操作处理成为传递状态，由此能够将方向盘的输入转矩传递到转向轮。另外，例如通过电压获取处理获取切换装置的驱动电压，并在该电压为阈值电压以下的情况下，通过传递操作处理切换为传递状态，由此能够抑制在方向盘和转向轮的动力传递被切断的前提下的控制中无意地发生成为转向轮和方向盘的动力的传递状态的状况。因此，即使在转向操纵装置的驱动电压降低的情况下，也能够抑制用于使转向轮转向的方向盘的操作性的降低。
附图说明
[0008] 通过以下参照附图对本发明的实施方式进行描述，本发明的上述和其它特征及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的元素。
[0009] 图1是表示第一实施方式所涉及的转向操纵控制装置以及其控制对象的图。
[0010] 图2是第一实施方式所涉及的框图。
[0011] 图3是表示第一实施方式所涉及的反力侧微机执行的处理的顺序的流程图。
[0012] 图4是表示第二实施方式所涉及的转向侧微机执行的处理的顺序的流程图。
[0013] 图5是表示第三实施方式所涉及的转向侧微机执行的处理的顺序的流程图。
具体实施方式
[0014] 下面，参照附图对本发明的转向操纵控制装置所涉及的第一实施方式进行说明。如图1所示，在本实施方式所涉及的转向操纵装置10中，方向盘12与赋予抵抗方向盘12的操作的力亦即反力的反力致动器20连接。反力致动器20具备被固定于方向盘12的转向轴22、反力侧减速机24、在反力侧减速机24连结有旋转轴26a的反力马达26、继电器Rs、驱动反力马达26的逆变器28、以及驱动逆变器28的开关元件的预驱动器30。作为反力马达26，在本实施方式中，假定表面永磁同步电动机(SPMSM)。反力马达26经由继电器Rs与逆变器28连接。
经由电源继电器R1对逆变器28和预驱动器30供给电池100的电力。
经由电源继电器R1对逆变器28和预驱动器30供给电池100的电力。
[0015] 转向轴22能够经由切换装置40具备的离合器42与转向致动器50的小齿轮轴52连接。切换装置40除了离合器42之外还具备用于使离合器42成为切断状态的电磁线圈44、用于对电磁线圈44中流动的电流进行控制的离合器驱动器46。而且，与电池100连接的离合器继电器Rc同电磁线圈44的第一端子连接，电磁线圈44的第二端子与离合器驱动器46连接。需要说明的是，离合器42通过电磁线圈44的通电而成为释放状态，通过电磁线圈44成为非通电状态而成为传递状态。
[0016] 转向致动器50具备第一齿条齿轮机构54、第二齿条齿轮机构58、转向侧减速机62、在转向侧减速机62连结有旋转轴70a的转向马达70、驱动转向马达70的逆变器72、76、以及驱动逆变器72、76的开关元件的预驱动器74、78。
[0017] 第一齿条齿轮机构54具备具有规定的交叉角而配置的齿条轴56和小齿轮轴52，形成于齿条轴56的第一齿条齿56a和形成于小齿轮轴52的小齿轮齿52a啮合。需要说明的是，在齿条轴56的两端经由拉杆连结有转向轮53。
[0018] 第二齿条齿轮机构58具备具有规定的交叉角而配置的齿条轴56以及小齿轮轴60，形成于齿条轴56的第二齿条齿56b和形成于小齿轮轴60的小齿轮齿60a啮合。
[0019] 小齿轮轴60经由转向侧减速机62与转向马达70的旋转轴70a连接。在本实施方式中，作为转向马达70假定SPMSM。转向马达70具备第一系统线圈SC1以及第二系统线圈SC2作为3相的定子线圈。第一系统线圈SC1经由继电器Rt1与逆变器72连接，第二系统线圈SC2经由继电器Rt2与逆变器76连接。预驱动器74驱动逆变器72的开关元件，预驱动器78驱动逆变器76的开关元件。经由电源继电器R2对逆变器72以及预驱动器74供给电池100的电力，经由电源继电器R3对逆变器76以及预驱动器78供给电池100的电力。
[0020] 反力侧微机80为了操作反力致动器20而经由预驱动器30对逆变器28输出操作信号MSs，或为了驱动离合器驱动器46而输出操作信号MSs，或为了对电源继电器R1、继电器Rs、离合器继电器Rc进行开闭操作而输出操作信号MSs。需要说明的是，例如逆变器28的操作信号MSs和离合器驱动器46的操作信号MSs是不同的信号，但此处，为了便于说明，对反力侧微机80输出的操作信号赋予MSs。对反力侧微机80施加经过稳压器86降压的电池100的电压来作为电源电压。
[0021] 反力侧微机80获取基于设置在转向轴22的中途的扭杆22a的扭转量来检测方向盘12的输入转矩(转向操纵转矩Trqs)的转矩传感器101的检测值、检测反力马达26的旋转轴
26a的旋转角度θs0的旋转角传感器102的检测值。另外，反力侧微机80获取检测反力致动器
20、切换装置40的驱动电压的传感器的检测值。即，例如获取电池100以及电源继电器R1间的电压VU、电源继电器R1与预驱动器30以及逆变器28之间的电压Vs、离合器继电器Rc与电磁线圈44之间的电压(切换装置40的驱动电压Vc)等。
26a的旋转角度θs0的旋转角传感器102的检测值。另外，反力侧微机80获取检测反力致动器
20、切换装置40的驱动电压的传感器的检测值。即，例如获取电池100以及电源继电器R1间的电压VU、电源继电器R1与预驱动器30以及逆变器28之间的电压Vs、离合器继电器Rc与电磁线圈44之间的电压(切换装置40的驱动电压Vc)等。
[0022] 转向侧微机90为了操作转向致动器50而经由预驱动器74对逆变器72输出操作信号MSt，或经由预驱动器78对逆变器76输出操作信号MSt，或为了对电源继电器R2、R3、继电器Rt1、Rt2进行开闭操作而输出操作信号MSt。需要说明的是，例如逆变器72的操作信号MSt和电源继电器R2的操作信号MSt是不同的信号，但此处，为了便于说明，对转向侧微机90输出的操作信号赋予MSt。对转向侧微机90赋予经过稳压器96降压的电池100的电压来作为电源电压。
[0023] 转向侧微机90获取对转向马达70的旋转轴70a的旋转角度θt0进行检测的旋转角传感器106的检测值。另外，转向侧微机90获取对转向致动器50的驱动电压进行检测的传感器的检测值。即，例如获取电池100与电源继电器R2、R3之间的电压(转向致动器50的驱动电压VD)。另外，例如获取逆变器72以及预驱动器74与电源继电器R2之间的电压(第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1)、逆变器76以及预驱动器78与电源继电器R3之间的电压(第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2)。需要说明的是，第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1、第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2也是转向致动器50的驱动电压，但为了便于后面的说明，此处记载为第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1、第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2。
[0024] 图1中被点划线包围的部分和被双点划线包围的部分是被安装在相互不同的基板上的电路。即，在本实施方式中，反力侧微机80和转向侧微机90被安装在相互不同的基板上。
[0025] 反力侧微机80具备中央处理装置(CPU82)以及存储有CPU82执行的程序等的存储器84。转向侧微机90具备中央处理装置(CPU92)以及存储有CPU92执行的程序等的存储器94。
[0026] 图2示出通过CPU82执行存储在存储器84中的程序而实现的处理以及通过CPU92执行存储在存储器94中的程序而实现的处理中的、至少离合器42处于释放状态时所执行的处理的一部分。
[0027] 积算处理电路M2将由旋转角传感器102检测出的旋转角度θs0和由旋转角传感器106检测出的旋转角度θt0转换为比0～360°宽的角度区域的数值，并作为旋转角度θs、θt。
即，例如在对方向盘12进行从使车辆前进的中立位置向右侧或者左侧最大限度地旋转操作的情况下，旋转轴26a超过360°而旋转。因此，在积算处理电路M2中，例如在旋转轴26a从方向盘12处于中立位置的状态起向规定方向旋转2圈的情况下，将输出值设为720°。需要说明的是，积算处理电路M2将中立位置上的输出值设为零。
即，例如在对方向盘12进行从使车辆前进的中立位置向右侧或者左侧最大限度地旋转操作的情况下，旋转轴26a超过360°而旋转。因此，在积算处理电路M2中，例如在旋转轴26a从方向盘12处于中立位置的状态起向规定方向旋转2圈的情况下，将输出值设为720°。需要说明的是，积算处理电路M2将中立位置上的输出值设为零。
[0028] 计量单位设定处理电路M4对实施了积算处理电路M2的处理的旋转角传感器102的输出值乘以换算系数Ks来计算转向操纵角θh，对实施了积算处理电路M2的处理的旋转角传感器106的输出值乘以换算系数Kt来计算转向角θp。此处，根据反力侧减速机24与反力马达26的旋转轴26a的旋转速度比来决定换算系数Ks，由此将旋转轴26a的旋转角度θs的变化量转换为方向盘12的旋转量。因此，转向操纵角θh为以中立位置为基准的方向盘12的旋转角度。另外，换算系数Kt为转向侧减速机62与转向马达70的旋转轴70a的旋转速度比和小齿轮轴60与小齿轮轴52的旋转速度比的乘积。由此，将旋转轴70a的旋转量转换为假定为离合器
42被接合的情况下的方向盘12的旋转量。
42被接合的情况下的方向盘12的旋转量。
[0029] 需要说明的是，对于图2中的处理，旋转角度θs、θt、转向操纵角θh以及转向角θp是规定方向的旋转角度的情况下为正，是相反方向的旋转角度的情况下为负。即，例如积算处理电路M2中，在旋转轴26a从方向盘12处于中立位置的状态起向与规定方向相反地旋转的情况下，将输出值设为负的值。但这只不过是控制系统的逻辑的一个例子。尤其在本说明书中，旋转角度θs、θt、转向操纵角θh以及转向角θp较大是指从中立位置的变化量较大。换言之，如上述那样能够取正负的值的参数的绝对值较大。
[0030] 辅助转矩设定处理电路M6基于转向操纵转矩Trqs来设定辅助转矩Trqa*。转向操纵转矩Trqs越大，辅助转矩Trqa*被设定为越大的值。加法处理电路M8对辅助转矩Trqa＊加上转向操纵转矩Trqs并进行输出。
[0031] 反力设定处理电路M10设定抵抗方向盘12的旋转的力亦即反力Fir。详细而言，在本实施方式中，反力设定处理电路M10将转向角θp作为输入，将反力Fir的大小设定为在转向角θp的大小较大时与转向角θp的大小较小时相比反力Fir的大小较大的值。
[0032] 偏差计算处理电路M12输出从加法处理电路M8的输出减去反力Fir所得的值。转向操纵角指令值计算处理电路M20基于偏差计算处理电路M12的输出值来设定转向操纵角指令值θh*。此处，利用以将偏差计算处理电路M12的输出值Δ和转向操纵角指令值θh*建立关系的以下的式子(c1)来表达的模型式。
[0033] Δ＝C·θh*’+J·θh*” (c1)
[0034] 以上述的式子(c1)表达的模型是在方向盘12和转向轮53机械地连结的转向操纵装置中规定齿条轴56的轴向力与转向操纵角θh的关系的模型。在上述的式子(c1)中，粘性系数C是将转向操纵装置10的摩擦等模型化的系数，惯性系数J是将转向操纵装置10的惯性模型化的系数。
[0035] 转向操纵角反馈处理电路M22设定反馈转矩Trqr1＊来作为用于将转向操纵角θh反馈控制到转向操纵角指令值θh*的操作量。具体而言，将以从转向操纵角指令值θh*减去转向操纵角θh所得的值为输入的比例要素、积分要素以及微分要素的各自的输出值之和设为反馈转矩Trqr1*。
[0036] 加法处理电路M24将转向操纵角反馈处理电路M22输出的反馈转矩Trqr1*和辅助转矩设定处理电路M6输出的辅助转矩Trqa*之和作为针对反力马达26的转矩指令值(反力指令值Trqr*)而输出。
[0037] 操作信号生成处理电路M26基于反力指令值Trqr*来生成逆变器28的操作信号MSs，并输出给逆变器28。这例如能够通过基于反力指令值Trqr*来设定q轴电流的指令值，并设定dq轴的电压指令值来作为用于将dq轴的电流反馈控制到指令值的操作量的公知的电流反馈控制来实现。需要说明的是，d轴电流可以控制为零，但在反力马达26的旋转速度较大的情况下，也可以将d轴电流的绝对值设定为比零大的值并执行磁场削弱控制。当然，在低旋转速度区域中也可以将d轴电流的绝对值设定为比零大的值。
[0038] 舵角比可变处理电路M28基于转向操纵角指令值θh*来设定用于对转向操纵角θh与转向角θp之比亦即舵角比进行可变设定的目标动作角θa*。加法处理电路M30通过对转向操纵角指令值θh*加上目标动作角θa*来计算转向角指令值θp1*。
[0039] 微分转向处理电路M32将对转向操纵角指令值θh*的变化速度乘以增益Kd所得的值作为转向修正量θd而输出。在转向修正处理电路M34中，通过对转向角指令值θp1*加上转向修正量θd来计算转向角指令值θp*，并进行输出。
[0040] 转向角反馈处理电路M36设定针对转向马达70的转矩指令值(转向转矩指令值Trqt*)来作为用于将转向角θp反馈控制到转向角指令值θp*的操作量。具体而言，将以从转向角指令值θp*减去转向角θp所得的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素的各自的输出值之和设为转向转矩指令值Trqt*。
[0041] 操作信号生成处理电路M38基于转向转矩指令值Trqt*来生成逆变器72、76的操作信号MSt，并输出给逆变器72、76。这能够与由操作信号生成处理电路M26进行的操作信号的生成处理相同地进行。需要说明的是，在本实施方式中，假定在离合器42为释放状态的通常时，在第一系统线圈SC1和第二系统线圈SC2中流动相同的电流，该情况下，针对逆变器72的操作信号MSt和针对逆变器76的操作信号MSt相同。
[0042] 需要说明的是，在图2中，被点划线包围的部分表示CPU82按照存储在存储器84中的程序所执行的处理，被双点划线包围的部分与CPU92按照存储在存储器94中的程序所执行的处理对应。
[0043] 接下来，对产生反力侧微机80的安装基板侧的电压降低的异常的情况下的处理进行说明。图3表示反力致动器20以及切换装置40的驱动电压的异常时的处理的顺序。图3所示的处理通过CPU82按照规定周期反复执行存储器84中存储的程序来实现。需要说明的是，下面通过在数字的前面赋予S来标记步骤编号。
[0044] 在图3所示的一系列处理中，CPU82首先判定离合器42是否为释放状态(S10)。然后，CPU82在判定为是释放状态的情况下(S10：是)，获取电压VU(S12)，并判定电压VU是否为阈值电压Vth以下(S14)。然后，CPU82在判定为是阈值电压Vth以下的情况下(S14：是)，视为是反力致动器20的驱动电压降低的异常时，从而对继电器Rs进行开启操作，并且停止经由预驱动器30对逆变器28输入操作信号MSs，由此使逆变器28停止(S16)。再然后，CPU82通过经由离合器驱动器46使电磁线圈44成为非通电状态，由此将离合器42切换为接合状态(S18)。
[0045] CPU82在判定为电压VU高于阈值电压Vth的情况下(S14：否)，获取切换装置40的驱动电压Vc(S20)，并判定驱动电压Vc是否为阈值电压Vth以下(S22)。CPU82在判定为驱动电压Vc是阈值电压Vth以下的情况下(S22：是)，将转向修正量θd固定为零并固定目标动作角θa＊而停止使舵角比可变的处理(S24)。此处固定目标动作角θa*的处理为例如将从S22中进行肯定判定的时刻的转向角θp减去相同时刻的转向操纵角θh所得的值代入目标动作角θa*的处理即可。CPU82在S24的处理完成的情况下，移至S18的处理。
[0046] 需要说明的是，CPU82在S18的处理完成的情况下或者S10、S22中进行否定判定的情况下，暂时结束图3所示的一系列处理。
[0047] 此处，对本实施方式的作用进行说明。在离合器42成为释放状态的情况下，CPU82通过反力致动器20赋予抵抗方向盘12的操作的力亦即反力。在这种状态下，CPU82若检测出电压VU的降低，则对继电器Rs进行开启操作，由此停止由反力马达26生成转矩。即使在该情况下，CPU82也根据转向操纵转矩Trqs来计算转向角指令值θp*，并输出给转向侧微机90。由此，转向侧微机90的CPU92为了将转向角θp反馈控制到转向角指令值θp*而控制转向马达70的转矩。在进行了该控制时，成为方向盘12和转向轮53的动力的传递状态。因此，来自转向轮53侧的反力被传递至方向盘12，所以对方向盘12进行旋转操作需要相应的力。因此，仅对方向盘12施加微小的力便能够抑制转向操纵角θh成为过大的值。
[0048] 另外，CPU82在检测出切换装置40的驱动电压Vc的降低的情况下，停止舵角比可变处理。而且，CPU82操作反力致动器20，以使转向操纵角θh成为转向操纵角指令值θh*的方式生成反力，与此相应地在CPU92中，为了将转向角θp控制为转向角指令值θp*而操作转向致动器50。在该控制的期间，转向操纵角指令值θh*的变化量和转向角指令值θp*的变化量被保持为一定值。
[0049] 根据以上说明的本实施方式，还获得下面记载的效果。
[0050] (1)在反力致动器20的驱动电压(电压VU)降低的情况下，通过停止反力致动器20的转矩的生成来限制反力致动器20的电流。由此，虽然驱动电压下降，但还是能够抑制由于在反力致动器20流动大电流而产生不良状况。此处，不良状况例如有预驱动器30为了驱动逆变器28而对其开关元件的栅极施加的电压降低导致开关元件的导通电阻过度变大，开关元件的发热量过度变大的不良状况等。
[0051] 下面，以与第一实施方式的不同点为中心，参照附图对第二实施方式进行说明。
[0052] 在本实施方式中，应对转向致动器50的驱动电压的降低。图4表示转向致动器50的驱动电压的异常时的处理的顺序。图4所示的处理通过CPU92按照规定周期反复执行存储器94中存储的程序来实现。
[0053] 在图4所示的一系列处理中，CPU92首先基于与反力侧微机80的通信结果来判定离合器42是否为释放状态(S30)。然后，CPU92在判定为是释放状态的情况下(S30：是)，获取转向致动器50的驱动电压VD(S32)，并判定驱动电压VD是否为阈值电压Vth以下(S34)。然后，CPU92在判定为是阈值电压Vth以下的情况下(S34：是)，对继电器Rt1、Rt2进行开启操作，并且停止向逆变器72、76输出操作信号MSt，停止由转向马达70生成转矩(S36)。然后，CPU92对反力侧微机80输出请求信号，以使离合器42接合(S38)。
[0054] 需要说明的是，CPU92在S38的处理完成的情况下或者在S30、S34中进行否定判定的情况下，暂时结束图4所示的一系列处理。
[0055] 此处，对本实施方式的作用进行说明。在离合器42成为释放状态的情况下，CPU92为了将转向角θp反馈控制到从反力侧微机80输出的转向角指令值θp*而操作转向致动器50。此处，在检测出转向致动器50的驱动电压VD的降低的情况下，CPU92通过对继电器Rt1、Rt2进行开启操作等来停止由转向马达70生成转矩。另外，CPU92对反力侧微机80请求使离合器42接合。由此，反力侧微机80的CPU82将离合器42切换为接合状态。另外，CPU82通过图2所示的处理，将反力马达26的转矩控制为反力指令值Trqr＊。该情况下，由于反力指令值Trqr*成为与辅助转矩Trqa*相应的值，所以若用户操作方向盘12，则反力马达26生成辅助方向盘12的操作的转矩。由此，根据方向盘12的操作，在转向操纵转矩Trqs和反力马达26的转矩的配合下，使转向轮53转向。
[0056] 下面，以与第二实施方式的不同点为中心，参照附图对第三实施方式进行说明。
[0057] 图5表示本实施方式所涉及的转向致动器50的驱动电压的异常时的处理的顺序。图5所示的处理通过CPU92按照规定周期反复执行存储器94中存储的程序来实现。需要说明的是，在图5所示的处理中，对于与图4所示的处理对应的步骤，为了便于说明，标注相同的步骤编号并省略其说明。
[0058] 在图5所示的一系列处理中，CPU92判定为离合器42是释放状态的情况下(S30：是)，获取第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1以及第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2(S40)。然后，CPU92判定以下的逻辑命题i)和ii)是否为真，i)驱动电压Vt1高于阈值电压Vth，ii)驱动电压Vt2高于阈值电压Vth(S42)。然后，CPU92在判定为逻辑与是假的情况下(S42：否)，判定驱动电压Vt1是否为阈值电压Vth以下(S44)。然后，CPU92在判定为是阈值电压Vth以下的情况下(S44：是)，判定驱动电压Vt2是否为阈值电压Vth以下(S46)。然后，CPU92在判定为是阈值电压Vth以下的情况下(S46：是)，视为第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1以及第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2双方降低，执行上述S36、S38的处理。
[0059] 另一方面，CPU92在判定为驱动电压Vt2高于阈值电压Vth的情况下(S46：否)，对继电器Rt1进行开启操作，使向逆变器72的操作信号MSt的输出停止(S48)。这是鉴于仅第一系统线圈SC1的驱动电压Vt1降低，停止由对第一系统线圈SC1的通电生成转矩的处理。
[0060] 另外，CPU92在判定为驱动电压Vt1高于阈值电压Vth的情况下(S44：否)，对继电器Rt2进行开启操作，使向逆变器76的操作信号MSt的输出停止(S50)。这是鉴于仅第二系统线圈SC2的驱动电压Vt2降低，停止由对第二系统线圈SC2的通电生成转矩的处理。
[0061] CPU92在S48、S50的处理完成的情况下，将停止舵角比可变处理的请求信号与当前的转向角θp一同输出给反力侧微机80(S52)。该处理用于使CPU82执行图3的S24的处理。CPU92在S52的处理完成的情况下，移至S38的处理。
[0062] 此处对本实施方式的作用进行说明。在第一系统线圈SC1的驱动电压以及第二系统线圈SC2的驱动电压中仅第一系统线圈SC1的驱动电压降低的情况下，CPU92对继电器Rt1进行开启操作等来停止基于对第一系统线圈SC1的通电的转矩的生成处理。
[0063] 另外，CPU92对反力侧微机80请求离合器42的接合。由此，CPU82将离合器42切换为接合状态。另外，CPU92将转向角θp输出给反力侧微机80，并进行停止舵角比可变处理的请求。由此，CPU82将对根据每次的转向操纵转矩Trqs所计算的转向操纵角指令值θh*加上离合器42接合时的转向角θp与转向操纵角θh的差值所得的值作为转向角指令值θp*，并输出给CPU92。CPU92计算转向转矩指令值Trqt*来作为用于将转向角θp反馈控制到转向角指令值θp*的操作量。而且，CPU92以仅通过对第二系统线圈SC2的通电来生成转向转矩指令值Trqt*的方式操作逆变器76。
[0064] 另一方面，CPU82控制为反力马达26的转矩成为反力指令值Trqr*。此处，反力马达26的转矩能够与转向马达70的转矩成为同一符号。换言之，在方向盘12的操作、反力马达26和转向马达70的配合下可以成为使转向轮53转向的状态。
[0066] 1.驱动电压获取处理与S12、S32、S40的处理对应，传递操作处理与CPU82和CPU92根据图3中的S18、图4以及图5的S38的处理所执行的处理对应。
[0067] 2.转向电压获取处理与S32、S40的处理对应。反力操作处理与在离合器42被接合时，基于根据辅助转矩Trqa*所规定的反力指令值Trqr＊在操作信号生成处理电路M26中生成操作信号MSs并输出的处理对应。
[0068] 3.转向侧限制处理与S36、S48、S50的处理对应。
[0069] 4.转向侧限制处理与S36的处理对应。
[0070] 5.转向电压获取处理与S40的处理对应，转向侧限制处理与S48、S50的处理对应。
[0071] 6.切换电压获取处理与S20的处理对应。
[0072] 7.反力电压获取处理与S12的处理对应，反力侧限制处理与S16的处理对应。
[0073] 8.转向操纵角指令值设定处理与辅助转矩设定处理电路M6的处理、加法处理电路M8的处理、反力设定处理电路M10的处理、偏差计算处理电路M12的处理、转向操纵角指令值计算处理电路M20的处理对应。反力操作处理与转向操纵角反馈处理电路M22的处理、加法处理电路M24的处理以及操作信号生成处理电路M26的处理对应。转向角指令值设定处理电路的处理与辅助转矩设定处理电路M6的处理、加法处理电路M8的处理、反力设定处理电路M10的处理、偏差计算处理电路M12的处理、转向操纵角指令值计算处理电路M20的处理、舵角比可变处理电路M28的处理、加法处理电路M30的处理、微分转向处理电路M32的处理、转向修正处理电路M34的处理对应。转向操作处理与转向角反馈处理电路M36的处理以及操作信号生成处理电路M38的处理对应。可变设定处理与舵角比可变处理电路M28的处理对应，停止处理与S24的处理对应。
[0074] 需要说明的是，可以如以下那样变更上述实施方式的各事项的至少一个。对于转向操纵角反馈处理电路，并不限于通过将从转向操纵角指令值θh*减去转向操纵角θh所得的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素的各自的输出值之和来计算反馈转矩Trqr1*。例如也可以通过将从转向操纵角指令值θh*减去转向操纵角θh所得的值作为输入的比例要素以及微分要素的各自的输出值之和来计算反馈转矩Trqr1*。
[0075] 对于反力操作处理，并非必须在离合器42由于转向致动器50的驱动电压较低而被接合时，基于转向操纵角反馈控制的操作量(反馈转矩Trqr1＊)来生成操作信号MSs。例如也可以执行将辅助转矩Trqa＊设为针对反力马达26的转矩指令值的开环控制。需要说明的是，可以使与转向操纵转矩Trqs相应的辅助转矩Trqa*在离合器42为接合状态时和释放状态时分别适合不同的值。
[0076] 另外，例如在离合器42的接合状态下转向马达70也生成转矩的情况下，可以如下那样操作。即，可以将通过与辅助转矩设定处理电路M6的处理相同的处理根据转向操纵转矩Trqs所规定的转矩分配为反力指令值Trqr*和转向转矩指令值Trqt*。其中，这里的“将A分配为反力指令值Trqr*和转向转矩指令值Trqt*”并不是指“Trqr*+Trqt*＝A”，而是例如指如下含义。即，是指例如在将A设为具有旋转轴26a的转矩的大小的量的情况下，将转向转矩指令值Trqt*通过根据旋转轴70a与旋转轴26a的旋转速度比来进行转换而成为与旋转轴26a的转矩相当的值与反力指令值Trqr*之和成为A。
[0077] 对于反力侧限制处理，在上述实施方式中，通过对继电器Rs进行开启操作来实现反力限制处理，但并不限于此。例如也可以是对逆变器28输出操作信号MSs以将反力马达26的d轴的电流指令值以及q轴的电流指令值控制为零的处理。另外，例如可以是将上述电流指令值的上限值设定为与驱动电压不低的通常时的值相比小且大于零的值的处理。这例如对转向致动器50的驱动电压和反力致动器20的驱动电压双方降低的情况特别有效。即，通过将转向马达70的电流和反力马达26的电流一起限制并且设为大于零的值，与将反力马达26的电流限制为零的情况相比更能够抑制成为辅助方向盘12的操作的转矩不足的状况。
[0078] 对于反力电压获取处理，并不限于获取电压VU的处理，例如可以是获取图1所示的电压Vs的处理。另外，例如也可以是在继电器Rs为常开型的情况下，获取继电器Rs的驱动电压的处理。
[0079] 对于转向角反馈处理电路，并不限于通过将从转向角指令值θp*减去转向角θp所得的值作为输入的比例要素、积分要素以及微分要素的各自的输出值之和来计算转向致动器50的操作量(转向转矩指令值Trqt*)。例如也可以通过将从转向角指令值θp*减去转向角θp所得的值作为输入的比例要素以及微分要素的各自的输出值之和来计算转向致动器50的操作量。
[0080] 对于转向致动器的操作，(a)关于通常时的处理，并非必须执行舵角比可变处理电路M28的处理、微分转向处理电路M32的处理。
[0081] (b)对于反力致动器的驱动电压的降低时的处理，并非必须在图3的处理中执行S16的处理时，基于转向角反馈控制的操作量来生成操作信号MSt。例如可以将转向转矩指令值Trqt*设为通过与辅助转矩设定处理电路M6的处理相同的处理根据转向操纵转矩Trqs所决定的转矩(开环控制的操作量)。另外，例如也可以将反馈控制的操作量与上述开环控制的操作量之和设为转向转矩指令值Trqt*。
[0082] 另外，对于在S14中进行肯定判定的情况下反力限制处理，在相关段落中记载那样不使反力马达26的转矩生成处理停止的情况下，可以如下那样操作。即，可以将通过与辅助转矩设定处理电路M6的处理同样的处理根据转向操纵转矩Trqs所决定的转矩分配为反力指令值Trqr*和转向转矩指令值Trqt*。
[0083] 对于转向电压获取处理，并不限于获取驱动电压VD、Vt1、Vt2的处理。例如可以是获取预驱动器74对逆变器72的开关元件进行接通操作时的电压的处理。这能够检测为预驱动器74输出的两个电压值中的较高的那一方。另外，例如也可以是获取预驱动器78对逆变器76的开关元件进行接通操作时的电压的处理。另外，例如也可以是在继电器Rt1、Rt2为常开型的情况下，获取其驱动电压的处理。需要说明的是，该情况下在驱动电压降低时，优选停止转向马达70的转矩生成处理。
[0084] 对于转向侧限制处理，在上述实施方式中，将限制在第一系统线圈SC1中流动的电流的处理设为对继电器Rt1进行开启操作的处理，但并不限于此。例如可以是对逆变器72输入操作信号MSs以将第一系统线圈SC1的d轴的电流指令值以及q轴的电流指令值控制为零的处理。另外，例如也可以是将上述电流指令值的上限值设定为与驱动电压不低的通常时的值相比小且大于零的值的处理。
[0085] 在上述实施方式中，将限制在第二系统线圈SC2中流动的电流的处理设为对继电器Rt2进行开启操作的处理，但并不限于此。例如可以是对逆变器76输出操作信号MSs以将第二系统线圈SC2的d轴的电流指令值以及q轴的电流指令值控制为零的处理。另外，例如也可以是将上述电流指令值的上限值设定为与驱动电压不低的通常时的值相比小且大于零的值的处理。
[0086] 对于切换电压获取处理，并不限于驱动电压Vc。例如也可以是电磁线圈44与离合器驱动器46之间的电压。
[0087] 对于切换装置的驱动电压降低时的处理，在由于切换装置40的驱动电压降低而使离合器42接合的情况下，例如可以仅驱动转向致动器50。这能够通过例如对继电器Rs进行开启操作且执行图2的处理，或者将通过与辅助转矩设定处理电路M6的处理同样的处理根据转向操纵转矩Trqs所决定的转矩(开环控制的操作量)代入转向转矩指令值Trqt*来实现。另外，也可以仅驱动反力致动器20。这能够通过对继电器Rt1、Rt2进行开启操作且执行图2所示的处理，或者将上面的“对于反力操作处理”开头的那一段中记载的开环控制的操作量设为反力指令值Trqr*来实现。
[0088] 对于停止处理，例如在舵角比可变处理电路M28的处理的程序不存储于存储器而微分转向处理电路M32的处理的程序存储于存储器的情况下，在离合器42成为接合状态后，使微分转向处理电路M32的处理停止即可。另外，例如微分转向处理电路M32的处理的程序不存储于存储器而舵角比可变处理电路M28的处理的程序存储于存储器的情况下，在离合器42成为接合状态后，使舵角比可变处理电路M28的舵角比的可变设定处理停止即可。其中，优选不管在任意情况下，在离合器42为接合状态时并用转向角θp的反馈处理和转向操纵角θh的反馈处理的情况下，将转向角指令值θp*与转向操纵角指令值θh*之差设为从离合器42接合时的转向角θp减去转向操纵角θh所得的值。
[0089] 对于转向角指令值、转向操纵角指令值的设定，可以代替图2的处理，例如设置基于偏差计算处理电路M12的输出值，通过与转向操纵角指令值计算处理电路M20的处理同样的处理来计算转向角指令值θp*的转向角指令值计算处理电路。该情况下，将从转向角指令值θp*减去目标动作角θa*所得的值设为转向操纵角指令值θh*即可。
[0090] 在转向操纵角指令值计算处理电路M20中，可以代替使用以上述的式子(c1)表现的模型式来设定转向操纵角指令值θh*而使用以以下的式子(c2)表现的模型式。
[0091] Δ＝K·θh＊+C·θh*’+J·θh*”(c2)
[0092] 此处，弹簧系数K是将车辆的影响模型化的系数，由悬架、车轮定位等规格决定。需要说明的是，在不经由转向操纵角指令值θh*而基于模型来设定转向角指令值θp*的上述的变形例中，在上述(c1)、(c2)中，将转向操纵角指令值θh*替换为转向角指令值θp*即可。
[0093] 对于转向角以及转向操纵角的计量单位，并非必须进行计量单位设定处理电路M4的处理。换言之，并非必须将转向角θp和转向操纵角θh都设为换算成离合器42处于接合状态时的方向盘12的旋转量的值。即使在未进行这种处理的情况下，在离合器42处于释放状态时，通过舵角比可变处理电路M28依次设定目标动作角θa*，能够将转向角θp反馈控制到转向角指令值θp*。需要说明的是，此时，即使固定舵角比也能够对目标动作角θa*进行可变设定。另外，在离合器42为接合状态的情况下，如果仅驱动转向致动器50以及反力致动器20的任意一方，那么也不会产生由于没有像上述那样设定转向角θp和转向操纵角θh的单位所引起的问题。
[0094] 对于转向致动器，在上述实施方式中，使转向马达70具备第一系统线圈SC1、第二系统线圈SC2和单个转子，但并不限于此。例如可以分别具备第一系统线圈SC1用的转子和第二系统线圈SC2用的转子。另外，对于将转向马达70设为冗余系统，并不限于设为双重系统，例如也可以设为三重系统。并且，也并非必须设为冗余系统。
[0095] 作为转向马达70，并不限于SPMSM，例如可以使用IPMSM，而且也不限于同步机，例如可以是感应电机。作为转向致动器50，并不限于齿条齿轮型的致动器。例如也可以采用齿条交叉型(注册商标)的转向致动器、齿条并行型(注册商标)、齿条同轴型的转向致动器等。
[0096] 对于转向操纵控制装置，在上述实施方式中，将操作反力致动器20以及离合器驱动器46的微机(反力侧微机80)和操作转向致动器50的转向侧微机90分别设为不同的微机，但并不限于此。例如可以使它们为单个微机。另外，例如可以将操作反力致动器20的微机、操作离合器驱动器46的微机、操作转向致动器50的转向侧微机90分别设为不同的微机。
[0097] 并不限于具备CPU82、92和存储器84、94而执行软件处理转向操纵控制装置。例如也可以具备对上述实施方式中软件处理的至少一部分进行硬件处理的专用硬件电路(例如ASIC等)。即，转向操纵控制装置为以下的(a)～(c)的任意一个结构即可。(a)具备按照程序来执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的存储器。(b)具备按照程序来执行上述处理的一部分的处理装置以及存储程序的存储器、执行剩余的处理的专用硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用硬件电路。
[0098] 除此之外，作为反力马达26，并不限于SPMSM，例如可以使用IPMSM，而且也不限于同步机，例如也可以是感应电机。
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