向扭矩Th经由微分单元215Α后在微分增益（Kc)单元 215B与增益Kc相乘后，被输入到加法单元213D。在加法单元213D得到的加法结果由限制 器217被限制了上下限值后，被作为反馈控制电流指令值Ifref输出。减法单元213C、加法 单元213D和限制器217构成输出单元。
[0075] 比率限制器211在目标转向角Θ t急剧变化的情况下对其进行平滑化处理并输 出平滑化处理后的目标转向角，例如具有图10所示的结构。如图10所示，目标转向角 被加法输入到减法单元211-1，变化量设定单元211-2根据作为目标转向角Θ t与过去值 的减法结果的转向角0tl来设定变化量0t2。变化量设定单元211-2设定来自保持单元 (Z 3211-4的过去值与输入（Θ t)的差分Θ tl，变化量Θ t2与过去值在加法单元211-3相 加得到的加法结果被作为新的目标转向角Θ t3输出。变化量设定单元211-2使变化量不 超过被设定好的上限和下限，其特性是在每个运算周期T求出与输入（目标转向角）0t的 差分，在与输入（目标转向角）Θ t的差分在变化量设定单元211-2的上限和下限的范围外 的情况下，通过反复进行差分和过去值的相加，使输出Θ t3如图11所示的阶梯状变化，最 后使输出Θ t3和目标转向角Θ t变得一致。另外，在与输入（目标转向角）Θ t的差分在 变化量设定单元211-2的上限和下限的范围内的情况下，由于变化量Θ t2 =差分Θ tl被 输出并与过去值相加，所以其结果是输出0t3和输入（目标转向角）0t-致。因此，既使 在目标转向角急剧变化的情况下，也可以使急剧变化的目标转向角0t流畅地变化，防 止急剧的电流变化（=急剧的转向），达到减少驾驶员对自动驾驶的不安感的功能。
[0076] SAT补偿单元230从柱轴周围（3 7 Λ軸回*9 )的运动方程式求出SAT扭矩（柱 轴换算（3 7 Λ軸換算）），并求出作为相当于该SAT扭矩的电动机电流的SAT估计电流值 ISAT。然后，使SAT估计电流值ISAT通过设定了高于角度响应频率的截止频率的LPF，再与基 于车速设定的车速感应增益相乘，获得SAT补偿电流指令值Isref。
[0077] 如果从柱轴周围的运动方程式求出SAT扭矩（柱轴换算），并求出相当于该SAT扭 矩的SAT估计电流值I SAT的话，可以得到下述式3。
[0082] 其中，Ic为换算成柱轴的柱（3 7 Λ )、齿臂机构、轮胎的全惯性力矩，ω。为柱轴 角速度，Th为转向扭矩（扭力杆的扭转扭矩），TFlJ%作用在柱轴上的库仑摩擦，c为柱轴粘 性摩擦系数，Kt为从电流值变换到柱轴的扭矩的系数（电动机扭矩常数X减速比）。
[0083] 基于上述式3的SAT补偿单元230具有图12所示的结构。如图12所示，电动机 角速度ω被输入到粘性摩擦系数（ c)单元231与粘性摩擦系数c相乘后，被加法输入到加 法减法单元232Α，同时，在符号化（sign)单元233被进行符号化，然后，在库仑摩擦（T FJ 单元234与库仑摩擦TFrc相乘后，被加法输入到加法减法单元232A。符号化单元233和库 仑摩擦单元234构成符号化库仑摩擦单元。另外，转向扭矩Th被减法输入到加法减法单元 232A，在加法减法单元232A得到的加减法结果被加法输入到加法单元232B。电动机角加速 度α (在这里，电动机角加速度α被当作与柱轴角加速度相等）被输入到全惯性力矩（Ic) 单元235与全惯性力矩Ic相乘后，被输入到加法单元232B。在加法单元232B得到的加法 结果被输入到系数（1/Kt)单元236与Ι/Kt相乘后，被加法输入到减法单元232C。上次电 流指令值Iref (Z》被减法输入到减法单元232C，在减法单元232C得到的差被作为产生相 当于SAT的电动机扭矩的SAT估计电流值I SAT输出。加法单元232B、系数单元236和减法 单元232C构成输出系数单元。
[0084] 因为如果将SAT估计电流值ISAT直接加到电流指令值的话，容易产生振动和噪音， 所以利用具有截止频率高于转向角控制的响应频率（例如，1Hz)的特性的LPF237来对其进 行滤波处理。LPF237的滤波处理后的输出在增益（G)单元238与增益G相乘。与增益G相 乘后的电流值指令值由限制器239被限制了上下限值后，SAT补偿电流指令值Isref被从 限制器239输出。限制器239不是必需的要素。增益单元238也可以为车速感应，车速感 应增益的增益G特性可以为这样一种特性，即，例如像图13所示那样，增益G随着车速Vel 的上升而逐渐变小的特性。
[0085] 在这样的结构中，参照图14的流程图来说明本发明的全体的动作例。
[0086] 当转向系统的动作开始时，实施基于扭矩控制单元141的扭矩控制（步骤S1)，电 流控制/驱动单元143基于电动机电流指令值Itref来驱动电动机150 (步骤S2)。重复上 述动作直至切换指令SW被从切换指令单元131输出（步骤S3)。
[0087] 当变成自动转向模式，切换指令SW被从切换指令单元131输出时，目标转向角Θ t 被从目标转向角生成单元132输入到转向角控制单元200 (步骤S4)，实际转向角Θ r被从 转向角传感器152输入到转向角控制单元200 (步骤S5)，转向扭矩Th被从扭矩传感器154 输入到转向角控制单元200 (步骤S6)，车速Vel被从车速传感器153输入到转向角控制单 元200 (步骤S7)，电动机角速度ω被从电动机角速度运算单元144输入到转向角控制单元 200 (步骤S8)，电动机角加速度α被从电动机角加速度运算单元145输入到转向角控制单 元200 (步骤S9)，转向角控制单元200生成电动机电流指令值Imref (步骤S100)。还有， 目标转向角9t、实际转向角ΘΓ、转向扭矩Th、电动机角速度ω及电动机角加速度α的输 入的顺序是任意的。
[0088] 然后，基于来自切换指令单元131的切换指令SW，切换单元142被切换（步骤 S10)，电流控制/驱动单元143基于来自转向角控制单元200的电动机电流指令值Imref来 驱动电动机150 (步骤S11)，返回上述步骤S3。重复进行基于电动机电流指令值Imref的 驱动控制直至来自切换指令单元131的切换指令SW被变更。
[0089] 电动机电流指令值Imref的生成由转向角控制单元200来进行，在转向角控制单 元200中的电动机电流指令值Imref的生成动作如图15的流程图所示。
[0090] 首先，反馈控制单元210输入目标转向角Θ t、实际转向角ΘΓ、电动机角速度ω 和转向扭矩Th (步骤S101)，生成反馈控制电流指令值Ifref (步骤S102)。与此并行地，SAT 补偿单元230输入电动机角速度ω、转向扭矩Th、电动机角加速度α和上次电流指令值 Iref (Ζ 3 (步骤S103)，生成SAT补偿电流指令值Isref (步骤S104)。将反馈控制电流指令 值Ifref输入到加法单元201，同时，将SAT补偿电流指令值Isref输入到加法单元201 (步 骤S105)，将作为在加法单元201得到的加法结果的电流指令值Imo( = Ifref-Isref)与电 流指令值相加并输出电动机电流指令值Imref (步骤S106)。
[0091] 接下来，参照图16的流程图来说明反馈控制单元210的动作。
[0092] 目标转向角Θ t被输入到比率限制器211 (步骤S110)，在比率限制器211被执行 如前所述的比率限制动作（步骤S111)，通过了 LPF212的目标转向角Θ ta被输入到减法 单元213A。另外，来自转向角传感器152的实际转向角Θ r被输入到减法单元213A(步骤 S112)，在减法单元213A进行" Θ ta- Θ r"的减法（步骤S113)，作为减法单元213A的减法 值的角度偏差Θ d在比例增益单元214与增益Kpp相乘后被加法输入到减法单元213B (步 骤S114)。电动机角速度ω被减法输入到减法单元213Β，减法单元213Β求出角度偏差0d 与增益Kpp相乘后得到的角速度coe与电动机角速度ω之间的速度偏差（步骤S115)。在 减法单元213Β得到的速度偏差在积分单元216Α被积分并在积分增益单元216Β与增益Kvi 相乘后，被加法输入到减法单元213C(步骤S116)，同时，速度偏差在比例增益单元216C与 比例增益Kvp相乘后，被减法输入到减法单元213C (步骤S117)，在减法单元213C进行减法 (步骤 S118)。
[0093] 然后，输入转向扭矩Th (步骤S120)，在微分单元215Α对转向扭矩Th进行微分，并 在微分增益单元215B与微分增益Kc相乘后，被输入到加法单元213D (步骤S121)。在加法 单元213D与来自减法单元213C的减法值相加（步骤S122)，由限制器217被限制了上下限 值后（步骤S123)，被作为反馈控制电流指令值Ifref输出（步骤S124)。
[0094] 接下来，参照图17的流程图来说明SAT补偿单元230的动作。
[0095] 输入电动机角速度ω和转向扭矩Th(步骤S130)，粘性摩擦系数单元231将电动 机角速度ω与粘性摩擦系数c相乘（步骤S131