电动动力转向装置制造方法

电动动力转向装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动动力转向装置，其具备基于辅助指令值(Ta*)对电机进行控制的控制装置。控制装置具有：基于转向操作转矩(Th)对第一辅助分量(Ta1*)进行运算的基本辅助分量运算部(60)、基于转向操作转矩与第一辅助分量的相加值对转向角指令值(θt*)进行运算的转向角指令值运算部(61)、以及通过使实际转向角(θt)追随转向角指令值的反馈控制来对第二辅助分量(Ta2*)进行运算的转向角反馈控制部(62)。另外，控制装置具有：基于转向操作角(θs)对修正分量(Tc*)进行运算的修正分量运算部(65)、以及从辅助分量的相加值减去修正分量而求得辅助指令值的辅助指令值运算部(50)。
【专利说明】电动动力转向装置
[0001]本申请主张于2013年8月26日提出的日本专利申请第2013-174700号以及于2014年2月14日提出的日本专利申请第2014-026804号的优先权，并在此引用包括说明书、附图、摘要在内的全部内容。

【技术领域】
[0002]本发明涉及辅助车辆的转向操作的电动动力转向装置。

【背景技术】
[0003]日本特开2011-46293号公报所记载的电动动力转向装置具备基于方向盘的操作而使车辆的转向轮转向的转向操作机构以及对转向操作机构施加辅助力的辅助机构。辅助机构具有对施加于方向盘的转向操作转矩、车辆的速度进行检测的各种传感器、以及基于这些检测值对电机的驱动进行控制的控制部。控制部基于转向操作转矩以及车辆的速度对辅助指令值进行设定，为了使电机的实际的输出转矩追随辅助指令值而对电机的驱动进行控制。详细而言，基于转向操作转矩以及车速对与目标辅助力对应的电流指令值进行运算。电流指令值是供给至电机的电流的目标值。此外，转向操作转矩的绝对值越大并且车速越慢，控制部将电流指令值的绝对值设定成越大的值。另外，在转向操作转矩的绝对值成为规定的阈值以下的区域，设定不论转向操作转矩的大小如何均将电流指令值设定成O的、所谓的死区区域。而且，控制部为了使供给至电机的实际的电流值追随电流指令值而进行反馈控制，从而对电机的驱动进行控制。
[0004]在电动动力转向装置中，在方向盘位于中立位置附近的情况下，施加于方向盘的转向操作转矩极小，因此将电流指令值设定成O。即电机停止，不对转向操作机构施加辅助力。在上述的状况下的驾驶员的转向操作感中，强烈地呈现转向操作机构的内部摩擦、例如在设置于转向操作机构与电机之间的减速机产生的摩擦的影响。因此驾驶员的转向操作感由摩擦感支配。这成为使驾驶员的转向操作感恶化的重要因素。


【发明内容】

[0005]本发明的目的之一在于提供一种能够提高方向盘位于中立位置附近的状况下的转向操作感的电动动力转向装置。
[0006]作为本发明的一方式的电动动力转向装置具有:辅助机构，其从电机向车辆的转向操作机构施加辅助力；以及控制部，其基于作为上述电机的输出转矩的目标值的辅助指令值对上述电机的驱动进行控制。上述控制部具有:基本辅助分量运算部，其基于施加于方向盘的转向操作转矩对作为上述辅助指令值的基础分量的第一辅助分量进行运算；转向角指令值运算部，其基于上述转向操作转矩与上述第一辅助分量的相加值对作为上述转向轮的转向角的目标值的转向角指令值进行运算；转向角反馈控制部，其通过执行使上述转向轮的实际的转向角追随上述转向角指令值的转向角反馈控制来对第二辅助分量进行运算；修正分量运算部，其基于上述方向盘的转向操作角对修正分量进行运算；以及辅助指令值运算部，其以从上述第一辅助分量与上述第二辅助分量的相加值减去上述修正分量后的值为基础对上述辅助指令值进行运算。
[0007]根据该结构，通过转向角反馈控制而获得的第二辅助分量包含于辅助指令值，因此若基于辅助指令值的辅助力被施加于转向操作机构，则实际的转向角追随转向角指令值。通过该转向角反馈控制，在当驱动转向操作机构时产生摩擦的情况下，以实际转向角追随转向角指令值的方式对辅助力进行调整。其结果是，抵消转向操作机构的内部摩擦那样的辅助力被施加于转向操作机构，因此能够消除在进行中立位置附近的转向操作时给予驾驶员的摩擦感。
[0008]另外，在上述结构中，从辅助指令值减去修正分量，因此施加于转向操作机构的辅助力减少上述减去部分。由此方向盘的操作所需要的转向操作转矩增加修正分量这一减去部分，因此能够给予驾驶员与修正分量对应的转向操作感。因此若适当地调整转向操作角与修正分量之间的对应关系，则能够任意地构建中立位置附近的转向操作感。
[0009]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量相对于上述转向操作角的变化具有滞后特性。
[0010]根据该结构，能够给予驾驶员与转向操作对应的适当的转向操作感。
[0011]另外，在进行方向盘的打轮操作时以及在进行回轮操作时，驾驶员的转向操作感不同。
[0012]因此，对于上述电动动力转向装置而言，也可以如下述那样构成。上述修正分量运算部具有:回轮映射，其对与上述方向盘的回轮操作对应的上述转向操作角与第一修正分量之间的关系进行定义；以及打轮映射，其对与上述方向盘的打轮操作对应的上述转向操作角与第二修正分量之间的关系进行定义。上述修正分量运算部基于上述第一修正分量以及上述第二修正分量对上述修正分量进行运算。
[0013]根据该结构，对打轮映射以及回轮映射单独地进行调整，从而能够对打轮操作时的转向操作感以及回轮操作时的转向操作感单独地进行设定，因此容易对转向操作感进行调整。
[0014]对于上述电动动力转向装置而言，也可以如下述那样构成。上述回轮映射是按照以下方式定义的映射:上述第一修正分量在上述转向操作角为第一基准角时成为0，并且上述第一修正分量与上述转向操作角成比例。上述打轮映射由第一打轮映射与第二打轮映射构成，第一打轮映射是按照以下方式定义的映射:上述第二修正分量在上述转向操作角为第二基准角时成为0，并且上述转向操作角从上述第二基准角起越朝一方的转向操作方向变化上述第二修正分量越增加，并且上述转向操作角越朝上述一方的转向操作方向变化，上述第二修正分量相对于上述转向操作角的变化率的绝对值变得越小，第二打轮映射是按照以下方式定义的映射:上述第二修正分量在上述转向操作角为第三基准角时成为0，并且上述转向操作角从上述第三基准角起越朝与上述一方的转向操作方向相反的另一方的转向操作方向变化上述第二修正分量越减少，并且上述转向操作角越朝上述另一方的转向操作方向变化，上述第二修正分量相对于上述转向操作角的变化率的绝对值变得越小。上述修正分量运算部具有:第一运算部，其基于上述回轮映射对上述第一修正分量进行运算；第二运算部，其以上述转向操作角在上述第一基准角以上为条件且基于上述第一打轮映射而对上述第二修正分量进行运算，并以上述转向操作角小于上述第一基准角为条件且基于上述第二打轮映射而对上述第二修正分量进行运算；第一更新部，其在上述转向操作角的变化方向反转了时对上述第一基准角进行更新；第二更新部，其以从上述转向操作角减去上述第一基准角后的差值的符号从负变化成正为条件对上述第二基准角进行更新；第三更新部，其在上述差值的符号从正变化成为负时对上述第三基准角进行更新；以及选择部，其选择由上述第一运算部运算的上述第一修正分量以及由上述第二运算部运算的上述第二修正分量中的绝对值较小的一方作为上述修正分量。
[0015]根据该结构，能够根据回轮映射以及打轮映射，容易地运算相对于转向操作角的变化具有滞后特性的修正分量。
[0016]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:在当将上述第一基准角设为Θ 1、将上述转向操作角设为Θ S、将上述第一修正分量设为Tel*、将上述第一修正分量相对于上述转向操作角的比例常量设为k时，利用以下公式Tcl* = k.(0s- Θ I)定义上述回轮映射的情况下，上述第一更新部在上述转向操作角的变化方向反转了时，将由上述选择部选择出的修正分量的前次值代入上述公式的Tcl*，并且将上述转向操作角的前次值代入上述公式的Θ s，从而对第一基准角Θ I进行运算，基于该运算结果对上述第一基准角Θ I进行更新。
[0017]根据该结构，在转向操作角的变化方向反转了时，回轮映射被更新成能够取得该时刻的修正分量以及转向操作角的映射。由此，在转向操作角的变化方向反转了时，能够立即将修正分量的运算用映射切换成回轮映射，因此能够给予驾驶员与回轮映射对应的转向操作感。
[0018]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述第二更新部在上述差值的符号从负变化成为正时，将上述第二基准角更新成与上述第一基准角相同的值，上述第三更新部在上述差值的符号从正变化成为负时，将上述第三基准角更新成与上述第一基准角相同的值。
[0019]根据该结构，能够使第一打轮映射以及第二打轮映射中的任一方与回轮映射在第一基准角连续。由此，在转向操作角达到第一基准角的时刻，能够将修正分量的运算用映射从回轮映射切换成第一打轮映射以及第二打轮映射中的任一方。因此，在转向操作角达到第一基准角时，能够给予驾驶员与第一打轮映射以及第二打轮映射中的任一方对应的转向操作感。
[0020]另外，对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述第二更新部在上述差值的符号从负变化成为正时，将上述第二基准角设定成小于上述第一基准角的值，上述第三更新部在上述差值的符号从正变化成为负时，将上述第三基准角设定成大于上述第一基准角的值。
[0021]根据该结构，在转向操作角朝一方的转向操作方向变化并达到第一基准角的情况下，由于第二基准角被设定成小于第一基准角的值，所以回轮映射与第一打轮映射在大于第一基准角的转向操作角处交叉。因此，若转向操作角从第一基准角不进一步变化，则修正分量的运算用映射不会被从回轮映射切换成第一打轮映射。相同地，在转向操作角朝另一方的转向操作方向变化并达到第一基准角的情况下，若转向操作角不进一步变化，则修正分量的运算用映射也不会被从回轮映射切换成第二打轮映射。因此若与在转向操作角达到第一基准角的时刻从回轮映射切换成打轮映射的情况进行比较，则容易给予驾驶员与回轮映射对应的转向操作感。
[0022]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量运算部具有基于车辆的速度来使上述修正分量的放大率变化的增益调整部。
[0023]根据该结构，转向操作感根据车辆的速度而变化，因此能够获得与车辆的行驶状态对应的更加适宜的转向操作感。
[0024]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量运算部具有上述转向操作角的绝对值变得越大，使上述修正分量相对于上述转向操作角的变化率变得越大的修正部。
[0025]根据该结构，转向操作角越从中立位置偏移，修正分量相对于转向操作角的变化率变得越大，因此转向操作时的应手感增大。因此，能够获得与驾驶员的转向操作对应的、更加适宜的转向操作感。
[0026]此外，在驾驶员从中立位置起对方向盘进行打轮操作后从方向盘松开手的情况下，转向操作转矩成为0，所以基于转向操作转矩设定的第一辅助分量基本上被设定成O。在上述情况下，辅助指令值由第二辅助分量以及修正分量决定。此处，在转向操作转矩以及第一辅助分量均为O的情况下，本来的话，能够根据与第二辅助分量Ta2*对应的辅助力使方向盘返回至中立位置。然而在修正分量相对于转向操作角具有滞后特性的情况下，在转向操作角为0°附近的区域、即在方向盘的中立位置附近的区域，修正分量不成为O。因此，与修正分量对应的辅助力作用于转向操作机构。在该情况下，辅助力在与修正分量对应的辅助力和与第二辅助分量对应的辅助力平衡的位置成为0，作为结果，能够产生方向盘在从中立位置偏移的位置停止的状况。
[0027]因此，对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述控制部还具备修正分量调整部，上述修正分量调整部以满足上述方向盘的转向操作状态为放手状态、上述方向盘的转向操作速度在规定的速度阈值以下、以及上述方向盘位于中立位置附近这些所有的条件为条件，使上述修正分量的绝对值小于上述修正分量运算部的运算值的绝对值。
[0028]根据该结构，在驾驶员从方向盘放开手后方向盘在返回中立位置之前停止的情况下，修正分量的绝对值被设定成小于修正分量运算部的运算值的绝对值的值。由此修正分量很难对第二辅助分量产生影响，因此与第二辅助分量对应的辅助力容易作用于转向操作机构。因此方向盘容易返回至中立位置，因此能够减轻驾驶员将方向盘微量转向操作至中立位置的负担。
[0029]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量调整部基于上述车辆的横向加速度对上述转向操作状态是否为放手状态进行判定。
[0030]根据该结构，能够容易地判定转向操作状态是否为放手状态。
[0031]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量调整部基于上述车辆的偏航率对上述方向盘是否位于中立位置附近进行判定。
[0032]根据该结构，能够容易地判定方向盘是否位于中立位置附近。
[0033]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量调整部在上述车辆的速度在规定的速度阈值以下的情况下，不进行上述修正分量的调整。
[0034]根据该结构，例如在驾驶员在停车时而使车辆低速行驶的情况下，不进行修正分量的调整，因此能够给予驾驶员与修正分量对应的转向操作感。因此能够确保低速行驶时的转向操作感。
[0035]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量调整部在上述车辆正在转弯中的情况下，不进行上述修正分量的调整。
[0036]根据该结构，在驾驶员正使车辆转弯的情况下，不进行修正分量的调整，因此能够给予驾驶员与修正分量对应的转向操作感。因此，能够确保车辆转弯过程中的转向操作感。
[0037]对于上述电动动力转向装置而言，也可以构成为:上述修正分量调整部基于上述车辆的横向加速度或者上述车辆的偏航率对上述车辆是否正在转弯中进行判定。
[0038]根据该结构，能够容易地判定车辆是否正在转弯中。

【专利附图】

【附图说明】
[0039]根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点，在附图中，对相同的元素标注相同的附图标记。
[0040]图1是表示电动动力转向装置的第一实施方式的简要结构的框图。
[0041]图2是表示第一实施方式的控制装置的结构的框图。
[0042]图3是表示第一实施方式的控制装置的结构的控制框图。
[0043]图4是表示第一实施方式的修正分量运算部的结构的控制框图。
[0044]图5是表示第一实施方式的修正分量运算部具有的回轮映射的一个例子的曲线图。
[0045]图6是表示回轮映射的变化形态的图。
[0046]图7是表示第一实施方式的修正分量运算部具有的第一打轮映射的一个例子的曲线图。
[0047]图8是表示第一实施方式的修正分量运算部具有的第二打轮映射的一个例子的曲线图。
[0048]图9是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0049]图10是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0050]图11是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0051]图12是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0052]图13是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0053]图14是表示在第一实施方式中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0054]图15是表示在第一实施方式的第一变形例中根据转向操作角的变化运算修正分量的样子的曲线图。
[0055]图16是表示第一实施方式的第二变形例的修正分量运算部的结构的控制框图。
[0056]图17是表示第一实施方式的第二变形例的转向操作角增益修正部的结构的控制框图。
[0057]图18是表示在第一实施方式的第二变形例中与转向操作角对应的修正分量的变化的轨迹的曲线图。
[0058]图19是表示第二实施方式的电动动力转向装置的控制装置的结构的控制框图。
[0059]图20是表示第二实施方式的修正分量调整部的结构的控制框图。
[0060]图21是表示由第二实施方式的车辆状态判定部执行的处理顺序的流程图。
[0061]图22是表示由第二实施方式的调整部执行的处理顺序的流程图。
[0062]图23是表示由第二实施方式的第一变形例的车辆状态判定部执行的处理顺序的流程图。
[0063]图24是表示由第二实施方式的第二变形例的车辆状态判定部执行的处理顺序的流程图。

【具体实施方式】
[0064]以下，对电动动力转向装置的第一实施方式进行说明。首先，对电动动力转向装置的概要进行说明。
[0065]如图1所示，该电动动力转向装置具备:基于驾驶员对方向盘10的操作而使转向轮3转向的转向操作机构1、以及辅助驾驶员的转向操作的辅助机构2。
[0066]转向操作机构I具备成为方向盘10的旋转轴的转向轴11、以及经由齿轮齿条机构12而连结于转向轴11的下端部的齿条轴13。在转向操作机构I中，若转向轴11伴随着驾驶员对方向盘10的操作而旋转，则该旋转运动经由齿轮齿条机构12转换成齿条轴13的沿轴向的往复直线运动。该齿条轴13的沿轴向的往复直线运动经由连结于其两端的横拉杆14传递至转向轮3，从而转向轮3的转向角Θ t变化，车辆的行进方向改变。
[0067]辅助机构2具备对转向轴11施加辅助力的电机20。电机20由无刷电机构成。电机20的旋转经由减速机21传递至转向轴11，从而对转向轴11施加电机转矩，辅助转向操作。
[0068]在该电动动力转向装置中设置有对方向盘10的操作量、车辆的状态量进行检测的各种传感器。例如在转向轴11设置有对在驾驶员进行转向操作时而被施加于转向轴11的转向操作转矩Th进行检测的转矩传感器5。在车辆设置有对其行驶速度V进行检测的车速传感器6。在电机20设置有对其旋转角0 m进行检测的旋转角传感器7。这些传感器5?7的输出被控制装置(控制部)4获取。控制装置4基于各传感器5?7的输出对电机20的驱动进行控制。
[0069]如图2所示，控制装置4具备将从车载电池等电源(电源电压“+Vcc”)供给的直流电压转换成三相(U相、V相、W相)交流电压的逆变电路40、以及对逆变电路40进行PWM(脉冲宽度调制)驱动的微型计算机41。
[0070]逆变电路40基于来自微型计算机41的PWM驱动信号，将从电源供给的直流电压转换成三相交流电压。该三相交流电压经由供电线WL供给至电机20。在供电线WL设置有对电机20的各相电流值I进行检测的电流传感器42。其中，在图2中，为了方便，将各相的供电线WL以及各相的电流传感器42分别集中成一个来进行图示。电流传感器42的输出被微型计算机41获取。
[0071]在微型计算机41中也获取有转矩传感器5、车速传感器6以及旋转角传感器7的各自的输出。微型计算机41基于由各传感器检测出的转向操作转矩Th、车速V、电机旋转角Θ m以及各相电流值I以规定的控制周期生成PWM驱动信号。微型计算机41将该PWM驱动信号输出至逆变电路40，从而对逆变电路40进行PWM驱动，对电机20的驱动进行控制。
[0072]接下来，对基于微型计算机41的电机20的驱动控制进行详述。
[0073]如图3所示，微型计算机41具有基于转向操作转矩Th、车速V以及电机旋转角Θ m对辅助指令值Ta*进行运算的辅助指令值运算部50。辅助指令值Ta*与电机20的输出转矩的目标值对应。
[0074]辅助指令值运算部50具有对作为辅助指令值Ta*的基础分量的第一辅助分量Tal*进行运算的基本辅助分量运算部60。例如转向操作转矩Th的绝对值变得越大且车速V变得越小，基本辅助分量运算部60将第一辅助分量Tal*的绝对值设定成越大的值。基本辅助分量运算部60将运算出的第一辅助分量Tal*输出至减法器66。减法器66基于由修正分量运算部65运算的修正分量Tc*对第一辅助分量Tal*进行减法修正，将修正后的第一辅助分量Tal**( = Tal* — Tc*)输出至转向角指令值运算部61以及加法器67。
[0075]在转向角指令值运算部61中，除了修正后的第一辅助分量Tal**之外，还获取有转向操作转矩Th。转向角指令值运算部61具有在将修正后的第一辅助分量Tal**与转向操作转矩Th的相加值设为基本驱动转矩时，将与基本驱动转矩对应的转向角指令值Θ t*模型化的理想模型。转向角指令值9t*与转向角0t的目标值对应。转向角指令值运算部61基于理想模型对转向角指令值0t*进行运算，将运算出的转向角指令值et*输出至转向角反馈控制部62。
[0076]在本实施方式中，如图1所示，电机20经由减速机21机械地连结于转向轴11，因此在电机旋转角与转向轴11的旋转角之间存在相关关系。因此在电机旋转角0m与转向轮3的转向角0t之间也存在相关关系。如图3所示，辅助指令值运算部50具有利用这样的相关关系来根据电机旋转角对转向轮3的实际的转向角0t进行运算的转向角运算部63。转向角运算部63将运算出的实际转向角Θ t输出至转向角反馈控制部62。
[0077]转向角反馈控制部62为了使实际转向角0t追随转向角指令值0t*而执行基于实际转向角与转向角指令值Θ t*的偏差的转向角反馈控制，从而对第二辅助分量Ta2*进行运算。转向角反馈控制部62将运算出的第二辅助分量Ta2*输出至加法器67。加法器67将第二辅助分量Ta2*与修正后的第一辅助分量Tal**相加，由此对辅助指令值Ta*(=Tal**+Ta2*)进行运算，并将运算出的辅助指令值Ta*输出至电流指令值运算部51。
[0078]电流指令值运算部51对电流指令值Id*、Iq*进行运算。电流指令值Id*、Iq*与d/q坐标系中的电机20的驱动电流的目标值对应。详细而言，电流指令值运算部51基于辅助指令值Ta*对q轴上的电流指令值Iq*进行运算，并将该q轴电流指令值Iq*输出至控制信号生成部52。其中，在本实施方式中，d轴上的电流指令值Id*被设定成0，电流指令值运算部51也将该d轴电流指令值Id*输出至控制信号生成部52。
[0079]在控制信号生成部52中，除了 d轴电流指令值Id*以及q轴电流指令值Iq*之外，还获取有各相电流值I以及电机旋转角θπι。控制信号生成部52基于电机旋转角θπ!将各相电流值I映射在d/q坐标上，从而对作为d/q坐标系中的电机20的实际的电流值的d轴电流值以及q轴电流值进行运算。控制信号生成部52为了使d轴电流值追随d轴电流指令值Id*,并且为了使q轴电流值追随q轴电流指令值Iq*，而进行基于各自的偏差的电流反馈控制，由此生成PWM驱动信号。将该PWM驱动信号输出至逆变电路40，从而向电机20供给与PWM驱动信号对应的驱动电力，进而从电机20向转向轴11施加与辅助指令值Ta*对应的辅助力。
[0080]根据上述的结构，通过转向角反馈控制而获得的第二辅助分量Ta2*包含于辅助指令值Ta*，因此若基于辅助指令值Ta*的辅助力被施加于转向轴11，则实际转向角Θ t追随转向角指令值Θ t*。通过该转向角反馈控制，在当驱动转向操作机构I时例如在减速机21产生摩擦的情况下，以实际转向角0t追随转向角指令值Θ t*的方式对辅助力进行调整。其结果是，抵消包括减速机21的摩擦的转向操作机构I的内部摩擦那样的辅助力被施加于转向操作机构1，因此能够消除在进行中立位置附近的转向操作时给予驾驶员的实际的摩擦感。
[0081]而且，在本实施方式中，在如上述那样消除在进行中立位置附近的转向操作时给予驾驶员的实际的摩擦感后，以能够获得理想的转向操作感的方式对辅助力进一步进行调整，由此提高转向操作感。接下来，对以能够获得理想的转向操作感的方式对辅助力进行调整的结构进行说明。
[0082]如图3所示，辅助指令值运算部50具有基于电机旋转角Θ m对方向盘10的实际的转向操作角Θ s进行运算的转向操作角运算部64。转向操作角运算部64利用电机旋转角θπι与转向轴11的旋转角之间的相关关系对转向操作角Θ s进行运算。其中，在本实施方式中，在方向盘10位于中立位置时，转向操作角0S成为0°。另外，转向操作角0S被定义为若方向盘10被朝右转向操作方向操作则增加，若被朝左转向操作方向操作则减少。转向操作角运算部64将运算出的转向操作角Θ s输出至修正分量运算部65。
[0083]修正分量运算部65基于转向操作角Θ s对修正分量Tc*进行运算，并将运算出的修正分量Tc*输出至减法器66。减法器66从第一辅助分量Tal*减去修正分量Tc*。若从第一辅助分量Tal*减去修正分量Tc*，则辅助指令值Ta*减少上述减去的部分。被施加于转向轴11的辅助力减少修正分量Tc*这一减去部分。由此方向盘10的操作所需要的转向操作转矩Th增加修正分量Tc*这一减去部分，因此能够给予驾驶员与修正分量Tc*对应的转向操作感。
[0084]驾驶员的转向操作感在对方向盘10进行打轮操作时和在进行回轮操作时不同。考虑此，在修正分量运算部65中，单独地求得与回轮操作对应的第一修正分量和与打轮操作对应的第二修正分量，对求得的上述分量进行组合，从而构成修正分量Tc*。
[0085]详细而言，如图4所示，修正分量运算部65具有:对转向操作方向进行检测的转向操作方向检测部70、对与回轮操作对应的第一修正分量Tcl*进行运算的第一运算部71、以及对与打轮操作对应的第二修正分量Tc2*进行运算的第二运算部72。另外，修正分量运算部65具有对由各运算部71、72运算的第一修正分量Tcl*以及第二修正分量Tc2*中的任一方进行选择的选择部73、以及基于车速V对由选择部73选择出的修正分量(以下，称为选择修正分量)Tcs*的增益进行调整从而求得修正分量Tc*的增益调整部74。
[0086]转向操作方向检测部70基于转向操作角Θ s的随时间的变化对方向盘10的转向操作方向进行检测。转向操作方向检测部70在检测出的转向操作方向为右转向操作方向的情况下，将标志F的值设定成I，在转向操作方向为左转向操作方向的情况下，将标志F的值设定成一 I。转向操作方向检测部70将设定好的标志F的值输出至第一运算部71。
[0087]在第一运算部71中，除了标志F之外，还获取有转向操作角Θ s以及选择修正分量Tcs*。第一运算部71具有图5所示那样的表示转向操作角Θ s与第一修正分量Tcl*之间的关系的回轮映射M10。如图5所示，在回轮映射MlO中，被定义为在转向操作角0S为第一基准角Θ I时，第一修正分量Tcl*成为0，并且第一修正分量Tcl*与转向操作角0S成比例。
[0088]S卩、回轮映射MlO由以下的公式(I)进行定义。其中，k表示比例常量。
[0089]Tcl* = k.( Θ s — Θ I) (I)
[0090]第一运算部71基于图5所示的回轮映射MlO根据转向操作角Θ s对第一修正分量Tcl*进行运算。
[0091]如图4所示，第一运算部71具有基于转向操作角Θ s、标志F以及选择修正分量Tcs*对第一基准角Θ I进行更新的第一更新部80。第一更新部80在每次以规定的控制周期取得标志F的值时，对标志F的这次值与前次值进行比较，判断这些值是否不同。其中，这次值表示现在的控制周期内的值，前次值表示一控制周期之前的值。第一更新部80在标志F的这次值与前次值相同的情况下即转向操作方向不变的情况下，将第一基准角Θ I的前次值保持原样地输出至差值运算部81。另一方面，在标志F的这次值与前次值不同的情况下即在转向操作方向反转的情况下，将选择修正分量Tcs*的前次值代入公式(I)的Tcl*，另外将转向操作角Θ s的前次值代入Θ s，由此对新的第一基准角Θ I进行运算，并将该新的第一基准角Θ I输出至差值运算部81。
[0092]在差值运算部81中，除了第一基准角Θ I之外，还获取有转向操作角Θ s。差值运算部81通过从转向操作角Θ s减去第一基准角Θ1来求得它们的差值(0S 一 Θ1)，并将该值分别输出至第二运算部72以及第一映射运算部82。第一映射运算部82将比例常量k乘以差值(Θ s — Θ I)从而对第一修正分量Tcl*进行运算，并将该运算结果输出至选择部73。
[0093]由上述的结构构成的第一运算部71在基于例如图5所示的回轮映射MlO对第一修正分量Tcl*进行运算的情况下，只要转向操作方向不反转，则继续基于图5所示的回轮映射MlO对第一修正分量Tcl*进行运算。而且在转向操作方向反转了时，在假设该时刻的转向操作角0 s以及选择修正分量Tcs*的各自的前次值为图中所示的Θ sa、Tcsa*的情况下，回轮映射MlO被更新成通过坐标点(Θ sa、Tcsa*)的图6所示的新的映射。
[0094]另一方面，第二运算部72具有图7以及图8所示那样的表示转向操作角Θ s与第二修正分量Tc2*之间的关系的两个打轮映射M11、M12。
[0095]如图7所示，在第一打轮映射Mll中，在转向操作角Θ s为第二基准角Θ2时，第二修正分量Tc2*成为O。另外，在第一打轮映射Mll中，转向操作角0S从第二基准角Θ2起变得越大、即转向操作角Qs从第二基准角Θ 2起越朝右转向操作方向变化，第二修正分量Tc2*越增加。并且，在第一打轮映射Mll中，转向操作角Θ s变得越大，第二修正分量Tc2*相对于转向操作角Θ s的变化率的绝对值(映射Mll的斜率)变得越小。其中，如在图中利用虚线表示回轮映射MlO那样，第一打轮映射Mll的变化率的绝对值被设定成小于回轮映射MlO的变化率的绝对值的值。
[0096]如图8所示，在第二打轮映射M12中，在转向操作角Θ s为第三基准角Θ3时，第二修正分量Tc2*成为O。另外，在第二打轮映射M12中，转向操作角Θ s从第三基准角Θ3起变得越小、即转向操作角Qs从第三基准角Θ 3起越朝左转向操作方向变化，第二修正分量Tc2*越减少。并且，在第二打轮映射M12中，转向操作角Θ s变得越小，第二修正分量Tc2*相对于转向操作角Θ s的变化率的绝对值(映射M12的斜率)变得越小。其中，如在图中利用虚线表示回轮映射MlO那样，第二打轮映射M12的变化率的绝对值也被设定成小于回轮映射MlO的变化率的绝对值的值。
[0097]第二运算部72基于上述的两个打轮映射Mil、M12根据转向操作角Θ s对第二修正分量Tc2*进行运算。
[0098]详细而言，如图4所示，在第二运算部72获取有由第一运算部71运算的差值(Θ s — Θ I)以及转向操作角Θ s。第二运算部72具有基于差值(Θ s — Θ I)分别对第二基准角Θ 2以及第三基准角Θ 3进行更新的第二更新部90以及第三更新部91。
[0099]第二更新部90在每次以规定的控制周期取得差值(Θ s — Θ I)时，对差值(Θ s —Θ I)的这次值与前次值进行比较，判断它们的符号是否变化。而且第二更新部90在差值(0s - Θ1)的符号从负变化成为正的情况下，将第二基准角Θ 2设定成与该时刻的第一基准角Θ I相同的值，并将新设定的第二基准角Θ 2输出至第二映射运算部92。与此相对，在差值(Θ s — Θ I)的符号不从负变化成为正的情况下，将第二基准角Θ 2的前次值保持原样地输出至第二映射运算部92。
[0100]第三更新部91也在每次以规定的控制周期取得差值(Θ S — Θ I)时，对差值(0s- Θ I)的这次值与前次值进行比较，判断它们的符号是否变化。而且第三更新部91在差值(Θ s — Θ I)的符号从正变化成为负的情况下，将第三基准角Θ 3设定成与该时刻的第一基准角Θ I相同的值，并将新设定的第三基准角Θ 3输出至第二映射运算部92。与此相对，在差值(Θ s — Θ I)的符号不从正变化成为负的情况下，将第三基准角Θ 3的前次值保持原样地输出至第二映射运算部92。
[0101]在第二映射运算部92中，除了第二基准角Θ 2以及第三基准角Θ 3之外，还获取有转向操作角Θ s以及差值(Θ s — Θ1)。第二映射运算部92具有图7以及图8所示的两个打轮映射Mil、M12。第二映射运算部92基于差值(Θ s — Θ I)如以下的(al)、(a2)所示那样对第二修正分量Tc2*进行运算。
[0102](al) Θ s - Θ I彡O的情况、即转向操作角Θ s在第一基准角Θ I以上的情况。在该情况下，第二映射运算部92根据第二基准角Θ 2以及转向操作角Θ s基于图7所示的第一打轮映射Mll对第二修正分量Tc2*进行运算。
[0103](a2) Θ s — Θ I < O的情况、即转向操作角Θ s小于第一基准角Θ I的情况。在该情况下，第二映射运算部92根据第三基准角Θ 3以及转向操作角Θ s基于图8所示的第二打轮映射M12对第二修正分量Tc2*进行运算。
[0104]而且，第二映射运算部92将运算出的第二修正分量Tc2*输出至选择部73。
[0105]选择部73选择第一修正分量Tcl*以及第二修正分量Tc2*中的绝对值较小的一方，并将选择出的修正分量Tcs*输出至增益调整部74。
[0106]在增益调整部74中，除了选择修正分量Tcs*之外，还获取有车速V。增益调整部74按照例如车速V越大放大率(增益)越大的方式对选择修正分量Tcs*进行调整，并将调整后的选择修正分量Tcs*作为修正分量Tc*输出。
[0107]参照图9?图13，对根据转向操作角Θ s的变化设定修正分量Tc*的样子进行说明，并且对本实施方式的电动动力转向装置的作用进行说明。其中，此处，作为初始状态，将第一基准角Θ I?第三基准角Θ 3全部设定成0°。另外，设在增益调整部74中设定的增益为I。即设选择修正分量Tcs*与修正分量Tc*相同。并且，利用虚线表示回轮映射M10，利用点划线表示第一打轮映射M11，利用双点划线表示第二打轮映射M12。
[0108]在例如驾驶员将方向盘10从中立位置朝右转向操作方向进行操作从而转向操作角08从0°缓缓增加的情况下，第一运算部71基于图9所示的回轮映射MlO对第一修正分量Tcl*进行运算。另外，因为满足0S— Θ I彡O的关系，所以第二运算部72基于图9所示的第一打轮映射Mll对第二修正分量Tc2*进行运算。此时，根据各映射M10、M11的斜率的关系，第二修正分量的绝对值|Tc2*|小于第一修正分量的绝对值|Tcl*|，因此选择部73选择第二修正分量Tc2*。其结果是，修正分量Tc*如在图中利用实线的箭头表示的那样表示与第一打轮映射Mll对应的变化形态。
[0109]之后，驾驶员在转向操作角Θ sb将方向盘10朝左转向操作方向进行操作，从而方向盘10的转向操作方向反转。在该情况下，如图10所示，第一更新部80基于转向操作角Θ sb以及与其对应的修正分量Tcb*对第一基准角Θ I进行更新，使回轮映射MlO移动以使其通过坐标点(Θ sb、Tcb*)。由此，基于回轮映射MlO运算的第一修正分量的绝对值
Tcl*小于基于第一打轮映射Mll运算的第二修正分量的绝对值|Tc2*|。因此，选择部73选择第一修正分量Tcl*。其结果是，修正分量Tc*如在图中利用实线的箭头表示的那样表示与回轮映射MlO对应的变化形态。
[0110]然后，若驾驶员以通过第一基准角Θ1的方式对方向盘10进行操作，则差值(Θ S — Θ I)的符号从正向负变化，因此第三更新部91将第三基准角Θ 3设定成与第一基准角Θ I相同的值。由此，如图11所示第二打轮映射M12移动。之后，满足0S— Θ I <0的关系，因此第二运算部72从第一打轮映射Ml I切换至第二打轮映射M12来对第二修正分量Tc2*进行运算。此时，根据回轮映射MlO以及第二打轮映射M12的各自的斜率的关系，基于第二打轮映射M12运算的第二修正分量的绝对值|Tc2*|小于基于回轮映射MlO运算的第一修正分量的绝对值I Tcl* |。因此，选择部73选择第二修正分量Tc2*。其结果是，修正分量Tc*如在图中利用实线的箭头表示的那样表示与第二打轮映射M12对应的变化形态。
[0111]之后，驾驶员在转向操作角Θ SC将方向盘10朝右转向操作方向进行操作，从而方向盘10的转向操作方向反转。在该情况下，如图12所示，第一更新部80基于转向操作角Θ sc以及与其对应的修正分量Tcc*对第一基准角Θ I进行更新，使回轮映射MlO移动以使其通过坐标点(Θ sc、Tcc*)。由此，基于回轮映射MlO运算的第一修正分量的绝对值
Tcl*小于基于第二打轮映射M12运算的第二修正分量的绝对值|Tc2*|。因此，选择部73选择第一修正分量Tcl*。其结果是，修正分量Tc*如在图中利用实线的箭头表示的那样表示与回轮映射MlO对应的变化形态。
[0112]然后，若驾驶员以通过第一基准角Θ1的方式对方向盘10进行操作，则差值(Θ s — Θ I)的符号从负向正变化，因此第二更新部90将第二基准角Θ 2设定成与第一基准角Θ I相同的值。由此，如图13所示，第一打轮映射Mll移动。之后，满足0S— Θ I的关系，所以第二运算部72从第二打轮映射M12切换至第一打轮映射Ml I来对第二修正分量Tc2*进行运算。此时，根据回轮映射MlO以及第一打轮映射Mll的各自的斜率的关系，基于第一打轮映射Mll运算的第二修正分量的绝对值|Tc2*|小于基于回轮映射MlO运算的第一修正分量的绝对值I Tcl* |。因此，选择部73选择第二修正分量Tc2*。其结果是，修正分量Tc*如在图中利用实线的箭头表示的那样表示与第一打轮映射Mll对应的变化形态。
[0113]之后，修正分量运算部65反复执行相同的处理。
[0114]根据上述的结构，修正分量Tc*相对于转向操作角θ8具有图13所示的滞后特性，因此能够给予驾驶员相对于转向操作角Θs的变化具有滞后特性的转向操作感。另外，适当地改变各映射MlO?Μ12的形状，从而能够改变滞后特性，因此能够任意地改变给予驾驶员的转向操作感。
[0115]如以上说明的那样，根据本实施方式的电动动力转向装置，能够获得以下的有效的效果。
[0116]在辅助指令值Ta*中包括通过执行转向角反馈控制而获得的第二辅助分量Ta2*和相对于方向盘10的转向操作角Θ s的变化具有滞后特性的修正分量Tc*。由此，能够消除在进行中立位置附近的转向操作时给予驾驶员的摩擦感，并且能够给予驾驶员任意的转向操作感，因此能够提高转向操作感。另外，对于进行中立位置附近以外的转向操作而言，也能够对驾驶员给予任意的转向操作感，因此同样能够提高转向操作感。
[0117]对回轮映射MlO以及打轮映射Mil、M12单独地进行调整，从而能够对打轮操作时的转向操作感以及回轮操作时的转向操作感单独地进行设定，因此容易对转向操作感进行调整。
[0118]作为用于对修正分量Tc*进行运算的映射,使用图5所不的回轮映射MlO以及图7和图8分别所示的两个打轮映射Mil、M12。由此能够容易地运算相对于转向操作角Θ s具有滞后特性的修正分量Tc*。
[0119]在转向操作角Θ s的变化方向反转了时，将回轮映射MlO更新成能够取得该时刻的选择修正分量Tcs*以及转向操作角Θ s的映射。由此，在转向操作角Θ s的变化方向反转了时，能够将修正分量Tc*的运算用映射立即切换成回轮映射M10，因此能够给予驾驶员与回轮映射MlO对应的转向操作感。
[0120]回轮映射MlO在第一基准角Θ I与两个打轮映射Mil、M12中的任一方连续，因此在转向操作角Θ s达到第一基准角Θ I的时刻，能够将修正分量Tc*的运算用映射从回轮映射MlO切换成两个打轮映射M11、M12中的任一方。由此在转向操作角Θ s达到第一基准角Θ I时，能够给予驾驶员与两个打轮映射Mil、M12中的任一方对应的转向操作感。
[0121]在修正分量运算部65中设置基于车速V使修正分量Tc*的放大率变化的增益调整部74。由此转向操作感与车速V对应地变化，因此能够获得与车辆的行驶状态对应的更加适宜的转向操作感。
[0122]接下来，对第一实施方式的第一变形例进行说明。
[0123]在第一实施方式的电动动力转向装置中，若方向盘10的转向操作方向在修正分量运算部65使用第二打轮映射M12对修正分量Tc*进行运算的中途反转，则修正分量运算部65如图14所示那样对修正分量Tc*进行运算。即，第一更新部80基于方向盘10的转向操作方向变化时的转向操作角Θ sd以及与其对应的修正分量Tcd*来对第一基准角Θ1进行更新，使回轮映射MlO移动以使其通过坐标点(Θ scUTcd*)。由此，修正分量运算部65如在图中利用箭头表示的那样基于回轮映射MlO对修正分量Tc*进行运算。之后，若驾驶员按照通过第一基准角Θ I的方式对方向盘10进行操作，则差值(Θ S — Θ I)的符号从负变化成为正，因此第二更新部90将第二基准角Θ 2设定成与第一基准角Θ I相同的值。由此修正分量运算部65如在图中利用箭头表示的那样基于第一打轮映射Mll对修正分量Tc*进行运算。
[0124]然而，在如上述那样进行修正分量Tc*的运算的情况下，若驾驶员将方向盘10操作至第一基准角Θ 1，则修正分量Tc*相对于转向操作角Θ S的变化率变小，因此驾驶员的应手感减小。有时这会造成驾驶员的不协调感。
[0125]因此，在本变形例中，如图15所示，第二更新部90在差值(0S-01)的符号从负变化成为正时，将第二基准角Θ 2设定成小于第一基准角Θ1的值。根据上述的结构，在将方向盘10操作至回轮映射MlO与第一打轮映射Mll交叉的转向操作角Θ se为止的期间，基于回轮映射MlO对修正分量Tc*进行运算，因此在该期间，能够维持修正分量Tc*相对于转向操作角Θ s的变化率。其结果是，能够结合驾驶员的偏好来将确保应手感的期间调整为较长。
[0126]其中，在第三更新部91中，也可以相同地在差值(Θ s-θ I)的符号从正变化成为负时，将第三基准角Θ 3设定成大于第一基准角Θ I的值。
[0127]接下来，对第一实施方式的第二变形例进行说明。
[0128]如图16所示，在本变形例中，在修正分量运算部65设置对被第一运算部71以及第二运算部72使用的运算用的转向操作角Θ s的增益进行修正的转向操作角增益修正部75。如图17所示，转向操作角增益修正部75具有对转向操作角的绝对值I 0S|进行运算的绝对值运算部100、以及基于绝对值运算部100的运算值对增益G( > I)进行运算的增益运算部101。转向操作角的绝对值I Θ s|越大，增益运算部101将增益G设定成越大的值。而且，将由增益运算部101运算出的增益G乘以转向操作角Θ s，从而求得运算用转向操作角θ8’。如图16所示，转向操作角增益修正部75将求得的运算用转向操作角Θ s’输出至各运算部71、72。
[0129]根据上述的结构，增益G越大，被各运算部71、72获取的运算用转向操作角Θ s’变得越大，因此由各运算部71、72运算的第一修正分量Tcl*以及第二修正分量Tc2*也变得越大。其结果是，如图18所示，与方向盘10位于中立位置附近时的修正分量Tc*的变化轨迹A相比,远离中立位置时的修正分量Tc*的变化轨迹B的修正分量Tc*相对于转向操作角Qs的变化率变大。即辅助力相对于转向操作角Θ s的变化率变大，因此转向操作时的应手感变大。因此，能够获得与驾驶员的转向操作对应的更加适宜的转向操作感。
[0130]接下来，对电动动力转向装置的第二实施方式进行说明。以下，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
[0131]在驾驶员从中立位置起对方向盘10进行打轮操作后从方向盘放开手的情况下，转向操作转矩Th成为0，所以基于转向操作转矩Th设定的第一辅助分量Tal*基本上被设定成O。在上述的情况下，辅助指令值Ta*由第二辅助分量Ta2*以及修正分量Tc*决定。例如，在转向操作转矩Th以及第一辅助分量Tal*均为O的情况下，若修正分量Tc*为0，则转向角指令值运算部61将转向角指令值Θ t*设定成0°。由此，转向角反馈控制部62对使转向角Qt追随0°那样的第二辅助分量Ta2*进行运算，因此能够通过与该第二辅助分量Ta2*对应的辅助力使方向盘10返回至中立位置。然而，在如图13所示修正分量Tc*相对于转向操作角Θ S具有滞后特性的情况下，在转向操作角08为0°附近的区域，即在方向盘10的中立位置附近的区域，修正分量Tc*不为O。在该情况下，修正后的第一辅助分量Tal**成为对不是O的修正分量Tc*标注了负的符号后的值，与修正后的第一辅助分量Tal**对应的辅助力作用于转向操作机构I。因此，辅助力在与修正后的第一辅助分量Tal**对应的辅助力和与第二辅助分量Ta2*对应的辅助力平衡的位置成为0，作为结果，会产生方向盘10在从中立位置偏移了的位置停止的状况。
[0132]因此，在本实施方式中，在检测到方向盘10的转向操作状态成为放手状态时将修正分量Tc*调整为0，由此使方向盘10返回至中立位置。以下，对其详细进行说明。
[0133]如图19所示，本实施方式的辅助指令值运算部50具有基于转向操作角θ8以及转向操作转矩Th对修正分量Tc*进行调整的修正分量调整部68。如图20所示，修正分量调整部68由对作为转向操作角Θ s的微分值的转向操作速度ω进行运算的微分器110、对车辆状态进行判定的车辆状态判定部111、以及对修正分量Tc*进行调整的调整部112构成。
[0134]车辆状态判定部111基于由微分器110运算的转向操作角速度ω、转向操作角Θ s以及转向操作转矩Th，判定是否处于应该对修正分量Tc*进行调整的车辆状态。如图21所示，首先，车辆状态判定部111基于转向操作转矩Th对转向操作状态是否为放手状态进行判定(SI)。具体而言，基于转向操作转矩的绝对值|Th|是否在规定的转矩阈值Tha ( >O)以下，来对转向操作状态是否为放手状态进行判定(SI)。其中，转矩阈值Tha被预先通过实验等以能够对转向操作状态是否为放手状态进行判定的方式来设定并存储于存储器(省略图示)。车辆状态判定部111在转向操作状态为放手状态的情况下61:是)，对转向操作速度的绝对值I ω I是否在规定的速度阈值coa( > O)以下进行判断(S2)。其中，速度阈值被预先通过实验等以能够对例如方向盘10是否为停止的状态或者是否为接近停止状态的状态进行判定的方式来设定并存储于存储器。车辆状态判定部111在转向操作速度的绝对值I ω I在规定的速度阈值coa以下的情况下(S2:是)，基于转向操作角Θ s对方向盘10是否位于中立位置附近进行判定(S3)。具体而言，基于转向操作角的绝对值
0s是否在规定的角度阈值esa(>o)以下，对方向盘?ο是否位于中立位置附近进行判定(S3)。其中，角度阈值0sa被预先通过实验等以能够对方向盘10是否位于中立位置附近进行判定的方式来设定并存储于存储器。车辆状态判定部111在方向盘10位于中立位置附近的情况下(S3:是)，将调整信号Sa输出至调整部112(S4)。
[0135]另一方面，车辆状态判定部111在转向操作状态不是放手状态的情况下(S1:否)、在转向操作速度的绝对值I ω I大于规定的速度阈值《a的情况下(S2:否)、或者在方向盘10不位于中立位置附近的情况下(S3:否)，不输出调整信号Sa地结束一系列的处理。
[0136]调整部112基于从车辆状态判定部111发送的调整信号Sa对修正分量Tc*进行调整。具体而言，如图22所示，首先，调整部112对是否接收到调整信号Sa进行判断(SlO)。调整部112在接收到调整信号Sa的情况下(S10:是)，通过将增益G乘以由修正分量运算部65运算的修正分量Tc*，来对修正分量Tc*进行调整(Sll)。其中，增益G被预先设定成O < G < I的范围。即，调整后的修正分量Tc*被设定成其绝对值小于修正分量运算部65的运算值的绝对值。然后调整部112将调整后的修正分量Tc*输出至减法器66(S12)。
[0137]另一方面，调整部112在没有接收到调整信号Sa的情况下(S10:否)，将由修正分量运算部65运算的修正分量Tc*保持原样地输出至减法器66 (S13)。
[0138]以下，对本实施方式的电动动力转向装置的作用以及效果进行说明。
[0139]在驾驶员从方向盘10放开手后方向盘10在返回中立位置之前停止了的情况下，修正分量的绝对值I Tc* I被设定成小于修正分量运算部65的运算值的值。由此修正分量Tc*很难对第二辅助分量Ta2*产生影响，因此与第二辅助分量Ta2*对应的辅助力容易作用于转向操作机构I。因此方向盘10容易返回至中立位置，因此能够减轻驾驶员将方向盘10微量转向操作至中立位置的负担。
[0140]特别地，若将增益G设定成0，则修正分量Tc*成为O。即与第二辅助分量Ta2*对应的辅助力保持原样地作用于转向操作机构1，因此能够更加可靠地使方向盘10返回中立位置。
[0141]然而，在仅基于转向操作转矩的绝对值|Th|在规定的转矩阈值Tha以下来对修正分量Tc*进行调整的情况下，例如在进行方向盘10的回轮操作时转向操作转矩Th暂时成为O的情况下，也将对修正分量Tc*进行调整。上述状况下的修正分量Tc*的调整会给予驾驶员不协调感。关于该点，在本实施方式中，以转向操作速度的绝对值I ω I在规定的速度阈值以下以及转向操作角的绝对值I Θ s|在规定的角度阈值0sa(>O)以下为条件来对修正分量Tc*进行调整。即仅在方向盘10在中立位置附近停止了的状况下或者方向盘10在中立位置附近即将停止的状况下对修正分量Tc*进行调整。因此在对方向盘10进行回轮操作时很难产生修正分量Tc*被调整的状况，因此能够提高转向操作感。
[0142]接下来，对第二实施方式的第一变形例进行说明。
[0143]在本变形例中，车辆状态判定部111进一步基于由车速传感器6检测出的车速V对车辆状态进行判定。具体而言，如图23所示，车辆状态判定部111在判定为方向盘10位于中立位置附近的情况下(S3:是)，对车速V是否在规定的速度阈值Va以下进行判断
(S5)。其中，速度阈值Va被预先通过实验等以能够对车辆是否处于低速行驶的状况进行判定的方式来设定并存储于存储器。然后车辆状态判定部111在车速V超过规定的速度阈值Va的情况下(S5:否)，进行调整信号Sa的输出(S4)，在车速V在规定的速度阈值Va以下的情况下(S5:是)，不进行调整信号Sa的输出。
[0144]根据上述的结构，例如在驾驶员停车时使车辆低速行驶的状况下，车辆状态判定部111不对调整部112发送调整信号Sa，因此不对修正分量Tc*进行调整。即驾驶员能够获得与修正分量Tc*对应的转向操作感，因此能够更加准确地确保低速行驶时的转向操作感。
[0145]接下来，对第二实施方式的第二变形例进行说明。
[0146]如在图2中利用虚线表示的那样，在本变形例的电动动力转向装置中设置有对车辆的横向加速度(横G) LA进行检测的横向加速度传感器8。车辆状态判定部111进一步基于由该横向加速度传感器8检测到的横向加速度LA来对车辆状态进行判定。具体而言，如图24所示，车辆状态判定部111在判定为方向盘10位于中立位置附近的情况下(S3:是)，基于横向加速度LA来对车辆是否正在转弯中进行判定(S6)。车辆状态判定部111例如基于横向加速度的绝对值|la|是否在规定的加速度阈值LAa以上，对车辆是否正在转弯中进行判定(S6)。车辆状态判定部111在车辆不正在转弯中的情况下(S6:否)，进行调整信号Sa的输出(S4)，在车辆正在转弯中的情况下(S6:是)，不进行调整信号Sa的输出。
[0147]根据上述的结构，例如在弯路行驶时在车辆产生横向加速度的情况下，车辆状态判定部111不对调整部112发送调整信号Sa，因此不对修正分量Tc*进行调整。即驾驶员能够获得与修正分量Tc*对应的转向操作感，因此能够更加准确地确保弯路行驶时的转向操作感。
[0148]此外，上述各实施方式也能够以对其进行了适当变更的以下方式来实施。
[0149].也可以将第一实施方式的第一变形例以及第二变形例所示的结构应用于第二实施方式及其变形例的电动动力转向装置。
[0150]?在第二实施方式中，能够适当地变更修正分量Tc*的调整方法。例如也可以使修正分量Tc*从修正分量运算部65的运算值起随时间递减直至成为对该运算值乘以增益G后的值。
[0151].在第二实施方式中，基于转向操作转矩Th进行转向操作状态是否为放手状态的判定，但该判定方法并不限定于此。例如也可以基于由横向加速度传感器8检测出的横向加速度LA来对转向操作状态是否为放手状态进行判定。
[0152]?在第二实施方式中，基于转向操作角Θ s进行方向盘10是否位于中立位置的判定，但该判定方法并不限定于此。例如如在图2中利用虚线表示的那样，将对车辆的偏航率YR进行检测的偏航率传感器9设置于电动动力转向装置。而且，也可以基于由该偏航率传感器9检测出的偏航率YR来对方向盘10是否位于中立位置进行判定。
[0153].在第二实施方式的第二变形例中，基于横向加速度LA进行车辆是否正在转弯中的判定，但该判定方法并不限定于此。例如也可以基于由图2所示的偏航率传感器9检测出的偏航率YR来对车辆是否正在转弯中进行判定。
[0154].也可以对第二实施方式的第一变形例与第二变形例进行组合。
[0155].能够适当地变更回轮映射MlO以及打轮映射Mil、M12各自的形状。
[0156]?在上述各实施方式中，分别单独地设定第一打轮映射Mll的第二基准角Θ2以及第二打轮映射M12的第三基准角Θ 3，但这些基准角也可以为相同的值。即，也可以使用按照使第二基准角Θ 2与第三基准角Θ3相同的方式而将两个打轮映射M11、M12进行组合后的一个打轮映射。
[0157]?在上述各实施方式中，分别准备回轮映射MlO和两个打轮映射Mil、M12。代替此，例如也可以使用按照使第一基准角Θ I和第二基准角Θ 2相同的方式而将回轮映射MlO以及第一打轮映射Mll进行组合后的第一映射、以及按照使第一基准角Θ I和第三基准角Θ 3相同的方式而将回轮映射MlO以及第二打轮映射M12进行组合后的第二映射。这样，能够适当地变更在修正分量运算部65中使用的映射。
[0158].在上述各实施方式中，在增益调整部74中，车速V越快，使修正分量Tc*的放大率越大，但也可以例如车速V越快，使修正分量Tc*的放大率变小。总之，只要基于车速V使修正分量Tc*的放大率变化即可。另外，在不需要变更修正分量Tc*的放大率的情况下，也可以省略增益调整部74，将由选择部73选择出的修正分量Tcs*直接作为修正分量Tc*使用。
[0159]?在上述各实施方式中，修正分量运算部65基于转向操作角Θ s对修正分量Tc*进行运算，但本发明并不限定于这样的结构。例如也可以使用转向角等能够换算成转向操作角Θ s的适当的参数来对修正分量Tc*进行运算。
[0160].转向角指令值运算部61并不限定于使用理想模型来对转向角指令值Θ t*进行运算。例如也可以如基本辅助分量运算部60那样，通过映射运算来对转向角指令值进行运算。
[0161].在上述各实施方式中，作为对转向角Θ t进行检测的检测部使用了旋转角传感器7以及转向角运算部63，但本发明并不限定于这样的结构。例如也可以使用对转向轴11的旋转角进行检测的传感器、对转向角Θ t直接进行检测的传感器等。
[0162]?转向角反馈控制也可以使用例如转向轴11的旋转角等能够换算成转向角0t的适当的参数来进行。
[0163]?在基本辅助分量运算部60中，基于转向操作转矩Th以及车速V对第一辅助分量Tal*进行了设定，但也可以例如仅基于转向操作转矩Th对第一辅助分量Tal*进行设定。另外，也可以执行基于第一辅助分量Tal*相对于转向操作转矩Th的变化率(辅助梯度)来使转矩传感器5的检测转向操作转矩Th的相位变化的所谓的相位补偿控制。
[0164]?在上述各实施方式中，从由基本辅助分量运算部60运算的第一辅助分量Tal*减去修正分量Tc*，但代替此，例如也可以在将第一辅助分量Tal*与第二辅助分量Ta2*相加后，从该相加值减去修正分量Tc*。其中，在该情况下，转向角指令值运算部61基于第一辅助分量Tal*与转向操作转矩Th的相加值来对转向角指令值Θ t*进行运算。
[0165]?在上述各实施方式中，将本发明应用于对转向轴11施加电机20的辅助力的电动动力转向装置。代替此，例如也可以将本发明应用于对齿条轴13施加电机的辅助力的电动动力转向装置。
【权利要求】
1.一种电动动力转向装置，包括: 辅助机构，其从电机向车辆的转向操作机构施加辅助力；以及控制部，其基于作为所述电机的输出转矩的目标值的辅助指令值对所述电机的驱动进行控制， 其中， 所述控制部具有: 基本辅助分量运算部，其基于施加于方向盘的转向操作转矩对作为所述辅助指令值的基础分量的第一辅助分量进行运算； 转向角指令值运算部，其基于所述转向操作转矩与所述第一辅助分量的相加值对作为转向轮的转向角的目标值的转向角指令值进行运算； 转向角反馈控制部，其通过执行使所述转向轮的实际的转向角追随所述转向角指令值的转向角反馈控制来对第二辅助分量进行运算； 修正分量运算部，其基于所述方向盘的转向操作角对修正分量进行运算；以及辅助指令值运算部，其以从所述第一辅助分量与所述第二辅助分量的相加值减去所述修正分量后的值为基础对所述辅助指令值进行运算。
2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量相对于所述转向操作角的变化具有滞后特性。
3.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量运算部具有: 回轮映射，其对与所述方向盘的回轮操作对应的所述转向操作角与第一修正分量之间的关系进行定义；以及 打轮映射，其对与所述方向盘的打轮操作对应的所述转向操作角与第二修正分量之间的关系进行定义， 所述修正分量运算部基于所述第一修正分量以及所述第二修正分量对所述修正分量进行运算。
4.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其中， 所述回轮映射是按照以下方式定义的映射:所述第一修正分量在所述转向操作角为第一基准角时成为零，并且所述第一修正分量与所述转向操作角成比例， 所述打轮映射由第一打轮映射与第二打轮映射构成， 第一打轮映射是按照以下方式定义的映射:所述第二修正分量在所述转向操作角为第二基准角时成为零，并且所述转向操作角从所述第二基准角起越朝一方的转向操作方向变化则所述第二修正分量越增加，并且所述转向操作角越朝所述一方的转向操作方向变化，所述第二修正分量相对于所述转向操作角的变化率的绝对值变得越小， 第二打轮映射是按照以下方式定义的映射:所述第二修正分量在所述转向操作角为第三基准角时成为零，并且所述转向操作角从所述第三基准角起越朝与所述一方的转向操作方向相反的另一方的转向操作方向变化则所述第二修正分量越减少，并且所述转向操作角越朝所述另一方的转向操作方向变化，所述第二修正分量相对于所述转向操作角的变化率的绝对值变得越小， 所述修正分量运算部具有: 第一运算部，其基于所述回轮映射对所述第一修正分量进行运算； 第二运算部，其以所述转向操作角在所述第一基准角以上为条件且基于所述第一打轮映射而对所述第二修正分量进行运算，并以所述转向操作角小于所述第一基准角为条件且基于所述第二打轮映射而对所述第二修正分量进行运算； 第一更新部，其在所述转向操作角的变化方向反转了时对所述第一基准角进行更新；第二更新部，其以从所述转向操作角减去所述第一基准角后的差值的符号从负变化成正为条件而对所述第二基准角进行更新； 第三更新部，其在所述差值的符号从正变化成为负时对所述第三基准角进行更新；以及 选择部，其选择由所述第一运算部运算的所述第一修正分量以及由所述第二运算部运算的所述第二修正分量中的绝对值较小的一方作为所述修正分量。
5.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其中， 在将所述第一基准角设为Θ 1、将所述转向操作角设为Θ 8、将所述第一修正分量设为Tel*、将所述第一修正分量相对于所述转向操作角的比例常量设为k时，所述回轮映射由以下公式进行定义:
Tcl* = k.( Θ s — Θ I)； 所述第一更新部在所述转向操作角的变化方向反转了时，将由所述选择部选择出的修正分量的前次值代入所述公式的Tcl*，并且将所述转向操作角的前次值代入所述公式的Θ S，从而对第一基准角Θ I进行运算，并基于该运算结果对所述第一基准角Θ I进行更新。
6.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其中， 所述第二更新部在所述差值的符号从负变化成为正时，将所述第二基准角更新成与所述第一基准角相同的值， 所述第三更新部在所述差值的符号从正变化成为负时，将所述第三基准角更新成与所述第一基准角相同的值。
7.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其中， 所述第二更新部在所述差值的符号从负变化成为正时，将所述第二基准角设定成小于所述第一基准角的值， 所述第三更新部在所述差值的符号从正变化成为负时，将所述第三基准角设定成大于所述第一基准角的值。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量运算部具有增益调整部，该增益调整部基于车辆的速度使所述修正分量的放大率变化。
9.根据权利要求1?7中任一项所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量运算部具有修正部，所述转向操作角的绝对值变得越大，该修正部使所述修正分量相对于所述转向操作角的变化率变得越大。
10.根据权利要求2?7中任一项所述的电动动力转向装置，其中， 所述控制部还具备修正分量调整部，所述修正分量调整部以满足所述方向盘的转向操作状态为放手状态、所述方向盘的转向操作速度在规定的速度阈值以下、以及所述方向盘位于中立位置附近这些所有的条件为条件，使所述修正分量的绝对值小于所述修正分量运算部的运算值的绝对值。
11.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量调整部基于所述车辆的横向加速度对所述转向操作状态是否为放手状态进行判定。
12.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量调整部基于所述车辆的偏航率对所述方向盘是否位于中立位置附近进行判定。
13.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量调整部在所述车辆的速度在规定的速度阈值以下的情况下，不进行所述修正分量的调整。
14.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量调整部在所述车辆正在转弯中的情况下，不进行所述修正分量的调整。
15.根据权利要求14所述的电动动力转向装置，其中， 所述修正分量调整部基于所述车辆的横向加速度或者所述车辆的偏航率对所述车辆是否正在转弯中进行判定。
【文档编号】B62D6/00GK104417604SQ201410418317
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】玉泉晴天, 喜多政之, 并河勋, 益启纯 申请人:株式会社捷太格特