转向控制装置的制作方法

本发明涉及转向控制装置。

背景技术：

存在一种电动助力转向装置(eps)，其将电机的扭矩作为辅助力施加到车辆的转向机构。近年来，已经积极进行了自动驾驶系统的开发，自动驾驶系统能实现用于提高车辆的安全性或便利性的各种驾驶辅助功能或者用来使系统代替驾驶员执行驾驶的自动驾驶功能。自动驾驶系统的控制装置基于车辆当时的状态来评估最优控制方法，并且根据所评估的控制方法来命令车载系统的控制装置执行单独控制。eps的控制装置基于由自动驾驶系统的控制装置生成的命令值来控制电机的驱动。

例如，在日本未审定专利申请公开第2015-33942号(jp2015-33942a)中描述的eps的控制装置根据转向扭矩的检测值生成用于产生降低转向负荷的辅助扭矩的辅助命令。另外，eps的控制装置获取由自动驾驶系统生成的与转向相关的物理量的目标值，并且生成跟随命令，该跟随命令用于生成使物理量的检测值追随该目标值的自动转向扭矩。然后，eps的控制装置根据辅助命令和跟随命令的相加值来驱动生成辅助扭矩和自动转向扭矩的电机。eps的控制装置根据驾驶员对追随控制的干预程度和自动驾驶系统对辅助控制的干预程度来改变目标追随控制的响应性。

因此，例如，当在正在执行具有高响应性的目标跟随控制的情况下检测到驾驶员的干预时，可以通过降低目标跟随控制的响应性来容易地实现驾驶员的干预。相反，当在正在执行具有低响应性的辅助控制的情况下检测到自动驾驶系统的干预时，可以通过提高目标跟随控制的响应性来确保目标跟随控制所需的响应性。因此，当驾驶员或自动驾驶系统干预当前正在执行的控制时，可以在不给驾驶员带来奇怪感觉的情况下切换控制。

技术实现要素：

作为由控制装置执行的转向控制的内容，存在各种内容，包括jp2015-33942a中的目标追随控制。因此，要求eps的控制装置具有取决于转向控制的内容的更适当的控制特性。例如，从更快速地执行转向控制的观点来看，希望响应性较高。此外，从增强静音性的观点来看，希望响应性较低。也就是说，响应性和静音性具有所谓的取舍(矛盾)关系。因此，例如，在eps的控制装置具有要求响应性的转向控制功能和要求静音性的转向控制功能的情况下，难以实现同时适合于这两种转向控制功能的控制特性。

方向盘与转向轮之间的动力传递被分离的所谓的线控转向式转向装置的控制装置也存在与eps的控制装置同样的问题。本发明提供了使得能够根据控制内容获得更适当的控制特性的转向控制装置。

根据本发明的一个方面的转向控制装置被配置成控制电机，该电机是向车辆的转向机构提供的驱动力的产生源。转向控制装置包括控制器，该控制器被配置成根据转向状态计算受控变量，该受控变量用在电机的控制中。控制器被配置成基于由主控制装置根据转向控制中的干预目的而生成的命令来更改用于控制器的控制参数，该主控制装置安装在车辆上。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数。因此，可以根据主控制装置对转向控制的干预目的而获得适当的控制特性。

在根据本发明的该方面的转向控制装置中，控制器可以被配置成通过执行使物理量的检测值跟随该物理量的目标值的反馈控制来计算受控变量，该物理量根据转向机构的动作而改变。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的而更改用于控制器的控制参数，因此更改了对根据转向机构的动作而改变的物理量的反馈控制的响应性。因此，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的响应性作为针对根据转向机构的动作而改变的物理量的反馈控制的响应性。

根据本发明的该方面的转向控制装置可以被配置成控制电机，该电机包括转向电机，该转向电机产生用于转动转向轮的转向力作为向转向机构的转向轴(turningshaft)提供的驱动力。该转向轴可以被构造成转动转向轮。方向盘与转向轮之间的动力传递可以被分离。控制器可以被配置成通过执行使物理量的检测值跟随该物理量的目标值的反馈控制来计算受控变量，该物理量根据转向轮的转向动作而改变。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此更改了对根据转向轮的转向动作而改变的物理量的反馈控制的响应性。因此，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的响应性作为针对根据转向轮的转向动作而改变的物理量的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的转向控制特性。

在根据本发明的该方面的转向控制装置中，控制器可以被配置成通过执行使电流的检测值跟随该电流的目标值的反馈控制以及使轴的旋转角度的检测值跟随该轴的旋转角度的目标值的反馈控制中的至少一者来计算受控变量，该电流被供应给转向电机，该轴根据转向轮的转向动作而旋转。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此更改了对供应给转向电机的电流的反馈控制以及对根据转向轮的转向动作而旋转的轴的旋转角度的反馈控制中的至少一者的响应性。因此，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的响应性作为针对供应给转向电机的电流以及根据转向轮的转向动作而旋转的轴的旋转角度中的至少一者的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的转向控制特性。

根据本发明的该方面的转向控制装置可以被配置成控制电机，电机包括反作用电机，该反作用电机产生转向反作用力作为向转向机构的转舵轴(steeringshaft)提供的驱动力。转舵轴可以被构造成与方向盘的操作联动地旋转。转向轮与转舵轴之间的动力传递可以被分离。转向反作用力可以是在转向方向的相反方向上的扭矩。控制器可以被配置成通过执行使物理量的检测值跟该随物理量的目标值的反馈控制来计算受控变量，该物理量根据方向盘的操作而改变。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此，更改了对根据方向盘的操作而改变的物理量的反馈控制的响应性。因此，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的响应性作为针对根据方向盘的操作而改变的物理量的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的转向反作用力控制特性。

在根据本发明的该方面的转向控制装置中，控制器可以被配置成通过执行使电流的检测值跟随电流的目标值的反馈控制以及使转舵轴的旋转角度的检测值跟随转舵轴的旋转角度的目标值的反馈控制中的至少一者来计算受控变量，该电流被供应给反作用电机。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此更改了对提供给反作用电机的电流的反馈控制以及对转舵轴的旋转角度的反馈控制中的至少一者的响应性。因此，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的响应性作为针对供应给反作用电机的电流以及转舵轴的旋转角度中的至少一者的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的转向反作用力控制特性。

根据本发明的该方面的转向控制装置可以被配置成控制辅助电机，该辅助电机产生转向辅助力作为向转向机构的转向轴或轴提供的驱动力。轴可以被构造成与方向盘的操作联动地旋转。转向轴可以被构造成与轴的旋转联动地转动转向轮。转向辅助力可以是与转向方向相同的方向上的扭矩。控制器可以被配置成通过执行使物理量的检测值跟随物理量的目标值的反馈控制来计算受控变量，该物理量根据方向盘的操作而改变。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此更改了对根据方向盘的操作而改变的物理量的反馈控制的响应性。因此，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的响应性作为针对根据方向盘的操作而改变的物理量的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的转向辅助控制特性。

在根据本发明的该方面的转向控制装置中，控制器可以被配置成通过执行使电流的检测值跟随电流的目标值的反馈控制以及使轴的旋转角度的检测值跟随轴的旋转角度的目标值的反馈控制中的至少一者来计算受控变量，电流被供应给辅助电机，轴与方向盘的操作联动地旋转。

使用根据本发明的该方面的转向控制装置，由于根据主控制装置对转向控制的干预目的来更改用于控制器的控制参数，因此更改了对供应给辅助电机的电流的反馈控制以及对与方向盘的操作联动地旋转的轴的旋转角度的反馈控制中的至少一者的响应性。因此，可以获得根据主控制装置对转向控制的干预目的的更适当的响应性作为针对供应给辅助电机的电流以及与方向盘的操作联动地旋转的轴的旋转角度中的至少一者的反馈控制的响应性。此外，可以获得根据主控制装置的干预目的的更适当的转向辅助控制特性。

利用根据本发明的该方面的转向控制装置，可以根据控制内容获得更适当的控制特性。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的标记表示相同的元素，并且其中：

图1是配备有转向控制装置的第一实施方式的线控转向式转向装置的配置图；

图2是转向控制装置的第一实施方式的控制框图；

图3是第一实施方式中的转向反作用力命令值计算单元的控制框图；

图4是第一实施方式(第三至第六实施方式)中的转向角度反馈控制单元的控制框图；

图5是第二实施方式(第三至第六实施方式)中的转向角度反馈控制单元的控制框图；以及

图6是将转向控制装置应用于电动助力转向装置的第七实施方式中的控制框图。

具体实施方式

第一实施方式

下面将描述将转向控制装置应用于线控转向式转向装置的第一实施方式。

如图1所示，车辆的转向装置10包括联接到方向盘11的转舵轴12。转舵轴12构成转向机构。此外，转向装置10包括沿着车辆宽度方向(图1中的左右方向)延伸的转向轴14。左右转向轮16分别通过拉杆15联接到转向轴14的两端。转向轮16的转向角度θw通过转向轴14的线性运动而被更改。

用于产生转向反作用力的配置：反作用单元

转向装置10包括反作用电机31、减速器32、旋转角度传感器33和扭矩传感器34，作为用于产生转向反作用力的配置。顺便提及，转向反作用力是在驾驶员对方向盘11的操作方向的相反方向上作用的力(扭矩)。通过向方向盘11提供转向反作用力，可以使驾驶员感觉到适当量的反作用力(可以带给驾驶员适当的路面感)。

反作用电机31是转向反作用力的产生源。例如，采用具有三相(u、v和w)的无刷电机作为反作用电机31。反作用电机31(准确地说是反作用电机31的旋转轴)通过减速器32联接到转舵轴12。减速器32被设置在处于转舵轴12上并且比离合器21更靠近方向盘11的部分处。反作用电机31的扭矩作为转向反作用力被提供给转舵轴12。

旋转角度传感器33被设置在反作用电机31上。旋转角度传感器33检测反作用电机31的旋转角度θa，反作用电机31的旋转角度θa用于计算转向角度(转向角度)θs。反作用电机31和转舵轴12通过减速器32彼此互锁。因此，反作用电机31的旋转角度θa与转舵轴12的旋转角度并且进而与转向角度θs(即方向盘11的旋转角度)具有相关性。因此，可以基于反作用电机31的旋转角度θa来评估转向角度θs。

扭矩传感器34检测通过方向盘11的旋转操作而施加到转舵轴12的转向扭矩th。扭矩传感器34被设置在处于转舵轴12上并且比减速器32更靠近方向盘11的部分处。

用于产生转向力的配置：转向单元

转向装置10包括转向电机41、减速器42和旋转角度传感器43，作为用于产生转向力(即用于转动转向轮16的动力)的配置。

转向电机41是转向力的产生源。例如采用具有三相的无刷电机作为转向电机41。转向电机41(准确地说是转向电机41的旋转轴)通过减速器42联接至小齿轮轴44。小齿轮轴44的小齿轮44a与转向轴14的齿条14b啮合。转向电机41的扭矩通过小齿轮轴44被提供给转向轴14作为转向力。响应于转向电机41的旋转，转向轴14沿着车辆宽度方向(图中的左右方向)移动。

旋转角度传感器43被设置在转向电机41上。旋转角度传感器43检测转向电机41的旋转角度θb。顺便提及，转向装置10包括小齿轮轴13。小齿轮轴13被设置成与转向轴14交叉。小齿轮轴13的小齿轮13a与转向轴14的齿条14a啮合。设置小齿轮轴13的原因是小齿轮轴13将转向轴14与小齿轮轴44一起支承在壳体(未示出)内。即，通过设置在转向装置10中的支承机构(未示出)，转向轴14被支承以使得转向轴14能够沿着转向轴14的轴向方向移动并且被压向小齿轮轴13、44。由此，转向轴14被支承在壳体内。然而，可以设置在不使用小齿轮轴13的情况下将转向轴14支承在壳体内的另一支承机构。

控制装置

转向装置10包括控制装置50。控制装置50基于各种传感器的检测结果来控制反作用电机31和转向电机41。关于传感器，除了上述旋转角度传感器33、扭矩传感器34和旋转角度传感器43之外，还有车辆速度传感器501。设置在车辆中的车辆速度传感器501检测车辆速度v，其是车辆的行驶速度。

控制装置50通过反作用电机31的驱动控制来执行反作用力控制，以产生与转向扭矩th对应的转向反作用力。控制装置50基于转向扭矩th和车辆速度v计算目标转向反作用力，并且基于计算出的目标转向反作用力、转向扭矩th和车辆速度v计算方向盘11的目标转向角度。控制装置50通过转向角度θs的反馈控制(执行该反馈控制使得实际转向角度θs跟随目标转向角度)来计算转向角度校正量，并且通过将计算出的转向角度校正量与目标转向反作用力相加来计算转向反作用力命令值。控制装置50向反作用电机31提供产生与转向反作用力命令值对应的转向反作用力所需的电流。

控制装置50根据旋转状态，通过转向电机41的驱动控制来执行转动转向轮16的转向控制。控制装置50基于通过旋转角度传感器43检测到的转向电机41的旋转角度θb来计算小齿轮角度θp，其是小齿轮轴44的实际旋转角度。小齿轮角度θp是反映转向轮16的转向角度θw的值。控制装置50使用上述目标转向角度来计算目标小齿轮角度。然后，控制装置50评估目标小齿轮角度与实际小齿轮角度θp之间的偏差，并且控制对转向电机41的电力供应以消除该偏差。

车辆可以配备有自动驾驶系统，其实现用于提高车辆的安全性或便利性的各种驾驶辅助功能或者使该系统代替驾驶员执行驾驶的自动驾驶功能。在这种情况下，在车辆中，由控制装置50和另一车载系统的控制装置执行协作控制。协作控制是多种车载系统的控制装置彼此协作地控制车辆动作的技术。例如，车辆配备有对各种车载系统的控制装置进行整体控制的主控制装置500。主控制装置500基于当时的车辆状态来评估最佳控制方法，并且根据所评估的控制方法来命令车载控制装置执行各个控制。

主控制装置500干预控制装置50的转向控制。主控制装置500通过对设置在驾驶座等处的未示出的开关的操作，将主控制装置500的自动驾驶控制功能在开启状态(启用)与关闭状态(禁用)之间切换。近年来，存在各种驾驶辅助。在本实施方式中，基于控制装置50所需的控制特性的差异，将驾驶辅助分类为第一驾驶辅助和第二驾驶辅助。例如，第一驾驶辅助包括车道偏离防止辅助、碰撞避免辅助等。第二驾驶辅助包括停车辅助等。在用于执行第一驾驶辅助的控制中，需要以响应性(追随性)作为控制特性。在用于执行第二驾驶辅助的控制中，需要以静音性作为控制特性。

主控制装置500针对驾驶辅助内容来计算各个命令值，并且通过将各个命令值相加来生成最终命令值s*。在本实施方式中，主控制装置500计算用于执行第一驾驶辅助的命令值s1*和用于执行第二驾驶辅助的命令值s2*，并且通过将命令值s1*、s2*相加来生成最终命令值s*。命令值s1*、s2*、s*中的每一个是附加角度命令值。附加角度命令值是根据当时的行驶状态、车辆沿着目标车道行驶所需的转向角度(需要被加到当前转向角度的角度)的目标值。控制装置50使用由主控制装置500计算出的命令值s*来控制反作用电机31和转向电机41。

主控制装置500针对每个驾驶辅助内容生成标记作为针对控制装置50的命令sr1、sr2。命令sr1是指示第一驾驶辅助控制功能处于开启状态还是处于关闭状态的信息。命令sr2是指示第二驾驶辅助控制功能处于开启状态还是处于关闭状态的信息。当第一驾驶辅助控制功能和第二驾驶辅助控制功能处于开启状态时，主控制装置500将作为命令sr1、sr2的标记的值设定成“1”。当第一驾驶辅助控制功能和第二驾驶辅助控制功能处于关闭状态时，主控制装置500将作为命令sr1、sr2的标记的值设定成“0”。

控制装置的详细配置

接下来，将详细描述控制装置50。如图2所示，控制装置50包括执行反作用力控制的反作用力控制单元50a以及执行转向控制的转向控制单元50b。

反作用力控制单元

反作用力控制单元50a包括转向角度计算单元51、转向反作用力命令值计算单元52和通电控制单元53。

转向角度计算单元51基于通过旋转角度传感器33检测到的反作用电机31的旋转角度θa来计算方向盘11的转向角度θs。转向反作用力命令值计算单元52基于转向扭矩th、车辆速度v和转向角度θs来计算转向反作用力命令值t*。转向扭矩th越大并且车辆速度v越小，转向反作用力命令值计算单元52计算出的转向反作用力命令值t*的绝对值越大。顺便提及，转向反作用力命令值计算单元52在计算转向反作用力命令值t*的过程中计算方向盘11的目标转向角度θ*。后面将详细描述转向反作用力命令值计算单元52。

通电控制单元53向反作用电机31提供与转向反作用力命令值t*对应的电力。具体地，通电控制单元53基于转向反作用力命令值t*计算用于反作用电机31的电流命令值。另外，通电控制单元53通过设置在向反作用电机31的供电路径上的电流传感器54来检测在该供电路径中生成的实际电流ia的值。电流ia的值是提供给反作用电机31的实际电流值。然后，通电控制单元53评估电流命令值与实际电流ia的值之间的偏差，并且控制对反作用电机31的电力供应以使得消除该偏差(电流ia的反馈控制)。由此，反作用电机31生成与转向反作用力命令值t*对应的扭矩。可以使驾驶员感觉到适当量的路面反作用力(可以给驾驶员适当的道路感)。

转向控制单元

转向控制单元50b包括小齿轮角度计算单元61、小齿轮角度反馈控制单元62和通电控制单元63。

小齿轮角度计算单元61基于通过旋转角度传感器43检测到的转向电机41的旋转角度θb来计算小齿轮角度θp，其是小齿轮轴44的实际旋转角度。转向电机41与小齿轮轴44通过减速器42彼此互锁。因此，在转向电机41的旋转角度θb与小齿轮角度θp之间存在相关性。通过使用该相关性，可以根据转向电机41的旋转角度θb来评估小齿轮角度θp。此外小齿轮轴44与转向轴14啮合。因此，在转向轴14的移动量与小齿轮角度θp之间存在相关性。即，小齿轮角度θp是反映转向轮16的转动角度θw的值。

小齿轮角度反馈控制单元62采用由转向反作用力命令值计算单元52计算出的目标转向角度θ*作为目标小齿轮角度θp*。此外，小齿轮角度反馈控制单元62采用由小齿轮角度计算单元61计算出的实际小齿轮角度θp。小齿轮角度反馈控制单元62通过对小齿轮角度θp的反馈控制来计算小齿轮角度命令值tp*，使得实际小齿轮角度θp追随目标小齿轮角度θp*(在本实施方式中为等于目标转向角度θ*)。

通电控制单元63向转向电机41提供与小齿轮角度命令值tp*对应的电力。具体地，通电控制单元63基于小齿轮角度命令值tp*来计算用于转向电机41的电流命令值。另外，通电控制单元63通过设置在到转向电机41的供电路径上的电流传感器64来检测在该供电路径中生成的实际电流ib的值。电流ib的值是提供给转向电机41的实际电流值。然后，通电控制单元63评估电流命令值与实际电流ib的值之间的偏差，并且控制对转向电机41的电力供应以使得消除该偏差(电流值ib的反馈控制)。由此，转向电机41旋转与小齿轮角度命令值tp*对应的角度。

转向反作用力命令值计算单元

接下来，将详细描述转向反作用力命令值计算单元52。如图3所示，转向反作用力命令值计算单元52包括加法器70、目标转向扭矩计算单元71、扭矩反馈控制单元72、轴力计算单元73、目标转向角度计算单元74、转向角度反馈控制单元75和加法器76。

加法器70通过将通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th与由扭矩反馈控制单元72计算的第一转向反作用力命令值t1*相加来计算输入扭矩tin*作为施加到转舵轴12的扭矩。

目标转向扭矩计算单元71基于由加法器70计算的输入扭矩tin*来计算目标转向扭矩th*。目标转向扭矩th*是需要施加到方向盘11的转向扭矩th的目标值。输入扭矩tin*的绝对值越大，目标转向扭矩计算单元71计算出的目标转向扭矩th*的绝对值越大。

扭矩反馈控制单元72采用通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th以及由目标转向扭矩计算单元71计算的目标转向扭矩th*。扭矩反馈控制单元72通过对转向扭矩th的反馈控制来计算第一转向反作用力命令值t1*，使得通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th追随目标转向扭矩th*。

轴力计算单元73采用由目标转向角度计算单元74计算的目标转向角度θ*作为目标小齿轮角度θp*。此外，轴力计算单元73采用通过电流传感器64检测到的转向电机41的电流ib的值以及通过车辆速度传感器501检测到的车辆速度v。轴力计算单元73基于目标小齿轮角度θp*、转向电机41的电流ib的值以及车辆速度v来计算通过转向轮16作用于转向轴14的轴力fax。下文示出详情。

轴力计算单元73基于目标小齿轮角度θp*来计算理想轴力f1，其是通过转向轮16作用于转向轴14的轴力的理想值。轴力计算单元73使用控制装置50的未示出的存储装置中存储的理想轴力映射来计算理想轴力f1。目标小齿轮角度θp*的绝对值(或者通过将目标小齿轮角度θp*乘以预定转换系数而得到的目标转向角度)越大并且车辆速度v越低，理想轴力f1的绝对值被设定地越大。不一定总是要考虑车辆速度v。

轴力计算单元73基于转向电机41的电流ib的值来计算作用于转向轴14的估计轴力f2。在此，与路面状态(路面的摩擦阻力)对应的干扰作用于转向轮16，并且由此产生目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的差，因而使得转向电机41的电流ib的值改变。也就是说，转向电机41的电流ib的值反映了作用于转向轮16的实际路面反作用力。因此，可以基于转向电机41的电流ib的值来计算反映路面状态的影响的轴力。通过将转向电机41的电流ib的值乘以增益(该增益是根据车辆速度v的系数)来评估估计轴力f2。

轴力计算单元73单独地设定理想轴力f1的分配比率(增益)和估计轴力f2的分配比率。轴力计算单元73通过将由理想轴力f1和估计轴力f2分别乘以单独设定的分配比率而得到的值相加来计算混合轴力f3。分配比率根据反映车辆行为、路面状态或转向状态的各种状态变量而设定。

目标转向角度计算单元74采用通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th、由扭矩反馈控制单元72计算的第一转向反作用力命令值t1*、由轴力计算单元73计算的轴力fax以及通过车辆速度传感器501检测到的车辆速度v。目标转向角度计算单元74基于所采用的转向扭矩th、第一转向反作用力命令值t1*、轴力fax和车辆速度v来计算方向盘11的目标转向角度θ*。其细节如下文所示。

目标转向角度计算单元74通过从输入扭矩tin*(其是第一转向反作用力命令值t1*和转向扭矩th的总和)中减去将轴力fax转换成扭矩而得到的扭矩转换值(与轴力对应的转向反作用力)，来评估方向盘11的最终输入扭矩tin*。目标转向角度计算单元74基于由以下表达式(a)表示的理想模型，根据最终输入扭矩tin*计算目标转向角度θ*(目标转向角度)。在该理想模型中，在方向盘11与转向轮16被机械联接的转向装置的前提下，通过试验等预先对与依赖于输入扭矩tin*的理想转向角度对应的方向盘11的转向角度(转向角度)建模。

tin*＝jθ*"+cθ*'+kθ*...(a)

其中，“j”是与方向盘11和转舵轴12的惯性矩对应的惯性系数，“c”是与转向轴14与壳体之间的摩擦等对应的粘滞系数(摩擦系数)，“k”是在将方向盘11和转舵轴12中的每一个视为弹簧的情况下的弹簧模量。粘滞系数c和惯性系数j是取决于车辆速度v的值。另外，“θ*"”是目标转向角度θ*的二阶时间微分值，而“θ*'”是目标转向角度θ*的一阶时间微分值。

顺便提及，在通过由主控制装置500执行驾驶辅助控制或自动驾驶控制来计算附加角度命令值作为命令值s*的情况下，将命令值s*加到由目标转向角度计算单元74计算的目标转向角度θ*。加上命令值s*之后的最终目标转向角度θ*被提供给轴力计算单元73及转向角度反馈控制单元75中的每一个。

转向角度反馈控制单元75采用由转向角度计算单元51计算的转向角度θs以及由目标转向角度计算单元74计算的目标转向角度θ*。转向角度反馈控制单元75通过使得由转向角度计算单元51计算的实际转向角度θs追随目标转向角度θ*的、对转向角度θs的反馈控制来计算第二转向反作用力命令值t2*。

加法器76通过将由扭矩反馈控制单元72计算的第一转向反作用力命令值t1*与由转向角度反馈控制单元75计算的第二转向反作用命令值t2*相加来计算转向反作用力命令值t*。

转向角度反馈控制单元

接下来，将详细描述转向角度反馈控制单元75。在本实施方式中，转向角度反馈控制单元75执行比例控制作为反馈控制。

如图4所示，转向角度反馈控制单元75包括减法器81、两个渐变处理单元82和83、两个增益计算单元84和85以及两个乘法器86和87。构成元件(81至87)构成作为控制器的比例控制器。比例控制器计算具有与目标值和当前值之间的差成比例的值的操纵变量。在本实施方式中，目标值是目标转向角度θ*，电流值是转向角度θs，并且转向量是第二转向反作用力命令值t2*。

减法器81通过从由目标转向角度计算单元74计算的目标转向角度θ*中减去由转向角度计算单元51计算的转向角度θs来评估差δθ。渐变处理单元82根据由主控制装置500生成的命令sr1来采用标记。渐变处理单元82通过执行作为命令sr1的标记的值相对于时间的渐变处理(逐渐改变值的处理)来计算自动驾驶率dr1。自动驾驶率dr1对应于由主控制装置500计算的命令值s1*。

渐变处理单元83采用作为由主控制装置500生成的命令sr2的标记。渐变处理单元83通过执行作为命令sr2的标记的值相对于时间的渐变处理来计算自动驾驶率dr2。自动驾驶率dr2对应于由主控制装置500计算的命令值s2*。

顺便提及，自动驾驶率是指示系统参与车辆驾驶的程度(在该实施方式中为主控制装置500干预转向控制的程度)的值。由于驾驶辅助系统随着技术水平的提高而变得更加复杂或完善，系统参与驾驶的程度增大。例如，当自动驾驶率是“1(100％)”时，系统代替驾驶员完全执行驾驶。相反，当自动驾驶率为“0(％)”时，驾驶员执行全部的行驶环境识别、危险判断以及车辆的驾驶操作(转向、加速、减速等)。

例如，采用下述两种配置(a1)、(a2)之一作为渐变处理单元82、83。

(a1)渐变处理单元82、83具有所谓的关于时间的改变量防护功能，这是将每单位时间作为命令sr1、sr2的标记的值的改变量限制为预定限制值的功能。渐变处理单元82、83可以根据转向速度、目标转向速度、转向扭矩或转向扭矩微分值来更改限制值。

(a2)采用低通滤波器作为渐变处理单元82、83。每个低通滤波器可以根据转向速度、目标转向速度、转向扭矩或转向扭矩微分值来更改截止频率。

增益计算单元84基于由渐变处理单元82计算的自动驾驶率dr1来计算由主控制装置500计算的命令值s1*的增益g1。增益g1是从根据自动驾驶率dr1对第一驾驶辅助控制的响应性进行调节的立场来计算的。例如，自动驾驶率dr1的值越大，增益计算单元84计算出的增益g1的值越大。

增益计算单元85基于由渐变处理单元83计算的自动驾驶率dr2来计算由主控制装置500计算的命令值s2*的增益g2。增益g2是从根据自动驾驶率dr2对第二驾驶辅助控制的响应性进行调节的立场来计算的。例如，自动驾驶率dr2的值越大，增益计算单元85计算出的增益g2的值越小。

乘法器86将控制装置50中设置的未示出的存储装置中存储的作为标准值的比例增益kp乘以由增益计算单元84计算的增益g1和由增益计算单元85计算的增益g2，从而计算出最终比例增益kpf。

乘法器87通过将由减法器81计算的差δθ乘以由乘法器86计算的最终比例增益kpf来计算第二转向反作用命令值t2*。

第一实施方式的操作

接下来，将描述第一实施方式的操作。由转向角度反馈控制单元75执行的转向角度反馈控制的响应性随着比例增益kp的值变大而增大，并且随着比例增益kp的值变小而减小。此外，转向装置10的静音性随着转向角度反馈控制的响应性变高而减小，并且随着转向角度反馈控制的响应性变低而增大。

当第一驾驶辅助控制功能从关闭状态切换到开启状态时，主控制装置500将作为命令sr1的标记的值从“0”切换到“1”。此时，作为自动驾驶率dr1，渐变处理单元82例如以“0.1”为基础将作为命令sr1的标记的值从“0”逐渐变为“1”。随着自动驾驶率dr1增大，增益g1的值也逐渐增大。因此，通过将作为标准值的比例增益kp乘以增益g1而获得的最终比例增益kpf的值也逐渐增大。因此，与将标准值用作比例增益kp的情况相比，转向角度反馈控制的响应性增大。在第一驾驶辅助中，从确保更高安全性的立场出发，希望将由主控制装置500计算的命令值s*更快地反映在目标转向角度θ*中。

当第二驾驶辅助控制功能从关闭状态切换到开启状态时，主控制装置500将作为命令sr2的标记的值从“0”切换到“1”。此时，作为自动驾驶率dr2，渐变处理单元83例如以“0.1”为基础将作为命令sr2的标记的值从“0”逐渐变为“1”。随着自动驾驶率dr2增大，增益g2的值也逐渐降低。因此，通过将作为标准值的比例增益kp乘以增益g2而获得的最终比例增益kpf的值也逐渐降低。因此，与将标准值用作比例增益kp的情况相比，转向角度反馈控制的响应性降低。由于转向角度反馈控制的响应性降低，转向装置10的静音性增大。

顺便提及，可以预期，停车时的车辆速度v是非常低的速度。此外，在停车时，需要更大程度地旋转方向盘11。因此，路面的反作用力以及作用于转向轴14的轴力可能是较大的值。另外，目标转向角度θ*的值可能被设定成较大的值，也就是说，反作用电机31和转向电机41需要生成较大的扭矩，因此，通过致动反作用电机31和转向电机41容易产生声音和振动。因此，在停车时，可能需要转向装置10的静音性而不是转向角度反馈控制的响应性。

第一实施方式的效果

因此，通过第一实施方式，可以获得以下效果。

(1)控制装置50中的反馈控制的响应性根据驾驶辅助的执行情况而被更改。具体地，根据驾驶辅助的内容将作为用于转向角度反馈控制单元75的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

顺便提及，作用在转向轴14上的轴力根据车辆速度v而改变。此外，比例增益kp的最优值根据轴力的大小而不同。从这个观点来看，还希望根据在预期车辆速度范围内不同的驾驶辅助内容来更改比例增益kp的值。

(2)当自动驾驶率dr1、dr2在“0”与“1”之间立即切换时，尽管最终比例增益kpf的值取决于差δθ，但是担心最终比例增益kpf的值快速增大或快速减小。在这方面，在该实施方式中，当第一驾驶辅助控制功能或第二驾驶辅助控制功能在开启状态与关闭状态之间切换时，通过由渐变处理单元82、83执行渐变处理来抑制自动驾驶率dr1、dr2的快速改变。因此，可以抑制第二转向反作用力命令值t2*的快速改变，并且进而抑制提供给方向盘11的转向反作用力的快速改变。

第二实施方式

接下来，将描述转向控制装置的第二实施方式。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于转向角度反馈控制单元75(比例控制器)的配置。

如图5所示，转向角度反馈控制单元75除了包括减法器81和两个乘法器86、87之外还包括单个增益计算单元88。未包括图4所示的两个渐变处理单元82、83和增益计算单元84、85中的每个。

增益计算单元88包括表数据88a。增益计算单元88通过参考表数据88a来计算增益g3。表数据88a是指定命令sr1、sr2的值(“1”或“0”)与增益g3之间的对应关系的信息。增益计算单元88根据命令sr1、sr2的值设定增益g3的值。详细情况如下所示。

当作为命令sr1的标记的值为“1”时，即，当第一驾驶辅助控制功能处于开启状态时，增益计算单元88将增益g3设定成增益g3a。此外，当作为命令sr2的标记的值为“1”时，即，当第二驾驶辅助控制功能处于开启状态时，增益计算单元88将增益g3设定成增益g3b。此外，当作为命令sr1、sr2的标记的值中的每一个为“0”时，即，当第一驾驶辅助控制功能和第二驾驶辅助控制功能中的每一个处于关闭状态时，增益计算单元88将增益g3设定成增益g3c。

从调节用于获得在控制装置50执行第一驾驶辅助控制或第二驾驶辅助控制时控制装置50所需的控制特性(在本实施方式中为响应性和静音性)的比例增益kp的值的观点出发，通过试验或模拟来设定三个增益g3a、g3b、g3c的值。

增益g3a是从将最终比例增益kpf的值更改为比标准值大的值以增大转向角度反馈控制的响应性的观点出发而设定的。增益g3b是从将最终比例增益kpf的值更改为比标准值小的值以减小转向角度反馈控制的响应性的观点出发而设定的。例如，增益g3c是从在不需要调节转向角度反馈控制的响应性时将最终比例增益kpf的值维持为标准值的观点出发而设定的。例如，增益g3c的值被设定成“1”。增益g3a、g3b、g3c的大小关系由以下表达式(b)表示。

g3a>g3c>g3b>0...(b)

在增益计算单元88计算出增益g3a的情况下，由乘法器86将增益g3a与作为标准值的比例增益kp相乘，从而计算出具有比标准值大的值的最终比例增益kpf。在增益计算单元88计算出增益g3b的情况下，由乘法器86将增益g3b与作为标准值的比例增益kp相乘，从而计算出具有比标准值小的值的最终比例增益kpf。在增益计算单元88计算出增益g3c的情况下，由乘法器86将增益g3c(在本实施方式中g3c＝1)与作为标准值的比例增益kp相乘，从而计算出具有与标准值相同的值的最终比例增益kpf。

因此，通过第二实施方式，可以获得与第一实施方式中的(1)中描述的效果相同的效果。

第三实施方式

接下来，将描述转向控制装置的第三实施方式。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于扭矩反馈控制单元72的配置。

扭矩反馈控制单元72具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，扭矩反馈控制单元72采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，扭矩反馈控制单元72采用转向扭矩th以及由目标转向扭矩计算单元71计算的目标转向扭矩th*。此外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，扭矩反馈控制单元72的减法器81计算目标转向扭矩th*与转向扭矩th之间的差δth。扭矩反馈控制单元72的乘法器87通过将目标转向扭矩th*与转向扭矩th之间的差δth乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算第一转向反作用力命令值t1*。

因此，通过第三实施方式，除了可以获得第一实施方式中的(1)和(2)中描述的效果之外，还可以获得以下效果。

(3)根据驾驶辅助的内容将作为用于扭矩反馈控制单元72的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容而获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

第四实施方式

接下来，将描述转向控制装置的第四实施方式。该实施方式与第一实施方式的不同之处在于图2所示的通电控制单元53的配置。

通电控制单元53包括电流命令值计算单元、电流反馈控制单元和驱动电路(逆变器电路)。电流命令值计算单元基于转向反作用力命令值t*来计算用于反作用电机31的电流命令值。该电流命令值是需要向反作用电机31提供、并且是生成与转向反作用力命令值t*对应的具有适当大小的目标转向反作用力所需的电流目标值。电流反馈控制单元通过对电流ia的反馈控制来生成电机控制信号，电流ia的反馈控制使得通过电流传感器54检测到的实际电流ia的值跟随电流命令值。驱动电路将与电机控制信号对应的电流提供给反作用电机31。由此，反作用电机31生成与转向反作用力命令值t*对应的扭矩。

电流反馈控制单元53a具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中的括号里的附图标记所示，电流反馈控制单元53a采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，电流反馈控制单元53a采用通过电流传感器54检测到的实际电流ia的值以及由电流命令值计算单元计算的电流命令值ia*。此外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，电流反馈控制单元53a的减法器81计算电流命令值ia*与实际电流ia的值之间的差δia。电流反馈控制单元53a的乘法器87通过将电流命令值ia*与实际电流ia的值之间的差δia乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算反作用电机31的电机控制信号sa。

因此，通过第四实施方式，除了可以获得第一实施方式的(1)和(2)中描述的效果以外，还可以获得以下的效果。

(4)根据驾驶辅助的内容将作为用于电流反馈控制单元53a的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容而获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

第五实施方式

接下来，将描述转向控制装置的第五实施方式。该实施方式与第一实施方式的不同之处在于图2所示的小齿轮角度反馈控制单元62的配置。

小齿轮角度反馈控制单元62具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，小齿轮角度反馈控制单元62采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2。根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，小齿轮角度反馈控制单元62采用由转向反作用力命令值计算单元52计算的目标转向角度θ*作为目标小齿轮角度θp*。此外，小齿轮角度反馈控制单元62采用由小齿轮角度计算单元61计算的实际小齿轮角度θp。

另外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，小齿轮角度反馈控制单元62的减法器81计算目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的差δθp。小齿轮角度反馈控制单元62的乘法器87通过将目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的差δθp乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算小齿轮角度命令值tp*。

因此通过第五实施方式，除了可以获得第一实施方式的(1)和(2)中描述的效果以外，还可以获得以下效果。

(5)根据驾驶辅助的内容将作为用于小齿轮角度反馈控制单元62的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容来获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

第六实施方式

接下来，将描述转向控制装置的第六实施方式。该实施方式与第一实施方式的不同之处在于图2所示的通电控制单元63的配置。

通电控制单元63包括电流命令值计算单元、电流反馈控制单元和驱动电路(逆变器电路)。电流命令值计算单元基于小齿轮角度命令值tp*来计算用于转向电机41的电流命令值。该电流命令值是要向转向电机41提供、并且是实现与小齿轮角度命令值tp*对应的适当的转向角度θw所需的电流目标值。电流反馈控制单元通过电流ib的反馈控制来生成电机控制信号，电流ib的反馈控制使得通过电流传感器64检测到的实际电流ib的值追随电流命令值。驱动电路向转向电机41提供与电机控制信号对应的电流。由此，转向电机41生成与小齿轮角度命令值tp*对应的扭矩。

电流反馈控制单元具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，电流反馈控制单元63a采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，电流反馈控制单元63a采用通过电流传感器64检测到的实际电流ib的值以及由电流命令值计算单元计算的电流命令值ib*。此外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，电流反馈控制单元63a的减法器81计算电流命令值ib*与实际电流ib的值之间的差δib。电流反馈控制单元63a的乘法器87通过将电流命令值ib*与实际电流ib的值之间的差δib乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算用于转向电机41的电机控制信号sb。

因此，通过第六实施方式，除了可以获得第一实施方式的(1)和(2)中描述的效果以外，还可以获得以下效果。

(6)根据驾驶辅助的内容将作为用于电流反馈控制单元63a的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容来获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

第七实施方式

接下来，将描述第七实施方式，在第七实施方式中，转向控制装置被实施为电动助力转向装置(eps)的控制装置。与第一实施方式中的构件相同的构件由相同的附图标记表示，并且省略了对这些构件的详细描述。

在eps中，图1所示的方向盘11和转向轮16彼此机械联接。也就是说，转舵轴12、小齿轮轴13和转向轴14充当方向盘11与转向轮16之间的动力传递路径。转向轴14由于方向盘11的旋转操作而线性移动，从而更改转向轮16的转向角度θw。此外，eps包括辅助电机，该辅助电机被设置在与图1所示的反作用电机31和转向电机41中的一个的位置相同的位置处。辅助电机生成转向辅助力(辅助力)。

如图6所示，eps100的控制装置101通过对辅助电机102的通电控制来执行辅助控制以生成与转向扭矩th对应的转向辅助力。控制装置101基于通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th、通过车辆速度传感器501检测到的车辆速度v以及通过设置在辅助电机102上的旋转角度传感器103检测到的旋转角度θm来控制对辅助电机102的电力供应。

控制装置101包括小齿轮角度计算单元111、辅助命令值计算单元112和通电控制单元113。小齿轮角度计算单元111采用辅助电机102的旋转角度θm，并且基于所采用的旋转角度θm来计算小齿轮角度θp(其是小齿轮轴13的旋转角度)。辅助命令值计算单元112基于转向扭矩th和车辆速度v来计算辅助命令值tas*。辅助命令值tas*是指示辅助扭矩的命令值，辅助扭矩即是需要由辅助电机102生成的旋转力。通电控制单元113将与辅助命令值tas*对应的电力提供给辅助电机102。在到辅助电机102的供电路径上设置有电流传感器114。电流传感器114检测提供给辅助电机102的实际电流im的值。

接下来，将详细描述辅助命令值计算单元112的配置。辅助命令值计算单元112包括基本辅助扭矩计算单元121、轴力计算单元122、目标小齿轮角度计算单元123、小齿轮角度反馈控制单元(小齿轮角度f/b控制单元)124和加法器125。

基本辅助扭矩计算单元121基于转向扭矩th来计算基本辅助扭矩tas1*。基本辅助扭矩计算单元121包括加法器131、目标转向扭矩计算单元132和扭矩反馈控制单元133。加法器131通过将通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th与由扭矩反馈控制单元133计算的基本辅助扭矩tas1*相加来计算作为施加于转舵轴12的扭矩的输入扭矩tin*。目标转向扭矩计算单元132基于由加法器131计算的输入扭矩tin*来计算目标转向扭矩th*。输入扭矩tin*的绝对值越大，目标转向扭矩计算单元132计算出的目标转向扭矩th*的绝对值就越大。扭矩反馈控制单元133采用由扭矩传感器34检测到的转向扭矩th以及由目标转向扭矩计算单元132计算出的目标转向扭矩th*。扭矩反馈控制单元133通过使得通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th追随目标转向扭矩th*的对转向扭矩th的反馈控制来计算基本辅助扭矩tas1*。

轴力计算单元122具有与图3所示的第一实施方式中的轴力计算单元73相同的功能。轴力计算单元122采用通过电流传感器114检测到的辅助电机102的电流im的值、由目标小齿轮角度计算单元123计算的目标小齿轮角度θp*以及通过车辆速度传感器501检测到的车辆速度v。轴力计算单元122基于辅助电机102的电流im的值、目标小齿轮角度θp*和车辆速度v来计算作用于转向轴14的轴力fax。

目标小齿轮角度计算单元123具有与图3所示的第一实施方式中的目标转向角度计算单元74相同的功能。目标小齿轮角度计算单元123基于由表达式(a)表示的理想模型，使用由基本辅助扭矩计算单元121计算的基本辅助扭矩tas1*、通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th以及由轴力计算单元122计算的轴力fax来计算目标小齿轮角度θp*。

小齿轮角度反馈控制单元124具有与图3所示的第一实施方式中的转向角度反馈控制单元75相同的功能。小齿轮角度反馈控制单元124采用由目标小齿轮角度计算单元123计算的目标小齿轮角度θp*以及由小齿轮角度计算单元111计算的实际小齿轮角度θp。小齿轮角度反馈控制单元124执行对小齿轮角度θp的反馈控制，使得实际小齿轮角度θp追随目标小齿轮角度θp*。也就是说，小齿轮角度反馈控制单元124对目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的偏差进行评估，并且计算校正辅助扭矩tas2*作为用于基本辅助扭矩tas1*的校正分量以消除偏差。

加法器125通过将由基本辅助扭矩计算单元121计算的基本辅助扭矩tas1*与由小齿轮角度反馈控制单元124计算的校正辅助扭矩tas2*相加来计算辅助命令值tas*。

通电控制单元113基于辅助命令值tas*来计算用于辅助电机102的电流命令值。此外，通电控制单元113采用通过电流传感器114检测到的电流im的值。然后，通电控制单元113对电流命令值与实际电流im的值之间的偏差进行评估，并且控制向辅助电机102的电力供应以消除偏差。由此，辅助电机102生成与辅助命令值tas*对应的扭矩。也就是说，执行与转向状态对应的转向辅助。

小齿轮角度反馈控制单元

小齿轮角度反馈控制单元124具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，小齿轮角度反馈控制单元124采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的sr1、sr2来调节比例增益kp。

转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs，小齿轮角度反馈控制单元124采用由目标小齿轮角度计算单元123计算的目标小齿轮角度θp*以及由小齿轮角度计算单元111计算的实际小齿轮角度θp。

另外，转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ，小齿轮角度反馈控制单元124的减法器81计算目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的差δθp。小齿轮角度反馈控制单元124的乘法器87通过将目标小齿轮角度θp*与实际小齿轮角度θp之间的差δθp乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算校正辅助扭矩tas2*。

扭矩反馈控制单元

扭矩反馈控制单元133具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，扭矩反馈控制单元133采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，扭矩反馈控制单元133采用通过扭矩传感器34检测到的转向扭矩th以及由目标转向扭矩计算单元132计算的目标转向扭矩th*。此外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，扭矩反馈控制单元133的减法器81计算目标转向扭矩th*与转向扭矩th之间的差δth。扭矩反馈控制单元133的乘法器87通过将目标转向扭矩th*与转向扭矩th之间的差δth乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算基本辅助扭矩tas1*。

通电控制单元

通电控制单元113包括电流命令值计算单元、电流反馈控制单元和驱动电路(逆变器电路)。电流命令值计算单元基于辅助命令值tas*来计算用于辅助电机102的电流命令值。该电流命令值是需要向辅助电机102提供的、并且是生成与辅助命令值tas*对应的具有适当大小的目标辅助力所需的电流目标值。电流反馈控制单元通过使得通过电流传感器114检测到的实际电流im的值跟随电流命令值的对电流im的反馈控制来生成电机控制信号。驱动电路将与电机控制信号对应的电流提供给辅助电机102。由此，辅助电机102生成与辅助命令值tas*对应的扭矩。

电流反馈控制单元具有与图4所示的转向角度反馈控制单元75相同的配置。如图4中括号里的附图标记所示，电流反馈控制单元113a采用由主控制装置500生成的命令sr1、sr2，并且根据所采用的命令sr1、sr2来调节比例增益kp。

在转向角度反馈控制单元75采用目标转向角度θ*和转向角度θs时，电流反馈控制单元113a采用通过电流传感器114检测到的实际电流im的值以及由电流命令值计算单元计算的电流命令值im*。此外，在转向角度反馈控制单元75的减法器81计算目标转向角度θ*与转向角度θs之间的差δθ时，电流反馈控制单元113a的减法器81计算电流命令值*与实际电流im的值之间的差δim。电流反馈控制单元113a的乘法器87通过将电流命令值im*与实际电流im的值之间的差δim乘以根据命令sr1、sr2调节后的最终比例增益kpf来计算用于辅助电机102的电机控制信号sm。

因此，通过第七实施方式，在方向盘11与转向轮16之间的动力传递被机械地连接的转向装置中，除了可以获得第一实施方式中的(1)和(2)中描述的效果之外，还可以获得以下效果。

(7)根据驾驶辅助的内容将作为用于小齿轮角度反馈控制单元62的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。此外，根据驾驶辅助的内容将作为用于扭矩反馈控制单元133的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。此外，根据驾驶辅助的内容将作为用于电流反馈控制单元113a的控制参数的比例增益kp的值设定成适当值。因此，可以根据由控制装置50执行的驾驶辅助控制的内容而获得更适当的控制特性(响应性和静音性)。

其它实施方式

上述实施方式可以在被如下修改的情况下执行。

在第一实施方式中，可以采用从转向角度反馈控制单元75中排除渐变处理单元82、83的配置。在这种情况下，命令sr1、sr2的值被增益计算单元84、85用作自动驾驶率dr1、dr2。对于第三至第七实施方式中的反馈控制单元也是如此。

图5所示的第二实施方式可以应用于第三至第七实施方式中的反馈控制单元。

在第一至第七实施方式中，主控制装置500可以生成自动驾驶率作为命令sr1、sr2而不是生成标记(“0”或“1”)。在这种情况下，同样，在渐变处理单元82、83的渐变处理之后，作为命令sr1、sr2的自动驾驶率被提供给增益计算单元84、85。

在第一实施方式中，除了上述比例控制之外，转向角度反馈控制单元75还可以执行积分控制和微分控制中的至少一者。与比例增益kp类似，根据命令sr1、sr2来调节用于积分控制和微分控制的控制参数(积分增益ki和微分增益kd)的值。对于第一至第七实施方式中作为除了转向角度反馈控制单元75之外的控制器的其它反馈控制器也是如此。

顺便提及，在由包括转向角度反馈控制单元75的控制器执行比例控制、积分控制和微分控制中的所有控制的情况下，作为用于获得目标值的控制对象的操作量的操纵变量u由以下表达式(c)表示。

u＝kp·ε+ki·(ε的积分值)+kd·ε'...(c))

其中“ε”是目标值与实际值之间的偏差，“ε'”是对偏差ε进行微分得到的微分值，“kp”是比例增益，“ki”是积分增益，并且“kd”是微分增益。

除了比例项、积分项和微分项之外，还可以向表达式(c)添加干扰观察器项、转储项和前馈项(f/f项)中的至少一者。

在第一至第六实施方式中，可以采用以下配置作为图3所示的转向反作用力命令值计算单元52。即，在转向反作用力命令值计算单元52中，并非设置图3所示的目标转向扭矩计算单元71及扭矩反馈控制单元72，而是设置计算第一转向反作用力命令值t1*作为目标转向反作用力的目标转向反作用力计算单元。例如，目标转向反作用力计算单元并非使用对转向扭矩th的反馈控制，而是使用根据车辆速度v来指定转向扭矩th与目标转向反作用力之间的关系的三维映射来计算作为目标转向反作用力的第一转向反作用力命令值t1*。

顺便提及，目标转向反作用力计算单元除了采用转向扭矩th和车辆速度v之外，还可以采用由轴力计算单元73计算的转向轴14的轴力fax，并且可以基于所采用的转向扭矩th、车辆速度v和轴力fax来计算第一转向反作用力命令值t1*。另外，目标转向反作用力计算单元也可以不采用转向扭矩th和车辆速度v而仅采用由轴力计算单元73计算的轴力fax，并且可以基于所采用的轴力fax来计算第一转向反作用力命令值t1*作为目标转向反作用力。

在第七实施方式中，可以采用以下配置作为图6所示的基本辅助扭矩计算单元121。即，基本辅助扭矩计算单元121并非使用对转向扭矩th的反馈控制，而是使用根据车辆速度v指定转向扭矩th与基本辅助扭矩tas1*之间的关系的三维映射来计算基本辅助扭矩tas1*。转向扭矩th的绝对值越大并且车辆速度v越低，基本辅助扭矩计算单元121将基本辅助扭矩tas1*的绝对值设定得越大。

在第一至第六实施方式中，可以在转向装置10中设置离合器。在这种情况下，如图1中的双点划线所示，转舵轴12与小齿轮轴13通过离合器21联接。采用通过激励线圈的电连接和电断开来连接和断开动力的电磁离合器作为离合器21。控制装置50执行连接-断开控制以将离合器21在连接与断开之间切换。当离合器21断开时，方向盘11与转向轮16之间的动力传递机械地断开。当离合器21连接时，方向盘11与转向轮16之间的动力传递机械地连接。