CN101778751A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种可以降低伴随着转向速度的变化而产生的粘性感的变化、由此转向感比现有的转向装置优良的电动动力转向装置。计算出基本辅助扭矩Tab等，计算出时间常数T_n等过滤器参数，计算出增益G_s。然后，计算出转向速度s·θ，并计算出作为通过二次滞后一次超前的过滤器对转向速度s·θ进行了处理而得到的值与增益G_s之积的修正扭矩T_cmps。然后，计算出作为基本辅助扭矩Tab等与修正扭矩T_cmps之和的最终目标辅助扭矩Ta，并控制辅助扭矩以使其成为最终目标辅助扭矩Ta。

Description

电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及汽车等车辆的动力转向装置，更详细地说涉及电动动力转向装置。

背景技术

在汽车等车辆的转向装置中，以往公知有通过控制由电动动力转向装置产生的辅助扭矩或者通过在线控转向式的转向装置中控制转向反作用力来减轻驾驶者的转向负担并改善转向感。

尤其是在日本专利文献特开2006-182052号公报中记载了以下的线控转向式的转向装置，该转向装置的转向反扭矩根据转向扭矩而被控制，并且通过着眼于转向扭矩在特定的转向频率区域中下降这一情况，在特定的转向频率区域中减小对转向扭矩的转向角的传递函数的增益，由此来抑制转向反扭矩在特定的转向频率区域中的下降。

另外，在日本专利文献特开2003-306158号公报中记载了以下的电动动力转向装置，该电动动力转向装置基于转向角速度来进行阻尼控制(粘性补偿控制)，并且强调转向角速度信号中的横摆率共振频率附近的频率分量，由此在转向频率为横摆率共振频率附近的值时抑制转向反扭矩下降。

一般来说，如果观察到转向反扭矩对转向角的响应，则不但转向反扭矩的大小会在特定的转向频率区域中下降，而且转向反扭矩的相位也会根据转向频率而变化。尤其是在转向频率比上述特定的转向频率区域高的区域中，转向反扭矩的相位超前，由此衰减性变高，驾驶者感到的粘性感变强。与此相对，在转向频率比上述特定的转向频率区域低的区域中，转向反扭矩的相位滞后，由此衰减性变低，驾驶者感到的粘性感下降。

如上述公开公报所记载的那样，在以往的转向装置中，未考虑转向反扭矩对转向角的响应的相位根据转向频率而变化并由此导致粘性感变化的情况。因此，在以往的转向装置中，无法避免粘性感根据转向频率而变化，因此在改善转向感的方面存在改进的余地。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动动力转向装置，其不但可以补偿转向反扭矩相对于转向角的大小在特定的转向速度区域中的下降，而且可以通过抑制伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的相位的变化来降低伴随着转向速度的变化而产生的粘性感的变化，由此与现有的转向装置相比转向感优良。

根据本发明，提供了一种电动动力转向装置，该电动动力转向装置包括：转向输入单元，被驾驶者操作；转向装置，被设置在转向输入单元与转向轮之间，响应于驾驶者对转向输入单元的转向操作来使转向轮进行转向；电动式辅助转向力产生单元，向转向装置赋予辅助转向力；转向力获取单元，获取由驾驶者给予转向输入单元的转向力；以及控制单元，至少根据转向力来计算出目标辅助转向力，并基于目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力；所述电动动力转向装置的特征在于，具有转向速度获取单元，该转向速度获取单元获取对转向输入单元的转向操作的速度来作为转向速度，控制单元通过利用二次滞后一次超前的过滤器对转向速度进行过滤处理来计算出修正量，通过修正量来修正目标辅助转向力，并基于修正后的目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力。

另外，根据本发明，提供了一种电动动力转向装置，该电动动力转向装置包括：转向输入单元，被驾驶者操作；转向装置，被设置在转向输入单元与转向轮之间，响应于驾驶者对转向输入单元的转向操作来使转向轮进行转向；电动式辅助转向力产生单元，向转向装置赋予辅助转向力；转向力获取单元，获取由驾驶者给予转向输入单元的转向力；以及控制单元，至少根据转向力来计算出目标辅助转向力，并基于目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力；所述电动动力转向装置的特征在于，具有转向速度获取单元，该转向速度获取单元获取对转向输入单元的转向操作的速度来作为转向速度，控制单元基于转向速度来计算出修正量，通过修正量来修正目标辅助转向力，并基于修正后的目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力，控制单元按照以下方式计算出修正量：转向速度的大小处于特定区域时的修正量的大小小于转向速度的大小处于除了特定区域以外的区域时的修正量的大小，使对于转向的转向反作用力的相位在转向速度的大小处于比特定区域高的区域时比转向速度的大小处于比特定区域低的区域时向延迟侧改变。

在图11所示的车辆的两轮模型中，将车辆100的质量和横摆惯性矩分别设定为M和I_z，将作为转向轮的前轮102f和作为非转向轮的后轮102r的转弯力分别设定为F_f和F_r。另外，将车辆的重心104与前轮车轴106f之间的距离和车辆的重心104与后轮车轴106r之间的距离分别设定为L_f和L_r，将车身的滑移角设定为β，将车辆的横摆率设定为γ。另外，将车速设定为V，将拉普拉斯算子设定为s。根据车辆的横向上的力的平衡、以及围绕重心的力的平衡，下述的式1和2成立。

MV(β·s+γ)＝F_f+F_r…(1)

I_zγ·s＝F_fL_f-F_rL_r…(2)

另外，虽然在图中未进行图示，但是如果将前轮102f的主销后倾与轮胎拖距之和设定为ξ，则围绕前轮102f的转向轴线的转向反扭矩T_q通过下述的式3来表示。

T_q＝ξ·F_f…(3)

另外，如果将前轮102f的实际转向角设定为δ、将前轮102f和后轮102r的侧偏刚度(Cornering Power)分别设定为K_f和K_r，则前轮和后轮的转弯力F_f和F_r分别通过下述的式4和5来表示。

$F_f=K_f(\mathrm{\δ}-\mathrm{\β}-\frac{\mathrm{\γ}}{V}{L}_f)...\left(4\right)$

$F_r=K_r(-\mathrm{\β}+\frac{\mathrm{\γ}}{V}{L}_r)...\left(5\right)$

将车辆100的轮距设定为L(＝L_f+L_r)，将前轮102f的载荷分配比设定为D_wf，将前轮102f和后轮102r的标准化侧偏刚度分别设定为C_f和C_r。另外，将重力加速度设定为g，将围绕车辆的铅垂轴线的标准化惯性矩设定为I_zN。通过使用标准化表示方法，车辆的重心104与前轮车轴106f之间的距离L_f、车辆的重心104与后轮车轴106r之间的距离L_r、前轮102f和后轮102r的侧偏刚度K_f和K_r、车辆的横摆惯性矩I_z分别如下述的式6至10那样来表示。

L_f＝L(1-D_wf)…(6)

L_r＝LD_wf…(7)

K_f＝C_fMD_wfg…(8)

K_r＝C_rM(1-D_wf)g…(9)

I_z＝I_zNML_fL_r

  ＝I_zNMLD_wf(1-D_wf)…(10)

由于围绕实际的车辆的铅垂轴线的标准化惯性矩I_zN是接近于1的值，因此如果为了简化而假定I_zN为1，则车辆的横摆惯性矩I_z通过下述的式11来表示。

I_z＝MLD_wf(1-D_wf)…(11)

根据上述式1至9和式11，转向反扭矩T_q(围绕前轮102f的转向轴线作用的扭矩)对前轮102f的实际转向角δ的响应通过下述的式12来表示。

$T_q=\frac{\mathrm{\ξ}(\mathrm{VL}\·s^2+C_r\mathrm{gL}\·s+C_r\mathrm{gV})\mathrm{Vg}{\mathrm{MD}}_{\mathrm{wf}}{C}_f}{V^{2}L\·s^2+(C_f+C_r)\mathrm{gVL}\·s+(C_r-C_f)g{V}^2+C_f{C}_r{g}^{2}L}\mathrm{\δ}...\left(12\right)$

现在，假定车辆处于稳定转弯状态，将s＝0代入到上述式12中，由此可以通过下述的式13来表示车辆处于稳定转弯状态时的转向反扭矩T_q0。根据式13可知，如果实际转向角δ和车速V是相同的，则转向反扭矩T_q0是与转向速度无关的同一个值。

$T_{q0}=\frac{\mathrm{\ξ}{V}^{2}g{\mathrm{MD}}_{\mathrm{wf}}{C}_f{C}_r}{(C_r-C_f)V^2+C_f{C}_r\mathrm{gL}}\mathrm{\δ}...\left(13\right)$

这里，将对转向反扭矩T_q的修正扭矩设定为T_cmp，修正扭矩T_cmp满足下述的式14。通过对前轮102f围绕转向轴线施加修正扭矩T_cmp，以修正扭矩T_cmp来修正转向反扭矩T_q，由此不仅能够防止传递给作为转向输入单元的方向盘的转向反扭矩的大小随着转向速度的变化而变化，而且能够防止转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。换言之，能够使车辆的转向反扭矩对转向速度的动态响应特性恒定。

$T_q+T_{\mathrm{cmp}}=T_{q0}=\frac{\mathrm{\ξ}{V}^2\mathrm{gM}{D}_{\mathrm{wf}}{C}_f{C}_r}{(C_r-C_f)V^2+C_f{C}_r\mathrm{gL}}\mathrm{\δ}...\left(14\right)$

根据上述式12和14，修正扭矩T_cmp通过下述的式15来表示，如果简单地表示下述的式15，则如下述的式16所示。

$T_{\mathrm{cmp}}=\frac{-\mathrm{\ξVg}{C}_f^2{D}_{\mathrm{wf}}\mathrm{ML}((C_r\mathrm{gVL}-V^3)s+C_r^2{g}^{2}L-2C_{r}g{V}^2)s}{(V^{2}L\·s^2+(C_f+C_r)\mathrm{gVL}\·s+C_f{C}_r{g}^{2}L+(C_r-C_f)g{V}^2)((C_r-C_f)V^2+C_f{C}_r\mathrm{gL})}\mathrm{\δ}...\left(15\right)$

$T_{\mathrm{cmp}}=\frac{{\mathrm{\ω}}^2(1+T_{n}s)}{(s^2+2\mathrm{\ξ\ω}\·s+{\mathrm{\ω}}^2)}G\·s\·\mathrm{\δ}...\left(16\right)$

另外，上述式16中的各系数如下述的式17～21所示。

$G=\frac{C_f^2{C}_{r}M{D}_{\mathrm{wf}}\mathrm{gVL}(2V^2-C_r\mathrm{gL})}{{[C_f{C}_r\mathrm{gL}+(C_r-C_f)V^2]}^2}\mathrm{\ξ}...\left(17\right)$

$T_n=\frac{V(V^2-C_r\mathrm{gL})}{C_{r}g(2V^2-C_r\mathrm{gL})}...\left(18\right)$

${\mathrm{\ω}}^2=\frac{C_f{C}_r{g}^2}{V^2}+\frac{C_r-C_f}{L}g...\left(19\right)$

$2\mathrm{\ξ\ω}=\frac{C_f+C_r}{V}g...\left(20\right)$

$\mathrm{\ξ}=\frac{C_f+C_r}{2V\sqrt{\frac{C_f{C}_r}{V^2}{g}^2+\frac{C_r-C_f}{L}g}}g...\left(21\right)$

如果将转向传动比设定为N_s并将转向角设定为θ，则前轮的转向角δ为θ/N_s，因此如果将修正扭矩T_cmp换算成围绕转向轴线的扭矩而得到的修正扭矩设定为T_cmps、并将Gs设定为如下述的式22所示，则修正扭矩T_cmps通过下述的式23来表示。

$G_s=\frac{G}{{N_s}^2}...\left(22\right)$

$T_{\mathrm{cmps}}=\frac{T_{\mathrm{cmp}}}{N_s}$

$=\frac{{\mathrm{\ω}}^2(1+T_{n}s)}{(s^2+2\mathrm{\ξ\ω}\·s+{\mathrm{\ω}}^2)}G\·s\·\frac{\mathrm{\θ}}{N_s^2}$

$=\frac{{\mathrm{\ω}}^2(1+T_{n}s)}{(s^2+2\mathrm{\ξ\ω}\·s+{\mathrm{\ω}}^2)}{G}_s\·s\·\mathrm{\θ}...\left(23\right)$

根据上述式23可知，修正扭矩T_cmps是驾驶者的转向速度s·θ乘以二次滞后(second-order lag)一次超前(first order advance)的传递函数而得到的值，即使前轮的转向角δ或转向角θ不清楚，如果能够知道转向速度，则仍能够计算出修正扭矩T_cmps。另外，可以认为上述传递函数是二次滞后一次超前的过滤器与增益G_s之积。

因此，求出转向速度s·θ，通过二次滞后一次超前的过滤器对转向速度s·θ进行过滤处理，由此计算出修正扭矩T_cmps，通过修正扭矩T_cmps对目标转向辅助扭矩进行修正，由此能够防止传递给方向盘的转向反扭矩的大小随着转向速度的变化而变化，并且能够防止转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。

根据上述前者的构成方式，通过利用二次滞后一次超前的过滤器对转向速度进行过滤处理来计算出修正量，通过修正量来修正基本目标辅助转向力，由此计算出最终目标辅助转向力，并基于最终目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力。

另外，根据上述后者的构成方式，基于转向速度来计算出修正量，通过修正量来修正基本目标辅助转向力，由此计算出最终目标辅助转向力，并基于最终目标辅助转向力来控制由辅助转向力产生单元产生的辅助转向力。并且，按照以下方式计算出修正量：转向速度的大小处于特定区域时的修正量的大小小于转向速度的大小处于除了特定区域以外的区域时的修正量的大小，使对于转向的转向反作用力的相位在转向速度的大小处于比特定区域高的区域时比转向速度的大小处于比特定区域低的区域时向延迟侧改变。

因此，根据这些构成方式，不仅能够防止驾驶者感到的转向反扭矩的大小随着转向速度的变化而变化，而且能够防止驾驶者感到的转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化，由此能够降低伴随着转向速度的变化而产生的粘性感的变化，从而能够可靠地改善转向感。

在上述后者的构成方式中，控制单元可以按照以下方式来计算修正量：转向速度的大小处于特定区域时的修正量的大小小于转向速度的大小处于除了特定区域以外的区域时的修正量的大小，在转向速度的大小处于比特定区域高的区域时使对于转向的转向反作用力的相位向延迟侧改变，在转向速度的大小处于比特定区域低的区域时使对于转向的转向反作用力的相位向超前侧改变。

根据该构成方式，与上述后者的构成方式相比，能够有效地防止驾驶者感到的转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。

例如，假定两轮模型的车辆的质量M为1800kg，标准化惯性矩I_zN为1，前轮的载荷分配比D_wf为0.55，轮距L为2.7m，前轮和后轮的标准化侧偏刚度C_f和C_r分别为10和20，阻尼比ζ为0.05，转向传动比Ns为18，在本申请中将该两轮模型称为“例示的两轮模型”。

在该例示的两轮模型的车辆中，在未按照上述前者或后者的构成方式通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况下，车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩Tq(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系分别如在图12和图13中通过虚线表示的那样。如图12所示，转向反扭矩Tq在转向频率f为数Hz前后的特定区域中大幅地下降。另外，如图13所示，转向反扭矩的相位Φ在转向频率f处于比特定区域低的区域时大幅地延迟，并且在转向频率f处于比特定区域高的区域时大幅地超前。

与此相对，在上述例示的两轮模型的车辆中，按照上述式17～21和式22来计算出上述式23中的增益G_s和作为过滤器的参数的阻尼比ζ等，当通过按照上述式23计算出的修正扭矩T_cmps来修正目标转向辅助扭矩时，车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系分别如在图12和图13中通过实线表示的那样。即，无论转向频率f如何，转向反扭矩T_q恒定，转向反扭矩的相位Φ均为0。

另外，上述式23中的过滤器的一次超前的时间常数T_n是通过上述式18表示的值，但即使该时间常数T_n为0，也能够可靠地抑制(虽然不是完全地抑制)转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。

例如在上述例示的两轮模型的车辆中，当时间常数T_n为0时，车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系分别如在图14和图15中通过实线表示的那样。根据图14和图15可知，转向反扭矩T_q的下降和相位Φ的变化不是0，但是与未按照权利要求1和4的构成方式通过修正量来修正基本目标转向辅助扭矩的情况相比，能够可靠地减小转向反扭矩T_q的下降和相位Φ的变化。

因此，在上述前者的构成方式中，过滤器的一次超前的时间常数可以为0。

根据该构成方式，过滤器的一次超前的时间常数为0，过滤器是二次滞后的过滤器，因此虽然与按照上述式18来计算一次超前的时间常数的情况相比效果低，但是能够可靠地抑制转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位根据转向速度数而变化，并且能够减少所需要的计算量。

另外，根据上述式18～21可知，通过这些式子表示的过滤器的参数是车速V的函数。另外，过滤器的参数是前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr的函数，标准化侧偏刚度Cf和Cr根据车辆的重量和路面的摩擦系数而变化。

因此，在上述前者的构成方式中，控制单元可以根据车速、车辆的重量、路面的摩擦系数中的至少一者来可变地设定过滤器的参数。

根据该构成方式，由于根据车速、车辆的重量、路面的摩擦系数中的至少一者来可变地设定过滤器的参数，因此与过滤器的参数恒定的情况相比，能够根据车速、车辆的重量、路面的摩擦系数来恰当地设定过滤器，由此无论车速、车辆的重量、路面的摩擦系数如何，均能够恰当地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

另外，根据上述式17可知，通过该式表示的增益Gs也是车速V、车辆的重量、路面的摩擦系数的函数。图16针对上述例示的两轮模型的车辆表示了车速V与增益Gs的关系。如图16所示，在车速V处于小于约60km/h的低的区域时，增益Gs为负值，但是在车速V处于比约60km/h高的区域时，增益Gs是随着车速V的上升而逐渐变大的正值。可以认为增益Gs的符号这样反转是由于以下原因而产生的：如图17所示，当车速V为约60km/h时，时间常数T_n变为无限大，在约60km/h的车速V的附近，时间常数T_n的符号反转。

因此，在上述构成方式中，控制单元可以使车速低时的修正量的大小小于车速高时的修正量的大小。

根据该构成方式，由于修正量的大小在车速低时比在车速高时小，因此例如与修正量的大小不根据车速而改变的情况相比，能够恰当地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

如上所述，增益Gs在车速V处于低的区域时为负值，但即使在车速V处于低的区域时增益Gs被设定为0，也能够在增益Gs不被设定为0的中高速区域中可靠地抑制转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。

因此，在上述构成方式中，所述控制单元可以在车速小于等于基准车速时使修正量为0。

根据该构成方式，由于当车速小于等于基准车速时修正量为0，因此能够容易进行车速小于等于基准车速时的辅助转向力的控制，并且能够在车速比基准车速高的状况下可靠地抑制转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化。

另外，在上述构成方式中，可以采用以下方式：转向输入单元是方向盘，控制单元至少基于转向扭矩来计算目标转向辅助扭矩，通过利用二次滞后一次超前的过滤器对转向速度进行过滤处理来计算修正扭矩，通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩，并基于修正后的目标转向辅助扭矩来控制由辅助转向力产生单元产生的转向辅助扭矩。

另外，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式23来计算修正扭矩T_cmps。

另外，如果使上述式23如下述的式24那样变形并针对上述例示的两轮模型的车辆调查车速V与积GsTn的关系，则该关系如图18所示。通过图17与图18的比较可知，如果按照下述的式24将GsTn作为时间常数来计算修正扭矩T_cmps，则能够避免时间常数GsTn变得无限大。

$T_{\mathrm{cmps}}=\frac{{\mathrm{\ω}}^2(G_s+G_s{T}_{n}s)}{(s^2+2\mathrm{\ξ\ω}\·s+{\mathrm{\ω}}^2)}\·s\·\mathrm{\θ}...\left(24\right)$

因此，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式24来计算修正扭矩T_cmps。

另外，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式18来计算出时间常数Tn。

另外，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式23中的时间常数Tn被设定为0的下述的式25来计算修正扭矩T_cmps。

$T_{\mathrm{cmps}}=\frac{{\mathrm{\ω}}^2}{(s^2+2\mathrm{\ξ\ω}\·s+{\mathrm{\ω}}^2)}{G}_s\·s\·\mathrm{\θ}...\left(25\right)$

另外，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式19至21来计算出过滤器的参数。

另外，在上述构成方式中，控制单元可以按照上述式17和22来计算出增益Gs。

另外，优选按照上述式17和22来计算出增益G_s，但即使增益G_s的大小比按照上述式17和22计算出的值小，与未通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况相比，也能够可靠地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

例如，图19和图20的实线针对在上述例示的两轮模型的车辆中增益G_s的大小被设定为按照上述式17和22计算出的值的50％的情况来分别表示了车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系。通过图19和图20的实线与虚线(未通过修正扭矩进行修正时的值)的比较可知，即使在G_s的大小被设定为本来的值的50％的情况下，也能够可靠地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

另外，图21和图22的实线针对以下状况分别表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系，所述状况是指：在上述例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps。

另外，图23和图24的实线针对以下状况分别表示了车速V为80km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系，所述状况是指：在上述例示的两轮模型的车辆中，基于80km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps。

通过图21至图24的实线和虚线(未通过修正扭矩进行修正时的值)的比较可知，即使是在使用针对车速V为特定值的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、并且仅增益G_s基于车速V来进行计算的情况下，与未通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况相比，也能够可靠地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

另外，在上述构成方式中，可以采用以下方式：控制单元基于车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为特定值的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps。

另外，在上述构成方式中，可以采用以下方式：控制单元基于车速V并按照下述的式26来计算出增益G_s与时间常数Tn的积GsTn，使用针对车速V为特定值的情况预先计算出的过滤器的参数和积GsTn，按照上述式24来计算出修正扭矩T_cmps。

$G_s{T}_n=\frac{G}{{N_s}^2}{T}_n$

$=\frac{C_f^{2}M{D}_{\mathrm{wf}}{V}^{2}L(2V^2-C_r\mathrm{gL})}{{N_s}^2{[C_f{C}_r\mathrm{gL}+(C_r-C_f)V^2]}^2}...\left(26\right)$

另外，图25和图26的实线针对以下状况分别表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系、以及转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系，所述状况是指：在上述例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的过滤器的参数和增益G_s，按照上述式25来计算出修正扭矩T_cmps。

通过图25和图26的实线和虚线(未通过修正扭矩进行修正时的值)的比较可知，即使是在使用针对车速V为特定值的情况预先计算出的过滤器的参数、并且仅增益G_s基于车速V来进行计算的情况下，与未通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况相比，也能够可靠地降低伴随着转向速度的变化而产生的转向反扭矩的大小和转向反扭矩的相位的变化。

因此，在上述构成方式中，可以采用以下方式：控制单元基于车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为特定值的情况预先计算出的过滤器的参数和增益G_s，按照上述式25来计算出修正扭矩T_cmps。

另外，如上所述，车速V与增益Gs的关系是图16所示的关系。可以将车速V与增益Gs的关系近似为图27所示的关系。

因此，在上述构成方式中，控制单元可以基于车速V并根据与图27所示的图相对应的映射图来计算出增益Gs。

另外，如上所述，车速V与时间常数Tn的关系是图17所示的关系。另外，当将车速V与增益Gs的关系近似为图27所示的关系时，没有伴随着车速V的变化而产生的增益Gs的符号的反转，因此能够将车速V与时间常数Tn的关系近似为图28所示的关系。

因此，在上述构成方式中，控制单元可以基于车速V并根据与图28所示的图相对应的映射图来计算出时间常数Tn。

另外，如上所述，车速V与积GsTn的关系是图18所示的关系。可以将车速V与积GsTn的关系近似为图29所示的关系。

因此，在上述构成方式中，控制单元可以基于车速V并根据与图29所示的图相对应的映射图来计算出积GsTn。

附图说明

图1是表示本发明的电动动力转向装置的第一实施例的简要构成图；

图2是表示第一实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图3是表示第二实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图4是表示第三实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图5是表示第四实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图6是表示第五实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图7是表示第六实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图8是表示第七实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图9是表示第八实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图10是表示第九实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图；

图11是针对左转弯状态来表示车辆的两轮模型的说明图；

图12是针对未通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况(虚线)和通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况(实线)来表示了车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的图；

图13是针对未通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况(虚线)和通过修正扭矩来修正目标转向辅助扭矩的情况(实线)来表示了车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的图；

图14是表示过滤器的一次超前的时间常数T_n为0、车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的与图12相同的图；

图15是表示过滤器的一次超前的时间常数T_n为0、车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的与图13相同的图；

图16是针对例示的两轮模型的车辆表示了车速V与增益G_s的关系的图；

图17是针对例示的两轮模型的车辆表示了车速V与时间常数T_n的关系的图；

图18是针对例示的两轮模型的车辆表示了车速V与积G_sT_n的关系的图；

图19是针对在例示的两轮模型的车辆中增益G_s的大小被设定为50％的情况来表示了车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的与图12相同的图；

图20是针对在例示的两轮模型的车辆中增益G_s的大小被设定为50％的情况来表示了车速V为100km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的与图13相同的图；

图21是针对以下状况来表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的与图12相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图22是针对以下状况来表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的与图13相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图23是针对以下状况来表示了车速V为80km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的与图12相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于80km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图24是针对以下状况来表示了车速V为80km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的与图13相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于80km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图25是针对以下状况来表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩T_q(Nm)的关系的与图12相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为100km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图26是针对以下状况来表示了车速V为140km/h时的转向频率f(Hz)与转向反扭矩的相位Φ(deg)的关系的与图13相同的图，所述状况是指：在例示的两轮模型的车辆中，基于140km/h的车速V来计算出增益G_s，使用针对车速V为140km/h的情况预先计算出的时间常数T_n和过滤器的参数、以及增益G_s来计算出修正扭矩T_cmps；

图27是表示用于计算增益G_s的车速V与增益G_s的关系的图；

图28是表示用于计算时间常数T_n的车速V与时间常数T_n的关系的图；

图29是表示用于计算积G_sT_n的车速V与积G_sT_n的关系的图；

图30是表示车速V与固有振动的周期ω的关系的图；

图31是表示车速V与阻尼比ζ的关系的图；

图32是表示车速V、增益G_s、以及路面的摩擦系数μ的关系的图；

图33是表示车速V、增益G_s、以及车辆的重量W的关系的图；

图34是表示车速V、增益G_s、以及前轮的载荷分配比D_wf的关系的图；

图35是表示车速V、固有振动的周期ω、以及路面的摩擦系数μ的关系的图；

图36是表示车速V、阻尼比ζ、以及路面的摩擦系数μ的关系的图；

图37是表示车速V、积G_sT_n、以及路面的摩擦系数μ的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图并通过几个优选的实施例来详细地说明本发明。

第一实施例：

图1是表示本发明的电动动力转向装置的第一实施例的简要构成图。

在图1中，10表示本发明的电动动力转向装置的整体，12FL和12FR分别表示作为车辆14的转向轮的左右前轮，12RL和12RR分别表示作为车辆14的非转向轮的左右后轮。电动动力转向装置10具有作为被驾驶者执行转向操作的转向输入单元的方向盘16、转向装置18、动力转向执行器20、以及电子控制装置22。

转向装置18被设置在方向盘16与左右的前轮12FL和12FR之间，响应于驾驶者对方向盘16的转向操作而使左右的前轮12FL和12FR进行转向。图示的实施例中的转向装置18包括转向轴24和齿条小齿轮式的转向装置26。转向轴24的上端经由未图示的扭杆与方向盘16连结，转向轴24的下端经由万向联轴节28与转向装置26的小齿轮轴30连结。

在转向装置26的齿条杆32的两端分别通过球节34L和34R枢转安装有转向横拉杆36L和36R的内侧端。转向横拉杆36L和36R的外端分别被枢转安装在左右的前轮12FL和12FR的未图示的转向节臂的顶端上。齿条杆32的在车辆横向上的直线运动被转向横拉杆36L和36R转换为围绕未图示的左右前轮12FL和12FR的转向轴线的旋转运动，由此使左右的前轮12FL和12FR进行转向。

在图示的实施例中，动力转向执行器20具有电动机38、以及将电动机38的旋转扭矩传递给转向轴24的减速齿轮机构40，并通过产生相对于车身相对地旋转驱动转向轴24的辅助转向力来产生减轻驾驶者的转向负担的转向辅助扭矩。

在转向轴24上设置有检测转向角θ的转向角传感器42和检测转向扭矩Ts的扭矩传感器44，在车辆14上设置有检测车速V的车速传感器46。另外，转向角传感器42和扭矩传感器44以车辆的右转弯方向为正分别检测转向角θ和转向扭矩Ts。

如图所示，表示由转向角传感器42检测出的转向角θ的信号、表示由扭矩传感器44检测出的转向扭矩Ts的信号、表示由车速传感器46检测出的车速V的信号被输入电子控制装置22。另外，虽然在图中未详细地进行图示，但是电子控制装置22包括普通结构的微型计算机，该微型计算机例如具有CPU、ROM、RAM、以及输入输出端口装置，并且它们通过双向性的公共母线互相连接。

电子控制单元22按照图2所示的流程图，基于转向扭矩Ts和车速V来计算出用于减轻驾驶者的转向负担的基本辅助扭矩Tab，基于转向扭矩Ts、该转向扭矩Ts的微分值Tsd、车速V来计算出用于降低转向的惯性感(生硬感)的惯性补偿扭矩Ttd，并基于作为转向角θ的微分值的转向角速度θd、车速V、转向扭矩Ts来计算出用于改善方向盘16的收敛性的阻尼控制扭矩Tdp。

另外，电子控制装置22按照图2所示的流程图，根据上述式22来计算出修正扭矩T_cmps，并计算出基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp、修正扭矩T_cmps之和来作为最终目标辅助扭矩Ta。换言之，电子控制装置22计算出通过修正扭矩T_cmps修正了基本目标辅助扭矩而得到的值来作为最终目标辅助扭矩Ta，所述基本目标辅助扭矩是基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp之和。

并且，电子控制装置22基于最终目标辅助扭矩Ta来控制动力转向执行器20的电动机38，由此控制由动力转向执行器20产生的转向辅助扭矩以使其成为最终目标辅助扭矩Ta。

另外，只要是至少基于转向扭矩并作为用于减轻驾驶者的转向负担的辅助扭矩来计算基本目标辅助扭矩，则可以通过本技术领域中的公知的任意方法来进行计算。同样地，基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp也可以通过本技术领域中的公知的任意方法来进行计算。

接下来，参照图2所示的流程图来说明第一实施例中的辅助扭矩控制例程。另外，基于图2所示的流程图的控制通过未图示的点火开关的闭合而开始被执行，并每隔预定的时间反复地被执行。

首先，在步骤10中，读取表示由扭矩传感器44检测出的转向扭矩Ts的信号等，在步骤20中，按照转向扭矩Ts的大小越大则基本辅助扭矩Tab的大小越大、并且车速V越高则基本辅助扭矩Tab的大小越小的方式，基于转向扭矩Ts和车速V并通过本技术领域中的公知的方法来计算出基本辅助扭矩Tab。

在步骤30中，基于转向扭矩Ts、该转向扭矩Ts的微分值Tsd、车速V并通过本技术领域中的公知的方法来计算出惯性补偿扭矩Ttd，在步骤40中，基于转向角速度θd、车速V、转向扭矩Ts并通过本技术领域中的公知的方法来计算出阻尼控制扭矩Tdp。

在步骤50中，将前轮和后轮的标准化侧偏刚度C_f和C_r、车辆的质量M、前轮的载荷分配比D_wf等作为已知的恒定值，基于车速V并按照上述式18～21来计算出时间常数T_n等过滤器参数，然后在步骤60中，将后轮的标准化侧偏刚度C_r作为已知的恒定值，基于车速V并按照上述式17和22来计算出增益G_s。

在步骤100中，例如计算出作为转向角θ的时间微分值的转向速度s·θ，并基于车速V、在步骤50中计算出的过滤器参数、在步骤60中计算出的增益G_s，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps。

在步骤130中，通过计算基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp、修正扭矩T_cmps之和来计算出最终目标辅助扭矩Ta。

在步骤140中，与最终目标辅助扭矩Ta相对应的控制信号被输出给电动机38，由此执行转向辅助扭矩控制以使减小驾驶者所需要的转向力的辅助扭矩成为最终目标辅助扭矩Ta。

这样，根据第一实施例，在步骤20～40中，分别计算出基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp，在步骤50中按照上述式18～21计算出时间常数T_n等过滤器参数，在步骤60中按照上述式17和22计算出增益G_s。并且，在步骤100中按照上述式23计算出修正扭矩T_cmps，在步骤130中通过基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp、修正扭矩T_cmps之和计算出最终目标辅助扭矩Ta，在步骤140中执行转向辅助扭矩控制以使辅助扭矩成为最终目标辅助扭矩Ta。

第二实施例：

图3是表示本发明的电动动力转向装置的第二实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。在图3中，对与图2所示的步骤相同的步骤标注与在图2中标注的步骤编号相同的步骤编号，这对于后述的第二至第四实施例的流程图也是相同的。

在该第二实施例中，步骤10至40与上述第一实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第一实施例的步骤50相对应的步骤，而是与第一实施例的情况相同地执行步骤60。

另外，在该第二实施例中，针对车速V例如为100km/h的情况预先计算出通过上述式18～21表示的时间常数Tn等过滤器参数并存储在ROM中。因此，在步骤100中，作为转向角θ的时间微分值计算出转向速度s·θ，并基于车速V、存储在ROM中的过滤器参数、在步骤60中计算出的增益G_s，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps。然后，与上述第一实施例的情况相同地执行步骤130和140。

这样，根据第二实施例，不执行与第一实施例的步骤50相对应的步骤，除了使用存储在ROM中的过滤器参数这一点以外，可以与上述第一实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

第三实施例：

图4是表示本发明的电动动力转向装置的第三实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。

在该第三实施例中，步骤10至40、以及步骤100至140与上述第一实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第一实施例的步骤50相对应的步骤，而是在步骤70中基于车速V并根据与图16所示的图相对应的映射图来计算出增益Gs。

这样，根据第三实施例，不执行与第一实施例的步骤50相对应的步骤，除了使用存储在ROM中的过滤器参数并根据与图16所示的图相对应的映射图来计算出增益Gs这一点以外，可以与上述第一实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

另外，通过以上说明可知，根据第一至第三实施例，按照上述式23来计算出修正扭矩T_cmps，由此修正扭矩T_cmps作为通过二次滞后一次超前的过滤器对转向速度s·θ进行了过滤处理后得到的值而被计算出来，因此不仅能够可靠并有效地抑制驾驶者感到的转向反扭矩的大小随着转向速度的变化而变化，而且能够可靠并有效地抑制驾驶者感到的转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化，由此能够降低伴随着转向速度的变化而产生的粘性感的变化，从而能够可靠并有效地改善转向感。

第四实施例：

图5是表示本发明的电动动力转向装置的第四实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。

在该第四实施例中，步骤10至50、以及步骤130、140与上述第一实施例的情况相同地被执行，当步骤50结束了时，在步骤80中基于车速V并按照上述式26计算出积GsTn。

另外，在步骤110中，例如作为转向角θ的时间微分值而计算出转向速度s·θ，并基于车速V、在步骤50中计算出的过滤器参数、在步骤80中计算出的积GsTn，按照上述式24来计算出修正扭矩T_cmps。

这样，根据第四实施例，除了在步骤80中基于车速V来计算出积GsTn并按照上述式24来计算出修正扭矩T_cmps这一点以外，可以与上述第一实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

第五实施例：

图6是表示本发明的电动动力转向装置的第五实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。在图6中，对与图5所示的步骤相同的步骤标注与在图5中标注的步骤编号相同的步骤编号，这对于后述的第六实施例的流程图也是相同的。

在该第五实施例中，步骤10至40、以及步骤110至140与上述第四实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤，而是执行步骤80。

这样，根据第五实施例，除了不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤并使用存储在ROM中的过滤器参数这一点以外，可以与上述第四实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

第六实施例：

图7是表示本发明的电动动力转向装置的第六实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。

在该第六实施例中，步骤10至40、以及步骤110至140与上述第四和第五实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤，而是在步骤90中基于车速V并根据与图18所示的图相对应的映射图来计算出积GsTn。

这样，根据第六实施例，除了不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤、使用存储在ROM中的过滤器参数、并根据与图18所示的图相对应的映射图来计算积GsTn以外，可以与上述第五实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

另外，通过以上说明可知，根据第四至第六实施例，由于按照上述式24来计算出修正扭矩T_cmps，因此能够避免过滤器的时间参数在特定的转向速度下变为无限大。

另外，根据第四至第六实施例，与上述第一至第三实施例的情况相同，可以作为通过二次滞后一次超前的过滤器对转向速度s·θ进行了过滤处理后得到的值而计算出修正扭矩T_cmps，因此不仅能够可靠并有效地抑制驾驶者感到的转向反扭矩的大小随着转向速度的变化而变化，而且能够可靠并有效地抑制驾驶者感到的转向反扭矩的相位随着转向速度的变化而变化，由此能够降低伴随着转向速度的变化而产生的粘性感的变化，从而能够可靠并有效地改善转向感。

第七实施例：

图8是表示本发明的电动动力转向装置的第七实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。在图8中，对与图2所示的步骤相同的步骤标注与在图2中标注的步骤编号相同的步骤编号。

在该第七实施例中，步骤10至40、以及步骤60、130、140与上述第一实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，在步骤55中，将前轮和后轮的标准化侧偏刚度C_f和C_r、车辆的质量M、前轮的载荷分配比D_wf等作为已知的恒定值，基于车速V并按照上述式19～21来计算出除了时间常数T_n以外的过滤器参数。

另外，在步骤120中，例如作为转向角θ的时间微分值而计算出转向速度s·θ，并基于车速V、在步骤55中计算出的过滤器参数、在步骤60中计算出的增益G_s，按照上述式25来计算出修正扭矩T_cmps。

这样，根据第七实施例，除了在步骤55中计算出除了时间常数Tn以外的过滤器参数并在步骤120中按照上述式25计算出修正扭矩T_cmps这一点以外，可以与上述第一实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

第八实施例：

图9是表示本发明的电动动力转向装置的第八实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。在图9中，对与图8所示的步骤相同的步骤标注与在图8中标注的步骤编号相同的步骤编号，这对于后述的第九实施例的流程图也是相同的。

在该第八实施例中，步骤10至40、以及步骤60至140与上述第七实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第七实施例的步骤55对应的步骤，而是执行步骤60。

这样，根据第八实施例，除了不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤并使用存储ROM中的过滤器参数这一点以外，可以与上述第七实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

第九实施例：

图10是表示本发明的电动动力转向装置的第九实施例中的辅助扭矩控制例程的流程图。

在该第九实施例中，步骤10至40、以及步骤120至140与上述第七和第八实施例的情况相同地被执行，当步骤40结束了时，不执行与第七实施例的步骤55相对应的步骤，而是与上述第三和第六实施例的情况相同地执行步骤70。

这样，根据第九实施例，除了不执行与第一和第四实施例的步骤50相对应的步骤、使用存储在ROM中的过滤器参数、根据与图16所示的图相对应的映射图来计算出增益Gs以外，可以与上述第七实施例的情况相同地计算出修正扭矩T_cmps。

另外，根据上述第七至第九实施例，在步骤120中按照上述式25来计算出修正扭矩T_cmps，并且用于修正扭矩T_cmps的计算的过滤器是一次超前的时间常数为0的二次滞后的过滤器，因此与过滤器是二次滞后一次超前的过滤器的上述第一至第六实施例的情况相比，能够降低计算出修正扭矩T_cmps所需要的计算量。

另外，根据上述第一、第四、第七实施例，在步骤50中基于车速V并按照上述式18～21来计算出时间常数Tn等过滤器参数，因此与跟车速V无关地将过滤器参数设定为恒定值的情况相比，能够根据车速V进行适当的过滤处理并使计算出的修正扭矩T_cmps的值是与车速V相应的恰当的值，由此能够恰当地抑制伴随着转向速度的变化而产生的变化转向反扭矩的大小和相位的变化。

另外，根据上述第一、第四、第七实施例，当在步骤50中计算出过滤器参数时，前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr、车辆的质量M、前轮的载荷分配比Dwf等为已知的恒定值，因此与检测或推定路面的摩擦系数或车辆的重量等并根据检测或推定的结果来可变地设定标准化侧偏刚度Cf等的情况相比，能够可靠地降低所需要的计算量。

另外，根据上述第一、第二、第七、第八实施例，在步骤60中按照上述式17和22来计算出增益Gs，因此与跟车速无关地将增益Gs设定为恒定值的情况相比，能够使计算出的修正扭矩T_cmps的值是与车速V相应的恰当的值，由此能够恰当地抑制伴随着转向速度的变化而产生的变化转向反扭矩的大小和相位的变化。

另外，根据上述第一、第二、第七、第八实施例，当在步骤60中计算增益Gs时，前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr、车辆的质量M、前轮的载荷分配比Dwf等为已知的恒定值，因此与检测或推定路面的摩擦系数或车辆的重量等并根据检测或推定的结果来可变地设定标准化侧偏刚度Cf等的情况相比，能够可靠地降低所需要的计算量。

另外，根据上述第二、第三、第五、第六、第八、第九实施例，由于过滤器参数是常数，因此与其他实施例的情况相比，能够可靠地降低所需要的计算量。

以上通过特定的实施例来详细地说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例，可以在本发明的范围内通过其他各种实施例来实施，这对于本领域技术人员来说是非常明确的。

例如，在上述各实施例中，转向轴24的旋转角度作为转向角θ而由转向角传感器42进行检测，转向速度s·θ作为转向角θ的时间微分值而被计算出来，但是转向速度也可以通过本技术领域中的公知的任意方法求出，例如也可以基于电动机38的旋转角速度求出，或者还可以基于电动机38的反电动势特性求出。

另外，在上述第一、第四、第七实施例中，在步骤50中基于车速V并按照上述式18～21来计算出时间常数Tn等过滤器参数，但是例如车速V与固有振动的周期ω具有图30所示的关系，车速V与阻尼比ζ具有图31所示的关系，因此固有振动的周期ω和阻尼比ζ也可以按照基于车速V并分别根据与图30和图31相对应的映射图来进行计算的方式而被修正。

另外，在上述第一、第四、第七实施例中，当在步骤50中计算出过滤器参数时，前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr、车辆的质量M、前轮的载荷分配比Dwf等为已知的恒定值，在上述第一、第二、第七、第八实施例中，当在步骤60中计算增益Gs时，前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr、车辆的质量M、前轮的载荷分配比Dwf等为已知的恒定值，但是例如也可以检测或推定出路面的摩擦系数μ、车辆的重量W等并根据它们的检测结果来可变地设定前轮和后轮的标准化侧偏刚度Cf和Cr、以及车辆的质量M，或者还可以检测或推定前轮的载荷分配比Dwf并将前轮的载荷分配比Dwf设定为该检测结果的值。

另外，在上述第三和第九实施例中，在步骤70中根据与图16相对应的映射图来计算出增益Gs，但是例如如图32至图34所示车速V与增益Gs的关系根据路面的摩擦系数μ、车辆的重量W、前轮的载荷分配比Dwf而变化，因此也可以如下来进行修正：在步骤70中检测或推定出路面的摩擦系数μ、车辆的重量W、前轮的载荷分配比Dwf中的至少一者并根据该检测结果来改变图16的映射图。

另外，例如如图35至图37所示，车速V与固有振动的周期ω之间的关系、车速V与阻尼比ζ之间的关系、车速V与积GsTn之间的关系根据路面的摩擦系数μ而变化，因此也可以如下来进行修正：检测或推定出路面的摩擦系数μ，并根据该检测结果来改变图30、图31、图29的映射图。

另外，在上述第二、第三、第八、第九实施例中，针对车速V例如为100km/h的情况预先计算出时间常数Tn等过滤器参数并使用该过滤器参数来计算出修正扭矩Tcmps，但是在上述第二和第八实施例中也可以以按照上述式18计算出时间常数Tn的方式来进行修正，在上述第三和第九实施例中，也可以按照例如根据与图28相对应的映射图计算出时间常数Tn的方式来进行修正。

另外，在上述各实施例中，在步骤20～40中分别计算出基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp，并在步骤130中根据基本辅助扭矩Tab、惯性补偿扭矩Ttd、阻尼控制扭矩Tdp、修正扭矩Tcmps之和来计算出最终目标辅助扭矩Ta，但只要是至少根据转向扭矩来计算出作为目标辅助转向力的目标辅助扭矩，则可以通过本技术领域中的公知的任意方法来进行计算。

另外，在上述各实施例中，电动动力转向装置10通过动力转向执行器20向转向轴24施加辅助扭矩，但是电动动力转向装置10也可以向转向装置18的除了转向轴24以外的部件施加辅助扭矩或者转向辅助力。例如电动动力转向装置10也可以是向齿条杆施加转向辅助力的齿条同轴型的电动动力转向装置。在该情况下，在式15、16、23、24、25的右边乘以与小齿轮轴和齿条杆之间的齿轮比相对应的修正系数。

Claims (7)

1.一种电动动力转向装置，包括：

转向输入单元，被驾驶者操作；转向装置，被设置在所述转向输入单元与转向轮之间，响应于驾驶者对所述转向输入单元的转向操作来使所述转向轮进行转向；电动式辅助转向力产生单元，向所述转向装置赋予辅助转向力；转向力获取单元，获取由驾驶者给予所述转向输入单元的转向力；以及控制单元，至少根据所述转向力来计算出目标辅助转向力，并基于所述目标辅助转向力来控制由所述辅助转向力产生单元产生的辅助转向力；所述电动动力转向装置的特征在于，

具有转向速度获取单元，该转向速度获取单元获取对所述转向输入单元的转向操作的速度来作为转向速度，

所述控制单元通过利用二次滞后一次超前的过滤器对所述转向速度进行过滤处理来计算出修正量，通过所述修正量来修正所述目标辅助转向力，并基于修正后的目标辅助转向力来控制由所述辅助转向力产生单元产生的辅助转向力。

2.如权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述过滤器的一次超前的时间常数为0。

3.如权利要求1或2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制单元根据车速、车辆的重量、路面的摩擦系数中的至少一者来可变地设定所述过滤器的参数。

4.一种电动动力转向装置，包括：

转向输入单元，被驾驶者操作；转向装置，被设置在所述转向输入单元与转向轮之间，响应于驾驶者对所述转向输入单元的转向操作来使所述转向轮进行转向；电动式辅助转向力产生单元，向所述转向装置赋予辅助转向力；转向力获取单元，获取由驾驶者给予所述转向输入单元的转向力；以及控制单元，至少根据所述转向力来计算出目标辅助转向力，并基于所述目标辅助转向力来控制由所述辅助转向力产生单元产生的辅助转向力；所述电动动力转向装置的特征在于，

具有转向速度获取单元，该转向速度获取单元获取对所述转向输入单元的转向操作的速度来作为转向速度，

所述控制单元基于所述转向速度来计算出修正量，通过所述修正量来修正所述目标辅助转向力，并基于修正后的目标辅助转向力来控制由所述辅助转向力产生单元产生的辅助转向力，

所述控制单元按照以下方式计算出所述修正量：转向速度的大小处于特定区域时的所述修正量的大小小于转向速度的大小处于除了所述特定区域以外的区域时的所述修正量的大小，使对于转向的转向反作用力的相位在转向速度的大小处于比所述特定区域高的区域时比转向速度的大小处于比所述特定区域低的区域时向延迟侧改变。

5.如权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制单元按照以下方式计算出所述修正量：转向速度的大小处于特定区域时的所述修正量的大小小于转向速度的大小处于除了所述特定区域以外的区域时的所述修正量的大小，在转向速度的大小处于比所述特定区域高的区域时使对于转向的转向反作用力的相位向延迟侧改变，在转向速度的大小处于比所述特定区域低的区域时使对于转向的转向反作用力的相位向超前侧改变。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制单元使车速低时的所述修正量的大小小于车速高时的所述修正量的大小。

7.如权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，

所述控制单元在车速小于等于基准车速时使所述修正量为0。

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