CN103228524A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆，并使低车速的情况下的操舵角-操舵反力特性接近理想阿克曼的特性而不给操作者带来不协调感的电动动力转向装置。电动动力转向装置的控制装置(200A)具有低车速时操舵反力控制部(300A)。低车速时操舵反力控制部(300A)由目标操舵转矩运算部(280)基于操舵角θ_H来设定操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)，由减法运算器(281)运算目标操舵转矩KT(θ_H)与操舵转矩T之间的转矩偏差，由电流换算部(282)基于转矩偏差对目标电流值I_TFB1进行运算。而且，通过使目标电流值I_TFB3的变动衰减的目标电流值I_TFB3对提供电动机(11)所产生的操舵辅助力的q轴目标电流值I_TG1进行校正，成为q轴目标电流值Iq^*。

Description

电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及电动动力转向装置，尤其涉及适用于具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆的电动动力转向装置。

背景技术

电动动力转向装置是由电动机(motor)产生与操舵转矩的大小相对应的操舵辅助力，将该操舵辅助力传递到转向系统，减小操作者进行操舵的操舵力的装置。公开了以下技术：采用转向系统的惯性(inertia)来补偿由操舵转矩和车速规定的基值电流(辅助转矩)，或者采用转向系统的阻尼(粘性)来校正由操舵转矩和车速规定的基值电流(辅助转矩)，将该被惯性补偿以及阻尼校正后的电流作为目标电流来控制电动机(参照专利文献1、2)。

另外，在专利文献2的惯性补偿电流值决定单元中只输入转矩传感器输出，不输入车速信号。

另外，在专利文献3中公开了以下技术：在转向方向盘(操舵轮)的直线前进方向的位置即中立位置上，车轮以及转向机构对转向方向盘提供的自动回正力矩(self aligning torque)小，因此转向方向盘的复原变弱，由于路面的凹凸或起伏等而转向方向盘容易失控，因此作为其对策进行控制以使基于针对由操舵角检测传感器所检测出的操舵角而预先设定的目标操舵转矩和由操舵转矩传感器所检测出的实际的操舵转矩之间的偏差产生操舵辅助力。

进而，在专利文献4的图8中，在采用了接近平行几何(parallelgeometry)的特性的转向几何的车辆中，在低车速的情况下的操舵角-操舵转矩特性成为如下特性：在操舵角小时操舵转矩伴随着操舵角的增加也变大，从中途开始随着操舵角变大而操舵转矩变小。这成为对操作者带来不协调感的要因。此外，在专利文献4的图9中表示理想的阿克曼几何下的操舵角-操舵转矩特性，操舵转矩与操舵角直线地成比例地增加。

在如上那样采用平行几何所设计的车辆中，由于旋转内轮的侧滑角改变为相反朝向，因此自动回正力矩改变为发散侧，如果操舵角变大则操舵转矩减小，给操作者带来转向方向盘失控那样的操舵感，带来不协调感。

在此，在专利文献4中作为其对策记载有以下技术：在电动动力转向装置的控制装置中，具备：检测操舵角的操舵角传感器；检测操舵转矩的操舵转矩传感器；检测车速的车速检测单元；和基于操舵角、操舵角的舵角速度、操舵转矩以及车速来控制电动机的控制单元，控制单元具有方向盘复原控制功能，通过方向盘复原控制功能对与操舵角对应的操舵感觉进行校正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2002-59855号公报(图2)

专利文献2：JP特开2000-177615号公报(图2)

专利文献3：JP特开平06-56046号公报(图1)

专利文献4：JP特开2007-99053号公报(图1～图5)

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献4中记载的技术中，在方向盘复原控制中，如专利文献4的图2以及段落[0027]中所记载的那样，构成为按照操舵角采用规定函数输出方向盘复原基本电流值，将与舵角速度对应若舵角速度越大则越衰减的舵角速度感应增益和与车速对应若车速越大则越衰减的车速感应增益与该值相乘，对设定操舵辅助力的目标电流进行校正。

其结果，需要按照车辆的特性来设定按照操舵角来设定方向盘复原基本电流值的规定函数，需要每次车辆设计变更时基于仿真计算或者实验重新设定规定函数。此外，在专利文献4的图2中，构成为车速感应增益在车速为零时，将车速感应增益的值设定为1，在转向方向盘的静止转向操作中，反过来使操作者进行操舵操作时的操舵力增大。

本发明的目的在于，提供一种解决上述现有的课题的电动动力转向装置，其适用于具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆，使低车速的情况下的操舵角-操舵反力特性接近理想阿克曼的特性而不给操作者带来不协调感。

用于解决课题的手段

技术范围第1项相关的发明的电动动力转向装置，适用于具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆，通过电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力，将该操舵辅助力传送到转向系统并使操舵力减小，该电动动力转向装置的特征在于，具备：操舵角传感器，检测操舵轮的操舵角；操舵转矩传感器，检测操舵轮的操舵转矩；目标操舵转矩设定单元，基于由操舵角传感器所检测出的操舵角设定目标操舵转矩；转矩偏差运算单元，运算通过该目标操舵转矩设定单元所设定的目标操舵转矩和通过操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩之间的转矩偏差；和第1目标电流值运算单元，基于由转矩偏差运算单元所算出的转矩偏差，运算用于使电动机产生操舵辅助力的第1目标电流值，电动机控制单元基于第1目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

技术范围第2项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，在技术范围第1项中记载的发明中，未达到理想的阿克曼率的转向机构是如下机构：在对转向系统不施加操舵辅助力的状态下，使操作者从操舵轮感觉到的操舵反力，在低车速区域时如果操舵角变大则饱和、或者操舵反力减小那样的接近平行几何的机构。

根据技术范围第1项以及第2项中所记载的发明，在具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆中，即使为低车速区域时如果操舵角在左右方向上变大，则操舵反力饱和或者操舵反力减小那样的接近平行几何的机构，也具备：运算由目标操舵转矩设定单元所设定的目标操舵转矩与由操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩之间的转矩偏差的转矩偏差运算单元；和基于由转矩偏差运算单元所算出的转矩偏差对用于使电动机产生操舵辅助力的第1目标电流值进行运算的第1目标电流值运算单元，电动机控制单元基于第1目标电流值使电动机产生操舵辅助力。因此，成为在左右方向上处于规定值以上的操舵角时，基于目标操舵转矩与操舵转矩之间的转矩偏差来运算第1目标电流值的结构，因此成为不需要在每次车体设计或电动机的容量不同时通过试验等重新设定对第1目标电流值运算单元中的第1目标电流值进行运算的数据这样的的烦杂的作业的结构。

此外，由于成为基于转矩偏差运算第1目标电流值的结构，因此即使在例如低μ路面中操舵转矩小的情况下，也能最终输出第1目标电流值以对操作者给予操舵反力，因此能够没有不协调感地对操作者给予低μ路面、例如冻结路面中的低车速行驶状态下的规定的左右方向上的操舵角以上的区域中的操舵感。

技术范围第3项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，在技术范围第1项中记载的发明的构成的基础上，还具备车速感应校正单元，该车速感应校正单元按照由车速检测单元所检测出的车速来校正第1目标电流值并作为第2目标电流值输出，电动机控制单元代替第1目标电流值而基于第2目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

根据技术范围第3项所记载的发明，具备按照车速对第1目标电流值进行校正并作为第2目标电流值输出的车速感应校正单元，电动机控制单元基于第2目标电流值使电动机产生操舵辅助力。其结果，通过从车速感应校正单元输出的第2目标电流值，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆相同地，在低车速区域中也能稳定地对操作者给予操舵角在左右方向上越增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

而且，在车速处于中高车速区域时，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，自动回正力矩也在左右方向上为规定值以上的操舵角以上时充分地产生，将操舵反力给予操舵轮，因此即使在车速感应校正单元中使第2目标电流值按照车速的增加连续地减小而最终为0(零)，也不会使操作者产生不协调感。

技术范围第4项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，除了技术范围第1项中记载的发明的构成之外，还具备操舵角感应校正单元，该操舵角感应校正单元至少按照由操舵角传感器检测出的操舵角来校正第1目标电流值并作为第3目标电流值输出，电动机控制单元代替上述第1目标电流值而基于第3目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

根据技术范围第4项所记载的发明，具备至少按照由操舵角传感器检测出的操舵角来校正第1目标电流值并作为第3目标电流值输出的操舵角感应校正单元，电动机控制单元基于第3目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

在操舵角感应校正单元中，能够设定为至少如果操舵角没有超过左右的规定值则不输出第3目标电流值，因此在低阿克曼率的转向机构的车辆中即使为低车速状态，由于在操舵角-操舵转矩特性与高阿克曼率的转向机构的车辆中的操舵角-操舵转矩特性相同的操舵角范围中第3目标电流值为0，因此在操舵角在左右方向上超过了规定值的状态下，也能够有效地得到来自电动机的操舵辅助力。

此外，在操舵角为左右的规定值的范围内时，操作者能够由操舵反力的变化感觉到来自转向轮(前轮)的路面信息。

技术范围第5项相关的发明的电动动力转向装置，除了技术范围第3项中记载的发明的结构之外，还具备操舵角感应校正单元，该操舵角感应校正单元至少按照由操舵角传感器所检测出的操舵角来校正第2目标电流值并作为第3目标电流值输出，电动机控制单元将代替上述第2目标电流值而基于第3目标电流值使上述电动机产生操舵辅助力的操舵角感应校正单元所输出的第3目标电流值用于电动机所产生的操舵辅助力的校正中。

根据技术范围第5项中所记载的发明，具备至少按照由操舵角传感器所检测出的操舵角来校正第2目标电流值并作为第3目标电流值输出的操舵角感应校正单元，电动机控制单元基于第3目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

在操舵角感应校正单元中，能设定为至少如果操舵角没有超过左右的规定值则不输出第3目标电流值，因此在低阿克曼率的转向机构的车辆中即使处于低车速状态，由于在操舵角-操舵转矩特性与高阿克曼率的转向机构的车辆中的操舵角-操舵转矩特性相同的操舵角范围中第3目标电流值成为0，因此在操舵角在左右方向上超过了规定值的状态下，也能够有效地得到来自电动机的操舵辅助力。

此外，在操舵角处于左右的规定值的范围内时，操作者能够通过操舵反力的变化感觉到来自转向轮(前轮)的路面信息。

技术范围第6项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，除了技术范围第1项中记载的发明的槽成之外，还具备：第3目标电流值运算单元，运算用于至少基于由操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生操舵辅助力的第4目标电流值；和加法运算单元，将第1目标电流值与第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，电动机控制单元代替上述第1目标电流值而基于第5目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

根据技术范围第6项所记载的发明，加法运算单元中被输入第4目标电流值，基于在上述的第1目标电流值中加上第4目标电流值而得到的结果即第5目标电流值，电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力。其结果，第1目标电流值通过加法运算单元对应用了低阿克曼率的转向机构的车辆中的特有的低车速区域中的操舵角在左右方向上超过规定值而变大时操舵反力饱和或者相反地降低的操舵角-操舵转矩特性进行校正而输出第5目标电流值，并被用于电动机所输出的操舵辅助力的控制中。

其结果，例如在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也能在低车速区域中稳定地给操作者带来与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆相同的、操舵角在左右方向上越增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

技术范围第7项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，除了技术范围第3项中记载的发明的结构之外，还具备：第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生操舵辅助力的第4目标电流值；和加法运算单元，将第2目标电流值与第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，电动机控制单元代替上述第2目标电流值而基于第5目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

根据技术范围第7项所记载的发明，在加法运算单元中输入第4目标电流值，基于将上述的第2目标电流值与第4目标电流值相加运算后所得到的结果即第5目标电流值，电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力。其结果，第4目标电流值通过加法运算单元对应用了低阿克曼率的转向机构的车辆中的特有的低车速区域中的操舵角在左右方向上超过了规定值而变大时操舵反力饱和或者相反地降低的操舵角-操舵转矩特性进行校正，输出第5目标电流值，并用于电动机所输出的操舵辅助力的控制中。

其结果，例如在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，在低车速区域中也能稳定地给操作者带来与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆相同的、操舵角在左右方向上越增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

技术范围第8项以及第9项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，除了技术范围第4项或第5项中记载的发明的结构之外，还具备：第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生操舵辅助力的第4目标电流值；和加法运算单元，将第3目标电流值与第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，电动机控制单元代替上述第3目标电流值而基于第5目标电流值使电动机产生操舵辅助力。

根据技术范围第8项以及第9项中记载的发明，加法运算单元中输入第4目标电流值，基于在上述的第3目标电流值上加上第4目标电流值而得到的结果即第5目标电流值，电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力。其结果，第4目标电流值通过加法运算单元对应用了低阿克曼率的转向机构的车辆中的特有的低车速区域中的操舵角在左右方向上超过了规定值而变大时操舵反力饱和或者相反地降低的操舵角-操舵转矩特性进行校正，并输出第5目标电流值，被用于电动机所输出的操舵辅助力的控制中。

其结果，例如在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也能在低车速区域中稳定地给操作者带来与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆相同的、操舵角在左右方向上越增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

技术范围第10项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，除了技术范围第1项中记载的发明的结构之外，还具备变动幅度抑制单元，使上述第1目标电流值的振动的变动幅度衰减。

技术范围第11项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，在技术范围第10项中记载的发明的结构的基础上，变动幅度抑制单元进一步具有：舵角速度运算单元，对由操舵角传感器所检测出的操舵角进行时间微分来运算舵角速度；目标操舵角速度运算单元，至少基于由操舵角传感器所检测出的操舵角来运算目标操舵角速度；舵角速度偏差运算单元，运算由目标操舵角速度运算单元所运算得到的目标操舵角速度与由舵角速度运算单元所运算得到的舵角速度之间的舵角速度偏差；第3目标电流值运算单元，基于运算得到的舵角速度偏差来运算第6目标电流值；和衰减加法运算单元，将第6目标电流值与第1目标电流值相加，进行振动上的变动幅度的衰减处理，并输入到加法运算单元。

技术范围第12项相关的发明的电动动力转向装置的特征在于，在技术范围第10项中记载的发明的结构的基础上，变动幅度抑制单元进一步以规定的时间常数对第1目标电流值进行过滤处理并进行振动上的变动幅度的衰减处理。

根据技术范围第10项到第12项中记载的发明，能够由变动幅度抑制单元使第1目标电流值的振动上的变动幅度衰减，因此不会使电动机输出的操舵辅助力在时间上振动而能稳定地控制。

发明的效果

根据本发明，在具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆中所应用的电动动力转向装置中，能够提供一种使低车速的情况下的操舵角-操舵反力特性接近理想阿克曼的特性而不给操作者带来不协调感的电动动力转向装置。

附图说明

图1为本发明的第1实施方式的电动动力转向装置的结构图。

图2为第1实施方式的控制装置的功能模块结构图。

图3(a)为基值信号运算部采用基值表格进行基值目标电流值的设定的方法的说明图，(b)为阻尼校正信号运算部采用阻尼表格进行阻尼校正电流值的设定的方法的说明图。

图4为操舵角感应目标操舵转矩设定部中的操舵角感应目标操舵转矩的值的设定方法的说明图。

图5为车速感应增益设定部中的车速感应增益的设定方法的说明图。

图6为操舵角感应目标操舵角速度设定部中的操舵角感应目标操舵角速度的值的设定方法的说明图。

图7为第1实施方式的作用说明图，(a)为向中立点的复原操作中的操舵角的时间推移的说明图，(b)为向中立点的复原操作中的操舵反力的时间推移的说明图。

图8为第2实施方式的控制装置的功能模块结构图。

图9为操舵角感应增益设定部中的操舵角感应增益的设定方法的说明图。

图10为第3实施方式的控制装置中的低车速时操舵反力控制部的功能模块结构图。

图11为理想阿克曼几何的说明图。

图12(a)为表示与低车速时的阿克曼比率相对应的操舵角-操舵转矩特性的变化例的说明图，(b)为表示与中、高车速时的阿克曼比率相对应的操舵角-操舵转矩特性的变化例的说明图。

具体实施方式

《阿克曼率与操舵角-操舵转矩特性》

首先，参照图11、图12，对本发明相关的转向机构中的、理想阿克曼几何与未达到理想的阿克曼率的转向机构、以及与阿克曼率的值相对应的低车速时所产生的操舵角-操舵转矩特性进行说明。

图11为理想阿克曼几何的说明图，图12(a)为表示与低车速时的阿克曼比率相对应的操舵角-操舵转矩特性的变化例的说明图，图12(b)为表示与中、高车速时的阿克曼比率相对应的操舵角-操舵转矩特性的变化例的说明图。

为了使4轮10F、10F、10R、10R不产生偏离角(slip angle)而平稳地在低车速下旋转，只要转向轮(前轮)10F、10F的内轮转角δin比外轮转角δout大，成为图12所示那样的内外轮转角特性，则能围绕中心Oc旋转。

而且，为了进行最小半径的旋转所必需的最大的内外轮转角δin_max、δout_max按照车辆的车轮基值(前后车轴间距离L_L)、轮胎(左右轮的宽度L_W)来决定。

在此，上述的阿克曼率根据在左右任一个方向进行了最大限度操舵时的理想阿克曼几何中的最小半径的旋转所需的最大内轮转角δin_max、和实际设计中的未达到理想的阿克曼率的转向机构中的最大内外轮转角δin^* _max、δout^* _max，由下式(1)来定义。

[数1]

而且，在实际的设计中，多数情况下为比理想阿克曼几何更接近平行连杆几何(parallel link geometry)的转向机构。在没有电动动力转向装置所产生的操舵辅助力，而阿克曼率高的100％(图12(a)的曲线X1)或80％(图12(a)的曲线X2)的情况下，如果低车速时、例如车速VS＝5km/h时，取操舵角θ_H较大，则成为操舵转矩T随着操舵角θ_H增大而增大，使操作者感觉到操舵反力的增大的操舵角-操舵转矩特性。

即图12(a)的操舵角-操舵转矩特性为箭头所示那样的左右最大限度地连续地进行操舵操作的情况下的操舵角-操舵转矩的轨迹。

与此相对，当成为接近平行连杆几何的、阿克曼率50％(图12(a)的曲线X3)、30％(图12(a)的曲线X4)时，则成为以下的操舵角-操舵转矩特性：如果操舵角θ_H增大某程度，例如成为θ_H0以上的较大的左右的操舵角θ_H，则操舵转矩T的变化变得平坦，或者如果操舵角θ_H增大某程度，则操舵转矩T相反地减少，给操作者带来虽然使操舵角θ_H增大但操舵反力饱和或者相反地降低，陷入更大的操舵角θ_H那样的操舵感。

但是，当车速VS增大，成为中/高车速时，即使为阿克曼率50％、30％(图12(a)的曲线X4)，也如图12(b)中例如车速VS＝30km/h的例子所示那样，与阿克曼率100％的情况(曲线X1)之差较小，如果取操舵角θ_H较大，则成为操舵转矩T随着操舵角θ_H增大而增大，使操作者感觉到操舵反力的增大的操舵角-操舵转矩特性。

尤其是，在如轻型汽车或小型车那样尽可能小地取最小半径，谋求能够转小弯的程度较小的中型车、大型车等中，即使阿克曼率50％也满足所要求的旋转性能，但上述的图12(a)的曲线X3、X4那样的低车速时的操舵角-操舵转矩特性作为给操作者带来的操舵感觉而不优选。

因此，本发明的目的在于提供一种在应用于具有这种低阿克曼率的转向机构的车辆中的电动动力转向装置中，使低车速时的操舵角在左右方向上为规定以上的情况下的操舵反力增大的装置，以下对本发明的实施方式进行说明。

《第1实施方式》

参照图1、图2对本发明的实施方式的电动动力转向装置进行说明。图1为本发明的第1实施方式的电动动力转向装置的结构图，图2为第1实施方式的控制装置的功能模块结构图。

(电动动力转向装置的整体结构)

图1中，电动动力转向装置100，设置有转向方向盘(操舵轮)2的主转向杆3、杆(shaft)1、齿轮轴5通过两个万向接头(universal joint)4、4连结。此外，设置于齿轮轴5的下端部的小齿轮(pinion gear)7与在车宽度方向上能往复运动的齿条轴8的齿条齿8a相咬合，在齿条轴8的两端经由连结杆(tie rod)9、9连结左右的转向轮10F、10F的未图示的关节臂。通过该结构，电动动力转向装置100能够在转向方向盘2的操舵时改变车辆的行进方向。

在此，齿条轴8、齿条齿8a、连结杆9、9、关节臂构成转向机构。而且，应用本实施方式中的电动动力转向装置100的车辆的转向机构为连结杆9与关节臂的联动(1inkage)位置与理想阿克曼几何相比阿克曼率小、例如接近50％以下的平行连杆的转向机构。

另外，齿轮轴5的下部、中间部、上部经由轴承6a、6b、6c被支撑于转向齿轮箱(steering gear box)20。

此外，电动动力转向装置100具备提供用于减小转向方向盘2的操舵力的操舵辅助力的电动机11，设置于该电动机11的输出轴的蜗轮(wormgear)12与设置于齿轮轴5的蜗杆(worm wheel gear)13相咬合。即通过蜗轮12和蜗杆13构成减速机构。

在此，通过杆1、转向方向盘2、电动机11的转子、与电动机11连结的蜗轮12以及蜗杆13、齿轮轴5、齿条轴8、齿条齿8a和连结杆9、9等构成转向系统。

电动机(motor)11为由具备多个励磁线圈的定子(未图示)和在该定子的内部转动的转子(未图示)构成的3相无刷电动机。

此外，电动动力转向装置100具备：控制装置(电动机控制单元)200、驱动电动机11的逆变器60、分解器50、检测施加到齿轮轴5的齿轮转矩即操舵转矩T的操舵转矩传感器30、放大操舵转矩传感器30的输出的差动放大电路40、车速传感器35、和检测转向方向盘2的操作角的操舵角传感器52。

另外，在图1中代表性地表示为控制装置200，但()内所表示的控制装置(电动机控制单元)200A与第1实施方式中的控制装置相对应，控制装置(电动机控制单元)200B与第2实施方式中的控制装置相对应，控制装置(电动机控制单元)200C与第3实施方式中的控制装置相对应。

逆变器60具备例如3相的FET桥式电路那样的多个开关元件，采用来自控制装置200的DUTY(图2中表示为“DUTYu”、“DUTYv”、“DUTYw”)信号生成矩形波电压，并对电动机11进行驱动。此外，逆变器60具有采用例如霍尔元件等电流传感器S_Iu、S_Iv、S_Iw(参照图2)来检测3相的有效电流值I(图2中表示为“Iu”、“Iv”、“Iw”)并输入到控制装置200的功能。即在图2中，在逆变器60的外部以易懂的方式表示了电流传感器S_Iu、S_Iv、S_Iw。

分解器50是检测电动机11的转子的旋转角θ_M，并输出与其相对应的角度信号的部件，例如是使检测磁阻变化的检测电路接近在圆周方向上设置有等间隔的多个凹凸部的磁性旋转体的可变磁阻型的分解器。

表示由操舵角传感器52所检测出的转向方向盘2的操作角的信号被输入到控制装置200中，虽然未图示，但被换算为转向轮10F、10F的操舵角θ_H。

返回到图1，操舵转矩传感器30为检测施加于齿轮轴5的齿轮转矩、即操舵转矩T的装置，例如粘附磁性膜以使在齿轮轴5的轴方向两处成为反方向的各向异性，在各磁性膜的表面检测线圈被分离地插入到齿轮轴5。差动放大电路40对检测线圈作为电感变化所检测出的两个磁致伸缩膜的导磁率变化的差分进行放大，并将表示操舵转矩T的信号输入到控制装置200。

车速传感器35为将车辆的车速VS作为每单位时间的脉冲数来检测的装置，输出表示车速VS的信号。

《控制装置》

接下来，参照图2并适当地参照图1、图3到图6，对第1实施方式中的控制装置(电动机控制单元)200A的构成和功能进行说明。图3(a)为基值信号运算部采用基值表格来进行基值目标电流值的设定的方法的说明图，(b)为阻尼(damper)校正信号运算部采用阻尼表格来进行阻尼校正电流值的设定的方法的说明图。

控制装置200A由具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等的微型计算机、接口电路以及在ROM中保存的程序构成，并实现在图2的功能模块结构图中记载的功能。

图2的控制装置200A具有基值信号运算部(第2目标电流值运算单元)220、惯性补偿信号运算部210、阻尼校正信号运算部225、q轴PI控制部240、d轴PI控制部245、2轴3相变换部260、PWM变换部262、3相2轴变换部265、励磁电流生成部275、低车速时操舵反力控制部300A等。

(基值信号运算部220)

基值信号运算部220基于来自差动放大电路40(参照图1)的表示操舵转矩T的信号和来自车速传感器35(参照图1)的表示车速VS的信号，生成成为电动机11(参照图1)所输出的操舵辅助力的基准的目标值即基值目标电流值(第4目标电流值)I_B。通过采用操舵转矩T和车速VS参照预先通过实验测定等所设定的基值表格220a来执行该基值目标电流值I_B的生成。

图3(a)中表示保存于基值表格220a中的基值目标电流值I_B的函数。图3中表示了操舵转矩T的值为正的情况下的例子，但在操舵转矩T为负的情况下，基值目标电流值I_B的值变为负，死区N1的宽度也被设定在负侧。在将向右侧的转向操作的操舵转矩T设为正(+)、将向左侧的转向操作的操舵转矩T设为负(-)时，在以下的说明中，左右的操舵转矩T所引起的不同仅在于±的符号，因此作为代表说明+侧(右侧)，关于左侧(-侧)适当省略。

另外，死区上限转矩、死区下限转矩也在±符号上不同，因此也适当省略死区下限转矩的说明。

此外，基值目标电流值I_B的+侧的值为产生向右方向的操舵辅助力的提供给电动机11的电流值，-侧的值为产生向左方向的操舵辅助力的提供给电动机11的电流值。后述的阻尼校正电流值I_D、惯性补偿电流值I_I、q轴目标电流值I_TG1、q轴目标电流值Iq^*、目标电流值I_TFB1、I_TFB2、I_TFB3、校正电流值Iω_FB等电流值的±也意味着+侧的值是对转向方向盘2给予朝向右方向的操舵辅助力，并给予朝向右方向的操舵反力，-侧的值是对转向方向盘2给予朝向左方向的操舵辅助力，并给予朝向左方向的操舵反力。

另外，关于操舵角θ_H也将从中立状态起的左侧设为负值，将右侧设为正值，以下有表示。

根据图3(a)以操舵转矩T为正值的情况为例进行说明时，基值信号运算部220采用基值表格220a，在操舵转矩T的正值小时设置基值目标电流值I_B被设定为零的正值侧的死区N1，如果操舵转矩T的值成为该死区N1的正值的上限值(死区上限转矩)以上，则具备基值目标电流值I_B以增益G1直线地增加的特性。此外，基值信号运算部220具备如下特性：在规定的操舵转矩值下输出以增益G2增加，进而如果操舵转矩值增加则输出达到规定的正的饱和值。

在此，将正值侧的死区N1以及负值侧的死区N1合并，以下简称为“死区N1”。

此外，一般来说车辆按照行驶速度而路面的负荷(路面反力)不同，因此根据车速VS调整死区上限转矩的值、增益G1、G2、基值目标电流值|I_B|的饱和值。车速零的静止转向操作时负荷最重，中低速时负荷比较轻。因此，基值信号运算部220随着车速VS大幅提升为高速而降低增益(G1、G2)以及饱和值的绝对值，并且将死区上限转矩设定为较大，较大地取手动转向区域并对操作者给予路面信息。

即，随着车速VS的增大被赋予可靠的操舵转矩T的反馈感。此时，在手动转向区域中也需要执行惯性补偿。

(阻尼校正信号运算部225)

返回到图2，阻尼校正信号运算部225是为了对转向系统所具有的粘性进行补偿或者为了在车辆高速行驶时收敛性降低时具有对其进行校正的转向阻尼功能而设置的部件，采用阻尼校正信号运算部225的阻尼表格225a并参照电动机11的旋转角速度ω_M而被运算。图3(b)表示在阻尼表格225a中保存的阻尼校正电流值I_D的函数。图3(b)表示电动机11的旋转角速度ω_M的值为正的情况，但旋转角速度ω_M的值为负的情况下，阻尼校正电流值I_D的值为负。首先，如果按照图3(b)以旋转角速度ω_M的值为正的情况为例进行说明，则具备以下特性：电动机11的旋转角速度ω_M越增加则阻尼校正电流值I_D越直线地增加，阻尼校正电流值在规定的旋转角速度ω_M下急剧地增加，成为与车速VS相应的规定的正的饱和值。

同样地，在旋转角速度ω_M的值为负的情况下，具备以下特性：电动机11的旋转角速度ω_M越在负值方向上增加则阻尼校正电流值I_D越直线地在负值方向上增加，阻尼校正电流值I_D在规定的旋转角速度ω_M下在负值方向上急剧地增加而成为与车速VS相应的规定的负的饱和值。

此外，车速VS的值越高，越增大增益、饱和值的绝对值这两者并通过采用减法运算器251从基值目标电流值I_B减去阻尼校正电流值I_D来使电动机11的旋转角速度、即电动机11按照操舵角速度输出的操舵辅助力衰减。

换句话说，在打轮时，随着转向方向盘2的旋转速度变大，减小提供给电动机11的打轮方向的操舵辅助力电流的值而使得不易较重地切换转向方向盘2的操舵感，在转向方向盘2复原时对电动机11增大针对复原操作的反力方向的电流而使得不易复原。通过该转向阻尼效应使转向方向盘2的收敛性提高，能够使车辆的旋转运动特性稳定化。

(减法运算器251)

再次返回到图2，减法运算器251从基值信号运算部220的基值目标电流值I_B减去阻尼校正信号运算部225的阻尼校正电流值I_D，并将该结果输入到加法运算器250。

(惯性补偿信号运算部210)

惯性补偿信号运算部210为对转向系统的惯性所带来的影响进行补偿的部件，采用惯性补偿信号运算部210的惯性表格210a并参照操舵转矩T，运算上述的惯性补偿电流值I_I。

惯性补偿信号运算部210也对电动机11的转子的惯性所导致的响应性的降低进行补偿。换句话说，在电动机11将旋转方向从正向旋转切换到反向旋转或者从反向旋转切换到正向旋转时，由于惯性而使该状态持续，因此不会马上切换旋转方向。在此，惯性补偿信号运算部210进行控制以使电动机11的旋转方向的切换与转向方向盘2的旋转方向切换的定时一致。这样，惯性补偿信号运算部210对转向系统的惯性或粘性所导致的操舵的响应延迟进行改善并赋予舒畅的操舵感。此外，对由于FF(Frontengine Front wheel drive，发动机前置前轮驱动)或FR(Front engine Rearwheel drive，发动机前置后轮驱动)车、RV(Recreation Vehicle，休旅车)或轿车等的车辆特性或车速、路面等的车辆状态而不同的操舵特性，赋予在实用上充分的特性。

(加法运算器250、252、减法运算器253、q轴PI控制部240)

加法运算器250将来自减法运算器251的输入和惯性补偿信号运算部210的惯性补偿电流值I_I相加。加法运算器250的输出信号即q轴目标电流值I_TG1为规定电动机11的输出转矩的q轴电流的目标信号，并被输入到加法运算器(加法运算单元)252。

加法运算器252中被输入来自低车速时操舵反力控制部300A的后述的目标电流值(第2目标电流值)I_TFB3，将目标电流值I_TFB3与上述q轴目标电流值I_TG1进行相加运算所得到的结果即q轴目标电流值Iq^*(第5目标电流值)输入到减法运算器253。其结果，q轴目标电流值Iq^*通过加法运算器252对应用了低阿克曼率的转向机构的车辆中的特有的低车速VS区域中的操舵角θ_H在左右方向上增大到规定值以上时操舵反力饱和或者相反地降低的操舵角-操舵转矩特性进行校正，且被输入到减法运算器253。

从3相2轴变换部265向减法运算器253输入q轴有效电流值Iq，将从上述q轴目标电流值Iq^*减去了q轴有效电流值Iq的结果作为控制信号即偏差值ΔIq^*输入到q轴PI控制部240。

q轴PI控制部240执行P(比例)控制以及I(积分)控制的反馈控制以使偏差值ΔIq^*减少，得到q轴目标信号即q轴目标电压值Vq^*，并输入到2轴3相变换部260。

(励磁电流生成部275、减法运算器254、d轴PI控制部245)

励磁电流生成部275生成“0”作为电动机11的d轴目标电流值Id^*的目标信号，但根据需要通过使d轴目标电流值Id^*和q轴目标电流值Iq^*大致相等，能够进行弱励磁控制。

从3相2轴变换部265向减法运算器254输入d轴有效电流值Id，将从上述d轴目标电流值Id^*减去了d轴有效电流值Id所得到的结果作为控制信号即偏差值ΔId^*输入到d轴PI控制部245。

d轴PI控制部245执行P(比例)控制以及I(积分)控制的PI反馈控制以使偏差值ΔId^*减少，得到d轴目标信号即d轴目标电压值Vd^*并输入到2轴3相变换部260。

(2轴3相变换部260、PWM变换部262)

2轴3相变换部260采用旋转角θ_M将d轴目标电压值Vd^*以及q轴目标电压值Vq^*的2轴信号变换为3相信号Uu^*、Uv^*、Uw^*。PWM变换部262生成与3相信号Uu^*、Uv^*、Uw^*的大小成比例的脉冲宽度的有效(ON)/无效(OFF)信号[PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号]即DUTY信号(图2中表示为“DUTYu”、“DUTYv”、“DUTYw”)。

另外，从分解器50向2轴3相变换部260以及PWM变换部262输入表示电动机11的旋转角θ_M的信号，执行与转子的旋转角θ_M相应的运算或控制。

(3相2轴变换部265)

3相2轴变换部265采用旋转角θ_M将逆变器60的电流传感器S_Iu、S_Iv、S_Iw所检测的、电动机11的3相的有效电流值Iu、Iv、Iw变换为d-q坐标系的d轴有效电流值Id、q轴有效电流值Iq，并将d轴有效电流值Id输入到减法运算器254，将q轴有效电流值Iq输入到减法运算器253。

另外，q轴有效电流值Iq与电动机11的发生转矩成比例，d轴有效电流值Id与励磁电流成比例。

(旋转角速度运算部270)

旋转角速度运算部270对所输入的旋转角θ_M进行时间微分来算出旋转角速度ω_M，并输入到阻尼校正信号运算部225。

《低车速时操舵反力控制部300A、加法运算器252》

接下来，参照图2以及图4到图6对本实施方式中的特征性的结构即低车速时操舵反力控制部300A进行说明。

图4为操舵角感应目标操舵转矩设定部中的操舵角感应目标操舵转矩的值的设定方法的说明图，图5为车速感应增益设定部中的车速感应增益的设定方法的说明图，图6为操舵角感应目标操舵角速度设定部中的操舵角感应目标操舵角速度的值的设定方法的说明图。

如图2所示那样，低车速时操舵反力控制部300A构成为包括目标操舵转矩运算部(目标操舵转矩设定单元)280、减法运算器(转矩偏差运算单元)281、电流换算部(第1目标电流值运算单元)282、加法运算器283、车速感应增益设定部(车速感应校正单元)284、乘法运算器(车速感应校正单元)285A、目标操舵角速度运算部(目标操舵角速度运算单元)290、操舵角速度运算部(舵角速度运算单元)291、减法运算器(舵角速度偏差运算单元)292、和校正电流换算部(第3目标电流值运算单元)293，从乘法运算器285A输出的目标电流值I_TFB3(第2目标电流值)被输入到加法运算器252。而且，在加法运算器252中如上述那样将目标电流值I_TFB3与从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1相加，并作为q轴目标电流值Iq^*输出到减法运算器253。

以下，详细地说明低车速时操舵反力控制部300A的结构和功能。

(目标操舵转矩运算部280)

目标操舵转矩运算部280基于如图4所示那样输入的操舵角θ_H来运算目标操舵转矩KT(θ_H)，并输入到减法运算器281。以下，将目标操舵转矩KT(θ_H)称作“操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)”。操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的函数形状被设定为按照操舵角θ_H，如果操舵角θ_H在右侧(+侧)增大，则操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)也在+侧增大，如果操舵角θ_H在左侧(-侧)增大，则操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)也在-侧增大。

该操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的函数形状在阿克曼率为例如80～100％的转向机构的车辆中在低车速区域、例如5km/h～小于30km/h的车速VS的区域中，预先通过仿真计算等来计算并决定所生成的操舵转矩，在此，对低车速区域设定一个函数形状。

(减法运算器281)

减法运算器281中输入来自操舵转矩传感器30的操舵转矩T的信号和来自目标操舵转矩运算部280的操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的信号，从操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)减去操舵转矩T并将该结果的转矩偏差输入到电流换算部282。即，对操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)施加实际操舵转矩即操舵转矩T的反馈，并求得转矩偏差，如后述那样在电流换算部282中运算目标电流值(第1目标电流值)I_TFB1。

(电流换算部282)

电流换算部282按照从减法运算器281输入的转矩偏差来运算目标电流值I_TFB1，但在采用了50％以下的低阿克曼率的转向机构的车辆中，在车辆低速度行驶状态下，如果操舵角θ_H向左右方向变大，则操舵转矩T的绝对值比操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的绝对值小，目标电流值I_TFB1成为复原到中立点那样的符号。例如向右方向的操舵的情况下成为-侧的值，向左方向的反力分量增加，向左方向的操舵的情况下成为+侧的值，向右方向的反力分量增加。即，电流换算部282中用于根据转矩偏差来运算目标电流值I_TFB1的增益G_TFB1(未图示)为例如常数的负值。

另外，在向右方向操舵的情况下，操舵转矩T的值比操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的值大时，目标电流值I_TFB1成为+侧的值，成为向右方向的操舵辅助力。反过来，在向左方向操舵的情况下，操舵转矩T的负值的绝对值比操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)的负值的绝对值大时，目标电流值I_TFB1成为-侧的值，成为向左方向的操舵辅助力。

(车速感应增益设定部284)

在车速感应增益设定部284中，在采用了50％以下的低阿克曼率的转向机构的车辆中，在低车速区域、例如5～30km/h的车速区域中，操舵角θ_H的绝对值为规定值以上时，为了缓和给操作者带来与阿克曼率为例如80～100％的转向机构的车辆中的操舵反力不同的不协调感，而只在该车速区域将增益G_TFB2设为1.0。而且，在包括停止状态在内的例如小于5km/h的车速区域中，如图5所示那样设为包括死区在内的低值的增益G_TFB2，随着接近5km/h而增益G_TFB2的值急剧增加到1.0为止，在5～小于30km/h车速区域中设为增益G_TFB2＝1.0的值，在车速VS为30km/h以上，例如增益G_TFB2的值直线地缓缓地减小到0。

另外，在上述的死区中，增益G_TFB2的值为0(零)。

如上那样车速感应增益设定部284通过设定增益G_TFB2的值，抑制转向方向盘2(参照图1)的静止转向操作时的电动机11所输出的操舵辅助力的降低，并且能够如阿克曼率为例如80～100％的转向机构的车辆那样赋予低车速区域中的操舵反力。此外，如果车速VS为30km/h以上，则减小低车速时操舵反力控制部300A所产生的操舵反力的增加，逐渐平稳地切换到与通常的电动动力转向装置相同的控制。

由车速感应增益设定部284所设定的增益G_TFB2的值被输入到乘法运算器285A。

(目标操舵角速度运算部290)

目标操舵角速度运算部290基于如图6所示那样输入的操舵角θ_H以及车速VS，运算转向方向盘2(参照图1)向中立点(直线前进状态)复原的方向的目标操舵角速度Kω_H(θ_H)，并输入到减法运算器292。以下将目标操舵角速度Kω_H(θ_H)称作“操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)”。目标操舵角速度Kω_H(θ_H)的函数将车速VS设为参数，并基于操舵角θ_H而被设定，对车速VS进行插值运算。

(操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293)

操舵角速度运算部291对表示来自操舵角传感器52的操舵角θ_H的信号进行时间微分并运算操舵角速度ω_H，输入到减法运算器292。

减法运算器292中被输入来自目标操舵角速度运算部290的操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)的信号和来自操舵角速度运算部291的操舵角速度ω_H的信号，并从操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)减去操舵角速度ω_H并将该结果的操舵角速度偏差值输入到校正电流换算部293。

校正电流换算部293对从减法运算器292输入的操舵角速度偏差值乘以规定的固定增益Gω_FB，并换算为校正电流值(第6目标电流值)Iω_FB，输入到加法运算器(衰减加法运算单元)283。

另外，操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)始终被设定为转向方向盘2(参照图1)向中立点的复原方向的目标操舵角速度。因此，通过减法运算器292以及校正电流换算部293所进行的运算，在操作者对转向方向盘2向左右方向进行打轮操作时，给予相对于转向方向盘2的操作的反力分量。

此外，在操作者执行转向方向盘2向中立点的复原操作时，通过减法运算器292以及校正电流换算部293所执行的运算，在来自操舵角速度运算部291的实际的操舵角速度ω_H比操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)快的向中立点的复原操作的情况下，给予使得不会快速地复原到中立点的反力分量。反过来在实际的操舵角速度ω_H比操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)慢的向中立点的复原操作的情况下，给予操舵辅助以使成为操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)。

(加法运算器283、乘法运算器285A)

加法运算器283从电流换算部282输入目标电流值I_TFB1，从校正电流换算部293输入校正电流值Iω_FB，将校正电流值Iω_FB与目标电流值I_TFB1相加并将校正后得到的目标电流值(校正后得到的第1目标电流值)Iω_FB2输入到乘法运算器285A。

乘法运算器285A将从车速感应增益设定部284输入的增益G_TFB2与校正后得到的目标电流值(校正后得到的第1目标电流值)I_TFB2相乘并将其结果作为目标电流值I_TFB3(第2目标电流值)输入到加法运算器252。

图7为第1实施方式的作用说明图，(a)为向中立点的复原操作中的操舵角的时间推移的说明图，(b)为向中立点的复原操作中的操舵反力的时间推移的说明图。

以下说明在减法运算器292中运算操舵角速度偏差值，在校正电流换算部293中换算为校正电流值Iω_FB并输入到加法运算器283的效果。

在操舵角θ_H在左右方向上处于规定值以上时从减法运算器281输出的转矩偏差的值相对于操舵角θ_H的时间变化率的变化较大，目标电流值I_TFB1的时间性变动变大，例如如图7(b)中虚线所示的Z2的操舵反力的时间推移的曲线那样，在转向方向盘2(参照图1)的复原操作中成为振动状态。与此相对，将校正电流值Iω_FB输入到加法运算器283并对目标电流值I_TFB1进行校正，从而如图7(b)的实线所示的曲线Z1那样平稳地执行低车速区域的操舵反力的校正。

而且，结果，消除在应用低阿克曼率的转向机构的车辆中常有的、低车速区域中的操舵角θ_H的变化在左右方向上较大的操舵角θ_H下的操舵反力的饱和或方向盘失控的不协调感，能稳定地给操作者带来与应用高阿克曼率、例如80～100％的转向机构的车辆相同的操舵角θ_H越增加则通过自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

在此，目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293以及加法运算器283构成技术范围中所记载的“变动幅度抑制单元”。

根据本实施方式，在具有例如阿克曼率为30～50％的低阿克曼率的转向机构的车辆中，在例如车速VS为5～30km/h的低车速区域中也能稳定地给操作者带来与应用高阿克曼率、例如80～100％的转向机构的车辆相同的操舵角θ_H越增加则操舵反力由于自动回正力矩而越增加这样的操舵感。

而且，在车速VS为30km/h以上的中高车速区域中，在具有阿克曼率为30～50％的低阿克曼率的转向机构的车辆中，也在左右方向上为规定值以上的操舵角θ_H以上的情况下充分地产生自动回正力矩，将操舵反力给予转向方向盘2，因此即使目标电流值I_TFB3的值急速地连续减小而最终为0(零)也不会使操作者产生不协调感。

此外，在应用高阿克曼率、例如80～100％的转向机构的车辆处于停止或者极低速状态下，对转向方向盘2几乎进行静止转向操作的情况下，在左右的任一个方向上将操舵角θ_H转到最大程度时，越是高阿克曼率的情况，打轮方向侧(旋转内侧方向)的转向轮10F(参照图1)的转角变得越大，打轮方向侧的转向轮10F的转向负荷增大，因此需要增大电动机11所应输出的操舵辅助力，需要增大电动机11的容量。

但是，如本实施方式那样在应用阿克曼率为30～50％的低阿克曼率的转向机构的车辆中，在车辆处于停止或者极低速状态下，对转向方向盘2几乎进行静止转向操作的情况下，在左右任一个方向上将操舵角θ_H转到最大限度时，由于越是高阿克曼率的情况打轮方向侧的转向轮10F(参照图1)的转角越不会增大，因此打轮方向侧的转向轮10F的转向负荷比上述的高阿克曼率的情况减少，能够减小电动机11的容量，最终能够减轻车体重量而有助于燃油效率改善。

进而，在本实施方式中，通过设置车速感应增益设定部284和乘法运算器285A，在车辆处于停止或者极低车速状态(车速VS小于5km/h)以及、车速VS处于中高车速以上(例如车速VS为30km/h以上)时，不会给操作者带来在应用阿克曼率为30～50％的低阿克曼率的转向机构的车辆中特有的规定值以上的操舵角θ_H的情况下的操舵反力的饱和或相反地减少这种不协调感。

此外，在如专利文献4的图2的方向盘复原控制部130的基本电流部131那样按照操舵角θ_H设定方向盘复原基本电流值Irh的结构中，在每次车体设计或电动机11的容量不同时需要对方向盘复原基本电流值Irh的数据进行设定变更。

与此相对，在本实施方式中，成为在目标操舵转矩运算部280中设定操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)，基于与操舵转矩T的转矩偏差对目标电流值I_TFB1进行运算的结构，因此在每次车体设计或电动机11的容量不同时仅调整增益G_TFB1、Gω_FB即可，成为调整非常简单的结构。

此外，在本实施方式中，如上述那样成为在目标操舵转矩运算部280中设定操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)，基于与操舵转矩T的转矩偏差来运算目标电流值I_TFB1的结构，因此在低μ路面上操舵转矩T小的情况下，低车速时操舵反力控制部300A最终输出目标电流值I_TFB3以对操作者给予操舵反力，因此也能够没有不协调感地给操作者带来在低μ路面、例如冻结路面上的低车速行驶状态下的规定的左右的操舵角θ_H以上的区域中的操舵感。

此外，在本实施方式中，设置乘法运算器285A，将由车速感应增益设定部284所设定的增益G_TFB2的值与校正后得到的目标电流值I_TFB2相乘，但并不限定于此。

也可为以下结构：删除乘法运算器285A，并将增益G_TFB2的值输入到电流换算部282，在电流换算部282中将增益G_TFB1和增益G_TFB2与转矩偏差相乘，并将增益G_TFB2的值输入到校正电流换算部293，在校正电流换算部293中将增益Gω_FB和增益G_TFB2与操舵角速度偏差值相乘。

或者也可为以下结构：删除乘法运算器285A，将增益G_TFB2的值输入到电流换算部282，在电流换算部282中将增益G_TFB1和增益G_TFB2与转矩偏差相乘。

《第1实施方式的变形例》

在第1实施方式中控制装置200A构成为包括：惯性补偿信号运算部210、基值信号运算部220、阻尼校正信号运算部225、加法运算器250、减法运算器251、加法运算器252、加法运算器283、车速感应增益设定部284、乘法运算器285A、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292和校正电流换算部293，但并不限定于此。

(第1实施方式的第1变形例)

接下来，对第1实施方式的第1变形例进行说明。

在本变形例中，控制装置200A将惯性补偿信号运算部210、基值信号运算部220、阻尼校正信号运算部225、加法运算器250、减法运算器251、加法运算器252、加法运算器283、车速感应增益设定部284、乘法运算器285A、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293全部删除。

即，也可为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1被直接地输入到减法运算器253。

根据本变形例，在具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆中，即使为如果在低车速区域时操舵角在左右方向上变大，则操舵反力饱和、或者操舵反力减小那样的接近平行几何的方式，在减法运算器281中也运算由目标操舵转矩运算部280设定的操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)和由操舵转矩传感器30所检测的操舵转矩T之间的转矩偏差。而且，基于由减法运算器281算出的转矩偏差使电流换算部282产生电动机11所引起的操舵辅助力或者操舵反力。因此，成为在左右方向上为规定值以上的操舵角时，基于操舵角感应目标操舵转矩KT(θ_H)和操舵转矩T之间的转矩偏差来运算第1目标电流值即目标电流值I_TFB1的结构，因此不需要在每次车体设计或电动机的容量不同时在目标操舵转矩运算部280中通过试验等来重新设定对目标电流值I_TFB1进行运算的数据这样的烦杂的作业，能够成为仅对电流换算部282的增益G_TFB1进行变更的简单的结构。

(第1实施方式的第2变形例)

接下来，对第1实施方式的第2变形例进行说明。

在本变形例中，控制装置200A删除惯性补偿信号运算部210、基值信号运算部220、阻尼校正信号运算部225、加法运算器250、减法运算器251、加法运算器252、加法运算器283、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1通过从车速感应增益设定部284输出的增益G_TFB2在乘法运算器285A中相乘而被校正，成为第2目标电流值即目标电流值I_TFB3，直接地输入到减法运算器253。

根据本变形例，除了上述的第1变形例的效果之外，由于具备按照车速VS对第1目标电流值即目标电流值I_TFB1进行校正并作为第2目标电流值即目标电流值I_TFB3进行输出的车速感应增益设定部284以及乘法运算器285A，因此控制装置200A基于目标电流值I_TFB3使电动机11产生操舵辅助力或者操舵反力。其结果，通过从乘法运算器285A输出的目标电流值I_TFB3，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也与应用高阿克曼率的转向机构的车辆同样，在低车速区域中也能稳定地给操作者带来操舵角θ_H越在左右方向上增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

而且，在车速VS处于中高车速区域时，在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，在左右方向上为规定值以上的操舵角以上时自动回正力矩充分地产生，将操舵反力给予转向方向盘2，因此即使在车速感应增益设定部284以及乘法运算器285A中按照车速VS的增加连续地减小目标电流值I_TFB3而最终为0(零)也不会使操作者产生不协调感。

(第1实施方式的第3变形例)

接下来，对第1实施方式的第3变形例进行说明。

在本变形例中，控制装置200A删除了加法运算器283、车速感应增益设定部284、乘法运算器285A、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可成为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1在加法运算器252中与从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1相加，成为第5目标电流值即q轴目标电流值Iq^*，并被输入到减法运算器253。

根据本变形例，在加法运算器252中输入至少考虑了第4目标电流值即基值目标电流值I_B的q轴目标电流值I_TG1，基于至少将基值目标电流值I_B与第1目标电流值即目标电流值I_TFB1进行相加运算后得到的结果即作为第5目标电流值的q轴目标电流值Iq^*，控制装置200A能够与在电动机11中应用了通常的高阿克曼率的转向机构的车辆同样地，控制基于基值目标电流值I_B的来自电动机11的操舵辅助力的输出。除此之外，目标电流值I_TFB1通过加法运算器252对应用了低阿克曼率的转向机构的车辆中的特有的低车速区域中的操舵角θ_H在左右方向上超过规定值而变大时操舵反力饱和或者反过来降低的操舵角-操舵转矩特性进行校正，并作为q轴目标电流值Iq^*输出到减法运算器253，并被用于电动机11所输出的操舵辅助力或者操舵反力的控制中。

其结果，在例如具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，即使在低车速区域中也能稳定地给操作者带来与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆相同的操舵角θ_H在左右方向上越增加则通过自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

(第1实施方式的第4变形例)

接下来，对第1实施方式的第4变形例进行说明。

本变形例中，控制装置200A删除了加法运算器283、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1通过从车速感应增益设定部284输出的增益G_TFB2在乘法运算器285A中相乘而被校正，成为第2目标电流值即目标电流值I_TFB3，并输出到加法运算器252，进而在加法运算器252中与从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1相加，成为第5目标电流值即q轴目标电流值Iq^*，并输入到减法运算器253。

根据本变形例，除了第1实施方式的第3变形例的效果之外，在车速VS为中高车速区域中，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，由于在左右方向上为规定值以上的操舵角以上时自动回正力矩充分地产生，将操舵反力给予转向方向盘2，因此即使在车速感应增益设定部284以及乘法运算器285A中使目标电流值I_TFB3按照车速VS的增加而连续地减小而最终为0(零)也不会使操作者产生不协调感。

《第2实施方式》

接下来，参照图8、图9并适当参照图4、图12对第2实施方式的电动动力转向装置100中的控制装置(电动机控制单元)200B进行说明。

第2实施方式中的电动动力转向装置100的控制装置200B与第1实施方式中的电动动力转向装置100的控制装置200A的不同点在于低车速时操舵反力控制部300A被置换为低车速时操舵反力控制部300B。

关于与第1实施方式相同的构成要素，赋予相同的符号并省略重复的说明。图8为第2实施方式中的控制装置的能模块结构图，图9为操舵角感应增益设定部中的操舵角感应增益的设定方法的说明图。

(低车速时操舵反力控制部300B)

如图8所示那样，低车速时操舵反力控制部300B构成为包括：目标操舵转矩运算部280、减法运算器281、电流换算部282、加法运算器283、车速感应增益设定部(车速感应校正单元)284、乘法运算器(车速感应校正单元、操舵角感应校正单元)285B、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293、操舵角感应增益设定部(操舵角感应校正单元)294，从乘法运算器285B输出的目标电流值(第3目标电流值)I_TFB3被输入到加法运算器252。而且，在加法运算器252中如上述那样将目标电流值I_TFB3与从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1相加，并作为q轴目标电流值(第5目标电流值)Iq^*输出到减法运算器253。

如上述那样与第1实施方式不同，第2实施方式中的低车速时操舵反力控制部300B新包括操舵角感应增益设定部294，代替乘法运算器285A而具有乘法运算器285B。

(操舵角感应增益设定部294、乘法运算器285B)

操舵角感应增益设定部294，如图9所示那样按照操舵角θ_H，在左右方向上操舵角θ_H的绝对值为0～θ_H1为止时将增益Gθ_H设为0(零)，在操舵角θ_H的值超过θ_H1而到θ_H2为止时，使Gθ_H连续地例如直线地增加，在操舵角θ_H的值为θ_H2以上时，将Gθ_H设定为1.0。

而且由操舵角感应增益设定部294设定的增益Gθ_H、由车速感应增益设定部284设定的增益G_TFB2和由加法运算器283运算并校正后得到的目标电流值I_TFB2被输入到乘法运算器285B中。

乘法运算器285B将校正后得到的目标电流值I_TFB2与增益Gθ_H和增益G_TFB2相乘来运算目标电流值I_TFB3(I_TFB3＝I_TFB2×Gθ_H×G_TFB2)(第3目标电流值)，并输出到加法运算器252。

操舵角感应增益设定部294中的、θ_H1的值设定为例如图12(a)中的、θ_H0的值或者比其小的值。于是，在设定与图9所示的操舵角θ_H相应的增益Gθ_H的情况下，例如如果操舵角θ_H的绝对值从0经过θ_H1而增大到θ_H2，则操舵角θ_H的绝对值超过θ_H1的值时增益Gθ_H连续地从0开始增加直到达到1.0，在乘法运算器285B中通过将校正后得到的目标电流值I_TFB2与增益Gθ_H以及增益G_TFB2相乘，从而在操舵角θ_H为θ_H1以下、或者车速VS在图4所示的死区的范围中时，从乘法运算器285B输出到加法运算器252的目标电流值I_TFB3成为零。而且，如果操舵角θ_H的绝对值超过θ_H1，并且此时车速VS超过图9的死区，则非0(零)的目标电流值I_TFB3开始被输出。

根据本实施方式，除了第1实施方式中的效果之外，由于至少如果操舵角θ_H的绝对值没有超过规定值θ_H1则不输出目标电流值I_TFB3，因此在例如30～50％的低阿克曼率的转向机构的车辆中，即使处于低车速状态，在操舵角-操舵转矩特性与高阿克曼率的转向机构的车辆中的操舵角-操舵转矩特性相同的操舵角范围中低车速时操舵反力控制部300B也不执行操舵反力校正，因此在操舵角θ_H的绝对值处于0～θ_H1为止的范围中时，能够有效地得到来自电动机11的操舵辅助力。

此外，在操舵角θ_H的绝对值为0～θ_H1为止的范围中时，操作者能够通过操舵反力的变化而感觉到来自转向轮(前轮)10F、10F的路面信息。

《第2实施方式的变形例》

在第2实施方式中控制装置200B构成为包括惯性补偿信号运算部210、基值信号运算部220、阻尼校正信号运算部225、加法运算器250、减法运算器251、加法运算器252、加法运算器283、车速感应增益设定部284、乘法运算器285B、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293、操舵角感应增益设定部294，但并不限定于此。

(第2实施方式的第1变形例)

接下来，对第2实施方式的第1变形例进行说明。

本变形例中控制装置200B删除了惯性补偿信号运算部210、基值信号运算部220、阻尼校正信号运算部225、加法运算器250、减法运算器251、加法运算器252、加法运算器283、车速感应增益设定部284、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1与从操舵角感应增益设定部294输出的增益Gθ_H在乘法运算器285B中相乘而被校正，成为第3目标电流值即目标电流值I_TFB3，并直接地被输入到减法运算器253。

根据本变形例，除了上述的第1实施方式的第1变形例的效果之外，具备：至少按照由操舵角传感器52所检测出的操舵角对第1目标电流值即目标电流值I_TFB1进行校正并作为第3目标电流值即目标电流值I_TFB3而输出的操舵角感应增益设定部294，控制装置200B基于目标电流值I_TFB3使电动机11产生操舵辅助力或者操舵反力。

在操舵角感应增益设定部294中，能够设定为至少如果操舵角θ_H在左右外侧没有超过左右的规定值(-θ_H1或者+θ_H1)则不输出目标电流值I_TFB3，因此在低阿克曼率的转向机构的车辆中即使在低车速状态下，在操舵角-操舵转矩特性与高阿克曼率的转向机构的车辆中的操舵角-操舵转矩特性相同的操舵角范围中目标电流值I_TFB3也成为0，因此在操舵角θ_H在左右方向上超过了规定值的状态下，能够有效地得到来自电动机11的操舵反力。

此外，在操舵角θ_H在左右的规定值的范围(-θ_H1～+θ_H1)内，操作者能够通过操舵反力的变化感觉到来自转向轮(前轮)10F、10F的路面信息。

(第2实施方式的第2变形例)

接下来，对第2实施方式的第2变形例进行说明。

本变形例中控制装置200B删除了加法运算器283、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即也可为以下结构：从电流换算部282输出的第1目标电流值即目标电流值I_TFB1通过与从车速感应增益设定部284输出的增益G_TFB2在乘法运算器285B中相乘而被校正，并且通过与从操舵角感应增益设定部294输出的增益Gθ_H在乘法运算器285B中相乘而被校正，成为第3目标电流值即目标电流值I_TFB3，直接被输入到减法运算器253。

根据本变形例，在乘法运算器285B中，将增益G_TFB2与目标电流值I_TFB1相乘而成为第2目标电流值，进而将至少乘以与由操舵角传感器52检测出的操舵角θ_H相应的增益Gθ_H而校正得到的第3目标电流值即目标电流值I_TFB3输出到减法运算器253，因此控制装置200B基于目标电流值I_TFB3使电动机11产生操舵辅助力或操舵反力。

因此，除了第2实施方式的第1变形例的效果之外，具备：作为与车速VS对应地对第1目标电流值即目标电流值I_TFB1施加基于增益G_TFB2的校正后得到的目标电流值I_TFB3而输出的车速感应增益设定部284以及乘法运算器285B，因此控制装置200B基于目标电流值I_TFB3使电动机11产生操舵辅助力或者操舵反力。其结果，根据从乘法运算器285B输出的目标电流值I_TFB3，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也能够与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆同样地在低车速区域中稳定地给操作者带来操舵角θ_H在左右方向上越增加则通过自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

而且，在车速VS为中高车速区域中时，在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，在左右方向上为规定值以上的操舵角以上时充分地产生自动回正力矩，将操舵反力给予转向方向盘2，因此在车速感应增益设定部284以及乘法运算器285A中按照车速VS的增加使目标电流值I_TFB3连续地减小，即使最终为0(零)也不会使操作者产生不协调感。

(第2实施方式的第3变形例)

接下来，对第2实施方式的第2变形例进行说明。

本变形例中控制装置200B删除了加法运算器283、车速感应增益设定部284、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可为以下结构：从乘法运算器285B输出的目标电流值I_TFB3为目标电流值I_TFB1与增益Gθ_H相乘而被校正得到的第3目标电流值，在加法运算器252中将从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1和目标电流值I_TFB3相加，而成为第5目标电流值即q轴目标电流值Iq^*，并输入到减法运算器253。

根据本变形例，除了第2实施方式的第1变形例的效果之外，加法运算器252中被输入了至少考虑了第4目标电流值即基值目标电流值I_B的q轴目标电流值I_TG1，基于至少将基值目标电流值I_B与第3目标电流值即目标电流值I_TFB3进行相加运算后的结果即作为第5目标电流值的q轴目标电流值Iq^*，控制装置200B使电动机11产生操舵辅助力或者操舵反力。

其结果，与应用了通常的高阿克曼率的转向机构的车辆同样地，能够控制基于基值目标电流值I_B的来自电动机11的操舵辅助力的输出，并且在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也与应用了高阿克曼率的转向机构的车辆同样地，在低车速区域中也能稳定地给操作者带来能够从电动机11输出辅助力的操舵角θ_H在左右方向上越增加则由于自动回正力矩而操舵反力越增加这样的操舵感。

(第2实施方式的第4变形例)

接下来，对第2实施方式的第4变形例进行说明。

本变形例中控制装置200B删除了加法运算器283、目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293。

即，也可为以下结构：从乘法运算器285B输出的目标电流值I_TFB3为目标电流值I_TFB1与增益Gθ_H和增益G_TFB2相乘而被校正得到的第3目标电流值，目标电流值I_TFB3被输出到加法运算器252，进而在加法运算器252中与从加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1相加，成为第5目标电流值即q轴目标电流值Iq^*，并输入到减法运算器253。

根据本变形例，除了第2实施方式的第3变形例的效果之外，车速VS在中高车速区域中时，即使在具有低阿克曼率的转向机构的车辆中，也在左右方向上为规定值以上的操舵角以上时充分地产生自动回正力矩，将操舵反力给予转向方向盘2，因此在车速感应增益设定部284以及乘法运算器285B中使目标电流值I_TFB3按照车速VS的增加连续地减小，即使最终为0(零)也不会使操作者产生不协调感。

《第3实施方式》

在第1实施方式以及第2实施方式中，目标操舵角速度运算部290、操舵角速度运算部291、减法运算器292、校正电流换算部293以及加法运算器283构成在技术范围中记载的“变动幅度抑制单元”，但并不限定于此。

参照图10对变动幅度抑制单元的其他构成例进行说明。

图10为第3实施方式中的控制装置中的低车速时操舵反力控制部的功能模块结构图。

图10所示的控制装置(电动机控制单元)200C中的低车速时操舵反力控制部300C将图2所示的第1实施方式或者其变形例中的控制装置200A的低车速时操舵反力控制部300A变更为低车速时操舵反力控制部300C，其他与控制装置200A结构相同。与第1实施方式或者其变形例重复的结构赋予相同的符号，并省略重复的结构要素的说明。

如图10所示，低车速时操舵反力控制部300C构成为包括目标操舵转矩运算部280、减法运算器281、电流换算部282、限幅器286、一阶延迟处理部287、车速感应增益设定部284、乘法运算器285A，从乘法运算器285A输出的目标电流值(第2目标电流值)I_TFB3被输入到加法运算器252。而且，在加法运算器252中如上述那样从由加法运算器250输出的q轴目标电流值I_TG1中减去目标电流值I_TFB3，并作为q轴目标电流值Iq^*输出到减法运算器253。

在此，本实施方式中的限幅器286、一阶延迟处理部287构成技术范围中记载的“变动幅度抑制单元”。

限幅器286将由电流换算部282所运算出的目标电流值I_TFB1限制到规定的±的限制值内并输入到一阶延迟处理部287。一阶延迟处理部287采用预先设定的时间常数τ、增益K来对由限幅器286对上下限值以上的值的目标电流值I_TFB1进行了限制处理而得到的目标电流值I_TFB1进行一阶延迟处理，将被校正为平滑的目标电流值I_TFB1输入到乘法运算器285A。乘法运算器285A将从车速感应增益设定部284输入的增益G_TFB2与通过一阶延迟处理而校正后得到的目标电流值I_TFB1相乘，并作为目标电流值(第2目标电流值)I_TFB3输入到加法运算器252。

根据本实施方式，即使不将基于第1实施方式或者其变形例中的操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)与操舵角速度ω_H之间的偏差即操舵角速度偏差值的校正电流值Iω_FB与由电流换算部282所运算出的目标电流值I_TFB1进行相加处理，也能抑制目标电流值(第1目标电流值)I_TFB1的操舵角速度ω_H的变化所引起的大的变动，能够得到稳定的目标电流值I_TFB3。

另外，在图10中，以在第1实施方式或者其变形例中应用了限幅器286、一阶延迟处理部287的例子进行了说明，但也能容易地应用于第2实施方式或者其变形例中。即，在图10中追加操舵角感应增益设定部294，用乘法运算器285B来代替乘法运算器285A，乘法运算器285B中输入来自上述的一阶延迟处理部287的被一阶延迟处理后且被平滑校正后的目标电流值(校正后所得到的第1目标电流值)I_TFB2、来自车速感应增益设定部284的增益G_TFB2、和来自操舵角感应增益设定部294的增益Gθ_H，将校正后得到的目标电流值I_TFB2与增益G_TFB2和增益Gθ_H相乘，并作为目标电流值(第3目标电流值)I_TFB3输入到加法运算器252。

根据本实施方式，即使不将基于第1、第2实施方式以及其变形例中的操舵角感应目标操舵角速度Kω_H(θ_H)与操舵角速度ω_H之间的偏差即操舵角速度偏差值的校正电流值Iω_FB与由电流换算部282运算得到的目标电流值(第1目标电流值)I_TFB1进行相加处理，也能抑制目标电流值I_TFB1的操舵角速度ω_H的变化所引起的大的变动，能够得到稳定的目标电流值(第2目标电流值、第3目标电流值)I_TFB3。

符号的说明

2    转向方向盘(操舵轮)

10F  转向轮

11   电动机(motor)

30   操舵转矩传感器

35   车速传感器(车速检测单元)

50   分解器

52   操舵角传感器

60   逆变器

100  电动动力转向装置

200、200A、200B、200C 控制装置(电动机控制单元)

210  惯性补偿信号运算部

220  基值信号运算部(第2目标电流值运算单元)

225  阻尼校正信号运算部

240  q轴PI控制部

245  d轴PI控制部

250  加法运算器

251  减法运算器

252  加法运算器(加法运算单元)

253  减法运算器

254  减法运算器

260  2轴3相变换部

262  PWM变换部

265  3相2轴变换部

270  旋转角速度运算部

275  励磁电流生成部

280  目标操舵转矩运算部(目标操舵转矩设定单元)

281  减法运算器(转矩偏差运算单元)

282  电流换算部(第1目标电流值运算单元)

283  加法运算器(变动幅度抑制单元、衰减加法运算单元)

284  车速感应增益设定部(车速感应校正单元)

285A 乘法运算器(车速感应校正单元)

285B 乘法运算器(车速感应校正单元、操舵角感应校正单元)

286  限幅器(变动幅度抑制单元)

287  一阶延迟处理部(变动幅度抑制单元)

290  目标操舵角速度运算部(变动幅度抑制单元、目标操舵角速度运算单元)

291  操舵角速度运算部(变动幅度抑制单元、舵角速度运算单元)

292  减法运算器(变动幅度抑制单元、舵角速度偏差运算单元)

293  校正电流换算部(变动幅度抑制单元、第3目标电流值运算单元)

294  操舵角感应增益设定部(操舵角感应校正单元)

300A、300B、300C 低车速时操舵反力控制部

G_TFB1 增益

G_TFB2 增益

Gθ_H  增益

I_B    基值目标电流值(第4目标电流值)

I_D    阻尼校正电流值

I_I    惯性补偿电流值

Iq^*   q轴目标电流值(第5目标电流值)

Iq    q轴有效电流值

Id^*   d轴目标电流值

Id    d轴有效电流值

Iu、Iv、Iw 有效电流值

I_TG1  q轴目标电流值

I_TFB1 目标电流值(第1目标电流值)

I_TFB2 校正后得到的目标电流值

I_TFB3 目标电流值(第2目标电流值、第3目标电流值)

Iω_FB 校正电流值(第6目标电流值)

Kω_H(θ_H) 操舵角感应目标操舵角速度

KT(θ_H)   操舵角感应目标操舵转矩

T     操舵转矩

VS    车速

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种电动动力转向装置，适用于具备转向机构的车辆，通过电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力，将该操舵辅助力传送到转向系统并使操舵力减小，该电动动力转向装置的特征在于，具备：

操舵角传感器，检测上述操舵轮的操舵角；

操舵转矩传感器，检测上述操舵轮的操舵转矩；

目标操舵转矩设定单元，基于由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角设定目标操舵转矩；

转矩偏差运算单元，运算通过该目标操舵转矩设定单元所设定的上述目标操舵转矩和通过上述操舵转矩传感器所检测出的上述操舵转矩之间的转矩偏差；

第1目标电流值运算单元，基于由该转矩偏差运算单元所算出的转矩偏差，运算用于使上述电动机产生操舵辅助力的第1目标电流值；和

车速感应校正单元，至少按照由车速检测单元所检测出的车速来校正上述第1目标电流值并作为第2目标电流值输出，

上述电动机控制单元基于上述第2目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

2.(修改后)根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述转向机构是如下机构：

在对上述转向系统不施加上述操舵辅助力的状态下，使操作者从上述操舵轮感觉到的操舵反力，在低车速区域时如果上述操舵角变大则饱和、或者操舵反力减小。

3.(删除)

4.(删除)

5.(修改后)根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备操舵角感应校正单元，该操舵角感应校正单元至少按照由上述操舵角传感器所检测出的操舵角校正上述第2目标电流值并作为第3目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第2目标电流值而基于上述第3目标电流值使上述电动机产生操舵辅助力。

6.(删除)

7.(修改后)根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第2目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第2目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

8.(删除)

9.根据权利要求5所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第3目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第3目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

10.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备变动幅度抑制单元，使上述第1目标电流值的振动上的变动幅度衰减。

11.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述变动幅度抑制单元具有：

舵角速度运算单元，对由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角进行时间微分来运算舵角速度；

目标操舵角速度运算单元，至少基于由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角来运算目标操舵角速度；

舵角速度偏差运算单元，运算由上述目标操舵角速度运算单元所运算得到的上述目标操舵角速度与由上述舵角速度运算单元所运算得到的上述舵角速度之间的舵角速度偏差；

第3目标电流值运算单元，基于运算得到的上述舵角速度偏差来运算第6目标电流值；和

衰减加法运算单元，将上述第6目标电流值与上述第1目标电流值相加，进行上述振动上的变动幅度的衰减处理，并输入到上述加法运算单元。

12.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述变动幅度抑制单元，

以规定的时间常数对上述第1目标电流值进行过滤处理并进行上述振动上的变动幅度的衰减处理。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

基于PCT条约19条的修改声明

1、修改的内容

(1)修改了权利要求1，将权利要求3加入权利要求1。

(2)修改了权利要求2。

(3)修改了权利要求5、7。

(4)删除了权利要求3、4、6、8。

2、说明

(1)权利要求1的修改是将修改前的权利要求的一部分删除，并将权利要求3加入权利要求1。

(2)权利要求2的修改是将修改前的权利要求2的一部分删除。

(3)权利要求5、7的修改是伴随修改前的权利要求3向权利要求1的加入而修改了引用关系。

Claims (12)

1.一种电动动力转向装置，适用于具备未达到理想的阿克曼率的转向机构的车辆，通过电动机控制单元使电动机产生操舵辅助力，将该操舵辅助力传送到转向系统并使操舵力减小，该电动动力转向装置的特征在于，具备：

操舵角传感器，检测上述操舵轮的操舵角；

操舵转矩传感器，检测上述操舵轮的操舵转矩；

目标操舵转矩设定单元，基于由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角设定目标操舵转矩；

转矩偏差运算单元，运算通过该目标操舵转矩设定单元所设定的上述目标操舵转矩和通过上述操舵转矩传感器所检测出的上述操舵转矩之间的转矩偏差；和

第1目标电流值运算单元，基于由该转矩偏差运算单元所算出的转矩偏差，运算用于使上述电动机产生操舵辅助力的第1目标电流值，

上述电动机控制单元基于上述第1目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述未达到理想的阿克曼率的转向机构是如下机构：

在对上述转向系统不施加上述操舵辅助力的状态下，使操作者从上述操舵轮感觉到的操舵反力，在低车速区域时如果上述操舵角变大则饱和、或者操舵反力减小那样的接近平行几何的机构。

3.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备车速感应校正单元，至少按照由车速检测单元所检测出的车速来校正上述第1目标电流值并作为第2目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第1目标电流值而基于上述第2目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

4.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备操舵角感应校正单元，至少按照由上述操舵角传感器检测出的操舵角校正上述第1目标电流值并作为第3目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第1目标电流值而基于上述第3目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

5.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备操舵角感应校正单元，该操舵角感应校正单元至少按照由上述操舵角传感器所检测出的操舵角校正上述第2目标电流值并作为第3目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第2目标电流值而基于上述第3目标电流值使上述电动机产生操舵辅助力。

6.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第1目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第1目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

7.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第2目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第2目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

8.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第3目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第3目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

9.根据权利要求5所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备：

第2目标电流值运算单元，运算用于至少基于由上述操舵转矩传感器所检测出的操舵转矩来产生上述操舵辅助力的第4目标电流值；和

加法运算单元，将上述第3目标电流值与上述第4目标电流值相加而作为第5目标电流值输出，

上述电动机控制单元代替上述第3目标电流值而基于上述第5目标电流值使上述电动机产生上述操舵辅助力。

10.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

还具备变动幅度抑制单元，使上述第1目标电流值的振动上的变动幅度衰减。

11.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述变动幅度抑制单元具有：

舵角速度运算单元，对由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角进行时间微分来运算舵角速度；

目标操舵角速度运算单元，至少基于由上述操舵角传感器所检测出的上述操舵角来运算目标操舵角速度；

舵角速度偏差运算单元，运算由上述目标操舵角速度运算单元所运算得到的上述目标操舵角速度与由上述舵角速度运算单元所运算得到的上述舵角速度之间的舵角速度偏差；

第3目标电流值运算单元，基于运算得到的上述舵角速度偏差来运算第6目标电流值；和

衰减加法运算单元，将上述第6目标电流值与上述第1目标电流值相加，进行上述振动上的变动幅度的衰减处理，并输入到上述加法运算单元。

12.根据权利要求10所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述变动幅度抑制单元，

以规定的时间常数对上述第1目标电流值进行过滤处理并进行上述振动上的变动幅度的衰减处理。

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