CN103502082A - 车辆用转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用转向装置，其具有：对施加在手动转向机构(10)上的转向转矩进行检测的转向转矩检测机构(12)；根据检测出的转向转矩来决定第一电动转矩值的第一电动转矩决定机构；根据由对车辆(100)的行为进行检测的车辆行为检测机构(15)检测出的检测值来决定第二电动转矩值的第二电动转矩决定机构；用于对转向车轮(6)施加总电动转矩的电动机(9)；根据在第一电动转矩值上加上第二电动转矩值得到的总电动转矩值来控制向电动机流过的电流的电流控制机构，其中，第二电动转矩决定机构将比上限值大的第二电动转矩值再设定为上限值以下，并根据第二电动转矩值的方向和手动转向机构(10)的转舵方向的组合来变更上限值。由此，提出能够缓和对驾驶员带来的不适感，且能够对车辆行为的抑制进行高性能地控制的车辆用转向装置(1)。

Description

车辆用转向装置

技术领域

本发明涉及一种产生减轻驾驶员的转向力的转向辅助转矩和抑制车辆行为的转向反力转矩的车辆用转向装置。

背景技术

车辆用转向装置构成为使用电动机，通过其电动转矩进行辅助，来减轻驾驶员的转向力。根据车速等对电动转矩进行增减。另外，当在行驶中车辆受到强烈的侧风、或在车辙路上行驶时，有时进行车辆向从目标行驶路线偏离的方向偏向那样的车辆行为。因此，车辆用转向装置通过横摆角速度、横向加速度等来对该车辆行为进行检测，并根据其检测值，产生抑制车辆行为的转向反力转矩。并且为了应对横摆角速度、横向加速度等的各传感器的故障时等，转向反力转矩的上限值被限定，从而不会产生超过该上限值的转向反力转矩(参照专利文献1等)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3103049号公报

发明概要

发明所要解决的课题

在现有的车辆用转向装置中，所述上限值恒定。因此，当将所述上限值设定得大时，能够产生大的转向反力转矩，从而能够提高车辆行为的抑制的控制性能，但当因传感器的故障而产生达到该大的上限值的大转向反力转矩时，认为会对驾驶员带来不适感。相反，当将所述上限值设定得小时，即便传感器发生故障，也产生被限制为该小的上限值的小转向反力转矩，因此不会对驾驶员带来不适感，但由于转向反力转矩小，因此车辆行为的抑制的控制性能受到限制。这样，在所述上限值的设定中，成为设定得大时会对驾驶员带来不适感，而设定得小时车辆行为的抑制的控制性能受到限制的折衷的关系。在所述上限值的设定中，期望可缓和对驾驶员带来的不适感，且同时对车辆行为的抑制进行高性能地控制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够缓和对驾驶员带来的不适感，且能够对车辆行为的抑制进行高性能地控制的车辆用转向装置。

用于解决课题的手段

本发明提供一种车辆用转向装置，其具有：

手动转向机构，其用于通过手动对车辆的转向车轮进行转舵；

转向转矩检测机构，其对施加在所述手动转向机构上的转向转矩进行检测；

第一电动转矩决定机构，其根据检测出的所述转向转矩来决定第一电动转矩值；

车辆行为检测机构，其对所述车辆的行为进行检测；

第二电动转矩决定机构，其根据由所述车辆行为检测机构检测出的检测值来决定第二电动转矩值；

电动机，其用于向所述转向车轮施加总电动转矩；以及

电流控制机构，其根据在所述第一电动转矩值上加上所述第二电动转矩值得到的所述总电动转矩值，来控制向所述电动机流过的电流，

所述车辆用转向装置的特征在于，

所述第二电动转矩决定机构将比上限值大的所述第二电动转矩值再设定为所述上限值以下，并通过所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向的组合来变更所述上限值。

由此，能够根据第二电动转矩值的方向和手动转向机构的转舵方向的组合来变更所述上限值，因此，在与要通过电动机产生较大的第二电动转矩值的情况对应的所述组合中，可以设定较大的上限值，在与通过电动机产生的第二电动转矩值即便小也足够的情况对应的所述组合中，可以设定较小的上限值。在将上限值设定得较大的组合(情况)中，可以产生大转向反力转矩，从而能够提高车辆行为的抑制的控制性能，在将上限值设定得较小的组合(情况)中，即便传感器发生故障，由于产生限制为该较小的上限值的小转向反力转矩，因此也不会对驾驶员带来不适感。

另外，在本发明中，优选所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向(转向方向)设定为相同时的所述上限值比所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为不同时的所述上限值小。

由此，若第二电动转矩值的方向和手动转向机构的转舵方向相反，则第二电动转矩值相对于手动转向机构的转舵方向而在抑制方向上发挥作用，因此通过根据较大的上限值来设定较大的第二电动转矩值，由此能够可靠地抑制手动转向机构的转舵。另一方面，若为方向相同的情况，则根据较小的上限值来设定较小的第二电动转矩值，因此防止过大辅助。另外，假设产生车辆行为检测机构(横摆角速度传感器、或横向加速度传感器等)的故障，即便将第二电动转矩值设定为上限值，若第二电动转矩值的方向和手动转向机构的转舵方向相反，则也由于较大的第二电动转矩值的方向朝向手动转向机构的转舵方向的反方向的稳定方向，从而能够实现对基于手动转向机构的转舵进行抑制的控制，来防止过大辅助，从而不会对驾驶员带来不适感。另外，在第二电动转矩值的方向和手动转向机构的转舵方向为相同方向的情况下，由于第二电动转矩值由较低的上限值来限制，因此也可防止过大辅助，从而不会对驾驶员带来不适感。

另外，在本发明中，优选所述第二电动转矩决定机构根据所述手动转向机构的转舵速度(转向角速度)来变更所述上限值。

由此，通过与转向角速度对应的情况的细微的上限值的设定，能够实现更加适当的转向反力转矩产生的控制。

具体而言，在本发明中，优选所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为相同时的所述上限值在所述转舵转向速度(转向角速度)变小时变大。

由此，在(转向角速度的)转舵方向(转向方向)左右(正负)切换时，能够设定较大的上限值与较小的上限值的中间的中间值，从而能够顺畅地实施较大的上限值和较小的上限值的切换。并且，不会对驾驶员带来不适感。

另外，具体而言，在本发明中，优选所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为不同时的所述上限值在所述转舵速度(转向角速度)变小时变小。

由此，在(转向角速度的)转舵方向(转向方向)左右(正负)切换时，也能够设定较大的上限值与较小的上限值的中间的中间值，从而能够顺畅地实施较大的上限值和较小的上限值的切换。并且，不会对驾驶员带来不适感。

发明效果

根据本发明，可以提供一种能够缓和对驾驶员带来的不适感，且能够对车辆行为的抑制进行高性能地控制的车辆用转向装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置(车辆)的结构图。

图2是搭载在本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置上的转向控制单元的结构图。

图3是在转向控制单元中使用的干扰检测机构(之一)的结构图。

图4是在转向控制单元中使用的干扰检测机构(之二)的结构图。

图5是本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置(车辆)所实施的转向方法的流程图。

图6是第二电动转矩值相对于横摆角速度的曲线图(数据图表)，是用于说明第二电动转矩值的设定方法的曲线图。

图7是第二电动转矩值相对于干扰时的转向转矩(转向角速度)的曲线图(数据图表)，是用于说明第二电动转矩值的设定方法的曲线图。

图8是第二电动转矩值相对于转向角速度的曲线图，是用于说明根据转向角速度的正负与第二电动转矩值的正负的组合而不同的第二电动转矩值的上限值的设定方法的曲线图。

图9是干扰检测机构(之一)所实施的干扰检测方法(之一)的流程图。

图10是干扰检测机构(之二)所实施的干扰检测方法(之二)的流程图。

具体实施方式

接着，适当参照附图，对本发明的实施方式进行详细地说明。需要说明的是，在各图中，对于共同的部分标注相同的符号并省略重复的说明。

图1表示本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置1(及搭载了该车辆用转向装置1的车辆100)的结构图。在转向盘2上一体结合有转向轴3。在转向轴3上经由具有万向接头的连结轴13而连结有小齿轮4。在小齿轮4上啮合有齿条轴8。齿条轴8能够根据小齿轮4的转动而在车宽方向(齿条轴8的轴向)上往复移动。由小齿轮4和齿条轴8等来构成齿轮齿条机构。在齿条轴8的两端分别一体结合有横拉杆5。在横拉杆5上连结有作为转向车轮的左右的前轮6的转向臂。由此，当驾驶员通过手动对转向盘2进行转向(使转向盘2转动)时，构成使前轮(转向车轮)6转舵(转动)的手动转向机构10。

另外，车辆用转向装置1构成为电动动力转向装置。在车辆用转向装置1中，为了减轻驾驶员的转向力，使用电动机9，通过其电动转矩对驾驶员的转向力进行辅助。如图1所示，电动机9例如同轴地配设在齿条轴8的中间部，并且根据电动机9的转动，齿条轴8能够在车宽方向上往复移动。

另外，在车辆用转向装置1中，在小齿轮4的附近设有用于根据转向盘2的旋转角来检测转向角速度ω的转向角速度传感器11和用于检测对转向盘2施加而作用于小齿轮4的转向转矩T的转矩传感器(转向转矩检测机构)12。需要说明的是，转向角速度ω也可以由电动机9所直接连结的解析器(转向角速度传感器)9a来检测。另外，还设有用于检测车辆100的横摆角速度(横摆角速度、车辆行为)γ的横摆角速度传感器(车辆行为检测机构)15和用于检测车辆100的行驶速度(车速、车辆行为)V的车速传感器(车辆行为检测机构)16。

转向控制单元7取得检测出的转向角速度ω、转向转矩T、横摆角速度γ及车速V。转向控制单元7根据检测所取得的转向角速度ω、转向转矩T、横摆角速度γ及车速V，对电动机9的输出(总电动转矩)进行控制。

图2表示搭载在本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置1上的转向控制单元7的结构图。转向控制单元7具有：第一电动转矩决定机构7a；第二电动转矩决定机构7b；加法机构35；电流控制机构36。

为了减轻驾驶员的转向力，第一电动转矩决定机构7a根据检测所取得的转向转矩T，来决定第一电动转矩值(转向辅助转矩)T10。

另外，当车辆100在行驶中受到了强烈的侧风或在车辙路上行驶，而进行向从目标行驶路线偏离的朝向偏向那样的车辆行为时，第二电动转矩决定机构7b根据检测而取得的横摆角速度γ等车辆行为，来决定抑制该车辆行为的第二电动转矩值(转向反力转矩)TA。

加法机构35在第一电动转矩值(转向辅助转矩)T10上加上第二电动转矩值(转向反力转矩)TA，来算出总电动转矩值。

电流控制机构36以使电动机9能够输出与总电动转矩值相当的总电动转矩的方式，来决定在电动机9中应该流过的目标电流。

驱动器37设置在转向控制单元7的外部，且由半导体开关电路等构成。驱动器37根据决定出的目标电流，而使目标电流相当的输出电流流过电动机9。

电动机9能够输出相当于第一电动转矩值T10与第二电动转矩值TA之和的总电动转矩值Tt的总电动转矩，并向前轮6(参照图1)施加。

接着，对第二电动转矩决定机构7b进行详细地说明。由第二电动转矩决定机构7b决定的第二电动转矩值TA在加法机构34中，被作为第一转矩值T1、第二转矩值T2及第三转矩值T3之和而算出。

首先，第一转矩值T1由数据图表21和限制器22来决定。数据图表21可以根据转向角速度ω来决定第一转矩值T1。具体而言，如图2的数据图表21所示，以转向角速度ω越大而越增大第一转矩值T1的方式进行设定。由此，能够使第一转矩值T1作为转向反力转矩来发挥功能。另外，数据图表21还可以根据车速V来对第一转矩值T1进行增减(修正)。具体而言，如图2所示，以车速V越大而越增大第一转矩值T1的方式进行设定。由此，在高速行驶时，使第一转矩值T1(转向反力转矩)变大，从而驾驶员能够没有不适感地进行转向。

在限制器22中预先设定有上限值。向限制器22输入由数据图表21决定出的第一转矩值T1。限制器22判定输入的第一转矩值T1是否比上限值大。在判定为输入的第一转矩值T1比上限值大的情况下，作为第一转矩值T1而再设定上限值，并将设定上限值后的第一转矩值T1输出。在判定为输入的第一转矩值T1不大于上限值的情况下，将输入的第一转矩值T1直接输出。

接着，第二转矩值T2主要由数据图表26和限制器27来决定。数据图表26可以根据横摆角速度γ来决定第二转矩值T2。具体而言，如图2的数据图表26所示，以横摆角速度γ越大而越增大第二转矩值T2的方式进行设定。由此，例如当车辆100在行驶中受到了侧风的情况下，侧风越强，横摆角速度γ也越大，从而能够设定较大的第二转矩值T2。能够使第二转矩值T2作为转向反力转矩来发挥功能，驾驶员即便在强烈的侧风中也无需操纵转向盘2，因此能够没有不适感地进行转向。另外，数据图表26还可以根据车速V来对第二转矩值T2进行增减(修正)。具体而言，如图2所示，以车速V越大而越增大第二转矩值T2的方式进行设定。

在限制器27中并非预先设定恒定的上限值。设定在限制器27中的上限值由方向提取机构23、24和上限值设定机构25来决定。

在方向提取机构23中，根据转向角速度ω，来提取该转向角速度ω是使转向盘2右旋转的方向(+(正)方向)的转向角速度、还是使转向盘2左旋转的方向(-(负)方向)的转向角速度。由此，方向提取机构23等效地提取出手动转向机构10的转舵方向。

在方向提取机构24中，根据横摆角速度γ，来提取该横摆角速度γ是使车辆100右旋转的方向(+(正)方向)的横摆角速度、还是使车辆100左旋转的方向(-(负)方向)的横摆角速度。由此，方向提取机构24等效地提取出第二转矩值T2、进而第二电动转矩值TA的使车辆100旋转的方向。

在上限值设定机构25中，通过第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、横摆角速度γ)的方向和手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)的组合来变更上限值，即将根据该组合而不同的上限值(同方向上限值、反方向上限值)设定在限制器27中。若第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、横摆角速度γ)的方向和手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)为彼此同方向的组合，则将同方向上限值设定在限制器27中，若为彼此反方向的组合，则将反方向上限值设定在限制器27中。

另外，在上限值设定机构25中输入有转向角速度ω。上限值设定机构25根据转向角速度ω(手动转向机构10的转舵速度)来修正(变更)上限值(同方向上限值、反方向上限值)。具体而言，第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、横摆角速度γ)的方向和手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)设定为彼此同方向的组合时的同方向上限值以转向角速度ω变小时而变大的方式进行修正。另外，设定为反方向的组合时的反方向上限值以转向角速度ω变小时而变小的方式进行修正。由此，当转向角速度ω在右旋转(正方向)和左旋转(负方向)之间进行切换时，能够设定反方向上限值和比该反方向上限值小的同方向上限值的中间的中间值，从而能够顺畅地实施反方向上限值和同方向上限值的切换。并且，不会对驾驶员带来不适感。

向限制器27输入由数据图表26决定的第二转矩值T2。限制器27判定输入的第二转矩值T2是否比由上限值设定机构25设定好的上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)大。在判定为输入的第二转矩值T2比上限值大的情况下，作为第二转矩值T2而再设定上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)，并输出设定上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值后的第二转矩值T2。在判定为输入的第二转矩值T2不大于上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)的情况下，将输入的第二转矩值T2直接输出。

接着，第三转矩值T3主要由干扰检测机构28、数据图表29及限制器31来决定。干扰检测机构28对反冲等干扰的产生进行检测。干扰检测机构28当检测出干扰的产生时，将干扰判定(信号)向数据图表29发送。干扰检测机构28的结构在后面详细记述。

数据图表29可以根据干扰检测时的转向转矩T或者转向角速度ω来决定第三转矩值T3。数据图表29在接收到干扰判定(信号)的时刻，决定第三转矩值T3。具体而言，如图2的数据图表29所示，以干扰检测时的转向转矩T或者转向角速度ω越大而越增大第三转矩值T3的方式进行设定。由此，例如当车辆100在行驶中受到了反冲等干扰的情况下，干扰(反冲)越强，干扰检测时的转向转矩T或者转向角速度ω也越变大，从而可以设定较大的第三转矩值T3。能够使第三转矩值T3作为转向反力转矩来发挥功能，驾驶员即便在较强的干扰(反冲)下也无需操纵转向盘2，因此可以没有不适感地进行转向。另外，数据图表29还可以根据车速V来对第三转矩值T3进行增减(修正)。具体而言，如图2的数据图表29所示，以车速V越大而越增大第三转矩值T3的方式进行设定。

在限制器31中并非预先设定恒定的上限值。设定在限制器31中的上限值由方向提取机构23、32和上限值设定机构33来决定。方向提取机构23在前述中已说明，因此省略此处的说明。

在方向提取机构32中，根据干扰检测时的转向转矩T或者转向角速度ω，在图2的例子中根据转向转矩T，来提取该转向转矩T是使转向盘2右旋转的方向(+(正)方向)的转向转矩，还是使转向盘2左旋转的方向(-(负)方向)的转向转矩。由此，方向提取机构32等效地提取出第三转矩值T3、进而第二电动转矩值TA的使车辆100旋转的方向。

在上限值设定机构33中，通过干扰检测时的第二电动转矩值TA(第三转矩值T3、转向转矩T或者转向角速度ω)的方向和干扰检测时前后的手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)的组合来变更上限值，即，将根据该组合而不同的上限值(同方向上限值、反方向上限值)设定在限制器31中。若干扰检测时的第二电动转矩值TA(第三转矩值T3、转向转矩T或者转向角速度ω)的方向和干扰检测时前后的手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)为彼此同方向的组合，则将同方向上限值设定在限制器31中，若为彼此反方向的组合，则将反方向上限值设定在限制器31中。

另外，在上限值设定机构33中输入有转向角速度ω。上限值设定机构33根据转向角速度ω(手动转向机构10的转舵速度)来修正(变更)上限值(同方向上限值、反方向上限值)。具体而言，第二电动转矩值TA(第三转矩值T3、转向转矩T或者转向角速度ω)的方向和手动转向机构10的转舵方向(转向角速度ω的方向)设定为彼此同方向的组合时的同方向上限值以转向角速度ω变小时而变大的方式进行修正。另外，设定为反方向的组合时的反方向上限值以转向角速度ω变小时而变小的方式进行修正。由此，在切换转向角速度ω的左右(正负)旋转时，能够设定反方向上限值和比该反方向上限值小的同方向上限值的中间的中间值，从而能够顺畅地实施反方向上限值和同方向上限值的切换。并且，不会对驾驶员带来不适感。

向限制器31输入由数据图表29决定的第三转矩值T3。限制器27判定输入的第三转矩值T3是否比设定的上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)大。在判定为输入的第三转矩值T3比上限值大的情况下，作为第三转矩值T3而再设定上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)，并输出设定上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)后的第三转矩值T3。在判定为输入的第三转矩值T3不大于上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)的情况下，将输入的第三转矩值T3直接输出。

并且，在加法机构34中，将第一转矩值T1、第二转矩值T2及第三转矩值T3相加，来算出第二电动转矩值TA。

图3表示干扰检测机构(之一、保持转向盘时)28的结构图，图4表示干扰检测机构(之二、放手时)28的结构图。两图都作为图2所示的干扰检测机构28来使用。图3的干扰检测机构(之一、保持转向盘时)28是在驾驶员握住并保持转向盘2而控制(限制)转向盘2的转动时使用的干扰检测机构。图4的干扰检测机构(之二、放手时)28是在驾驶员放手未握住转向盘2而未限制转动时使用的干扰检测机构。

图3的干扰检测机构(之一、保持转向盘时)28具有：微分机构41；LPF(低通滤波器)42；滤波器43。微分机构41算出检测出的转向转矩T的(时间)微分值。LPF42从转向转矩T的(时间)微分值中进行使低频成分通过的滤波。滤波器43从由低频成分构成的转向转矩T的(时间)微分值中进行使大振幅波形通过的滤波。根据这些滤波，能够提取出反冲等引起的骤变的转向转矩T。

另外，图3的干扰检测机构(之一、保持转向盘时)28还具有LPF44、滤波器45。LPF44从转向角速度ω中进行使低频成分通过的滤波。滤波器45从由低频成分构成的转向角速度ω中进行使大振幅波形通过的滤波。根据这样的滤波，能够提取出反冲等引起的高速的转向角速度ω。

另外，图3的干扰检测机构(之一、保持转向盘时)28具有符号判定机构46。在符号判定机构46中，从滤波器43取得骤变的转向转矩T，从滤波器45取得高速的转向角速度ω。然后，判定骤变的转向转矩T的旋转方向(右旋转(正符号)和左旋转(负符号))和在与该骤变的转向转矩T相同的时刻下检测出的高速的转向角速度ω的旋转方向(右旋转(正符号)和左旋转(负符号))是同方向(同符号)、还是反方向(不同符号)。在判定为同方向(同符号)的情况下，认为保持转向盘下的转向角速度ω的旋转方向和保持转向盘下的(骤变的)转向转矩T的旋转方向一致，从而判定为没有产生干扰。在判定为反方向(不同符号)的情况下，认为骤变的转向转矩T的旋转方向相对于保持转向盘下的转向角速度ω的旋转方向不一致的原因是由于产生了干扰(反冲等)引起的转矩，从而判定(检测)为产生了干扰，并将干扰判定(信号)向数据图表29发送。

接着，图4的干扰检测机构(之二、放手时)28是在驾驶员放手未握住转向盘2而未限制转动时使用的干扰检测机构。图4的干扰检测机构(之二、放手时)28具有：放手时间检测机构47；判定机构48；逻辑积机构(AND)49。放手时间检测机构47对在规定时间内，转向转矩T为阈值以下的状态(放手时)进行检测。判定机构48判定转向角速度ω是否比阈值大。当为在规定时间内转向转矩T为(转矩)阈值以下的状态(放手时)，且相同时刻的该放手时转向角速度ω比(速度)阈值大的情况下，认为因干扰而使转向角速度变大，从而AND49判定(检测)为产生了干扰，并将干扰判定(信号)向数据图表29发送。

图5表示本发明的实施方式涉及的车辆用转向装置1(车辆100)所实施的转向方法的流程图。

首先，在步骤S1中，转矩传感器(转向转矩检测机构)12对转向转矩T进行检测。转向控制单元7的第一电动转矩决定机构7a和第二电动转矩决定机构7b从转矩传感器(转向转矩检测机构)12取得检测出的转向转矩T。

在步骤S2中，横摆角速度传感器(车辆行为检测机构)15对横摆角速度γ进行检测。车速传感器(车辆行为检测机构)16对车速V进行检测。转向控制单元7的第二电动转矩决定机构7b为了对车辆的行为(侧风、车辙、干扰(反冲))进行检测，而取得横摆角速度γ、车速V等。

在步骤S3中，转向角速度传感器11或者解析器(转向角速度传感器)9a对转向角速度ω进行检测。转向控制单元7的第二电动转矩决定机构7b从转向角速度传感器11或者解析器(转向角速度传感器)9a取得检测出的转向角速度ω。

在步骤S4中，第一电动转矩决定机构7a根据转向转矩T，来决定第一电动转矩值T10(所谓的“辅助转矩”)。

在步骤S5中，第二电动转矩决定机构7b的数据图表21和限制器22根据车速V和转向角速度ω，暂时决定构成第二电动转矩值TA的第一转矩值T1。另外，第二电动转矩决定机构7b的数据图表26根据车速V和横摆角速度γ，暂时决定构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2。

图6表示相对于取得的横摆角速度γ而能够决定构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2的数据图表26(参照图2)。需要说明的是，该数据图表26作为一例而示出了车速V1下的数据图表。在该数据图表26中，横摆角速度γ(横向加速度(横向G))越大，第二转矩值T2越变大。在数据图表26中，当取得检测出的车速V1和横摆角速度γ1时，如图6所示，根据车速V1和横摆角速度γ1，暂时决定第二转矩值T21。

另外，在步骤S5中，第二电动转矩决定机构7b的干扰检测机构28对干扰进行检测。干扰检测机构28进行干扰检测的干扰检测方法(之一和之二)在后面详细记述。在检测到干扰的情况下，第二电动转矩决定机构7b的数据图表29根据该干扰产生时的车速V、转向转矩T及转向角速度ω，暂时决定构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3。

图7表示相对于干扰(反冲)时取得的转向转矩T(转向角速度ω)而能够决定构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3的数据图表29(参照图2)。需要说明的是，该数据图表29作为一例而示出了车速V1下的数据图表。在该数据图表29中，干扰时的转向转矩T(转向角速度ω)越大，第三转矩值T3越变大。在数据图表29中，当取得检测出的车速V1和转向转矩T11(转向角速度ω1)时，如图7所示，根据车速V1和转向转矩T11(转向角速度ω1)，暂时决定第三转矩值T31。

接着，在图5所示的步骤S6中，第二电动转矩决定机构7b的方向提取机构24根据横摆角速度γ，对构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2的方向进行提取。另外，第二电动转矩决定机构7b的方向提取机构32根据干扰检测时的转向转矩T，对构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3的方向进行提取。

在步骤S7中，第二电动转矩决定机构7b的方向提取机构23根据转向角速度ω，对转向角速度ω的方向(手动转向机构10的转舵方向)进行检测。

在步骤S8中，第二电动转矩决定机构7b的上限值设定机构25变更为当前适用的上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)，并将其设定在限制器27中。第二电动转矩决定机构7b的上限值设定机构33变更为当前适用的上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)，并将其设定在限制器31中。对步骤S8进行更详细地说明。

首先，在步骤S8a中，上限值设定机构25判定在步骤S6中提取的构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2的方向和在步骤S7中检测出的转向角速度ω的方向(手动转向机构10的转舵方向)是否为同方向。在判定为同方向的情况下(步骤S8a为是)，向步骤S8b进入，在判定为不是同方向(为反方向)的情况下(步骤S8a为否)，向步骤S8c进入。

另外，在步骤S8a中，上限值设定机构33判定在步骤S6中提取的构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3的方向和在步骤S7中检测出的转向角速度ω的方向(手动转向机构10的转舵方向)是否为同方向。在判定为同方向的情况下(步骤S8a为是)，向步骤S8b进入。在判定为不是同方向(为反方向)的情况下(步骤S8a为否)，向步骤S8c进入。

在步骤S8b中，上限值设定机构25将同方向上限值设定在限制器27、31中。具体而言，如图6所示，在构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2中设定有同方向上限值Tms。另外，如图7所示，在构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3中设定有同方向上限值Tms。

图8表示第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、第三转矩值T3)相对于转向角速度ω的曲线图。与步骤S8a的是和步骤S8b对应，在第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、第三转矩值T3)的方向和转向角速度ω的方向均为右旋转(+方向)且为同方向的情况下(图8的曲线图的第一象限)和均为左旋转(-方向)且为同方向的情况下(图8的曲线图的第三象限)，例如以任意刻度设定3程度(第一象限中为+3，第三象限中为-3)的大小的同方向上限值Tms。

另外，在图5的步骤S8c中，上限值设定机构25将反方向上限值设定在限制器27、31中。具体而言，如图6所示，在构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2中设定反方向上限值Tmr。另外，如图7所示，在构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3中设定反方向上限值Tmr。

在图8中，与步骤S8a的否和步骤S8c对应，在第二电动转矩值TA(第二转矩值T2、第三转矩值T3)的方向和转向角速度ω的方向中的一方为右旋转(+方向)而另一方为左旋转(-方向)那样的不是同方向(为反方向)的情况下(图8的曲线图的第二象限或者第四象限)，例如以任意刻度设定10程度(第二象限中为+10，第四象限中为-10)的大小且比同方向上限值Tms大的反方向上限值Tmr。

另外，在图5的步骤S8d中，上限值设定机构25判定转向速度ω是否为零附近。若转向速度ω为零附近(步骤S8d为是)，则向步骤S8e进入。若转向速度ω不为零附近(步骤S8d为否)，则向步骤S9进入。

在步骤S8e中，上限值设定机构25根据转向角速度ω，在转向角速度ω的零附近处，对同方向上限值和反方向上限值进行变更，以平缓地连接同方向上限值和反方向上限值的高低差的方式来设定中间值。具体而言，如图8所示，同方向上限值Tms的绝对值在转向角速度ω的零附近处，以转向角速度ω变小时而变大的方式进行修正。另外，反方向上限值Tmr的绝对值以转向角速度ω变小时而变小的方式进行修正。

另外，在图5的步骤S9中，限制器27将构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2再设定为上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)以下。具体而言，如图6所示，将对构成第二电动转矩值TA的第二转矩值T2暂时设定的第二转矩值T21再设定为同方向上限值Tms、或反方向上限值Tmr、或者它们的中间值。

另外，限制器31将构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3再设定为上限值(同方向上限值、反方向上限值、或者它们的中间值)以下。具体而言，如图7所示，将对构成第二电动转矩值TA的第三转矩值T3暂时设定的第三转矩值T31再设定为同方向上限值Tms、或反方向上限值Tmr、或者它们的中间值。

由此，如图8的第二电动转矩值TA的右旋转侧和左旋转侧的2条虚线箭头所示，当转向角速度ω在右旋转(+方向)和左旋转(-方向)之间切换时，从较小的同方向上限值Tms经由平缓的中间值，而逐渐设定较大的反方向上限值Tmr，从而能够平滑地设定由上述这些值限制的第二电动转矩值TA(第二转矩值T2，第三转矩值T3：与虚线箭头相当)。并且，不会对驾驶员带来不适感。

在步骤S10中，加法机构34将第一转矩值T1、第二转矩值T2及第三转矩值T3相加，来算出第二电动转矩值TA(TA＝T1+T2+T3)。加法机构35将第一电动转矩值T10和第二电动转矩值TA相加，来算出总电动转矩值Tt(Tt＝T10+TA)。

在步骤S11中，电流控制机构36根据总电动转矩值Tt，来决定电动机9中应流过的目标电流。驱动器37根据决定出的目标电流，使输出电流流过电动机9。电动机9输出相当于第一电动转矩值T10与第二电动转矩值TA之和的总电动转矩值Tt的总电动转矩。

图9表示图3所示的干扰检测机构(之一)28所实施的干扰检测方法(之一、与图5所示的步骤S5的一部分相当)的流程图。

首先，在步骤S21中，微分机构41算出转向转矩T的转矩(时间)微分值。LPF42从转矩(时间)微分值中使低频成分通过(滤波)。

在步骤S22中，滤波器43判定转矩(时间)微分值的绝对值是否为规定值以上。然后，滤波器43对规定值以上的转矩(时间)微分值进行判定·提取并进行使其通过的滤波(步骤S22为是)。由此，滤波器43作为从由低频成分构成的转向转矩T的(时间)微分值中使大振幅波形通过那样的滤波器而发挥功能，来提取出反冲等引起的骤变的转向转矩T。在步骤S22为否的情况下，向步骤S21返回。

在步骤S23中，LPF44从转向角速度ω中使低频成分通过(进行滤波)。滤波器45判定转向角速度ω的绝对值是否为规定值以上。然后，滤波器45对规定值以上的转向角速度ω进行判定·提取并进行使其通过的滤波(步骤S23为是)。由此，滤波器45作为从由低频成分构成的转向角速度ω中使大振幅波形通过那样的滤波器而发挥功能，来提出反冲等引起的高速的转向角速度ω。在步骤S23为否的情况下，向步骤S21返回。

在步骤S24中，符号判定机构46判定在步骤S22中通过了滤波器43的骤变的转向转矩T的旋转方向(正负符号)和在步骤S23中通过了滤波器45的高速的转向角速度ω的旋转方向(正负符号)是否为同方向(同符号)。在判定为同方向(同符号)的情况下，认为保持转向盘下的转向角速度ω的旋转方向和保持转向盘下的(骤变的)转向转矩T的旋转方向一致，从而判定为没有产生干扰。在判定为反方向(不同符号)的情况下，认为骤变的转向转矩T的旋转方向相对于保持转向盘下的转向角速度ω的旋转方向不一致的原因在于产生了干扰(反冲等)引起的转矩，从而判定(检测)为产生了干扰，并将干扰判定(信号)向数据图表29发送。通过上述步骤，干扰检测方法(之一)结束。

图10表示图4所示的干扰检测机构(之二)28所实施的干扰检测方法(之二、与图5所示的步骤S5的一部分相当)的流程图。

首先，在步骤S31中，若转向转矩T的绝对值成为阈值以下，则放手时间检测机构47使时间计测开始。

在步骤S32中，若转向转矩T的绝对值超过阈值，则放手时间检测机构47使时间计测停止。通过该时间计测，能够计测驾驶员手从转向盘2离开，且转向盘2仍然保持转动的放手时间(计测时间)。

在步骤S33中，放手时间检测机构47判定计测时间(放手时间)是否达到规定时间。在判定为计测时间达到了规定时间的情况下(步骤S33为是)，AND49成为“1”，并向步骤S34进入。在判定为计测时间未达到规定时间的情况下(步骤S33为否)，AND49成为“0”，并向步骤S31返回。

在步骤S34中，判定机构48判定转向角速度ω的绝对值是否为阈值以上。在判定为转向角速度ω的绝对值为阈值以上的情况下(步骤S34为是)，AND49成为“1”，并向步骤S35进入。在判定为转向角速度ω的绝对值不为阈值以上的情况下(步骤S34为否)，AND49成为“0”，并向步骤S31返回。

在步骤S35中，AND49根据在步骤S33中出现的“1”和在步骤S34中出现的“1”，认为无论是否处于放手状态，由于干扰(反冲等)而转向角速度ω均变大，从而判定(检测)为产生了干扰，并将干扰判定(信号)向数据图表29发送。通过上述步骤，干扰检测方法(之二)结束。

符号说明：

1  车辆用转向装置

2  转向盘

3  转向轴

4  小齿轮

5  横拉杆

6  前轮(转向车轮)

7  转向控制单元

7a  第一电动转矩决定机构

7b  第二电动转矩决定机构

8  齿条轴

9  电动机

9a  解析器(转向角速度传感器)

10  手动转向机构

11  转向角速度传感器

12  转矩传感器(转向转矩检测机构)

13  连结轴

15  横摆角速度传感器(车辆行为检测机构)

16  车速传感器(车辆行为检测机构)

21、26、29  数据图表

22、27、31  限制器

23、24、32  方向提取机构

25、33  上限值设定机构

34、35  加法机构

36  电流控制机构

37  驱动器

100  车辆

Claims (5)

1.一种车辆用转向装置，其具有：

手动转向机构，其用于通过手动对车辆的转向车轮进行转舵；

转向转矩检测机构，其对施加在所述手动转向机构上的转向转矩进行检测；

第一电动转矩决定机构，其根据检测出的所述转向转矩来决定第一电动转矩值；

车辆行为检测机构，其对所述车辆的行为进行检测；

第二电动转矩决定机构，其根据由所述车辆行为检测机构检测出的检测值来决定第二电动转矩值；

电动机，其用于向所述转向车轮施加总电动转矩；以及

电流控制机构，其根据在所述第一电动转矩值上加上所述第二电动转矩值得到的所述总电动转矩值，来控制向所述电动机流过的电流，

所述车辆用转向装置的特征在于，

所述第二电动转矩决定机构将比上限值大的所述第二电动转矩值再设定为所述上限值以下，并通过所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向的组合来变更所述上限值。

2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，

所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为相同时的所述上限值比所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为不同时的所述上限值小。

3.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，

所述第二电动转矩决定机构根据所述手动转向机构的转舵速度来变更所述上限值。

4.根据权利要求3所述的车辆用转向装置，其特征在于，

所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为相同时的所述上限值在所述转舵速度变小时变大。

5.根据权利要求3所述的车辆用转向装置，其特征在于，

所述第二电动转矩值的方向和所述手动转向机构的转舵方向设定为不同时的所述上限值在所述转舵速度变小时变小。

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