CN104334439B - 转向装置、转向控制装置和转向控制方法 - Google Patents

Abstract

一种转向装置(1)，包括：被提供在车辆(2)中并且被配置成旋转地操作的转向构件(4)；生成辅助转向构件(4)上的转向操作的转矩的致动器(8)；检测施加到与转向构件(4)一起旋转的转向轴部(5)的转矩的检测装置(9)；以及转向控制装置(11)，其通过基于作为由检测装置(9)检测的转矩的检测转矩，调整由致动器(8)生成的转矩，来执行抑制传输到转向构件(4)的振动的振动抑制控制。转向控制装置(11)控制致动器(8)，使得不抑制对应于检测转矩的、第一预定范围中的频带的转矩。

Description

转向装置、转向控制装置和转向控制方法

技术领域

本发明涉及转向装置、转向控制装置和转向控制方法。

背景技术

作为车载的常规转向装置和常规转向控制装置，在例如日本专利申请公开No.2005-219539(JP-2005-219539 A)中描述了一种车辆动力转向装置，其包括用于给予转向力的辅助力的辅助力给予装置。如果确定施加到左前轮的第一力的预定频率分量和施加到右前轮的第二力的预定频率分量满足预先设定的共振条件，车辆动力转向装置根据共振状态，将用于抵消共振状态的抵消信号输出到用于给予对于转向力的辅助力的辅助力给予装置。

同时，在上述日本专利申请公开No.2005-219539(JP-2005-219539A)描述的车辆动力转向装置检测在转向系统中发生的颤振(振动)，并且通过上述构造抑制颤振。然而，在例如驾驶感方面还存在进一步改进的空间。

发明内容

本发明提供一种转向装置、转向控制装置和转向控制方法，使得可以改进驾驶感。

本发明的第一方面涉及转向装置。该转向装置包括：被提供在车辆中并且被配置成旋转地操作的转向构件；生成辅助转向构件上的转向操作的转矩的致动器；检测施加到与转向构件一起旋转的转向轴部的转矩的检测装置；以及被配置成通过基于作为由检测装置检测的转矩的检测转矩，调整由致动器生成的转矩，执行抑制传输到转向构件的振动的振动抑制控制的转向控制装置，其中，转向控制装置被配置成控制致动器，使得不抑制对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的转矩。

控制装置可以被配置成控制致动器来允许经转向轴部，传输对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的转矩。

第一预定范围中的频带可以是被要求从车辆(2)的转向轮传输到转向构件的转矩的频带。

第一预定范围中的频带可以是等于或高于10Hz并且等于或低于40Hz的频带。

控制装置可以被配置成控制致动器，使得不抑制对应于检测转矩的第二预定范围中的频带的转矩，在这种情况下，第二预定范围中的频带可以是低于第一预定范围中的频带的频带。

第二预定范围中的频带可以是被要求从转向构件传输到车辆的转向轮的转矩的频带。

第二预定范围中的频带是等于或低于5Hz的频带。

控制装置可以被配置成控制致动器来彼此独立地改变在经转向轴部传输第一预定范围中的频带的转矩时的转矩传输特性和在经转向轴部传输第二预定范围中的频带的转矩时的转矩传输特性。

控制装置可以被配置成对检测转矩执行滤波处理来计算要由致动器生成的转矩，并且通过改变在滤波处理中的滤波特性，改变转矩传输特性。

转向控制装置可以被配置成当车辆被制动时，控制致动器来执行抑制第一预定范围中的频带的转矩的转矩抑制控制。

控制装置可以被配置成，当车辆被制动时，如果满足车辆的车速落在第一预定车速范围内的条件和车辆的加速度落在第一预定加速度范围内的条件的至少一个，则控制致动器(8)执行转矩抑制控制。

可以根据在车辆的制动期间可能在车辆中发生振动的车速范围，预先设定第一预定车速范围。可以根据在车辆制动期间可能在车辆中发生振动的加速度范围，预先设定第一预定加速度范围。

控制装置可以被配置成如果车辆的车速落在第二预定车速范围内，则控制致动器来执行抑制第一预定范围内的频带的转矩的转矩抑制控制。

可以根据在车辆中转向构件可能以静态方式转向的车速范围和在车辆中颤振可能发生的车速范围中的一个，预先设定第二预定车速范围。

控制装置可以被配置成如果检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，控制致动器(8)来执行将第一预定范围中的频带的转矩抑制预定时间段的转矩抑制控制。

可以根据可能在车辆中发生的反冲，预先设定预定值和预定时间段。

转矩抑制控制可以是抑制第一预定范围中的频带的转矩经转向轴部的传输的控制。

控制装置可以被配置成控制致动器，使得在执行转矩抑制控制中，振动阻尼增加。

本发明的第二方面涉及一种转向控制装置，该转向控制装置包括被配置成控制转向装置的控制单元，该转向装置包括：被提供在车辆中并且被配置成旋转地操作的转向构件；生成辅助转向构件上的转向操作的转矩的致动器；检测施加到与转向构件一起旋转的转向轴部的转矩的检测装置。该控制单元被配置成通过基于作为由检测装置检测的转矩的检测转矩，调整由致动器生成的转矩，执行抑制传输到转向构件的振动的振动抑制控制，其中，该控制单元被配置成控制致动器，使得不抑制对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的转矩。

本发明的第三方面涉及一种转向装置的控制方法，其中，该转向装置包括：被提供在车辆中并且被配置成旋转地操作的转向构件；生成辅助转向构件上的转向操作的转矩的致动器；检测施加到与转向构件一起旋转的转向轴部的转矩的检测装置。该控制方法包括：通过基于作为由检测装置检测的转矩的检测转矩，调整由致动器生成的转矩，执行抑制传输到转向构件的振动的振动抑制控制，以及控制致动器，使得不抑制对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的转矩。

根据上述构成的转向装置和转向控制装置使得可以改进驾驶感。

附图说明

在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，以及其中：

图1是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的一般构造的示意构造图；

图2是示例根据本发明的第一实施例的转向装置中的道路信息范围的示意图；

图3是示例根据本发明的第一实施例的转向装置中的转向范围的示意图；

图4是示出根据本发明的第一实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图5是示出根据本发明的第一实施例的EPS控制ECU中的滤波器特性的波特图；

图6是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的道路信息范围中的转矩传输特性的例子的图；

图7是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的转向范围中的转矩传输特性的例子的图；

图8是示出根据本发明的第二实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图9是示出根据本发明的第二实施例的EPS控制ECU的滤波器特性的波特图；

图10是表示根据本发明的第二实施例的转向装置的道路信息范围的转矩传输特性的例子的图；

图11是表示根据本发明的第二实施例的转向装置的转向范围的转矩传输特性的例子的图；

图12是示出根据本发明的第三实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图13是示出根据本发明的第三实施例的EPS控制ECU的滤波器特性的波特图；

图14是示出根据本发明的第三实施例的改进例子的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图15是示出根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图16是示例通过根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图；

图17是示例通过根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的增益设定的例子的图；

图18是示出根据本发明的第五实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图19是示例通过根据本发明的第五实施例的EPS控制ECU的增益设定的例子的图；

图20是示例在车辆中可能发生的颤振的图；

图21是示出根据本发明的第六实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图；

图22是示例通过根据本发明的第六实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图；

图23是示例在根据本发明的第六实施例的转向装置中的反冲的检测的图；以及

图24是示例通过根据本发明的第七实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图。

具体实施方式

在下文中，将基于附图，详细地描述根据本发明的实施例。顺便提一下，本发明不限于这些实施例。此外，本发明的下述实施例中的部件包括可以易于由本领域的技术人员替换的那些部件，或基本上相同的那些部件。

[第一实施例]

图1是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的一般构造的示意构造图。图2是示例根据本发明的第一实施例的转向装置中的道路范围信息的示意图。图3是示例根据本发明的第一实施例的转向装置中的转向范围的示意图。图4是示出根据本发明的第一实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图5是示出根据本发明的第一实施例，EPS控制ECU中的滤波器特性的波特图。图6是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的道路信息范围中的转矩传输特性的例子的图。图7是表示根据本发明的第一实施例的转向装置的转向范围中的转矩传输特性的例子的图。

根据图1所示的本发明的该实施例的转向装置1是安装在车辆2上以便转向车辆2的转向轮3的装置。根据本发明的该实施例的转向装置1是所谓的电动动力转向(EPS)装置，通过电动机等等的动力辅助车辆2的转向力。转向装置1驱动电动机等等，使得获得对应于已经由驾驶员施加到用作转向构件的方向盘的转向力的转向辅助力，由此辅助驾驶员执行转向操作。

更具体地说，如图1所示，转向装置1包括用作转向构件的方向盘4、用作转向轴部的转向轴(在下文中，简写成“轴”，除非另外说明)、齿条-小齿轮齿轮机构(在下文中，简写成“齿轮机构”，除非另外说明)6、一对左右转向横拉杆7、用作致动器的EPS装置8、用作检测装置的转矩传感器9、旋转角检测器10和用作转向控制装置的EPS控制ECU 11。

方向盘4是被配置成操作使得绕旋转轴X旋转，并且在车辆的驾驶员座椅中提供的构件。驾驶员能通过操作该方向盘4，使得方向盘4绕旋转轴X旋转来执行转向操作。即，在安装有车载装置1的车辆中，通过驾驶员在该方向盘4上的操作，转向(转动)转向轮3。

轴5用作方向盘4的旋转轴部。轴5的一端耦接到方向盘4，而轴5的另一端耦接到齿轮机构6。即，方向盘4经该轴5连接到齿轮机构6。轴5被配置成沿驾驶员4的方向盘4的旋转操作，与方向盘4一起绕中心轴旋转。轴5可以分成多个构件，例如上轴、中间轴和下轴等等。

齿轮机构6将轴5机械地耦接到一对转向横拉杆(tie rod)7。齿轮机构6包括例如所谓的齿条-小齿轮齿轮机构，并且将绕中心轴的轴5的旋转运动变换成在横向(通常相当于车辆2的车辆宽度方向)中，一对转向横拉杆7的直线运动。

一对转向横拉杆7的每一个的近端耦接到齿轮机构6，并且作为一对转向横拉杆7的每一个的远端的转向横拉杆端经转向节臂耦接到转向轮3的相应一个。即，方向盘4经轴5、齿轮机构6、各个转向横拉杆7等等，耦接到各个转向轮3。

EPS装置8辅助驾驶员在方向盘4上执行转向操作。即，EPS装置8生成用于辅助转向操作的转矩。EPS装置8输出辅助由驾驶员输入到方向盘4的转向力(转向转矩)的转向辅助力(辅助转矩)。换句话说，EPS装置8通过使用电动机等等，驱动车辆2的转向轮3，辅助驾驶员执行转向操作。EPS装置8通过将辅助转矩施加到轴5，辅助驾驶员执行转向操作。在此应注意到辅助转矩是用于辅助转向转矩的转矩。转向转矩是根据转向力，施加到轴5的转矩。

安装在其中的EPS装置8具有作为电动机的马达12和减速器13。根据本发明的该实施例的EPS装置8是例如在诸如中间轴等等的轴5上提供马达12的立柱EPS装置(column EPS device)。EPS装置8是所谓的电动式(column assist-type)辅助装置。

马达12是被供应电力来生成旋转动力(马达转矩)，并且将辅助转矩生成为转向辅助力的电动式电动机。马达12以允许传输动力的方式，经减速器等等连接到轴5，并且经减速器13等等，将转向辅助力施加到轴5。减速器13降低马达12的旋转动力的速度，并且将旋转动力传输到轴5。

由于马达12的旋转驱动，将由马达12生成的旋转动力经减速器13传输到轴5，由此，EPS装置8执行转向辅助控制。此时，由减速器13降低由马达12生成的旋转动力的速度，增加转矩，并且传输到轴5。该EPS装置8电连接到将稍后描述的EPS控制ECU 11，并且由EPS控制ECU 11控制马达12的驱动。

转矩传感器9检测施加到轴5的转矩，换句话说，在轴5中生成的转矩。转矩传感器9例如检测施加到用作EPS装置8的扭转构件构成部分的扭杆(未示出)的转矩。作为由该转矩传感器9检测的转矩的检测转矩通常是反映转向转矩、干扰转矩等等的转矩。干扰转矩是根据将路面干扰输入到转向轮3等等，从转向轮3经转向横拉杆端输入到轴5的转矩。转矩传感器9电连接到EPS控制ECU 11，并且将对应于检测转矩的检测信号输出到EPS控制ECU 11。检测转矩用于例如EPS控制ECU 11的转向辅助控制等等。

旋转角传感器10检测马达12的旋转轴的旋转角。旋转角传感器10电连接到EPS控制ECU 11，并且将对应于所检测的旋转角的检测信号输出到EPS控制ECU 11。由旋转角传感器10检测的旋转角用于例如EPS控制ECU 11对供应给马达12的电流的控制。

EPS控制ECU 11控制EPS装置8的驱动。EPS控制ECU 11是主要由包括CPU、ROM、RAM和接口的已知微计算机构成的电子控制单元。例如，EPS装置8和各种传感器，诸如上述转矩传感器9、上述旋转角传感器10等等电连接到EPS控制ECU 11。将对应于检测结果的电信号(检测信号)从各种传感器输入到EPS控制ECU 11。EPS控制ECU 11根据输入检测结果，将驱动信号输出到EPS装置8，并且控制EPS装置8的驱动。顺便提一下，该EPS控制ECU 11可以被配置成电连接到例如控制安装有转向装置1的车辆2的各个部分的ECU，并且通过该ECU，交换诸如检测信号、驱动信号、控制命令等等的信息，或可以与该ECU一体成形。

EPS控制ECU 11控制EPS装置8来在例如检测转矩(对应于检测转矩的检测信号)等等的基础上，调整由该EPS装置8生成的辅助转矩。EPS控制ECU 11通过将辅助电流调整为供应给马达12的电流，来调整马达12的输出转矩，由此调整辅助转矩。应注意到，辅助电流是具有允许EPS装置8生成所需预定辅助转矩的大小的供应电流。此时，EPS控制ECU 11在例如由旋转角传感器10检测的旋转角等等的基础上，控制马达12的辅助电流。

EPS控制ECU 11基本上控制马达12，使得EPS装置8在检测转矩(转向辅助控制)的基础上，生成对应于转向转矩的辅助转矩。此外，EPS控制ECU 11在检测转矩的基础上，通过调整由EPS装置8生成的辅助转矩，执行控制来抑制作用在方向盘4上的旋转方向(方向盘4的圆周方向)的振动，即，绕旋转轴X的方向的振动(振动抑制控制)。

例如，在该转向装置1中，当诸如来自路面的输入、制动振动(制动时的振动)等等的干扰被输入到转向横拉杆7时，该干扰会经齿轮机构6和轴5被传输到驾驶员，作为方向盘4在旋转方向上的振动。由此，EPS控制ECU 11通过根据驾驶状态调整马达12的输出转矩来调整由EPS装置8生成的辅助转矩，抑制与经转向横拉杆7输入的干扰对应的、方向盘4在旋转方向上的振动。即，EPS装置8还用作生成辅助转矩来抑制由从转向轮3输入的干扰产生的振动的振动抑制装置。EPS控制ECU 11校正该EPS装置8的辅助特性来抑制干扰振动。

在如上所述构造的转向装置1中，将由EPS装置8生成的转向转矩和辅助转矩施加到轴5。然后，在转向装置1中，当将转向力和转向辅助力从轴5经齿轮机构6施加到转向横拉杆7时，通过具有对应于转向转矩和辅助转矩的轴向力，使这些转向横拉杆7在横向中位移。因此，转动转向轮3。

因此，转向装置1能通过从驾驶员输入到方向盘4的转向力，以及由EPS装置8生成的转向辅助力，转动转向轮3。由此，转向装置1能辅助驾驶员执行转向操作，并且能在转向操作期间，减轻驾驶员的负担。此时，由EPS控制ECU 11调整由EPS装置8产生的辅助转矩，由此转向装置1能抑制施加到方向盘4的、在旋转方向上的振动(从路面等等输入的转矩)。因此，通过调整马达12的输出，调整辅助转矩，由此，转向装置1能辅助驾驶员执行转向操作，并且能抑制施加到方向盘4的、在旋转方向上的振动。

同时，EPS控制ECU 11控制EPS装置8来控制例如由EPS装置从路面传输到方向盘4的振动(转矩)的传输特性，由此。根据本发明的实施例的转向装置1实现驾驶感(转向感)的改进。

在这种情况下，根据本发明的实施例的EPS装置8还用作调整方向盘4在旋转方向上的振动的调整装置。即，EPS装置8改变传输到方向盘4的、方向盘4在旋转方向上的振动传输程度。EPS控制ECU 11根据车辆2的驾驶状态，控制EPS装置8，以便执行调整方向盘4在旋转方向上的振动的控制，由此使得可以根据车辆2的驾驶状态，将方向盘4在旋转方向上的振动大小调整到适当大小。例如，取决于驾驶状态，EPS控制ECU 11控制EPS装置8，使得方向盘4在旋转方向上的振动不减小(不抑制来自路面的输入转矩)。此外，EPS控制ECU11通过根据车辆2的驾驶状态，允许方向盘4在旋转方向上的振动，或在一些情况下，通过积极地增加方向盘4在旋转方向上的振动，实现适合于车辆2的驾驶状态的辅助特性和振动抑制性能。

更具体地说，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 11控制EPS装置8，使得不抑制对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的转矩(即，EPS控制ECU 11控制EPS装置8来停止抑制对应于检测转矩的、第一预定范围中的频带的转矩)。其中，EPS控制ECU 11进一步控制EPS装置8，使得也不抑制对应于检测转矩的第二预定范围中的频带的转矩(即，EPS控制ECU 11控制EPS装置8来停止抑制对应于检测转矩的、第二预定范围中的频带的转矩)。在此应注意到第二预定范围中的频带小于第一预定范围中的频带。

在此应注意到第一预定范围中的频带是要求从车辆2的转向轮3传输到方向盘4的转矩(振动)的频带，并且在下述描述中，可以称为“道路信息范围”。该道路信息范围是要求将已经从转向轮3输入到图2例示的齿轮机构6的齿条的齿条转矩传输到方向盘4来改变方向盘4的旋转加速度的转矩频带。根据实际车辆的估算等等，预先设定道路信息范围。道路信息范围是例如等于或高于10Hz并且等于或低于40Hz的频带。

另一方面，第二预定范围中的频带是要求在例如转向辅助控制等等期间，从方向盘4传输到车辆2的转向轮3的转矩的频带，并且在下述描述中，可以称为“转向范围”。该转向范围是要求输入到方向盘4的转向转矩从方向盘4传输到转向轮3来改变齿轮机构6的齿条速度的转矩频带，如图3例示。根据实际车辆的估算等等，预先设定转向范围。转向范围是例如高于0Hz并且等于或低于5Hz的频率。

根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 11控制EPS装置8来允许经轴5传输(通过轴5)对应于检测转矩的道路信息范围中的转矩和对应于检测转矩的转向范围中的转矩。即，EPS控制ECU 11控制EPS装置8，使得允许对应于检测转矩的道路信息范围中的转矩从转向轮3经轴5传输到方向盘4，并允许对应于检测转矩的转向范围中的转矩从方向盘4经轴5传输到转向轮3。即，如果通过例如上述现有的振动抑制控制，调整辅助转矩，抑制来自路面的输入转矩，则EPS控制ECU11允许传输对应于道路信息范围的、来自路面的输入转矩，而不抑制。此外，EPS控制ECU 11还允许传输对应于转向范围的、来自方向盘4的输入转矩，而不抑制。另一方面，EPS控制ECU 11控制EPS装置8来抑制除对应于检测转矩的道路信息范围和转向范围外的范围中的转矩经轴5的传输。即，EPS控制ECU 11控制EPS装置8来抑制将除对应于检测转矩的转向范围和道路信息范围外的范围中的转矩从转向轮3经轴5传输到方向盘4，以及从方向盘4经轴5传输到转向轮3。

在此应注意到，将参考图4的框图，将描述用于实现上述控制的EPS控制ECU 11的一般构造的例子。

EPS控制ECU 11执行用于从对应于检测转矩的检测信号去除预定频率分量的各种滤波处理。此外，EPS控制ECU 11通过对经过滤波过程的信号进行相位补偿等等，计算将由EPS装置8生成的转矩，即，在这种情况下，马达12的输出转矩。然后，EPS控制ECU 11将对应于所计算的输出转矩的辅助电流提供给马达12，调整马达12的输出转矩来将由EPS装置8生成的辅助转矩调整到预定大小。在这种情况下，EPS控制ECU 11进一步执行转矩微分控制(转矩微分补偿)，由此实现辅助转矩控制等的响应性的改进。因此，消除转向期间惯性感并实现轻松转向感。

图4例示的EPS控制ECU 11被配置成包括微分器11a、第一滤波器11b、第二滤波器11c、放大器11d等等。

将对应于检测转矩的检测信号从转矩传感器9输入到微分器11a。然后，微分器11a在检测信号的基础上，执行微分计算，并且将对应于计算结果的信号输出到第一滤波器11b。

通过第一滤波器11b，使从微分器11a输入的信号经历具有预定滤波特性的滤波处理并且将经过滤波处理的信号输出到第二滤波器11c。设定根据本发明的实施例的第一滤波器11b的滤波特性，使得截止频率高于对应于转向范围的频率并且低于对应于道路信息范围的频率。

通过第二滤波器11c，使从第一滤波器11b输入的信号经过具有预定滤波特性的滤波处理，并且将经过滤波处理的信号输出到放大器11d。设定根据本发明的该实施例的第二滤波器11c的滤波特性，使得截止频率高于对应于道路信息范围的频率。

放大器11d通过预定增益K1，放大从第二滤波器11c输入的信号，并且将对应于所放大的信号的辅助电流输出到马达12。由此，马达12生成对应于检测转矩的、预定大小的输出转矩。

图5是示出如上所述构成的EPS控制ECU 11的滤波特性的例子的波特图。在这种情况下，将第一滤波器11b的截止频率设定到例如高于5Hz并且低于10Hz的频带，并且将第二滤波器11c的截止频率设定成例如高于40Hz的频带。

如上所述构成的转向装置1能通过例如在转向范围(到5Hz)中的转向辅助控制，实现轻松转向特性。此外，转向装置1能通过在除转向范围和道路信息范围外的范围中的振动抑制控制，抑制干扰振动等等，由此，能抑制例如由于路面等等引起的干扰振动，带给驾驶员的不舒服感。此外，转向装置1允许在道路信息范围(10Hz至40Hz)中经轴5传输转矩，并且能将由路面引起的振动(转矩)从转向轮3传输到方向盘4。因此，根据驾驶状态，转向装置1能例如在转向范围中适当地执行转向辅助控制，将道路信息范围中例如掌握路面状况所需的振动传输到方向盘4，并且适当地隔离其他范围中的不必要振动。即，转向装置1能通过方向盘4在道路信息范围中在旋转方向上的振动，将诸如路面状况等等的有关驾驶状态的信息建议驾驶员。即，根据转向装置1，能将诸如路面状况等等的所谓道路信息传达给驾驶员。

此外，例如，转向装置1还能允许传输例如掌握路面状况等等所需的振动，并且通过停止如上所述的转矩微分控制传达道路信息。然而，在这种情况下，从消除转向期间的惯性感和实现高转向感的观点看，会引起驾驶感(转向感)的劣化。另一方面，如上所述，根据本发明的该实施例的转向装置1能减轻转向期间的惯性感并且实现转向范围中的轻松转向特性，并且能在道路信息范围中实现由路面引起的振动被传输到方向盘4而不被EPS装置8抑制的传输特性。

图6和7的每一个是示出如上所述构成的转向装置1的转矩传输特性的例子的图。图6表示在当经轴5传输道路信息范围中的转矩时的转矩传输特性(在下文中，在一些情况下，称为“道路信息范围转矩传输特性”)。图7表示当经轴5传输转向范围中的转矩时的转矩传输特性(在下文中，在一些情况下，称为“转向范围转矩传输特性”)。如参考图2所述，道路信息范围转矩传输特性是当已经从转向轮3输入到齿轮机构6的齿条的齿条转矩被传输到方向盘4时的转矩传输特性。如上参考图3所述，转向范围转矩传输特性是将输入到方向盘4的转向转矩从方向盘4传输到转向轮3时的传输特性。

如图6所示，与根据比较例子(由实线L12表示)的转矩传输特性相比，根据本发明的该实施例的道路信息范围转矩传输特性(由实线L11所示)是在道路信息范围中传输到方向盘4的振动增加的特性。此外，如图7所示，根据本发明的该实施例的转向范围转矩传输特性(由实线L21表示)基本上等同于根据第一比较例子的转矩传输特性(由实线L22表示)。在第一比较例子中，不执行第一滤波器11b或第二滤波器11c中的滤波处理。然后，与根据第二比较例子的转矩传输特性相比(由实线L23表示)，根据本发明的该实施例的转向范围转矩传输特性(由实线L21表示)是通过减少惯性感，使得可以实现轻松转向特性的特性。在该第二比较例子中，不执行转矩微分控制。

根据上述本发明的实施例的转向装置1包括：方向盘4，其提供在车辆2中并且被配置成旋转地操作；EPS装置8，其生成辅助方向盘4上的转向操作的转矩；转矩传感器9，其检测施加到与方向盘4一起旋转的轴5上的转矩，以及EPS控制ECU 11，其通过基于作为由转矩传感器9检测的转矩的检测转矩，通过调整由EPS装置8生成的转矩，执行抑制传输到方向盘4的振动的振动抑制。此外，EPS控制ECU 11控制EPS装置8，使得不抑制作为对应于检测转矩的第一预定范围中的频带的道路信息范围中的转矩。

因此，转向装置1和EPS控制ECU 11允许传输实现舒服的驾驶感所需的道路信息范围中的振动转矩来将道路信息传达给驾驶员。即，转向装置1和EPS控制ECU 11能将在道路信息范围中来自路面的输入转矩传输到方向盘4，由此能将来自路面的输入转矩传达给驾驶员。即，能将所需的道路信息传达给驾驶员。因此，转向装置1和EPS控制ECU 11能提高驾驶感(转向感)。此外，当通过振动抑制控制，调整由EPS装置8生成的辅助转矩，抑制来自路面的输入转矩时，EPS控制ECU 11允许传输对应于作为第一预定范围中的频带的道路信息范围的、来自路面的输入转矩，而不抑制。由此，转向装置1和EPS控制ECU 11能提高驾驶感，并且便于驾驶员的转向操作。

此外，转向装置1和EPS控制ECU 11能使用如在一般转向装置中广泛提供的转矩传感器9，代替使用例如转向横拉杆轴向力传感器、转向角速度传感器等等，实现上述的驾驶感的改进。因此，转向装置1和EPS控制ECU 11能减少构成装置的零件的数量，例如，能降低制造成本。

此外，根据如上所述的本发明的实施例的转向装置1，EPS控制ECU 11控制EPS装置8，使得不抑制对应于作为由转矩传感器9检测的转矩的检测转矩的、作为第二预定范围中的频带的转向范围中的转矩。因此，转向装置1和EPS控制ECU 11能将由驾驶员从方向盘4输入的转向范围中的输入转矩传输到转向轮3，由此能通过减轻转向期间的惯性感，实现轻松转向感。即，鉴于减轻惯性感和必要的振动传输特性，执行如上所述的适当频率设计，由此，转向装置1和EPS控制ECU 11能实现通过道路信息的传达的驾驶感的改进，和通过减轻转向期间的惯性感等等的驾驶感的改进。

根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 11不限于图4例示的构造。例如，EPS控制ECU 11可以适当地设定二阶带通滤波器(BPF)的中央频率(ω_d)和阻尼比(ζ)来实现与上述图5中相同的滤波器特性。在这种情况下，通过例如将中央频率(ω_d)设定在道路信息范围(例如10至40Hz)内并将阻尼比(ζ)设定成相对高值(例如等于或高于2)，能获得所需的滤波器特性。下述的数学公式(1)是BPF的传输函数G的计算公式的例子。

$G=\frac{2\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_{d}S}{S2+22\mathrm{\ζ}{\mathrm{\ω}}_{d}S+{\mathrm{\ω}}_d^2}---\left(1\right)$

[第二实施例]

图8是示出根据本发明的第二实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图9是示出根据本发明的第二实施例在EPS控制ECU的滤波器特性的波特图。图10是表示根据本发明的第二实施例的转向装置的道路信息范围的转矩传输特性的例子的图。图11是表示根据本发明的第二实施例的转向装置的转向范围的转矩传输特性的例子的图。根据本发明的第二实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第一实施例之处在于：其可以彼此独立地，改变道路信息范围中的转矩传输特性和转向范围中的转矩传输特性。将尽可能地省略与本发明的上述第一实施例相同的构造、操作和效果的描述。此外，关于根据本发明的第二实施例的转向装置和转向控制装置的各个构造，当适当时，将参考图1等等(同样适用于下文)。

用作包括在根据图8所示的本发明的该实施例的转向装置201中的转向控制装置的EPS控制ECU 211彼此独立地改变道路信息范围转矩传输特性和转向范围转矩传输特性。

根据本发明的上述第一实施例的EPS控制ECU 11(见图1)的第一滤波器11b和第二滤波器11c(见图5)的滤波器特性，当道路信息范围转矩传输特性和转向范围转矩传输特性中的一个被改变成所需特性时，也可以改变另一转矩传输特性。

另一方面，如图8所示，构造根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 211，由此实现彼此独立地改变道路信息范围转矩传输特性和转向范围转矩传输特性的构造。

图8例示的EPS控制ECU 211被配置成包括BPF 211a、第一放大器211b、减法器211c、微分器211d、第一滤波器211e、第二滤波器211f、第二放大器211g等等。

根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 211改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自的增益和在BPF 211a、第一滤波器211e和第二滤波器211f的滤波处理中的各自的滤波特性(通带和截止频率)，由此使得可以彼此独立地改变道路信息范围转矩传输特性和转向范围转矩传输特性。

将对应于检测转矩的检测信号从转矩传感器9输入到BPF 211a。然后，通过BPF 211a，使输入信号经过具有预定滤波特性的滤波处理，以及将经过滤波处理的信号输出到第一放大器211b。在这种情况下，EPS控制ECU 211主要调整该BPF 211a的滤波特性，由此调整传达道路信息的频带。设定根据本发明的该实施例的BPF 211a的滤波特性，使得通过频带主要对应于道路信息范围。

第一放大器211b通过预定增益K2，放大从BPF 211a输入的信号，并且将所放大的信号输出到减法器211c。在这种情况下，EPS控制ECU211调整第一放大器211b的增益K2，由此调整经轴5传输道路信息范围时的转矩传输量。

减法器211c从对应于检测转矩的检测信号减去从放大器211b输入的信号，并且将减算的信号输出到微分器211d。

微分器211d在从减法器211c输入的信号的基础上，执行微分计算，并且将对应于计算结果的信号输出到第一滤波器211e。

通过第一滤波器211e，使从微分器211d输入的信号经过预定滤波特性的滤波处理，并且将经过滤波处理的信号输出到第二滤波器211f。

通过第二滤波器211f，使从第一滤波器211e输入的信号经过具有预定滤波特性的滤波处理，并且将经过滤波处理的信号输出到第二放大器211g。

第二放大器211g通过预定增益K3，放大从第二滤波器211f输入的信号，并且将对应于放大信号的辅助电流输出到马达12。由此，马达12生成对应于检测转矩的预定大小的输出转矩。

在这种情况下，EPS控制ECU 211调整第一滤波器211e和第二滤波器211f的滤波特性和第二放大器211g的增益K3，由此调整除道路信息范围外的转向范围中的转矩传输特性，以及高频(等于或高于40Hz)的转矩传输特性。

图9是示出如上所述构成的EPS控制ECU 211的滤波特性的例子的波特图。在这种情况下，例如，EPS控制ECU 211调整第一放大器211b的增益K2，由此使得可以实现如图9所示的滤波特性。

因此，如上所述调整EPS控制ECU 211的滤波特性，由此转向装置201能改变转矩传输特性，如图10和11所示。在此应注意到，图10表示道路信息范围转矩传输特性，以及图11表示转向范围转矩传输特性。

如图10所示，作为根据本发明的该实施例的道路信息范围转矩传输特性，通过例如改变第一放大器211b的增益K2，改变经轴5，传输道路信息范围中的转矩时的转矩传输量。例如，改变道路信息范围转矩传输特性，使得当增加第一放大器211b的增益K2时，增加转矩传输量。

另一方面，如图11所示，如果例如如上所述改变道路信息范围转矩传输特性时，能固定而不改变根据本发明的该实施例的转向范围转矩传输特性。

根据上述构造，EPS控制ECU 211能控制EPS装置8来彼此独立地改变当经轴5传输第一预定范围(道路信息范围)中的频带的转矩时的转矩传输特性和当经轴5传输第二预定范围(转向范围)中的频带的转矩时的转矩传输特性。

因此，根据本发明的该实施例的转向装置201和EPS控制ECU 211能彼此独立地调整由传达道路信息范围中的道路信息产生的驾驶感，和由在转向范围中在转向期间由惯性感等等的减少而产生的驾驶感。由此，转向装置201和EPS控制ECU 211能便于用于获得在道路信息范围和转向范围的每一个中的所需特性的控制。

因此，转向装置201和EPS控制ECU 211能调整驾驶感。例如，可以抑制振动水平来提高要求舒服乘坐的车辆2，诸如豪华车等等的质量，另一方面，可以在运动型车辆2中，增加道路信息的传达量。另外，转向装置201和EPS控制ECU 211例如能调整转向范围中在转向期间的惯性感的减少、轻便感等等，同时维持道路信息的传达。

[第三实施例]

图12是示出根据本发明的第三实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图13是示出根据本发明的第三实施例的EPS控制ECU的滤波器特性的波特图。图14是示出根据本发明的第三实施例的改进例子的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。根据本发明的第三实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第一和第二实施例之处在于，在车辆的制动期间抑制转矩传输。

包括在根据图12所示的本发明的该实施例中的转向装置301中的、作为转向控制装置的EPS控制ECU 311控制EPS装置8来在车辆2制动期间，执行抑制道路信息范围(第一预定范围中的频带)中的转矩的转矩抑制控制。根据本发明的该实施例的转矩抑制控制是抑制经轴5的道路信息范围中的转矩的传输(道路信息范围中的转矩通过轴5)的控制。即，EPS控制ECU 311控制EPS装置8来抑制将对应于检测转矩的道路信息范围中的转矩从转向轮3经轴5传输到方向盘4。

在此应注意到，例如，如果转向装置301被配置成允许传达如上所述的道路信息时，由于车辆2的制动期间的制动振动(制动期间的振动)，传输到方向盘4的振动会增加。这些制动振动易于以车辆2的非悬架质量共振频率(例如，在15至20Hz附近)发生。

另一方面，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 311通常通过改变滤波特性来抑制车辆2的制动操作期间的道路信息范围中的转矩，抑制制动振动。

根据图12所示的本发明的该实施例的EPS控制ECU 311被配置成除参考图8所述的构造外，进一步包括改变单元311h。

改变单元311h改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自的增益(增益K2和K3)以及在BPF 211a、第一滤波器211e和第二滤波器211f的滤波处理中的各自的滤波特性(通带和截止频率)。由此，改变单元311h改变EPS控制ECU 311的滤波特性。

制动传感器14电连接到该改变单元311h，并且将有关车辆2中的制动操作有关的检测信号从制动传感器14输入到改变单元311h。制动传感器14例如检测制动开关的开/关状态、主缸的制动压力(主缸压力)、施加到制动踏板的制动踏板下压力、制动踏板的冲程、由制动装置生成的制动转矩等等的至少一个，并且将检测结果输出到改变单元311h，作为有关制动操作的检测信号。

然后，如果在已经从制动传感器14输入的有关制动操作的检测信号的基础上，检测到在车辆2中进行制动操作，则改变单元311h执行抑制道路信息范围中的转矩的控制。即，改变单元311h改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自增益以及BPF 211a、第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自滤波特性的至少一个，并且改变道路信息范围转矩传输特性，由此抑制经轴5的道路信息范围中的转矩的传输。

因此，EPS控制ECU 311能抑制在车辆2的制动期间，将对应于检测转矩的道路信息范围中的转矩传输到方向盘4。在这种情况下，改变单元311h例如使第一放大器211b的增益K2相对小，并且对于某些频率设定负增益，由此，EPS控制ECU 311能有效地抑制传输到方向盘4的制动振动。

图13是示出如上所述构成的EPS控制ECU 311的滤波特性的例子的波特图。在这种情况下，例如，EPS控制ECU 311能在制动期间，通过改变单元311h，使第一放大器211b的增益K2相对小，并且使第二放大器211g的增益K3相对大，由此在制动操作期间，即，在车辆2的制动期间，实现从由实线L31表示的滤波特性(当制动为关时)改变到由实线L32表示的滤波特性(当制动为开时)。

因此，根据本发明的该实施例的转向装置301和EPS控制ECU 311控制EPS装置8来在车辆2的制动期间，抑制道路信息范围中的转矩，同时实现驾驶感(转向感)的改进，由此使得可以抑制由于制动振动，将振动传输到方向盘4。因此，转向装置301和EPS控制ECU 311能在制动期间，抑制将不必要的振动传输到方向盘4，并且能对驾驶感进一步改进。

顺便提一下，如图14所示，根据本发明的该实施例的改进例子的EPS控制ECU 311A可以被配置成除参考图4所述的配置外，进一步包括改变单元311h。在这种情况下，改变单元311h改变放大器11d的增益(增益K1)和第一滤波器11b和第二滤波器11c的各自的滤波特性，由此EPS控制ECU 311A能改变滤波特性。即，改变单元311h在制动期间，改变放大器11d的增益和第一滤波器11b和第二滤波器11c的各自的滤波特性的至少一个以便改变道路信息范围转矩传输特性，由此，抑制经轴5的道路信息范围中的转矩的传输。同样在这种情况下，转向装置301A和EPS控制ECU 311A能抑制由于制动振动，将振动传输到方向盘4，同时改进驾驶感(转向感)。

[第四实施例]

图15是示出根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图16是示例通过根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图。图17是示例通过根据本发明的第四实施例的EPS控制ECU的增益设定的例子的图。根据本发明的第四实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第三实施例之处在于如果在车辆的制动期间满足预定条件，则抑制转矩的传输。

如果在车辆2的制动期间，满足预定条件，则包括在根据图12所示的本发明的该实施例的转向装置401中的、作为转向控制装置的EPS控制ECU 411控制EPS装置8来抑制道路信息范围(第一预定范围中的频带)中的转矩。在这种情况下，EPS控制ECU 411在车辆2的制动期间作为车辆2的行驶速度的车速和车辆2的纵向加速度的基础上，通过改变滤波特性，执行控制来抑制道路信息范围中的转矩。

在此应注意到每次执行制动操作并且车辆2制动时，上述转向装置301(见图12)执行振动抑制控制。由此，在制动期间，道路信息范围中的转矩不总是被传输到方向盘4。

具体地说，车辆2中的制动振动是例如在车辆2通过不均匀磨损的刹车片，逐渐制动的同时，在中高速范围中行驶的情况下产生的现象。基于该事实，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 411在车速和加速度的基础上，改变滤波特性，由此限制抑制道路信息范围中的转矩的情形。

如果在车辆2的制动期间，满足车辆2的车速在第一预定车速内的条件和车辆2的加速度在第一预定加速度范围内的条件的至少一个，根据本发明的该实施例的改变单元311h控制EPS装置8来抑制道路信息范围中的转矩。在这种情况下，如果车辆2的车速在第一预定车速内的条件和车辆2的纵向加速度在第一预定加速度范围内的条件均满足，则改变单元311h抑制道路信息范围中的转矩传输。在此应注意到在例如实际车辆的估算的基础上，设定第一预定车速和第一预定加速度范围。根据制动振动可能在车辆2中发生的车速范围，预先设定第一车速范围，并且根据制动振动可能在车辆2中发生的加速度范围，预先设定第一预定加速度范围。

车速传感器15和纵向加速度传感器16以及制动传感器14均电连接到该改变单元311h。将有关车辆2中的制动操作的检测信号、有关车辆2的车速的检测信号以及有关车辆2的纵向加速度的检测信号从制动传感器14、车速传感器15和纵向加速度传感器16分别输入到改变单元311h。车速传感器15例如检测车辆2的轮速等等，在该轮速等等的基础上，检测(计算)车速，并且将所检测的车速输出到改变单元311h，作为有关车辆2的车速的检测信号。纵向加速度传感器16例如检测在纵向中，施加到车辆2的纵向加速度，并且将所检测的纵向加速度输出到改变单元311h，作为有关车辆2的纵向加速度的检测信号。顺便提一下，有关车辆2的纵向加速度的检测信号可以不是由纵向加速度传感器16检测的检测信号。例如，使用由检测与车辆2的纵向加速度有关的物理量，诸如悬架冲程中的变化量、制动踏板的冲程或每单位时间的车速等等的传感器检测的检测信号也是适当的。

改变单元311h在已经分别从制动传感器14、车速传感器15和纵向加速度传感器16输入的有关制动操作的检测信号、有关车辆2的车速的检测信号和有关车辆2的纵向加速度的检测信号的基础上，执行下述控制。即，如果确定在车辆2的制动期间，车辆2的车速在第一预定车速范围内并且车辆2的加速度在第一预定加速度范围内时，改变单元311h控制EPS装置8以抑制道路信息范围中的转矩。在这种情况下，改变单元311h改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自的增益和BPF 211a、第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自的滤波特性(通带和截止频率)的至少一个来改变道路信息范围转矩传输特性，由此抑制经轴5的道路信息范围中的转矩的传输。

因此，如果在车辆2的制动期间，车辆2的车速落在第一预定车速范围内并且车辆2的加速度落在第一预定加速度范围内，即，如果在车辆2的制动期间，车辆2的车速落在制动振动可能发生的车速范围内并且车辆2的加速度落在制动振动可能发生的加速度范围内，EPS控制ECU 411能抑制将道路信息范围中的转矩传输到方向盘4。改变单元311h例如使第一放大器211b的增益K2相对小，由此，EPS控制ECU 411能有效地抑制将制动振动传输到方向盘4。

接着，将参考图16的流程图，描述EPS控制ECU 411的控制例子。顺便提一下，在几毫秒到几十毫米的控制循环中，重复地执行这些控制例程(在下文同样成立)。

首先，EPS控制ECU 411在来自制动传感器14的检测信号的基础上，确定制动开关是否为开，即，车辆2是否正制动(步骤ST1)。

如果确定制动开关为开，即，车辆2正制动(步骤ST1：是)，则EPS控制ECU 411在来自车速传感器15的检测信号的基础上，确定当前车速是否等于或高于第一预定车速V1并且等于或低于第二预定车速V2(V1≤车速≤V2)(步骤ST2)。在此应注意到第一预定车速V1和第二预定车速V2是根据上述第一预定车速范围设定的车速，并且例如，在实际车辆的估算等等的基础上，根据可能在车辆2中发生的制动振动而预先设定。

如果确定当前车速等于或高于第一预定车速V1并且等于或低于第二预定车速V2(V1≤车速≤V2)(步骤ST1：是)，EPS控制ECU 411在来自纵向加速度传感器16的检测信号的基础上，根据车辆2的纵向加速度，调整滤波特性(步骤ST3)。然后，EPS控制ECU 411结束当前控制循环，并且进行到下一控制循环。

在这种情况下，EPS控制ECU 411的改变单元311h通过例如根据车辆2的纵向加速度，调整第一放大器211b的增益K2，来改变EPS控制ECU 411的滤波特性。改变单元311h在例如图17例示的增益K2图的基础上，使用车辆2的纵向加速度，计算增益K2，并且设定第一放大器211b的增益K2。在图17的增益K2图中，横轴表示纵向加速度，而纵轴表示增益K2。增益K2图描述纵向加速度和增益K2之间的关系。在实际车辆的估算等等的基础上，预先设定纵向加速度和增益K2之间的关系。将增益K2图存储在EPS控制ECU 411的存储单元中。在该增益K2图中，设定增益K2，使得在上述第一预定加速度范围X1中变得相对小。改变单元311h在该增益K2图的基础上，使用所输入的纵向加速度，计算第一放大器211b的增益K2。结果，改变单元311h在上述增益K2图的基础上，使放大器211b的增益K2在第一预定加速度范围X1中相对小。由此，如果在车辆2的制动期间，车辆2的车速落在第一预定车速范围内并且车辆2的加速度落在第一预定加速度范围内时，EPS控制ECU 411能抑制道路信息范围中的转矩被传输到方向盘4。

顺便提一下，已经描述了改变单元311h使用增益K2图计算和设定增益K2的本发明的该实施例。然而，本发明的该实施例不限于该构造。改变单元311h可以在例如等于增益K2图的数学公式模型的基础上，计算和设定增益K2(下文同样成立)。

如果在ST1中确定制动开关为关，即，车辆2未制动(步骤ST1：否)，并且如果在步骤ST2中确定当前车速不等于且不高于第一预定车速V1，或等于或低于第二预定车速V2(步骤ST1：否)，则EPS控制ECU 411结束当前控制循环，并且进入到下一控制循环。

因此，根据本发明的该实施例的转向装置401和EPS控制ECU 411在车辆2的制动期间，控制EPS装置8以抑制在发生制动振动的运转范围中的道路信息范围中的转矩，同时改进驾驶感(转向感)，由此使得可以抑制由于制动振动，将振动传输到方向盘4。因此，即使在车辆2的制动期间，在不会发生制动振动的运转范围中，转向装置401和EPS控制ECU 411能传输道路信息范围中的转矩。因此，在制动期间，转向装置401和EPS控制ECU 411能限制抑制由于制动振动传输到方向盘4的情形，并且将道路信息的传输的抑制减小到最小所需限度，因此，能进一步改进驾驶感。

描述了EPS控制ECU 411改变第一放大器211b的增益K2来实现EPS控制ECU 411的滤波特性的变化的上述描述，但本发明不限于该构造。EPS控制ECU 411可以被配置成例如改变第二放大器211g的增益K3以及第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自的滤波特性，由此实现EPS控制ECU 411的滤波特性的变化。

[第五实施例]

图18是示出根据本发明的第五实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图19是示例通过根据本发明的第五实施例的EPS控制ECU的增益设定的例子的图。图20是示例在车辆中可能发生的颤振的图。根据本发明的第五实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第三和第四实施例之处在于根据车速抑制转矩的传输。

如果车辆2的车速落在第二预定车速范围内，包括在根据图18所示的本发明的该实施例的转向装置501中、用作转向控制装置的EPS控制ECU 511控制EPS装置8来抑制道路信息范围(第一预定范围中的频带)中的转矩。在这种情况下，与车辆2的制动状态无关，EPS控制ECU 511在作为车辆2的行驶速度的车速的基础上，通过改变滤波特性，执行控制来抑制道路信息范围中的转矩。

在此应注意到，如果转向装置501控制EPS装置，使得将道路信息范围中的转矩传输到方向盘4，在方向盘4的所谓静态转向时由于振动传输到方向盘4的振动量，或由于所谓颤振传输到方向盘4的振动量可能会增加。在此应注意到，方向盘4的静态转向是通过几乎不转动车辆2的车轮来执行转向操作的操作以便转动转向轮3。此外，颤振是由于方向盘4的圆周方向中的振动而产生的现象。

另一方面，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 511在车辆2停止期间，或在产生颤振的车速范围中，将EPS控制ECU 511的滤波特性调整到具有振动抑制功能的特性(振动抑制特性)。

如果车速落在第二预定车速范围内，根据本发明的该实施例的控制单元311h控制EPS装置8来抑制道路信息范围中的转矩。在此应注意到，根据例如在车辆2中方向盘4可能以静态方式转向的车速范围，或在车辆2中颤振可能发生的车速范围，预先设定第二预定车速范围。在这种情况下，根据可能执行静态转向的车速范围和颤振可能发生的车速范围，预先设定第二预定车速范围。

车速传感器15电连接到该改变单元311h，并且将有关车辆2的车速的检测信号从车速传感器15输入到改变单元311h。在这种情况下，制动传感器14(见图15)、纵向加速度传感器16(见图15)等等可以不电连接到改变单元311h。在已经从车速传感器15输入的有关车辆2的车速的检测信号的基础上，如果车辆2的车速落在第二预定车速范围内，则改变单元311h控制EPS装置8来抑制道路信息范围中的转矩。在这种情况下，该改变单元311h在来自车速传感器15的检测信号的基础上，根据车辆2的车速，调整滤波特性。例如，改变单元311h改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自的增益和在BPF 211a、第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自的滤波特性(通带和截止频率)的至少一个来改变道路信息范围转矩传输特性，由此抑制经轴5传输道路信息范围中的转矩。

改变单元311h根据车辆2的车速，通过例如调整第一放大器211b的增益K2，改变EPS控制ECU 511的滤波特性。改变单元311h由车辆2的车速计算增益K2，并且在例如图19例示的增益K2图的基础上，设定第一放大器211b的增益K2。在图19的增益K2图中，横轴表示车速，以及纵轴表示增益K2。增益K2图描述车速和增益K2之间的关系。鉴于实际车辆的估算等等，预先设定车速和增益K2之间的关系。将增益K2图存储在EPS控制ECU 511的存储单元中。在该增益K2图，使增益K2设定成在第二预定车速范围，即，可能执行静态转向的低车速范围(车速在0附近的范围)中以及颤振可能发生的范围X2中变得相对小。改变单元311h在增益K2图的基础上，由所输入的车速计算第一放大器211b的增益K2。

因此，改变单元311h在增益K2图的基础上，使第一放大器211b的增益在第二预定车速范围，即，可能执行静态转向的低车速范围中，以及在颤振可能发生的范围X2中相对小，由此EPS控制ECU 511能抑制将道路信息范围中的转矩传输到方向盘4。

因此，根据本发明的该实施例的转向装置501和EPS控制ECU 511能根据车辆2的车速，控制EPS装置8抑制道路信息范围中的转矩，同时改进驾驶感(转向感)，由此使得可以抑制由于在方向盘4的静态转向时的振动而将振动传输到方向盘4，并且抑制由于颤振而将振动传输到方向盘4。

当方向盘4以静态方式转向，驾驶员的转向操作的速度和轴向拉力高，由此，施加到马达12上的负荷相对高。因此，在转向装置501中，异常噪声和振动易于发生。在这种情况下，能通过将EPS控制ECU511的滤波特性改变成如上所述的振动抑制特性，抑制在转向装置501中产生异常噪声和振动。此外，原则上，易于在车辆2的轮胎的不平衡的情况下，在轮胎的旋转的主频率和非悬架质量共振频率彼此非常接近的范围X3中发生颤振，如图20例示。由于轮胎的旋转的主频率与车速成比例，转向装置501在颤振可能发生的范围X2中，使EPS控制ECU 511的滤波特性改变成振动抑制特性，由此使得可以抑制由于颤振而将振动传输到方向盘4。因此，转向装置501和EPS控制ECU511能抑制将不必要的振动传输到方向盘4，并且能进一步改进驾驶感。

EPS控制ECU 511可以被配置成根据例如车辆2的车速，通过改变第二放大器211g的增益K3以及第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自的滤波特性，代替第一放大器211b的增益K2，改变EPS控制ECU 511的滤波特性。

[第六实施例]

图21是示出根据本发明的第六实施例的EPS控制ECU的一般构造的例子的框图。图22是示例通过根据本发明的第六实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图。图23是示例在根据本发明的第六实施例的转向装置中的反冲的检测的图。根据本发明的第六实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第三、第四和第五实施例之处在于根据检测转矩的导数值，抑制转矩的传输。

如果检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，则包括在根据图21所示的本发明的第六实施例的转向装置601中的、用作转向控制装置的EPS控制ECU 611控制EPS装置8来在预先设定的时间段内，抑制道路信息范围(第一预定范围中的频带)中的转矩。在这种情况下，EPS控制ECU 611在检测转矩的导数值的绝对值的基础上，通过改变滤波特性，执行抑制道路信息范围中的转矩的控制。更具体地说，EPS控制ECU 611在检测转矩的导数值的绝对值的基础上，检测诸如所谓的反冲等等的大的冲击，并且改变EPS控制ECU 611的滤波特性。

在此应注意到，反冲是由于在路面与转向轮3之间的接触状态中的波动传输到方向盘4，对方向盘4造成的冲击，并且通常是由于路面的不平、凸块、诸如石头等等的障碍而被传输到方向盘4的、方向盘的圆周方向中的急剧和强烈的冲击。

在此应注意到，如果转向装置601控制EPS装置8，使得道路信息范围中的转矩被传输到方向盘4，则由于例如诸如反冲等等的大的冲击而被传输到转向轮4的振动量可能增加。

另一方面，在检测转矩的导数值的绝对值的基础上，检测到诸如反冲的大的冲击时，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 611在预先设定的预定时间段内，将EPS控制ECU 611的滤波特性调整到具有振动抑制功能的特性(振动抑制特性)。

如上所述的反冲易于呈现在每单位时间的传输转矩中的非常大的变化。此外，仅由于路面中的凸块等等输入反冲，其持续时间倾向于非常短。

鉴于上述趋势，如果检测转矩的导数值的绝对值(每单位时间的转矩的变化量)等于或大于预定值，根据本发明的该实施例的改变单元311h控制EPS装置8来在预先设定的预定时间段中，抑制道路信息范围中的转矩。在此应注意到根据例如可能在车辆2中发生的反冲，预先设定预定值和预定时间段。

微分器211d电连接到该改变单元311h，将对应于检测转矩的导数值的信号从微分器211d输入到改变单元311h。在这种情况下，制动传感器14(见图15)、车速传感器15(见图15)、纵向加速度传感器16(见图15)等等可以不电连接到改变单元311h。如果检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，改变单元311h在从微分器211d输入的检测转矩的导数值的基础上，控制EPS装置8在预定时间段中抑制道路信息范围中的转矩。在这种情况下，该改变单元311h在来自微分器211d的信号的基础上，根据检测转矩的导数值的绝对值调整滤波特性。例如，改变单元311h改变第一放大器211b和第二放大器211g的各自的增益和BPF 211a、第一滤波器211e和第二光学滤波器211f的各自的滤波特性(通带和截止频率)的至少一个来改变道路信息范围转矩传输特性，由此抑制经轴5传输道路信息范围中的转矩。

如果检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，改变单元311h通过例如调整第一放大器211b的增益K2，改变EPS控制ECU 611的滤波特性。因此，如果检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，即，如果检测到反冲，则改变单元311h使第一放大器211b的增益K2相对小。由此，EPS控制ECU 611能在预定时间段内，抑制将道路信息范围中的转矩传输到方向盘4。

接着，将参考图22的流程图，描述EPS控制ECU 611的控制例子。

首先，EPS控制ECU 611在来自微分器211d的信号的基础上，确定检测转矩的导数值的绝对值(转矩导数值)是否等于或高于预定值Td1(步骤ST21)。

如果确定检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值Td1(步骤ST21：是)，则EPS控制ECU 611将EPS控制ECU 611的滤波特性调整到振动抑制特性(例如，增益K2相对小的特性)(步骤ST22)。

然后，EPS控制ECU 611在确定检测转矩的导数值的绝对值等于或高于预定值Td1后，确定是否已经经过特定时间(预定时间段)(步骤ST23)。

如果确定已经经过特定时间(步骤ST23：是)，则EPS控制ECU611将EPS控制ECU 611的滤波特性调整到具有振动抑制功能的特性(振动抑制特性)(例如增益K2相对大的特性)(步骤ST24)。然后，EPS控制ECU 611结束当前控制循环，并且进行到下一控制循环。

如果在步骤ST21确定检测转矩的导数值的绝对值小于预定值Td1(步骤ST21：否)，EPS控制ECU 611进行到步骤ST24的处理。

如果在步骤ST23确定还未经过特定时间(步骤ST23：否)，则EPS控制ECU 611返回到步骤ST22的处理，并重复执行后续处理。

因此，根据本发明的该实施例的转向装置601和EPS控制ECU 611能在检测转矩的导数值的绝对值的基础上检测反冲，同时改进驾驶感(转向感)。然后，如图23所示，在检测到反冲后，转向装置601和EPS控制ECU 611将EPS控制ECU 611的滤波特性从振动传输特性改变成振动抑制特性，并且控制EPS 8在预定时间段内，抑制道路信息范围中的转矩。由此，转向装置601和EPS控制ECU 611能抑制将大的冲击传输到方向盘4。然后，在经过预定时间段后，转向装置601和EPS控制ECU 611能将EPS控制ECU 611的滤波特性再次从振动抑制特性改变成振动传输特性，并且改变成不抑制道路信息范围中的转矩(允许传输道路信息范围中的转矩)的控制，由此，使得可以将道路信息传达给驾驶员。因此，转向装置601和EPS控制ECU 611能抑制将反冲的不必要振动等等传输到方向盘4，并且进一步改进驾驶感。

EPS控制ECU 611可以被配置成在例如检测转矩的导数值的绝对值的基础上，通过改变第二放大器211g的增益K3和第一滤波器211e和第二滤波器211f的各自的滤波特性(截止频率)，代替第一放大器211b的增益，改变EPS控制ECU 611的滤波特性。

[第七实施例]

图24是示例根据本发明的第七实施例的EPS控制ECU的控制的例子的流程图。根据本发明的第七实施例的转向装置和转向控制装置不同于本发明的第三、第四、第五和第六实施例之处在于控制致动器，使得当抑制转矩的传输时，振动阻尼(振动的阻尼)增加。顺便提一下，关于根据本发明的第七实施例的转向装置和转向控制装置的各自的构造，当适当时，将参考图1、图12、图14、图15、图18、图21等等(下文同样成立)。

包括在根据本发明的该实施例的转向装置701中的、用作转向控制装置的EPS控制ECU 711控制EPS装置8，使得当从不抑制道路信息范围中的转矩(允许传输道路信息范围中的转矩)的控制改变成抑制道路信息范围中的转矩的控制时，振动阻尼增加(增强振动阻尼性能)，如有关转向装置301(见图12)、转向装置301A(见图14)、转向装置401(见图15)、转向装置501(见图18)和转向装置601(见图21)所述。即，EPS控制ECU 711在将EPS控制ECU 611的滤波特性从具有振动传输功能的特性(振动传输特性)改变成具有振动抑制功能的特性(振动抑制特性)中，还改变阻尼控制增益，并且控制EPS装置8使得振动阻尼增加。

在此应注意到，EPS装置8通常被构造成弹簧质量系，并且被倾斜，使得很难衰减其振动。因此，在一些情况下，EPS控制ECU 711根据马达12的转速，执行用于衰减振动的阻尼控制。通过执行该阻尼控制，EPS控制ECU 711使得可以例如确保方向盘4的收敛性并且在转向时给予响应。此外，阻尼控制基本上具有衰减振动的功能，因此，还影响抑制振动的效果。另一方面，如果EPS控制ECU 711例如使第一放大器211g的增益K3过大，以便抑制振动，增益在转向范围中变大，在转矩传输特性改变后转向响应变得过轻，导致驾驶员的不舒服感。此外，如果EPS控制ECU 711进一步使增益K3过大，相位提前过多、反转并且变得不稳定，这是构成自励振动的原因。

另一方面，在从不抑制道路信息范围中的转矩的控制改变成抑制道路信息范围中的转矩的控制中，根据本发明的该实施例的EPS控制ECU 711增加阻尼控制增益，由此控制EPS装置8，使得振动阻尼增加。

接着，将参考图24的流程图，描述EPS控制ECU 711的控制例子。

首先，EPS控制ECU 711确定EPS控制ECU 711的滤波特性是否应当从振动传输特性改变成振动抑制特性(步骤ST31)。

如果确定滤波特性应当从振动传输特性改变成振动抑制特性(步骤ST31：是)，则EPS控制ECU 711增加阻尼控制增益，由此控制EPS装置8，使得振动阻尼增加(步骤ST32)。因此，EPS控制ECU 711结束当前控制循环，并且进行到下一控制循环。

如果确定滤波特性不应当从振动传输特性改变成振动抑制特性(步骤ST31：否)，则EPS控制ECU 711将阻尼控制增益设定成小于在步骤ST32中设定的值(例如，作为阻尼控制的标准的初始值)，控制EPS装置8，以便获得预定振动阻尼度(例如，作为阻尼控制的标准的初始值)(步骤ST33)。然后，EPS控制ECU 711结束当前控制循环，并且进行到下一控制循环。

因此，在EPS控制ECU 711的滤波特性从振动传输特性改变成振动抑制特性中，转向装置701和EPS控制ECU 711增加阻尼控制增益，并且控制EPS装置8，使得振动阻尼增加，由此使得可以例如增强振动阻尼的效果，而不会使增益K3过大。因此，转向装置701和EPS控制ECU 711能抑制振动，而不劣化转向范围中的转向稳定性和转向感，并且能进一步改进驾驶感。

顺便提一下，根据本发明的上述实施例的每一个的转向装置和转向控制装置不限于本发明的上述实施例的每一个，而是能在权利要求所述的范围内，以各种方式改变。可以通过使如上所述的本发明的各个实施例的部件相互结合，构成根据本发明的该实施例的转向装置和转向控制装置。

在上述描述中，转向装置被示出为电动式立柱EPS装置，但也可以适用于例如小齿轮辅助型和齿条辅助型。此外，转向装置不限于电动动力转向装置，而是可适用于包括液压动力转向装置的类型。

在上述描述中，已经将转向控制装置描述为控制致动器，使得不抑制对应于检测转矩的、第二预定范围中的频带的转矩(允许传输第二预定范围中的频带的转矩)，但不限于此。

Claims (19)

1.一种转向装置，包括：

转向构件(4)，所述转向构件(4)被提供在车辆(2)中并且被配置成旋转地操作；

致动器(8)，所述致动器(8)生成辅助所述转向构件(4)上的转向操作的转矩；

检测装置(9)，所述检测装置(9)检测施加到与所述转向构件(4)一起旋转的转向轴部(5)的转矩；以及

转向控制装置(11)，所述转向控制装置(11)被配置成通过基于检测转矩调整由所述致动器(8)生成的转矩，来执行振动抑制控制以抑制传输到所述转向构件(4)的振动，所述检测转矩是由所述检测装置(9)检测的转矩，所述转向装置的特征在于

所述转向控制装置(11)被配置成控制所述致动器(8)，使得当执行所述振动抑制控制时不抑制对应于所述检测转矩的、第一预定范围中的频带的转矩，并且

所述第一预定范围中的频带是等于或高于10Hz并且等于或低于40Hz的频带。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成控制所述致动器(8)来允许经所述转向轴部(5)，传输对应于所述检测转矩的、所述第一预定范围中的频带的转矩。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，所述第一预定范围中的频带是被要求从所述车辆(2)的转向轮(3)传输到所述转向构件(4)的转矩的频带。

4.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述转向控制装置被配置成控制所述致动器(8)，使得不抑制对应于所述检测转矩的、第二预定范围中的频带的转矩；以及

所述第二预定范围中的频带是低于所述第一预定范围中的频带的频带。

5.根据权利要求4所述的转向装置，其中，所述第二预定范围中的频带是被要求从所述转向构件(4)传输到所述车辆(2)的所述转向轮(3)的转矩的频带。

6.根据权利要求4或5所述的转向装置，其中，所述第二预定范围中的频带是等于或低于5Hz的频带。

7.根据权利要求4或5所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成控制所述致动器(8)来彼此独立地改变在经所述转向轴部(5)传输所述第一预定范围中的频带的转矩时的转矩传输特性和在经所述转向轴部(5)传输所述第二预定范围中的频带的转矩时的转矩传输特性。

8.根据权利要求7所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成对所述检测转矩执行滤波处理来计算要由所述致动器(8)生成的转矩，并且通过改变在所述滤波处理中的滤波特性，来改变所述转矩传输特性。

9.根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成，当所述车辆(2)被制动时，控制所述致动器(8)来执行转矩抑制控制以抑制所述第一预定范围中的频带的转矩。

10.根据权利要求9所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成，当所述车辆(2)被制动时，如果满足所述车辆(2)的车速落在第一预定车速范围内的条件和所述车辆(2)的加速度落在第一预定加速度范围内的条件的至少一个，则控制所述致动器(8)执行所述转矩抑制控制。

11.根据权利要求10所述的转向装置，其中，根据在所述车辆(2)的制动期间可能在所述车辆(2)中发生振动的车速范围，预先设定所述第一预定车速范围，以及根据在所述车辆(2)的制动期间可能在所述车辆(2)中发生振动的加速度范围，预先设定所述第一预定加速度范围。

12.根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成，如果所述车辆(2)的车速落在第二预定车速范围内，则控制所述致动器(8)来执行转矩抑制控制以抑制所述第一预定范围中的频带的转矩。

13.根据权利要求12所述的转向装置，其中，根据在所述车辆(2)中所述转向构件(4)可能以静态方式转向的车速范围和在所述车辆(2)中颤振可能发生的车速范围中的一个，预先设定所述第二预定车速范围。

14.根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成，如果所述检测转矩的导数值的绝对值等于或大于预定值，则控制所述致动器(8)来执行转矩抑制控制以将所述第一预定范围中的频带的转矩抑制预定时间段。

15.根据权利要求14所述的转向装置，其中，根据可能在所述车辆(2)中发生的反冲，预先设定所述预定值和所述预定时间段。

16.根据权利要求9至15中的任一项所述的转向装置，其中，所述转矩抑制控制是抑制所述第一预定范围中的频带的转矩经所述转向轴部(5)的传输的控制。

17.根据权利要求9至13中的任一项所述的转向装置，其中，所述转向控制装置(11)被配置成控制所述致动器(8)，使得在执行所述转矩抑制控制中，振动阻尼增加。

18.一种转向控制装置，包括：

控制单元(11)，所述控制单元(11)被配置成控制转向装置，所述转向装置包括：转向构件(4)，所述转向构件(4)被提供在车辆(2)中并且被配置成旋转地操作；致动器(8)，所述致动器(8)生成辅助所述转向构件(4)上的转向操作的转矩；检测装置(9)，所述检测装置(9)检测施加到与所述转向构件(4)一起旋转的转向轴部(5)的转矩，并且通过基于检测转矩调整由所述致动器(8)生成的转矩，来执行振动抑制控制以抑制传输到所述转向构件(4)的振动，所述检测转矩是由所述检测装置(9)检测的转矩，所述转向控制装置的特征在于，

所述控制单元(11)被配置成控制所述致动器(8)，使得当执行所述振动抑制控制时不抑制对应于所述检测转矩的、第一预定范围中的频带的转矩，并且

所述第一预定范围中的频带是等于或高于10Hz并且等于或低于40Hz的频带。

19.一种转向装置(1)的控制方法，其中，所述转向装置包括：转向构件(4)，所述转向构件(4)被提供在车辆(2)中并且被配置成旋转地操作；致动器(8)，所述致动器(8)生成辅助所述转向构件(4)上的转向操作的转矩；以及检测装置(9)，所述检测装置(9)检测施加到与所述转向构件(4)一起旋转的转向轴部(5)的转矩，所述控制方法的特征在于包括：

通过基于检测转矩调整由所述致动器(8)生成的转矩，来执行振动抑制控制以抑制传输到所述转向构件(4)的振动，所述检测转矩是由所述检测装置(9)检测的转矩；以及

控制所述致动器(8)，使得当执行所述振动抑制控制时不抑制对应于所述检测转矩的、第一预定范围中的频带的转矩，

其中，所述第一预定范围中的频带是等于或高于10Hz并且等于或低于40Hz的频带。