CN104890720B - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能够得到更良好的操纵转向感的电动动力转向装置。电动动力转向装置的控制装置(5)基于操纵转向扭矩(Th)以及车速(V)对第一辅助分量进行运算。另外，对与逆输入对应的补偿分量进行运算，并且基于将由操纵转向扭矩(Th)以及第一辅助分量的合计值构成的基本驱动扭矩与补偿分量相加后的值，来对转向角指令值进行运算。并且，通过使车辆的转向角追随转向角指令值的转向角反馈控制，来生成第二辅助分量。然后，基于由第一辅助分量与第二辅助分量的合计值构成的辅助指令值，来控制马达(30)的驱动。

Description

电动动力转向装置

本申请主张于2014年3月7日提出的日本专利申请2014-045227号的优先权，并在此引用其包括说明书、附图以及摘要在内的全部内容。

技术领域

本发明涉及辅助车辆的转向操作的电动动力转向装置。

背景技术

作为这种电动动力转向装置，有日本特开2008－137486号公报所记载的装置。该电动动力转向装置具备：检测由驾驶员赋予操纵转向机构的操纵转向扭矩的扭矩传感器；以及控制马达驱动的控制装置。控制装置基于通过扭矩传感器检测出的操纵转向扭矩，来设定辅助指令值，以使马达的辅动力追随辅助指令值的方式来控制马达驱动。

然而，车辆行驶时，会对转向轮作用与路面状态对应的路面反作用力，与该路面反作用力对应的逆输入从车辆的转向轮经由操纵转向机构传递至方向盘。而且，驾驶员通过传递至把持方向盘的手的逆输入，能够把握路面状态、转向轮的夹紧力等与行驶中路面状态有关的信息。另外，逆输入不仅包含路面反作用力还包含与制动振动等对应的逆输入，这些逆输入成为使操纵转向感恶化的要因。因此，若能够仅将所需要的逆输入适当地传递到方向盘，就能够使操纵转向感提高。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种能够得到更良好的操纵转向感的电动动力转向装置。

作为本发明的一个方式的电动动力转向装置具备：对车辆的操纵转向机构赋予马达的辅动力的辅助机构；和基于与上述辅动力的目标值对应的辅助指令值，来控制上述马达的驱动的控制部。

上述控制部具有：基本辅助分量运算部，其基于随着车辆的转向操作而赋予上述操纵转向机构的操纵转向扭矩，来对上述辅动力的基础分量亦即第一辅助分量进行运算；补偿分量运算部，其对与从车辆的转向轮侧作用于上述操纵转向机构的逆输入对应的补偿分量进行运算；以及辅助指令值运算部，其通过对上述第一辅助分量进行基于上述补偿分量的补偿，来对上述辅助指令值进行运算，上述补偿分量运算部具有：逆输入检测部，其检测或者估计上述逆输入；滤波部，其从上述逆输入的检测值或者估计值提取属于规定频带的特定频率分量；以及相位调整部，其调整由上述滤波部提取的特定频率分量的相位，上述补偿分量运算部构成为基于进行了上述相位调整的特定频率分量对上述补偿分量进行运算。

根据该构成，基于进行了相位调整的特定频率分量而设定的补偿分量被包含于辅助指令值，因此与进行了相位调整的特定频率分量对应的辅动力被从马达赋予操纵转向机构。通过该辅动力，能够放大所需要的逆输入分量或者抑制不需要的逆输入分量。因此，能够仅将所需要的逆输入分量更适当地传递到操纵转向机构，所以能够使驾驶员的操纵转向感提高。

然而，若不进行相位调整而只是基于原来的特定频率分量设定补偿分量，则难以适当地进行逆输入分量的放大或抑制。这是由于以下的理由所致。

直接使用特定频率分量设定补偿分量的情况下，存在操纵转向机构中被赋予了与补偿分量对应的辅动力的部分的逆输入分量和与补偿分量对应的辅动力之间产生相位偏差的可能性。这是因为例如由于将马达的辅动力传递给操纵转向机构的传递机构的结构或控制部的运算延迟等，而与补偿分量对应的辅动力的相位相对于逆输入分量的相位延迟。存在这样的相位偏移的情况下，由于实际在操纵转向机构产生的逆输入振动和与补偿分量对应的辅动力之间产生相位偏移，所以不能适当地进行逆输入分量的放大或抑制。

对于这一点，根据上述构成，补偿分量运算部调整特定频率分量的相位，并且基于进行了相位调整的特定频率分量来对补偿分量进行运算。由此，能够将补偿分量的相位设定为放大逆输入分量最佳的相位，或者设定为抑制逆输入分量最佳的相位。因此，能够更准确地进行逆输入分量的放大或抑制，所以驾驶员能够得到更良好的操纵转向感。

在上述方式的电动动力转向装置中，也可以是上述控制部还具有：转向角指令值运算部，其基于上述操纵转向扭矩，对与车辆的转向轮的转向角的目标值对应的转向角指令值进行运算；以及转向角反馈控制部，其通过执行转向角反馈控制，来对第二辅助分量进行运算，其中，上述转向角反馈控制使上述转向轮的转向角追随上述转向角指令值，上述辅助指令值运算部构成为以上述第一辅助分量以及上述第二辅助分量的合计值为基础，对上述辅助指令值进行运算，并且基于上述补偿分量使上述辅助指令值变化。

根据该构成，与上述电动动力转向装置相同，能够更准确地进行逆输入分量的放大或抑制，所以驾驶员能够得到更良好的操纵转向感。

并且根据上述构成，通过转向角反馈控制生成的第二辅助分量被包含于辅助指令值，所以若对操纵转向机构赋予基于辅助指令值的辅动力，则实际的转向角维持为转向角指令值。因此能够抑制逆输入振动。即，逆输入振动从转向轮传递到操纵转向机构的情况下，以实际的转向角维持为转向角指令值的方式，来调整第二辅助分量。其结果，向消除逆输入振动的方向对操纵转向机构进行操纵转向辅助。由此能够抑制操纵转向机构的振动，所以能够进一步提高驾驶员的操纵转向感。

在上述方式的电动动力转向装置中，也可以是上述规定频带是与逆输入所包含的分量中反映了路面状态的第一逆输入分量对应的频带，上述相位调整部构成为以上述操纵转向机构中上述第一逆输入分量和与上述补偿分量对应的辅动力的相位的偏移量成为0°的方式，来调整上述特定频率分量的相位。

根据该构成，对于反映了路面状态的逆输入振动，能够使与补偿分量对应的辅动力更准确地作用于相同方向，所以能够更准确地放大反映了路面状态的逆输入振动。因此，驾驶员能够更准确地把握道路信息。

另外，在上述方式电动动力转向装置中，也可以是上述规定频带是与逆输入所包含的分量中使操纵转向感恶化的第二逆输入分量对应的频带，上述相位调整部构成为以上述操纵转向机构中上述第二逆输入分量和与上述补偿分量对应的辅动力的相位的偏移量成为180°的方式，来调整上述特定频率分量的相位。

根据该构成，例如对于制动振动等使操纵转向感恶化的第二逆输入分量，能够使与补偿分量对应的辅动力更可靠地作用于相反方向，所以能够更准确地抑制使操纵转向感恶化的逆输入振动。因此，能够提高驾驶员的操纵转向感。

在上述方式电动动力转向装置中，也可以是上述补偿分量运算部还具备映射运算部，上述映射运算部基于表示进行了上述相位调整的特定频率分量与上述补偿分量的关系的映射，并根据进行了上述相位调整的特定频率分量来对上述补偿分量进行运算。

根据该构成，通过变更映射中特定频率分量与补偿分量的关系，能够任意地变更与补偿分量对应的辅动力，所以能够更有效地进行逆输入分量的放大或抑制。由此，能够进一步提高操纵转向感。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征、优点会变得更加清楚，其中，对相同的要素标注相同的附图标记，其中：

图1是关于电动动力转向装置的第一实施方式表示其概略结构的框图。

图2是关于第一实施方式的电动动力转向装置表示其控制装置的构成的框图。

图3是第一实施方式的控制装置的控制框图。

图4是表示操纵转向扭矩Th和第一辅助分量Ta1＊之间的关系的映射的一个例子的图。

图5是第一实施方式的控制装置中的补偿分量运算部的控制框图。

图6A与图6B是对第一逆输入分量Tr1的波形、和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的波形进行比较表示的图。

图7A与图7B是对第二逆输入分量Tr2的波形、和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩的波形进行比较表示的图。

图8是关于电动动力转向装置的第二实施方式表示其控制装置的控制框图。

具体实施方式

对电动动力转向装置的第一实施方式进行说明。

如图1所示，该电动动力转向装置1具备：操纵转向机构2，其基于驾驶员对方向盘20的操作，使转向轮4转向；以及辅助机构3，其辅助驾驶员所进行的转向操作。

操纵转向机构2具备成为方向盘20的旋转轴的转向轴21。转向轴21包括与方向盘20连结的转向柱轴21a、与转向柱轴21a的下端部连结的中间轴21b、以及与中间轴21b的下端部连结的小齿轮轴21c。小齿轮轴21c的下端部经由齿条小齿轮机构22与齿条轴23连结。在操纵转向机构2中，若转向轴21随着驾驶员的转向操作而旋转，则该旋转运动经由齿条小齿轮机构22转换为齿条轴23的轴向的往复直线运动。该齿条轴23的往复直线运动经由与其两端连结的横拉杆24传递至转向轮4，从而转向轮4的转向角θt发生变化，变更车辆的行进方向。

辅助机构3具备对转向柱轴21a赋予辅助扭矩的马达30。本实施方式的马达30为无刷马达。马达30的旋转经由减速机31传递至转向柱轴21a，从而对转向轴21马达赋予扭矩，辅助转向操作。

在电动动力转向装置1设有检测方向盘20的操作量和车辆的状态量的各种传感器。例如在转向轴21设有检测在驾驶员进行转向操作时赋予转向轴21的操纵转向扭矩Th的扭矩传感器6。在车辆设有检测车辆行驶速度V的车速传感器7。在马达30设有检测马达的旋转角θm的旋转角传感器8。这些传感器的输出被控制装置5获取。控制装置5是基于各传感器6～8的输出，控制马达30的驱动的控制部的一个例子。

如图2所示，控制装置5具备将从车载电池等电源(电源电压+Vcc)供给的直流电流转换为三相(U相，V相，W相)的交流电流的逆变电路50、以及对逆变电路50进行PWM(脉冲宽度调制)驱动的微型计算机51。

逆变电路50基于微型计算机51的控制信号(PWM驱动信号)Sc生成三相交流电流。该三相交流电流经由馈电线WL供给至马达30。在馈电线WL设有检测向马达30供给的各相电流值I的电流传感器52。另外，在图2中为了方便，将各相的馈电线WL以及各相的电流传感器52分别集中为一个进行图示。电流传感器52的输出被微型计算机51获取。

在微型计算机51也获取扭矩传感器6、车速传感器7、以及旋转角传感器8各自的输出。微型计算机51基于通过各传感器6～8、52检测出的操纵转向扭矩Th、车速V、马达旋转角θm以及各相电流值I，来生成控制信号Sc。微型计算机51将该控制信号Sc输出给逆变电路50，从而对逆变电路50进行PWM驱动，并控制马达30的驱动。

对微型计算机51对马达30进行的驱动控制进行详述。

如图3所示，微型计算机51具有基于操纵转向扭矩Th、车速V、各相电流值I以及马达旋转角θm对辅助指令值Ta＊进行运算的辅助指令值运算部60。辅助指令值Ta＊与从马达30赋予转向轴21的辅助扭矩的目标值对应。另外，微型计算机51具有：基于辅助指令值Ta＊对电流指令值Id＊、Iq＊进行运算的电流指令值运算部61；以及基于电流指令值Id＊、Iq＊等，生成控制信号Sc的控制信号生成部62。电流指令值Id＊、Iq＊与流过马达30的电流的目标值对应，更详细地说，与d/q坐标系中d轴上的电流值以及q轴上的电流值各自的目标值对应。

辅助指令值运算部60具有基于操纵转向扭矩Th以及车速V对第一辅助分量Ta1＊进行运算的基本辅助分量运算部70。第一辅助分量Ta1＊是辅助指令值Ta＊的基础分量。基本辅助分量运算部70例如具有图4所示的那样的映射，基于该映射，操纵转向扭矩Th的绝对值越大，另外车速V越小，将第一辅助分量Ta1＊的绝对值设定为越大的值。而且如图3所示，基本辅助分量运算部70将运算出的第一辅助分量Ta1＊分别输出给加法器71以及加法器72。加法器72通过将由辅助指令值运算部60运算出的第一辅助分量Ta1＊与操纵转向扭矩Th相加，来对基本驱动扭矩Tc(＝Ta1＊+Th)进行运算，并将运算出的基本驱动扭矩Tc输出给加法器73。

辅助指令值运算部60具有基于操纵转向扭矩Th、各相电流值I、以及马达旋转角θm，对与逆输入对应的补偿分量Ta3＊进行运算的补偿分量运算部74。补偿分量运算部74将运算出的补偿分量Ta3＊输出给加法器73。加法器73通过将基本驱动扭矩Tc与补偿分量Ta3＊相加，来修正基本驱动扭矩Tc，并将修正后的基本驱动扭矩Tc’(＝Tc+Ta3＊)输出给转向角指令值运算部75。

转向角指令值运算部75根据修正后的基本驱动扭矩Tc’并基于理想模型对转向角指令值θt＊进行运算。转向角指令值θt＊与实际的转向角θt的目标值对应。理想模型是通过实验等测定与基本驱动扭矩Tc对应的理想的转向角θt，并将该测定结果模型化后的模型。转向角指令值运算部75将基于理想模型运算出的转向角指令值θt＊输出给转向角反馈控制部76。

辅助指令值运算部60具有基于马达旋转角θm对实际的转向角θt进行运算的转向角运算部77。如图1所示，马达30经由减速机31与转向轴21连结，所以马达旋转角θm与转向轴21的旋转角之间存在相关关系。即、马达旋转角θm与转向角θt之间也存在相关关系。图3所示的转向角运算部77通过利用了这样的相关关系的运算，根据马达旋转角θm求出转向角θt，并将求出的转向角θt输出给转向角反馈控制部76。

转向角反馈控制部76为了使转向角θt追随转向角指令值θt＊，而通过进行基于它们的偏差的反馈控制来对第二辅助分量Ta2＊进行运算。转向角反馈控制部76将运算出的第二辅助分量Ta2＊输出给加法器71。加法器71通过将由基本辅助分量运算部70运算出的第一辅助分量Ta1＊与由转向角反馈控制部76运算出的第二辅助分量Ta2＊相加，来求出辅助指令值Ta＊(＝Ta1＊+Ta2＊)。辅助指令值运算部60将由加法器71运算出的辅助指令值Ta＊作为运算结果输出给电流指令值运算部61。

电流指令值运算部61基于辅助指令值Ta＊对q轴电流指令值Iq＊进行运算，并将运算出的q轴电流指令值Iq＊输出给控制信号生成部62。另外，在本实施方式中，d轴电流指令值Id＊设定为0，电流指令值运算部61也将该d轴电流指令值Id＊输出给控制信号生成部62。

在控制信号生成部62，除了获取d轴电流指令值Id＊以及q轴电流指令值Iq＊之外，还获取各相电流值I以及马达旋转角θm。控制信号生成部62基于马达旋转角θm将各相电流值I映射到d/q坐标系，从而对d/q坐标系中作为马达30的实际电流值的d轴电流值以及q轴电流值进行运算。而且，控制信号生成部62为了使实际的d轴电流值追随d轴电流指令值Id＊，另外，为了使实际的q轴电流值追随q轴电流指令值Iq＊，通过进行基于各个偏差的电流反馈控制来生成控制信号Sc。该控制信号Sc从微型计算机51向逆变电路50输出，从而向马达30供给与控制信号Sc对应的驱动电流，执行从马达30赋予转向轴21与辅助指令值Ta＊对应的辅助扭矩的辅助控制。

根据这样的构成，因为转向角反馈控制生成的第二辅助分量Ta2＊包含于辅助指令值Ta＊，所以若对转向轴21赋予基于辅助指令值Ta＊的辅助扭矩，则转向角θt维持为转向角指令值θt＊。因此，能够抑制由于路面状态或制动等而在操纵转向机构2产生的逆输入。即从转向轮4向操纵转向机构2传递了逆输入的情况下，以将转向角θt维持为转向角指令值θt＊的方式，来调整第二辅助分量Ta2＊。其结果，针对操纵转向机构2向消除逆输入的方向进行操纵转向辅助。由此，消除道路信息的大部分，所以产生驾驶员难以得到足够的道路信息这样的问题。

在电动动力转向装置1中，存在由于运算延迟或传感器噪声等而第二辅助分量Ta2＊产生运算误差的情况。因此，通过转向角反馈控制完全消除从转向轮4传递到操纵转向机构2的逆输入较困难，对于驾驶员踩下制动踏板时在操纵转向机构2产生的制动振动等使操纵转向感恶化的逆输入振动，也不能够完全消除。

因此，在本实施方式中，通过补偿分量运算部74对与逆输入对应的补偿分量Ta3＊进行运算，并使用该补偿分量Ta3＊来修正转向角指令值运算部75的输入信息亦即基本驱动扭矩Tc。由此，在转向角指令值运算部75运算出的转向角指令值θt＊与补偿分量Ta3＊针对基本驱动扭矩Tc的修正对应地变化。由于该转向角指令值θt＊的变化，在转向角反馈控制部76运算出的第二辅助分量Ta2＊变化，辅助指令值Ta＊变化。即，辅助指令值Ta＊与补偿分量Ta3＊的变化对应地变化。作为结果来说，对转向轴21赋予与补偿分量Ta3＊对应的辅助扭矩。在本实施方式中，通过与该补偿分量Ta3＊对应的辅助扭矩，使反映了路面状态的逆输入准确地传递给方向盘20，并抑制使操纵转向感恶化的逆输入，从而使驾驶员的操纵转向感提高。以下，详述其详细内容。

首先，对补偿分量运算部74对补偿分量Ta3＊进行的运算方法进行说明。

如图5所示，补偿分量运算部74具有基于操纵转向扭矩Th、各相电流值I、以及马达旋转角θm对逆输入的估计值Te进行运算的逆输入检测部80。逆输入检测部80对逆输入估计值Te进行的运算方法如下述。

在电动动力转向装置1中，驾驶员赋予方向盘20的操纵转向扭矩Th、以及从马达30赋予转向轴21的辅助扭矩Tas的合计值成为输入扭矩。该输入扭矩是与在驱动电动动力转向装置1时作用于操纵转向机构2的反作用力Tf、以及实际的逆输入Tr的合计值平衡的关系。即在电动动力转向装置1中，在操纵转向扭矩Th、辅助扭矩Tas、反作用力Tf以及实际的逆输入Tr之间以下的式(1)所示的关系成立。

Th+Tas＝Tr+Tf (1)

若将该式(1)中的实际逆输入Tr置换为逆输入估计值Te，就能够对逆输入估计值Te进行运算。即，逆输入估计值Te能够通过以下的式(2)求出。

Te＝Th+Tas－Tf (2)

这里，逆输入检测部80基于各相电流值I以及马达旋转角θm，对q轴电流值进行运算，并通过对该q轴电流值乘以马达30的扭矩常数，来对辅助扭矩Tas进行运算。另外，逆输入检测部80例如基于马达旋转角θm的每个单位时间的变化量，对马达30的角速度进行运算，并基于运算出的马达角速度对反作用力Tf进行运算。详细来说，反作用力Tf的大部分由基于马达30的惯性的扭矩、和作用于操纵转向机构2的摩擦扭矩构成。其中，前者的马达惯性扭矩与马达角速度存在相关关系。另外，后者的摩擦扭矩与转向轴21的角速度，也就是与马达角速度存在相关关系。因此，基本来说，反作用力Tf与马达角速度存在相关关系。利用这样的相关关系，逆输入检测部80例如通过映射运算等根据马达角速度对反作用力Tf进行运算。然后，逆输入检测部80根据通过扭矩传感器6检测出的操纵转向扭矩Th、辅助扭矩Tas的运算值、以及反作用力Tf的运算值，并基于式(2)对逆输入估计值Te进行运算。逆输入检测部80将运算出的逆输入估计值Te分别输出给第一运算部81以及第二运算部82。

第一运算部81对用于放大逆输入所包含的分量中反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1的第一补偿分量Ta31＊进行运算。另外，第二运算部82对用于抑制逆输入所包含的分量中使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2的第二补偿分量Ta32＊进行运算。补偿分量运算部74通过加法器83使通过第一运算部81以及第二运算部82分别运算出的第一补偿分量Ta31＊以及第二补偿分量Ta32＊相加，从而对补偿分量Ta3＊进行运算。即，与补偿分量Ta3＊对应的辅助扭矩由与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩、和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩构成。

接下来，对第一运算部81以及第二运算部82的构成进行详述。

第一运算部81由滤波部81a、相位调整部81b、以及映射运算部81c构成。

滤波部81a从逆输入估计值Te提取属于与反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1对应的频带的第一特定频率分量Te1。作为与反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1对应的频带，例如使用与行驶路面为柏油路面时对应的频带、与行驶路面为砂石路时对应的频带等。例如车辆在柏油路面行驶的情况下，在操纵转向机构2产生特定频带的逆输入振动。在本实施方式中，实验测定车辆在包含柏油路面的各种路面行驶时的逆输入振动的频带，并基于该测定结果设定与反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1对应的频带。滤波部81a将提取的第一特定频率分量Te1输出给相位调整部81b。

然而，若直接将通过滤波部81a提取的第一特定频率分量Te1作为第一补偿分量Ta31＊使用，则根据第一特定频率分量Te1来控制马达30，所以驾驶员能够得到道路信息。然而，在这样的方法中，存在不能将道路信息适当地传递给驾驶员的问题。这基于以下的理由所致。

图6A、图6B分别以实线示出了直接将第一特定频率分量Te1作为第一补偿分量Ta31＊使用的情况下，在操纵转向机构2赋予了马达30的辅助扭矩的部分的实际的第一逆输入分量Tr1的波形、和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的波形。如图6A、图6B所示，在第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩之间产生相位α的偏移。这是由于例如由于将马达30的辅助扭矩传递给转向柱轴21a的减速机31的结构或微型计算机51的运算延迟等，而与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩相对于第一逆输入分量Tr1延迟。这样的相位的偏移成为不能将道路信息适当地传递给驾驶员的要因。

因此，相位调整部81b以使这样的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量成为0°的方式，来调整第一特定频率分量Te1的相位。在本实施方式中，预先通过实验等测定传递到转向柱轴21a的下端部的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量。例如图6A、图6B以实线所示的那样得到了与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩相对于第一逆输入分量Tr1相位延迟α这样的测定结果的情况下，相位调整部81b以使第一特定频率分量Te1的相位提前α的方式来进行调整。由此，能够如图6B以双点划线所示的那样使与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的相位提前α，所以能够将实际的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩之间的相位的偏移设定在0°附近。如图5所示，相位调整部81b将进行了相位调整的第一特定频率分量Te1’输出给映射运算部81c。

映射运算部81c具有表示进行了相位调整的第一特定频率分量Te1’和第一补偿分量Ta31＊的关系的映射，并基于该映射根据第一特定频率分量Te1’对第一补偿分量Ta31＊进行运算。映射运算部81c所具有的映射例如设定为第一特定频率分量Te1’的绝对值越大，第一补偿分量Ta31＊成为越大的值。映射运算部81c将运算出的第一补偿分量Ta31＊输出给加法器83。

第二运算部82由滤波部82a以及相位调整部82b构成。

滤波部82a从逆输入估计值Te提取属于与使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2对应的频带的第二特定频率分量Te2。作为与使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2对应的频带，例如使用与制动振动对应的频带等。在本实施方式中，实验性地测定与制动振动对应的逆输入振动的频带，并基于该测定结果设定与使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2对应的频带。滤波部82a将提取的第二特定频率分量Te2输出给相位调整部82b。

相位调整部82b以使转向柱轴21a的下端部的第二逆输入分量Tr2和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量在180°附近的方式，来调整第二逆输入分量Tr2的相位。例如如图7A、图7B所示，得到了与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩相对于第二逆输入分量Tr2延迟β这样的测定结果的情况下，相位调整部82b以使第二特定频率分量Te2的相位提前β+180°的方式来进行调整。由此，如图7B以双点划线所示的那样能够使与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩的相位提前β+180°，所以能够将实际的第二逆输入分量Tr2和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩之间的相位的偏移设定在180°附近。如图5所示，相位调整部82b将进行了相位调整的第二特定频率分量Te2作为第二补偿分量Ta32＊输出给加法器83。

根据以上说明的本实施方式的电动动力转向装置1，能够得到以下所示的作用以及有效的效果。

(1)在本实施方式中，补偿分量Ta3＊包含第一补偿分量Ta31＊以及第二补偿分量Ta32＊，所以操纵转向机构2被赋予与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩以及与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩。

这里，例如在车辆正在行驶的情况下，从转向轮4传递到操纵转向机构2的逆输入包含反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1。此时，第一运算部81通过滤波部81a从逆输入估计值Te提取第一特定频率分量Te1，基于提取的第一特定频率分量Te1设定第一补偿分量Ta31＊。因此，与第一逆输入分量Tr1对应的辅助扭矩，即与路面状态对应的辅助扭矩被赋予操纵转向机构2。由此，驾驶员能够通过传递到方向盘20的辅助扭矩的变化来得到与路面状态对应的道路信息。

(2)第一运算部81通过相位调整部81b调整第一特定频率分量Te1的相位，从而如图6A、图6B所示，将转向柱轴21a的下端部的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量设定在0°附近。由此，相对于反映了路面状态的逆输入振动，能够更准确地使与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩作用于同一方向，所以能够更准确地放大与路面状态对应的逆输入振动。因此驾驶员能够更适当地把握道路信息。

(3)第一运算部81通过映射运算部81c，第一特定频率分量Te1的绝对值越大，将第一补偿分量Ta31＊的绝对值设定为越大的值。由此，车辆在第一逆输入分量Tr1的绝对值较大地变化的路面，例如砂石路那样的凸凹路面行驶的情况下，马达30的辅助扭矩更大地变化。因此，驾驶员能够更敏感地把握道路信息，所以能够进一步提高驾驶员的操纵转向感。

(4)例如在操纵转向机构2产生了制动振动等使操纵转向感恶化的振动的情况下，逆输入包含使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2。此时，第二运算部82通过滤波部82a从逆输入估计值Te提取与制动振动等对应的第二特定频率分量Te2。另外，第二运算部82通过相位调整部82b调整第二特定频率分量Te2的相位，从而如图7A、图7B所示，将转向柱轴21a的下端部的第二逆输入分量Tr2和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量设定在180°附近。由此，相对于使操纵转向感恶化的逆输入振动，能够更可靠地使与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩作用于相反方向，所以能够更准确地抑制使操纵转向感恶化的逆输入振动。因此能够使驾驶员的操纵转向感提高。

对电动动力转向装置1的第二实施方式进行说明。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

图8所示，本实施方式的控制装置5在不进行转向角反馈控制这一点与第一实施方式不同。即，在本实施方式的辅助指令值运算部60中，加法器78获取通过基本辅助分量运算部70运算出的辅助分量Ta1＊、以及通过补偿分量运算部74运算出的补偿分量Ta3＊。加法器78通过使辅助分量Ta1＊与补偿分量Ta3＊相加，来对辅助指令值Ta＊(＝Ta1＊+Ta3＊)进行运算。

根据以上说明的本实施方式的电动动力转向装置1，能够得到以下所示的作用以及有效的效果。

(5)在本实施方式的电动动力转向装置1中，辅助指令值Ta＊包含补偿分量Ta3＊，所以对操纵转向机构2赋予与补偿分量Ta3＊对应的辅助扭矩。即对操纵转向机构2赋予了与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩、以及与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩。因此，根据本实施方式的电动动力转向装置1，除了能够得到基于转向角反馈控制的作用以及效果之外，能够得到与第一实施方式相同的作用以及效果。

此外，上述各实施方式还能够利用以下的方式实施。

■在第一实施方式中，通过使作为转向角指令值运算部75的输入信息的基本驱动扭矩Tc与补偿分量Ta3＊相加来使辅助指令值Ta＊变化。除此之外，例如也可以通过对从转向角反馈控制部76输出的第二辅助分量Ta2＊，进行基于补偿分量Ta3＊的修正，来使辅助指令值Ta＊变化。总而言之，只要基于补偿分量Ta3＊使辅助指令值Ta＊变化即可。

■第一实施方式的转向角指令值运算部75并不限定于基于理想模型对转向角指令值θt＊进行运算。例如也可以通过映射运算对转向角指令值θt＊进行运算。

■对于第一实施方式的转向角反馈控制，例如也可以使用转向轴21的旋转角等能够换算为转向角θt的适当的参数进行。

■各实施方式的相位调整部81b以使转向柱轴21a的下端部的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩的相位的偏移量成为0°的方式，来调整第一特定频率分量Te1的相位，但相位调整部81b中的第一特定频率分量Te1的相位的调整量能够适当地变更。同样地，相位调整部82b中的第二特定频率分量Te2的相位的调整量也能够适当地变更。

■在各实施方式中，作为从逆输入估计值Te提取的特定频率分量，使用了属于与反映了路面状态的第一逆输入分量Tr1对应的频带的第一特定频率分量Te1、以及属于与使操纵转向感恶化的第二逆输入分量Tr2对应的频带的第二特定频率分量Te2，但也可以任意地变更从逆输入估计值Te提取的特定频率分量。

■在各实施方式中，作为映射运算部81c所使用的映射，使用了以第一特定频率分量Te1’的绝对值越大，第一补偿分量Ta31＊成为越大的值的方式设定的映射，但该映射能够适当地变更。例如也可以使用在第一特定频率分量Te1小于规定阈值的情况下，以第一特定频率分量Te1’的绝对值越大，第一补偿分量Ta31＊成为越大的值的方式设定，并且在第一特定频率分量Te1在规定阈值以上的情况下，将第一补偿分量Ta31＊设定为恒定值的映射。若像这样适当地变更映射运算部81c使用的映射，则能够任意地变更与第一补偿分量Ta31＊对应的辅助扭矩。即，能够任意地调整反映了路面状态的逆输入振动，所以能够进一步提高操纵转向感。

■在各实施方式中，在第一运算部81设置了映射运算部81c，但也可以省略映射运算部81c。即，也可以直接将通过相位调整部81b进行了相位调整的第一特定频率分量Te1’作为第一补偿分量Ta31＊使用。或者，也可以将对进行了相位调整的第一特定频率分量Te1’乘以预先决定的规定的增益而得到的值作为第一补偿分量Ta31＊使用。

·也可以在各实施方式的第二运算部82设置映射运算部，其中，该映射运算部基于表示进行了相位调整的第二特定频率分量Te2与第二补偿分量Ta32＊的关系的映射，来对第二补偿分量Ta32＊进行运算。由此，通过映射的调整能够任意地变更与第二补偿分量Ta32＊对应的辅助扭矩的大小。即，能够任意地调整使驾驶员的操纵转向感恶化的逆输入振动的抑制程度，所以能够进一步提高操纵转向感。

■在各实施方式的补偿分量运算部74设置了对第一补偿分量Ta31＊进行运算的第一运算部81、以及对第二补偿分量Ta32＊进行运算的第二运算部82这双方，但也可以仅设置这些运算部的任意一个。例如仅在补偿分量运算部74设置了第一运算部81的情况下，直接将通过第一运算部81运算出的第一补偿分量Ta31＊作为补偿分量Ta3＊使用即可。另外，仅在补偿分量运算部74设置了第二运算部82的情况下，直接将通过第二运算部82运算出的第二补偿分量Ta32＊作为补偿分量Ta3＊使用即可。

■在各实施方式中，使用式(2)对逆输入估计值Te进行运算，但逆输入估计值Te的运算方法能够适当地变更。

■在各实施方式中，基于操纵转向扭矩Th、各相电流值I、以及马达旋转角θm对逆输入的估计值Te进行运算，但也可以通过传感器检测逆输入。从转向轮4侧传递到操纵转向机构2的逆输入与作用于齿条轴23的轴向的力(轴力)存在相关关系。因此，也可以如图1以及图2以虚线所示的那样，设置检测作用于齿条轴23的轴向的力亦即轴力Fa的轴力传感器9。而且，也可以基于轴力传感器9的检测轴力Fa对逆输入检测值进行运算。

■在各实施方式中，使用旋转角传感器8以及转向角运算部77检测转向角θt，但检测转向角θt的检测部并不限定于此。例如也可以使用检测转向轴21的旋转角亦即操纵转向角的转向角传感器、直接检测转向角θt的传感器等。

■在各实施方式的基本辅助分量运算部70中，基于操纵转向扭矩Th以及车速V设定第一辅助分量Ta1＊，但例如也可以仅基于操纵转向扭矩Th设定第一辅助分量Ta1＊。另外，也可以执行基于第一辅助分量Ta1＊相对于操纵转向扭矩Th的变化率使扭矩传感器6的检测操纵转向扭矩Th的相位变化的、所谓的相位补偿控制。并且，也可以执行补偿第一辅助分量Ta1＊的各种补偿控制。该情况下，若将对操纵转向扭矩Th以及第一辅助分量Ta1＊的合计值进一步加上利用各种补偿控制运算出的补偿值后的值作为基本驱动扭矩Tc使用，则能够得到各种补偿控制的效果。

■各实施方式的电动动力转向装置1并不限定于对转向柱轴21a赋予马达30的辅助扭矩的电动动力转向装置，例如也能够应用于对齿条轴23赋予辅动力的电动动力转向装置。该情况下，在操纵转向机构2中赋予了马达30的辅动力的部分成为齿条轴23，所以相位调整部81b需要基于齿条轴23中赋予了马达的辅动力的部分的第一逆输入分量Tr1和与第一补偿分量Ta31＊对应的辅动力的相位的偏移量，来调整第一补偿分量Ta31＊的相位。另外，相位调整部82b需要基于齿条轴23中赋予了马达的辅动力的部分的第二逆输入分量Tr2和与第二补偿分量Ta32＊对应的辅动力的相位的偏移量，来调整第二补偿分量Ta32＊的相位。

Claims (5)

1.一种电动动力转向装置，其中，具备：

辅助机构，其对车辆的操纵转向机构赋予马达的辅动力；以及

控制部，其基于与所述辅动力的目标值对应的辅助指令值，来控制所述马达的驱动，

所述控制部具有：

基本辅助分量运算部，其基于随着车辆的转向操作而赋予所述操纵转向机构的操纵转向扭矩，来对所述辅动力的基础分量亦即第一辅助分量进行运算；

补偿分量运算部，其对与从车辆的转向轮侧作用于所述操纵转向机构的逆输入对应的补偿分量进行运算；以及

辅助指令值运算部，其通过对所述第一辅助分量进行基于所述补偿分量的补偿，来对所述辅助指令值进行运算，

所述补偿分量运算部具有：

逆输入检测部，其检测或者估计所述逆输入；

滤波部，其从所述逆输入的检测值或者估计值提取属于规定频带的特定频率分量；以及

相位调整部，其调整由所述滤波部提取的特定频率分量的相位，

所述补偿分量运算部构成为基于进行了所述相位调整的特定频率分量对所述补偿分量进行运算，

所述规定频带是与逆输入所包含的分量中反映了路面状态的第一逆输入分量对应的频带，

所述相位调整部构成为以所述操纵转向机构中所述第一逆输入分量和与所述补偿分量对应的辅动力间的相位的偏移量减小的方式，来调整所述特定频率分量的相位。

2.一种电动动力转向装置，其中，具备：

辅助机构，其对车辆的操纵转向机构赋予马达的辅动力；以及

控制部，其基于与所述辅动力的目标值对应的辅助指令值，来控制所述马达的驱动，

所述控制部具有：

基本辅助分量运算部，其基于随着车辆的转向操作而赋予所述操纵转向机构的操纵转向扭矩，来对所述辅动力的基础分量亦即第一辅助分量进行运算；

转向角指令值运算部，其基于所述操纵转向扭矩，对与车辆的转向轮的转向角的目标值对应的转向角指令值进行运算；

转向角反馈控制部，其通过执行转向角反馈控制，来对第二辅助分量进行运算，其中，所述转向角反馈控制使所述转向轮的转向角追随所述转向角指令值，

补偿分量运算部，其对与从车辆的转向轮侧作用于所述操纵转向机构的逆输入对应的补偿分量进行运算；以及

辅助指令值运算部，其以所述第一辅助分量以及所述第二辅助分量的合计值为基础，对所述辅助指令值进行运算，并基于所述补偿分量使所述辅助指令值变化，

所述补偿分量运算部具有：

逆输入检测部，其检测或者估计所述逆输入；

滤波部，其从所述逆输入的检测值或者估计值提取属于规定频带的特定频率分量；以及

相位调整部，其调整由所述滤波部提取的特定频率分量的相位，

所述补偿分量运算部构成为基于进行了所述相位调整的特定频率分量对所述补偿分量进行设定，

所述规定频带是与逆输入所包含的分量中反映了路面状态的第一逆输入分量对应的频带，

所述相位调整部构成为以所述操纵转向机构中所述第一逆输入分量和与所述补偿分量对应的辅动力间的相位的偏移量减小的方式，来调整所述特定频率分量的相位。

3.一种电动动力转向装置，其中，具备：

辅助机构，其对车辆的操纵转向机构赋予马达的辅动力；以及

控制部，其基于与所述辅动力的目标值对应的辅助指令值，来控制所述马达的驱动，

所述控制部具有：

基本辅助分量运算部，其基于随着车辆的转向操作而赋予所述操纵转向机构的操纵转向扭矩，来对所述辅动力的基础分量亦即第一辅助分量进行运算；

补偿分量运算部，其对与从车辆的转向轮侧作用于所述操纵转向机构的逆输入对应的补偿分量进行运算；以及

辅助指令值运算部，其通过对所述第一辅助分量进行基于所述补偿分量的补偿，来对所述辅助指令值进行运算，

所述补偿分量运算部具有：

逆输入检测部，其检测或者估计所述逆输入；

滤波部，其从所述逆输入的检测值或者估计值提取属于规定频带的特定频率分量；以及

相位调整部，其调整由所述滤波部提取的特定频率分量的相位，

所述补偿分量运算部构成为基于进行了所述相位调整的特定频率分量对所述补偿分量进行运算，

所述规定频带是与逆输入所包含的分量中使操纵转向感恶化的第二逆输入分量对应的频带，

所述相位调整部构成为以所述操纵转向机构中所述第二逆输入分量和与所述补偿分量对应的辅动力间的相位的偏移量增大的方式，来调整所述特定频率分量的相位。

4.一种电动动力转向装置，其中，具备：

辅助机构，其对车辆的操纵转向机构赋予马达的辅动力；以及

控制部，其基于与所述辅动力的目标值对应的辅助指令值，来控制所述马达的驱动，

所述控制部具有：

基本辅助分量运算部，其基于随着车辆的转向操作而赋予所述操纵转向机构的操纵转向扭矩，来对所述辅动力的基础分量亦即第一辅助分量进行运算；

转向角指令值运算部，其基于所述操纵转向扭矩，对与车辆的转向轮的转向角的目标值对应的转向角指令值进行运算；

转向角反馈控制部，其通过执行转向角反馈控制，来对第二辅助分量进行运算，其中，所述转向角反馈控制使所述转向轮的转向角追随所述转向角指令值，

补偿分量运算部，其对与从车辆的转向轮侧作用于所述操纵转向机构的逆输入对应的补偿分量进行运算；以及

辅助指令值运算部，其以所述第一辅助分量以及所述第二辅助分量的合计值为基础，对所述辅助指令值进行运算，并基于所述补偿分量使所述辅助指令值变化，

所述补偿分量运算部具有：

逆输入检测部，其检测或者估计所述逆输入；

滤波部，其从所述逆输入的检测值或者估计值提取属于规定频带的特定频率分量；以及

相位调整部，其调整由所述滤波部提取的特定频率分量的相位，

所述补偿分量运算部构成为基于进行了所述相位调整的特定频率分量对所述补偿分量进行设定，

所述规定频带是与逆输入所包含的分量中使操纵转向感恶化的第二逆输入分量对应的频带，

所述相位调整部构成为以所述操纵转向机构中所述第二逆输入分量和与所述补偿分量对应的辅动力间的相位的偏移量增大的方式，来调整所述特定频率分量的相位。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的电动动力转向装置，其中，

所述补偿分量运算部还具备映射运算部，其中，所述映射运算部基于表示进行了所述相位调整的特定频率分量与所述补偿分量的关系的映射，并根据进行了所述相位调整的特定频率分量来对所述补偿分量进行运算。