CN107406099B - 电动助力转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种电动助力转向装置，其通过根据电动机角速度来抽出具有任意的振幅和任意的频率带的振动成分，根据电动机角加速度来抽出具有规定的频率带的振动成分，并且把基于抽出的振动成分计算出的振动抑制补偿值还原给电流指令值，以便能够有效地抑制振动，并且，还能够将诸如转向盘惯性感增加之类的转向性能劣化降低到最小程度。本发明的电动助力转向装置将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，其中，该电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，该振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，该振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分该第1补偿值计算单元基于由振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，该第2补偿值计算单元基于由振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，通过把计算出的第1振动抑制补偿值以及第2振动抑制补偿值还原给电流指令值以便抑制电动机的振动。

Description

电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统。本发明尤其涉及一种电动助力转向装置，其通过根据基于电动机角速度以及电动机角加速度的电动助力转向状态参数来抽出扭矩脉动振动成分，并且，将基于抽出的振动成分计算出的振动抑制补偿值或基于抽出的振动成分以及用来变更振动抑制补偿的比例的电动助力转向状态参数感应增益计算出的振动抑制补偿值反馈到控制系统，以便能够有效地抑制扭矩脉动，并且，还能够将诸如转向盘惯性感增加之类的转向性能劣化降低到最小程度。
背景技术
利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)的电动助力转向装置(EPS)，将电动机的驱动力经由减速装置由诸如齿轮或皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了正确地产生转向辅助力的扭矩，现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使电流指令值与电动机电流检测值之间的差变小，一般来说，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(dutyratio)来进行电动机外加电压的调整。
参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电，并且，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元30中。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行转向辅助的电流指令值的运算，由通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref来控制供应给EPS用电动机20的电流。
此外，转向角传感器14并不是必须的，也可以不设置转向角传感器14，也可以从与电动机20相连接的诸如分解器之类的旋转传感器处获得转向角。
另外，用于收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)40被连接到控制单元30，车速Vel也能够从CAN40处获得。此外，用于收发CAN40以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN41也可以被连接到控制单元30。
尽管控制单元30主要由CPU(也包含MPU、MCU等)构成，但该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示。
参照图2对控制单元30的功能和动作进行说明。如图2所示，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr和由车速传感器12检测出的车速Vel被输入到电流指令值运算单元101中，使用辅助图(assist map)来运算出电流指令值Iref0。最大输出限制单元102基于过热保护条件等来限制运算出的电流指令值Iref0的输出，被限制了最大输出的电流指令值Iref被输入到减法单元103中。下面，将电流指令值运算单元101和最大输出限制单元102合在一起称为“电流指令值决定单元108”。
此外，关于在电流指令值运算单元101中进行的电流指令值Iref0的运算，也可以除了转向扭矩Tr以及车速Vel之外，还使用转向角θ来进行电流指令值Iref0的运算。
减法单元103求出电流指令值Iref与被反馈回来的电动机20的电动机电流Im之间的偏差ΔI(＝Iref－Im)，诸如PI控制(比例积分控制)之类的电流控制单元104对偏差ΔI进行控制，经过控制后得到的电压控制指令值Vref被输入到PWM(脉冲宽度调制)控制单元105中以便运算出占空比，通过已经运算出占空比的PWM信号PS并经由电动机驱动电路106对电动机20进行驱动。电动机电流检测电路107检测出被供应给电动机20的电动机电流Im，检测出的电动机电流Im被反馈输入到减法单元103中。
作为通过电压控制指令值Vref来控制电动机电流并且驱动电动机20的电动机驱动电路106，使用这样的电动机驱动电路(逆变器)，其具有这样的结构，即，使用将半导体开关元件(FET)和电动机桥式连接起来的电桥电路，通过基于电压控制指令值Vref决定的PWM信号的占空比对半导体开关元件进行导通/关断(ON/OFF)控制，以便控制电动机电流。
一般说来，因为在汽车零部件中，电动助力转向装置是一种特别容易将感觉直接传达给驾驶者的所谓的“人机界面结构”，所以因电动机和机械装置而引起的扭矩脉动作为转向感性能的问题而常常被提起。尤其是因起因于电动机和机械装置的扭矩脉动而导致激励车辆固有值从而产生车身底板振动，但因为车身底板振动也牵涉到车辆系统的动作音问题，所以成为一个很大的问题。在减速齿轮的摩擦小的情况下，因为期待不了在摩擦大的情况下能够发挥作用的阻尼效应，所以起因于扭矩脉动等的振动的影响会变得更大。
然而，由于导致产生扭矩脉动的原因是多种多样的，所以如果针对每一种原因分别采取相应的扭矩脉动对策的话，则存在效率不高的问题。
作为解决这样的问题的现有技术，例如有日本特开昭60-161257号公报(专利文献1)、日本特开2006-188183号公报(专利文献2)、日本特开2009-090953号公报(专利文献3)以及国际公开第2009/078074号册子(专利文献4)中所公开的技术。
专利文献1中所公开的“车辆的运动控制装置”中的振动抽出方法具有这样的结构，即，通过基于用来检测出车辆举动的传感器的值(转向角)并且利用傅里叶变换来抽出具有特定(任意)的频率带的振动成分，根据抽出的具有任意的频率带的振动成分来变更控制参数，以便抑制振动。
然而，因为用来实现傅里叶变换的结构特别复杂，需要大量消费微计算机资源，所以不能说专利文献1的振动抽出方法是一种有效的方法。另外，在变更控制参数的时候，还存在“究竟应该变更哪一个控制参数，并且，该控制参数与其他的性能相悖的事项的确认容易变得非常复杂”的问题。
专利文献2中所公开的“电动助力转向装置”中的振动抽出方法具有这样的结构，即，通过基于通过对转向扭矩进行移动平均而计算出的振动中心值与由带通滤波器抽出特定的振动频率而得到的值之间的差分来抽出具有想要抽出的任意的频率带的振动成分，根据抽出的具有任意的频率带的振动成分来变更控制参数，以便抑制振动。
然而，专利文献2的振动抽出方法也存在同样的问题，即，在变更控制参数的时候，也存在“究竟应该变更哪一个控制参数，并且，该控制参数与其他的性能相悖的事项的确认容易变得非常复杂”的问题。
专利文献3中所公开的“电动助力转向装置”中的振动抽出方法具有这样的结构，即，首先通过对转向角(齿轮角)进行带通滤波器处理和RMS(均方平方根)运算来抽出与因施加反向输入应力而产生的转向系统的振动相对应的特定的频率成分(14～16Hz)，接着求出抽出的频率成分的有效值，然后再根据对求出的有效值进行低通滤波器处理后得到的值(功率频谱)来变更控制参数。
然而，在电动助力转向装置中，由于不能确定驾驶者的转向模式(转向方式)，在通过转向而被输入进来的转向频率与上述特定的频率带(14～16Hz)同步的情况下，驾驶者按照自己的意图输入的转向成分(转向频率)有可能会混在该特定的频率带中。因此，如果采用专利文献3的振动抽出方法的话，则在这样的转向模式的时侯，会发生“存在补偿在阻碍该转向模式的方向上起作用并且伴随不协调感的可能性”的问题。
另外，与专利文献1同样，专利文献3的振动抽出方法也存在同样的问题，即，在变更控制参数的时候，存在“究竟应该变更哪一个控制参数，并且，该控制参数与其他的性能相悖的事项的确认容易变得非常复杂”的问题。
专利文献4中所公开的“电动助力转向控制装置”中的振动抽出方法是一种利用“诸如扭矩脉动、路面外部干扰之类的振动成分的振幅比驾驶者的转向成分的振幅小”的现象的方法，具体来说，其具有这样的结构，即，基于对电动助力转向装置或汽车的动态状态参数(电动机的旋转速度或转向扭矩)进行具有与具有任意的振幅的振动成分相对应的迟滞宽度的滞后函数处理后得到的输出与上述动态状态参数之间的差分来抽出具有任意的振幅的振动成分(小振动成分)，根据抽出的振动成分来计算出振动补偿值(振动抑制电流)并构成反馈控制回路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-161257号公报
专利文献2：日本特开2006-188183号公报
专利文献3：日本特开2009-090953号公报
专利文献4：国际公开第2009/078074号册子
专利文献5：日本特开2013-233907号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，例如，在高速行驶时，因为需要选择微小行驶轨迹(微小ライン取り)，所以驾驶者有时会只稍微转动一下转向盘。因为在这样的转向模式(下面将其称为“选择微小行驶轨迹的转向模式(微小ライン取り操舵パターン)”)时的振幅非常微小，如果采用专利文献4的振动抽出方法的话，则由于选择微小行驶轨迹的转向模式时的振幅变成迟滞宽度的范围内，结果变成进行阻碍了驾驶者的意图的振动补偿，所以会发生转向盘惯性感增加的问题。
另外，路面信息(沥青路面、砾石路面等)等被包含在来自轮胎的车辆反力成分中。尽管路面信息的振幅较小，但是对驾驶者来说路面信息是必需信息。虽然非常期望电动助力转向装置不抑制这样的信息并且把它传达给驾驶者，但由于路面信息的振幅也很小，如果采用专利文献4的振动抽出方法的话，则由于路面信息的振幅变成迟滞宽度的范围内，所以会产生“甚至对路面信息也进行了补偿”的可能性。
为了解决如上所述的问题，本发明的发明者着眼于电动机角速度，提出了一种如日本特开2013-233907号公报(专利文献5)中所公开那样的电动助力转向装置，该电动助力转向装置通过根据与电动机角速度相关联的电动助力转向状态参数来抽出具有任意的振幅和任意的频率带的振动成分，并且，将基于抽出的振动成分计算出的振动抑制补偿值反馈到控制系统，以便能够有效地抑制振动。
尽管专利文献5中所公开的“电动助力转向控制装置”也可以抑制振动，但因为驾驶者作为转向盘的手感而感觉到的低频的能量成分会残留在电动机角速度中，所以因为该影响而造成有时粘性感多多少少会增加。另一方面，如果使用对电动机角速度进行微分后得到的电动机角加速度的话，则可以期待能够抑制这样的粘性感的增加的效果，还有，因为作为产生车身底板振动的主要原因的扭矩脉动(扭矩振动)显著地出现在电动机角加速度中，所以也可以期待更进一步的振动抑制的效果。
本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明的目的在于提供一种电动助力转向装置，其通过根据基于电动机角速度以及电动机角加速度的电动助力转向状态参数来抽出扭矩脉动振动成分，并且，把基于抽出的振动成分计算出的振动抑制补偿值或基于抽出的振动成分以及用来变更振动抑制补偿的比例的电动助力转向状态参数感应增益计算出的振动抑制补偿值还原给电流指令值，以便能够有效地抑制扭矩脉动，并且，还能够将诸如转向盘惯性感增加之类的转向性能劣化降低到最小程度。
解决技术问题的技术方案
本发明涉及一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，本发明的上述目的可以通过下述这样实现，即：具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和预先设定了所述规定的振幅的振幅窗口判定单元，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出。
另外，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元具备根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来增加或减少预先设定好的所述规定的振幅的处理单元，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元在通过根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来增加或减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅之后，基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出，所述振动抽出单元具备根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来变更所述第2规定的频率带的处理单元，所述振动抽出单元在通过根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来变更所述第2规定的频率带从而设定好所述第2规定的频率带之后，输出具有所述第2规定的频率带的第2振动成分；或，所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值或所述转向扭矩；或，所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值，所述振幅窗口判定单元设定所述规定的振幅以便使其随着所述电流指令值的増大而増大；或，所述第1补偿值计算单元根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数和与速度相关联的与有关的电动助力转向状态参数计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第1感应增益，将计算出的各个第1感应增益和基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数和所述与速度相关联的与有关的电动助力转向状态参数计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第2感应增益，将计算出的各个第2感应增益和基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第2振动抑制补偿值；或，所述第1补偿值计算单元在所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数的所述第1感应增益来减少所述第1振动抑制补偿值的比例，在所述与速度相关联的电动助力转向状态参数等于或大于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与速度相关联的电动助力转向状态参数的所述第1感应增益来减少所述振动抑制补偿值第1的比例，所述第2补偿值计算单元在所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数的所述第2感应增益来减少所述第2振动抑制补偿值的比例，在所述与速度相关联的电动助力转向状态参数等于或大于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与速度相关联的电动助力转向状态参数的所述第2感应增益来减少所述振动抑制补偿值第2的比例；或，所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值或所述转向扭矩，所述与速度相关联的电动助力转向状态参数为转向速度、所述电动机角速度或所述电动机角加速度。
另外，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元具备根据所述车速来增加或减少预先设定好的所述规定的振幅的处理单元，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元在通过根据所述车速来增加或减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅之后，基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出，所述振动抽出单元具备根据所述车速来变更所述第2规定的频率带的处理单元，所述振动抽出单元在通过根据所述车速来变更所述第2规定的频率带从而设定好所述第2规定的频率带之后，输出具有所述第2规定的频率带的第2振动成分；或，所述第1补偿值计算单元根据所述车速计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第1车速感应增益，将计算出的第1车速感应增益和基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元根据所述车速计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第2车速感应增益，将计算出的第2车速感应增益和基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第2振动抑制补偿值；或，在所述车速等于或大于规定的车速的情况下，所述振幅窗口判定单元通过根据所述车速来减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅，所述第1补偿值计算单元通过减少所述第1车速感应增益来减少所述第1振动抑制补偿值的比例，所述第2补偿值计算单元通过减少所述第2车速感应增益来减少所述第2振动抑制补偿值的比例。
另外，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，所述第2补偿值计算单元基于电动机角加速度计算出第2振动抑制补偿值，通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和预先设定了所述规定的振幅的振幅窗口判定单元，所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出。
另外，本发明的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带；或，所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带；或，所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带；或，所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带；或，所述想传达给驾驶者的频率带大约为包含路面信息、轮胎条件等在内的等于或小于10[Hz]的频率带；或，所述等于或大于因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带大约为等于或大于50[Hz]的频率带。
发明的效果
根据本发明的电动助力转向装置，振动抽出滤波器根据基于电动机角速度以及电动机角加速度的电动助力转向状态参数来抽出扭矩脉动振动成分。还有，在本发明中，通过利用“作为产生车身底板振动的主要原因的扭矩脉动显著地出现在电动机角加速度中”的现象，通过振动抽出单元来抽出电动机角加速度的振动成分，基于抽出的振动成分通过补偿值计算单元来计算出用来振动抑制的补偿值，然后把该补偿值还原(基于反馈的减法补正)给电流指令值，这样就具有了用来抑制因各种各样的原因而产生的扭矩脉动的功能。还有，振动抽出单元具有这样的结构，即，具有具备用于输出具有规定的频率带特性的振动成分的滤波器结构(例如，加权平均滤波器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等)的滤波器功能，并且使用该输出。通过这样做，就能够根据电动机角加速度来抽出具有规定的频率带的扭矩脉动振动成分，从而能够有效地抽出像扭矩脉动那样的振幅比转向成分的振幅小的振动成分，并且，可以一边对诸如路面信息之类的必须还原给驾驶者的振动成分和诸如扭矩脉动、制动抖动之类的必须抑制的振动成分进行区分，一边进行振动抽出。因此，既能使转向性能的劣化(例如，惯性感的增加)降低到最小程度，又能有效地抑制扭矩脉动振动。通过使用电动机角加速度，还可以抑制起因于低频的能量成分的粘性感的增加。
另外，在本发明中，在基于抽出的振动成分来计算出振动抑制补偿值的时候，因为根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数(例如，电流指令值)、与速度相关联的电动助力转向状态参数(例如，电动机角速度以及电动机角加速度)来改变振动抑制补偿值的比例，也就是说，因为根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数(例如，电流指令值)、与速度相关联的电动助力转向状态参数(例如，电动机角速度以及电动机角加速度)来计算出用来变更振动抑制补偿的比例的电动助力转向状态参数感应增益，所以能够抑制在与电动机电流量相关联的信号较少的状态下发生的在中心(on-center)附近开始转动转动盘时的粘性感，并且，还可以消除在与速度相关联的信号显示了高旋转的时候发生的因振动波形的抽出精度的恶化而造成的影响。
附图说明
图1是表示电动助力转向装置的概要的结构图。
图2是表示控制单元的一般的结构示例的结构框图。
图3是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式的结构示例的结构框图。
图4是表示振动成分的频率分布示例的图。
图5是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的特性设定示例(在想抽出的规定的频率带为高通特性的情况下的示例)的图。
图6是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的结构示例的结构框图。
图7是表示基于本发明的振动抽出滤波器的振动抽出结果和基于现有技术的振动抽出方法的振动抽出结果的图。
图8是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的特性设定示例(在想抽出的规定的频率带为带通特性的情况下的示例)的图。
图9是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式中的振动抽出单元的特性设定示例的图。
图10是表示基于本发明的振动抽出滤波器+振动抽出单元的振动抽出结果的图。
图11是表示本发明的电动助力转向装置的第二实施方式的结构示例的结构框图。
图12是表示本发明的电动助力转向装置的第二实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的结构示例的结构框图。
图13是表示在本发明的电动助力转向装置的第二实施方式的振动抽出滤波器中，根据电流指令值来改变规定振幅的可变振幅设定示例的图。
图14是表示本发明的电动助力转向装置的第三实施方式的结构示例的结构框图。
图15是表示本发明的电动助力转向装置的第三实施方式中的第1补偿值计算单元的结构示例的结构框图。
图16是表示本发明的电动助力转向装置的第三实施方式的第1补偿值计算单元中的电流感应增益设定示例和角速度感应增益设定示例的图。
图17是表示本发明的电动助力转向装置的第四实施方式的结构示例的结构框图。
图18是表示本发明的电动助力转向装置的第四实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的结构示例的结构框图。
图19是表示本发明的电动助力转向装置的第四实施方式中的第1补偿值计算单元的结构示例的结构框图。
具体实施方式
本发明为一种电动助力转向装置，其通过利用“作为车身底板振动(フロア振動)的主要原因的扭矩脉动(扭矩振动)显著地出现在作为电动助力转向状态参数的电动机角速度信号以及电动机角加速度信号中”的现象，通过振动抽出滤波器(振动抽出滤波器功能)分别抽出被包含在电动机角速度信号(电动机角速度)中的振动成分和被包含在电动机角加速度信号(电动机角加速度)中的振动成分，基于抽出的各个振动成分(各个振动成分信号)来计算出用于抑制扭矩脉动的振动抑制补偿值，然后把计算出的振动抑制补偿值还原(基于反馈的减法补正)给电流指令值，以便能够有效地抑制因各种各样的原因而产生的扭矩脉动。
另外，在本发明的电动助力转向装置中，在计算振动抑制补偿值的时候，也可以不但基于抽出的振动成分，而且还基于电流指令值和电动机角速度信号，来计算出振动抑制补偿值。
还有，在本发明的电动助力转向装置中，在计算振动抑制补偿值的时候，也可以不但基于抽出的振动成分，而且还基于电流指令值、电动机角速度信号和车速，来计算出振动抑制补偿值。
在本发明的电动助力转向装置中，用于抽出被包含在电动机角速度信号中的振动成分的振动抽出滤波器被构成为具有这样的结构，即，只在规定的振幅范围内工作，并且，具备具有用于针对被输入到振动抽出滤波器中的电动机角速度信号输出具有任意的频率带的反向特性的扭矩脉动振动成分的反向特性滤波器(例如，加权平均滤波器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等)的附带窗口的抽出反向特性滤波器，利用附带窗口的抽出反向特性滤波器的输出(振动中心值)与被输入到振动抽出滤波器中的电动机角速度信号之间的差分来抽出具有任意的振幅和任意的频率带的扭矩脉动振动成分。
也就是说，上述振动抽出滤波器具备如果电动机角速度信号在规定的振幅范围内的话，则根据使电动机角速度信号通过反向特性滤波器后得到的规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值的附带窗口的抽出反向特性滤波器，并且，基于由附带窗口的抽出反向特性滤波器计算出的振动中心值与电动机角速度信号之间的差分来抽出具有规定的振幅和规定的频率带的振动成分。
总而言之，振动抽出滤波器根据能够检测出振动成分的电动机角速度信号来判断是否在规定的振幅范围内，如果在规定的振幅范围内的话，则利用用于输出任意的频率带的反向特性的滤波器(即，附带窗口的抽出反向特性滤波器)来更新振动中心值，如果在规定的振幅范围外的话，则不通过附带窗口的抽出反向特性滤波器而更新振动中心值，然后通过计算出更新后的振动中心值与原来的电动机角速度信号之间的差分来抽出具有任意的振动频率带和任意的振幅范围的振动成分。
还有，在本发明的电动助力转向装置中，用于抽出被包含在电动机角加速度信号中的振动成分的振动抽出单元被构成为具有这样的结构，即，其为用于输出规定的频率带的振动成分的滤波器(例如，加权平均滤波器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等)，抽出具有规定的频率带的扭矩脉动振动成分。
通过具备振动抽出滤波器和振动抽出单元的本发明的电动助力转向装置，因为可以根据电动机角速度来抽出具有任意的振幅和任意的频率带的扭矩脉动振动成分，并且，可以根据电动机角加速度来抽出具有规定的频率带的扭矩脉动振动成分，所以能够有效地抽出像扭矩脉动那样的振幅比转向成分的振幅小的振动成分，并且，因为可以一边对诸如路面信息之类的必须还原给驾驶者的振动成分和诸如扭矩脉动、制动抖动之类的必须抑制的振动成分进行区分，一边进行振动抽出，所以，通过应用本发明的电动助力转向装置，就可以既能使转向性能的劣化(例如，在选择微小行驶轨迹的转向模式时发生的转向盘惯性感的增加)降低到最小程度，又能有效地抑制扭矩脉动振动。
在根据能够检测出振动成分的电动机角速度并且利用振动抽出滤波器来抽出具有任意的振幅和任意的频率带的扭矩脉动振动成分的时候，本发明不抽出电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分(包含路面信息、轮胎条件等在内的大约等于或小于10[Hz]的振动成分)，抽出电动助力转向装置不想传达给驾驶者的频率带的振动成分(诸如起因于系统固有值激励的车身底板振动、电动机扭矩脉动之类的振动成分)，该任意的频率带为电动助力转向装置不想传达给驾驶者的信息的频率带。还有，在根据电动机角加速度并且利用振动抽出单元来抽出具有规定的频率带的扭矩脉动振动成分的时候，不抽出想传达给驾驶者的频率带的振动成分和因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率带的振动成分(大约等于或大于50[Hz]的振动成分)。
就这样，因为本发明能够通过简单的结构来抽出扭矩脉动振动成分，所以可以有效地使用微计算机资源，并且，还可以让电动助力转向装置既不产生转向不协调感又能够有效地抑制起因于扭矩脉动、机械装置共振等的振动成分。
下面，参照附图对本发明的具体的实施方式进行详细的说明。
1.第一实施方式
图3是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式的结构示例的结构框图，电动助力转向装置的部分与图1和图2相对应，对相同的结构标注相同的标记并且省略其说明。另外，图4示出了振动成分的频率分布示例。还有，图5是表示第一实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器的特性设定示例(在想抽出的规定的频率带为高通特性的情况下的示例)的图。
参照图3、图4和图5对本发明的第一实施方式的电动助力转向装置的功能和整体动作进行详细的说明。
如图3所示，电流指令值决定单元108基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr和由车速传感器12检测出的车速Vel来决定电流指令值Iref。决定好的电流指令值Iref被输入到减法单元220中。
另一方面，电动机电流检测电路107检测出被供应给电动机20的电动机电流Im，检测出的电动机电流Im被输入到减法单元103中。
另外，通过用于检测出电动机20的转子位置的转子位置检测传感器200(诸如分解器、霍尔效应传感器之类的转子位置检测器)检测出作为转子位置信号的转子的旋转角θ。角速度计算单元210基于由转子位置检测传感器200检测出的转子的旋转角θ来计算出电动机角速度ω，角加速度计算单元230基于电动机角速度ω来计算出电动机角加速度α。并且，由角速度计算单元210计算出的电动机角速度ω被输入到振动抽出滤波器400中，由角加速度计算单元230计算出的电动机角加速度α被输入到振动抽出单元430中。
振动抽出滤波器400基于被输入进来的电动机角速度ω来抽出具有规定的振幅和规定的频率带的振动成分，抽出的振动成分VS1被输入到第1补偿值计算单元300中。振动抽出单元430基于被输入进来的电动机角加速度α来抽出具有规定的频率带的振动成分，抽出的振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元310中。
第1补偿值计算单元300基于振动成分VS1计算出振动抑制补偿值CV1，计算出的振动抑制补偿值CV1被输入到加法单元240中。第2补偿值计算单元310基于振动成分VS2计算出振动抑制补偿值CV2，计算出的振动抑制补偿值CV2也被输入到加法单元240中。
然后，通过减法单元220从电流指令值Iref中减去在加法单元240中振动抑制补偿值CV1与振动抑制补偿值CV2相加后得到的振动抑制补偿值CV(＝CV1+CV2)，即，通过采用将振动抑制补偿值CV反馈到电流指令值Iref的结构，来计算出经过振动补偿后的电流指令值I。计算出的电流指令值I被输入到减法单元103中。
接下来，减法单元103求出经过振动补偿后的电流指令值I与被反馈回来的电动机20的电动机电流Im之间的偏差ΔI(＝I－Im)，电流控制单元104对求出的偏差ΔI进行控制，经过控制后得到的电压控制指令值Vref被输入到PWM控制单元105中以便运算出占空比，通过已经运算出占空比的PWM信号PS并经由电动机驱动电路106对电动机20进行驱动。
在这里，对由本发明的振动抽出滤波器400抽出的具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分进行说明。
本发明想要补偿的振动成分为诸如主要由电动机产生的扭矩脉动、因车架等的振动固有激励而产生的共振振动、来自轮胎的车辆反力成分之类的振动成分。这些振动成分的振幅比驾驶者的转向成分的振幅小。也就是说，诸如扭矩脉动、路面外部干扰之类的振动成分的振幅比驾驶者的操舵成分的振幅小。
如前所述，专利文献4的振动抽出方法也是通过利用这种特性来抽出规定的振幅范围内的振动波形，以便抽出这些振动成分。
然而，例如，在高速行驶时，因为需要选择微小行驶轨迹，所以驾驶者有时会在中心附近只稍微转动一下转向盘。因为在这样的选择微小行驶轨迹的转向模式时的振幅非常微小，如果采用专利文献4的振动抽出方法的话，则由于只基于振幅来抽出振动成分，所以会把选择微小行驶轨迹的转向模式也当成振动成分抽出并对其进行补偿，其结果为，不但会发生转向惯性感增加的问题，而且还会发生变成转向轻飘飘的感觉的问题。
另外，路面信息(沥青路面、砾石路面等)等被包含在来自轮胎的车辆反力成分中。尽管路面信息的振幅较小，但是对驾驶者来说路面信息是必需信息。虽然非常期望电动助力转向装置不抑制这样的信息并且把它传达给驾驶者，但由于路面信息的振幅也很小，如果采用专利文献4的振动抽出方法的话，则由于路面信息的振幅变成迟滞宽度的范围内，所以会产生“甚至对路面信息也进行了补偿”的问题。
图4示出了频率和振动成分的振幅的分布示例。如图4所示，在本发明中想补偿的振动成分为让驾驶者感觉到不协调的机械装置、车辆的固有振动成分和电动机扭矩脉动，另一方面，在本发明中不想补偿的振动成分(想反馈给驾驶者的信息)为驾驶者的转向成分、路面信息等，这些不想补偿的振动成分，分布在大约等于或小于10[Hz]的频率带。
在本发明中，通过利用振动抽出滤波器将想要抑制的振动成分限定为具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分，这样就可以使电动助力转向装置既不影响转向感又有效地抑制会给驾驶者带来不协调感的振动成分，从而改善转向性能。本发明中所说的“规定的频率带”指的是“在本发明中想补偿的振动成分的频率带”。以电动机角速度为对象的振动抽出滤波器尤其在抽出“规定的频率带”的低频带(20Hz附近)的振动成分的时候发挥效力。
在这里，对振动抽出滤波器400的功能和动作进行说明。
如图3所示，振动抽出滤波器400具备减法单元410和附带窗口的抽出反向特性滤波器420。在振动抽出滤波器400中进行的处理(动作)如下所述。
首先，振动抽出滤波器400利用附带窗口的抽出反向特性滤波器420从来自角速度计算单元210的电动机角速度ω中抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分。具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分被作为振动中心值VCV从附带窗口的抽出反向特性滤波器420被输出。
接下来，振动抽出滤波器400通过利用减法单元410来计算出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分(振动中心值VCV)与电动机角速度ω之间的差分，以便抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1。由振动抽出滤波器400抽出的具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1被输入到第1补偿值计算单元300中。
本发明中所说的“反向特性”指的是这样一种特性，其让例如图4所示那样的不想补偿的信息的频率通过，并且截除想补偿的频率。在图4的示例中，因为不抽出大约等于或小于10[Hz]的振动成分，所以本发明的“反向特性”为将约10[Hz]作为截止频率的低通特性。
图5示出了在由振动抽出滤波器400抽出的“规定的频率带”为高通特性的情况下的附带窗口的抽出反向特性滤波器420的特性设定示例，其中，图5(A)示出了由振动抽出滤波器400抽出的具有高通特性的频率带的特性线图，图5(B)示出了具有图5(A)所示那样的高通特性的频率带的反向特性的特性线图(附带窗口的抽出反向特性滤波器420所具有的反向特性的特性线图)。
图6是表示本发明的电动助力转向装置的第一实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器420的结构示例的结构框图。参照图6对附带窗口的抽出反向特性滤波器420的功能和动作进行说明。
如图6所示，附带窗口的抽出反向特性滤波器420具备具有“规定的频率带”的反向特性的反向特性滤波器421、预先设定了“规定的振幅”的振幅窗口判定单元422和用于保持振动中心过去值的过去值保持单元423。
对于被输入进来的电动机角速度ω，在附带窗口的抽出反向特性滤波器420中进行的处理(动作)如下所述。
首先，附带窗口的抽出反向特性滤波器420使电动机角速度ω通过反向特性滤波器421之后，将通过了反向特性滤波器421的输出(反向特性滤波器421的输出)ICO输出到振幅窗口判定单元422。在这里，反向特性滤波器421所具有的“规定的频率”的反向特性例如为如图5(B)所示那样的想抽出的频率特性的反向特性。
接下来，附带窗口的抽出反向特性滤波器420利用振幅窗口判定单元422并且基于电动机角速度ω、反向特性滤波器421的输出ICO和来自过去值保持单元423的振动中心过去值VCPV(振动中心值VCV的过去值)来进行振幅窗口判定处理，该振幅窗口判定处理判定电动机角速度ω是否在振幅窗口的范围内。
根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围内的情况下，振幅窗口判定单元422将反向特性滤波器421的输出ICO作为振动中心值VCV来输出。还有，根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围外的情况下，振幅窗口判定单元422将电动机角速度ω与“规定的振幅”相加后得到的值或从电动机角速度ω中减去“规定的振幅”后得到的值作为振动中心值VCV来输出。
本发明中所说的“振幅窗口”指的是这样一个范围，该范围为振动中心过去值VCPV±“规定的振幅”。
另外，振幅窗口判定单元422将来自振幅窗口判定单元422的振动中心值VCV输出到减法单元410，并且，还将其输出到过去值保持单元423。过去值保持单元423将被输入进来的振动中心值VCV作为振动中心过去值VCPV来保持。
就这样，本发明可以利用振动抽出滤波器400来抽出具有规定的振幅和规定的频率带的振动成分，并且，也不会让转向成分劣化并且能够进行振动补偿。
为了证实本发明的振动抽出滤波器400的出色的振动抽出效果，图7示出了基于振动抽出滤波器400的振动抽出结果和基于现有技术的振动抽出方法的振动抽出结果。
在图7中，作为现有技术的振动抽出方法，利用了专利文献4的振动抽出方法。另外，示出了基于振动抽出滤波器400的振动抽出结果的图7(B)中的“振幅窗口”指的是振动中心值±“规定的振幅”。
为了对基于振动抽出滤波器400的振动抽出结果和基于专利文献4的振动抽出方法的振动抽出结果进行比较，将专利文献4的振动抽出方法中的迟滞宽度和本发明的振动抽出滤波器400中的规定的振幅设定为相同的值。另外，在抽出振动成分的时候，所需要的电动机角速度信号也使用相同的信号。
从图7可知，在基于本发明的振动抽出滤波器400的振动抽出结果中，抑制了抽出的振动成分与低频的转向成分的重叠。因此，既能够抑制因振动抑制功能而造成对转向感的影响，还可以抑制振动。
另外，在本发明中，作为在附带窗口的抽出反向特性滤波器中进行的处理中所使用的过去值，优选利用振动中心值的过去值。因此，具有“对于振幅窗口判定单元422所进行的输出的切换来说，因为反向特性滤波器421的输出被平滑地连接起来，所以即使在规定的振幅的范围内与规定的振幅的范围外之间频繁地进行切换也不会产生不协调感”的优点。
还有，在本发明中，作为反向特性滤波器421，如果使用加权平均滤波器的话，则具有“能够通过简单的结构来实现振动中心过去值的反映”的优点。
另外，在第一实施方式中，尽管由振动抽出滤波器400抽出的“规定的频率带”被设定为具有10[Hz]的截止频率的高通特性，但本发明并不限于“规定的频率带”为高通特性，本发明也可以将由振动抽出滤波器抽出的“规定的频率带”设定为带通特性。图8示出了在由本发明的振动抽出滤波器抽出的“规定的频率带”为带通特性的情况下的附带窗口的抽出反向特性滤波器的特性设定示例。
其中，图8(A)示出了由振动抽出滤波器抽出的具有带通特性的频率带的特性线图。在图8(A)的示例中，因为不抽出诸如驾驶者的转向成分、路面信息之类的在本发明中不想补偿的振动成分，并且，不抽出因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率带的振动成分，所以成为使大约10[Hz]～50[Hz]通过的带通特性。还有，图8(B)示出了具有如图8(A)所示那样的带通特性的频率带的反向特性的特性线图(附带窗口的抽出反向特性滤波器所具有的反向特性的特性线图)。
接下来，对振动抽出单元430的功能和动作进行说明。
振动抽出单元430从来自角加速度计算单元230的电动机角加速度α中抽出具有“规定的频率带”的振动成分VS2，与振动抽出滤波器400同样，抽出的具有“规定的频率带”的振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元310中。以电动机角加速度为对象的振动抽出单元430尤其在抽出“规定的频率带”的高频带(40[Hz]～50[Hz]附近)的振动成分的时候发挥效力。
由振动抽出单元430抽出的“规定的频率带”的特性为这样一种特性，即，其截除如图4所示那样的在本发明中不想补偿的信息的频率，并且让在本发明中想补偿的信息的频率通过。例如为具有如图9所示那样的带通特性的频率特性。与图8(A)所示的振动抽出滤波器的特性相比，尽管图9所示的特性为稍微有点陡峭的特性，但也可以为相同的特性。
此外，在本发明中，由振动抽出单元430抽出的“规定的频率带”的特性并不限于如图9所示那样的带通特性，也可以将由振动抽出单元抽出的“规定的频率带”的特性设定为将50[Hz]附近作为截止频率的低通特性。
在这里，图10示出了基于振动抽出单元430的振动抽出结果。图10是表示针对图7(B)所示的基于振动抽出滤波器的振动抽出结果还应用了振动抽出单元后得到的结果的图，其选择了用图7(B)中的X来表示的区间。如图10所示，用虚线表示的波形示出了只通过振动抽出滤波器来抽出的振动成分(与图7(B)相同)，用实线表示的波形示出了通过振动抽出滤波器+振动抽出单元来抽出的振动成分。从图10可知，通过应用以电动机角加速度为对象的振动抽出单元，更进一步抑制了抽出的振动成分与低频的转向成分的重叠。
接下来，对第1补偿值计算单元300和第2补偿值计算单元310进行说明。
如图3所示，第1补偿值计算单元300基于由振动抽出滤波器400抽出的振动成分VS1来计算出振动抑制补偿值CV1，第2补偿值计算单元310基于由振动抽出单元430抽出的振动成分VS2来计算出振动抑制补偿值CV2。由振动抽出滤波器400抽出的振动成分VS1为电动机角速度的维度，由振动抽出单元430抽出的振动成分VS2为电动机角加速度的维度。然而，因为振动抑制补偿值CV1为电流的维度，还有，振动抑制补偿值CV2也为电流的维度，所以需要在第1补偿值计算单元300中将电动机角速度的维度变换成电流的维度，还有，需要在第2补偿值计算单元310中将电动机角加速度的维度变换成电流的维度。关于它们的变换方法，即使都单纯地利用增益来构成，也都能够获得充分的效果。
另外，因为电动机和电动助力转向装置为转动惯量系统，所以也可以利用由下述式1来表示的运动方程式，将电动机角速度的维度变换成电流的维度。在这里，将下述式1的运动方程式的分母设定为加上了诸如噪声之类的影响的近似微分特性。
(式1)
在上述式1中，J为电动机(系统)惯量项，D为电动机(系统)粘性项，Kt为扭矩常数，T1为近似微分时间常数。另外，也可以利用相位超前/滞后特性滤波器和PID控制器来构成。
因此，根据本发明，既能够抑制对转向感的影响，并且还能够抑制会被驾驶者作为不协调感而察觉到的振动成分。还有，因为可以一边对必须还原给驾驶者的振动成分和必须抑制的振动成分进行区分，一边有效地抽出其振幅比转向成分的振幅小的振动成分，所以既能使转向性能的劣化(例如，惯性感的增加)降低到最小程度，又能有效地抑制扭矩脉动振动。
2.第二实施方式
在电动助力转向装置中，因为想要补偿的振动成分主要是电动机的扭矩脉动成分，所以一般说来，电动机的扭矩脉动具有脉动幅度随着流经电动机的电流量的增大而变大的倾向。
在这里，如果不把“规定的振幅”的值设定为可以抽出扭矩脉动这个振动成分的振幅的值的话，则因为不能有效地进行振动补偿，所以尽管以高电流时的扭矩脉动量为大体的基准来设定“规定的振幅”，但是反过来说，以高电流时的扭矩脉动量为大体的基准并且预先设定好的“规定的振幅”的值在中心附近会变得太大，即，在低电流附近会变得太大。
尽管通过第一实施方式的附带窗口的抽出反向特性滤波器420可以抽出只有任意的频率带(规定的频率带)的振动成分，但因为有时不能完全地去除低频带的驾驶者的转向成分，所以在预先设定好的“规定的振幅”的值大的情况下，在中心进行转向(on-centersteering)的时候，如果转向速度大到一定程度的话，则转向成分多多少少会重叠在基于第一实施方式的振动抽出滤波器400以及振动抽出单元430的振动抽出结果上。
因此，由于振动补偿在与转向方向相反的方向上起作用，所以其结果为有可能在中心附近惯性感会增加。
为了解决这个问题，在第二实施方式中，通过根据像转向扭矩或电流指令值那样的与电动机电流量相关联的指令电流量来改变在振幅窗口判定单元中预先设定好的“规定的振幅”的值，这样就可以根据随指令电流量而发生变化的振动成分来设定最合适的“规定的振幅”的值。还有，通过根据指令电流量来改变在振动抽出单元中预先设定好的“规定的频率带”的值，这样就可以根据指令电流量来设定最合适的“规定的频率带”的值。
也就是说，在第二实施方式中，通过根据与电动机电流量相关联的指令电流量来增加或减少(扩大或缩小)在振幅窗口判定单元中预先设定好的“规定的振幅”，根据与电动机电流量相关联的指令电流量来变更在振动抽出单元中预先设定好的“规定的频率带”，使得可以提高扭矩脉动成分的抽出精度，并且，还可以进行高精度的振动补偿。因此，在应用了第二实施方式的情况下，不会发生在中心附近的惯性感的增加，并且，还可以有效地抑制振动成分。
下面，对将与电动机电流量相关联的指令电流量设定为电流指令值的场合的电动助力转向装置进行说明。
图11是表示本发明的电动助力转向装置的第二实施方式的结构示例的结构框图，电动助力转向装置的部分与图1和图2相对应，对相同的结构标注相同的标记并且省略其说明。
因为除了振动抽出滤波器500和振动抽出单元530之外，图11所示的第二实施方式的电动助力转向装置的结构与图3所示的第一实施方式的电动助力转向装置的结构是相同的，所以省略关于相同的结构的说明。
在这里，对振动抽出滤波器500的功能和动作进行说明。
如图11所示，振动抽出滤波器500具备减法单元510和附带窗口的抽出反向特性滤波器520。在振动抽出滤波器500中进行的处理(动作)如下所述。
首先，振动抽出滤波器500利用附带窗口的抽出反向特性滤波器520从来自角速度计算单元210的电动机角速度ω中抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分。具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分被作为振动中心值VCV从附带窗口的抽出反向特性滤波器520被输出。
接下来，振动抽出滤波器500通过利用减法单元510来计算出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分(振动中心值VCV)与电动机角速度ω之间的差分，以便抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1。由振动抽出滤波器500抽出的具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1被输入到第1补偿值计算单元300中。
图12是表示本发明的电动助力转向装置的第二实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器520的结构示例的结构框图。参照图12对附带窗口的抽出反向特性滤波器520的功能和动作进行说明。
如图12所示，附带窗口的抽出反向特性滤波器520具备具有“规定的频率带”的反向特性的反向特性滤波器421、具备根据电流指令值来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”的处理单元的振幅窗口判定单元522和用于保持振动中心过去值的过去值保持单元423。
对于被输入进来的电动机角速度ω，在附带窗口的抽出反向特性滤波器520中进行的处理(动作)如下所述。
首先，附带窗口的抽出反向特性滤波器520使电动机角速度ω通过反向特性滤波器421之后，将通过了反向特性滤波器421的输出(反向特性滤波器421的输出)ICO输出到振幅窗口判定单元522。在这里，反向特性滤波器421所具有的“规定的频率”的反向特性例如为如图5(B)所示那样的想抽出的频率特性的反向特性。
接下来，附带窗口的抽出反向特性滤波器520利用振幅窗口判定单元522在通过根据来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”从而设定好“规定的振幅”之后，基于电动机角速度ω、反向特性滤波器421的输出ICO和来自过去值保持单元423的振动中心过去值VCPV来进行振幅窗口判定处理，该振幅窗口判定处理判定电动机角速度ω是否在振幅窗口的范围内。
根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围内的情况下，振幅窗口判定单元522将反向特性滤波器421的输出ICO作为振动中心值VCV来输出。还有，根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围外的情况下，振幅窗口判定单元522将电动机角速度ω与“规定的振幅”相加后得到的值或从电动机角速度ω中减去“规定的振幅”后得到的值作为振动中心值VCV来输出。
另外，振幅窗口判定单元522将来自振幅窗口判定单元522的振动中心值VCV输出到减法单元410，并且，还将其输出到过去值保持单元423。过去值保持单元423将被输入进来的振动中心值VCV作为振动中心过去值VCPV来保持。
还有，振幅窗口判定单元522中所说的“振幅窗口”指的是这样一个范围，该范围为振动中心过去值VCPV±“规定的振幅”，该“规定的振幅”指的是通过根据电流指令值Iref来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”而得到的(而设定好的)“规定的振幅”。
图13示出了在第二实施方式的附带窗口的抽出反向特性滤波器520中，振幅窗口判定单元522根据电流指令值Iref来改变规定的振幅的可变振幅设定示例。例如，振幅窗口判定单元522设定规定的振幅以便使其如图13所示那样随电流指令值Iref的増大而増大。
接下来，对振动抽出单元530的功能和动作进行说明。
振动抽出单元530从来自角加速度计算单元230的电动机角加速度α中抽出具有“规定的频率带”的振动成分VS2，与振动抽出滤波器500同样，抽出的具有“规定的频率带”的振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元310中。
振动抽出单元530在通过根据来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref来变更预先设定好的“规定的频率带”从而设定好“规定的频率带”之后，从电动机角加速度α中抽出具有“规定的频率带”的振动成分VS2。在这里，由振动抽出单元430抽出的“规定的频率带”的特性例如为具有如图9所示那样的带通特性的频率特性。
因此，在应用了第二实施方式的情况下，不会发生在中心附近的惯性感的增加，能够提高扭矩脉动成分的抽出精度，并且，还可以进行高精度的振动补偿。
3.第三实施方式
如上所述，第二实施方式采用了一种根据电流指令值或转向扭矩来改变规定的振幅的结构。然而，即使在采用了如第二实施方式所示的结构的情况下，为了补偿电动机无载旋转时的振动，即，为了补偿诸如电动机的齿槽效应扭矩、损耗扭矩变动、机械装置的振动之类的振动，即使在低电流附近，也有可能将根据电流指令值来设定好的“规定的振幅”设定为一定程度的值。
在这种情况下，特别是在从中心开始转动转动盘的时侯，有时会产生粘性感。另外，在高速地转动转动盘的情况下，由于实现上的采样的关系，有时会发生“不能精度良好地抽出振动成分的波形”的情况。并且，当高速地转动转动盘的时候，因为扭矩脉动等的振动频率变得非常高，作为振动很难被驾驶者察觉到，所以也可以认为就没有必要对那样的振动进行补偿。
为了解决这些问题，在第三实施方式中，通过用于计算出振动抑制补偿值CV1的第1补偿值计算单元和用于计算出振动抑制补偿值CV2的第2补偿值计算单元，根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数、与速度相关联的电动助力转向状态参数来计算出用来变更补偿比例的感应增益，通过将计算出的各个感应增益与基于由振动抽出滤波器抽出的具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1计算出的振动抑制补偿值CV0相乘，并且，通过将计算出的各个感应增益与基于由振动抽出单元抽出的具有“规定的频率带”的振动成分VS2计算出的振动抑制补偿值相乘，这样就可以求出振动抑制补偿值CV1以及CV2。
在这里，与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数指的是与电动机电流量相关联的的信号，也就是说，指的是转向扭矩或电流指令值。还有，与速度相关联的的电动助力转向状态参数指的是与速度相关联的的信号，也就是说，指的是转向速度或电动机角速度。
具体而言，在第三实施方式中，在与电动机电流量相关联的信号较少的状态下，也就是说，在与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到与电动机电流量相关联的信号的感应增益，来减少振动抑制补偿值的比例，从而抑制在中心附近开始转动转动盘时的粘性感。
还有，在与速度相关联的信号显示了高旋转的场合，也就是说，与速度相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到与速度相关联的信号的感应增益，来减少振动抑制补偿值的比例，从而能够缓和因振动波形的抽出精度的恶化而造成的影响。
也就是说，当与速度相关联的信号(转向速度、电动机角速度或电动机角加速度)变高的话，则扭矩脉动等的振动频率也变高。在与采样时间的关系上，当振动频率变高的话，则因为振动波形的抽出精度下降，所以振动补偿的精度也下降，反过来说，也有可能产生并不是想要的脉动和转向不协调感。
然而，在第三实施方式中，由于根据与速度相关联的信号(转向速度、电动机角速度或电动机角加速度)来增加或减少补偿比例，所以在振动补偿的精度下降之前，通过减少振动抑制补偿值，就能够回避上述问题。
下面，对将与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数设定为电流指令值，并且，将与速度相关联的电动助力转向状态参数设定为电动机角速度的场合的电动助力转向装置进行说明。
图14是表示本发明的第三实施方式的结构示例的结构框图，电动助力转向装置的部分与图1和图2相对应，对相同的结构标注相同的标记并且省略其说明。
因为除了第1补偿值计算单元320和第2补偿值计算单元330之外，图14所示的第三实施方式的电动助力转向装置的结构与图11所示的第二实施方式的电动助力转向装置的结构是相同的，所以省略关于相同的结构的说明。
图15是表示第1补偿值计算单元320的结构示例的结构框图。还有，图16是表示图15所示的第1补偿值计算单元320中的电流感应增益设定示例和角速度感应增益设定示例的图。下面，参照图15和图16对第1补偿值计算单元320的功能和动作进行说明。
如图15所示，第1补偿值计算单元320具备电流指令值感应增益计算单元321、角速度感应增益计算单元322、补偿值运算单元323、乘法单元324和乘法单元325。在第1补偿值计算单元320中进行的处理(动作)如下所述。
首先，在第1补偿值计算单元320中，电流指令值感应增益计算单元321基于来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref来计算出电流指令值感应增益GI，角速度感应增益计算单元322基于来自角速度计算单元210的电动机角速度ω来计算出角速度感应增益Gω，补偿值运算单元323基于由振动抽出滤波器500抽出的振动成分VS1来计算出振动抑制补偿值CV0。
在这里，例如，电流指令值感应增益计算单元321也可以基于图16(A)所示的电流感应增益设定示例，来计算出与电流指令值Iref相对应的电流指令值感应增益GI。
还有，例如，角速度感应增益计算单元322也可以基于图16(B)所示的角速度感应增益设定示例，来计算出与电动机角速度ω相对应的角速度感应增益Gω。还有，因为补偿值运算单元323的结构与第一实施方式中的第1补偿值计算单元300的结构是相同的，所以省略关于相同的结构的说明。但是将由第一实施方式中的第1补偿值计算单元300计算出的补偿值作为振动抑制补偿值CV1，还有，将由第三实施方式中的补偿值运算单元323计算出的补偿值作为振动抑制补偿值CV0。
接下来，第1补偿值计算单元320利用乘法单元324和乘法单元325，通过用振动抑制补偿值CV0乘以电流指令值感应增益GI，再乘以角速度感应增益Gω，来求出振动抑制补偿值CV1。
在这里，由第1补偿值计算单元320计算出的振动抑制补偿值CV1被输入到加法单元240中。因为第2补偿值计算单元330的结构与第1补偿值计算单元320的结构是相同的，所以省略其说明。
因此，在应用了第三实施方式的情况下，能够抑制在与电动机电流量相关联的信号较少的状态下发生的在中心附近开始转动转动盘时的粘性感，并且，还可以消除在与速度相关联的信号显示了高旋转的时候发生的因振动波形的抽出精度的恶化而造成的影响。
4.第四实施方式
一般说来，在电动助力转向装置中，存在想要抑制的振动成分的振幅随着车速变高而增大的倾向。针对这种倾向，在本发明的振动抽出滤波器中，如果在附带窗口的抽出反向特性滤波器中的振幅窗口判定单元中预先设定好的“规定的振幅”的值不够充足的话，则有时期待不了振动抑制效果。
为了解决这样的问题，在第四实施方式中，在抽出振动成分的时候，通过根据车速来改变在振幅窗口判定单元中预先设定好的“规定的振幅”的值，这样就可以根据随车速而发生变化的振动成分来设定最合适的“规定的振幅”的值。还有，在抽出振动成分的时候，通过根据车速来改变在振动抽出单元中预先设定好的“规定的频率带”的值，这样就可以根据随车速而发生变化的振动成分来设定最合适的“规定的频率带”的值。
作为根据车速来改变“规定的振幅”的值的设定示例，设定“规定的振幅”以便使其随着车速变高而増大。
还有，在第四实施方式中，也可以根据车速来改变振动抑制补偿的比例。因此，对于随车速而发生变化的振动成分的振幅变化，能够提高振动抑制效果。
也就是说，因为在电动助力转向装置中，在高车速时，存在诸如固有值振动之类的想补偿的振动成分的振幅也增大的倾向，所以在第四实施方式中，在抽出振动成分的时候，根据车速来变更在振幅窗口判定单元中预先设定好的“规定的振幅”的值和在振动抽出单元中预先设定好的“规定的频率带”的值，并且，在基于抽出的振动成分来计算出振动抑制补偿值CV1以及CV2的时候，根据车速来增加或减少用来变更振动抑制补偿的比例的车速感应增益。
还有，当车速变成高车速的时候，由于驾驶者频繁地进行在中心附近的微小的转向操作，所以在应用了第一实施方式～第三实施方式的场合，有时会变得很容易感觉到惯性感。
为了解决这样的问题，在第四实施方式中，在高车速的时候，也可以不但设定振动抑制补偿的比例以便使其变小，而且还设定规定的振幅以便使其变小。
下面，对将与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数设定为电流指令值，并且，将与速度相关联的电动助力转向状态参数设定为电动机角速度的场合的电动助力转向装置进行说明。
图17是表示本发明的电动助力转向装置的第四实施方式的结构示例的结构框图，电动助力转向装置的部分与图1和图2相对应，对相同的结构标注相同的标记并且省略其说明。还有，图18是表示第四实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器620的结构示例的结构框图。另外，图19是表示第四实施方式中的第1补偿值计算单元340的结构示例的结构框图。
参照图17、图18和图19对本发明的第四实施方式的电动助力转向装置的功能和整体动作进行详细的说明。
如图17所示，电流指令值决定单元108基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr和由车速传感器12检测出的车速Vel来决定电流指令值Iref。决定好的电流指令值Iref被输入到减法单元220中。
另一方面，电动机电流检测电路107检测出被供应给电动机20的电动机电流Im，检测出的电动机电流Im被输入到减法单元103中。
另外，通过用于检测出电动机20的转子位置的转子位置检测传感器200检测出作为转子位置信号的转子的旋转角θ。角速度计算单元210基于由转子位置检测传感器200检测出的转子的旋转角θ来计算出电动机角速度ω，角加速度计算单元230基于电动机角速度ω来计算出电动机角加速度α。并且，由角速度计算单元210计算出的电动机角速度ω被输入到振动抽出滤波器600中，由角加速度计算单元230计算出的电动机角加速度α被输入到振动抽出单元630中。
振动抽出滤波器600基于被输入进来的电动机角速度ω、电流指令值Iref和车速Vel来抽出具有规定的振幅和规定的频率带的振动成分，抽出的振动成分VS1被输入到第1补偿值计算单元340中。振动抽出单元630基于被输入进来的电动机角加速度α、电流指令值Iref和车速Vel来抽出具有规定的频率带的振动成分，抽出的振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元350中。
第1补偿值计算单元340基于振动成分VS1、电动机角速度ω、电流指令值Iref和车速Vel来计算出振动抑制补偿值CV1，计算出的振动抑制补偿值CV1被输入到加法单元240中。第2补偿值计算单元350基于振动成分VS2、电动机角速度ω、电流指令值Iref和车速Vel来计算出振动抑制补偿值CV2，计算出的振动抑制补偿值CV2也被输入到加法单元240中。
然后，通过减法单元220从电流指令值Iref中减去在加法单元240中振动抑制补偿值CV1与振动抑制补偿值CV2相加后得到的振动抑制补偿值CV(＝CV1+CV2)，即，通过采用将振动抑制补偿值CV反馈到电流指令值Iref的结构，来计算出经过振动补偿后的电流指令值I。计算出的电流指令值I被输入到减法单元103中。
接下来，减法单元103求出经过振动补偿后的电流指令值I与被反馈回来的电动机20的电动机电流Im之间的偏差ΔI(＝I－Im)，电流控制单元104对求出的偏差ΔI进行控制，经过控制后得到的电压控制指令值Vref被输入到PWM控制单元105中以便运算出占空比，通过已经运算出占空比的PWM信号PS并经由电动机驱动电路106对电动机20进行驱动。
在这里，对振动抽出滤波器600的功能和动作进行说明。
如图17所示，振动抽出滤波器600具备减法单元610和附带窗口的抽出反向特性滤波器620。在振动抽出滤波器600中进行的处理(动作)如下所述。
首先，振动抽出滤波器600利用附带窗口的抽出反向特性滤波器620，使用电流指令值Iref以及车速Vel并且从来自角速度计算单元210的电动机角速度ω中抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分。具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分被作为振动中心值VCV从附带窗口的抽出反向特性滤波器620被输出。
接下来，振动抽出滤波器600通过利用减法单元610来计算出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的反向特性的振动成分(振动中心值VCV)与电动机角速度ω之间的差分，以便抽出具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1。由振动抽出滤波器600抽出的具有“规定的振幅”和“规定的频率带”的振动成分VS1被输入到第1补偿值计算单元340中。
因为第四实施方式中所说的“反向特性”和第一实施方式中所说的“反向特性”是相同的，所以省略其说明。
参照图18对第四实施方式中的附带窗口的抽出反向特性滤波器620的功能和动作进行说明。
如图18所示，附带窗口的抽出反向特性滤波器620具备具有“规定的频率带”的反向特性的反向特性滤波器421、具备根据电流指令值以及车速来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”的处理单元的振幅窗口判定单元622和用于保持振动中心过去值的过去值保持单元423。
对于被输入进来的电动机角速度ω，在附带窗口的抽出反向特性滤波器620中进行的处理(动作)如下所述。
首先，附带窗口的抽出反向特性滤波器620使电动机角速度ω通过反向特性滤波器421之后，将通过了反向特性滤波器421的输出(反向特性滤波器421的输出)ICO输出到振幅窗口判定单元622。在这里，反向特性滤波器421所具有的“规定的频率”的反向特性例如为如图5(B)所示那样的想抽出的频率特性的反向特性。
接下来，附带窗口的抽出反向特性滤波器620利用振幅窗口判定单元622在通过根据来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref和车速Vel来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”从而设定好“规定的振幅”之后，基于电动机角速度ω、反向特性滤波器421的输出ICO和来自过去值保持单元423的振动中心过去值VCPV来进行振幅窗口判定处理，该振幅窗口判定处理判定电动机角速度ω是否在振幅窗口的范围内。
根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围内的情况下，振幅窗口判定单元622将反向特性滤波器421的输出ICO作为振动中心值VCV来输出。还有，根据振幅窗口判定处理，在被判定为电动机角速度ω在振幅窗口的范围外的情况下，振幅窗口判定单元622将电动机角速度ω与“规定的振幅”相加后得到的值或从电动机角速度ω中减去“规定的振幅”后得到的值作为振动中心值VCV来输出。
另外，振幅窗口判定单元622将来自振幅窗口判定单元622的振动中心值VCV输出到减法单元610，并且，还将其输出到过去值保持单元423。过去值保持单元423将被输入进来的振动中心值VCV作为振动中心过去值VCPV来保持。
还有，振幅窗口判定单元622中所说的“振幅窗口”指的是这样一个范围，该范围为振动中心过去值VCPV±“规定的振幅”，该“规定的振幅”指的是通过根据电流指令值Iref和车速Vel来增加或减少预先设定好的“规定的振幅”而得到的(而设定好的)“规定的振幅”。
就这样，在第四实施方式中，通过利用振动抽出滤波器600，能够抽出具有规定的振幅和规定的频率带的振动成分。
接下来，对振动抽出单元630的功能和动作进行说明。
振动抽出单元630使用电流指令值Iref以及车速Vel并且从来自角加速度计算单元230的电动机角加速度α中抽出具有“规定的频率带”的振动成分VS2，与振动抽出滤波器600同样，抽出的具有“规定的频率带”的振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元350中。
振动抽出单元630在通过根据来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref和车速Vel来变更预先设定好的“规定的频率带”从而设定好“规定的频率带”之后，从电动机角加速度α中抽出具有“规定的频率带”的振动成分VS2。在这里，由振动抽出单元630抽出的“规定的频率带”的特性例如为具有如图9所示那样的带通特性的频率特性。
就这样，在第四实施方式中，通过利用振动抽出单元630，能够抽出具有规定的频率带的振动成分。
下面，参照图19对第1补偿值计算单元340的功能和动作进行说明。
如图19所示，第1补偿值计算单元340具备车速感应增益计算单元341、电流指令值感应增益计算单元321、角速度感应增益计算单元322、补偿值运算单元323、乘法单元324、乘法单元325和乘法单元342。在第1补偿值计算单元340中进行的处理(动作)如下所述。
首先，在第1补偿值计算单元340中，车速感应增益计算单元341基于车速Vel来计算出车速感应增益GV，电流指令值感应增益计算单元321基于来自电流指令值决定单元108的电流指令值Iref来计算出电流指令值感应增益GI，角速度感应增益计算单元322基于来自角速度计算单元210的电动机角速度ω来计算出角速度感应增益Gω，补偿值运算单元323基于由振动抽出滤波器600抽出的振动成分VS1来计算出振动抑制补偿值CV0。
还有，因为补偿值运算单元323的结构与第一实施方式中的第1补偿值计算单元300的结构是相同的，所以省略关于相同的结构的说明。但是将由第一实施方式中的第1补偿值计算单元300计算出的补偿值作为振动抑制补偿值CV1，还有，将由第四实施方式中的补偿值运算单元323计算出的补偿值作为振动抑制补偿值CV0。
接下来，第1补偿值计算单元340利用乘法单元324、乘法单元325和乘法单元342，通过用振动抑制补偿值CV0乘以角速度感应增益Gω，再乘以电流指令值感应增益GI，然后再乘以车速感应增益GV，来求出振动抑制补偿值CV1。在这里，由第1补偿值计算单元340计算出的振动抑制补偿值CV1被输入到加法单元240中。
因为第2补偿值计算单元350的结构与第1补偿值计算单元340的结构是相同的，所以省略其说明。
因此，在应用了第四实施方式的情况下，因为不但根据车速来改变规定的振幅和规定的频率带，而且还根据车速来改变振动抑制补偿的比例，所以针对随车速而发生变化的振动成分的振幅变化，能够提高振动抑制效果，并且，还可以消除起因于被频繁地进行的在中心附近的微小的转向操作的惯性感。
此外，在上述实施方式(第一实施方式～第四实施方式)中，尽管通过振动抽出单元从电动机角加速度中来抽出具有规定的频率带的振动成分，但是在本发明中，依照需要，也可以省略掉在振动抽出单元中进行的用于抽出具有规定的频率带的振动成分的处理。例如，在因系统结构的不同之处等而可以容许因省略掉在振动抽出单元中进行的用于抽出具有规定的频率带的振动成分的处理而产生的转向时的不协调感的情况下，为了减少微计算机资源的消费，可以省略掉在振动抽出单元中进行的用于抽出具有规定的频率带的振动成分的处理。在省略掉在振动抽出单元中进行的用于抽出具有规定的频率带的振动成分的处理的情况下，删除振动抽出单元，由角加速度计算单元计算出的电动机角加速度α代替振动成分VS2被输入到第2补偿值计算单元中。
附图标记说明
1 转向盘(方向盘)
10 扭矩传感器
12 车速传感器
13 电池
20 电动机
30 控制单元
101 电流指令值运算单元
102 最大输出限制单元
103 减法单元
104 电流控制单元
105 PWM控制单元
106 电动机驱动电路
107 电动机电流检测电路
108 电流指令值决定单元
200 转子位置检测传感器
210 角速度计算单元
220 减法单元
230 角加速度计算单元
240 加法单元
300、320、340 第1补偿值计算单元
310、330、350 第2补偿值计算单元
321 电流指令值感应增益计算单元
322 角速度感应增益计算单元
323 补偿值运算单元
324、325、342 乘法单元
341 车速感应增益计算单元
400、500、600 振动抽出滤波器
410、510、610 减法单元
420、520、620 附带窗口的抽出反向特性滤波器
421 反向特性滤波器
422、522、622 振幅窗口判定单元
423 过去值保持单元
430、530、630 振动抽出单元

Claims (31)

1.一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：
具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，
所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，
所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，
所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，
所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，
通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，
所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，
所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和预先设定了所述规定的振幅的振幅窗口判定单元，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，
所述振幅窗口判定单元基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
4.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
5.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样等而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
6.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述想传达给驾驶者的频率带大约为包含路面信息、轮胎条件在内的等于或小于10[Hz]的频率带。
7.根据权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述想传达给驾驶者的频率带大约为包含路面信息、轮胎条件在内的等于或小于10[Hz]的频率带。
8.根据权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述想传达给驾驶者的频率带大约为包含路面信息、轮胎条件在内的等于或小于10[Hz]的频率带。
9.根据权利要求5所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述想传达给驾驶者的频率带大约为包含路面信息、轮胎条件在内的等于或小于10[Hz]的频率带。
10.根据权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带大约为等于或大于50[Hz]的频率带。
11.根据权利要求5所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带大约为等于或大于50[Hz]的频率带。
12.一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：
具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，
所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，
所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，
所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，
所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，
通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，
所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，
所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元具备根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来增加或减少预先设定好的所述规定的振幅的处理单元，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，
所述振幅窗口判定单元在通过根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来增加或减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅之后，基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出，
所述振动抽出单元具备根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来变更所述第2规定的频率带的处理单元，
所述振动抽出单元在通过根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数来变更所述第2规定的频率带从而设定好所述第2规定的频率带之后，输出具有所述第2规定的频率带的第2振动成分。
13.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值或所述转向扭矩。
14.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值，
所述振幅窗口判定单元设定所述规定的振幅以便使其随着所述电流指令值的増大而増大。
15.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述第1补偿值计算单元根据与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数和与速度相关联的电动助力转向状态参数计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第1感应增益，将计算出的各个第1感应增益和基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元根据所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数和所述与速度相关联的电动助力转向状态参数计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第2感应增益，将计算出的各个第2感应增益和基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第2振动抑制补偿值。
16.根据权利要求15所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述第1补偿值计算单元在所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数的所述第1感应增益来减少所述第1振动抑制补偿值的比例，在所述与速度相关联的电动助力转向状态参数等于或大于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与速度相关联的电动助力转向状态参数的所述第1感应增益来减少所述振动抑制补偿值第1的比例，
所述第2补偿值计算单元在所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数等于或小于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数的所述第2感应增益来减少所述第2振动抑制补偿值的比例，在所述与速度相关联的电动助力转向状态参数等于或大于规定的阈值的情况下，通过减少关系到所述与速度相关联的电动助力转向状态参数的所述第2感应增益来减少所述振动抑制补偿值第2的比例。
17.根据权利要求15所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述与电动机电流量相关联的电动助力转向状态参数为所述电流指令值或所述转向扭矩，
所述与速度相关联的电动助力转向状态参数为转向速度、所述电动机角速度或所述电动机角加速度。
18.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
19.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
20.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
21.根据权利要求12所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
22.一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：
具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、振动抽出单元、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，
所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，
所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，
所述振动抽出单元根据电动机角加速度来抽出具有第2规定的频率带的第2振动成分，
所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出第2振动抑制补偿值，
通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，
所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，
所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和振幅窗口判定单元，所述振幅窗口判定单元具备根据所述车速来增加或减少预先设定好的所述规定的振幅的处理单元，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，
所述振幅窗口判定单元在通过根据所述车速来增加或减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅之后，基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出，
所述振动抽出单元具备根据所述车速来变更所述第2规定的频率带的处理单元，
所述振动抽出单元在通过根据所述车速来变更所述第2规定的频率带从而设定好所述第2规定的频率带之后，输出具有所述第2规定的频率带的第2振动成分。
23.根据权利要求22所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述第1补偿值计算单元根据所述车速计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第1车速感应增益，将计算出的第1车速感应增益和基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元根据所述车速计算出用来变更振动抑制补偿的比例的第2车速感应增益，将计算出的第2车速感应增益和基于由所述振动抽出单元抽出的第2振动成分计算出的振动抑制补偿值相乘后得到的值作为所述第2振动抑制补偿值。
24.根据权利要求23所述的电动助力转向装置，其特征在于：
在所述车速等于或大于规定的车速的情况下，
所述振幅窗口判定单元通过根据所述车速来减少所述规定的振幅从而设定好所述规定的振幅，
所述第1补偿值计算单元通过减少所述第1车速感应增益来减少所述第1振动抑制补偿值的比例，
所述第2补偿值计算单元通过减少所述第2车速感应增益来减少所述第2振动抑制补偿值的比例。
25.根据权利要求22所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
26.根据权利要求22所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
27.根据权利要求22所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
28.根据权利要求22所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
29.一种电动助力转向装置，其将由电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统，其特征在于：
具备电流指令值决定单元、振动抽出滤波器、第1补偿值计算单元和第2补偿值计算单元，
所述电流指令值决定单元基于转向扭矩和车速决定电流指令值，
所述振动抽出滤波器根据电动机角速度来抽出具有规定的振幅和第1规定的频率带的第1振动成分，
所述第1补偿值计算单元基于由所述振动抽出滤波器抽出的第1振动成分计算出第1振动抑制补偿值，
所述第2补偿值计算单元基于电动机角加速度计算出第2振动抑制补偿值，
通过把由所述第1补偿值计算单元计算出的第1振动抑制补偿值以及由所述第2补偿值计算单元计算出的第2振动抑制补偿值还原给由所述电流指令值决定单元决定的电流指令值以便抑制所述电动机的振动，
所述振动抽出滤波器具备附带窗口的抽出反向特性滤波器，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器基于所述电动机角速度并根据所述第1规定的频率带的反向特性来计算出振动中心值，
所述振动抽出滤波器基于所述振动中心值与所述电动机角速度之间的差分来抽出具有所述规定的振幅和所述第1规定的频率带的第1振动成分，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器具备具有所述第1规定的频率带的反向特性的反向特性滤波器和预先设定了所述规定的振幅的振幅窗口判定单元，
所述附带窗口的抽出反向特性滤波器使所述电动机角速度通过所述反向特性滤波器之后，将所述反向特性滤波器的输出，输出到所述振幅窗口判定单元，
所述振幅窗口判定单元基于所述电动机角速度、所述反向特性滤波器的输出和所述振动中心值的过去值进行振幅窗口判定处理，所述振幅窗口判定处理判定所述电动机角速度是否在振幅窗口的范围内，所述振幅窗口为所述振动中心值的过去值±所述规定的振幅，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围内的情况下，所述反向特性滤波器的输出被作为所述振动中心值输出，
在被判定为所述电动机角速度在所述振幅窗口的范围外的情况下，所述电动机角速度与所述规定的振幅相加后得到的值或从所述电动机角速度中减去所述规定的振幅后得到的值被作为所述振动中心值输出。
30.根据权利要求29所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带的振动成分以外的频率带。
31.根据权利要求29所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1规定的频率带为所述电动助力转向装置想传达给驾驶者的频率带和等于或大于因采样而被限制并且振动抽出精度恶化的频率的频率带以外的频率带。
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