CN107571911B - 用于控制安装在车辆中的转向系统的装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于控制安装在车辆中的转向系统的装置和方法。转向控制装置对由连接至生成转向扭矩(Ts)的转向系统机构(100)的电动机(80)输出的辅助扭矩进行控制。响应补偿滤波器(50)执行对关于由目标生成单元(40)生成的目标转向扭矩(Ts*)在特定频带中的响应进行补偿的滤波处理，并且输出经响应补偿的目标转向扭矩(Ts**)。伺服控制器(60)计算辅助扭矩命令值(Ta*)，以使作为转向扭矩(Ts)与经响应补偿的目标转向扭矩(Ts**)之差的扭矩偏差(ΔTs)变为零。响应补偿滤波器(50)的传递特性被设置成抑制由转向系统机构(100)的共振引起的增益变大的机械共振频带。

Description

用于控制安装在车辆中的转向系统的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于控制安装在车辆中的转向系统的装置和方法。

背景技术

在常规技术中，已知通过控制转向扭矩被设置成与目标转向扭矩相当来计算辅助量的转向控制装置。例如，在专利文献1中公开的装置的情况下，目标生成单元基于估计的负荷和车速来计算目标转向扭矩。控制器单元计算辅助量以使作为目标转向扭矩与转向扭矩之差的扭矩偏差变成零。[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]专利申请公开第5533822号

在本背景技术部分中公开的上述信息仅仅是为了加强对本发明背景的理解，因此它可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

根据专利文献1中公开的技术，由于从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性具有小的调整自由度，因此存在以下可能性：由于转向系统机构的共振引起的特性可能包括在其中，或者由此可能不能获得适合驾驶员的敏感度的响应特性。

此外，当从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性被配置成期望特性时，需要高阶传递函数(例如，八阶传递函数)，使得机载安装后的微调和提供修改变得困难。此外，由于计算辅助量的控制器应以高增益模式操作，所以控制系统的安全裕度变小，使得会容易发生振动。

发明内容

因此，希望确保控制稳定性，并且提供一种用于在操作安装在车辆中的转向系统时提高转向感的转向控制装置和转向控制方法。

在示例性实施方式中提供了一种用于控制安装在车辆中的转向系统中的辅助扭矩的装置和方法，其中该装置被称为转向控制装置。辅助扭矩由连接至生成转向扭矩(Ts)的转向系统机构(100)的电动机(80)输出。

转向控制装置设置有目标生成单元(40)、响应补偿滤波器(50)和伺服控制器(60)。

目标生成单元生成作为转向扭矩的目标值的目标转向扭矩(Ts*)。

响应补偿滤波器执行对关于输入的目标转向扭矩在特定频带处的响应进行补偿的滤波处理，并且输出经响应补偿的目标转向扭矩(Ts**)，经响应补偿的目标转向扭矩(Ts**)是其在特定频带中的响应得到补偿的目标转向扭矩。

伺服控制器计算辅助扭矩命令值Ta*，以使作为转向扭矩与补偿响应后的目标转向扭矩之差的扭矩偏差(ΔTs)变成零。

此外，伺服控制器对应于专利文献1中描述的辅助控制器。

响应补偿滤波器的传递特性被设置成：针对从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性，在具有由转向系统机构的共振引起的增益变大的机械共振特性的频带处，抑制机械共振特性。

根据示例性实施方式的装置和方法的特征在于，目标转向扭矩的特定频带处的增益根据响应补偿滤波器来增加或减少。更具体地，响应补偿滤波器抑制在产生机械共振特性的频带处的传递特性的增益。因此，可以降低由机械共振引起的转向过程中的粗糙感，从而提高转向感。

通常，如上所述的响应补偿被配置成将从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性设置成平坦的。相反，当传递特性旨在不使用响应补偿滤波器的情况下是平坦的时，伺服控制器应以高增益模式操作。另外，控制可能变得不稳定。根据示例性实施方式，通过使用响应补偿滤波器能够提高控制稳定性。

此外，与通过高阶传递函数实现期望的传递特性的配置相比，伺服控制器能够通过使用响应补偿滤波器以低阶操作。因此，伺服控制器的机载安装变得容易，因此诸如辅助扭矩命令的输出限制、死频带处理等应用技术变得易于应用。

优选地，响应补偿滤波器的传递特性被设置成：在比抑制机械共振特性的频带低的频率侧的频带处，增加从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的增益。因此，通过适应驾驶员的敏感度来提高响应度，从而提高转向响应。

此外，响应补偿滤波器的传递特性也能够被设置成：在比抑制机械共振特性的频带高的频率侧的频带处，增加从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的增益。

附图说明

在附图中：

图1是示出电动助力转向系统的示意性配置的图。

图2是示出根据本发明的各个示例性实施方式的ECU(转向控制装置)的配置的图。

图3是示出响应补偿滤波器的配置示例的图。

图4是示出传递特性的输入和输出的模型图。

图5是示出根据本发明的第一示例性实施方式的响应补偿滤波器的传递特性的图。

图6A和图6B是示出根据本发明的第一示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的图。

图7A和图7B是示出根据(A)本发明的第二示例性实施方式和(B)本发明的第三示例性实施方式的响应补偿滤波器的传递特性的图。

图8A和图8B是示出根据(A)本发明的第二示例性实施方式和(B)本发明的第三示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的图。

图9A和图9B是示出响应补偿滤波器的其他配置示例的图。

具体实施方式

仅出于描述本发明的示例性实施方式的目的示出关于说明书中公开的本发明的示例性实施方式的具体结构或功能描述，并且可以在全部不脱离本发明的精神或范围的情况下以各种不同的方式修改本发明的示例性实施方式。

由于可以以各种不同的方式修改本发明的示例性实施方式并且本发明的示例性实施方式可以具有各种修改，所以在附图中示出并且在说明书中详细描述这些示例性实施方式。

然而，本发明的示例性实施方式不应限于具体公开的形式，并且旨在涵盖包括在本发明的精神和技术范围内的各种修改和等同布置或替代。

说明书中使用的术语仅用于描述具体的示例性实施方式，并不旨在限制本发明。

如本文所使用的，单数表述也旨在包括复数表述，除非上下文另外明确指出。

将在下文中参照附图更全面地描述优选实施方式，其中示出了转向控制装置的多个示例性实施方式。根据各个示例性实施方式，作为转向控制装置的ECU(电子控制单元)被应用于车辆的电动助力转向系统，然后ECU在生成转向辅助扭矩的电动机处输出辅助扭矩命令。

[电动助力转向系统的配置]

如图1所示，电动助力转向系统1被配置成根据转向辅助电动机80的扭矩来辅助驾驶员对方向盘(手柄)91的操作。

方向盘(手柄)91固定在转向轴92的一端处，并且中间轴93安装在转向轴92的另一端处。扭矩传感器94安装在转向轴92与中间轴93之间。转向轴92和中间轴93通过扭矩传感器94的扭力杆连接。

下文中，将从转向轴92经由扭矩传感器94到中间轴93的整个轴一起作为转向轴95进行描述。

扭矩传感器94检测转向扭矩Ts。扭矩传感器94包括连接转向轴92和中间轴93的扭力杆，并且基于扭力杆的扭转角度检测施加至扭力杆的扭矩。扭矩传感器94的检测值在ECU10处输出，作为与转向扭矩Ts相关的检测值。

齿轮箱96安装在中间轴93的扭矩传感器94和中间轴93的另一侧的端部处。齿轮箱96包括小齿轮961和齿条962。小齿轮961安装在中间轴93的扭矩传感器94和中间轴93的另一侧的端部处，并且与齿条962的齿啮合。

当驾驶员转动方向盘91时，中间轴93和小齿轮961转动，并且齿条962根据小齿轮961的转动从一侧向另一侧移动。

拉杆97安装在齿条962的两端处。拉杆97与齿条962一起从一侧到另一侧进行往复运动。拉杆97通过转向节臂98连接至转向轮99。拉杆97拉动和推动转向节臂98，使得转向轮99的方向改变。

例如，电动机80是三相交流无刷电动机，并且根据从ECU 10输出的驱动电压Vd输出辅助方向盘91的转向力的辅助扭矩。在三相交流电动机的情况下，驱动电压Vd表示U相、V相以及W相的各个相电压。

电动机80的转动经由减速器85传递至中间轴93。

此外，图1所示的电动助力转向系统1是将电动机80的转动传递至转向轴95的柱式辅助型。同时，根据本发明的示例性实施方式的ECU 10能够应用于齿条辅助型电动助力转向系统，或同样能够应用于方向盘(手柄)和转向轮机械分离的线控转向系统。

此外，根据其他示例性实施方式，除三相交流电动机之外的多相交流电动机和具有电刷的DC电动机也能够用作转向辅助电动机。

减速器85包括蜗杆86和蜗轮87。蜗杆86安装在电动机80的转动轴的顶端处。蜗轮87在蜗轮87与蜗杆86啮合的状态下与中间轴93安装在同一轴处。因此，电动机80的转动被传递至中间轴93。另外，当中间轴93通过方向盘91的转向以及来自路面的反作用力而转动时，转动经由减速器85传递至电动机80，使得电动机80转动。

这里，将向其传递从方向盘91向转向轮99施加的方向盘91的转向力的整个机构称为转向系统机构100。ECU 10通过控制由连接至转向系统机构100的电动机80输出的辅助扭矩来控制由转向系统机构100生成的转向扭矩Ts。

转向系统机构100是连接包括弹簧在内的各种机械部件的配置，并且具有特定的共振频率。通常，转向系统机构100的共振频带的范围为约10Hz至20Hz。

此外，检测车速V的车速传感器71安装在车辆的预定位置处。

ECU 10由来自车载电池(未示出)的电力进行操作，并且基于由扭矩传感器94检测的转向扭矩Ts、由车速传感器71检测的车速V等来计算辅助扭矩命令值Ta*。此外，ECU 10通过将基于辅助扭矩命令值Ta*计算的驱动电压Vd施加至电动机80来生成转向系统机构100中的转向扭矩Ts。

[ECU配置]

如图2所示，ECU 10设置有负荷估计器20、目标生成单元40、响应补偿滤波器50、偏差计算器59、伺服控制器60、电流反馈(附图中简称为“FB”)单元70等。

ECU 10中的各种计算处理能够通过借助于CPU操作先前存储在诸如ROM等实体存储装置中的程序而作为软件处理来执行，并且还能够借助于专用电子电路作为硬件处理来执行。

负荷估计器20包括加法器21和低通滤波器(在附图中简称为“LPF”)22。根据图2所示的示例性实施方式，加法器21将辅助扭矩命令值Ta*和目标转向扭矩Ts*相加。低通滤波器22从相加的扭矩中提取预定频率，该预定频率例如是低于10Hz的频带分量。负荷估计器20输出由低通滤波器22提取的频率分量作为估计负荷TX。

目标生成单元40通过使用专利文献1中公开的辅助映射基于车速V和由负荷估计器20估计的估计负荷TX来生成作为转向扭矩Ts的目标值的目标转向扭矩Ts*。同时，在除了映射的车速V之外的车速的情况下，通过内插映射值来获取目标转向扭矩Ts*。

在本发明的示例性实施方式中，响应补偿滤波器50具有唯一的配置。

响应补偿滤波器50执行对关于输入的目标转向扭矩Ts*在特定频带处的响应进行补偿的滤波处理，并且输出经响应补偿的目标转向扭矩Ts**，经响应补偿的目标转向扭矩Ts**是其在特定频带中的响应得到补偿的目标转向扭矩。稍后对描述响应补偿滤波器50的输入与其输出之间的关系的传递特性的详细示例进行描述。

图3示出响应补偿滤波器50的配置的一个示例。

图3所示的响应补偿滤波器50通过组合多个带通滤波器(附图中简称为“BPF”)511、512和513来配置。带通滤波器511、512和513中的每一个被配置成作为低阶滤波器的二阶滤波器，然后使频带彼此不同的输入信号通过。

在图3所示的配置中，从每个输入信号中减去带通滤波器511、512和513中的每一个的输出的情况下的值在串联连接的减法器541、542和543处输出。

偏差计算器59对作为由扭矩传感器94检测的转向扭矩Ts与经响应补偿的目标转向扭矩Ts**之差的扭矩偏差ΔTs(＝Ts**-Ts)进行计算。

伺服控制器60对应于专利文献1中公开的辅助控制器。伺服控制器60操作伺服控制，并且计算辅助扭矩命令值Ta*，以使扭矩偏差ΔTs变为零，也就是说，以使转向扭矩Ts跟随经响应补偿的目标转向扭矩Ts**。

电流反馈单元70将驱动电压Vd施加至电动机80，以使根据辅助扭矩命令值Ta*的辅助扭矩被特别地提供至转向轮99的侧面的扭矩轴95而不是扭矩传感器94。

更具体地，电流反馈单元70包括诸如电流反馈控制电路、驱动电路、逆变器等的电力转换电路。

电流反馈控制电路基于辅助扭矩命令值Ta*计算提供至电动机80的各个相位的目标电流，并且通过相对于目标电流对实际电流进行反馈来计算各个相位电压命令。驱动电路基于电压命令借助于PWM(脉宽调制)控制等来对切换逆变器的驱动信号发命令。逆变器通过根据多个驱动信号执行切换操作来转换由电池等输入的电力，并且输出驱动电压Vd用于在扭矩轴95处生成期望的辅助扭矩。

上述电流反馈控制技术是电动机控制领域中的公知技术，因此省略详细的说明。

接下来，通过“响应补偿滤波器的传递特性”和“从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性”来描述根据上述配置的ECU 10的相互作用效果。

如图4所示，响应补偿滤波器的传递特性是下述传递函数的频率特性，通过所述传递函数，目标转向扭矩Ts*输入并且经响应补偿的目标转向扭矩Ts**输出。从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性是下述传递函数的频率特性，通过所述传递函数，目标转向扭矩Ts*输入并且由转向系统机构100生成的转向扭矩Ts输出。

这里，主要关注增益随着频率特性的增加和减小，并且不描述相位。

关于增益，基于以下视点来描述其特性：基于0[dB]即1倍，通过具有dB单位的正增益放大输入并且通过具有dB单位的负增益抑制输入。在下文中，增益为正/负的描述使用dB作为单位。

当响应补偿滤波器的传递特性是整个频带上为增益0[dB]的平坦特性时，响应补偿滤波器50将输入的目标转向扭矩Ts*基本上不变地输出作为经响应补偿的目标转向扭矩Ts**。也就是说，不执行实质的响应补偿。

同时，关于增益0[dB]的平坦特性，在增益在特定频带处在正向方向上增大的传递特性的情况下，响应补偿滤波器50输出所输入的目标转向扭矩Ts*作为在特定频带处放大的经响应补偿的目标转向扭矩Ts**。相反，在增益在特定频带处在负向方向上减小的传递特性的情况下，响应补偿滤波器50输出所输入的目标转向扭矩Ts*作为在特定频带处被抑制的经响应补偿的目标转向扭矩Ts**。

下文中，关于响应补偿滤波器的传递特性，对增益增大或减小的描述是指使增益从0[dB]即1倍增加或减小。

此外，描述了关于“响应补偿滤波器的传递特性”和与其对应的“从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性”的三个具体示例作为示例性实施方式1至3。

[第一示例性实施方式]

图5中示出了第一示例性实施方式中的响应补偿滤波器的传递特性，并且图6A和图6B中示出了从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性。图6A是示出范围从1Hz至100Hz的频带中的特性的图。图6B是示出图6A的范围从1Hz至10Hz的频带的放大图。

图6A和图6B示出了当根据本发明的示例性实施方式存在响应补偿时使用实线描述的传递特性。

此外，作为比较例，当不存在响应补偿时，使用虚线描述传递特性。比较例对应于专利文献1中公开的没有设置响应补偿滤波器的常规技术。

比较例的传递特性如下所示：

在范围从约1Hz至7Hz的频带处的增益变为负；在范围从约7Hz至30Hz的频带处的增益变为正；并且在高于约30Hz的频带处的增益变为连续曲线地为负。

在范围从约1Hz至7Hz的频带处的负增益略小于0[dB]，并且认为转向扭矩Ts相对于目标转向扭矩Ts*的响应略微减小。

在范围从约7Hz至30Hz的频带处的正增益示出其中约18Hz即低于20Hz是峰值的山形。山形的特性因转向系统机构100的共振产生。下文中，将转向系统机构100的共振特性称为机械共振特性。

随着频率变高，根据山形特性的峰值，增益在高频侧频带中急剧变低。此外，增益在约30Hz处执行零交叉功能，并且增益在高于30Hz的频带中变为负值。也就是说，随着频率变高，响应在共振特性频带的高频侧的频带处变低，并且转向扭矩Ts的输出与目标转向扭矩Ts*相比变小。

此外，在大于从几十Hz至100Hz的高频带处的响应度对转向感的影响相对较小。因此，下文中不描述高于约50Hz的高频的特性。

如上所述，在比较例的没有设置响应补偿滤波器的转向控制装置的情况下，目标转向扭矩Ts*不会在没有改变的情况下传递至转向扭矩Ts，并且存在受到机械共振特性和较低的响应度影响的传递特性。

因此，驾驶员可能具有由机械共振引起的转向过程中的粗糙感，并且由于较低的响应度而可能感觉到迟钝响应。

这里，示例性实施方式中的响应补偿滤波器50被配置成补偿响应，以便通过输入目标转向扭矩Ts*来抑制机械共振特性的影响和低响应度的影响。

根据第一示例性实施方式的响应补偿滤波器的传递特性设置如下：

(I)增益在范围从约1Hz至7Hz的频带中略微增加；

(II)增益在范围从约7Hz至30Hz的频带中相当大幅度地减小，其中负峰值为约18Hz；以及

(III)增益在范围从约30Hz至300Hz的频带中相对大幅度地增加，其中正峰值为约40Hz至50Hz。

因此，根据第一示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性相对于比较例的传递特性改变如下：

在图6A和图6B中，(I)和(III)的变化使用阴影块箭头示出，(II)的变化使用轮廓块箭头示出。

(I)在范围从约1Hz至7Hz的频带处，增益变得平坦，几乎为0[dB]。也就是说，与不存在响应补偿的情况相比，增益在0[dB]的方向即在从负(即小于1倍的状态)接近1倍的方向上略微增加。因此，响应度提高，从而提高了转向过程中的响应。

(II)在范围从约7Hz至30Hz的频带处，增益也变得平坦，几乎为0[dB]。与不存在响应补偿的情况相比，增益在0[dB]的方向即从正(即高于1倍的状态)接近1倍的方向上略微减小。在这种情况下，减小度为约20Hz大，这是山形的峰值。因此，抑制了机械共振特性，从而降低了转向过程中的粗糙感。

(III)随着频率变高，增益在范围从30Hz至60Hz的频带中线性变低。在这种情况下，相对于比较例的特性线，右下特性线在高增益侧处偏移。因此，响应度提高，从而提高了转向过程中的响应。

在第一示例性实施方式中，频带(II)是抑制机械共振特性的频带。此外，频带(I)对应于比抑制机械共振特性的频带低的频率侧的频带，并且频带(III)对应于比抑制机械共振特性的频带高的频率侧的频带。在频带(I)和(III)中，响应度得到提高。

因此，在根据第一示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的情况下，在范围从约1Hz至30Hz的频带处，增益变得平坦，几乎为0[dB]。也就是说，响应补偿滤波器的传递特性被设置为处于上述状态。因此，在范围从约1Hz至30Hz的频带处，通过转向系统机构100输出的转向扭矩Ts几乎与目标转向扭矩Ts*相当，使得能够提高转向感。

同时，在示例性实施方式的配置的情况下，由于伺服控制器60不需要以高增益操作，因此控制稳定性能够提高。此外，伺服控制器60能够通过使用响应补偿滤波器50以低阶设置，使得伺服控制器60的机载安装变得容易。

这里，在专利申请公开第2014-237375号中已经公开了限制在伺服控制器60处的辅助扭矩命令值Ta*的输出的技术。此外，在专利申请公开第2015-33941号中已经公开了当基于扭矩偏差ΔTs的输入绝对值小于在伺服控制器60处的预定值时将辅助扭矩命令值Ta*处理为死频带的技术。因此，伺服控制器60的机载安装变得容易，使得其应用技术变得容易应用。

另外，参考图3所示的响应补偿滤波器501，通过以低带通滤波器511、512和513组合的方式配置响应补偿滤波器，响应补偿滤波器的机载安装变得容易。

此外，如图5所示，由于响应补偿滤波器的传递特性易于直观地理解，因此容易设置。此外，由于能够独立地确保目标值跟随性能(目标值跟随性)和干扰抑制性能即当输入干扰时几乎不发生与目标值不符的性能，所以能够容易地实现高性能控制。

[第二和第三示例性实施方式]

除了图5和图6中所示的示例外，图7A和图7B以及图8A和图8B分别示出了关于响应补偿滤波器的传递特性和从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性的两个示例作为第二和第三示例性实施方式。

第二和第三示例性实施方式的传递特性与第一示例性实施方式的相同之处在于：追求通过抑制机械共振特性来减少粗糙感并且通过增强响应度来提高响应。然而，共振抑制和响应度提高的程度根据各个示例性实施方式而不同。

图7A和图8A中示出了第二示例性实施方式的传递特性。

根据第二示例性实施方式的响应补偿滤波器的传递特性设置如下：

(I)增益在范围从约1Hz至8Hz的频带处略微增加；以及

(II)增益在范围从约8Hz至300Hz的频带处相对显著减小，其中负峰值为约20Hz。

因此，根据第二示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性相对于比较例的传递特性改变如下：

在图8A中，(I)的变化用阴影块箭头示出，并且(II)的变化用轮廓块箭头示出；以及

(I)随着频率变高，增益在范围从约1Hz至8Hz的频带处在略高于0[dB]的范围处平滑地增加。同时，比较例中的负增益增加到0[dB]，即在范围从约1Hz至7Hz的频带处，值略高于1倍。比较例中的正增益的绝对值在范围从约7Hz至8Hz的频带处增加。因此，响应度提高，从而转向过程中的响应得以提高。

(II)正增益在范围从约8Hz至30Hz的频带处减小。同时，增益在正值中减小并且变为0[dB]，即在范围从约8Hz至12Hz的频带处，值略高于1倍。增益减小到0[dB]，即在范围从约12Hz至30Hz的频带处，负值略低于1倍。因此，机械共振特性被抑制，从而降低了转向过程中的粗糙感。

图7B和图8B中示出了第三示例性实施方式的传递特性。

根据第三示例性实施方式的响应补偿滤波器的传递特性设置如下：

(I)增益在范围从1Hz至9Hz的频带处略微增加；以及

(II)增益在范围从约9Hz至300Hz的频带处相对显著减小，其中负峰值为约20Hz。然而，增益减小的程度小于第二示例性实施方式的增益减小的程度。

因此，根据第三示例性实施方式的从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性相对于比较例的传递特性改变如下：

在图8B中，(I)的变化用阴影块箭头表示，并且(II)的变化用轮廓块箭头示出；以及

(I)在范围从约1Hz至9Hz的频带处示出与第二示例性实施方式相同的变化。更具体地，相对于第二示例性实施方式，频带(II)的边界频率在范围从约1Hz至9Hz的频带处从约8Hz偏移至9Hz。因此，响应度提高，从而转向过程中的响应得以提高。

(II)正增益在范围从约9Hz至30Hz的频带处减小。同时，增益在正值中减小并且变为0[dB]，即在范围从约9Hz至20Hz的频带处，值略高于1倍。增益减小到0[dB]，即在范围从约20Hz至30Hz的频带处，负值略低于1倍。在第三示例性实施方式中，增益在范围从约1Hz至20Hz的频带处变为正，并且与第二示例性实施方式相比，增益变为正的频带扩展到高频率侧。因此，机械共振特性被抑制，从而降低了转向过程中的粗糙感。

在第二和第三示例性实施方式中，频带(II)是抑制机械共振特性的频带。另外，与第一示例性实施方式相同，在与比抑制机械共振特性的频带低的频率侧的频带对应的频带(I)处，响应度同样提高。

然而，在第二和第三示例性实施方式中，在“从目标转向扭矩到转向扭矩的传递特性”的“比抑制机械共振特性的频带高的频率侧的频带”处的增益小于比较例的增益。因此，第一示例性实施方式中的频带(III)处的特性与第二和第三示例性实施方式中不同，因此在比抑制机械共振特性的频带高的频率侧的频带处，响应度可能不会提高。

当在真实车辆中设置响应补偿滤波器50的传递特性时，可以根据车辆的特性或驾驶员的敏感度从接近第一至第三示例性实施方式中的任一实施方式的特性和将第一至第三示例性实施方式的特性进行组合的特性中选择最合适的特性。通过适当选择通过目标转向扭矩Ts*的响应补偿获得的共振特性和响应度提高的效果程度，能够实现车辆和驾驶员的优化的转向感。

[其他示例性实施方式]

(1)响应补偿滤波器的配置不限于使用图3所示的多个带通滤波器组合的配置，并且如果特定频带处的增益能够增加和减小，则该配置是合适的。

在图9A所示的响应补偿滤波器502的情况下，具有不同阻带的多个陷波滤波器521、522和523被配置成串联连接。

图9B所示的响应补偿滤波器503由高阶传递函数53配置。

严格地说，借助于各个响应补偿滤波器的配置，传递特性没有完全与其对应。

然而，考虑到本发明的提高转向感的目的，可以实现能够获得基本上几乎相同效果的传递特性。

(2)作为根据示例性实施方式的图1中的负荷估计器20的加法器21的输入，可以使用转向扭矩Ts而非目标转向扭矩Ts*。此外，可以使用辅助扭矩的检测值而非辅助扭矩命令值Ta*。此外，可以并不估计负荷，而是直接检测负荷。

(3)例如，专利文献1的图2等中描述了基于电动机速度ω来补偿转向扭矩Ts的扭矩补偿单元的配置。本发明的转向控制装置也可以设置有相同的扭矩补偿单元。在这种情况下，说明书中的辅助扭矩命令值Ta*可以由添加补偿扭矩之前的基本辅助命令代替。

本发明不应限于上述示例性实施方式，并且旨在涵盖包括在本发明的精神和技术范围内的各种修改。

[符号说明]

10 ECU(转向控制装置)

40 目标生成单元

50 (501,502,503)响应补偿滤波器

80 (转向辅助)电动机

100 转向系统机构

Claims (5)

1.一种用于对由连接至生成转向扭矩的转向系统机构的电动机输出的辅助扭矩进行控制的装置，包括：

目标生成单元，其生成作为所述转向扭矩的目标值的目标转向扭矩；

响应补偿滤波器，在响应补偿滤波器中执行对关于目标转向扭矩在特定频带处的响应进行补偿的滤波处理，并且输出经响应补偿的目标转向扭矩；以及

伺服控制器，其计算所述辅助扭矩的命令值，以使作为所述转向扭矩与所述经响应补偿的目标转向扭矩之间的差的扭矩偏差变为零，

其中，所述响应补偿滤波器具有下述传递特性，所述传递特性被设置成：在具有由于所述转向系统机构的共振而使增益变大的机械共振特性的频带处，抑制所述机械共振特性，以及

其中，所述响应补偿滤波器的所述传递特性是传递函数的频率特性，通过所述传递函数，所述目标转向扭矩被输入并且所述经响应补偿的目标转向扭矩被输出，并且

所述响应补偿滤波器的所述传递特性被设置成：在比抑制所述机械共振特性的频带低的频率侧的频带中，增加从所述目标转向扭矩到所述转向扭矩的传递特性的增益。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述响应补偿滤波器的所述传递特性被设置成：在比抑制所述机械共振特性的频带高的频率侧的频带中，增加从所述目标转向扭矩到所述转向扭矩的传递特性的增益。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述响应补偿滤波器由多个带通滤波器来配置。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述响应补偿滤波器由多个带通滤波器来配置。

5.一种用于对由连接至生成转向扭矩(Ts)的转向系统机构(100)的电动机(80)输出的辅助扭矩进行控制的方法，所述方法包括以下步骤：

生成作为所述转向扭矩的目标值的目标转向扭矩(Ts*)；

执行对关于目标转向扭矩在特定频带处的响应进行补偿的滤波处理，并且输出经响应补偿的目标转向扭矩(Ts**)；以及

计算所述辅助扭矩的命令值(Ta*)，以使作为所述转向扭矩与所述经响应补偿的目标转向扭矩之间的差的扭矩偏差(ΔTs)变为零，

其中，所述响应补偿滤波器具有下述传递特性，所述传递特性被设置成：在具有由于所述转向系统机构的共振而使增益变大的机械共振特性的频带处，抑制所述机械共振特性，以及

其中，所述响应补偿滤波器的所述传递特性是传递函数的频率特性，通过所述传递函数，所述目标转向扭矩被输入并且所述经响应补偿的目标转向扭矩被输出，并且

所述响应补偿滤波器的所述传递特性被设置成：在比抑制所述机械共振特性的频带低的频率侧的频带中，增加从所述目标转向扭矩到所述转向扭矩的传递特性的增益。

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