CN109955893B - 转向操纵控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够确保基于通过相对角传感器检测的电机的旋转角的转向操纵绝对角的运算精度的转向操纵控制装置。ECU的转向操纵角运算电路(70)具有第一中点运算电路(71)、第二中点运算电路(72)以及绝对角运算电路(74)。第一中点运算电路在车辆行驶用的驱动源启动时，基于通过转向传感器检测的转向操纵角(θs)以及通过相对角传感器检测的电机的旋转角(θm)来运算电机中点(θm01)。第二中点运算电路在通过转向传感器检测的转向操纵角是相对于转向操纵角的相对行程为恒定的规定的角度范围内的角度时，运算电机中点(θm02)。绝对角运算电路在通过第二中点运算电路运算出电机中点以后，使用该电机中点以绝对角来运算转向操纵角。

Description

转向操纵控制装置

相关申请的交叉引用

本申请主张于2017年12月25日提出的日本专利申请2017-248178号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及转向操纵控制装置。

背景技术

以往，例如日本特开2014－210495号公报所示的那样，已知有通过对车辆的转向操纵机构赋予电机的转矩来辅助转向操纵的电动助力转向装置(以下，称为EPS。)。转向操纵机构具有可变传动比型的齿条小齿轮。通过与方向盘的操作连动的小齿轮轴的旋转转换为齿条轴的往复运动，转向轮的转向角被变更。EPS的控制装置根据通过转矩传感器检测的转向操纵转矩，控制向电机供给的电流。另外，控制装置基于通过作为转向传感器的绝对角传感器检测的转向操纵角，来执行使方向盘返回到中立位置的转向返回控制等补偿控制。

在这里，存在作为转向传感器使用的绝对角传感器比检测电机的旋转角的分解器(Resolver)等相对角传感器分辨率低的情况。这里所谓的相对角传感器是指在规定的电机旋转角范围内输出与电机旋转角相应的规定范围的检测角度，若超过规定的电机旋转角范围则检测角度从规定范围的一个边界值返回到另一个边界值的传感器，所谓的绝对角传感器是指即使超过规定的电机旋转角范围检测角度也继续增加或者减少的传感器。因此，控制装置使用通过相对角传感器检测的电机的旋转角以绝对角运算转向操纵角。具体而言，控制装置首先运算考虑相对行程将通过绝对角传感器检测的转向操纵角换算为电机的旋转角所得的换算值。所谓的相对行程是指小齿轮轴旋转一周时的齿条轴的移动距离。接下来，控制装置通过从通过相对角传感器检测的电机的旋转角中减去换算值来运算电机中点。所谓的电机中点是指与方向盘的转向操纵中立位置对应的电机的旋转角。而且控制装置基于电机中点以及通过相对角传感器检测的电机的旋转角以绝对角来运算转向操纵角，并使用该运算的转向操纵角(转向操纵绝对角)来执行上述的补偿控制。

然而，在日本特开2014－210495号公报的EPS中，由于EPS的各构成部件的尺寸公差或者装配公差，通过绝对角传感器检测的转向操纵角和相对行程的关系存在运算换算值时的理论上的关系和在实际转向操纵方向盘时的实际的关系不同的可能性。因此，存在使用换算值运算的电机中点与方向盘被实际转向操纵到转向操纵中立位置时的电机中点不同的可能性。因此，担心基于使用换算值运算的电机中点的转向操纵角也与实际的转向操纵角不同。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够确保基于通过相对角传感器检测的电机的旋转角的转向操纵绝对角的运算精度的转向操纵控制装置。

本发明的一个方式是一种转向操纵控制装置，其基于根据转向操纵状态运算的指令值来控制电机，该电机产生对具有可变传动比型的齿条小齿轮的转向操纵机构赋予的动力。上述转向操纵控制装置具有：第一运算电路，根据转向操纵转矩来运算上述指令值的第一成分；第二运算电路，基于转向操纵角作为针对第一成分的补偿控制量来运算上述指令值的第二成分；以及第三运算电路，通过从通过相对角传感器检测的上述电机的旋转角中减去考虑相对行程将通过绝对角传感器检测的转向操纵角换算为上述电机的旋转角所得的换算值，来运算与转向操纵中立位置对应的电机的旋转角亦即电机中点，并基于该运算的电机中点以及通过上述相对角传感器检测的上述电机的旋转角以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角。上述第三运算电路在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是相对于转向操纵角的理论上的相对行程和实际上的相对行程的差收敛于相对于转向操纵角的允许范围的特定的角度范围内的值时，运算上述电机中点。

根据该结构，在通过绝对角传感器检测的转向操纵角是理论上的相对行程与实际的相对行程之差收敛于相对于转向操纵角的允许范围的特定的角度范围内的值时运算电机中点。因此，使用换算值求出的电机中点与实际的电机中点之差也为允许的范围内。因此，通过使用由第三运算电路运算的电机中点，能够确保基于通过相对角传感器检测的电机的旋转角的转向操纵绝对角的运算精度。

本发明的另一方式，在上述方式的转向操纵控制装置中，上述相对行程也可以被设定为：在转向操纵角的绝对值是第一转向操纵角以下的转向操纵中立位置附近的第一区域以第一相对行程恒定，在转向操纵角的绝对值大于上述第一转向操纵角并且是第二转向操纵角以下的第二区域随着转向操纵角的绝对值增大而缓缓地增大，在转向操纵角的绝对值为大于上述第二转向操纵角的值的转向操纵极限位置附近的第三区域以第二相对行程恒定。在该情况下，优选上述特定的角度范围包含与转向操纵中立位置对应的转向操纵角附近的第一角度范围以及与转向操纵极限位置对应的转向操纵角附近的第二角度范围的至少一方。

根据该结构，在通过绝对角传感器检测的转向操纵角是相对于转向操纵角的相对行程为恒定的第一角度范围内或者第二角度范围内的值时，运算电机中点。在通过绝对角传感器检测的转向操纵角是第一角度范围以及第二角度范围内的角度时，相对于转向操纵角的理论上的相对行程和实际的相对行程容易一致。这是因为与通过绝对角传感器检测的转向操纵角是相对于转向操纵角相对行程发生变化的第二区域内的值的情况相比，难以受到转向操纵机构的各构成部件的尺寸公差或者装配公差的影响。因此，在转向操纵角是第一角度范围以及第二角度范围的至少一方的范围内的值时，运算电机中点，从而能够进一步提高电机中点，进而转向操纵绝对角的运算精度。

本发明的又一方式，在上述方式的转向操纵控制装置中，上述第三运算电路也可以具备如下部件而构成，第一中点运算电路，与通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是否是上述特定的角度范围内的值无关地运算上述电机中点；第二中点运算电路，在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是上述特定的角度范围内的值时，运算上述电机中点；以及绝对角运算电路，使用由上述第一中点运算电路运算的上述电机中点或者由上述第二中点运算电路运算的上述电机中点，以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角。在该情况下，优选上述绝对角运算电路在通过上述第二中点运算电路运算上述电机中点时，代替由上述第一中点运算电路运算的上述电机中点，使用由上述第二中点运算电路运算的上述电机中点以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角。

根据该结构，与通过绝对角传感器检测的转向操纵角是否是特定的角度范围内的角度无关地、通过第一中点运算电路运算电机中点。因此，转向操纵角运算电路能够通过使用由第一中点运算电路运算的电机中点，迅速地运算基于电机的旋转角的转向操纵角(绝对角)。而且，在通过第二中点运算电路运算出精度更高的电机中点以后，转向操纵角运算电路使用由第二中点运算电路运算的电机中点，从而能够运算精度更高的转向操纵绝对角。

本发明的又一方式，在上述方式的转向操纵控制装置中，优选上述第一中点运算电路在车辆行驶用的驱动源刚启动之后运算上述电机中点。另外，优选上述第二中点运算电路在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是上述特定的角度范围内的值时，不执行上述电机中点的运算。

根据该结构，在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，无论通过绝对角传感器检测的转向操纵角是什么角度，都通过第一中点运算电路来运算电机中点。由此，能够即时应对针对使用转向操纵角的转向操纵控制的执行。另外，在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，在通过绝对角传感器检测的转向操纵角是特定的角度范围内的角度时，可确保由第一中点运算电路运算的电机中点的精度。因此，也可以在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，在通过绝对角传感器检测的转向操纵角是特定的角度范围内的值时，第二中点运算电路不执行电机中点的运算。

本发明的又一方式，在上述方式的转向操纵控制装置中，优选上述第一中点运算电路以及上述第二中点运算电路在分别运算出上述电机中点以后，停止上述电机中点的运算。

在上述的转向操纵控制装置中，也可以是上述齿条小齿轮具备与方向盘的操作连动地旋转的小齿轮轴、以及随着上述小齿轮轴的旋转在轴向往复运动的转向轴，以上述电机的旋转经由减速机构被赋予给上述转向轴为前提，相对于上述小齿轮轴的旋转的相对行程和相对于上述电机的旋转的相对行程不同。

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，本发明前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是搭载转向操纵控制装置的一实施方式的电动助力转向装置的简要结构图。

图2的图表A是表示转向操纵角和相对行程的关系的图表，图表B是表示转向操纵角和换算值的关系的图。

图3是一实施方式中的转向操纵控制装置的控制框图。

图4是一实施方式中的电流指令值运算电路的控制框图。

图5是一实施方式中的转向操纵角运算电路的控制框图。

图6是表示一实施方式中的转向操纵角和相对行程的关系的图表。

具体实施方式

以下，对将本发明的转向操纵控制装置具体化为电动助力转向装置(以下，称为EPS。)的控制装置的一个实施方式进行说明。如图1所示，EPS1具有基于驾驶员的转向操纵来变更车辆的行进方向的转向操纵机构20、辅助驾驶员的转向操纵的转向操纵辅助机构21、以及作为控制转向操纵辅助机构21的工作的转向操纵控制装置的ECU(电子控制装置)22。

如图1所示，转向操纵机构20具备固定方向盘2的转向轴3、以及随着转向轴3的旋转在轴向往复运动的齿条轴5。转向轴3从方向盘2侧依次连结柱轴7、中间轴8以及小齿轮轴9而成。齿条轴5和小齿轮轴9相互交叉地设置。通过设置于小齿轮轴9的小齿轮齿9a与设置于齿条轴5的第一齿条齿5a啮合而构成第一齿条小齿轮机构11。在齿条轴5的两端分别经由转向横拉杆12连结有转向轮13的转向节。因此，伴随着方向盘2的操作的转向轴3的旋转通过第一齿条小齿轮机构11转换为齿条轴5的轴向上的往复运动，该往复运动经由转向横拉杆12传递至转向节，从而转向轮13的转向角被变更。

作为第一齿条小齿轮机构11采用可变传动比(可变齿轮比)型的结构。即，将第一齿条齿5a的规格(齿的间距以及压力角等)设定为在齿条轴5中的设置有第一齿条齿5a的部分，从与方向盘2的转向操纵中立位置对应的中央附近朝向左右的转向操纵极限位置亦即行程端附近相对行程连续地增大。在这里，所谓的相对行程是指小齿轮轴9(方向盘2)旋转一周时的齿条轴5的移动距离。转向操纵角θs和相对行程的关系如下。

如图2的图表A所示，在转向操纵角θs的绝对值是第一转向操纵角θs1以下的转向操纵中立位置附近的区域A，相对行程Cf被设定为第一相对行程Cf1(恒定)。另外，在转向操纵角θs的绝对值大于第一转向操纵角θs1，并且是第二转向操纵角θs2以下的区域B，相对行程Cf被设定为随着转向操纵角θs的绝对值增大而缓缓地增大。另外，在转向操纵角θs的绝对值大于第二转向操纵角θs2，并且是第三转向操纵角θs3以下的行程端附近的区域C，相对行程Cf被设定为第二相对行程Cf2(恒定)。第二相对行程Cf2是比第一相对行程Cf1大的值。

此外，在图2的图表A中，用正值表示以转向操纵中立位置(θs＝0)为基准进行右转向操纵时的转向操纵角θs，同样地用负值表示左转向操纵时的转向操纵角θs。通过像这样设定针对转向操纵角θs的相对行程Cf，转向操纵角θs的绝对值越大，转向轮13的转向角越大地变化。因此，能够确保前进行驶时或者高速行驶时的操纵性，并且提高停车转向时或者低速行驶时的方向盘2的操作性。

如图1所示，转向操纵辅助机构21具备成为其驱动源的电机23和经由蜗轮蜗杆等减速机构24与电机23连结的小齿轮轴25。作为电机23，例如采用三相无刷电机。在电机23设置有分解器等相对角传感器26。相对角传感器26以360°的范围的相对角来检测电机23的旋转角θm。另外，齿条轴5和小齿轮轴25相互交叉设置。通过设置于小齿轮轴25的小齿轮齿25a与设置于齿条轴5的第二齿条齿5b啮合，构成作为动力转换机构的第二齿条小齿轮机构27。电机23的旋转被减速机构24减速，该减速的电机23的旋转力被传递至小齿轮轴25。该小齿轮轴25的旋转被第二齿条小齿轮机构27转换为齿条轴5的轴向上的往复运动，从而辅助方向盘2的操作。此外，第二齿条齿5b的规格遍及齿条轴5上的设置有第二齿条齿5b的整个区域设定为相同。

ECU22基于车载传感器的检测结果来控制电机23的工作。作为车载传感器，除了上述的相对角传感器26以外，例如还存在转矩传感器31、车速传感器32以及转向传感器33。转矩传感器31具有设置于柱轴7的扭杆31a。转矩传感器31基于扭杆31a的扭转角度来检测对转向轴3赋予的转向操纵转矩Th。车速传感器32检测车辆的行驶速度亦即车速V。转向传感器33设置于柱轴7的转矩传感器31和方向盘2之间的部分。转向传感器33是绝对角传感器，以超过360°的范围的绝对角来检测方向盘2(转向轴3)的旋转角亦即转向操纵角θs。

ECU22基于转向操纵转矩Th以及车速V来运算目标辅助力，并控制向电机23的供电以使转向操纵辅助机构21产生该目标辅助力。另外，ECU22基于通过转向传感器33检测的转向操纵角θs以及通过相对角传感器26检测的电机23的旋转角θm，来运算转向操纵绝对角，并使用该运算的转向操纵绝对角，来执行用于实现更加优异的转向操纵感的补偿控制。

接下来，对ECU22详细内容进行说明。如图3所示，ECU22具备驱动电路(逆变电路)41以及MPU(Micro-Processing Unit：微处理单元)42。

驱动电路41基于由MPU42生成的电机控制信号Sc(PWM驱动信号)，将从作为直流电源的电池(+B)供给的直流电力转换为三相交流电力。该转换后的三相交流电力经由各相的供电路径43供给至电机23。在各相的供电路径43上设置有电流传感器44。这些电流传感器44检测各相的供电路径43中产生的实际的电流值Im。

MPU42具备电流指令值运算电路51以及电机控制信号生成电路52。电流指令值运算电路51基于转向操纵转矩Th以及车速V来运算电流指令值I^＊。电流指令值I^＊表示应对电机23供给的为了产生与转向操纵转矩Th以及车速V相应的适当的大小的目标辅助力所需要的电流的目标值。电机控制信号生成电路52基于电流指令值I^＊、实际的电流值Im以及电机23的旋转角θm，以实际的电流值Im追随电流指令值I^＊的方式进行电流的反馈控制。电机控制信号生成电路52求出电流指令值I^＊和实际的电流值Im的偏差，以消除该偏差的方式生成电机控制信号Sc。通过驱动电路41向电机23供给与电机控制信号Sc相应的电流，从而电机23产生与目标辅助力相应的旋转力。

接下来，对电流指令值运算电路51进行详细说明。如图4所示，电流指令值运算电路51具备基本辅助控制量运算电路61、补偿控制量运算电路62以及加法器63。

基本辅助控制量运算电路61基于转向操纵转矩Th以及车速V，作为电流指令值I^＊的第一成分(电流值)运算基本辅助控制量I1^＊。基本辅助控制量I1^＊是用于产生与转向操纵转矩Th以及车速V相应的适当的大小的目标辅助力的基础成分。基本辅助控制量运算电路61使用ECU22的存储装置(图示略)中储存的辅助特性图来运算基本辅助控制量I1^＊。辅助特性图是用于基于转向操纵转矩Th以及车速V来运算基本辅助控制量I1^＊的车速感应型的三维图，设定为转向操纵转矩Th的绝对值越大，而且车速V越慢，计算出越大的值(绝对值)的基本辅助控制量I1^＊。

补偿控制量运算电路62为了实现更加优异的转向操纵感执行针对基本辅助控制量I1^＊的补偿控制。作为该补偿控制例如有使方向盘2返回到转向操纵中立位置的转向返回控制。

补偿控制量运算电路62基于转向操纵转矩Th、车速V、转向操纵角θs(或者转向操纵速度ωs)来运算用于补偿方向盘2的返回特性的补偿控制量I2^＊(电流值)。该补偿控制量I2^＊是电流指令值I^＊的第二成分。

加法器63作为针对基本辅助控制量I1^＊的修正处理，通过对基本辅助控制量I1^＊加上补偿控制量I2^＊来运算电流指令值I^＊。通过使用补偿控制量I2^＊对基本辅助控制量I1^＊进行修正，来补偿由路面反作用力引起的自动调心(Self-aligning)转矩的过剩或不足。是因为根据补偿控制量I2^＊产生使方向盘2朝向返回到转向操纵中立位置的方向的辅助力。

在这里，存在作为转向传感器33使用的绝对角传感器比检测电机23的旋转角θm的相对角传感器26分辨率低的情况。因此，如图4中用双点划线所示，在电流指令值运算电路51设置有转向操纵角运算电路70。转向操纵角运算电路70基于通过相对角传感器26检测的电机23的旋转角θm来运算转向操纵绝对角。该转向操纵绝对角被运算为作为在补偿控制量运算电路62中使用的转向操纵角超过360°的范围的绝对角。补偿控制量运算电路62使用由转向操纵角运算电路70运算的转向操纵绝对角来运算补偿控制量I2^＊。

接下来，对转向操纵角运算电路70进行详细说明。如图5所示，转向操纵角运算电路70具有第一中点运算电路71、第二中点运算电路72、切换电路73以及绝对角运算电路74。

第一中点运算电路71在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，使用通过转向传感器33检测的转向操纵角θs以及通过相对角传感器26检测的电机23的旋转角θm，来运算电机中点θm01。所谓的电机中点θm01是指与方向盘2位于车辆前进时的转向操纵中立位置时的转向操纵角θs(转向角中点)对应的电机23的旋转角θm。第一中点运算电路71使用ECU22的存储装置(图示略)中存储的换算图，来运算电机中点θm01。

如图2的图表B所示，换算图Mc规定通过转向传感器33检测的转向操纵角θs和换算值θsm的关系。换算值θsm是考虑理论上的相对行程Cf将通过转向传感器33检测的转向操纵角θs换算为电机23的旋转角θm所得的值。换算值θsm通过对转向操纵角θs乘以电机23的旋转量相对于该转向操纵角θs下的转向轴3的旋转量之比来求出。

换算图Mc的特性如下。即，在相对行程Cf是第一相对行程Cf1(恒定)的区域A，转向操纵角θs的绝对值越大，换算值θsm的绝对值根据第一相对行程Cf1线性增大。另外，在转向操纵角θs的绝对值越大相对行程Cf连续地增大的区域B，换算值θsm的绝对值随着转向操纵角θs的绝对值增大而非线性地增大。这是因为电机23的旋转量相对于转向轴3的旋转量之比根据相对行程Cf的值变化。另外，在相对行程Cf是第二相对行程Cf2(恒定)的区域C，转向操纵角θs的绝对值越大，换算值θsm的绝对值根据第二相对行程Cf2线性地增大。

第一中点运算电路71如下式(A)所示，通过从通过相对角传感器26检测的电机23的旋转角θm中减去基于换算图Mc得到的换算值θsm，来运算电机中点θm01。然而，第一中点运算电路71在一旦运算出电机中点θm01以后，停止电机中点θm01的运算。

θm01＝θm－θsm (A)

像这样，通过基于相对行程Cf根据转向操纵角θs发生变化的情况来运算电机中点θm01，理论上无论运算电机中点θm01时的转向操纵角θs是什么样的角度，都能够确保电机中点θm01的运算精度。即，基于前面的式(A)运算的电机中点θm01与方向盘2被实际转向操纵到转向操纵中立位置时的电机23的旋转角θm(实际的电机中点)成为近似的值。

然而，第一中点运算电路71在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，无论通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是什么角度，都运算电机中点θm01。因此，担心以下的情况。

如图6的图表所示，由于EPS1的各构成部件的尺寸公差或者装配公差，转向操纵角θs和相对行程Cf的关系存在以图6的图表中用实线表示的实际的关系和在图6的图表中用双点划线表示的理论上的关系不同的可能。特别是，在相对行程Cf根据转向操纵角θs发生变化的区域(图2的图表A中的区域B)，相对于相对行程Cf的EPS1的各构成部件的尺寸公差或者装配公差的影响更大地呈现。

在这里，换算图Mc规定通过转向传感器33检测的转向操纵角θs和考虑了相对于转向操纵角θs的理论上的相对行程Cf的转向操纵角θs的换算值θsm的关系。因此，存在使用基于换算图Mc的换算值θsm得到的电机中点θm01根据EPS1的各构成部件的尺寸公差或者装配公差，成为与实际的电机中点不同的值的可能。

因此，在转向操纵角运算电路70，设置有第二中点运算电路72以及切换电路73。第二中点运算电路72与第一中点运算电路71相同，使用换算图Mc，基于前面的式(A)来运算电机中点θm02。然而，第二中点运算电路72在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs达到相对行程Cf相对于转向操纵角θs不变化的角度范围内的值时，运算电机中点θm02。

如图6的图表所示，在这里在转向操纵角θs的绝对值是第五转向操纵角θs5的绝对值(＜│θs1│)以下时、以及转向操纵角θs的绝对值是第四转向操纵角θs4的绝对值(＞│θs2│)以上时，相对于转向操纵角θs的理论上的相对行程Cf和实际的相对行程Cf一致。因此，基于考虑了EPS1的各构成部件的尺寸公差或者装配公差的实验等，设定有2个角度范围。第一角度范围R1用下式(B)来表示，第二角度范围R2用下式(C)来表示。

0≤│θs│≤│θs5│ (B)

│θs4│≤│θs│≤│θs3│ (C)

第二中点运算电路72在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs达到第一角度范围R1内的角度、或者第二角度范围R2内的角度时，基于前面的式(A)来运算电机中点θm02。另外，第二中点运算电路72生成表示是否执行完成电机中点θm02的运算的通知信号S。

此外，第二中点运算电路72在一旦运算出电机中点θm02以后，停止电机中点θm02的运算。即，第二中点运算电路72在运算电机中点θm02之后，即使再次通过转向传感器33检测的转向操纵角θs达到规定的角度范围(R1，R2)内的角度，也不运算电机中点θm02。

切换电路73获取由第二中点运算电路72生成的通知信号S。切换电路73在通知信号S表示电机中点θm02的运算执行未完成的意思时，将由第一中点运算电路71运算的电机中点θm01供给至绝对角运算电路74。切换电路73在通知信号S表示电机中点θm02的运算执行完成的意思时，将由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02供给至绝对角运算电路74。

绝对角运算电路74使用从切换电路73供给的电机中点θm01或者电机中点θm02，基于电机23的旋转角θm来运算转向操纵绝对角θsab。绝对角运算电路74以电机中点θm01或者电机中点θm02为基准点，基于从基准点的电机23的旋转角θm的变化量，以超过360°的范围的绝对角运算电机23的旋转角θm。

电机23和转向轴3经由第一齿条小齿轮机构11、第二齿条小齿轮机构27以及减速机构24连动。因此，在电机23的旋转角θm和转向轴3(方向盘2)的旋转角亦即转向操纵角θs之间有关联。因此，能够基于电机23的旋转角θm来求出转向操纵绝对角θsab。

因此，根据本实施方式，能够得到以下的效果。

(1)ECU22在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs达到相对于转向操纵角θs的相对行程Cf恒定的角度范围(R1，R2)内的角度时，重新学习电机中点。即，ECU22作为运算转向操纵绝对角θsab时的基准点，代替由第一中点运算电路71运算出的电机中点θm01，使用由第二中点运算电路72运算出的电机中点θm02。

在这里，由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是理论上的相对行程Cf和实际的相对行程Cf一致的第一角度范围R1内或者第二角度范围R2内的值时运算。因此，由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02与由第一中点运算电路71运算的电机中点θm01相比，难以受到EPS1的各构成部件的尺寸公差或者装配公差的影响。

因此，由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02和实际的电机中点之差被限制在最小限度。换言之，由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02成为更近似实际的电机中点的值。而且，在通过第二中点运算电路72运算出电机中点θm02以后，使用该电机中点θm02，从而能够进一步提高基于电机23的旋转角θm的转向操纵绝对角θsab的运算精度。

(2)电机中点的重新学习通过第二中点运算电路72以软件进行。因此，不用对ECU22或者转向操纵机构20添加任何硬件，就能够提高基于电机中点、进而电机23的旋转角θm的转向操纵绝对角θsab的运算精度。

(3)第一中点运算电路71在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，不管相对行程Cf是否是一定的角度范围(R1，R2)内的转向操纵角θs，都运算电机中点θm01。因此，ECU22能够迅速地使用基于电机23的旋转角θm的转向操纵绝对角θsab。而且，通过在通过第二中点运算电路72运算出精度更高的电机中点θm02以后，ECU22使用由第二中点运算电路72运算出的电机中点θm02，能够运算精度更高的转向操纵绝对角θsab。因此，能够即时应对针对使用转向操纵绝对角θsab的EPS1的控制的执行，并且能够确保转向操纵绝对角θsab的运算精度。

此外，本实施方式也可以以如下的方式变更来实施。

在本实施方式中，以电机中点θm01、θm02为基准基于电机23的旋转角θm(相对角)来运算电机23超过360°的多旋转的绝对角，并基于该运算的电机23的绝对角来运算转向操纵绝对角θsab，但也可以以如下的方式来进行。即，也可以将以电机中点θm01、θm02为基准的电机23的绝对角设为在EPS1的控制中使用的转向操纵绝对角(所谓的控制转向角)。

在本实施方式中，将转向操纵角运算电路70设置于电流指令值运算电路51，但也可以作为与电流指令值运算电路51独立的运算电路来设置。在本实施方式中，将转向操纵角运算电路70的切换电路73和绝对角运算电路74作为独立的运算电路来设置，但也可以使绝对角运算电路74拥有作为切换电路73的功能。

在本实施方式中，与转向操纵角θs相应的相对行程Cf的变化的方式也可以根据EPS1的产品规格等适当地变更。例如也可以在图6的图表中的从第一转向操纵角θs1到第三转向操纵角θs3的角度区域，以随着转向操纵角θs的绝对值增大而相对行程Cf连续地增大、或者连续地变小的方式变更第一齿条齿5a的规格。在该情况下，第二中点运算电路72在转向操纵角θs是第一角度范围R1内的值时，运算电机中点θm02。

在本实施方式中，转向操纵辅助机构21经由第二齿条小齿轮机构27将电机23的旋转转换为齿条轴5的往复运动，但例如也可以经由滚珠丝杠机构等其它动力转换机构将电机23的旋转转换为齿条轴5的往复运动。

在本实施方式中，第一中点运算电路71以及第二中点运算电路72也可以不光考虑相对于转向操纵角θs的相对行程Cf，还考虑扭杆31a的扭转量来运算电机中点θm01、θm02。扭杆31a的扭转量例如基于转向操纵转矩Th以及扭杆31a的弹性系数来运算。若这样，则能够运算更准确的电机中点θm01、θm02。

在本实施方式中，ECU22通过参照换算图Mc，来运算通过转向传感器33检测的转向操纵角θs的换算值θsm，但也可以通过其它方法来运算换算值θsm。例如ECU22也可以基于以通过转向传感器33检测的转向操纵角θs为变量的函数式来运算换算值θsm。

在本实施方式中，第一中点运算电路71在车辆行驶用的驱动源刚启动之后运算电机中点θm01，但也可以适当地变更第一中点运算电路71中的电机中点θm01的运算时机。例如，第一中点运算电路71也可以在车辆行驶用的驱动源启动之后经过规定的时间时运算电机中点θm01。

在本实施方式中，第二中点运算电路72也可以每当通过转向传感器33检测的转向操纵角θs到达规定的角度范围(R1，R2)内的角度，就运算电机中点θm02。在该情况下，绝对角运算电路74每当通过第二中点运算电路72运算电机中点θm02，就更新为了运算转向操纵绝对角θsab所使用的电机中点的值。

在本实施方式中，第二中点运算电路72也可以在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是规定的角度范围(R1，R2)内的角度时，不执行电机中点θm02的运算。由于在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是规定的角度范围(R1，R2)内的角度时，相对于转向操纵角θs的相对行程Cf不变化，所以可确保由第一中点运算电路71运算的电机中点θm01的精度。

在本实施方式中，作为第二中点运算电路72执行电机中点θm02的运算的角度范围，设定了相对于转向操纵角θs的相对行程Cf为恒定的角度范围(R1，R2)。但是，相对于转向操纵角θs的理论上的相对行程Cf和实际的相对行程Cf之差δ(参照图6)只要是相对于基于EPS1的产品规格等的转向操纵角θs的允许范围内，也可以以包含存在产生该允许范围内的差δ的可能的角度范围的方式，设定第二中点运算电路72执行电机中点θm02的运算的角度范围。

若这样，则电机中点θm02在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是理论上的相对行程Cf和实际的相对行程Cf之差δ收敛于相对于转向操纵角θs的允许范围的特定的角度范围内的值时运算。因此，使用换算值θsm求出的电机中点θm02和实际的电机中点之差也成为允许的范围内。因此，通过使用由第二中点运算电路72运算的电机中点θm02，能够确保基于通过相对角传感器26检测的电机23的旋转角θm的转向操纵绝对角θsab的运算精度。

在本实施方式中，第二中点运算电路72也可以仅在通过转向传感器33检测的转向操纵角θs是第一角度范围R1内的值时、或者仅是第二角度范围R2内的值时，运算电机中点θm02。转向操纵角θs是否是第一角度范围R1内的值考虑第五转向操纵角θs5的绝对值来判定。转向操纵角θs是否是第二角度范围R2内的值考虑第四转向操纵角θs4的绝对值来判定。

在本实施方式中，也可以采用作为转向操纵角运算电路70省略第一中点运算电路71的结构。在该情况下，也能够省略切换电路73。在本实施方式中，作为第二齿条小齿轮机构27也可以采用可变传动比(可变齿轮比)型的机构。即，通过将第二齿条齿5b的规格设定为根据齿条轴5中的轴向位置而不同，从而相对行程(在这里，是小齿轮轴25，进而电机23旋转一周时的齿条轴5的移动距离)根据小齿轮轴25，进而电机23的旋转角发生变化。在该情况下，考虑相对于小齿轮轴9的旋转的理论上的相对行程以及相对于小齿轮轴25(电机23)的旋转的理论上的相对行程来设定换算图Mc的换算值θsm。这样，在相对于小齿轮轴9的旋转的相对行程和相对于小齿轮轴25(电机23)的旋转的相对行程不同的情况下，通过使用换算图Mc，能够得到相对于转向操纵角θs的适当的换算值θsm，进而得到适当的电机中点θm01、θm02。

Claims (5)

1.一种转向操纵控制装置，基于根据转向操纵状态运算的指令值来控制电机，该电机产生对具有可变传动比型的齿条小齿轮的转向操纵机构赋予的动力，

该转向操纵控制装置包括：

第一运算电路，根据转向操纵转矩来运算上述指令值的第一成分；

第二运算电路，基于转向操纵角作为针对第一成分的补偿控制量来运算上述指令值的第二成分；以及

第三运算电路，通过从通过相对角传感器检测的上述电机的旋转角中减去考虑相对行程将通过绝对角传感器检测的转向操纵角换算为上述电机的旋转角所得的换算值来运算与转向操纵中立位置对应的电机的旋转角亦即电机中点，并基于该运算的电机中点以及通过上述相对角传感器检测的上述电机的旋转角以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角，其中，

上述第三运算电路仅在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是相对于转向操纵角的理论上的相对行程和实际上的相对行程的差收敛于相对于转向操纵角的允许范围的特定的角度范围内的值时，运算上述电机中点，

上述第三运算电路具备：

第一中点运算电路，与通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是否是上述特定的角度范围内的值无关地运算上述电机中点；

第二中点运算电路，在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是上述特定的角度范围内的值时，运算上述电机中点；以及

绝对角运算电路，使用由上述第一中点运算电路运算的上述电机中点或者由上述第二中点运算电路运算的上述电机中点，以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角，

上述绝对角运算电路在通过上述第二中点运算电路运算上述电机中点时，代替由上述第一中点运算电路运算的上述电机中点，使用由上述第二中点运算电路运算的上述电机中点以绝对角运算在上述第二运算电路中使用的转向操纵角。

2.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

上述相对行程被设定为：

在转向操纵角的绝对值是第一转向操纵角以下的转向操纵中立位置附近的第一区域以第一相对行程恒定，

在转向操纵角的绝对值大于上述第一转向操纵角并且是第二转向操纵角以下的第二区域随着转向操纵角的绝对值增大而缓缓地增大，

在转向操纵角的绝对值为大于上述第二转向操纵角的值的转向操纵极限位置附近的第三区域以第二相对行程恒定，

上述特定的角度范围包含与转向操纵中立位置对应的转向操纵角附近的第一角度范围以及与转向操纵极限位置对应的转向操纵角附近的第二角度范围的至少一方。

3.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

上述第一中点运算电路在车辆行驶用的驱动源刚启动之后运算上述电机中点，

上述第二中点运算电路在车辆行驶用的驱动源刚启动之后，在通过上述绝对角传感器检测的转向操纵角是上述特定的角度范围内的值时，不执行上述电机中点的运算。

4.根据权利要求1所述的转向操纵控制装置，其中，

上述第一中点运算电路以及上述第二中点运算电路在分别运算出上述电机中点以后，停止上述电机中点的运算。

5.根据权利要求1或2所述的转向操纵控制装置，其中，

上述齿条小齿轮具备与方向盘的操作连动地旋转的小齿轮轴、以及随着上述小齿轮轴的旋转在轴向往复运动的转向轴，

以上述电机的旋转经由减速机构被赋予给上述转向轴为前提，相对于上述小齿轮轴的旋转的相对行程和相对于上述电机的旋转的相对行程不同。

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