CN111315638B - 电动助力转向装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

电动助力转向装置具备针对每个车速范围具有合适的相位补偿特性的相位补偿部，并抑制在变更为不同的相位补偿特性的情况下的转向系统的稳定性的降低，相位补偿部包括：多个相位补偿运算部，该多个相位补偿运算部针对每个相位补偿特性执行相位补偿运算；相位补偿特性判定部，该相位补偿特性判定部基于从车速传感器输出的车速信号来判定相位补偿特性；和选择部，该选择部考虑相位补偿特性切换时的相位补偿运算结果的变化量，来从多个相位补偿运算部所输出的相位补偿运算结果中选择相位补偿部所输出的相位补偿完成转矩信号。

Description

电动助力转向装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及搭载在车辆上的电动助力转向装置及其控制方法，特别地，涉及方向盘的振动抑制。

背景技术

如公知的那样，电动助力转向装置通过转矩传感器来检测出车辆的驾驶员施加至方向盘的转向转矩。而且，电动助力转向装置使得在电动机中产生与所检测出的转向转矩相对应的驱动转矩，并将电动机的驱动转矩施加到车辆的转向机构。由此，可辅助驾驶员所进行的对转向轮的操作。

通常，电动助力转向装置构成为，针对来自转矩传感器的转矩信号，给出与车速相对应的相位滞后或者相位提前，从而调整增益。

在下述的专利文献1中被公开的以往的电动助力转向的控制装置设为使得可以在通过软件处理执行的相位补偿处理部中，根据来自车速传感器的车速，对增益进行可变设定。此控制主要由车速自适应增益设定部进行。

在专利文献1中，示出车速自适应增益的特性的一个示例。专利文献1中，车速为停车时或在极低速范围中，将车速自适应增益设成GV1。专利文献1中，车速在车速阈值Vth以上的车速范围中，将车速自适应增益设成GV2。而且，专利文献1中，在车速自适应增益GV1至车速自适应增益GV2之间，随着车速变大，使车速自适应增益单调增加，将车速自适应增益逐渐从GV1变更为GV2。

在专利文献2中被公开的以往的电动助力转向的控制装置包括由软件构成的相位补偿单元，将与来自车速传感器的车速信号相对应的常数提供至相位补偿运算单元。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4134646号公报

专利文献2：日本专利特开平8－91236号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在这样的电动助力转向装置中，为了抑制特定的车速范围中产生的方向盘的振动，将与前后的车速范围不同的特定的相位补偿特性适用在发生振动的车速范围内。然而，对于这样的控制，存在即使变更相位补偿特性也无法获得所期待的相位补偿效果，并给方向盘的动作带来振动、冲击等坏影响这样的问题。

列举出以下的情况作为其理由。相位补偿运算部根据本次的例如转矩值所构成的输入值和上次的相位补偿运算结果，来输出本次的相位补偿运算结果。因此，在根据车速来切换适用于相位补偿运算的参数值(相位补偿特性)的情况下，受到切换参数值之前的相位补偿运算结果的影响，因而无法获得所期待的相位补偿运算结果。

即，相位补偿运算部根据基于低速范围用参数值的上次的相位补偿运算结果、和本次的输入值即例如基于转矩值及中速范围用参数值的本次的相位补偿运算结果，来通过预先设定的运算从而求出本次的相位补偿运算结果。因此，相位补偿运算部使用基于不同的参数值的值。因此，方向盘中的转矩急剧变化，从而可能在方向盘处产生振动、冲击。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供抑制在根据车速而变更为不同的相位补偿特性时的转向系统的稳定性的降低的电动助力转向装置及其控制方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明是一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置包括：转矩传感器，该转矩传感器检测驾驶员施加至车辆的转向系统的转向转矩，并输出转矩信号；车速传感器，该车速传感器检测所述车辆的车速，并输出车速信号；电动机，该电动机与所述转向系统连结，产生辅助所述驾驶员的转向的辅助转矩并施加至所述转向系统；以及控制装置，该控制装置对所述电动机进行驱动控制，以产生与所述转矩信号及所述车速信号对应的所述辅助转矩，其中，所述控制装置包含根据所述车速信号来对所述转矩信号进行相位补偿的相位补偿部，并且根据相位补偿后的相位补偿完成转矩信号来生成电动机电流控制信号，所述相位补偿部包含：存储部，该存储部存储与多个车速范围对应的多个相位补偿特性；多个相位补偿运算部，该多个相位补偿运算部针对所述转矩信号，利用分别不同的所述相位补偿特性来进行相位补偿运算，并输出相位补偿运算结果；相位补偿特性判定部，该相位补偿特性判定部从所述多个相位补偿特性之中，判定与包含有所述车速信号的车速范围对应的相位补偿特性，并且输出作为特性判定结果；以及选择部，该选择部从由所述多个相位补偿运算部各自计算出的相位补偿运算结果之中，选择并输出与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，所述电动助力转向装置以如下方式中的至少一方构成：所述选择部中，将表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性进行存储，在所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，在所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，计算所述特性判定结果所对应的本次的相位补偿运算结果、与所述选择特性所对应的本次的相位补偿运算结果之间的差分，如果所述差分在预先设定的允许范围内，则选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，如果所述差分在所述允许范围外，则选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，或者，所述选择部中，将表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性进行存储，在所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，在所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，判定所述转向系统的旋转状态是否在低频率范围内，并且在所述转向系统的旋转状态为低频率范围时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，在所述转向系统的旋转状态不为低频率范围时，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

发明效果

根据本发明，通过对相位补偿特性的变更前和变更后的相位补偿运算结果的变化、或者转向系统的旋转状态中的至少一方进行考虑，决定所适用的相位补偿运算结果，从而得到抑制因相位补偿特性的变更而引起的转向系统的稳定性的降低这一效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向装置的结构的功能框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的用于相位补偿部的相位补偿特性的一个示例的图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的选择部的动作的一个示例的流程图。

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的选择部的动作的一个示例的流程图。

图7是用于对图6的步骤S21的判定方法的一个示例进行说明的图。

图8是表示本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。

图9是表示本发明的实施方式3所涉及的选择部的动作的一个示例的流程图。

图10是表示本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置的结构的功能框图。

图11是表示本发明的实施方式4所涉及的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。

图12是表示本发明的实施方式4所涉及的选择部的动作的一个示例的流程图。

图13是示出在由硬件来构成根据本发明的电动助力转向装置的控制运算装置所构成的部分的情况下的硬件结构的一个示例的图。

图14是示出在由软件来构成根据本发明的电动助力转向装置的控制运算装置所构成的部分的情况下的硬件结构的一个示例的图。

具体实施方式

下面，将根据各实施方式使用附图来说明根据本发明的电动助力转向装置及其控制方法。另外，在各实施方式中，以相同标号来表示相同部分或相当部分，此外，省略重复的说明。

在实施方式1、2中，对变更前和变更后的相位补偿运算结果的变化进行考虑，从而决定所适用的相位补偿运算结果的变更。在实施方式3、4中，根据转向系统的旋转轴AX的旋转状态，来判断转向系统的旋转状态为驾驶员的转向那样的低频率范围这一情况，从而决定所适用的相位补偿运算结果的变更。

实施方式1

下面，参照图1至图4对本发明的实施方式1进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向装置的结构的功能框图。转矩传感器1检测车辆的驾驶员施加至车辆的转向机构即方向盘SW的转向转矩，并输出转矩信号T。车速传感器2检测车辆的行驶速度，并输出车速信号V。

电动机3基于包含来自转矩传感器1的转矩信号T的输入信号由电动助力转向装置的控制装置12来进行控制，输出施加至转向机构的辅助转矩。电动助力转向装置的控制装置12包括由计算机构成的控制运算装置11、由电子电路构成的电动机驱动部7、以及由电子电路构成的电动机电流检测部8。

控制运算装置11具备相位补偿部4、电动机电流目标值运算部5、以及电动机电流控制部6，这些部分分别由软件构成。

下文叙述的由软件构成的相位补偿部4对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿，以使得转向系统整体的响应性及稳定性提高。在转向系统中，例如，表示由驾驶员施加至方向盘SW的转向转矩的信号的检测信号被反馈至控制装置12。并且，通过控制装置12，根据被反馈的信号来对电动机3进行控制，并且，电动机3向方向盘SW施加辅助转矩，从而形成闭环控制系统。相位补偿部4构成为基于来自车速传感器2的车速信号V，来变更相位补偿特性。并且，相位补偿部4输出对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿而得到的相位补偿后转矩信号To。相位补偿后转矩信号To也称作相位补偿完成转矩信号。

电动机电流目标值运算部5基于来自相位补偿部4的相位补偿后转矩信号To和来自车速传感器2的车速信号V，来对提供至电动机3的电流的目标值Imt进行运算。电动机电流检测部8检测电动机3的电流。电动机电流控制部6根据由比较器6a求出的来自电动机电流目标值运算部5的电动机电流目标值Imt与来自电动机电流检测部8的电动机电流检测值Imd之间的比较值，来对控制电动机电流Imo的电动机电流控制信号Cim进行运算并且输出。电动机驱动部7例如由逆变器构成，基于由电动机电流控制部6运算得到的电动机电流控制信号Cim，来生成提供到电动机3的电动机电流Imo，从而驱动电动机3。电动机电流控制部6也可以包含比较器6a。

接着，参照图2至图4，来对上述的相位补偿部4的动作进行说明。

相位补偿部4构成为基于来自车速传感器2的车速信号V来变更相位补偿特性，并输出对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿而得到的相位补偿后转矩信号To。

图2(a)是表示相位补偿部4中的相位补偿中所使用的相位补偿特性的一个示例的图。在图2(a)中，纵轴表示相位补偿特性，横轴表示车速，并表示车速与适用于相位补偿的相位补偿特性之间的关系。图2(a)的相位补偿特性是使用以相同的运算方法来进行相位补偿运算的、在下文叙述的图3中所示的例如3个相位补偿运算部41、42、43的情况下的参数。在相位补偿特性中，分别准备与第1车速范围至第3车速范围这3个车速范围相对应的参数值。图2(a)的相位补偿特性被预先存储至例如图1所示的控制运算装置11的存储部即存储器M。

各个车速范围根据边界车速即V1、V2来划分。图2中的边界车速V1、V2的线上的黑色圆圈意指包含该车速。白色圆圈意指不包含该车速。例如，如果针对第2特性进行说明，则第2特性所适用的车速范围是“V1≦车速＜V2”(包含V1，不包含V2)。

在车速为“0≦车速＜V1”时，将该车速范围设为“第1车速范围”。在第1车速范围中所适用的相位补偿特性是“第1特性”。

在车速为“0≦车速＜V2”时，将该车速范围设为“第2车速范围”。在第2车速范围中所适用的相位补偿特性是“第2特性”。

在车速为“V2≦车速”时，将该车速范围设为“第3车速范围”。在第3车速范围中所适用的相位补偿特性是“第3特性”。

这里，虽然说明为3个车速范围，但是车速范围的数量在2个以上即可。此外，虽然设为每个车速范围有不同的相位补偿特性，但相位补偿特性的数量在2个以上即可，例如，也可将第1车速范围与第3车速范围设为相同的第1特性。根据车速来变更相位补偿特性即可。

此外，在图2(a)的示例中，在车速增加的情况下与减少的情况下，在相同边界车速下进行特性的切换。这样的情况下，可能引发由于边界车速附近的车速变动、从而车速范围的判定结果频繁变动的颤动。因此，如图2(b)的示例那样，也可以在特性的切换部分内具有滞后。即，在车速增加时和减少时，也可设定各自的边界车速。

接着，对相位补偿部4的结构进行说明。

图3是表示相位补偿部4的结构的一个示例的功能框图。

具有第1特性的第1车速范围相位补偿运算部41、具有第2特性的第2车速范围相位补偿运算部42、具有第3特性的第3车速范围相位补偿运算部43使用相同的相位补偿运算方法。相位补偿运算部41、42、43分别使用图2(a)所示的第1特性、第2特性、第3特性的参数值，来进行相位补偿运算。由此，相位补偿运算部41、42、43获得与各个车速范围对应的相位补偿后运算结果T1、T2、T3。

第1车速范围相位补偿运算部41基于图2(a)所示的适用于第1车速范围的第1特性的相位补偿特性，来对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿的运算，输出第1车速范围相位补偿运算结果T1。

第2车速范围相位补偿运算部42基于图2(a)所示的适用于第2车速范围的第2特性的相位补偿特性，来对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿的运算，输出第2车速范围相位补偿运算结果T2。

第3车速范围相位补偿运算部43基于图2(a)所示的适用于第3车速范围的第3特性的相位补偿特性，来对来自转矩传感器1的转矩信号T进行相位补偿的运算，输出第3车速范围相位补偿运算结果T3。

第1车速范围相位补偿运算部41、第2车速范围相位补偿运算部42、第3车速范围相位补偿运算部43在整个车速范围内基于各自的相位补偿特性进行相位补偿运算，而与车速无关。

相位补偿特性判定部44基于来自车速传感器2的车速信号V，来根据图2(a)判定相位补偿特性，并输出为特性判定结果P，即第1特性、第2特性、或者第3特性。

选择部45基于从各个相位补偿运算部41、42、43输出的相位补偿运算结果T1、T2、T3、从相位补偿特性判定部44输出的特性判定结果P、以及选择部45在上次处理中所输出的选择特性Po，来根据相位补偿运算结果T1、T2、T3选择相位补偿后转矩信号To并且输出。此外，将选择作为相位补偿后转矩信号To的相位补偿运算结果的相位补偿特性(第1特性、第2特性或第3特性)输出作为本次处理的选择特性Po。

参照图4对选择部45的动作进行说明。图4是表示选择部45的动作的一个示例的流程图。

下面，在说明时，为了明确选择特性Po的“上次”和“本次”，将在本次处理中所输出的选择特性(以下，称作“选择特性(本次)”)的标号设为“Po.n”，将上次处理的选择特性(以下，称作“选择特性(上次)”)的标号设为“Po.n-1”。另外，选择部45将选择特性Po更新并存储至存储器M。

在步骤S11中，选择部45进行对特性判定结果P与选择特性(上次)Po.n-1是否相同的判定。如果判定结果是“相同”(是)，则前进至步骤S12，如果判定结果是“不同”(否)，则前进至步骤S14。

对步骤S11的判定结果是“不同”(否)的情况进行说明。

在步骤S14中，选择部45计算利用与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果(以下，将标号设为“T[P]”)与利用与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果(以下，将标号设为T[Po.n-1])之间的差分的绝对值(以下，将标号设为“A”)。

即，绝对值A变为“A＝|T[P]-T[Po.n-1]|”。

在步骤S15中，选择部45进行对绝对值A是否在允许范围即规定值以下的判定。如果判定结果为绝对值A在规定值以下“A≦规定值”(是)，则选择部45前进至步骤S12。如果判定结果为绝对值A比规定值要大“A＞规定值”(否)，则选择部45前进至步骤S16。

对步骤S11的判定结果为“相同”(是)的情况、以及步骤S15的判定结果为“A≦规定值”(是)的情况进行说明。任一个都是前进到步骤S12的情况。

在步骤S12中，选择部45将利用与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[P]输出作为相位补偿后转矩信号To。

即，作为“To＝T[P]”进行输出。

在步骤S13中，选择部45输出选择特性(本次)Po.n作为特性判定结果P。

即，作为“Po.n＝P”进行输出。

对步骤S15的判定结果为绝对值A比规定值要大“A＞规定值”(否)的情况进行说明。

在步骤S16中，选择部45将利用与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[Po.n-1]输出作为相位补偿后转矩信号To。

即，作为“To＝T[Po.n-1]”进行输出。

在步骤S17中，选择部45输出选择特性(本次)Po.n作为选择特性(上次)Po.n-1。

即，作为“Po.n＝Po.n-1”进行输出。

另外，在步骤S15中，用于判定的规定值是用于选择相位补偿运算结果的判定值。该规定值是可判定为利用与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[P]与利用与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[Po.n-1]之间的差分小到不对方向盘SW的动作带来影响的程度的值。

当在步骤S15中判定为绝对值A在规定值以下时、即判定为小到不对方向盘SW的动作带来影响的程度时，选择利用与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[P]。在该情况下，变更相位补偿特性。

此外，当在步骤S15中判定为绝对值A比规定值要大时，选择利用与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果T[Po.n-1]。在该情况下，不变更相位补偿特性。

由此，可以一边抑制转向系统的稳定性的降低，一边变更相位补偿特性。

此外，将选择特性Po的初始值、即选择特性(上次)Po.n-1的初始值设定为车速为零、即车辆停止的状态即第1特性。

这里，对选择部45的动作例进行说明。

例如,说明P＝第3特性、并且Po.n-1＝第3特性的情况。

将第3车速范围相位补偿运算结果T3输出作为相位补偿后转矩信号To。即，作为To＝T3进行输出。

并且，输出选择特性(本次)Po.n作为特性选择结果P。即，作为Po.n＝第3特性进行输出。

接着，例如,说明P＝第2特性、并且Po.n-1＝第3特性的情况。

计算第2车速范围相位补偿运算结果T2与第3车速范围相位补偿运算结果T3之间的差分的绝对值“|T2-T3|”。

在绝对值在规定值以下“|T2-T3|≦规定值”时，将第2车速范围相位补偿运算结果T2输出作为相位补偿后转矩信号To。即，输出作为To＝T2。并且，输出选择特性(本次)Po.n作为特性选择结果P。即，作为Po.n＝第2特性进行输出。在该情况下，变更相位补偿特性。

在绝对值比规定值要大“|T2-T3|＞规定值”时，将第3车速范围相位补偿运算结果T3输出作为相位补偿后转矩信号To。即，作为To＝T3进行输出。并且，输出选择特性(本次)Po.n作为选择特性(上次)Po.n-1。即，作为Po.n＝第3特性进行输出。在该情况下，不变更相位补偿特性。

如以上那样，根据实施方式1，可获得如下的效果。

相位补偿运算部根据本次的输入值和上次的相位补偿运算结果，来输出本次的相位补偿运算结果。在根据车速来切换适用于相位补偿运算的参数值(相位补偿特性)的情况下，受到切换参数值之前的相位补偿运算结果的影响，从而无法获得所期待的相位补偿运算结果。由此，存在对方向盘的动作带来影响这一问题。即，因参数值的变更而造成的方向盘中的影响过大，从而在方向盘处产生大的转向感的变化，进一步产生振动。

根据实施方式1，如图3所示的实施方式1的相位补偿部那样，可通过利用具有不同的相位补偿特性的多个相位补偿运算部，基于各个相位补偿特性来进行相位补偿运算而与车速无关，来获取与各个相位补偿特性相对应的相位补偿运算结果。

并且，在选择部中，在判定为相位补偿运算结果的上次与本次之间的差分在设定值以下、小到不会对方向盘的动作带来影响的程度时，将与基于车速信号判定的相位补偿特性对应的相位补偿运算结果输出作为相位补偿后转矩信号。由此，可以抑制对相位补偿特性进行变更的情况下的相位补偿后转矩的变动，从而抑制对方向盘的动作的坏影响。

如此，可提供根据车速具有合适的相位补偿特性的相位补偿部，并且，即使变更相位补偿特性，也可以抑制由于相位补偿特性的变更而产生的转向系统的稳定性的降低。

另外，在实施方式1中，对于相位补偿特性的变更，说明为对相同的相位补偿运算中所使用的参数值进行变更。在实施方式1中，也可以基于车速来变更相位补偿运算方法。

如此，也可以变更相位补偿运算方法而不变更在相位补偿运算中所使用的参数值，从而根据车速适用合适的相位补偿特性，而与前后的车速范围的相位补偿特性无关。

实施方式2.

图5是表示本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向装置的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。在本发明的实施方式2中，相位补偿部4的结构、和选择部45的动作与实施方式1不同。

参照图5来说明实施方式2中的相位补偿部4的结构。在相位补偿部4的结构中，第1斜率运算部46、第2斜率运算部47、第3斜率运算部48与图3的实施方式1的结构不相同。下面，说明斜率运算部46、47、48。

斜率运算部46、47、48将从相位补偿运算部41、42、43输出的相位补偿运算结果T1、T2、T3相对于时间进行微分，并且输出斜率ΔT1、ΔT2、ΔT3。斜率ΔT1、ΔT2、ΔT3被输入至选择部45。

第1斜率运算部46将从第1车速范围相位补偿运算部41输出的第1车速范围相位补偿运算结果T1相对于时间进行微分，并且输出第1斜率ΔT1。

第2斜率运算部47将从第2车速范围相位补偿运算部42输出的第2车速范围相位补偿运算结果T2相对于时间进行微分，并且输出第2斜率ΔT2。

第3斜率运算部48将从第3车速范围相位补偿运算部43输出的第3车速范围相位补偿运算结果T3相对于时间进行微分，并且输出第3斜率ΔT3。

第1斜率ΔT1、第2斜率ΔT2、以及第3斜率ΔT3被输入至选择部45。

接着，参照图6来说明实施方式2中的选择部45的动作。图6是表示选择部45的动作的一个示例的流程图。

在选择部45的动作中，步骤S21与图4的实施方式1的步骤不同。下面，对步骤S21进行说明。

在步骤S21中，在判断为如果对相位补偿特性进行变更则相位补偿后转矩信号To从增加转变为减少、或者从减少转变为增加时，选择部45不变更相位补偿特性。实际上，选择部45不切换相位补偿运算结果T1-T3(以下相同)。基于根据与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果的斜率、和根据与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果的斜率，来进行判定。

下面，将根据与选择特性(上次)Po.n-1相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果的斜率称作“上次选择特性斜率”，将标号设为ΔT[Po.n-1]。将根据与特性判定结果P相同的相位补偿特性进行运算而得到的相位补偿运算结果的斜率称作“判定特性斜率”，将标号设为“ΔT[P]”。

在步骤S21中，当上次选择特性斜率ΔT[Po.n-1]的符号(+/-)与判定特性斜率ΔT[P]的符号(+/-)不同时(是)，则选择部45前进到步骤S16。选择部45不变更相位补偿特性。当上次选择特性斜率ΔT[Po.n-1]的符号(+/-)与判定特性斜率ΔT[P]的符号(+/-)相同时(否)，则选择部45前进到步骤S12。选择部45变更相位补偿特性。

步骤S21的具体判定方法在图7中示出。

如编号2、4所示，当上次选择特性斜率ΔT[Po.n-1]的符号与判定特性斜率ΔT[P]的符号不同时，判定结果是“是”，变更相位补偿特性。

如编号1、5所示，当判定特性斜率ΔT[P]的符号与上次选择特性斜率ΔT[Po.n-1]的符号相同时，判定结果是“否”，不变更相位补偿特性。

如编号3、6、7、8及编号9所示，当任一方的斜率是零时、或者两方的斜率是零时，判定结果是“否”，变更相位补偿特性。

另外，这里所说的零，也可为被认为实质上斜率为零的拥有所设定的零附近的范围的值。

如以上那样，根据实施方式2，通过在上次选择特性斜率ΔT[Po.n-1]的符号与判定特性斜率ΔT[P]的符号相同时，变更适用于相位补偿部的相位补偿特性，从而获得抑制因相位补偿特性的变更而造成的转向系统的稳定性的降低这一效果。

实施方式3.

图8是表示本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向装置的相位补偿部的结构的一个示例的功能框图。在本发明的实施方式3中，相位补偿部4的结构、和选择部45的动作与上述实施方式1不同。

参照图8来说明实施方式3中的相位补偿部4的结构。在相位补偿部4的结构中，将从转矩传感器1输出的转矩信号T也输入至选择部45这一情况与图3的上述实施方式1不同。

接着，参照图9来说明实施方式3中的选择部45的动作。图9是表示选择部45的动作的一个示例的流程图。

选择部45的动作在设置有步骤S151而没有实施方式1的图4的步骤S14及步骤S15这一方面上，与实施方式1不同。步骤S14、步骤S15替换为步骤S151。以下，对步骤S151进行说明。

在实施方式1中，当在步骤S15中相位补偿运算结果的差分的绝对值在设定值以下时，变更相位补偿特性。这是由于因相位补偿特性的区别，从而相位补偿运算结果不同。

但是，在即使是不同的相位补偿特性、在特定的频率范围中也表现出大致相同的特性时，在该频率范围中，相位补偿运算结果也变为大致相同的结果。由此，在实施方式3中，当各个相位补偿特性在特定的频率范围中表现出大致相同的特性时，在该特定的频率范围中，变更相位补偿特性。

具体地，在可根据转矩信号T判断出的、如驾驶员进行转向那样的低频率范围中，在各个相位补偿特性表现出大致相同的特性时，在该频率范围中，变更相位补偿特性。

在步骤S151中，仅在根据转矩信号T判断为转矩信号T的频率为低时、即在判断为各个相位补偿特性表现出大致相同的特性的频率范围时，变更相位补偿特性。

选择部45判定在转矩信号T的绝对值保持在设定值以下的状态下，是否持续了预先确定的设定时间。在判定结果为“在转矩信号T的绝对值保持在设定值以下的状态下，持续了设定时间”时(是)，选择部45前进至步骤S12，变更相位补偿特性。在其他情况下(否)、即“在转矩信号T的绝对值保持在设定值以下的状态下，未持续设定时间”时，选择部45前进至步骤S16，不变更相位补偿特性。

如以上那样，根据实施方式3，在表现出如驾驶员进行转向那样的低频率范围、并且在转矩信号T的绝对值保持在设定值以下的状态下持续了设定时间时，即使根据车速来对适用于相位补偿部的相位补偿特性进行变更，也可以获得抑制因相位补偿特性的变更而造成的转向系统的稳定性的降低这一效果。

另外，也可将实施方式3与实施方式1或实施方式3相组合来实施。

实施方式4.

图10是表示本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向装置的结构的功能框图。图11是表示本发明的实施方式4所涉及的图10的相位补偿部4的结构的一个示例的功能框图。

在本发明的实施方式4中，电动助力转向装置的结构、相位补偿部4的结构、和选择部45的动作与实施方式1不同。在下面对实施方式4中的电动助力转向装置的结构、相位补偿部4的结构、和选择部45的动作进行说明。

参照图10来说明实施方式4中的电动助力转向装置的结构。在电动助力转向装置中，转向角传感器91和转向速度运算部92与图1的实施方式1不同。下面，说明转向角传感器91和转向速度运算部92。

转向角传感器91将表示方向盘SW的旋转角度的转向角θ输出至转向速度运算部92。转向速度运算部92基于转向角θ来对表示方向盘SW的旋转速度的转向速度ω进行运算并且输出。转向速度ω通过将转向角θ相对于时间进行微分从而计算出。转向速度ω被输入至相位补偿部4。

另外，转向速度运算部92基于转向角θ来运算转向速度ω。但是，在电动机具有电动机旋转角传感器95或者电动机旋转角速度传感器96时，转向速度运算部92也可基于从电动机旋转角传感器95或者电动机旋转角速度传感器96输出的电动机旋转角或电动机旋转速度，来运算转向速度ω。

此外，虽然从转向速度运算部92输出转向速度ω，但转向角传感器91也可为转向角速度传感器。在该情况下，也可以不需要转向速度运算部92，相位补偿部4直接使用从转向角速度传感器输出的转向速度ω。

接着，参照图11来说明实施方式4中的相位补偿部4的结构。在相位补偿部4的结构中，将从转向速度运算部92输出的转向速度ω输入至选择部45这一情况与图3的实施方式1不同。

接着，参照图12来说明实施方式4中的选择部45的动作。图12是表示选择部45的动作的一个示例的流程图。

在选择部45的动作中，步骤S14、步骤S15、和步骤S152与图4的实施方式1不同。步骤S14、步骤S15替换为步骤S152。下面，对步骤S152进行说明。

在实施方式1中，当在步骤S15中相位补偿运算结果的差分的绝对值在设定值以下时，选择部45变更相位补偿特性。这是由于因相位补偿特性的区别，从而相位补偿运算结果不同。

但是，即使是不同的相位补偿特性、在特定的频率范围中也表现出大致相同的特性时，在该频率范围中，相位补偿运算结果也变为大致相同的结果。由此，在实施方式4中，当各个相位补偿特性在特定的频率范围中表现出大致相同的特性时，在该特定的频率范围中，变更相位补偿特性。

具体地，在可根据转向速度ω判断出的、如驾驶员进行转向那样的低频率范围中，在各个相位补偿特性表现出大致相同的特性时，在该频率范围中，变更相位补偿特性。

在步骤S152中，仅在根据转向速度ω判断为转矩信号T的频率为低时、即在判断为各个相位补偿特性表现出大致相同的特性的频率范围时，变更相位补偿特性。

选择部45判定在转向速度ω的绝对值保持在规定值以下的状态下，是否持续了预先确定的设定时间。在判定结果为“在转向速度ω的绝对值保持在规定值以下的状态下，持续了规定时间”时(是)，则选择部45前进至步骤S12，变更相位补偿特性。在其他情况下(否)、即“在保持转向速度ω的绝对值保持在规定值以下的状态未持续规定时间”时，选择部45前进至步骤S16，不变更相位补偿特性。

如以上那样，根据实施方式4，在表现出如驾驶员进行转向那样的低频率范围、并且在转向速度ω的绝对值保持在规定值以下的状态下持续了规定时间时，即使根据车速来对适用于相位补偿部的相位补偿特性进行变更，也可以获得抑制因相位补偿特性的变更而造成的转向系统的稳定性的降低这一效果。

另外，也可将实施方式4与实施方式1或实施方式2相组合来实施。

此外，在各实施方式中，由控制运算装置11所构成的部分可由计算机或数字电路来构成。

关于这一点，实现在控制运算装置11内所示的各功能的处理电路可以由专用的硬件来构成，也可以由执行存储于存储器的程序的CPU(也被称为中央处理单元(CentralProcessing Unit)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微计算机、处理器、DSP)来构成。

图13是示意性表示在这些功能由硬件来构成的情况下的硬件结构的图，图14是示意性表示在这些功能由软件构成的情况下的硬件结构的图。在上述各部分的功能由图13所示的硬件来构成的情况下，处理电路1000相当于例如单一电路、复合电路、程序化处理器、并联程序化处理器、ASIC、FPGA或它们的组合。上述各部分的功能可以分别由处理电路来实现，也可以将各部分的功能一并由处理电路来实现。

在上述各部分的功能由图14所示的CPU来构成时，上述各部分的功能由软件、固件或软件和固件的组合来实现。软件、固件等被记作程序，存储于存储器2100。作为处理电路的处理器2000通过读取存储于存储器2100的程序并执行，从而实现各部分的功能。

这些程序也可以认为是使计算机执行上述各部分的步骤和方法的程序。这里，所谓存储器2100，是指相当于例如RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩光盘、迷你盘、DVD等。

另外，对于上述各部分的功能，可以用专用硬件来实现一部分，用软件或固件来实现一部分。

如此，处理电路可以利用硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述各功能。此外，处理所需要的各种信息在硬件结构的情况下被预先设定在电路中，此外，在软件结构的情况下被预先存储于存储器。

标号说明

1转矩传感器，2车速传感器，3电动机，4相位补偿部，5电动机电流目标值运算部，6电动机电流控制部，6a比较器，7电动机驱动部，8电动机电流检测部，11控制运算装置，12控制装置，41第1车速范围相位补偿运算部(相位补偿运算部)，42第2车速范围相位补偿运算部(相位补偿运算部)，43第3车速范围相位补偿运算部(相位补偿运算部)，44相位补偿特性判定部，45选择部，46第1斜率运算部(斜率运算部)，47第2斜率运算部(斜率运算部)，48第3斜率运算部(斜率运算部)，91转向角传感器，92转向速度运算部，95电动机旋转角传感器，96电动机旋转角速度传感器，1000处理电路，2000处理器，M、2100存储器，SW方向盘。

Claims (6)

1.一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置包括：

转矩传感器，该转矩传感器检测由驾驶员施加至车辆的转向系统的转向转矩，并且输出转矩信号；

车速传感器，该车速传感器检测所述车辆的车速，并且输出车速信号；

电动机，该电动机与所述转向系统相连结，产生对所述驾驶员的转向进行辅助的辅助转矩并施加至所述转向系统；以及

控制装置，该控制装置对所述电动机进行驱动控制，以产生与所述转矩信号和所述车速信号相对应的所述辅助转矩，所述电动助力转向装置的特征在于，

所述控制装置包含根据所述车速信号来对所述转矩信号进行相位补偿的相位补偿部，并且根据相位补偿后的相位补偿完成转矩信号来生成电动机电流控制信号，

所述相位补偿部包含：

存储部，该存储部存储有与多个车速范围相对应的多个相位补偿特性；

多个相位补偿运算部，该多个相位补偿运算部利用分别不同的所述相位补偿特性，对所述转矩信号进行相位补偿运算，并且输出相位补偿运算结果；

相位补偿特性判定部，该相位补偿特性判定部从所述多个相位补偿特性之中判定出与包含有所述车速信号的车速范围相对应的相位补偿特性，并且作为特性判定结果进行输出；以及

选择部，该选择部从由所述多个相位补偿运算部各自计算出的相位补偿运算结果之中，选择并输出与所述特性判定结果对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

所述电动助力转向装置以如下方式中的至少一方来构成：

所述选择部中，

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，计算所述特性判定结果所对应的本次的相位补偿运算结果与所述选择特性所对应的本次的相位补偿运算结果之间的差分；

若所述差分在预先设定的允许范围内，则选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

若所述差分在所述允许范围外，则选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

或者，

所述选择部中，

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，

在所述转矩信号的绝对值为设定值以下的状态持续了设定时间时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

在其他情况下，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

2.一种电动助力转向装置，所述电动助力转向装置包括：

转矩传感器，该转矩传感器检测由驾驶员施加至车辆的转向系统的转向转矩，并且输出转矩信号；

车速传感器，该车速传感器检测所述车辆的车速，并且输出车速信号；

电动机，该电动机与所述转向系统相连结，产生对所述驾驶员的转向进行辅助的辅助转矩并施加至所述转向系统；以及

控制装置，该控制装置对所述电动机进行驱动控制，以产生与所述转矩信号和所述车速信号相对应的所述辅助转矩，所述电动助力转向装置的特征在于，

进一步包括：

转向角传感器，该转向角传感器检测所述转向系统的转向角，并且输出转向角信号；以及

转向速度运算部，该转向速度运算部基于所述转向角信号，来对表示旋转速度的转向速度进行运算，

所述控制装置包含根据所述车速信号来对所述转矩信号进行相位补偿的相位补偿部，并且根据相位补偿后的相位补偿完成转矩信号来生成电动机电流控制信号，

所述相位补偿部包含：

存储部，该存储部存储有与多个车速范围相对应的多个相位补偿特性；

多个相位补偿运算部，该多个相位补偿运算部利用分别不同的所述相位补偿特性，对所述转矩信号进行相位补偿运算，并且输出相位补偿运算结果；

相位补偿特性判定部，该相位补偿特性判定部从所述多个相位补偿特性之中判定出与包含有所述车速信号的车速范围相对应的相位补偿特性，并且作为特性判定结果进行输出；以及

选择部，该选择部从由所述多个相位补偿运算部各自计算出的相位补偿运算结果之中，选择并输出与所述特性判定结果对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

所述电动助力转向装置以如下方式中的至少一方来构成：

所述选择部中，

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，计算所述特性判定结果所对应的本次的相位补偿运算结果与所述选择特性所对应的本次的相位补偿运算结果之间的差分；

若所述差分在预先设定的允许范围内，则选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

若所述差分在所述允许范围外，则选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

或者，

所述选择部中，

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在由所述相位补偿特性判定部作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，

在所述转向速度的绝对值为设定值以下的状态持续了设定时间时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

在其他情况下，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

3.如权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特征在于，

所述相位补偿部针对多个所述相位补偿运算部分别包括斜率运算部，

所述斜率运算部对从所述相位补偿运算部输出的所述相位补偿运算结果的时间微分即斜率进行运算，并将所述斜率输出至所述选择部，

所述选择部进一步基于所述斜率来选择由所述相位补偿部输出的所述相位补偿完成转矩信号。

4.如权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于，

如果所述差分在预先设定的允许范围内，则所述选择部中，

根据与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果的所述斜率的符号、和与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果的所述斜率的符号，来进行判定；

在各个符号不同时，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

在各个符号相同时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

5.一种电动助力转向装置的控制方法，

是在如权利要求1所述的电动助力转向装置中由所述控制装置执行的电动助力转向装置的控制方法，所述电动助力转向装置的控制方法的特征在于，具有：

将与多个车速范围相对应的多个相位补偿特性预先存储于存储部的工序；

利用分别不同的所述相位补偿特性对所述转矩信号进行相位补偿运算、并且输出相位补偿运算结果的工序；

从所述多个相位补偿特性之中判定出与包含有所述车速信号的车速范围相对应的相位补偿特性、并且输出作为特性判定结果的工序；以及

从与不同的所述相位补偿特性对应地计算出的各个相位补偿运算结果之中、选择输出与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号的工序，

在所述电动助力转向装置的控制方法中，

在所述选择输出的工序中：

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相不同时，计算所述特性判定结果所对应的本次的相位补偿运算结果与所述选择特性所对应的本次的相位补偿运算结果之间的差分；

若所述差分在预先设定的允许范围内，则选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

若所述差分在所述允许范围外，则选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

或者，

在所述选择输出的工序中：

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，

在所述转矩信号的绝对值为设定值以下的状态持续了设定时间时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

在其他情况下，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

6.一种电动助力转向装置的控制方法，

是在如权利要求2所述的电动助力转向装置中由所述控制装置执行的电动助力转向装置的控制方法，所述电动助力转向装置的控制方法的特征在于，具有：

将与多个车速范围相对应的多个相位补偿特性预先存储于存储部的工序；

利用分别不同的所述相位补偿特性对所述转矩信号进行相位补偿运算、并且输出相位补偿运算结果的工序；

从所述多个相位补偿特性之中判定出与包含有所述车速信号的车速范围相对应的相位补偿特性、并且输出作为特性判定结果的工序；以及

从与不同的所述相位补偿特性对应地计算出的各个相位补偿运算结果之中、选择输出与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号的工序，

在所述电动助力转向装置的控制方法中，

在所述选择输出的工序中：

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相不同时，计算所述特性判定结果所对应的本次的相位补偿运算结果与所述选择特性所对应的本次的相位补偿运算结果之间的差分；

若所述差分在预先设定的允许范围内，则选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

若所述差分在所述允许范围外，则选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号，

或者，

在所述选择输出的工序中：

存储表示与上次选择的相位补偿完成转矩信号相对应的相位补偿特性的选择特性；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性相同时，选择与所述特性判定结果相对应的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；

在通过输出作为所述特性判定结果的工序作为本次值进行输出的所述特性判定结果与所述选择特性不同时，

在所述转向速度的绝对值为设定值以下的状态持续了设定时间时，选择与所述特性判定结果相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号；并且

在其他情况下，选择与所述选择特性相对应的本次的相位补偿运算结果作为所述相位补偿完成转矩信号。

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