CN111619655A - 转向控制器和转向控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容提供了转向控制器和转向控制方法。该转向控制器被配置为执行使用操作信号来操作电动机的驱动电路以基于由驾驶员输入的转向转矩来控制电动机的转矩的操作过程以及基于从转向控制器外部输入的驾驶支持命令值来校正在该操作信号的计算期间中出现的计算参数的校正过程。驾驶支持命令值用于支持驾驶员的驾驶。校正过程包括将驾驶支持命令值的量纲转换为计算参数的量纲的转换过程以及使用已转换了量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数的过程。

Description

转向控制器和转向控制方法

技术领域

1.技术领域

下文的描述涉及转向控制器和用于操作转向执行器的转向控制方法，该转向执行器包括电动机并使可转向轮转向。

背景技术

2.相关技术描述

日本公开特许公报第2004-203089号描述了转向控制器的示例，该转向控制器基于驾驶员施加的转向转矩来控制电动机。电动机生成辅助转向的辅助转矩。

近来，已经考虑了建立诸如高级驾驶辅助系统(ADAS)之类的辅助驾驶员驾驶的驾驶辅助系统。

上述转向控制器可以假设例如从外部接收可转向角的校正量作为用于支持驾驶的驾驶支持命令值。在这种情况下，校正量在量纲(dimension)上与辅助转矩不同，辅助转矩是用于操作电动机的驱动电路的操作信号的计算期间出现的计算参数。因此，在上述转向控制器中，难以将校正量反映到电动机的控制的执行上。因此，取决于驾驶支持命令值的量纲，难以将驾驶支持命令值反映到电动机的控制上。

发明内容

提供本发明内容来用简化形式介绍一系列构思，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

现在将描述本公开内容的示例。

示例1：提供了用于操作转向执行器的转向控制器，该转向执行器包括电动机并且使可转向轮转向。转向控制器被配置为执行操作过程和校正过程，该操作过程使用操作信号来操作电动机的驱动电路以基于由驾驶员输入的转向转矩来控制电动机的转矩，该校正过程基于从转向控制器的外部输入的驾驶支持命令值来校正在操作信号的计算期间出现的计算参数。驾驶支持命令值用于支持驾驶员的驾驶。校正过程包括将驾驶支持命令值的量纲转换为计算参数的量纲的转换过程以及使用已经转换了量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数的过程。

在上述配置中，可以通过将驾驶支持命令值的量纲转换为计算参数的量纲来基于驾驶支持命令值校正计算参数。这使得驾驶支持命令值能够反映到驱动电路的操作上。

示例2：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角度的量纲，计算参数具有转矩的量纲，复合过程(complex process)包括一阶微分过程和一阶延迟过程，转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和复合过程中的任何一个将驾驶支持命令值转换成转矩的量纲的过程。

角度的二阶时间微分值是角加速度。角加速度与转矩成比例。也可以使用二阶延迟过程来获得二阶时间微分值。可以使用一阶延迟过程来获得一阶时间微分值。这使得使用包括一阶延迟过程和一阶延迟过程的复合过程也能够获得二阶时间微分值。在上述配置中，鉴于此事实，具有角度的量纲的驾驶支持命令值可以使用二阶微分过程、二阶延迟过程和复合过程中的任何一个来转换为转矩的量纲。

示例3：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角度的量纲，计算参数具有角加速度的量纲，复合过程包括一阶微分过程和一阶延迟过程，转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和复合过程中的任何一个将驾驶支持命令值转换为角加速度的量纲的过程。

角度的二阶时间微分值是角加速度。也可以使用二阶延迟过程或包括一阶微分过程和一阶延迟过程的复合过程来获得二阶时间微分值。在上述配置中，鉴于此事实，可以将具有角度的量纲的驾驶支持命令值转换为角加速度的量纲。

示例4：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角度的量纲，计算参数具有角速度的量纲，并且转换过程包括使用二阶微分过程或二阶延迟过程将驾驶支持命令值转换为角速度的量纲的过程。

角度的一阶时间微分值是角速度。一阶时间微分值也可以使用一阶延迟过程来得到。在上述配置中，鉴于这一事实，具有角度的量纲的驾驶支持命令值可以转换为角速度的量纲。

示例5：在根据例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角度的量纲，计算参数具有通过电动机的电流的量纲，复合过程包括一阶微分过程和一阶延迟过程，转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和复合过程中的任何一个将驾驶支持命令值转换为电流的量纲的过程。

角度的二阶时间微分值是角加速度。角加速度与转矩成比例。转矩与电动机的电流有关。也可以使用二阶延迟过程或包括一阶微分过程和一阶延迟过程的复合过程来获得二阶时间微分值。在上述配置中，鉴于此事实，可以将具有角度的量纲的驾驶支持命令值转换为电流的量纲。

示例6：在根据例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有转矩的量纲，计算参数具有角加速度的量纲，转换过程包括使用将系数乘以驾驶支持命令值的乘法过程来将驾驶支持命令值转换成角加速度的量纲的过程。

一旦限定了目标对象，转矩和角加速度可以通过惯性系数(inertiacoefficient)彼此相关。在上述配置中，鉴于这一事实，可以将具有转矩的量纲的驾驶支持命令值转换为角加速度的量纲。

示例7：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有转矩的量纲，计算参数具有角速度的量纲，并且转换过程包括使用积分过程来将驾驶支持命令值转换为角速度的量纲的过程。

一旦限定了目标对象，转矩和角加速度就可以通过惯性系数彼此相关。因此，转矩与角加速度成比例。角速度可以通过对角加速度相对于时间进行积分来获得。在上述配置中，鉴于此事实，可以将具有转矩的量纲的驾驶支持命令值转换为角速度的量纲。

示例8：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有转矩的量纲，计算参数具有角度的量纲，并且转换过程包括相对于时间使用双重积分过程将驾驶支持命令值转换为角度的量纲。

一旦限定了目标对象，转矩和角加速度就可以通过惯性系数彼此相关。因此，转矩与角加速度成比例。可以通过相对于时间对角加速度进行双重积分来获得角度。在上述配置中，鉴于此事实，可以将具有转矩的量纲的驾驶支持命令值转换为角度的量纲。

示例9：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有电流的量纲，计算参数具有包括转矩、角度、角速度和角加速度的参数中的任何一个参数的量纲，并且转换过程包括将驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

通过控制电流来控制电动机的转矩。因此，电流可以转换成转矩。一旦限定了目标对象，转矩和角加速度就可以通过惯性系数彼此相关。因此，转矩与角加速度成比例。角速度可以通过相对于时间对角加速度进行积分来获得。可以通过相对于时间对角速度进行积分来获得角度。在上述配置中，鉴于此事实，执行转换过程以转换具有电流的量纲的驾驶支持命令值。

示例10：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角速度的量纲，计算参数具有包括角度、角加速度和转矩的参数中的任何一个参数的量纲，并且转换过程包括将驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

角度可以通过相对于时间对角速度进行积分来获得。通过相对于时间对角速度进行微分可以获得角加速度。一旦限定了目标对象，转矩和角加速度就可以通过惯性系数彼此相关。因此，转矩与角加速度成比例。在上述配置中，鉴于此事实，执行转换过程以转换具有角速度的量纲的驾驶支持命令值。

示例11：在根据示例1的转向控制器中，驾驶支持命令值具有角加速度的量纲，计算参数具有包括角度、角速度和转矩的参数中的任何一个参数的量纲，并且转换过程包括将驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

角速度可以通过相对于时间对角加速度进行积分来获得。可以通过相对于时间对角加速度进行双重积分来获得角度。一旦限定了目标对象，转矩和角加速度就可以通过惯性系数彼此相关。因此，转矩与角加速度成比例。在上述配置中，鉴于此事实，执行转换过程以转换具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值。

示例12：在根据示例2的转向控制器中，操作过程包括：计算用于反馈控制的转向操作量的过程，所述反馈控制将转向转矩调整为目标转矩，该转向操作量具有转矩的量纲；以及基于转向操作量来操作驱动电路的过程，并且该计算参数是转向操作量。

在上述配置中，通过执行转换过程，可以将具有角度的量纲的驾驶支持命令值反映到用于转矩反馈控制的转向操作量上。

示例13：在根据示例3或示例6的转向控制器中，操作过程包括：角度命令值计算过程，其基于转向转矩来计算角度命令值，该角度命令值是能够转换为可转向轮的可转向角的可转换角度的命令值；角度操作量计算过程，其计算用于将可转换角度调整为角度命令值的角度操作量；以及基于该角度操作量来操作驱动电路的过程，所述角度命令值计算过程包括基于转向转矩来计算目标角加速度的过程，并且计算参数是目标角加速度。

在上述配置中，已经转换了量纲的驾驶支持命令值被用于校正用作在角度命令值的计算期间出现的中间变量的目标角加速度。这使得驾驶支持命令值能够反映到角度命令值上，并且因此使得驾驶支持命令值能够反映到可转向角的控制上。

示例14：在根据示例4或示例7的转向控制器中，操作过程包括：角度命令值计算过程，其基于转向转矩来计算角度命令值，该角度命令值是能够转换为可转向轮的可转向角的可转换角度的命令值；角度操作量计算过程，其计算用于将可转换角度调整为角度命令值的角度操作量；以及基于该角度操作量来操作驱动电路的过程，所述角度命令值计算过程包括基于转向转矩来计算目标角速度的过程，并且计算参数是目标角速度。

在上述配置中，已经转换了量纲的驾驶支持命令值被用于校正用作在角度命令值的计算期间出现的中间变量的目标角速度。这使得驾驶支持命令值能够反映到角度命令值上，并且因此使得驾驶支持命令值能够反映到可转向角的控制上。

示例15：在根据示例8的转向控制器中，操作过程包括：角度操作量计算过程，其计算用于反馈控制的角度操作量，所述反馈控制将可转换角度调整为可转换角度的角度命令值，可转换角度可转换为可转向轮的可转向角；基于角度操作量来操作驱动电路的过程，并且计算参数是输入到角度操作量计算过程的角度命令值和可转换角度中之一。

在上述配置中，执行转换过程以转换具有转矩的量纲的驾驶支持命令值。这使得驾驶支持命令值能够反映到用于角度反馈控制的参数上。

根据以下具体实施方式、附图和权利要求书，其他特征和方面将变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的电动助力转向装置的图。

图2是示出由第一实施方式的转向控制器执行的过程的框图。

图3是示出根据第二实施方式的由转向控制器执行的过程的框图。

图4是示出根据第三实施方式的由转向控制器执行的过程的框图。

图5A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图5B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图6A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图6B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图6C是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图6D是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图7A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图7B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图7C是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图7D是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图8A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图8B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图8C是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图9A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图9B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图9C是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图10A是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图10B是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

图10C是示出根据上述实施方式的变型的由转向控制器执行的过程的框图。

在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、图示和方便，可能夸大了附图中元件的相对的尺寸、比例和描述。

具体实施方式

本描述提供了对所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。所描述的方法、设备和/或系统的变型和等同形式对于本领域普通技术人员中的每一个而言是明显的。操作顺序是示例性的，并且除了必须以某种顺序发生的操作之外，操作顺序是可以改变的，这对于本领域的普通技术人员来说是明显的。可以省略本领域的普通技术人员熟知的功能和构造的描述。

示例性实施方式可以具有不同的形式，并且不限于所描述的示例。然而，所描述的示例是彻底和完整的，并且将本公开内容的全部范围传达给本领域普通技术人员。

第一实施方式

如图1所示，电动助力转向装置10包括：转向机构20，其基于由驾驶员执行的方向盘22的操作来使可转向轮12转向；以及转向执行器30，其电动地使可转向轮12转向。

转向机构20包括方向盘22、固定至方向盘22的转向轴24以及齿条齿轮机构27。转向轴24包括耦接至方向盘22的柱轴24a、耦接至柱轴24a的下端的中间轴24b和耦接至中间轴24b的下端的小齿轮轴24c。小齿轮轴24c的下端通过齿条齿轮机构27与齿条轴26耦接。齿条齿轮机构27包括小齿轮轴24c和齿条轴26。齿条轴26的相对的端通过拉杆28分别耦接至左右可转向轮12。因此，齿条齿轮机构27将方向盘22的旋转(即，转向轴24的旋转)转换为齿条轴26在轴向方向上的往复运动。往复运动从耦接至齿条轴26的相对的端的拉杆28传递至可转向轮12，从而改变可转向轮12的可转向角。齿条轴26的轴向方向对应于图1中的侧面方向。

转向执行器30与转向机构20共享齿条轴26。此外，转向执行器30包括电动机32、逆变器33、滚珠丝杠机构34和皮带减速传动装置36。电动机32是使可转向轮12转向的动力的生成器。在本实施方式中，三相表面永磁同步电机(SPMSM)被例示为电动机32。滚珠丝杠机构34环绕齿条轴26布置并耦接至齿条轴26。皮带减速传动装置36将电动机32的输出轴32a的旋转力传递到滚珠丝杠机构34。滚珠丝杠机构34和皮带减速传动装置36将电动机32的输出轴32a的旋转力转换为使齿条轴26在轴向方向上往复运动的力。施加到齿条轴26的轴向力使可转向轮12转向。

转向控制器40控制可转向轮12。转向控制器40操作转向执行器30以控制可转向角，即每个可转向轮12的控制量。当控制控制量时，转向控制器40参考由各种传感器检测到的状态量。状态量包括由转矩传感器50检测到的转向转矩Th和由车速传感器52检测到的车速V。转向转矩Th由驾驶员通过方向盘22来输入。状态量还包括由旋转角传感器54检测的输出轴32a的旋转角θm，并且包括流过电动机32的电流iu、电流iv和电流iw。基于由逆变器33的每个支路的分流电阻器引起的电压降，可以检测电流iu、电流iv和电流iw。

转向控制器40能够经由通信线路62与上位ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)60(upper ECU 60)通信。上位ECU 60具有向转向控制器40输出命令值以辅助驾驶员驾驶的功能。也就是说，将来自转向控制器40外部的上位ECU 60的辅助驾驶员驾驶的命令值输入到转向控制器40。

转向控制器40包括CPU 42、ROM 44和外围电路46。CPU 42、ROM44和外围电路46能够经由局部网络48来彼此通信。外围电路46包括各种电路，诸如生成指定内部操作的时钟信号的电路、电源电路和复位电路。

图2示出了由转向控制器40执行的一部分过程。图2的过程由CPU 42执行存储在ROM 44中的程序来实现。

基础目标转矩计算过程(base target torque calculation process)M10是基于轴向力Taf计算基础目标转矩Thb*的过程，稍后将对此进行描述。基础目标转矩Thb*是由驾驶员经由方向盘22应输入至转向轴24的目标转矩Th*的基准值(base value)。

轴向力Taf是在轴向方向上施加至齿条轴26的力。轴向力Taf具有与作用在每个可转向轮12上的侧向力相对应的量。因此，可以从轴向力Taf获得侧向力。期望使用侧向力来确定驾驶员经由方向盘22应向转向轴24输入的转矩。因此，基础目标转矩计算过程M10根据从轴向力Taf获得的侧向力来计算基础目标转矩Thb*。

更具体地说，即使轴向力Taf的绝对值相同，基础目标转矩计算过程M10仍将基础目标转矩Thb*的绝对值计算为在车速V较低时小于车速V较高时。这可以通过例如在预先将映射数据存储在ROM 44中的状态下CPU 42通过映射计算来获得基础目标转矩Thb*来实现。

映射数据是指输入变量的离散值和每一个值对应于输入变量的值的输出变量的值的数据集。在存储在ROM 44中的映射数据中，将轴向力Taf或从轴向力Taf和车速V获得的横向加速度设置为输入变量，并且将基础目标转矩Thb*设置为输出变量。

例如，当输入变量的值与映射数据上的输入变量的值中之一相匹配时，映射计算使用映射数据的相应输出变量的值作为计算结果。当输入变量的值与映射数据上的输入变量的值中的任何一个均不匹配时，将通过对映射数据中包括的输出变量的多个值进行插值而获得的值用作计算结果。

积分过程M12是计算电动机32的旋转角θm的积分值Inθ的过程。在本实施方式中，当车辆直线行驶时，可转向轮12的可转向角被设置为0，当可转向角为0时，积分值Inθ被设置为0。转换过程M14是通过将积分值Inθ除以从转向轴24到电动机32的减速比Km来计算小齿轮角θp的过程。小齿轮角θp是小齿轮轴24c的旋转角，该旋转角是可转换为每个可转向轮12的可转向角的可转换角。

迟滞过程M16是基于小齿轮角θp来计算并输出迟滞校正量Thys的过程，迟滞校正量Thys用于校正基础目标转矩Thb*。更具体地说，迟滞过程M16包括计算迟滞校正量Thys使得当方向盘22转向时的目标转矩Th*的绝对值大于当回打方向盘22时的目标转矩Th*的绝对值的过程。迟滞过程M16基于例如小齿轮角θp的变化来区分方向盘22的转向周期和回打周期(returning period)。迟滞过程M16包括根据车速V可变地设置迟滞校正量Thys的过程。

迟滞反映过程M18是通过将迟滞校正量Thys与基础目标转矩Thb*相加来计算目标转矩Th*的过程。

转矩反馈过程M20是计算转向操作量Ts*的过程。转向操作量Ts*包括反馈操作量，反馈操作量用于将转向转矩Th调整至目标转矩Th*的反馈控制。例如，当转向转矩Th和目标转矩Th*均为正值且转向转矩Th大于目标转矩Th*时，反馈操作量用于增加电动机32的转矩命令值Tm*的绝对值。转向操作量Ts*是与电动机32的转矩命令值Tm*相对应的量，也是在本实施方式中转换为施加到转向轴24的转矩的量。

轴向力计算过程M22是通过将转向转矩Th与转向操作量Ts*相加来计算轴向力Taf的过程。转向转矩Th和转向操作量Ts*施加至转向轴24。因此，在本实施方式中，轴向力Taf是通过将施加在齿条轴26的轴向方向上的力转换成施加至转向轴24的转矩而获得的值。

当上位ECU 60没有向转向控制器40输入驾驶支持命令值As0时，转向操作量Ts*用作转向执行器30的所需转矩Td，并且转向操作量Ts*保持不变。也就是说，所需转矩Td是没有基于驾驶支持命令值As0进行校正的值。

转换过程M24是通过将所需转矩Td除以减速比Km来将所需转矩Td转换为转矩命令值Tm*的过程，转矩命令值Tm*是电动机32的转矩的命令值。

操作信号生成过程M26是生成并输出逆变器33的操作信号MS的过程，该操作信号MS用于将电动机32输出的转矩调整为转矩命令值Tm*。操作信号MS实际上是逆变器33的每个支路的操作信号。

当上位ECU 60向转向控制器40输入具有角度的量纲的驾驶支持命令值As0时，驾驶支持命令值As0被输入到二阶微分过程M28。将二阶微分过程M28的输出值输入至惯性系数乘法过程M30。惯性系数乘法过程M30将输出值乘以惯性系数J，以计算具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。通过对电动助力转向装置10的惯性进行建模，得到惯性系数J。

加法过程M32是通过将驾驶支持命令值As与转向操作量Ts*相加来计算所需转矩Td的过程。也就是说，所需转矩Td是基于驾驶支持命令值As被校正的值。

现在将描述本实施方式的操作和优点。

当CPU 42没有从转向控制器40外部接收到驾驶支持命令值As0时，CPU 42基于用于将转向转矩Th调整为目标转矩Th*的反馈控制的转向操作量Ts*来计算所需转矩Td，没有使用驾驶支持命令值As进行校正。然后，CPU 42控制电动机32的转矩，使得转矩具有转矩命令值Tm*，该转矩命令值Tm*由在没有使用驾驶支持命令值As进行校正的情况下计算的所需转矩Td确定。因此，控制电动机32的转矩使得转向转矩Th成为目标转矩Th*。这改善了转向感觉。

当从转向控制器40外部接收到具有角度的量纲的驾驶支持命令值As0时，CPU 42执行二阶微分过程M28，以将驾驶支持命令值As0转换为角加速度的量纲。此外，CPU 42执行惯性系数乘法过程M30，以将二阶微分过程M28的输出值转换为具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。CPU 42执行这些过程以将具有角度的量纲的驾驶支持命令值As0转换为具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。CPU 42将驾驶支持命令值As与转向操作量Ts*相加，以计算转向执行器30的所需转矩Td。因此，CPU 42控制电动机32的转矩使得转矩具有转矩命令值Tm*，该转矩命令值Tm*由使用驾驶支持命令值As校正的所需转矩Td来确定。这使电动机32输出转矩，其中与上位ECU 60的驾驶辅助相对应的转矩叠加在适合将转向转矩Th设置为目标转矩Th*的转矩上。因此，由上位ECU 60获得的驾驶支持命令值As0可以适当地反映到电动机32的转矩的控制上。

第二实施方式

现在将参照附图来描述第二实施方式。主要讨论与第一实施方式的区别。

在上述实施方式中，转向控制器40执行将转向转矩Th调整为目标转矩Th*的反馈控制。在本实施方式中，转向控制器40执行将小齿轮角θp调整为小齿轮角度命令值θp*的反馈控制。

图3示出了由转向控制器40执行的过程。图3的过程由CPU 42执行存储在ROM 44中的程序来实现。在图3中，为了说明的目的，给予与图2所示的过程相对应的过程相同的附图标记，并且省略说明。

角度命令值计算过程M40是基于转向转矩Th和车速V来计算小齿轮角度命令值θp*的过程。

角度反馈过程M50(角度操作量计算过程)是当上位ECU 60不输入驾驶支持命令值As0时计算角度操作量Tt*的过程。角度操作量Tt*用于将小齿轮角θp调整为要输入的小齿轮角度命令值θp*。角度操作量Tt*是对应于转向执行器30的所需转矩的量，也是在本实施方式中转换为施加到转向轴24的转矩的量。

输入到角度反馈过程M50的小齿轮角度命令值θp*是由角度命令值计算过程M40输出的原始小齿轮角度命令值θp*或是通过使用驾驶辅助命令值As(如后文所述)来校正由角度命令值计算过程M40输出的小齿轮角度命令值θp*所获得的值。

角度反馈过程M50包括干扰观测器M52，干扰观测器M52估计干扰转矩Tld。干扰Tld是从影响小齿轮角θp的转矩中排除的除了角度操作量Tt*之外的转矩。

在本实施方式中，干扰转矩Tld转换为施加到转向轴24的转矩。干扰观测器M52用下述表达式(c1)使用转换为转向轴24的转矩的角度操作量Tt*来估计干扰转矩Tld。

J·θp*”＝Tt*+Tld (cl)

更具体地说，在本实施方式中，干扰观测器M52使用具有三行一列的矩阵L利用下式(c2)来计算干扰转矩Tld和估计值θpe，式(c2)指定小齿轮角θp的估计值θpe、角度操作量Tt*、以及观测器增益l1、l2和l3。

微分计算过程M54是通过对小齿轮角度命令值θp*进行微分来计算小齿轮角速度命令值的过程。

反馈项计算过程M56是计算反馈操作量Ttfb的过程，反馈操作量Ttfb是对应于小齿轮角度命令值θp*与估计值θpe之间的差的比例项和对应于小齿轮角度命令值θp*的一阶时间微分值与估计值θpe的一阶时间微分值之间的差的微分项之和。

二阶微分过程M58是计算小齿轮角度命令值θp*的二阶时间微分值的过程。前馈项计算过程M60是通过将二阶微分过程M58的输出值乘以在第一实施方式中描述的惯性系数J来计算前馈操作量Ttff的过程。两自由度操作量计算过程M62是通过从反馈操作量Ttfb和前馈操作量Ttff之和中减去干扰转矩Tld来计算角度操作量Tt*的过程。

当上位ECU 60向转向控制器40输入具有转矩分量的驾驶支持命令值As0时，惯性系数除法过程M70将驾驶支持命令值As0除以惯性系数J。随后，双重积分过程M72将惯性系数除法过程M70的输出值相对于时间进行双重积分，以计算具有角度的量纲的驾驶支持命令值As。加法过程M76是将驾驶支持命令值As与小齿轮角度命令值θp*相加的过程。这使得小齿轮角度命令值θp*由驾驶支持命令值As校正。

现在将描述本实施方式的操作和优点。

当CPU 42没有从转向控制器40外部接收到驾驶支持命令值As0时，CPU 42执行反馈控制，该反馈控制将小齿轮角θp调整为在未使用驾驶支持命令值As校正情况下计算出的小齿轮角度命令值θp*。

当从转向控制器40外部接收到具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As0时，CPU 42将接收到的驾驶支持命令值As0转换为具有角度的量纲的驾驶支持命令值As，并将驾驶支持命令值As与小齿轮角度命令值θp*相加。执行将小齿轮角θp调整为使用驾驶支持命令值As校正的小齿轮角度命令值θp*的反馈控制使驾驶支持命令值As0反映到小齿轮角θp的控制上。

第三实施方式

现在将参照附图来描述第三实施方式。主要讨论与第一实施方式的区别。

在本实施方式中，转向控制器40通过结合使用第一实施方式的转矩反馈过程M20和第二实施方式的角度反馈过程M50来操作转向执行器30。

图4示出了由转向控制器40执行的过程。图4的过程由CPU 42执行存储在ROM 44中的程序来实现。在图4中，为了说明的目的，给予与图2或图3所示的过程相对应的过程相同的附图标记，并且省略说明。

角度命令值计算过程M80是计算小齿轮角度命令值θp*的过程。更具体地说，角度命令值计算过程M80是使用由以下表达式(c3)代表的模型表达式来计算小齿轮角度命令值θp*的过程。

Taf＝K·θp*+C·θp*’+J·θp*” (c3)

当转向轴24接收与轴向力Taf相同量的转矩时，通过对小齿轮角θp指示的值进行建模获得由表达式(c3)代表的模型。在由表达式(c3)代表的模型中，例如通过对电动助力转向装置10的摩擦力进行建模来获得粘滞系数(viscosity coefficient)C。通过对电动助力转向器10的惯性进行建模来得到惯性系数J。通过对包含电动助力转向装置10的车辆的悬架(suspension)或车轮定位(wheel alignment)的规范进行建模而获得弹性系数K。

更具体地来说，转矩命令值计算过程M82是通过从轴向力Taf中减去粘滞项C·θp*'和弹性项K·θp*来计算转矩命令值的过程。角加速度命令值计算过程M84是通过将转矩命令值计算过程M82的输出值除以惯性系数J来计算角加速度命令值αp*的过程。积分过程M86是当没有从外部输入驾驶支持命令值As0时通过对作为角加速度命令值计算过程M84的输出值的角加速度命令值αp*相对于时间进行积分来计算角速度命令值ωp*(ωp*＝θp*’)的过程。积分过程M88是通过相对于时间对角速度命令值ωp*进行积分来计算小齿轮角度命令值θp*的过程。

粘滞项计算过程M90是通过将角速度命令值ωp*乘以粘度系数C来计算粘滞项的过程。弹性项计算过程M92是通过将小齿轮角度命令值θp*乘以弹性系数K来计算弹性项的过程。

加法过程M98是将转向操作量Ts*和角度操作量Tt*相加以计算所需转矩Td并将所需转矩Td输入到转换过程M24的过程。

当上位ECU 60将具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As0输入至转向控制器40时，惯性系数除法过程M70将驾驶支持命令值As0除以惯性系数J以将驾驶支持命令值As0转换成具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As。加法过程M94是将驾驶支持命令值As与角加速度命令值αp*相加的过程。这使角加速度命令值αp*被驾驶支持命令值As校正。

现在将描述本实施方式的操作和优点。

当CPU 42没有从转向控制器40的外部接收到驾驶支持命令值As0时，CPU 42执行反馈控制，该反馈控制将小齿轮角θp调整为在未使用驾驶支持命令值As校正情况下计算的小齿轮角度命令值θp*。

当从转向控制器40的外部接收到具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As0时，CPU42将接收到的驾驶支持命令值As0转换为具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As，并且将驾驶支持命令值As和角加速度命令值αp*相加。CPU 42基于使用驾驶支持命令值As校正的角加速度命令值αp*来计算小齿轮角度命令值θp*，并将小齿轮角θp调整为小齿轮角度命令值θp*。这使得驾驶支持命令值As0能够反映到小齿轮角θp的控制上。

对应关系

上述实施方式中的项与上述发明内容中描述的项之间的对应关系如下。在下面的描述中，示出了发明内容中描述的示例中的每个数字的对应关系。

示例1中的操作过程对应于图2中的基础目标转矩计算过程M10、迟滞过程M16、迟滞反映过程M18、转矩反馈过程M20、轴向力计算过程M22、转换过程M24和操作信号生成过程M26。在图3中，操作过程对应于角度命令值计算过程M40、角度反馈过程M50、转换过程M24和操作信号生成过程M26。在图4中，操作过程对应于基础目标转矩计算过程M10、迟滞过程M16、迟滞反映过程M18、转矩反馈过程M20、轴向力计算过程M22、角度命令值计算过程M80、角度反馈过程M50、加法过程M98、转换过程M24和操作信号生成过程M26。

示例1中的校正过程对应于图2中的二阶微分过程M28、惯性系数乘法过程M30和加法过程M32。在图3中，校正过程对应于惯性系数除法过程M70、双重积分过程M72和加法过程M76。在图4中，校正过程对应于惯性系数除法过程M70和加法过程M94。

示例2中的过程的内容对应于图2中的二阶微分过程M28、惯性系数乘法过程M30和加法过程M32。

示例3中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图6B。

示例4中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图6A。

示例5中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图6B。

示例6中的过程的内容对应于图4中的惯性系数除法过程M70和加法过程M94。

示例7中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图5A。

示例8中的过程的内容对应于图3中的惯性系数除法过程M70、双重积分过程M72和加法过程M76。

示例9中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图7。

示例10中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图9。

示例11中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图8。

示例12中的过程的内容对应于图2。

根据示例3的示例13中的过程的内容没有与上述实施方式中的任何过程对应，并且与图6B对应，以及根据示例6的示例13中的过程的内容与图4对应。

根据示例4的示例14中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并与图6A相对应；以及根据示例7的示例14中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并与图5A对应。

其中校正目标是可转换角度的示例15中的过程的内容不对应于上述实施方式中的任何过程，并且对应于图5B，并且其中校正目标是命令值的示例15中的过程的内容对应于图3的过程。

变型

可以如下文修改上述实施方式的至少一个特征。

驾驶支持命令值具有转矩的量纲的情况下的校正过程

当驾驶支持命令值As0具有转矩的量纲时执行的校正过程不限于图3和图4中所示的过程。例如，如图5A所示，对驾驶支持命令值As0执行由惯性系数除法过程M70进行的使用惯性系数J的除法过程以及积分过程M102，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角速度的量纲的驾驶支持命令值As。在角度命令值计算过程M80中，可以执行加法过程M100以将驾驶支持命令值As与积分过程M86的输出值相加。

同样，例如，如图5B所示，对驾驶支持命令值As0执行由惯性系数除法过程M70进行的使用惯性系数J的除法过程以及积分过程M102，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角速度的量纲的驾驶支持命令值Asf。可以执行减法过程M106以从输入到反馈项计算过程M56的估计值θpe的一阶时间微分值中减去驾驶支持命令值Asf。

此外，在图5B中，对驾驶支持命令值As0执行由惯性系数除法过程M70进行的使用惯性系数J的除法过程、积分过程M102、以及积分过程M104，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角度的量纲的驾驶支持命令值Ass。执行减法过程M108以从输入到反馈项计算过程M56的估计值θpe中减去驾驶支持命令值Ass。在图5B所示的示例中，通过加法过程M101将驾驶支持命令值As0与前馈项计算过程M60的输出值相加，而不转换的量纲。

驾驶支持命令值具有角度的量纲的情况下的校正过程

当驾驶支持命令值As0具有角度的量纲时执行的校正过程不限于图2所示的过程。例如，如图6A所示，对驾驶支持命令值As0执行微分过程M110，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角速度的量纲的驾驶支持命令值As。在角度命令值计算过程M80中，可以执行加法过程M100以将驾驶支持命令值As与积分过程M86的输出值相加。

例如，如图6B所示，对驾驶支持命令值As0执行二阶微分过程M28，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As。在角度命令值计算过程M80中，可以执行加法过程M94以将驾驶支持命令值As与角加速度命令值计算过程M84的输出值相加。

同样，例如，如图6C所示，对驾驶支持命令值As0执行二阶微分过程M28、由惯性系数乘法过程M30进行的使用惯性系数J的乘法过程、以及由转换过程M111进行的使用减速比Km的除法过程，以将驾驶支持命令值As0转换为具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。可以执行加法过程M112以将驾驶支持命令值As与转矩命令值Tm*相加。

如图6D所示，电动机32的q轴电流命令值iq*可以通过将驾驶支持命令值As0转换为具有电流的量纲的驾驶支持命令值As来校正。

通过转矩常数除法过程M114将转矩命令值Tm*除以转矩常数

来计算q轴电流命令值iq*。操作信号生成过程M26操作逆变器33，使得流过电动机32的q轴电流具有q轴电流命令值iq*。

对驾驶支持命令值As0执行二阶微分过程M28、通过惯性系数乘法过程M30进行的使用惯性系数J的乘法过程、转换过程M111、以及通过转矩常数除法过程M116进行的使用转矩常数

的除法过程，以将驾驶支持命令值As0转换为具有电流的量纲的驾驶支持命令值As。可以执行加法过程M118，以将驾驶支持命令值As与q轴电流命令值iq*相加。

如下文将在电动机和驱动电路中所描述的，当使用内部永磁同步电机(IPMSM)时，期望通过修改图6D的过程，基于具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As通过映射计算来获得d轴电流命令值的校正量和q轴电流命令值的校正量。

此外，图6A至图6D中所示的过程并非必须要执行。相反，例如，可以使用在图6A中转换成角速度的量纲的驾驶支持命令值As来校正输入到反馈项计算过程M56的小齿轮角度命令值θp*的一阶时间微分值。可替选地，可以使用驾驶支持命令值As来校正输入至反馈项计算过程M56的估计值θpe的一阶时间微分值。

校正过程

在其中将转换驾驶支持命令值As的量纲并使用转换后的值校正在计算操作信号期间出现的计算参数的校正过程中，驾驶支持命令值As0并非必须具有转矩或角度的量纲。例如，驾驶支持命令值As0可以具有电动机32的电流的命令值、角加速度的量纲或角速度的量纲，现在将对其进行描述。

(I)例如，当驾驶支持命令值As0是电动机32的电流命令值时

例如，如图7A所示，对驾驶支持命令值As0执行由转矩常数乘法过程M120进行的使用转矩常数

的乘法过程和由减速比乘法过程M122进行的使用减速比Km的乘法过程，以将驾驶支持命令值As0转换为驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M124将驾驶支持命令值As与转向操作量Ts*相加。转矩常数乘法过程M120是将具有电流的量纲的驾驶支持命令值As0转换为电动机32的转矩的量纲的过程。减速比乘法过程M122是将电动机32的转矩转换为施加到转向轴24的转矩的过程。

此外，例如，如图7B所示，对驾驶支持命令值As0执行转矩常数乘法过程M120、减速比乘法过程M122和由惯性系数除法过程M70进行的使用惯性系数J的除法过程，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M94将驾驶支持命令值As与角加速度命令值αp*相加。

此外，例如，如图7C所示，对驾驶支持命令值As0执行转矩常数乘法过程M120、减速比乘法过程M122、惯性系数除法过程M70、以及积分过程M102，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角速度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M100将驾驶支持命令值As与角速度命令值ωp*相加。

此外，例如，如图7D所示，对驾驶支持命令值As0执行转矩常数乘法过程M120、减速比乘法过程M122、惯性系数除法过程M70和双重积分过程M72，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M126将驾驶支持命令值As与小齿轮角度命令值θp*相加。

取代图7A到图7D所示的过程，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图7A的过程已经转换为转矩的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并被输入到图5B所示的加法过程M101中的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图7A的过程已经转换成转矩的量纲的驾驶支持命令值来实现。

此外，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图7C的过程已经转换成角速度的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并被输入到图5B所示的减法过程M106中的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图7C的过程已经转换成角速度的量纲的驾驶支持命令值来实现。

另外，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图7D的过程已经转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并且被输入到图5B所示的减法过程M108的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图7D的过程已经转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来实现。

(II)当驾驶支持命令值As0具有角加速度的量纲时

例如，如图8A所示，对具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As0执行图2中的惯性系数乘法过程M30，以将驾驶支持命令值As0转换为具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。所需转矩Td可以通过加法过程M32将驾驶支持命令值As与转向操作量Ts*相加来计算。

此外，例如，如图8B所示，对驾驶支持命令值As0执行积分过程M102，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角速度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M100将驾驶支持命令值As与角速度命令值ωp*相加。

此外，例如，如图8C所示，对驾驶支持命令值As0执行双重积分过程M72，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M126将驾驶支持命令值As与小齿轮角度命令值θp*相加。

取代图8A到图8C所示的过程，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图8A的过程已经转换为转矩的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并被输入到图5B所示的加法过程M101中的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图8A的过程已经转换成转矩的量纲的驾驶支持命令值来实现。

此外，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图8B的过程已经转换成角速度的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并被输入到图5B所示的减法过程M106中的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图8B的过程已经转换成角速度的量纲的驾驶支持命令值来实现。

另外，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用通过图8C的过程已经转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并且被输入到图5B所示的减法过程M108的参数从图5B所示的驾驶支持命令值改变到通过图8C的过程已经转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来实现。

(III)例如，当驾驶支持命令值As0具有角速度的量纲时

如图9A所示，对驾驶支持命令值As0执行微分过程M110和惯性系数乘法过程M30，以将驾驶支持命令值As0转换为具有转矩的量纲的驾驶支持命令值As。所需转矩Td可以通过加法过程M32将驾驶支持命令值As与转向操作量Ts*相加来计算。

例如，如图9B所示，对驾驶支持命令值As0执行微分过程M110，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角加速度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M94将驾驶支持命令值As与角加速度命令值αp*相加。

此外，例如，如图9C所示，对驾驶支持命令值As0执行积分过程M102，以将驾驶支持命令值As0转换为具有角度的量纲的驾驶支持命令值As。可以通过加法过程M126将驾驶支持命令值As与小齿轮角度命令值θp*相加。

取代图9A到图9C所示的过程，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用驾驶支持命令值As0和通过图9A的过程已经转换成转矩的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并且被输入到图5B所示的加法过程M101的参数改变至驾驶支持命令值As0和通过图9A的过程被转换成转矩的量纲的驾驶支持命令值来实现。

此外，例如，在角度反馈过程M50中，可以使用驾驶支持命令值As0和通过图9C的过程已经转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来校正计算参数。这可以通过将对应于驾驶支持命令值As0并且被输入到图5B所示的减法过程M108的参数改变至驾驶支持命令值As0和通过图9C的过程已经被转换成角度的量纲的驾驶支持命令值来实现。

(IV)其他

图2、图3和图5至图9中所示的量纲转换过程并非必须按照其中所示的顺序执行。例如，在图2的过程中，可以通过对驾驶支持命令值As0执行惯性系数乘法过程M30并然后对惯性系数乘法过程M30的输出值执行二阶微分过程M28来计算驾驶支持命令值As。

时间微分

考虑到图6A、图9A和图9B中所示的微分过程M110增加噪声的可能性，如图10A所示，微分过程M110可以被改变为使用一阶延迟过程M110a来获得一阶时间微分值的过程。即，当角分量用作一阶延迟过程M110a的输入时，角分量与其一阶延迟值之间的差可以通过差计算过程M130来计算。通过增益乘法过程M132，将该差乘以增益ω0。然后，对增益乘法过程M132的输出值执行积分过程M134以输出一阶延迟值。在这种情况下，增益乘法过程M132的输出值是角速度分量，其是输入角分量的一阶时间微分值。通过对输入执行一阶延迟过滤1/{1+(s/ω0)}来获得一阶延迟值。

此外，当角速度分量用作一阶延迟过程M110a的输入时，通过与图10A相同的过程获得的增益乘法过程M132的输出值是角加速度分量，其是输入角速度分量的一阶时间微分值。

考虑到图2、图6B至图6D中所示的二阶微分过程M28增加噪声的可能性，如图10B所示，二阶微分过程M28可以被改变为使用二阶延迟过程M28a获得二阶时间微分值的过程。即，通过差计算过程M140来计算用作二阶延迟过程M28a的输入的角分量与角分量的一阶延迟值以及角分量的二阶延迟值之间的差。执行第一增益乘法过程M142以将差乘以第一增益ω0·ω0。对第一增益乘法过程M142的输出值执行积分过程M144。此外，执行第二增益乘法过程M146以将积分过程M144的输出值乘以第二增益(2·ξ)/ω0以计算一阶延迟值。此外，对积分过程M144的输出值执行积分过程M148以计算二阶延迟值。在这种情况下，第一增益乘法过程M142的输出值是角加速度分量，其是输入角分量的二阶时间微分值。通过对输入执行二阶延迟过滤(ω0·ω0/(s·s+2·ω0·ξ·s+ω0·ω0))来获得二阶延迟值。

可以将二阶微分过程M28改变为使用如图10C所示的包括一阶延迟过程M110a和微分过程M110b的复合过程(complex process)来获得二阶时间微分值的过程。即，通过依次对角分量执行微分过程M110b和一阶延迟过程M110a，可以将增益乘法过程M132的输出设置为角加速度分量，该角加速度分量是输入角分量的二阶微分值。可替选地，例如，可以通过对角分量执行一阶延迟过程M110a并对增益乘法过程M132的输出值执行微分过程M110b来获得作为输入角分量的二阶时间微分值的角加速度分量。

干扰观测器

例如，在图4的两自由度操作量计算过程M62中，可以从反馈操作量Ttfb和前馈操作量Ttff之和中减去干扰转矩Tld和转向操作量Ts*，并且用作干扰观测器M52的输入的值可以从角度操作量Tt*改变为Tt*+Ts*。在这种情况下，估计的干扰转矩Tld是从影响小齿轮角θp的转矩中排除的除了电动机32的转矩之外的转矩。

可替选地，例如，在图4中的两自由度操作量计算过程M62中，可以从反馈操作量Ttfb和前馈操作量Ttff的和中减去干扰转矩Tld、转向操作量Ts*和转向转矩Th，并且用作干扰观测器M52的输入的值可以从角度操作量Tt*改变为Tt*+Ts*+Th。在这种情况下，估计的干扰转矩Tld是从影响小齿轮角θp的转矩中排除的除了电动机32的转矩和转向转矩Th的和之外的转矩。

干扰转矩Tld并非必须以上述实施方式中所示的方式计算。例如，可以通过从将惯性系数J乘以小齿轮角度命令值θp*的二阶时间微分值而获得的值减去角度操作量Tt*、转向操作量Ts*和转向转矩Th来计算干扰转矩Tld。可替选地，干扰转矩Tld可以通过从惯性系数J乘以小齿轮角θp的二阶时间微分值所得的值中减去角度操作量Tt*、转向操作量Ts*和转向转矩Th来计算。作为另一种选择，干扰转矩Tld可以从通过将惯性系数J乘以估计值θpe的二阶时间微分值所得的值减去角度操作量Tt*、转向操作量Ts*和转向转矩Th来计算。

角度反馈过程

在上述实施方式中，基于小齿轮角度命令值θp*的二阶时间微分值来计算前馈操作量Ttff。作为替代，可以基于例如小齿轮角θp的二阶时间微分值来计算第一前馈操作量Ttff。或者，可以基于例如小齿轮角度命令值θp*和小齿轮角θp之间的差的二阶时间微分值来计算前馈操作量Ttff。

输入到反馈项计算过程M56的反馈控制量不限于估计值θpe或估计值θpe的一阶时间微分值。作为替代，反馈控制量可以是小齿轮角θp或小齿轮角θp的一阶时间微分值。

反馈项计算过程M56不限于输出比例项和微分项之和的过程。作为替代，例如，反馈项计算过程M56可以是仅输出比例项的过程或仅输出微分项的过程。可替选地，例如，反馈项计算过程M56可以是输出积分项和比例项与微分项中的至少一个的和的过程。

角度操作量计算过程

在上述实施方式中，角度反馈过程M50是角度操作量计算过程。然而，角度反馈过程M50并非必须包括反馈项计算过程M56和干扰观测器M52。角度操作量计算过程可以是例如将前馈操作量Ttff设置为角度操作量Tt*的过程。

角度命令值计算过程M40

图3中，未详细描述角度命令值计算过程M40。角度命令值计算过程M40可以包括例如图4所示的基础目标转矩计算过程M10、迟滞过程M16、迟滞反映过程M18、转矩反馈过程M20、轴向力计算过程M22、角度命令值计算过程M80。

转向操作量Ts*并非必须用于将转向转矩Th调整到目标转矩Th*的反馈控制。例如，角度命令值计算过程M40可以计算基于转向转矩Th辅助转向的辅助转矩作为转向操作量T*，并且将计算的辅助转矩和转向转矩Th的和作为轴向力Taf输出到角度命令值计算过程M80。

可替选地，角度命令值计算过程M40并非必须包括角度命令值计算过程M80。例如，在角度命令值计算过程M40中，CPU 42可以在ROM 44预先存储包括转向转矩Th、小齿轮角θp、车速V作为输入且包括小齿轮角度命令值θp*作为输出的映射数据的状态下，通过映射计算来获得小齿轮角度命令值θp*。

可转换角度(Convertible Angle)

在上述实施方式中，小齿轮角θp用作可转换角度。作为替代，例如，可转向轮的可转向角可以用作可转换角度。

转向操作量

在上述实施方式中，转向操作量Ts*转换为转向轴24的转矩。作为替代，例如，转向操作量Ts*可以转换为电动机32的转矩。

角度操作量

在上述实施方式中，角度操作量Tt*转换为转向轴24的转矩。作为替代，例如，角度操作量Tt*可以转换为电动机32的转矩。

目标转矩计算过程

基础目标转矩计算过程M10不限于根据轴向力Taf和车速V来计算基础目标转矩THb*的过程。作为替代，例如，基础目标转矩计算过程M10可以是仅基于轴向力Taf来计算基础目标转矩Thb*的过程。

并非必须使用迟滞校正量Thys来校正基础目标转矩Thb*。

基础目标转矩

并非必须基于轴向力Taf来获得基础目标转矩Thb*。作为替代，例如，可以基于转向转矩Th来计算辅助转向的辅助转矩，并且可以基于辅助转矩和转向转矩之和来计算基础目标转矩Thb*。

转向控制器

转向控制器不限于包括CPU 42和ROM 44并执行软件处理的装置。例如，可以提供专用硬件电路(例如ASIC)，其执行在上述实施方式中执行的软件过程的至少一部分。也就是说，可以对转向控制器进行修改，只要其具有以下配置(a)到(c)中的任何一个。(a)配置包括根据程序执行上述所有过程的处理器和存储程序的程序存储装置，例如ROM。(b)配置包括根据程序执行上述过程的一部分的处理器和程序存储装置以及执行其余过程的专用硬件电路。(c)配置包括执行上述所有过程的专用硬件电路。可以提供如下多个软件处理电路：每个软件处理电路包括处理器和程序存储装置以及多个专用硬件电路。也就是说，可以以任何方式执行上述过程，只要通过包括一组一个或更多个软件处理电路和一组一个或更多个专用硬件电路中的至少一个的处理电路执行所述过程即可。

电动机和驱动电路

电动机不限于SPMSM，并且可以是例如IPMSM。可替选地，电动机不限于同步电机，并且可以是感应电机。作为另一选择，电动机可以是例如有刷直流电动机。在这种情况下，驱动电路只需使用H桥电路。

转向执行器

转向执行器30并非必须是上述实施方式中所示的执行器。例如，转向执行器30可以是双小齿轮类型，除了小齿轮轴24c外，包括将电动机32的动力传送到齿条轴26的第二小齿轮轴。此外，在转向执行器30中，电动机32的输出轴32a可以机械地耦接至转向轴24。在这种情况下，转向执行器和转向机构20共享转向轴24和齿条齿轮机构27。

在不脱离权利要求书及其等效物的精神和范围的情况下，可以对上述示例在形式和细节上进行各种变化。这些示例只是为了描述，而不是为了限制。每个示例中的特征的描述应被视为适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行序列，并且/或者如果所描述的系统、架构、设备或电路中的部件以不同的方式组合，并且/或者由其他部件或其等效物替换或补充，则可以获得适当的结果。本公开内容的范围不是由具体实施方式来限定，而是由权利要求书及其等效物来限定。在权利要求书及其等效物范围内的所有变化均包括在本公开内容中。

Claims (16)

1.一种用于操作转向执行器的转向控制器，所述转向执行器包括电动机并且使可转向轮转向，其中，

所述转向控制器被配置为执行：

操作过程，其使用操作信号来操作所述电动机的驱动电路，以基于由驾驶员输入的转向转矩来控制所述电动机的转矩；以及

校正过程，其基于从所述转向控制器的外部输入的驾驶支持命令值来校正在所述操作信号的计算期间出现的计算参数，所述驾驶支持命令值用于支持所述驾驶员的驾驶，并且

其中，所述校正过程包括：

将所述驾驶支持命令值的量纲转换为所述计算参数的量纲的转换过程，以及

使用已经转换了量纲的所述驾驶支持命令值来校正所述计算参数的过程。

2.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角度的量纲，

所述计算参数具有转矩的量纲，

复合过程包括一阶微分过程和一阶延迟过程；以及

所述转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和所述复合过程中的任何一个将所述驾驶支持命令值转换为转矩的量纲的过程。

3.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角度的量纲，

所述计算参数具有角加速度的量纲，

复合过程包括一阶微分过程和一阶延迟过程，以及

所述转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和所述复合过程中的任何一个将所述驾驶支持命令值转换为角加速度的量纲的过程。

4.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角度的量纲，

所述计算参数具有角速度的量纲，以及

所述转换过程包括使用一阶微分过程或一阶延迟过程将所述驾驶支持命令值转换为角速度的量纲的过程。

5.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角度的量纲，

所述计算参数具有流过所述电动机的电流的量纲，

复合过程包括一阶微分过程和一阶延迟过程，以及

所述转换过程包括使用二阶微分过程、二阶延迟过程和所述复合过程中的任何一个将所述驾驶支持命令值转换为电流的量纲的过程。

6.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有转矩的量纲，

所述计算参数具有角加速度的量纲，以及

所述转换过程包括使用将系数乘以所述驾驶支持命令值的乘法过程来将所述驾驶支持命令值转换为角加速度的量纲的过程。

7.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有转矩的量纲，

所述计算参数具有角速度的量纲，以及

所述转换过程包括使用积分过程将所述驾驶支持命令值转换为角速度的量纲的过程。

8.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有转矩的量纲，

所述计算参数具有角度的量纲，以及

所述转换过程包括相对于时间使用双重积分过程将所述驾驶支持命令值转换为角度的量纲的过程。

9.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有电流的量纲，

所述计算参数具有包括转矩、角度、角速度和角加速度的参数中的任何一个参数的量纲，以及

所述转换过程包括将所述驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

10.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角速度的量纲，

所述计算参数具有包括角度、角加速度和转矩的参数中的任何一个参数的量纲，以及

所述转换过程包括将所述驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

11.根据权利要求1所述的转向控制器，其中，

所述驾驶支持命令值具有角加速度的量纲，

所述计算参数具有包括角度、角速度和转矩的参数中的任何一个参数的量纲，以及

所述转换过程包括将所述驾驶支持命令值转换为所述参数中的所述任何一个参数的量纲的过程。

12.根据权利要求2所述的转向控制器，其中，

所述操作过程包括：

计算用于反馈控制的转向操作量的过程，所述反馈控制将所述转向转矩调整为目标转矩，所述转向操作量具有转矩的量纲，以及

基于所述转向操作量来操作所述驱动电路的过程，并且

所述计算参数是所述转向操作量。

13.根据权利要求3或6所述的转向控制器，其中，

所述操作过程包括：

角度命令值计算过程，其基于所述转向转矩来计算角度命令值，所述角度命令值是能够转换为所述可转向轮的可转向角的可转换角度的命令值，

角度操作量计算过程，其计算用于将所述可转换角度调整为所述角度命令值的角度操作量，以及

基于所述角度操作量来操作所述驱动电路的过程，

所述角度命令值计算过程包括基于所述转向转矩来计算目标角加速度的过程，以及

所述计算参数是所述目标角加速度。

14.根据权利要求4或7所述的转向控制器，其中，

所述操作过程包括：

角度命令值计算过程，其基于所述转向转矩来计算角度命令值，所述角度命令值是能够转换为所述可转向轮的可转向角的可转换角度的命令值，

角度操作量计算过程，其计算用于将所述可转换角度调整为所述角度命令值的角度操作量，以及

基于所述角度操作量来操作所述驱动电路的过程，

所述角度命令值计算过程包括基于所述转向转矩来计算目标角速度的过程，以及

所述计算参数是所述目标角速度。

15.根据权利要求8所述的转向控制器，其中，

所述操作过程包括：

角度操作量计算过程，其计算用于反馈控制的角度操作量，所述反馈控制将可转换角度调整为所述可转换角度的角度命令值，所述可转换角度能够转换为所述可转向轮的可转向角，以及

基于所述角度操作量来操作所述驱动电路的过程，并且

所述计算参数是输入到所述角度操作量计算过程中的所述角度命令值和所述可转换角度中之一。

16.一种用于操作转向执行器的转向控制方法，所述转向执行器包括电动机并且使可转向轮转向，所述转向控制方法包括：

执行操作过程，所述操作过程使用操作信号来操作所述电动机的驱动电路，以基于驾驶员输入的转向转矩来控制所述电动机的转矩，以及

执行校正过程，所述校正过程基于从外部输入的驾驶支持命令值来校在所述操作信号的计算期间出现的计算参数，所述驾驶支持命令值用于支持所述驾驶员的驾驶，其中，

所述校正过程包括：

将所述驾驶支持命令值的量纲转换为所述计算参数的量纲，以及

使用已经转换了量纲的所述驾驶支持命令值来校正所述计算参数。

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