CN111994167A - 电动助力转向系统 - Google Patents

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CN111994167A CN202010435556.9A CN202010435556A CN111994167A CN 111994167 A CN111994167 A CN 111994167A CN 202010435556 A CN202010435556 A CN 202010435556A CN 111994167 A CN111994167 A CN 111994167A
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Abstract

本发明提供了一种电动助力转向系统。电动助力转向系统(1)包括：电动机(18)、旋转角检测单元(23)、电流检测电路(32)、转向扭矩检测单元(12)、目标扭矩设定单元(41)、电流命令值设定单元以及电流控制单元。目标扭矩设定单元(41)包括：基本目标扭矩设定单元(42)、第一补偿值计算单元(51)、第二补偿值计算单元(52)以及校正单元(43，44)。基本目标扭矩设定单元(42)设定电动机(18)的基本目标扭矩。第一补偿值计算单元(51)基于转向扭矩设定第一补偿值。第二补偿值计算单元(52)计算作为除转向扭矩以外的干扰扭矩的估计值的第二补偿值。校正单元校正基本目标扭矩。

Description

电动助力转向系统
本发明的背景
1.技术领域
本发明涉及电动助力转向系统。
2.背景技术
已知车道保持行驶控制装置，其通过估计并反馈与车辆的行驶状态有关的状态量，产生用于使车辆在保持行驶车道的同时行驶的自动转向扭矩。提出了以下装置作为这种类型的车道保持行驶控制装置：该装置通过对施加至转向系统的干扰扭矩进行估计并反馈为与车辆的行驶状态有关的状态量来抑制由于干扰扭矩而导致的车道保持性能的劣化。然而，如果干扰扭矩被反馈，则即使当驾驶员有意干预转向时，由驾驶员施加的转向扭矩也被反馈为要被抵消的干扰扭矩，这使得驾驶员难以干预转向。
为了解决这样的问题，日本专利申请公开第2003-63437号(JP2003-63437A)公开了一种车道保持行驶控制装置，其中，施加至转向系统的干扰扭矩被分成高频分量和低频分量以由观测器估计，并且高频分量和低频分量由调节器反馈，使得干扰扭矩的高频分量的反馈增益小于低频分量的反馈增益。利用根据JP 2003-63437 A的车道保持行驶控制装置，当驾驶员在车道保持行驶期间干预转向时，由于转向扭矩增大了对干扰扭矩的高频分量的估计结果，同时减小了反馈分量，这使得驾驶员易于干预转向。
发明内容
本发明使得可以改变给予系统和驾驶员的优先级程度，并且使得驾驶员与系统之间能够协作。
本发明的方面提供了一种电动助力转向系统。电动助力转向系统包括：电动机，其被配置成向转向系统施加电机扭矩；旋转角检测单元，其被配置成检测电动机的旋转角；电流检测电路，其被配置成检测流经电动机的电机电流；转向扭矩检测单元，其被配置成检测或估计施加至转向系统的转向扭矩；目标扭矩设定单元，其被配置成基于自动转向角命令值来设定电动机的目标扭矩；电流命令值设定单元，其被配置成设定与目标扭矩相对应的电流命令值；以及电流控制单元，其被配置成使电机电流跟随电流命令值。目标扭矩设定单元包括：基本目标扭矩设定单元、第一补偿值计算单元、第二补偿值计算单元和校正单元。基本目标扭矩设定单元被配置成设定电动机的基本目标扭矩，使得电动机的旋转角跟随自动转向角命令值。第一补偿值计算单元被配置成基于转向扭矩来设定第一补偿值。第二补偿值计算单元被配置成基于电机扭矩、旋转角和转向扭矩或目标扭矩来计算第二补偿值。第二补偿值是除了作用于转向系统的转向扭矩之外的干扰扭矩的估计值。校正单元被配置成使用第一补偿值和第二补偿值来校正基本目标扭矩。
在上述配置中，计算除了作用于转向系统的转向扭矩之外的干扰扭矩的估计值作为第二补偿值，并且将其用作对基本目标扭矩的补偿值。因此，能够抑制在自动转向期间由于干扰扭矩而导致的车道保持性能的降低。另一方面，基于施加至转向系统的转向扭矩来计算第一补偿值。因此，可以向驾驶员提供适当的触觉信息。例如，如果将转向扭矩照原样设定为第一补偿值，则实现给予系统优先级并且忽略驾驶员的输入的控制，并且如果将绝对值小于转向扭矩的值设定为第一补偿值，则实现接收驾驶员的输入的控制。以这种方式，可以通过调整第一补偿值来改变给予系统和驾驶员的优先级程度，这使得人(驾驶员)与系统之间能够协作。
在该电动助力转向系统中，第一补偿值计算单元可以包括设定权重的权重设定单元和通过将转向扭矩乘以权重来计算第一补偿值的乘法单元。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的电动助力转向系统的示意性配置的示意图；
图2是示出了电机控制ECU的电气配置的框图；
图3是示出相对于扭杆扭矩Ttb设定的目标辅助扭矩Tm,md的示例的曲线图；
图4是示出电动助力转向系统的物理模型的配置的示例的示意图；
图5是示出干扰扭矩估计单元的配置的框图；以及
图6是示出扭矩控制单元的配置的框图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施方式。图1是示出根据本发明的实施方式的电动助力转向系统的示意性配置的示意图。电动助力转向系统1包括：用作用于使车辆转向的转向构件的方向盘2、与方向盘2的旋转相结合地操作以使转向轮3转向的转向机构4、以及辅助驾驶员转向的转向辅助机构5。方向盘2和转向机构4经由转向轴6和中间轴7彼此机械地耦接。
转向轴6包括耦接至方向盘2的输入轴8和耦接至中间轴7的输出轴9。输入轴8和输出轴9经由扭杆10彼此耦接以便能够相对旋转。扭矩传感器12设置在扭杆10附近。扭矩传感器12基于输入轴8与输出轴9之间的相对旋转位移量检测施加至扭杆10的扭杆扭矩Ttb。在该实施方式中，例如，当车辆向左转向时，由扭矩传感器12检测的扭杆扭矩Ttb被检测为正值，并且当车辆向右转向时，扭杆扭矩Ttb被检测为负值，并且，随着正值或负值的绝对值较大，扭杆扭矩Ttb的大小较大。扭杆扭矩Ttb是根据本发明的“施加至转向系统的转向扭矩”的示例。
转向机构4由齿条和小齿轮机构组成，该齿条和小齿轮机构包括小齿轮轴13和用作转向轴的齿条轴14。转向轮3经由拉杆15和转向节臂(未示出)耦接至齿条轴14的相应端部。小齿轮轴13与中间轴7耦接。小齿轮轴13与方向盘2的转向操作相结合地旋转。小齿轮16与小齿轮轴13的远端耦接。
齿条轴14沿着车辆的左右方向直线地延伸。在齿条轴14的沿轴向方向的中间部形成与小齿轮16啮合的齿条17。小齿轮16和齿条17将小齿轮轴13的旋转转换成齿条轴14的轴向运动。可以通过沿轴向方向移动齿条轴14而使转向轮3转向。
当操作(旋转)方向盘2时，方向盘2的旋转经由转向轴6和中间轴7传递至小齿轮轴13。然后，小齿轮轴13的旋转通过小齿轮16和齿条17被转换成齿条轴14的轴向运动。因此，使转向轮3转向。转向辅助机构5包括产生转向辅助力(辅助扭矩)的电动机18以及将电动机18的输出扭矩放大并传递至转向机构4的减速器19。减速器19由蜗轮蜗杆机构组成，该蜗轮蜗杆机构包括蜗杆齿轮20和与蜗杆齿轮20啮合的蜗轮21。减速器19被容纳在用作传动机构壳体的齿轮壳体22中。以下，有时将减速器19的减速比(齿轮比)表示为N。减速比N被定义为蜗杆齿轮角θwg即蜗杆齿轮20的旋转角与蜗轮角θww即蜗轮21的旋转角的比率(θwg/θww)。
蜗杆齿轮20由电动机18旋转驱动。另外，蜗轮21被耦接以便能够与输出轴9一起旋转。当蜗杆齿轮20由电动机18旋转驱动时，蜗轮21被旋转驱动，这将电机扭矩施加至转向轴6并且使转向轴6(输出轴9)旋转。然后，转向轴6的旋转经由中间轴7传递至小齿轮轴13。小齿轮轴13的旋转被转换成齿条轴14的轴向运动。因此，使转向轮3转向。即，蜗杆齿轮20由电动机18旋转驱动，这使得能够通过电动机18进行转向辅助并且使转向轮3转向。电动机18设置有检测电动机18的转子的旋转角的旋转角传感器23。
施加至输出轴9的扭矩的示例(电动机18驱动的对象的示例)包括由电动机18施加的电机扭矩和除了电动机扭矩以外的干扰扭矩Tlc。干扰扭矩Tlc包括扭杆扭矩Ttb、路面负载扭矩(路面反作用力扭矩)Trl、在减速器19中产生的摩擦扭矩Tf等。扭杆扭矩Ttb是通过由驾驶员施加至方向盘2的力、由转向惯量产生的力等从方向盘2侧施加至输出轴9的扭矩。
路面负载扭矩Trl是通过在轮胎中产生的自回正扭矩、通过悬架和轮胎车轮回正产生的力、齿条和小齿轮机构的摩擦力等从转向轮3侧经由齿条轴14施加至输出轴9的扭矩。车辆包括安装在其上的沿前进方向捕获车辆前方的道路的图像的电荷耦合器件(CCD)摄像机25、检测车辆的位置的全球定位系统(GPS)26、检测道路形状和障碍物的雷达27以及存储地图信息的地图信息存储器28。
CCD摄像机25、GPS 26、雷达27和地图信息存储器28连接至执行驾驶辅助控制和自动驾驶控制的上级电子控制单元(ECU)201。上级ECU 201基于由CCD摄像机25、GPS 26和雷达27获得的信息以及地图信息执行周围环境识别、车辆位置估计、路线规划等，并且确定转向和驱动致动器的控制目标值。
在本实施方式中，上级ECU 201设定用于自动转向的目标自动转向角θc,cmda。在本实施方式中，自动转向控制是用于使车辆例如沿目标轨道行驶的控制。目标自动转向角θc,cmda是用于使车辆沿目标轨道自动行驶的转向角的目标值。设定这样的目标自动转向角θc,cmda的过程是公知的，因此在本文不作详细描述。
由上级ECU 201设定的目标自动转向角θc,cmda经由车载网络提供给电机控制ECU202。由扭矩传感器12检测的扭杆扭矩Ttb和来自旋转角传感器23的输出信号被输入至电机控制ECU 202。电机控制ECU 202基于这样的输入信号和从上级ECU 201提供的信息来控制电动机18。
图2是示出电机控制ECU 202的电气配置的框图。电机控制ECU 202包括：微型计算机40、由微型计算机40控制以便向电动机18供应电力的驱动电路(变换器电路)31以及检测流经电动机18的电流(以下称为“电机电流I”)的电流检测电路32。
微型计算机40包括CPU和存储器(诸如ROM、RAM和非易失性存储器)，并且执行预定程序以用作多个功能处理单元。多个功能处理单元包括：目标辅助扭矩设定单元41、基本目标扭矩设定单元42、第一校正单元43、第二校正单元44、第一减速比除法单元45、整体扭矩计算单元46、扭矩控制单元47、减速比乘法单元48、旋转角计算单元49、第二减速比除法单元50、第一补偿值计算单元51以及第二补偿值计算单元52。
目标辅助扭矩设定单元41设定作为手动转向所需的辅助扭矩的目标值的目标辅助扭矩(辅助控制量)Tm,md。目标辅助扭矩设定单元41基于由扭矩传感器12检测的扭杆扭矩Ttb来设定目标辅助扭矩Tm,md。图3中示出了相对于扭杆扭矩Ttb设定的目标辅助扭矩Tm,md的示例。
当扭杆扭矩Ttb具有正值时，目标辅助扭矩Tm,md为正，并且使电动机18产生用于向左转向的转向辅助力。同时，当扭杆扭矩Ttb具有负值时，目标辅助扭矩Tm,md为负，并且使电动机18产生用于向右转向的转向辅助力。目标辅助扭矩Tm,md被设定为使得其绝对值随着扭杆扭矩Ttb的绝对值变大而变大。
目标辅助扭矩设定单元41可以通过将扭杆扭矩Ttb乘以预先设定的常数来计算目标辅助扭矩Tm,md。回到图2，旋转角计算单元49基于来自旋转角传感器23的输出信号来计算电动机18的转子旋转角θm。第二减速比除法单元50通过将转子旋转角θm除以减速比N，将由旋转角计算单元49计算的转子旋转角θm转换成输出轴9的旋转角(实际转向角)θ。
基本目标扭矩设定单元42使用从上级ECU 201提供的目标自动转向角θc,cmda以及实际转向角θ来设定自动转向所需的基本目标扭矩T0,ad。具体地，基本目标扭矩设定单元42通过对目标自动转向角θc,cmda与实际转向角θ之间的偏差Δθ(＝θc,cmda-θ)执行比例-微分计算(PD计算)来计算基本目标扭矩T0,ad。
第一校正单元43从基本目标扭矩T0,ad中减去由第一补偿值计算单元51计算的第一补偿值w·Ttb。符号“w”指示权重。因此，可以获得第一基本目标扭矩T1,ad(输出轴9的扭矩)，在该第一基本目标扭矩T1,ad中，包含在干扰扭矩Tlc中的扭杆扭矩Ttb的至少一部分已经被补偿。稍后将讨论第一补偿值计算单元51。
第二校正单元44从第一基本目标扭矩T1,ad中减去由第二补偿值计算单元52计算的第二补偿值
Figure BDA0002502115230000061
因此，可以获得第二基本目标扭矩T2,ad(输出轴9的扭矩)，在该第二基本目标扭矩T2,ad中，不包含扭杆扭矩Ttb的干扰扭矩Tlc已经被补偿。稍后将讨论第二补偿值计算单元52。在本实施方式中，第一校正单元43和第二校正单元44构成根据本发明的“校正单元”。
第一减速比除法单元45通过将第二基本目标扭矩T2,ad除以减速比N来计算目标自动转向扭矩Tm,ad(电动机18的目标扭矩)。整体扭矩计算单元46通过将目标自动转向扭矩Tm,ad与目标辅助扭矩Tm,md相加来计算目标整体扭矩Tm,ma。
扭矩控制单元47驱动驱动电路31，使得电动机18的电机扭矩更接近目标整体扭矩Tm,ma。将在后面详细讨论扭矩控制单元47。减速比乘法单元48通过将由第一减速比除法单元45计算的目标自动转向扭矩Tm,ad乘以减速比N，将目标自动转向扭矩Tm,ad转换成作用于输出轴9(蜗轮21)的目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad。
第一补偿值计算单元51由权重设定单元53和权重乘法单元54组成。权重乘法单元54通过将扭杆扭矩Ttb乘以由权重设定单元53设定的权重w来计算第一补偿值w·Ttb。权重w具有大于等于0且小于等于1的值。当不希望驾驶员干预转向时，权重设定单元53基本上将权重w设定为相对大的值，并且在希望驾驶员干预转向时，将权重w设定为相对小的值。在本实施方式中，例如，当扭杆扭矩Ttb的绝对值小于预定值α并且驾驶员几乎没有干预转向的意图时，权重设定单元53将权重w设定为1，并且例如当扭杆扭矩Ttb的绝对值等于或大于预定值α并且驾驶员有很大的干预转向的意图时，将权重w设定为0。
权重设定单元53可以根据驾驶员是正在抓握方向盘2还是已经放开方向盘2来设定权重w。具体地，如图2中的双点划线所指示的，提供了判定驾驶员是正在抓握方向盘2还是已经放开方向盘2的手扶握/手脱开判定单元59。然后，权重设定单元53在驾驶员已经放开方向盘2时(手脱开时)将权重设定为1，并且在驾驶员正在抓握方向盘2时(手扶握时)将权重设定为0。
手扶握/手脱开判定单元59可以基于来自设置到方向盘2的触摸传感器(未示出)的输出信号来判定驾驶员是正在抓握方向盘2还是已经放开方向盘2，基于由设置在车辆中的摄像机(未示出)捕获的图像来判定驾驶员是正在抓握方向盘2还是已经放开方向盘2等。手扶握/手脱开判定单元59可以以不同于先前讨论的方式配置，只要手扶握/手脱开判定单元59可以判定驾驶员是正在抓握方向盘2还是已经放开方向盘2。
此外，为了不允许驾驶员在紧急情况时干预转向，权重设定单元53可以将权重w设定为1，或者为了使得能够进行自动转向和手动转向两者，可以将权重w设定为0.5。第二补偿值计算单元52由干扰扭矩估计单元55和减法单元56组成。干扰扭矩估计单元55基于由减速比乘法单元48计算的目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad和由第二减速比除法单元50计算的实际转向角θ来估计干扰扭矩Tlc。干扰扭矩Tlc的估计值用
Figure BDA0002502115230000071
表示。减法单元56通过从估计的干扰扭矩值
Figure BDA0002502115230000072
中减去扭杆扭矩Ttb来计算第二补偿值
Figure BDA0002502115230000073
将详细描述干扰扭矩估计单元55。干扰扭矩估计单元55由干扰观测器构成，该干扰观测器例如使用图4示出的电动助力转向系统1的物理模型101来计算估计的干扰扭矩值
Figure BDA0002502115230000074
估计的实际转向角值
Figure BDA0002502115230000075
和估计的角速度值
Figure BDA0002502115230000076
物理模型101包括包含输出轴9和固定至输出轴9的蜗轮21的设备(要由电机驱动的对象的示例)102。向设备102提供作为扭杆10的扭转扭矩的扭杆扭矩Ttb以及来自转向轮3侧的路面负载扭矩Trl。还经由蜗杆齿轮20向设备102提供来自电机的目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad，并且通过蜗轮21与蜗杆齿轮20之间的摩擦向设备102提供摩擦扭矩Tf。
当设备102的惯量被定义为J时，物理模型101的惯量的运动方程由下面的公式(1)表示。
Figure BDA0002502115230000077
Tlc＝Ttb+Trl+Tf
d2θ/dt2是设备102的角加速度。N是减速器19的减速比。Tlc指示提供给设备102的干扰扭矩。在本实施方式中，干扰扭矩Tlc被指示为扭杆扭矩Ttb、路面负载扭矩Trl和摩擦扭矩Tf的总和。然而，实际上，干扰扭矩Tlc包括除了这样的扭矩以外的扭矩。
图4中的物理模型101的状态方程由下面的公式(2)表示。
Figure BDA0002502115230000081
在公式(2)中，x是状态变量矢量，u1是已知输入矢量，u2是未知输入矢量，并且y是输出矢量。另外，在公式(2)中，A为系统矩阵，B1为第一输入矩阵，B2为第二输入矩阵，C为输出矩阵，并且D为直接矩阵。上述状态方程被扩展到包括未知输入矢量u2作为一个状态的系统。扩展系统的状态方程(扩展的状态方程)由下面的公式(3)表示。
Figure BDA0002502115230000082
在公式(3)中，xe是扩展系统的状态变量矢量，并且由下面的公式(4)表示。
Figure BDA0002502115230000083
在公式(3)中，Ae是扩展系统的系统矩阵，Be是扩展系统的已知输入矩阵，并且Ce是扩展系统的输出矩阵。由下面的公式(5)表示的干扰观测器(扩展状态观测器)由公式(3)的扩展状态方程构成。
Figure BDA0002502115230000084
在公式(5)中，
Figure BDA0002502115230000085
表示xe的估计值。L是观测器增益。
Figure BDA0002502115230000086
表示y的估计值。
Figure BDA0002502115230000087
由下面的公式(6)表示。
Figure BDA0002502115230000091
在公式(6)中，
Figure BDA0002502115230000092
是实际转向角θ的估计值，
Figure BDA0002502115230000093
是角速度dθ/dt的估计值，并且
Figure BDA0002502115230000094
是干扰扭矩Tlc的估计值。干扰扭矩估计单元55基于公式(5)的方程计算状态变量矢量
Figure BDA0002502115230000095
图5是示出干扰扭矩估计单元55的配置的框图。
干扰扭矩估计单元55包括：输入矢量输入单元61、输出矩阵乘法单元62、第一加法单元63、增益乘法单元64、输入矩阵乘法单元65、系统矩阵乘法单元66、第二加法单元67、积分单元68和状态变量矢量输出单元69。将由减速比乘法单元48(参见图2)计算的目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad提供给输入矢量输入单元61。输入矢量输入单元61将输入矢量u1输出至输入矩阵乘法单元65。可以使用由整体扭矩计算单元46计算的目标整体扭矩(目标扭矩)Tm,ma来代替目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad。
来自积分单元68的输出是状态变量矢量
Figure BDA0002502115230000096
(参见公式(6))。当计算开始时，提供状态变量矢量
Figure BDA0002502115230000097
的初始值。例如，状态变量矢量
Figure BDA0002502115230000098
的初始值是0。系统矩阵乘法单元66将状态变量矢量
Figure BDA0002502115230000099
乘以系统矩阵Ae。输出矩阵乘法单元62将状态变量矢量
Figure BDA00025021152300000910
乘以输出矩阵Ce。
第一加法单元63从作为实际转向角θ的输出矢量y中减去来自输出矩阵乘法单元62的输出
Figure BDA00025021152300000911
也就是说，第一加法单元63计算输出矢量y与估计输出矢量值
Figure BDA00025021152300000912
之间的差
Figure BDA00025021152300000913
增益乘法单元64将来自第一加法单元63的输出
Figure BDA00025021152300000914
乘以观测器增益L(参见公式(5))。输入矩阵乘法单元65将从输入矢量输入单元61输出的输入矢量u1乘以输入矩阵Be。第二加法单元67通过将来自输入矩阵乘法单元65的输出(Be·u1)、来自系统矩阵乘法单元66的输出
Figure BDA00025021152300000915
与来自增益乘法单元64的输出
Figure BDA00025021152300000916
相加来计算状态变量矢量的微分值
Figure BDA00025021152300000917
积分单元68通过对来自第二加法单元67的输出
Figure BDA00025021152300000918
进行积分来计算状态变量矢量
Figure BDA00025021152300000919
状态变量矢量输出单元69基于状态变量矢量
Figure BDA00025021152300000920
计算估计的干扰扭矩值
Figure BDA00025021152300000921
估计的实际转向角值
Figure BDA00025021152300000922
和估计的角速度值
Figure BDA00025021152300000923
可以使用由设备的逆模型和低通滤波器构成的干扰观测器代替先前讨论的扩展状态观测器。在这种情况下，设备的运动方程由先前讨论的公式(1)表示。因此，设备的逆模型如以下公式(7)指示。
Figure BDA0002502115230000101
至使用设备的逆模型的干扰观测器的输入为J·d2θ/dt2和N·Tm,ad，并且使用实际转向角θ的二阶微分值，并因此显著地受到旋转角传感器23的噪声的影响。相比之下，利用先前讨论的扩展状态观测器，通过积分来估计干扰扭矩，因此可以有利地减小由于微分引起的噪声的影响。接下来，将描述图2中的扭矩控制单元47。
图6是示出扭矩控制单元47的配置的框图。扭矩控制单元47包括：目标电机电流计算单元71、电流偏差计算单元72、PI控制单元73和脉宽调制(PWM)控制单元74。目标电机电流计算单元71通过将由整体扭矩计算单元46(参见图2)计算的目标整体扭矩Tm,ma除以电动机18的扭矩常数Kt来计算目标电机电流Icmd。
电流偏差计算单元72计算通过目标电机电流计算单元71获得的目标电机电流Icmd与由电流检测电路32检测的电机电流I之间的偏差ΔI(＝Icmd-I)。PI控制单元73对由电流偏差计算单元72计算的电流偏差ΔI执行比例积分计算(PI计算)，以生成用于使流经电动机18的电机电流I更接近目标电机电流Icmd的驱动命令值。PWM控制单元74生成具有与驱动命令值相对应的占空比的PWM控制信号，并且将所生成的PWM控制信号供应至驱动电路31。因此，将与驱动命令值对应的电力供应至电动机18。
在先前讨论的实施方式中，不包括扭杆扭矩Ttb的干扰扭矩Tlc的估计值被原样计算为第二补偿值
Figure BDA0002502115230000102
并且总是用作对基本目标扭矩T0,ad的补偿值(参见图2中的第二补偿值计算单元52和第二校正单元44)。因此，能够抑制在自动转向期间由于干扰扭矩而导致的车道保持性能的降低。
另一方面，对于作为施加至转向系统的转向扭矩的扭杆扭矩Ttb，通过将扭杆扭矩Ttb乘以权重w而获得的值被计算为第一补偿值(w·Ttb)(参见图2中的第一补偿值计算单元51和第一校正单元43)。因此，可以向驾驶员提供适当的触觉信息。换句话说，可以实现人机接口(HMI)功能。
例如，在对转向扭矩进行原样补偿的情况下(w＝1)，实现给予系统优先级并且忽略驾驶员的输入的控制，并且在对转向扭矩不进行原样补偿的情况下(w<1)，实现接收驾驶员的输入的控制。即，可以通过调整权重w来改变给予系统和驾驶员的优先级程度，这使得人(驾驶员)与系统之间能够协作。
尽管上面已经描述了本发明的实施方式，但是本发明可以以其他实施方式实现。例如，在先前讨论的实施方式中，由扭矩传感器12检测的扭杆扭矩Ttb用作转向扭矩。然而，可以对施加至方向盘2的驾驶员扭矩进行估计，并且可以将估计的驾驶员扭矩用作转向扭矩。
另外，在使用估计的转向扭矩的情况下，三个计算值即实际转向角θ、目标自动输出轴扭矩N·Tm,ad和扭杆扭矩Ttb可以用作输入，并且两个补偿值即第一补偿值和第二补偿值可以使用一个观测器来估计。另外，在先前讨论的实施方式中，本发明应用于用于柱型EPS的电机控制。然而，本发明也可以应用于除了柱型EPS之外的EPS的电机控制。另外，本发明也能够应用于对用于线控转向系统的转向角控制的电动机的控制。
此外，在不脱离权利要求的范围的情况下，本发明可以进行各种设计改变。

Claims (2)

1.一种电动助力转向系统(1)，其特征在于包括：
电动机(18)，其被配置成向转向系统施加电机扭矩；
旋转角检测单元(23)，其被配置成检测所述电动机(18)的旋转角；
电流检测电路(32)，其被配置成检测流经所述电动机(18)的电机电流；
转向扭矩检测单元(12)，其被配置成检测或估计施加至所述转向系统的转向扭矩；
目标扭矩设定单元(41)，其被配置成基于自动转向角命令值来设定所述电动机的目标扭矩；
电流命令值设定单元，其被配置成设定与所述目标扭矩相对应的电流命令值；以及
电流控制单元，其被配置成使所述电机电流跟随所述电流命令值，其中：
所述目标扭矩设定单元(41)包括：基本目标扭矩设定单元(42)、第一补偿值计算单元(51)、第二补偿值计算单元(52)以及校正单元(43，44)；
所述基本目标扭矩设定单元(42)被配置成设定所述电动机(18)的基本目标扭矩，使得所述电动机(18)的所述旋转角跟随所述自动转向角命令值；
所述第一补偿值计算单元(51)被配置成基于所述转向扭矩来设定第一补偿值；
所述第二补偿值计算单元(52)被配置成基于所述电机扭矩、所述旋转角以及所述转向扭矩或所述目标扭矩来计算第二补偿值，所述第二补偿值是除作用于所述转向系统的所述转向扭矩以外的干扰扭矩的估计值；以及
所述校正单元被配置成使用所述第一补偿值和所述第二补偿值来校正所述基本目标扭矩。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向系统，其特征在于
所述第一补偿值计算单元(51)包括设定权重的权重设定单元(53)以及通过将所述转向扭矩乘以所述权重来计算所述第一补偿值的乘法单元(54)。
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