CN112407040A

CN112407040A - 转向控制系统

Info

Publication number: CN112407040A
Application number: CN202010806174.2A
Authority: CN
Inventors: 小寺隆志; 工藤佳夫
Original assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2021-02-26
Also published as: US11643134B2; EP3782876B1; JP2021030838A; US20210053610A1; JP7261696B2; EP3782876A1

Abstract

一种转向控制系统(1)，包括中央处理单元。中央处理单元基于状态量来计算作用在转弯轴(22)上的多种类型的轴向力。中央处理单元通过以预定分配比例对多种类型的轴向力进行求和来计算用于计算命令值的分配轴向力。中央处理单元计算轴向力以具有随着状态量的变化的滞后。每个轴向力的滞后被调节以接近多种类型的轴向力中的一个特定轴向力的滞后。

Description

转向控制系统

技术领域

本发明涉及转向控制系统。

背景技术

在日本未审查专利申请公开第2017-165219号(JP 2017-165219 A)中公开了一种线控转向型转向装置。在这样的线控转向型转向装置中，由驾驶员转向的转向单元与响应于驾驶员的转向而使转弯轮(turning wheel)转弯的转弯单元之间的动力传递被切断。在这样的转向装置中，施加至转弯轮的路面反作用力等不是机械地传递至方向盘。在控制线控转向型转向装置的转向控制系统中，通过对方向盘施加反映了路面信息的转向反作用力来向驾驶员通知路面信息。

JP 2017-165219A公开了一种转向控制系统，其考虑到作用在连接至转弯轮的转弯轴上的多种类型的轴向力来设置转向反作用力。在这样的转向控制系统中，考虑通过以预定分配比例分配理想轴向力和路面轴向力而获得的分配轴向力来设置转向反作用力，其中，理想轴向力是根据基于方向盘的目标转向角的目标转弯角来计算的，并且路面轴向力是根据转弯侧电机的驱动电流来计算的。

日本未审查专利申请公开第2018-34556号(JP 2018-34556A)公开了一种转向控制系统，其确定由于锈蚀(rust)等引起的扭矩波动的反复出现。在该转向控制系统中，在确定为反复出现扭矩波动的情况下，基于实际作用于齿条轴的实际齿条轴向力与作为作用于齿条轴的理想轴向力的标准齿条轴向力(normative rack axial force)之差，对用于控制电机的命令值进行补偿。转向控制系统取决于由驾驶员执行的转向操作是转弯转向操作(turning steering operation)还是返回转向操作(return steering operation)来计算标准齿条轴向力以具有滞后(hysteresis)。

发明内容

在上述转向控制系统中，当考虑多种类型的轴向力来计算分配轴向力(adistributed axial force)时，考虑计算轴向力使得轴向力具有滞后。在这种情况下，当在计算轴向力时轴向力中反映的滞后被设置成与另一轴向力无关时，存在关于包括在分配轴向力中的滞后随着分配比例的变化而变化的担心。因此，存在以下担心：考虑分配轴向力来设置的转向反作用力将随着分配轴向力的变化而变化并且驾驶员来自方向盘的转向感觉将变差。只要辅助力的目标值是考虑作用在转弯轴上的轴向力来确定的，则该问题会类似地发生于控制以下电动助力转向装置的转向控制系统中：该电动助力转向装置使用电机作为驱动源的辅助机构来施加用于辅助转向机构的转向操作的辅助力。

根据本发明的一个方面，提供了一种转向控制系统，其基于响应于转向状态而计算的命令值来控制作为施加至车辆的转向机构的驱动力的源的电机，该转向机构包括使转弯轮转弯的转弯轴。转向控制系统包括执行各种类型的控制的中央处理单元。中央处理单元被配置成基于状态量来计算作用在转弯轴上的多种类型的轴向力。中央处理单元被配置成通过以预定分配比例对多种类型的轴向力进行求和来计算用于计算命令值的分配轴向力。中央处理单元被配置成计算轴向力使得轴向力具有随着状态量的变化的滞后。每个轴向力的滞后被调节以接近多种类型的轴向力中的一个特定轴向力的滞后。

在该方面，即使当分配比例变化并且包括在分配轴向力中的轴向力的分配比例变化时，每个轴向力的滞后被调节为接近特定轴向力的滞后。因此，当分配比例变化时，与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，能够抑制由于轴向力之间的滞后差异而引起的分配轴向力的变化。因此，由于分配轴向力的变化可以被抑制，所以使用分配轴向力计算的命令值的变化能够被抑制。因此，可以使基于命令值控制的电机的操作稳定，并且可以向驾驶员提供更适当的转向感觉。

在该方面，中央处理单元可以被配置成计算路面轴向力、车辆状态量轴向力以及角轴向力来作为多种类型的轴向力，所述路面轴向力是包括指示路面状态的路面信息的轴向力，所述车辆状态量轴向力是包括用于引起车辆的横向方向上的行为变化的信息的轴向力，以及所述角轴向力是根据能够被转换成转弯轮的角的角来确定的并且是不包括路面信息的轴向力，并且多种类型的轴向力中的特定轴向力可以是路面轴向力。

作用在转弯轴上的多种类型的轴向力中的路面轴向力是包括路面信息的轴向力并且因此是最接近实际施加至转弯轴的轴向力的轴向力。通过将每个轴向力的滞后设置为接近路面轴向力的滞后，当分配比例变化时，与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，可以使分配轴向力的滞后接近实际施加至转弯轴的轴向力的滞后。因此，能够控制电机使得路面信息被准确地传达至驾驶员，并且具有在这样的特性的车辆中能够准确地实现将路面信息传达至驾驶员的特性。

在该方面，中央处理单元可以被配置成计算路面轴向力、车辆状态量轴向力以及角轴向力来作为多种类型的轴向力，所述路面轴向力是包括指示路面状态的路面信息的轴向力、所述车辆状态量轴向力是包括用于引起车辆的横向方向上的行为变化的信息的轴向力，以及所述角轴向力是根据能够被转换成转弯轮的角的角来确定的并且是不包括路面信息的轴向力，并且多种类型的轴向力中的特定轴向力可以是角轴向力。

作用在转弯轴上的多种类型的轴向力中的角轴向力是不包括路面信息的轴向力并且因此是针对能够被转换成转弯轮的角的角不具有滞后的轴向力。通过将每个轴向力的滞后设置为接近角轴向力的滞后，当分配比例变化时，与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，可以减小分配轴向力的滞后。因此，能够控制电机使得仅最小必要路面信息被传达至驾驶员并且能够在具有这样的特性的车辆中精确地实现仅最小必要路面信息被传达至驾驶员的特性。

在该方面中，中央处理单元可以被配置成取决于车辆速度来改变每个轴向力的滞后。利用这种配置，可以基于车辆速度来优化取决于车辆速度而改变的每个轴向力的滞后。

在该方面，转向控制系统可以被配置成控制转向装置，该转向装置具有其中转向单元与转弯单元之间的动力传递被切断的结构，其中转弯单元响应于连接至转向单元的方向盘的转向输入来使转弯轮转弯，并且电机可以是将作为转向反作用力的驱动力施加至方向盘的转向侧电机，该转向反作用力是抵抗转向输入的力。

利用根据该方面的转向控制系统，可以向驾驶员提供更适当的转向感觉。

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是示意性地示出根据第一实施方式的线控转向型转向装置的配置的图；

图2是示意性地示出根据第一实施方式的转向控制系统的配置的框图；

图3是示意性地示出根据第一实施方式的目标反作用扭矩计算单元的配置的框图；

图4是示出相对于转弯对应角的路面轴向力、角轴向力的弹簧分量、以及车辆状态量轴向力的弹簧分量之间关系的曲线图；

图5是示出相对于转弯对应角的角轴向力的滞后分量与车辆状态量轴向力的滞后分量之间的关系的曲线图；

图6是示出分配轴向力随时间变化的曲线图；以及

图7是示意性地示出根据第二实施方式的目标反作用扭矩计算单元的配置的框图。

具体实施方式

第一实施方式

下面将参照附图描述根据本发明第一实施方式的转向控制系统。如图1所示，通过根据第一实施方式的转向控制系统1控制的转向装置2被构造为线控转向型转向装置。转向装置2包括由驾驶员经由方向盘3转向的转向单元4和响应于驾驶员对转向单元4的转向而使转弯轮5转弯的转弯单元6。

转向单元4包括方向盘3固定至的转向轴11和经由转向轴11向方向盘3施加作为抵抗驾驶员的转向的力的转向反作用力的转向侧致动器12。转向侧致动器12包括用作驱动源的转向侧电机13和使转向侧电机13的旋转降低并将经降低的旋转传递至转向轴11的转向侧减速齿轮14。例如，使用三相无刷电机作为该实施方式中的转向侧电机13。

转弯单元6包括第一小齿轮轴21和连接至第一小齿轮轴21的用作转弯轴的齿条轴22。第一小齿轮轴21和齿条轴22布置成具有预定的交叉角。形成在第一小齿轮轴21中的第一小齿轮齿21a和形成在齿条轴22中的第一齿条齿22a彼此啮合以构成第一齿条齿轮机构23。第一小齿轮轴21对应于能够转换成转弯轮5的转弯角的旋转轴。拉杆24连接至齿条轴22的两端并且拉杆24的端部连接至转弯轮5组装至的转向节(knuckle)(未图示)。

转弯单元6包括向齿条轴22施加用于使转弯轮5转弯的转弯力的转弯侧致动器31。转弯侧致动器31经由第二小齿轮轴32向齿条轴22施加转弯力。转弯侧致动器31包括用作驱动源的转弯侧电机33和使转弯侧电机33的旋转降低并将经降低的旋转传递至第二小齿轮轴32的转弯侧减速齿轮34。第二小齿轮轴32和齿条轴22被布置成具有预定的交叉角。形成在第二小齿轮轴32中的第二小齿轮齿32a和形成在齿条轴22中的第二齿条齿22b彼此啮合以构成第二齿条齿轮机构35。

在具有上述配置的转向装置2中，第二小齿轮轴32根据驾驶员的转向操作通过转弯侧致动器31旋转地驱动，并且该旋转通过第二齿条齿轮机构35被转换成齿条轴22的轴向方向上的移动，由此改变转弯轮5的转弯角。此时，抵抗驾驶员转向的转向反作用力从转向侧致动器12施加至方向盘3。

下面将描述转向装置2的电气配置。转向控制系统1连接至转向侧电机13和转弯侧电机33。转向控制系统1控制转向侧电机13和转弯侧电机33的操作。转向控制系统1包括中央处理单元和存储器(未示出)，并且通过使CPU在每个预定操作周期执行存储在存储器中的程序来执行各种类型的控制。

检测施加至转向轴11的转向扭矩Th的扭矩传感器41连接至转向控制系统1。该扭矩传感器41关于转向轴11的与转向侧减速齿轮14连接的部分设置在方向盘3一侧。扭矩传感器41基于设置在转向轴11中的扭杆的扭转来检测转向扭矩Th。转向侧旋转角传感器42和转弯侧旋转角传感器43连接至转向控制系统1。转向侧旋转角传感器42检测转向侧电机13的旋转角θs作为指示转向单元4的转向量的检测值，该旋转角θs是360度范围内的相对角。转弯侧旋转角传感器43检测转弯侧电机33的旋转角θt作为指示转弯单元6的转弯量的检测值，该旋转角θt是相对角。车辆速度传感器44连接至转向控制系统1。车辆速度传感器44检测作为车辆的行驶速度的车辆速度V。横向加速度传感器45连接至转向控制系统1。横向加速度传感器45检测车辆的横向加速度LA。横摆率传感器46连接至转向控制系统1。横摆率传感器46检测车辆的横摆率γ。当方向盘向右转向时，转向扭矩Th和旋转角θs和θt被检测为正值，当方向盘向左转向时，转向扭矩Th和旋转角θs和θt被检测为负值。

转向控制系统1使用转向侧电机13的驱动控制执行用于基于转向扭矩Th生成转向反作用力的反作用力控制。转向控制系统1使用转弯侧电机33的驱动控制执行用于取决于转向状态来使转弯轮5转弯的转弯控制。

下面将描述转向控制系统1的配置。如图2所示，转向控制系统1包括输出转向侧电机控制信号Ms的转向侧控制单元51和基于转向侧电机控制信号Ms向转向侧电机13提供驱动力的转向侧驱动电路52。检测在转向侧驱动电路52与转向侧电机13的各相的电机线圈之间的连接线53中流动的转向侧电机13的相电流值Ius、Ivs和Iws的电流传感器54连接至转向侧控制单元51。在图2中，为了便于描述，各相的连接线53和各相的电流传感器54被整体示为单个。

转向控制系统1包括输出转弯侧电机控制信号Mt的转弯侧控制单元56和基于转弯侧电机控制信号Mt向转弯侧电机33提供驱动力的转弯侧驱动电路57。检测在转弯侧驱动电路57与转弯侧电机33的各相的电机线圈之间的连接线58中流动的转弯侧电机33的相电流值Iut、Ivt、Iwt的电流传感器59连接至转弯侧控制单元56。在图2中，为了便于描述，各相的连接线58和各相的电流传感器59被整体示为单个。

根据本实施方式的转向侧驱动电路52和转弯侧驱动电路57采用包括多个开关元件诸如场效应晶体管(FET)等的公知的PWM逆变器。转向侧电机控制信号Ms是规定转向侧驱动电路52的开关元件的接通/断开状态的门信号。转弯侧电机控制信号Mt是规定转弯侧驱动电路57的开关元件的接通/断开状态的门信号。

转向侧控制单元51通过将转向侧电机控制信号Ms输出至转向侧驱动电路52，将来自车载电源B的驱动力提供到转向侧电机13。因此，转向侧控制单元51控制转向侧电机13的操作。转弯侧控制单元56通过将转弯侧电机控制信号Mt输出至转弯侧驱动电路57，将来自车载电源B的驱动力提供到转弯侧电机33。因此，转弯侧控制单元56控制转弯侧电机33的操作。

下面将描述转向侧控制单元51的配置。转向侧控制单元51通过在每个预定操作周期内执行由控制块指示的操作处理来生成转向侧电机控制信号Ms。转向扭矩Th、车辆速度V、旋转角θs、横向加速度LA、横摆率γ、相电流值Ius、Ivs和Iws、作为第一小齿轮轴21的旋转角(稍后将描述)的转弯对应角θp、以及作为转弯侧电机33的驱动电流(稍后将描述)的q轴电流值Iqt被输入至转向侧控制单元51。然后，转向侧控制单元51基于这些状态量生成转向侧电机控制信号Ms。

转向侧控制单元51包括：基于旋转角θs计算方向盘3的转向角θh的转向角计算单元61；计算作为转向反作用力的目标值的目标扭矩的目标反作用扭矩Ts^*的目标反作用扭矩计算单元62；以及计算转向侧电机控制信号Ms的转向侧电机控制信号计算单元63。

转向侧电机13的旋转角θs被输入至转向角计算单元61。转向角计算单元61例如通过从转向中立位置计数转向侧电机13的圈数，将旋转角θs转换为包括大于360度的范围的绝对角，并且获取该绝对角。转向角计算单元61通过将已转换为绝对角的旋转角θs乘以基于转向侧减速齿轮14的旋转速度比例的转换因子来计算转向角θh。计算出的转向角θh被输出至转弯侧控制单元56。

转向扭矩Th、车辆速度V、转弯对应角θp、q轴电流值Iqt、横向加速度LA和横摆率γ被输入至目标反作用扭矩计算单元62。如后文所述，目标反作用扭矩计算单元62基于状态量计算目标反作用扭矩Ts^*并且将计算出的目标反作用扭矩Ts^*输出至转向侧电机控制信号计算单元63。

除了目标反作用扭矩Ts^*之外，旋转角θs和相电流值Ius、Ivs和Iws被输入至转向侧电机控制信号计算单元63。本实施方式中的转向侧电机控制信号计算单元63基于目标反作用扭矩Ts^*计算dq坐标系中的d轴上的d轴目标电流值Ids^*和q轴上的q轴目标电流值Iqs^*。d轴目标电流值Ids^*表示dq坐标系中d轴上的目标电流值。q轴目标电流值Iqs^*表示dq坐标系中q轴上的目标电流值。转向侧电机控制信号计算单元63在目标反作用扭矩Ts^*的绝对值变更大的情况下计算具有更大的绝对值的q轴目标电流值Iqs^*。在本实施方式中，d轴上的d轴目标电流值Ids^*基本上被设置为零。转向侧电机控制信号计算单元63通过在dq坐标系中执行电流反馈控制来生成被输出至转向侧驱动电路52的转向侧电机控制信号Ms。

具体而言，转向侧电机控制信号计算单元63通过将相电流值Ius、Ivs和Iws映射到dq坐标上来基于旋转角θs计算d轴电流值Ids和q轴电流值Iqs，d轴电流值Ids和q轴电流值Iqs是转向侧电机13在dq坐标系中的实际电流值。转向侧电机控制信号计算单元63基于d轴和q轴上的电流差来计算目标电压值使得d轴电流值Ids跟随d轴目标电流值Ids^*以及q轴电流值Iqs跟随q轴目标电流值Iqs^*，并且基于目标电压值来计算具有占空比的转向侧电机控制信号Ms。

计算出的转向侧电机控制信号Ms被输出至转向侧驱动电路52。因此，从转向侧驱动电路52向转向侧电机13提供与转向侧电机控制信号Ms对应的驱动力。转向侧电机13将由目标反作用扭矩Ts^*指示的转向反作用力施加至方向盘3。

下面将描述转弯侧控制单元56的配置。在每个预定操作周期，通过执行由以下的控制块指示的操作处理，转弯侧控制单元56生成转弯侧电机控制信号Mt。旋转角θt、转向角θh、以及转弯侧电机33的相电流值Iut、Ivt和Iwt被输入至转弯侧控制单元56。然后，转弯侧控制单元56基于状态量来计算转弯侧电机控制信号Mt。

转弯侧控制单元56包括：转弯对应角计算单元71，其基于旋转角θt来计算作为第一小齿轮轴21的旋转角的转弯对应角θp；目标转弯扭矩计算单元72，其计算作为转弯力的目标值的目标转弯扭矩Tt^*；以及转弯侧电机控制信号计算单元73，其计算转弯侧电机控制信号Mt。

转弯侧电机33的旋转角θt被输入至转弯对应角计算单元71。转弯对应角计算单元71例如通过从车辆直线移动的中立位置计数转弯侧电机33的圈数来将输入的旋转角θt转换为绝对角，并且获取绝对角。转弯对应角计算单元71通过将已转换为绝对角的旋转角θt乘以基于转弯侧减速齿轮34的减速比、第一齿条齿轮机构23的旋转速度比例、以及第二齿条齿轮机构35的旋转速度比例的转换系数来计算转弯对应角θp。当假定第一小齿轮轴21连接至转向轴11时，转弯对应角θp对应于方向盘3的转向角θh。计算出的转弯对应角θp被输出至目标反作用扭矩计算单元62和目标转弯扭矩计算单元72。

转向角θh和转弯对应角θp被输入至目标转弯扭矩计算单元72。目标转弯扭矩计算单元72包括：目标转弯对应角计算单元74，其计算作为转弯对应角θp的目标的目标转弯对应角θp^*；以及转弯角反馈控制单元75，其通过执行用于使转弯对应角θp跟随目标转弯对应角θp^*的角反馈控制来计算目标转弯扭矩Tt^*。

具体地，转向角θh被输入至目标转弯对应角计算单元74。目标转弯对应角计算单元74基于转向角θh来计算目标转弯对应角θp^*。例如，目标转弯对应角计算单元74将目标转弯对应角θp^*设置为与转向角θh相同的角度。在根据本实施方式的转向控制系统1中，作为转向角θh与转弯对应角θp之间的比的转向角比被固定为1:1的比率。减法器76通过从目标转弯对应角θp^*减去转弯对应角θp来计算角度差Δθp。由减法器76计算的角度差Δθp被输入至转弯角反馈控制单元75。目标转弯扭矩计算单元72计算以角度差Δθp作为输入的比例元素、积分元素和微分元素的输出值之和来作为目标转弯扭矩Tt^*。计算出的目标转弯扭矩Tt^*被输出至转弯侧电机控制信号计算单元73。

除了目标转弯扭矩Tt^*，旋转角θt以及相电流值Iut、Ivt和Iwt也被输入至转弯侧电机控制信号计算单元73。转弯侧电机控制信号计算单元73基于目标转弯扭矩Tt^*计算dq坐标系中d轴上的d轴目标电流值Ids^*和q轴上的q轴目标电流值Iqs^*。在目标转向扭矩Tt^*的绝对值变更大的情况下，转弯侧电机控制信号计算单元73计算具有更大绝对值的q轴目标电流值Iqt^*。在本实施方式中，d轴上的d轴目标电流值Idt^*基本上被设置为零。与转向侧电机控制信号计算单元63类似，转弯侧电机控制信号计算单元73通过在dq坐标系中执行电流反馈控制来计算输出至转弯侧驱动电路57的转弯侧电机控制信号Mt。在计算转弯侧电机控制信号Mt的处理中计算出的q轴电流值Iqt被输出至目标反作用扭矩计算单元62。

计算出的转弯侧电机控制信号Mt被输出至转弯侧驱动电路57。因此，从转弯侧驱动电路57向转弯侧电机33提供与转弯侧电机控制信号Mt相对应的驱动力。转弯侧电机33向转弯轮5施加由目标转弯扭矩Tt^*指示的转弯力。

下文将描述目标反作用扭矩计算单元62的配置。如图3所示，目标反作用扭矩计算单元62包括基于输入扭矩的分量计算单元(input torque-based componentcalculating)81、轴向力计算单元82、分配轴向力计算单元83以及减法器84。

基于输入扭矩的分量计算单元81计算基于输入扭矩的分量Tb，该分量是用于在驾驶员的转向方向上旋转方向盘3的力。转向扭矩Th被输入至基于输入扭矩的分量计算单元81。在转向扭矩Th的绝对值变更大的情况下，基于输入扭矩的分量计算单元81计算出具有更大绝对值的基于输入扭矩的分量Tb。计算出的基于输入扭矩的分量Tb被输出至减法器84。

轴向力计算单元82基于不同的状态量来计算作用在齿条轴22上的多种类型的轴向力。车辆速度V、转弯侧电机33的q轴电流值Iqt、转弯对应角θp、横向加速度LA和横摆率γ被输入至轴向力计算单元82。轴向力计算单元82基于随后将要描述的状态量并基于抵抗驾驶员转向的方向盘3的旋转的力来计算用于计算分配轴向力Fir的多种类型的轴向力，即作用在齿条轴22上的轴向力。分配轴向力Fir对应于通过估计作用在齿条轴22上的轴向力而获得的计算出的轴向力。

轴向力计算单元82包括：路面轴向力计算单元91，其计算包括指示路面状态的路面信息的路面轴向力Fer；角轴向力计算单元92，其计算不包括路面信息的角轴向力Fib；以及车辆状态量轴向力计算单元93，其计算包括了路面信息中能够通过车辆的横向方向的行为变化来传达的信息的车辆状态量轴向力Fyr。轴向力计算单元82计算作为多种类型的轴向力的路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr。轴向力计算单元82将路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr输出至分配轴向力计算单元83。

除了路面轴向力Fer、角轴向力Fib、车辆状态量轴向力Fyr之外，车辆速度V被输入至分配轴向力计算单元83。分配轴向力计算单元83分别设置路面轴向力Fer的分配比例、角轴向力Fib的分配比例、以及车辆状态量轴向力Fyr的分配比例。分配轴向力计算单元83基于反映车辆行为、路面状态、转向状态等的各种状态量来设置其分配比例。具体而言，在本实施方式中，分配轴向力计算单元83基于车辆速度V来设置分配比率。分配轴向力计算单元83通过将路面轴向力Fer、角轴向力Fib、车辆状态量轴向力Fyr乘以分别设置的分配比例而获得的值求和来计算分配轴向力Fir。随着车辆速度V变得越高，分配轴向力计算单元83对更适当地将路面状态传达给驾驶员的观点给予更高的优先级，并且将路面轴向力Fer的分配比例设置得越大。另一方面，随着车辆速度V变得越低，分配轴向力计算单元83对确保驾驶员对方向盘3的可操作性的观点给予更高的优先级，并且将角轴向力Fib的分配比例设置得越大。计算出的分配轴向力Fir被输出至减法器84。

目标反作用扭矩计算单元62计算通过在减法器84中从基于输入扭矩的分量Tb减去分配轴向力Fir而获得的值来作为目标反作用扭矩Ts^*。计算出的目标反作用扭矩Ts^*被输出至转向侧电机控制信号计算单元63。目标反作用扭矩计算单元62基于作为计算出的轴向力的分配轴向力Fir来计算目标反作用扭矩Ts^*。由转向侧电机13施加的转向反作用力基本上是抵抗驾驶员转向的力，但是可以取决于计算出的轴向力与作用在齿条轴22上的实际轴向力之间的差而用作用于辅助驾驶员转向的力。

以下将描述轴向力计算单元82的配置。转弯侧电机33的q轴电流值Iqt被输入至轴向力计算单元82的路面轴向力计算单元91。路面轴向力计算单元91基于q轴电流值Iqt计算包括指示路面状态的路面信息的路面轴向力Fer。路面轴向力Fer是通过基于转向侧电机33的q轴电流值Iqt估计实际作用在转弯轮5上的轴向力而获得的估计值。具体地说，路面轴向力计算单元91将从转弯侧电机33施加至齿条轴22的扭矩和基于从路面施加至转弯轮5的力的扭矩设置成彼此平衡并且计算路面轴向力Fer，使得路面轴向力Fer的绝对值随着q轴电流值Iqt的绝对值的增大而增大。计算出的路面轴向力Fer被输出至分配轴向力计算单元83。

如图4中的实线所指示，路面轴向力Fer针对转弯对应角θp具有滞后(hysteresis)。这是因为用于计算路面轴向力Fer的转向侧电机33的q轴电流值Iqt针对转弯对应角θp具有滞后。q轴电流值Iqt根据实际作用在转弯轮5上的轴向力而变化。因此，使用q轴电流值Iqt计算的路面轴向力Fer是在由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中最接近于实际作用在转弯轮5上的轴向力的轴向力。路面轴向力Fer是包括不因微小不平整度(minute unevenness)等而影响车辆横向方向行为的路面信息的轴向力，并且是包括因台阶部分(stepped part)等而影响车辆横向方向行为的路面信息的轴向力。

如图3所示，轴向力计算单元82的角轴向力计算单元92包括第一计算单元92a、第二计算单元92b和加法器92c。转弯对应角θp和车辆速度V被输入至第一计算单元92a和第二计算单元92b。

第一计算单元92a基于转弯对应角θp和车辆速度V计算弹簧分量Tib1。弹簧分量Tib1是基于车辆悬架的规格、车辆的车轮定位(wheel alignment)的规格、转弯轮5的抓地力等而确定的扭矩。第一计算单元92a使用取决于车辆速度V来限定转向对应角θp与弹簧分量Tib1之间的关系的映射来计算弹簧分量Tib1。第一计算单元92a计算弹簧分量Tib1以在转弯对应角θp的绝对值变得更大并且车辆速度V变得更低的情况下具有更大的绝对值。计算出的弹簧分量Tib1被输出至加法器92c。

如图4中长短交替虚线所示，弹簧分量Tib1针对转弯对应角θp具有滞后，并且滞后的轴向力方向上的宽度为零。这是因为使用转弯对应角θp来计算弹簧分量Tib1。也就是说，路面信息没有反映在转弯对应角θp中。因此，使用转弯对应角θp计算的弹簧分量Tib1是由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的与实际作用在转弯轮5上的轴向力不同的轴向力，并且在任意设置的模型中是基于转弯对应角θp的理想轴向力。弹簧分量Tib1是不包括路面信息的轴向力。

如图3所示，第二计算单元92b基于转弯对应角θp和车辆速度V计算滞后分量Tib2。滞后分量Tib2是基于转弯轮5与路面的摩擦、齿条轴22与容纳齿条轴22的壳体的摩擦等而确定的扭矩。滞后分量Tib2针对转弯对应角θp的变化具有滞后。第二计算单元92b使用取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tib2之间的关系的映射来计算滞后分量Tib2。第二计算单元92b计算滞后分量Tib2以随着车辆速度V变得更越高具有越小的绝对值。取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tib2之间的关系的映射是通过实验等而获取的。计算出的滞后分量Tib2被输出至加法器92c。

如图4和图5所示，通过将滞后分量Tib2转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度W1被设置为差D1，该差D1是每个转弯对应角θp处的通过将弹簧分量Tib1转换为轴向力而获得的轴向力转换值与路面轴向力Fer之间的差的总和。将角轴向力Fib的滞后分量Tib2调节为接近由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的路面轴向力Fer的滞后的宽度。权利要求书中的特定轴向力在第一实施方式中为路面轴向力Fer。

如图3所示，加法器92c将通过第一计算单元92a计算出的弹簧分量Tib1和通过第二计算单元92b计算出的滞后分量Tib2相加并且计算通过将相加的扭矩转换为轴向力而获得的轴向力转换值作为角轴向力Fib。将计算出的角轴向力Fib输出至分配轴向力计算单元83。

轴向力计算单元82的车辆状态量轴向力计算单元93包括第三计算单元93a、第四计算单元93b和加法器93c。横向加速度LA、横摆率γ和车辆速度V被输入至第三计算单元93a。转弯对应角θp和车辆速度V被输入至第四计算单元93b。

第三计算单元93a基于横向加速度LA、横摆率γ和车辆速度V来计算弹簧分量Tyr1。第三计算单元93a计算通过将横摆率γ和横向加速度LA输入至表达式(1)而计算的横向力Fy作为弹簧分量Tyr1。弹簧分量Tyr1是通过将作用在转弯轮5上的轴向力近似地考虑为作用在转弯轮5上的横向力Fy而获得的估计值。

Fy＝Kla×LA+Kγ×γ’...(1)

“γ’”表示横摆率γ的微分值。“Kla”和“Kγ”表示通过实验等设置的系数。“Kla”和“Kγ”被设置为取决于车辆速度V的变量。计算出的弹簧分量Tyr1被输出至加法器93c。

如图4中一长两短交替虚线所示，弹簧分量Tyr1针对转弯对应角θp具有滞后。这是因为用于计算车辆状态量轴向力Fyr的横向加速度LA和横摆率γ针对转弯对应角θp具有滞后。通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的滞后是位于路面轴向力Fer的滞后与通过将角轴向力Fib的弹簧分量Tib1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的滞后之间的滞后。通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的滞后在轴向力方向上的宽度具有在路面轴向力Fer的滞后在轴向力方向上的宽度与将角轴向力Fib的弹簧分量Tib1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的滞后在轴向力方向上的宽度之间的量值。这是因为弹簧分量Tyr1是包括一部分路面信息的扭矩。通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值是不包括不因微小不平整度等而影响车辆的横向方向上的行为的路面信息的轴向力，并且是包括由于台阶部分等而影响车辆的横向方向上的行为的路面信息的轴向力。

如图3所示，第四计算单元93b基于转弯对应角θp和车辆速度V来计算滞后分量Tyr2。滞后分量Tyr2是基于转弯轮5与路面的摩擦、齿条轴22与容纳齿条轴22的壳体的摩擦等而确定的扭矩。滞后分量Tyr2针对转弯对应角θp的变化具有滞后。第四计算单元93b使用取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tyr2之间的关系的映射来计算滞后分量Tyr2。第四计算单元93b计算滞后分量Tyr2以随着车辆速度V变得越高具有越小的绝对值。通过实验等获取取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tyr2之间的关系的映射。计算出的滞后分量Tyr2被输出至加法器93c。

如图4和图5所示，通过将滞后分量Tyr2转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度W2被设置为差D2，该差D2是每个转弯对应角θp处的通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的最大值与路面轴向力Fer的最大值之间的差D2a与通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的最小值与路面轴向力Fer的最小值之间的差D2b的总和。滞后分量Tyr2的宽度W2被设置为对应于差D2a的宽度W2a和对应于差D2b的宽度W2b的总和。宽度W2被设定为小于宽度W1。将车辆状态量轴向力Fyr的滞后分量Tyr2调节为接近由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的路面轴向力Fer的滞后的宽度。

如图3所示，加法器93c将由第三计算单元93a计算的弹簧分量Tyr1和由第四计算单元93b计算的滞后分量Tyr2相加并且计算通过将相加后的扭矩转换为轴向力而获得的轴向力转换值作为车辆状态量轴向力Fyr。计算出的车辆状态量轴向力Fyr被输出至分配轴向力计算单元83。

分配轴向力计算单元83基于路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr来计算分配轴向力Fir。下面将描述第一实施方式的操作和优点。

(1)当由分配轴向力计算单元83计算的多种类型的轴向力的滞后被设置为彼此无关时，包括在分配轴向力Fir中的滞后可以在分配比例改变时变化。在图6中，分配比例在时间t1和时间t2处改变。在第一实施方式中，基于路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr计算分配轴向力Fir，并且当轴向力的这样的滞后未被调节时，每个轴向力的滞后与其他轴向力的滞后不同。

例如，在时间t1处，假设车辆状态量轴向力的分配比例固定至20％，路面轴向力的分配比例从0％变为80％，并且角轴向力的分配比例从80％变为0％。在这种情况下，在分配轴向力Fir中，路面轴向力中包括的滞后从0％变为80％，并且角轴向力的分配比例从80％变为0％。路面轴向力是在由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中最接近实际作用在转弯轮5上的轴向力的轴向力，并且因此在滞后的轴向力方向上具有最大宽度。另一方面，角轴向力是由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中在滞后的轴向力方向上具有最小宽度的轴向力，并且是零。因此，当路面轴向力的分配比例从80％变为0％并且角轴向力的分配比例从0％变为80％时，路面轴向力的滞后迅速减小并且角轴向力的滞后不变。因此，如图6中一长两短交替虚线所示，包括在分配轴向力Fir中的滞后变化。当分配轴向力Fir变化时，考虑分配轴向力Fir计算出的目标反作用扭矩Ts^*变化并且因此施加至方向盘3的转向反作用力变化。因此，担心驾驶员从方向盘3感觉到的转向感觉变差。

关于这一点，在第一实施方式中，第二计算单元92b调节滞后分量Tib2，使其接近由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的路面轴向力Fer的滞后。第四计算单元93b将滞后分量Tyr2调节为接近由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的路面轴向力Fer的滞后。因此，即使分配比例发生变化并且分配轴向力Fir中包括的轴向力的比例发生变化，每个轴向力的滞后被调节以接近路面轴向力Fer的滞后并且因此与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，可以抑制由于轴向力之间的滞后的差异而造成的分配轴向力Fir的变化。在该示例中，当路面轴向力Fer中所包括的滞后迅速减小时，角轴向力Fib的弹簧分量Tib1中所包括的滞后不变，并且角轴向力Fib的滞后分量Tib2中所包括的滞后增大。因此，如图6中的实线所示，可以抑制在时间t1和时间t2处的分配轴向力Fir的滞后变化。即使当分配比例发生变化并且分配轴向力Fir中所包括的轴向力的比例发生变化，也可以抑制分配轴向力Fir的变化并且因此可以抑制考虑分配轴向力Fir计算的目标反作用扭矩Ts^*的变化并且抑制施加至方向盘3的转向反作用力的变化。因此，可以稳定基于目标反作用扭矩Ts^*控制的转向侧电机13的操作并且给驾驶员提供更适当的转向感觉。

(2)在由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中，路面轴向力Fer是包括路面信息的轴向力并且因此是最接近实际作用在转弯轮5上的轴向力的轴向力。通过将每个轴向力的滞后设置为接近路面轴向力Fer的滞后，可以允许与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，在分配比例变化的情况下分配轴向力Fir的滞后接近实际作用在转弯轮5上的轴向力的滞后。因此，可以控制电机使得路面信息被准确地递送给驾驶员并且能够在具有这样的特性的车辆中实现将路面信息递送给驾驶员的特性。因此，例如，在线控转向型装置2中，可以实现电动助力转向装置的转向感觉。

(3)每个轴向力的滞后取决于车辆速度而变化。由于第二计算单元92b使用取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tib2之间的关系的映射来计算滞后分量Tib2，因此可以取决于车辆速度V来优化滞后分量Tib2。由于第四计算单元93b使用取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tyr2之间的关系的映射来计算滞后分量Tyr2，因此可以取决于车辆速度V来优化滞后分量Tyr2。

第二实施方式

下面将参照附图描述根据第二实施方式的转向控制系统。这里，将重点描述与第一实施方式的区别。

如图7所示，轴向力计算单元82的路面轴向力计算单元91包括第五计算单元91a、第六计算单元91b和加法器91c。q轴电流值Iqt被输入至第五计算单元91a。转弯对应角θp和车辆速度V被输入至第六计算单元91b。

第五计算单元91a基于转弯侧电机33的q轴电流值Iqt计算弹簧分量Ter1。弹簧分量Ter1是通过基于转弯侧电机33的q轴电流值Iqt来估计实际作用在转弯轮5上的轴向力而获得的估计值并且具有与第一实施方式中描述的路面轴向力Fer相同的滞后。

第六计算单元91b基于转弯对应角θp和车辆速度V来计算滞后分量Ter2。滞后分量Ter2被设置为消除弹簧分量Ter1的滞后。也就是说，滞后分量Ter2关于转弯对应角θp的变化具有滞后使得关于转弯对应角θp的变化具有滞后的弹簧分量Ter1的滞后可以被消除。第六计算单元91b使用取决于车辆速度V来限定的转向对应角θp与滞后分量Ter2之间的关系的映射来计算滞后分量Ter2。取决于车辆速度V来限定的转向对应角θp与滞后分量Ter2之间的关系的映射是通过实验等获取的。第六计算单元91b计算滞后分量Ter2以随着车辆速度V变得越高具有越小的绝对值。计算出的滞后分量Ter2被输出到加法器91c。通过将滞后分量Ter2转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度被设置为例如与第一实施方式中的宽度W1相同。这里，与根据第一实施方式的角轴向力Fib的滞后分量Tib2不同，滞后分量Ter2具有与滞后分量Tib2相反的滞后回线。

加法器91c将由第五计算单元91a计算出的弹簧分量Ter1和由第六计算单元91b计算出的滞后分量Ter2相加并且计算通过将该相加后的扭矩转换为轴向力而获得的轴向力转换值作为路面轴向力Fer。计算出的路面轴向力Fer被输出至分配轴向力计算单元83。

轴向力计算单元82的角轴向力计算单元92基于转弯对应角θp和车辆速度V来计算角轴向力Fib。与第一实施方式不同，根据本实施方式的角轴向力计算单元92不包括调节滞后的计算单元。根据本实施方式的角轴向力计算单元92具有使用根据第一实施方式的第一计算单元92a计算弹簧分量Tib1和计算通过将弹簧分量Tib1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的功能。也就是说，角轴向力计算单元92使用取决于车辆速度V来限定的转弯对应角θp与角轴向力Fib之间的关系的映射来计算角轴向力Fib。角轴向力计算单元92计算角轴向力Fib以随着转弯对应角θp的绝对值变得越大并且车辆速度V变得越低而具有越大的值。将计算的角轴向力Fib输出至分配轴向力计算单元83。

轴向力计算单元82的车辆状态量轴向力计算单元93包括第三计算单元93a、第七计算单元93d和加法器93c。与第一实施方式类似，第三计算单元93a基于横向加速度LA、横摆率γ和车辆速度V来计算弹簧分量Tyr1。转弯对应角θp和车辆速度V被输入至第七计算单元93d。第七计算单元93d基于转弯对应角θp和车辆速度V来计算滞后分量Tyr3。滞后分量Tyr3被设置为消除弹簧分量Tyr1的滞后。也就是说，滞后分量Tyr3关于转弯对应角θp的变化具有滞后使得关于转弯对应角θp的变化具有滞后的弹簧分量Tyr1的滞后可以被消除。第七计算单元93d使用取决于车辆速度V来限定的转弯对应角θp与滞后分量Tyr3之间的关系的映射来计算滞后分量Tyr3。取决于车辆速度V来限定转弯对应角θp与滞后分量Tyr3之间的关系的映射通过实验等获取。第七计算单元93d计算滞后分量Tyr3以随着车辆速度V变得越高具有越小的绝对值。计算出的滞后分量Tyr3被输出至加法器93c。通过将滞后分量Tyr3转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度被设置为例如与第一实施方式中的宽度W2相同。这里，与根据第一实施方式的车辆状态量轴向力Fyr的滞后分量Tyr2不同，滞后分量Tyr3具有与滞后分量Tyr2相反的滞后回线。

加法器93c将由第三计算单元93a计算出的弹簧分量Tyr1和由第七计算单元93d计算出的滞后分量Tyr3相加并且计算通过将该相加后的扭矩转换为轴向力而获得的轴向力转换值作为车辆状态量轴向力Fyr。计算出的车辆状态量轴向力Fyr被输出至分配轴向力计算单元83。

分配轴向力计算单元83基于路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr来计算分配轴向力Fir。下面将描述第二实施方式的操作和优点。

(4)在由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中，角轴向力Fib是不包括路面信息的轴向力并且因此是关于转弯对应角θp不具有滞后的轴向力。通过将每个轴向力的滞后设置为接近于角轴向力Fib的滞后，与每个轴向力的滞后未被调节的情况相比，在分配比例改变的情况下可以减小分配轴向力Fir的滞后。因此，可以控制电机使得仅最小必要路面信息被递送至驾驶员并且能够在具有这样的特性的车辆中可靠地实现仅将最小必要路面信息递送至驾驶员的特性。因此，例如，在线控转向型装置2中，可以实现仅将最小必要路面信息递送至驾驶员的电动助力转向装置的转向感觉。

上述实施方式可以进行如下修改。除非出现技术冲突，否则可以组合以下其他实施方式。在第一实施方式中，第二计算单元92b、第四计算单元93b、第六计算单元91b和第七计算单元93d基于转弯对应角θp来计算每个滞后，但本发明不限于此。例如，第二计算单元92b、第四计算单元93b、第六计算单元91b和第七计算单元93d可以基于q轴电流值Iqt计算每个滞后，可以基于q轴目标电流值Iqt^*计算每个滞后，并且可以基于可以转换为转弯轮5的转弯角的角——例如目标转弯对应角θp^*和转向角θh——来计算每个滞后。

在第一实施方式中，第二计算单元92b、第四计算单元93b、第六计算单元91b和第七计算单元93d取决于车辆速度V来计算每个滞后分量，但可以不取决于车辆速度V。第二计算单元92b、第四计算单元93b、第六计算单元91b和第七计算单元93d可以使用另一种方法例如基于诸如转向扭矩Th的其他参数的计算来计算每个滞后分量。

由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力的滞后可以被调节为接近车辆状态量轴向力Fyr的滞后。在这种情况下，为了消除原始滞后，路面轴向力Fer的滞后分量被调节为接近由轴向力计算单元82计算出的多种类型的轴向力中的车辆状态量轴向力Fyr的滞后。为了施加滞后，角轴向力Fib的滞后分量被调节为接近由轴向力计算单元82计算的多种类型的轴向力中的车辆状态量轴向力Fyr的滞后。因此，能够给予驾驶员在第一实施方式中的转向感觉与第二实施方式中的转向感觉之间的中间程度的转向感觉。

在第一实施方式中，宽度W1被设置为差D1，差D1是特定转弯对应角θp处的通过将弹簧分量Tib1转换为轴向力而获得的轴向力转换值与路面轴向力Fer之间的差的总和，但本发明不限于此。例如，可以设置宽度W1使得宽度W1和差D1彼此接近。宽度W2被设置为差D2，该差D2是特定转弯对应角θp处的通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的最大值与路面轴向力Fer的最大值之间的差D2a与特定转弯对应角θp处的通过将弹簧分量Tyr1转换为轴向力而获得的轴向力转换值的最小值与路面轴向力Fer的最小值之间的差D2b的总和，但本发明不限于此。例如，可以设置宽度W2使得宽度W2和差D2彼此接近。在第二实施方式中，通过将滞后分量Ter2转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度可以被设置为使得该宽度和宽度W1彼此接近。通过将滞后分量Tyr3转换为轴向力而获得的轴向力转换值在轴向力方向上的宽度可以被设置为使得该宽度和宽度W2彼此接近。

在上述实施方式中，由轴向力计算单元82计算的角轴向力Fib的滞后可以接近路面轴向力Fer的滞后，并且路面轴向力Fer的滞后可以接近角轴向力Fib的滞后。

在上述实施方式中，基于输入扭矩的分量计算单元81例如可以基于转向扭矩Th和车辆速度V来计算基于输入扭矩的分量Tb。在这种情况下，例如，基于输入扭矩的分量计算单元81计算基于输入扭矩的分量Tb以随着车辆速度V的变得越低具有越大的绝对值。

在上述实施方式中，分配轴向力计算单元83可以通过除了将路面轴向力Fer、角轴向力Fib和车辆状态量轴向力Fyr乘以为各自被设置的分配比例而获得的值求和之外还通过加上另一轴向力来计算分配轴向力Fir。例如，另一轴向力可以是基于由另一传感器检测的值计算的轴向力，该另一传感器例如是检测作用在转弯轮5上的轴向力的传感器。

在第一实施方式中，路面轴向力计算单元91基于q轴电流值Iqt计算路面轴向力Fer，但本发明不限于此并且例如也可以基于q轴目标电流值Iqt^*计算路面轴向力Fer。在第二实施方式中，第五计算单元91a基于q轴电流值Iqt来计算路面轴向力Fer的弹簧分量Ter1，但本发明并不限于此并且例如也可以基于q轴目标电流值Iqt^*来计算弹簧分量Ter1。

在第一实施方式中，第一计算单元92a基于转弯对应角θp来计算角轴向力Fib的弹簧分量Tib1，但本发明不限于此并且可以例如可以基于可以转换为转弯轮5的转弯角的角——例如目标转弯对应角θp^*和转向角θh——来计算弹簧分量Tib。第一计算单元92a可以使用另一种方法例如基于诸如转向扭矩Th的其他参数的计算来计算弹簧分量Tib1。第一计算单元92a可以不基于车辆速度V来计算弹簧分量Tib1。在第二实施方式中，角轴向力计算单元92基于转弯对应角θp计算角轴向力Fib，但本发明不限于此，并且可以例如基于可以转换为转弯轮5的转弯角的角——例如目标转弯对应角θp^*和转向角θh——来计算角轴向力Fib。角轴向力计算单元92可以使用另一种方法例如基于诸如转向扭矩Th的其他参数的计算来计算角轴向力Fib。角轴向力计算单元92可以不基于车辆速度V来计算角轴向力Fib。

第二实施方式中由第六计算单元91b计算的滞后分量Ter2的滞后回线可以与第一实施方式中由第二计算单元92b计算的滞后分量Tib2的滞后回线相同。在这种情况下，加法器91c从弹簧分量Ter1中减去滞后分量Ter2，并且计算通过将经过减去的扭矩转换成轴向力而获得的轴向力转换值作为路面轴向力Fer。在第二实施方式中由第七计算单元93d计算的滞后分量Tyr3的滞后回线可以与在第一实施方式中由第四计算单元93b计算的滞后分量Tyr2的滞后回线相同。在这种情况下，加法器93c从弹簧分量Tyr1减去滞后分量Tyr3并且计算通过将经过减去的扭矩转换成轴向力而获得的轴向力转换值作为车辆状态量轴向力Fyr。

在上述实施方式中，车辆状态量轴向力计算单元93的第三计算单元93a基于横向加速度LA和横摆率γ计算弹簧分量Tyr1，但是可以基于横向加速度LA和横摆率γ中的一个来计算弹簧分量Tyr1。第三计算单元93a可以使用例如基于诸如转向扭矩Th的其他参数的计算的另一方法来计算弹簧分量Tyr1。第三计算单元93a可以不基于车辆速度V来计算弹簧分量Tyr1。

在上述实施方式中，由转向控制系统1控制的转向装置2具有切断转向单元4与转弯单元6之间的动力传递的无连接结构，但是本发明不限于此。例如，如图1中一长两短交替虚线所示，由转向控制系统1控制的转向装置2可以是具有通过离合器25切断转向单元4与转弯单元6之间的动力传递的结构的转向装置。可以采用通过向励磁线圈间歇供电来执行动力的间歇传输的电磁离合器作为离合器25。转向控制系统1执行对离合器25的接合与分离之间的切换的控制。当离合器25分离时，机械地切断转向单元4与转弯单元6之间的动力传递。当离合器25接合时，机械地建立转向单元4与转弯单元6之间的动力传递。

在上述实施方式中，转向控制系统1用于控制线控转向型转向装置2，但本发明不限于此。例如，转向控制系统1可以被配置成控制包括转向机构的电动助力转向装置，该转向机构基于方向盘3的操作使转弯轮5转弯并且施加电机扭矩作为用于辅助转向操作的辅助力。在转向装置2中，通过作为辅助力施加的电机扭矩来改变方向盘3的转向所需的转向扭矩Th。在这种情况下，转向控制系统1基于通过以对其各自被设置的分配比例对多种类型的轴向力求和而获得的分配轴向力来计算作为辅助力的目标值的目标辅助扭矩。

Claims

1.一种转向控制系统(1)，其基于响应于转向状态而计算的命令值来控制作为施加至车辆的转向机构的驱动力的源的电机，所述转向机构包括使转弯轮(5)转弯的转弯轴(22)，所述转向控制系统(1)的特征在于包括执行各种类型的控制的中央处理单元，其中：

所述中央处理单元被配置成基于状态量来计算作用在所述转弯轴(22)上的多种类型的轴向力；

所述中央处理单元被配置成通过以预定分配比例对所述多种类型的轴向力进行求和来计算用于计算所述命令值的分配轴向力；以及

所述中央处理单元被配置成计算所述轴向力使得所述轴向力具有随着所述状态量的变化的滞后，以及

其中，每个轴向力的滞后被调节以接近所述多种类型的轴向力中的一个特定轴向力的滞后。

2.根据权利要求1所述的转向控制系统(1)，其特征在于：

所述中央处理单元被配置成计算路面轴向力、车辆状态量轴向力和角轴向力来作为所述多种类型的轴向力，所述路面轴向力是包括指示路面状态的路面信息的轴向力、所述车辆状态量轴向力是包括用于引起所述车辆的横向方向上的行为变化的信息的轴向力，并且所述角轴向力根据能够被转换成所述转弯轮(5)的角的角来确定并且是不包括路面信息的轴向力；并且

所述多种类型的轴向力中的所述特定轴向力是所述路面轴向力。

3.根据权利要求1所述的转向控制系统(1)，其特征在于：

所述中央处理单元被配置成计算路面轴向力、车辆状态量轴向力和角轴向力来作为所述多种类型的轴向力，所述路面轴向力是包括指示路面状态的路面信息的轴向力，所述车辆状态量轴向力是包括用于引起所述车辆的横向方向上的行为变化的信息的轴向力，并且所述角轴向力根据能够被转换成所述转弯轮(5)的角的角来确定并且是不包括路面信息的轴向力；并且

所述多种类型的轴向力中的所述特定轴向力是所述角轴向力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转向控制系统(1)，其特征在于：

所述中央处理单元被配置成取决于车辆速度来改变每个轴向力的滞后。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的转向控制系统(1)，其特征在于：

所述转向控制系统(1)被配置成控制转向装置(2)，所述转向装置(2)具有其中转向单元(4)与转弯单元(6)之间的动力传递被切断的结构，其中所述转弯单元(6)响应于连接至所述转向单元(4)的方向盘(3)的转向输入来使所述转弯轮(5)转弯；以及

所述电机是将作为转向反作用力的驱动力施加至所述方向盘(3)的转向侧电机(13)，所述转向反作用力是抵抗所述转向输入的力。