CN113727905B - 电动操纵装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够提高电动操纵装置的转向操作感的技术。该技术具备：基本控制量计算部(611)，其计算与驾驶者的转向操作相应的基本控制量；摩擦力计算部(612)，其通过摩擦力模型来计算与转向角相关值相应的摩擦力，并且计算摩擦起因控制量，其中，所述转向角相关值是与所述操纵装置的转向角相关的值，所述摩擦起因控制量起因于所计算出的摩擦力；以及控制量计算部，其根据所述基本控制量及所述摩擦起因控制量，来计算所述转向控制量。

Description

电动操纵装置
技术领域
本发明涉及对转向进行控制的电动转向控制装置。
背景技术
现有已知的操纵装置通过电动马达的旋转来对转向控制操作进行辅助(例如专利文献1、2)。这些操纵装置中，通过控制马达的电流值，根据车速及转向操作角，向操纵装置赋予适当的摩擦扭矩。
(现有技术文献)
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2009-126244号公报(2009年6月11日公布)”
专利文献2：WO2011/062145公报(2011年5月26日公布)
发明内容
(发明要解决的问题)
关于电动操纵装置，优选努力提高转向操作感。
本发明的目的是提供能够通过电动操纵装置来提高转向操作感的技术。
(用以解决问题的技术手段)
为了所述目的，本发明是计算操纵装置转向所需转向控制量的电动转向控制装置，其具备：基本控制量计算部，其计算与驾驶者的转向操作相应的基本控制量；摩擦力计算部，其通过摩擦力模型来计算与转向角相关值相应的摩擦力，并且计算摩擦起因控制量，其中，所述转向角相关值是与所述操纵装置的转向角相关的值，所述摩擦起因控制量起因于所计算出的摩擦力；以及控制量计算部，其根据所述基本控制量及由所述摩擦力计算部计算出的所述摩擦起因控制量，来计算所述转向控制量。
(发明的效果)
根据本发明，能够通过电动操纵装置来提高转向操作感。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的车辆的概略结构图。
图2是本发明的实施方式1的ECU的概略结构框图。
图3是本发明的实施方式1的转向控制部的一例结构框图。
图4示出由弹簧成分与库仑摩擦成分串联连结而成的模型。
图5示出从本发明的实施方式1的转向控制部得出的转向控制量。
图6A示出仅使用基本控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图6B示出仅使用摩擦起因控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图6C示出使用由加算部计算出的转向控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图7是本发明的实施方式2的转向控制部的一例结构框图。
图8A示出仅使用基本控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图8B示出使用由运算部计算出的转向控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图9是本发明的实施方式3的转向控制部的一例结构框图。
图10示出从本发明的实施方式3的转向控制部得出的转向控制量。
图11示出本发明的实施方式4的机械部件的摩擦部位。
具体实施方式
〔实施方式1〕
以下，对本发明的实施方式1进行详细说明。
(车辆900的结构)
图1是本实施方式的车辆900的概略结构图。如图1所示，车辆900具备悬架装置(悬架)100、车体200、车轮300、车胎310、转向操作部件410、操纵杆420、扭矩传感器430、转向操作角传感器440、扭矩施加部460、齿条齿轮机构470、齿条轴480、引擎500、ECU(ElectronicControl Unit)(控制装置、控制部)600、发电装置700、及蓄电池800。其中，悬架装置100及ECU600构成本实施方式的悬架装置。
另外，转向操作部件410、操纵杆420、扭矩传感器430、转向操作角传感器440、扭矩施加部460、齿条齿轮机构470、齿条轴480、及ECU600构成本实施方式的电动操纵装置。另外，ECU600包含电动转向控制装置，通过该电动转向控制装置来控制电动操纵装置对车辆900的操纵。
装有车胎310的车轮300通过悬架装置100而架设于车体200上。车辆900为四轮车辆，因此悬架装置100、车轮300及车胎310均设有4个。
这里，左前轮、右前轮、左后轮及右后轮的车胎和车轮也分别称为：车胎310A及车轮300A、车胎310B及车轮300B、车胎310C及车轮300C、车胎310D及车轮300D。同样地，以下对于左前轮、右前轮、左后轮及右后轮各自附带的结构，有时会分别标上“A”、“B”、“C”、“D”来加以表达。
悬架装置100具备油压缓冲装置、上支撑臂及下支撑臂。另外，作为一例，油压缓冲装置具备用以调整由该油压缓冲装置产生的阻尼力的电磁阀、即电磁线圈式阀。但本实施方式并不限定于此，油压缓冲装置中也可采用电磁线圈式阀以外的电磁阀来作为调整阻尼力的电磁阀。例如，作为上述电磁阀，也可具备利用电磁流体(磁性流体)的电磁阀。
对于引擎500，附设有发电装置700。发电装置700产生的电力蓄积到蓄电池800中。
驾驶者所操作的转向操作部件410以能够将扭矩传递给操纵杆420的方式与操纵杆420的一端连结，操纵杆420的另一端与齿条齿轮机构470连结。
齿条齿轮机构470是将操纵杆420的绕轴旋转的旋转量，转换为齿条轴480在其轴向上的位移量的机构。当齿条轴480在其轴向上发生位移时，则车轮300(300A，300B)介由连杆482(482A，482B)及铰接臂484(484A，484B)而转向。
扭矩传感器430检测施加到操纵杆420的转向操作扭矩，换言之，检测施加到转向操作部件410的转向操作扭矩，并将表达检测结果的扭矩传感器信号提供给ECU600。更具体而言，扭矩传感器430检测内设在操纵杆420中的扭转杆的扭转，并将检测结果作为扭矩传感器信号来输出。这里，作为扭矩传感器430，可采用霍尔效应IC、MR元件、磁致式扭矩传感器等周知的传感器。
转向角传感器440检测转向操作部件410的转向角，并将检测结果提供给ECU600。
扭矩施加部460对操纵杆420施加与ECU600提供过来的转向控制量相应的助力扭矩或阻力扭矩。扭矩施加部460具备：产生与转向控制量(也称为马达控制量)相应的助力扭矩或阻力扭矩的辅助马达620、以及将该辅助马达620产生的扭矩传递给操纵杆420的扭矩传递机构。另外，扭矩施加部460具备：检测辅助马达620的转速的马达转速传感器、以及检测辅助马达的旋转角度的马达旋转角度传感器、即解算器625。
这里，作为本说明书中所述“控制量”的具体例，可举出电流值、负荷比、阻尼率、阻尼比等。
另外，在以上的说明中，所谓“以能够将扭矩传递的方式连结”是指，以一个部件可伴随另一部件的旋转而发生旋转的方式进行连结，这至少包括例如以下情况：一个部件与另一部件彼此成形为一体；一个部件相对于另一部件来直接或间接地固定；一个部件与另一部件以介由衔接部件等来联动的方式相互连结。
另外，虽然在上述例中例举了转向操作部件410与齿条轴480之间一直处于机械性连结状态的操纵装置，但本实施方式并不限定于此，本实施方式的操纵装置例如也可以是线控转向方式的操纵装置。对于线控转向方式的操纵装置，本说明书中以下说明的技术事项同样能够适用。
另外，图1示出了将扭矩施加部设置在操纵杆上的所谓柱体辅助式操纵装置，但本实施方式不限定于此。也可采用将扭矩施加部设置在齿条轴上的所谓齿条辅助式操纵装置。
ECU600对车辆900具备的各种电子设备进行统辖控制。更具体而言，ECU600通过调整提供给扭矩施加部460的转向控制量，来控制要施加给操纵杆420的助力扭矩大小或阻力扭矩大小。
另外，ECU600通过对悬架装置100中包含的油压缓冲装置所具备的电磁线圈式阀提供悬架控制量，来控制该电磁线圈式阀的开闭。为了使该控制成为可能，配设有用以将驱动电力从ECU600提供给电磁线圈式阀的电力线。
另外，车辆900具备：针对每一车轮300所设的用以检测各车轮300的轮速的轮速传感器320、检测车辆900横方向上的加速度的横向加速度传感器330、检测车辆900前后方向上的加速度的纵向加速度传感器340、检测车辆900的偏航率的偏航率传感器350、检测引擎500产生的扭矩的引擎扭矩传感器510、检测引擎500的转数的引擎转数传感器520、以及检测制动装置具备的制动油所受到的压力的制动压传感器530。这些各类传感器的检测结果被提供给ECU600。
另外，虽图中未示出，但车辆900还具备能经以下系统来控制的制动装置：ABS(Antilock Brake System：防抱死制动系统)，其防止车轮在制动时抱死；TCS(TractionControl System：牵引力控制系统)，其抑制加速时等的车轮空转；以及作为车辆动作稳定性控制系统的VSA(Vehicle Stability Assist：车辆稳定性辅助)，其具备了有助于转弯时的偏航力矩控制及制动辅助功能等的自动制动功能。
在此，ABS、TCS及VSA对依照推定车体速度而定的轮速和由轮速传感器320检测出的轮速进行比较，若这2个轮速值之间的差异为规定值以上，则判定车辆处于滑移状态。ABS、TCS及VSA通过这样的处理，来进行与车辆900的行驶状态最相适的制动控制和牵引力控制，由此实现车辆900的动作稳定化。
另外，将上述各种传感器的检测结果提供给ECU600以及将控制信号从ECU600传递给各个部，都是经由CAN(Controller Area Network：控制器局域网)370来进行的。
经由CAN370提供给ECU600的信号例如包括以下信号(括号中表示获得来源)。
·4个车轮的轮速(轮速传感器320A～D)
·偏航率(偏航率传感器350)
·纵向加速度(纵向加速度传感器340)
·横向加速度(横向加速度传感器330)
·制动压(制动压传感器530)
·引擎扭矩(引擎扭矩传感器510)
·引擎转数(引擎转数传感器520)
·转向操作角(转向操作角传感器440)
·转向操作扭矩(扭矩传感器430)
图2是ECU600的概略结构图。
如图2所示，ECU600具备转向控制部(转向控制装置)610。
转向控制部610参考CAN370所含的各种传感器的检测结果，决定提供给扭矩施加部460的转向控制量的大小。
另外，本说明书中的“参考～”包含“使用～”、“考虑到～”、“依赖于～”等意思。
另外，“决定控制量的大小”这一处理包括将控制量的大小设定为零，即不提供控制量。
(转向控制部)
接着，参考图3，对转向控制部610进行更具体的说明。图3是转向控制部610的一例结构框图。
如图3所示，转向控制部610具备：基本控制量计算部611、摩擦力计算部612、及加算部615。本实施方式中，将基本控制量计算部611、摩擦力计算部612及加算部615统称为对转向控制量进行计算的控制量计算部。控制量计算部根据由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量及由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量，来计算转向控制量。
基本控制量计算部611参考从扭矩传感器430提供来的转向操作扭矩，计算与驾驶者的转向操作相应的、用于控制助力扭矩或阻力扭矩大小的基本控制量。将由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量与由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量进行加法运算，然后，将该运算结果作为转向控制量提供给扭矩施加部460的辅助马达620。
摩擦力计算部612参考用来表示操纵装置的转向角的转向角相关值，来计算摩擦力。转向角相关值包括介由内设在操纵杆420中的扭转杆而发生的以下两种值：转向操作部件侧转向角相关值，其使用转向操作部件410这方面的值来得到；齿轮箱侧转向角相关值，其使用具有齿条齿轮机构470的齿轮箱这方面的值来得到。摩擦力计算部612使用这两种值中的任一方来计算摩擦力。
转向角相关值之中，尤其是齿轮箱侧转向角相关值的摩擦情况较多，而通过使用作为齿轮箱侧转向角相关值之一的辅助马达620的旋转角，便能够更确切地计算摩擦力。辅助马达620是基于转向控制量向操纵装置赋予助力扭矩或阻力扭矩的电动马达。
作为一例，摩擦力计算部612从解算器625获取用来表示辅助马达620的旋转角度的旋转角信号，参考获取了的旋转角信号，来计算齿条位置，并通过摩擦力模型来计算摩擦力，该摩擦力与所计算出的齿条位置相应。
从解算器625输出的用来表示辅助马达620的旋转角度的旋转角信号的分辨性能高。因此，使用由分辨性能较高的解算器625输出的值来计算摩擦力，则摩擦力计算部612能够更细致地计算起因于摩擦力的摩擦起因控制量。另外，对于齿条位移较小的区域，通过使用辅助马达620来计算齿条位移，则能够更高精度地推定齿条位移。
通过这种方式，由解算器625输出的辅助马达620的旋转角相对于摩擦力模型具有亲和性，所以，辅助马达620的旋转角的采用与摩擦力模型的采用会带来叠加效应，这能够有助于摩擦力计算部612更确切地计算起因于摩擦力的摩擦起因控制量。
另外，摩擦力计算部612通过摩擦力模型，即通过由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型，来计算与齿条位置相应的摩擦力，并计算起因于此算出的摩擦力的摩擦起因控制量。
图4是由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型的一例，该模型用于供摩擦力计算部612计算与齿条位置相应的摩擦力。如图4所示，摩擦力计算部612使用多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型，来计算摩擦力。摩擦力计算部612例如可使用所谓的马辛模型(Masing Model)来计算摩擦力，其中，多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型彼此并联结合而成为马辛模型。
摩擦力计算部612使用多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型，来制作与齿条位移相应的理想的摩擦力波形，从而计算与齿条位置相应的摩擦力，并计算起因于此算出的摩擦力的摩擦起因控制量。
图4示出的马辛模型由如下3种模型并联结合而成：由弹簧成分K1与库仑摩擦成分F1串联连结而成的模型、由弹簧成分K2与库仑摩擦成分F2串联连结而成的模型、及由弹簧成分K2与库仑摩擦成分F3串联连结而成的模型。摩擦力计算部612不限定于此，例如，可以使用多个、比如10个以上的上述模型来计算摩擦力。
所述多个模型中，弹簧成分K1，K2，K3各自具有的弹簧系数和库仑摩擦成分F1，F2，F3各自具有的库仑摩擦力之间的比根据每一模型而不同。关于各模型所具有的、弹簧系数和库仑摩擦力的比F1/K1、F2/K2、F3/K3，例如可设定为F1/K1＜F2/K2＜F3/K3的关系。各模型所具有的弹簧系数和库仑摩擦力的比F1/K1、F2/K2、F3/K3可在考虑通过驱动这些模型而输出的理想摩擦力波形的基础上，来任意设定。摩擦力计算部612根据齿条位置，向加算部615输出摩擦起因控制量，该摩擦起因控制量是与摩擦力信号成比例的电流，其中，该摩擦力信号通过驱动由弹簧成分K1～3与库仑摩擦成分F1～3串联连结而成的模型来输出。
图5示出使用由弹簧成分K1～3与库仑摩擦成分F1～3串联连结而成的模型来制作的摩擦力波形。如图5所示，摩擦力计算部612中，在转向操作部件410刚反转之后的齿条位置A0与齿条位置A1之间，所有的库仑摩擦成分的模型均是固定的。由此，实现摩擦力从C0上升至C1的摩擦力波形。与后述的从C1至C2的上升、从C2至C3的上升相比，摩擦力从C0至C1的上升角度较陡。
接着，摩擦力计算部612中，在从齿条位置A1到齿条位置A2的区间，使由弹簧成分K1与库仑摩擦成分F1串联连结而成的模型滑变，其中，弹簧成分K1和库仑摩擦成分F1的比在上述3个比之中为最小。由此，实现摩擦力从C1上升至C2的摩擦力波形，这比从C0至C1的上升更平缓。
接着，摩擦力计算部612中，在从齿条位置A2到齿条位置A3的区间，使由弹簧成分K1和库仑摩擦成分F1串联连结而成的模型、以及由弹簧成分K2与库仑摩擦成分F2串联连结而成的模型滑变，其中，弹簧成分K1和库仑摩擦成分F1的比在上述3个比之中为最小，弹簧成分K2和库仑摩擦成分F2的比在上述3个比之中为居中。由此，实现摩擦力从C2上升至C3的摩擦力波形，这比从C1至C2的上升更平缓。
最后，摩擦力计算部612中，使多个由弹簧成分K1～3与库仑摩擦成分F1～3串联连结而成的模型均滑变。由此，摩擦力保持为固定值C3。
以这种方式，摩擦力计算部612中，从弹簧系数和库仑摩擦力的比较小的模型开始，依次使由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的多个模型滑变，从而实现摩擦力平缓上升的摩擦力波形。另外，通过增加摩擦力计算部612所使用的、由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型的数量，能够制作摩擦力更加平缓上升的摩擦力波形。
若通过这种方式，使用多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型来计算摩擦力，则以转向操作部件410的转向操作和复位操作来看，其摩擦力波形以点对称波形线的方式朝着前次操作的反转点来展开。因此，摩擦力计算部612无需检测转向操作部件410是转向操作还是复位操作，就能通过使用多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型，来实现理想的摩擦力波形。
就摩擦力计算部612使用上述模型来计算出的值而言，转向操作角相关值与摩擦起因控制量之间会有迟滞关系。摩擦力计算部612中可预先存有迟滞映射表，该迟滞映射表中示有预先使用上述模型来计算出的转向操作角相关值与摩擦起因控制量之间的关系。摩擦力计算部612可使用获取了的转向操作角相关值、及该迟滞映射表，来计算摩擦起因控制量。
另外，摩擦力计算部612可使用除上述马辛模型(Masing Model)之外的摩擦力模型，来计算摩擦力。马辛模型(Masing Model)之外的摩擦力模型的例子，可举出麦克斯韦(Maxwell)模型、达尔(Dahl)模型、鲁格里(Lugre)模型等，也可使用组合各种摩擦力模型而成的模型。若为麦克斯韦(Maxwell)模型，则可通过刚性成分与阻尼成分的串联连结来计算摩擦力。设计者可使用这些摩擦力模型，自由地制作设计者理想的波形。
加算部615将由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量加上由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量，从而计算转向控制量。由加算部615所计算出的转向控制量被提供给扭矩施加部460的辅助马达620。
图6A示出仅使用由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图6B示出仅使用由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图6C示出使用由加算部615所计算出的转向控制量来进行转向控制时的转向抗力。
通过这种方式，转向控制部610将由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量，加上由摩擦力计算部612使用多个由弹簧成分K与库仑摩擦成分F串联连结而成的模型来计算出的起因于摩擦力的摩擦起因控制量，从而得到转向控制量，并通过该转向控制量来控制操纵装置。因此，在转向操作的初始阶段，可以使摩擦力平缓地增加，从而易于进行微小的转向操作。另外，即使相对于微小的转向角变化，也存在转向操作力的明确变化，因此，可以通过手的触觉感受到微小的转向角变化，从而提高转向操作感。
〔实施方式2〕
实施方式1列举的方案中，转向控制部610根据与转向操作量相应的基本控制量、以及由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量，来计算转向控制量，但本说明书中记载的发明不限定于此。实施方式2的转向控制部610a在实施方式1的基础上，还具备既存摩擦抵消量计算部613，该既存摩擦抵消量计算部613计算用于抵消电动操纵装置具有的摩擦力的摩擦抵消控制量。转向控制部610a根据基本控制量、摩擦起因控制量、由既存摩擦抵消量计算部613所计算出的摩擦抵消控制量，来计算转向控制量。另外，为便于说明，对与上述实施方式中说明了的部件具有相同功能的部件赋予相同的符号，并不再赘述。
图7是本实施方式的转向控制部610a的一例结构框图。
如图9所示，与实施方式1中说明了的转向控制部610相比，转向控制部610a在以下方面不同。
也就说，转向控制部610a具备既存摩擦抵消量计算部613。本实施方式中，基本控制量计算部611、摩擦力计算部612、既存摩擦抵消量计算部613及运算部615a统称为控制量计算部。
既存摩擦抵消量计算部613计算操纵装置所具有的摩擦量，即，计算与转向操作部件410、操纵杆420、扭矩施加部460、齿条齿轮机构470、及齿条轴480等机械部件所既存的摩擦特性相应的摩擦量。
既存摩擦抵消量计算部613根据以下(1)和(2)中的至少一者来计算既存摩擦量：(1)转向操作角传感器440所检测出的转向操作部件410的转向操作角；以及(2)扭矩传感器430所检测出的、在对操纵装置进行转向操作时发生在转向操作部件410上的转向操作扭矩。
其中，既存摩擦量的计算中若使用转向操作角，则可以使用由解算器625所计算出的马达旋转角度、及扭矩传感器430所检测出的转向操作扭矩，来计算转向操作角。具体而言，可将马达旋转角度与基于转向操作扭矩来计算出的补正角相加，并将相加结果作为转向操作角。这种情况下，可用检测出的转向操作扭矩乘以预先定好的系数(例如扭转杆的弹簧刚度的倒数)，来计算基于转向操作扭矩的补正角。由此，即使没有转向操作角传感器440，也能够正确判断转向操作角，从而计算既存摩擦量。
既存摩擦抵消量计算部613基于计算出的既存摩擦量，来计算用于从最终的转向控制量中减去(抵消)既存摩擦量的摩擦抵消控制量。
运算部615a从基本控制量与摩擦起因控制量的加法运算结果中，减去由既存摩擦抵消量计算部613所计算出的摩擦抵消控制量，从而计算转向控制量。由运算部615a所计算出的转向控制量被提供给扭矩施加部460的辅助马达620。
图8A示出仅使用由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量来进行转向控制时的转向抗力。
图8B示出使用由运算部615a所计算出的转向控制量来进行转向控制时的转向抗力。
根据上述方案，转向控制部610a从基本控制量与摩擦起因控制量的加法运算结果中，减去摩擦抵消控制量，从而计算转向控制量。因此，转向控制部610a能够计算与电动操纵装置的机械部件的摩擦特性相应的理想的转向控制量。
〔实施方式3〕
实施方式2列举的方案中，转向控制部610a从基本控制量与摩擦起因控制量的加法运算结果中，减去摩擦抵消控制量，来计算转向控制量，但本说明书中记载的发明不限定于此。实施方式3的转向控制部610b在实施方式2的基础上具备了运算部(补正控制量计算部)616，以替代运算部615a。转向控制部610b输出由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量、以及从摩擦抵消控制量中减去摩擦起因控制量而得到的补正控制量。另外，为便于说明，对于与上述实施方式1、2中说明了的部件具有相同功能的部件赋予相同的符号，并不再赘述。
图9是本实施方式的转向控制部610b的一例结构框图。
如图9所示，与实施方式2中说明了的转向控制部610a相比，转向控制部610b在以下方面不同。
也就说，转向控制部610b具备运算部616，但不具备运算部615a。
运算部616从由既存摩擦抵消量计算部613所计算出的摩擦抵消控制量中，减去由摩擦力计算部612所计算出的摩擦起因控制量，从而计算补正控制量。
减算部617中，从由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量中减去由运算部616所计算出的补正控制量。
本实施方式中，基本控制量计算部611、摩擦力计算部612、既存摩擦抵消量计算部613、运算部616及减算部617统称为控制量计算部。控制量计算部从基本控制量中减去补正控制量，从而计算转向控制量。
图10示出由控制量计算部计算的转向控制量的波形。图10中，Fr_curve1是使用由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量来进行转向控制时的转向抗力的波形，Fr_curve2是使用理想转向控制量来进行转向控制时的转向抗力的波形。Fr_diff是理想的转向抗力、与使用基本控制量时的转向抗力之间的差分。
运算部616从摩擦抵消控制量中减去摩擦起因控制量来计算出的补正控制量相当于Fr_diff。如图10所示，控制量计算部从由基本控制量计算部611所计算出的基本控制量(相当于Fr_curve1)中，减去由运算部616所计算出的补正控制量(相当于Fr_diff)，从而计算理想的转向控制量(相当于Fr_curve2)。
控制量计算部将计算出的转向控制量提供给扭矩施加部460的辅助马达620。
根据这些方案，控制量计算部从摩擦抵消控制量中减去摩擦起因控制量，从而计算补正控制量，并根据基本控制量来从基本控制量中减去所计算出的补正控制量，从而计算转向控制量。由此，可以使摩擦力平缓地增加，并且，可以抑制外部振动干扰影响到转向控制量的计算。因此，即使在转向操作中反复进行微小加转微小复位，也可以通过手的触觉感受到微小的转向角变化，从而提高转向操作感。
〔实施方式4〕
实施方式4说明的方案在上述实施方式1、2、3说明了的电动操纵装置的基础上，进一步增加机械部件的摩擦部位的挠性，从而提高转向操作感。实施方式4的方案可适用于上述实施方式1、2、3每一者。
图11示出电动操纵装置中机械部件的摩擦部位的一例，即齿条轴480及齿条引导件495。如图11所示，齿条轴480与齿条引导件495之间设置着树脂轴承496。齿条引导件495上形成有沿着齿条轴延伸方向的凹部495a，树脂轴承496与该凹部嵌合。
其中，图11中，y轴方向示出齿条轴480延伸的方向，z轴示出与y轴相垂直的垂直方向，x轴示出与y轴及z轴均垂直的方向。
如图11所示，通过增加树脂轴承496的厚度(z轴方向上的厚度)，使树脂轴承496的挠性增加，由此，齿条轴480开始相对于反扭矩滑移时的摩擦力能通过树脂轴承496的形变而平缓地增加。
另外，如图11所示，优选使树脂轴承496的厚度(z轴方向上的厚度)在x轴方向上有变化。由此，齿条轴尚未开始相对于反扭矩滑移前的树脂轴承形变量可以按树脂轴承496上的各不同位置而存在差异，由此摩擦力的增加呈平缓的曲线状，而不是阶梯状。
齿条轴480与齿条引导件495间的摩擦部位并无限定，可在电动操纵装置中的各种机械部件的摩擦部位处增加树脂轴承的厚度，并且使该厚度不均等，从而使电动操纵装置中的由转向操作所带来的摩擦力平缓地增加，能提高转向操作感。
〔基于程序软件的实现例〕
ECU600的控制块(转向控制部610)也可通过集成电路(IC芯片)等中形成的逻辑电路(硬件)来实现，还可利用CPU(Central Processing Unit：中央处理器)而通过程序软件来实现。
通过程序软件来实现时，ECU600具备：对用以实现各功能的程序软件命令加以执行的CPU、以计算机(或CPU)能读取的方式存储有上述程序软件及各种数据的ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)或存储装置(将它们称为“存储介质”)、以及供展开上述程序软件的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等。由此，通过由计算机(或CPU)从上述存储介质中读取上述程序软件并加以执行，本发明的目的即可达成。作为上述存储介质，可以使用“非暂存式有形介质”，例如是存储带、存储盘、存储卡、半导体存储器、可编程逻辑电路等。另外，上述程序软件也可通过能输送该程序软件的任意输送媒介(通信网络及广播波等)来提供给上述计算机。这里，即使上述程序软件的形态是通过电子式传输而得以体现的载置于载波中的数据信号，本发明也能得以实现。
本发明并不限于上述各实施方式，可以在本发明所示的范围内进行各种变更，适当地组合不同实施方式中各自披露的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
＜附图标记说明＞
410 转向操作部件
420 操纵杆
430 扭矩传感器
440 转向操作角传感器
460 扭矩施加部
600 ECU
610、610a、610b 转向控制部(转向控制装置)
611 基本控制量计算部
612 摩擦量计算部
612 摩擦力计算部
613 既存摩擦抵消量计算部
616 运算部(补正控制量计算部)
617 减算部
620 辅助马达
625 解算器
F、F1、F2、F3 库仑摩擦成分
K、K1、K2、K3 弹簧成分

Claims (7)

1.一种电动转向控制装置，其计算操纵装置转向所需的转向控制量，
所述电动转向控制装置具备：
基本控制量计算部，其计算与驾驶者的转向操作相应的基本控制量；
摩擦力计算部，其通过摩擦力模型来计算与转向角相关值相应的摩擦力，并且计算摩擦起因控制量，其中，所述转向角相关值是与所述操纵装置的转向角相关的值，所述摩擦起因控制量起因于所计算出的所述摩擦力；以及
控制量计算部，其根据所述基本控制量及由所述摩擦力计算部计算出的所述摩擦起因控制量，来计算所述转向控制量，
其中，
所述摩擦力模型是由弹簧成分与库仑摩擦成分串联连结而成的模型，
所述摩擦力计算部使用多个将所述弹簧成分与所述库仑摩擦成分串联连结而成的所述模型，来计算所述摩擦力，
多个所述模型各自具有弹簧系数和库仑摩擦力，
所述库仑摩擦力和所述弹簧系数的比值根据每一模型而不同，
所述摩擦力计算部根据所述转向角相关值，以从所述比值较小的模型开始依次将模型滑变的方式，来驱动多个所述模型输出摩擦力。
2.根据权利要求1所述的电动转向控制装置，其中，
所述转向角相关值根据电动马达的马达旋转角信号来计算，所述电动马达基于由所述控制量计算部计算出的所述转向控制量来向所述操纵装置施加助力扭矩或阻力扭矩。
3.根据权利要求1或2所述的电动转向控制装置，
其还具备计算摩擦抵消控制量的既存摩擦抵消量计算部，所述摩擦抵消控制量用于抵消所述操纵装置所具有的摩擦，
所述控制量计算部根据所述基本控制量、所述摩擦起因控制量及所述摩擦抵消控制量，来计算所述转向控制量。
4.根据权利要求3所述的电动转向控制装置，其中，
所述控制量计算部从所述基本控制量与所述摩擦起因控制量的加法运算结果中，减去所述摩擦抵消控制量，从而计算所述转向控制量。
5.根据权利要求3所述的电动转向控制装置，其中，
所述控制量计算部从所述摩擦抵消控制量中减去所述摩擦起因控制量，从而计算补正控制量，并且从所述基本控制量减去所述补正控制量，从而计算所述转向控制量。
6.根据权利要求3所述的电动转向控制装置，其中，
所述既存摩擦抵消量计算部根据对所述操纵装置进行转向操作时所发生的转向操作扭矩，来计算所述摩擦抵消控制量。
7.一种电动操纵装置，其具备权利要求1至6中任1项所述的电动转向控制装置。
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