電動助力轉向裝置的制作方法

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本發明涉及一種電動助力轉向裝置，其通過至少基于轉向扭矩運算出的電流指令值來向車輛的轉向機構施加由電動機產生的輔助力，特別是涉及一種安全并具有良好的轉向感的電動助力轉向裝置，其具有基于電動機電流補正值的橫向偏移抑制或側向偏移抑制的功能，并且還具備脫離橫向偏移抑制或側向偏移抑制的功能，從而能夠獲得更好地降低橫向偏移或側向偏移時的駕駛員負荷的效果。

背景技術：

電動助力轉向裝置(EPS)利用電動機的旋轉力對車輛的轉向機構施加轉向輔助力(輔助力)，其將由從逆變器供給的電力控制的電動機的驅動力經由諸如齒輪之類的傳送機構，向轉向軸或齒條軸施加轉向輔助力。為了準確地產生轉向輔助力的扭矩，現有的電動助力轉向裝置進行電動機電流的反饋控制。反饋控制調整電動機外加電壓，以便使轉向輔助指令值(電流指令值)與電動機電流檢測值之間的差變小。電動機外加電壓的調整一般通過調整PWM(脈沖寬度調制)控制的占空比(Duty)來進行。

參照圖1對電動助力轉向裝置的一般結構進行說明。如圖1所示，轉向盤(方向盤)1的柱軸(轉向軸或方向盤軸)2經過減速齒輪3、萬向節4a和4b、齒輪齒條機構5、轉向橫拉桿6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉向車輪8L和8R連接。另外，在柱軸2上設有用于檢測出轉向盤1的轉向扭矩的扭矩傳感器10和用于檢測出轉向角θ的轉向角傳感器14，對轉向盤1的轉向力進行輔助的電動機20通過減速齒輪3與柱軸2連接。電池13對用于控制電動助力轉向裝置的控制單元(ECU)30進行供電，同時，經過點火開關11，點火信號被輸入到控制單元30。控制單元30基于由扭矩傳感器10檢測出的轉向扭矩Th和由車速傳感器12檢測出的車速V，進行輔助控制的電流指令值的運算，根據通過對電流指令值實施補償等而得到的電壓控制指令值Vref，來控制供給EPS用電動機20的電流。

此外，轉向角傳感器14不是必須的，也可以不設置轉向角傳感器14。還有，也可以從與電動機20連接的諸如分解器之類的旋轉傳感器處獲得轉向角。另外，也可以設置自動巡航開關(Auto Cruise Switch)15，并輸入自動巡航信號AS。

另外，收發車輛的各種信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域網絡)50被連接到控制單元30，車速V也能夠從CAN50處獲得。此外，收發CAN50以外的通信、模擬/數字信號、電波等的非CAN51也可以被連接到控制單元30。

控制單元30主要由CPU(也包含MPU、MCU和類似裝置)構成，該CPU內部由程序執行的一般功能，如圖2所示。

參照圖2對控制單元30進行說明。如圖2所示，由扭矩傳感器10檢測出的轉向扭矩Th和由車速傳感器12檢測出的(或來自CAN50的)車速V被輸入到用于運算出電流指令值Iref1的電流指令值運算單元31中。電流指令值運算單元31基于被輸入進來的轉向扭矩Th和車速V并使用輔助圖(アシストマップ)等，運算出作為供給電動機20的電流的控制目標值的電流指令值Iref1。電流指令值Iref1經由加法單元32A被輸入到電流限制單元33中；被限制了最大電流的電流指令值Irefm被輸入到減法單元32B中；減法單元32B運算出電流指令值Irefm與電動機電流值Im之間的偏差I(Irefm-Im)；該偏差I被輸入到用于進行轉向動作的特性改善的PI控制單元35中。在PI控制單元35中經過了特性改善后得到的電壓控制指令值Vref被輸入到PWM控制單元36，然后再經由逆變器37來對電動機20進行PWM驅動。電動機電流檢測器38檢測出電動機20的電流值Im；由電動機電流檢測器38檢測出的電流值Im被反饋到減法單元32B。逆變器37由作為驅動元件的FET(場效應晶體管)的電橋電路構成。

另外，在加法單元32A對來自補償信號生成單元34的補償信號CM進行加法運算，通過補償信號CM的加法運算來進行轉向系統的特性補償，以便改善收斂性和慣性特性等。補償信號生成單元34先在加法單元344將自對準扭矩(SAT)343與慣性342相加，然后，在加法單元345再將在加法單元344得到的加法結果與收斂性341相加，最后，將在加法單元345得到的加法結果作為補償信號CM。

在這樣的電動助力轉向裝置中，因為一般的道路出于排水等考慮，在道路的鋪裝表面上從中線到路肩設有1～2％左右的橫斷坡度，所以當車輛高速行駛在直線道路上的時候，如果長時間不繼續打轉向盤的話，車輛就會有向路肩方向偏移的傾向(橫向偏移或側向偏移)。還有，由于車輛的經年變化(例如，懸架結構中的諸如橡皮襯套之類的彈性元件的經年劣化、車身的經時變化等)、與路邊緣石的沖突等原因，從而導致四輪定位(wheel alignment)出現問題,如果駕駛員不用力握住轉向盤來保持方向的話，從而就會發生車輛不能筆直地行駛的現象(橫向偏移或側向偏移，也稱為車輛跑偏)。在這樣的行駛過程中，恐怕會給駕駛員造成很大的負擔。

因此，在現有技術中，提出了許多改善方法。例如，在日本特開2007-22169號公報(專利文獻1)所公開的方法中，通過車速、橫向加速度(橫向G值)、轉向狀態以及導航的信息來估計路面的傾斜，以便補正車輛的橫向偏移或側向偏移。還有，在日本特開2008-207775號公報(專利文獻2)所公開的方法中，通過在短時間段內對直線行駛時的轉向扭矩進行平滑化處理以便求出平滑化扭矩Ts1，并且在長時間段內對直線行駛時的轉向扭矩進行平滑化處理以便求出平滑化扭矩Ts2，然后基于平滑化扭矩Ts1與平滑化扭矩Ts2之間的關系來判定車輛是否行駛在傾斜的路面上，以便補正車輛的橫向偏移或側向偏移。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-22169號公報

專利文獻2：日本特開2008-207775號公報

專利文獻3：日本專利第5251898號公報

技術實現要素：

發明要解決的技術問題

盡管上述專利文獻1和專利文獻2所公開的方法能夠補正由路面的傾斜而引起的橫向偏移或側向偏移，但是在上述專利文獻1和專利文獻2所公開的方法中，存在不能補正由起因于車輛的經年劣化等的四輪定位變化而引起的橫向偏移或側向偏移的問題。還有，在專利文獻1所公開的方法中，需要對來自諸如導航裝置、橫向加速度傳感器之類的裝置和傳感器的信號進行信號處理，這樣成本就會上升，并且根據車輛的裝備狀況還存在不能進行補正的車輛。另外，在專利文獻2所公開的方法中，因為是以車輛行駛在平坦的路面上之后，然后行駛在傾斜的路面上為前提的，所以在車輛從最初開始行駛在傾斜的路面上的情況下，恐怕會變得不能進行橫向偏移或側向偏移的補正。

作為解決這樣的問題的現有技術，例如有日本專利第5251898號公報(專利文獻3)所公開的電動助力轉向裝置。專利文獻3所公開的電動助力轉向裝置具備用于檢測出被施加到轉向機構的作用力(SAT、轉向扭矩、柱軸的反力等)的作用力檢測單元、用于檢測出轉向機構的旋轉角度(轉向角)的旋轉角度檢測單元和用于基于作用力、旋轉角度和車速來判定車輛的行駛狀態，還基于行駛狀態的判定結果和作用力來運算出電動機電流補正值，并且通過運算出的電動機電流補正值來補正電流指令值的電動機電流補正值運算單元，并通過基于電動機電流補正值補正后的電流指令值來驅動控制電動機。

圖3示出了專利文獻3所公開的裝置(電動機電流補正值運算單元100A)的概略結構。如圖3所示，轉向角θ、SAT估計值和車速V被輸入到直線行駛判定單元110中，同時，轉向角θ被輸入到復位表130中，SAT估計值被輸入到增益單元101和復位表130中，車速V被輸入到車速感應增益單元133中。直線行駛判定單元110進行用來判定是否為直線行駛的直線行駛判定并輸出判定信號SD。還有，直線行駛判定單元110所進行的直線行駛判定為這樣的判定，即，在轉向角θ在規定范圍內，并且，車速V等于或大于規定值，并且，SAT估計值的絕對值|SAT估計值|等于或小于規定值的情況下，直線行駛判定成立(此時，將判定信號SD設為1(SD＝1))，除此以外的情況，直線行駛判定不成立(此時，將判定信號SD設為0(SD＝0))。增益單元101將增益G與SAT估計值相乘并將該乘法結果輸入到切換單元102中的接點102a，復位表130輸出與SAT估計值和轉向角θ相對應的復位增益RG。復位增益RG經由符號反相單元131后被輸入到乘法單元132中。

來自直線行駛判定單元110的判定信號SD(成立＝1，不成立＝0)被輸入到直線行駛時間判定單元120中。直線行駛時間判定單元120由計數單元121、限制器122和條件判定單元123構成，其中，計數單元121對判定信號SD進行計數；限制器122具有下限(＝0)和上限(＝500)；條件判定單元123在計數值等于或大于200(直線行駛)的時候輸出直線行駛判定結果SR(＝1)，在計數值小于200(非直線行駛)的時候輸出直線行駛判定結果SR(＝0)。直線行駛判定結果SR用于切換切換單元102中的接點102a和接點102b，在直線行駛判定結果SR＝1的情況下，切換到接點102a；在直線行駛判定結果SR＝0的情況下，切換到接點102b。通過增益G與SAT估計值相乘得到的信號SG1被輸入到接點102a，乘法單元132的乘法結果SG2被輸入到接點102b。

根據直線行駛判定結果SR切換切換單元102中的接點102a和接點102b，作為切換單元102的輸出的轉向狀態信號SG3被輸入到加法單元103中，在加法單元103中得到的轉向狀態信號SG3與來自用于存儲上一次采樣的信號的存儲器單元107的信號的加法值(加法結果)經由限制器104后作為電動機補正信號SG4被輸入到乘法單元105中，同時還被輸入到存儲器單元107中。來自車速感應增益單元133的車速增益Ga被輸入到乘法單元105中，在乘法單元105中得到的車速增益Ga與電動機補正信號SG4的乘法結果SG5經由限制器106后作為電動機電流補正值Imca被輸出。基于電動機電流補正值Imca補正電流指令值。

就這樣，根據專利文獻3所公開的電動助力轉向裝置，因為通過作用力檢測單元、旋轉角度檢測單元和電動機電流補正值運算單元100A來運算出電動機電流補正值Imca，所以不但可以補正由路面的傾斜而引起的橫向偏移或側向偏移，同時還可以補正由四輪定位變化而引起的橫向偏移或側向偏移，而且，無論在什么情況下都能夠正確地檢測出車輛的橫向偏移或側向偏移并對其進行補正，從而能夠實現可以更安全并更舒適地進行直線行駛的電動助力轉向裝置。

但是，為了讓專利文獻3所公開的橫向偏移抑制或側向偏移抑制有效地起到作用，需要將直線行駛判定閾值幅度(uth－dth)增大到一定程度(例如，±12°)。在這種情況下會存在這樣一個問題，即，當駕駛員有意圖地如圖4(B)所示那樣在上側直線行駛判定閾值uth和下側直線行駛判定閾值dth的范圍內進行轉向的時候，如圖4(A)所示，電動機補正信號不會被復位，也就是說，不能解除補正量，因為根據情況有可能在與駕駛員的意圖相反的方向上會留下輔助，所以限制補正量以便不會給駕駛員帶來不協調感。但是如果限制了補正量的話，同時也有可能會限制降低駕駛員負荷的效果。

因此，本發明是鑒于上述情況而完成的，本發明的目的在于提供一種安全并具有良好的轉向感的電動助力轉向裝置，其具備脫離橫向偏移抑制或側向偏移抑制的功能，以便能夠獲得更好地降低橫向偏移或側向偏移時的駕駛員負荷的效果。

解決技術問題的手段

本發明涉及一種電動助力轉向裝置，其基于車輛的轉向扭矩和車速運算出用來向轉向機構施加轉向輔助力的電動機的電流指令值，通過反饋控制來驅動控制所述電動機，本發明的上述目的可以通過下述這樣實現，即：具備用于基于被施加到所述轉向機構的作用力、所述轉向機構的轉向角和所述車速來判定所述車輛的行駛狀態，并且，基于所述行駛狀態的判定結果、所述作用力和規定條件來運算出電動機電流補正值，通過所述電動機電流補正值來補正電流指令值的電動機電流補正值運算單元，所述電動機電流補正值運算單元由直線行駛狀態判定單元、自適應運算單元、車速感應增益單元和輸出運算單元構成，所述直線行駛狀態判定單元判定所述車輛的直線行駛狀態并輸出直線行駛判定結果SR，所述自適應運算單元至少基于所述直線行駛判定結果SR、所述轉向角和所述作用力運算出電動機補正信號并將其輸出，所述車速感應增益單元輸出與所述車速相對應的車速增益，所述輸出運算單元將所述車速增益與所述電動機補正信號相乘并輸出所述電動機電流補正值，所述自適應運算單元在所述車輛離開直線行駛狀態的時候，通過所述轉向角和所述作用力將所述電動機補正信號復位到零，針對所述電動機補正信號設定比最大補正值小的至少一個閾值1，針對所述轉向機構的轉向信息在上側和下側分別設定閾值2和閾值2’，使用所述電動機補正信號、所述閾值1、所述轉向信息、所述閾值2和所述閾值2’以便使所述電動機補正信號逐漸減少。

還有，本發明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實現，即：一種電動助力轉向裝置，其基于車輛的轉向扭矩和車速運算出用來向轉向機構施加轉向輔助力的電動機的電流指令值，通過反饋控制來驅動控制所述電動機，其具備用于基于被施加到所述轉向機構的作用力、所述轉向機構的轉向角和所述車速來判定所述車輛的行駛狀態，并且，基于所述行駛狀態的判定結果、所述作用力和規定條件來運算出電動機電流補正值，通過所述電動機電流補正值來補正電流指令值的電動機電流補正值運算單元，所述電動機電流補正值運算單元由直線行駛狀態判定單元、自適應運算單元、車速感應增益單元和輸出運算單元構成，所述直線行駛狀態判定單元判定所述車輛的直線行駛狀態并輸出直線行駛判定結果SR，所述自適應運算單元基于所述直線行駛判定結果SR、所述轉向角和所述作用力運算出電動機補正信號并將其輸出，所述車速感應增益單元輸出與所述車速相對應的車速增益，所述輸出運算單元將所述車速增益與所述電動機補正信號相乘并輸出所述電動機電流補正值，所述自適應運算單元在所述車輛離開直線行駛狀態的時候，通過所述轉向角和所述作用力將所述電動機補正信號復位到零，針對所述電動機補正信號在上側和下側分別設定比最大補正值小的閾值TA1和閾值TA2，當所述電動機補正信號的絕對值超過所述閾值TA1的時候，存儲被設為轉向角1的所述電動機補正信號的絕對值超過所述閾值TA1的時刻的所述轉向角，同時，針對所述轉向角1在上側和下側分別設定閾值TA3和閾值TA4，當所述轉向角超過所述閾值TA3或所述閾值TA4的時候，使所述電動機補正信號逐漸減少。

還有，本發明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實現，即：所述電動機補正信號的逐漸減少為朝向零的逐漸減少；或，所述閾值TA1和所述閾值TA2均比零大，所述閾值TA3和所述閾值TA4被設定為針對所述轉向角1為均等的規定值SA的差；或，在使所述電動機補正信號逐漸減少之后，當所述電動機補正信號變成小于所述閾值TA2的時候，解除所述轉向角1的存儲和所述閾值TA3和所述閾值TA4的設定；或，所述自適應運算單元具備用于基于所述電動機補正信號的這一次的值以及上一次的值來輸出判定輸出CA1的第一條件判定單元、用于基于所述直線行駛判定結果SR、所述轉向角、所述判定輸出CA1、所述電動機補正信號和判定輸出CA2來輸出判定輸出CA4和判定輸出CA5的第二條件判定單元、用于基于所述轉向角、所述判定輸出CA4和所述判定輸出CA5來輸出判定輸出CA3的第三條件判定單元和用于根據所述直線行駛判定結果SR和所述判定輸出CA3的邏輯乘積來輸出轉向狀態信號的邏輯輸出單元，將所述判定輸出CA5輸入到存儲器單元中并將所述判定輸出CA5設為所述判定輸出CA2，通過所述判定輸出CA3切換所述電動機補正信號的生成；或，所述第一條件判定單元基于所述電動機補正信號的這一次的值以及上一次的值與所述閾值TA1的比較來輸出所述判定輸出CA1；或，所述第二條件判定單元基于與所述閾值TA2的比較、所述判定輸出CA2的狀態、所述直線行駛判定結果SR的狀態和所述判定輸出CA1，來輸出被設為0、所述轉向角或上一次的采樣值的所述判定輸出CA4，還輸出被設為0、1或上一次的采樣值的所述判定輸出CA5；或，所述第三條件判定單元基于所述判定輸出CA5的狀態和所述轉向角與所述閾值TA3以及所述閾值TA4的比較結果來輸出所述判定輸出CA3，或者，基于所述判定輸出CA5的狀態和所述轉向角1與所述轉向角之間的差與規定值SA的比較結果來輸出所述判定輸出CA3。

還有，本發明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實現，即：一種電動助力轉向裝置，其基于車輛的轉向扭矩和車速運算出用來向轉向機構施加轉向輔助力的電動機的電流指令值，通過反饋控制來驅動控制所述電動機，其具備用于基于被施加到所述轉向機構的作用力、所述轉向機構的轉向角和所述車速來判定所述車輛的行駛狀態，并且，基于所述行駛狀態的判定結果、所述作用力和規定條件來運算出電動機電流補正值，通過所述電動機電流補正值來補正電流指令值的電動機電流補正值運算單元，所述電動機電流補正值運算單元由直線行駛狀態判定單元、自適應運算單元、車速感應增益單元和輸出運算單元構成，所述直線行駛狀態判定單元判定所述車輛的直線行駛狀態并輸出直線行駛判定結果SR，所述自適應運算單元基于所述直線行駛判定結果SR、所述轉向機構的轉向速度、所述轉向角和所述作用力運算出電動機補正信號并將其輸出，所述車速感應增益單元輸出與所述車速相對應的車速增益，所述輸出運算單元將所述車速增益與所述電動機補正信號相乘并輸出所述電動機電流補正值，所述自適應運算單元在所述車輛離開直線行駛狀態的時候，通過所述轉向角和所述作用力將所述電動機補正信號復位到零，針對所述電動機補正信號設定比最大補正值小的閾值TB1，針對所述轉向速度在上側和下側分別設定閾值TB2和閾值TB3，當所述電動機補正信號的絕對值超過所述閾值TB1，并且，所述轉向速度超過所述閾值TB2或所述閾值TB3的時候，使所述電動機補正信號逐漸減少。

還有，本發明的上述目的還可以通過下述這樣更有效地實現，即：所述電動機補正信號的逐漸減少為朝向零的逐漸減少；或，所述閾值TB1比零大，所述閾值TB2和所述閾值TB3被設定為它們的絕對值為相同的規定值SB并且它們的符號是不同的值；或，所述自適應運算單元具備用于基于所述電動機補正信號和所述轉向速度來輸出判定輸出CB的條件判定單元和用于根據所述直線行駛判定結果SR和所述判定輸出CB的邏輯乘積來輸出轉向狀態信號的邏輯輸出單元，通過所述判定輸出CB切換所述電動機補正信號的生成；或，所述條件判定單元基于所述電動機補正信號與所述閾值TB1的比較結果和所述轉向速度與所述閾值TB2以及所述閾值TB3的比較結果來輸出所述判定輸出CB。

發明的效果

根據本發明的電動助力轉向裝置，在直線行駛狀態，當電動機補正信號超過閾值的時候，存儲此時的轉向角，同時，針對該轉向角在上側和下側(±)分別設定新的閾值，然后，判定轉向角是否超過新的閾值，當轉向角超過新的閾值的時候，使電動機補正信號朝向零逐漸減少，解除(復位)在電動機補正信號變成小于閾值的時候被存儲起來的轉向角和伴隨該轉向角的閾值。或者，在直線行駛狀態，當電動機補正信號超過閾值，并且轉向速度超過閾值的時候，使電動機補正信號朝向零逐漸減少。

通過這樣，就可以緩和電動機補正信號的限制，使得既不會給駕駛員帶來不協調感，又可以脫離橫向偏移或側向偏移，從而能夠獲得更好地降低橫向偏移或側向偏移時的駕駛員負荷的效果，并且可以提供一種安全并具有良好的轉向感的電動助力轉向裝置。

附圖說明

圖1是表示電動助力轉向裝置的概要的結構圖。

圖2是表示電動助力轉向裝置的控制單元(ECU)的結構示例的結構框圖。

圖3是表示現有的補正裝置的結構示例的結構框圖。

圖4是表示現有的補正裝置的特性示例的特性圖。

圖5是表示利用了轉向角的本發明的動作原理的時序圖。

圖6是表示利用了轉向速度的本發明的動作原理的時序圖。

圖7是表示本發明的結構示例(第一實施方式)的結構框圖。

圖8是表示本發明的動作示例(第一實施方式)的流程圖。

圖9是表示本發明的動作示例(模擬結果)的時序圖。

圖10是表示本發明的結構示例(第二實施方式)的結構框圖。

圖11是表示本發明的動作示例(第二實施方式)的流程圖。

具體實施方式

在本發明中，利用轉向機構的轉向信息，追加了脫離橫向偏移抑制或側向偏移抑制的功能。作為轉向信息，使用轉向角、轉向速度等。

在利用轉向角的情況下，如圖5(A)和圖5(B)所示，針對電動機補正信號設定比最大補正值小的閾值TA1和閾值TA2，同時，針對轉向角θ設定用于進行直線行駛判定的直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth。在轉向角θ在直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth的范圍內的狀態，也就是說，在直線行駛狀態，當電動機補正信號超過閾值TA1的時候(時刻t11)，將此時(時刻t11)的轉向角θ1存儲在存儲器中，同時，針對轉向角θ1在上側和下側(±SA)分別設定新的閾值TA3和新的閾值TA4，然后，判定轉向角θ是否超過新的閾值TA3或新的閾值TA4。針對被存儲起來的轉向角θ1，閾值TA3和閾值TA4分別具有閾值SA的幅度。也就是說，TA3－θ1＝SA和θ1－TA4＝SA成立。然后，例如在時刻t12，當轉向角θ變成小于新的閾值TA4的時候(此時被判斷為駕駛員有意圖地進行了轉向)，使電動機補正信號朝向零逐漸減少，解除(復位)在電動機補正信號變成小于閾值TA2的時候(時刻t13)被存儲起來的轉向角θ1和伴隨該轉向角θ1的閾值TA3和閾值TA4。另外，在圖5的示例中，因為時刻t13以后直線行駛判定也成立(轉向角θ在直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth的范圍內)，所以電動機補正信號發生變化。

在利用轉向速度的情況下，如圖6(A)和圖6(B)所示，針對電動機補正信號設定比最大補正值小的閾值TB1，同時，針對轉向角θ設定用于進行直線行駛判定的直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth。還有，如圖6(C)所示，針對轉向速度ω在上側和下側分別設定閾值TB2和閾值TB3。在轉向角θ在直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth的范圍內的狀態，也就是說，在直線行駛狀態，判定電動機補正信號是否變成等于或大于閾值TB1，并且還判定轉向速度ω是否變成等于或大于閾值TB2或者等于或小于閾值TB3。另外，閾值TB2的絕對值和閾值TB3的絕對值為相同的規定值SB。然后，例如在時刻t21，當電動機補正信號變成等于或大于閾值TB1，接下來在時刻t22，當轉向速度ω變成等于或小于閾值TB3的時候(此時被判斷為駕駛員有意圖地進行了轉向)，使電動機補正信號朝向零逐漸減少。另外，在圖6的示例中，因為時刻t22以后直線行駛判定也成立(轉向角θ在直線行駛判定閾值uth和直線行駛判定閾值dth的范圍內)，所以電動機補正信號發生變化。

通過這樣，使得既不會給駕駛員帶來不協調感，又可以脫離橫向偏移抑制或側向偏移抑制，而且還可以緩和電動機補正信號的限制，從而能夠獲得更好地降低橫向偏移或側向偏移時的駕駛員負荷的效果，并且可以提供一種安全并具有良好的轉向感的電動助力轉向裝置。

下面，參照附圖來詳細說明本發明的實施方式。

與圖3相對應的圖7示出了本發明的結構示例(第一實施方式)。如圖7所示，來自限制器104的電動機補正信號SG4被輸入到存儲器單元181中，設有用于比較來自存儲器單元181的作為這一次的數據的電動機補正信號SG6、作為上一次采樣(上一次的數據)的電動機補正信號SG6^-1和規定條件并且輸出判定輸出CA1的條件判定單元140。條件判定單元140基于下述式1判定判定輸出CA1并將其輸出。

(式1)

條件A1：在|這一次的數據|＞閾值TA1并且|上一次的數據|≦閾值TA1的時候，判定輸出CA1＝1

條件B1：在除了上述以外的時候，判定輸出CA1＝0

來自條件判定單元140的判定輸出CA1被輸入到下一段的條件判定單元150中，還有，直線行駛判定結果SR、轉向角θ、存儲器單元181的輸出SG6和來自存儲器單元182的判定輸出CA2均被輸入到條件判定單元150中。條件判定單元150輸出作為判定結果的判定輸出CA4和判定輸出CA5。條件判定單元150基于下述式2進行判定并輸出判定輸出CA4和判定輸出CA5。

(式2)

條件A2：在|SG6|＜閾值TA2并且CA2＝1，或者SR＝0的時候，判定輸出CA4＝0，判定輸出CA5＝0

條件B2：在|SG6|＜閾值TA2并且CA2＝1，或者SR＝0不成立，CA1＝1并且SR＝1的時候，判定輸出CA4＝轉向角θ(這一次)，判定輸出CA5＝1

條件C2：在除了|SG6|＜閾值TA2并且CA2＝1，或者SR＝0以外的情況，CA1＝1并且SR＝1不成立的時候，判定輸出CA4＝上一次CA4，判定輸出CA5＝上一次CA5

條件判定單元150的判定輸出CA4和判定輸出CA5被輸入到條件判定單元170中，還有，轉向角θ被輸入到條件判定單元170中。條件判定單元170輸出判定輸出CA3。條件判定單元170基于下述式3進行判定并輸出判定輸出CA3。

(式3)

條件A3：在CA5＝0的時候，判定輸出CA3＝1

條件B3：在CA5＝1，|θ－CA4|＞閾值SA的時候，判定輸出CA3＝0

條件C3：在CA5＝1，|θ－CA4|≦閾值SA的時候，判定輸出CA3＝1

因為在CA5＝1的時候，CA4＝轉向角θ1成立，所以上述條件B3和上述條件C3也可以為下述條件。

條件B3：在CA5＝1，θ＞TA3或者θ＜TA4的時候，判定輸出CA3＝0

條件C3：在CA5＝1，θ≦TA3并且θ≧TA4的時候，判定輸出CA3＝1

直線行駛狀態判定單元由直線行駛判定單元110和直線行駛時間判定單元120構成。自適應運算單元由條件判定單元140、150以及170、存儲器單元107、181以及182、復位表130、符號反相單元131、增益單元101、切換單元102、邏輯輸出單元180、加法單元103和限制器104構成。輸出運算單元由乘法單元和限制器106構成。還有，用于運算出電動機電流補正值Imc并將其輸出的電動機電流補正值運算單元由直線行駛狀態判定單元、自適應運算單元、車速感應增益單元133和輸出運算單元構成。

在這樣的結構中，參照圖8的流程圖對其動作示例進行說明。

首先，讀取轉向角θ、SAT估計值和車速V(步驟S1)，直線行駛判定單元110以與專利文獻3同樣的方式進行直線行駛判定并輸出判定信號SD(步驟S3)。判定信號SD被輸入到直線行駛時間判定單元120中，直線行駛時間判定單元120以與專利文獻3同樣的方式進行直線行駛時間判定(步驟S4)，來自直線行駛時間判定單元120的直線行駛判定結果SR被輸入到條件判定單元150和邏輯輸出單元180中。

另一方面，SAT估計值被輸入到增益單元101和復位表130中，轉向角θ被輸入到條件判定單元150、條件判定單元170和復位表130中，與上述同樣，來自復位表130的復位增益RG經由符號反相單元131后，在乘法單元132中與存儲器單元107的輸出相乘后，被輸入到切換單元102中的接點102b。還有，SAT估計值經由增益單元101后，被輸入到切換單元102中的接點102a(步驟S5)。切換單元102的輸出SG3經由加法單元103和限制器104后作為電動機補正信號SG4被輸出。電動機補正信號SG4被輸入到乘法單元105中，同時，經由存儲器單元181后作為數據SG6被輸入到條件判定單元140中。

條件判定單元140基于被輸入進來的數據SG6和閾值TA1進行基于上述式1的條件判定處理#1(步驟S10)，并輸出判定輸出CA1。判定輸出CA1被輸入到條件判定單元150中，條件判定單元150基于判定輸出CA1、直線行駛判定結果SR、閾值TA2等進行基于上述式2的條件判定處理#2(步驟S20)，并輸出判定輸出CA4和判定輸出CA5。判定輸出CA4和判定輸出CA5被輸入到條件判定單元170中，條件判定單元170基于判定輸出CA4、判定輸出CA5、轉向角θ和閾值SA或者閾值TA3、閾值TA4進行基于上述式3的條件判定處理#3(步驟S40)，并輸出判定輸出CA3。還有，判定輸出CA5經由存儲器單元182后作為判定輸出CA2被輸入到條件判定單元150中。

判定輸出CA3被輸入到邏輯輸出單元180中，邏輯輸出單元180進行判定輸出CA3和直線行駛判定結果SR的輸出處理#1(步驟S50)。來自邏輯輸出單元180的轉向狀態信號SW進行切換以便在直線行駛并且無轉向盤操作的時候將切換單元102作為接點102a，在非直線行駛或有轉向盤操作的時候將切換單元102作為接點102b(步驟S51)。

作為切換單元102的輸出的信號SG3在加法單元103與存儲器單元107的輸出信號相加，在加法單元103中得到的加法結果經由限制器104后作為電動機補正信號SG4被輸出，電動機補正信號SG4經由存儲器單元181后被輸入到條件判定單元140和條件判定單元150中(步驟S52)。還有，電動機補正信號SG4經由作為輸出運算單元的乘法單元105和限制器106以便進行輸出處理#2(步驟S53)，輸出處理#2后的電動機補正信號SG4作為電動機電流補正值Imc被輸出(步驟S54)。通過電動機電流補正值Imc來補正電流指令值。

圖9示出了模擬結果，其中，圖9(A)示出了轉向角θ的變化和被存儲起來的轉向角θ_R；圖9(B)示出了SAT估計值和橫向偏移抑制、側向偏移抑制(補正值)；圖9(C)示出了直線行駛判定標志CF和無轉向盤操作判定標志NF的ON/OFF狀態。

直線行駛判定標志CF在時刻t2以后為ON狀態。無轉向盤操作判定標志NF在時刻t2～t7為ON狀態，在時刻t7～t8變為OFF狀態，在時刻t8以后變為ON狀態。因為在時刻t3和時刻t5，電動機補正信號(SG4)超過閾值TA1，所以在時刻t3存儲時刻t3的轉向角θ(存儲值θ_R)，在時刻t5存儲時刻t5的轉向角θ(存儲值θ_R)。還有，因為在時刻t7，轉向角θ變得小于閾值TA4(＝θ_R－SA)，所以從該時刻t7起開始進行復位處理。

接下來，對本發明的其他的實施方式進行說明。

與圖3相對應的圖10示出了本發明的結構示例(第二實施方式)。如圖10所示，來自限制器104的電動機補正信號SG4被輸入到存儲器單元181中，設有用于輸入來自存儲器單元181的電動機補正信號SG6和轉向速度ω并且輸出判定輸出CB的條件判定單元240。條件判定單元240基于下述式4判定判定輸出CB并將其輸出。

(式4)

條件A4：在|SG6|≧閾值TB1并且|ω|≧規定值SB的時候，判定輸出CB＝0

條件B1：在除了上述以外的時候，判定輸出CB＝1

因為規定值SB為與閾值TB2和閾值TB3的絕對值相同的值，所以上述條件A4也可以為下述條件。

條件A4：在|SG6|≧閾值TB1，ω≧閾值TB2或者ω≦閾值TB3的時候，判定輸出CB＝0

直線行駛狀態判定單元由直線行駛判定單元110和直線行駛時間判定單元120構成。自適應運算單元由條件判定單元240、存儲器單元107以及181、復位表130、符號反相單元131、乘法單元132、增益單元101、切換單元102、邏輯輸出單元280、加法單元103和限制器104構成。輸出運算單元由乘法單元105和限制器106構成。還有，用于運算出電動機電流補正值Imc并將其輸出的電動機電流補正值運算單元由直線行駛狀態判定單元、自適應運算單元、車速感應增益單元133和輸出運算單元構成。

在這樣的結構中，參照圖11的流程圖對其動作示例進行說明。

首先，讀取轉向角θ、SAT估計值、車速V和轉向速度ω(步驟S2)，直線行駛判定單元110基于轉向角θ、SAT估計值和車速V以與專利文獻3同樣的方式進行直線行駛判定并輸出判定信號SD(步驟S3)。判定信號SD被輸入到直線行駛時間判定單元120中，直線行駛時間判定單元120以與專利文獻3同樣的方式進行直線行駛時間判定(步驟S4)，來自直線行駛時間判定單元120的直線行駛判定結果SR被輸入到邏輯輸出單元280中。

另一方面，SAT估計值被輸入到增益單元101和復位表130中，轉向角θ被輸入到復位表130中，與上述同樣，來自復位表130的復位增益RG經由符號反相單元131后，在乘法單元132中與存儲器單元107的輸出相乘后，被輸入到切換單元102中的接點102b。還有，SAT估計值經由增益單元101后，被輸入到切換單元102中的接點102a(步驟S6)。切換單元102的輸出SG3經由加法單元103和限制器104后作為電動機補正信號SG4被輸出。電動機補正信號SG4被輸入到乘法單元105中，同時，經由存儲器單元181后作為數據SG6被輸入到條件判定單元240中。

條件判定單元240基于被輸入進來的數據SG6以及轉向速度ω、閾值TB1以及規定值SB或者閾值TB2、閾值TB3進行基于上述式4的條件判定處理(步驟S60)，并輸出判定輸出CB。

判定輸出CB被輸入到邏輯輸出單元280中，邏輯輸出單元280進行判定輸出CB和直線行駛判定結果SR的輸出處理#1(步驟S70)。來自邏輯輸出單元280的轉向狀態信號SW進行切換以便在直線行駛并且無轉向盤操作的時候將切換單元102作為接點102a，在非直線行駛或有轉向盤操作的時候將切換單元102作為接點102b(步驟S71)。

作為切換單元102的輸出的信號SG3在加法單元103與存儲器單元107的輸出信號相加，在加法單元103中得到的加法結果經由限制器104后作為電動機補正信號SG4被輸出，電動機補正信號SG4經由存儲器單元181后被輸入到條件判定單元240中(步驟S72)。還有，電動機補正信號SG4經由作為輸出運算單元的乘法單元105和限制器106以便進行輸出處理#2(步驟S73)，輸出處理#2后的電動機補正信號SG4作為電動機電流補正值Imc被輸出(步驟S74)。通過電動機電流補正值Imc來補正電流指令值。

此外，盡管在上述實施方式中，作為被施加到轉向機構的作用力以SAT估計值為例，對本發明的實施方式進行了說明，但在本發明中，也可以為由傳感器檢測出的值。還有，盡管在上述實施方式中，求出信號和檢測值的絕對值并將它們與閾值進行比較，但在本發明中，通過將閾值設為正、負兩個閾值，即使不求出信號和檢測值的絕對值，也能夠進行同樣的比較動作。

附圖標記說明

1 轉向盤(方向盤)

2 柱軸(轉向軸或方向盤軸)

10 扭矩傳感器

12 車速傳感器

14 轉向角傳感器

15 自動巡航開關

20 電動機

30 控制單元(ECU)

31 電流指令值運算單元

35 PI控制單元

36 PWM控制單元