本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向操縱控制裝置。

背景技術(shù)：

例如，在日本特開2014－148299號(hào)公報(bào)中公開有將轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向輪機(jī)械地分離的轉(zhuǎn)向線控系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向操縱裝置。在日本特開2014－148299號(hào)公報(bào)的轉(zhuǎn)向操縱裝置中，基于以規(guī)定的比例對(duì)沒有反映從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪傳遞的路面信息的反饋分量、與反映了該路面信息的前饋分量進(jìn)行分配從而最終獲得的最終分量，對(duì)轉(zhuǎn)向器提供反作用力。該最終分量被設(shè)定為向?qū)D(zhuǎn)向器提供反作用力的反作用力馬達(dá)供給的電流的目標(biāo)值亦即目標(biāo)反作用力電流。而且，對(duì)轉(zhuǎn)向器提供的反作用力通過將向反作用力馬達(dá)供給的電流反饋控制為目標(biāo)反作用力電流而被控制。

在日本特開2014－148299號(hào)公報(bào)所記載的控制的情況下，僅當(dāng)流過反作用力馬達(dá)的電流被反饋控制為目標(biāo)反作用力電流時(shí)，通過反作用力馬達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)向器提供反作用力從而產(chǎn)生的該轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向操縱角變遷。在該情況下，即便使反作用力反映路面信息，轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向操縱角也僅變遷，難以進(jìn)行對(duì)轉(zhuǎn)向器提供的反作用力所帶來的轉(zhuǎn)向操縱感的微調(diào)。該課題并不限定于線控方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置，例如是輔助用戶的轉(zhuǎn)向器的操作的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，若使路面信息傳遞到用戶的轉(zhuǎn)向器的操作來考慮轉(zhuǎn)向操縱感則也相同。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供容易調(diào)整通過向轉(zhuǎn)向器傳遞路面信息所帶來的轉(zhuǎn)向操縱感的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置。

本發(fā)明的一個(gè)方式的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置是將操作信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向操縱裝置的裝置，具備：反作用力處理部，通過將操作信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向操縱裝置從而對(duì)抵抗被提供給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向器的操作的力亦即反作用力進(jìn)行控制。另外，轉(zhuǎn)向操縱裝置具備：反作用力促動(dòng)器，提供反作用力；以及轉(zhuǎn)向促動(dòng)器，至少在轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向的動(dòng)力切斷狀態(tài)下提供使上述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的力。而且，在該轉(zhuǎn)向操縱控制裝置中，反作用力處理部具有：轉(zhuǎn)向操縱角控制處理部，為了將轉(zhuǎn)向操縱角的檢測(cè)值反饋控制為該轉(zhuǎn)向操縱角的目標(biāo)值亦即目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角，而對(duì)反作用力促動(dòng)器進(jìn)行操作；理想分量運(yùn)算部，運(yùn)算沒有反映從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪傳遞的路面信息的分量亦即理想分量；路面分量運(yùn)算部，運(yùn)算反映了路面信息的分量亦即路面分量；分配分量運(yùn)算部，對(duì)以規(guī)定比例將理想分量以及路面分量分配而得到的分量亦即分配分量進(jìn)行運(yùn)算；以及目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角計(jì)算處理部，基于分配分量來設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角。

根據(jù)上述構(gòu)成，對(duì)于抵抗轉(zhuǎn)向器的力亦即反作用力，構(gòu)成為能夠通過分配分量運(yùn)算部將路面信息作為路面分量來使其中的一部分反映。因此，對(duì)轉(zhuǎn)向操縱角控制處理部的目標(biāo)值亦即基于反作用力被運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角，能夠分配理想分量與路面分量。這樣，至少分配有路面分量的目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角通過轉(zhuǎn)向操縱角控制處理部被反饋，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向操縱角角度控制為應(yīng)有的角度。由此，能夠?qū)⒈宦访娣至糠从车穆访嫘畔?，以轉(zhuǎn)向操縱角的微小角度的水平向轉(zhuǎn)向器傳遞，能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱感的微調(diào)。因此，在通過對(duì)轉(zhuǎn)向器提供的反作用力向轉(zhuǎn)向器傳遞路面信息時(shí)，與轉(zhuǎn)向操縱角變遷的情況比較，能夠容易調(diào)整轉(zhuǎn)向操縱感。

另外，這種轉(zhuǎn)向操縱控制裝置也可以構(gòu)成為，具備轉(zhuǎn)向角控制處理部，該轉(zhuǎn)向角控制處理部為了將能夠換算為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)值反饋控制為該旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值亦即目標(biāo)轉(zhuǎn)向角而對(duì)轉(zhuǎn)向促動(dòng)器進(jìn)行操作，理想分量運(yùn)算部基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角以及目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的至少任一個(gè)，運(yùn)算作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力的理想值亦即理想傳遞力來作為理想分量，路面分量運(yùn)算部基于轉(zhuǎn)向促動(dòng)器的實(shí)際電流值，運(yùn)算作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力來作為路面分量。

根據(jù)上述構(gòu)成，即便轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向器處于動(dòng)力切斷狀態(tài)，也能夠沒有困難地運(yùn)算路面分量亦即作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力。

而且，例如在路面凍結(jié)時(shí)等在低μ路行駛的情況下，與在不是低μ路的路面行駛的情況比較，成為對(duì)轉(zhuǎn)向輪施加的傳遞力顯著降低的狀況。該情況下，在轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向器被機(jī)械地連結(jié)的情況中，成為轉(zhuǎn)向器的反作用力顯著降低的狀況。這種反作用力的變化如果是上述構(gòu)成，即便是轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向器的動(dòng)力切斷狀態(tài)，也通過路面分量向轉(zhuǎn)向器傳遞來作為反作用力的變化。即，如上述例子那樣，在從在不是低μ路的路面行駛的狀態(tài)向在低μ路行駛的狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，即便是轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向器的動(dòng)力切斷狀態(tài)，也能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向器的反作用力急劇降低的狀況通過反作用力促動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。

另外，本發(fā)明的其他方式的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置向轉(zhuǎn)向操縱裝置輸出操作信號(hào)，并具備輔助力處理部，該輔助力處理部通過向轉(zhuǎn)向操縱裝置輸出操作信號(hào)從而輔助轉(zhuǎn)向器的操作，使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。另外，轉(zhuǎn)向操縱裝置具備輔助力促動(dòng)器，該輔助力促動(dòng)器提供輔助轉(zhuǎn)向器的操作的力亦即輔助力。而且，在該轉(zhuǎn)向操縱控制裝置中，輔助力處理部具有：轉(zhuǎn)向角控制處理部，為了將能夠換算為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角的檢測(cè)值反饋控制為該旋轉(zhuǎn)角的目標(biāo)值亦即目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，而對(duì)輔助力促動(dòng)器進(jìn)行操作；理想分量運(yùn)算部，運(yùn)算沒有反映從路面對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)向輪傳遞的路面信息的分量亦即理想分量；路面分量運(yùn)算部，運(yùn)算反映了路面信息的分量亦即路面分量；分配分量運(yùn)算部，對(duì)以規(guī)定比例將理想分量以及路面分量分配而得到的分量亦即分配分量進(jìn)行運(yùn)算；以及目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算處理部，基于分配分量來設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。

根據(jù)上述構(gòu)成，對(duì)于抵抗轉(zhuǎn)向器的力亦即反作用力，構(gòu)成為能夠通過分配分量運(yùn)算部將路面信息作為路面分量來使其中一部分反映。因此，對(duì)轉(zhuǎn)向角控制處理部的目標(biāo)值即基于反作用力被運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，能夠分配理想分量與路面分量。這樣，至少分配有路面分量的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角通過轉(zhuǎn)向角控制處理部被反饋，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向角角度控制為應(yīng)有的角度。由此，能夠?qū)⒈宦访娣至糠从车穆访嫘畔?，以轉(zhuǎn)向角的微小角度的水平向轉(zhuǎn)向器傳遞，能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱感的微調(diào)。因此，即便在輔助轉(zhuǎn)向器的操作的情況下，在向轉(zhuǎn)向器傳遞路面信息時(shí)，與轉(zhuǎn)向角變遷的情況比較，也能夠容易調(diào)整轉(zhuǎn)向操縱感。

另外，在這種轉(zhuǎn)向操縱控制裝置中也可以構(gòu)成為，理想分量運(yùn)算部基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，運(yùn)算作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力的理想值亦即理想傳遞力來作為理想分量，路面分量運(yùn)算部基于輔助力促動(dòng)器的實(shí)際電流值，運(yùn)算作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力來作為路面分量。

根據(jù)上述構(gòu)成，即便在輔助轉(zhuǎn)向器的操作的情況下，也能夠考慮輔助力而沒有困難地運(yùn)算路面分量亦即作用于轉(zhuǎn)向輪的傳遞力。

而且，例如在路面凍結(jié)時(shí)等在低μ路行駛的情況下，與在不是低μ路的路面行駛的情況比較，成為對(duì)轉(zhuǎn)向輪施加的傳遞力顯著降低并且轉(zhuǎn)向器的反作用力顯著降低的狀況。這種反作用力的變化如果是上述構(gòu)成，則在輔助轉(zhuǎn)向器的操作中，通過路面分量向轉(zhuǎn)向器傳遞來作為反作用力的變化。即，如上述例子那樣，當(dāng)從在不是低μ路的路面行駛的狀態(tài)向在低μ路行駛的狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向器的反作用力急劇降低的狀況，通過輔助力促動(dòng)器更加高精度地實(shí)現(xiàn)。

然而，在車輛的行駛時(shí)，也存在若用戶能夠根據(jù)其狀態(tài)取得路面信息則變得有利的情況。例如在針對(duì)用戶的要求而對(duì)車輛的行駛的響應(yīng)性被提高的情況下，需要用戶取得更多的路面信息，特別是，車速越大該必要性越高。另一方面，即便在針對(duì)用戶的要求而對(duì)車輛的行駛的響應(yīng)性未被提高的情況下，若車速大，則路面信息的取得的必要性也提高。

因此，在上述轉(zhuǎn)向操縱控制裝置中，分配分量運(yùn)算部也可以根據(jù)車輛的狀態(tài)使分配理想分量以及路面分量的比例可變。

根據(jù)上述構(gòu)成，由于能夠使分配比例可變從而使向轉(zhuǎn)向器傳遞的路面信息量可變，所以能夠以用戶能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)取得僅必要的路面信息的方式進(jìn)行調(diào)整。由此，能夠有效地提高轉(zhuǎn)向操縱感。

而且，對(duì)于分配理想分量以及路面分量的比例，具體而言，分配分量運(yùn)算部也能夠構(gòu)成為，能夠以將理想分量設(shè)為1的情況下的被分配給分配分量的該理想分量的比例與將路面分量設(shè)為1的情況下的被分配給分配分量的該路面分量的比例之和大于1的比例進(jìn)行分配。

根據(jù)上述構(gòu)成，能夠擴(kuò)寬用戶取得的路面信息的傳遞的方式的范圍。由此，能夠提高轉(zhuǎn)向操縱感的調(diào)整的自由度，能夠有助于轉(zhuǎn)向操縱感的多樣化。

根據(jù)本發(fā)明，能夠容易調(diào)整向轉(zhuǎn)向器傳遞路面信息所帶來的轉(zhuǎn)向操縱感。

附圖說明

通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述以及其它特征及優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的要素。

圖1是表示第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置及其操作對(duì)象的圖。

圖2是第1實(shí)施方式的框圖。

圖3是表示第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操縱角以及轉(zhuǎn)向角的閾值的圖。

圖4是表示第1實(shí)施方式的軸力分配運(yùn)算部的框圖。

圖5是表示第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操縱控制裝置及其操作對(duì)象的圖。

圖6是第2實(shí)施方式的框圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明轉(zhuǎn)向操縱控制裝置的第1實(shí)施方式。

如圖1所示，在本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置中，方向盤10連接于提供抵抗方向盤10的操作的力亦即反作用力的反作用力促動(dòng)器20。反作用力促動(dòng)器20具備固定于方向盤10的轉(zhuǎn)向軸22、反作用力側(cè)減速機(jī)24、在反作用力側(cè)減速機(jī)24連結(jié)有旋轉(zhuǎn)軸26a的反作用力馬達(dá)26以及驅(qū)動(dòng)反作用力馬達(dá)26的變頻器28。這里，反作用力馬達(dá)26是表面磁鐵同步電動(dòng)機(jī)(spmsm)。

反作用力馬達(dá)26經(jīng)由變頻器28與電池72連接。變頻器28是對(duì)電池72的正極以及負(fù)極的每一個(gè)與反作用力馬達(dá)26的三個(gè)端子的每一個(gè)之間進(jìn)行開閉的電路。

轉(zhuǎn)向軸22能夠經(jīng)由離合器12與轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40的小齒輪軸42連結(jié)。

轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40具備第1齒輪齒條機(jī)構(gòu)48、第2齒輪齒條機(jī)構(gòu)52、spmsm(轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56)以及變頻器58。

第1齒輪齒條機(jī)構(gòu)48具備以具有規(guī)定的交叉角的方式配置的齒條軸46與小齒輪軸42，并且在齒條軸46形成的第1齒條齒46a與在小齒輪軸42形成的小齒輪齒42a被嚙合。此外，在齒條軸46的兩端經(jīng)由橫拉桿連結(jié)有轉(zhuǎn)向輪30。

第2齒輪齒條機(jī)構(gòu)52具備以具有規(guī)定的交叉角的方式配置的齒條軸46以及小齒輪軸50，并且在齒條軸46形成的第2齒條齒46b與在小齒輪軸50形成的小齒輪齒50a被嚙合。

小齒輪軸50經(jīng)由轉(zhuǎn)向側(cè)減速機(jī)54與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的旋轉(zhuǎn)軸56a連接。在轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56連接有變頻器58。此外，齒條軸46收容于齒條殼體44。

此外，在圖1中，在構(gòu)成變頻器58的mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管(開關(guān)元件)的附圖標(biāo)記中，對(duì)與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的三個(gè)端子的每一個(gè)連接的開關(guān)元件分別標(biāo)注u、v、w，另外對(duì)上側(cè)臂標(biāo)注p，對(duì)下側(cè)臂標(biāo)注n。此外，以下，將u、v、w總括地標(biāo)記為￥，將p、n總括地標(biāo)記為#。即，變頻器58構(gòu)成為具備對(duì)電池72的正極與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的端子之間進(jìn)行開閉的開關(guān)元件s￥p、和對(duì)電池72的負(fù)極與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的端子之間進(jìn)行開閉的開關(guān)元件s￥n的串聯(lián)連接體。而且，在開關(guān)元件s￥#反向并聯(lián)連接有二極管d￥#。

在方向盤10連結(jié)有螺旋電纜裝置60。螺旋電纜裝置60具備固定于方向盤10的第1殼體62、固定于車體的第2殼體64、收容于被第1殼體62以及第2殼體64劃分的空間且固定于第2殼體64的筒狀部件66、以及卷繞于筒狀部件66的螺旋電纜68。在筒狀部件66插入有轉(zhuǎn)向軸22。螺旋電纜68是連接固定于方向盤10的喇叭70與固定于車體的電池72等的電氣線路。

轉(zhuǎn)向操縱控制裝置(控制裝置80)通過操作具備反作用力促動(dòng)器20以及轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40的轉(zhuǎn)向操縱裝置，根據(jù)方向盤10的操作執(zhí)行使轉(zhuǎn)向輪30轉(zhuǎn)向的控制。在本實(shí)施方式中，通過反作用力促動(dòng)器20以及轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向線控系統(tǒng)，控制裝置80通常將離合器12維持為切斷狀態(tài)，并且根據(jù)方向盤10的操作執(zhí)行使轉(zhuǎn)向輪30轉(zhuǎn)向的控制。

此時(shí)，控制裝置80獲取通過轉(zhuǎn)向操縱側(cè)傳感器92檢測(cè)出的反作用力馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸26a的旋轉(zhuǎn)角度θs0、通過扭矩傳感器94檢測(cè)出的施加于轉(zhuǎn)向軸22的轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs。另外，控制裝置80獲取通過轉(zhuǎn)向側(cè)傳感器90檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的旋轉(zhuǎn)軸56a的旋轉(zhuǎn)角度θt0、通過車速傳感器96檢測(cè)出的車速v。此外，控制裝置80將變頻器58中與開關(guān)元件s￥n的每一個(gè)的源極側(cè)連接的分流電阻86的電壓下降作為電流iu、iv、iw取得，并且對(duì)它們進(jìn)行參照。另外，控制裝置80獲取表示車載的發(fā)動(dòng)機(jī)等的控制模式的設(shè)定狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)模式dm。根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式dm，油耗、針對(duì)用戶的要求而對(duì)車輛的行駛的響應(yīng)性(直接感覺)不同。例如，驅(qū)動(dòng)模式dm包含以油耗提高的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)等的輸出合理化的eco模式、以與eco模式比較針對(duì)用戶的要求的上述響應(yīng)性提高的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)等的輸出合理化的普通模式、以及以針對(duì)用戶的要求的上述響應(yīng)性與油耗沒有關(guān)系地提高的方式將發(fā)動(dòng)機(jī)等的輸出合理化的運(yùn)動(dòng)模式等。該驅(qū)動(dòng)模式dm通過設(shè)置為用戶能夠操作的開關(guān)98被切換。

詳細(xì)而言，控制裝置80具備中央處理裝置(cpu)82以及存儲(chǔ)器84，通過cpu82執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器84的程序來操作反作用力促動(dòng)器20、轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40。

圖2表示控制裝置80執(zhí)行的處理的一部分。圖2所示的處理是將通過cpu82執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器84的程序而被實(shí)現(xiàn)的處理的一部分按照被實(shí)現(xiàn)的處理的種類進(jìn)行了記載的處理。

積分處理部m2將通過轉(zhuǎn)向操縱側(cè)傳感器92檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)角度θs0與通過轉(zhuǎn)向側(cè)傳感器90檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)角度θt0變換為比0～360°寬的角度區(qū)域的數(shù)值從而成為旋轉(zhuǎn)角度θs、θt。例如，在將方向盤10從使車輛前進(jìn)的中立位置向右側(cè)或者左側(cè)最大限度地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的情況下，旋轉(zhuǎn)軸26a旋轉(zhuǎn)多圈。因此，在積分處理部m2中，例如，在旋轉(zhuǎn)軸26a從方向盤10處于中立位置的狀態(tài)向規(guī)定方向旋轉(zhuǎn)兩圈的情況下，使輸出值為720°。此外，積分處理部m2使中立位置的輸出值為零。

計(jì)量單位設(shè)定處理部m4在實(shí)施了基于積分處理部m2的處理后的轉(zhuǎn)向操縱側(cè)傳感器92的輸出值上乘以換算系數(shù)ks對(duì)轉(zhuǎn)向操縱角θh進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)施了基于積分處理部m2的處理后的轉(zhuǎn)向側(cè)傳感器90的輸出值上乘以換算系數(shù)kt對(duì)轉(zhuǎn)向角θp進(jìn)行計(jì)算。這里，換算系數(shù)ks根據(jù)反作用力側(cè)減速機(jī)24與反作用力馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸26a的旋轉(zhuǎn)速度比確定，由此，將旋轉(zhuǎn)軸26a的旋轉(zhuǎn)角度θs的變化量變換為方向盤10的旋轉(zhuǎn)量。因此，轉(zhuǎn)向操縱角θh成為以中立位置為基準(zhǔn)的方向盤10的旋轉(zhuǎn)角度。另外，換算系數(shù)kt成為轉(zhuǎn)向側(cè)減速機(jī)54與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的旋轉(zhuǎn)軸56a的旋轉(zhuǎn)速度比、和小齒輪軸50與小齒輪軸42的旋轉(zhuǎn)速度比的乘積。由此，將旋轉(zhuǎn)軸56a的旋轉(zhuǎn)量變換為假定為連結(jié)有離合器12的情況下的方向盤10的旋轉(zhuǎn)量。

此外，對(duì)于圖2中的處理而言，旋轉(zhuǎn)角度θs、θt、轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp在為規(guī)定方向的旋轉(zhuǎn)角度的情況下為正，在為相反方向的旋轉(zhuǎn)角度的情況下為負(fù)。例如，積分處理部m2在旋轉(zhuǎn)軸26a從方向盤10處于中立位置的狀態(tài)相對(duì)于規(guī)定方向反轉(zhuǎn)的情況下使輸出值為負(fù)的值。但是，這只不過是控制系統(tǒng)的邏輯的一個(gè)例子。特別是在本說明書中，旋轉(zhuǎn)角度θs、θt、轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp較大是指從中立位置的變化量較大。換言之，如上述那樣能夠取正負(fù)的值的參數(shù)的絕對(duì)值較大。

反作用力扭矩設(shè)定處理部m6基于轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs來設(shè)定反作用力扭矩trqa*。反作用力扭矩trqa*被設(shè)定為隨著轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs越大從而越大的值。加法處理部m8在反作用力扭矩trqa*上加上轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs進(jìn)行輸出。

反作用力設(shè)定處理部m10設(shè)定抵抗方向盤10的旋轉(zhuǎn)的力亦即反作用力fir。詳細(xì)而言，反作用力設(shè)定處理部m10通過基本反作用力設(shè)定處理部m10a來設(shè)定與方向盤10的操作對(duì)應(yīng)的基本反作用力fd，另一方面，通過限制用反作用力設(shè)定處理部m10b在方向盤10的旋轉(zhuǎn)量接近允許最大值的情況下設(shè)定抵抗方向盤10被進(jìn)一步向上限值側(cè)操作的反作用力亦即限制用反作用力fie。而且，反作用力設(shè)定處理部m10通過加法處理部m10c將基本反作用力fd與限制用反作用力fie相加，將相加結(jié)果作為反作用力fir輸出。

偏差計(jì)算處理部m12輸出從加法處理部m8的輸出減去反作用力fir的值。

目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角計(jì)算處理部m20基于偏差計(jì)算處理部m12的輸出值設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*。這里，利用通過將偏差計(jì)算處理部m12的輸出值δ與目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*建立關(guān)系的以下式(c1)表現(xiàn)的模型公式。

δ＝c·θh*’+j·θh*”…(c1)

通過上述式(c1)表現(xiàn)的模型是在機(jī)械地連結(jié)有方向盤10與轉(zhuǎn)向輪30的情況下確定伴隨著方向盤10的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的扭矩與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的模型。在上述式(c1)中，粘性系數(shù)c是將轉(zhuǎn)向操縱裝置的摩擦等模型化的系數(shù)，慣性系數(shù)j是將轉(zhuǎn)向操縱裝置的慣性模型化的系數(shù)。這里，粘性系數(shù)c以及慣性系數(shù)j被設(shè)定為根據(jù)車速v可變。

轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22設(shè)定反作用力馬達(dá)26生成的反作用力扭矩的目標(biāo)值亦即目標(biāo)反作用力扭矩trqr*作為用于將轉(zhuǎn)向操縱角θh反饋控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*的操作量。具體而言，使將從目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*減去轉(zhuǎn)向操縱角θh的值作為輸入的比例要素、積分要素以及微分要素的各個(gè)輸出值的和為目標(biāo)反作用力扭矩trqr*。

操作信號(hào)生成處理部m24基于目標(biāo)反作用力扭矩trqr*生成變頻器28的操作信號(hào)mss并向變頻器28輸出。這例如能夠通過基于目標(biāo)反作用力扭矩trqr*設(shè)定q軸電流的指令值并且設(shè)定dq軸的電壓指令值來作為用于將dq軸的電流反饋控制為指令值的操作量的公知的電流反饋控制實(shí)現(xiàn)。此外，d軸電流也可以控制為零，但在反作用力馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)速度較大的情況下，也可以將d軸電流的絕對(duì)值設(shè)定為比零大的值并且執(zhí)行弱磁場(chǎng)控制。理所當(dāng)然，在低旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域中也能夠?qū)軸電流的絕對(duì)值設(shè)定為比零大的值。此外，反作用力扭矩設(shè)定處理部m6、加法處理部m8、反作用力設(shè)定處理部m10、偏差計(jì)算處理部m12、目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角計(jì)算處理部m20、轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22以及操作信號(hào)生成處理部m24是反作用力處理部的一個(gè)例子，特別是，轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22以及操作信號(hào)生成處理部m24是轉(zhuǎn)向操縱角控制處理部的一個(gè)例子。

舵角比可變處理部m26基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*來設(shè)定用于可變地設(shè)定轉(zhuǎn)向操縱角θh與轉(zhuǎn)向角θp之比亦即舵角比的目標(biāo)動(dòng)作角θa*。加法處理部m28通過在目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*上加上目標(biāo)動(dòng)作角θa*，來計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。

轉(zhuǎn)向角反饋處理部m32設(shè)定轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56生成的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*，作為用于將轉(zhuǎn)向角θp反饋控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的操作量。具體而言，把將從目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*減去轉(zhuǎn)向角θp的值作為輸入的比例要素、積分要素以及微分要素的各個(gè)輸出值之和設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*。

操作信號(hào)生成處理部m34基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*生成變頻器58的操作信號(hào)mst向變頻器58輸出。這能夠與基于操作信號(hào)生成處理部m24的操作信號(hào)的生成處理同樣地進(jìn)行。此外，轉(zhuǎn)向角反饋處理部m32以及操作信號(hào)生成處理部m34是轉(zhuǎn)向角控制處理部的一個(gè)例子。

最大值選擇處理部m36選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*與目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*中的較大一方的值(最大值θe)進(jìn)行輸出。

上述基本反作用力設(shè)定處理部m10a將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*作為輸入。另一方面，上述限制用反作用力設(shè)定處理部m10b將最大值θe作為輸入從而設(shè)定限制用反作用力fie。這是在齒條軸46沿軸向位移從而齒條軸46的端部即將與齒條殼體44(齒條限位器)接觸、以及方向盤10即將旋轉(zhuǎn)至根據(jù)螺旋電纜68確定的上限值的雙方中用于對(duì)方向盤10以增加抵抗將轉(zhuǎn)向操縱角的大小進(jìn)一步增大的力的方式進(jìn)行控制的設(shè)定。以下對(duì)此進(jìn)行說明。

圖3表示轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp的各自的上限值θhh、θph的關(guān)系。如圖所示，在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)向操縱角θh的上限值θhh與轉(zhuǎn)向角θp的上限值θph成為大致相等的值。這已通過計(jì)量單位設(shè)定處理部m4對(duì)轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp的計(jì)量單位的設(shè)定來實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施方式中，在離合器12成為結(jié)合狀態(tài)的情況下，以在齒條軸46沿軸向位移直到與齒條殼體44接觸時(shí)使方向盤10能夠進(jìn)一步稍微地旋轉(zhuǎn)的方式，使螺旋電纜68的長(zhǎng)度稍微具有余量。因此，通過利用計(jì)量單位設(shè)定處理部m4使轉(zhuǎn)向操縱角θh為方向盤10的旋轉(zhuǎn)角度，并且使轉(zhuǎn)向角θp為將目標(biāo)動(dòng)作角θa*假定為零時(shí)的方向盤10的旋轉(zhuǎn)角度，由此轉(zhuǎn)向操縱角θh的上限值θhh與轉(zhuǎn)向角θp的上限值θph成為大致相等的值。

在本實(shí)施方式中，對(duì)轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp設(shè)置共用閾值θen，在轉(zhuǎn)向操縱角θh達(dá)到上限值θhh之前且在轉(zhuǎn)向角θp達(dá)到上限值θph之前增加方向盤10的反作用力地控制。圖2所示的限制用反作用力設(shè)定處理部m10b具備確定最大值θe與限制用反作用力fie的關(guān)系的映射。對(duì)于該映射而言，最大值θe的大小成為共用閾值θen以上從而比零大，特別是，若超過共用閾值θen地增大某種程度，則設(shè)定無法以人力進(jìn)行進(jìn)一步的操作的程度的較大的值。此外，雖然圖2僅示出伴隨著最大值θe從零向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向變大從而限制用反作用力fie變大的情況，但在向與規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向變大的情況下，限制用反作用力fie的絕對(duì)值也變大。但是，圖2的處理中的限制用反作用力fie在與規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向的情況下成為負(fù)。

如圖2所示，在本實(shí)施方式中，反作用力設(shè)定處理部m10具備軸力分配運(yùn)算部m10aa，該軸力分配運(yùn)算部m10aa將理想軸力fib以及路面軸力fer以規(guī)定比例進(jìn)行分配而得到分配分量，執(zhí)行用于設(shè)定基本反作用力fd的運(yùn)算，以便反映從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力。對(duì)該轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力是從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪30傳遞的路面信息。

另外，反作用力設(shè)定處理部m10具備理想軸力運(yùn)算部m10ab，該理想軸力運(yùn)算部m10ab計(jì)算基本反作用力fd的分量中的作用于轉(zhuǎn)向輪30的軸力(向轉(zhuǎn)向輪30傳遞的傳遞力)的理想值即作為路面信息未被反映的理想分量的理想軸力fib。理想軸力運(yùn)算部m10ab基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*對(duì)理想軸力fib進(jìn)行計(jì)算。例如被設(shè)定為伴隨著目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的絕對(duì)值變大從而理想軸力fib的絕對(duì)值變大。此外，軸力分配運(yùn)算部m10aa是分配分量運(yùn)算部的一個(gè)例子。

另外，理想軸力運(yùn)算部m10ab是理想分量運(yùn)算部的一個(gè)例子。

另外，反作用力設(shè)定處理部m10具備路面軸力運(yùn)算部m10ac，路面軸力運(yùn)算部m10ac計(jì)算基本反作用力fd的分量中的作用于轉(zhuǎn)向輪30的軸力(向轉(zhuǎn)向輪30傳遞的傳遞力)的推定值即作為反映了路面信息的路面分量的路面軸力fer。路面軸力運(yùn)算部m10ac取得轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的實(shí)際電流值亦即電流iu、iv、iw，并且基于由此計(jì)算出的q軸的電流iq對(duì)路面軸力fer進(jìn)行計(jì)算。q軸的電流ip的計(jì)算能夠基于轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的旋轉(zhuǎn)角度θt0通過向旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系亦即dq軸的坐標(biāo)系的變換處理實(shí)現(xiàn)。而且，路面軸力運(yùn)算部m10ac通過在q軸的電流iq上乘以規(guī)定的系數(shù)k1來對(duì)路面軸力fer進(jìn)行計(jì)算。這里，規(guī)定的系數(shù)k1基于轉(zhuǎn)向側(cè)減速機(jī)54的齒輪比、小齒輪軸42的扭矩與齒條軸46的軸力之比以及扭矩常量而被設(shè)定。即，通過在q軸的電流iq上乘以常量，從而確定轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的扭矩。而且，轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的扭矩被轉(zhuǎn)向側(cè)減速機(jī)54等變換而施加于齒條軸46。因此，通過在q軸的電流iq上乘以規(guī)定的系數(shù)k1，能夠?qū)νㄟ^轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56施加于齒條軸46的軸力進(jìn)行計(jì)算。在通過轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56施加于齒條軸46的軸力、與從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力視為平衡的關(guān)系的情況下，能夠基于q軸的電流iq將從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力推定為路面軸力fer。該路面軸力fer是至少反映了路面信息的分量。此外，路面軸力運(yùn)算部m10ac是路面分量運(yùn)算部的一個(gè)例子。

如圖4所示，軸力分配運(yùn)算部m10aa具備增益運(yùn)算部m10aaa，該增益運(yùn)算部m10aaa計(jì)算用于對(duì)理想軸力fib與路面軸力fer進(jìn)行分配的各個(gè)分配比例亦即分配增益gib以及分配增益ger。增益運(yùn)算部m10aaa具備確定車速v、各分配增益gib、ger以及被用戶選擇的驅(qū)動(dòng)模式dm的關(guān)系的三維映射，將驅(qū)動(dòng)模式dm以及車速v作為輸入，對(duì)各分配增益gib、ger進(jìn)行映射運(yùn)算。分配增益gib在車速v大的情況下比車速v小的情況下值小，另一方面，分配增益ger在車速v大的情況下比車速v小的情況下值大。各分配增益gib、ger例如以在驅(qū)動(dòng)模式dm為上述eco模式、上述普通模式的情況下總和為1的方式對(duì)值進(jìn)行設(shè)定。另一方面，各分配增益gib、ger例如以在驅(qū)動(dòng)模式dm為上述運(yùn)動(dòng)模式的情況下總和超過1的方式使分配增益ger的值變大，特別是被設(shè)定為車速v越大越使分配增益ger的值變大。

而且，軸力分配運(yùn)算部m10aa通過乘法處理部m10aab在理想軸力運(yùn)算部m10ab的輸出值上乘以分配增益gib。另外，軸力分配運(yùn)算部m10aa通過乘法處理部m10aac在路面軸力運(yùn)算部m10ac的輸出值上乘以分配增益ger。另外，軸力分配運(yùn)算部m10aa在加法處理部m10aad對(duì)在理想軸力fib上乘以分配增益gib得到的值、與在路面軸力fer上乘以分配增益ger得到的值進(jìn)行加法運(yùn)算，對(duì)基本反作用力fd進(jìn)行計(jì)算從而輸出。

根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，起到以下所示的作用以及效果。

(1)對(duì)于抵抗方向盤10的旋轉(zhuǎn)的力亦即反作用力fir，構(gòu)成為能夠通過軸力分配運(yùn)算部m10aa，將對(duì)應(yīng)于此時(shí)的驅(qū)動(dòng)模式dm、車速v所需要的路面信息作為路面軸力fer從而反映其中的一部分。因此，對(duì)轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22的目標(biāo)值即基于反作用力fir而被運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*，分配理想軸力fib與路面軸力fer。這樣，至少分配有路面軸力fer的目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*通過轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22被反饋，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向操縱角θh角度控制為應(yīng)有的角度。由此，能夠使被路面軸力fer反映的路面信息，以轉(zhuǎn)向操縱角θh的微小角度的水平向方向盤10傳遞，并能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱感的微調(diào)。因此，在通過對(duì)方向盤10提供的反作用力使路面信息向方向盤10傳遞時(shí)，與轉(zhuǎn)向操縱角θh變遷的情況比較，能夠容易調(diào)整轉(zhuǎn)向操縱感。

另外，在本實(shí)施方式中，理想軸力fib與路面軸力fer被分配給轉(zhuǎn)向角反饋處理部m32的目標(biāo)值亦即基于反作用力fir被運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*。這樣，至少分配有路面軸力fer的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*通過轉(zhuǎn)向角反饋處理部m32被反饋，從而能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向角θp角度控制為應(yīng)有的角度。由此，能夠?qū)⒈宦访孑S力fer反映的路面信息，以轉(zhuǎn)向角θp的微小角度的水平向轉(zhuǎn)向輪30傳遞，也能夠進(jìn)行車輛相對(duì)于行進(jìn)方向的偏離等的微調(diào)。

(2)由于路面軸力fer通過基于轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的實(shí)際電流值的電流iq而被計(jì)算出，所以通常在將離合器12維持為切斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)向線控系統(tǒng)中，也能夠不困難地對(duì)路面軸力fer進(jìn)行計(jì)算。

而且，例如在路面凍結(jié)時(shí)等低μ路行駛的情況下，與在不是低μ路的路面行駛的情況比較，成為對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力顯著降低的狀況。在該情況下，在方向盤10與轉(zhuǎn)向輪30被機(jī)械地連結(jié)的情況下，成為方向盤10的反作用力顯著降低的狀況。對(duì)于這種反作用力的變化，若是本實(shí)施方式，即便離合器12處于切斷狀態(tài)，也能夠通過路面軸力fer向方向盤10傳遞從而作為反作用力的變化。即，能夠如上述例子那樣，在從在不是低μ路的路面行駛的狀態(tài)向在低μ路行駛的狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，將方向盤10的反作用力急劇降低的狀況通過反作用力促動(dòng)器20(反作用力馬達(dá)26)實(shí)現(xiàn)。

(3)然而，在車輛的行駛時(shí)，也存在若用戶能夠根據(jù)其狀態(tài)取得路面信息則變得有利的情況。例如，在上述運(yùn)動(dòng)模式中，由于針對(duì)用戶的要求而對(duì)車輛的行駛的響應(yīng)性被提高，所以用戶需要取得更多的路面信息，特別是，車速v越大該必要性越高。另外，即便在上述eco模式、普通模式中，在車速v變大的情況下，取得路面信息的必要性也提高。

對(duì)于該方面，在本實(shí)施方式中，能夠基于驅(qū)動(dòng)模式dm以及車速v使各分配增益gib、ger即理想軸力fib以及路面軸力fer的分配比例可變從而使向方向盤10傳遞的路面信息量可變，因此能夠調(diào)整為用戶能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)僅取得必要的路面信息。由此，能夠有效地提高轉(zhuǎn)向操縱感。

另一方面，也存在使得向方向盤10傳遞的路面信息量變小的必要性提高的情況。這例如是在碎石道行駛時(shí)并且從碎石道對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加不規(guī)則的振動(dòng)那樣的情況。即便在該情況下，例如也能夠以增大分配增益gib例如提高理想軸力fib的分配的方式，使得向方向盤10傳遞的路面信息量可變。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)向方向盤10傳遞的路面信息量較小的轉(zhuǎn)向操縱感，能夠減少或消除碎石道的不規(guī)則的振動(dòng)造成的對(duì)轉(zhuǎn)向操縱感的影響。

(4)例如在上述運(yùn)動(dòng)模式的情況下，構(gòu)成為分配增益ger成為較大的值，以使各分配增益gib、ger的總和超過1。因此，能夠擴(kuò)寬用戶取得的路面信息的傳遞的方式的范圍。由此，能夠提高轉(zhuǎn)向操縱感的調(diào)整的自由度，能夠有助于轉(zhuǎn)向操縱感的多樣化。

以下，以與第1實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心參照附圖來說明第2實(shí)施方式。

圖5表示本實(shí)施方式的系統(tǒng)構(gòu)成。此外，在圖5中，針對(duì)與圖1所示的部件對(duì)應(yīng)的部分，為了方便而標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向操縱裝置不具備離合器12以及反作用力促動(dòng)器20，方向盤10固定于轉(zhuǎn)向軸100，齒條軸46根據(jù)轉(zhuǎn)向軸100的旋轉(zhuǎn)而沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，轉(zhuǎn)向軸100被構(gòu)成為通過從方向盤10側(cè)起依次連結(jié)柱軸102、中間軸104以及小齒輪軸106。

齒條軸46與小齒輪軸106以?shī)A有規(guī)定的交叉角的方式配置，通過在齒條軸46形成的第1齒條齒46a與在小齒輪軸106形成的小齒輪齒106a被嚙合，從而構(gòu)成第1齒輪齒條機(jī)構(gòu)48。而且，伴隨著方向盤10的操作的轉(zhuǎn)向軸100的旋轉(zhuǎn)通過第1齒輪齒條機(jī)構(gòu)48被變換為齒條軸46的軸向位移，該軸向位移對(duì)轉(zhuǎn)向輪30的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行變更，即對(duì)車輛的行進(jìn)方向進(jìn)行變更。

控制裝置80通過操作具備提供輔助方向盤10的操作的力亦即輔助力的轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40的轉(zhuǎn)向操縱裝置，根據(jù)方向盤10的操作來執(zhí)行使轉(zhuǎn)向輪30轉(zhuǎn)向的控制。在本實(shí)施方式中，通過轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40實(shí)現(xiàn)齒條輔助型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，控制裝置80通過操作與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56連接的變頻器58，從而對(duì)轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的控制量(扭矩)進(jìn)行控制。此外，扭矩傳感器94對(duì)施加于轉(zhuǎn)向軸100中的小齒輪軸106的轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs進(jìn)行檢測(cè)。此外，轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40是輔助力促動(dòng)器的一個(gè)例子。

圖6表示控制裝置80執(zhí)行的處理的一部分。圖6所示的處理是將通過cpu82執(zhí)行存儲(chǔ)器84所存儲(chǔ)的程序而被實(shí)現(xiàn)的處理的一部分按照被實(shí)現(xiàn)的處理的種類進(jìn)行了記載的處理。此外，在圖6中，針對(duì)與圖2所示的處理對(duì)應(yīng)的處理，為了方便而標(biāo)注有相同的附圖標(biāo)記。

積分處理部m2將通過轉(zhuǎn)向側(cè)傳感器90檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)角度θt0變換為比0～360°寬的角度區(qū)域的數(shù)值從而成為旋轉(zhuǎn)角度θt。另外，計(jì)量單位設(shè)定處理部m4在實(shí)施了基于積分處理部m2的處理的轉(zhuǎn)向側(cè)傳感器90的輸出值上乘以換算系數(shù)kt，對(duì)轉(zhuǎn)向角θp進(jìn)行計(jì)算。此外，換算系數(shù)kt成為轉(zhuǎn)向側(cè)減速機(jī)54與轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的旋轉(zhuǎn)軸56a的旋轉(zhuǎn)速度比、和小齒輪軸50與小齒輪軸106的旋轉(zhuǎn)速度比的乘積。

輔助扭矩設(shè)定處理部m40基于車速v與轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs對(duì)輔助扭矩trqa*進(jìn)行設(shè)定。輔助扭矩trqa*被設(shè)定為隨著轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs越大從而越大的值。另外，輔助扭矩trqa*被設(shè)定為，車速v越快，相對(duì)于轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs的變化梯度(輔助梯度)越小。加法處理部m42在輔助扭矩trqa*上加上轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs進(jìn)行輸出。

反作用力設(shè)定處理部m44設(shè)定抵抗方向盤10的旋轉(zhuǎn)的力亦即反作用力fir。

偏差計(jì)算處理部m46輸出從加法處理部m42的輸出減去反作用力fir后的值。

目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算處理部m48基于偏差計(jì)算處理部m46的輸出值對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*進(jìn)行設(shè)定。這里，利用通過使偏差計(jì)算處理部m46的輸出值δ與目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*建立關(guān)系的以下式(c2)表現(xiàn)的模型公式。

δ＝c·θp*’+j·θp*”…(c2)

通過上述式(c2)表現(xiàn)的模型是確定伴隨著方向盤10的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的扭矩與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系的模型。在上述式(c2)中，粘性系數(shù)c以及慣性系數(shù)j與式(c1)相同。

轉(zhuǎn)向角反饋處理部m50設(shè)定轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56生成的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*，作為用于將轉(zhuǎn)向角θp反饋控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*的操作量。具體而言，使將從目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*減去轉(zhuǎn)向角θp后的值作為輸入的比例要素、積分要素以及微分要素的每一個(gè)的輸出值的和為目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*。加法處理部m52在加法處理部m42的輸出值上加上目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*進(jìn)行輸出。

操作信號(hào)生成處理部m54基于加法處理部m52的輸出值生成變頻器58的操作信號(hào)mst向變頻器58輸出。這例如能夠通過基于加法處理部m52的輸出值亦即對(duì)輔助扭矩trqa*、轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs以及目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*進(jìn)行加法運(yùn)算后的值來設(shè)定q軸電流的指令值，并且設(shè)定dq軸的電壓指令值來作為用于將dq軸的電流反饋控制為指令值的操作量的公知的電流反饋控制實(shí)現(xiàn)。此外，輔助扭矩設(shè)定處理部m40、加法處理部m42、反作用力設(shè)定處理部m44、偏差計(jì)算處理部m46、目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算處理部m48、轉(zhuǎn)向角反饋處理部m50、加法處理部m52以及操作信號(hào)生成處理部m54是輔助力處理部的一個(gè)例子。而且，特別是轉(zhuǎn)向角反饋處理部m50、加法處理部m52以及操作信號(hào)生成處理部m54是轉(zhuǎn)向角控制處理部的一個(gè)例子。

如圖6所示，在本實(shí)施方式中，反作用力設(shè)定處理部m44具備軸力分配運(yùn)算部m10aa，該軸力分配運(yùn)算部m10aa執(zhí)行用于設(shè)定反作用力fir的運(yùn)算，以便反映從路面對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力(路面信息)。即，反作用力設(shè)定處理部m44具備對(duì)反作用力fir的分量中的理想軸力fib進(jìn)行計(jì)算的理想軸力運(yùn)算部m10ab。理想軸力運(yùn)算部m10ab基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*對(duì)理想軸力fib進(jìn)行計(jì)算。另外，反作用力設(shè)定處理部m44具備對(duì)反作用力fir的分量中的路面軸力fer進(jìn)行計(jì)算的路面軸力運(yùn)算部m10ac。

而且，軸力分配運(yùn)算部m10aa通過乘法處理部m10aab在理想軸力運(yùn)算部m10ab的輸出值上乘以分配增益gib。另外，軸力分配運(yùn)算部m10aa通過乘法處理部m10aac在路面軸力運(yùn)算部m10ac的輸出值上乘以分配增益ger。另外，軸力分配運(yùn)算部m10aa在加法處理部m10aad對(duì)在理想軸力fib上乘以分配增益gib后得到的值、與在路面軸力fer上乘以分配增益ger后得到的值進(jìn)行加法運(yùn)算，計(jì)算反作用力fir并輸出。

根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，不僅能夠獲得上述第1實(shí)施方式的(3)以及(4)的作用以及效果，而且能夠獲得以下的作用以及效果。

(5)對(duì)轉(zhuǎn)向角反饋處理部m50的目標(biāo)值亦即基于反作用力fir而運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*，能夠分配理想軸力fib與路面軸力fer。這樣，至少分配有路面軸力fer的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*通過被轉(zhuǎn)向角反饋處理部m50反饋，由此能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向角θp角度控制為應(yīng)有的角度。由此，能夠使被路面軸力fer反映的路面信息以轉(zhuǎn)向角θp的微小角度的水平向方向盤10傳遞，能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱感的微調(diào)。因此，即便在輔助方向盤10的操作的情況下，在向方向盤10傳遞路面信息時(shí)，與轉(zhuǎn)向角θp變遷的情況比較也能夠容易調(diào)整轉(zhuǎn)向操縱感。

(6)由于路面軸力fer通過基于轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的實(shí)際電流值的電流iq被計(jì)算出，所以即便在輔助方向盤10的操作的情況下，也能夠考慮到輔助力的影響而無困難地對(duì)路面軸力fer進(jìn)行計(jì)算。

而且，例如在路面凍結(jié)時(shí)等在低μ路行駛的情況下，與在不是低μ路的路面行駛的情況比較，成為對(duì)轉(zhuǎn)向輪30施加的軸力顯著降低并且方向盤10的反作用力顯著降低的狀況。這種反作用力的變化若是上述構(gòu)成，則能夠在輔助方向盤10的操作中，通過路面軸力fer向方向盤10傳遞從而作為反作用力的變化。即，如上述例子那樣，當(dāng)從在不是低μ路的路面行駛的狀態(tài)向在低μ路行駛的狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)，能夠?qū)⒎较虮P10的反作用力急劇降低的狀況通過轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40(轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)40)更高精度地實(shí)現(xiàn)。

此外，各實(shí)施方式也能夠通過以下方式實(shí)施。

·各分配增益gib、ger也可以與驅(qū)動(dòng)模式dm沒有關(guān)系地以總和成為1的方式對(duì)值進(jìn)行設(shè)定。在該情況下，增益運(yùn)算部m10aaa也可以對(duì)各分配增益gib、ger的任一個(gè)進(jìn)行映射運(yùn)算，通過從1減去已獲得的分配增益而對(duì)剩余的分配增益進(jìn)行計(jì)算。另外，各分配增益gib、ger也可以以總和不足1的方式對(duì)值進(jìn)行設(shè)定。這樣，通過對(duì)各分配增益gib、ger的設(shè)定方法進(jìn)行變更，能夠?qū)崿F(xiàn)各種轉(zhuǎn)向操縱感。

·作為用于計(jì)算各分配增益gib、ger的參數(shù)，也可以代替驅(qū)動(dòng)模式dm、車速v而使用轉(zhuǎn)向操縱角θh、轉(zhuǎn)向角θp、繞通過車輛的重心點(diǎn)的鉛直軸的旋轉(zhuǎn)角速度(所謂偏航率)、對(duì)左右的轉(zhuǎn)向輪30分別設(shè)置的車輪速傳感器的車輪速差等參數(shù)。上述包含驅(qū)動(dòng)模式dm、車速v的參數(shù)可以單獨(dú)使用，也可以任意組合使用。另外，各分配增益gib、ger也可以基于從gps等獲得的信息來計(jì)算。這樣，能夠任意選擇想要看作重要的參數(shù)從而對(duì)轉(zhuǎn)向操縱感進(jìn)行調(diào)整，能夠提高轉(zhuǎn)向操縱感的調(diào)整的自由度。

·針對(duì)各分配增益gib、ger，與車速v的關(guān)系能夠變更。例如，分配增益gib也可以成為隨著車速v越大從而越小的值。另外，分配增益ger也可以成為隨著車速v越大從而越大的值。即，能夠根據(jù)車輛的規(guī)格、車輛的使用環(huán)境等對(duì)各分配增益gib、ger設(shè)定與車速v的關(guān)系。

·驅(qū)動(dòng)模式dm的種類也可以根據(jù)車輛的規(guī)格等增減。在該情況下，根據(jù)驅(qū)動(dòng)模式dm的種類具備映射即可。另外，驅(qū)動(dòng)模式dm也可以不構(gòu)成為被用戶選擇，例如也可以構(gòu)成為根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、用戶的操作等通過控制裝置80(車輛側(cè))自動(dòng)地選擇。

·在第1實(shí)施方式中，理想軸力fib也可以通過基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*、轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs、車速v等目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*以外的參數(shù)被計(jì)算出等其他方法被運(yùn)算出。第2實(shí)施方式也相同。

·在第1實(shí)施方式中，路面軸力fer也可以通過基于上述偏航率、上述車速的變化被計(jì)算出等其他方法被推斷運(yùn)算出。第2實(shí)施方式也相同。

·在第1實(shí)施方式中，也可以從反作用力設(shè)定處理部m10去掉限制用反作用力設(shè)定處理部m10b。另一方面，在第2實(shí)施方式中，也可以在反作用力設(shè)定處理部m44追加限制用反作用力設(shè)定處理部m10b。

·在目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角計(jì)算處理部m20、目標(biāo)轉(zhuǎn)向角計(jì)算處理部m48中，也可以采用使用了由懸架、孔對(duì)準(zhǔn)等的規(guī)格決定的彈簧系數(shù)k的所謂的、追加彈簧項(xiàng)進(jìn)行了模型化的模型公式。

·在第1實(shí)施方式中，在最大值選擇處理部m36中，使轉(zhuǎn)向操縱角θh以及轉(zhuǎn)向角θp的一對(duì)參數(shù)成為與閾值的比較對(duì)象，但并不限定于此。例如，在4輪轉(zhuǎn)向操縱車中，也可以是前輪側(cè)的轉(zhuǎn)向角、后輪側(cè)的轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向操縱角的3個(gè)參數(shù)。在該情況下，在最大值選擇處理部m36中，選擇3個(gè)參數(shù)的最大值θe即可。并且，在4輪轉(zhuǎn)向操縱車中，在4個(gè)轉(zhuǎn)向輪的各個(gè)轉(zhuǎn)向角分別不同的情況下，也可以是4個(gè)轉(zhuǎn)向角與一個(gè)轉(zhuǎn)向操縱角的5個(gè)參數(shù)。

·在第1實(shí)施方式中，在最大值選擇處理部m36中，也可以僅使一個(gè)參數(shù)作為與閾值的比較對(duì)象。例如，如果使螺旋電纜68充裕，并且無論舵角比如何均將轉(zhuǎn)向角θp控制在轉(zhuǎn)向角閾值以下，若螺旋電纜68沒有延伸，則也可以僅將轉(zhuǎn)向角θp作為參數(shù)。另外，如果在螺旋電纜68不充裕，并且無論舵角比如何均將轉(zhuǎn)向操縱角θh控制在轉(zhuǎn)向操縱角閾值以下，若齒條軸46沒有與齒條殼體44接觸，則也可以僅將轉(zhuǎn)向操縱角θh作為參數(shù)。

·在第1實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)向操縱角反饋處理部m22中，也可以僅通過將從目標(biāo)轉(zhuǎn)向操縱角θh*減去轉(zhuǎn)向操縱角θh后的值作為輸入的比例要素以及微分要素的各輸出值的和、比例要素，對(duì)反作用力促動(dòng)器20的操作量(目標(biāo)反作用力扭矩trqr*)進(jìn)行計(jì)算。另外，在各實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)向角反饋處理部m32、m50中，也可以僅通過將從目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θp*減去轉(zhuǎn)向角θp后的值作為輸入的比例要素以及微分要素的各輸出值的和、比例要素，對(duì)轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40的操作量(目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩trqt*)進(jìn)行計(jì)算。

·在第2實(shí)施方式中，也可以省略加法處理部m42，在偏差計(jì)算處理部m46、加法處理部m52中使用的值也可以僅是輔助扭矩trqa*(車速v)以及轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs的任一個(gè)。

·在第2實(shí)施方式中，也可以在路面軸力fer的計(jì)算中考慮轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs。即，路面軸力fer也可以通過對(duì)基于q軸的電流iq運(yùn)算的通過轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56施加于齒條軸46的軸力、與轉(zhuǎn)向操縱扭矩trqs進(jìn)行加法而獲得。在該情況下，能夠更高精度地計(jì)算路面軸力fer。

·在各實(shí)施方式中，路面軸力fer并不限定于基于q軸的電流iq而被運(yùn)算。也可以將施加于轉(zhuǎn)向輪30的軸力，例如使用在齒條軸46能夠檢測(cè)出軸力的壓力傳感器等直接地檢測(cè)出，將該檢測(cè)結(jié)果作為路面軸力fer使用。

·在各實(shí)施方式中，作為反作用力馬達(dá)26、轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56，并不限定于spmsm，例如也可以使用ipmsm。

·在各實(shí)施方式中，作為轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40，若是齒條輔助型，例如也可以是在齒條軸46的同軸上配置轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的類型、與齒條軸46平行地配置轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56的類型等。另外，在第2實(shí)施方式中，也可以代替齒條輔助型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向軸100的柱軸102提供輔助力的轉(zhuǎn)向柱輔助型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在該情況下，代替轉(zhuǎn)向促動(dòng)器40，將代替轉(zhuǎn)向側(cè)馬達(dá)56而具備輔助力用的馬達(dá)的輔助力促動(dòng)器機(jī)械地連結(jié)于轉(zhuǎn)向軸100(特別是柱軸102)地設(shè)置即可。此外，在輔助力用的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度與轉(zhuǎn)向軸100的轉(zhuǎn)向操縱角之間具有相關(guān)關(guān)系。因此，在輔助力用的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度與轉(zhuǎn)向輪30的轉(zhuǎn)向角之間也具有相關(guān)關(guān)系。因此，控制裝置80通過積分處理部m2對(duì)通過傳感器檢測(cè)出的輔助力用的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度實(shí)施處理，對(duì)其乘以換算系數(shù)來計(jì)算出轉(zhuǎn)向角θp即可。此外，該情況下的換算系數(shù)為輔助力促動(dòng)器中的減速機(jī)與輔助力用的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度比、和柱軸102與小齒輪軸106的旋轉(zhuǎn)速度比的乘積即可。

·在各實(shí)施方式中，作為控制裝置80，除cpu82、存儲(chǔ)器84之外，也可以設(shè)置專用的硬件(asic)。而且，針對(duì)cpu82的一部分處理，也可以為硬件處理，cpu82從硬件取得。