CN109153408B - 电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明具备输出对辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号的高频补偿部，将高频补偿信号负反馈或正反馈至转向转矩信号后得到的校正后转向转矩信号输入辅助转矩指令运算部，辅助转矩指令运算部根据校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号。

Description

电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及基于转向转矩信号来输出辅助转矩的电动助力转向装置。

背景技术

众所周知，在根据汽车等车辆的驾驶员施加于车辆的方向盘的转向转矩来将电动机产生的辅助转矩提供给车辆的转向***的电动助力转向装置中，通过确定实质上与转向转矩成比例的辅助转矩，并将转向转矩与辅助转矩的比例关系的放大率即转矩比例增益(也称为辅助斜率)取得较大，由此来减少驾驶员的转向力，并且对伴随着转矩比例增益的增大而产生的控制***的振荡等振动进行抑制,从而力图实现驾驶员感受的提升。

以往，公开了一种电动助力转向装置，其具备根据车速和输入转矩即转向转矩来决定辅助转矩指令的辅助曲线，在该电动助力转向装置中，具备根据车速、转向转矩及辅助曲线的输出来计算辅助转矩指令相对于转向转矩的瞬时的辅助斜率的斜率检测电路，并改变相位补偿器的极点(pole)以使得与瞬时的辅助斜率大致成比例(例如参照专利文献1)。根据专利文献1所公开的以往的电动助力转向装置，在辅助斜率较大时，通过相位延迟补偿来降低开环一周传递特性的增益交叉频率从而确保足够的稳定性，在辅助斜率较小时，抑制不必要的增益下降，从而可确保响应性。

此外，作为其他的现有装置的示例，公开了下述电动助力转向装置，即：不运算辅助斜率，而使用转向转矩、车速来取代辅助斜率，并根据转向转矩的大小、车速，来将相位补偿器的频率特性设为可变(例如，参照专利文献2)。根据专利文献2所公开的现有的电动助力转向装置，由于由辅助转矩指令生成部生成的辅助曲线的辅助斜率大致上具有转向转矩越大时越大的趋势，因此，可获得与基于辅助斜率来将相位补偿器的极点设为可变的上述专利文献1所公开的现有的电动助力转向装置相接近的效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平7－309250号公报

专利文献2：日本专利特开2002-029433号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1所公开的现有的电动助力转向的控制装置中，基于转向转矩、辅助转矩指令、及车速，始终实时地对作为辅助转矩指令生成部的辅助曲线的斜率即辅助斜率进行运算，因此，存在运算量较大、对于CPU的负荷较高的问题。此外，为了避免实时运算的情况，可以事先准备针对转向转矩、车速输出辅助斜率的表格，但由于该表格是多维的，会产生庞大的数据量，因此，存在存储器的使用量过大的问题。

另一方面，在专利文献2所公开的现有的电动助力转向的控制装置中，由于不使用上述那样的根据转向转矩参照辅助斜率的庞大的表格，而利用转向转矩信号来替代辅助斜率，因此，在转向转矩较大的区域中辅助斜率变小的情况、以及斜率因车速而发生变化等情况下，无法准确地掌握辅助斜率。因此，存在下述问题，即：需要应用适用于虽然辅助斜率较小但辅助转矩较大时的滤波特性、相位补偿器，或者应用适用于虽然辅助斜率较大但辅助转矩较小时的滤波特性、相位补偿器，从而有损稳定性、响应性。

本发明是为了解决现有的电动助力转向装置中的上述问题而完成的，其目的在于提供一种在抑制运算负荷、存储容量的同时，还具备与辅助斜率相应的稳定性、响应性的电动助力转向装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的电动助力转向装置包括：基于来自检测转向转矩的转矩传感器的转向转矩信号来输出辅助转矩的电动机、以及控制所述电动机的所述辅助转矩的控制装置，其特征在于，

所述控制装置包括：

辅助转矩指令运算部，该辅助转矩指令运算部运算用于使所述电动机产生所述辅助转矩的辅助转矩指令信号并进行输出；以及

高频补偿部，该高频补偿部输出对所述辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号，

所述辅助转矩指令运算部构成为：

输入有将所述高频补偿信号负反馈或正反馈至所述转向转矩信号而生成的校正后转向转矩信号，

根据所述输入的所述校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号。

发明效果

根据本发明所涉及的电动助力转向装置，包括：基于来自检测转向转矩的转矩传感器的转向转矩信号来输出辅助转矩的电动机、以及控制所述电动机的所述辅助转矩的控制装置，所述控制装置包括：辅助转矩指令运算部，该辅助转矩指令运算部运算用于使所述电动机产生所述辅助转矩的辅助转矩指令信号并进行输出；以及高频补偿部，该高频补偿部输出对所述辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号，所述辅助转矩指令运算部构成为：输入有将所述高频补偿信号负反馈或正反馈至所述转向转矩信号而生成的校正后转向转矩信号，根据所述输入的所述校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号，因此，在抑制运算负荷、存储容量的同时，还能够根据辅助斜率提高稳定性、响应性。

附图说明

图1是表示包含本发明实施方式1至实施方式5所涉及的电动助力转向装置的车辆的转向***的结构的结构图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

图3是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的作为相位补偿器的相位提前补偿器的频率特性的波特图。

图4是表示本发明实施方式1至实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的高频补偿部的结构的框图。

图5是表示本发明实施方式1至实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的辅助映射的特性的输入输出特性图。

图6是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的从补偿后转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图。

图7是表示现有的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

图8是表示现有的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图。

图9是表示对本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置与现有的电动助力转向装置中各自的开环一周传递函数进行比较的波特图。

图10是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

图11是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的相位补偿器的波特图。

图12是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图。

图13是表示现有的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图。

图14是表示对本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置与现有的电动助力转向装置中各自的开环一周传递函数进行比较的波特图。

图15是表示本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

图16是表示本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

图17是表示本发明实施方式4和实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的电动机速度补偿部的结构的框图。

图18是表示本发明实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。

具体实施方式

实施方式1.

下面，基于附图对本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置进行说明。图1是表示包含本发明实施方式1至实施方式5所涉及的电动助力转向装置的车辆的转向***的结构的结构图。图1中，车辆的转向***包括：由车辆的驾驶员操作的方向盘1、与方向盘1相连结的转向轴2、与转向轴2相连结的齿条齿轮机构12、以及由驾驶员经由方向盘1、转向轴2及齿条齿轮机构12来进行转向的车轮3、4。

并且，车轮的转向***还具备本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置。电动助力转向装置包括：产生辅助驾驶员所进行的转向的辅助转矩的电动机5、将电动机5的输出传递给转向轴2的减速齿轮7、检测驾驶员的转向转矩的转矩传感器8、基于由转矩传感器8检测出的转向转矩和由车速传感器13检测出的车速来驱动电动机5的控制装置9、以及检测电动机5的旋转角度的电动机旋转角传感器6。由搭载于车辆的电池构成的电源11向控制装置9和电动机5供电。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。图2中，控制装置9具备作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射、电流控制部21、作为第1相位补偿器的相位补偿器24、高频补偿部22、运算器23来作为构成要素。

控制装置9的构成要素是作为微型计算机的软件来构成的。微型计算机由公知的中央处理装置(以下，称为CPU)、只读存储器(以下，称为ROM)、随机存取存储器(以下，称为RAM)、接口(以下，称为IF)等构成，依次提取存储于ROM的程序后通过CPU来进行所期望的运算，并将其运算结果暂时保存于RAM等，由此来执行软件的程序，进行规定的控制动作。

接着，关于本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的动作，边参照附图边进行说明。图1中，由未图示的驾驶员施加于方向盘1的转向转矩从转矩传感器8的扭力杆经由转向轴2传递至齿条齿轮机构12的齿条，从而使车轮3、4转向。

由电动机5产生的输出转矩经由减速齿轮7传递到转向轴2，来减轻转向时驾驶员施加的转向转矩。作为电动机5，例如使用永磁体型同步电动机、感应电动机那样的交流电动机，或者使用直流电动机。

转矩传感器8具备扭力杆，具有将该扭力杆的扭转角度转换成电信号的功能。若驾驶员对方向盘1进行转向，从而转向转矩被施加到转矩传感器8的扭力杆，则扭力杆以与转向转矩大致成比例的角度扭转。转矩传感器8将扭力杆的扭转角度转换成电信号，并作为转向转矩信号τ0输出。车速传感器13检测出车辆的行驶速度，并输出车速信号Vx。此外，以下的说明中，有时将转向转矩信号τ0简称为“转向转矩τ0”，将车速信号Vx简称为“车速Vx”。

控制装置9根据由转矩传感器8检测出的转向转矩τ0、以及由车速传感器13检测出的车速Vx，通过运算来生成与电动机5的输出转矩的方向和值相当的电动机电流指令信号Iref，并基于所生成的电动机电流指令信号Iref控制电动机5的电流。电动机5基于由控制装置9控制的电流而被驱动，并经由减速齿轮7将辅助转矩AT施加到转向轴2。

接着，详细说明控制装置9的动作。图2中，相位补偿器24对由转矩传感器检测出的转向转矩τ0执行使高频增益下降或增加的相位补偿，来获得经相位补偿后的补偿后转向转矩信号Tsca。相位补偿器24也称为相位补偿器。这里，相位补偿器24具有在与辅助转矩AT相关的闭环***中的一周传递函数的增益交叉频率附近的频率下使相位特性增大的功能，例如由具有图3所示的频率特性的相位提前补偿器来构成。

即，图3是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的作为相位补偿器的相位提前补偿器的频率特性的波特图，纵轴分别表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。如图3所示，作为相位补偿器24的提前相位补偿器具有在增益交叉频率附近的频率10¹[Hz]～10²[Hz]中使相位特性增大的功能。

接着，利用减法器23，从补偿后转向转矩信号Tsca减去来自后述的高频补偿部22的高频补偿信号Thc，由此对补偿后转向转矩信号Tsca进行校正，来获得校正后转向转矩信号Tscb。作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射基于校正后转向转矩信号Tscb运算与辅助转矩AT相对应的辅助转矩指令信号Ia。辅助转矩指令信号Ia也称为辅助电流指令信号，此处称为辅助转矩指令信号。

在本实施方式1所涉及的电动助力转向装置中，辅助转矩指令信号Ia将直接成为针对电动机的电动机电流指令信号Iref，但除此以外也可以对辅助转矩指令信号Ia加上或减去基于一般所使用的补偿控制的校正值、例如基于对转向频率中电动机惯性增大的影响进行补偿的惯性补偿控制的校正值、或者基于提高粘性的粘性补偿控制等的校正值，由此来对辅助转矩指令信号Ia进行校正。

此外，构成为在作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射中还输入有车速信号Vx，并根据车速来变更辅助映射的输入输出特性。

接着，对高频补偿部22所进行的高频补偿信号Thc的生成进行说明。辅助转矩指令信号Ia被输入到高频补偿部22。高频补偿部22基于所输入的辅助转矩指令信号Ia生成高频补偿信号Thc。图4是表示本发明实施方式1至5所涉及的电动助力转向装置中的高频补偿部的结构的框图。高频补偿部22如图4所示，由高通滤波器30和增益31构成。

图4中，高通滤波器30以不使辅助转矩指令信号Ia的高频分量衰减的方式进行过滤，来使低频分量衰减。这里，作为高通滤波器30，可以使用具有下述式(1)所示的传递函数的1次滤波器HPF(s)。此外，此处的高频分量是指具有高通滤波器30的截止频率ωh以上的频率的频率分量。

HPF(s)＝s/(s+ωh)···式(1)

这里，s表示拉普拉斯算子。

增益31对高通滤波器30的输出乘以增益k，并作为高频补偿信号Thc输出。高频补偿信号Thc由下述式(2)来表示。

Thc＝k·s/(s+ωh)·Ia···式(2)

接着，由辅助转矩指令运算部20运算得到的辅助转矩指令信号Ia直接作为电动机电流指令信号Iref被输入到电流控制部21。电流控制部21对电动机电流进行控制以使得与所输入的电动机电流指令信号Iref相一致。具体而言，电流控制部21具备例如由半导体开关元件构成的H桥电路或由逆变器电路所构成的驱动电路，对所输入的电动机电流指令信号Iref与实际流过电动机的电动机电流进行比较，控制驱动电路的开关元件以使电动机电流指令信号Iref与实际流过电动机的电动机电流的偏差为零。驱动电路例如由与电动机电流指令信号Iref相对应的作为电压指令的PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)信号进行PWM控制，并将驱动电流提供给电动机5。电动机5产生与所提供的驱动电流相对应的作为输出转矩的辅助转矩AT。

接着，对与辅助斜率相对应的相位补偿进行说明。如上所述，辅助转矩指令信号Ia的高频分量与增益k相乘后的信号即高频补偿信号Thc通过减法器23负反馈至补偿后转向转矩信号Tsca来生成校正后转向转矩信号Tscb。补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量作为经由减法器23生成的校正后转向转矩信号Tscb的一部分附随于补偿后转向转矩信号Tsca，并被输入到作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射。

作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射通常非线性地构成。该辅助映射的动作点下的放大率即转矩比例增益在此处被称为辅助斜率。输入到辅助转矩指令运算部20的校正后转向转矩信号Tscb根据辅助映射的辅助斜率而被放大，并作为辅助转矩指令信号Ia从辅助转矩指令运算部20输出。如上所述，作为校正后转向转矩信号Tscb的一部分附随于补偿后转向转矩信号Tsca并被输入到辅助转矩指令运算部20的高频分量作为高频分量包含在从辅助转矩指令运算部20输出的辅助转矩指令信号Ia中，并被再次输入到高频补偿部22。

由此，控制装置9构成为：将补偿后转向转矩信号Tsca作为输入，通过构成在辅助转矩指令运算部20中反复处理其高频分量的环路，来仅使高频分量反复接受辅助转矩指令运算部20的处理。

另一方面，低频分量因通过高频补偿部22的高通滤波器30而衰减，因此，几乎不会受到高频补偿信号Thc的影响。因而，补偿后转向转矩信号Tsca的低频分量不会反复地受到作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射的作用，而是简单地基于辅助映射的辅助斜率而被放大，从而成为辅助转矩指令信号Ia的低频分量。

由此，针对高频分量和低频分量而言，作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射的辅助斜率的作用不同，因此，能够根据辅助斜率，使从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位补偿特性的频率响应变化。

补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量经过作为辅助转矩指令运算部20的辅助映射和高频补偿部22，负反馈至补偿后转向转矩信号Tsca本身，从而从补偿后转向转矩信号Tsca减去高频分量，因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的特性基本上是相位延迟补偿特性与辅助增益相乘后的特性。该相位延迟补偿特性相对于辅助斜率可变。

图5是表示本发明实施方式1至实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的辅助映射的特性的输入输出特性图，示出某一车速下的辅助映射的输入输出特性。图5中纵轴表示辅助转矩指令信号Ia，横轴表示校正后转向转矩信号Tscb。在校正后转向转矩信号Tscb例如为Ts1时，动作点P1成为动作点。相对于此时的校正后转向转矩信号Tscb的辅助转矩指令信号Ia的瞬时的斜率为动作点P1下的作为转矩比例增益的辅助斜率Ka1。关于其他的动作点，例如在校正后转向转矩信号Tscb例如为Ts2时的动作点P2的情况下，作为转矩比例增益的辅助斜率Ka2成为比动作点P1下的作为转矩比例增益的辅助斜率Ka1要大的值。

补偿后转向转矩信号Tsca的低频分量如上所述，由于不会反复地受到辅助映射的作用，而是简单地基于辅助斜率而被放大，从而成为辅助转矩指令信号Ia的低频分量，因此，在辅助转矩映射的动作点P1的情况下，辅助转矩指令信号Ia的低频分量成为补偿后转向转矩信号Tsca的低频分量与辅助斜率Ka1相乘后的值，在动作点P2的情况下，成为乘以比动作点P1下的辅助斜率Ka1要大的辅助斜率Ka2后的值。

另一方面，关于补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量，辅助映射的动作点取决于其低频分量而决定，在动作点P1的情况下，辅助转矩指令信号Ia的高频分量成为校正后转向转矩信号Tscb乘以辅助斜率Ka1后的值，并再次作为高频补偿信号Thc从补偿后转向转矩信号Tsca中减去，并反复地乘以辅助斜率Ka1。在动作点P2的情况下，成为乘以比辅助斜率Ka1要大的辅助斜率Ka2后的值。因此，关于补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量，辅助斜率越大，则高频补偿信号Thc越大，减法器23中的减法量也越大，因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位延迟补偿效果变大。

图6是表示本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中从补偿后转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图，示出从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递特性的频率响应性，纵轴表示相位[deg]及增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。此外，细实线示出辅助斜率Ka为“5”时的相位[deg]及增益[dB]，细虚线示出辅助斜率Ka为“10”时的相位[deg]及增益[dB]，粗虚线示出辅助斜率Ka为“20”时的相位[deg]及增益[dB]，粗实线示出辅助斜率Ka为“30”时的相位[deg]及增益[dB]。

如图6所示，在1[Hz]以下的低频带中，增益特性的大小示出实质上与辅助斜率Ka相对应的值，与辅助斜率Ka的增大相同地增大。另一方面，高频带中，辅助斜率Ka越大，则与低频带的情况相比增益的下降量越大，相位延迟量也越大，由此可知相位延迟补偿效果根据辅助斜率而变化。

图7是表示现有的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图，示出使用了具有固定特性的相位补偿器40的结构的示例。此外，与图2相同的标号表示与之相同或相当的部分。图8是表示现有的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的传递特性的波特图。在图7和图8所示的现有例中，使用具有固定特性的相位补偿器40来获得从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位延迟补偿效果。因此，与本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的情况不同，在图7所示的现有装置中，如图8所示那样，与低频相比的高频的增益的下降量、相位延迟量是一定的，而不依赖于辅助斜率。

接着，将本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置中的从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数与辅助映射的辅助斜率Ka相关联，并使用数学式进行说明。通过将高频补偿信号Thc负反馈至补偿后转向转矩信号Tsca后得到的补偿后转向转矩信号Tscb可用下式(3)来表示。

Tscb＝Tsca－Thc···(式3)

若假定辅助映射上的某一动作点，并将此时的辅助斜率设为Ka，则针对从该动作点起的微小的动作点的变动，校正后转向转矩信号Tscb与辅助转矩指令信号Ia的关系可用下式(4)来表示。

Ia＝Ka·Tscb···式(4)

若将上述式(2)和式(4)代入式(3)进行变形，则从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数Ga(s)可由下式(5)来表示。

Ga(s)＝Ka·(s+ωh)/{(1+k·Ka)·s+ωh}···式(5)

此处，传递函数Ga(s)的输入输出关系式由下式表示。

Ia＝Ga(s)·Tsca···式(6)

上述图6所示的频率特性正是对式(5)的值进行绘制后得到的，式(5)所示的补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数Ga(s)的式(5)的分母{(1+k·Ka)·s+ωh}中包含辅助斜率Ka，其极点可由下式(7)来表示。

ωh/(1+k·Ka)···式(7)

可知从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性根据辅助斜率Ka而变化。上述的式(5)的分子的零点为高通滤波器30的截止频率ωh，是固定的，因此，相位延迟补偿特性的高频侧的转折点频率相对于辅助斜率是一定的。极点示出相位延迟补偿特性的低频侧的转折点频率，辅助斜率Ka越大，则该转折点频率越小。因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性具有下述特征，即：辅助斜率Ka越大，则与低频带相比高频带的增益的下降量越是增大，且相位延迟量越是增大。

接着，使用与辅助转矩相关的闭环***中的开环一周传递函数来说明本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置的效果。图9是表示对本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置与现有的电动助力转向装置中各自的开环一周传递函数进行比较的波特图。图9的纵轴表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]，粗实线表示辅助斜率Ka为30时的基于本发明实施方式1的结构的一周传递函数和基于图7所示的现有装置的结构的一周传递函数，在实施方式1的结构和现有装置的结构中设计为具有相同的特性。

本发明实施方式1的结构中的相位补偿器24作为相位提前补偿而如上述所示构成为具有图3所示的特性，图7所示的现有装置的结构中的相位补偿器24也以同样的方式来构成。辅助斜率Ka为“30”时的增益的交叉频率如图9所示那样，大致为35[Hz]，为了使得在该频率下获得最大的相位提前量而设计了相位补偿器24。

关于本发明实施方式1的结构中从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位补偿特性，在辅助斜率Ka为“30”的情况下，为了不使增益交叉频率变得过高，如图6所示那样，设计为在增益交叉频率附近的高频下充分地降低增益。此外，关于图8所示的现有装置的结构中从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位补偿特性，够成为在辅助斜率Ka为“30”的情况下，也成为与本发明实施方式的结构相同的特性。

由此，在辅助斜率Ka为“30”那样的较大的值的情况下的一周传递函数如图9所示，增益交叉频率下的相位提前量较大，能够充分地确保相位提前量的裕量。

首先，对辅助斜率Ka为“5”那样的较小的值的情况下的基于现有装置的一周传递函数进行说明。在现有装置的结构中，相位补偿特性相对于辅助斜率Ka是一定的，因此，控制装置的频率特性简单地与辅助斜率Ka成比例，一周传递函数也同样简单地与辅助斜率Ka成比例。其结果是，基于现有装置的结构的增益图以辅助斜率Ka下降的量并行移动，相位特性一定而不依赖于辅助斜率Ka。

因此，辅助斜率Ka为“5”那样的较小的值的情况下的现有装置的一周传递函数如图9中细虚线所示那样，可知在10[Hz]以下的低频带中，相位延迟补偿的作用过大，增益较低，相位也延迟，转向响应性较低。此外，相位延迟补偿的作用过大的结果会导致下述问题，即：到相位特性变得极小的频率为止，增益交叉频率下降，与辅助斜率Ka为“30”的情况相比相位裕量下降。

接着，对辅助斜率Ka为“5”那样的较小的值的情况下的基于本发明实施方式1的结构的一周传递函数进行说明。在本发明实施方式1的结构中，关于从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性，在辅助斜率Ka较小的情况下，如图6所示，相位延迟效果较小，高频带的增益下降很小，并且相位延迟量也较小。因此，一周传递函数如图9的深实线所示那样，可知在10[Hz]以下的低频带中，增益特性比虚线所示的现有装置的情况要大，相位也变大，转向响应性较高。此外，由于在辅助斜率Ka较小时可以减小控制装置的相位延迟量，因此可知一周传递函数的相位特性的延迟也较小，其结果使得增益交叉频率下的相位裕量与现有装置的情况相比得以提升。

此外，转向响应性是指在驾驶员向方向盘输入转向转矩时，实际的转向角进行响应的速度，相对于转向转矩，辅助转矩的响应性较高时转向响应性较高，若用一周传递函数来说，则大约在10[Hz]以下的低频区域中，增益和相位越高，转向响应性越高。

由此，若与将相位补偿设计为使辅助斜率较大时的特性成为最优的现有装置相比，则根据本发明实施方式1的结构，可获得下述效果，即：在辅助斜率较大时，能够确保与现有装置相同的相位裕量、增益裕量等稳定裕量，并且在辅助斜率较小时，与现有装置相比，能够提高转向响应性，能够提高相位裕量。

此外，在现有装置中，在将相位补偿设计为使辅助斜率较小时的特性成为最优的情况下，在辅助斜率较大时，高频增益的下降不充分，增益交叉频率上升，相位裕量下降，但根据本发明实施方式1的结构，辅助斜率越大，则与低频带相比，更能够增大高频增益的下降量，因此，可获得下述效果，即：能够抑制增益交叉频率的上升，能够充分地确保相位裕量。

如上所述，本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置包括输出辅助转矩指令信号的辅助转矩指令运算部；以及输出对辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号的高频补偿部，将高频补偿信号负反馈至转向转矩信号后得到的校正后转向转矩信号输入辅助转矩指令运算部，辅助转矩指令运算部构成为根据校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号，因此，能够根据辅助转矩指令运算部的辅助斜率，使从转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的相位补偿特性的频率特性改变，其结果是，与使用了不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器的现有装置相比，能够获得下述显著的效果，即：能够提高转向响应性、稳定性。

此外，上述的高频补偿部和负反馈那样的非常简单的结构可设为与现有的不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器同等的运算量，与逐次运算辅助斜率这类需要大量运算的专利文献1所公开的现有装置相比，还可获得能够大幅减少运算量的显著效果。

并且，在如专利文献2所公开的现有装置那样利用转向转矩信号来替代辅助斜率的情况下，在辅助斜率与转向转矩的相关性较低的动作点下，存在有损稳定性、响应性的问题，但根据本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置，能够根据辅助斜率其本身来使相位补偿特性变化，因此，可获得不会有损稳定性、响应性的效果。

此外，本发明实施方式1所涉及的电动助力转向装置构成为具备输出对转向转矩信号的相位进行补偿后的补偿后转向转矩信号的相位补偿器24，并将高频补偿信号进行相位校正后负反馈至补偿后转向转矩信号，因此，能够组合通过高频补偿部实现的从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位延迟补偿特性、以及对转向转矩信号进行相位补偿的相位补偿器的相位提前特性，来对相位延迟进行提前补偿，从而可获得下述以往没有的显著效果，即：通过降低增益交叉频率，提高相位裕量，来提高稳定性。

实施方式2.

接着，对本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置进行说明。图10是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图，与上述实施方式1的结构的不同点在于，将减法器23变更为加法器25、以及改变了相位补偿器24和高频补偿部22的频率特性的设定，除此以外均与实施方式1的结构相同。在以下的说明中，以与实施方式1的结构不同点为中心进行说明。

相位补偿器24对转矩传感器8检测出的转向转矩信号τ0执行使高频增益下降或增加的相位补偿，来获得补偿后转向转矩信号Tsca。相位补偿器24也称为相位补偿器，具备降低与辅助转矩AT相关的闭环***中的一周传递函数的增益交叉频率的相位延迟补偿的特性、以及具有在交叉频率附近使相位特性增大的图11所示那样的频率特性的相位延迟提前补偿功能。即，图11是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的相位补偿器的波特图，纵轴表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。

如图11所示，通过将相位提前量抑制在必要最小限度，来抑制高频带侧的增益的增大，具体而言，抑制在比0.5[Hz]以下的低频要低的增益。由此，防止由控制装置无谓地放大高频的噪声。

图10中，通过加法器25将实施方式1中所说明的高频补偿信号Thc与补偿后转向转矩信号Tsca相加，从而对补偿后转向转矩信号Tsca进行校正来获得校正后转向转矩信号Tscb。

接着，说明上述那样构成的本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中根据辅助斜率的相位补偿的相关特征。辅助转矩指令信号Ia的高频分量与增益相乘得到的信号即高频补偿信号Thc作为被正反馈至补偿后转向转矩信号Tsca来进行校正的校正后转向转矩信号Tscb的一部分附随于转向转矩信号Tsca，并被输入到辅助映射，因此，通常，根据非线性地构成的辅助映射的动作点下的放大率即作为辅助斜率的转矩比例增益而被放大，并作为高频分量包含于辅助转矩指令信号Ia，再次被输入到高频补偿部22。

补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量经过辅助映射和高频补偿部22，正反馈至补偿后转向转矩信号Tsca本身，从而将补偿后转向转矩信号Tsca与高频分量相加，因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的特性基本上是相位提前补偿特性与辅助增益相乘后的特性。该相位提前补偿特性构成为相对于辅助斜率可变。

关于补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量，辅助映射的动作点取决于其低频分量而决定，在图5所示的动作点P1的情况下，辅助转矩指令信号Ia的高频分量成为校正后转向转矩信号Tscb乘以辅助斜率Ka1后的值，并再次作为高频补偿信号Thc与补偿后转向转矩信号Tsca相加，来反复地乘以辅助斜率Ka1。在动作点P2的情况下，成为乘以比辅助斜率Ka1要大的辅助斜率Ka2后的值。因此，关于补偿后转向转矩信号Tsca的高频分量，辅助斜率越大，则高频补偿信号Thc越大，加法器25中的加法量也越大，因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位提前补偿效果变大。

图12是表示本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号的传递特性的波特图，纵轴表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。如图12所示，在1[Hz]以下的低频带中，增益特性的大小示出与辅助斜率相同的值，与辅助斜率的增大同样地增大。另一方面，高频带中，辅助斜率越大，则与低频带的情况相比增益的增加量越大，相位提前量也越大，由此可知相位提前补偿效果根据辅助斜率而变化。此外，在辅助斜率较小时，相对于低频带的高频带的增益的增加量较小，具有能够防止对高频的噪声进行放大的特性。

与此相对，在使用图7来进行阐述的现有的结构中，使用了图13所示的固定特性的相位补偿器40。即，图13是表示现有的电动助力转向装置中的从转向转矩信号到辅助转矩指令信号的传递特性的波特图，纵轴表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。在该现有装置的结构例中，使用相位补偿器40获得从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位提前补偿效果。因此，如图13所示，与低频相比较的高频的增益的增加量、相位提前量一定，而不依赖于辅助斜率。

接着，关于辅助映射的辅助斜率Ka时的本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中的从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数，使用数学式进行说明。高频补偿信号Thc正反馈至补偿后转向转矩信号Tsca后得到的校正后转向转矩信号Tscb可由下式(8)来表示。

Tscb＝Tsca+Thc···式(8)

若将上述式(2)和式(4)代入式(8)进行变形，则从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数Ga(s)可由下式来表示。

Ga(s)＝Ka·(s+ωh)/{(1－k·Ka)·s+ωh}···式(9)

图12所示的频率特性正是对式(9)进行绘制后得到的，式(9)中从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的传递函数Ga(s)的分母{(1－k·Ka)·s+ωh}中包含辅助斜率Ka，其极点可由下式(10)来表示。

ωh/(1－k·Ka)···式(10)

因此，可知从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性根据辅助斜率Ka而变化。式(9)的分子为零的点在图4所示的高通滤波器30的截止频率ωh下是固定的，因此，相位提前补偿特性的低频带侧的转折点频率相对于辅助斜率是一定的。

式(10)所示的极点表示相位提前补偿特性的高频侧的转折点频率，辅助斜率Ka越大，则该转折点频率越高。因此，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性具有下述特征，即：辅助斜率Ka越大，则与低频带相比高频带的增益的增加量越是增大，且相位提前量越是增大。

接着，使用与辅助转矩相关的闭环***中的开环一周传递函数来说明本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置的效果。图14是对本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置和现有的电动助力转向装置各自的开环一周传递函数进行比较而示出的波特图，纵轴表示相位[deg]和增益[dB]，横轴表示频率[Hz]。于是，图14示出了基于本发明实施方式2的结构的一周传递函数、以及基于上述的图7和图13所示的现有装置的结构的一周传递函数。

图14中，粗实线表示辅助斜率Ka为“5”时的基于本发明实施方式2的结构的一周传递函数和基于现有装置的结构的一周传递函数，它们构成为具有相同特性。相位补偿器24作为相位延迟提前补偿，如前所述具有图11的特性。对于图7中现有装置的结构也同样。辅助斜率Ka为“5”时的增益交叉频率根据图9读取到大致为16[Hz]，相位补偿器24构成为在该频率下获得相位提前量。

在本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置中，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性如图12所示那样，构成为：在辅助斜率Ka为“5”的情况下，不极力提高高频的增益，并使相位提前必要最小限度。此外，关于图13所示的现有的装置的结构中从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia的相位补偿特性，在辅助斜率Ka为“5”的情况下，也设计构成为具有与本发明实施方式2的结构相同的特性。

由此，在辅助斜率Ka为“5”那样的较小的值的情况下的一周传递函数如图14所示，增益交叉频率下的相位较大，能够充分地确保相位裕量。此外，如上所述，由于将控制装置9的相对于低频带的高频带的增益的增加量抑制得较小，因此，在一周传递特性中，也能够将相对于低频带的高频带的增益的增加量抑制得较小，从而能对高频的噪声进行抑制。

接着，对辅助斜率Ka为“30”那样的较大的值的情况下的基于现有装置的结构例的一周传递函数进行说明。在现有装置的结构中，由于相位补偿特性相对于辅助斜率是一定的，因此，控制装置9的频率特性简单地与辅助斜率成比例，一周传递函数也同样简单地与辅助斜率成比例，因此，基于现有装置的结构的增益图以辅助斜率增大的量并行移动，相位特性一定，而不依赖于辅助斜率。因此，可知辅助斜率Ka为“30”那样的较大的值的情况下的基于现有装置的结构例的一周传递函数如图14的细虚线所示那样，增益交叉频率下的相位裕量将变小。

另一方面，对辅助斜率Ka为“30”那样的较大的值的情况下的基于本发明实施方式2的装置的一周传递函数进行说明。在本发明实施方式2所涉及的装置中，从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性在辅助斜率较大的情况下，如图12所示，相位提前量较大。因此，可知一周传递函数如图14的粗黑色的实线所示，在增益交叉频率下相位裕量足够大。

由此，若与构成为将基于现有装置的结构的相位补偿设为使辅助斜率较小时的特性成为最优的情况相比较，则根据本发明实施方式2所涉及的结构，可获得下述效果，即：在辅助斜率较小时，能够确保与现有装置相同的相位裕量、增益裕量等稳定裕量，抑制高频的噪声，并且在辅助斜率较大时，与现有装置的结构相比，能够提高相位裕量。

此外，在将基于现有装置的结构的相位补偿设计为使辅助斜率较大时的特性成为最优的情况下，在现有装置的结构中，辅助斜率较小时，高频增益的降低不充分，将无谓地对高频噪声进行放大，但根据本发明实施方式2的结构，由于辅助斜率越小，则越是能够减小与低频相比的高频增益的增加量，因此可获得能够抑制高频的噪声的效果。

本发明实施方式2所涉及的控制装置构成为包括输出辅助转矩指令信号的辅助转矩指令运算部；以及输出对辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号的高频补偿部，将高频补偿信号正反馈至补偿后转向转矩信号后得到的校正后转向转矩信号输入辅助转矩指令运算部，在辅助转矩指令运算部中，根据校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号，因此，能够根据辅助转矩指令运算部的辅助斜率，使从补偿后转向转矩信号到辅助转矩指令信号为止的相位补偿特性的频率特性改变，其结果是，与现有装置的不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器相比，可获得下述以往没有的显著效果，即：能够提高转向响应性、稳定性，并且高频噪声也能够减少。

此外，这种高频补偿部和正反馈这样非常简单的结构具有与现有装置中不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器同等的运算量，与专利文献1那样的逐次运算辅助斜率的大量的运算相比，还能够获得可减少相当大的运算量的显著效果。

并且，在如专利文献2那样利用转向转矩信号来替代辅助斜率的情况下，在辅助斜率与转向转矩的相关性较低的动作点下，存在有损稳定性、响应性的问题，但根据本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置，能够根据辅助斜率其本身来使相位补偿特性变化，因此，当然不会有损稳定性、响应性。

此外，本发明实施方式2所涉及的电动助力转向装置构成为具备对转向转矩信号的相位进行补偿并输出补偿后转向转矩信号的相位补偿器24，并将高频补偿信号正反馈至相位校正后的转向转矩信号，因此，能够组合通过高频补偿部实现的从转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位提前补偿特性、以及相位补偿器24的相位延迟提前特性，来构成相位延迟提前补偿，因而可获得下述现有装置没有的显著效果，即：通过抑制高频噪声、降低增益交叉频率并根据辅助斜率适当地确保相位裕量，从而能够提高稳定性。

实施方式3.

接着，对本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置进行说明。图15是表示本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。与上述实施方式2的结构的不同点在于，将实施方式2中的相位补偿器24配置替换到辅助转矩指令运算部20的后级，变更为作为第2相位补偿器的相位补偿器27。加法器26与实施方式2中的加法器25相同。除此以外的结构与实施方式2相同。在以下的说明中，以与实施方式2的不同点为主体进行说明。

图15中，相位补偿器27的频率特性与实施方式2的图11所示的相位补偿器24的频率特性相同。因此，实施方式2中在频率特性上所说明的性能可认为在本发明实施方式3中也是相同的。即，本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置构成为包括输出辅助转矩指令信号Ia的辅助转矩指令运算部20；以及输出对辅助转矩指令信号Ia的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号Thc的高频补偿部22，将高频补偿信号Thc正反馈至转向转矩信号τ0后得到的校正后转向转矩信号Tscb输入辅助转矩指令运算部20，在辅助转矩指令运算部20中，根据校正后转向转矩信号Tscb输出辅助转矩指令信号Ia。

因此，能够根据辅助转矩指令运算部20的辅助斜率，使从转向转矩信号τ0到辅助转矩指令信号Ia为止的相位补偿特性的频率特性改变，其结果是，与现有装置的不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器相比，可获得下述现有装置没有的显著效果，即：能够提高转向响应性、稳定性，并且高频噪声也能够减少。

本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置的特征在于，将图11所示那样的大体上与低频带相比高频增益较低、在低频带下相位延迟较大的相位补偿器放置在作为辅助映射的辅助转矩指令运算部20的后级。由于这种增益下降、相位延迟不作用于转向转矩信号τ0，因此，能够使被输入到辅助映射的校正后转向转矩信号Tscb的增益下降、相位延迟也较小，其结果是具有下述效果，即：能够加速辅助转矩指令信号Ia从辅助映射的零点附近起增大时的上升。

此外，在本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置中，利用加法器26将高频补偿信号Thc与转向转矩信号τ0相加，但也可以如实施方式1的情况那样变更加法器26，从转向转矩信号τ0减去高频补偿信号Thc，该情况下，关于频率特性，可获得与实施方式1相同的效果。此时，根据本发明实施方式3，与上述实施方式1的情况不同，利用相位补偿器27来实现相位提前补偿，因此，关于转向转矩信号τ0，在相位提前之前，利用高频补偿部22和减法器26通过相位延迟获得降低高频增益的效果，因此，具有能够使高频噪声成为1比特以下而成为零的效果，能够提高减少微小噪声的效果。

由此，本发明实施方式3所涉及的电动助力转向装置具备对辅助转矩指令信号Ia的相位进行补偿，并输出电流指令信号Iref的相位补偿器27，因此，能够组合通过高频补偿部22实现的从校正后转向转矩信号Tscb到辅助转矩指令信号Ia为止的相位提前补偿特性或相位延迟补偿特性、以及基于相位补偿器27的相位延迟特性或相位提前特性，来构成相位延迟提前补偿，因此可获得下述以往没有的显著效果，即：通过抑制高频的噪声，降低增益交叉频率并根据辅助斜率适当地确保相位裕量，从而能够提高稳定性，加速辅助转矩指令Ia的上升，并提高转向响应性。

实施方式4.

接着，对本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置进行说明。图16是表示本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。本实施方式4所涉及的电动助力转向装置与上述实施方式1所涉及的电动助力转向装置的不同点在于，废弃了实施方式1的情况下的相位补偿器24，取而代之地，具备对电动机速度检测部51检测出的电动机速度信号进行校正的电动机速度补偿部52和减法器28，除此部分以外，与实施方式1的情况相同。在以下的说明中，以与实施方式1的情况不同的部分为主体进行说明。

图16中，电动机速度补偿部52输入有由电动机速度检测部51检测出的电动机转速即电动机速度信号ωm，并如后述那样输出由高通滤波器61、低通滤波器62及增益63校正后的电动机速度校正信号Tvc。电动机速度校正信号Tvc在减法器28中，为进行电动机速度补偿而从转向转矩信号τ0中被减去，从而得到补偿后转向转矩信号Tsca。补偿后转向转矩信号Tsca在减法器23中从高频补偿信号Thc中被减去从而被校正，得到校正后转向转矩信号Tscb。

图17是表示本发明实施方式4和实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的电动机速度补偿部的结构的框图。图16所示的电动机速度补偿部52如图17所示那样，由高通滤波器61、低通滤波器62及增益63构成。高通滤波器61执行低频带的截断处理来减少电动机速度信号ωm的转向频率的分量，对电动机速度信号进行补偿并输出。高通滤波器61构成为减少驾驶员进行转向的频率中的分量，其截止频率需要设为驾驶员进行转向的频率以上。此外，驾驶员进行转向的频率一般约为3～5[Hz]以下的频带。

此外，为了抑制包含了控制装置9的反馈在内的固有振动频率即增益交叉频率的振动分量，高通滤波器61在增益交叉频率附近的频带中使电动机速度信号ωm通过。因此，高通滤波器61的截止频率设为驾驶员进行转向的频率以上且与辅助转矩相关的闭环***的一周传递函数的增益交叉频率以下。具体而言，优选为3[Hz]以上40[Hz]以下，更优选为5[Hz]以上30[Hz]以下。由此，能够抑制对于转向的粘性感，并且还能抑制与辅助转矩相关的闭环***引起的振动分量。

低通滤波器62对高通滤波器61输出的电动机速度信号执行高频带的截断处理，来减少该电动机速度信号的高频噪声分量，并作为补偿后的电动机速度信号Svc进行输出。由于高通滤波器61是减少电动机速度信号的高频噪声分量的滤波器，因此，其截止频率需要设为高频噪声分量以下。

电动机速度反馈的反馈增益即增益63对补偿后的电动机速度信号Svc乘以比例增益，来计算出电动机速度校正信号Tvc。在上述的实施方式1中，为了获得转向转矩信号τ0的相位提前效果，使用具有图3所示的相位提前补偿特性的相位补偿器24来对转向转矩信号τ0进行相位补偿。在本发明实施方式4所涉及的结构中，不使用相位补偿器24，而通过从转向转矩信号τ0中减去来自电动机速度补偿部52的电动机速度校正信号Tvc，来给转向转矩信号τ0施加相位提前效果，并得到补偿后转向转矩信号Tsca。

此处，对利用电动机速度校正信号Tvc获得与相位补偿器24相同的效果的情况进行说明。转向转矩和电动机的旋转角度在转向频率附近的低频带中的响应性当然是不同的，但利用高通滤波器61，低频带被去除。转向转矩在由电动机和转矩传感器的刚性所决定的约10[Hz]附近的固有振动频率以上时，具有与电动机的旋转角度的相反符号相同的相位特性，增益特性等同于电动机的旋转角度乘以转矩传感器的刚性后得到的结果。

因此，电动机速度信号ωm具有与转向转矩的微分相接近的特性。因此，通过从转向转矩信号τ0减去将电动机速度信号ωm与增益相乘得到的电动机速度校正信号Tvc，从而可获得所述相位补偿器24在35[Hz]附近的相位提前效果。此外，若低通滤波器62的截止频率设定为与相位补偿器24的高频带侧的转折点频率相同的值，则确实可获得与相位补偿器24相同的特性。

此外，电动机速度校正信号Tvc经由减法器28附随于转向转矩信号τ0被输入到辅助转矩指令运算部20，因此与相位补偿器24的输出一样会受到辅助斜率的影响。从这一点来看，可知其也能够获得与相位补偿器24相同的特性。

此处，电动机速度补偿部52将辅助映射的后级侧的信号反馈至辅助映射，但相对于高频补偿部22反馈控制装置9的内部的信号，电动机速度补偿部52是反馈电动机的转速这一控制对象的响应，因此，对高频补偿部22的反馈这样的无法获得针对辅助斜率可变的相位补偿效果这一点进行了补足。

以上所述的本发明实施方式4所涉及的电动助力转向装置构成为将对来自检测电动机的转轴的转速的电动机速度检测部51的电动机速度信号ωm进行校正后得到的校正信号Tvc负反馈至转向转矩信号τ0，因此能够组合通过高频补偿部22实现的从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位延迟补偿特性、以及基于校正电动机速度信号后的校正信号Tvc的负反馈的相位提前特性，来构成相位延迟提前补偿，从而能够降低增益交叉频率、提高相位裕量，由此来提高稳定性。

在本发明实施方式4中，设为不使用相位补偿器24的结构，但也可以将实施方式1中对转向转矩进行相位补偿的相位补偿器24、或实施方式3中对辅助转矩进行相位补偿的相位补偿器27与实施方式4中对电动机速度信号进行校正后得到的校正信号的负反馈相组合来构成，该情况下，调整增益等以使得利用相位补偿器和电动机速度补偿部来分担地实现相位提前效果即可，由此，能够分别减少转向转矩信号的高频分量和电动机速度的高频分量的放大量，从而能够分散高频的噪声，并能够使高频的声音、振动减小。此外，与现有的不会根据辅助斜率而变化的通常的相位补偿器相比，可获得能够提高转向响应性、稳定性这样的以往没有的显著效果。

实施方式5.

接着，对本发明实施方式5所涉及的电动助力转向装置进行说明。图18是表示本发明实施方式5所涉及的电动助力转向装置中的控制装置的结构的框图。本发明实施方式5所涉及的电动助力转向装置与上述的实施方式4的情况的不同点在于，在本发明实施方式5的情况下，具备减法器29，用于从辅助转矩指令信号Ia减去从电动机速度补偿部52输出的来自电动机速度补偿部52的电动机速度校正信号Tvc，关于该部分以外的结构与实施方式4相同。以下的说明中，以该不同点为主体进行说明。

电动机速度校正信号Tvc在减法器29中从辅助转矩指令信号Ia中被减去，成为校正后的辅助转矩指令信号，这即是电动机电流指令信号Iref。电动机速度补偿部52的结构与实施方式4的情况相同，仅增益63的设定值不同。在本实施方式5的结构中，电动机速度校正信号Tvc不会通过辅助转矩指令运算部20，没有基于辅助斜率的放大效果，因此，增益63设定得比实施方式4要大。由此，在辅助斜率较大时，也可获得相同的相位提前效果。

以上所述的本发明实施方式5所涉及的电动助力转向装置构成为将对来自检测电动机的转轴的转速的电动机速度检测部51的电动机速度信号ωm进行校正后得到的电动机速度校正信号Tvc负反馈至辅助转矩指令信号Ia，因此能够组合通过高频补偿部22实现的从补偿后转向转矩信号Tsca到辅助转矩指令信号Ia为止的相位延迟补偿特性、以及基于校正电动机速度信号后得到的电动机速度校正信号Tvc的负反馈的相位提前特性，来构成相位延迟提前补偿，从而可获得下述现有装置没有的显著效果，即：能够降低增益交叉频率、提高相位裕量，由此来提高稳定性。此外，辅助斜率在零点附近的情况下，也能够期待基于电动机速度校正信号的相位提前效果，因而能够提高外部干扰抑制、稳定性效果。

此外，本发明不限于上述实施方式1至5所涉及的电动助力转向装置，在不脱离本发明的要旨的范围内，可适当地组合实施方式1至5的结构，或者对其结构进行局部变形，或者省略结构的一部分。

工业上的实用性

本发明所涉及的电动助力转向装置能够适用于汽车等车辆的转向***，并能够进一步用于汽车工业。

标号说明

1方向盘，2转向轴，3、4车轮，12齿条齿轮机构，5电动机，7减速齿轮，8转矩传感器，9控制装置，11电源，13车速传感器，20辅助转矩指令运算部，21电流控制部，22高频补偿部，23减法器，24第1相位补偿器，27第2相位补偿器，31、63增益，61高通滤波器，62低通滤波器，τ0转向转矩信号，Vx车速信号，Iref电动机电流指令信号，Ia辅助转矩指令信号，Tsca补偿后转向转矩信号，Tscb校正后转向转矩信号，Thc高频补偿信号，HPF(s)1次滤波器，ωh截止频率，s拉普拉斯算子，AT辅助转矩，ωm电动机速度信号，Tvc电动机速度校正信号。

Claims (5)

1.一种电动助力转向装置，包括：基于来自检测转向转矩的转矩传感器的转向转矩信号来输出辅助转矩的电动机、以及控制所述电动机的所述辅助转矩的控制装置，其特征在于，

所述控制装置包括：

辅助转矩指令运算部，该辅助转矩指令运算部运算用于使所述电动机产生所述辅助转矩的辅助转矩指令信号并进行输出；以及

高频补偿部，该高频补偿部输出对所述辅助转矩指令信号的高频分量进行过滤并乘以增益后的高频补偿信号，

所述辅助转矩指令运算部构成为：

输入有将所述高频补偿信号负反馈或正反馈至所述转向转矩信号而生成的校正后转向转矩信号，

根据所述输入的所述校正后转向转矩信号输出辅助转矩指令信号。

2.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

包括对所述转向转矩信号的相位进行补偿并输出补偿后转向转矩信号的第1相位补偿器，

从高频补偿部输出的所述高频补偿信号被负反馈或正反馈至所述补偿后转向转矩信号。

3.如权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，

包括对从所述辅助转矩指令运算部输出的所述辅助转矩指令信号的相位进行补偿，并输出补偿后辅助转矩指令信号的第2相位补偿器。

4.如权利要求1至3的任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，

包括检测所述电动机的转轴的转速的电动机速度检测部，

构成为将基于来自所述电动机速度检测部的电动机速度信号而生成的电动机速度校正信号负反馈至所述转向转矩信号。

5.如权利要求1至3的任一项所述的电动助力转向装置，其特征在于，

包括检测所述电动机的转轴的转速的电动机速度检测部，

构成为将基于来自所述电动机速度检测部的电动机速度信号而生成的电动机速度校正信号负反馈至所述辅助转矩指令信号。

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