本發(fā)明涉及一種汽車等車輛的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，已知有當(dāng)方向盤朝向中立位置而成為返回狀態(tài)時(shí)，即使轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩較小，也以使方向盤恰當(dāng)?shù)爻蛑辛⑽恢梅祷氐姆绞娇刂品祷厮俣?。在該返回速度控制中，基于車速及轉(zhuǎn)向角來計(jì)算作為理想的返回速度的基本目標(biāo)返回速度，以使實(shí)際的返回速度成為基本目標(biāo)返回速度的方式通過基于這些返回速度的偏差的反饋控制來控制轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩。

基本目標(biāo)返回速度是以轉(zhuǎn)向角的大小越大而大小越大的方式來計(jì)算的。由于在返回速度控制的初期，實(shí)際的返回速度與基本目標(biāo)返回速度的偏差的大小變大，因此反饋控制量的大小變得非常大，易于產(chǎn)生實(shí)際的返回速度與基本目標(biāo)返回速度相比過剩的狀況與不足的狀況反復(fù)的波動(dòng)。為了避免因波動(dòng)而導(dǎo)致返回速度不必要地發(fā)生增減，例如，已知有如下述專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，返回速度的偏差的大小越大，則越縮小反饋控制的增益。

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭62-241768號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，由于在返回速度控制的初期，返回速度的偏差的大小較大，因此反饋控制的增益變小， 反饋控制量的大小不會(huì)成為較大的值。因此，實(shí)際的返回速度的大小并未變得足夠大，轉(zhuǎn)向角的大小的減小速度較小。由此，基本目標(biāo)返回速度相對(duì)于時(shí)間流逝的變化變慢，返回速度的偏差的大小較大的狀況長時(shí)間持續(xù)，因此被設(shè)定為反饋控制的增益較小的值的狀況也長時(shí)間持續(xù)。其結(jié)果是，直到方向盤返回中立位置為止的時(shí)間變得非常長。因此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，即使能夠避免因波動(dòng)而導(dǎo)致返回速度不必要地發(fā)生增減，也無法實(shí)現(xiàn)使方向盤恰當(dāng)?shù)爻蛑辛⑽恢梅祷剡@樣的返回速度控制的原本的目的。

本發(fā)明的主要課題在于，在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的返回速度控制中，在避免因波動(dòng)引起的返回速度的不必要的增減的同時(shí)使返回速度盡可能地依據(jù)基本目標(biāo)返回速度而變化，使方向盤恰當(dāng)?shù)爻蛑辛⑽恢梅祷亍?/p>

用于解決課題的技術(shù)方案及發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，具有：轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩賦予裝置及對(duì)所述轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩賦予裝置向車輛的轉(zhuǎn)向裝置賦予的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制的控制裝置，所述控制裝置具有存儲(chǔ)裝置，該存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)基本目標(biāo)返回速度與轉(zhuǎn)向角的關(guān)系，在該關(guān)系中，實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小越大，則基本目標(biāo)返回速度的大小變得越大，當(dāng)方向盤處于朝向中立位置返回的狀況時(shí)，所述控制裝置基于實(shí)際的轉(zhuǎn)向角和所述關(guān)系來計(jì)算基本目標(biāo)返回速度，以使所述方向盤的返回速度成為計(jì)算出的所述基本目標(biāo)返回速度的方式對(duì)所述轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行反饋控制。

在所述方向盤處于朝向中立位置返回的狀況時(shí)，所述控制裝置計(jì)算隨著實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小減小而大小逐漸增大并逐漸接近所述基本目標(biāo)返回速度的遷移目標(biāo)返回速度，當(dāng)所述基本目標(biāo)返回速度與所述遷移目標(biāo)返回速度之差的大小比基準(zhǔn)值大時(shí)，所述控制裝置以使所述方向盤的返回速度成為所述遷移目標(biāo)返回速度而取代計(jì)算出的所述基 本目標(biāo)返回速度的方式對(duì)所述轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行反饋控制。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)方向盤處于朝向中立位置返回的狀況時(shí)，計(jì)算隨著實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小減小而大小逐漸增大并逐漸接近基本目標(biāo)返回速度的遷移目標(biāo)返回速度。由于在返回速度控制的初期，基本目標(biāo)返回速度與遷移目標(biāo)返回速度之差的大小比基準(zhǔn)值大，因此以使方向盤的返回速度成為遷移目標(biāo)返回速度的方式對(duì)轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行反饋控制。

由于遷移目標(biāo)返回速度是以隨著實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小減小而逐漸接近基本目標(biāo)返回速度的方式被計(jì)算的，因此遷移目標(biāo)返回速度的大小隨著返回速度控制的進(jìn)行而逐漸增大。由于方向盤的實(shí)際的返回速度以成為遷移目標(biāo)返回速度的方式被控制，因此實(shí)際的返回速度的大小也隨著返回速度控制的進(jìn)行而逐漸增大。由此，實(shí)際的返回速度與遷移目標(biāo)返回速度之差的大小不會(huì)變大，因此反饋控制量的大小不會(huì)變得過大。

因此，能夠避免因方向盤的返回速度急劇地增大而導(dǎo)致返回速度因波動(dòng)而不必要地發(fā)生增減。另外，由于無需縮小反饋控制的增益，因此也能夠避免如上述專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況那樣使方向盤返回至中立位置的時(shí)間過度變長。

另外，當(dāng)遷移目標(biāo)返回速度逐漸接近基本目標(biāo)返回速度、基本目標(biāo)返回速度與遷移目標(biāo)返回速度之差的大小成為基準(zhǔn)值以下時(shí)，以使方向盤的返回速度成為基本目標(biāo)返回速度的方式對(duì)其進(jìn)行控制。由此，在以使方向盤的返回速度成為逐漸接近基本目標(biāo)返回速度的遷移目標(biāo)返回速度的方式對(duì)其進(jìn)行了控制之后，以成為作為原本的目標(biāo)值的基本目標(biāo)返回速度的方式對(duì)其進(jìn)行控制。因此，能夠避免返回速度因波動(dòng)而導(dǎo)致不必要地發(fā)生增減并且使返回速度盡可能地依據(jù)基本目標(biāo)返回速度進(jìn)行變化而使方向盤恰當(dāng)?shù)爻蛑辛⑽恢梅祷亍?/p>

此外，在本申請(qǐng)中，“方向盤朝向中立位置返回”及“使方向盤朝向中立位置返回”等表達(dá)并不限于返回速度控制中的目標(biāo)位置為中立位置的情況。即，上述表達(dá)也包含如下情況：例如在如往復(fù)轉(zhuǎn)向那樣方向盤通過中立位置并朝向相反方向增加偏轉(zhuǎn)的情況下，方向盤朝向中立位置返回。上述表達(dá)還包含如下情況等：如方向盤在朝向中立位置返回的中途進(jìn)行轉(zhuǎn)向保持或者朝向遠(yuǎn)離中立位置的方向增加偏轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)向的情況那樣，在方向盤到達(dá)中立位置之前結(jié)束方向盤的返回。

在本發(fā)明的一技術(shù)方案中，所述控制裝置判定所述方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回，當(dāng)所述方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與所述方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比所述控制裝置以使所述遷移目標(biāo)返回速度的大小變大的方式計(jì)算所述遷移目標(biāo)返回速度。

通常，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，認(rèn)為駕駛員期望方向盤高效地朝向中立位置返回。相反，當(dāng)方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，認(rèn)為駕駛員期望方向盤平穩(wěn)地朝向中立位置返回。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，判定方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回。進(jìn)而，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比遷移目標(biāo)返回速度以大小變大的方式而被計(jì)算。

由此，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，遷移目標(biāo)返回速度的大小變大。因此，能夠增大轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的大小，能夠使方向盤高效地朝向中立位置返回。與此相對(duì)，當(dāng)方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，遷移目標(biāo)返 回速度的大小不會(huì)變大。因此，能夠防止轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的大小變得過大，能夠使方向盤平穩(wěn)地朝向中立位置返回。

此外，方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回的判定可以基于任意方式來進(jìn)行。例如，在本申請(qǐng)人的申請(qǐng)所涉及的國際公開WO2014-087546中，記載有基于轉(zhuǎn)向角速度與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之積及轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的微分值之積的和，判定駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是主動(dòng)操作、從動(dòng)操作及保持中的哪一種。

“主動(dòng)操作”是由駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向裝置賦予轉(zhuǎn)向的能量的操作，即駕駛員積極地進(jìn)行過渡性的轉(zhuǎn)向而使轉(zhuǎn)向裝置所保有的轉(zhuǎn)向的能量增大的操作?！皬膭?dòng)操作”是由轉(zhuǎn)向裝置對(duì)駕駛員賦予轉(zhuǎn)向的能量的操作，即將轉(zhuǎn)向裝置所保有的轉(zhuǎn)向的能量向駕駛員傳遞而使駕駛員消極地進(jìn)行過渡性的轉(zhuǎn)向的操作。“保持”是在轉(zhuǎn)向裝置與駕駛員之間未進(jìn)行轉(zhuǎn)向的能量的發(fā)送接收的情況，即駕駛員不進(jìn)行過渡性的轉(zhuǎn)向，不使轉(zhuǎn)向裝置所保有的位置能量發(fā)生變化。

如上述國際公開公報(bào)所記載的那樣，基于轉(zhuǎn)向角速度與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之積的轉(zhuǎn)向功率反映在駕駛員進(jìn)行過渡性的轉(zhuǎn)向操作的狀況下駕駛員欲變更車輛的行進(jìn)方向的意愿的強(qiáng)弱。另一方面，基于轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的微分值之積的轉(zhuǎn)向功率反映允許因來自路面的反輸入而旋轉(zhuǎn)的方向盤的旋轉(zhuǎn)的駕駛員的意愿的強(qiáng)弱。由此，可以是，在方向盤朝向中立位置返回的狀況下基于上述積的和判定為轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)操作時(shí)，判定為方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回。

在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，所述控制裝置每隔預(yù)定的時(shí)間將計(jì)算出的所述基本目標(biāo)返回速度設(shè)定為暫定的目標(biāo)返回速度，當(dāng)所述暫定的目標(biāo)返回速度與上次的目標(biāo)返回速度之差的大小超過增大限制值時(shí)，以使本次的目標(biāo)返回速度的大小成為上次的目標(biāo)返回速度的大小與所述增大限制值之和的方式設(shè)定本次的目標(biāo)返回速度，當(dāng)所述暫定 的目標(biāo)返回速度與上次的目標(biāo)返回速度之差的大小未超過所述增大限制值時(shí)，將本次的目標(biāo)返回速度設(shè)定為所述暫定的目標(biāo)返回速度，通過對(duì)所述本次的目標(biāo)返回速度進(jìn)行低通濾波處理來計(jì)算所述遷移目標(biāo)返回速度。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，每隔預(yù)定的時(shí)間將計(jì)算出的基本目標(biāo)返回速度設(shè)定為暫定的目標(biāo)返回速度。當(dāng)暫定的目標(biāo)返回速度與上次的目標(biāo)返回速度之差的大小超過增大限制值時(shí)，以使本次的目標(biāo)返回速度的大小成為上次的目標(biāo)返回速度的大小與增大限制值之和的方式設(shè)定本次的目標(biāo)返回速度。當(dāng)暫定的目標(biāo)返回速度與上次的目標(biāo)返回速度之差的大小未超過增大限制值時(shí)，將本次的目標(biāo)返回速度設(shè)定為暫定的目標(biāo)返回速度。進(jìn)而，遷移目標(biāo)返回速度是通過對(duì)本次的目標(biāo)返回速度進(jìn)行低通濾波處理來進(jìn)行計(jì)算的。

由此，通過將每隔預(yù)定的時(shí)間的目標(biāo)返回速度的增大量限制在增大限制值以下，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度的大小的增大率變得過大。另外，由于遷移目標(biāo)返回速度是通過對(duì)目標(biāo)返回速度進(jìn)行低通濾波處理來進(jìn)行計(jì)算的，因此能夠使遷移目標(biāo)返回速度可靠地逐漸接近基本目標(biāo)返回速度。

進(jìn)而，在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，所述控制裝置判定所述方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回，當(dāng)所述方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與所述方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比，所述控制裝置增大進(jìn)行低通濾波處理時(shí)的截止頻率。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，判定方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回。進(jìn)而，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比，進(jìn)行低通濾波處理時(shí)的截止頻率被增大。

由此，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，截止頻率變大。因此，能夠增大遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率，能夠使方向盤高效地朝向中立位置返回。與此相對(duì)，當(dāng)方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，截止頻率不會(huì)變大。因此，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率變得過大，能夠使方向盤平穩(wěn)地朝向中立位置返回。

進(jìn)而，在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，在實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小較小時(shí)，與實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小較大時(shí)相比，所述控制裝置增大所述增大限制值。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小較小且轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩較小的狀況下，能夠使增大限制值增大，增大遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率，能夠使方向盤高效地朝向中立位置返回。與此相對(duì)，在實(shí)際的轉(zhuǎn)向角的大小較大且轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩較大的狀況下，能夠縮小增大限制值，減小遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率變得過大的隱患，能夠避免因波動(dòng)而導(dǎo)致返回速度不必要地發(fā)生增減。

進(jìn)而，在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，所述控制裝置判定所述方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回，當(dāng)所述方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與所述方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比，所述控制裝置增大所述增大限制值。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，判定方向盤是否因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回。進(jìn)而，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，與方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)相比，增大限制值變大。

由此，當(dāng)方向盤因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，增大限制值變大。因此，能夠增大遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率，能夠使方向盤高效地朝向中立位置返回。與此相對(duì)，當(dāng)方向盤不是因駕駛員的主動(dòng)的回輪轉(zhuǎn)向而朝向中立位置返回時(shí)，增大限制值不會(huì)變大。因此，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度的大小及增大率變得過大，能夠使方向盤平穩(wěn)地朝向中立位置返回。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的第一實(shí)施方式的概略的說明圖。

圖2是表示第一實(shí)施方式的方向盤朝向中立位置的返回速度Vr的控制程序的流程圖。

圖3是表示在圖2的步驟40中執(zhí)行的截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算程序的流程圖。

圖4是表示本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的第二實(shí)施方式的方向盤朝向中立位置的返回速度Vr的控制程序的流程圖。

圖5是表示在圖4的步驟40中執(zhí)行的截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算程序的流程圖。

圖6是用于基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值及車速V計(jì)算基本目標(biāo)返回速度Vrb的映射。

圖7是用于基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)Ks的映射。

圖8是用于基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值計(jì)算增大變化限制值ΔVrc的映射。

圖9是針對(duì)未進(jìn)行返回速度Vr的控制的車輛、并針對(duì)方向盤從中立位置起增加偏轉(zhuǎn)、經(jīng)由轉(zhuǎn)向保持的狀況朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向操作的一個(gè)例子而表示轉(zhuǎn)向角θ及轉(zhuǎn)向角速度θd的關(guān)系的圖。

圖10是針對(duì)方向盤從中立位置起增加偏轉(zhuǎn)、經(jīng)由轉(zhuǎn)向保持的狀況朝向中立位置返回的狀況下的一個(gè)例子而表示轉(zhuǎn)向角θ(上段)及轉(zhuǎn)向角速度θd(下段)的變化的圖。

圖11是為了將第一實(shí)施方式的作用效果與專利文獻(xiàn)1所記載的電 動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行對(duì)比并說明而表示轉(zhuǎn)向角θ(上段)、目標(biāo)返回速度(中段)及轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩(下段)的變化的例子的圖。

圖12是針對(duì)第一實(shí)施方式而表示遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率因駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作而不同的圖。

圖13是針對(duì)第二實(shí)施方式而表示遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率因駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作而不同的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖詳細(xì)地說明優(yōu)選的實(shí)施方式。

[第一實(shí)施方式]

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10的概略的說明圖。該實(shí)施方式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10構(gòu)成為轉(zhuǎn)向柱輔助型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。此外，本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置只要能夠控制轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩，例如也可以是像齒條共軸式的齒條助力型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置那樣的其他形式的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。

在圖1中，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10被應(yīng)用于轉(zhuǎn)向裝置12。轉(zhuǎn)向裝置12包含：由駕駛員操作的方向盤14、與方向盤14一起旋轉(zhuǎn)的上轉(zhuǎn)向軸16、中間軸18及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)20。中間軸18通過上端經(jīng)由萬向接頭22而連結(jié)于上轉(zhuǎn)向軸16的下端，通過下端經(jīng)由萬向接頭24而連結(jié)于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)20的小齒輪軸26。

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)20包括齒輪齒條副裝置28、轉(zhuǎn)向橫拉桿30L及30R，齒輪齒條副裝置28將小齒輪軸26的旋轉(zhuǎn)變換為齒條32的車輛橫向上的直線運(yùn)動(dòng)，或者進(jìn)行與之相反的變換。轉(zhuǎn)向橫拉桿30L及30R通過內(nèi)端樞接于齒條32的前端，轉(zhuǎn)向橫拉桿30L及30R的外端樞接于設(shè)于左右的前輪34L及34R的支座(未圖示)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂36L及36R。

由此，方向盤14的旋轉(zhuǎn)位移及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩被轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)20變換為前 輪34L及34R的繞主銷軸(未圖示)的樞動(dòng)位移及樞動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并向前輪34L及34R傳遞。另外，左右的前輪34L及34R從路面38接受到的繞主銷軸的樞動(dòng)位移及樞動(dòng)轉(zhuǎn)矩被轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)20分別作為旋轉(zhuǎn)位移及旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩向方向盤14傳遞。

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10具有包括電動(dòng)機(jī)42及變換裝置44的動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元46。在圖1中雖未示出，變換裝置44包括固定于電動(dòng)機(jī)42的旋轉(zhuǎn)軸的蝸輪及固定于上轉(zhuǎn)向軸16的蝸輪。電動(dòng)機(jī)42的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩被變換裝置44變換為上轉(zhuǎn)向軸16的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并作為轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩向上轉(zhuǎn)向軸16傳遞。由此，動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元46作為將轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩向轉(zhuǎn)向裝置12賦予的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩賦予裝置發(fā)揮功能。

另外，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10具有電子控制裝置50。電子控制裝置50通過控制電動(dòng)機(jī)42的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩而如后述詳細(xì)說明的那樣作為控制轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的控制裝置發(fā)揮功能。在電子控制裝置50中，從設(shè)于上轉(zhuǎn)向軸16的轉(zhuǎn)向角傳感器52及轉(zhuǎn)矩傳感器54分別輸入表示轉(zhuǎn)向角θ及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的信號(hào)。另外，在電子控制裝置50中，也從車速傳感器56輸入表示車速V的信號(hào)。此外，轉(zhuǎn)向角傳感器52及轉(zhuǎn)矩傳感器54分別以車輛朝向右轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向的情況作為正而檢測轉(zhuǎn)向角θ及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。

電子控制裝置50包含具有CPU58、ROM60、RAM62、輸入輸出端口裝置并通過雙向性的公共總線64相互連接這些裝置而成的微型計(jì)算機(jī)66。ROM60作為存儲(chǔ)用于執(zhí)行根據(jù)后述的圖2及圖3所示的流程圖所執(zhí)行的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的控制的程序及圖6～圖8所示的映射等的存儲(chǔ)裝置發(fā)揮功能。CPU58及RAM62如后述詳細(xì)說明的那樣作為進(jìn)行用于執(zhí)行轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的控制的各種計(jì)算的計(jì)算裝置發(fā)揮功能。

圖6特別針對(duì)轉(zhuǎn)向角θ為0以上的范圍來表示轉(zhuǎn)向角θ及車速V與基本目標(biāo)返回速度Vrb的關(guān)系。在圖6中雖未示出，針對(duì)轉(zhuǎn)向角θ 為負(fù)的范圍來表示基本目標(biāo)返回速度Vrb的曲線相對(duì)于原點(diǎn)而與圖6的曲線呈點(diǎn)對(duì)稱?；灸繕?biāo)返回速度Vrb是從轉(zhuǎn)向角θ的大小無限大的位置使方向盤14朝向中立位置返回時(shí)的理想的返回速度，由車輛的規(guī)格所決定?；灸繕?biāo)返回速度Vrb典型的是轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值的平方根的函數(shù)，轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值越大，則基本目標(biāo)返回速度Vrb的大小越大，車速V越高，則基本目標(biāo)返回速度Vrb的大小越小。此外，基本目標(biāo)返回速度Vrb等返回速度是方向盤14朝向中立位置返回時(shí)的旋轉(zhuǎn)角速度。

在方向盤14處于增加偏轉(zhuǎn)的狀況或者轉(zhuǎn)向保持的狀況時(shí)，電子控制裝置50進(jìn)行增加偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向保持時(shí)的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的控制。即，電子控制裝置50基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T及車速V計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Tat。進(jìn)而，電子控制裝置50以使轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Tat的方式控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元46，從而減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)。

與此相對(duì)，當(dāng)方向盤14處于朝向中立位置返回的狀況時(shí)，電子控制裝置50根據(jù)圖2及圖3所示的流程圖，進(jìn)行方向盤14朝向中立位置的返回速度Vr的控制。即，電子控制裝置50基于轉(zhuǎn)向角θ及車速V計(jì)算基本目標(biāo)返回速度Vrb，基于基本目標(biāo)返回速度Vrb計(jì)算用于使方向盤14恰當(dāng)?shù)爻蛑辛⑽恢梅祷氐哪繕?biāo)返回速度Vrt。進(jìn)而，電子控制裝置50以使方向盤14的實(shí)際的返回速度Vr成為目標(biāo)返回速度Vrt的方式，通過基于這些返回速度的偏差的反饋控制來控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元46，從而控制轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta。

接著，參照?qǐng)D2及圖3所示的流程圖，說明第一實(shí)施方式中的方向盤14朝向中立位置的返回速度Vr的控制(以下，根據(jù)需要簡稱為“控制”)。在方向盤14處于朝向中立位置返回的狀況時(shí)，基于圖2所示的流程圖的控制每隔預(yù)定的時(shí)間而被反復(fù)執(zhí)行。在基于圖2所示的流程圖的控制的中途，方向盤14形成為增加偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向保持的狀況時(shí)，轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的控制向上述增加偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向保持時(shí)的轉(zhuǎn)向輔 助轉(zhuǎn)矩的控制轉(zhuǎn)移。

此外，方向盤14是否處于朝向中立位置返回的狀況的判定不是本發(fā)明的一部分，可以通過任意方式來進(jìn)行。例如，上述判定可以通過轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的大小比轉(zhuǎn)向保持所需的值小這一情況、轉(zhuǎn)向角θ及轉(zhuǎn)向角速度θd的符號(hào)不同這一情況、轉(zhuǎn)向角θ及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的符號(hào)不同這一情況、及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T及轉(zhuǎn)向角速度θd的符號(hào)不同這一情況中的任一項(xiàng)或者組合來進(jìn)行。

首先，在步驟10中，使用圖6所示的映射，計(jì)算與轉(zhuǎn)向角θ及車速V相對(duì)應(yīng)的基本目標(biāo)返回速度Vrb。此外，基本目標(biāo)返回速度Vrb在轉(zhuǎn)向角θ為正值時(shí)被計(jì)算作負(fù)值，在轉(zhuǎn)向角θ為負(fù)值時(shí)被計(jì)算作正值。

在步驟20中，進(jìn)行標(biāo)志F是否為1的判別，即進(jìn)行是否無需計(jì)算后述的遷移目標(biāo)返回速度Vtrt且應(yīng)將最終目標(biāo)返回速度Vfrt設(shè)定為基本目標(biāo)返回速度Vrb的判別。當(dāng)進(jìn)行了肯定判別時(shí)，控制進(jìn)入步驟150，當(dāng)進(jìn)行了否定判別時(shí)，在步驟30中將暫定的目標(biāo)返回速度Vprt設(shè)定為基本目標(biāo)返回速度Vrb之后，控制進(jìn)入步驟40。此外，標(biāo)志F在控制開始時(shí)被復(fù)位為0，即使在基于圖2所示的流程圖的控制的中途方向盤14形成為增加偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向保持的狀況時(shí)，也被復(fù)位為0。

在步驟40中，根據(jù)圖3所示的流程圖，計(jì)算后述的步驟110中的低通濾波處理的截止頻率fcl，進(jìn)而計(jì)算用于限制目標(biāo)返回速度Vrt的增大量的增大變化限制值ΔVrc。此外，后述根據(jù)圖3所示的流程圖進(jìn)行的截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算。

在步驟80中，進(jìn)行暫定的目標(biāo)返回速度Vprt與上次的目標(biāo)返回速度Vrtf的偏差ΔVprt的絕對(duì)值是否超過增大變化限制值ΔVrc的判別，即進(jìn)行是否需要限制目標(biāo)返回速度Vrt的增大量的判別。當(dāng)進(jìn)行了 否定判別時(shí)，在步驟90中，目標(biāo)返回速度Vrt被設(shè)定為暫定的目標(biāo)返回速度Vprt。與此相對(duì)，當(dāng)進(jìn)行了肯定判別時(shí)，在步驟100中，目標(biāo)返回速度Vrt被設(shè)定為上次的目標(biāo)返回速度Vrtf與signθ及增大變化限制值ΔVrc的積signθ·ΔVrc之和Vrtf+signθ·ΔVrc。此外，signθ表示轉(zhuǎn)向角θ的附圖標(biāo)記。

在步驟110中，根據(jù)在步驟40中設(shè)定的截止頻率fcl對(duì)目標(biāo)返回速度Vrt進(jìn)行低通濾波處理，從而計(jì)算遷移目標(biāo)返回速度Vtrt。

在步驟120中，進(jìn)行基本目標(biāo)返回速度Vrb與遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的偏差ΔVtrt的絕對(duì)值是否超過基準(zhǔn)值α(正的常量)的判別。即，進(jìn)行是否不應(yīng)使返回速度的控制向基于基本目標(biāo)返回速度Vrb的控制轉(zhuǎn)移而繼續(xù)基于遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的控制的判別。當(dāng)進(jìn)行了否定判別時(shí)，在步驟130中將標(biāo)志F設(shè)定為1之后，控制進(jìn)入步驟150。與此相對(duì)，當(dāng)進(jìn)行了肯定判別時(shí)，在步驟140中將最終目標(biāo)返回速度Vfrt及在下一控制周期中使用的上次的目標(biāo)返回速度Vrtf均設(shè)定為遷移目標(biāo)返回速度Vtrt之后，控制進(jìn)入步驟160。

在步驟150中，使返回速度的控制從基于遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的控制向基于基本目標(biāo)返回速度Vrb的控制轉(zhuǎn)移即可，將最終目標(biāo)返回速度Vfrt設(shè)定為基本目標(biāo)返回速度Vrb。

在步驟160中，將實(shí)際的返回速度Vr作為轉(zhuǎn)向角θ的時(shí)間微分值并進(jìn)行計(jì)算，基于最終目標(biāo)返回速度Vfrt與實(shí)際的返回速度Vr的偏差，以使該偏差變小的方式對(duì)轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta(返回方向上的輔助轉(zhuǎn)矩)進(jìn)行反饋控制。

接著，參照?qǐng)D3所示的流程圖，說明在上述步驟40中執(zhí)行的截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算。

首先，在步驟44中，計(jì)算轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的時(shí)間微分值Td，并且根據(jù)下述公式(1)計(jì)算轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs。此外，當(dāng)INs為正值時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作，駕駛員主動(dòng)地使方向盤14朝向中立位置返回。當(dāng)INs為負(fù)值時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作，駕駛員的手臂基于朝向中立位置返回的方向盤14的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)。當(dāng)INs為0時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作既不是主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作，也不是從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作，方向盤14為不旋轉(zhuǎn)的狀況。

INs＝θd·T+θ·Td……(1)

在步驟46中，進(jìn)行轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs是否為負(fù)值的判別，即進(jìn)行駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的判別。當(dāng)進(jìn)行了否定判別時(shí)，控制進(jìn)入步驟56，當(dāng)進(jìn)行了肯定判別時(shí)，控制進(jìn)入步驟48。

在步驟48中，基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值，根據(jù)圖7所示的映射，計(jì)算基于轉(zhuǎn)向角θ的大小的校正系數(shù)Ks(正值)。如圖7所示，以如下方式計(jì)算校正系數(shù)Ks，即，概略上說，轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值越大，則校正系數(shù)Ks越小，且在轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值較大的區(qū)域內(nèi)比1小，在轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值較小的區(qū)域內(nèi)比1大。

在步驟50中，根據(jù)下述公式(2)，計(jì)算上述步驟110中的低通濾波處理的截止頻率fcl。此外，fclb是截止頻率的基準(zhǔn)的值(正的常量)。由于轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs為負(fù)值，因此1+INs比1小，由此，fclb·(1+INs)比基準(zhǔn)的值fclb小。

fcl＝fclb·(1+INs)·Ks……(2)

在步驟52中，基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值，根據(jù)圖8所示的映射來計(jì)算增大變化限制值ΔVrc(正值)。如圖8所示，以如下方式計(jì)算增大 變化限制值ΔVrc，即，概略上說，也是轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值越大，則增大變化限制值ΔVrc越小。

在步驟56中，進(jìn)行轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs是否為正值的判別，即進(jìn)行駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的判別。當(dāng)進(jìn)行了否定判別時(shí)，控制進(jìn)入步驟64，當(dāng)進(jìn)行了肯定判別時(shí)，控制進(jìn)入步驟58。此外，在步驟56中進(jìn)行否定判別是在轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs為0的情況下。由于主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs是根據(jù)上述公式(1)來進(jìn)行計(jì)算的，因此即使判定為方向盤14處于朝向中立位置返回的狀況，也存在成為0的情況。

在步驟58中，根據(jù)下述公式(3)計(jì)算低通濾波處理的截止頻率fcl。由于轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs為正值，因此1+INs比1大，由此，fclb·(1+INs)比基準(zhǔn)的值fclb大。

fcl＝fclb·(1+INs)……(3)

在步驟60中，增大變化限制值ΔVrc被設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的最大值ΔVrcmax(正值)。此外，最大值ΔVrcmax為與圖8所示的增大變化限制值ΔVrc的最大值相同的值或者比該值大的值。

在步驟64中，低通濾波處理的截止頻率fcl被設(shè)定為截止頻率的基準(zhǔn)的值fclb。

在步驟66中，增大變化限制值ΔVrc被設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)的值ΔVrcb(正值)。此外，基準(zhǔn)的值ΔVrcb是圖8所示的增大變化限制值ΔVrc的最大值與最小值之間的值。

如從以上說明中明確的那樣，在步驟10中，使用圖6所示的映射，計(jì)算與轉(zhuǎn)向角θ及車速V相對(duì)應(yīng)的基本目標(biāo)返回速度Vrb。在基本目 標(biāo)返回速度Vrb與遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的偏差ΔVtrt的絕對(duì)值超過基準(zhǔn)值α的狀況下，標(biāo)志F為0。由此，在步驟20中進(jìn)行否定判別，通過步驟30～100計(jì)算遷移目標(biāo)返回速度Vtrt。進(jìn)而，在步驟120中進(jìn)行肯定判別，在步驟140中將最終目標(biāo)返回速度Vfrt設(shè)定為遷移目標(biāo)返回速度Vtrt，在步驟160中，以成為遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的方式控制方向盤14的返回速度Vr。

與此相對(duì)，當(dāng)基本目標(biāo)返回速度Vrb與遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的偏差ΔVtrt的絕對(duì)值成為基準(zhǔn)值α以下時(shí)，在步驟120中進(jìn)行否定判別，在步驟130中將標(biāo)志F設(shè)定為1。由此，在步驟20中進(jìn)行肯定判別，在步驟150中將最終目標(biāo)返回速度Vfrt設(shè)定為基本目標(biāo)返回速度Vrb，在步驟160中方向盤14的返回速度Vr被控制以成為基本目標(biāo)返回速度Vrb。

圖9是針對(duì)未進(jìn)行返回速度Vr的控制的車輛來表示方向盤14從中立位置起增加偏轉(zhuǎn)、瞬間經(jīng)由轉(zhuǎn)向保持的狀況朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向操作的一個(gè)例子。在圖9中，點(diǎn)P1表示中立位置，點(diǎn)P2表示增加偏轉(zhuǎn)速度最大的狀況。點(diǎn)P3表示轉(zhuǎn)向保持的狀況，點(diǎn)P4表示回輪速度最大的狀況。

進(jìn)而，在圖9中，單點(diǎn)劃線表示使方向盤14從基本目標(biāo)返回速度Vrb、即轉(zhuǎn)向角θ的大小無限大的位置朝向中立位置返回時(shí)的理想的返回速度，雙點(diǎn)劃線表示第一實(shí)施方式的遷移目標(biāo)返回速度Vtrt。點(diǎn)P5表示在第一實(shí)施方式中被控制的返回速度Vr最大的狀況，點(diǎn)P6表示不需要計(jì)算遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的點(diǎn)。

在第一實(shí)施方式中，當(dāng)方向盤14形成為朝向中立位置返回的狀況時(shí)，開始根據(jù)圖2及圖3所示的流程圖進(jìn)行的方向盤14朝向中立位置的返回速度Vr的控制。由此，從點(diǎn)P3至點(diǎn)P1的返回速度Vr如根據(jù)第一實(shí)施方式由雙點(diǎn)劃線所示的那樣被控制。特別是返回速度Vr被控 制以從點(diǎn)P3至點(diǎn)P6成為遷移目標(biāo)返回速度Vtrt，并被控制以從點(diǎn)P6至點(diǎn)P1成為基本目標(biāo)返回速度Vrb。

根據(jù)第一實(shí)施方式，以促進(jìn)方向盤14朝向中立位置返回的方式控制轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩。由此，與未進(jìn)行返回速度的控制的車輛的情況相比，能夠增大方向盤14形成為朝向中立位置返回的狀況之后的返回速度Vr的大小。因此，例如，如車輛以低速進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛的情況那樣，即使在作用于轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩較小的狀況下，也能夠使方向盤14高效地朝向中立位置返回。

另外，如圖9所示，遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小從點(diǎn)P3至點(diǎn)P6以隨著轉(zhuǎn)向角θ的大小減小而逐漸接近基本目標(biāo)返回速度Vrb的方式實(shí)際上從0起逐漸增大。

由此，與通過對(duì)基本目標(biāo)返回速度Vrb進(jìn)行低通濾波處理而計(jì)算出的返回速度Vr的目標(biāo)值(以下，稱作“比較例的目標(biāo)值”)相比，能夠減小遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率。因此，根據(jù)第一實(shí)施方式，與比較例的情況相比，能夠減小因在返回速度控制的初期返回速度Vr急劇增大、方向盤14過快地旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致車輛的乘客感到不適的隱患。

例如，圖10針對(duì)方向盤14從中立位置起增加偏轉(zhuǎn)、經(jīng)由轉(zhuǎn)向保持的狀況朝向中立位置返回的狀況的一個(gè)例子而表示轉(zhuǎn)向角θ(上段)及轉(zhuǎn)向角速度θd(下段)的變化。此外，在圖10中，實(shí)線表示未進(jìn)行返回速度的控制的情況下的例子，單點(diǎn)劃線表示基本目標(biāo)返回速度Vrb。雙點(diǎn)劃線表示第一實(shí)施方式的情況，虛線表示比較例的情況。

在比較例的情況下，當(dāng)方向盤14形成為朝向中立位置返回的狀況時(shí)，返回速度Vr的目標(biāo)值被設(shè)定為對(duì)基本目標(biāo)返回速度Vrb進(jìn)行低通濾波處理所得的值，因此返回速度Vr的大小急劇增大。因此，至少在 方向盤14朝向中立位置返回的狀況下的初期，方向盤14朝向中立位置過快地旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向角θ的大小急劇減小。

另外，由于返回速度Vr的目標(biāo)值的大小急劇增大，因此用于使方向盤14朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩易于過剩。因此，易于產(chǎn)生返回速度Vr的大小變得比基本目標(biāo)返回速度Vrb的大小大及比基本目標(biāo)返回速度Vrb的大小小重復(fù)的波動(dòng)，導(dǎo)致方向盤14朝向中立位置返回的旋轉(zhuǎn)速度不必要地發(fā)生增減。

為了避免上述問題的產(chǎn)生，如所述專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置那樣，當(dāng)返回速度的偏差的大小較大時(shí)，考慮將基于返回速度的偏差的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的反饋控制的增益設(shè)定為較小的值。或者，考慮將低通濾波處理的截止頻率設(shè)定為較小的值。

但是，在反饋控制的增益被設(shè)定為較小的值的情況下，促進(jìn)使方向盤14朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的大小被限制。另一方面，在低通濾波處理的截止頻率被設(shè)定為較小的值的情況下，返回速度Vr的目標(biāo)值的增大率被限制。由此，在上述任意對(duì)策的情況下，返回速度Vr的目標(biāo)值在實(shí)際上到達(dá)基本目標(biāo)返回速度Vrb的時(shí)機(jī)均過度延遲，其結(jié)果是，無法避免方向盤14朝向中立位置返回的時(shí)機(jī)也過度延遲。

與此相對(duì)，根據(jù)第一實(shí)施方式，在步驟80～100中，每控制周期的目標(biāo)返回速度Vrt的大小的增大量被限制在增大變化限制值ΔVrc以下，因此遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小逐漸增大。進(jìn)而，在步驟110中，通過對(duì)目標(biāo)返回速度Vrt進(jìn)行低通濾波處理來計(jì)算作為返回速度Vr的目標(biāo)值的遷移目標(biāo)返回速度Vtrt，因此遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的變化率減小，接近基本目標(biāo)返回速度Vrb的變化率。由此，能夠在返回速度控制的初期降低轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的大小及變化率變得過大的隱患。因此，能夠降低返回速度Vr的大小相對(duì)于基本目標(biāo)返回速度 Vrb的大小而波動(dòng)的隱患，能夠降低方向盤14的旋轉(zhuǎn)速度不必要地發(fā)生增減的隱患。

另外，由于能夠防止為了計(jì)算遷移目標(biāo)返回速度Vtrt而被低通濾波處理的目標(biāo)返回速度Vrt的大小變得過大，因此無需將低通濾波處理的截止頻率設(shè)定為過小的值。由此，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度Vtrt在實(shí)際上到達(dá)基本目標(biāo)返回速度Vrb的時(shí)機(jī)過度延遲，能夠防止方向盤14朝向中立位置返回的時(shí)機(jī)過度延遲。

圖11是為了將第一實(shí)施方式的上述作用效果與專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行對(duì)比并說明而表示轉(zhuǎn)向角θ(上段)、目標(biāo)返回速度(中段)及轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta(下段)的變化的例子。

在方向盤14的返回速度控制的初期，由單點(diǎn)劃線所示的基本目標(biāo)返回速度Vrb與在圖11中未示出的實(shí)際的返回速度Vr的偏差的大小較大。由此，在專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下，反饋控制的增益被設(shè)定為較小的值，因此如在下段由虛線所示的那樣，轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta的大小成為較小的值。因此，實(shí)際的返回速度Vr的大小并未變得足夠大，如在上段由虛線所示的那樣，轉(zhuǎn)向角θ的大小的減小速度較小。

因此，如在中段由虛線所示的那樣，基本目標(biāo)返回速度Vrb相對(duì)于時(shí)間流逝的變化變慢，長時(shí)間持續(xù)返回速度的偏差的大小較大的狀況，因此反饋控制的增益被設(shè)定為較小的值的狀況也長時(shí)間持續(xù)。其結(jié)果是，如在上段由虛線所示的那樣，在方向盤14朝向中立位置返回而轉(zhuǎn)向角θ成為0之前需要非常長的時(shí)間。

與此相對(duì)，根據(jù)第一實(shí)施方式，當(dāng)返回速度控制開始時(shí)，如在中段由實(shí)線所示的那樣，遷移目標(biāo)返回速度Vtrt逐漸接近由單點(diǎn)劃線所示的基本目標(biāo)返回速度Vrb。此外，當(dāng)遷移目標(biāo)返回速度Vtrt到達(dá)基本 目標(biāo)返回速度Vrb時(shí)，遷移目標(biāo)返回速度Vtrt依據(jù)基本目標(biāo)返回速度Vrb而變化。由此，如在下段由雙點(diǎn)劃線所示的那樣，轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta的大小逐漸增大，因此如在上段由雙點(diǎn)劃線所示的那樣，轉(zhuǎn)向角θ的大小的減小速度變得比專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況快。因此，實(shí)際的返回速度Vr的大小變得足夠大，方向盤14比專利文獻(xiàn)1所記載的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況更快地朝向中立位置返回。

另外，根據(jù)第一實(shí)施方式，在步驟44中，計(jì)算轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs，在步驟46中，進(jìn)行轉(zhuǎn)向的主動(dòng)、從動(dòng)指標(biāo)值INs是否為負(fù)值的判別，即進(jìn)行駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的判別。當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，在步驟50中，低通濾波處理的截止頻率fcl被計(jì)算為比基準(zhǔn)的值fclb小的值。與此相對(duì)，當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，在步驟56中進(jìn)行肯定判別，在步驟58中，截止頻率fcl被計(jì)算為比基準(zhǔn)的值fclb大的值。

圖12是表示遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作是否為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作而不同的圖，θh是方向盤14開始朝向中立位置返回時(shí)的轉(zhuǎn)向角。在圖12中，實(shí)線表示駕駛員的轉(zhuǎn)向操作既不是從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作也不是主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的情況，細(xì)的雙點(diǎn)劃線表示轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的情況，粗的雙點(diǎn)劃線表示轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的情況。

當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，駕駛員并未積極地使方向盤14朝向中立位置返回。當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，如在圖12中由細(xì)的雙點(diǎn)劃線所示的那樣，與未進(jìn)行返回速度的控制的車輛的情況相同，能夠?qū)⑦w移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率形成為平穩(wěn)的值。由此，能夠防止方向盤14過快地朝向中立位置返回，當(dāng)駕駛員感到需要校正轉(zhuǎn)向時(shí)，能夠容易地進(jìn)行校正轉(zhuǎn)向。

與此相對(duì)，當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，駕駛員積 極地使方向盤14朝向中立位置返回。當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，如在圖12中由粗的雙點(diǎn)劃線所示的那樣，能夠?qū)⑦w移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率形成為較大的值。由此，能夠迅速增大促進(jìn)使方向盤14朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta，因此能夠有效地滿足要使方向盤14迅速地朝向中立位置返回這樣的駕駛員的要求。

特別是根據(jù)第一實(shí)施方式，當(dāng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，在步驟50中，將低通濾波處理的截止頻率fcl作為fclb·(1+INs)和校正系數(shù)Ks之積進(jìn)行計(jì)算。在步驟48中，以轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值越大則校正系數(shù)Ks越小的方式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。由此，在方向盤14開始朝向中立位置返回的階段，轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值較大，因此能夠增大截止頻率fcl，能夠增大遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率。

另外，當(dāng)進(jìn)行返回速度的控制而轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值變小時(shí)，校正系數(shù)Ks與此相對(duì)應(yīng)地逐漸變大。由此，隨著進(jìn)行返回速度的控制而轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值變小，能夠逐漸增大截止頻率fcl，由此也能夠逐漸增大遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率。

進(jìn)而，根據(jù)第一實(shí)施方式，在步驟52中，以轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值越大則增大變化限制值ΔVrc越小的方式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，在步驟80～100中，每控制周期的目標(biāo)返回速度Vrt的大小的增大量被限制在增大變化限制值ΔVrc以下。由此，當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的大小較小、作用于轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩的大小較小時(shí)，能夠增大遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率，能夠有效地促進(jìn)方向盤14朝向中立位置返回。相反地，當(dāng)轉(zhuǎn)向角θ的大小較大、作用于轉(zhuǎn)向輪的自回位轉(zhuǎn)矩的大小較大時(shí)，能夠縮小遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率，能夠降低轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta變得過大的隱患。

[第二實(shí)施方式]

圖4是表示本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置10的第二實(shí)施方式的方向 盤14朝向中立位置返回的返回速度Vr的控制程序的流程圖。此外，在圖4中，對(duì)于與圖2所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注與在圖2中標(biāo)注的步驟編號(hào)相同的步驟編號(hào)。

如通過比較圖4和圖2所明確的那樣，在第二實(shí)施方式中，除步驟40及150以外的步驟均與第一實(shí)施方式相同地被執(zhí)行。在步驟40中，取代圖3所示的流程圖，根據(jù)圖5所示的流程圖來計(jì)算截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc。

在步驟150中，表示最終目標(biāo)返回速度Vfrt被設(shè)定為基本目標(biāo)返回速度Vrb進(jìn)而在步驟20中進(jìn)行了否定判別的次數(shù)即最終目標(biāo)返回速度Vfrt被設(shè)定為遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的次數(shù)的計(jì)數(shù)值Cr被復(fù)位為0。此外，計(jì)數(shù)值Cr在控制開始時(shí)被復(fù)位為0，在基于圖4所示的流程圖的控制的中途，方向盤14形成為增加偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向保持的狀況時(shí)，也被復(fù)位為0。

接著，參照?qǐng)D5所示的流程圖，說明上述步驟40中的截止頻率fcl及增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算。

如根據(jù)圖5和圖3的比較所明確的那樣，在第二實(shí)施方式中，在步驟44之前執(zhí)行步驟42，在步驟42中，計(jì)數(shù)值Cr被加1。

與第一實(shí)施方式相同地執(zhí)行步驟46～50，在步驟50之后執(zhí)行的步驟54中，根據(jù)下述公式(4)計(jì)算增大變化限制值ΔVrc的校正系數(shù)Kin(正整數(shù))。此外，在下述公式(4)中，Cpa是比預(yù)先設(shè)定的3大的固定的整數(shù)。下述公式(4)及后述的公式(5)的函數(shù)RU是將括號(hào)內(nèi)的數(shù)值的小數(shù)進(jìn)位為整數(shù)的函數(shù)。

Kin＝RU(Cr/Cpa)……(4)

步驟56及58也與第一實(shí)施方式相同地被執(zhí)行，在步驟58之后執(zhí)行的步驟62中，根據(jù)下述公式(5)來計(jì)算校正系數(shù)Kin。此外，在下述公式(5)中，Cpo是預(yù)先設(shè)定的正的固定的整數(shù)，比Cpa小。由此，當(dāng)比較相同的Cr時(shí)，在步驟62中計(jì)算出的校正系數(shù)Kin比在步驟54中計(jì)算出的校正系數(shù)Kin大。

Kin＝RU(Cr/Cpo)……(5)

步驟64與第一實(shí)施方式相同地被執(zhí)行，在步驟64之后執(zhí)行的步驟68中，根據(jù)下述公式(6)來計(jì)算校正系數(shù)Kin。此外，在下述公式(6)中，Cpb是預(yù)先設(shè)定的正的固定的整數(shù)，比Cpo大且比Cpa小。由此，當(dāng)比較相同的Cr時(shí)，在步驟64中計(jì)算出的校正系數(shù)Kin比在步驟54中計(jì)算出的校正系數(shù)Kin大，且比在步驟62中計(jì)算出的校正系數(shù)Kin小。

Kin＝RU(Cr/Cpb)……(6)

當(dāng)步驟54、62及68中的任一者結(jié)束時(shí)，控制進(jìn)入步驟70，在步驟70中，將增大變化限制值ΔVrc作為校正系數(shù)Kin和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)的值ΔVrcb(正整數(shù))之積而進(jìn)行計(jì)算。

如根據(jù)以上說明所明確的那樣，根據(jù)第二實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式相同地執(zhí)行除步驟42、54、62、68、70及150以外的步驟。特別是取代第一實(shí)施方式的步驟52、60、66而執(zhí)行步驟54、62、68及70。由此，在第二實(shí)施方式中也能夠相同地獲得除通過步驟52、60、66所獲得的作用效果以外的作用效果。

如上述那樣，步驟70中的增大變化限制值ΔVrc的計(jì)算所使用的校正系數(shù)Kin是通過步驟42、54、62及68，以隨著返回速度的控制的進(jìn)行而階段性地增大的方式進(jìn)行計(jì)算的。由此，增大變化限制值ΔVrc 的大小也隨著返回速度的控制的進(jìn)行而階段性地增大。因此，如圖13所示，與第一實(shí)施方式的情況相比，遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的增大量與轉(zhuǎn)向角θ的大小的減小量之比變小，由此，能夠使返回速度控制的初期的遷移目標(biāo)返回速度Vtrt的增大率平穩(wěn)。

另外，校正系數(shù)Kin根據(jù)步驟46及56中的判定結(jié)果，通過步驟54、62及68而設(shè)定為可變。特別是校正系數(shù)Kin在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作相比，被計(jì)算為較小的值。由此，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作、駕駛員未積極地使方向盤14朝向中立位置返回的情況下，能夠?qū)⑦w移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率形成為平穩(wěn)的值。因此，能夠防止方向盤14過快地朝向中立位置返回。

與此相對(duì)，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作、駕駛員積極地使方向盤14朝向中立位置返回的情況下，能夠?qū)⑦w移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率形成為較大的值。由此，能夠迅速地增大促進(jìn)方向盤14朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta的大小，能夠有效地滿足迅速地要使方向盤14朝向中立位置返回這樣的駕駛員的要求。

另外，校正系數(shù)Kin隨著返回速度的控制的進(jìn)行而階段性地增大，但是駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)的增大率比駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)的增大率大。由此，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的情況下，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度Vtrt過快地到達(dá)基本目標(biāo)返回速度Vrb。相反地，在駕駛員的轉(zhuǎn)向操作為主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作的情況下，能夠防止遷移目標(biāo)返回速度Vtrt過慢地到達(dá)基本目標(biāo)返回速度Vrb。

進(jìn)而，根據(jù)第二實(shí)施方式，如上述那樣，能夠?qū)⒎祷厮俣鹊目刂频某跗诘倪w移目標(biāo)返回速度Vtrt的大小的增大率形成為比第一實(shí)施方式的情況平穩(wěn)。由此，即使低通濾波處理的截止頻率fcl被控制為比第 一實(shí)施方式的情況大的值，也能夠在返回速度控制的初期降低用于使方向盤14朝向中立位置返回的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩Ta的大小變得過大的隱患。因此，與第一實(shí)施方式的情況相比，能夠?qū)⒔刂诡l率fcl形成為較大的值，因此能夠降低因低通濾波處理而導(dǎo)致遷移目標(biāo)返回速度Vtrt過慢地到達(dá)基本目標(biāo)返回速度Vrb的隱患。

以上，針對(duì)指定的實(shí)施方式，詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明確的是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)其他各種實(shí)施方式。

例如，在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中，在步驟48中，基于轉(zhuǎn)向角θ的絕對(duì)值計(jì)算校正系數(shù)Ks，在步驟50中，根據(jù)包含校正系數(shù)Ks的公式(2)來計(jì)算低通濾波處理的截止頻率fcl。但是，也可以省略步驟48中的校正系數(shù)Ks的計(jì)算，而是在步驟50中可以修正為將低通濾波處理的截止頻率fcl作為fclb·(1+INs)而進(jìn)行計(jì)算。

另外，在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中，在步驟46及56中進(jìn)行了否定判別時(shí)，換言之，在判定為駕駛員的轉(zhuǎn)向操作既不是主動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作也不是從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，控制進(jìn)入步驟64。但是，也可以在第一實(shí)施方式中省略步驟56、64及66，在第二實(shí)施方式中省略步驟56、64及68。即，在步驟46中進(jìn)行了否定判別時(shí)，換言之，在判定為駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不是從動(dòng)的轉(zhuǎn)向操作時(shí)，控制可以修正為進(jìn)入步驟58。

或者，也可以是，在第一實(shí)施方式中，省略步驟46、64及66，當(dāng)步驟44結(jié)束時(shí)，控制進(jìn)入步驟56，在步驟56中進(jìn)行否定判別時(shí)，控制可以修正為進(jìn)入步驟48。同樣地，也可以是，在第二實(shí)施方式中省略步驟46、64及68，當(dāng)步驟44結(jié)束時(shí)，控制可以修正為進(jìn)入步驟56，在步驟56中進(jìn)行了否定判別時(shí)，控制可以修正為進(jìn)入步驟48。

另外，在上述第二實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的情況相同，在步驟50、58及64中，低通濾波處理的截止頻率fcl根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作狀況被設(shè)定為可變。但是，也可以省略步驟48、50、58及64，而修正為截止頻率fcl以與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作狀況無關(guān)地被設(shè)定為固定的值。

另外，在上述第二實(shí)施方式中，增大變化限制值ΔVrc的校正系數(shù)Kin在步驟54、62或者68中被計(jì)算為正整數(shù)。但是，校正系數(shù)Kin也可以不是整數(shù)，例如，在步驟54、62及68中，可以進(jìn)行如下修正：在各Cpa、Cpo及Cpb周期，校正系數(shù)Kin分別被更新為Cr/Cpa、Cr/Cpo、Cr/Cpb。

另外，在上述第二實(shí)施方式中，在步驟46及56中進(jìn)行了否定判別時(shí)，在步驟68中，根據(jù)上述公式(6)來計(jì)算校正系數(shù)Kin。但是，校正系數(shù)Kin也可以如1那樣被設(shè)定為預(yù)先決定的正的常量。

另外，在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中，如圖6所示，基本目標(biāo)返回速度Vrb是轉(zhuǎn)向角θ及車速V的函數(shù)。但是，基本目標(biāo)返回速度Vrb也可以僅是轉(zhuǎn)向角θ的函數(shù)。

附圖標(biāo)記說明

10…電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置

12…轉(zhuǎn)向裝置

14…方向盤

20…轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)

46…動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元

50…電子控制裝置

52…轉(zhuǎn)向角傳感器

54…轉(zhuǎn)矩傳感器

56…車速傳感器

58…CPU

60…ROM。