CN112154092B - 马达控制装置 - Google Patents

Abstract

马达控制用ECU(202)包括：设定自动转向操纵控制量的自动转向操纵控制部(42)；设定辅助控制量的辅助控制部(41)；通过将自动转向操纵控制量和辅助控制量相加来运算综合控制量的综合控制量运算部(43)；以及基于转向操纵转矩以及辅助控制量中的至少一方来运算实际转向操纵角所包含的基于自动转向操纵控制的转向操纵角亦即实际自动转向操纵角的实际自动转向操纵角运算部(46)。自动转向操纵控制部(42)使用目标自动转向操纵角以及实际自动转向操纵角来设定自动转向操纵控制量。

Description

马达控制装置

技术领域

本发明涉及控制舵角控制用的电动马达的马达控制装置。

背景技术

在下述专利文献1中公开了具备辅助控制运算部、目标跟踪控制运算部、介入检测部、加法器、马达驱动电路的电动助力转向系统(EPS：electric power steering)。辅助控制运算部基于转向操纵转矩等生成用于产生减轻转向操纵负荷的辅助转矩的辅助指令。目标跟踪控制运算部生成用于产生使马达旋转角(实际角度)跟踪目标角度而所需的自动转向操纵转矩的跟踪指令。加法器将辅助指令和跟踪指令相加。马达驱动电路基于加法器的加法结果(辅助指令和跟踪指令的加法值)驱动电动马达。介入检测部基于转向操纵转矩计算介入系数，并提供给目标跟踪控制运算部。目标跟踪控制运算部基于介入系数限制跟踪指令。

专利文献1：日本特开2015-20604号公报

专利文献1所记载的目标跟踪控制运算部通过对目标角度与马达旋转角的偏差进行PID运算(反馈控制)，来生成跟踪指令的基本值(积分对象值)。然而，在进行手动转向操纵时，在所检测出的马达旋转角中，除了基于跟踪指令的角度(与自动转向操纵控制相应份量的角度)之外，还包括基于手动转向操纵的角度(与手动转向操纵以及辅助控制相应份量的角度)，因此无法生成适当的跟踪指令。因此，在专利文献1的EPS中，在进行与手动转向操纵对应的辅助控制时，无法进行适当的跟踪控制(自动转向操纵控制)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使自动转向操纵控制和与手动转向操纵对应的辅助控制共存的马达控制装置。

本发明的一个实施方式提供一种马达控制装置，上述马达控制装置包括：转矩检测器(12)，用于检测转向操纵转矩；转向操纵角检测器(23、45)，用于检测实际转向操纵角；自动转向操纵控制部(42)，设定自动转向操纵控制量；辅助控制部(41)，使用上述转向操纵转矩来设定辅助控制量；综合控制量运算部(43)，通过将上述自动转向操纵控制量和上述辅助控制量相加，来运算综合控制量；以及控制部(44)，基于上述综合控制量来控制上述电动马达，其中，上述马达控制装置还具备实际自动转向操纵角运算部(46)，上述实际自动转向操纵角运算部基于上述转向操纵转矩以及上述辅助控制量中的至少一方和上述实际转向操纵角，运算上述实际转向操纵角所包含的与自动转向操纵相应份量的转向操纵角亦即实际自动转向操纵角，上述自动转向操纵控制部(42)使用目标自动转向操纵角以及上述实际自动转向操纵角，设定上述自动转向操纵控制量。

在该结构中，通过实际自动转向操纵角运算部，对实际转向操纵角所包含的基于自动转向操纵控制的转向操纵角亦即实际自动转向操纵角进行运算。设定自动转向操纵控制量时所使用的实际自动转向操纵角不包含基于手动转向操纵的转向操纵角(基于手动转向操纵以及辅助控制的转向操纵角)，因此即使在自动转向操纵控制中进行手动转向操纵的情况下，也能够设定适当的自动转向操纵控制量，进行适当的自动转向操纵控制。

另外，基于在自动转向操纵控制量上加上辅助控制量而运算出的综合控制量来控制电动马达，从而能够在进行自动转向操纵控制主体下的转向操纵控制的同时实现与手动转向操纵对应的辅助控制。由此，能够实现自动转向操纵控制和与手动转向操纵对应的辅助控制的共存，能够无缝地进行双方间的转移。

在本发明的一个实施方式中，上述实际自动转向操纵角运算部包括：实际手动转向操纵角运算部(46A)，基于上述转向操纵转矩以及上述辅助控制量中的至少一方，运算上述实际转向操纵角所包含的基于手动转向操纵以及辅助控制的转向操纵角亦即实际手动转向操纵角；以及减法部(46B)，通过从上述实际转向操纵角减去上述实际手动转向操纵角，来运算上述实际自动转向操纵角。

在本发明的一个实施方式中，上述实际手动转向操纵角运算部构成为使用具备上述电动马达的转向系统(1)的参考模型，运算上述实际手动转向操纵角。

在本发明的一个实施方式中，上述自动转向操纵控制部包括：干扰转矩推断部(64)，使用上述自动转向操纵控制量以及上述实际自动转向操纵角，运算作用于上述电动马达的驱动对象的马达转矩以外的干扰转矩所包含的与自动转向操纵相应份量的干扰转矩的推断值亦即自动干扰转矩推断值、和上述实际自动转向操纵角的推断值；目标基本转矩运算部(61～65)，使用上述实际自动转向操纵角的推断值以及上述目标自动转向操纵角，运算目标基本转矩；以及干扰转矩补偿部(65)，通过上述自动干扰转矩推断值修正上述目标基本转矩。

在该结构中，干扰转矩推断部基于自动转向操纵控制量以及实际自动转向操纵角来运算自动干扰转矩推断值。而且，干扰转矩补偿部使用该自动干扰转矩推断值来修正目标基本转矩。也就是说，自动转向操纵控制部补偿与自动转向操纵相应份量的干扰转矩，但不补偿产生与手动转向操纵相应份量的转向操纵角的转矩。由此，即使在自动转向操纵控制中，也能够进行与手动转向操纵对应的辅助控制。

在本发明的一个实施方式中，上述自动转向操纵控制部包括：干扰转矩推断部(64)，使用上述自动转向操纵控制量以及上述实际自动转向操纵角，运算作用于上述电动马达的驱动对象的马达转矩以外的干扰转矩所包含的与自动转向操纵相应份量的干扰转矩的推断值亦即自动干扰转矩推断值；目标基本转矩运算部(61～65)，使用上述目标自动转向操纵角以及上述实际自动转向操纵角，运算目标基本转矩；以及干扰转矩补偿部(66)，通过上述自动干扰转矩推断值修正上述目标基本转矩。

在该结构中，即使在自动转向操纵控制中，也能够进行与手动转向操纵对应的辅助控制。

在本发明的一个实施方式中，上述马达控制装置还具备第一加权部(111)，上述第一加权部根据规定的第一信息，对由上述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理，上述综合控制量运算部构成为通过将基于上述第一加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和上述辅助控制量相加，来运算综合控制量。

在本发明的一个实施方式中，上述马达控制装置还具备第二加权部(117)，上述第二加权部根据规定的第二信息，对由上述转矩检测器检测的转向操纵转矩进行加权处理，上述辅助控制部构成为使用基于上述第二加权部的加权处理后的转向操纵转矩来设定辅助控制量，上述实际自动转向操纵角运算部构成为基于上述实际转向操纵角、基于上述第二加权部的加权处理后的转向操纵转矩、和由上述辅助控制部运算的辅助控制量，运算上述实际自动转向操纵角，上述综合控制量运算部构成为通过将上述自动转向操纵控制量和由上述辅助控制部运算的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

在本发明的一个实施方式中，上述马达控制装置还具备：第三加权部(118)，根据规定的第三信息，对由上述辅助控制部设定的辅助控制量进行加权处理；以及第四加权部(119)，根据规定的第四信息，对由上述实际手动转向操纵角运算部运算的实际手动转向操纵角进行加权处理，上述减法部构成为通过从上述实际转向操纵角减去基于上述第四加权部的加权处理后的实际手动转向操纵角，来运算上述实际自动转向操纵角，上述综合控制量运算部构成为通过将上述自动转向操纵控制量和基于上述第三加权部的加权处理后的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

在本发明的一个实施方式中，上述马达控制装置还具备：第五加权部(112)，根据规定的第五信息，对由上述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理；以及第六加权部(113)，根据规定的第六信息，对由上述转矩检测器检测的转向操纵转矩进行加权处理，上述辅助控制部构成为使用基于上述第六加权部的加权处理后的转向操纵转矩来设定辅助控制量，上述实际自动转向操纵角运算部构成为基于上述实际转向操纵角、基于上述第六加权部的加权处理后的转向操纵转矩、和由上述辅助控制部运算的辅助控制量，运算上述实际自动转向操纵角，上述综合控制量运算部构成为通过将基于上述第五加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和由上述辅助控制部运算的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

在本发明的一个实施方式中，上述马达控制装置还包括：第七加权部(114)，根据规定的第七信息，对由上述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理；第八加权部(115)，根据规定的第八信息，对由上述辅助控制部设定的辅助控制量进行加权处理；以及第九加权部(116)，根据规定的第九信息，对由上述实际手动转向操纵角运算部运算的实际手动转向操纵角进行加权处理，上述减法部构成为通过从上述实际转向操纵角减去基于上述第九加权部的加权处理后的实际手动转向操纵角，来运算上述实际自动转向操纵角，上述综合控制量运算部构成为通过将基于上述第七加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和基于上述第八加权部的加权处理后的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

附图说明

关于本发明中的上述的或者其他的目的、特征以及效果，通过参照附图在以下叙述的实施方式的说明而变得明确。

图1是表示应用了本发明的一个实施方式所涉及的马达控制装置的电动助力转向系统的简要结构的示意图。

图2是用于说明马达控制用ECU的电结构的框图。

图3是表示相对于扭杆转矩T_tb的目标辅助转矩T_m,mc的设定例的曲线图。

图4是表示实际手动转向操纵角运算部中所使用的参考EPS模型的一个例子的示意图。

图5是表示自动转向操纵控制部的结构的框图。

图6是表示电动助力转向系统的物理模型的结构例的示意图。

图7是表示干扰转矩推断部的结构的框图。

图8是表示转矩控制部的结构的框图。

图9是表示马达控制用ECU的第一变形例的框图。

图10是表示相对于实际手动转向操纵角θ_c,md的权重W_ad的设定例的曲线图。

图11是表示马达控制用ECU的第二变形例的框图。

图12是表示在输入各模式设定信号S1、S2、S3时所设定的第一权重W_ad的设定例的曲线图。

图13是表示在输入各模式设定信号S1、S2、S3时所设定的第二～第四权重W_md的设定例的曲线图。

图14是表示马达控制用ECU的第三变形例的框图。

图15是表示马达控制用ECU的第四变形例的框图。

图16是表示马达控制用ECU的第五变形例的框图。

具体实施方式

图1是表示应用了本发明的一个实施方式所涉及的马达控制装置的电动助力转向系统的简要结构的示意图。

电动助力转向系统1具备：作为用于使车辆转向的转向操纵部件的方向盘(手柄)2、与该方向盘2的旋转联动并使转向轮3转向的转向机构4、以及用于辅助驾驶员的转向操纵的转向操纵辅助机构5。方向盘2和转向机构4经由转向轴6以及中间轴7机械式地连结。

转向轴6包括与方向盘2连结的输入轴8和与中间轴7连结的输出轴9。输入轴8和输出轴9经由扭杆10可相对旋转地连结。

在扭杆10的附近配置有转矩传感器12。转矩传感器12基于输入轴8以及输出轴9的相对旋转位移量，检测施加于扭杆10的扭杆转矩(转向操纵转矩)T_tb。在该实施方式中，关于由转矩传感器12检测的扭杆转矩T_tb，例如，用于向左方向的转向操纵的转矩被检测为正值，用于向右方向的转向操纵的转矩被检测为负值，其绝对值越大，扭杆转矩T_tb的大小越大。

转向机构4由包含小齿轮轴13和作为转向轴的齿条轴14的齿轮齿条机构构成。在齿条轴14的各端部经由横拉杆15以及转向臂(省略图示)连结有转向轮3。小齿轮轴13与中间轴7连结。小齿轮轴13与方向盘2的转向操纵联动地进行旋转。在小齿轮轴13的前端连结有小齿轮16。

齿条轴14沿着车辆的左右方向延伸为直线状。在齿条轴14的轴向的中间部形成有与小齿轮16啮合的齿条17。通过该小齿轮16以及齿条17，将小齿轮轴13的旋转变换为齿条轴14的轴向移动。通过使齿条轴14向轴向移动，从而能够使转向轮3转向。

若转向操纵(旋转)方向盘2，该旋转经由转向轴6以及中间轴7传递到小齿轮轴13。而且，小齿轮轴13的旋转通过小齿轮16以及齿条17变换为齿条轴14的轴向移动。由此，转向轮3转向。

转向操纵辅助机构5包括用于产生转向操纵辅助力(辅助转矩)的电动马达18、和用于放大电动马达18的输出转矩并传递给转向机构4的减速机19。减速机19由包括蜗杆20和与该蜗杆20啮合的蜗轮21的蜗杆机构构成。减速机19收纳于作为传递机构壳体的齿轮箱22内。在以下，存在用N表示减速机19的减速比(齿轮比)的情况。减速比N被定义为蜗杆20的角速度ω_wg与蜗轮21的角速度ω_ww的比ω_wg/ω_ww。

蜗杆20由电动马达18旋转驱动。另外，蜗轮21可一体旋转地与输出轴9连结。

若由电动马达18对蜗杆20进行旋转驱动，则蜗轮21被旋转驱动，对转向轴6施加马达转矩，并且转向轴6(输出轴9)旋转。而且，转向轴6的旋转经由中间轴7被传递到小齿轮轴13。小齿轮轴13的旋转变换为齿条轴14的轴向移动。由此，转向轮3转向。即，通过由电动马达18对蜗杆20进行旋转驱动，从而能够进行基于电动马达18的转向操纵辅助、转向轮3的转向。在电动马达18设置有用于检测电动马达18的转子的旋转角的旋转角传感器23。

作为施加到输出轴9(电动马达18的驱动对象的一个例子)的转矩，具有由电动马达18产生的马达转矩和马达转矩以外的干扰转矩。马达转矩以外的干扰转矩T_lc包含扭杆转矩T_tb、路面负荷转矩(路面反作用力转矩)T_rl、产生于减速机19的摩擦转矩T_f等。

扭杆转矩T_tb是通过由驾驶员施加到方向盘2的力、因转向惯性而产生的力等，从方向盘2侧施加到输出轴9的转矩。

路面负荷转矩T_rl是通过产生于轮胎的自对准转矩、由悬架或胎轮对准产生的力、齿轮齿条机构的摩擦力等，从转向轮3侧经由齿条轴14施加到输出轴9的转矩。

在车辆中搭载有拍摄车辆的行进方向前方的道路的CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合元件)相机25、用于检测本车辆位置的GPS(Global Positioning System：全球定位系统)26、用于检测道路形状、障碍物的雷达27以及存储有地图信息的地图信息存储器28。

CCD相机25、GPS26、雷达27以及地图信息存储器28与用于进行驾驶辅助控制、自动驾驶控制的上位ECU(ECU：Electronic Control Unit(电子控制单元))201连接。上位ECU201基于由CCD相机25、GPS26以及雷达27获得的信息以及地图信息，进行周边环境识别、本车辆位置推断、路径规划等，进行转向操纵或驱动致动器的控制目标值的决定。

在该实施方式中，上位ECU201设定用于自动转向操纵的目标自动转向操纵角θ_c,cmda。在该实施方式中，自动转向操纵控制例如是用于使车辆沿目标轨道行驶的控制。目标自动转向操纵角θ_c,cmda是用于使车辆沿目标轨道自动行驶的转向操纵角的目标值。设定这样的目标自动转向操纵角θ_c,cmda的处理是公知的，因此在这里省略详细的说明。

由上位ECU201的设定的目标自动转向操纵角θ_c,cmda经由车载网络被提供到马达控制用ECU202。由转矩传感器12检测的扭杆转矩T_tb、旋转角传感器23的输出信号被输入到马达控制用ECU202。马达控制用ECU202基于这些输入信号以及从上位ECU201提供的信息，控制电动马达18。

图2是用于说明马达控制用ECU202的电结构的框图。

马达控制用ECU202具备微型计算机40、由微型计算机40控制并向电动马达18供给电力的驱动电路(逆变器电路)31、用于检测流过电动马达18的电流(以下，称为“马达电流I”)的电流检测电路32。

微型计算机40具备CPU以及存储器(ROM、RAM、非易失性存储器等)，通过执行规定的程序，作为多个功能处理部发挥作用。该多个功能处理部包括辅助控制部41、自动转向操纵控制部42、综合转矩运算部(综合控制量运算部)43、转矩控制部(控制部)44、实际转向操纵角运算部45、实际自动转向操纵角运算部46。

辅助控制部41设定手动转向操纵所需的辅助转矩的目标值亦即目标辅助转矩(辅助控制量)T_m,md。辅助控制部41基于由转矩传感器12检测的扭杆转矩T_tb，设定目标辅助转矩T_m,md。相对于扭杆转矩T_tb的目标辅助转矩T_m,md的设定例在图3中表示。

目标辅助转矩T_m,md在应该从电动马达18产生用于左方向转向操纵的转向操纵辅助力时为正值，在应该从电动马达18产生用于右方向转向操纵的转向操纵辅助力时为负值。目标辅助转矩T_m,md相对于扭杆转矩T_tb的正值取正，相对于扭杆转矩T_tb的负值取负。而且，目标辅助转矩T_m,md被设定为扭杆转矩T_tb的绝对值越大，其绝对值越大。

此外，辅助控制部41也可以通过对扭杆转矩T_tb乘以预先设定的常数来运算目标辅助转矩T_m,md。

返回到图2，自动转向操纵控制部42使用从上位ECU201提供的目标自动转向操纵角θ_c,cmda和后述的实际自动转向操纵角θ_c,ad，设定自动转向操纵所需的目标自动转向操纵转矩(自动转向操纵控制量)T_m,ad。关于自动转向操纵控制部42的详细在后面叙述。

综合转矩运算部43通过将目标辅助转矩T_m,md加上目标自动转向操纵转矩T_m,ad来运算目标综合转矩(综合控制量)T_m,ma。

转矩控制部44对驱动电路31进行驱动以使电动马达18的马达转矩接近目标综合转矩T_m,ma。关于转矩控制部44的详细在后面叙述。

实际转向操纵角运算部45基于旋转角传感器23的输出信号，运算输出轴9的旋转角θ_c,ma。具体而言，实际转向操纵角运算部45包括旋转角运算部45A和减速比除法部45B。旋转角运算部45A基于旋转角传感器23的输出信号，运算电动马达18的转子旋转角θ_m,ma。减速比除法部45B通过用由旋转角运算部45A运算的转子旋转角θ_m,ma除以减速机19的减速比N，来将转子旋转角θ_m,ma换算为输出轴9的旋转角(实际转向操纵角)θ_c,ma。

实际转向操纵角θ_c,ma包括基于扭杆转矩T_tb以及目标辅助转矩T_m,md的与手动转向操纵相应份量的转向操纵角(以下，称为实际手动转向操纵角θ_c,md)和基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad的与自动转向操纵相应份量的转向操纵角(以下，称为实际自动转向操纵角θ_c,ad)。

实际自动转向操纵角运算部46基于扭杆转矩T_tb、目标辅助转矩T_m,md以及实际转向操纵角θ_c,ma，运算实际自动转向操纵角θ_c,ad。具体而言，实际自动转向操纵角运算部46包括实际手动转向操纵角运算部46A和减法部46B。实际手动转向操纵角运算部46A运算实际手动转向操纵角θ_c,md。实际手动转向操纵角运算部46A在本实施方式中使用电动助力转向系统1的参考模型(参考EPS模型)，运算实际手动转向操纵角θ_c,md。

图4是表示在实际手动转向操纵角运算部46A中使用的参考EPS模型的一个例子的示意图。

该参考EPS模型是包括下柱(Lower Column)的单一惯性模型。下柱与输出轴9以及蜗轮21对应。在图4中，J_c是下柱的惯性，θ_c是下柱的旋转角，T_tb是扭杆转矩。该参考EPS模型是用于基于扭杆转矩T_tb和目标辅助转矩T_m,md生成(推断)从电动马达18作用于输出轴9的转矩N·T_m,md和路面负荷转矩T_rl被提供给下柱时的下柱的旋转角θ_c的模型。通过使用弹簧常数k以及粘性衰减系数c并以下式(1)表示路面负荷转矩T_rl。

T_rl＝－k·θ_c－c(dθ_c/dt) …(1)

该实施方式中的弹簧常数k以及粘性衰减系数c被设定为预先通过实验、解析等求出的规定值。

由下式(2)表示参考EPS模型的运动方程式。

J_c·d²θ_c/dt²＝T_tb+N·T_m,md－k·θ_c－c(dθ_c/dt)…(2)

实际手动转向操纵角运算部46A通过解式(2)的微分方程式，运算下柱的旋转角θ_c，将所得到的旋转角θ_c设定为实际手动转向操纵角θ_c,md。

返回到图2，减法部46B通过从由实际转向操纵角运算部45运算的实际转向操纵角θ_c,ma减去由实际手动转向操纵角运算部46A运算的实际手动转向操纵角θ_c,md，来运算实际自动转向操纵角θ_c,ad。该实际自动转向操纵角θ_c,ad被提供到自动转向操纵控制部42。

以下，对自动转向操纵控制部42以及转矩控制部44进行详细说明。首先，对自动转向操纵控制部42进行说明。

图5是表示自动转向操纵控制部42的结构的框图。

自动转向操纵控制部42使用目标自动转向操纵角θ_c,cmda和实际自动转向操纵角θ_c,ad来运算目标自动转向操纵转矩T_m,ad。自动转向操纵控制部42包括低通滤波器(LPF)61、反馈控制部62、前馈控制部63、干扰转矩推断部64、转矩加法部65、干扰转矩补偿部66、第一减速比除法部67、减速比乘法部68。

减速比乘法部68通过对由第一减速比除法部67运算的目标自动转向操纵转矩T_m,ad乘以减速机19的减速比N，来将目标自动转向操纵转矩T_m,ad换算成作用于输出轴9(蜗轮21)的目标自动输出轴转矩N·T_m,ad。

低通滤波器61对目标自动转向操纵角θ_c,cmda进行低通滤波处理。低通滤波处理后的目标自动转向操纵角θ_c,cmd被提供到反馈控制部62以及前馈控制部63。

反馈控制部62是为了使由干扰转矩推断部64运算的实际自动转向操纵角推断值^θ_c,ad接近低通滤波处理后的目标自动转向操纵角θ_c,cmd而设置的。反馈控制部62包括角度偏差运算部62A和PD控制部62B。角度偏差运算部62A运算目标自动转向操纵角θ_c,cmd与实际自动转向操纵角推断值^θ_c,ad的偏差Δθ_c(＝θ_c,cmd－^θ_c,ad)。此外，角度偏差运算部62A也可以运算目标自动转向操纵角θ_c,cmd与由实际自动转向操纵角运算部46(参照图2)运算的实际自动转向操纵角θ_c,ad的偏差(θ_c,cmd－θ_c,ad)作为角度偏差Δθ_c。

PD控制部62B通过对由角度偏差运算部62A运算的角度偏差Δθ_c进行PD运算(比例微分运算)，来运算反馈控制转矩T_fb。反馈控制转矩T_fb被提供到转矩加法部65。

前馈控制部63是为了补偿由电动助力转向系统1的惯性引起的响应性的延迟，并使控制的响应性提高而设置的。前馈控制部63包括角加速度运算部63A和惯性乘法部63B。角加速度运算部63A通过对目标自动转向操纵角θ_c,cmd进行二阶微分，来运算目标角加速度d²θ_c,cmd/dt²。

惯性乘法部63B通过对由角加速度运算部63A运算的目标角加速度d²θ_c,cmd/dt²乘以电动助力转向系统1的惯性J，来运算前馈控制转矩T_ff(＝J·d²θ_c,cmd/dt²)。惯性J例如根据后述的电动助力转向系统1的物理模型(参照图6)而求出。前馈控制转矩T_ff作为惯性补偿值被提供到转矩加法部65。

转矩加法部65通过对反馈控制转矩T_fb加上前馈控制转矩T_ff，来运算目标基本转矩(T_fb+T_ff)。

干扰转矩推断部64主要是为了运算自动干扰转矩推断值^T_lc,ad而设置的，上述自动干扰转矩推断值^T_lc,ad是作用于电动马达18的驱动对象的马达转矩以外的干扰转矩T_lc所包含的与自动转向操纵相应份量的干扰转矩T_lc,ad的推断值。与自动转向操纵相应份量的干扰转矩T_lc,ad是指在假设仅进行基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad的自动转向操纵控制的情况下，在电动马达18的驱动对象(设备)中作为干扰而产生的马达转矩以外的转矩。

在假设仅进行基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad的自动转向操纵控制的情况下，设备的目标值成为目标自动输出轴转矩N·T_m,ad(＝T_c,ad)，设备的输出成为实际自动转向操纵角θ_c,ad。因此，干扰转矩推断部64基于目标自动输出轴转矩N·T_m,ad(＝T_c,ad)和实际自动转向操纵角θ_c,ad，推断自动干扰转矩T_lc,ad、实际自动转向操纵角θ_c,ad、实际自动转向操纵角θ_c,ad的微分值(角速度)dθ_c,ad/dt。在以下，将T_lc,ad、θ_c以及dθ_c,ad/dt的推断值分别表示为^T_lc,ad、^θ_c,ad以及^dθ_c,ad/dt。关于干扰转矩推断部64的详细在后面叙述。

由干扰转矩推断部64运算的自动干扰转矩推断值^T_lc,ad作为自动干扰转矩补偿值被提供到干扰转矩补偿部66。由干扰转矩推断部64运算的实际自动转向操纵角推断值^θ_c,ad被提供到角度偏差运算部62A。

干扰转矩补偿部66通过从目标基本转矩(T_fb+T_ff)减去自动干扰转矩推断值^T_lc,ad，来运算目标自动输出轴转矩T_c,ad(＝T_fb+T_ff－^T_lc,ad)。由此，能够获得补偿了自动干扰转矩的目标自动输出轴转矩T_c,ad(针对输出轴9的目标转矩)。

目标自动输出轴转矩T_c,ad被提供到第一减速比除法部67。第一减速比除法部67通过用目标自动输出轴转矩T_c,ad除以减速比N，来运算目标自动转向操纵转矩T_m,ad(针对电动马达18的目标转矩)。该目标自动转向操纵转矩T_m,ad被提供到综合转矩运算部43(参照图2)。

对干扰转矩推断部64进行详细说明。干扰转矩推断部64例如由使用图6所示的电动助力转向系统1的物理模型101来运算自动干扰转矩推断值^T_lc,ad、实际自动转向操纵角推断值^θ_c,ad以及角速度推断值^dθ_c,ad/dt的干扰观测器构成。但是，图6示出了假设仅进行基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad的自动转向操纵控制的情况下的物理模型。

该物理模型101包括设备(马达驱动对象的一个例子)102，该设备102包括输出轴9以及固定于输出轴9的蜗轮21。对设备102提供作为扭杆10的扭曲转矩的扭杆转矩T_tb，并且从转向轮3侧提供路面负荷转矩T_rl,ad。并且，对设备102从马达经由蜗杆20提供目标自动输出轴转矩N·T_m,ad，并且，根据蜗轮21与蜗杆20之间的摩擦提供摩擦转矩T_f,ad。

若将设备102的惯性设为J，则关于物理模型101的惯性的运动方程式由下式(3)表示。

[式1]

T_lc，ad＝T_tb+T_rl，ad+T_f，ad

d²θ_c,ad/dt²是设备102的角加速度。N是减速机19的减速比。T_lc,ad表示提供给设备102的自动干扰转矩。在该实施方式中，自动干扰转矩T_lc,ad表示为扭杆转矩T_tb、路面负荷转矩T_rl,ad以及摩擦转矩T_f,ad的和，但实际上，自动干扰转矩T_lc,ad包含这些以外的转矩。

针对图6的物理模型101的状态方程式由下式(4)表示。

[式2]

在上述式(4)中，x是状态变量矢量。在上述式(4)中，u1是已知输入矢量。在上述式(4)中，u2是未知输入矢量。在上述式(4)中，y是输出矢量。在上述式(4)中，A是系统矩阵。在上述式(4)中，B1是第一输入矩阵。在上述式(4)中，B2是第二输入矩阵。在上述式(4)中，C是输出矩阵。在上述式(4)中，D是直达矩阵。

将上述状态方程式扩展为包含未知输入矢量u2作为状态之一的系统。扩展系统的状态方程式(扩展状态方程式)由下式(5)表示。

[式3]

在上述式(5)中，x_e是扩展系统的状态变量矢量，由下式(6)表示。

[式4]

在上述式(5)中，A_e是扩展系统的系统矩阵。在上述式(5)中，B_e是扩展系统的已知输入矩阵。在上述式(5)中，C_e是扩展系统的输出矩阵。

根据上述式(5)的扩展状态方程式，构建由下式(7)的方程式表示的干扰观测器(扩展状态观测器)。

[式5]

在式(7)中，^x_e表示x_e的推断值。另外，L是观测器增益。另外，^y表示y的推断值。^x_e由下式(8)表示。

[式6]

在式(8)中，^θ_c,ad是实际自动转向操纵角θ_c,ad的推断值，^dθ_c,ad/dt是角速度dθ_c,ad/dt的推断值，^T_lc,ad是自动干扰转矩T_lc,ad的推断值。

干扰转矩推断部64基于上述式(7)的方程式运算状态变量矢量^x_e。

图7是表示干扰转矩推断部64的结构的框图。

干扰转矩推断部64包括：输入矢量输入部81、输出矩阵乘法部82、第一加法部83、增益乘法部84、输入矩阵乘法部85、系统矩阵乘法部86、第二加法部87、积分部88、状态变量矢量输出部89。

由减速比乘法部68(参照图5)运算的目标自动输出轴转矩N·T_m,ad(＝T_c,ad)被提供到输入矢量输入部81。输入矢量输入部81输出输入矢量u1。

积分部88的输出为状态变量矢量^x_e(参照上述式(8))。在运算开始时，提供初始值作为状态变量矢量^x_e。状态变量矢量^x_e的初始值例如是0。

系统矩阵乘法部86对状态变量矢量^x_e乘以系统矩阵A_e。输出矩阵乘法部82对状态变量矢量^x_e乘以输出矩阵C_e。

第一加法部83从作为实际自动转向操纵角θ_c,ad的输出矢量y减去输出矩阵乘法部82的输出(C_e·^x_e)。也就是说，第一加法部83运算输出矢量y与输出矢量推断值^y(＝C_e·^x_e)之差(y－＾y)。增益乘法部84对第一加法部83的输出(y－＾y)乘以观测器增益L(参照上述式(7))。

输入矩阵乘法部85对从输入矢量输入部81输出的输入矢量u1乘以输入矩阵B_e。第二加法部87通过将输入矩阵乘法部85的输出(B_e·u1)、系统矩阵乘法部86的输出(A_e·^x_e)、增益乘法部84的输出(L(y－＾y))相加，来运算状态变量矢量的微分值d^x_e/dt。积分部88通过对第二加法部87的输出(d^x_e/dt)进行积分来运算状态变量矢量^x_e。状态变量矢量输出部89基于状态变量矢量^x_e，运算自动干扰转矩推断值^T_lc,ad、实际自动转向操纵角推断值^θ_c,ad以及角速度推断值d^θ_c,ad/dt。

也可以代替上述的扩展状态观测器，而使用由设备的逆模型和低通滤波器构成的干扰观测器。该情况下，设备的运动方程式如上述那样由式(3)表示。

因此，设备的逆模型成为下式(9)。

[式7]

对使用了设备的逆模型的干扰观测器的输入是J·d²θ_c,ad/dt²以及N·T_m,ad，使用实际转向操纵角θ的二阶微分值，因此较大地受到旋转角传感器23的噪声的影响。与此相对，在上述的扩展状态观测器中，利用积分型推断干扰转矩，因此具有能够减少基于微分的噪声影响这样的优点。

接下来，对转矩控制部44进行说明。

图8是表示转矩控制部44的结构的框图。

转矩控制部44(参照图2)包括：目标马达电流运算部91、电流偏差运算部92、PI控制部93、PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制部94。

目标马达电流运算部91通过用由综合转矩运算部43(参照图2)运算的目标综合转矩T_m,ma除以电动马达18的转矩常数K_t，来运算目标马达电流I_cmd。

电流偏差运算部92运算由目标马达电流运算部91得到的目标马达电流I_cmd与由电流检测电路32检测出的马达电流I的偏差ΔI(＝I_cmd－I)。

PI控制部93通过对由电流偏差运算部92运算的电流偏差ΔI进行PI运算(比例积分运算)，来生成用于将流过电动马达18的马达电流I引导到目标马达电流I_cmd的驱动指令值。PWM控制部94生成与上述驱动指令值对应的占空比的PWM控制信号，并供给到驱动电路31。由此，与驱动指令值对应的电力被供给到电动马达18。

在上述的实施方式中，通过实际自动转向操纵角运算部46运算实际转向操纵角θ_c,ma所包含的基于自动转向操纵控制的转向操纵角亦即实际自动转向操纵角θ_c,ad。在设定目标自动转向操纵转矩T_m,ad(自动转向操纵控制量)时所使用的实际自动转向操纵角θ_c,ad不包含基于手动转向操纵的转向操纵角(基于手动转向操纵以及辅助控制的转向操纵角)，因此即使在自动转向操纵控制中进行了手动转向操纵的情况下，也能够设定适当的自动转向操纵控制量，进行适当的自动转向操纵控制。

另外，基于将目标自动转向操纵转矩T_m,ad加上目标辅助转矩T_m,md而运算出的目标综合转矩T_m,ma来控制电动马达18，从而能够在进行自动转向操纵控制主体下的转向操纵控制的同时，实现与手动转向操纵对应的辅助控制。由此，能够实现自动转向操纵控制和与手动转向操纵对应的辅助控制的共存，能够无缝地进行双方间的转移。

另外，在上述的实施方式中，干扰转矩推断部64基于目标自动输出轴转矩T_c,ad(N·T_m,ad)和实际自动转向操纵角θ_c,ad运算自动干扰转矩T_lc,ad的推断值^T_lc,ad。而且，干扰转矩补偿部66使用该推断值^T_lc,ad修正目标基本转矩(T_fb+T_ff)。也就是说，自动转向操纵控制部42补偿与自动转向操纵相应份量的干扰转矩，但不补偿产生实际手动转向操纵角θ_c,md的转矩。由此，即使在自动转向操纵控制中，也能够进行与手动转向操纵对应的辅助控制。

如以上那样，在上述的实施方式中，与手动转向操纵对应的辅助控制和自动转向操纵控制不会影响彼此的稳定性、动作，能够在相同的系统中同时动作。

图9是表示马达控制用ECU的第一变形例的框图。在图9中，对与上述的图2的各部对应的部分，标注与图2相同的附图标记来进行表示。

在以下，将仅基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad控制电动马达18的转向操纵模式称为自动转向操纵模式，将仅基于目标辅助转矩T_m,md控制电动马达18的转向操纵模式称为手动转向操纵模式。

在图9的马达控制用ECU202A中，设置有对由自动转向操纵控制部42设定的目标自动转向操纵转矩T_m,ad进行加权处理的加权部111这一点与图2的马达控制用ECU202不同。加权部111是“本发明的第一加权部”的一个例子。

加权部111设置于自动转向操纵控制部42与综合转矩运算部43之间。加权部111根据由实际手动转向操纵角运算部46A运算的实际手动转向操纵角θ_c,md，对目标自动转向操纵转矩T_m,ad进行加权处理。

具体而言，加权部111在基于实际手动转向操纵角θ_c,md设定了权重W_ad之后，对由自动转向操纵控制部42设定的目标自动转向操纵转矩T_m,ad乘以权重W_ad。然后，加权部111将乘法值W_ad·T_m,ad作为加权处理后的目标自动转向操纵转矩T_m,ad’提供到综合转矩运算部43。

综合转矩运算部43通过将由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md加上基于加权部111的加权处理后的目标自动转向操纵转矩T_m,ad’，来运算目标综合转矩T_m,ma。

对由加权部111设定的权重W_ad进行说明。图10表示相对于实际手动转向操纵角θ_c,md的权重W_ad的设定例。权重W_ad根据实际手动转向操纵角θ_c,md被设定为0～1.0的范围内的值。权重W_ad在实际手动转向操纵角θ_c,md为零时被设定为1.0。另外，权重W_ad在实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值为规定值E(但是，E＞0)以上时被设定为零。而且，权重W_ad被设定为：在实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值为0～E的范围内，伴随着实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值的增加而非线性递减，伴随着实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值的降低而非线性递增。规定值E预先通过实验、解析等而设定。

此外，权重W_ad也可以被设定为：在实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值为0～E的范围内，伴随着实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值的增加而线性递减，伴随着实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值的降低而线性递增。

在该马达控制用ECU202A中，在实际手动转向操纵角θ_c,md为零时，由自动转向操纵控制部42设定的目标自动转向操纵转矩T_m,ad保持原样地被提供到综合转矩运算部43。在实际手动转向操纵角θ_c,md为零的情况下，认为目标辅助转矩T_m,md几乎为零。因此，在实际手动转向操纵角θ_c,md为零的情况下，实质上仅基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad控制电动马达18，因此转向操纵模式成为自动转向操纵模式。

另一方面，在实际手动转向操纵角θ_c,md的绝对值为规定值E以上时，目标自动转向操纵转矩T_m,ad为零。在这种情况下，仅基于目标辅助转矩T_m,md控制电动马达18，因此转向操纵模式成为手动转向操纵模式。

也就是说，在该马达控制用ECU202A中，能够将转向操纵模式设定为仅基于目标自动转向操纵转矩T_m,ad控制电动马达18的自动转向操纵模式，或者设定为仅基于目标辅助转矩T_m,md控制电动马达18的手动转向操纵模式。自动转向操纵模式与手动转向操纵模式之间的切换基于使用扭杆转矩T_tb以及目标辅助转矩T_m,md计算的实际手动转向操纵角θ_c,md来进行，因此能够通过驾驶员的方向盘操作来进行这些转向操纵模式间的切换。

另外，在从自动转向操纵模式向手动转向操纵模式的切换时，目标自动转向操纵转矩T_m,ad的绝对值递减到零，在从手动转向操纵模式向自动转向操纵模式的切换时，目标自动转向操纵转矩T_m,ad的绝对值从零开始递增。因此，在该马达控制用ECU202A中，能够平滑地进行自动转向操纵模式与手动转向操纵模式之间的切换。

此外，在第一变形例中，根据实际手动转向操纵角θ_c,md对目标自动转向操纵转矩T_m,ad进行加权处理，但本发明并不限定于这样的实施方式。例如，也可以根据扭杆转矩T_tb对目标自动转向操纵转矩T_m,ad进行加权处理。具体而言，如果将由转矩传感器12检测出的扭杆转矩T_tb输入到加权部111，并根据将图10的横轴设为扭杆转矩T_tb的曲线图来设定权重W_ad，则能够起到与第一变形例同样的效果。

图11是表示马达控制用ECU的第二变形例的框图。在图11中，对与上述的图2的各部对应的部分标注与图2相同的附图标记来表示。

在图11的马达控制用ECU202B中，被输入来自第一、第二以及第三模式开关131、132、133的模式设定信号这一点和设置有第一加权部112以及第二加权部113这一点与图2的马达控制用ECU202不同。

第一加权部112是“本发明的第五加权部”的一个例子，第二加权部113是“本发明的第六加权部”的一个例子。

第一模式开关131在由驾驶员接通时，输出用于将转向操纵模式设定为通常转向操纵模式的通常转向操纵模式设定信号S1。通常转向操纵模式与图2的马达控制用ECU202同样，是基于目标辅助转矩T_m,md以及目标自动转向操纵转矩T_m,ad控制电动马达18的模式。

第二模式开关132在由驾驶员接通时，输出用于将转向操纵模式设定为自动转向操纵模式的自动转向操纵模式设定信号S2。

第三模式开关133在由驾驶员接通时，输出用于将转向操纵模式设定为手动转向操纵模式的手动转向操纵模式设定信号S3。

各模式设定信号S1、S2、S3被提供到第一以及第二加权部112、113。

第一加权部112设置于自动转向操纵控制部42与综合转矩运算部43之间。第一加权部112根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3，对目标自动转向操纵转矩T_m,ad进行加权处理。

具体而言，第一加权部112在输入了模式设定信号S1、S2、S3中的任一个时，首先，根据当前的转向操纵模式以及被输入的模式设定信号，设定第一权重W_ad。接下来，第一加权部112对由自动转向操纵控制部42设定的目标自动转向操纵转矩T_m,ad乘以第一权重W_ad。然后，第一加权部112将乘法值W_ad·T_m,ad作为加权处理后的目标自动转向操纵转矩T_m,ad’提供到综合转矩运算部43。

第二加权部113根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3，对由转矩传感器12检测出的扭杆转矩T_tb进行加权处理。

具体而言，第二加权部113在输入了模式设定信号S1、S2、S3中的任一个时，首先，根据当前的转向操纵模式以及被输入的模式设定信号，设定第二权重W_md。接下来，第二加权部113对由转矩传感器12检测出的扭杆转矩T_tb乘以第二权重W_md。然后，第二加权部113将乘法值W_md·T_tb作为加权处理后的扭杆转矩T_tb’提供到辅助控制部41以及实际手动转向操纵角运算部46A。

在该第二变形例中，辅助控制部41基于第二加权处理后的扭杆转矩T_tb’设定目标辅助转矩T_m,md。另外，实际自动转向操纵角运算部46基于第二加权处理后的扭杆转矩T_tb’、由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md、实际转向操纵角θ_c,ma，运算实际自动转向操纵角θ_c,ad。另外，自动转向操纵控制部42使用目标自动转向操纵角θ_c,cmda、由实际自动转向操纵角运算部46运算的实际自动转向操纵角θ_c,ad，设定目标自动转向操纵转矩T_m,ad。

综合转矩运算部43将由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md和加权处理后的目标自动转向操纵转矩T_m,ad相加，运算目标综合转矩T_m,ma。

在该第二变形例中，在转向操纵模式设定为通常转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad以及第二权重W_md为1.0。在转向操纵模式设定为自动转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad为1.0，第二权重W_md为零。在转向操纵模式设定为手动转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad为零，第二权重W_md为1.0。也就是说，在该马达控制用ECU202B中，通过驾驶员对模式开关131、132、133的操作，能够在通常转向操纵模式、自动转向操纵模式、手动转向操纵模式之间进行转向操纵模式的切换。

图12以及图13分别表示伴随着转向操纵模式的切换的第一权重W_ad以及第二权重W_md的设定例。在图12中，从各模式设定信号S1、S2、S3的输入时(时刻t1)到经过规定时间T的时刻t2为止，用折线L1表示第一权重W_ad从零到1.0递增的状态，用折线L2表示从1.0到零递减的状态。另外，在图13中，从时刻t1到时刻t2为止，用折线L3表示第二权重W_md从零到1.0递增的状态，用折线L4表示从1.0到零递减的状态。由此，加权处理后的自动转向操纵指令值θ_adac’以及加权处理后的扭杆转矩T_tb’的各自的绝对值递增或者递减，从而能够平滑地进行转向操纵模式间的切换。

在零和1.0之间切换第一权重W_ad以及第二权重W_md所需的时间T设定为预先通过实验、解析等求出的规定值。另外，对于第一权重W_ad以及第二权重W_md，也可以设定为在零与1.0之间切换所需的时间T不同。另外，第一权重W_ad以及第二权重W_md也可以设定为不是线性，而是非线性地递增、递减。

在该第二变形例(在后述的第三变形例中也相同)中，即使进行不伴随着转向操纵模式的变更的模式开关131、132、133的操作，其操作也被设为无效。另外，在该第二变形例(在后述的第三变形例中也相同)中，从操作各模式开关131、132、133起到经过规定时间T为止，即使操作了任一个模式开关131、132、133，其操作也被设为无效。

此外，也可以根据驾驶员把持或放开方向盘2，来产生自动转向操纵模式设定信号S2或者手动转向操纵模式设定信号S3。具体而言，如图11中双点划线所示，设置用于判定驾驶员是把持还是放开方向盘2的手把持放开判定部121。作为手把持放开判定部121，能够使用基于设置于方向盘2的触摸传感器(未图示)的输出信号来判定驾驶员是把持还是放开方向盘2的装置、基于设置于车内的相机(未图示)的拍摄图像来判定驾驶员是把持还是放开方向盘2的装置等。此外，作为手把持放开判定部121，只要能够判定驾驶员是把持还是放开方向盘2，也能够使用上述结构以外的装置。

手把持放开判定部121在从驾驶员未把持方向盘2的状态(放开状态)变化为把持的状态(把持状态)时，输出手动转向操纵模式设定信号S3。另一方面，手把持放开判定部121在从把持状态变化为放开状态时，输出自动转向操纵模式设定信号S2。

此外，在设置这样的手把持放开判定部121的情况下，关于自动转向操纵模式与手动转向操纵模式的切换，优选驾驶员能够切换基于手把持放开判定部121而进行的动作模式和基于第二、第三模式开关132、133而进行的动作模式。

图14是表示马达控制用ECU的第三变形例的框图。在图14中，对与上述的图11的各部对应的部分，标注与图11相同的附图标记，省略重复的说明。

在图14的马达控制用ECU202C中，设置第三以及第四加权部115、116来代替第二加权部113这一点与图11的马达控制用ECU202B不同，各模式设定信号S1、S2、S3分别被提供到第一、第三、第四加权部112、115、116。

第一加权部112是“本发明的第七加权部”的一个例子，第三加权部115是“本发明的第八加权部”的一个例子，第四加权部116是“本发明的第九加权部”的一个例子。

第三加权部115设置于辅助控制部41与综合转矩运算部43之间。第三加权部115根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3，对由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md进行加权处理。

具体而言，第三加权部115首先根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3设定第三权重W_adx。接下来，第三加权部115对由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md乘以第三权重W_adx。然后，第三加权部115将乘法值W_adx·T_m,md作为加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’提供到综合转矩运算部43。

第四加权部116设置于实际手动转向操纵角运算部46A与减法部46B之间。第四加权部116根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3，对由实际手动转向操纵角运算部46A运算的实际手动转向操纵角θ_c,md进行加权处理。

具体而言，第四加权部116首先根据被输入的模式设定信号S1、S2、S3设定第四权重W_ady。接下来，第四加权部116对由实际手动转向操纵角运算部46A运算的实际手动转向操纵角θ_c,md乘以第四权重W_ady。然后，第四加权部116将乘法值W_ady·θ_c,md作为加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’提供到减法部46B。

在该第三变形例中，减法部46B通过从实际转向操纵角θ_c,ma减去加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’，来运算实际自动转向操纵角θ_c,ad。另外，综合转矩运算部43通过将加权处理后的自动转向操纵指令值θ_adac’和加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’相加，来运算目标综合转矩T_m,ma。

在该第三变形例中，第四权重W_ady被设定为与第三权重W_adx相同的值，因此在以下，用W_ad表示第三权重W_adx以及第四权重W_ady。

在该第三变形例中，在转向操纵模式设定为通常转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad及第三以及第四权重W_md为1.0。在转向操纵模式设定为自动转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad为1.0，第三以及第四权重W_md为零。在转向操纵模式设定为手动转向操纵模式的情况下，第一权重W_ad为零，第三以及第四权重W_md为1.0。因此，在马达控制用ECU202C中，与第二变形例同样，能够通过驾驶员对模式开关131、132、133的操作，在通常转向操纵模式、自动转向操纵模式、手动转向操纵模式之间进行转向操纵模式的切换。此外，优选与图13所示的第二权重W_md的设定例同样地实施伴随着转向操纵模式的切换的第三以及第四权重W_md的设定。

由此，加权处理后的目标自动转向操纵转矩T_m,ad’的绝对值、加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’的绝对值以及加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’的绝对值分别递增或者递减，因此能够平滑地进行转向操纵模式间的切换。

此外，也可以与第二变形例同样，根据驾驶员是把持还是放开方向盘2，来产生自动转向操纵模式设定信号S2或者手动转向操纵模式设定信号S3。具体而言，如图14中双点划线所示，设置与图11中说明的同样的手把持放开判定部121即可。

图15是表示马达控制用ECU的第四变形例的框图。在图15中，对与上述的图2的各部对应的部分，标注与图2相同的附图标记，省略重复的说明。

在图15的马达控制用ECU202D中，设置有驾驶可否判定部142和加权部117这一点与图2的马达控制用ECU202不同。加权部117是“本发明的第二加权部”的一个例子。

驾驶可否判定部142例如基于由设置于车内的车载相机141拍摄的驾驶员的影像，判定驾驶员是否处于不能进行驾驶的状态。例如，驾驶可否判定部142在判定为驾驶员处于瞌睡的可能性高时，判定为驾驶员处于不能进行驾驶的状态。

驾驶可否判定部142在判定为驾驶员处于不能进行驾驶的状态时，输出驾驶禁止信号S4。驾驶禁止信号S4被提供到加权部117。

加权部117根据从驾驶可否判定部142提供的驾驶禁止信号S4，对由转矩传感器12检测出的扭杆转矩T_tb进行加权处理。

具体而言，若输入驾驶禁止信号S4，则加权部117首先设定权重W_md。接下来，加权部117对由转矩传感器12检测的扭杆转矩T_tb乘以权重W_md。然后，加权部117将乘法值W_md·T_tb作为加权处理后的扭杆转矩T_tb’提供给辅助控制部41以及实际手动转向操纵角运算部46A。

例如根据上述的图13的折线L4所示的特性设定权重W_md。也就是说，从输入驾驶禁止信号S4的时刻t1起到经过规定时间T的时刻t2为止，权重W_md从1.0递减到零。而且，在时刻t2以后，权重W_md维持零。

因此，在来自驾驶可否判定部142的驾驶禁止信号S4被输入到加权部117时，加权处理后的扭杆转矩T_tb’的绝对值递减，在经过规定时间T后成为零。而且，此后，加权处理后的扭杆转矩T_tb’维持零。由此，转向操纵模式成为自动转向操纵模式，因此，在之后，即使驾驶员进行转向操作，该转向操作也不反映到马达控制。由此，在驾驶员处于不能进行驾驶的状态时，能够避免基于驾驶员的转向操作控制电动马达18。

此外，在该第四变形例中，优选设置用于使自动转向操纵模式返回到通常转向操纵模式的模式开关。

图16是表示马达控制用ECU的第五变形例的框图。在图16中，对与上述的图15的各部对应的部分，标注与图15相同的附图标记，省略重复的说明。

在图16的马达控制用ECU202E中，设置有第五加权部118以及第六加权部119来代替加权部117这一点与图15的马达控制用ECU202D不同。此外，驾驶可否判定部142所输出的驾驶禁止信号S4被提供到第五以及第六加权部118、119。

第五加权部118是“本发明的第三加权部”的一个例子，第六加权部119是“本发明的第四加权部”的一个例子。

第五加权部118设置于辅助控制部41与综合转矩运算部43之间。若输入驾驶禁止信号S4，则第五加权部118首先设定第五权重W_mdx。接下来，第五加权部118对由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md乘以第五权重W_mdx。然后，第五加权部118将乘法值W_mdx·T_m,md作为加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’提供到综合转矩运算部43。

第六加权部119设置于实际手动转向操纵角运算部46A与减法部46B之间。若输入驾驶禁止信号S4，则第六加权部119首先设定第六权重W_mdy。接下来，第六加权部119对由实际手动转向操纵角运算部46A运算的实际手动转向操纵角θ_c,md乘以第六权重W_mdy。然后，第六加权部119将乘法值W_mdy·θ_c,md作为加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’提供到减法部46B。

在该实施方式中，第六权重W_mdy被设定为与第五权重W_mdx相同的值，因此，在以下，用W_md表示第五权重W_mdx以及第六权重W_mdy。权重W_md与第四变形例同样，例如根据上述的图13的折线L4所示的特性来设定。

因此，在来自驾驶可否判定部132的驾驶禁止信号S4被输入到加权部117时，加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’的绝对值以及加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’的绝对值递减，经过规定时间T后成为零。而且，此后，加权处理后的目标辅助转矩T_m,md’以及加权处理后的实际手动转向操纵角θ_c,md’维持零。

由此，转向操纵模式成为自动转向操纵模式，因此，在之后，即使驾驶员进行转向操作，该转向操作也不反映到马达控制。由此，在驾驶员处于不能进行驾驶的状态时，能够避免基于驾驶员的转向操作控制电动马达18。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明还能够以其他的方式进行实施。

例如，在上述的实施方式中，将向实际手动转向操纵角运算部(参考EPS模型)46A的输入设为转向操纵转矩(扭杆转矩T_tb)和辅助控制量(目标辅助转矩T_m,md)。但是，向实际手动转向操纵角运算部46A的输入是转向操纵转矩以及辅助控制量中的至少一方即可。

例如，在实际手动转向操纵角运算部46A使用与不具有转向操纵辅助机构的转向系统对应的参考模型来运算实际手动转向操纵角θ_c,md的情况下，实际手动转向操纵角运算部46A基于转向操纵转矩运算实际手动转向操纵角θ_c,md。

即使在实际手动转向操纵角运算部46A使用参考EPS模型来运算实际手动转向操纵角θ_c,md的情况下，根据转向操纵转矩也能够推断(能够运算)辅助控制量，因此，实际手动转向操纵角运算部46A能够基于转向操纵转矩运算实际手动转向操纵角θ_c,md。另外，辅助控制量的绝对值与转向操纵转矩的绝对值相比较大，因此实际手动转向操纵角运算部46A也能够不使用转向操纵转矩而基于辅助控制量来运算实际手动转向操纵角θ_c,md。

另外，输入到实际手动转向操纵角运算部46A的转向操纵转矩不限定于扭杆转矩T_tb(转矩传感器检测值)，也可以是由驾驶员施加到手柄的驾驶员转矩(推断值)。

另外，例如，在上述的实施方式中，实际手动转向操纵角运算部46A(参照图2)基于参考EPS模型运算实际手动转向操纵角θ_c,md，但实际手动转向操纵角运算部46A也可以通过其他的方法来运算实际手动转向操纵角θ_c,md。

例如，实际手动转向操纵角运算部46A也可以使用针对扭杆转矩T_tb以及目标辅助转矩T_m,md的每个组合而存储了该组合与实际手动转向操纵角θ_c,md的关系的映射，来设定实际手动转向操纵角θ_c,md。更具体而言，实际手动转向操纵角运算部46A从上述映射中获得与由转矩传感器12检测的扭杆转矩T_tb和由辅助控制部41设定的目标辅助转矩T_m,md的组合对应的实际手动转向操纵角θ_c,md。

另外，在上述的实施方式中，自动转向操纵控制部42(参照图5)具备前馈控制部63，但也可以省略前馈控制部63。在这种情况下，由反馈控制部62运算的反馈控制转矩T_fb成为目标基本转矩。

另外，在上述的实施方式中，示出了将该发明应用于柱式EPS的马达控制的情况下的例子，但该发明也能够应用于柱式以外的EPS的马达控制。另外，该发明也能够应用于线控转向系统的转向角控制用的电动马达的控制。

对本发明的实施方式进行了详细说明，但这些只不过是为了明确本发明的技术内容而使用的具体例，本发明不应该限定于这些具体例而被解释，本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。

本申请与在2018年5月21日向日本专利厅提出的日本特愿2018-097395号以及在2018年9月27日向日本专利厅提出的日本特愿2018-182676号对应，其申请的所有公开内容通过引用被纳入本发明。

附图标记说明：1…电动助力转向系统；3…转向轮；4…转向机构；18…电动马达；41…辅助控制部；42…自动转向操纵控制部；43…综合转矩运算部(综合控制量运算部)；44…转矩控制部(控制部)；45…实际转向操纵角运算部；45A…旋转角运算部；45B…减速比除法部；46…实际自动转向操纵角运算部；46A…实际手动转向操纵角运算部；46B…减法部；61…低通滤波器(LPF)；62…反馈控制部；63…前馈控制部；64…干扰转矩推断部(干扰观测器)；65…转矩加法部；66…干扰转矩补偿部；111～113、115～119…加权部。

Claims (9)

1.一种马达控制装置，包括：

转矩检测器，用于检测转向操纵转矩；

转向操纵角检测器，用于检测实际转向操纵角；

自动转向操纵控制部，设定自动转向操纵控制量；

辅助控制部，使用所述转向操纵转矩来设定辅助控制量；

综合控制量运算部，通过将所述自动转向操纵控制量和所述辅助控制量相加，来运算综合控制量；以及

控制部，基于所述综合控制量来控制舵角控制用的电动马达，

其中，

所述马达控制装置还具备实际自动转向操纵角运算部，所述实际自动转向操纵角运算部基于所述转向操纵转矩以及所述辅助控制量中的至少一方和所述实际转向操纵角，运算所述实际转向操纵角所包含的基于自动转向操纵控制的转向操纵角亦即实际自动转向操纵角，

所述自动转向操纵控制部使用目标自动转向操纵角以及所述实际自动转向操纵角，设定所述自动转向操纵控制量，

所述实际自动转向操纵角运算部包括：

实际手动转向操纵角运算部，基于所述转向操纵转矩以及所述辅助控制量中的至少一方，运算所述实际转向操纵角所包含的基于手动转向操纵以及辅助控制的转向操纵角亦即实际手动转向操纵角；以及

减法部，通过从所述实际转向操纵角减去所述实际手动转向操纵角，来运算所述实际自动转向操纵角。

2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，

所述实际手动转向操纵角运算部构成为使用具备所述电动马达的转向系统的参考模型，运算所述实际手动转向操纵角。

3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述自动转向操纵控制部包括：

干扰转矩推断部，使用所述自动转向操纵控制量以及所述实际自动转向操纵角，运算作用于所述电动马达的驱动对象的马达转矩以外的干扰转矩所包含的与自动转向操纵相应份量的干扰转矩的推断值亦即自动干扰转矩推断值、和所述实际自动转向操纵角的推断值；

目标基本转矩运算部，使用所述实际自动转向操纵角的推断值以及所述目标自动转向操纵角，运算目标基本转矩；以及

干扰转矩补偿部，通过所述自动干扰转矩推断值修正所述目标基本转矩。

4.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述自动转向操纵控制部包括：

干扰转矩推断部，使用所述自动转向操纵控制量以及所述实际自动转向操纵角，运算作用于所述电动马达的驱动对象的马达转矩以外的干扰转矩所包含的与自动转向操纵相应份量的干扰转矩的推断值亦即自动干扰转矩推断值；

目标基本转矩运算部，使用所述目标自动转向操纵角以及所述实际自动转向操纵角，运算目标基本转矩；以及

干扰转矩补偿部，通过所述自动干扰转矩推断值修正所述目标基本转矩。

5.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述马达控制装置还具备第一加权部，所述第一加权部根据规定的第一信息，对由所述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理，

所述综合控制量运算部构成为通过将基于所述第一加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和所述辅助控制量相加，来运算综合控制量。

6.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述马达控制装置还具备第二加权部，所述第二加权部根据规定的第二信息，对由所述转矩检测器检测的转向操纵转矩进行加权处理，

所述辅助控制部构成为使用基于所述第二加权部的加权处理后的转向操纵转矩来设定辅助控制量，

所述实际自动转向操纵角运算部构成为基于所述实际转向操纵角、基于所述第二加权部的加权处理后的转向操纵转矩、和由所述辅助控制部运算的辅助控制量，运算所述实际自动转向操纵角，

所述综合控制量运算部构成为通过将所述自动转向操纵控制量和由所述辅助控制部运算的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

7.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述马达控制装置还具备：

第三加权部，根据规定的第三信息，对由所述辅助控制部设定的辅助控制量进行加权处理；以及

第四加权部，根据规定的第四信息，对由所述实际手动转向操纵角运算部运算的实际手动转向操纵角进行加权处理，

所述减法部构成为通过从所述实际转向操纵角减去基于所述第四加权部的加权处理后的实际手动转向操纵角，来运算所述实际自动转向操纵角，

所述综合控制量运算部构成为通过将所述自动转向操纵控制量和基于所述第三加权部的加权处理后的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

8.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述马达控制装置还具备：

第五加权部，根据规定的第五信息，对由所述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理；以及

第六加权部，根据规定的第六信息，对由所述转矩检测器检测的转向操纵转矩进行加权处理，

所述辅助控制部构成为使用基于所述第六加权部的加权处理后的转向操纵转矩来设定辅助控制量，

所述实际自动转向操纵角运算部构成为基于所述实际转向操纵角、基于所述第六加权部的加权处理后的转向操纵转矩、和由所述辅助控制部运算的辅助控制量，运算所述实际自动转向操纵角，

所述综合控制量运算部构成为通过将基于所述第五加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和由所述辅助控制部运算的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

9.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，

所述马达控制装置还包括：

第七加权部，根据规定的第七信息，对由所述自动转向操纵控制部设定的自动转向操纵控制量进行加权处理；

第八加权部，根据规定的第八信息，对由所述辅助控制部设定的辅助控制量进行加权处理；以及

第九加权部，根据规定的第九信息，对由所述实际手动转向操纵角运算部运算的实际手动转向操纵角进行加权处理，

所述减法部构成为通过从所述实际转向操纵角减去基于所述第九加权部的加权处理后的实际手动转向操纵角，来运算所述实际自动转向操纵角，

所述综合控制量运算部构成为通过将基于所述第七加权部的加权处理后的自动转向操纵控制量和基于所述第八加权部的加权处理后的辅助控制量相加，来运算综合控制量。

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