电动助力转向控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及利用转矩产生部产生用于辅助驾驶员的转向转矩的辅助转矩的电动 助力转向控制装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 在使汽车转向时，需要转向转矩，因此使用电动助力转向控制装置，W将产生辅助 转矩的电动机（旋转机）等安装于转向轴，利用电动机等产生的辅助转矩来辅助驾驶员的 转向转矩。
[0003] 运里，电动机等所产生的辅助转矩设定为基本与转向转矩成比例。因此，在W相同 转速进行旋转的情况下，若将相对于转向转矩的比例增益增大，则转向转矩变小，而若将比 例增益减小，则转向转矩变大。目P，为了W较小的转向转矩来有效地使方向盘旋转，需要将 比例增益增大。
[0004] 另一方面，若比例增益设得过大，则容易产生方向盘的振动、振荡等现象。方向盘 的振动会导致转向时的不适感、振荡会导致不稳定动作，因此希望对其进行抑制。因此，提 出了将用于抵消方向盘的振动、振荡等（下面统称为"振动"）的补偿电流与电动机的目标 电流重叠的方法。
[0005] 作为上述方法，现有的电动式助力转向控制装置中，从检测到的电动机转速中去 除因转向而产生的速度分量，取出电动机转速的振动分量，从而计算用于抑制电动机转速 的振动分量的阻尼电流，抑制电动机转速的振动（例如参照专利文献1)。 现有技术文献 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利特开2000 - 168600号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007] 然而，现有技术存在W下问题。 专利文献1记载的电动式助力转向控制装置中，为了抑制电动机转速的振动，对电动 机转速的振动分量进行反馈来计算阻尼电流。由此，抑制电动机转速所包含的振动分量。 [000引此处，电动助力转向控制装置中，夹着用于检测转向转矩的转矩检测部（例如转 矩传感器），方向盘侧和转矩产生部（例如电动机）侧之间产生转速差（差转速）。
[0009] 因此，仅抑制转矩产生部侧的转速（电动机转速）的振动，无法抑制方向盘侧和转 矩产生部侧之间的差转速，例如，在反向盘回正时等，具有使驾驶员感到不适的转矩振动的 问题。
[0010] 本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于获得一种电动助力转向 控制装置及其控制方法，该电动助力转向控制装置及其控制方法能抑制方向盘侧和转矩产 生部侧之间的差转速，并能抑制由方向盘侧和转矩产生部侧之间的差转速产生的转矩振 动。 解决技术问题所采用的技术手段
[0011] 本发明所设及的电动助力转向控制装置包括：驾驶员所转动的方向盘；转矩产生 部，该转矩产生部产生用于对由驾驶员的转向而产生的转矩进行辅助的产生转矩；转矩检 测部，该转矩检测部设置于方向盘和转矩产生部之间，检测出方向盘侧和转矩产生部侧之 间产生的扭转，W作为检测转矩；辅助转矩指令计算部，该辅助转矩指令计算部基于检测转 矩计算用于辅助驾驶员的转向的辅助转矩指令；W及差转速计算部，该差转速计算部计算 出方向盘侧和转矩产生部侧之间产生的转速之差，W作为差转速，转矩产生部，该转矩产生 部基于根据辅助转矩指令及差转速所设定的补偿转矩来生成产生转矩。
[0012] 本发明所设及的电动助力转向控制装置的控制方法包括如下步骤：转矩检测步 骤，该转矩检测步骤中，检测出在驾驶员所转动的方向盘和转矩产生部之间产生的扭转，W 作为检测转矩，其中，该转矩产生部产生用于对由驾驶员的转向而产生的转矩进行辅助的 产生转矩；辅助转矩指令计算步骤，该辅助转矩指令计算步骤中，基于检测转矩计算用于辅 助驾驶员的转向的辅助转矩指令；差转速计算步骤，该差转速计算步骤中，计算出方向盘侧 和转矩产生部侧之间产生的转速之差，W作为差转速，转矩产生步骤，该转矩产生步骤中， 基于根据辅助转矩指令及差转速所设定的补偿转矩来生成产生转矩。 发明效果
[0013] 根据本发明所设及的电动助力转向控制装置及其控制方法，转矩产生部（步骤） 基于用于辅助驾驶员的转向的辅助转矩指令、W及根据方向盘侧和转矩产生部侧之间产生 的转速之差即差转速所设定的补偿转矩，来生成产生转矩。 因此，能抑制方向盘侧和转矩产生部侧之间的差转速，并能抑制因方向盘侧和转矩产 生部侧之间的差转速而产生的转矩振动。
【附图说明】
[0014] 图1是表示本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置的整体结构的概 要图。 图2是简易表示一般的电动助力转向控制装置中、转矩产生部的控制对象的框图。 图3是表示一般的电动助力转向控制装置中、分别将阶跃输入提供给产生转矩、转向 转矩及扰动转矩时的检测转矩的时间变化的曲线图。 图4是表示一般的电动助力转向控制装置中、从产生转矩到检测转矩的传递特性、从 转向转矩到检测转矩的传递特性及从扰动转矩到检测转矩的传递特性的波特图。 图5是在本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置中，与转矩控制部一起 简易表示转矩产生部的控制对象的框图。 图6是表示本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置中、将阶跃输入提供 给辅助转矩指令时的检测转矩的时间变化的曲线图。 图7是表示在本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置中、从辅助转矩指 令到检测转矩的传递特性及从扰动转矩到检测转矩的传递特性的波特图。 图8是表示本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置的转矩控制部的结构 的框图。 图9是表示本发明的实施方式2所设及的电动助力转向控制装置的整体结构的概要 图。 图10是表示本发明的实施方式2所设及的电动助力转向控制装置的差转速计算部的 结构的框图。 图11是表示本发明的实施方式5所设及的电动助力转向控制装置的整体结构的概要 图。 图12是表示本发明的实施方式5所设及的电动助力转向控制装置的差转速计算部的 结构的框图。
【具体实施方式】
[0015] 下面，利用附图对本发明所设及的电动助力转向控制装置及其控制方法的优选实 施方式进行说明，但各图中，对相同或相当的部分标注相同的标号并进行说明。
[0016] 另外，W下的各实施方式中，作为电动助力转向控制装置W柱式的助力转向控制 装置为例进行说明，但并不限于此，也可W是公知的小齿轮式、双小齿轮式、齿条式、电动液 压式的助力转向控制装置。
[0017] 实施方式1. 图1是表示本发明的实施方式1所设及的电动助力转向控制装置的整体结构的概要 图。运里，作为电动助力转向控制装置示意性地示出柱式的助力转向控制装置。
[0018] 图1中，该电动助力转向控制装置包括：转向机构10、转矩检测部1(例如转矩传 感器）、第一旋转信息检测部2、第二旋转信息检测部3、控制部20、W及转矩产生部30。
[001引转向机构10中，在驾驶员使方向盘11向左右转向的情况下，第一轴12旋转与方 向盘11的旋转量相对应的量。此时，转矩从转矩产生部30经由齿轮13对第一轴12的旋 转进行辅助。第一轴12的旋转经由接头14传递至第二轴15。
[0020] 第二轴15的旋转运动经由小齿轮16转换为直线运动，并传递至齿条17。此时，齿 条17向轴向移动，从而系杆18也向轴向移动。由此，使轮胎19转向。
[0021] 转矩检测部1设置在方向盘11和转矩产生部30 (齿轮13)之间。驾驶员在转动 方向盘11时，夹着转矩检测部1在方向盘侧和转矩产生部侧之间产生扭转，在旋转位置产 生差。转矩检测部1检测出该扭转，并将其作为检测转矩输出至控制部20。
[0022] 第一旋转信息检测部2检测出驾驶员转动方向盘11时的方向盘侧的旋转信息，并 将其作为第一旋转信息输出至控制部20。第二旋转信息检测部3检测出驾驶员转动方向盘 11时的转矩产生部侧的旋转信息，并将其作为第二旋转信息输出至控制部20。
[0023] 控制部20基于分别从转矩检测部1、第一旋转信息检测部2及第二旋转信息检测 部3输出的检测转矩、第一旋转信息及第二旋转信息，计算辅助转矩指令及差转速，并输出 至转矩产生部30。控制部20具有辅助转矩指令计算部21和差转速计算部22。
[0024] 辅助转矩指令计算部21基于来自转矩检测部1的检测转矩，计算用于辅助驾驶员 的转向的辅助转矩指令。差转速计算部22基于来自第一旋转信息检测部2及第二旋转信 息检测部3的第一旋转信息及第二旋转信息，计算转矩检测部1的方向盘侧和转矩产生部 侧之间的差转速。
[00巧]具体而言，差转速计算部22在例如第一旋转信息为方向盘侧的旋转位置、第二旋 转信息是转矩产生部侧的旋转位置的情况下，计算第一旋转信息和第二旋转信息之间的偏 差，并将对该偏差进行微分后得到的值作为差转速。差转速计算部22也可W将对第一旋转 信息进行微分后得到的值和对第二旋转信息进行微分后得到的值之间的偏差作为差转速。
[0026] 此外，差转速计算部22在例如第一旋转信息为方向盘侧的转速、第二旋转信息是 转矩产生部侧的转速的情况