电动助力转向控制装置及其控制方法_4

文档序号:9457043阅读:来源:国知局
动助力转向控制装置包括基于对检测转矩 进行了高通滤波处理后的信号和对转矩产生部转速进行了高通滤波处理后的信号来计算 差转速的差转速计算部(未图示)。
[0109] 具体而言,本发明的实施方式3中,将滤波函数f(S)设为由下式(16)所示的一阶 高通滤波器。
[0110] [数学式 16]
' * ?Ci容)
[0111] 此时,根据式(12)及式(16),差转速《d由下式(17)来表示。
[011引[数学式17]
、一《1 7)
[0113] 此外,在比高频滤波器的截止频率要高的区域中,若考虑方向盘转速的振动较 为微小,则差转速由下式(18)来表示。
[0114] [数学式 18]
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[0115] 由此,能基于对转矩产生部转速进行了高通滤波处理后的信号和对检测转矩 TSM进行了高通滤波处理后的信号,来计算差转速《d。
[0116] 运里,在上述实施方式2中,如式(15)所示,W检测转矩TSM的微分分量来表示差 转速,与此相对,在本发明的实施方式3中,如式(18)所示,W对检测转矩TSM进行了高 通滤波处理后的信号来表示差转速《d。
[0117] 由此,根据本发明的实施方式3所设及的电动助力转向控制装置,能获得W往所 不具有的如下效果:高频带中,对于检测转矩TSM的增益成为CO估/X,因此在高频带中能 降低检测转矩TSM的噪声影响。
[0118] 通过将高通滤波器的截止频率设定得比可转向频率要高,可认为方向盘转速 仅是可转向频率W下的频带分量,因此能抑制将方向盘转速的项视作0时的近似误差。
[0119] 并且,通过将差转速计算部中的高通滤波处理的截止频率设得比驾驶员所能转动 方向盘11的频率要高,能获得W往所不具有的如下效果:在驾驶员转向时,能提高通过计 算获得的差转速的精度。
[0120] 实施方式4. 上述实施方式3中,将滤波函数f(S)设定为一阶高通滤波器,将方向盘转速的项视 为0。此外,方向盘转速使用转向转矩Th由式(1)来表示。若将式(1)代入式(。), 则可获得下式(19)。
[0121] [数学式 19]
[0122] 运里,在将滤波函数f(s)如式(16)所示那样设为一阶高频滤波器的情况下,式 (19)的第S项为对转向转矩Th和检测转矩TSM之间的差(Xh-TSM)实施了低通滤波处理 后获得的值与增益相乘后的值。因此,会残留滤波器的截止频率W下的低频率分量,从而可 能降低差转速的计算精度。
[0123] 因此,本发明的实施方式4所设及的电动助力转向控制装置包括进行二阶W上的 高通滤波处理的差转速计算部(未图示)。
[0124] 具体而言,本发明的实施方式4中,将滤波函数f(S)设为由下式(20)所示的二阶 高通滤波器。
[0125] [数学式 20]
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[0126] 此时,根据式(19)及式(20),差转速COd由下式(21)来表示。
[0127] [数学式 21]
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[012引式(21)中,认为转向转矩Th和检测转矩TSM之间的差在滤波器的截止频率W上 的频带分量较为微小,因此将转向转矩Th和检测转矩TSM之间的差(Ih-TSM)的项视为0。 良P,差转速由下式(22)来表示。
[0129] [数学式 22]
-**(22)
[0130] 由此,能基于对转矩产生部转速实施了二阶高通滤波处理后的信号和对检测 转矩TSM实施了一阶及二阶高通滤波处理后的信号,来计算差转速COd。
[0131] 运里,上述实施方式3中,在进行差转速COd的近似时,如式(17)到式(18)所示那 样,将对转向转矩Th和检测转矩TSM之间的差实施了低通滤波处理后得到的分量设为0。 与此相对,本发明的实施方式4中,能获得W往所不具有的如下效果:通过使用二阶高通滤 波器,如式(21)到式(22)所示那样,能高精度地近似于0,因此能高精度地计算差转速COd。
[0132]通过将高通滤波器的截止频率设定得比可转向频率要高,可认为转向转矩T4和 检测转矩TSM之间的差(Th-TSM)仅是可转向频率W下的频带分量,因此能抑制将方向盘 转速《4的项视作0时的近似误差。
[0133] 并且,通过将差转速计算部中的高通滤波处理的截止频率设得比驾驶员所能转动 方向盘11的频率要高,能获得W往所不具有的如下效果:在驾驶员转向时,能提高通过计 算获得的差转速的精度。
[0134] 另外,上述实施方式4中,利用二阶高通滤波器作为差转速计算部的滤波函数,但 并不限于此,利用二阶W上的高通滤波处理,也能获得相同的效果。
[0135] 实施方式5. 上述实施方式1中,电动助力转向控制装置包括第一旋转信息检测部2和第二旋转信 息检测部3,但鉴于成本、空间等原因,并不一定要具有两个旋转信息检测部。
[0136] 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。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。另外, W下对于与上述实施方式1相同的部分,省略说明。
[0137] 图11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)、转速检测部4、控制部20、W及转矩产生部30。
[0138] 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。
[0139] 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。
[0140] 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。
[0141] 转速检测部4在驾驶员旋转方向盘11的情况下,检测出转矩产生部30的致动器 32 (后述)的转速,并将其作为转矩产生部转速输出至控制部20。
[0142] 控制部20基于分别从转矩检测部1和转速检测部4输出的检测转矩及转矩产生 部转速、W及转矩产生部30的转矩控制部31 (后述)计算得到的产生转矩指令,计算辅助 转矩指令及差转速,并将它们输出至转矩产生部30。控制部20具有辅助转矩指令计算部 21和差转速计算部22B。
[0143] 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,计算辅助转矩指令。 差转速计算部22B基于来自转速检测部4的转矩产生部转速及来自转矩控制部31的产生 转矩指令,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。
[0144] 转矩产生部30基于来自控制部20的辅助转矩指令及差转速,输出产生转矩,并经 由齿轮13对驾驶员的转向进行辅助。转矩产生部30具有转矩控制部31和致动器32。
[0145] 转矩控制部31基于根据来自辅助转矩指令计算部21的辅助转矩指令及来自差转 速计算部22B的差转速而设定的补偿转矩,计算产生转矩指令,并输出至致动器32。
[0146] 致动器32基于来自转矩控制部31的产生转矩指令输出产生转矩。运里,产生转 矩根据产生转矩指令而唯一确定,因此基于产生转矩指令来进行计算与基于产生转矩进行 计算并无区别。
[0147] 此时,本发明的实施方式5中,无法检测出方向盘转速《h,因此基于上述实施方式 1所示的式化),无法计算出差转速。
[014引因此,本发明的实施方式5中,对如下计算方法进行说明:差转速计算部22B中,基 于来自转速检测部4的转矩产生部转速及来自转矩控制部31的产生转矩指令,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《d。
[0149] 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22B的结构的框图。图12中,作为差转速计算部22B的设定的一个示例,示出使用了观测 器的控制模块。另外,图12中,例如文字CO附加有的情况在本说明书中记载为CO(帽)。
[0150] 图12中,(帽)表示方向盘转速推定值,(帽)表示转矩产生部转速推定值, TSM(帽)表示检测转矩推定值。G。表示齿轮13的齿轮比,J表示方向盘11的惯性力矩, Jm表示转矩产生部30的惯性力矩,Cg表示转矩检测部1的粘性系数,Kg表示转矩检测部1 的弹黃常数。
[015。 图12中,差转速计算部22B由增益妃)141、加法器142、增益(1/G。) 143、加法 器
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