電動助力轉向控制裝置及轉向控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動助力轉向控制裝置及轉向控制方法，尤其涉及利用電動馬達來輔助方向盤(steering wheel)的轉向力的電動助力轉向控制裝置及轉向控制方法。
【背景技術】
[0002]現有的電動助力轉向控制裝置中，特別在高速旋轉及高轉矩的區(qū)域中，與其他區(qū)域相比，易于產生轉矩波動(torque ripple)、噪音及振動，可能會給駕駛員(駕駛人)帶來不適感，使轉向感變差。因此，現有裝置中，在高轉矩區(qū)域進行所謂的磁場削弱控制(FieldWeakening Control)(例如參照專利文獻I)。專利文獻I中，通過限制d軸電流指令值的變化率，來防止馬達輸出的急劇變化，抑制噪音及振動的產生。此外，專利文獻I中，準備以下映射:進行磁場削弱控制時用于計算dp軸電流指令值的多個映射和不進行磁場削弱控制時用于計算dp軸電流指令值的一個映射，并切換使用上述映射。
現有技術文獻專利文獻
[0003]專利文獻1:日本專利第4797565號公報

【發(fā)明內容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0004]在上述專利文獻I的現有裝置中，利用映射計算d軸電流指令值，接著利用軟件處理，進行對d軸電流指令值的變化率進行控制的處理。因此，對于限制了變化率后的d軸電流指令值，可能會因為該限制而導致響應性變差。此外，專利文獻I中，保存有多個映射，從中選擇使用一個映射。使用上述多個映射的方法中，存在CPU的軟件規(guī)模增大，并且軟件復雜化的問題。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種電動助力轉向控制裝置及制動控制方法，無需限制d軸電流指令值，且能以更小規(guī)模的軟件結構抑制方向盤操作時產生的振動及噪音等。
解決技術問題所采用的技術手段
[0006]本發(fā)明的電動助力轉向控制裝置包括:馬達，該馬達用于輔助車輛駕駛員的方向盤轉向力；轉矩傳感器，該轉矩傳感器檢測所述方向盤轉向力的轉向轉矩；馬達轉速檢測部，該馬達轉速檢測部檢測所述馬達的轉速；馬達電流檢測部，該馬達電流檢測部檢測流過所述馬達的電流值；目標d軸/q軸電流設定部，該目標d軸/q軸電流設定部根據所述轉矩傳感器檢測到的轉向轉矩及所述馬達轉速檢測部檢測到的所述馬達的轉速，在dq坐標系中分別設定提供給所述馬達的目標電流；控制量運算部，該控制量運算部基于所述目標d軸電流設定部中設定的目標d軸電流值、所述目標q軸電流設定部中設定的目標q軸電流值、所述馬達電流檢測部檢測到的電流檢測值，運算用于驅動所述馬達的控制量；以及驅動部，該驅動部根據來自所述控制量運算部的控制量，向所述馬達提供電流，該電動助力轉向控制裝置包括濾波部，該濾波部設置于所述馬達轉速檢測部和所述目標d軸電流設定部之間，對所述馬達轉速檢測部檢測到的所述馬達的轉速實施濾波處理，并將濾波處理后的轉速輸出至所述目標d軸電流設定部。
發(fā)明效果
[0007]本發(fā)明的電動助力轉向控制裝置包括:馬達，該馬達用于輔助車輛駕駛員的方向盤轉向力；轉矩傳感器，該轉矩傳感器檢測所述方向盤轉向力的轉向轉矩；馬達轉速檢測部，該馬達轉速檢測部檢測所述馬達的轉速；馬達電流檢測部，該馬達電流檢測部檢測流過所述馬達的電流值；目標d軸/q軸電流設定部，該目標d軸/q軸電流設定部根據所述轉矩傳感器檢測到的轉向轉矩及所述馬達轉速檢測部檢測到的所述馬達的轉速，在dq坐標系中分別設定提供給所述馬達的目標電流；控制量運算部，該控制量運算部基于所述目標d軸電流設定部中設定的目標d軸電流值、所述目標q軸電流設定部中設定的目標q軸電流值、所述馬達電流檢測部檢測到的電流檢測值，運算用于驅動所述馬達的控制量；以及驅動部，該驅動部根據來自所述控制量運算部的控制量，向所述馬達提供電流，該電動助力轉向控制裝置包括濾波部，該濾波部設置于所述馬達轉速檢測部和所述目標d軸電流設定部之間，對所述馬達轉速檢測部檢測到的所述馬達的轉速實施濾波處理，并將濾波處理后的轉速輸出至所述目標d軸電流設定部，從而無需限制d軸電流指令值，能以更小規(guī)模的軟件結構抑制方向盤操作時產生的振動及噪音等。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的電動助力轉向控制裝置的結構的框圖。 圖2是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的電動助力轉向控制裝置的結構的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的電動助力轉向控制裝置的結構的框圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的電動助力轉向控制裝置的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0009]實施方式1.下面，基于附圖，說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的電動助力轉向控制裝置的結構的框圖。如圖1所示，實施方式I所涉及的電動助力轉向控制裝置中設有轉矩傳感器1、轉向角傳感器2、以及車速傳感器3。轉矩傳感器I配置在車輛的方向盤(未圖示)附近，檢測駕駛員的方向盤轉向力的轉向轉矩。轉向角傳感器2配置在方向盤附近，檢測方向盤的轉向角度。車速傳感器3設置于車輛，檢測車輛的速度。
[0010]此外，實施方式I所涉及的電動助力轉向控制裝置中設有:用于輔助車輛的駕駛員(駕駛人)的方向盤轉向力的馬達4、計算要提供給馬達4的目標電流值的控制單元(ECU) 30、檢測流過馬達4的電流值的馬達電流傳感器5、檢測馬達4的旋轉的馬達旋轉傳感器6。馬達4搭載于車輛的轉向柱或齒條軸。另外，此處，以3相無刷電機作為馬達4來舉例說明。
[0011]控制單元(E⑶)30內置有成為運算及處理的中樞的CPUlO和用于基于CPUlO的輸出信號來驅動馬達4的驅動部20。
[0012]從轉矩傳感器1、轉向角傳感器2及車速傳感器3對CPUlO輸入各檢測值，該CPUlO基于上述檢測值，計算出提供給馬達4的電流量。因此，CPUlO內置有計算要提供給馬達4的目標電流值的目標電流設定部11。目標電流設定部11被分割為目標q軸電流設定部I Ia和目標d軸電流設定部lib。目標電流設定部11根據駕駛員(駕駛人)的方向盤的轉向力，在dq坐標系中設定要提供給馬達4的目標電流值，以輔助該轉向力。
[0013]并且，CPUlO具有減法部12，以求得從目標電流設定部11輸出的目標q軸電流及目標d軸電流與馬達4的電流檢測值之間的偏差。減法部12分為d軸用的減法部12a和q軸用的減法部12b。并且，CPUlO具有反饋控制部13和2/3相轉換部14，該反饋控制部13為了使馬達4的電流檢測值跟蹤目標電流值，從而基于減法部12a、12b計算得到的馬達電流檢測值與目標電流值之間的偏差求得最終電流值，并將該最終電流值轉換成電壓值來進行輸出，該2/3相轉換部14將來自反饋控制部13的輸出信號從2相轉換成3相。來自2/3相轉換部14的輸出被輸入至驅動部20。
[0014]此外，CPUlO具有馬達電流計算部15和3/2相轉換部16，該馬達電流計算部15基于馬達電流傳感器5的檢測信號，計算馬達4的電流檢測值，該3/2相轉換部16將馬達電流計算部15的輸出信號從3相轉換成2相，并輸入至減法部12a、12b。并且，CPUlO具有基于馬達旋轉傳感器6的檢測信號，計算馬達轉速的馬達轉速計算部17。
[0015]并且，CPUlO具有輸入有來自馬達轉速計算部17的馬達轉速的濾波部18。濾波部18的輸出被輸入至d軸電流設定部lib。另外，如圖1所示，濾波部18中輸入有各種信息，濾波部18基于上述信息中的至少一種，決定是否實施濾波處理。對于用于判定是否實施濾波處理的實施條件，將在后文闡述。濾波部18由低通濾波器、帶通濾波器或移動平均處理濾波器構成。
[0016]下面，對本實施方式I所涉及的電動助力轉向控制裝置的動作進行說明。
[0017]首先，轉矩傳感器I檢測駕駛員的轉向轉矩，轉向角傳感器2檢測方向盤的轉向角度，車速傳感器3檢測車輛的速度。該轉向轉矩、轉向角度及車速被輸入至CPU10。馬達旋轉傳感器6及馬達轉速計算部17計算出馬達4的轉速。CPUlO中，目標電流設定部11的目標q軸電流設定部Ila和目標d軸電流設定部Ilb分別基于該轉向轉矩、轉向角度、車速及馬達轉速，計算出要提供給馬達4的目標q軸電流及目標d軸電流。另外，也未必一定要使用轉向轉矩、轉向角度及車速這些全部的參數，也可以根據轉向轉矩和轉速計算出目標q軸電流及目標d軸電流。目標電流設定部11的目標q軸電流設定部I Ia和目標d軸電流設定部Ilb中設定的目標q軸電流及目標d軸電流分別輸入至減法部12a、12b。由馬達電流計算部15計算出的馬達4的電流檢測值經由3/2相轉換部16被輸入至減法部12a、12b。減法部12a、12b求得目標q軸電流及目標d軸電流與馬達4的電流檢測值之間的偏差，并輸出至反饋控制部13。反饋控制部13基于該偏差求得最終電流值，并將該最終電流值轉換成電壓值來進行輸出。由于該電壓值為2相，因此2/3相轉換部14將2相轉換成3相，并輸出至驅動部20。驅動部20內置有多個開關元件(未圖示)，通過利用該開關元件進行PffM控制，來向馬達4提供3相的驅動電力。此處，減法部12、反饋控制部13、及2/3向轉換部14構成基于目標d軸/q軸電流和馬達4的電流檢測值運算用于驅動馬達4的控制量的控制