動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置包括基于對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩 進(jìn)行了高通濾波處理后的信號(hào)和對(duì)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速進(jìn)行了高通濾波處理后的信號(hào)來(lái)計(jì)算 差轉(zhuǎn)速的差轉(zhuǎn)速計(jì)算部(未圖示)。
[0109] 具體而言,本發(fā)明的實(shí)施方式3中,將濾波函數(shù)f(S)設(shè)為由下式(16)所示的一階 高通濾波器。
[0110] [數(shù)學(xué)式 16]
' * ?Ci容)
[0111] 此時(shí),根據(jù)式(12)及式(16),差轉(zhuǎn)速《d由下式(17)來(lái)表示。
[011引[數(shù)學(xué)式17]
、一《1 7)
[0113] 此外,在比高頻濾波器的截止頻率要高的區(qū)域中,若考慮方向盤轉(zhuǎn)速的振動(dòng)較 為微小,則差轉(zhuǎn)速由下式(18)來(lái)表示。
[0114] [數(shù)學(xué)式 18]
* ? 'U竊)
[0115] 由此,能基于對(duì)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速進(jìn)行了高通濾波處理后的信號(hào)和對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩 TSM進(jìn)行了高通濾波處理后的信號(hào),來(lái)計(jì)算差轉(zhuǎn)速《d。
[0116] 運(yùn)里,在上述實(shí)施方式2中,如式(15)所示,W檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM的微分分量來(lái)表示差 轉(zhuǎn)速,與此相對(duì),在本發(fā)明的實(shí)施方式3中,如式(18)所示,W對(duì)檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM進(jìn)行了高 通濾波處理后的信號(hào)來(lái)表示差轉(zhuǎn)速《d。
[0117] 由此,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3所設(shè)及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置,能獲得W往所 不具有的如下效果:高頻帶中,對(duì)于檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM的增益成為CO估/X,因此在高頻帶中能 降低檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM的噪聲影響。
[0118] 通過(guò)將高通濾波器的截止頻率設(shè)定得比可轉(zhuǎn)向頻率要高,可認(rèn)為方向盤轉(zhuǎn)速 僅是可轉(zhuǎn)向頻率W下的頻帶分量,因此能抑制將方向盤轉(zhuǎn)速的項(xiàng)視作0時(shí)的近似誤差。
[0119] 并且,通過(guò)將差轉(zhuǎn)速計(jì)算部中的高通濾波處理的截止頻率設(shè)得比駕駛員所能轉(zhuǎn)動(dòng) 方向盤11的頻率要高,能獲得W往所不具有的如下效果:在駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí),能提高通過(guò)計(jì) 算獲得的差轉(zhuǎn)速的精度。
[0120] 實(shí)施方式4. 上述實(shí)施方式3中,將濾波函數(shù)f(S)設(shè)定為一階高通濾波器,將方向盤轉(zhuǎn)速的項(xiàng)視 為0。此外,方向盤轉(zhuǎn)速使用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th由式(1)來(lái)表示。若將式(1)代入式(。), 則可獲得下式(19)。
[0121] [數(shù)學(xué)式 19]
[0122] 運(yùn)里,在將濾波函數(shù)f(s)如式(16)所示那樣設(shè)為一階高頻濾波器的情況下,式 (19)的第S項(xiàng)為對(duì)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM之間的差(Xh-TSM)實(shí)施了低通濾波處理 后獲得的值與增益相乘后的值。因此,會(huì)殘留濾波器的截止頻率W下的低頻率分量,從而可 能降低差轉(zhuǎn)速的計(jì)算精度。
[0123] 因此,本發(fā)明的實(shí)施方式4所設(shè)及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置包括進(jìn)行二階W上的 高通濾波處理的差轉(zhuǎn)速計(jì)算部(未圖示)。
[0124] 具體而言,本發(fā)明的實(shí)施方式4中,將濾波函數(shù)f(S)設(shè)為由下式(20)所示的二階 高通濾波器。
[0125] [數(shù)學(xué)式 20]
' ? *《謙
[0126] 此時(shí),根據(jù)式(19)及式(20),差轉(zhuǎn)速COd由下式(21)來(lái)表示。
[0127] [數(shù)學(xué)式 21]
* * * 《2U
[012引式(21)中,認(rèn)為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM之間的差在濾波器的截止頻率W上 的頻帶分量較為微小,因此將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM之間的差(Ih-TSM)的項(xiàng)視為0。 良P,差轉(zhuǎn)速由下式(22)來(lái)表示。
[0129] [數(shù)學(xué)式 22]
-**(22)
[0130] 由此,能基于對(duì)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速實(shí)施了二階高通濾波處理后的信號(hào)和對(duì)檢測(cè) 轉(zhuǎn)矩TSM實(shí)施了一階及二階高通濾波處理后的信號(hào),來(lái)計(jì)算差轉(zhuǎn)速COd。
[0131] 運(yùn)里,上述實(shí)施方式3中,在進(jìn)行差轉(zhuǎn)速COd的近似時(shí),如式(17)到式(18)所示那 樣,將對(duì)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM之間的差實(shí)施了低通濾波處理后得到的分量設(shè)為0。 與此相對(duì),本發(fā)明的實(shí)施方式4中,能獲得W往所不具有的如下效果:通過(guò)使用二階高通濾 波器,如式(21)到式(22)所示那樣,能高精度地近似于0,因此能高精度地計(jì)算差轉(zhuǎn)速COd。
[0132]通過(guò)將高通濾波器的截止頻率設(shè)定得比可轉(zhuǎn)向頻率要高,可認(rèn)為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T4和 檢測(cè)轉(zhuǎn)矩TSM之間的差(Th-TSM)僅是可轉(zhuǎn)向頻率W下的頻帶分量,因此能抑制將方向盤 轉(zhuǎn)速《4的項(xiàng)視作0時(shí)的近似誤差。
[0133] 并且,通過(guò)將差轉(zhuǎn)速計(jì)算部中的高通濾波處理的截止頻率設(shè)得比駕駛員所能轉(zhuǎn)動(dòng) 方向盤11的頻率要高,能獲得W往所不具有的如下效果:在駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí),能提高通過(guò)計(jì) 算獲得的差轉(zhuǎn)速的精度。
[0134] 另外,上述實(shí)施方式4中,利用二階高通濾波器作為差轉(zhuǎn)速計(jì)算部的濾波函數(shù),但 并不限于此,利用二階W上的高通濾波處理,也能獲得相同的效果。
[0135] 實(shí)施方式5. 上述實(shí)施方式1中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置包括第一旋轉(zhuǎn)信息檢測(cè)部2和第二旋轉(zhuǎn)信 息檢測(cè)部3,但鑒于成本、空間等原因,并不一定要具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)信息檢測(cè)部。
[0136] 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所設(shè)及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置的整體結(jié)構(gòu)的 概要圖。運(yùn)里,作為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置示意性地示出柱式的助力轉(zhuǎn)向控制裝置。另外, W下對(duì)于與上述實(shí)施方式1相同的部分,省略說(shuō)明。
[0137] 圖11中,該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置包括:轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10、轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1(例如轉(zhuǎn)矩傳 感器)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)部4、控制部20、W及轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30。
[0138] 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10中,在駕駛員使方向盤11向左右轉(zhuǎn)向的情況下,第一軸12旋轉(zhuǎn)與方 向盤11的旋轉(zhuǎn)量相對(duì)應(yīng)的量。此時(shí),轉(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30經(jīng)由齒輪13對(duì)第一軸12的旋 轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助。第一軸12的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由接頭14傳遞至第二軸15。
[0139] 第二軸15的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由小齒輪16轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),并傳遞至齒條17。此時(shí),齒 條17向軸向移動(dòng),從而系桿18也向軸向移動(dòng)。由此,使輪胎19轉(zhuǎn)向。
[0140] 轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1設(shè)置在方向盤11和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30 (齒輪13)之間。駕駛員在轉(zhuǎn)動(dòng) 方向盤11時(shí),夾著轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1在方向盤側(cè)和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部側(cè)之間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)位置產(chǎn) 生差。轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1檢測(cè)出該扭轉(zhuǎn),并將其作為檢測(cè)轉(zhuǎn)矩輸出至控制部20。
[0141] 轉(zhuǎn)速檢測(cè)部4在駕駛員旋轉(zhuǎn)方向盤11的情況下,檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30的致動(dòng)器 32 (后述)的轉(zhuǎn)速,并將其作為轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速輸出至控制部20。
[0142] 控制部20基于分別從轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1和轉(zhuǎn)速檢測(cè)部4輸出的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生 部轉(zhuǎn)速、W及轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30的轉(zhuǎn)矩控制部31 (后述)計(jì)算得到的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令,計(jì)算輔助 轉(zhuǎn)矩指令及差轉(zhuǎn)速,并將它們輸出至轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30??刂撇?0具有輔助轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部 21和差轉(zhuǎn)速計(jì)算部22B。
[0143] 輔助轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部21基于來(lái)自轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩,計(jì)算輔助轉(zhuǎn)矩指令。 差轉(zhuǎn)速計(jì)算部22B基于來(lái)自轉(zhuǎn)速檢測(cè)部4的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速及來(lái)自轉(zhuǎn)矩控制部31的產(chǎn)生 轉(zhuǎn)矩指令,計(jì)算轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1的方向盤側(cè)和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部側(cè)之間的差轉(zhuǎn)速。
[0144] 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30基于來(lái)自控制部20的輔助轉(zhuǎn)矩指令及差轉(zhuǎn)速,輸出產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,并經(jīng) 由齒輪13對(duì)駕駛員的轉(zhuǎn)向進(jìn)行輔助。轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30具有轉(zhuǎn)矩控制部31和致動(dòng)器32。
[0145] 轉(zhuǎn)矩控制部31基于根據(jù)來(lái)自輔助轉(zhuǎn)矩指令計(jì)算部21的輔助轉(zhuǎn)矩指令及來(lái)自差轉(zhuǎn) 速計(jì)算部22B的差轉(zhuǎn)速而設(shè)定的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩,計(jì)算產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令,并輸出至致動(dòng)器32。
[0146] 致動(dòng)器32基于來(lái)自轉(zhuǎn)矩控制部31的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令輸出產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。運(yùn)里,產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩根據(jù)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令而唯一確定,因此基于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令來(lái)進(jìn)行計(jì)算與基于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩進(jìn)行 計(jì)算并無(wú)區(qū)別。
[0147] 此時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式5中,無(wú)法檢測(cè)出方向盤轉(zhuǎn)速《h,因此基于上述實(shí)施方式 1所示的式化),無(wú)法計(jì)算出差轉(zhuǎn)速。
[014引因此,本發(fā)明的實(shí)施方式5中,對(duì)如下計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明:差轉(zhuǎn)速計(jì)算部22B中,基 于來(lái)自轉(zhuǎn)速檢測(cè)部4的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速及來(lái)自轉(zhuǎn)矩控制部31的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令,計(jì)算轉(zhuǎn)矩檢 測(cè)部1的方向盤側(cè)和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部側(cè)之間的差轉(zhuǎn)速《d。
[0149] 圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5所設(shè)及的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制裝置的差轉(zhuǎn)速計(jì)算 部22B的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12中,作為差轉(zhuǎn)速計(jì)算部22B的設(shè)定的一個(gè)示例,示出使用了觀測(cè) 器的控制模塊。另外,圖12中,例如文字CO附加有的情況在本說(shuō)明書中記載為CO(帽)。
[0150] 圖12中,(帽)表示方向盤轉(zhuǎn)速推定值,(帽)表示轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部轉(zhuǎn)速推定值, TSM(帽)表示檢測(cè)轉(zhuǎn)矩推定值。G。表示齒輪13的齒輪比,J表示方向盤11的慣性力矩, Jm表示轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生部30的慣性力矩,Cg表示轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1的粘性系數(shù),Kg表示轉(zhuǎn)矩檢測(cè)部1 的彈黃常數(shù)。
[015。 圖12中,差轉(zhuǎn)速計(jì)算部22B由增益妃)141、加法器142、增益(1/G。) 143、加法 器