理,所以可以減小運算處理的容量。還有,在本發(fā)明中,由于基于傅里葉級數(shù)的 公式來進(jìn)行振動持續(xù)的判定,并且,不使用峰與峰之間的測定,所以計算容量小并可以利用 廉價的CPU。
[0023] 另外,在本發(fā)明中,因為從規(guī)定的個數(shù)的過去值和當(dāng)前值的采樣數(shù)據(jù)中來決定最 小值和最大值,設(shè)定復(fù)數(shù)個輸出值處在某個范圍內(nèi)的第1個條件,然后,判定將規(guī)定的時間 是否持續(xù)與閾值進(jìn)行比較的第2個條件,所以可以簡化運算。
【附圖說明】
[0024] 圖1是表示電動助力轉(zhuǎn)向裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖2是表示電動助力轉(zhuǎn)向裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0026] 圖3是表示PI控制單元的結(jié)構(gòu)例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027] 圖4是表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0028] 圖5是表示振動檢測單元的結(jié)構(gòu)例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0029] 圖6是表示本發(fā)明的動作例的一部分的流程圖。
[0030]圖7是表示本發(fā)明的動作例的另一部分的流程圖。
[0031] 圖8是表示轉(zhuǎn)向扭矩和BPF處理后的轉(zhuǎn)向扭矩的一個示例的波形圖。
[0032] 圖9是表示與三角函數(shù)相乘后的波形例的波形圖。
[0033] 圖10是表示作為積分單元的輸出的積分波形的一個示例的波形圖。
[0034]圖11是表示判定振動的持續(xù)性的動作例的流程圖。
[0035]圖12是用于說明判定振動的持續(xù)性的動作的圖。
【具體實施方式】
[0036] 在本發(fā)明中,基于計算容量小的傅里葉級數(shù)的公式,從轉(zhuǎn)向盤、電流指令值等振動 抑制對象的振動信號中只抽出必要的振動成分,當(dāng)振動持續(xù)時間超過規(guī)定的時間的時候, 變更PI控制的增益(比例增益、積分增益)。根據(jù)本發(fā)明,因為針對被抽出的頻率成分,僅 在振動持續(xù)了規(guī)定的時間的情況下,變更PI控制的增益,所以可以通過小的計算容量來有 效并經(jīng)濟(jì)地謀求振動抑制對象的振動的抑制。
[0037] 下面,參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。在本實施方式中,作為振動抑制對 象,盡管針對轉(zhuǎn)向盤振動進(jìn)行說明,但關(guān)于電流指令值和電動機(jī)速度等振動,也可以同樣作 為振動抑制對象來適用。
[0038] 在本發(fā)明中,盡管從轉(zhuǎn)向扭矩中抽出想要抑制的轉(zhuǎn)向盤振動的頻率成分,但以如 下述式1所示的傅里葉級數(shù)為基礎(chǔ)。將角頻率ω[rad/s]設(shè)為想要抽出的角頻率,并且,將 規(guī)定的周期設(shè)為T。
[0039]式1
[0041] 接下來,如果不考慮式1的2/T的話,從下述式2可以求出振幅成分An。
[0042]式 2
[0044] 另外,如果為了簡化運算而去掉式2的平方根的話,可以得到下述式3,并將該An2 設(shè)為振幅成分。
[0045]式 3
[0046]An2=an2+bn2
[0047] 以上述為前提來說明本發(fā)明。
[0048] 與圖2相對應(yīng)的圖4表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)例。如圖4所示,在本發(fā)明中,新附加了振 動檢測單元200、持續(xù)時間判定單元220和增益設(shè)定單元230,其中,振動檢測單元200基于 振動抑制對象的轉(zhuǎn)向扭矩Th在規(guī)定的頻率范圍檢測出轉(zhuǎn)向盤的振動;持續(xù)時間判定單元 220基于由振動檢測單元200檢測出的振動信號VS,判定振動是否持續(xù)規(guī)定的時間以上;增 益設(shè)定單元230基于來自持續(xù)時間判定單元220的持續(xù)信號CT,輸出用于變更PI控制單元 35的增益(Gp、Gi)的增益設(shè)定信號GS。關(guān)于PI控制單元35的增益變更,既可以變更比例 增益Gp或積分增益Gi的任意一方,也可以變更比例增益Gp和積分增益Gi的雙方。
[0049]另外,在本發(fā)明中,基于來自補(bǔ)償信號生成單元34的補(bǔ)償信號CM的補(bǔ)償不是必須 的。
[0050] 例如,設(shè)定在轉(zhuǎn)向扭矩Th中含有10Hz的持續(xù)的振動。這次考慮判定10Hz的持續(xù) 振動狀態(tài)的情況。例如,振動檢測單元200具有如圖5所示的結(jié)構(gòu),另外,例如運算周期為 lms。如圖5所示,轉(zhuǎn)向扭矩Th被輸入到帶通濾波器(BPF) 201,作為偏移成分(才7七y 卜成分)的低頻和高頻的噪音成分等的振動抑制對象信號的振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha被輸入到乘 法單元204s和204c中。振蕩單元202根據(jù)時間t來輸出角頻率ω( = 2πf)的頻率信號FS,頻率信號FS被輸入到正弦波(sin)生成單元203s和余弦波(cos)生成單元203c中, 以便分別生成正弦波sin(cot)和余弦波cos(cot)。另外,f為規(guī)定的頻率10Hz。
[0051] 正弦波sin(ωt)被輸入到乘法單元204s,與振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha相乘后得到的乘法 值Ths( =Tha·sin(ωt))被輸入到積分單元205s;余弦波cos(ωt)被輸入到乘法單元 204c,與振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha相乘后得到的乘法值The( =Tha·cos(ωt))被輸入到積分單 元205c。積分單元205s和205c在規(guī)定的周期(例如500ms)被重設(shè)(卩七y卜)為積分 值=0。來自積分單元205s的積分值ITs被輸入到自乘單元206s,自乘單元206s對其進(jìn) 行自乘;來自積分單元205c的積分值ITc被輸入到自乘單元206c,自乘單元206c對其進(jìn) 行自乘;各個自乘值Ms和Me被輸入到加法單元207中并被相加,在加法單元207得到的加 法值(=Ms+Mc)被作為振動信號VS輸出。
[0052] 來自振動檢測單元200的振動信號VS被輸入到持續(xù)時間判定單元220,當(dāng)振動信 號VS持續(xù)了規(guī)定的時間(例如1. 5秒)的時候,持續(xù)時間判定單元220輸出持續(xù)信號CT。 持續(xù)信號CT被輸入到增益設(shè)定單元230,增益設(shè)定單元230輸出用于變更PI控制單元35 的比例增益Gp、積分增益Gi的增益設(shè)定信號GS。PI控制單元35基于變更后的新的比例增 益Gp、積分增益Gi來實施PI控制。
[0053] 因為振動檢測單元200、持續(xù)時間判定單元220和增益設(shè)定單元230以外的動作與 圖2相同,所以省略其說明。
[0054] 在這樣的結(jié)構(gòu)中,參照圖6和圖7的流程圖來說明本發(fā)明的動作例。
[0055] 振動檢測單元200輸入轉(zhuǎn)向扭矩Th(步驟S1),振動檢測單元200內(nèi)的BPF201抽 出規(guī)定的頻率(例如5~20Hz)的振動成分(步驟S2)。圖8示出了轉(zhuǎn)向扭矩Th[Nm]與 由BPF201進(jìn)行BPF處理后得到的作為振動抑制對象信號的振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha[Nm]之間的 關(guān)系,從圖8可以看出,對信號進(jìn)行了BPF處理。但是,在本實施例中,振動為10Hz的振幅 INm的振動,想要抽出的頻率為f= 10Hz,BPF201具有10Hz的初級LPF(1次LPF)和10Hz 的初級HPF(1次HPF)。
[0056] 另一方面,振蕩單元202通過振蕩產(chǎn)生角頻率ω( = 2πf)的頻率信號FS并將 其輸入到正弦波生成單元203s和余弦波生成單元203c中,正弦波生成單元203s生成正 弦波sin(ωt)(步驟S3),余弦波生成單元203c生成余弦波cos(ωt)(步驟S4)。正弦波 sin(ω?)被輸入到乘法單元204s,余弦波cos(ω?)被輸入到乘法單元204c。另外,正弦波 sin(ω?)和余弦波cos(ω?)的生成順序是任意的,也可以先生成余弦波。
[0057] 乘法單元204s將正弦波sin(cot)與BPF處理后得到的振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha相乘 (步驟S10),積分單元205s對乘法信號Ths進(jìn)行積分(步驟S11)。在積分單元205s進(jìn)行 積分后得到的積分信號ITs被輸入到自乘單元206s,在自乘單元206s中對其進(jìn)行自乘(步 驟S12)。同樣,乘法單元204c將余弦波cos(cot)與BPF處理后得到的振動轉(zhuǎn)向扭矩Tha 相乘(步驟S20),積分單元205c對乘法信號The進(jìn)行積分(步驟S21)。在積分單元205c 進(jìn)行積分后得到的積分信號ITc被輸入到自乘單元206c,在自乘單元206c中對其進(jìn)行自乘 (步驟S22)。另外,關(guān)于正弦波和余弦波,積分的順序是任意的,也可以先實施余弦波的處 理。
[0058] 在乘法單元204s和204c中進(jìn)行乘法后得到的各個波形如圖9所示,圖9的細(xì)線 表示正弦波sin(ωt)的乘法信號THs的波形例,圖9的粗線表示余弦波cos(ωt)的乘法 信號THc的波形例。圖10表示正弦波sin(ωt)的乘法信號THs和作為乘法信號THs的積 分結(jié)果的積分信號ITs的波形例。在本實施例中,初始化時間被設(shè)為500ms,每隔500ms被 初始化為〇。關(guān)于余弦波cos(cot)也是同樣的。
[0059] 在自乘單元206s中進(jìn)行自乘得到的自乘值Ms和在自乘單元206c中進(jìn)行自乘得 到的自乘值Me被輸入到加法單元207中并被相加(步驟S23),判定積分單元205c是否為 初始化時間(步驟S24),在判定積分單元205c為初始化時間的情況下,對積分單元205c進(jìn) 行初始化(步驟S25),另一方面,在判定積分單元205c不為初始化時間的情況下,不進(jìn)行初 始化。然后,作為加法值的振動