电动转向装置的控制装置制造方法及图纸

一种电动转向装置的控制装置，包括：马达，对转向操纵装置赋予助力转矩；转矩检测单元，检测转向操纵转矩；设定单元，根据所测出的转向操纵转矩来设定应输出的马达转矩；角度检测单元，检测马达的转角；滤波处理单元，对所测出的马达的转角进行滤波处理，输出用于抑制因轮胎转动而发生的振动的振动抑制用增益；补正单元，利用振动抑制用增益来补正所设定的马达转矩，以抑制所述振动。滤波处理单元包含振动抽出滤波器，该振动抽出滤波器具有如下频率特性：在截止角频率的情况下，增益为指定的大小且相位超前90°，滤波处理单元按照与车速对应地变化的轮胎转动频率而使振动抽出滤波器的截止角频率变化。由此能够抑制因轮胎转动而发生的振动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动转向装置的控制装置，所述电动转向装置搭载在汽车等车辆中。
技术介绍
电动转向装置搭载在各种车辆中。电动转向装置具有对转向操纵装置赋予助力转矩的马达、检测驾驶员的转向操纵转矩的转矩传感器、检测车速的车速传感器、控制单元(ECU：ElectronicControlUnit)。ECU根据由转矩传感器所测出的转向操纵转矩和由车速传感器所测出的车速来设定马达应输出的转矩(马达转矩)。ECU控制施加给马达的电流(即，助力控制)，以实现所设定的马达转矩。以往的ECU除进行上述的助力控制之外还并行地进行抑制因干扰(例如共振)所引起的振动的振动抑制控制。振动抑制控制的结果使传递到驾驶员的手上的振动被降低。而且，振动抑制控制能够防止上述的振动带来的转矩被助力控制增大的情况。日本专利第5383818号公报(以下称作专利文献)公开了振动抑制控制的例。所述专利文献的振动抑制控制中利用了助力图谱、振动抽出滤波器、电流可变增益图谱、转速可变增益图谱。助力图谱根据驾驶员的转向操纵转矩来输出辅助转矩电流(施加于马达的电流)。振动抽出滤波器对马达的转速进行滤波处理。振动抽出滤波器降低低频侧的增益并输出振动成分信号。电流可变增益图谱根据马达中流动的电流来算出电流可变增益。转速可变增益图谱根据马达的转速来算出转速可变增益。所述专利文献的振动抑制控制中根据振动成分信号、电流可变增益及转速可变增益来算出振动抑制电流。所述专利文献的振动抑制控制中利用所算出的振动抑制电流来补正辅助转矩电流。摆振(轮胎摆振)作为在车辆的行驶中发生的振动为人所知。摆振是因车轮平衡不良所引起的振动。例如，摆振因轮胎交换或车轮平衡的变更而引起。在不恰当的车轮平衡的情况下，当车辆以100至120km/h(轮胎的转动频率为大概10Hz)的速度在高速公路行驶时，有时会发生摆振。其结果，转向盘会抖颤地振动。发生摆振的情况下，在被前副车架支撑的悬架装置内部发生因轮胎的转动引起的振动。因轮胎的转动而发生的振动通过包含拉杆、齿轮齿条机构及转向轴等的转向操纵装置而被传递到转向盘。悬架装置由各种各样构件构成。这些构件各自的固有振动频率相异。摆振有时会导致在这些构件中的某些构件与轮胎的转动频率之间的共振。最终，共振被传递到转向盘。发生摆振的情况下，有时还会出现多个构件共振的情况，因此，难以从悬架装置中分辨出发生共振的构件(即，摆振的产生原因)。摆振是从悬架装置的多个共振构件通过转向操纵装置复合地被传递到驾驶员的手上的振动。因此，轮胎的转动频率上升到某一频率时(即，车速上升到某一速度时)便会发生摆振。发生摆振时的轮胎的转动频率(摆振发生频率：例如10Hz)取决于个体差或修理经历等，每台车辆互不相同。而且，摆振发生频率还会受到每台车辆的悬架装置的经时变化等因素的影响。因此，摆振发生频率会经时地变化。由于摆振发生频率基于各种各样的因素而变动，因此，预测摆振会在哪一车速时发生是困难的。驾驶员要知道摆振发生频率，必需进行事先的调查。除摆振之外，因盘式制动器的制动盘的变形引起的振动也会基于轮胎的转动而发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够抑制因轮胎的转动而发生的振动的电动转向装置的控制装置。本专利技术所涉及的电动转向装置的控制装置包括：马达，对转向操纵装置赋予助力转矩；转矩检测单元，检测驾驶员的转向操纵转矩；设定单元，根据由所述转矩检测单元所测出的所述转向操纵转矩来设定所述马达应输出的马达转矩；角度检测单元，检测所述马达的转角；滤波处理单元，对由所述角度检测单元所测出的所述马达的转角进行滤波处理，输出用于抑制因轮胎的转动而发生的振动的振动抑制用增益；补正单元，利用所述振动抑制用增益来补正由所述设定单元所设定的所述马达转矩，以抑制所述振动；其中，所述滤波处理单元包含振动抽出滤波器，该振动抽出滤波器具有如下的频率特性：在截止角频率的情况下，增益为指定的大小且相位超前90°，所述滤波处理单元按照与车速对应地变化的轮胎转动频率而使所述振动抽出滤波器的截止角频率变化。根据本专利技术，能够提供一利，可抑制因轮胎的转动而引起的振动的电动转向装置的控制装置。上述电动转向装置的控制装置的目的、特征及优点，通过以下的详细的说明及附图图示更为明了。附图说明图1是第一实施方式的电动转向装置的整体结构图。图2是图1所示的电动转向装置的方块图。图3是表示图2所示的电动转向装置的助力图谱的图形。图4是表示图2所示的电动转向装置的振动抽出滤波器的频率特性的伯德图。图5是表示轮胎转动频率与转向盘的周方向的加速度之间的关系的图形。图6是概念地表示振动抽出滤波器的截止角频率的变化的示意图。图7是表示图2所示的电动转向装置的增益调整器的工作的图形。图8是表示摆振的发生状况的图形(第二实施方式)。具体实施方式<第一实施方式>本专利技术者等开发了一种抑制因轮胎的转动而发生的振动(例如摆振)的控制技术。在第一实施方式中，说明该控制技术的例。图1是第一实施方式的电动转向装置的整体结构图。参照图1来说明电动转向装置。表示“上”或“下”等方向的术语的目的仅是为了使得说明更为明了。这些术语对于本实施方式的原理没有任何的限定。车辆(未图示)具备转向操纵装置。转向操纵装置通过转向盘1、转向轴2、中间轴4、齿轮齿条机构5、拉杆6来对前轮7进行转向操纵。转向盘1由驾驶员握持。转向轴2从转向盘1向下方延伸。当驾驶员使转向盘1转动时，转向轴2上产生转向操纵转矩。万向接头4a安装在中间轴4的上端，以使转向轴2的下端与中间轴4的上端连结。万向接头4b安装在中间轴4的下端，以使齿轮齿条机构5与中间轴4的下端连结。车辆还具备管柱助力型的电动转向装置。该电动转向装置对上述的转向操纵装置赋予助力转矩。电动转向装置包含马达20、转矩传感器10、车速传感器11、ECU30。马达20经由减速齿轮3而与转向轴2结合。转矩传感器10检测随着转向盘1的转动而在转向轴2上产生的转向操纵转矩。车速传感器11检测车速。本实施方式中，检测单元由转矩传感器10所例示。检测单元也可以被替代而采用能够检测转向操纵转矩的其他的装置。本实施方式的原理并不限定于作为检测单元而被采用的特定的检测装置。图1的符号8表示让发动机(未图示)装配的前副车架(车辆前部的最下部的车架)。符号9表示被前副车架8支撑的前轮7的悬架装置。现有的各种各样的车辆的技术也可以应用于前副车架8及悬架装置9。因此，本实施方式的原理并不限定于前副车架8及悬架装置9的特定的结构。ECU30是由CPU、ROM、RAM等各种各样的电子元件构成的微处理器。ECU30根据由转矩传感器10测出的转向操纵转矩和由车速传感器11测出的车速来设定马达20应输出的马达转矩。ECU30控制施加于马达20的电流(助力控制)，以实现所设定的马达转矩。电动转向装置不仅进行上述的助力控制而且还并行地进行振动抑制控制。因轮胎的转动而发生的振动(例如因摆振或盘式制动器的制动盘的变形而引起的振动)通过振动抑制控制而被降低。电动转向装置包括检测马达20的转角的马达角度传感器12。马达角度传感器12用于上述的振动抑制控制。本实施方式中，角度检测单元由马达角度传感器12所例示。角度检测单元也可以被替代而采用以能够检测马达的转角的方式被设计的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动转向装置的控制装置，其特征在于包括：马达，对转向操纵装置赋予助力转矩；转矩检测单元，检测驾驶员的转向操纵转矩；设定单元，根据由所述转矩检测单元所测出的所述转向操纵转矩来设定所述马达应输出的马达转矩；角度检测单元，检测所述马达的转角；滤波处理单元，对由所述角度检测单元所测出的所述马达的转角进行滤波处理，输出用于抑制因轮胎的转动而发生的振动的振动抑制用增益；补正单元，利用所述振动抑制用增益来补正由所述设定单元所设定的所述马达转矩，以抑制所述振动；其中，所述滤波处理单元包含振动抽出滤波器，该振动抽出滤波器具有如下的频率特性：在截止角频率的情况下，增益为指定的大小且相位超前90°，所述滤波处理单元按照与车速对应地变化的轮胎转动频率而使所述振动抽出滤波器的截止角频率变化。

【技术特征摘要】
2015.07.03 JP 2015-1341281.一种电动转向装置的控制装置，其特征在于包括：马达，对转向操纵装置赋予助力转矩；转矩检测单元，检测驾驶员的转向操纵转矩；设定单元，根据由所述转矩检测单元所测出的所述转向操纵转矩来设定所述马达应输出的马达转矩；角度检测单元，检测所述马达的转角；滤波处理单元，对由所述角度检测单元所测出的所述马达的转角进行滤波处理，输出用于抑制因轮胎的转动而发生的振动的振动抑制用增益；补正单元，利用所述振动抑制用增益来补正由所述设定单元所设定的所述马达转矩，以抑制所述振动；其中，所述滤波处理单元包含振动抽出滤波器，该振动抽出滤波器具有如下的频率特性：在截止角频率的情况下，增益为指定的大小且相位超前90°，所述滤波处理单元按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：千叶正基，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP