CN106314526B - 电动转向装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

电动转向装置的控制装置
技术领域
本发明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。
背景技术
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：Electronic Control Unit)。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。
发明内容
本发明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。
本发明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，所述滤波处理单元包含增益调整器，该增益调整器在所述轮胎转动频率小于指定的下限频率的情况下使所述振动抑制用增益为零，而且在所述轮胎转动频率为所述下限频率以上的情况下随着频率的增大而增大所述振动抑制用增益，(a)在包含所述截止角频率的第一频带中，所述振动抽出滤波器使相位超前90°地输出超过1的大小的第一增益，(b)在比所述第一频带更高频侧的第二频带中，所述振动抽出滤波器使相位不超前地输出比上述第一增益更接近1的第二增益，(c)在比所述第一频带更低频侧的第三频带中，所述振动抽出滤波器使相位超前地输出比1小的第三增益。
根据本发明，能够提供一种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〉
本发明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的装置。本实施方式的原理并不限定于作为角度检测单元而被采用的特定的装置。
图2是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4作为伯德图来表示增益线图和相位线图。参照图1至图4来说明电动转向装置的振动抑制控制。
ECU30包含低通滤波器31和助力图谱32。如图2所示，驾驶员的转向操纵转矩由转矩传感器10测出。表示所测出的转向操纵转矩的信号被输入到低通滤波器31。低通滤波器31从所输入的转向操纵转矩的信号抽出包含驾驶员的转向操纵成分的频率(4至6Hz左右)的低频侧的转向操纵成分信号。所抽出的转向操纵成分信号从低通滤波器31被输入到助力图谱32。
如图3所示，助力图谱32表示所输入的转向操纵转矩与所输出的马达转矩的输入输出特性。输入输出特性按每一车速而被预先生成。例如，转向操纵转矩可被定义于横轴。此情况下，马达转矩被定义于纵轴。图3表示与10km/h、30km/h、80km/h及150km/h的车速对应的输入输出特性。由车速传感器11(参照图1)测出的车速被输入到助力图谱32。转向操纵转矩越大及或车速越低则被设定越大的马达转矩。本实施方式中，设定单元由助力图谱32所例示。有关设定马达20应输出的马达转矩的方法，可利用现有的各种各样的设定技术。因此，设定单元并不限定于用于设定马达转矩的特定的程序或电路。
ECU30还包含加法器33、电流控制部34、振动抑制转矩生成部36。振动抑制转矩生成部36生成表示振动抑制转矩的信号。表示由助力图谱32设定的马达转矩的信号基于加法器33而被补正。表示由助力图谱32设定的马达转矩的信号被输入到加法器33。表示由振动抑制转矩生成部36生成的振动抑制转矩的信号被加到表示由助力图谱32设定的马达转矩的信号(即补正处理)。表示由加法器33补正的马达转矩的信号被输入到电流控制部34。电流控制部34将实现所输入的马达转矩的电流施加于马达20。其结果，马达转矩被减速齿轮3增大，并且被赋予转向轴2(即助力控制)。本实施方式中，补正单元由加法器33所例示。用于获得振动抑制效果的现有的各种各样的补正技术可应用于补正单元。因此，本实施方式的原理并不限定于作为补正单元而被采用的特定的元件。
ECU30还包含振动抽出滤波器35。有关与助力控制并行地进行的振动抑制控制，马达20的转角由马达角度传感器12测出。表示马达20的转角的信号之后从马达角度传感器12输入到振动抽出滤波器35。作为振动抽出滤波器35可采用公知的二阶高通滤波器。
图4表示振动抽出滤波器35的频率特性。如图4所示，振动抽出滤波器35能够在比驾驶员的转向操纵成分的频率(4至6Hz)更高频侧抽出包含截止角频率(图4表示10Hz的截止角频率)的频带(图4表示7至30Hz的频带)的输入。此情况下，振动抽出滤波器35之后将超过1的大小的第一增益乘以所抽出的输入，使相位超前，输出抽出结果。例如，增益的值可在截止角频率(10Hz)为峰值(图4将“10”的值作为峰值表示)。此情况下，振动抽出滤波器35将“10”的值的第一增益乘以所抽出的输入，使相位超前90°，输出抽出结果。
振动抽出滤波器35能够抽出比上述的频带(7至30Hz)更高频侧的频带(例如30至100Hz)的输入。此情况下，振动抽出滤波器35将大致“1”的大小的第二增益乘以所抽出的输入，使相位几乎不超前地输出抽出结果。
振动抽出滤波器35能够抽出比上述的频带(7至30Hz)更低频侧的频带(例如1至7Hz)的输入。振动抽出滤波器35将比“1”更小的第三增益乘以所抽出的输入，使相位超前，输出抽出结果。
振动抽出滤波器35的频率特性由以下的式(1)(二阶高通滤波器的传递函数式)近似地实现。
G(s)＝s2/(s2+2ζωcs+ωc 2) (1)
式中，s表示拉普拉斯算符，ζ表示衰减常数，ωc表示截止角频率。
作为二阶高通滤波器而被设计的振动抽出滤波器35的频率特性通过所述传递函数式而被变更。其结果，上述的频带(1至7Hz、7至30Hz、30至100Hz)分别容易地被设定为各种范围。例如，各种各样的值能够代入到作为上述的式(1)的参数的其中之一的截止角频率ωc。例如，代入到截止角频率ωc的值可以对应于车速的变化而以预先设定的间隔离散地被变更。
图5是表示与车速对应的轮胎转动频率和与振动的程度(振动度)对应的转向盘1的周方向的加速度之间的关系的图形。参照图5来说明摆振(轮胎摆振)的发生。
轮胎转动频率f(Hz)依照以下的式(2)(变换式)，根据车速V(km/h)及轮胎半径(动半径)R(m)而求得。例如，V＝110，R＝0.485时，f＝10。
f＝V/(3.6×2×π×R) (2)
如图2所示，ECU30包含轮胎转动频率变换部37。轮胎转动频率变换部37根据由车速传感器11测出的车速，算出轮胎转动频率f。轮胎转动频率变换部37将所算出的轮胎转动频率f输出到参照图4所说明的振动抽出滤波器35。
摆振是因车轮平衡的不良而引起的振动。例如，因轮胎的转动引起的振动有时会引起转向操纵装置或其周边的某些构件的共振。摆振是作为这些构件的共振的结果而产生的转向盘1抖颤地振动的现象。在发生摆振的情况下，以轮胎的转动作为起振力而在被副车架8支撑的悬架装置9的内部发生的振动通过包含拉杆6、齿轮齿条机构5、中间轴4及转向轴2等的转向操纵装置而被传递到转向盘1。摆振在轮胎转动频率上升到共振点(摆振发生频率(＝摆振发生时的轮胎转动频率))时发生。摆振发生频率取决于个体差或修理经历等，因此，每台车辆互不相同。由于摆振发生频率还取决于车辆的悬架装置9的经时变化等，因此，摆振发生频率还会经时地变化。
如图2所示，ECU30包含增益调整器35a。增益调整器35a使参照图4所说明的振动抽出滤波器35的截止角频率ωc按照与车速对应地变化的轮胎转动频率来变化。增益调整器35a可以按照轮胎转动频率使截止角频率ωc以预先设定的间隔离散地变更。
图6是表示截止角频率ωc的变化的示意图。参照图4所说明的振动抽出滤波器35的截止角频率(10Hz)相对于多个轮胎转动频率(7、8、9、10、11、12、13、14Hz)可变地且离散地被设定。因此，振动抽出滤波器35的截止角频率ωc可以按照各种各样的轮胎转动频率来变更。与图4有所不同的是，图6的增益线图的纵轴没有以对数来表示(频率特性在图4和图6中相同)。本实施方式中，滤波处理单元由振动抽出滤波器35及增益调整器35a所例示。
图4所示的振动抽出滤波器35的截止角频率被设定为10Hz。另一方面，图6所示的振动抽出滤波器35的截止角频率被设定为7、8、9、10、11、12、13、14Hz。轮胎转动频率变换部37使现在的车速V(km/h)依照上述的变换式变换为轮胎转动频率f(Hz)。增益调整器35a将所得到的值(现在的轮胎转动频率)代入上述的传递函数式的截止角频率ωc。其结果，现在的车速下发生的摆振基于根据振动抑制用增益(参照图6的增益线图)的振动抑制转矩而得以抑制。
根据上述的控制技术，与现在的车速V(km/h)对应的轮胎转动频率f(Hz)被设定为截止角频率ωc。因此，所发生的摆振被有效地抑制，不需要进行与难以预测的摆振发生频率相关的事先的调查。即，上述的控制技术能够良好地对应于取决于因车辆的不同而不同的个体差或修理经历等的摆振发生频率或经时地变化的摆振发生频率。
如图2所示，振动抽出滤波器35的抽出结果与增益之积经由增益调整器35a而作为振动抑制用增益被输入到振动抑制转矩生成部36。
图7是表示增益调整器35a的工作的图形。参照图2及图7来说明增益调整器35a的工作。
增益调整器35a根据轮胎转动频率读取最终增益调整系数。所读取的最终增益调整系数再被乘以、振动抽出滤波器35的抽出结果与由增益调整器35a调整后的增益之积。增益调整器35a将最终增益调整系数所乘得的值作为振动抑制用增益予以输出。
图7中，当轮胎转动频率为0Hz以上且小于6.7Hz时，最终增益调整系数为“零”。此情况下，“零”值的振动抑制用增益从增益调整器35a输入到振动抑制转矩生成部36。
当轮胎转动频率为10Hz以上时，最终增益调整系数为“2”。此情况下，相对较大值的振动抑制用增益从增益调整器35a输入到振动抑制转矩生成部36。
当轮胎转动频率处于6.7Hz以上且小于10Hz的范围时，最终增益调整系数随着轮胎转动频率的增大而增大。此情况下，随着轮胎转动频率的增大而增大的振动抑制用增益从增益调整器35a输入到振动抑制转矩生成部36。本实施方式中，下限频率以6.7Hz的轮胎转动频率所例示。作为下限频率，也可以采用其他的值。因此，本实施方式的原理并不限定于作为下限频率而被采用的特定的值。
振动抑制转矩生成部36根据所输入的振动抑制用增益而生成表示振动抑制转矩的信号。振动抑制转矩随着振动抑制用增益的增大而被生成为更大的值。当振动抑制用增益为零时，振动抑制转矩为零。振动抑制用增益在截止角频率成为峰值(最大值)。此时，振动抑制转矩也成为峰值。
表示由振动抑制转矩生成部36生成的振动抑制转矩的信号被输入到上述的加法器33。如上所述，加法器33将由所输入的信号来表示的振动抑制转矩加上由助力图谱32设定的马达转矩。即，表示振动抑制转矩的信号被用于马达转矩的补正。加法器33利用从振动抽出滤波器35及增益调整器35a输出的振动抑制用增益，补正由助力图谱32设定的马达转矩，抑制因轮胎的转动而引起的振动(即摆振)。
振动抑制用增益越小，则振动抑制转矩生成部36生成的信号所表示的振动抑制转矩为越小的值。此情况下，对马达转矩的补正量轻微。当振动抑制用增益为“零”时，振动抑制转矩为“零”。此情况下，马达转矩完全不被补正。此期间，支援驾驶员的转向操纵的助力控制不受振动抑制控制的影响而恰当地进行。因此，助力转矩能够反应良好地追随驾驶员的转向操纵转矩，驾驶员能够获得良好的转向操纵感觉。
振动抑制用增益越大，侧振动抑制转矩生成部36生成的信号所表示的振动抑制转矩为越大的值。此情况下，马达转矩被大幅度补正，以抑制摆振。振动抑制转矩在截止角频率(＝摆振发生频率)成为峰值(最大值)，因此，马达转矩被大幅度补正。
在振动抑制用增益的相位不被超前而输出振动抑制用增益时，加法器33不错开相位地补正马达转矩。其结果，所谓的刚性被赋予控制系。周期相对较短的振动基于所赋予的刚性而被有效地抑制。
在振动抑制用增益的相位超前的情况下，振动抑制用增益被输出时(本实施方式中，振动抑制用增益的相位超前90°)，加法器33在错开指定的相位(本实施方式中，错开90°的相位)的情况下，补正马达转矩。其结果，所谓的粘性被赋予控制系。周期相对较长的振动基于所赋予的粘性而被有效地抑制(粘性赋予控制)。振动抽出滤波器35的截止角频率被恰当地变更，符合各种各样的摆振发生频率。其结果，电动转向装置的控制装置能够有效地抑制轮胎摆振。电动转向装置的控制装置执行如下的粘性赋予控制：在摆振发生频率使由增益调整器35a输出的振动抑制用增益的相位超前90°，以赋予粘性。
以下，说明本实施方式的电动转向装置的控制装置的作用。
(1)本实施方式的电动转向装置的控制装置包括：马达20，用于对转向操纵装置赋予助力转矩；转矩传感器10，检测驾驶员的转向操纵转矩；助力图谱32，根据由转矩传感器10所测出的转向操纵转矩来设定马达20应输出的马达转矩。控制装置还包括：马达角度传感器12，检测马达20的转角；滤波处理单元35、35a，对由马达角度传感器12所测出的马达20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(摆振)的振动抑制用增益；加法器33，利用从滤波处理单元35、35a输出的振动抑制用增益来补正由助力图谱32所设定的马达转矩，以抑制摆振。滤波处理单元35、35a包括：振动抽出滤波器35，具有如下频率特性，即，增益在截止角频率ωc为峰值(最大值)且相位在截止角频率ωc超前90°；增益调整器35a，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35的截止角频率ωc变化。
根据该结构，振动抽出滤波器35的截止角频率ωc按照与车速对应地变化的轮胎转动频率而被变更。因此，控制装置能够利用振动抑制用增益来进行适合于摆振的频率的转矩补正，能够有效地抑制摆振。控制装置能够对应于每台车辆互不相同的摆振频率而有效地抑制摆振。而且，控制装置还能够对应于因悬架装置9的经时变化等而经时地变化的摆振频率而有效地抑制摆振。即，控制装置即使在与摆振发生频率相关的车辆的个体差及摆振发生频率的经时变化存在的情况下也能够有效地抑制摆振。此外，控制装置无需进行与摆振发生频率相关的事先调查，能够简便地抑制摆振。振动抑制用增益的相位被超前90°，因此，加法器33在错开90°相位的情况下，补正马达转矩。其结果，被赋予粘性(粘性赋予控制)。摆振基于该粘性而被有效地抑制。
(2)本实施方式的电动转向装置的控制装置包括增益调整器35a。当轮胎转动频率小于比摆振发生频率(图6的7Hz)更低的指定的下限频率(图7的6.7Hz)时，增益调整器35a将振动抑制用增益设定为“零”。当轮胎转动频率为下限频率(图7的6.7Hz)以上时，增益调整器35a随着轮胎转动频率的增大而将振动抑制用增益增大。
根据该结构，在振动度低的低速侧(图7的6.7Hz)，由助力图谱32设定的马达转矩不被补正。此情况下，支援驾驶员的转向操纵的助力控制不受到振动抑制控制的影响而恰当地进行。另一方面，在振动度高的高速侧(图7的6.7Hz以上)，由助力图谱32设定的马达转矩被大幅度补正，振动被有效地抑制。
〈第二实施方式〉
本发明人等确认到采用基于在第一实施方式中所说明的控制原理而工作的控制装置所获得的上述的粘性赋予控制的效果。在第二实施方式中，说明粘性赋予控制的效果。
图8是表示从本发明人等进行的实验中获得的实验数据的图形。图形中的“改善前”这一术语表示在无粘性赋予控制的情况下获得的实验数据。图形中的“改善后”这一术语表示在粘性赋予控制下所获得的实验数据。图形中的“实验例1”这一术语表示使用轻的轮胎。图形中的“实验例2”这一术语表示使用重的轮胎。
如图8所示，与转向盘的周方向的加速度相关的“改善后”的实验数据在“实验例1”及“实验例2”中，在所实验的轮胎转动频率的整体范围均比“改善前”的实验数据更低。这表明粘性赋予控制(使振动抑制用增益的相位超前90°的控制)降低了传递给转向盘的摆振。而且，图8所示的实验数据表明粘性赋予控制对于轻的轮胎及重的轮胎双方均有效。
所述实施方式中，电动转向装置为管柱助力型。但也可以取代该方案，上述实施方式的控制原理也可以应用于其他型式的电动转向装置。
上述实施方式中，助力图谱输出马达转矩。但也可以取代该方案，助力图谱也可以输出施加于马达的电流的值。
如图2所示，ECU30包含低通滤波器31、助力图谱32、加法器33、电流控制部34、振动抽出滤波器35、增益调整器35a、振动抑制转矩生成部36及轮胎转动频率变换部37。但也可以取代该方案，而将这些要素中的至少一部分组装到ECU30以外的装置。
上述实施方式中，加法器33补正马达转矩。但也可以取代该方案，而将现有的各种各样的补正技术应用于马达转矩的补正。因此，上述实施方式的原理并不限定于针对马达转矩的特定的补正方法。
上述实施方式中，振动抑制转矩生成部36生成振动抑制转矩。但也可以取代该方案，而将现有的各种各样的生成技术应用于振动抑制转矩的生成。因此，上述实施方式的原理并不限定于用于生成振动抑制转矩的特定的方法。
以上利用各种各样的数值说明了上述实施方式。然而，使用这些数值的目的仅是为了使说明更明确。因此，上述的说明中所使用的数值对于上述实施方式的原理并没有任何的限定。
上述的粘性赋予控制在摆振发生频率使振动抑制用增益的相位超前90°，并输出振动抑制用增益。但也可以取代该方案，而在粘性赋予控制中，在包含摆振发生频率的指定的频带(接近于摆振发生频率且处于指定的范围内的区域)使振动抑制用增益的相位超前大致90°(接近于90°且处于指定的范围内的度数)，并输出振动抑制用增益。
上述实施方式中所说明的电动转向装置的控制装置主要包括以下的特征。
上述实施方式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°(也就是，相对于输入信号输出相位超前90°的信号)，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。
根据上述结构，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，因此，因轮胎的转动而发生的振动基于根据振动抑制用增益来进行的转矩补正而被抑制。振动抽出滤波器具有使振动抑制用增益的相位在截止角频率超前90°的频率特性，因此，补正单元所进行的马达转矩的补正在相位上错开90°。其结果，被赋予粘性(粘性赋予控制)，基于该粘性，因轮胎的转动而发生的振动被有效地抑制。
上述结构中较为理想的是，所述滤波处理单元使所述截止角频率与所述车速的增大对应地提高，另一方面，使所述截止角频率与所述车速的减少对应地降低。
根据上述结构，由于滤波处理单元使截止角频率与车速的增大对应地提高，另一方面使截止角频率与车速的减少对应地降低，因此，因轮胎的转动而发生的振动基于根据振动抑制用增益来进行的转矩补正而被有效地抑制。
上述结构中较为理想的是，所述滤波处理单元以使所述截止角频率以预先设定的间隔离散的方式变更该截止角频率。
根据上述结构，由于滤波处理单元以使截止角频率以预先设定的间隔离散的方式变更该截止角频率，因此，因轮胎的转动而发生的振动基于根据振动抑制用增益而进行的转矩补正而被稳定地抑制。
上述结构中较为理想的是，所述滤波处理单元还包含增益调整器，该增益调整器在所述轮胎转动频率小于指定的下限频率的情况下使所述振动抑制用增益为零，而且在所述轮胎转动频率为所述下限频率以上的情况下随着频率的增大而增大所述振动抑制用增益，所述下限频率比所述截止角频率低且比所述驾驶员的转向操纵成分的频率高。
根据上述结构，在轮胎转动频率小于下限频率的情况下，由设定单元所设定的马达转矩不被补正。因此，支援驾驶员的转向操纵的助力控制不会受到振动抑制控制的影响而恰当地进行。另一方面，在轮胎转动频率为下限频率以上的情况下，由设定单元所设定的马达转矩被大幅度补正，因此，振动被有效地抑制。
产业上的可利用性
上述实施方式的原理在各种各样的车辆的设计中均可以被利用。

Claims (4)

1.一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，
所述滤波处理单元包含增益调整器，该增益调整器在所述轮胎转动频率小于指定的下限频率的情况下使所述振动抑制用增益为零，而且在所述轮胎转动频率为所述下限频率以上的情况下随着频率的增大而增大所述振动抑制用增益，
(a)在包含所述截止角频率的第一频带中，所述振动抽出滤波器使相位超前90°地输出超过1的大小的第一增益，
(b)在比所述第一频带更高频侧的第二频带中，所述振动抽出滤波器使相位不超前地输出比上述第一增益更接近1的第二增益，
(c)在比所述第一频带更低频侧的第三频带中，所述振动抽出滤波器使相位超前地输出比1小的第三增益。
2.根据权利要求1所述的电动转向装置的控制装置，其特征在于：
所述滤波处理单元使所述截止角频率与所述车速的增大对应地提高，另一方面，使所述截止角频率与所述车速的减少对应地降低。
3.根据权利要求2所述的电动转向装置的控制装置，其特征在于：
所述滤波处理单元以使所述截止角频率以预先设定的间隔离散的方式变更该截止角频率。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电动转向装置的控制装置，其特征在于：
所述振动抽出滤波器具有如下述传递函数式所表示的频率特性，
传递函数式：s2/(s2+2ζωcs+ωc 2)，
其中，s表示拉普拉斯算符，ζ表示衰减常数，ωc表示截止角频率。
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