动力转向装置的控制装置的制作方法

文档序号:22122124发布日期:2020-09-04 16:30阅读:192来源:国知局
动力转向装置的控制装置的制作方法

本发明涉及动力转向装置的控制装置。



背景技术:

在专利文献1中,记载了有关电动动力转向装置的控制装置的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-73838号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在专利文献1所记载的技术中,在转向扭矩的过大输入时,因扭力杆的机械止动器(stopper)导致扭矩传感器信号值饱和、或因扭矩传感器的输出范围的限制导致扭矩传感器信号值饱和,所以用于补偿动力转向装置的延迟系统的补偿量运算中使用的高通滤波器和伪微分运算的输出值变为0,由于无法补偿延迟系统,所以有诸如控制量摆动(hunting)而产生振动的问题。

用于解决课题的方案

本发明的目的之一在于,提供能够抑制控制量摆动而产生振动的动力转向装置的控制装置。

本发明的一个实施方式中的动力转向装置的控制装置具有低通滤波器单元,所述低通滤波器单元包括截止频率调整单元,所述截止频率调整单元能够调整使输入信号的分量部分地衰减的截止频率,在转向扭矩信号低于第一规定扭矩值时,所述截止频率调整单元将所述截止频率设定为第一截止频率,在所述转向扭矩信号为所述第一规定扭矩值以上时,所述截止频率调整单元能够将所述截止频率设定为比所述第一截止频率低的第二截止频率。

因此,本发明的一个实施方式中的动力转向装置的控制装置,能够抑制控制量摆动而产生振动。

附图说明

图1是表示作为应用了本发明的一例的动力转向装置的概略系统图。

图2是表示作为应用了本发明的一例的动力转向装置的控制结构的控制框图。

图3是表示实施方式1的控制处理的流程图。

图4是表示实施方式1的控制处理的概念图。

图5的(a)是实施方式1和比较例的转向扭矩信号特性图,(b)是实施方式1和比较例的区域特性图。

图6是表示实施方式2的控制处理的概念图。

图7是表示实施方式3的控制处理的概念图。

图8是表示实施方式4的控制处理的流程图。

图9是表示实施方式4的控制处理的概念图。

图10是表示实施方式5的控制处理的流程图。

图11是表示实施方式6的控制处理的流程图。

图12是表示实施方式7的控制处理的概念图。

图13是表示实施方式8的控制处理的概念图。

具体实施方式

〔实施方式1〕

图1是表示作为应用了本发明的一例的动力转向装置的概略系统图。

(动力转向装置的结构)

在动力转向装置100的方向盘1上连接有作为输入轴的转向轴2。

在转向轴2的与方向盘1相反侧的端部上经由扭力杆11a连接有作为输出轴的小齿轮轴(pinionshaft)2b。

小齿轮轴2b具有小齿轮(pinion)2a。在容纳小齿轮2a和齿条杆(rackbar)4的齿条收纳安装单元40的连接部位,具有小齿轮2a和齿条齿4a啮合的齿条&小齿轮(rack&pinion)机构3。

由此,将方向盘1的旋转方向运动转换为轴向运动,使转向轮30转向。

在齿条收纳安装单元40中,具有对齿条杆4的轴向力进行辅助的动力转向机构5。动力转向机构5具有作为电动促动器的电动马达5a、以及将电动马达5a的扭矩转换为轴向力并施予给齿条杆4的齿轮机构5b。

在转向轴2上设置有转向角传感器10,该转向角传感器10检测驾驶员的方向盘转向操作量即作为与转向轮的转向角度有关的信号的转向角θ。在转向轴2和小齿轮轴2b之间设置有扭矩传感器11,该扭矩传感器11基于扭力杆11a的扭转量检测驾驶员的转向扭矩,该扭矩传感器11包括作为旋转限制单元的机械止动器,该机械止动器限制作为所述扭力杆的扭转量的转向轴2与小齿轮轴2b的相对角度变为规定角度以上。

在电动马达5a中,设置检测电动马达5a的旋转角的马达旋转角传感器13。

此外,包括检测车速vsp的车速传感器12。

控制器20包括微处理器,并接收来自转向角传感器10、扭矩传感器11、车速传感器12、马达旋转角传感器13的信号。

控制器20基于这些各种信号而控制电动马达5a的电流,施予最佳的辅动力。

图2是表示作为应用了本发明的一例的动力转向装置的控制装置的结构的控制框图。

在扭矩运算单元201中,基于接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t,运算并生成驾驶员的转向扭矩值。

该运算并生成的转向扭矩值作为转向扭矩信号ts从扭矩运算单元201被输出到低通滤波器单元301和高通滤波器单元302,该低通滤波器单元301具有将截止频率可变地设定为第一截止频率(例如,10hz)和第二截止频率(例如,1hz)的截止频率调整单元301a,该高通滤波器单元302具有频率比被固定的所述第一截止频率高的第三截止频率。

再者,低通滤波器单元301被构成为设置在微处理器中的数字滤波器。

低通滤波器单元301的截止频率也被称为切断频率,是当该频率以上的分量在低通滤波器单元301中的输出相对于输入之比即增益下降(衰减)时的频率。

此外,高通滤波器单元302的截止频率是,当该频率以下的分量在高通滤波器单元302中的输出相对于输入之比即增益下降(衰减)时的频率。

在作为第一促动器指令信号生成单元的辅助运算单元202中,基于接收来自低通滤波器单元301的转向扭矩信号ts1和接收来自车速传感器12的车速信号的车速信号接收单元20c的车速信号vsp,运算并生成作为以其为基准的第一促动器指令信号的辅助扭矩,作为辅助扭矩信号tas输出到作为第二促动器指令信号输出单元的加法单元209。

在相位补偿运算单元203中,补偿由内置在扭矩传感器11中的低刚性的扭力杆11a产生的相位差,基于来自高通滤波器单元302的转向扭矩信号ts2和来自车速信号接收单元20c的车速信号vsp,运算并生成用于抑制系统的振动的相位补偿扭矩,作为相位补偿扭矩信号tx输出到加法单元209。

在转向角运算单元204中,基于接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ,运算并生成驾驶员的转向角,作为转向角信号θs输出到行程终点控制单元208。

行程终点控制单元208基于来自车速信号接收单元20c的车速信号vsp和转向角信号θs,运算随着朝向齿条杆4的行程终点位置而降低辅助扭矩的行程终点控制扭矩,作为行程终点控制扭矩信号tend输出到加法单元209。

在转向速度运算单元205中,基于来自转向角信号接收单元20c的转向角信号θ而运算并生成方向盘1的转向速度,作为转向速度信号δθs输出到阻尼扭矩运算单元206。

在阻尼扭矩运算单元206中,基于转向速度信号δθs,运算并生成用于施予提高车辆的收敛性及安全性的粘滞阻力的阻尼扭矩,作为阻尼扭矩信号td输出到加法单元209。

再者,转向扭矩信号ts、辅助扭矩信号tas、相位补偿扭矩信号tx、转向角信号θs、行程终点控制扭矩信号tend、转向速度信号δθs、阻尼扭矩信号td等的生成可以是基于微处理器的运算,也可以参照数据映射(datamap)等。

在加法单元209中,基于被输入的辅助扭矩信号tas、相位补偿扭矩信号tx、行程终点控制扭矩信号tend、阻尼扭矩信号td进行运算和生成,并输出作为第二促动器指令信号的辅助扭矩信号tf到马达扭矩指令运算单元210。

在马达扭矩指令运算单元210中,基于由加法单元209运算并生成的辅助扭矩信号tf,确定对电动马达5a下指令的电流值,并输出到电动马达5a。

此外,在第二促动器指令信号限制单元400中,被输入电动马达5a、未图示的逆变器的过热状态、未图示的电池的电源电压下降等信息,在需要抑制电动马达5a的功耗和发热时,为了执行如下的第二促动器指令信号限制控制,将控制限制指令信号sa输出到低通滤波器单元301和加法单元209,该第二促动器指令信号限制控制是指,降低作为第二促动器指令信号的辅助扭矩信号tf的上限值、或限制作为第二促动器指令信号的辅助扭矩信号tf的输出。

此外,若被输入控制限制指令信号sa,则低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a将截止频率设定为第二截止频率(例如,1hz)。

图3是表示实施方式1的控制处理的流程图。该流程图在规定的运算周期内被反复执行。

在步骤s100中,判定接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)是否低于第一规定扭矩值(例如,10nm)。

再者,扭矩传感器11在其扭转角比第一规定扭矩值大时(例如,12nm),机械止动器工作。

在接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1时,进至步骤s101,在转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)为第一规定扭矩值t1以上时,进至步骤s102。

在步骤s101中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第一截止频率f1(例如,10hz)。

此外,在步骤s102中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第二截止频率f2(例如,1hz)。

即,以比第一截止频率f1低的频率设定第二截止频率f2。

图4是表示实施方式1的控制处理的概念图。

横轴是接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a所输出的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts),纵轴是低通滤波器单元301的截止频率。

直到接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a所输出的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1(例如,10nm)为止,截止频率被设定为第一截止频率f1(例如,10hz),当接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a所输出的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)变为第一规定扭矩值t1时,截止频率被切换为第二截止频率(例如,1hz)。

因此,在接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a所输出的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)达到了机械止动器工作的扭矩值(例如,12nm)时,截止频率已经切换为第二截止频率f2(例如,1hz)。

图5的(a)是实施方式1和比较例的扭矩传感器的转向扭矩信号值特性图,(b)是实施方式1和比较例的区域特性图。

图5的(a)的实线表示实施方式1的低通滤波器单元301输出的转向扭矩信号ts1,点划线表示比较例的扭矩传感器的转向扭矩信号t,虚线表示驾驶员实际地产生的转向扭矩的变化。

在比较例的情况中,扭矩传感器11的机械止动器开始工作后,扭矩传感器的转向扭矩信号恒定。

在实施方式1的情况中,当接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)变为第一规定扭矩值t1时,低通滤波器单元301的截止频率从第一截止频率f1被切换为第二截止频率f2,第二截止频率f2以上的分量在低通滤波器单元301中输出相对于输入之比即增益被降低(衰减),成为以实线所示的转向扭矩信号ts1。

图5的(b)表示横轴为相位补偿增益,纵轴为辅助增益的矩阵,阴影的区域表示稳定区域。

以虚线的圆表示的是比较例,由于扭矩传感器的转向扭矩信号饱和,所以转移到不稳定区域,但在实施方式1中,如以实线的圆所示的那样存在于稳定区域内。

这样,由于通过了低通滤波器单元301的转向扭矩信号ts1未饱和,所以在辅助运算单元202中,基于接收来自低通滤波器单元301的转向扭矩信号ts1和接收来自车速传感器12的车速信号的车速信号接收单元20c的车速信号vsp,运算并生成作为以其为基准的第一促动器指令信号的辅助扭矩,作为辅助扭矩信号tas输出到加法单元209,所以不发生诸如控制量摆动而产生振动的问题。

以下列举实施方式1的效果。(1)在本发明的动力转向装置的控制装置中,具有低通滤波器单元301,该低通滤波器单元301包括截止频率调整单元301a,该截止频率调整单元能够调整使输入信号的分量部分地衰减的截止频率,在接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1时,该截止频率调整单元将所述截止频率设定为第一截止频率f1,在接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)为所述第一规定扭矩值t1以上时,该截止频率调整能够将所述截止频率设定为比所述第一截止频率f1低的第二截止频率f2。

因此,可以确保接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1时的转向响应性,并且可以抑制接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t为第一规定扭矩值t1以上时的电动马达5a的输出的摆动。

(2)第一规定扭矩值t1是,比扭矩传感器11的机械止动器开始工作的规定角度时的扭矩传感器11的转向扭矩信号t的值小的值。

因此,当转向轴2与小齿轮轴2b的相对角度达到扭矩传感器11的机械止动器开始工作的规定角度时,相对角度不会在其以上增加。扭矩传感器11基于转向轴2与小齿轮轴2b的相对角度而输出转向扭矩信号t,所以转向扭矩信号t在转向轴2与小齿轮轴2b的相对角度达到了规定角度的时刻也达到上限值,不再增加而为恒定值。若由扭矩传感器11输出的转向扭矩信号t没有随着时间经过而变化,则高通滤波器单元302的增益为零,加法单元209所运算并生成的辅助扭矩信号tf变得不稳定,在电动马达5a的输出中有发生摆动(hunting)的风险。因此,在转向扭矩达到了上限值时,截止频率调整单元301a设定为第二截止频率f2即可,但通过将第一规定扭矩值t1设为比转向扭矩的上限值低的值,设置余量,可以稳定获得摆动抑制效果。

(3)在作为第一促动器指令信号生成单元的辅助运算单元202的上游侧设置了低通滤波器单元301。

因此,作为由辅助运算单元202运算并生成的第一促动器指令信号的辅助扭矩信号tas没有受到低通滤波器单元301的影响,所以相对于辅助运算单元202的输入信号的输出特性(辅助增益)的调整(tuning)容易。

(4)低通滤波器单元301被构成为设置在微处理器中的数字滤波器。

因此,通过微处理器内的处理进行截止频率的调整,所以与由电子电路进行截止频率的调整的情况相比,可以进行自由度高的截止频率的调整。

〔实施方式2〕

图6是表示实施方式2的控制处理的概念图。

与实施方式1不同,若接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)达到渐变开始第一规定扭矩值t1a,则截止频率调整单元301a使截止频率从第一截止频率f1起以渐变结束第一规定扭矩值t1b逐渐变化(逐渐减少),使得变为第二截止频率f2。

即,将第一规定扭矩值t1设定为渐变开始第一规定扭矩t1a和渐变结束第一规定扭矩t1b这2个,在从渐变开始第一规定扭矩值t1a至渐变结束第一规定扭矩值t1b的期间,使截止频率从第一截止频率f1逐渐地变化(逐渐减少)到第二截止频率f2。

这里,渐变结束第一规定扭矩t1b和机械止动器工作开始扭矩一致。

其他的结构、作用与实施方式1相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式2的作用效果。

截止频率调整单元301a使截止频率从第一截止频率f1逐渐地变化(逐渐减少)到第二截止频率f2。

因此,通过使截止频率变化,有可能对作为第二促动器指令信号的辅助扭矩tf也产生影响,但通过使截止频率逐渐地变化(逐渐减少),可以抑制产生辅助扭矩tf的急剧的变化。

其他的作用效果与实施方式1相同。

〔实施方式3〕

图7是表示实施方式3的控制处理的概念图。

与实施方式2不同,将第一规定扭矩值t1设定为渐变开始第一规定扭矩t1a和渐变结束第一规定扭矩t1b这2个,在从渐变开始第一规定扭矩值t1a至渐变结束第一规定扭矩值t1b的期间,使截止频率从第一截止频率f1逐渐地变化(逐渐减少)到第二截止频率f2,但直至达到扭矩传感器11的机械止动器工作开始扭矩之前,都为第二截止频率。

即,将渐变结束第一规定扭矩值t1b设定得比机械止动器工作开始扭矩小。

其他的结构、作用与实施方式2相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式3的作用效果。

截止频率调整单元301a使截止频率从第一截止频率f1起逐渐地变化(逐渐减少)到第二截止频率f2,但在达到扭矩传感器11的机械止动器工作开始扭矩之前,都为第二截止频率。

因此,通过在机械止动器工作前,使截止频率充分降低,可以稳定获得摆动抑制效果。

其他的作用效果与实施方式2相同。

〔实施方式4〕

图8是表示实施方式4的控制处理的流程图。该流程图在规定的运算周期内被反复执行。

在步骤s200中,判定转向扭矩是否正在增大中(正在向切入方向转向操作中)。

如果转向扭矩正在增大中,则进至步骤s201,若转向扭矩不是正在增大中,则结束控制。

在步骤s201中,判定接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)是否低于行程终点转向角前的规定值。

在来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)低于规定值时,进至步骤s202,在转向角传感器10的输出即转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)为规定值以上时,进至步骤s203。

在步骤s202中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第一截止频率f1(例如,10hz)。

此外,在步骤s203中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第二截止频率f2(例如,1hz)。

图9是实施方式4的控制处理的概念图。

横轴是来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs),纵轴是低通滤波器单元301的截止频率。

除了实施方式1以外,在转向扭矩正在增大中,来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)低于行程终点转向角前的规定值时,将所述截止频率设定为第一截止频率,在转向扭矩正在增大中,来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)为行程终点转向角前的规定值以上时,将所述截止频率设定为比所述第一截止频率f1低的第二截止频率f2。

其他的结构、作用与实施方式1相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式4的作用效果。

在转向扭矩正在增大中,来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)低于行程终点转向角前的规定值时,将所述截止频率设定为第一截止频率f1,在转向扭矩正在增大中,来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)为行程终点转向角前的规定值以上时,将所述截止频率设定为比所述第一截止频率f1低的第二截止频率f2。

因此,在来自接收来自转向角传感器10的转向角信号的转向角信号接收单元20c的转向角信号θ(=转向角运算单元204输出的转向角信号θs)表示接近行程终点的规定值以上的值,并且向切入方向进行转向操作(转向扭矩正在增大)时,若转向操作仍被照样继续进行,则达到行程终点,若在此以上转向轮无法转向(小齿轮轴2b不旋转),则转向轴2与小齿轮轴2b的相对角度急剧地增大。通过根据转向角信号和转向扭矩信号而估计出接近该状态的事实,并在事前使截止频率降低,可以稳定地避免摆动发生的风险高的状况。

其他的作用效果与实施方式1相同。

[实施方式5]

图10是实施方式5的控制处理的流程图。该流程图在规定的运算周期内被反复执行。

在步骤s300中,判定来自接收来自车速传感器12的车速信号的车速信号接收单元20c的车速信号vsp是否为规定值以上。

如果来自接收来自车速传感器12的车速信号的车速信号接收单元20c的车速信号vsp低于规定值,则进至步骤s301,如果来自接收来自车速传感器12的车速信号的车速信号接收单元20c的车速信号vsp为规定值以上,则结束控制。

在步骤s301中,判定来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)是否低于第一规定扭矩值t1。

如果来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1,则进至步骤s302,如果扭矩传感器11的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)为第一规定扭矩值t1以上,则进至步骤s303。

在步骤s302中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第一截止频率f1(例如,10hz)。

此外,在步骤s303中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第二截止频率f2(例如,1hz)。

即,在实施方式1的基础上,在车速为规定值以上时,禁止截止频率向第二截止频率f2的变更。

其他的结构、作用与实施方式1相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式5的作用效果。

在车速为规定车速以上时,禁止截止频率向第二截止频率f2的变更。

因此,可以确保在中高速行驶时的紧急转向回避动作的响应性。

再者,如果是中高速行驶时,则转向扭矩值为规定值以上,电动马达5a的输出的摆动的发生风险也较小。

其他的作用效果与实施方式1相同。

[实施方式6]

图11是实施方式6的控制处理的流程图。该流程图在规定的运算周期内被反复执行。

在步骤s400中,判定是否执行辅助控制量的限制、即是否输出第二促动器指令信号限制单元400产生的控制限制指令信号sa。

在需要抑制电动马达5a的功耗、发热时,为了执行如下的第二促动器指令信号限制控制,第二促动器指令信号限制单元400将控制限制指令信号sa输出到低通滤波器单元301和加法单元209,该第二促动器指令信号限制控制是指降低作为第二促动器指令信号的辅助扭矩tf的上限值、或者限制辅助扭矩tf的输出,。

在没有被执行辅助控制量的限制时,进至步骤s401,在被执行辅助控制量的限制时,进至步骤s403。

在步骤s401中,判定来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)是否低于第一规定扭矩值t1。

如果来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)低于第一规定扭矩值t1,则进至步骤s402,如果扭矩传感器11的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)为第一规定扭矩值t1以上,则进至步骤s403。

在步骤s402中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第一截止频率f1(例如,10hz)。

此外,在步骤s403中,将由低通滤波器单元301的截止频率调整单元301a设定的截止频率设定为第二截止频率f2(例如,1hz)。

即,在实施方式1的基础上,在被执行辅助控制量的限制时,将截止频率变更到第二截止频率f2。

其他的结构、作用与实施方式1相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式6的作用效果。

在辅助控制量被限制时,将截止频率变更到第二截止频率f2。

因此,通过降低电动马达5a的驱动的响应性,减轻每单位时间的工作量,可以进一步抑制电动马达5a中的功耗和发热。

其他的作用效果与实施方式1相同。

[实施方式7]

图12是实施方式7的控制处理的概念图。

横轴是来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts),纵轴是低通滤波器单元301的截止频率。

在实施方式1的基础上,在来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)从比第一规定扭矩值t1小的扭矩起增大,并达到了第一规定扭矩值t1时,将截止频率设定为第二截止频率f2(例如,1hz),在来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts)从比第一规定扭矩值t1大的扭矩起减小,并达到了比第一规定扭矩值t1小的第二规定扭矩值t2时,将截止频率设定为第一截止频率f1(例如,10hz)。

其他的结构、作用与实施方式1相同,所以省略说明。

接着,列举实施方式7的作用效果。

使第一截止频率f1和第二截止频率f2的设定切换的规定扭矩值的阈值在转向扭矩增大时和减小时不同,具有所谓的滞后(hysteresis)特性。

因此,可以抑制当转向扭矩在第一规定扭矩值t1附近增减时截止频率被频繁地变更。

其他的作用效果与实施方式1相同。

图13是实施方式8的控制处理的概念图。

横轴是来自接收来自扭矩传感器11的转向扭矩信号的转向扭矩信号接收单元20a的转向扭矩信号t(=扭矩运算单元201输出的转向扭矩信号ts),纵轴是低通滤波器单元301的截止频率。

与实施方式7不同,将第一规定扭矩值t1设定为渐变开始第一规定扭矩值t1a和渐变结束第一规定扭矩值t1b这2个值,在从渐变开始第一规定扭矩值t1a至渐变结束第一规定扭矩值t1b的期间,使截止频率从第一截止频率f1逐渐地变化(逐渐减少)到第二截止频率f2,并且将第二规定扭矩值t2也设定为渐变开始第二规定扭矩值t2a和渐变结束第二规定扭矩值t2b这2个值,使截止频率从第二截止频率f2逐渐地变化(逐渐增加)到第一截止频率f1。

这里,各规定扭矩之间的关系设定为,渐变结束第二规定扭矩值t2b<渐变开始第一规定扭矩值t1a<渐变开始第二规定扭矩值t2a<渐变结束第一规定扭矩值t1b。

其他的结构、作用与实施方式7相同,所以省略说明。

使第一截止频率和第二截止频率的设定切换的规定扭矩值的阈值在转向扭矩增大时和减小时不同,具有所谓的滞后特性,并且使得第一截止频率和第二截止频率的设定切换逐渐地变化(逐渐减少或逐渐增加)。

因此,可以抑制当转向扭矩在第一规定扭矩附近增减时,截止频率被频繁地变更,并且通过使截止频率逐渐地变化(逐渐减少或逐渐增加),可以抑制发生辅助扭矩tf的急剧的变化。

〔其他实施方式〕

以上,说明了用于实施本发明的实施方式,但本发明的具体的结构没有被限定于实施方式的结构,不脱离发明的宗旨的范围内的设计变更等也被包含在本发明中。

作为动力转向装置,以齿条&小齿轮式进行了说明,但不限于此,其他的滚珠丝杆式也被包含在本发明中。

此外,以在低通滤波器301的下游侧配置了作为第一促动器指令信号生成单元的辅助运算单元202的例子进行了说明,但也可以在低通滤波器301的上游侧配置作为第一促动器指令信号生成单元的辅助运算单元202。

而且,以在高通滤波器302的下游侧配置了相位补偿运算单元203的例子进行了说明,但也可以在高通滤波器302的上游侧配置相位补偿运算单元203。

对于可从以上说明的实施方式掌握的技术的思想,记载如下。

动力转向装置的控制装置,在其一个方式中,动力转向装置包括:根据驾驶员的转向操作而使转向轮转向的转向机构、被设在所述转向机构中并检测转向扭矩的扭矩传感器、以及对所述转向机构施予转向力的电动促动器,控制装置包括控制器,所述控制器包括:转向扭矩信号接收单元、第一促动器指令信号生成单元、低通滤波器单元、相位补偿信号生成单元、高通滤波器单元、以及第二促动器指令信号输出单元,所述转向扭矩信号接收单元接收所述扭矩传感器的输出信号即转向扭矩信号,所述第一促动器指令信号生成单元基于所述转向扭矩信号,生成第一促动器指令信号,所述低通滤波器单元包括截止频率调整单元,所述低通滤波器单元使被输入到所述低通滤波器单元的信号即低通滤波器输入信号之中的、在由所述截止频率调整单元设定的截止频率以上的分量衰减,所述低通滤波器输入信号是通过所述低通滤波器单元的、所述转向扭矩信号或所述第一促动器指令信号,所述截止频率调整单元能够调整使所述低通滤波器输入信号的分量部分地衰减的截止频率,在所述转向扭矩信号低于第一规定扭矩值时,将所述截止频率设定为第一截止频率,在所述转向扭矩信号为所述第一规定扭矩值以上时,能够将所述截止频率设定为比所述第一截止频率低的第二截止频率,所述相位补偿信号生成单元基于所述转向扭矩信号,生成相位补偿信号,所述高通滤波器单元使被输入到所述高通滤波器单元的信号即高通滤波器输入信号之中的、作为高于所述第一截止频率的频率的第三截止频率以下的分量衰减,所述高通滤波器输入信号是通过所述高通滤波器单元的、所述转向扭矩信号或所述相位补偿信号,所述第二促动器指令信号输出单元基于所述第一促动器指令信号和所述相位补偿信号,输出对所述电动促动器的指令信号即第二促动器指令信号。

在更优选的方式中,在上述方式中,所述转向机构包含伴随方向盘的旋转而旋转的转向轴,所述转向轴包含:输入轴、输出轴、被设置在所述输入轴和所述输出轴之间的扭力杆、以及旋转限制单元,所述旋转限制单元限制作为所述扭力杆的扭转量的所述输入轴与所述输出轴的相对角度变为规定角度以上,所述扭矩传感器根据所述输入轴与所述输出轴的相对角度的大小,输出所述转向扭矩信号,所述第一规定扭矩值是比所述输入轴与所述输出轴的相对角度为所述规定角度时的所述转向扭矩信号的值小的值。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述截止频率调整单元使所述截止频率伴随所述转向扭矩信号的值的增大而逐渐减,使其从所述第一截止频率接近所述第二截止频率。

而且在另一优选的方式中,在上述方式中,所述转向机构包含:伴随方向盘的旋转而旋转的转向轴,所述转向轴包含输入轴、输出轴、被设置在所述输入轴和所述输出轴之间的扭力杆、以及旋转限制单元,所述旋转限制单元限制作为所述扭力杆的扭转量的所述输入轴与所述输出轴的相对角度变为规定角度以上,所述扭矩传感器根据所述输入轴与所述输出轴的相对角度的大小输出所述转向扭矩信号,所述第一规定扭矩值是比所述输入轴与所述输出轴的相对角度为所述规定角度时的所述转向扭矩信号的值小的值,所述截止频率调整单元使所述截止频率逐渐减小,使其从所述第一截止频率接近所述第二截止频率,在达到所述规定角度前,为所述第二截止频率。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述控制器包含微处理器,所述低通滤波器单元是被设置在所述微处理器中的数字滤波器。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述转向机构包含伴随方向盘的旋转而旋转的转向轴,所述转向轴包含:输入轴、输出轴、被设置在所述输入轴和所述输出轴之间的扭力杆、以及旋转限制单元,所述旋转限制单元限制作为所述扭力杆的扭转量的所述输入轴与所述输出轴的相对角度变为规定角度以上,所述控制器包括转向角信号接收单元,所述转向角信号接收单元能够接收与所述转向轮的转向角度有关的信号即转向角信号,所述截止频率调整单元在所述转向角信号为规定值以上并且所述转向扭矩信号的值正在增大时,调整所述截止频率,以使得所述截止频率比所述第一截止频率小。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述控制器包括接收车速信号的车速信号接收单元,所述截止频率调整单元在所述车速信号为规定车速以上时,禁止所述截止频率向所述第二截止频率的变更。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,在所述转向扭矩信号从比所述第一规定扭矩值小的值起增大并达到了所述第一规定扭矩值时,所述截止频率调整单元将所述截止频率设定为所述第二截止频率,在所述转向扭矩值从比所述第一规定扭矩值大的值起减小并达到了比所述第一规定扭矩值小的第二规定扭矩时,所述截止频率调整单元将所述截止频率设定为所述第一截止频率。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述控制器包括第二促动器指令信号输出限制单元,所述第二促动器指令信号输出限制单元能够执行第二促动器指令信号输出限制控制,即,降低所述第二促动器指令信号的上限值、或减小所述第二促动器指令信号的输出,在由所述第二促动器指令信号输出限制单元执行所述第二促动器指令信号输出限制控制时,所述截止频率调整单元将所述截止频率设定为所述第二截止频率。

而且在另一优选的方式中,在上述方式的任何一个中,所述转向扭矩信号被输入到所述低通滤波器单元中,所述低通滤波器单元的输出信号被输入到所述第一促动器指令信号生成单元中。

另外,本发明没有被限定于上述的实施方式,而包含各种各样的变形例。例如,上述实施方式是为了容易理解本发明而详细说明的实施方式,不限定于必需包括说明的全部结构。此外,可将某一个实施方式的一部分结构置换为另一个实施方式的结构,此外,也可在某一个实施方式的结构中添加另一个实施方式的结构。此外,对于各实施方式的一部分结构,可进行其他结构的追加、删除、置换。

本申请要求基于2018年3月20日提出申请的日本国专利申请第2018-052079号的优先权。包括2018年3月20日提出申请的日本国专利申请第2018-052079号的说明书、权利要求书、附图、以及摘要的全部公开内容,通过参照而作为整体援引至本申请中。

标号说明

1方向盘2转向轴(输入轴)2b小齿轮轴(输出轴)3齿条&小齿轮机构(转向机构)5动力转向机构5a电动马达(电动促动器)10转向角传感器11扭矩传感器12车速传感器13马达旋转角传感器20控制器20a转向扭矩信号接收单元20b转向角信号接收单元20c车速信号接收单元100动力转向装置201扭矩运算单元202辅助运算单元(第一促动器指令信号生成单元)203相位补偿信号生成单元209加法单元(第二促动器指令信号生成单元)301低通滤波器单元301a截止频率调整单元302高通滤波器单元400第二促动器指令信号输出限制单元f1第一截止频率f2第二截止频率t转向扭矩信号(扭矩传感器输出信号)t1第一规定扭矩值t1a渐变开始第一规定扭矩值t1b渐变结束第一规定扭矩值(第一规定扭矩值)t2第二规定扭矩值t2a渐变开始第二规定扭矩值(第二规定扭矩值)t2b渐变结束第二规定扭矩值tas辅助扭矩信号(第一促动器指令信号)tf辅助扭矩信号(第二促动器指令信号)ts转向扭矩信号(扭矩运算单元输出信号)ts1转向扭矩信号(低通滤波器单元输出信号)sa控制限制指令信号(第二促动器指令信号限制单元输出信号)vsp车速信号(车速传感器输出信号)θ转向角信号(转向角信号接收单元输出信号)θs转向角信号(转向角运算单元输出信号)

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