CN105209320B - 电动助力转向控制装置及转向控制方法 - Google Patents

Abstract

在计算包括用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力的马达的电动助力转向控制装置的控制量的CPU(10)中，构成为对计算马达(4)的转速的马达转速计算部(17)的值施加由滤波部(18)所进行的滤波处理，并输出至目标d轴电流值设定部(11b)，在高转矩及高马达转速区域中，通过降低目标d轴电流值相对于马达转速的响应性，来抑制方向盘操作时的振动及噪音。

Description

电动助力转向控制装置及转向控制方法

技术领域

本发明涉及电动助力转向控制装置及转向控制方法，尤其涉及利用电动马达来辅助方向盘(steering wheel)的转向力的电动助力转向控制装置及转向控制方法。

背景技术

现有的电动助力转向控制装置中，特别在高速旋转及高转矩的区域中，与其他区域相比，易于产生转矩波动(torque ripple)、噪音及振动，可能会给驾驶员(驾驶人)带来不适感，使转向感变差。因此，现有装置中，在高转矩区域进行所谓的磁场削弱控制(FieldWeakening Control)(例如参照专利文献1)。专利文献1中，通过限制d轴电流指令值的变化率，来防止马达输出的急剧变化，抑制噪音及振动的产生。此外，专利文献1中，准备以下映射：进行磁场削弱控制时用于计算dp轴电流指令值的多个映射和不进行磁场削弱控制时用于计算dp轴电流指令值的一个映射，并切换使用上述映射。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4797565号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1的现有装置中，利用映射计算d轴电流指令值，接着利用软件处理，进行对d轴电流指令值的变化率进行控制的处理。因此，对于限制了变化率后的d轴电流指令值，可能会因为该限制而导致响应性变差。此外，专利文献1中，保存有多个映射，从中选择使用一个映射。使用上述多个映射的方法中，存在CPU的软件规模增大，并且软件复杂化的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动助力转向控制装置及转向控制方法，无需限制d轴电流指令值，且能以更小规模的软件结构抑制方向盘操作时产生的振动及噪音等。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明的电动助力转向控制装置包括：马达，该马达用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力；转矩传感器，该转矩传感器检测所述方向盘转向力的转向转矩；马达转速检测部，该马达转速检测部检测所述马达的转速；马达电流检测部，该马达电流检测部检测流过所述马达的电流值；目标d轴/q轴电流设定部，该目标d轴/q轴电流设定部根据所述转矩传感器检测到的转向转矩及所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速，在dq坐标系中分别设定提供给所述马达的目标电流；控制量运算部，该控制量运算部基于所述目标d轴电流设定部中设定的目标d轴电流值、所述目标q轴电流设定部中设定的目标q轴电流值、所述马达电流检测部检测到的电流检测值，运算用于驱动所述马达的控制量；以及驱动部，该驱动部根据来自所述控制量运算部的控制量，向所述马达提供电流，该电动助力转向控制装置包括滤波部，该滤波部设置于所述马达转速检测部和所述目标d轴电流设定部之间，对所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速实施滤波处理，并将滤波处理后的转速输出至所述目标d轴电流设定部。

发明效果

本发明的电动助力转向控制装置包括：马达，该马达用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力；转矩传感器，该转矩传感器检测所述方向盘转向力的转向转矩；马达转速检测部，该马达转速检测部检测所述马达的转速；马达电流检测部，该马达电流检测部检测流过所述马达的电流值；目标d轴/q轴电流设定部，该目标d轴/q轴电流设定部根据所述转矩传感器检测到的转向转矩及所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速，在dq坐标系中分别设定提供给所述马达的目标电流；控制量运算部，该控制量运算部基于所述目标d轴电流设定部中设定的目标d轴电流值、所述目标q轴电流设定部中设定的目标q轴电流值、所述马达电流检测部检测到的电流检测值，运算用于驱动所述马达的控制量；以及驱动部，该驱动部根据来自所述控制量运算部的控制量，向所述马达提供电流，该电动助力转向控制装置包括滤波部，该滤波部设置于所述马达转速检测部和所述目标d轴电流设定部之间，对所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速实施滤波处理，并将滤波处理后的转速输出至所述目标d轴电流设定部，从而无需限制d轴电流指令值，能以更小规模的软件结构抑制方向盘操作时产生的振动及噪音等。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。

图3是表示本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。

图4是表示本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。

具体实施方式

实施方式1.

下面，基于附图，说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。如图1所示，实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置中设有转矩传感器1、转向角传感器2、以及车速传感器3。转矩传感器1配置在车辆的方向盘(未图示)附近，检测驾驶员的方向盘转向力的转向转矩。转向角传感器2配置在方向盘附近，检测方向盘的转向角度。车速传感器3设置于车辆，检测车辆的速度。

此外，实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置中设有：用于辅助车辆的驾驶员(驾驶人)的方向盘转向力的马达4、计算要提供给马达4的目标电流值的控制单元(ECU)30、检测流过马达4的电流值的马达电流传感器5、检测马达4的旋转的马达旋转传感器6。马达4搭载于车辆的转向柱或齿条轴。另外，此处，以3相无刷电机作为马达4来举例说明。

控制单元(ECU)30内置有成为运算及处理的中枢的CPU10和用于基于CPU10的输出信号来驱动马达4的驱动部20。

从转矩传感器1、转向角传感器2及车速传感器3对CPU10输入各检测值，该CPU10基于上述检测值，计算出提供给马达4的电流量。因此，CPU10内置有计算要提供给马达4的目标电流值的目标电流设定部11。目标电流设定部11被分割为目标q轴电流设定部11a和目标d轴电流设定部11b。目标电流设定部11根据驾驶员(驾驶人)的方向盘的转向力，在dq坐标系中设定要提供给马达4的目标电流值，以辅助该转向力。

并且，CPU10具有减法部12，以求得从目标电流设定部11输出的目标q轴电流及目标d轴电流与马达4的电流检测值之间的偏差。减法部12分为q轴用的减法部12a和d轴用的减法部12b。并且，CPU10具有反馈控制部13和2/3相转换部14，该反馈控制部13为了使马达4的电流检测值跟踪目标电流值，从而基于减法部12a、12b计算得到的马达电流检测值与目标电流值之间的偏差求得最终电流值，并将该最终电流值转换成电压值来进行输出，该2/3相转换部14将来自反馈控制部13的输出信号从2相转换成3相。来自2/3相转换部14的输出被输入至驱动部20。

此外，CPU10具有马达电流计算部15和3/2相转换部16，该马达电流计算部15基于马达电流传感器5的检测信号，计算马达4的电流检测值，该3/2相转换部16将马达电流计算部15的输出信号从3相转换成2相，并输入至减法部12a、12b。并且，CPU10具有基于马达旋转传感器6的检测信号，计算马达转速的马达转速计算部17。

并且，CPU10具有输入有来自马达转速计算部17的马达转速的滤波部18。滤波部18的输出被输入至d轴电流设定部11b。另外，如图1所示，滤波部18中输入有各种信息，滤波部18基于上述信息中的至少一种，决定是否实施滤波处理。对于用于判定是否实施滤波处理的实施条件，将在后文阐述。滤波部18由低通滤波器、带通滤波器或移动平均处理滤波器构成。

下面，对本实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置的动作进行说明。

首先，转矩传感器1检测驾驶员的转向转矩，转向角传感器2检测方向盘的转向角度，车速传感器3检测车辆的速度。该转向转矩、转向角度及车速被输入至CPU10。马达旋转传感器6及马达转速计算部17计算出马达4的转速。CPU10中，目标电流设定部11的目标q轴电流设定部11a和目标d轴电流设定部11b分别基于该转向转矩、转向角度、车速及马达转速，计算出要提供给马达4的目标q轴电流及目标d轴电流。另外，也未必一定要使用转向转矩、转向角度及车速这些全部的参数，也可以根据转向转矩和转速计算出目标q轴电流及目标d轴电流。目标电流设定部11的目标q轴电流设定部11a和目标d轴电流设定部11b中设定的目标q轴电流及目标d轴电流分别输入至减法部12a、12b。由马达电流计算部15计算出的马达4的电流检测值经由3/2相转换部16被输入至减法部12a、12b。减法部12a、12b求得目标q轴电流及目标d轴电流与马达4的电流检测值之间的偏差，并输出至反馈控制部13。反馈控制部13基于该偏差求得最终电流值，并将该最终电流值转换成电压值来进行输出。由于该电压值为2相，因此2/3相转换部14将2相转换成3相，并输出至驱动部20。驱动部20内置有多个开关元件(未图示)，通过利用该开关元件进行PWM控制，来向马达4提供3相的驱动电力。此处，减法部12、反馈控制部13、及2/3向转换部14构成基于目标d轴/q轴电流和马达4的电流检测值运算用于驱动马达4的控制量的控制量运算部。

为了检测流过马达4的电流，马达电流计算部15基于马达电流传感器5的检测信号，计算马达4的电流检测值。由于该电流检测值为3相(iu、iv、iw)，因此在3/2相转换部16中从3相转换成2相，并分别输出至d/q轴用的减法部12a、12b。这里，马达电流传感器5、马达电流计算部15、及3/2相转换部16构成检测流过马达4的马达电流的马达电流检测部。马达4是无刷电机，因此若不检测出磁极位置，则无法使马达4顺畅地旋转，因此马达转速计算部17根据马达旋转传感器6的检测信号计算马达4的转速。将马达4的转速输出至目标q轴电流设定部11a，并经由滤波部18输出至目标d轴电流设定部11b。这里，马达旋转传感器6及马达转速计算部17构成检测马达4的转速的马达转速检测部。

马达电流传感器5由设置于驱动部20和马达4之间的U、V、W相用的三个电阻构成，基于各电阻两端产生的电位差来计算流过马达4的马达线圈的电流。然而，马达电流传感器5并不限于该类型，也可以是利用电流的感应线圈式的传感器。马达旋转传感器6可以是旋转变压器方式、也可以是霍尔传感器式、或MR式。作为用于检测车辆状况的传感器，设有转矩传感器1、转向角传感器2及车速传感器3这三种传感器，但并不限于这三种。

接着，对作为本发明的特征的滤波部18进行说明。滤波部18设置于马达转速计算部17和目标d轴电流设定部11b之间，将马达转速作为滤波处理的对象。滤波部18的输出被传输到目标d轴电流设定部11b。

对滤波部18将马达转速作为对象的理由简单进行阐述。一般而言，电动助力转向控制装置搭载于方向盘附近，因此希望是尽可能小的马达。然而，小型的马达中，为了获得较高的输出，需要将d轴电流值设定为较大的值。因此，在马达的转速较低的区域中，即使目标d轴电流值是较小的值，转速稍稍上升，目标d轴电流值也可能大幅增大。在上述那样因转速稍有变化而导致目标d轴电流值急剧变化的情况下，可能会产生振动、噪音。因此，本实施方式中，对于输入至目标d轴电流设定部11b的马达转速，根据需要利用滤波部18进行滤波处理，通过降低目标d轴电流值对于马达转速的响应性，来抑制振动及噪音。

如图1所示，滤波部18输入有包含来自转矩传感器1的转向转矩、来自转向角传感器2的转向角度、来自车速传感器3的车速、来自3/2相转换部16的马达电流检测值、及来自目标电流设定部11的目标电流指令值在内的各种信息。滤波部18基于上述信息中的至少一种，来决定是否实施滤波处理。滤波部18能改变判定是否实施滤波处理的实施条件及滤波特性。

滤波部18在判定为实施滤波处理的情况下，对由马达转速计算部17计算得到的马达转速实施滤波处理，并将滤波处理后的马达转速输出至目标d轴电流设定部11b。另一方面，滤波部18在判定为不实施滤波处理的情况下，将由马达转速计算部17计算得到的马达转速直接输出至目标d轴电流设定部11b、或者进行通常驾驶时的滤波处理，然后再输出至目标d轴电流设定部11b。另外，将通常驾驶时的时间常数设定为比实施上述滤波处理时的滤波的时间常数要小的值。

这里，对滤波部18实施滤波处理的实施条件进行说明。滤波部18在下述4个实施条件的任一个成立时，实施滤波处理。

1)高转向转矩及高马达转速的情况

2)实施磁场削弱控制的情况

3)马达电流检测值的变化较大的情况

4)实施d轴优先控制的情况

下面，对这4个实施条件进行说明。

1)高转向转矩及高马达转速的情况

在转向转矩较高、马达4的马达转速较高的情况下，滤波部18实施滤波处理。因此，滤波部18预先设定对于转向转矩的第一阈值，及对于马达转速的第二阈值。第一阈值是表示转向转矩的高转矩区域的阈值。将转向转矩高于该阈值的状态称为“高转向转矩”。第二阈值是表示马达转速的高马达转速区域的阈值。将马达转速高于该阈值的状态称为“高马达转速”。转矩部18对转矩传感器1的转向转矩及马达转速计算部17的马达转速进行监视，判定是否转向转矩在第一阈值以上，且马达转速在第二阈值以上。滤波部18在判定为转向转矩在第一阈值以上、且马达转速在第二阈值以上的情况下，决定实施滤波处理。另一方面，在判定为转向转矩及马达转速的至少一方小于阈值的情况下，决定不实施滤波处理。另外，也可以不使用马达转速计算部17的马达转速，而根据转向角传感器2计算出马达转速。能利用转向角传感器2检测出单位时间的方向盘的旋转角，根据马达4的齿轮比计算出马达4的转速。滤波部18在决定实施滤波处理的情况下，对从马达转速计算部17输入的马达转速实施滤波处理，并输出至目标d轴电流设定部11b。由此，即使在可能产生振动及噪音的高转向转矩及高马达转速的情况下，也能通过对马达转速实施滤波处理，降低目标d轴电流对于马达转速的响应性，来事先抑制振动及噪音的产生。

2)实施磁场削弱控制的情况

在本实施方式1所涉及的电动助力转向控制装置中，在转向转矩较高、马达4的马达转速较高的情况下，控制单元(ECU)30实施磁场削弱控制。因此，控制单元(ECU)30预先设定对于转向转矩的第三阈值，及对于马达转速的第四阈值。第三阈值可以是与上述第一阈值相同的值，第四阈值可以是与上述第二阈值相同的值。控制单元(ECU)30对转矩传感器1的转向转矩及马达转速计算部17的马达转速进行监视，在判定为转向转矩为第三阈值以上，且马达转速为第四阈值以上的情况下，开始磁场削弱控制，并且向滤波部18指示实施滤波处理。滤波部18接受该指示，对从马达转速计算部17输入的马达转速实施滤波处理，并输出至目标d轴电流设定部11b。由此，在实施磁场削弱控制时，通过利用滤波部18实施滤波处理，来降低目标d轴电流相对于马达转速的响应性，从而能事先抑制预计在开始磁场削弱控制后终究会产生的振动及噪音。

3)马达电流检测值的变化较大的情况

也具有如下方法：在实际产生了振动或噪音等现象的情况下，或具有产生振动或噪音等现象的征兆的情况下，通过利用滤波部18实施滤波处理，来直接抑制振动及噪音等的产生。因此，滤波部18中输入有来自3/2相转换部16的马达电流检测值中的d轴电流的值，并检测d轴电流的每隔一定时间的偏差是否较大、或d轴电流的每单位时间的变化是否较大。滤波部18预先设定对于d轴电流的每单位时间的偏差的第五阈值、及/或对于d轴电流的每单位时间的变化量的第六阈值。第五及第六阈值是表示电流检测值的高变化量区域的阈值。将电流检测值的变化量高于上述阈值的状态称为“高变化量”。滤波部18在判定为d轴电流的每单位时间的偏差在第五阈值以上、或d轴电流的每单位时间的变化量为第六阈值以上的情况下，决定实施滤波处理。滤波部18在决定实施滤波处理的情况下，对从马达转速计算部17输入的马达转速实施滤波处理，并输出至目标d轴电流设定部11b。由此，即使在实际产生了振动或具有产生振动的征兆的情况下，也能通过实施滤波部18的滤波处理，来抑制该振动，并且也具有能应对包含马达4在内的机械系统的长年变化的效果。

4)实施d轴优先控制的情况

通常情况下优先控制q轴电流，但在实施优先控制d轴电流的d轴优先控制的情况下，根据车辆的驾驶状况实施滤波部18所进行的滤波处理。该情况下，从目标d轴电流设定部11b将目标d轴电流传输至滤波部18。滤波部18预先设定对于目标d轴电流的第七阈值(第七阈值≠0)。滤波部18在从目标d轴电流设定部11b传输来的目标d轴电流在第七阈值以下的情况下，滤波部18决定为实施滤波处理。

其结果是，实施了滤波处理后的马达转速再次返回到目标d轴电流设定部11b。由此，通过实施滤波部18的滤波处理，降低目标d轴电流相对于马达转速的响应性，从而例如在开始d轴优先控制时、控制内容急剧变化时、及开始磁场削弱控制时，能在切换上述控制的一定时间后对目标d轴电流作用上述控制，而并非在切换上述控制后立即对目标d轴电流作用上述控制。

如上所述，本实施方式1中的电动助力转向控制装置包括：马达4，该马达4用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力；转矩传感器1，该转矩传感器1检测方向盘转向力的转向转矩；马达转速检测部(6、17)，该马达转速检测部(6、17)检测马达4的转速；马达电流检测部(5、15、16)，该马达电流检测部(5、15、16)检测流过马达4的电流值；目标d轴/q轴电流设定部11a、11b，该目标d轴/q轴电流设定部11a、11b根据转矩传感器1检测到的转向转矩及马达转速检测部(6、17)检测到的马达4的转速，在dq坐标系中分别设定提供给马达4的目标电流；控制量运算部(12、13、14)，该控制量运算部(12、13、14)基于目标d轴电流设定部11b中设定的目标d轴电流值、目标q轴电流设定部11a中设定的目标q轴电流值、马达电流检测部(5、15、16)检测到的电流检测值，运算用于驱动马达4的控制量；以及驱动部20，该驱动部20根据来自控制量运算部的控制量，向马达4提供电流，该电动助力转向控制装置还包括滤波部18，该滤波部18设置于马达转速检测部(6、17)和目标d轴电流设定部11b之间，对马达转速检测部(6、17)检测到的马达4的转速实施滤波处理，并将滤波处理后的转速输出至目标d轴电流设定部11b。由此，本实施方式1中，根据高转矩及高马达转速等有可能产生振动的d轴电流的状况，或在开始产生该征兆的情况下，通过对马达转速实施滤波处理，来降低目标d轴电流值相对于马达转速的响应性，从而能抑制振动及噪音等。因此，本实施方式1中，无需限制目标d轴电流值，能以小规模的软件结构抑制方向盘操作时产生的振动及噪音等。

实施方式2.

接着，对本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向控制装置进行说明。本实施方式2中对实施方式1的滤波的特性及其设定方法进行说明。图2是表示本发明的实施方式2所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。图2和图1的不同点在于，图2中追加了用于设定滤波部18的滤波特性的滤波特性设定部19，并且追加了用于检测马达4的端子间电压的马达电压传感器21。其他结构及动作与实施方式1相同，因此此处省略说明。

首先，对滤波部18的滤波特性(滤波的种类、截止频率、时间常数、增益)进行说明。

如上所述，构成滤波部18的滤波的种类是低通滤波器、带通滤波器或移动平均处理滤波器，即，必须是非高通滤波器的滤波器。

将滤波部18的截止频率设为包含齿轮等在内的机械系统的谐振频率以下、或马达4的电气特性的谐振频率以下即可，因此利用预先搭载于车辆的测量器等掌握这些谐振频率，由滤波特性设定部19将截止频率设定为这些谐振频率以下的值。

滤波部18的滤波器的时间常数及增益通常设定为初始值(默认值)，但也可以由滤波特性设定部19根据转向转矩、车速、目标d轴电流、q轴马达电流检测值、目标d轴电流、d轴马达电流检测值、温度、d轴电流的增减方向、马达转速的增减方向、马达4产生的感应电压、及PWM占空比中的至少一个，自动地设定滤波器的时间常数及增益。另外，作为马达转速，可以使用从马达旋转传感器6计算出的马达转速，但并不限于该情况，也可以使用转向角传感器2，根据转向角传感器2检测到的转向角度计算马达转速。计算方法如实施方式1所述那样。对于马达感应电压，在马达4中预先设置马达电压传感器21，利用马达电压传感器21检测出马达线圈的端子间电压，并根据该端子间电压计算感应电压。另外，图2中，为了简化图示而仅记载了马达电压传感器21，但实际上在CPU10内设有根据马达电压传感器21检测到的马达4的端子间电压来计算感应电压的感应电压计算部(未图示)。此处，马达电压传感器21和感应电压计算部构成根据马达4的端子间电压检测出感应电压的感应电压检测部。

如上所述，通过改变滤波器的时间常数及增益的设定，能延迟或提早目标d轴电流的响应性。因此，通过由滤波特性设定部19个别地设定滤波器的时间常数及增益，则具有如下效果：使方向盘的回正更早，在返回通常控制时能确保跟踪性及响应性。

如上所述，本实施方式2中，可获得与实施方式1相同的效果，并且本实施方式2中，通过设置滤波特性设定部19，将滤波部18的滤波特性设为可变，因此能容易地通过调整滤波部18的滤波特性的时间常数及增益，来改变响应性

实施方式3.

接着，对本发明的实施方式3所涉及的电动助力转向控制装置进行说明。实施方式3中，对上述实施方式1及实施方式2中的滤波部18的滤波处理实施的解除条件进行说明。滤波部18的滤波处理是特别为了抑制振动及噪音等，而使目标d轴电流的响应性延迟来进行对应的处理。因此，滤波处理实施时的滤波器的时间常数比通常时的滤波器时间常数要大，因此返回通常控制时的响应性可能会变差。因此，与滤波部18的实施滤波处理的实施条件相同，解除滤波处理实施的解除条件也较为重要。

图3是表示本实施方式3所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。图3与图1的不同之处在于，图3中设有滤波解除部22。如图3所示，滤波解除部22可以与滤波部18分开设置，也可以内置于滤波部18。另外，图3示出了将本实施方式3应用于图1所示的实施方式1的示例，但也可以将本实施方式3应用于图2所示的实施方式2。其他结构及动作与实施方式1及2相同，因此此处省略说明。

上述实施方式2中，将滤波特性的时间常数及增益设为可变，因此能根据转向状况分别独立地设定显现出滤波器的效果的滤波器时间常数的渐增侧和不显现出滤波器的效果的滤波器时间常数的渐减侧的变化速度。因此，在不需要滤波器的效果的转向状况中，若使滤波器时间常数的渐减速度比滤波器时间常数的渐增速度要快，则能早早地抵消滤波器的效果。成为用于抵消该滤波器的效果的触发的解除条件根据转向状况而存在有多种。

解除条件设为下述两种。

a)方向盘回正时

b)上述实施方式1所示的4个实施条件全部不成立时

在上述解除条件中的一个成立的情况下，滤波解除部22向滤波部18指示解除滤波处理的实施。

下面，对这2个解除条件进行说明。

a)方向盘回正时

首先，第一解除条件是检测到方向盘的回正操作的情况。另外，这里“回正操作(returning operation)”是指驾驶员(驾驶人)将方向盘朝接近中间位置的方向转向的操作。相反，将驾驶员(驾驶人)使方向盘朝远离中间位置的方向转向的操作称为“增打操作(turning operation)”。在检测到方向盘的回正操作的情况下，需要立即解除滤波部18的滤波处理的实施。另外，方向盘的回正能基于马达4的马达转速的符号(即、马达转速的正负)、或转向角传感器2检测出的转向角度的信息来检测。因此，滤波解除部22在对马达转速计算部17的马达转速或转向角传感器2的转向角度进行监视，并判定为由驾驶员实施了方向盘的回正操作的情况下，向滤波部18指示解除滤波处理的实施。这里，滤波解除部22构成检测方向盘的回正操作的方向盘回正检测部、和对滤波部18指示解除滤波处理实施的滤波解除部。

b)上述实施方式1所示的4个实施条件全部不成立时

滤波解除部22从滤波部18获取针对上述实施方式1所示的4个实施条件1)～4)的成立/不成立的判定结果。滤波解除部22根据该判定结果来判定上述实施方式1所示的4个实施条件1)～4)是否均不成立。在判定结果是4个实施条件1)～4)均不成立的情况下，滤波解除部22向滤波部18输出解除滤波处理的指示。

在上述说明中，对在解除条件成立的情况下，滤波解除部22将滤波部18的滤波处理的实施完全解除的示例进行了说明。然而，也可以不完全解除滤波处理的实施。例如，在滤波处理解除后，实施条件1)～4)的某一个可能会再次成立，因此滤波解除部22也可以在解除条件成立时对滤波部18指示改变截止频率。由此，使滤波部18的截止频率暂时上升，在一定的待机期间内对用于确认状况的马达电流检测值等进行监视，之后再解除滤波处理，这样也是有效的。待机期间为1分钟、5分钟、10分钟等，预先适当地设定为任意时间。或者，滤波解除部22可以进行指示以进行使滤波部18的滤波特性的值均恢复到初始值的处理。该初始值是用于在通常驾驶时进行滤波处理的默认值，与上述4个实施条件1)～4)的一个成立的情况下进行的滤波处理相比，至少将时间常数设定为较小的值。由此，滤波解除部22输出的滤波处理的解除指示是如下指示的某一个：指示进行完全解除滤波部18的滤波处理的实施的处理、或者指示进行使滤波部18的滤波特性恢复到初始值的处理、或者指示将滤波部18的截止频率变更为比当前值要高的值。

如上所述，本实施方式中，可获得与实施方式1相同的效果，并且在需要对马达转速实施滤波处理时由滤波部18实施滤波处理，在无需滤波处理时，滤波解除部22解除滤波处理的实施，因此能抑制振动及噪音等的产生。本实施方式3的方法并不是附加于发送至马达4的指示值本身的方法，而是使输入至目标d轴电流设定部11b的输入值可变，因此即使马达4的额定及车辆等发生改变，也能简单地进行应对。并且，该方法应用于输入信息，因此无需改变现有的控制方法，对软件的添加变得容易。

实施方式4.

接着，对本发明的实施方式4进行说明。图4是表示本发明的实施方式4所涉及的电动助力转向控制装置的结构的框图。

图4与图1的第一不同点在于，控制量运算部的结构不同。图1中，控制量运算部由减法部12、反馈控制部13、及2/3相转换部14构成，然而，图4中，控制量运算部由2/3相转换部14A、减法部12A(12c、12d、12e)、反馈控制部13A构成，连接的顺序与图1不同。图4中，减法部12A由三个减法部12c、12d、12e构成。

此外，图4与图1的第二不同点在于，马达电流计算部15A和3/2相转换部16A的输出对象。图1中，由马达电流计算部15计算出的马达电流检测值仅输出至3/2相转换部16。另一方面，图4中，马达电流计算部15A计算出的马达电流检测值被输出至减法部12c、12d、12e和3/2相转换部16A。图1中，3/2相转换部16的输出被输入至减法部12A和滤波部18，然而图4中，3/2相转换部16A的输出仅输入至滤波部18。

其他结构及动作与实施方式1相同，因此此处省略说明。

本实施方式4中，如图4所示，在目标q轴电流设定部11a及目标d轴电流设定部11b的后级设有2/3相转换部14A，在2/3相转换部14A的后级设有减法部12A，并且在减法部12A的后级配置有反馈控制部13A。因而，在目标q轴电流设定部11a及目标d轴电流设定部11b中设定目标q轴电流及目标d轴电流后，利用2/3相转换部14进行从2相到3相的转换。之后，利用减法部12c、12d、12e求得3相目标电流(Iu、Iv、Iw)和来自马达电流计算部15的马达电流检测值之间的偏差。另外，马达电流计算部15A的马达电流的计算动作与图1的马达电流计算部15相同。反馈控制部13A基于减法部12c、12d、12e计算出的偏差计算最终的目标电流值，并输出至驱动部20，以使得马达4的电流检测值跟随目标电流值。

如上所述，本实施方式4中的电动助力转向控制装置包括：马达4，该马达4用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力；转矩传感器1，该转矩传感器1检测方向盘转向力的转向转矩；马达转速检测部(6、17)，该马达转速检测部(6、17)检测马达4的转速；马达电流检测部(5、15A、16A)，该马达电流检测部(5、15A、16A)检测流过马达4的电流值；目标d轴/q轴电流设定部11a、11b，该目标d轴/q轴电流设定部11a、11b根据转矩传感器1检测到的转向转矩及马达转速检测部(6、17)检测到的马达4的转速，在dq坐标系中分别设定提供给马达4的目标电流；控制量运算部(14A、12c、12d、12e、13A)，该控制量运算部(14A、12c、12d、12e、13A)基于目标d轴电流设定部11b中设定的目标d轴电流值、目标q轴电流设定部11a中设定的目标q轴电流值、马达电流检测部(5、15A、16A)检测到的电流检测值，运算用于驱动马达4的控制量；以及驱动部20，该驱动部20根据来自控制量运算部的控制量，向马达4提供电流，该电动助力转向控制装置还包括滤波部18，该滤波部18设置于马达转速检测部(6、17)和目标d轴电流设定部11b之间，对马达转速检测部(6、17)检测到的马达4的转速实施滤波处理，并将滤波处理后的转速输出至目标d轴电流设定部11b。由此，本实施方式4中，根据高转矩及高马达转速等有可能产生振动的d轴电流的状况，或在开始产生该征兆的情况下，通过对马达转速实施滤波处理，来降低目标d轴电流值相对于马达转速的响应性，从而能抑制振动及噪音等。因此，本实施方式4中，无需限制目标d轴电流值，能以小规模的软件结构抑制方向盘操作时产生的振动及噪音等。

并且，根据本实施方式4，具有如下优点：反馈控制部13A能求得三相(U、V、W)每一相的控制量，来驱动马达4，因此具有下述优点，即：即使马达4内卷绕的线圈不同、例如电阻值等不同，也能与此对应地分别进行控制。

由此，即使控制量运算部的结构不同，通过对马达转速实施滤波部18所进行的滤波处理，使目标d轴电流值可变，从而能同样地抑制振动、噪声等。另外，在滤波部18不使用检测出的d轴、q轴电流的信息的情况下，不需要3/2相转换部16。

另外，图4的结构中也可以追加实施方式2所示的图2的滤波特性设定部19及马达电压传感器21。同样，也可以在图4的结构中追加实施方式3所示的图3的滤波解除部22。该情况下，当然也能获得与实施方式2、3相同的效果。

标号说明

1转矩传感器、2转向角传感器、3车速传感器、4马达、5马达电流传感器、6马达旋转传感器、10 CPU、11目标电流设定部、11a目标q轴电流设定部、11b目标d轴电流设定部、12减法部、13反馈控制部、14 2/3相转换部、15马达电流计算部、16 3/2相转换部、17马达转速计算部、18滤波部、19滤波特性设定部、20驱动部、21马达电压传感器、22滤波解除部。

Claims (15)

1.一种电动助力转向控制装置，包括：

马达，该马达用于辅助车辆驾驶员的方向盘转向力；

转矩传感器，该转矩传感器检测所述方向盘转向力的转向转矩；

马达转速检测部，该马达转速检测部检测所述马达的转速；

马达电流检测部，该马达电流检测部检测流过所述马达的电流值；

目标d轴/q轴电流设定部，该目标d轴/q轴电流设定部根据所述转矩传感器检测到的转向转矩及所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速，在dq坐标系中分别设定提供给所述马达的目标电流；

控制量运算部，该控制量运算部基于所述目标d轴电流设定部中设定的目标d轴电流值、所述目标q轴电流设定部中设定的目标q轴电流值、所述马达电流检测部检测到的电流检测值，运算用于驱动所述马达的控制量；以及

驱动部，该驱动部根据来自所述控制量运算部的控制量，向所述马达提供电流，该电动助力转向控制装置的特征在于，

包括滤波部，该滤波部设置于所述马达转速检测部和所述目标d轴电流设定部之间，对所述马达转速检测部检测到的所述马达的转速实施滤波处理，并将滤波处理后的转速输出至所述目标d轴电流设定部。

2.如权利要求1所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部在多个实施条件中的至少一个成立的情况下进行所述滤波处理，

所述多个实施条件包含：

1)所述转向转矩比表示高转矩区域的阈值要高，且所述马达的转速比表示高转速区域的阈值要高的情况；

2)实施磁场削弱控制的情况；

3)所述电流检测值的变化量比表示高变化量的阈值要大的情况；以及

4)实施d轴优先控制的情况。

3.如权利要求1所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部的截止频率被设定为所述马达的电气特性的谐振频率以下、或者安装有所述马达的机械系统的谐振频率以下的值。

4.如权利要求2所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部的截止频率被设定为所述马达的电气特性的谐振频率以下、或者安装有所述马达的机械系统的谐振频率以下的值。

5.如权利要求1所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部由低通滤波器、带通滤波器及移动平均处理滤波器中的某一个构成。

6.如权利要求2所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部由低通滤波器、带通滤波器及移动平均处理滤波器中的某一个构成。

7.如权利要求3所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部由低通滤波器、带通滤波器及移动平均处理滤波器中的某一个构成。

8.如权利要求4所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波部由低通滤波器、带通滤波器及移动平均处理滤波器中的某一个构成。

9.如权利要求1、3、5、7的任一项所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，还包括：

感应电压检测部，该感应电压检测部检测所述马达的端子间电压，根据所述端子间电压检测出所述马达所产生的感应电压；

车速传感器，该车速传感器检测所述车辆的车速；以及

滤波特性设定部，该滤波特性设定部设定所述滤波部的滤波特性，

所述滤波特性设定部利用所述转向转矩、所述车速、所述目标d轴电流值、所述目标q轴电流值、所述电流检测值、所述马达的转速的增减、所述马达的感应电压的至少一个来改变所述滤波部的滤波特性。

10.如权利要求2、4、6、8的任一项所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，还包括：

感应电压检测部，该感应电压检测部检测所述马达的端子间电压，根据所述端子间电压检测出所述马达所产生的感应电压；

车速传感器，该车速传感器检测所述车辆的车速；以及

滤波特性设定部，该滤波特性设定部设定所述滤波部的滤波特性，

所述滤波特性设定部利用所述转向转矩、所述车速、所述目标d轴电流值、所述目标q轴电流值、所述电流检测值、所述马达的转速的增减、所述马达的感应电压的至少一个来改变所述滤波部的滤波特性。

11.如权利要求4、6、8的任一项所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，还包括：

转向角传感器，该转向角传感器检测所述方向盘的转向角度；

回正检测部，该回正检测部基于所述马达转速或所述方向盘的转向角度中的某一个来检测所述方向盘的回正操作；

滤波解除部，该滤波解除部在多个解除条件中的至少一个成立的情况下，对所述滤波部发送所述滤波处理的解除指示，

所述解除条件包括：

a)所述回正检测部检测到所述方向盘的回正操作时；以及

b)所述多个实施条件均不成立时。

12.如权利要求10所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，还包括：

转向角传感器，该转向角传感器检测所述方向盘的转向角度；

回正检测部，该回正检测部基于所述马达转速或所述方向盘的转向角度中的某一个来检测所述方向盘的回正操作；

滤波解除部，该滤波解除部在多个解除条件中的至少一个成立的情况下，对所述滤波部发送所述滤波处理的解除指示，

所述解除条件包括：

a)所述回正检测部检测到所述方向盘的回正操作时；以及

b)所述多个实施条件均不成立时。

13.如权利要求11所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波解除部输出的所述滤波处理的解除指示是如下指示中的某一个：

指示进行使所述滤波部的滤波特性恢复到初始值的处理、以及指示将所述滤波部的截止频率变更为比当前值要高的值。

14.如权利要求12所述的电动助力转向控制装置，其特征在于，

所述滤波解除部输出的所述滤波处理的解除指示是如下指示中的某一个：

指示进行使所述滤波部的滤波特性恢复到初始值的处理、以及指示将所述滤波部的截止频率变更为比当前值要高的值。

15.一种转向控制方法，该转向控制方法利用马达来辅助车辆驾驶员的方向盘转向力，其特征在于，包括如下步骤：

转矩检测步骤，该转矩检测步骤中，检测所述方向盘转向力的转向转矩；

马达转速检测步骤，该马达转速检测步骤中，检测所述马达的转速；

马达电流检测步骤，该马达电流检测步骤中，检测流过所述马达的电流值；

目标d轴/q轴电流设定步骤，该目标d轴/q轴电流设定步骤中，根据所述转矩检测步骤中检测到的所述转向转矩及所述马达转速检测步骤中检测到的所述马达的转速，在dq坐标系中分别设定提供给所述马达的目标电流；

控制量运算步骤，该控制量运算步骤中，基于所述目标d轴电流设定步骤中设定的目标d轴电流值、所述目标q轴电流设定步骤中设定的目标q轴电流值、所述马达电流检测步骤中检测到的电流检测值，运算用于驱动所述马达的控制量；以及

驱动步骤，该驱动步骤中，根据所述控制量运算步骤中运算得到的所述控制量，向所述马达提供电流，

所述目标d轴电流设定步骤中求取所述目标d轴电流值时使用的所述马达的转速是实施了滤波处理后的值。