CN106715243A - 转向控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的转向控制装置包括：求出基于车速和转向转矩的电流指令值1的电流指令值1运算部(11)；求出基于进行了滤波处理的转向转矩的微分值的电流指令值2的电流指令值2运算部(14)；以及对电动机(5)进行驱动来使电流指令值1和电流指令值2之和与流过电动机(5)的电流的值相一致的电流驱动部(10)，在将使用不实施滤波处理的转向转矩的微分值来求出电流指令值2时的转向控制装置中的控制开环特性的交叉频率设为第一交叉频率时，将进行上述滤波处理的陷波滤波处理器的陷波频率设定得大于转向控制装置的机械谐振频率，且小于第一交叉频率。

Description

转向控制装置
技术领域
本发明涉及转向控制装置，尤其涉及对车辆驾驶员的转向进行辅助的转向控制装置。
背景技术
在例如专利文献1所记载的现有的转向控制装置中，首先根据相位补偿后的转向转矩(转向转矩和与转向转矩的微分值成正比的信号之和)以及辅助方向电动机电流指令值的特性图来运算电流指令值1。此外，根据与转向转矩的微分值成正比的信号来运算电流指令值2。由此，基于电流指令值1与电流指令值2之和来进行电动机的辅助控制。
在专利文献1所记载的现有的转向控制装置中，利用进行了相位补偿的转向转矩来运算电流指令值1，从而防止自激振荡。此外，根据与转向转矩的微分值成正比的信号来运算电流指令值2，从而抑制电动机惯性的影响。
另外，虽然专利文献1中没有记载，但根据与转向转矩的微分值成正比的信号来进行运算的电流指令值2也具有抑制在较差路面等行驶时产生的路面震动传递给驾驶员的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开昭61-115771号公报(第3页、图1)
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述现有的转向控制装置中，利用进行了相位补偿的转向转矩来运算电流指令值1，从而该转向控制装置的开环特性的交叉频率下的相位裕度得以改善。其结果，能改善控制系统的稳定性，抑制自激振荡。然而，添加电流指令值2会导致交叉频率附近的开环特性产生变化。其结果，产生以下问题。
·控制系统的稳定性变差。
·产生自激振荡。
·容易传递交叉频率附近的路面震动。
因此，需要对相位补偿进行设计，使得包含电流指令值1和电流指令值2在内的开环特性稳定，因此，存在设计变复杂的问题。特别是在对电流指令值2进行变更的情况下，需要对相位补偿进行重新设计，因此存在对于变更电流指令值2以及选择是否利用电流指令值2需要耗费较多设计工序数的问题。
本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于获得一种转向控制装置，该转向控制装置即使在将根据转向转矩的微分值来进行运算的电流指令值2与电流指令值1相加的情况下，也能抑制控制系统的稳定性降低，能容易地进行电流指令值2的变更以及是否利用电流指令值2的选择。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的转向控制装置用于辅助驾驶员对车辆的方向盘所进行的转向，包括：转向转矩检测部，该转向转矩检测部对所述方向盘的转向转矩进行检测；车速检测部，该车速检测部对所述车辆的车速进行检测；电动机，该电动机向所述方向盘提供转向辅助力；第一电流指令值运算部，该第一电流指令值运算部基于由所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩以及由所述车速检测部所检测到的所述车速，来运算针对所述电动机的第一电流指令值；转向转矩微分部，该转向转矩微分部对由所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩的微分值进行运算；陷波滤波处理部，该陷波滤波处理部具有陷波滤波器，并利用所述陷波滤波器来对所述转向转矩的微分值进行滤波处理；第二电流指令值运算部，该第二电流指令值运算部基于所述滤波处理后的所述转向转矩的微分值，来运算针对所述电动机的第二电流指令值；以及电流驱动部，该电流驱动部对所述电动机进行驱动，使得所述第一电流指令值和所述第二电流指令值之和与流过所述电动机的电流的值相一致，在将以下情况下的所述转向控制装置中的控制开环特性的交叉频率设为第一交叉频率时，所述陷波滤波器的陷波频率设定得比所述转向控制装置的机械谐振频率要大，且比所述第一交叉频率要小：即，所述第二电流指令值运算部使用不实施所述滤波处理的所述转向转矩的微分值代替进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值来求出了所述第二电流指令值的情况。
发明效果
本发明所涉及的转向控制装置在利用陷波滤波器对转向转矩的微分值进行滤波处理时，利用陷波滤波器进行滤波处理，并根据通过该滤波处理而得到的信号来运算电流指令值2，所述陷波滤波器具有设定为比转向控制装置的机械谐振频率要高且比开环特性的交叉频率要低的值的陷波频率。通过进行该陷波滤波处理，从而能起到下述以往不具有的显著效果：即使将电流指令值2与电流指令值1相加，也能抑制控制系统的稳定性降低，能容易地进行电流指令值2的变更以及是否利用电流指令值2的选择。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的结构图。
图2是表示本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的主要部分的框图。
图3是表示本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的主要部分的流程图。
图4是表示本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的辅助映射的图。
图5是表示本发明实施方式1所涉及的车速所对应的转矩微分控制增益的映射的图。
图6是本发明实施方式1所涉及的不实施陷波滤波处理时的控制开环特性。
图7是本发明实施方式1所涉及的实施了陷波滤波处理时的控制开环特性。
图8是本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的机械谐振频率。
图9是本发明实施方式1所涉及的陷波滤波器的频率特性。
图10是表示本发明实施方式2所涉及的转向控制装置的主要部分的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示本发明实施方式1所涉及的转向控制装置的结构图。如图1所示，方向盘1与转向轴2连结。转向轴2经由连杆与一对转向轮3连结。当驾驶员操作方向盘1时，左右转向轮3对应于与方向盘1连结的转向轴2的旋转而转向。转向轴2上配置有转矩传感器4，对作用于转向轴2的转向转矩进行检测。电动机5经由减速机构6与转向轴2连结，能将电动机5产生的转向辅助转矩提供给转向轴2。利用车速传感器7来对车辆的车速进行检测。流过电动机5的电流由电流传感器8进行检测。
控制单元9对电动机5应产生的转向辅助转矩进行运算，求出为了产生转向辅助转矩所需的电动机5的电流以作为电流指令值，对电动机5进行控制。控制单元9包括设置了包含ROM以及RAM在内的存储器的微机、以及驱动电动机电流来使流过电动机5的电流与相当于转向辅助转矩的电流指令值相一致的电流驱动部10(省略图示、参照图2)。
接着，利用图2所示的框图和图3所示的流程图对作为本发明的主要部分的控制单元9的结构和动作进行说明。另外，以预先设定的恒定时间的周期反复执行流程图所示的动作。
对控制单元9的结构进行说明。控制单元9如图2所示，由电流驱动部10、电流指令值1运算部11、微分器12、陷波滤波处理部13、电流指令值2运算部14以及加法器15构成。
对电流指令值1运算部11(第一电流指令值运算部)输入由车速传感器7检测到的车速和由转矩传感器4检测到的转向转矩。电流指令值1运算部11基于车速和转向转矩来运算电流指令值1。电流指令值1是用于产生为了对驾驶员的转向进行辅助而由电动机5所产生的转向辅助转矩的电动机电流指令值。电流指令值1的运算方法将在后文阐述。
微分器12对由转矩传感器4所检测到的转向转矩的微分值进行运算。
陷波滤波处理部13具有陷波滤波器。陷波滤波处理部13利用陷波滤波器对从微分器12输出的转向转矩的微分值进行滤波处理。
对电流指令值2运算部14(第二电流指令值运算部)输入由车速传感器7检测到的车速和由陷波滤波处理部13进行了滤波处理的转向转矩的微分值。电流指令值2运算部14基于车速和滤波处理后的转向转矩的微分值，来运算电流指令值2。电流指令值2的运算方法将在后文阐述。另外，电流指令值2运算部14也可以不使用车速，而仅使用滤波处理后的转向转矩的微分值来求出电流指令值2。
加法器15对电流指令值1运算部11所运算出的电流指令值1与电流指令值2运算部14所运算出的电流指令值2进行求和，来运算出针对电动机5的电流指令值。
对电流驱动部10输入来自加法器15的电流指令值以及由电流传感器8所检测到的电动机5的电流值。电流驱动部10对流过电动机5的电流进行驱动，使得电动机5的电流值与电流指令值一致。
接着，基于图3的流程图，对控制单元9的动作进行说明。
步骤S1中，利用车速传感器7对车速V进行检测。利用转矩传感器4对转向转矩Thd1进行检测。
步骤S2中，在电流指令值1运算部11中，根据车速和转向转矩来运算电流指令值1。电流指令值1运算部11除了车速以及转向转矩以外，还可以进一步利用来自其他传感器的车辆的状态信息，来求出电流指令值1。电流指令值1是用于产生对驾驶员的转向进行辅助的电动机转矩(转向辅助转矩)的电动机电流指令值。电流指令值1利用以下那样的转向控制装置的公知技术来运算即可。例如，如图4所示，预先生成确定了转向转矩Thd1、车速V与对电动机5的电流指令值1的关系的辅助映射。从该辅助映射读取出与转向转矩Thd1以及车速V相对应的电流指令值1，并作为基本辅助指令值。一般而言，如图4所示，该辅助映射如二次函数那样，设定为转向转矩Thd1越大则电流指令值1越大，且斜率越大。此外，设定为车速V越大则电流指令值1越小。图4中，记载了车速为“低速”和“高速”这两种情况。该情况下，适当进行设定，以将例如“低速”设为时速0km以上且小于时速30km的范围，将“高速”设为时速30km以上的范围。此外，不限于该情况，对于三种以上的车速V，也可以生成辅助映射。该情况下，适当进行设定，来将例如“低速”设为时速0km以上且小于时速10km的范围，将“中速1”设为时速10km以上且小于30km，将“中速2”设为时速30km以上且小于时速60km，将“高速”设为时速60km以上的范围。由此，区分车速的范围可以是固定间隔，也可以有变动。
另外，本实施方式中，与专利文献1同样，对输入到辅助映射的转向转矩Thdl进行相位补偿处理，确保转向控制装置的控制系统的稳定性。然而，作为确保提供电流指令值1所涉及的控制系统的稳定性的技术，并不限于单纯的相位补偿处理，只要利用公知的技术确保稳定性即可。
步骤S3中，在微分器12中对转向转矩的微分值进行运算。另外，作为微分的运算方法，可以根据与上次值的差分来运算，也可以进行利用高通滤波处理的近似微分运算。另外，高通滤波器的截止频率设定得比转向控制装置的机械谐振频率(约10Hz)要大，并且比不想传递给驾驶员的路面震动的频率要大。
步骤S4中，在陷波滤波处理部13中利用陷波滤波器对转向转矩的微分值进行滤波处理。陷波滤波器使用阶数为2阶的式(11)所示的滤波器。
【数学式1】
这里，ω1为陷波频率，ζ1为分子侧衰减比(分子侧阻尼比)，ζ2为分母侧衰减比(分母侧阻尼比)，这三个参数为陷波滤波器的设计参数。另外，s为拉普拉斯算子。
另外，根据ζ2/ζ1的值来调整陷波深度，还根据ζ1的大小来调整陷波的幅度。
这里，陷波频率ω1设定得比转向控制装置的机械谐振频率(约10Hz)要大，并且比转向控制装置的开环特性的交叉频率要小。
此外，例如将ζ1设定为0.1，将ζ2设定为1。即，陷波的深度为10。但并不限于此，根据开环特性来调整ζ1和ζ2。
步骤S5中，在电流指令值2运算部14中使用滤波处理后的转向转矩的微分值来运算与转向转矩的微分值成正比的电流指令值2。这里，除了滤波处理后的转向转矩的微分值以外，由车速传感器7检测到的车速也用于电流指令值2的运算。即，求出基于车速的转矩微分控制增益，并基于该转矩微分控制增益和滤波处理后的转向转矩的微分值，来对电流指令值2进行运算。对电流指令值2的运算方法进行说明。例如，如图5所示，预先生成确定了车速V与转矩微分控制增益的关系的转矩微分控制增益映射。图5的例子中，在车速为低速(0到预先设定的速度为止的范围)的区域中，随着车速的增加，转矩微分控制增益成正比地增加，而在车速更快的高速(比预先设定的上述速度要快的速度范围)的区域中，转矩微分控制增益为恒定值。在步骤S5中，首先从该转矩微分控制增益映射中读取出与车速V相对应的转矩微分控制增益。将读取出的转矩微分控制增益与转矩微分控制增益、陷波滤波处理后的转向转矩的微分值相乘，以作为电流指令值2。由此，根据车速来变更转矩微分控制增益，从而针对传递容易度会根据车速而变化的路面震动，能抑制路面震动传递给驾驶员。此外，也可以利用预先设定的值来限制运算出的电流指令值2的上限值和下限值。
步骤S6中，在加法器15中，将电流指令值1与电流指令值2相加以作为电流指令值。
步骤S7中，在电流驱动部10中，对电流进行驱动，使得电动机5的电流与电流指令值一致。由此，电动机5产生与电流指令值相对应的辅助转矩。
接着，对本实施方式所涉及的转向控制装置的效果进行说明。
图6示出不实施陷波滤波处理时的控制开环特性。图6的控制开环是从输入至电流驱动部10的电流指令值到加法器15所输出的电流指令值1的控制开环。图6示出了不实施陷波滤波处理的情况，因此作为转向控制装置的结构，采用从图2的结构中去除陷波滤波处理部13后的结构。因此，电流指令值2运算部14使用从微分器12输出的转向转矩的微分值代替进行了滤波处理的转向转矩的微分值，来对电流指令值2进行运算。其他动作与上述相同。另外，图6的上图表示频率与增益的关系。图6的下图表示频率与相位的关系。图6中，虚线62、63表示增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2时的控制开环特性。以下，将该情况称为“增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”。
此外，图6中，虚线60、61是不使用电流指令值2时的控制开环特性。以下，将该情况称为“不使用电流指令值2的情况(a)”。其示出了电流驱动部10仅使用从图2的电流指令值1运算部11输出的电流指令值1来驱动电动机5时的控制开环特性。作为此时的转向控制装置的结构，采用从图2的结构中去除微分器12、陷波滤波处理部13以及电流指令值2运算部14后的结构。
并且，图6中，64是“增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的控制开环特性的交叉频率。交叉频率是增益为0时的频率值。65是“不使用电流指令值2的情况(a)”的控制开环特性的交叉频率。
图7示出具有图2所示结构的本实施方式的、进行陷波滤波处理时的控制开环特性。图7的控制开环是从输入至电流驱动部10的电流指令值到加法器15所输出的电流指令值1的控制开环。图7的上图表示频率与增益的关系。图7的下图表示频率与相位的关系。
图7中，虚线60、61与图6同样，表示“不使用电流指令值2的情况(a)”的控制开环特性。
实线72、73示出增加了实施过本实施方式所涉及的陷波滤波处理的电流指令值2时的控制开环特性。以下，将该情况称为“增加了实施过陷波滤波处理的电流指令值2的情况(c)”。
图7中，74是“增加了实施过陷波滤波处理的电流指令值2的情况(c)”的控制开环特性的交叉频率。
图8示出转向控制装置的机械谐振频率。图8中，实线80是转向控制装置的机械谐振频率。以下，将该频率称为“转向控制装置的机械谐振频率(80)”。该机械谐振频率示出由转矩传感器4的扭转刚性、方向盘1的转动惯量、以及电动机5的转动惯量所产生的谐振模式的频率。图6、图7中也用实线80示出该谐振频率。如图6和图7所示，增益峰值对应于“转向控制装置的机械谐振频率(80)”。“转向控制装置的机械谐振频率(80)”设为约10Hz。
接着，图9示出本实施方式所涉及的陷波滤波器的频率特性。图9中，实线90示出陷波滤波频率。以下，将陷波滤波频率90称为“陷波频率(90)”。本实施方式中，如图9所示，将“陷波频率(90)”设定为大于“转向控制装置的机械谐振频率(80)”且小于“增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的控制开环特性的交叉频率(实线64)的范围。
如图6的上图所示，虚线62所示的“使用了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”与虚线60所示的“不使用电流指令值2的情况(a)”相比，在包含“转向控制装置的机械谐振频率(80)”在内的8～20Hz区域内，增益增加。包含“转向控制装置的机械谐振频率(80)”在内的该8～20Hz的区域是在较差路面等上行驶时所产生的路面震动容易传递的频带。因此，能通过增加该区域的增益来降低该频带的路面震动。然而，如图6的下图所示，虚线63所示的“使用了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的相位裕度比虚线61所示的“不使用电流指令值2的情况(a)”的相位裕度要小，且控制的稳定性较差，因此交叉频率附近的路面振动容易传递。
因此，需要实施陷波滤波处理，而且需要将陷波频率设定在合适的范围。本实施方式中，如图9所示，将陷波滤波器的“陷波频率(90)”设定得大于“转向控制装置的机械谐振频率(80)”且小于“使用了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的交叉频率(实线64)。由此，如图7的下图所示，能使(c)的相位裕度大于图6的“使用了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的相位裕度。由此，本实施方式与“不使用电流指令值2的情况(a)”相比，能在使在较差路面等上行驶时产生的路面震动容易传递的频带的增益增加的状态下，增大相位裕度，因而与“使用了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”相比，改善了控制系统的稳定性。这是由于下述(1)、(2)而实现的效果。
(1)由于以陷波滤波特性的特征即陷波频率来急剧地减小增益的效果，从而降低了应用陷波滤波处理后的交叉频率。
(2)由于以比陷波滤波特性的特征即陷波频率要高的频率来使相位提前的效果，从而使应用陷波滤波处理后的单位交叉频率的相位提前。
另外，若将通常应用了陷波滤波器的“转向控制装置的机械谐振频率(80)”设定为陷波滤波器的陷波频率(90)，则会从实线64所示的“增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的控制开环特性的交叉频率偏离，因此无法获得使相位提前的效果。其结果，无法改善控制的稳定性。而且，由于降低了在较差路面等上行驶时产生的路面震动容易传递的频带的增益，因此路面振动变得容易传递。
而且，虽然通常使用相位提前滤波器作为使相位提前的滤波处理，但该情况下会增加高频增益，因此容易受到转矩传感器等的噪音的影响，可能产生噪音等问题。通过设计成不利用陷波滤波器增加高频的增益，从而不改变控制开环特性的高频增益。其结果，能减小转矩传感器等的噪音的影响。
另外，也可以根据车速V来改变式(1)的衰减比ζ1、ζ2，并针对车速V，改变陷波滤波的深度或幅度。通过减小陷波滤波器的幅度或增大陷波滤波器的深度，使得陷波滤波器的特性变急剧，能以更具限定性的频率区域来对频率特性进行修正。
并且，如图9所示，通过将陷波频率90设定为比实线64所示的“增加了不实施陷波滤波处理的电流指令值2的情况(b)”的控制开环特性的交叉频率要小、且在实线65所示的“不使用电流指令值2的情况(a)”的控制开环特性的交叉频率的±5Hz以内的频率，从而能获得实现更高稳定性的效果。
如上所述，本实施方式采用对电流指令值2实施容易应用的陷波滤波处理来改善稳定性的结构，因此容易对电流指令值1提供电流指令值2，能减轻提供电流指令值2时的调整。
本实施方式所涉及的转向控制装置包括：对方向盘1的转向转矩进行检测的转矩传感器4(转向转矩检测部)；对车辆的车速进行检测的车速传感器7(车速检测部)；向方向盘1提供转向辅助力的电动机5；基于由转矩传感器4所检测到的转向转矩以及由车速传感器7所检测到的车速来运算针对电动机5的电流指令值1(第一电流指令值)的电流指令值1运算部11(第一电流指令值运算部)；对由转矩传感器4所检测到的转向转矩的微分值进行运算的微分器12(转向转矩微分部)；具有陷波滤波器并利用陷波滤波器对转向转矩的微分值进行滤波处理的陷波滤波处理部13；基于滤波处理后的转向转矩的微分值来运算针对电动机5的电流指令值2(第二电流指令值)的电流指令值2运算部14(第二电流指令值运算部)；以及驱动电动机5以使电流指令值1和电流指令值2之和与流过电动机5的电流的值相一致的电流驱动部10，在将以下情况下的、转向控制装置中的控制开环特性的交叉频率(64)设为第一交叉频率时，将陷波滤波器的陷波频率设定得大于转向控制装置的机械谐振频率(80)且小于第一交叉频率(64)：即，电流指令值2运算部14使用不实施滤波处理的转向转矩的微分值代替进行了滤波处理的转向转矩的微分值来求出电流指令值2的情况。
由此，能抑制因增加电流指令值2而导致的交叉频率74附近的稳定性降低，抑制交叉频率74附近的扰动振动劣化。
此外，若利用相位提前补偿器而非陷波特性，则高频增益变高，容易受到噪音的影响，但陷波特性不会使陷波频率以上的频率下的增益增加，因此能抑制噪音的影响。
由于采用对电流指令值2进行处理来改善稳定性的结构，因此容易提供给电流指令值1，能减轻调整以及返工的情况。
此外，本实施方式中，陷波滤波器的阶数设为2阶，因此能抑制因增加电流指令值2而引起的交叉频率的稳定性降低，能抑制交叉频率附近的扰动振动劣化。
此外，若利用相位提前补偿器而非陷波特性，则高频增益变高，容易受到噪音的影响，但陷波特性不会使陷波频率以上的频率下的增益增加，因此能抑制噪音的影响。
由于采用对电流指令值2进行处理来改善稳定性的结构，因此容易提供给电流指令值1，能减轻调整以及返工的情况。
并且，本实施方式中，电流指令值2运算部14除了滤波处理后的转向转矩的微分值以外，也利用由车速传感器7所检测到的车速来运算电流指令值2，因此能根据车速来调整干扰抑制特性。通过在转向速度较快的区域中降低电流指令值2，从而能抑制实施较早转向时的转向转矩的变化。
实施方式2.
本实施方式2所涉及的转向控制装置的整体结构及动作与上述实施方式1相同，因此此处省略说明。此外，对于与上述实施方式1共通的结构，使用相同的标号。以下，主要对与实施方式1的不同点、即电流指令值2运算部14的动作进行说明。利用图10所示的流程图对电流指令值2运算部14的动作进行说明。
图10的流程图中，步骤S1～S5、S6～S7与图3相同，因此这里省略说明。图10与图3的不同之处在于，图10中，在步骤S5与步骤S6之间增加了步骤S52～S54。步骤S52～S54构成修正单元，该修正单元求出用于修正电流指令值2的修正增益，并利用该修正增益来修正电流指令值2。
图10中，在步骤S52中，向电流指令值2运算部14输入来自转矩传感器4的转向转矩。电流指令值2运算部14根据转向转矩的大小来运算第二转矩微分控制增益。作为运算方法，例如设定成使第二转矩微分控制增益随着转向转矩的大小变大而变小。即，预先生成确定了第二转矩微分控制增益随着转向转矩的大小增大而减小那样的、转向转矩的大小与第二转矩微分控制增益之间的关系的第二转矩微分控制增益映射，从该第二转矩微分控制增益映射中读取出与转向转矩的大小相对应的第二转矩微分控制增益。或者，预先准备第二转矩微分控制增益随着转向转矩的大小增大而减小的运算公式，并利用该运算公式来求取。在将转向转矩的大小设为x、将第二转矩微分控制增益设为y时，该运算公式例如可列举如下。
·y＝a1x2+b1x+c1(a1＜0)(二次函数)
·y＝k1x(k1＜0)(正比)
·y＝k2/x(k2＞0)(反比)
步骤S53中，电流指令值2运算部14根据转向速度的大小来运算第三转矩微分控制增益。作为运算方法，例如设定成使第三转矩微分控制增益随着转向速度的大小增大而减小。即，预先生成确定了第三转矩微分控制增益随着转向速度的大小增大而减小那样的、转向速度的大小与第三转矩微分控制增益之间的关系的第三转矩微分控制增益映射，从该第三转矩微分控制增益映射中读取出与转向速度的大小相对应的第三转矩微分控制增益。或者，预先准备第三转矩微分控制增益随着转向速度的大小增大而减小的运算公式，并利用该运算公式来求取。在将转向速度的大小设为x、将第三转矩微分控制增益设为y时，该运算公式例如可列举如下。
·y＝a2x2+b2x+c2(a2＜0)(二次函数)
·y＝k3x(k3＜0)(正比)
·y＝k4/x(k4＞0)(反比)
另外，作为检测转向速度的检测方法(转向速度检测部)，可以采用对安装于方向盘1、电动机5的角度传感器的检测值进行微分来运算转向速度的结构，也可以根据电动机5的电流、电压来推算转向速度。
步骤S54中，电流指令值2运算部14将第二转矩微分控制增益以及第三转矩微分控制增益与电流指令值2相乘，来对电流指令值2进行修正。
步骤S6中，在加法器15中，将电流指令值1与修正后的电流指令值2相加作为电流指令值。
对使第二转矩微分控制增益随着转向转矩的大小的增大而减小所带来的效果进行说明。在转向转矩较大的情况下，如图4所示，电流指令值1的变化与转向转矩的变化的比值变大。在该比值较大的区域中，电流指令值1对于路面震动传递给驾驶员这一情况的抑制效果较大，因此将电流指令值2设定得较小，能进一步确保控制系统的稳定性。
此外，步骤S52中，也可以根据电流指令值1的变化量与转向转矩的变化量的比值来设定第二转矩微分控制增益。即，在该比值比预先设定的值要大的区域中，设定第二转矩微分控制增益，以减小电流指令值2，能进一步确保控制系统的稳定性。
对使第三转矩微分控制增益随着转向速度的大小增大而减小所带来的效果进行说明。转向速度较小时与转向速度较大时相比，具有驾驶员容易感觉到路面震动的倾向。由此，在转向速度较大且驾驶员对于路面震动的敏感度降低的状况下，将电流指令值2设定得较小，能进一步确保控制系统的稳定性。
另外，本实施方式中，利用第二转矩微分控制增益以及第三转矩微分控制增益双方来对修正电流指令值2的例子进行了说明，但并不限于该情况，也可以仅利用第二转矩微分控制增益来修正电流指令值2，还可以仅利用第三转矩微分控制增益来修正电流指令值2。
如上所述，根据本实施方式，能获得与上述实施方式1相同的效果。另外，本实施方式中，还能获得以下效果。
本实施方式中，具备修正部(S52、S54)，该修正部(S52、S54)求出根据转矩传感器4所检测到的转向转矩来进行设定的修正增益，利用该修正增益，对基于滤波处理后的转向转矩的微分值而运算出的电流指令值2进行修正，因此，能根据辅助增益来调整干扰抑制特性。在能确保电流指令值1带来的干扰抑制特性的区域中，降低电流指令值2来确保稳定性。
此外，本实施方式中，具备修正部，该修正部求出根据电流指令值1的变化量与由转矩传感器4所检测到的转向转矩的变化量的比值来进行设定的修正增益，利用该修正增益，对基于滤波处理后的转向转矩的微分值而运算出的电流指令值2进行修正，因此，能根据辅助增益来调整干扰抑制特性。在能确保电流指令值1带来的干扰抑制特性的区域中，降低电流指令值2来确保稳定性。
此外，本实施方式中，具备：转向速度检测部，该转向速度检测部对方向盘的转向速度进行检测；以及修正部，该修正部求出根据转向速度检测部所检测到的转向速度的大小来进行设定的修正增益，并利用该修正增益，对基于滤波处理后的转向转矩的微分值而运算出的电流指令值2进行修正，因此，能根据转向速度来调整干扰抑制特性。通过在转向速度较快的区域中降低电流指令值2，从而能抑制实施较早转向时的转向转矩的变化。
此外，本实施方式中，具备修正部，该修正部求出根据转矩传感器4所检测到的转向转矩来进行设定的第一修正增益、以及根据转向速度检测部所检测到的转向速度的大小来进行设定的第二修正增益，利用第一修正增益和第二修正增益，来对基于滤波处理后的转向转矩的微分值而运算出的电流指令值2进行修正，因此能根据辅助增益以及转向速度来调整干扰抑制特性。在能确保电流指令值1带来的干扰抑制特性区域中，并且在转向速度较快的区域中，能通过降低电流指令值2来确保稳定性，并能抑制实施较早转向时的转向转矩的变化。
标号说明
1 方向盘
2 转向轴
3 转向轮
4 转矩传感器
5 电动机
6 减速机构
7 车速传感器
8 电流传感器
9 控制单元
10 电流驱动部
11 电流指令值1运算部
12 微分器
13 陷波滤波处理部
14 电流指令值2运算部

Claims (7)

1.一种转向控制装置，该转向控制装置用于辅助驾驶员对车辆的方向盘所进行的转向，其特征在于，包括：
转向转矩检测部，该转向转矩检测部对所述方向盘的转向转矩进行检测；
车速检测部，该车速检测部对所述车辆的车速进行检测；
电动机，该电动机向所述方向盘提供转向辅助力；
第一电流指令值运算部，该第一电流指令值运算部基于由所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩及由所述车速检测部所检测到的所述车速，来对针对所述电动机的第一电流指令值进行运算；
转向转矩微分部，该转向转矩微分部对由所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩的微分值进行运算；
陷波滤波处理部，该陷波滤波处理部具有陷波滤波器，并利用所述陷波滤波器来对所述转向转矩的微分值进行滤波处理；
第二电流指令值运算部，该第二电流指令值运算部基于进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值，来对针对所述电动机的第二电流指令值进行运算；以及
电流驱动部，该电流驱动部对所述电动机进行驱动，使得所述第一电流指令值和所述第二电流指令值之和与流过所述电动机的电流的值相一致，
在将以下情况下的所述转向控制装置中的控制开环特性的交叉频率设为第一交叉频率时，所述陷波滤波器的陷波频率设定得比所述转向控制装置的机械谐振频率要大，且比所述第一交叉频率要小：即，所述第二电流指令值运算部使用不实施所述滤波处理的所述转向转矩的微分值代替进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值来求出了所述第二电流指令值的情况。
2.如权利要求1所述的转向控制装置，其特征在于，
所述陷波滤波器的阶数为2阶。
3.如权利要求1或2所述的转向控制装置，其特征在于，
还包括修正部，该修正部求出根据所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩来进行设定的修正增益，并利用该修正增益，来对所述第二电流指令值运算部基于进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值而运算出的所述第二电流指令值进行修正。
4.如权利要求1或2所述的转向控制装置，其特征在于，
还包括修正部，该修正部求出根据所述第一电流指令值与由所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩的变化量之比来进行设定的修正增益，并利用该修正增益，来对所述第二电流指令值运算部基于进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值而运算出的所述第二电流指令值进行修正。
5.如权利要求1或2所述的转向控制装置，其特征在于，还包括：
转向速度检测部，该转向速度检测部对所述方向盘的转向速度进行检测；以及
修正部，该修正部求出根据所述转向速度检测部所检测到的所述转向速度的大小来进行设定的修正增益，并利用该修正增益，来对所述第二电流指令值运算部基于进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值而运算出的所述第二电流指令值进行修正。
6.如权利要求1或2所述的转向控制装置，其特征在于，还包括：
转向速度检测部，该转向速度检测部对所述方向盘的转向速度进行检测；以及
修正部，该修正部求出根据所述转向转矩检测部所检测到的所述转向转矩来进行设定的第一修正增益、以及根据所述转向速度检测部所检测到的所述转向速度的大小来进行设定的第二修正增益，并利用所述第一修正增益及所述第二修正增益，来对所述第二电流指令值运算部基于进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值而运算出的所述第二电流指令值进行修正。
7.如权利要求1至6的任一项所述的转向控制装置，其特征在于，
所述第二电流指令值运算部除了利用进行了所述滤波处理的所述转向转矩的微分值以外，还利用由所述车速检测部所检测到的车速，来对所述第二电流指令值进行运算。
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