[發明專利]電動動力轉向裝置

在審

• 申請號: 201310421681.4
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103661590A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 玉泉晴天;益啟純;喜多政之;并河勛
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D5/04;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;蘇琳琳

2012年9月18日提出的日本專利申請No.2012-204531號，包括說明書、附圖和摘要，通過引用其全部內容在此被編入本發明。

技術領域

本發明涉及電動動力轉向裝置。

背景技術

以往，通過向車輛的轉向機構給予電機（motor）的動力來輔助駕駛員的轉向操作的電動動力轉向裝置（以下稱為“EPS”。）被廣為人知。例如日本特開2006-175940A的EPS的控制器基于通過各種傳感器獲得的轉向轉矩、轉向角和車輪舵角來控制電機。

控制器具有第1和第2參考模型（將控制目的公式化的模型）。第1參考模型規定轉向角與目標轉向轉矩的關系，第2參考模型規定轉向轉矩與目標轉向角的關系。控制器基于由第1和第2參考模型確定的目標轉向轉矩和目標轉向角，來進行作為反饋控制的一種的PID（比例、積分、微分）控制。

控制器分別求出相對于由第1參考模型確定的目標轉向轉矩而言的實際轉向轉矩的偏差和相對于由第2參考模型確定的目標轉向角而言的實際轉向角的偏差，并且控制電機以消除這些偏差。控制器通過該控制，分別使實際轉向轉矩跟隨目標轉向轉矩，并且使實際轉向角跟隨目標轉向角。

在日本特開2006-175940A的EPS中，采用齒輪齒條機構以作為轉向機構。該機構通過將伴隨于轉向操作的小齒輪的旋轉轉換成嚙合于該小齒輪的齒條軸的直線運動來改變轉向輪的方向。齒條軸以能夠滑動的方式被收容于殼體。通常，若齒條軸達到其可動范圍的界限，則發生該齒條軸的端部（齒條球關節機構）頂靠在殼體的所謂的“抵接”，并且物理上限制齒條軸的移動范圍。

在此，還可以設想盡管齒條軸的端部頂靠在殼體、但是通過由駕駛員進行的轉向操作而進一步施加轉向轉矩的狀況。例如將車駛入車庫時等。上述的第2參考模是型規定與轉向轉矩對應的理想的轉向角、即目標轉向角的參考模型。因此，雖然對應于轉向轉矩的增大而由第2參考模型確定的目標轉向角增大，但是實際轉向角并不增大。即，即使執行轉向角的反饋控制，相對于目標轉向角而言的實際轉向角的偏差也不會消失，從而成為反饋控制不起作用的狀態。此時，控制器控制電機以便消除這樣的偏差，并且向轉向方向給予過大的輔助轉矩。

若在這種狀態下，例如以與之前相反的方向進行轉向操作等，從而變為實際轉向角能夠追隨目標轉向角的狀態，則雖然輔助轉矩被修改為適當的方向和大小，但是存在在該修改過程中的輔助轉矩的變化可能會導致駕駛員的不協調感的可能性。

發明內容

本發明提供一種在齒條軸達到其可動范圍的界限的所謂的抵接時能夠通過抑制轉向角的反饋控制中的目標轉向角與實際轉向角之間產生偏差來抑制轉向感的惡化的電動動力轉向裝置。

根據本發明的一個例子的一個特征，電動動力轉向裝置具備：為給予至車輛的轉向機構的轉向輔助力的產生源的電機；以及對應于轉向操作來控制上述電機的控制裝置，在上述轉向機構包含齒輪齒條機構的電動動力轉向裝置中，上述控制裝置具備：至少對應于轉向轉矩來計算用于給予至轉向機構的轉向輔助力的基礎控制分量的第1計算部；以及通過使對應于轉向輪的轉向角而旋轉的旋轉軸的實際旋轉角與至少對應于轉向轉矩而被計算出的目標旋轉角一致的反饋控制來計算針對基礎控制分量的補正控制分量的第2計算部。上述第2計算部在目標旋轉角達到了與被設定為相比齒輪齒條機構的齒條的物理上的可動范圍狹小的可動范圍的界限相對應的角度閾值時，在對目標旋轉角的計算中所使用的至少轉向轉矩的大小增加這一情況進行抑制的基礎上，計算上述補正控制分量，以使轉向反作用力急速增大。

附圖說明

本發明的前述和其他的目的、特征和優點將從以下參照附圖對實施方式的描述中變得清楚，附圖中相同標號用來表示相同元件，附圖中：

圖1表示一實施方式中的電動動力轉向裝置的結構。

圖2是電機控制裝置的控制框圖。

圖3是目標小齒輪角計算部的控制框圖。

圖4是其他的實施方式中的目標小齒輪角計算部的控制框圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發明的各個實施方式進行說明。

下面，基于圖1～圖3對將本發明具體化為電動動力轉向裝置的一實施方式進行說明。如圖1所示，電動動力轉向裝置（EPS）10具備：基于駕駛員的轉向操作來使轉向輪轉向的轉向機構20；輔助駕駛員的轉向操作的轉向輔助機構30；以及控制轉向輔助機構30的動作的ECU（電子控制裝置）40。