[發明專利]電動助力轉向裝置

有效

• 申請號: 201680008919.2
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN107207045B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 椿貴弘
• 申請（專利權）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

本發明提供一種電動助力轉向裝置。該電動助力轉向裝置在具有自動轉向控制功能的車輛中，通過基于力學關系式的正確和高精度的方法來進行自動轉向控制中的手動輸入的判定，具有駕駛員和搭乘者不會有不舒服的感覺的轉向性能。本發明的電動助力轉向裝置基于電動機電流指令值來驅動電動機以便對轉向系統進行輔助控制，并且，具有進行自動轉向控制和手動轉向控制的功能，其利用基于轉向盤以及扭力桿的特性的力學關系式來運算出扭力桿扭矩的時間序列響應，判定轉向扭矩運算值和扭力桿扭矩的檢測值的適合程度，具備基于適合程度判定自動轉向控制中的手動輸入的有無的功能。

技術領域

本發明涉及一種電動助力轉向裝置，該電動助力轉向裝置具有自動轉向控制功能(駐車輔助模式、車道保持模式等)和手動轉向控制功能。本發明尤其涉及一種電動助力轉向裝置，該電動助力轉向裝置利用基于轉向盤以及扭力桿的特性的力學關系式或物理關系式來高精度地判定自動轉向控制中的駕駛員的手動輸入的有無，在發生了手動輸入的情況下，能夠安全地轉移到通常的輔助控制(手動轉向控制)。

背景技術

利用電動機的旋轉力對車輛的轉向機構施加轉向輔助力(輔助力)的電動助力轉向裝置，將電動機的驅動力經由減速裝置通過諸如齒輪或皮帶之類的傳送機構，向轉向軸或齒條軸施加轉向輔助力。為了準確地產生轉向輔助力的扭矩，現有的電動助力轉向裝置(EPS)進行電動機電流的反饋控制。反饋控制調整電動機外加電壓以便使轉向輔助指令值(電流指令值)與電動機電流檢測值之間的差變小，一般來說，通過調整PWM(脈沖寬度調制)控制的占空比(duty ratio)來進行電動機外加電壓的調整。

參照圖1對電動助力轉向裝置的一般結構進行說明。如圖1所示，轉向盤(方向盤)1的柱軸(轉向軸或方向盤軸)2經過減速齒輪3、萬向節4a和4b、齒輪齒條機構5、轉向橫拉桿6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉向車輪8L和8R連接。另外，扭力桿被插入到柱軸2，在柱軸2上設有基于扭力桿的扭轉角檢測出轉向盤1的轉向角θ的轉向角傳感器14和用于檢測出轉向扭矩Th的扭矩傳感器10，對轉向盤1的轉向力進行輔助的電動機20通過減速齒輪3與柱軸2連接。電池13對用于控制電動助力轉向裝置的控制單元(ECU)30進行供電，并且，經過點火開關11，點火信號被輸入到控制單元30中。控制單元30基于由扭矩傳感器10檢測出的轉向扭矩Th和由車速傳感器12檢測出的車速Vel，進行輔助(轉向輔助)指令的轉向輔助指令值的運算，由通過對轉向輔助指令值實施補償等而得到的電壓控制值Vref來控制供應給電動機20的電流。此外，也可以從CAN(Controller Area Network，控制器局域網絡)等處獲得車速Vel。

此外，轉向角傳感器14并不是必須的，也可以不設置轉向角傳感器14，還有，也可以從與電動機20相連接的諸如分解器之類的旋轉傳感器處獲得轉向角。

另外，用于收發車輛的各種信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域網絡)40被連接到控制單元30，車速Vel也能夠從CAN40處獲得。此外，用于收發CAN40以外的通信、模擬/數字信號、電波等的非CAN41也可以被連接到控制單元30。

盡管控制單元30主要由CPU(也包含MPU、MCU等)構成，但該CPU內部由程序執行的一般功能如圖2所示。