[發明專利]電動助力轉向裝置

在審

• 申請號: 201680032746.8
• 申請日: 2016-06-09
• 公開（公告）號: CN107848570A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 根城榮;佐藤友紀
• 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;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D137/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黃綸偉,韓香花

本發明提供一種安全并且高性能的電動助力轉向裝置。該電動助力轉向裝置在進行“將控制方式從角度控制切換到手動控制的扭矩控制”的漸變處理的時候，通過基于角度控制指令值與扭矩控制指令值之間的指令值差來變更漸變時間，使得能夠減少不協調感。本發明的電動助力轉向裝置具有用于檢測出轉向扭矩的扭矩傳感器和用于控制用來將用來輔助轉向的輔助扭矩賦予給車輛的轉向機構的電動機的電動機控制裝置，其具備基于所規定的切換契機使電動機的控制方式在根據自動轉向模式的角度控制指令值來進行控制的角度控制方式與根據手動轉向模式的扭矩控制指令值來進行控制的扭矩控制方式之間切換的功能，當通過漸變從角度控制方式切換到扭矩控制方式的時候，根據角度控制指令值與扭矩控制指令值之間的指令值差來改變漸變時間。

技術領域

本發明涉及一種電動助力轉向裝置，其具有自動轉向模式(駐車輔助、避障、車道保持等)以及手動轉向模式(通常轉向)的功能，將電動機產生的輔助力賦予給車輛的轉向系統。本發明尤其涉及一種電動助力轉向裝置，當通過漸變從自動轉向模式的角度控制方式切換到手動轉向模式的扭矩控制方式的時候，該電動助力轉向裝置根據角度控制指令值與扭矩控制指令值之間的指令值差來改變漸變時間。

背景技術

具備電動機控制裝置并且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(EPS)，將電動機的驅動力經由減速裝置由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。為了正確地產生轉向輔助力的扭矩，現有的電動助力轉向裝置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)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，在柱軸2上設有用于檢測出轉向盤1的轉向扭矩的扭矩傳感器10，對轉向盤(方向盤)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Ts和由車速傳感器12檢測出的車速Vs，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，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，也可以從與電動機20相連接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Vs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。

在這樣的電動助力轉向裝置中，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。

參照圖2對控制單元30的功能和動作進行說明。如圖2所示，來自扭矩傳感器10的轉向扭矩Ts和來自車速傳感器12的車速Vs被輸入到電流指令值運算單元31中。電流指令值運算單元31基于轉向扭矩Ts和車速Vs并利用輔助圖(assist map)等來運算出電流指令值Iref1。運算出的電流指令值Iref1在加法單元32A與來自用于改善特性的補償單元34的補償信號CM相加；相加后得到的電流指令值Iref2在電流限制單元33中被限制了最大值；被限制了最大值的電流指令值Irefm被輸入到減法單元32B中以便對其和電動機電流檢測值Im進行減法運算。