[發明專利]電動助力轉向裝置

有效

• 申請號: 201680048717.0
• 申請日: 2016-09-15
• 公開（公告）號: CN107922001B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 菅原孝義;澤田英樹;皆木亮
• 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;H02P27/06;B62D113/00
• 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能夠進行使用了電動機再生電流的角度估計，從而即使在低速轉向時也能夠高精度地進行角度估計。本發明的電動助力轉向裝置至少基于轉向扭矩運算出電流指令值，按照PWM(脈沖寬度調制)的各相占空比并通過逆變器對基于電流指令值將輔助扭矩賦予給轉向系統的電動機進行驅動控制，并且，檢測出轉向系統或電動機的角度。本發明的電動助力轉向裝置具備在角度的檢測系統發生故障的時候估計出角度的角度估計單元，基于由角度估計單元估計出的估計角度來進行輔助控制。還可以將本發明應用在具備多個系統繞組的電動機的控制中。

技術領域

本發明涉及一種電動助力轉向裝置，其通過至少基于轉向扭矩運算出的電流指令值將由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，該電動助力轉向裝置針對需要獲得電動機旋轉角并對其進行控制的無刷電動機，當角度檢測系統發生故障(包括異常)的時候，正確地估計出電動機旋轉角，并且能夠繼續進行輔助控制。

背景技術

利用電動機的旋轉力將轉向輔助力(輔助力)賦予給車輛的轉向機構的電動助力轉向裝置(EPS)，將由從電力供應部(逆變器)供應的電力來控制的電動機的驅動力經由諸如齒輪之類的傳送機構，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，這樣的現有的電動助力轉向裝置進行電動機電流的反饋控制。反饋控制通過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，在柱軸2上設有用于檢測出轉向盤1的轉向扭矩Th的扭矩傳感器10和用于檢測出轉向角θ的轉向角傳感器14，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?？刂茊卧?0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Vs，進行輔助(轉向輔助)指令的電流指令值的運算，由通過對電流指令值實施補償等而得到的電壓控制指令值Vref來控制供應給EPS用電動機20的電流。

此外，轉向角傳感器14檢測出轉向角θ，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(中央處理單元)(也包含MPU(微處理器單元)、MCU(微控制器單元)等)來構成，但該CPU內部由程序執行的一般功能如圖2所示那樣。