[發明專利]電動助力轉向裝置

在審

• 申請號: 201780055644.2
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN109689478A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 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;B62D5/04;G05B11/36;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: 歐陽琴;鄧毅

本發明提供一種電動助力轉向裝置，該電動助力轉向裝置即使在自動轉向期間中由駕駛員執行了轉向介入，也能夠實現手動轉向，并且，能夠兼顧“進一步確保了駕駛員進行緊急轉向操作時的安全性”的輔助控制和轉向角控制。本發明的電動助力轉向裝置具備用來運算出“用于轉向角控制的轉向角控制電流指令值”的轉向角控制單元，該轉向角控制單元具備位置控制單元、轉向介入補償單元和轉向角速度控制單元，其中，位置控制單元運算出基本轉向角速度指令值；轉向介入補償單元求得補償轉向角速度指令值；轉向角速度控制單元基于基本轉向角速度指令值、補償轉向角速度指令值以及實際轉向角速度來運算出轉向角控制電流指令值，還有，轉向介入補償單元具備具有“定義了補償轉向角速度指令值相對于轉向扭矩的特性”的轉向介入補償圖的補償圖單元，并且，基于轉向扭矩來求得補償轉向角速度指令值，另外，電動助力轉向裝置至少使用轉向角控制電流指令值來運算出電流指令值。

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通過基于電流指令值的電動機的驅動控制來對轉向系統進行輔助控制以及轉向角控制，還使得能夠進行自動轉向。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即使在自動轉向期間中由駕駛員執行了轉向介入(steering intervention)，也是安全的，并且，還能夠減輕給駕駛員帶來的不協調感。

背景技術

利用電動機的旋轉力將轉向輔助力(輔助扭矩)賦予給車輛的轉向系統的電動助力轉向裝置(EPS)，將電動機的驅動力經由減速機構并通過諸如齒輪或皮帶之類的傳送機構作為轉向輔助力施加到轉向軸或齒條軸上。為了準確地產生輔助扭矩，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經過用來構成減速機構的減速齒輪(蝸輪)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相連接。另外，扭力桿被插入到轉向軸2，并且，在轉向軸2上設有“根據扭力桿的扭轉角來檢測出轉向盤1的轉向角θ”的轉向角傳感器14和“用于檢測出轉向扭矩Tt”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與轉向軸2相連接。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Tt和由車速傳感器12檢測出的車速V，來進行輔助控制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。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角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V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。

控制單元30主要由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)(也包含MPU(Micro Processor Unit，微處理器單元)、MCU(Micro Controller Unit，微控制器單元)等)來構成，該CPU內部由程序執行的一般功能，如圖2所示。