[發(fā)明專(zhuān)利]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880003616.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110891849B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 北爪徹也
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 日本精工株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): B62D6/00
• 分類(lèi)號(hào): B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D137/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 歐陽(yáng)琴;鄧毅

本發(fā)明提供一種高性能的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置在自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制期間中，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)了轉(zhuǎn)向盤(pán)的時(shí)候，不會(huì)給駕駛員帶來(lái)不協(xié)調(diào)感。本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有在“至少基于轉(zhuǎn)向扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)”的手動(dòng)轉(zhuǎn)向控制和“通過(guò)轉(zhuǎn)向角控制單元來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以便使實(shí)際轉(zhuǎn)向角追隨目標(biāo)轉(zhuǎn)向角”的自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制之間進(jìn)行切換的功能，其具備目標(biāo)轉(zhuǎn)向角補(bǔ)正單元和補(bǔ)正輸出單元，其中，該目標(biāo)轉(zhuǎn)向角補(bǔ)正單元針對(duì)轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行與轉(zhuǎn)向狀態(tài)以及車(chē)速相對(duì)應(yīng)的運(yùn)算處理，并且，輸出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角補(bǔ)正值；該補(bǔ)正輸出單元通過(guò)使用目標(biāo)轉(zhuǎn)向角補(bǔ)正值來(lái)對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行補(bǔ)正，并且，將經(jīng)補(bǔ)正后得到的補(bǔ)正目標(biāo)轉(zhuǎn)向角輸入到控制單元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具有在車(chē)輛的轉(zhuǎn)向控制中“在自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制模式(諸如駐車(chē)輔助之類(lèi)的轉(zhuǎn)向角控制模式)和手動(dòng)轉(zhuǎn)向控制模式(輔助控制模式)之間進(jìn)行切換”的切換功能，通過(guò)基于電動(dòng)機(jī)電流指令值來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以便將輔助力賦予給車(chē)輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向控制模式的轉(zhuǎn)向角控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角值進(jìn)行補(bǔ)正，以便變成與施加了轉(zhuǎn)向扭矩的方向相同的方向，并且，通過(guò)根據(jù)車(chē)速以及轉(zhuǎn)向狀態(tài)來(lái)改變補(bǔ)正量，從而改善了“在轉(zhuǎn)向扭矩沒(méi)有達(dá)到切換閾值的狀態(tài)下”的駕駛員的轉(zhuǎn)向感。

背景技術(shù)

利用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力將轉(zhuǎn)向輔助力(輔助力)賦予給車(chē)輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置(EPS)，將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速裝置并通過(guò)諸如齒輪或皮帶之類(lèi)的傳送機(jī)構(gòu)作為轉(zhuǎn)向輔助力施加到轉(zhuǎn)向軸或齒條軸上。為了準(zhǔn)確地產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助力的扭矩，這樣的現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行電動(dòng)機(jī)電流的反饋控制。反饋控制通過(guò)調(diào)整電動(dòng)機(jī)外加電壓，以便使轉(zhuǎn)向輔助指令值(電流指令值)與電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)值之間的差變小，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)整PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制的占空比(duty ratio)來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)外加電壓的調(diào)整。

參照?qǐng)D1對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的一般結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，轉(zhuǎn)向盤(pán)(方向盤(pán))1的柱軸(轉(zhuǎn)向軸或方向盤(pán)軸)2經(jīng)過(guò)減速齒輪3、萬(wàn)向節(jié)4a和4b、齒輪齒條機(jī)構(gòu)5、轉(zhuǎn)向橫拉桿6a和6b，再通過(guò)輪轂單元7a和7b，與轉(zhuǎn)向車(chē)輪8L和8R相連接。另外，在柱軸2上設(shè)有用于檢測(cè)出轉(zhuǎn)向盤(pán)1的轉(zhuǎn)向角θr的轉(zhuǎn)向角傳感器14和用于檢測(cè)出轉(zhuǎn)向扭矩Th的扭矩傳感器10，對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)1的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行輔助的電動(dòng)機(jī)20通過(guò)減速齒輪3與柱軸2相連接。電池13對(duì)用于控制電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的控制單元(ECU)30進(jìn)行供電，并且，經(jīng)過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)11，點(diǎn)火信號(hào)IG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(cè)出的轉(zhuǎn)向扭矩Th和由車(chē)速傳感器12檢測(cè)出的車(chē)速Vs來(lái)進(jìn)行輔助控制的電流指令值的運(yùn)算，根據(jù)通過(guò)對(duì)電流指令值實(shí)施補(bǔ)償?shù)榷玫降碾妷嚎刂浦噶钪礦ref來(lái)控制供應(yīng)給電動(dòng)機(jī)20的電流。此外，盡管通過(guò)轉(zhuǎn)向角傳感器14來(lái)檢測(cè)出轉(zhuǎn)向角θr，但也可以從與電動(dòng)機(jī)20相連接的旋轉(zhuǎn)傳感器處來(lái)獲得轉(zhuǎn)向角θr。

另外，用于收發(fā)車(chē)輛的各種信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))40被連接到控制單元30，車(chē)速Vs也能夠從CAN40處獲得。此外，用于收發(fā)CAN40以外的通信、模擬/數(shù)字信號(hào)、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))來(lái)構(gòu)成，該CPU內(nèi)部由程序執(zhí)行的一般功能，如圖2所示。