电子助力转向设备制造技术

技术编号:9437296 阅读:86 留言:0更新日期:2013-12-12 02:30
辅助指令值计算单元(23)在基于辅助梯度(Rag)来增加或减少基于转矩微分值(dTh)的转矩微分控制量(Tdt*)的同时,以将转矩微分控制量(Tdt*)加到基于转向转矩(Th)值的基本辅助控制量(Tas*)所获得的值为基础来计算第一辅助分量(Ta1*)。此外,辅助指令值计算单元(23)设置有小齿轮角度反馈控制单元(40)。小齿轮角度反馈控制单元(40)根据转向转矩(Th)和第一辅助分量(Ta1*)计算能够被转换为转向盘的转向角度的小齿轮角度指令值,并且执行旋转角度反馈控制。辅助指令值计算单元(23)基于将由小齿轮角度反馈控制单元(40)所计算出的第二辅助分量(Ta2*)加到第一辅助分量(Ta1*)所获得的值来计算辅助指令值(Ta*)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】辅助指令值计算单元(23)在基于辅助梯度(Rag)来增加或减少基于转矩微分值(dTh)的转矩微分控制量(Tdt*)的同时,以将转矩微分控制量(Tdt*)加到基于转向转矩(Th)值的基本辅助控制量(Tas*)所获得的值为基础来计算第一辅助分量(Ta1*)。此外,辅助指令值计算单元(23)设置有小齿轮角度反馈控制单元(40)。小齿轮角度反馈控制单元(40)根据转向转矩(Th)和第一辅助分量(Ta1*)计算能够被转换为转向盘的转向角度的小齿轮角度指令值,并且执行旋转角度反馈控制。辅助指令值计算单元(23)基于将由小齿轮角度反馈控制单元(40)所计算出的第二辅助分量(Ta2*)加到第一辅助分量(Ta1*)所获得的值来计算辅助指令值(Ta*)。【专利说明】电子助力转向设备
本专利技术涉及一种电子助力转向设备。
技术介绍
通常,具有作为驱动源的电机的电子助力转向设备(EPS)是已知的。针对EPS,提出了利用高可控性实现优良的转向感的各种技术。例如,在专利文献I中所公开的EPS基于辅助梯度对每种补偿控制的特性进行优化,该辅助梯度是辅助力的改变相对于转向转矩的改变的比率。即,EPS计算转矩微分控制水平,该转矩微分控制水平是基于转向转矩的微分的补偿分量。接下来,EPS将补偿分量加到与目标辅助力相对应的辅助指令值的基本分量。因此,可以提高相对于转向转矩的改变施加辅助力的响应性。因此,可以抑制施加辅助力的响应延迟,并且从而,例如可以避免转向盘的转动开始发生的拖拽感以及在转向盘的转动结束时发生的摇摆(rolling)感。此外,可以效地抑制来自转动轮的反向输入振动。相反地,在辅助梯度大的范围中,相对于转向转矩的微小改变辅助力大幅地改变。在这样的范围中,具有相位超前特性的转矩微分控制水平变得过大。因此,转动转向盘时的响应感降低,并且从而可能降低转向感。然而,根据以上所说明的传统技术,通过依照辅助梯度的增加而减少转矩微分控制水平,可以在宽的控制范围上对转矩微分控制水平进行优化。因此,可以实现具有优良的转向特性并且几乎不具有反向输入振动的不利影响的良好的转向感。此外,在专利文献2中所公开的EPS包括基于转向角度对目标转向转矩进行限定的第一规范模型,以及基于转向转矩对转向系统的目标转向角度(目标旋转角度)进行限定的第二规范模型。基于这两个规范模型(理想模型)控制电机的动作。即,通常凭借通过执行转矩反馈控制以便使得实际转向转矩跟随目标转向转矩所获得的第一辅助分量,将转向转矩设置为最优化的值。此外,凭借通过执行使得实际转向角度跟随目标转向角度的转向角度反馈控制所获得的第二辅助分量,可以抵消(cancel)来自转动轮的反向输入振动。即,当基于第一辅助分量和第二辅助分量的相加值控制电机的动作时,可以实现具有优良的转向特性并且几乎不具有反向输入振动的不利影响的转向感。近年来,对于车辆需要更高水平的静音。然而,根据专利文献I中所公开的传统技术,难以实现抑制反向输入振动和实现优良的转向特性两者。更具体地,需要减少在例如直行和制动时所导致的小的反向输入振动(即,具有相对高的频率的振动分量)。当为了满足这种需求增加转矩微分控制水平时,转向特性变差。相反地,当施加专利文献2中所公开的传统技术时,理论上可以抑制所有的反向输入振动。然而,当考虑到两个模型互相干扰的可能性时,难以使得实际转向情况与这两个规范模型相匹配。因此,难以以高水平实现抑制反向输入振动和实现优良的转向特性两者。现有技术文献专利文献专利文献1:日本早期公开专利公布第2006-131191号专利文献2:日本专利第4453012号
技术实现思路
本专利技术的公开本专利技术要解决的问题本专利技术的目标是提供一种能够以更高的水平抑制反向输入振动的同时实现优良的转向特性的电子助力转向设备。用于解决该问题的装置为了解决以上的缺点,本专利技术的第一方面提供了一种电子助力转向设备,该电子助力转向设备包括转向力辅助装置和控制单元。转向力辅助装置包括作为驱动源的电机,并且该转向力辅助装置将辅助力施加到转向系统。控制单元基于被传送到转向轴的转向转矩设置辅助力的基本分量。控制单元基于基本分量的改变相对于转向转矩的改变的比率增加/减少补偿分量,并且基于通过将补偿分量加到基本分量所获得的值计算第一辅助分量。控制单元基于转向转矩和第一辅助分量计算可以被转换为转动轮的转动角度的旋转轴的旋转角度指令值。控制单元执行基于旋转角度指令值的旋转角度反馈控制以计算第二辅助分量。控制单元基于以通过将第二辅助分量加到第一辅助分量所获得的值为基础的辅助指令值控制转向力辅助装置的动作。根据这种结构,基于转向转矩和第一辅助分量计算可以被转换为转动轮的转动角度的旋转轴的旋转角度指令值。接下来,根据基于旋转角度指令值执行的旋转角度反馈控制来计算第二辅助分量,并且从而可以有效地抵消来自转动轮的反向输入振动。因此,在不考虑反向输入振动降低功能的情况下,当主要关注转向特性时,可以对基于辅助梯度的每种补偿控制特性的最优化控制进行设计。在以上所说明的电子助力转向设备中,优选的是:控制单元应当基于转向转矩与第一辅助分量的相加值计算被传送到旋转轴的输入转矩,并且控制单元应当基于旋转角度相对于输入转矩的理想模型计算旋转角度指令值。根据这种结构,计算辅助指令值所利用的理想模型仅是当计算第二辅助分量时所利用的一个模型。因此,第二辅助分量不干扰第一辅助分量。因此,可以以更高的水平抑制反向输入振动,并且可以实现优良的转向特性。在以上所说明的电子助力转向设备中,优选的是:应当通过基于旋转角度的弹性(spring)项、基于旋转角速度的粘性项、以及以通过从输入转矩中减去作为弹性项和粘性项的各自控制输出的弹性分量和粘性分量所获得的值为基础的惯性项来表示理想模型,并且控制单元应当包括能够改变弹性项的特性的设置单元。可以将旋转角度相对于输入转矩的理想模型划分为依赖于电子助力转向设备(EPS)的每个分量的特性的EPS侧理想模型和依赖于装备有EPS的车辆的特性的车辆侧理想模型。在这种情况下,通过惯性项和粘性项建立EPS侧理想模型,而通过弹性项建立车辆侧理想模型。根据这种结构,旋转角度相对于输入转矩的理想模型的弹性项的特性是可改变的,并且从而可以任意地设置影响转向特性的车辆特性。即,无论实际特性如何,通过控制可以任意地形成车辆特性,并且从而增加了用于设计的自由度。因此,无论安装有电子助力转向设备的车辆如何,可以对转向特性进行通用设置,从而改进了一般的通用性。在以上所说明的电子助力转向设备中,优选的是:控制单元应当基于与辅助指令值相对应的电流指令值执行电流反馈控制、将驱动功率供给到电机,以及控制转向力辅助装置的动作;并且控制单元应当基于电流指令值与实际电流值之间的电流偏差对计算旋转角度指令值所利用的第一辅助分量的值进行校正。通常,在利用车辆内电源(如电池)的EPS的情况下,控制单元可以输出的电压受到限制。因此,在快速转向操作等时辅助转矩可能变得不充分,并且旋转角度反馈控制的偏差增加,以及从而辅助不充分性增加。在这一点上,根据本专利技术,依照电流偏差减少计算旋转角度指令值所利用的第一辅助分量的值。因此,可以抑制旋转角度反馈控制时的偏差的增加。在以上所说明的电子助力转向设备中,优选的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:玉泉晴天益启纯喜多政之并河勋
申请(专利权)人:株式会社捷太格特
类型:
国别省市:

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