电动转向设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电动转向设备。当车辆在斜坡道路上行驶时，零点改变模型71执行斜坡道路对应控制。通过该控制，当总转矩为零时可以将目标转动角θp从中性转动角改变到偏斜的路面的较低侧。因此，在斜坡道路上行驶期间，即使驾驶员不施加转向转矩Th，也可以实现根据斜坡道路的方向盘的转向角。因此，当实现根据总转矩的目标转动角θp时，当驾驶员在斜坡道路上行驶时也可以获得合适的转向感觉。

【技术实现步骤摘要】
电动转向设备
[0001 ] 本专利技术涉及一种电动转向设备。
技术介绍
电动转向设备通过电动机驱动来辅助转向力以实现良好的转向感觉。日本公开特许公报第2006-131191号中公开的电动转向设备具有基于车速和转向转矩来计算辅助转矩的辅助转矩计算单元。辅助转矩计算单元随着转向转矩变得更大而增大辅助转矩。辅助转矩计算单元还随着车速V变得更快而减小辅助转矩。通过电动机将根据该所计算的辅助转矩的转向辅助力施加到方向盘。日本专利第4453012号中公开的电动转向设备设置有用于基于转向角来设定目标转向转矩的第一参考模型，以及用于基于转向转矩来设定转向系统的目标转动角的第二参考模型。基于两个参考模型作为理想模型来控制对电动机的操作。在这种情况下，通过第一参考模型来执行转矩反馈控制以使实际转向转矩跟随目标转向转矩。结果是，总是能够将转向转矩设定为最佳值。此外，通过第二参考模型来执行转动角反馈控制以使实际转动角跟随目标转动角。结果是，能够实现根据作为输入转矩的转向转矩的实际转动角。同时,斜坡道路(banked road)具有在其宽度方向上偏斜(inclined)的路面并且斜坡道路是弯曲的。当不具有第二参考模型的车辆在斜坡道路上行驶时，即使驾驶员不施加转向转矩，方向盘的转向角位置也变为根据斜坡道路的转向角位置。因此，当在斜坡道路上行驶时，驾驶员不需要大幅地转动方向盘。然而，在具有第二参考模型的车辆中实现了根据转向转矩的实际转动角，以使方向盘返回到中性位置，除非当在斜坡道路上行驶时驾驶员施加转向转矩。因此，当在斜坡道路上行驶时，驾驶员需要保持施加转向转矩以防止方向盘返回到中性位置。当在斜坡道路上行驶时，可能不会获得合适的转向感觉。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动转向设备，该电动转向设备使得在使实际转动角来跟随根据输入转矩的目标转动角的配置中即使在斜坡道路上也能够获得合适的转向感觉。为了解决上述问题，本专利技术的第一实施例提供有一种电动转向设备，该电动转向设备包括:转向力提供器，该转向力提供器被配置成向转向系统提供辅助转矩；第一控制装置，该第一控制装置被配置成根据通过驾驶员对方向盘的操作而施加到转向轴的转向转矩通过转向力提供器向转向系统提供辅助转矩；第二控制装置，该第二控制装置被配置成根据作为至少是辅助转矩或转向转矩的输入转矩来确定目标转动角，该第二控制装置被配置成通过经由转向力提供器向转向系统提供辅助转矩来将车辆的转动角控制成目标转动角；行驶道路检测装置，该行驶道路检测装置被配置成检测车辆在其上行驶的路面的偏斜程度；以及改变装置，该改变装置被配置成通过第二控制装置来执行与偏斜程度的增大相关联的斜坡道路对应控制，当输入转矩为零时，该斜坡道路对应控制将目标转动角从与车辆的直线向前方向对应的中性转动角改变到偏斜的路面的较低侧。【附图说明】图1是示出了根据本专利技术的第一实施例的电动转向设备的整体配置的框图；图2是示出了电动机控制装置的配置的框图；图3是示出了微型计算机的配置的框图；图4是示出了转向转矩与基本辅助转矩之间的关系的图表；图5是示出了目标转动角计算单元的配置的框图；图6是示出了作用在车辆上的力的说明图；图7A是示出了与道路坡度相关联的重力分量和其中偏航率超过阈值的零点漂移角(零点漂移力)之间的关系的图表；图7B是示出了与道路坡度相关联的重力分量和其中偏航率小于阈值的零点漂移角(零点漂移力)之间的关系的图表；图8是示出了总转矩与转向角之间的关系的图表；以及图9是示出了根据本专利技术的第二实施例的目标转动角计算单元的配置的框图。【具体实施方式】[第一实施例]在下文中，将参照图1至图8来描述实施根据本专利技术的电动转向设备的第一实施例。如图1所示，电动转向设备(EPS) I具有由驾驶员转向的方向盘2，与方向盘2 —起转动的转向轴3，以及经由齿条齿轮机构4耦接到转向轴3的齿条轴5。在操作方向盘2时，转向轴3被旋转。通过齿条齿轮机构4将转向轴3的旋转转换成齿条轴5的往复直线运动。通过齿条轴5的往复直线运动来改变轮胎7的实际转动角Θ PS0EPSl还具有作为转向力提供器的EPS致动器10，以及控制EPS致动器10的移动的电动机控制装置11。EPS致动器10给转向系统提供用于辅助转向操作的辅助力。EPS致动器10具有用作为驱动源的电动机12，以及减速机构13。采用无刷电动机作为电动机12。在通过减速机构13减速后，将电动机12的驱动力传送到转向轴3。因此，将辅助转矩提供给转向系统例如方向盘、转向轴3等。电动机控制装置11连接到车速传感器26、横向G传感器25、偏航率传感器27以及转矩传感器24。车速传感器26检测车速V并且将检测结果输出到电动机控制装置11。横向G传感器25检测在车辆宽度方向上作用的横向加速度LA，并且将检测结果输出到电动机控制装置11。偏航率传感器27检测作为朝向车辆的转动方向的旋转角的变化率的偏航率YR，并且然后将检测结果输出到电动机控制装置11。扭杆15设置在转向轴3的中间。转矩传感器24基于扭杆15的扭转来检测要被传送到转向轴3的转向转矩Th，并且然后将检测结果输出到电动机控制装置11。如图2所示，电动机控制装置11具有输出电动机驱动信号的微型计算机31，以及基于电动机驱动信号来给电动机12供应驱动电力的反相器电路30。用于检测实际电流值I的电流传感器35设置在反相器电路30与电动机12之间。电动机12设置有用于检测电动机旋转角Θ m的旋转角传感器17。旋转角传感器17将所检测的电动机旋转角Θ m输出到微型计算机31。如图3所示，微型计算机31具有辅助转矩计算单元40、电流指令值计算单元28以及电动机驱动信号生成单元29。通过由微型计算机31运行的计算机程序来实现微型计算机31中的每个控制块。辅助转矩计算单元40基于转向转矩Th和车速V来计算要在电动机12中生成的辅助转矩Tas，并且然后将所计算的辅助转矩Tas输出到电流指令值计算单元28。电流指令值计算单元28计算与辅助转矩Tas对应的电流指令值Ic，并且然后将所计算的电流指令值Ic输出到电动机驱动信号生成单元29。电动机驱动信号生成单元29执行电流反馈控制以使实际电流值I跟随电流指令值Ic，并且然后生成电动机驱动信号。反相器电路30基于来自电动机驱动信号生成单元29的电动机驱动信号来驱动电动机12。辅助转矩计算单元40具有基本辅助转矩计算单元41、目标转动角计算单元44、转动角反馈控制单元45、转动角计算单元43以及加法器46。基本辅助转矩计算单元41基于由转矩传感器24检测的转向转矩Th和由车速传感器26检测的车速V来计算基本辅助转矩Tab，并且然后将所计算的基本辅助转矩Tab输出到目标转动角计算单元44和加法器46。具体地，如图4详细所示，基本辅助转矩计算单元41随着转向扭矩Th变得更大而增大基本辅助转矩Tab，并且随着车速V变得更快而减小基本辅助转矩Tab。[0031 ]目标转动角计算单元44基于转向转矩Th和基本辅助转矩Tab来计算目标转动角Θ P,并且然后将所计算的目标转动角Θ P输出到转动角反馈控制单元45。此外，目标转动角Θ P是取决于通过将转向转矩Th与基本辅助转矩Tab求和而获得的总转矩Tt的轮胎的理想切削角(转动角)。转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动转向设备，其特征在于：转向力提供器，所述转向力提供器被配置成向转向系统提供辅助转矩；第一控制装置，所述第一控制装置被配置成根据通过驾驶员对方向盘的操作而施加到转向轴的转向转矩通过所述转向力提供器向所述转向系统提供辅助转矩；第二控制装置，所述第二控制装置被配置成根据作为至少是所述辅助转矩或所述转向转矩的输入转矩来确定目标转动角，所述第二控制装置被配置成通过经由所述转向力提供器向所述转向系统提供辅助转矩来将车辆的转动角控制成所述目标转动角；行驶道路检测装置，所述行驶道路检测装置被配置成检测所述车辆在其上行驶的路面的偏斜程度；以及改变装置，所述改变装置被配置成通过所述第二控制装置来执行与所述偏斜程度的增大相关联的斜坡道路对应控制，当所述输入转矩为零时，所述斜坡道路对应控制将所述目标转动角从与所述车辆的直线向前方向对应的中性转动角改变到偏斜的路面的较低侧。

【技术特征摘要】
2013.02.27 JP 2013-0370901.一种电动转向设备,其特征在于: 转向力提供器，所述转向力提供器被配置成向转向系统提供辅助转矩； 第一控制装置，所述第一控制装置被配置成根据通过驾驶员对方向盘的操作而施加到转向轴的转向转矩通过所述转向力提供器向所述转向系统提供辅助转矩； 第二控制装置，所述第二控制装置被配置成根据作为至少是所述辅助转矩或所述转向转矩的输入转矩来确定目标转动角，所述第二控制装置被配置成通过经由所述转向力提供器向所述转向系统提供辅助转矩来将车辆的转动角控制成所述目标转动角； 行驶道路检测装置，所述行驶道路检测装置被配置成检测所述车辆在其上行驶的路面的偏斜程度；以及 改变装置，所述改变装置被配置成通过所述第二控制装置来执行与所述偏斜程度的增大相关联的斜坡道路对应控制，当所述输入转矩为零时，所述斜坡道路对应控制将所述目标转动角从与所述车辆的直线向前方向对应的中性转动角改变到偏斜的路面的较低侧。2.根据权利要求1所述的电动转向设备，其特征在于 如果所述车辆的偏航率超过了阈值，那么所述改变装置确定所述车辆正在斜坡道路上行驶并且执行所述斜坡道路对应控制；并且 如果所述偏航率小于所述阈值，那么所述改变装置确定所述车辆正在倾斜道路上行驶并且通过所述第二控制装置来执行与所述偏斜程度的增大相关联的倾斜道路对应控制，其中，当所述输入转矩为零时，所述倾斜道路对应控制将所述目标转动角从所述中性转动角改变到所述偏斜的路面的较高侧。3.根据权利要求2所述的电动转向设备，其特征在于，在所述斜坡道路对应控制下，当所述输入转矩为零时，所述目标转动角被控制为随着作用在所述车辆上的基于路面坡度的重力分量的增大而增大。4.根据权利要求2所述的电动转向设备，其特征在于，在所述倾斜道路对应控制下，当所述输入转矩为零时，所述目标转动角被控制为随着作用在所...

【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：发明
国别省市：日本;JP