电动转向设备制造技术

一种电动转向设备，包括用于向车辆转向机构施加辅助扭矩的电动机以及控制对电动机的驱动以使得辅助扭矩遵循辅助指令值的控制器。控制器基于施加至转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正基本辅助指令值，由此设置辅助指令值。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有大于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使转向扭矩的绝对值减小。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有小于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使辅助指令值的绝对值减小。

【技术实现步骤摘要】
电动转向设备
[0001 ] 本专利技术涉及一种辅助车辆转向操作的电动转向设备。
技术介绍
当车辆正在行驶时，在一些情况下即使车辆处于直线行驶状态也需要进行转向操作。例如，如果通过行驶在倾斜道路上或由于侧风或车轮定位不足的影响而使得车辆偏斜时，则需要进行转向操作来抑制偏斜。如果车辆的这种偏斜持续较长时间段，则即使车辆处于直线行驶状态，驾驶员也需要保持向车辆的转向机构施加转向扭矩。由此产生的连续的体力负担累积而使得驾驶员疲劳，这是不利的。在这方面，日本特开2010-254178号专利公报公开了一种执行被称作引拔(lead pull)补偿控制的电动转向设备，其中，当向车辆的转向机构施加转向扭矩时，即使车辆处于直线行驶状态也会修改辅助指令值，以减小转向扭矩的绝对值。
技术实现思路
在传统的引拔补偿控制中，如果车辆持续处于直线行驶状态的话，即使在转向扭矩的绝对值减小之后，辅助指令值也会一直被修改。因此，例如，即使在倾斜道路的坡度在引拔补偿控制期间减小并且驾驶员在包括中性位置的范围中精细地操纵方向盘的情况下，也会通过引拔补偿控制生成辅助扭矩。然而，在其中转向扭矩具有接近零的值的精细转向操作范围中，辅助指令值最初被设置为零或接近零的值。因此，如果生成辅助扭矩，则辅助扭矩将会带给驾驶员不适感。 因此，本专利技术的目的在于提供一种能够消除在对方向盘的精细转向操作期间驾驶员所经历的不适感的电动转向设备。 为了实现前述目的以及根据本专利技术的一个方面，提供了一种包括电动机和控制器的电动转向设备。电动机向车辆的转向机构施加辅助扭矩。控制器控制对电动机的驱动以使得辅助扭矩遵循辅助指令值。控制器基于施加至转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正基本辅助指令值，由此设置辅助指令值。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有大于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使转向扭矩的绝对值减小。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有小于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使辅助指令值的绝对值减小。 根据以下结合作为示例示出本专利技术原理的附图所做的描述，本专利技术的其他方面和优点将变得明显。 【附图说明】 图1是示意性地示出根据本专利技术的第一实施例的电动转向设备的方框图； 图2是示出根据第一实施例的电动转向设备的控制装置的方框图； 图3是示出用于第一实施例中以根据转向扭矩计算基本电流指令值的映射的图； 图4是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值计算处理的过程的流程图； 图5是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值渐增处理的过程的流程图； 图6是示出用于第一实施例中以根据转向扭矩计算附加值的映射的图； 图7是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的程序的流程图； 图8是与第一实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图； 图9 (a)和9 (b)是与第一实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图； 图10是示出根据本专利技术的第二实施例的电动转向设备的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的过程的流程图； 图11是与第二实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图； 图12 (a)和12 (b)是与第二实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图； 图13是示出根据本专利技术的第三实施例的电动转向设备的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的过程的流程图； 图14是与第三实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图；以及 图15 (a)和15 (b)是与第三实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图。 【具体实施方式】 <第一实施例> 现将描述根据本专利技术的第一实施例的电动转向设备。 如图1所示，电动转向设备包括基于驾驶员对方向盘10的操纵来转动可转向车轮3的转向机构I以及辅助驾驶员的转向操作的辅助机构2。 转向机构I包括用作方向盘10的旋转轴的转向轴11、以及通过齿条齿轮机构12率禹接至转向轴11的下端的齿条轴13。在转向机构I中，当转向轴11响应于驾驶员的转向操作而旋转时，转向轴11的旋转运动通过齿条齿轮机构12而转换为齿条轴13的轴向往复直线运动。齿条轴13的往复直线运动通过耦接至齿条轴13的相对端的拉杆14而被传送至可转向车轮3。这改变了每个可转向车轮3的转向角，从而改变了车辆的行驶方向。 辅助机构2包括向转向轴11施加辅助扭矩的电动机20。电动机20是三相无刷电动机。电动机20的旋转通过减速装置21而被传送至转向轴11，以便将电动机扭矩施加至转向轴11。由此辅助了转向操作。 电动转向设备包括检测对方向盘10的操纵量和车辆的状态量的各种类型的传感器。作为示例，转向轴11设有检测响应于驾驶员的转向操作而施加至转向轴11的扭矩(转向扭矩)Th的扭矩传感器5。在本实施例中，转向扭矩Th的符号当方向盘10朝右转向时被定义为正值，而当方向盘朝左转向时被定义为负值。车辆具有用于检测车辆的行驶速度V的车速传感器6以及用于检测横摆率Y的横摆率传感器7，横摆率Y是在车辆主体的转动方向上的旋转角的变化率。电动机20设有检测电动机20的旋转角Θ m的旋转角传感器 8。控制装置(控制器)4接收来自这些传感器5-8的输出。控制装置4基于来自这些传感器5-8中的每一个的输出来控制电动机20的驱动。 如图2所示，控制装置4包括逆变器电路40和微型计算机41。逆变器电路40将从比如车载电池(电源电压+Vcc)的电源供应的DC电压转换成三相(U相、V相和W相)的AC电压。微型计算机41通过脉宽调制(PWM, pulse width modulat1n)来驱动逆变器电路40。 逆变器电路40基于来自微型计算机41的控制信号(PWM驱动信号)将从电源供应的DC电压转换成三相AC电压。三相AC电压通过馈送线WL而被供应至电动机20。馈送线WL设有检测电动机20的每个相的电流值I的电流传感器42。微型计算机41接收来自电流传感器42的输出 。为了示意性目的，在图2中，一个馈送线WL表示用于三相的线，而一个电流传感器42表示用于各个相的三个传感器。 微型计算机41还接收来自扭矩传感器5、车速传感器6、横摆率传感器7以及旋转角传感器8的输出，微型计算机41基于这些传感器所检测到的转向扭矩Th、车速V、横摆率Y、电动机旋转角θπι以及每个相的电流值I而在预定的控制周期生成控制信号。微型计算机将控制信号输出到逆变器电路40以通过PWM来驱动逆变器电路40，由此控制电动机20的驱动。 以下详细描述通过微型计算机41对电动机20的驱动的控制。 如图2所示，微型计算机41包括电流指令值计算单元43和控制信号生成单元44。电流指令值计算单元43计算与施加至转向轴11的辅助扭矩的目标值(或辅助指令值)对应的电流指令值Iq*。控制信号生成单元44基于电流指令值Id*和电流指令值Iq*生成控制信号。电流指令值I q*是d/q坐标系的q轴上的电流指令值。电流指令值I d*是d/q坐标系的d轴上的电流指令值，并固定为零。电流指令值Id*、Iq*用作待供应给电动机20的电流的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动转向设备，包括：电动机，用于向车辆的转向机构施加辅助扭矩；以及控制器，所述控制器控制对所述电动机的驱动，以使得所述辅助扭矩遵循辅助指令值，所述电动转向设备特征在于所述控制器基于施加至所述转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正所述基本辅助指令值，由此设置所述辅助指令值，如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有大于阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述转向扭矩的绝对值减小，以及如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有小于所述阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述辅助指令值的绝对值减小。

【技术特征摘要】
2013.03.29 JP 2013-0737151.一种电动转向设备,包括: 电动机，用于向车辆的转向机构施加辅助扭矩；以及 控制器，所述控制器控制对所述电动机的驱动，以使得所述辅助扭矩遵循辅助指令值， 所述电动转向设备特征在于 所述控制器基于施加至所述转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正所述基本辅助指令值，由此设置所述辅助指令值， 如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有大于阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述转向扭矩的绝对值减小，以及 如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有小于所述阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述辅助指令值的绝对值减小。2.根据权利要求1所述的电动转向设备，其中所述控制器具有死区，在所述死区中当所述转向扭矩接近零时将所述基本辅助指令值设置为零。3.根据权利要求1或2所述的电动转向设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽哲也，青野慎也，太田贵之，碓井智彦，福山雄一，关口尚之，
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