电动助力转向装置制造方法及图纸

提供一种电动助力转向装置，其能够保证转向感觉并抑制辅助扭矩的振动。将与转向扭矩的微分值相对应的扭矩微分补偿值加上根据转向扭矩T和车速Vs计算出的基本辅助电流指令值，来计算出电流指令值Ir。此时，当方向盘(1)的转向速度处于因转向辅助扭矩的振动干扰而容易发生共振现象的特定转向速度区域时，以与处于该特定转向速度区域之外时相比减小扭矩微分补偿制的方式进行计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力转向装置
本专利技术涉及将减轻驾驶员的转向负担的转向辅助力赋予转向系统的电动助力转向装置。
技术介绍
以往，作为转向装置，下述这样的电动助力转向装置得到了普及：对应于驾驶员转向操纵方向盘的转向扭矩来驱动电动马达，由此对转向机构赋予转向辅助力。作为这样的电动助力转向装置，存在例如专利文献1所记载的技术。该技术是利用与转向扭矩的微分值对应的扭矩微分补偿值来补偿与转向扭矩对应的基本辅助控制量的技术。这里，以随着转向速度变大而使扭矩微分补偿值变小的方式进行修正。由此，抑制了当转向速度较快时扭矩微分补偿值变得过大的情况，与转向速度无关地保证了良好的转向感觉。另外，作为用于获得同样良好的转向感觉的电动助力转向装置，存在例如专利文献2所记载的技术。该技术是这样的技术：将以转向扭矩微分值除以转向角微分值所得的值乘以增益而得到的值，作为扭矩微分补偿值。由此，抑制了在缓慢地开始转动转向盘的情况下扭矩微分补偿值变小的情况，获得良好的转向感觉。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-114121号公报专利文献2：日本特开2002-326577号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，在电动助力转向装置中，在辅助扭矩的振动频率和机械系统的共振频率重合的特定的转向速度下，会产生持续发生比较大的振动的共振现象。这样，会使车辆的乘客感到不舒适的声音和振动。然而，在上述专利文献1和2所记载的技术中，将保证转向感觉作为目的，随着转向速度变大而使扭矩微分补偿值变小，因此无法仅在发生共振现象的特定的转向速度区域内减小扭矩微分补偿值。因此，无法充分抑制上述的共振现象。并且，假设以抑制共振现象为目的而从整体上将扭矩微分补偿值设定为比较小的值，则无法保证在发生共振现象的转向速度区域以外的转向感觉良好。因此，本专利技术的课题是提供一种电动助力转向装置，其能够保证转向感觉并抑制辅助扭矩的振动。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的电动助力转向装置的第1方式具备：转向扭矩检测部，所述转向扭矩检测部检测被输入到转向机构中的转向扭矩；电流指令值计算部，所述电流指令值计算部至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算电流指令值；电动马达，所述电动马达产生对所述转向机构的转向轴提供的转向辅助扭矩；马达控制部，所述马达控制部根据所述电流指令值驱动并控制所述电动马达；以及转向速度检测部，所述转向速度检测部检测方向盘的转向速度。所述电流指令值计算部具备：基本辅助电流指令值计算部，所述基本辅助电流指令值计算部至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算基本辅助电流指令值；扭矩微分补偿值计算部，所述扭矩微分补偿值计算部对应于转向扭矩的微分值来计算扭矩微分补偿值；以及修正部，当由所述转向速度检测部检测出的转向速度处于因所述转向辅助扭矩的振动干扰而在车体上发生共振现象的特定转向速度区域时，所述修正部以与处于该特定转向速度区域以外时相比使由所述扭矩微分补偿值计算部计算出的扭矩微分补偿值变小的方式进行减少修正。所述电流指令值计算部构成为将由所述基本辅助电流指令值计算部计算出的基本辅助电流指令值加上由所述修正部修正后的所述扭矩微分补偿值来计算出所述电流指令值。这样，由于使在容易发生共振现象的特定转向速度域中的扭矩微分补偿值比这以外的转向速度域中的扭矩微分补偿值小，因此能够抑制因在辅助扭矩中出现的共振所引起的变动，能够抑制车辆的乘客不愉快地感觉到声音和振动这一情况。并且，在特定转向速度域之外不使扭矩微分补偿值减少，因此能够确保良好的转向感觉。另外，第2方式优选的是，所述扭矩微分补偿值计算部对应于所述转向扭矩的微分值来计算用于补偿相对于所述转向机构的静摩擦的扭矩微分补偿值。这样，由于对基本辅助电流指令值加上用于补偿相对于转向机构的静摩擦的扭矩微分补偿值来计算出电流指令值，因此能够适当改善转向感觉。另外，第3方式优选的是，所述电动助力转向装置具备特定转向速度设定部，所述特定转向速度设定部根据表示所述转向辅助扭矩的振动频率与转向速度之间的关系的关系式，计算出当所述转向辅助扭矩的振动频率处于车体的固有频率附近时的转向速度区域，并将该转向速度区域设定为所述特定转向速度区域。由此，能够适当地设定容易发生共振现象的特定转向速度域。特别是，转向辅助扭矩的振动频率和转向速度之间的关系对应于减速齿轮的啮合振动和马达扭矩变动等振动原因而不同。因此，针对每个振动原因准备表示转向辅助扭矩的振动频率和转向速度之间的关系的关系式，并根据该关系式设定特定转向速度域，由此能够有效地抑制共振现象。而且，第4方式优选的是，所述电动助力转向装置具备：转向扭矩微分值计算部，所述转向扭矩微分值计算部对由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩进行微分来计算转向扭矩微分值；和车速检测部，所述车速检测部对车速进行检测，所述扭矩微分补偿值计算部将由所述转向扭矩微分值计算部计算出的转向扭矩微分值乘以与由所述车速检测部检测出的车速相对应的车速感应增益，由此计算出与转向扭矩的微分值相对应的扭矩微分补偿值。这样，由于使用对转向扭矩进行微分所得到的转向扭矩微分值，因此能够适当地计算出与转向扭矩的微分值对应的扭矩微分补偿值。另外，第5方式优选的是，所述电动助力转向装置具备：基本辅助电流微分值计算部，所述基本辅助电流微分值计算部对由所述基本辅助电流指令值计算部计算出的基本辅助电流指令值进行微分来计算基本辅助电流微分值；和车速检测部，所述车速检测部对车速进行检测，所述扭矩微分补偿值计算部将由所述基本辅助电流微分值计算部计算出的基本辅助电流指令值的微分值乘以与由所述车速检测部检测的车速对应的车速感应增益，由此计算出与转向扭矩的微分值相对应的扭矩微分补偿值。这样，由于使用根据转向扭矩计算出的基本辅助电流指令值的微分值，因此能够适当地计算出与转向扭矩的微分值对应的扭矩微分补偿值。而且，第6方式优选的是，所述电动助力转向装置具备对所述方向盘的转向角进行检测的转向角检测部，所述转向速度检测部检测由所述转向角检测部检测出的转向角的微分值作为所述转向速度。由此，能够高精度地检测转向速度。另外，第7方式优选的是，所述电动助力转向装置具备对所述电动马达的马达旋转角进行检测的旋转角检测部，所述转向速度检测部检测由所述旋转角检测部检测出的马达旋转角的微分值作为所述转向速度。这样，由于对在转向辅助控制中通常使用的马达旋转角进行微分来检测转向速度，因此不需要新设置转向角传感器或转向角速度传感器等转向速度检测用的传感器。专利技术效果根据本专利技术，通过仅在容易发生共振现象的特定转向速度处使扭矩微分补偿值减少，由此能够抑制辅助电流的振动成分，能够抑制使驾驶员感到辅助扭矩的变动这一情况。并且，由于仅在上述特定转向速度处对扭矩微分补偿值进行减少修正，因此能够设定成重视转向感觉的辅助特性。因此，能够确保转向感觉并抑制振动。附图说明图1是本实施方式中的电动助力转向装置的概要结构图。图2是示出第1实施方式中的控制装置的结构的框图。图3是增益计算映射。图4是示出转向辅助控制的控制系统的框图。图5是示出理想的微分补偿器的频率特性的图。图6是示出第2实施方式中的控制装置的结构的框图。图7是示出第3实施方式中的控制装置的结构的框图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向装置，其特征在于，所述电动助力转向装置具备：转向扭矩检测部，所述转向扭矩检测部检测被输入到转向机构中的转向扭矩；电流指令值计算部，所述电流指令值计算部至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算电流指令值；电动马达，所述电动马达产生对所述转向机构的转向轴提供的转向辅助扭矩；马达控制部，所述马达控制部根据所述电流指令值驱动并控制所述电动马达；以及转向速度检测部，所述转向速度检测部检测方向盘的转向速度，所述电流指令值计算部具备：基本辅助电流计算部，所述基本辅助电流计算部根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算基本辅助电流指令值；扭矩微分补偿值计算部，所述扭矩微分补偿值计算部对应于转向扭矩的微分值来计算扭矩微分补偿值；以及修正部，当由所述转向速度检测部检测出的转向速度处于因所述转向辅助扭矩的振动干扰而在车体上发生共振现象的特定转向速度区域时，所述修正部以与处于该特定转向速度区域以外时相比使由所述扭矩微分补偿值计算部计算出的扭矩微分补偿值变小的方式进行减少修正，所述电流指令值计算部构成为将由所述基本辅助电流计算部计算出的基本辅助电流指令值加上由所述修正部修正后的所述扭矩微分补偿值来计算出所述电流指令值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.08 JP 2013-0233681.一种电动助力转向装置，其特征在于，所述电动助力转向装置具备：转向扭矩检测部，所述转向扭矩检测部检测被输入到转向机构中的转向扭矩；电流指令值计算部，所述电流指令值计算部至少根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算电流指令值；电动马达，所述电动马达产生对所述转向机构的转向轴提供的转向辅助扭矩；马达控制部，所述马达控制部根据所述电流指令值驱动并控制所述电动马达；以及转向速度检测部，所述转向速度检测部检测方向盘的转向速度，所述电流指令值计算部具备：基本辅助电流计算部，所述基本辅助电流计算部根据由所述转向扭矩检测部检测出的转向扭矩来计算基本辅助电流指令值；扭矩微分补偿值计算部，所述扭矩微分补偿值计算部对应于转向扭矩的微分值来计算扭矩微分补偿值；修正部，当由所述转向速度检测部检测出的转向速度处于因所述转向辅助扭矩的振动干扰而在车体上发生共振现象的特定转向速度区域时，所述修正部以与处于该特定转向速度区域以外时相比使由所述扭矩微分补偿值计算部计算出的扭矩微分补偿值变小的方式进行减少修正；以及特定转向速度设定部，所述特定转向速度设定部根据表示所述转向辅助扭矩的振动频率与转向速度之间的关系的、与多个振动的发生原因分别对应的多个关系式，来计算当所述转向辅助扭矩的振动频率处于车体的固有频率的范围内时的转向速度区域，并将该转向速度区域设定为所述特定转向速度区域，所述电流指令值计算部构成为将由所述基本辅助电流计算部计算出的基本辅助电流指令值加上由所述修正部修正后的所述扭矩微分补偿值来计算出所述电流指令值。2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，所述多个关系式包括下述算式(1)，在该算式(1)中，设转向速度是ω，设减速齿轮的从动齿轮的齿数是N，该算式(1)是由于减速齿轮的啮合振动而在转向轴上产生的振动频率f的算式，f＝ω/360·N………(1)。3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于，所述多个关系式包括下述算式(2)，在该算式(2)中，设转向速度是ω，设减速齿轮比是G，设马达极对数是M，设与振动原因对应的马达电气角次数成分是n，该算式(2)是由于马达扭矩变动而在转向轴上产生的振动频率f的算式，f＝ω/360·G·M·n...

【专利技术属性】
技术研发人员：北爪徹也，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP