电动转向控制装置制造方法及图纸

一种用于控制电动机(5)输出的辅助扭矩的电动转向控制装置包括：车辆的转向盘(2)；转向盘与柱轴(32)之间的扭杆(4)；扭矩传感器(40)，其检测转向扭矩；转动装置(7)，其将柱轴的旋转运动转换成转动车辆车轮的齿条的往复运动；电动机(5)；电动机旋转角传感器(50)，其检测电动机的旋转角；转向轴负载估计单元(41)，其估计转向轴负载；以及基本辅助控制单元(44)，其计算基本辅助扭矩命令值。转向轴负载估计单元基于转向扭矩、转向角速度或者转向角加速度和基本辅助扭矩命令值的先前值来估计转向轴负载。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电动转向控制装置。
技术介绍
迄今为止，在车辆的电动转向系统中，已经知道一种控制装置，该控制装置基于例 如转向扭矩的信息来控制由电动机输出的辅助扭矩。 例如，JP-A-2013-126822中公开的装置基于检测转向扭矩的扭矩传感器的检测 值、检测在电动机中流动的实时电流的电流传感器的检测值和检测电动机的旋转角速度的 电动机旋转角传感器的检测值来估计将施加于转向轴的轴向力。估计的轴向力输入到电动 机控制信号输出单元，并且目标辅助值基于使用估计的轴向力所确定的结果而改变，以提 高转向体验。 在JP-A-2013-126822的装置中，电流传感器对实际电动机电流的检测值很好地 反映了实际电动机输出，但是有可能包括例如传感器噪音的高频成分。所以，当基于电流传 感器的检测值来估计将施加于转向轴的转向力时，使用包括高频成分的估计值来进行计算 存在可靠性的问题，其中，该计算是电动转向系统的辅助控制的基础。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种可以估计转向轴负载同时避免噪音影响的电动转向控 制装置。 根据本公开的一个方面，一种电动转向控制装置控制由电动机输出的辅助扭矩并 且提供电动转向系统。电动转向控制装置包括：转向盘，其由车辆的驾驶者操作；扭杆，其 连接在转向盘与柱轴之间；扭矩传感器，其基于扭杆的扭转角来检测转向扭矩；转动装置， 其将柱轴的旋转运动转换成齿条的往复运动，其中，齿条经由齿条和齿轮机构转动车辆的 车轮；电动机，其产生辅助扭矩，用于辅助柱轴的旋转运动或者齿条的推力；电动机旋转角 传感器，其检测电动机的旋转角；转向轴负载估计单元，其估计转向轴负载，转向轴负载是 由驾驶者的转向盘操作和电动机的辅助操作提供的转向负载；以及基本辅助控制单元，其 计算基本辅助扭矩命令值，基本辅助扭矩命令值是关于电动机的辅助扭矩命令值的基本 值。转向轴负载估计单元基于由扭矩传感器检测的转向扭矩、转向角速度或者转向角加速 度（其通过转换由电动机旋转角传感器检测的电动机旋转角而获得）和基本辅助扭矩命令 值的先前值来估计转向轴负载。 在以上的装置中，因为不同于JP-A-2013-126822的相关技术，未使用电流传感器 的检测值，所以可以避免电流传感器噪音对高频成分的影响，并且可以提高转向轴负载的 估计的可靠性。【附图说明】 本公开的上述和其它目的、特性和优点将从以下通过参考附图而进行的详细说明 中变得更加显而易见。在附图中： 图1是根据本公开的第一实施例的电动转向控制装置的示意配置图； 图2是电动转向系统的模型图； 图3是齿条和齿轮机构的不意图； 图4是图示在齿条和齿轮机构中齿轮扭矩与齿条推力之间的关系的曲线图； 图5是图示齿隙的频率特性的示例的图； 图6是图示车辆速度与增益校正值之间的关系的图； 图7是根据本公开的第二实施例的电动转向控制装置的示意配置图； 图8是根据本公开的第三实施例的电动转向控制装置的示意配置图； 图9是根据本公开的第四实施例的电动转向控制装置的示意配置图； 图10是根据本公开的第五实施例的电动转向控制装置的示意配置图；以及 图11是根据本公开的第六实施例的电动转向控制装置的示意配置图。【具体实施方式】 以下将参考附图对本公开的多个实施例进行描述。 (第一实施例） 参考图1至图6,对根据本公开的第一实施例的电动转向控制装置进行描述。电动 转向控制装置是在用于车辆的电动转向系统中控制由电动机输出的辅助扭矩并且被配置 为例如EQJ(electronic control unit,电子控制单元）的装置。 如图1所示，根据第一实施例的电动转向控制装置101应用于柱辅助式的电动转 向系统1，其通过电动机5的辅助扭矩来辅助柱轴32的旋转。电动转向系统1包括转向盘 2、转向轴31、柱轴32、中间轴33、扭杆4、电动机5、蜗轮6、转动装置7、扭矩传感器40和电 动机旋转角传感器50。 由驾驶者操作的转向盘2耦合到转向轴31的一端。扭矩传感器40基于连接在转 向轴31的另一端与柱轴32之间的扭杆4的扭转角来检测扭转扭矩。在下文中，由扭矩传 感器40检测的扭转扭矩称作"转向扭矩Ts"。 电动机5通过蜗轮6连接到柱轴32,以产生辅助柱轴32的旋转的辅助扭矩TM (参 考图2)。添加有辅助扭矩TM的柱轴32的旋转传送到中间轴33,中间轴33使柱轴32与转 动装置7耦合。 另外，电动机5的旋转角Θ m由电动机旋转角传感器50检测。 转动装置7由包括齿条和齿轮的齿条和齿轮机构（参考图3)配置，并且转动装置 7将柱轴32的经由中间轴33传送的旋转运动转换成齿条的旋转运动。横拉杆81安装到转 动装置7的齿条的两端，并且齿条和横拉杆81采用左右的方式进行往复。每个横拉杆81 对附接到横拉杆81的末端的转向节臂82进行推或者拉，以转动接触路面rd的车轮9。 进一步，布置在车辆的给定部位的车辆速度传感器60检测车辆速度V。 电动转向控制装置101包括以下作为与后文将描述的其它实施例共有的配置：转 向轴负载估计单元41、基本辅助控制单元44和校正扭矩计算单元45。另外，电动转向控制 装置101包括作为第一实施例特有的配置的转向状态变化确定单元42。 那些配置对应于"转向轴负载估计单元"、"基本辅助控制单元"、"校正扭矩计算单 元"和"转向状态变化确定单元"，并且特别地由微型计算机配置。 另外，在图1中，电动机角速度计算单元51和转向角速度计算单元52包括在电动 转向控制装置101的（双点划线框内的）区域中。电动机角速度计算单元51计算由电动 机旋转角传感器50检测的电动机旋转角Θ m对时间的导数，以计算电动机角速度ωηι。转 向角速度计算单元52将电动机角速度com转换成转向角速度 Ws，其是转向轴31的角度变 化。 电动机角速度计算单元51和转向角速度计算单元52可以布置在电动转向控制装 置101的外部，并且在外部计算的转向角速度《S可以输入到电动转向控制装置101。 首先，基本辅助控制单元44和校正扭矩计算单元45在相关领域的电动转向控制 装置中是通常的配置。 相关领域的基本辅助控制单元通常接收例如由扭矩传感器检测的转向扭矩Ts、由 电动机旋转角传感器检测的电动机转向角Θ m和由车辆速度传感器检测的车辆速度V的信 息，并且基于这些信息来计算"基本辅助扭矩命令值Tm*"，其是给电动机5的辅助扭矩命令 值的基本值。 相反地，根据这个实施例的基本辅助控制单元44不直接接收转向扭矩Ts和转向 角速度ω s，而是通过转向轴负载估计单元41接收这些信息，作为转向轴负载Tx的估计值。 另外，校正扭矩计算单元45例如将转向盘2的转动或回位操作或车辆的收敛性考 虑在内来计算对于基本辅助扭矩命令值Tm*的校正扭矩Tcomp。此外，向电动机5命令"校 正的辅助扭矩命令值Tm** "，其中，通过加法器46使基本辅助扭矩命令值Tm*和校正的扭矩 Tcomp彼此相加。 当车辆的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电动机(5)输出的辅助扭矩并且提供电动转向系统(1)的电动转向控制装置，所述电动转向控制装置包括：转向盘(2)，其由车辆的驾驶者操作；扭杆(4)，其连接在所述转向盘与柱轴(32)之间；扭矩传感器(40)，其基于所述扭杆的扭转角来检测转向扭矩；转动装置(7)，其将所述柱轴的旋转运动转换成齿条(73)的往复运动，所述齿条(73)经由齿条和齿轮机构来转动所述车辆的车轮(9)；电动机(5)，其产生所述辅助扭矩，用于辅助所述柱轴的旋转运动或者所述齿条的推力；电动机旋转角传感器(50)，其检测所述电动机的旋转角；转向轴负载估计单元(41)，其估计转向轴负载，所述转向轴负载是由驾驶者的转向盘操作和所述电动机的辅助操作提供的转向负载；以及基本辅助控制单元(44)，其计算基本辅助扭矩命令值，所述基本辅助扭矩命令值是关于所述电动机的辅助扭矩命令值的基本值，其中，所述转向轴负载估计单元基于所述扭矩传感器检测的转向扭矩、通过转换所述电动机旋转角传感器检测的电动机旋转角而获得的转向角加速度或者转向角速度以及所述基本辅助扭矩命令值的先前值来估计所述转向轴负载。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仓光修司，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP