电动动力转向装置制造方法及图纸

一种根据基于检测从方向盘输入的转向转矩的转矩传感器的检测结果运算出的辅助指令值来驱动电动马达的电动动力转向装置，具备：相位超前校正部，其使由转矩传感器检测出的转向转矩信号的相位超前；特定频率提取部，其提取由转矩传感器检测出的转向转矩信号中的特定的频带的成分；增益乘法部，其将基于相位超前校正部的输出信号和特定频率提取部的输出信号运算出的转向转矩信号乘以增益，来将转向转矩信号校正成达到由限制器设定的限制值；以及加法部，其将基于从增益乘法部输出的输出信号运算出的辅助校正指令值和辅助指令值相加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电动动力转向装置。
技术介绍
在车辆行驶时，有时由于方向盘平衡等而在方向盘的旋转方向上产生被称作颤振、摆振的振动。JP1994-206550A公开了以下装置：基于转向横拉杆的轴力的检测值来预测方向盘的振动产生，与方向盘的振动产生大致同时地驱动振动衰减机构的致动器，由此向轴的油室供给储液器内的油，从而防止方向盘的振动产生。
技术实现思路
在JP1994-206550A所记载的技术中，需要检测转向横拉杆的轴力，并且用于防止方向盘的振动产生的振动衰减机构的构造复杂。因而，难以说能够简易地防止方向盘所产生的振动。本专利技术的目的在于通过简易的方法抑制方向盘所产生的振动。根据本专利技术的某个方式，一种电动动力转向装置，根据基于检测从方向盘输入的转向转矩的转矩传感器的检测结果运算出的辅助指令值来驱动电动马达，电动动力转向装置具备：相位超前校正部，其使由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号的相位超前；特定频率提取部，其提取由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号中的特定的频带的成分；增益乘法部，其将基于所述相位超前校正部的输出信号和所述特定频率提取部的输出信号运算出的转向转矩信号乘以增益，来将该转向转矩信号校正成达到由限制器设定的限制值；以及加法部，其将基于从所述增益乘法部输出的输出信号运算出的辅助校正指令值和所述辅助指令值相加。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式和第二实施方式所涉及的电动动力转向装置的结构图。图2是本专利技术的第一实施方式所涉及的电动动力转向装置的控制框图。图3是表示从转矩传感器输出的转向转矩信号的图。图4是表示从转矩传感器输出的转向转矩信号、从限制器输出的矩形波、以及通过波形转换部进行转换得到的正弦波的图。图5是本专利技术的第二实施方式所涉及的电动动力转向装置的控制框图。图6是本专利技术的第二实施方式的变形例所涉及的电动动力转向装置的控制框图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。<第一实施方式>参照图1～图4来说明本专利技术的第一实施方式所涉及的电动动力转向装置100。首先，参照图1来说明电动动力转向装置100的整体结构。电动动力转向装置100具备：输入轴7，其随着驾驶员对方向盘1的操作而旋转；输出轴3，其下端与齿条轴5连结；以及扭杆4，其将输入轴7和输出轴3连结。电动动力转向装置100使与在输出轴3的下端设置的小齿轮3a啮合的齿条轴5沿轴向移动来使车轮6转轮。由输入轴7和输出轴3构成转向轴2。电动动力转向装置100还具备：电动马达10，其是用于辅助驾驶员对方向盘1的转向的动力源；减速机11，其使电动马达10的旋转减速地传递到转向轴2；转矩传感器12，其对从方向盘1输入的转向转矩进行检测；以及控制器13，其基于转矩传感器12的检测结果来控制电动马达10的驱动。减速机11包括与电动马达10的输出轴连结的蜗杆轴11a、以及与输出轴3连结且与蜗杆轴11a啮合的蜗轮11b。电动马达10所输出的转矩被从蜗杆轴11a传递到蜗轮11b，作为辅助转矩而被赋予到输出轴3。转矩传感器12基于输入轴7与输出轴3的相对旋转来检测向扭杆4赋予的转向转矩。转矩传感器12将与检测出的转向转矩对应的电压信号输出到控制器13。控制器13基于来自转矩传感器12的电压信号来运算电动马达10要输出的转矩，并对电动马达10的驱动进行控制以产生该转矩。这样，电动动力转向装置100基于检测从方向盘1输入的转向转矩的转矩传感器12的检测结果来驱动电动马达10，从而辅助驾驶员对方向盘1的转向。转向轴2设置有作为用于检测方向盘1的转向角(绝对转向角)的转向角检测器的转向角传感器15。转向角传感器15的检测结果被输出到控制器13。在方向盘1为中立位置的情况下，转向角传感器15输出零度来作为转向角。另外，在方向盘1从中立位置向右转方向转向的情况下，与方向盘1的旋转相应地输出符号为+的转向角，另一方面，在方向盘1从中立位置向左转方向转向的情况下，与方向盘1的偏转相应地输出符号为-的转向角。向控制器13输入作为用于检测车速的车速检测器的车速传感器16的检测结果。控制器13具备：CPU，其对电动马达10的动作进行控制；ROM，其存储CPU的处理动作所需的控制程序、设定值等；以及RAM，其暂时存储由转矩传感器12、转向角传感器15以及车速传感器16等各种传感器检测出的信息。在此，特别是在车辆高速行驶时(例如70km/h～150km/h)，有时从路面经过车轮6被输入到齿条轴5的振动与扭杆4的上方侧的特性频率一致地共振从而方向盘1产生被称作颤振、摆振的振动。在电动动力转向装置100中，进行用于抑制该方向盘1的振动的控制。接着，参照图2～图4来说明用于抑制方向盘1的振动的控制、具体地说是控制器13对电动马达10的控制。如图2所示，控制器13具有基本电流运算部19，该基本电流运算部19基于转矩传感器12的检测结果来运算用于辅助驾驶员对方向盘1的转向的辅助基本电流(辅助指令值)。控制器13还具备校正电流运算部30，该校正电流运算部30运算用于抑制方向盘1的振动的辅助校正电流(辅助校正指令值)。通过加法部25将辅助校正电流与辅助基本电流相加。在加法部25中，除了辅助基本电流和辅助校正电流以外，用于补偿齿轮的摩擦等的各种补偿电流也被相加，所得到的值作为对电动马达10的驱动进行控制的控制电流而被输出到电动马达10。这样，使用通过将用于辅助驾驶员对方向盘1的转向的辅助基本电流和用于抑制方向盘1的振动的辅助校正电流相加而得到的控制电流，来控制电动马达10。以下对校正电流运算部30进行说明。校正电流运算部30具备：高通滤波器(HPF)31，其作为用于使由转矩传感器12检测出的转向转矩信号的相位超前的相位超前校正部；以及带通滤波器(BPF)32，其作为用于提取由转矩传感器12检测出的转向转矩信号中的特定的频带的成分的特定频率提取部。由带通滤波器32提取出的特定的频带的成分是作为方向盘1的振动成分的带宽为10Hz～20Hz的转向转矩信号。由带通滤波器32提取出的频率成分通过绝对值计算部(ABS)33被转换为绝对值。由绝对值计算部33计算出的绝对值被输出到峰值保持部(P/H)34。峰值保持部34检测由绝对值计算部33计算出的绝对值的峰值，并且以使峰值在固定期间内减小固定值的方式进行处理。也就是说，峰值保持部34以使由绝对值计算部33计算出的绝对值的峰值在固定期间内不减小的方式进行处理。通过乘法部35将从高通滤波器31输出的转向转矩信号和从峰值保持部34输出的转向转矩信号相乘。从乘法部35输出的转向转矩信号是通过高通滤波器31处理后的信号和通过带通滤波器32处理后的信号相乘所得到的信号，因此与从转矩传感器12输出的转向转矩信号相比相位超前，并且成为被去除了方向盘1的振动成分以外的成分的信号。因而，电动马达10根据基于从乘法部35输出的转向转矩信号运算出的辅助校正电流而输出的辅助转矩，来向抵消从路面经过车轮6被输入到齿条轴5的振动的方向进行作用。也就是说，辅助校正电流进行作用以抑制方向盘1的振动。图3示出从转矩传感器12输出的转向转矩信号。在图3中，横轴是时间，纵轴是转向转矩。图3所示的“振动抑制控制开始”的位置是开始了辅助基本电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动动力转向装置，根据基于检测从方向盘输入的转向转矩的转矩传感器的检测结果运算出的辅助指令值来驱动电动马达，该电动动力转向装置具备：相位超前校正部，其使由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号的相位超前；特定频率提取部，其提取由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号中的特定的频带的成分；增益乘法部，其将基于所述相位超前校正部的输出信号和所述特定频率提取部的输出信号运算出的转向转矩信号乘以增益，来将运算出的转向转矩信号校正成达到由限制器设定的限制值；以及加法部，其将基于从所述增益乘法部输出的输出信号运算出的辅助校正指令值和所述辅助指令值相加。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 JP 2014-0194151.一种电动动力转向装置，根据基于检测从方向盘输入的转向转矩的转矩传感器的检测结果运算出的辅助指令值来驱动电动马达，该电动动力转向装置具备：相位超前校正部，其使由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号的相位超前；特定频率提取部，其提取由所述转矩传感器检测出的转向转矩信号中的特定的频带的成分；增益乘法部，其将基于所述相位超前校正部的输出信号和所述特定频率提取部的输出信号运算出的转向转矩信号乘以增益，来将运算出的转向转矩信号校正成达到由限制器设定的限制值；以及加法部，其将基于从所述增益乘法部输出的输出信号运算出的辅助校正指令值和所述辅助指令值相加。2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，还具备波形转换部，该波形转换部将从所述限制器输出的矩形波的输出信号转换为正弦波。3.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，还具备执行条件判定部，该执行条件判定部用于判定执行所述加法部中的加法处理的执行条件是否成立。4.根据权利要求3所述的电动动力转向装置，其特征在于，还具备车...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤宏行，吉田昇，西久保贤二，冈本雄一郎，山科耕一，
申请(专利权)人：KYB株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP