本发明专利技术提供一种安全并且高性能的电动助力转向装置。该电动助力转向装置在进行“将控制方式从角度控制切换到手动控制的扭矩控制”的渐变处理的时候，通过基于角度控制指令值与扭矩控制指令值之间的指令值差来变更渐变时间，使得能够减少不协调感。本发明专利技术的电动助力转向装置具有用于检测出转向扭矩的扭矩传感器和用于控制用来将用来辅助转向的辅助扭矩赋予给车辆的转向机构的电动机的电动机控制装置，其具备基于所规定的切换契机使电动机的控制方式在根据自动转向模式的角度控制指令值来进行控制的角度控制方式与根据手动转向模式的扭矩控制指令值来进行控制的扭矩控制方式之间切换的功能，当通过渐变从角度控制方式切换到扭矩控制方式的时候，根据角度控制指令值与扭矩控制指令值之间的指令值差来改变渐变时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力转向装置
本专利技术涉及一种电动助力转向装置，其具有自动转向模式(驻车辅助、避障、车道保持等)以及手动转向模式(通常转向)的功能，将电动机产生的辅助力赋予给车辆的转向系统。本专利技术尤其涉及一种电动助力转向装置，当通过渐变从自动转向模式的角度控制方式切换到手动转向模式的扭矩控制方式的时候，该电动助力转向装置根据角度控制指令值与扭矩控制指令值之间的指令值差来改变渐变时间。
技术介绍
具备电动机控制装置并且利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)的电动助力转向装置(EPS)，将电动机的驱动力经由减速装置由诸如齿轮或皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了正确地产生转向辅助力的扭矩，现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小，一般来说，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(dutyratio)来进行电动机外加电压的调整。参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10，对转向盘(方向盘)1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电，并且，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元30中。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Ts和由车速传感器12检测出的车速Vs，进行辅助(转向辅助)指令的转向辅助指令值的运算，由通过对转向辅助指令值实施补偿等而得到的电压控制值Vref来控制供应给电动机20的电流。此外，转向角传感器14并不是必须的，也可以不设置转向角传感器14，也可以从与电动机20相连接的旋转传感器处获得转向角。另外，用于收发车辆的各种信息的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)40被连接到控制单元30，车速Vs也能够从CAN40处获得。此外，用于收发CAN40以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN41也可以被连接到控制单元30。在这样的电动助力转向装置中，尽管控制单元30主要由CPU(也包含MPU、MCU等)构成，但该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示。参照图2对控制单元30的功能和动作进行说明。如图2所示，来自扭矩传感器10的转向扭矩Ts和来自车速传感器12的车速Vs被输入到电流指令值运算单元31中。电流指令值运算单元31基于转向扭矩Ts和车速Vs并利用辅助图(assistmap)等来运算出电流指令值Iref1。运算出的电流指令值Iref1在加法单元32A与来自用于改善特性的补偿单元34的补偿信号CM相加；相加后得到的电流指令值Iref2在电流限制单元33中被限制了最大值；被限制了最大值的电流指令值Irefm被输入到减法单元32B中以便对其和电动机电流检测值Im进行减法运算。PI控制单元35对在减法单元32B得到的减法结果I(＝Irefm－Im)进行PI(比例积分)控制；经过PI控制后得到的电压控制值Vref被输入到PWM控制单元36中以便运算出占空比；通过被运算出占空比的PWM信号经过逆变器37来对电动机20进行PWM驱动。电动机电流检测器38检测出电动机20的电动机电流值Im，检测出的电动机电流值Im被反馈输入到减法单元32B。另外，补偿单元34先在加法单元34-4将检测出或估计出的自对准扭矩(SAT)34-3与惯性补偿值34-2相加，然后在加法单元34-5将在加法单元34-4得到的加法结果与收敛性控制值34-1相加，最后将在加法单元34-5得到的加法结果作为补偿信号CM输入到加法单元32A以便进行特性改善。在这样的电动助力转向装置中，近年来出现了“搭载了诸如驻车辅助(parkingassist)功能、避障功能、车道保持功能之类的自动转向模式的功能并且切换自动转向模式和手动转向模式”的车辆。在这样的搭载了驻车辅助功能的车辆中，基于来自摄相机(图像)、距离传感器等的数据来设定目标转向角，并且进行使实际转向角追随目标转向角的自动转向控制。在现有周知的具有自动转向模式和手动转向模式的功能的电动助力转向装置中，例如在驻车辅助中，通过基于预先存储好的车辆的移动距离与转舵角(転舵角)之间的关系来对致动器(电动机)进行控制，从而自动地进行倒车驻车和纵队驻车。也就是说，驻车辅助装置通过诸如全景式监控影像系统、超声波传感器之类的定位传感器来识别停车位，并且将转向角指令值(角度控制指令值)输出到EPS一侧。EPS通过对实际转向角进行位置控制以便使其追随转向角指令值，从而将车辆诱导到停车位。图3示出了具有驻车辅助模式功能的电动助力转向装置的控制系统。如图3所示，来自摄相机、定位传感器(超声波传感器等)的各种数据被输入到驻车辅助等自动转向指令装置50中，驻车辅助用转向角指令值经由CAN等被输入到EPS致动器功能内的位置控制单元(角度控制单元)51中，驻车辅助执行指令经由CAN等被输入到EPS致动器功能内的驻车辅助执行判定单元52中。来自EPS传感器的转向扭矩Ts也被输入到驻车辅助执行判定单元52中。来自转向角传感器或外部的作为转向角信号的实际转向角θr被输入到位置控制单元51中，驻车辅助执行判定单元52的判定结果被输入到扭矩指令值渐变切换单元54中。还有，EPS传感器的转向扭矩Ts被输入到EPS助力辅助功能内的扭矩控制单元53中，来自扭矩控制单元53的转向辅助扭矩指令值Tc被输入到扭矩指令值渐变切换单元54中。来自位置控制单元51的位置控制扭矩指令值Tp也被输入到扭矩指令值渐变切换单元54中，按照驻车辅助执行判定单元52的判定结果来切换转向辅助扭矩指令值Tc和位置控制扭矩指令值Tp，然后，作为电动机扭矩指令值输出，经由电流控制系统对电动机进行驱动控制。此外，尽管实际上位置控制单元51也进行速度控制，其成为“输入转向角速度”的位置/速度控制单元，但为了便于说明，在这里局限于位置控制。就这样，通常的助力辅助的场合成为扭矩控制系统，另一方面，诸如驻车辅助之类的自动驾驶的场合成为转向角等的角度(位置)控制系统。在轮流地切换扭矩控制和角度控制的时候，存在“因产生控制扭矩的变动而导致不能平滑地切换”的问题和“因为切换时的扭矩变动成为触发(trigger)所以会产生并非想要的(unintended)自转向(self-steering)”的问题。在现有技术中，关于从角度控制(自动转向)转移到扭矩控制(手动控制)的转移方法，例如有日本专利第3311277号公报(专利文献1)所公开的自动转向装置。在专利文献1的自动转向装置中，如图4(A)的虚线所示，在致动器(电动机)的控制量随着从自动转向控制(角度控制)转移到扭矩控制而减少的情况下，通过在经过规定时间t0的期间中使控制量从自动转向控制时的值线性地减少到扭矩控制时的值，使得驾驶员从转向盘接收到的转向反力不会急剧地发生变化。还有，如图4(B)的虚线所示，在致动器的控制量随着从自动转向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动助力转向装置，其具有用于检测出转向扭矩的扭矩传感器和用于控制用来将用来辅助转向的辅助扭矩赋予给车辆的转向机构的电动机的电动机控制装置，其特征在于：具备基于所规定的切换契机使所述电动机的控制方式在根据自动转向模式的角度控制指令值来进行控制的角度控制方式与根据手动转向模式的扭矩控制指令值来进行控制的扭矩控制方式之间切换的功能，当通过渐变从所述角度控制方式切换到所述扭矩控制方式的时候，根据所述角度控制指令值与所述扭矩控制指令值之间的指令值差来改变渐变时间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 JP 2015-1197271.一种电动助力转向装置，其具有用于检测出转向扭矩的扭矩传感器和用于控制用来将用来辅助转向的辅助扭矩赋予给车辆的转向机构的电动机的电动机控制装置，其特征在于：具备基于所规定的切换契机使所述电动机的控制方式在根据自动转向模式的角度控制指令值来进行控制的角度控制方式与根据手动转向模式的扭矩控制指令值来进行控制的扭矩控制方式之间切换的功能，当通过渐变从所述角度控制方式切换到所述扭矩控制方式的时候，根据所述角度控制指令值与所述扭矩控制指令值之间的指令值差来改变渐变时间。2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述指令值差为所述角度控制指令值与所述扭矩控制指令值之间的差的绝对值。3.根据权利要求1或2所述的电动助力转向装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：根城荣，佐藤友纪，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。