动力转向装置的控制装置制造方法及图纸

提供一种能够在行程端部附近获得稳定的转向感的动力转向装置的控制装置。动力转向装置的控制装置在伴随方向盘的转向操作使转向角接近限位角时，基于转向转矩信号计算转向角接近限位角的方向的反方向的转向力即限位转矩，并基于车辆的运转状态以及限位转矩计算驱动电动马达的马达指令信号。

Control Device of Power Steering Device

A control device for a power steering device capable of obtaining a stable steering sensation near the end of the stroke is provided. When the steering angle of the power steering device is close to the limit angle by steering operation of the steering wheel, the steering force in the opposite direction of the steering angle close to the limit angle, i.e. the limit torque, is calculated based on the steering torque signal, and the motor command signal driving the electric motor is calculated based on the running state of the vehicle and the limit torque.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动力转向装置的控制装置
本专利技术涉及辅助方向盘的转向力的动力转向装置的控制装置。
技术介绍
以往，在专利文献1所记载的技术中，在动力转向装置中，转向到机械的最大转向位置(以下，记为行程端部)，为了抑制由于急剧转向的停止导致的冲击等，朝向行程端部降低辅助转矩。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2015-174565公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在专利文献1中，为了根据转角速度和车速计算辅助转矩控制量，会有容易对控制中的转向感产生不适感的问题。本专利技术鉴于上述课题，其目的在于提供一种能够在行程端部附近获得稳定的转向感的动力转向装置的控制装置。用于解决技术课题的技术方案本专利技术的一实施方式的动力转向装置的控制装置在伴随方向盘的转向操作使转向角向限位角接近时，基于转向转矩信号计算转向角接近限位角的方向的反方向的转向力即限位转矩，基于车辆的运转状态以及限位转矩计算驱动电动马达的马达指令信号。即，由于基于转向操作的转矩即转向转矩计算抑制向限位角接近的转向操作的限位转矩，因此能够赋予适当的限位转矩，能够提高转向感觉。附图说明图1是表示实施例1的动力转向装置的概略系统图。图2是表示实施例1的动力转向装置的控制结构的控制框图。图3是在实施例1的行程端部控制中使用的增益映射图。图4是实施例1的转向判断映射图。图5是表示实施例1的行程端部控制处理的流程图。图6是表示实施例2的行程端部控制处理的流程图。图7是表示实施例3的行程端部控制处理的流程图。图8是在实施例3行程端部控制中使用的增益映射图。图9是表示实施例4的行程端部控制处理的流程图。图10是表示实施例5的目标转角与边界转角的关系的特性图。图11是表示实施例5的行驶线与本车辆的关系的概略图。图12是表示实施例5的齿条行程控制的流程图。具体实施方式〔实施例1〕图1是表示实施例1的动力转向装置的概略系统图。在方向盘1连接有转向轴2。在转向轴2的与方向盘1相反的一侧的端部，经由扭杆11a连接有小齿轮轴2b。小齿轮轴2b具有小齿轮2a。在小齿轮2a与收纳齿条杆4的齿条容纳部40的连接部位，具有使小齿轮2a与齿条齿4a啮合的齿条&小齿轮机构3。由此，将方向盘1的旋转方向运动转换为轴向运动，使转向轮30转向。在齿条容纳部40具有辅助齿条杆4的轴力的动力转向机构5。动力转向机构5具有：电动马达5a、将电动马达5a的转矩转换为轴力而对齿条杆4施加辅助力的齿轮机构5b。在转向轴2上具有检测驾驶员的方向盘转向操作量即转向角θ的转向角传感器10。在转向轴2与小齿轮轴2b之间具有基于扭杆11a的扭转量检测驾驶员的转向转矩的转矩传感器11。在电动马达5a具有检测电动马达5a的旋转角的马达旋转角传感器13。另外，具有检测车速VSP的车速传感器12。控制装置20具有接收来自转向角传感器10，转矩传感器11，车速传感器12，马达旋转角传感器13的信号的接收部。控制装置20基于各种信号控制电动马达5a的电流，施加最适的辅助力。图2是表示实施例1的动力转向装置的控制结构的控制框图。在转矩计算部201中，基于转矩传感器11的检测信号计算驾驶员的转向转矩Ts。在辅助计算部202中，基于转向转矩Ts计算作为基准的辅助转矩Tas，并向加法部209输出。在相位补偿计算部203中，对利用内置于转矩传感器11的低刚性的扭杆11a产生的相位差进行补偿，计算抑制系统的振动的相位补偿转矩Tx，并向加法部209输出。在转向角计算部204中，基于转向角传感器10的检测信号计算转向轮30的转向角θs。在转向速度计算部205中，基于转向角传感器10的检测信号计算方向盘1的转向速度Δθs。在阻尼转矩计算部206中，基于转向速度Δθs计算施加提高车辆的收敛性以及稳定性的粘性阻尼的阻尼转矩Td，向加法部209输出。软件齿条限位设定部207具有：接收转向转矩Ts，车速VSP以及转向角θs的信号接收部2071、设定物理行程端部的行程端部设定部207a、接收所设定的行程端部的行程端部信号接收部2072。行程端部设定部207a具有存储与预先设定的物理行程端部相当的行程端部基准值θrealend_default的基准值信息存储部。软件齿条限位设定部207基于转向转矩Ts、车速VSP、转向角θs计算控制上的行程端部即右侧软件齿条限位θRend、左侧软件齿条限位θLend。需要说明的是，右侧软件齿条限位θRend和左侧软件齿条限位θLend的双方统称记为软件齿条限位θend，将右侧行程端部θRrealend和左侧行程端部θLrealend的双方统称记为行程端部θrealend。行程端部控制部208基于软件齿条限位θend、车速VSP、转向角θs、转向转矩Ts计算限位转矩Tend。并且，将限位转矩Tend向后述辅助抵消部208a、加法部209输出。具体而言，对转向转矩Ts乘以增益，将颠倒了符号后的值作为Tend输出。图3是在实施例1的行程端部控制中使用的增益映射图。横轴设定转向角θ，纵轴设定增益。横轴设定从右侧行程端部θRrealend向左侧软件齿条限位θLend侧偏移规定偏离角θx的右侧软件齿条限位θRend。进一步地，设定从右侧软件齿条限位θRend向左侧软件齿条限位θLend侧偏移规定量θ1后的右侧控制开始值θR。同样地，在横轴设定有从左侧行程端部θLrealend向右侧软件齿条限位θRend侧偏移规定偏离角θx后的左侧软件齿条限位θLend。进一步地，设定从左侧软件齿条限位θLend向右侧软件齿条限位θRend偏移规定量θ1后的左侧控制开始值θL。以下，将右侧控制开始值θR以及左侧控制开始值θL统称记为控制开始值θst。转向角θ的中立位置存在于θL与θR之间，在该范围内使增益成为0而不特别进行控制。另一方面，在转向角θ超过θR而接近θRend时，使增益向1逐渐增大。同样，在转向角θ超过θL而向θLend接近时，增益向1逐渐增大。在输出大的增益时，限位转矩Tend作为绝对值大的负值输出，使最终的辅助转矩减小。因此，在增益为1时，从电动马达5a输出消除转向转矩Ts的转矩。由此，从控制开始位置θst向软件齿条限位θend减少辅助转矩，另一方面，以从软件齿条限位θend向控制开始位置θst使辅助转矩增大为通常的辅助转矩。在辅助抵消部208a中，加上限位转矩Tend。即，在行程端部控制开始时，对转向转矩Ts乘以增益，并输出颠倒了符号后的Tend。这样，限位转矩Tend以消除转向转矩Ts的方式作用，因此例如在增益为1的情况下，不向辅助计算部202、相位补偿计算部203输入转向转矩Ts。因此，不输出辅助转矩Tas、相位补偿转矩Tx，而能够防止不需要的辅助。另一方面，还向加法部209输出限位转矩Tend。由此，限位转矩Tend将由驾驶员的施力而产生的转向转矩(以下，记为手控转矩Tman)作为消除转矩，因此既能够抑制向驾驶员造成的不适感，又能够控制转向角θs不超过软件齿条限位θend。在马达转矩指令计算部210中，基于根据各种转矩指令最终计算的辅助转矩T，确定对电动马达5a进行指令的电流值，并向电动马达5a输出。图5是表示实施例1的行程端部控制处理的流程图。在步骤S1中，判定转向角θs是否超过控制开始值θst，在超过的情况下进入步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力转向装置的控制装置，具有伴随方向盘的转向操作使转向轮转向的转向机构、对所述转向机构赋予转向力的电动马达，所述动力转向装置的控制装置的特征在于，具有：接收表示所述转向轮的转向角的信号即转角信号的转角信号接收部；接收表示所述转向机构的转向转矩的信号即转向转矩信号的转向转矩信号接收部；设定限位角的限位角设定部，所述限位角为所述转向角中的、设定在从一侧的行程端部到另一侧的行程端部的范围内的角度；在伴随所述方向盘的转向操作使所述转向角向所述限位角接近时，基于所述转向转矩信号计算所述转向角接近所述限位角的方向的反方向的转向力即限位转矩的限位转矩计算部；基于车辆的运转状态以及所述限位转矩计算驱动所述电动马达的马达指令信号的马达指令信号计算部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.20 JP 2016-1826791.一种动力转向装置的控制装置，具有伴随方向盘的转向操作使转向轮转向的转向机构、对所述转向机构赋予转向力的电动马达，所述动力转向装置的控制装置的特征在于，具有：接收表示所述转向轮的转向角的信号即转角信号的转角信号接收部；接收表示所述转向机构的转向转矩的信号即转向转矩信号的转向转矩信号接收部；设定限位角的限位角设定部，所述限位角为所述转向角中的、设定在从一侧的行程端部到另一侧的行程端部的范围内的角度；在伴随所述方向盘的转向操作使所述转向角向所述限位角接近时，基于所述转向转矩信号计算所述转向角接近所述限位角的方向的反方向的转向力即限位转矩的限位转矩计算部；基于车辆的运转状态以及所述限位转矩计算驱动所述电动马达的马达指令信号的马达指令信号计算部。2.如权利要求1所述的动力转向装置的控制装置，其特征在于，所述限位角设定部将从所述一侧的行程端部向所述另一侧的行程端部方向偏移规定量的位置设定为所述一侧的限位角，将从所述另一侧的行程端部向所述一侧的行程端部方向偏移规定量的位置设定为所述另一侧的限位角。3.如权利要求2所述的动力转向装置的控制装置，其特征在于，所述限位转矩计算部具有根据增益修正所述限位转矩的增益修正部，所述增益设定为，所述转向角越接近所述一侧的行程端部或所述另一侧的行程端部，所述限位转矩越大。4.如权利要求3所述的动力转向装置的控制装置，其特征在于，在所述转向角为所述一侧的所述限位角或所述另一侧的所述限位角时，所述增益的值设定为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岫泰仁，山野和也，古田土雅树，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP