本发明专利技术提供一种电动助力转向装置，其通过使用速度控制单元并基于转向状态信号，使得即使在增大了速度控制单元的增益的情况下，也可以抑制高频振动，并且，还可以提高电动机角速度追随电动机速度指令的追随性。本发明专利技术的电动助力转向装置具备由基于第1转向状态信号以及目标转向角来输出电动机速度指令值的位置控制单元、基于电动机速度指令值以及第2转向状态信号来输出第2电动机电流指令值的速度控制单元、基于第3转向状态信号来输出第3电动机电流指令值的稳定补偿单元和加法输入第2电动机电流指令值和第3电动机电流指令值并输出第1加法值的第1加法单元来构成的转向角控制单元，转向角控制单元基于第1加法值来输出第1电动机电流指令值。
Electric Power Steering
【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，该电动助力转向装置具有“在驾驶员对车辆的转向系统进行转向的情况下，对用于将辅助力赋予给转向系统的电动机进行控制”的辅助模式和“在车辆自律行驶的情况下，根据随时由车辆给出的目标转向角来对电动机进行控制”的自动模式，通过使用速度控制单元(例如，PI(Proportional-Integral)控制、P(Proportional)控制、PID(Proportional-Integral-Differential)控制、比例先行PI控制)，并且，基于电动机角速度将电动机电流补偿值添加到电动机电流指令值，使得即使在增大了速度控制单元的增益的情况下，也可以抑制高频振动，并且，还可以提高电动机角速度追随电动机速度指令的追随性。还有，本专利技术涉及一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置通过使用滤波器(转向盘振动消除单元以及转向盘制振单元)，这样就能够消除“起因于处于自动模式时的扭力杆的弹簧特性和转向盘的惯性力矩”的振动(“起因于弹簧惯性系统”的振动)。
技术介绍
作为现有技术，参照图1对电动助力转向装置(EPS)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相连接。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和“用于检测出转向盘1的转向角θh”的转向角传感器14，“用于对转向盘1的转向力进行辅助”的电动机20经由减速齿轮3与柱轴2相连接。电池13对“用于控制电动助力转向装置”的控制单元(ECU)100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100中。控制单元100基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Tr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E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。还有，也可以从与电动机20相连接的诸如分解器之类的旋转位置传感器处获得转向角θ。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100，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100。还有，在“扭力杆被配置在柱轴(转向盘轴)2上”的电动助力转向装置中，例如，如图2所示那样，各种传感器被安装在“夹着扭力杆23”的柱轴2上，通过这些传感器来检测出角度。也就是说，作为角度传感器的霍尔IC传感器21和扭矩传感器输入侧转子的20°转子传感器22被安装在转向盘轴2的转向盘1侧的输入轴2A上。霍尔IC传感器21输出296°周期的AS_IS角度θn。“没有被安装在扭力杆23上而是被安装在转向盘1侧”的20°转子传感器22输出20°周期的柱轴输入侧角度信号θh1，柱轴输入侧角度信号θh1被输入到转向角运算单元50中。还有，扭矩传感器输出侧转子的40°转子传感器24被安装在转向盘轴2的输出轴2B上，40°转子传感器24输出“柱轴输出侧角度信号θc1”，柱轴输出侧角度信号θc1被输入到转向角运算单元50中。柱轴输入侧角度信号θh1以及柱轴输出侧角度信号θc1均在转向角运算单元50中被运算成绝对角度，转向角运算单元50输出绝对角度的转向盘角θhd以及柱轴角θc。此外，图3示出了“用来表示扭力杆扭转角Δθ、转向盘角θhd以及柱轴角θc之间的关系”的机构图。作为其他的现有技术，已经知道在具备了“让并列驻车和纵队驻车变得轻而易举”的驻车辅助装置的电动助力转向装置中，存在“通过对目标转向角与转向角之间的偏差进行速度PI控制，从而实现转向控制”的技术，例如，在日本特开2003-341543号公报(专利文献1)中就公开了这样的技术。还有，已经知道在被安装在“具有自动模式(驻车辅助功能)和辅助模式”的车辆上的电动助力转向装置中，存在“具有将速度控制环系统(velocitycontrolloopsystem)设定为小环(minorloop)的位置控制系统的转向角控制单元具备了用于对目标转向角进行平滑化处理的变化率限制器，并且，将该变化率限制器设定为一阶低通滤波器或二阶低通滤波器”的技术，例如，在日本特开2013-252729号公报(专利文献2)和日本特开2014-054885号公报(专利文献3)中就公开了这样的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-341543号公报专利文献2：日本特开2013-252729号公报专利文献3：日本特开2014-054885号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在专利文献1中所公开的电动助力转向装置中，在“通过使用速度PI控制(比例先行PI控制)来进行转向角追随控制”的车辆进行转向角控制的情况下，因为实际转向角的响应随行驶车速、摩擦和路面反作用力的变化而发生变化，所以存在“由于对目标转向角的追随性不够，还有，没有考虑到转向盘的弹簧惯性系统，所以产生的转向盘振动会给驾驶员带来一种违和感”的问题。还有，在速度PI控制的增益增加的情况下，存在“会产生高频区域的振荡以及振动”的问题。因为在专利文献2以及专利文献3中所公开的电动助力转向装置中，均具备了变化率限制器，所以即使目标转向角为突然转向，也可以平稳地进行转向，并且，即使在低车速的时候，也能够获得良好的响应性。然而，因为在专利文献2以及专利文献3中所公开的电动助力转向装置中，并没有被设计成“针对转向盘的弹簧惯性系统的共振频率”，所以难以消除“产生的转向盘振动”。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，本专利技术的目的在于提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置通过使用速度控制单元(PI(Proportional-Integral)控制、P控制、PID(Proportional-Integral-Differential)控制、比例先行PI控制)，并且，基于电动机角速度将电动机电流补偿值添加到电动机电流指令值，使得即使在增大了速度控制单元的增益的情况下，也可以抑制高频振动，并且，还可以提高电动机角速度追随电动机速度指令的追随性。还有，本专利技术的目的在于提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置通过消除“起因于响应特性”的振动，并且，使用变化率限制器以及滤波器(转向盘振动消除单元)，从而使得能够消除“起因于处于自动模式时的扭力杆的弹簧特性和转向盘的惯性力矩”的振动(“起因于弹簧惯性系统”的振动)。解决技术问题的技术方案本专利技术涉及一种电动助力转向装置，其具有“在车辆通过用来对所述车辆的转向系统进行转向的转向单元来自律行驶的情况下，根据随时由所述车辆给出的目标转向角来对电动机进行控制”的自动转向模式，本专利技术的上述目的可以通过下述这样来实现，即：具备“基于所述目标转向角、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动助力转向装置，其具有“在车辆通过用来对所述车辆的转向系统进行转向的转向单元来自律行驶的情况下，根据随时由所述车辆给出的目标转向角来对电动机进行控制”的自动转向模式，其特征在于：/n具备“基于所述目标转向角、第1转向状态信号、第2转向状态信号以及第3转向状态信号来计算出第1电动机电流指令值”的转向角控制单元，/n所述转向角控制单元由位置控制单元、速度控制单元、稳定补偿单元和第1加法单元来构成，/n所述位置控制单元基于所述第1转向状态信号以及所述目标转向角来输出电动机速度指令值，/n所述速度控制单元基于所述电动机速度指令值以及所述第2转向状态信号来输出第2电动机电流指令值，/n所述稳定补偿单元基于所述第3转向状态信号来输出第3电动机电流指令值，/n所述第1加法单元加法输入所述第2电动机电流指令值和所述第3电动机电流指令值，输出第1加法值，/n所述转向角控制单元基于所述第1加法值来输出所述第1电动机电流指令值。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 JP 2017-199530;20171110 JP 2017-217686;201.一种电动助力转向装置，其具有“在车辆通过用来对所述车辆的转向系统进行转向的转向单元来自律行驶的情况下，根据随时由所述车辆给出的目标转向角来对电动机进行控制”的自动转向模式，其特征在于：
具备“基于所述目标转向角、第1转向状态信号、第2转向状态信号以及第3转向状态信号来计算出第1电动机电流指令值”的转向角控制单元，
所述转向角控制单元由位置控制单元、速度控制单元、稳定补偿单元和第1加法单元来构成，
所述位置控制单元基于所述第1转向状态信号以及所述目标转向角来输出电动机速度指令值，
所述速度控制单元基于所述电动机速度指令值以及所述第2转向状态信号来输出第2电动机电流指令值，
所述稳定补偿单元基于所述第3转向状态信号来输出第3电动机电流指令值，
所述第1加法单元加法输入所述第2电动机电流指令值和所述第3电动机电流指令值，输出第1加法值，
所述转向角控制单元基于所述第1加法值来输出所述第1电动机电流指令值。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：
将所述第1转向状态信号设定为实际转向角，将所述第2转向状态信号设定为所述电动机的电动机角速度，将所述第3转向状态信号设定为电动机角速度。
3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：
将所述第1转向状态信号设定为转向盘角，将所述第2转向状态信号设定为所述电动机的电动机角速度，将所述第3转向状态信号设定为扭转扭矩信号。
4.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：
将所述第1转向状态信号设定为实际转向角，将所述第2转向状态信号设定为所述电动机的电动机角速度，将所述第3转向状态信号设定为柱轴角。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述位置控制单元使“所述第1转向状态信号与所述目标转向角之间的偏差”与偏差增益相乘，输出所述电动机速度指令值。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：
所述速度控制单元输出通过“通过所述电动机速度指令值与所述第2转向状态信号之间的转向角速度偏差与积分增益相乘后获得”的积分增益值与“通过所述转向角速度偏差与比例增益相乘后获得”的比例增益值相加后获得的所述第2电动机速度指令值。
【专利技术属性】
技术研发人员：椿贵弘，
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。