电动助力转向装置、在电动助力转向装置中使用的控制装置以及控制方法制造方法及图纸

处理器按照程序执行以下处理：获得操舵扭矩、车速、操舵角以及马达的转速；根据操舵扭矩和车速来生成基础辅助扭矩；根据操舵扭矩、车速、马达的转速以及基础辅助扭矩来生成自动回正扭矩补偿扭矩；根据车速和操舵角来生成主动复位扭矩；根据马达的转速来生成马达损耗扭矩补偿扭矩；以及根据基础辅助扭矩、自动回正扭矩补偿扭矩、主动复位扭矩以及马达损耗扭矩补偿扭矩来生成用于控制马达的驱动的扭矩指令值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动助力转向装置、在电动助力转向装置中使用的控制装置以及控制方法


[0001]本公开涉及电动助力转向装置、在电动助力转向装置中使用的控制装置以及控制方法。
[0002]本申请基于2019年8月9日申请的日本申请特愿2019
‑
147870号主张优先权，在此引用其内容。

技术介绍

[0003]一般的汽车搭载有具有电动马达(以下，简称为“马达”)的电动助力转向装置(EPS)。电动助力转向装置是通过驱动马达来辅助驾驶员的方向盘(或转向盘)操作的装置。提出有通过与操舵角对应的方向盘的返回控制来补偿中央区域的操舵感的技术。中央区域主要是指在车辆直行的状态下方向盘几乎不被操作的操舵区域。以下，将方向盘的返回控制称为“主动复位”。专利文献1和专利文献2公开了通过主动复位来伪赋予自动回正扭矩(SAT)，从而补偿中央区域的期望的操舵特性的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2002
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369565号公报
[0007]专利文献2：国际公开第2004/026665号

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]期望改善中央区域的操舵感。
[0010]本公开的实施方式提供在中央区域具有摩擦感，能够实现自然的操舵感的电动助力转向装置的控制装置和控制方法。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]在非限定性且例示的实施方式中，本公开的控制装置在具有马达和减速齿轮的电动助力转向装置中使用，该控制装置用于对所述马达的驱动进行控制，其中，该控制装置具有：处理器；以及存储器，其存储对所述处理器的动作进行控制的程序，所述处理器按照所述程序执行以下处理：获得由操舵扭矩传感器检测的操舵扭矩、由车速传感器检测的车速、由舵角传感器检测的操舵角以及所述马达的转速；根据所述操舵扭矩和所述车速来生成基础辅助扭矩；根据所述操舵扭矩、所述车速、所述马达的转速以及所述基础辅助扭矩来生成自动回正扭矩补偿扭矩；根据所述车速和所述操舵角来生成主动复位扭矩；根据所述马达的转速来生成马达损耗扭矩补偿扭矩；以及根据所述基础辅助扭矩、所述自动回正扭矩补偿扭矩、所述主动复位扭矩以及所述马达损耗扭矩补偿扭矩来生成用于控制所述马达的驱动的扭矩指令值。
[0013]在非限定性且例示的实施方式中，本公开的控制方法在具有马达和减速齿轮的电
动助力转向装置中使用，该控制方法用于对所述马达的驱动进行控制，其中，该控制方法包含以下处理：获得由操舵扭矩传感器检测的操舵扭矩、由车速传感器检测的车速、由舵角传感器检测的操舵角以及所述马达的转速；根据所述操舵扭矩和所述车速来生成基础辅助扭矩；根据所述操舵扭矩、所述车速、所述马达的转速以及所述基础辅助扭矩来生成自动回正扭矩补偿扭矩；根据所述车速和所述操舵角来生成主动复位扭矩；根据所述马达的转速来生成马达损耗扭矩补偿扭矩；以及根据所述基础辅助扭矩、所述自动回正扭矩补偿扭矩、所述主动复位扭矩以及所述马达损耗扭矩补偿扭矩来生成用于控制所述马达的驱动的扭矩指令值。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本公开的例示的实施方式，提供了在中央区域具有摩擦感，能够实现自然的操舵感的电动助力转向装置的新控制装置和控制方法。
附图说明
[0016]图1是示意性地示出本实施方式的电动助力转向装置1000的结构例的图。
[0017]图2是示出本实施方式的控制装置100的结构例的框图。
[0018]图3是以功能块为单位示出安装于处理器200的功能的功能框图。
[0019]图4是用于对SAT补偿部220的功能进行说明的功能框图。
[0020]图5是用于对SAT补偿部220中的SAT推断器221的功能进行说明的功能框图。
[0021]图6是用于对主动复位部230的功能进行说明的功能框图。
[0022]图7是用于对损耗扭矩补偿部240的功能进行说明的功能框图。
[0023]图8是示出用于对马达损耗扭矩补偿进行说明的马达扭矩特性的曲线图。
[0024]图9是示出模拟结果的操舵特性的波形的曲线图。
[0025]图10是示出一般的电动助力转向装置所具有的特别是中央区域的操舵特性的曲线图。
具体实施方式
[0026]在车辆进行直行行驶时，驾驶员几乎不操作方向盘。在操舵处于中央区域的状态下，车辆与路面的摩擦感消失，因此驾驶员难以识别直行状态。例如，可能会产生仅稍微操作方向盘，车辆就摇晃等操舵的稳定性上的问题。因此，通过适度地产生车辆与路面的摩擦感，驾驶员能够识别中央区域。
[0027]如前所述，在现有技术中，通过主动复位来伪赋予自动回正扭矩，由此对中央区域的期望的操舵特性进行补偿。但是，仅是主动复位的话，在方向盘位于中央附近的状态(以下，记作方向盘中央)下适度的摩擦感消失。相反，通过赋予驾驶员人工的感觉，由装置控制的感觉变强。
[0028]图10示出一般的电动助力转向装置所具有的特别是中央区域的操舵特性。横轴表示操舵角(度)，纵轴表示操舵扭矩(N
·
m)。操舵扭矩比摩擦扭矩小的操舵角的范围一般被称为死区或滞后宽度，另外，操舵扭矩上升的斜率被称为升斜率。当使后述的自动回正扭矩补偿的增益增大时，曲线的斜率变陡峭，其结果为，得到了操舵扭矩急剧上升的操舵特性。由此，升斜率变得更陡峭，并且死区的宽度变窄。
[0029]中央区域的操舵感依赖于操舵特性的曲线的轨迹，与从方向盘中央操作方向盘时的操舵扭矩上升的程度、即升斜率密切关联。通常，在操舵扭矩相应于操舵角而急剧地上升的情况下，可以说具有操舵感。死区的宽度越窄，驾驶员越容易感觉到车辆的直行性。优选如下的操舵特性：滞后宽度小，摩擦感适度，并且，扭矩的升斜率相对于操舵角表现出线性特性。根据本专利技术人的研究，作为目标数值，优选为，扭矩的升斜率为0.2N
·
m/度左右，滞后宽度为
±
3度左右，摩擦感为1.3N
·
m以下。
[0030]本专利技术人根据上述见解，发现了通过适当地活用自动回正扭矩补偿、主动复位以及马达损耗扭矩补偿这三个功能，能够实现自然的操舵感，从而完成了本专利技术。
[0031]以下，参照附图对本公开的电动助力转向装置的控制装置、控制方法以及具有该控制装置的电动助力转向装置的实施方式进行详细说明。但是，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略对众所周知的事项的详细说明、对于实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要地冗长，使本领域技术人员容易理解。
[0032]以下的实施方式是例示，本公开的电动助力转向装置的控制装置、控制方法不限于以下的实施方式。例如，以下的实施方式所示的数值、步骤、该步骤的顺序等仅是一例，只要在技术上不产生矛盾，就能够进行各种改变。以下说明的各实施方式仅是例示，只要在技术上不产生矛盾，就能够进行各种组合。
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制装置，在具有马达和减速齿轮的电动助力转向装置中使用该控制装置，该控制装置用于对所述马达的驱动进行控制，其中，该控制装置具有：处理器；以及存储器，其存储对所述处理器的动作进行控制的程序，所述处理器按照所述程序执行以下处理：获得由操舵扭矩传感器检测的操舵扭矩、由车速传感器检测的车速、由舵角传感器检测的操舵角以及所述马达的转速；根据所述操舵扭矩和所述车速来生成基础辅助扭矩；根据所述操舵扭矩、所述车速、所述马达的转速以及所述基础辅助扭矩来生成自动回正扭矩补偿扭矩；根据所述车速和所述操舵角来生成主动复位扭矩；根据所述马达的转速来生成马达损耗扭矩补偿扭矩；以及根据所述基础辅助扭矩、所述自动回正扭矩补偿扭矩、所述主动复位扭矩以及所述马达损耗扭矩补偿扭矩来生成用于控制所述马达的驱动的扭矩指令值。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，所述处理器还执行以下处理：根据所述基础辅助扭矩和所述自动回正扭矩补偿扭矩，使用稳定化补偿器来生成稳定化补偿扭矩，所述处理器根据所述主动复位扭矩、所述马达损耗扭矩补偿扭矩以及所述稳定化补偿扭矩来生成所述扭矩指令值。3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，所述生成自动回正扭矩补偿扭矩的处理包含以下处理：根据以下的公式来推断自动回正扭矩补偿扭矩T
SAT
，T
SAT
＝T
tor
+g
c
*T
BASE
‑
T
fric
其中，T
tor
表示所述操舵扭矩，g
c
表示所述减速齿轮的齿轮比，T
BASE
表示基础辅助扭矩，T
fric
表示摩擦扭矩。4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，所述处理器参照规定了所述摩擦扭矩与所述马达的转速之间的对应的表，根据所述马达的转速来决定所述摩擦扭矩。5.根据权利要求4所述的控制装置，其中，所述处理器参照规定了自动回正扭矩增益与所述车速之间的对应的表，根据所述车速来决定自动回正扭矩增益，将推断出的所述自动回正扭矩乘以所述自动回正扭矩增益，由此根据车速来校正所述自动回正扭矩，生成校正后的自动回正扭矩。6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，所述处理器通过对所述校正后的自动回正扭矩应用一阶相位延迟补偿来生成所述自动回正扭矩补偿扭矩。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的控制装置，其中，所述处理器参照规定了马达的损耗扭矩与所述马达的转速之间的对应的表，根据所述
马达的转速来决定马达的损耗扭矩，并对决定的所述马达的损耗扭矩应用一阶相位延迟补偿，由此生成所述马达损耗扭矩补偿扭矩。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的控制装置，其中，所述处理器还执行以下处理：根据所述扭矩指令值来生成电流指令值，并根据所述电流指令值对所述马达的驱动进行控制。9.一种电动助...

【专利技术属性】
技术研发人员：远藤修司，石村裕幸，森田裕树，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：