电动助力转向设备制造技术

一种电动机，该电动机具有在两个系统之间被共用的定子和转子。ECU（控制装置）通过彼此独立地将驱动电力供给至电动机线圈而对电动机转矩进行控制。当ECU判定车辆在不平坦的道路上行驶时，ECU通过使两个系统中的除了根据转向转矩和车辆速度而执行控制助力转矩的转矩控制的系统之外的另一个系统的电动机的至少两相短路而使电动机执行制动操作。

【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助力转向设备。
技术介绍
电动助力转向设备(EPS)通过使用电动机作为驱动源使转向轴旋转而向转向系统提供助力。车辆中的这种EPS根据车辆的行驶状态通过控制单个的电动机来改变其助力特性。然而，通过单个的电动机执行的控制在设定助力特性以精细地适于各种道路状况——从平坦的浙青道路(平坦道路)到例如石块路(Belgian road)等的恶劣或凹凸不平的道路——方面具有局限性。因此，为了进一步提高助力特性设定中的自由度，EPS设置有从方向盘延伸至转向轮的转向系统中的两个驱动源(例如，日本专利申请公开N0.2005-247214(JP-A-2005-247214))。日本专利申请公开 N0.2005-247214 (JP-A-2005-247214)中示出的EPS使用了例如转向柱助力式EPS (转向柱式EPS)和小齿轮助力式EPS (小齿轮式EPS)作为两个驱动源，并且根据车辆的行驶状态控制转向柱式EPS的电动机以及小齿轮式EPS的电动机，以提高助力特性设定中的自由度。然而，日本专利申请公开N0.2005-247214( JP-A-2005-247214)中描述的EPS具有转向柱式EPS和小齿轮式EPS通过中间轴和接头互联的结构。因此，当车辆在不平坦的道路上行驶时，从路面向转向轮反向输入的力作用到中间轴和接头上，从而产生转向柱式EPS与小齿轮式EPS之间的扭曲，并且由扭曲引起的振动或旋转通过转向柱式EPS传递到方向盘。附带地，来自转向轮的力的反向输入被由小齿轮式EPS的机械摩擦和电动机的惯性产生的反作用限制。然而，由于转向轮同样通过中间轴和接头联接到转向柱式EPS，因此反向输入的较大的力特别是不可避免地传递到了方向盘。因此，发生失去对方向盘的控制或方向盘的振动，从而失去了车辆的直线向前方向的稳定性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电动助力转向设备，该电动助力转向设备不仅在平坦的道路上行驶期间而且在不平坦的道路上行驶期间都提高了车辆的直线向前方向的稳定性。本专利技术的第一方面涉及一种电动助力转向设备,包括:转向力助力装置,该转向力助力装置基于由彼此独立地设置的两个系统的电动机线圈产生的磁动势而提供助力；以及控制装置，该控制装置用于通过对电动机线圈的电力供给来控制转向力助力装置的操作。控制装置包括:指令装置，该指令装置用于产生用于电力供给的电流指令值，所述电流指令值用以产生与助力相对应的电动机转矩；控制信号输出装置，该控制信号输出装置用于基于电流指令值为彼此独立的两个系统输出控制信号；以及彼此独立的两个系统的驱动电路，驱动电路基于控制信号将三相驱动电力输出至分别与驱动电路相对应的电动机线圈。当预定条件得到满足时，控制信号输出装置通过使电动机线圈的三相中的至少两相之间短路而将控制信号输出至驱动电路。根据前述方面，在判定车辆在不平坦的道路上行驶的情况下(当预定条件满足时)，在两个系统中的一个系统的电动机的三相中的至少两相之间产生短路，以产生制动操作(能耗制动)。因此，由于在不平坦的道路上行驶而输入的外部干扰能量能够通过电动机的内电阻以产生热量的方式被消耗，从而抑制了方向盘的摇晃(失去对方向盘的控制)以及方向盘的振动。因此，能够保持直线向前方向的稳定性并且能够改善转向感觉。在前述方面中，当从转向轮至转向力助力装置的力的反向输入大于或等于预定值时，预定条件可得到满足。在前述方面中，预定条件可以根据路面状况得到满足，路面状况基于安装有电动助力转向设备的车辆的速度以及该车辆的竖向加速度而判定。在前述方面中，当预定条件得到满足时，控制信号输出装置可以通过使两个系统中的不执行助力操作的至少一个系统的电动机线圈的三相中的至少两相之间短路而将控制信号输出至驱动电路。根据前述结构，当判定车辆在不平坦的道路上行驶时，使两个系统中的一个系统执行根据转向转矩和车辆速度来控制助力转矩的已知的转矩控制，而在不执行助力操作的另一系统中，电动机线圈的至少两相被短路以产生制动操作。因此，能够提高车辆直线向前方向的稳定性并且改善转向感觉。在前述方面中，当预定条件得到满足时，控制信号输出装置可以将用于继续执行助力控制的控制信号输出至两个系统中的执行助力操作的至少一个系统的电动机线圈。在前述方面中，其中，两个系统的电动机线圈具有在两个系统之间被共用的定子和转子。根据本专利技术的上述方面，能够提供在平坦的道路上行驶期间以及在不平坦的道路上行驶期间都提高了车辆的直线向前方向的稳定性的电动助力转向设备。附图说明下面将参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:图1为电动助力转向设备(EPS)总结构图；图2为电动机的总结构图；图3为EPS的控制方框图；图4同样为EPS的控制方框图；以及图5为示出了助力控制的处理过程的流程图。具体实施例方式下文中将参照附图描述本专利技术的实施方式。如图1所示，在本专利技术的实施方式的电动助力转向设备(EPS)I中，固定有方向盘2的转向轴3通过齿条-小齿轮机构4联接到齿条轴5。转向操作所涉及的转向轴3的旋转通过齿条-小齿轮机构4转换成齿条轴5沿两个相反方向中的任一方向的线性运动。附带地，本实施方式中的转向轴3由联接在一起的转向柱轴3a、中间轴3b和小齿轮轴3c组成。由转向轴3的旋转引起的齿条轴5的线性运动通过连接到齿条轴5的两个端部的拉杆6传输到转向节(未示出)，从而改变转向轮7的转向角度，也就是说，改变车辆的行驶方向。此外，EPSl还包括:作为转向力助力装置的EPS致动器10，其为转向系统提供用于在转向操作中进行辅助的助力；以及作为控制装置的ECU11，其用于控制EPS致动器10的致动。在本实施方式中，EPS致动器10构造为所谓的转向柱式EPS致动器，其用作驱动源的电动机12通过减速机构13以传动的方式联接到转向柱轴3a。EPS致动器10在减小旋转速度的同时将电动机12的旋转传输到转向柱轴3a，由此为转向系统提供电动机转矩作为助力。另一方面，E⑶I连接到转矩传感器14和车辆速度传感器15。根据从这些传感器的输出信号检测到的转向转矩τ和车辆速度V，ECUlI计算将要向转向系统提供的助力(目标助力)。然后，为了使EPS致动器10产生目标助力，E⑶11通过对用作驱动源的电动机12的电力供给而对EPS致动器10的致动进行控制，也就是说，控制向转向系统提供的助力(电动助力控制)。下面，将描述实施方式的EPS的电结构。如图2所示，实施方式中的电动机12通过围绕单个定子22缠绕两个独立系统的电动机线圈21Α和21Β而形成。具体地，两个系统中的第一系统的电动机线圈21Α (21ua、21va和21wa)以及第二系统的电动机线圈21B(21ub、21vb和21wb)就相位(U、V和W)中的相应的一个各自缠绕在定子22的齿23 (23u、23v和23w)中的相应的一个上。然后，在齿23 (23u、23v和23w)的径向内侧处，转子24被可旋转地支承。具体地，实施方式中的电动机12具有两个系统的电动机线圈21A和21B共用的定子22和转子24。转子24基于由围绕齿23(23u、23v和23w)缠绕的电动机线圈21A和21B产生的磁动势而旋转。然后，实施方式中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 JP 2010-2193921.一种电动助力转向设备，包括:转向力助力装置，所述转向力助力装置基于由彼此独立地设置的两个系统的电动机线圈产生的磁动势而提供助力；以及控制装置，所述控制装置用于通过对所述电动机线圈的电力供给来控制所述转向力助力装置的操作，所述电动助力转向设备的特征在于: 所述控制装置包括:指令装置，所述指令装置用于产生用于所述电力供给的电流指令值，所述电流指令值用以产生与所述助力相对应的电动机转矩；控制信号输出装置，所述控制信号输出装置用于基于所述电流指令值为彼此独立的所述两个系统输出控制信号；以及彼此独立的所述两个系统的驱动电路，所述驱动电路基于所述控制信号将三相驱动电力输出至分别与所述驱动电路相对应的所述电动机线圈，并且 当预定条件得到满足时，所述控制信号输出装置通过使所述电动机线圈的三相中的至少两相之间短路而将所述控制信号输出至所述驱动电路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木浩，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：
国别省市：