電動動力轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置。該電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備通過輔助命令值（Tas）來對向轉(zhuǎn)向機構(gòu)給予輔助轉(zhuǎn)矩的電機的驅(qū)動進行控制的電機控制裝置。電機控制裝置從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩（Th）和車速（V）計算出第1輔助分量（Ta1）。從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩（Th）和第1輔助分量（Ta1）計算出第2輔助分量（Ta2）。電機控制裝置通過將第1輔助分量（Ta1）和第2輔助分量（Ta2）相加來計算輔助命令值（Tas）。電機控制裝置具備對輔助命令值（Tas）所包含的第2輔助分量（Ta2）進行調(diào)整的道路信息補償部（45）。基本輔助分量計算部（41）對應(yīng)于第2輔助分量（Ta2）的調(diào)整程度來計算第1輔助分量（Ta1）。
【專利說明】電動動力轉(zhuǎn)向裝置
[0001]2012年8月22日提出的日本專利申請N0.2012-183354號，包括說明書、附圖和摘要，通過引用其全部內(nèi)容在此被編入本發(fā)明。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作進行輔助的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]通過向車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)給予電機(motor)的動力來對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作進行輔助的電動動力轉(zhuǎn)向裝置被廣為人知。以往，作為這種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，有記載于JP2006-175940A 中的裝置。
[0004]記載于JP2006-175940A中的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備基于轉(zhuǎn)向角確定目標轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的第I參考模型(reference model)以及基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩確定轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目標舵角(目標轉(zhuǎn)向角)的第2參考模型。基于這兩個參考模型(理想模型)來控制電機的驅(qū)動。即，可通過執(zhí)行轉(zhuǎn)矩反饋控制為應(yīng)使目標轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩跟隨實際轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩而得到的第I輔助分量，來使轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩總是為最佳值。此外，還能夠通過執(zhí)行使目標轉(zhuǎn)向角跟隨實際轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角反饋控制而得到的第2輔助分量，來消除來自轉(zhuǎn)向輪的反向輸入振動。
[0005]但是，當車輛行駛時，在轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生對應(yīng)于路面狀態(tài)的振動，該振動經(jīng)由轉(zhuǎn)向機構(gòu)被傳遞至轉(zhuǎn)向盤。由此，駕駛員能夠根據(jù)傳遞至把持轉(zhuǎn)向盤的手中的振動來掌握路面狀態(tài)(道路信息)。然而，在記載于JP2006-175940A中的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，由于對應(yīng)于路面狀態(tài)而在轉(zhuǎn)向機構(gòu)產(chǎn)生的振動也被抑制，所以駕駛員不能得到與路面狀態(tài)對應(yīng)的轉(zhuǎn)向感(反應(yīng)感)。這成為導致轉(zhuǎn)向感惡化的因素之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種提高轉(zhuǎn)向感的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個例子的一個特性，電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備從電機向車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)給予輔助轉(zhuǎn)矩的輔助機構(gòu)以及基于輔助命令值控制上述電機的驅(qū)動的控制部，上述控制部具有:基于傳遞至上述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來計算第I輔助分量的第I輔助分量計算部；基于上述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩對成為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的目標值的轉(zhuǎn)向角命令值進行計算的轉(zhuǎn)向角命令值計算部；通過執(zhí)行使上述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與上述轉(zhuǎn)向角命令值一致的轉(zhuǎn)向角反饋控制來計算第2輔助分量的第2輔助分量計算部；以將上述第I輔助分量與上述第2輔助分量相加所得的值作為基礎(chǔ)來計算上述輔助命令值的輔助命令值計算部；以及基于規(guī)定的條件將上述輔助命令值所包含的上述第2輔助分量的絕對值調(diào)小的調(diào)整部，在由上述調(diào)整部調(diào)整上述第2輔助分量的情況下，上述第I輔助分量計算部對應(yīng)于上述第2輔助分量的調(diào)整程度進行上述第I輔助分量的計算。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]本發(fā)明的前述和其他的目的、特征和優(yōu)點將從以下參照附圖對實施方式的描述中變得清楚，附圖中相同標號用來表示相同元件，附圖中:
[0009]圖1是表示關(guān)于本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的一實施方式的其結(jié)構(gòu)的框圖。
[0010]圖2是表示關(guān)于實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的電機控制裝置的其結(jié)構(gòu)的框圖。
[0011]圖3是表示關(guān)于實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的電機控制裝置的其結(jié)構(gòu)的控制框圖。
[0012]圖4是表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、車速和第I輔助轉(zhuǎn)矩分量的關(guān)系的曲線圖。
[0013]圖5是表示關(guān)于實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的其道路信息補償部的結(jié)構(gòu)的控制框圖。
[0014]圖6是表示關(guān)于實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的其基本輔助轉(zhuǎn)矩計算部的結(jié)構(gòu)的控制框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面，參照附圖對本發(fā)明的各個實施方式進行說明。
[0016]參照圖1?圖6對將本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具體化的一實施方式進行說明。如圖1所示，該電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備基于駕駛員的轉(zhuǎn)向盤10的操作使轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機構(gòu)I和輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的輔助機構(gòu)2。
[0017]轉(zhuǎn)向機構(gòu)I具備與轉(zhuǎn)向盤10成為一體并旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸11。轉(zhuǎn)向軸11由與轉(zhuǎn)向盤10的中心連接的柱軸11a、中間軸Ilb和小齒輪軸Ilc構(gòu)成。在小齒輪軸Ilc的下端部借助齒輪齒條機構(gòu)12連接有齒條軸13。若由此伴隨駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而轉(zhuǎn)向軸11旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由齒輪齒條機構(gòu)12被轉(zhuǎn)換為齒條軸13的軸向的往返直線運動。通過該齒條軸13的往返直線運動經(jīng)由與其兩端連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿14被傳遞至轉(zhuǎn)向輪15,轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角Θ P發(fā)生變化，車輛的行進方向發(fā)生改變。
[0018]輔助機構(gòu)2具備向柱軸Ila給予輔助轉(zhuǎn)矩的電機20。電機20由三相交流電機構(gòu)成。通過該電機20的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由齒輪機構(gòu)21被傳遞至柱軸11a，來向轉(zhuǎn)向軸11給予電機轉(zhuǎn)矩，輔助轉(zhuǎn)向操作。
[0019]并且，在該電動動力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置有檢測轉(zhuǎn)向盤10的操作量和車輛的狀態(tài)量的各種傳感器。例如，在柱軸Ila設(shè)置有對駕駛員在進行轉(zhuǎn)向操作時向轉(zhuǎn)向軸11給予的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩)Th進行檢測的轉(zhuǎn)矩傳感器4。在車輛設(shè)置有檢測其行駛速度V的車速傳感器5。在電機20設(shè)置有檢測其旋轉(zhuǎn)角Qm的旋轉(zhuǎn)角傳感器6。這些傳感器的輸出被送入電機控制裝置(控制部)3。電機控制裝置3基于各個傳感器的輸出來控制電機20的驅(qū)動。
[0020]如圖2所示，電機控制裝置3具備:將從車載蓄電池等電源(電源電壓“+Vcc”)供給的直流電流轉(zhuǎn)換成三相(U相、V相、W相)的交流電流的倒相電路30 ；以及對倒相電路30進行PWM (脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動的微型計算機31。
[0021]倒相電路30基于來自微型計算機31的PWM驅(qū)動信號，來將從電源供給的直流電流轉(zhuǎn)換成三相交流電流。該三相交流電流經(jīng)由供電線WL被供給至電機20。
[0022]在供電線WL中設(shè)置有對流過同一供電線WL的各相電流值I進行檢測的電流傳感器32。電流傳感器32的輸出被送入微型計算機31。在微型計算機31還被送入有轉(zhuǎn)矩傳感器4、車速傳感器5和旋轉(zhuǎn)角傳感器6的各自的輸出。微型計算機31基于由各個傳感器檢測的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th、車速V、電機旋轉(zhuǎn)角ΘΠ!和各相電流值I，來生成PWM驅(qū)動信號。然后，微型計算機31通過將該PWM驅(qū)動信號輸出至倒相電路30來對倒相電路30進行PWM驅(qū)動，控制電機20的驅(qū)動。
[0023]接下來，參照圖3的控制模塊詳細說明由微型計算機31進行的電機20的驅(qū)動控制。如圖3所示，微型計算機31具備基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th、車速V和電機旋轉(zhuǎn)角0m來計算輔助命令值Tas的輔助命令值計算部40。
[0024]輔助命令值計算部40具備基本輔助分量計算部(第I輔助分量計算部)41，該基本輔助分量計算部41基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V來計算輔助命令值Tas的基礎(chǔ)分量，即第I輔助分量Tal。例如如圖4所示，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的絕對值越大并且車速V越慢，基本輔助分量計算部41將第I輔助分量Tal的絕對值設(shè)置成越大的值。基本輔助分量計算部41利用如圖4所示的映射來計算第I輔助分量Tal。
[0025]如圖3所示，輔助命令值計算部40進行從在基本輔助分量計算部41計算出的第I輔助分量Tal的值減去補正值Tk的補正，將補正后的第I輔助分量Tal’輸入至轉(zhuǎn)向角命令值計算部42。
[0026]除了補正后的第I輔助分量Tal’之外，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的信息也被輸入至轉(zhuǎn)向角命令值計算部42。轉(zhuǎn)向角命令值計算部42將補正后的第I輔助分量Tal’和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th相加來求得驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，基于理想模型從求得的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩計算轉(zhuǎn)向角命令值θρ*。轉(zhuǎn)向角命令值θ ρ*是轉(zhuǎn)向角Θ P的目標值。理想模型是預先通過實驗等來將與基本驅(qū)動轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的理想的轉(zhuǎn)向角模型化的。轉(zhuǎn)向角命令值計算部42將計算的轉(zhuǎn)向角命令值θ P*輸出至轉(zhuǎn)向角反饋控制部43。
[0027]另一方面，由于如圖1所示那樣電機20經(jīng)由齒輪機構(gòu)21而與柱軸Ila連接，所以電機旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)角之間存在相關(guān)關(guān)系。因此，電機旋轉(zhuǎn)角0m與轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角θ ρ之間也存在相關(guān)關(guān)系。如圖3所示，輔助命令值計算部40具備利用這種相關(guān)關(guān)系來從電機旋轉(zhuǎn)角Qm計算轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角θ ρ的轉(zhuǎn)向角計算部44。轉(zhuǎn)向角計算部44將計算的轉(zhuǎn)向角θ ρ輸出至轉(zhuǎn)向角反饋控制部43。
[0028]轉(zhuǎn)向角反饋控制部43進行基于它們的偏差的反饋控制，生成第2輔助分量Ta2，以使轉(zhuǎn)向角Θ P與轉(zhuǎn)向角命令值θρ*—致。這樣，在本實施方式中，轉(zhuǎn)向角反饋控制部43成為第2輔助分量計算部。
[0029]輔助命令值計算部40通過在補正后的第I輔助分量Tal’上加上第2輔助分量Ta2來計算輔助命令值Tas，并且將該輔助命令值Tas輸出至電流命令值計算部50。
[0030]電流命令值計算部50基于輔助命令值Tas來計算d/q坐標系中的q軸上的電流命令值Iq*，并將該電流命令值Iq*輸出至PWM驅(qū)動信號生成部60。另外，在本實施方式中，d軸上的電流命令值Id*被設(shè)為“0”，電流命令值計算部50將該電流命令值Id*也輸出至PWM驅(qū)動信號生成部60。
[0031]除了來自電流命令值計算部50的電流命令值Id*、Iq*之外，各相電流值I和電機旋轉(zhuǎn)角Θ m的信息也被輸入至PWM驅(qū)動信號生成部60。PWM驅(qū)動信號生成部60利用電機旋轉(zhuǎn)角Θ m來將各相電流值I轉(zhuǎn)換成d/q坐標系的d軸電流值和q軸電流值。并且，按照d軸電流值成為電流命令值Id*、q軸電流值成為電流命令值Iq*的方式，進行基于它們的偏差的反饋控制，生成PWM驅(qū)動信號。由此，上述倒相電路30進行PWM驅(qū)動，從電機20向轉(zhuǎn)向軸11給予輔助轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行輔助轉(zhuǎn)向操作的輔助控制。
[0032]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于輔助命令值Tas包含由轉(zhuǎn)向角反饋控制生成的第2輔助分量Ta2，所以控制成轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角θ ρ跟隨轉(zhuǎn)向角命令值ΘΡ*。由于轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角Θ P因該轉(zhuǎn)向角反饋控制而被保持在轉(zhuǎn)向角命令值θ ρ*，所以能夠準確地抑制由干擾引起的轉(zhuǎn)向機構(gòu)I的振動。并且，通過適當?shù)卣{(diào)整理想模型，可通過控制任意特性來形成，而不依據(jù)搭載車輛的實際特性。即能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的轉(zhuǎn)向感。
[0033]如上述所述，在進行了轉(zhuǎn)向角反饋控制的情況下，能夠有效地消除來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入。然而，駕駛員從經(jīng)由轉(zhuǎn)向機構(gòu)I傳遞至轉(zhuǎn)向盤10的反向輸入中取得路面狀態(tài)或轉(zhuǎn)向輪15的夾持力等與行駛中的車輛相關(guān)的眾多的道路信息。因此，若將來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入全部消除，則駕駛員不能從轉(zhuǎn)向盤10得到道路信息，還可能會導致轉(zhuǎn)向感的惡化。此外，由于在直進制動時產(chǎn)生的反向輸入振動與車速V—同增大，所以在車輛以高速行駛的情況下，為了保證車輛行駛的穩(wěn)定性，期望抑制反向輸入振動。
[0034]因此，在本實施 方式中，當車輛以低速行駛時，將輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值調(diào)小。具體而言，通過從第I輔助分量Tal減去補正值Tk，來實際調(diào)整輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2。下面，對此進行詳細說明。
[0035]如圖3所示，輔助命令值計算部40具備基于第2輔助分量Ta2和車速V計算補正值Tk的道路信息補償部45。如圖5所示，道路信息補償部45具備基于車速V計算增益K的增益計算部45a。如圖中所示，增益計算部45a在車速V為“O≤V < VI”范圍的低速行駛時，將增益K設(shè)定為“I”。此外，在車速V為“VI ^ V < V2”范圍的中速行駛時，隨著車速V的加快，使增益K在“I”至“O”的范圍內(nèi)線性地減小。另外，在車速V為“V2 ( V”范圍的高速行駛時，將增益K設(shè)定為“O”。
[0036]道路信息補償部45通過將在增益計算部45a計算的增益K與第2輔助分量Ta2相乘來計算補正值Tk。由此，補正值Tk、補正后的第I輔助分量Tal’和輔助命令值TasJi應(yīng)于車速V而被計算為如以下的(al)~(a3)所示。
[0037](al)在進行車速V滿足“O <V< VI”的低速行駛時。在這種情況下，由于增益K被設(shè)定為“1”，所以補正值Tk為與第2輔助分量Ta2相同的值。因此，補正后的第I輔助分量Tal’成為“Tal_Ta2”。由此，輔助命令值Tas成為“Tal”。
[0038](a2)在進行車速V滿足“VI≤V < V2”的中速行駛時。在這種情況下，由于增益K在“I≥K> O”的范圍內(nèi)變化，所以補正值Tk在“Ta2≥Tk > O”的范圍內(nèi)變化。因此，補正后的第I輔助分量Tal’成為“Tal_K*Ta2”。由此，輔助命令值Tas成為“Tal+ (1-K)Ta2，，。
[0039](a3)在進行車速V滿足“V2 ( V”的高速行駛時。在這種情況下，由于增益K被設(shè)定為“0”，所以補正值Tk成為“O”。因此，補正后的第I輔助分量Tal’成為“Tal”。由此輔助命令值Tas成為“Tal+Ta2”。
[0040]這樣，在本實施方式中，若增益K被設(shè)定為在“O”至“I”的范圍，則輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量實際上被調(diào)整為(1-K).Ta2。即增益K成為表示第2輔助分量Ta2的調(diào)整程度的量。另外，在增益K被設(shè)定為“O”時，不進行對輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的調(diào)整。此外，在增益K被設(shè)定為“I”時，輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量被全部去除。這樣，道路信息補償部45成為對應(yīng)于車速V來減小輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值的調(diào)整部。
[0041 ] 而且，在本實施方式中，由于在低速行駛時輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2被完全地去除，所以由轉(zhuǎn)向角反饋控制弓I起的輔助轉(zhuǎn)矩不對轉(zhuǎn)向軸11發(fā)揮作用。由此，由于來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入在不被消除的情況下被傳遞至駕駛員，所以駕駛員能夠取得道路信息。另一方面，車速V越快，則輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2越大，導致由轉(zhuǎn)向角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)向軸11發(fā)揮作用。尤其是在車速V成為速度V2以上的高速行駛時，能夠通過由轉(zhuǎn)向角反饋控制弓I起的輔助轉(zhuǎn)矩來消除來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入。由此能夠準確地保證高速行駛時的車輛行駛的穩(wěn)定性。
[0042]然而，若這樣進行對輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的調(diào)整，則由于控制系統(tǒng)的特性發(fā)生變化，所以存在不能保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的可能性。具體而言，假設(shè)將控制系統(tǒng)設(shè)計成在增益K被設(shè)定為“O”時、即轉(zhuǎn)向角反饋控制不受限時能夠保證穩(wěn)定性。在這種情況下，若例如增益K被變更為“ I ”，則第2輔助分量Ta2從輔助命令值Tas中被完全去除，導致控制系統(tǒng)的特性和穩(wěn)定性發(fā)生變化。由此，控制系統(tǒng)變得不穩(wěn)定，可能會對駕駛員的轉(zhuǎn)向感帶來由自動振動造成的不協(xié)調(diào)感。鑒于此，在本實施方式中，基本輔助分量計算部41按如圖6所示的方式構(gòu)成。
[0043]如圖6所示，基本輔助分量計算部41具備能夠計算第I輔助分量Tal的2個計算部41a、41b。第I計算部41a利用圖4所示的映射來從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V計算出初級分量Tala。初級分量Tala是能夠在增益K被設(shè)定為“O”的情況下，即在未調(diào)整輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的情況下，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的第I輔助分量。另外，第2計算部41b利用如圖4所示的映射來從轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V計算次級分量Talb。次級分量Talb是能夠在增益K被設(shè)定為“I”的情況下，即在輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2實際上被設(shè)定為為“O”的情況下，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的第I輔助分量。另夕卜，作為第I計算部41a的映射和第2計算部41b的映射，分別預先通過實驗等來提供適當?shù)年P(guān)系。計算出的初級分量Tala和次級分量Talb被輸入至合成部41c。
[0044]來自道路信息補償部45的增益K的信息也被輸入至合成部41c。合成部41c根據(jù)下面的式(I)通過基于增益K來線性插補初級分量Tala和次級分量Talb，來計算第I輔助分量Tal。
[0045]Tal = Tala+ (Talb-Tala) XK...(I)
[0046]接下來，說明本實施方式的作用。在本實施方式中，在增益K被設(shè)定為“O”的情況下，即在未調(diào)整輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的情況下，初級分量Tala被用作第I輔助分量Tal。此外，在增益K被設(shè)定為“I”的情況下，即在輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2實際上被調(diào)整為“O”的情況下，次級分量Talb被用作第I輔助分量Tal。由此，在任何情況下也能保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，能夠抑制控制系統(tǒng)的自激振動。其結(jié)果，提高轉(zhuǎn)向感。
[0047]此外，在增益K在“O”至“I”的范圍內(nèi)變化的情況下，由于第I輔助分量Tal在初級分量Tala至次級分量Talb的范圍內(nèi)線性地變化，所以能夠抑制第I輔助分量Tal的激烈變動。由于由此來抑制輔助轉(zhuǎn)矩的突變，所以提高轉(zhuǎn)向感。
[0048]如以上說明，根據(jù)本實施方式的電動動力轉(zhuǎn)向裝置能夠得到如下的效果。
[0049](I)在輔助命令值計算部40中設(shè)置有將輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2調(diào)小的道路信息補償部45。由于駕駛員由此能夠得到與路面狀態(tài)相對應(yīng)的轉(zhuǎn)向感，所以提高轉(zhuǎn)向感。
[0050](2)在輔助命令值計算部40中設(shè)置有第I計算部41a，該第I計算部41a計算能夠在增益K被設(shè)定為”0”時、即在輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2未被調(diào)整時，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal、即初級分量Tala。另外，在輔助命令值計算部40中設(shè)置有第2計算部41b，該第2計算部41b計算能夠在增益K被設(shè)定為”I”時、即在輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2實際上被調(diào)整為” O”時，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal、即次級分量Talb。并且，設(shè)定為在輔助命令值計算部40中基于分別在2個計算部41a、41b中被計算出的初級分量Tala和次級分量Talb來計算第I輔助分量Tal。由此，可以設(shè)定能夠保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal。
[0051](3)設(shè)定為在輔助命令值計算部40中通過對應(yīng)于增益K，即對應(yīng)于第2輔助分量Ta2的調(diào)整程度來線性插補分別在2個計算部41a、41b中被計算出的初級分量Tala和次級分量Talb，從而計算第I輔助分量Tal。由于由此能夠抑制相對于第2輔助分量Ta2的調(diào)整程度的變化而言的第I輔助分量Tal的激烈變動，所以提高轉(zhuǎn)向感。
[0052](4)設(shè)定為在道路信息補償部45中車速V越慢，則將輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值調(diào)整得越小。由此車速V越慢，則輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值越小，因此來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入不被輔助轉(zhuǎn)矩消除，而是易于作為道路信息而被傳遞至駕駛員。另外，由于車速V越快，則輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值越大，所以來自轉(zhuǎn)向輪15的反向輸入振動被由轉(zhuǎn)向角反饋控制引起的輔助轉(zhuǎn)矩消除，從而能夠準確地保證車輛行駛的穩(wěn)定性。
[0053]另外，上述實施方式 也能夠通過將其適當?shù)馗淖兊囊韵路绞綄嵤?br> [0054]在上述實施方式中，對應(yīng)于車速V改變了增益K，但是在制動時，期望使增益K接近“1”，以便輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2不會變得過小。制動時，產(chǎn)生容易被識別為噪音的頻率較高的振動，但是上述那樣可通過使由執(zhí)行轉(zhuǎn)向角反饋控制所引起的振動抑制作用有效地發(fā)揮功能，來有效地抑制成為噪音的反向輸入振動。另外，如果未將增益K設(shè)為“ I ”，則駕駛員還可能獲得道路信息。
[0055]雖然在上述實施方式中，基于車速V設(shè)定增益K，但是例如還可以為能夠使駕駛員手動設(shè)定增益K，以代替上述方式。由此駕駛員可以手動調(diào)整輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2，因此駕駛員可以任意地調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向感。因此，可以實現(xiàn)駕駛員所期望的轉(zhuǎn)向感。總之，只要能夠通過可變地設(shè)定增益K來將輔助命令值Tas所包含的第2輔助分量Ta2的絕對值調(diào)小即可。
[0056]在上述實施方式中，在合成部41c中基于式(I)計算第I輔助分量Tal，但是例如還可以如以下的(bl)、(b2)所示那樣計算第I輔助分量Tal，以此代替上述方法。
[0057](bl)在增益K滿足“O≤K < 0.5”時，將在第I計算部41a被計算出的初級分量Tala用作第I輔助分量Tal。
[0058](b2)在增益K滿足“0.5≤K≤I”時，將在第2計算部41b被計算的次級分量Talb用作第I輔助分量Tal。
[0059]由于即使是這樣的結(jié)構(gòu)，在控制系統(tǒng)中也難以產(chǎn)生自激振動，所以提高轉(zhuǎn)向感。
[0060]在上述實施方式中，利用增益K進行第I輔助分量Tal的設(shè)定，但是還可以不利用增益K而設(shè)定第I輔助分量Tal。具體而言，首先，將第I輔助分量Tal設(shè)定為在第I計算部41a計算的初級分量Tala。然后，當在設(shè)定第I輔助分量Tal為初級分量Tala時檢測到控制系統(tǒng)的自激振動時，將第I輔助分量Tal切換為在第2計算部41b計算的次級分量Talb。并且，當在設(shè)定第I輔助分量Tal為次級分量Talb的時候檢測到控制系統(tǒng)的自激振動時，將第I輔助分量Tal返回至初級分量Tala。由于即使這樣的結(jié)構(gòu)也能夠抑制控制系統(tǒng)的自激振動，所以提高轉(zhuǎn)向感?？傊?，與是否利用增益K無關(guān)地，只要是基于在2個計算部41a、41b計算的初級分量Tala和次級分量Talb來計算第I輔助分量Tal的部件即可。
[0061]在上述實施方式中設(shè)置了 2個計算部41a、41b，該2個計算部41a、41b計算能夠在增益K被設(shè)定為“O”和“I”時保證輔助控制的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal。作為將其代替的方法，例如還可以設(shè)置能夠?qū)Ξ斣鲆鍷被設(shè)定為“0”、“0.5”和“I”時保證輔助控制的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal分別進行計算的3個計算部，并基于在這些計算部計算出的輔助分量來計算第I輔助分量Tal。另外，還可以設(shè)置能夠?qū)υ谠鲆鍷被設(shè)定為“0.5”和“I”時保證輔助控制的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal進行計算的2個計算部，并基于由這些計算部計算的輔助分量來計算第I輔助分量Tal。無論是任何構(gòu)成，都能計算可保證輔助控制的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal?？傊?，只要設(shè)置對能夠?qū)τ诙鄠€增益K的設(shè)定值而言保證輔助控制的穩(wěn)定性的第I輔助分量Tal進行計算的多個計算部，并基于在這些計算部計算出的輔助分量來計算第I輔助分量Tal即可。
[0062]在上述實施方式中，在“O”至“I”的范圍內(nèi)設(shè)定增益K，但是例如還可以在“0.5”至“I”的范圍內(nèi)設(shè)定增益K。
[0063]理想模型是可以適當改變的。例如還可利用僅基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th來設(shè)定轉(zhuǎn)向角命令值θ ρ*的理想模型等。
[0064]轉(zhuǎn)向角命令值計算部42并不限于利用理想模型來計算轉(zhuǎn)向角命令值θ ρ*的部件。例如還可以為如基本輔助分量計算部41那樣，通過映射計算來計算轉(zhuǎn)向角命令值θ ρ*的部件。
[0065]若轉(zhuǎn)矩傳感器4能夠檢測出轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th，則可以設(shè)置于例如中間軸Ilb或小齒輪軸Ilc等轉(zhuǎn)向機構(gòu)I的適當?shù)奈恢谩?br> [0066]在上述實施方式中，使用旋轉(zhuǎn)角傳感器6和轉(zhuǎn)向角計算部44作為檢測轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角θ ρ的傳感器，但是本發(fā)明并不限于這樣的構(gòu)成。例如也可以使用檢測轉(zhuǎn)向軸11的旋轉(zhuǎn)角的傳感器或直接檢測轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角θ ρ的傳感器等。
[0067]轉(zhuǎn)向角反饋控制，也可以利用例如中間軸Ilb的旋轉(zhuǎn)角或小齒輪軸Ilc的旋轉(zhuǎn)角等能夠換算成轉(zhuǎn)向角θρ的適當?shù)男D(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角來進行。
[0068]在基本輔助分量計算部41中，基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th和車速V設(shè)定第I輔助分量Tal，但是例如也可以僅基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th來設(shè)定第I輔助分量Tal。另外，還可以執(zhí)行基于相對于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th而言的第I輔助分量Tal的變化梯度(輔助梯度)來使轉(zhuǎn)矩傳感器4的檢測轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Th的相位變化的所謂的相位補償控制。并且，還可以執(zhí)行第I輔助分量Tal的微分值越大則第I輔助分量Tal越大的所謂的轉(zhuǎn)矩微分控制。
[0069]在上述實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用于對柱軸Ila給予輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中。作為上述應(yīng)用的變化應(yīng)用，例如還可以將本發(fā)明應(yīng)用于向小齒輪軸Ilc給予輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置或向齒條軸13給予輔助轉(zhuǎn)矩的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中。
【權(quán)利要求】
1.一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具有: 輔助機構(gòu)，其從電機向車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)給予輔助轉(zhuǎn)矩；以及 控制部，其基于輔助命令值控制所述電機的驅(qū)動， 所述控制部具有: 第I輔助分量計算部，其基于傳遞至所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩來計算第I輔助分量；轉(zhuǎn)向角命令值計算部，其基于所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩計算成為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的目標值的轉(zhuǎn)向角命令值； 第2輔助分量計算部，其通過執(zhí)行使所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角與所述轉(zhuǎn)向角命令值一致的轉(zhuǎn)向角反饋控制來計算第2輔助分量； 輔助命令值計算部，其以將所述第I輔助分量與所述第2輔助分量相加所得的值作為基礎(chǔ)來計算所述輔助命令值；以及 調(diào)整部，其基于規(guī)定的條件將所述輔助命令值所包含的所述第2輔助分量的絕對值調(diào)小， 在由所述調(diào)整部調(diào)整所述第2輔助分量的情況下，所述第I輔助分量計算部對應(yīng)于所述第2輔助分量的調(diào)整程度來進行所述第I輔助分量的計算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述第I輔助分量計算部具有多個計算部，所述多個計算部對應(yīng)于所述第2輔助分量的調(diào)整程度對能夠保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的所述第I輔助分量進行計算，并且基于由所述多個計算部分別計算的輔助分量來計算所述第I輔助分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述第I輔助分量計算部，作為所述多個計算部具有: 第I計算部，其計算能夠在所述輔助命令值所包含的所述第2輔助分量未被調(diào)整情況下保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的所述第I輔助分量、即初級分量；以及 第2計算部，其計算能夠在所述輔助命令值所包含的所述第2輔助分量被調(diào)整為零的情況下保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的所述第I輔助分量、即次級分量， 所述第I輔助分量計算部基于所述初級分量和所述次級分量計算所述第I輔助分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述第I輔助分量計算部通過對應(yīng)于所述第2輔助分量的調(diào)整程度線性插補所述初級分量和所述次級分量，來計算所述第I輔助分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述調(diào)整部隨著車速越慢，將所述輔助命令值所包含的所述第2輔助分量的絕對值調(diào)整得越小。
【文檔編號】B62D5/04GK103625542SQ201310358995
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】玉泉晴天 申請人:株式會社捷太格特