[发明专利]电动助力转向装置

权利要求书

1.一种电动助力转向装置，其基于转向扭矩和车速运算电动机电流指令值1，基于所述电动机电流指令值1驱动电动机对转向系统进行辅助控制，并具有切换自动转向模式和手动转向模式的功能，其特征在于：

具备转向角控制单元和切换单元，

所述转向角控制单元基于目标转向角、实际转向角、所述电动机的电动机角速度和电动机角加速度、所述转向扭矩及上次电流指令值计算出电动机电流指令值2；

所述切换单元输入所述电动机电流指令值1和所述电动机电流指令值2并切换，

所述转向角控制单元由反馈控制单元、SAT补偿单元及输出单元构成，

所述反馈控制单元基于所述目标转向角、所述实际转向角、所述电动机角速度及所述转向扭矩生成反馈控制电流指令值；

所述SAT补偿单元基于所述电动机角速度、所述电动机角加速度、所述转向扭矩及所述上次电流指令值生成SAT补偿电流指令值；

所述输出单元从所述反馈控制电流指令值和所述SAT补偿电流指令值生成所述电动机电流指令值2，

所述反馈控制单元由比率限制器、LPF、第1比例增益单元、积分增益单元、第2比例增益单元、微分增益单元及输出单元构成，

所述比率限制器对所述目标转向角进行平滑化处理；

所述LPF被连接到所述比率限制器的输出；

所述第1比例增益单元将所述LPF的输出与所述实际转向角之间的角度偏差与比例增益相乘；

所述积分增益单元对来自所述第1比例增益单元的误差速度与所述电动机角速度之间的速度偏差进行积分并将其与积分增益相乘；

所述第2比例增益单元将所述速度偏差与比例增益相乘；

所述微分增益单元对所述转向扭矩进行微分并将其与微分增益相乘；

所述输出单元将所述积分增益单元的输出与所述第2比例增益单元的输出之间的偏差值与所述微分增益单元的输出相加，限制上下限值，输出所述反馈控制电流指令值，

根据所述自动转向模式和所述手动转向模式的切换指令来切换所述切换单元，在所述自动转向模式时，基于所述电动机电流指令值2对所述电动机进行驱动控制。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述SAT补偿单元由SAT估计单元、LPF及车速感应增益单元构成，

所述SAT估计单元基于所述转向扭矩、所述电动机角速度、所述电动机角加速度及所述上次电流指令值计算出SAT估计电流值；

所述LPF输入所述SAT估计电流值并具有高于角度响应频率的截止频率特性；

所述车速感应增益单元将所述LPF的输出与车速可变增益相乘并输出所述SAT补偿电流指令值。

3.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述SAT估计单元由粘性摩擦系数单元、符号化库仑摩擦单元、全惯性力矩单元及输出系数单元构成，

所述粘性摩擦系数单元将所述电动机角速度与粘性摩擦系数相乘；

所述符号化库仑摩擦单元对所述电动机角速度进行符号化并将其与库仑摩擦相乘；

所述全惯性力矩单元将所述电动机角加速度与全惯性力矩相乘；

所述输出系数单元从所述粘性摩擦系数单元的输出和所述符号化库仑摩擦单元的输出的加法值中减去所述转向扭矩，接着与所述全惯性力矩单元的输出相加，然后与系数相乘。

4.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于：限制上下限值的限制器被连接到所述车速感应增益单元的后级。

5.根据权利要求3所述的电动助力转向装置，其特征在于：限制上下限值的限制器被连接到所述车速感应增益单元的后级。

6.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述SAT估计单元由加法单元、第1减法单元及第2减法单元构成，

所述加法单元将相当于辅助扭矩的电流指令值与所述转向扭矩相加；

所述第1减法单元从所述加法单元的加法结果中减去所述电动机角加速度与惯性相乘后得到的值；

所述第2减法单元从所述第1减法单元的减法结果中减去对所述电动机角速度进行符号化并将其与库仑摩擦相乘后得到的值，输出所述SAT估计电流值。

7.根据权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于：限制上下限值的限制器被连接到所述车速感应增益单元的后级。