[发明专利]电动助力转向装置以及用于决定被设定在该电动助力转向装置的参数的控制装置

说明书

本发明提供一种电动助力转向装置以及用于决定参数的控制装置。该电动助力转向装置实现在中心的微小的转向时的所期望的转向特性，抑制摩擦感并提高线性的中心的转向感。本发明的电动助力转向装置使用与转向扭矩和车速相关联的辅助图来运算出电流指令值，基于电流指令值对电动机进行驱动，以便对在柱轴上具备了扭力杆的转向系统进行辅助控制，其具有用来检测出转向角度信息的功能，设有用于基于转向角度信息以及车速运算出与转向角度信息相对应的SAT补偿兼虚拟弹簧扭矩并且输出通过电流变换系数来变换SAT补偿兼虚拟弹簧补偿扭矩后得到的补偿信号的SAT补偿单元兼虚拟弹簧补偿单元，通过补偿信号对电流指令值进行补偿，获得中心感的所期望的特性。

技术领域

本发明涉及一种电动助力转向装置以及用于决定被设定在该电动助力转向装置的参数的控制装置，该电动助力转向装置通过用于运算出电流指令值的辅助图和用于基于作为转向角度信息的柱轴角(柱轴输出侧角度)或转向盘角(柱轴输入侧角度)运算出补偿信号并对电流指令值进行补偿的SAT(自对准扭矩)补偿单元兼虚拟弹簧补偿单元，来实现在中心(on-center，中立点附近)的所期望的转向特性(微小微舵速区域)。

背景技术

利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)的电动助力转向装置(EPS)，将电动机的驱动力经由减速装置由诸如齿轮或皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了正确地产生转向辅助力的扭矩，现有的电动助力转向装置进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使电流指令值与电动机电流检测值之间的差变小，一般来说，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(dutyratio)来进行电动机外加电压的调整。

参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)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连接。另外，扭力杆(未被图示)被插入到柱轴2中，在柱轴2上设有通过扭力杆的扭转角来检测出转向盘1的转向角θ的转向角传感器14和用于检测出转向扭矩Th的扭矩传感器10，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30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30中。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，由通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制值Vref来控制供应给电动机20的电流。此外，车速Vel也可以从CAN(Controller Area Network)等处获得。

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传感器处获得转向角。

另外，用于收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)40被连接到控制单元30，车速Vel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30。

尽管控制单元30主要由CPU(也包含MPU、MCU等)构成，但该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示。