[发明专利]车辆用保舵判定装置以及搭载了该车辆用保舵判定装置的电动助力转向装置

说明书

本发明提供一种车辆用保舵判定装置以及搭载了该车辆用保舵判定装置的电动助力转向装置。该车辆用保舵判定装置检测出在各种各样的状况下的保舵状态，或者，不会错误地检测出在上述各种各样的状况下的保舵状态，即使噪声叠加在被用于检测的信号上，也可以正确并即时地检测出保舵状态，并且能够准确地执行电动机的电流限制。本发明为一种车辆用保舵判定装置以及搭载了该车辆用保舵判定装置的电动助力转向装置。本发明的车辆用保舵判定装置具备用于检测出转向角的至少2个转向角传感器和“使用针对各个转向角设定了滞后宽度的滞后信号来计算出滞后中心值，使用该滞后中心值来判定转向状态，输出暂定转向信息”的转向状态判定单元，基于暂定转向信息来检测出保舵状态。

技术领域

本发明涉及一种车辆用保舵判定装置以及搭载了该车辆用保舵判定装置的电动助力转向装置，该车辆用保舵判定装置能够正确并迅速地判定车辆的转向系统的保舵状态并且准确地执行电动机的电流限制，该电动助力转向装置将由电动机产生的转向辅助力赋予给车辆的转向系统。本发明尤其涉及一种车辆用保舵判定装置以及搭载了该车辆用保舵判定装置的电动助力转向装置，该车辆用保舵判定装置在从顺方向转动转向盘迁移到保舵状态的状况下，能够将电动机的电流指令值限制在能够维持保舵状态的电流，或者，在从保舵状态迁移到顺方向转动转向盘的时候，与进入到保舵状态相比，能够更快地检测出从保舵状态到顺方向转动转向盘的迁移，解除电流限制并且施加适当的电流。

背景技术

利用电动机的旋转力对车辆的转向系统进行辅助控制的电动助力转向装置(EPS)，将电动机的驱动力经由减速装置通过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。为了准确地产生辅助控制的扭矩(转向辅助扭矩)，这样的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，以便使转向辅助指令值(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(duty ratio)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，在柱轴2上设有用于将扭力杆的扭转扭矩作为转向盘1的转向扭矩Th来检测出的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，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，进行成为辅助指令的电流指令值的运算，由通过对运算出的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。

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。

在这样的电动助力转向装置中，尽管控制单元30主要由CPU(也包含MPU、MCU)构成，但该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示。

参照图2对控制单元30的功能和动作进行说明。如图2所示，来自扭矩传感器10的转向扭矩Th和来自车速传感器12的车速Vel被输入到电流指令值运算单元31中。电流指令值运算单元31基于转向扭矩Th和车速Vel并利用辅助图(assist map)等来运算出电流指令值Iref1。运算出的电流指令值Iref1在加法单元32A与来自用于改善特性的补偿单元34的补偿信号CM相加，相加后得到的电流指令值Iref2在电流限制单元33中被限制了最大值，被限制了最大值的电流指令值Irefm被输入到减法单元32B中以便对其和电动机电流检测值Im进行减法运算。