[发明专利]车辆用转向装置

说明书

本发明提供一种车辆用转向装置，其针对车辆驾驶信息，能够容易地实现同等的转向扭矩。本发明的车辆用转向装置具备“基于扭转角以及与车辆驾驶信息相对应的目标扭转角来运算出电动机电流指令值”的扭转角控制单元，扭转角控制单元具备“基于目标扭转角与扭转角之间的偏差来计算出目标扭转角速度”的扭转角反馈补偿单元、“基于扭转角来计算出扭转角速度”的扭转角速度运算单元、“通过基于目标扭转角速度和扭转角速度来进行比例补偿，以便计算出限制前电动机电流指令值”的速度控制单元和“对限制前电动机电流指令值的上限值和下限值进行限制，输出电动机电流指令值”的输出限制单元，车辆用转向装置基于电动机电流指令值来对电动机进行驱动控制。

技术领域

本发明涉及一种高性能的车辆用转向装置，该车辆用转向装置通过进行控制，以便使扭力杆的扭转角等追随“与车辆驾驶信息相对应”的值，从而能够实现期望的转向扭矩，并且，既不会受到路面状态的影响，也不会受到机构系统特性的经年变化的影响。

背景技术

“作为一种车辆用转向装置”的电动助力转向装置(EPS)利用电动机的旋转力将辅助力(转向辅助力)赋予给车辆的转向系统，其将通过由逆变器供应的电力来控制的电动机的驱动力，通过包括减速机构在内的传送机构，作为辅助力施加到转向轴或齿条轴上。为了准确地产生辅助力，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。反馈控制通过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经过减速机构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相连接。另外，在“具有扭力杆”的柱轴2上设有“用于检测出转向盘1的转向扭矩Ts”的扭矩传感器10和“用于检测出转向角θh”的转向角传感器14，“用于对转向盘1的转向力进行辅助”的电动机20经由减速机构3与柱轴2相连接。电池13对“用于对电动助力转向装置进行控制”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Ts和由车速传感器12检测出的车速Vs，来进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算。还有，根据通过对电流指令值实施补偿等后而得到的电压控制指令值Vref，来控制供应给EPS用电动机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Vs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。

控制单元30主要由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)(也包含MCU(Micro Controller Unit，微控制器单元)、MPU(Micro Processor Unit，微处理器单元)等)来构成，该CPU内部由程序执行的一般功能，如图2所示。