[其他]电动式动力转向装置

说明书

本发明涉及汽车等中的动力〈＆＆〉器，〈＆＆〉动力转向装置。

在涉及到许多方面用〈＆＆〉，从大型车辆到小型车辆，普遍装着动力转向装置，用于减轻〈＆＆〉程度和确保安全运行。

但是，这种动力转向装置以往主要采用液压式的，然而，到了最近几年，由于着眼于控制内容的丰富性和节能方面的效用，提出了电动式动力转向装置。

因此，在这种电动式动力转向装置中，为了得到其中所用的电动式致动器所需的较大的操纵力，该致动器采用电动机，并使其输出减速，从而可得到最终辅助操舵用的操纵力，这种方式是目前采用的主要方式。

但是，在以往的电动式动力转向装置中具有下述的缺点，即由于辅助操舵力是由高速旋转的电动机通过减速机构供给的，所以该电动机的惯性和由减速机构的输出端使电动机空转时所产生的较大摩擦阻力，会引起操舵感觉极不舒适的特性，这种特性表现在操舵驾驶盘的操作中。

其中，关于因电动机的惯性，在操作操舵驾驶盘时出现的操舵感觉不舒适的特性，如同特开昭55-76760号公报等中的提案，考虑使电动机的控制具有微分特性的方法，可望得到显著改善操舵感觉的效果。

但是，在这种方法中，由于格外需要微分电路，微分特性的付给又需要对噪声重新加以考虑，所以会导致成本提高。关于上述摩擦阻力引起的操舵感觉的恶化，不能期望任何改善效果，总的来说，不能得到操舵感觉的充分改善。并且，这种摩擦阻力引起的操舵感觉的恶化，是当舵角在零（中立位置）以外时以本来应该出现的复原力显著下降乃至消失的形式表现出来的。

此外，当操舵力加在骂驶盘上时，通过电动机附加辅助力，但由于电动机上有惯性，若不附加与电动机转数的平方成正比的电动机惯性能，则为使电动机加速，司机必须以骂驶盘的操舵力进行拉引，当停止时司机必须通过骂驶盘进行停止。特别是若迅速转动骂驶盘，则在电动机尚未达到必需转数的时间内具有负载，而手上感觉到震动，为了补偿该负载部分，可采用具有上述微分功能的控制电路。但是，采用这种方法时，具有下述的缺点，即由于对电动机未考虑必要的加速、减速的能量，所以通过转舵速度进行补偿的能量是不足的。

另一方面，关于近年的油压式动力转向装置，如同特开昭54-90726号公报所示，提出使具有复原力、并改善直进性能的方案。但是，关于前进加速时、后退时和通常行驶时的复原力如何控制才能提高行驶中的安全性、直进性能的问题，完全没有考虑。

本发明的目的在于提供可以充分跟踪驾驶盘的操舵速度的电动式动力转向装置。

本发明设有适应电动机转数的电动机加减速函数，对于驾驶盘操舵力的增加和减少，想通过利用该函数进行电动机速度控制，可以充分跟踪驾驶盘的操舵速度。

并且，在检测车辆的前进或后退的同时，检测车辆的加速量，根据所检测出的加速量，向电动机的电枢供给电流，并在车轮的舵角变为零的方向上使车辆具有复原力，从而可提高车辆加速时的直进性能，以及还可提高后退时的操舵性。

图1为表示本发明动力转向控制装置的一实施例的系统构成图，图2为转矩传感器的特性图，图3为舵角传感器的特性图，图4为电动机的转数转矩特性图，图5为电动机的电枢电流和转矩转数特性图，图6为表示本发明实施例的方框图，图7为表示加速时的修正转矩输出的特性图，图8为图6所示电动机控制电路的详细电路图，图9为表示高阶函数特性例子的特性图，图10和图11为对高阶函数特性的近似特性的说明图，图12为表示由本发明一实施例所给出的特性例子的说明图，图13为电动机的转数和反制动转矩的特性图，图14为加速转矩-电动机转数特性曲线图，图15为关于复原力的特性图，图16为辅助转矩运算的工作流程图，图17为利用微型计算机时的方框图。图18为表示处理进度的流程图。图19至图23为表示本发明其它实施例的附图，图19为表示本发明实施例的电路图。图20为工作方框图，图21为复原力电流-舵角特性图，图22为电流极限能的温度特性图，图23为按照温度的电流限制流程图。

下面通过图示的实施例对本发明的动力转向控制装置加以详细说明。

图1为本发明用于汽车用电动式动力转向系统时的一实施例，其中1为操舵驾驶盘（以下简称为驾驶盘），2为驾驶盘轴，3为小齿轮，4为齿条，5为转向用的轮胎（车轮），6为转矩传感器，7为动力辅助用的电动机，8为减速机构，9为小齿轮，10为舵角传感器，11为控制装置。此外，B为电源用的电池。