)，符号化单元233对电动机角速度ω进行 符号化，库仑摩擦单元234将符号化后的电动机角速度与库仑摩擦T Fra相乘（步骤S132)， 加法减法单元232A将粘性摩擦系数单元231的输出与库仑摩擦单元234的输出相加，同 时，对转向扭矩Th进行减法（步骤S133)。
[0096] 接下来，全惯性力矩单元235输入电动机角加速度α并将其与全惯性力矩Ic相 乘（步骤S134)，在加法单元232B进行加法（步骤S135)。在加法单元232B得到的加法结 果在系数单元236与Ι/Kt相乘后，被加法输入到减法单元232C，减法单元232C对另外被输 入进来（存储）的上次电流指令值Iref (Z 3进行减法（步骤S137)。减法单元232C输出 作为产生相当于SAT的电动机扭矩的SAT估计电流值ISAT，利用LPF237来对SAT估计电流 值I SAT进行滤波处理（步骤S140)，输入车速Vel并在增益（G)单元238将其与增益G相乘 (步骤S141)，然后再由限制器239被限制了上下限值后（步骤S142)，限制器239输出SAT 补偿电流指令值Isref (步骤S143)。
[0097] 尽管图12的SAT补偿单元230是基于式3而构成的，对于使用图4作了说明的 SAT估计，也可以用同样的方式来构成。图18表示其结构例。如图18所示，通过使用SAT 估计电流值*SAT( = ISAT)、具有与前述相同的特性的LPF230-1、车速感应型的增益（G)单 元230-2和限制器230-3,可以获得SAT补偿电流指令值Isref。
[0098] 附图标记说明
[0099] 1 转向盘（方向盘）
[0100] 2 柱轴（转向轴）
[0101] 10、154 扭矩传感器
[0102] 12、153 车速传感器
[0103] 13 电池
[0104] 20、150 电动机
[0105] 21 电动机驱动单元
[0106] 100 控制单元（ECU)
[0107] 110 扭矩系统控制单元
[0108] 120 电动机系统控制单元
[0109] 151 旋转传感器
[0110] 152 转向角传感器
[0111] 130 车辆侧 ECU
[0112] 131 切换指令单元
[0113] 132 目标转向角生成单元
[0114] 140 EPS 侧 ECU
[0115] 141 扭矩控制单元
[0116] 142 切换单元
[0117] 143 电流控制/驱动单元
[0118] 144 电动机角速度运算单元
[0119] 145 电动机角加速度运算单元
[0120] 200 转向角控制单元
[0121] 210 反馈控制单元
[0122] 211 比率限制器
[0123] 211-2 变化量设定单元
[0124] 211-4 保持单元
[0125] 212、230-1、237 LPF
[0126] 214 比例增益单元
[0127] 215A 微分单元
[0128] 215B 微分增益（Kc)单元
[0129] 216A 积分单元
[0130] 216B 积分增益（Kvi)单元
[0131] 216C 比例增益（Kvp)单元
[0132] 217、239、230-3 限制器
[0133] 230 SAT补偿单元
[0134] 231 粘性摩擦系数单元
[0135] 233 符号化单元
[0136] 234 库仑摩擦单元
[0137] 238 (车速感应）增益单元
【主权项】
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， 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。3. 根据权利要求1或者2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。4. 根据权利要求3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。5. 根据权利要求3或者4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3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。
【专利摘要】本发明提供一种电动助力转向装置。该电动助力转向装置使调谐变得容易，谋求制动颤振、摆振的抑制，可以获得安全舒适的转向性能，在自动转向模式中，可以依照计算出的目标转向角正确地进行转向，并且，即使目标转向角为急转向时也可以平滑地进行转向，即使在低车速时通过提高响应性或稳态偏差也可以追随目标转向角。本发明的电动助力转向装置具备计算出电动机电流指令值的转向角控制单元和输入电动机电流指令值并切换的切换单元。该转向角控制单元由生成反馈控制电流指令值的反馈控制单元、生成SAT补偿电流指令值的SAT补偿单元及从反馈控制电流指令值和SAT补偿电流指令值生成电动机电流指令值的输出单元构成；根据自动转向模式和手动转向模式的切换指令来切换该切换单元；在自动转向模式时，基于电动机电流指令值对电动机进行驱动控制。
【IPC分类】B62D113/00, B62D6/00, B62D119/00, B62D5/04, B62D101/00
【公开号】CN105246764
【申请号】CN201480029047
【发明人】椿贵弘
【申请人】日本精工株式会社
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】EP2977296A1, US9327761, US20160001810, WO2015114751A1