电动助力转向装置的制造方法_2

文档序号:8366794阅读:来源:国知局
手动转向模式功能的车辆中,以来自扭矩传感器的转向扭矩来检知出驾驶员在自动转向模式中转动了转向盘,当与发生扭矩(発生卜少夕)的大小对应的容量(积分值)变得大于或等于规定的值时切换到手动转向模式,尤其在转向扭矩或电动机状态信息(电动机角速度(旋转速度)、电动机角加速度或者电动机离心加速度)大的时候迅速切换到手动转向模式,所以不会给驾驶员带来一种不协调的感觉。
[0020]解决技术问题的手段
[0021]本发明涉及一种电动助力转向装置,其基于转向扭矩和车速计算第一电动机电流指令值,基于所述第一电动机电流指令值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,本发明的上述目的可以通过下述这样实现,即:具备转向角控制单元、扭矩积分判定单元及切换单元,所述转向角控制单元计算出第二电动机电流指令值以便使实际转向角靠近目标转向角;所述扭矩积分判定单元通过对所述转向扭矩进行积分并与规定的阈值比较来输出转向扭矩判定信号;所述切换单元输入所述第一电动机电流指令值和所述第二电动机电流指令值,根据切换信号或所述转向扭矩判定信号被切换,所述扭矩积分判定单元具备扭矩值比较单元、扭矩感应式增益单元、积分运算单元及切换判定单元,所述扭矩值比较单元将所述转向扭矩的绝对值与扭矩阈值进行比较,输出规定的信号;所述扭矩感应式增益单元输入所述规定的信号,输出与所述转向扭矩对应的积分输入值;所述积分运算单元对来自所述扭矩感应式增益单元的所述积分输入值进行积分;所述切换判定单元将来自所述积分运算单元的积分值与积分阈值进行比较,输出所述转向扭矩判定信号,根据所述自动转向模式和所述手动转向模式的切换指令或所述转向扭矩判定信号所述切换单元被切换。
[0022]另外,本发明涉及一种电动助力转向装置,其基于转向扭矩和车速计算第一电动机电流指令值,基于所述第一电动机电流指令值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,本发明的上述目的可以通过下述这样实现,即:具备转向角控制单元、扭矩积分判定单元及切换单元,所述转向角控制单元计算出第二电动机电流指令值以便使实际转向角靠近目标转向角;所述扭矩积分判定单元通过对所述转向扭矩进行积分并与规定的阈值比较来输出转向扭矩判定信号;所述切换单元输入所述第一电动机电流指令值和所述第二电动机电流指令值,根据切换信号或所述转向扭矩判定信号被切换,所述扭矩积分判定单元具备扭矩值比较单元、电动机状态信息感应式增益单元、积分运算单元及切换判定单元,所述扭矩值比较单元将所述转向扭矩的绝对值与扭矩阈值进行比较,输出规定的信号;所述电动机状态信息感应式增益单元输入所述规定的信号,输出与电动机状态信息(电动机角速度、电动机角加速度或者电动机离心加速度)对应的积分输入值;所述积分运算单元对来自所述电动机状态信息感应式增益单元的所述积分输入值进行积分;所述切换判定单元将来自所述积分运算单元的积分值与积分阈值进行比较,输出所述转向扭矩判定信号,根据所述自动转向模式和所述手动转向模式的切换指令或所述转向扭矩判定信号所述切换单元被切换。
[0023]通过所述电动机状态信息感应式增益单元为电动机角速度感应式增益单元、电动机角加速度感应式增益单元或电动机离心加速度感应式增益单元也可以实现本发明的上述目的。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明的电动助力转向装置,在具有自动转向模式(停车辅助模式)和手动转向模式的车辆中,因为当转向扭矩变得大于或等于规定的扭矩阈值时对转向扭矩进行积分,并且,随着转向扭矩或电动机状态信息(电动机角速度、电动机角加速度或者电动机离心加速度)变大以大的增益进行积分,然后通过将积分值的大小与规定的积分阈值进行比较来进行模式的切换控制,所以转向扭矩越大的话,然后电动机状态信息越大的话,可以短缩切换判定所需要的时间。
[0026]因为不是根据时间的经过而是以转向扭矩的积分值来进行切换控制的判断,所以尤其在自动转向模式中切换到手动转向模式时,也不会给驾驶员带来一种不协调的感觉。
[0027]另外,因为没有必要有多个转向扭矩的阈值和多个判定时间的设定值,所以具有结构简单并可减轻运算负荷的优点。
【附图说明】
[0028]图1是表示电动助力转向装置的概要的结构图。
[0029]图2是表示现有的电动助力转向装置的控制系统的结构例的结构框图。
[0030]图3是表示本发明的结构例(第一实施例)的结构框图。
[0031]图4是表示扭矩积分判定单元的结构例的结构框图。
[0032]图5是表示转向扭矩感应式增益单元的特性例(线性、非线性)的图。
[0033]图6是表不本发明的动作例(第一实施例)的流程图。
[0034]图7是表示扭矩积分判定单元的动作例的流程图。
[0035]图8是表示转向扭矩和积分的动作例的时序图。
[0036]图9是用来说明本发明的效果的特性图。
[0037]图10是表示本发明的结构例(第二实施例)的结构框图。
[0038]图11是表示扭矩积分判定单元的结构例的结构框图。
[0039]图12是表示电动机角速度感应式增益单元的特性例(线性、非线性)的图。
[0040]图13是表示本发明的动作例(第三实施例)的流程图。
[0041]图14是表示扭矩积分判定单元的结构例的结构框图。
[0042]图15是表示电动机角加速度感应式增益单元的特性例(线性、非线性)的图。
[0043]图16是表示本发明的动作例(第四实施例)的流程图。
[0044]图17是表示扭矩积分判定单元的结构例的结构框图。
[0045]图18是表示电动机离心加速度感应式增益单元的特性例(线性、非线性)的图。
【具体实施方式】
[0046]在本发明中,在具有自动转向模式功能和手动转向模式功能的车辆的电动助力转向装置中,因为以来自扭矩传感器的转向扭矩来检知出驾驶员在自动转向模式中转动了转向盘,并且当与发生扭矩的大小对应的容量(积分值)变得大于或等于规定的值时切换到手动转向模式,所以无论在任何情况下都不会给驾驶员带来一种不协调的感觉。
[0047]因为不是根据时间的经过而是以转向扭矩的积分值来进行模式切换控制的判断,所以无论在任何情况下都不会给驾驶员带来一种不协调的感觉。另外,在本发明中,转向扭矩越大的话,然后电动机状态信息(电动机角速度、电动机角加速度或者电动机离心加速度)越大的话,不但可以短缩切换判定所需要的时间,而且可以实施确实的模式切换控制。
[0048]下面,参照各图来详细说明本发明的实施方式。
[0049]图3表示本发明的结构例。如图3所示,用于检测电动机旋转角Θs的旋转传感器(如分解器等)151被连接到电动机150,经过车辆侧ECU130和EPS (电动助力转向装置)侧ECU140驱动控制电动机150。
[0050]车辆侧E⑶130具备切换指令单元131和目标转向角生成单元132,其中,切换指令单元131基于表示驾驶员的意思的按钮、开关等输出自动转向模式或手动转向模式的切换指令SW ;目标转向角生成单元132基于来自摄相机(图像)、距离传感器等的信号生成目标转向角9t。另外,由被设置在柱轴上的转向角传感器152检测出的实际转向角ΘΓ和来自车速传感器153的车速Vel经过车辆侧E⑶130被输入到EPS侧E⑶140内的转向角控制单元200中。由转向角传感器152检测出的实际转向角ΘΓ也可是基于柱轴(也包括中间轴、齿轮轴)、齿轮齿条(歹、y夕7 y F匕。二才y )的齿条的位移、车轮速度等的转向角估计值。还有,车速Vel也能够从CAN等处获得。
[0051]切换指令单元131基于识别进入自动转向模式的信号,例如基于被设置在仪表板或转向盘周围的表示驾驶员的意思的按钮或开关,或基于被设置在变速杆上的基于停车模式等的车辆状态信号,输出切换指令SW。然后,切换指令SW被输入到EPS侧ECU140内的切换单元142中。另外,目标转向角生成单元132基于来自摄相机(图像)、距离传感器等的数据用公知的方法生成目标转向角Θ t,被生成了的目标转向角0t被输入到EPS侧E⑶140内的转向角控制单元200中。
[0052]EPS侧ECU140具备扭矩控制单元141、转向角控制单元200、切换单元142、电流控制/驱动单元143、电动机角速度运算单元144及扭矩积分判定单元300,其中,扭矩控制单元141输出基于来自扭矩传感器154的转向扭矩Th和电动机角速度ω计算出的电动机电流指令值Itref ;转向角控制单元200基于目标转向角Θ t、实际转向角0r、车速Vel、转向扭矩Th及电动机角速度ω计算用于转向角自动控制的电动机电流指令值Imref并输出;切换单元142根据来自切换指令单元131的切换指令SW
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