电动动力转向装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010224611.6

申请日:

2010.07.06

公开号:

CN101947973A

公开日:

2011.01.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 5/04申请日:20100706|||公开

IPC分类号:

B62D5/04; B62D6/08

主分类号:

B62D5/04

申请人:

株式会社捷太格特

发明人:

铃木浩; 山野尚纪; 玉泉晴天; 南部彰

地址:

日本大阪府

优先权:

2009.07.08 JP 2009-162055

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司 11227

代理人:

王轶;李伟

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内容摘要

本发明提供一种电动动力转向装置。在其中的马达控制信号输出部设置有反馈增益运算部(52)。反馈控制部所进行的反馈控制,使用该反馈增益运算部(52)所运算的比例增益(Kp)和积分增益(Ki)来进行。反馈增益运算部(52),在助推斜度(α)(的绝对值)在规定值(α0)以下时(|α|≤α0),升高设定该反馈增益(Kp=P0,Ki=I0),当该助推斜度(α)超出规定值(α0)时(|α|>α0),降低设定该反馈增益(Kp=P1,Ki=I1、P1<P0、I1<I0)。

权利要求书

1: 一种电动动力转向装置, 其特征在于, 具备 : 操舵力辅助装置, 其以马达作为驱动源对操舵系统赋予用来辅助转向操作的助力 ; 和 控制器, 其通过对上述马达供给驱动电力来控制上述操舵力辅助装置的动作, 上述控制器基于操舵转矩, 运算上述操舵力辅助装置所应产生的目标助力, 并且执行 反馈控制, 以使实际电流值追随于与该目标助力对应的电流指令值, 上述反馈控制是通过对上述电流指令值与上述实际电流值的偏差乘以反馈增益来进 行的, 上述控制器根据上述目标助力的变化相对于上述操舵转矩的变化的比例、 即助推斜度 来改变上述反馈增益。
2: 根据权利要求 1 所述的电动动力转向装置, 其特征在于, 当上述助推斜度超出规定 的阈值时, 上述控制器降低上述反馈增益。
3: 根据权利要求 1 所述的电动动力转向装置, 其特征在于, 当操舵速度处于与共振频 带对应的规定的速度范围内时, 上述控制器降低上述反馈增益。
4: 根据权利要求 2 所述的电动动力转向装置, 其特征在于, 当操舵速度处于与共振频 带对应的规定的速度范围内时, 上述控制器降低上述反馈增益。
5: 根据权利要求 1 ~ 4 所述的电动动力转向装置, 其特征在于, 当操舵速度不在与共振 频带对应的规定的速度范围内时, 上述控制器不进行基于上述助推斜度对上述反馈增益的 变更。

说明书


电动动力转向装置

    【技术领域】
     本发明涉及电动动力转向装置。背景技术 本申请请求 2009 年 7 月 8 日申请的日本专利申请号 2009-162055 的优先权的权 利, 在本申请中援引其日本专利申请的说明书、 附图以及摘要的全部内容。
     车辆用的动力转向装置中存在以马达作为驱动源的电动动力转向装置 (EPS)。通 常在该 EPS 中, 该控制装置对经由转向轴传递的操舵转矩进行检测, 并根据该操舵转矩, 对 应该赋予操舵系统的目标助力进行运算。此外, 通过执行反馈控制以使实际电流值追随于 与该目标助力对应的电流指令值, 经过对马达供给驱动电力来控制该致动器的动作。
     然而, 在该 EPS 中, 肃静性的提高成为最重要的课题之一。对于该肃静性容易成为 问题的情况, 例如可列举出低速行驶时、 特别是停车状态中的转向操作、 所谓不安稳时。
     当在路面阻力较大的低速行驶时, 由于转向操作中需要更大的转矩, 故作为其驱 动源的马达的动作容易产生声音、 振动。尤其在停车时, 由于会比较缓慢地进行转向操作, 故更容易使驾驶员注意到该声音、 振动的发生。
     鉴于此, 例如在专利第 3231932 号中公开了下述构成, 即: 根据车速改变反馈增 益, 降低其响应性的构成。此外, 特开 2001-239947 号公报中同样公开了根据该操舵速度 ( 转向的旋转速度 ) 来改变反馈增益的构成。
     上述的声音、 振动, 例如因减速齿轮的啮合变动等、 作为该驱动源的马达外部的构 成而产生, 成为包含在上述检测的操舵转矩中的波动成分的主因。根据含有该波动成分的 操舵转矩对目标助力进行运算, 并根据与该目标助力对应的电流指令值执行上述反馈控 制, 由此该波动成分被放大, 产生了上述的声音、 振动。因此, 如上所述, 通过改变该反馈增 益而降低响应性, 能够抑制该波动成分的放大。 此外, 上述各公报所述的技术中, 推定声音、 异音容易基于车速或操舵速度而明显化的状况, 通过降低反馈控制的响应性, 能够实现兼 顾该肃静性的提高和良好的操舵感的维持。
     然而, 在上述的各公报所述的技术中, 也包括在推测为声音、 异音容易明显化的状 况的低车速时或低操舵速度时, 实际难以产生振动、 异音的状况。例如、 在低 μ 路中, 由于 随着该路面反力的下降, 检测出的操舵转矩也成为较小的值, 故包含在该操舵转矩中波动 成分的影响也是有界限的。此外, 此时, 通过降低反馈控制的响应性, 残留有转向返回性降 低、 产生残留舵角等、 导致操舵感的恶化的课题, 就此点而言, 仍有改善的余地。
     在日本特开 2008-6919 号公报中公开了根据马达的实际电流值改变反馈增益的 构成。 然而, 对此也与上述的各公报所述的技术同样, 检测出的实际电流值维持高度不变而 并未表示声音、 异音容易明显化的状况, 由此有可能因响应性的下降而导致弊端表面化。
     另外, 在日本特开 2006-131191 号公报中, 公开了下述构成, 即: 根据基本助推成 分的变化相对于操舵转矩的变化的比例, 改变对检测出的操舵转矩进行的相位补偿控制的 特性, 由此能够实现该操舵感的改善。然而, 作为该相位补偿控制的对象的频带, 与包含在
     上述操舵转矩中的波动成分的频率不同。因此, 该日本特开 2006-131191 号公报所公开的 技术也不能解决上述的课题。 发明内容 本发明的目的之一在于提供一种能够维持良好的操舵感并实现肃静性的提高的 电动动力转向装置。
     作为本发明的一个方式的电动动力转向装置, 具备 : 操舵力辅助装置, 其以马达作 为驱动源对操舵系统赋予用来辅助转向操作的助力 ; 和控制器, 其通过对上述马达供给驱 动电力来控制上述操舵力辅助装置的动作, 上述控制器基于操舵转矩, 运算上述操舵力辅 助装置所应产生的目标助力, 并且执行反馈控制, 以使实际电流值追随于与该目标助力对 应的电流指令值。上述反馈控制是通过对上述电流指令值与上述实际电流值的偏差乘以 反馈增益来进行的, 上述控制器根据上述目标助力的变化相对于上述操舵转矩的变化的比 例、 即助推斜度来改变上述反馈增益。
     关于伴随着驱动源即马达的动作而产生的声音、 振动的问题, 检测出的操舵转矩 中含有的波动成分是该问题的主要原因之一, 该波动成分因执行反馈控制而被放大。 因此, 上述声音、 振动的问题具有在上述助推斜度较大的区域更为显著的倾向。 因此, 如上述构成 那样, 通过根据助推斜度改变反馈增益, 能够对该反馈增益进行更为合适的变更。 结果能够 维持良好的操舵感并实现肃静性的提高。
     在上述方式的电动动力转向装置中, 亦可为, 当上述助推斜度超出规定的阈值时, 上述控制器降低上述反馈增益。
     采用基于助推斜度来对反馈增益进行变更的最大优点在于 : 能够依据该助推斜度 高精度地推测出发生声音、 振动的可能性较高的状态。
     因此, 如上述构成那样, 当该助推斜度超出规定的阈值时, 即, 限定在操舵转矩中 含有的波动成分的放大较为显著的助推斜度较大的区域, 通过降低反馈增益, 能够有效地 抑制声音、 振动的发生。而且, 通过抑制降低该反馈增益的状况, 能够一同有效地抑制其响 应性的降低所引起的弊端的发生。
     在上述方式的电动动力转向装置中, 亦可为, 当操舵速度处于与共振频带对应的 规定的速度范围内时, 上述控制器降低上述反馈增益。
     在因马达的动作而产生的振动进行传播时, 因形成该传播路径的部件发生共振使 得转向操作时产生的声音、 振动的问题明显化。 此外, 该马达的动作所产生的振动的频率依 据操舵速度 ( 马达的旋转角速度 ) 而发生变化。因此, 如上述构成那样, 当该操舵速度处于 与共振频带对应的规定的速度范围时, 通过降低反馈增益, 能够更有效地抑制该动作音及 振动。
     在上述方式的电动动力转向装置中, 当操舵速度不在与共振频带对应的规定的速 度范围内时, 上述控制器不进行基于上述助推斜度对上述反馈增益的变更。
     即使马达的动作所产生的振动的水准自身较高, 只要车室内的乘客对此不会注意 即不会成为问题。因此, 如上述构成那样, 即便是助推斜度较大的区域, 通过缩小到操舵速 度处于与共振频带对应的规定的速度范围的情况来进行对反馈增益的降低, 能够最小限度 地抑制该响应性降低的影响, 并且有效地抑制马达动作音及振动。
     本发明的特征及优点将通过后述的本发明实施例的详细说明及所附的附图而变 得更加易于理解, 附图说明如下。 附图说明
     图 1 是电动动力转向装置 (EPS) 的简略构成图。 图 2 是 EPS 的控制框图。 图 3 是表示助推控制量运算的概要的说明图。 图 4 是助推斜度的说明图。 图 5 是第 1 实施方式中的反馈增益运算部的简略构成图。 图 6 是表示基于反馈增益变更的响应性的变化的说明图。 图 7 是第 2 实施方式中的马达控制信号输出部的简略构成图。 图 8 是表示共振频率与操舵速度的关系的说明图。 图 9 是表示第 2 实施方式中的反馈增益可变控制的处理顺序流程图。 图 10 是表示其他例的反馈增益可变控制的方式的说明图。 图 11 是表示其他例的反馈增益可变控制的方式的说明图。具体实施方式
     以下, 根据附图对将本发明具体化了的第 1 实施方式进行说明
     如图 1 所示, 本实施方式的电动动力转向装置 (EPS)1 中, 固定有转向盘 2 的转向 轴 3 经由齿轮齿条机构 4 与齿条轴 5 连结, 伴随着转向操作的转向轴 3 的旋转, 通过齿轮齿 条机构 4 变换成齿条轴 5 的往复直线运动。转向轴 3 是连结转向柱轴 8、 中间轴 9 及小齿轮 轴 10 而成的。伴随着该转向轴 3 的旋转的齿条轴 5 的往复直线运动经由连结在该齿条轴 5 的两端的横拉杆 11 被传递至未图示的转向节, 由此改变转向轮 12 的舵角、 即车辆的行进 方向。
     EPS1 具备以马达 21 作为驱动源对操舵系统赋予用于辅助转向操作的助力的作为 操舵力辅助装置的 EPS 致动器 22、 和控制该 EPS 致动器 22 的动作的作为控制器的 ECU23。
     本实施方式的 EPS1 是转向柱型的 EPS, 作为 EPS 致动器 22 的驱动源的马达 21, 经 由减速机构 24 与转向柱轴 8 驱动连结。马达 21 是带刷的直流马达。减速机构 24 是蜗杆 & 蜗轮减速器。通过利用减速机构 24 对马达 21 的旋转进行减速而传递至转向柱轴 8, 来对 操舵系统赋予该马达转矩作为助力。
     车速传感器 27 及转矩传感器 28 与 ECU23 连接, ECU23 根据该各传感器的输出信 号对车速 V 及操舵转矩 τ(τ_na) 进行检测。 此外, 本实施方式的转矩传感器 28, 被构成为 具备在转向柱轴 8 的中途、 具体而言在比该上述减速机构 24 更靠转向盘 2 侧设置的扭杆 30 和设置在该扭杆 30 的两端的一对旋转角传感器 ( 解析器 )31, 32 的所谓双解析器型的转矩 传感器。ECU23 根据该检测出的各状态量对目标助力进行运算, 并为了产生该目标助力, 通 过向该驱动源亦即马达 21 提供驱动电力, 使该 EPS 致动器 22 动作, 控制赋予给操舵系统的 助力。
     如图 2 所示, ECU23 具备输出马达控制信号的微型计算机 41、 和根据该马达控制信 号向 EPS 致动器 22 的驱动源亦即马达 21 供给驱动电力的驱动电路 42。ECU23 中设置有用于检测对马达 21 通电的实际电流值 I 的电流传感器 43。微型 计算机 41 根据上述各车辆状态量以及由电流传感器 43 检测出的马达 21 的实际电流值 I, 生成向驱动电路 42 输出的马达控制信号。
     以下所示的各控制块是通过微型计算机 41 所执行的计算机程序来实现的。该微 型计算机 41 在规定的抽样周期对上述各状态量进行检测, 并在每一规定周期执行以下的 各控制块所示的各运算处理, 由此生成马达控制信号。
     详细而言, 微型计算机 41 具备对向马达 21 供给电力的目标值亦即电流指令值 I * 进行运算的电流指令值运算部 45、 和根据由电流指令值运算部 45 算出的电流指令值 I *输 出马达控制信号的马达控制信号输出部 46。
     电流指令值运算部 45 中设置有对与上述目标助力的基础成分相当的助推控制量 * Ias 进行运算的助推控制部 47, 上述车速 V 及操舵转矩 τ 被输入到该助推控制部 47。
     作为转矩传感器 28 输出的检测信号的操舵转矩 τ_na, 首先被输入到相位补偿控 制部 48。向上述助推控制部 47 输入在该相位补偿控制部 48 中施以相位补偿处理 ( 低传递 滤波器所进行的过滤 ) 后的操舵转矩 τ、 及车速 V。
     如图 3 所示, 助推控制部 47 构成为对助推控制量 Ias *进行运算, 从而在该操舵转 矩 τ 的绝对值越大、 车速 V 越小的情况下, 赋予更大的助力。 此外, 尤其针对操舵转矩 τ 与 * 助推控制量 Ias 的关系, 如图 4 所示, 设计出该操舵转矩 τ 越大, 助推控制量 Ias *的变化 相对于该操舵转矩 τ 的变化的比例亦即助推斜度 α 越大 (α = dIas * /dτ、 动作点 P(τ = T) 中的微分项 )。
     如图 2 所示, 将由上述电流传感器 43 检测出的实际电流值 I 与该电流指令值运算 部 45 输出的电流指令值 I *一起输入到马达控制信号输出部 46 中。马达控制信号输出部 46, 为使实际电流值 I 追随于该电流指令值 I *, 通过执行电流反馈控制来对马达控制信号 进行运算。
     详细而言, 马达控制信号输出部 46 中, 将电流指令值 I *及实际电流值 I 输入到减 法器 49, 将该减法器 49 中运算得出的偏差 ΔI 向反馈控制部 50 输入。之后, 反馈控制部 50 通过对该偏差 ΔI 乘以反馈增益, 来执行该反馈控制。作为反馈控制执行比例控制或积 分控制、 或执行该两者。
     具体而言, 反馈控制部 50, 通过将对偏差 ΔI 乘以比例增益 Kp 得到的比例成分、 与 * 对偏差 ΔI 的积分值乘以积分增益 Ki 得到的积分成分相加, 来对电压指令值 V 进行运算。 * 根据该电压指令值 V , PWM 控制部 51 生成马达控制信号。
     生成后的马达控制信号, 从微型计算机 41 输出向驱动电路 42, 并利用该驱动电路 42 向马达 21 供给基于该马达控制信号的驱动电力。 之后, 通过产生与该目标助力相当的马 达转矩, 对操舵系统赋予与该目标助力对应的助力。
     接着, 对本实施方式的 EPS 中的反馈增益可变控制的方式进行说明。
     如图 2 所示, 上述马达控制信号输出部 46 中设置有反馈增益运算部 52, 上基于述 反馈控制部 50 的反馈控制, 使用该反馈增益运算部 52 所运算的比例增益 Kp 及积分增益 Ki 来进行。 本实施方式的 EPS, 通过改变该比例增益 Kp 及积分增益 Ki 使反馈控制的响应性变 化, 从而维持良好的操舵感, 并且抑制了伴随作为驱动源的马达 21 的动作的声音、 振动的 产生, 进而实现了肃静性的提高。详细而言, 设置于电流指令值运算部 45 的助推控制部 47, 将该助推控制量 Ias *运 算时 ( 参照图 4、 动作点 P) 的助推控制量 Ias *的变化相对于操舵转矩 τ 的变化的比例、 即 * 助推斜度 α, 与和上述目标助力的基础成分相当的助推控制量 Ias 一起输出。之后, 上述 反馈增益运算部 52 根据该助推斜度 α, 改变其运算的比例增益 Kp 及积分增益 Ki, 由此使 反馈控制部 50 执行的反馈控制的响应性变化。
     如图 5 所示, 反馈增益运算部 52 具备比例增益运算部 53 及积分增益运算部 54, 该 比例增益运算部 53 及积分增益运算部 54, 分别具有将上述助推斜度 α 的绝对值和与之对 应的各反馈增益 (Kp, Ki) 建立关联的映象表 53a、 54a。此外, 比例增益运算部 53 及积分增 益运算部 54, 通过在该映象表 53a、 54a 中对输入的助推斜度 α 进行参照, 来运算与该助推 斜度 α 对应的比例增益 Kp 及积分增益 Ki。
     在设置于比例增益运算部 53 的映象表 53a 中, 比例增益 Kp, 在助推斜度 α 的绝 对值在规定值 α0 以下时 (|α| ≤ α0), 被设定为规定值 P0(Kp = P0)。另外, 当助推斜度 α 在规定值 α1 以上时 (|α| ≥ α1), 比例增益 Kp 被设定为小于上述规定值 P0 的规定值 P1(Kp = P1、 P1 < P0)。此外, 在助推斜度 α 大于上述规定值 α0 而小于规定值 α1 的区 域 (α0 < |α| < α1), 比例增益 Kp, 如在上述规定值 P0 与规定值 P1 之间进行线形插补 那样, 详细而言被设定为从该规定值 P0 到规定值 P1 随着助推斜度 α 的增大而降低。 同样, 在设置于积分增益运算部 54 的映象表 54a 中, 积分增益 Ki, 在助推斜度 α 的绝对值在规定值 α0 以下时 (|α| ≤ α0), 被设定为规定值 I0(Ki = I0)。另外, 在助推 斜度 α 为规定值 α1 以上时 (|α| ≥ α1), 积分增益 Ki, 被设定为小于上述规定值 I0 的规 定值 I1(Ki = I1、 I1 < I0)。此外, 在助推斜度 α 大于上述规定值 α0 而小于规定值 α1 的区域 (α0 < |α| < α1), 积分增益 Ki, 如在上述规定值 I0 与规定值 I1 之间进行线形 插补那样, 详细而言被设定为从该规定值 I0 到规定值 I1 随着助推斜度 α 的增大而降低。
     通过如此分别改变比例增益 Kp 及积分增益 Ki, 反馈控制部 50 执行的反馈控制的 响应性按照图 6 所示发生变化。即, 在助推斜度 α 较小的区域 (|α| ≤ α0), 通过增高比 例增益 Kp 及积分增益 Ki(Kp = P0, Ki = I0), 会如同图中实线所示的波形 L1 那样, 其响应 性变高。另一方面, 在助推斜度 α 较大的区域中 (|α| ≥ α1), 通过降低比例增益 Kp 及积 分增益 Ki(Kp = P1, Ki = I1), 会如同图中单点划线所示的波形 L2 那样, 其响应性降低。
     对本实施方式的作用及效果进行汇总。
     (1) 在作为驱动源的马达 21 进行动作、 尤其在包含所谓不安稳时的低速行驶时, 伴随着转向操作而产生的声音、 振动, 例如由减速齿轮的啮合变动等、 作为驱动源的马达外 部的构成产生, 上述检测出的操舵转矩中含有的波动成分是其主要的原因之一。而且该波 动成分通过执行反馈控制而被放大。因此, 上述声音、 振动的问题具有在上述助推斜度 α 较大的区域更为显著的倾向。
     也就是, 在助推斜度 α 的较大的区域, 由于目标助力 ( 助推控制量 Ias * ) 会因操 舵转矩 τ 的略微变化而极大地变化, 故容易在该目标助力反映上述波动成分。此外, 通过 * 根据与该变动的目标助力对应的电流指令值 I 来执行反馈控制, 使得该波动成分被放大, 产生上述声音、 振动。
     因此, 如上述构成那样, 通过根据助推斜度 α 来改变反馈增益 (Kp、 Ki), 能够对该 反馈增益进行更为适宜的变更。结果能够维持良好的操舵感并且实现肃静性的提高。
     (2) 通过采用基于助推斜度 α 来对反馈增益进行变更, 能够依据该助推斜度 α 高 精度地推测出发生声音、 振动的可能性较高的状态。
     因此, 如上述构成那样, 当该助推斜度 α 超出规定的阈值 ( 规定值 α0) 时, 即, 限定在操舵转矩 τ 中含有的波动成分的放大较为显著的助推斜度 α 较大的区域 (α0 < |α|), 通过降低反馈增益, 能够有效地抑制声音、 振动的发生。而且, 通过抑制降低该反 馈增益的状况, 能够有效地抑制该响应性的降低所引起的弊端的发生。
     以下、 根据附图对将本发明具体化了的第 2 实施方式进行说明。
     此外, 为了方便说明, 对与第 1 实施方式相同的部分标记相同的符号, 并省略该说 明。
     如图 7 所示, 除了向反馈增益运算部 62 输入上述助推斜度 α 外, 还输入转向盘 2 的旋转角速度、 即操舵速度 ω。操舵速度 ω, 通过对由公知的转向传感器 ( 图示略 ) 检测 出的操舵角进行微分而运算得出。此外, 反馈增益运算部 62, 基于该检测出的操舵速度 ω 执行其反馈增益 (Kp, Ki) 的可变控制。
     转向操作时产生的声音、 振动, 在作为其驱动源的马达 21 的动作所产生的振动经 由外壳、 或主体、 框等传播时, 受这些部件的共振影响而明显化。也就是, 如图 8 所示, 马达 21 的动作所产生的振动的频率, 依据该旋转角速度、 即操舵速度 ω 的绝对值而变化。马达 21 的动作所产生的振动的频率与传播该振动的某一部件的某一共振频率 f0 一致, 该部件 共振, 致使车室内的乘客注意到该振动及声音。 从 此 点 出 发, 当该检测出的操舵速度 ω 的绝对值处于规定的速度范围 (ω0±Δω)、 即在传播该马达 21 的动作所产生的振动时与以构成该传播路径的部件的共 振频率 f0 为基准的共振频带 R 对应的范围时, 反馈增益运算部 62 降低上述反馈增益 (Kp, Ki)。由此, 辨别声音、 振动明显化的状况, 将反馈控制的响应性降低的状况抑制为最小限 度, 抑制该声音、 振动的明显化。
     详细而言, 如图 9 的流程图所示, 反馈增益运算部 62, 在取得助推斜度 α 及操舵速 度 ω 后 ( 步骤 101), 首先判定助推斜度 α 的绝对值是否在规定的阈值 ( 规定值 α0) 以 下 ( 步骤 102)。之后, 当判定为助推斜度 α 在规定值 α0 以下时 (|α| ≤ α0、 步骤 102 : 是 ), 升高设定向上述反馈控制部 50 输出的反馈增益, 具体而言与上述第 1 实施方式相同, 将比例增益 Kp 及积分增益 Ki 设定为较高值 (Kp = P0, Ki = I0、 步骤 103)。
     另外, 在上述步骤 102 中, 当判定为助推斜度 α 超出规定值 α0 时 (|α| > α0、 步骤 102 : 否 )、 反馈增益运算部 62, 接着判定该操舵速度 ω 的绝对值是否在规定的速度范 围内, 即与以上述共振频率 f0 为基准的共振频带 R 对应的范围内 ( 步骤 104)。
     具体而言, 判定操舵速度 ω 的绝对值是否在基于与共振频率 f0 对应的规定速度 ω0 进行 「±Δω」 的范围内。另外, 对于共振频率 f0 及与之对应的规定速度 ω0、 以及规定 共振频带 R 的规定值 Δω, 利用反馈增益运算部 62 存储预先通过实验或计算求出的值。 之 后, 仅当判定操舵速度 ω 处于与共振频带 R 对应的规定的速度范围内时 (ω0-Δω < |ω| < ω0+Δω、 步骤 104 : 是 ), 降低向上述反馈控制部 50 输出的反馈增益, 即将该比例增益 Kp 及积分增益 Ki 设定为低值 (Kp = P1, Ki = I1、 步骤 105)。
     在上述步骤 104 中, 当判定该操舵速度 ω 不在与共振频带 R 对应的规定的速度 范围内时 (|ω| ≤ ω0-Δω、 或 |ω| ≥ ω0+Δω、 步骤 104 : 否 ), 则不进行对向上述反
     馈控制部 50 输出的反馈增益的降低。之后, 与判定助推斜度 α 在规定值 α0 以下的情况 (|α| ≤ α0、 步骤 102 : 是 ) 相同, 通过执行上述步骤 103, 升高设定向反馈控制部 50 输出 的反馈增益, 即将比例增益 Kp 及积分增益 Ki 设定为高值。
     本实施方式除了具有上述第 1 实施方式中记载的 (1)(2) 的作用效果外, 还具有以 下的作用效果。
     (3) 在因马达 21 的动作而产生的振动进行传播时, 因形成该传播路径的部件发生 共振使得转向操作时产生的声音、 振动明显化。该马达的动作所产生的振动的频率依据操 舵速度 ω( 马达的旋转角速度 ) 而发生变化。因此, 如上述构成那样, 当该操舵速度 ω 处 于与共振频带 R 对应的规定的速度范围 (ω0±Δω) 时, 通过降低反馈增益 (Kp, Ki), 能够 更有效地抑制该动作音及振动。
     (4) 即使马达 21 的动作所产生的振动的水准自身较高, 只要车室内的乘客对此不 会注意即不会成为问题。基于此, 如上述构成那样, 即便处于操舵转矩 τ 中含有的波动成 分的放大较为显著的助推斜度 α 较大的区域 (α0 < |α|), 通过还缩小到操舵速度 ω 处 于与共振频带 R 对应的规定的速度范围 (ω0±Δω) 的情况来进行反馈增益 (Kp, Ki) 的降 低。于是由此能够将该响应性降低的影响抑制到最小限度, 并且有效地抑制了马达动作音 及振动。
     此外, 上述各实施方式还可进行下述的变更。
     上述各实施方式中, 虽然将本发明具体化为所谓转向柱助推型的 EPS1, 但本发明 亦可适用到所谓小齿轮助推型、 齿条助推型的 EPS 中。另外, 作为其驱动源的马达, 亦可为 无刷马达。
     在上述各实施方式中, 反馈控制部 50, 执行比例控制及积分成分控制 (PI 控制 ) 作 为其反馈控制, 反馈增益运算部 52, 针对该比例增益 Kp 及积分增益 Ki 进行基于助推斜度 α 及操舵速度 ω 的变更。 然而, 并不局限于此, 作为反馈控制, 亦可具体化为执行增加了微 分控制的所谓 PID 控制的方式。另外, 对于该反馈增益的变更, 只要是对比例增益 Kp 及积 分增益 Ki 的至少任意一者进行的构成即可。
     上述各实施方式中, 基于助推斜度 α 的反馈增益的变更, 是在该助推斜度 α 超出 规定的阈值时降低该反馈增益的。然而, 并不局限于此, 亦可构成为根据助推斜度 α 的增 大, 而连续或阶段性予以降低。
     上述第 2 实施方式中, 以由公知的转向传感器 ( 图示略 ) 检测出的操舵角为基础 对操舵速度 ω 进行运算。然而, 并不局限于此, 亦可在具有对左右的车轮速进行检测的车 轮速传感器时以依据车轮速的左右差求出的操舵角为基础对操舵速度 ω 进行运算。另外, 在采用无刷马达作为驱动源的马达 21 时等, 当能够检测该马达旋转角时, 亦可以马达旋转 角为基础对操舵速度 ω 进行检测。 另外, 此时的操舵速度 ω, 如上所述作为进行马达 21 的 动作所产生的振动的共振判定时的基础被进行定位。因此, 以检测或推测求出的马达旋转 角为基础进行该反馈增益的变更的构成也当然等效。
     上述第 2 实施方式中, 设定为即便在处于操舵转矩 τ 中含有的波动成分的放大较 为显著的助推斜度 α 较大的区域 (α0 < |α|), 还缩小至操舵速度 ω 处于与共振频带 R 对应的规定的速度范围 (ω0±Δω) 的情况来进行反馈增益 (Kp, Ki) 的降低。然而, 并不 局限于此, 在注重提高肃静性的情况下, 对于在波动成分难以被放大的助推斜度 α 较小的区域 (|α| ≤ α0) 的情况, 亦可在操舵速度 ω 处于与共振频带 R 对应的规定的速度范围 (ω0±Δω) 时, 进行反馈增益 (Kp, Ki) 的降低。由此, 能够更为可靠地抑制该转向操作时 产生的声音、 振动。
     上述第 2 实施方式中, 作为一例具体化为与共振频率 (f0) 对应的操舵速度 (ω0) 为一个的情况。 然而, 并不局限于此, 如图 10 所示, 当有多个与共振频率对应的操舵速度 ω 时 (ω1, ω2, ω3), 亦可按照各规定速度 ω1, ω2, ω3, 来执行反馈增益的降低。另外, 如 图 11 所示, 各规定速度 ω1, ω2, ω3 中, 亦可构成为对应最低速侧的规定速度 ω1 在高速 侧降低反馈增益 ( 同图中、 波形 L3), 还可对应最高速侧的规定速度 ω3 在低速侧降低反馈 增益 ( 同图中、 波形 L4)。
     上述第 2 实施方式中, 对于基于助推斜度 α 的反馈增益的变更及基于操舵速度 ω 的反馈增益的变更, 使他们共通而进行处理 ( 参照图 9、 步骤 103, 105)。然而, 并不局限于 此, 亦可构成为分别独立地进行基于助推斜度 α 的变更及基于操舵速度 ω 的变更。此外, 作为使上述变更独立的方法, 例如、 可考虑分别独立地运算基于助推斜度 α 的降低增益、 及基于操舵速度 ω 的降低增益进而乘以反馈增益的构成。
     接着, 将能够依据上述的实施方式得出的技术思想与效果一起进行记载。 在电动动力转向装置中, 上述反馈控制包括比例控制及积分控制, 其特征在于, 针 对比例增益或积分增益的至少一方进行上述反馈增益的变更。
     在 EPS 中的马达控制中, 通常进行比例控制及积分控制 (PI 控制 ) 作为该反馈控 制。因此, 根据上述构成, 能够抑制该声音、 振动的发生进而提高肃静性。
    

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1、10申请公布号CN101947973A43申请公布日20110119CN101947973ACN101947973A21申请号201010224611622申请日20100706200916205520090708JPB62D5/04200601B62D6/0820060171申请人株式会社捷太格特地址日本大阪府72发明人铃木浩山野尚纪玉泉晴天南部彰74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人王轶李伟54发明名称电动动力转向装置57摘要本发明提供一种电动动力转向装置。在其中的马达控制信号输出部设置有反馈增益运算部52。反馈控制部所进行的反馈控制,使用该反馈增益运算部52所运算的。

2、比例增益KP和积分增益KI来进行。反馈增益运算部52,在助推斜度的绝对值在规定值0以下时|0,升高设定该反馈增益KPP0,KII0,当该助推斜度超出规定值0时|0,降低设定该反馈增益KPP1,KII1、P1P0、I1I0。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图7页CN101947974A1/1页21一种电动动力转向装置,其特征在于,具备操舵力辅助装置,其以马达作为驱动源对操舵系统赋予用来辅助转向操作的助力;和控制器,其通过对上述马达供给驱动电力来控制上述操舵力辅助装置的动作,上述控制器基于操舵转矩,运算上述操舵力辅助装置所应产生。

3、的目标助力,并且执行反馈控制,以使实际电流值追随于与该目标助力对应的电流指令值,上述反馈控制是通过对上述电流指令值与上述实际电流值的偏差乘以反馈增益来进行的,上述控制器根据上述目标助力的变化相对于上述操舵转矩的变化的比例、即助推斜度来改变上述反馈增益。2根据权利要求1所述的电动动力转向装置,其特征在于,当上述助推斜度超出规定的阈值时,上述控制器降低上述反馈增益。3根据权利要求1所述的电动动力转向装置,其特征在于,当操舵速度处于与共振频带对应的规定的速度范围内时,上述控制器降低上述反馈增益。4根据权利要求2所述的电动动力转向装置,其特征在于,当操舵速度处于与共振频带对应的规定的速度范围内时,上述。

4、控制器降低上述反馈增益。5根据权利要求14所述的电动动力转向装置,其特征在于,当操舵速度不在与共振频带对应的规定的速度范围内时,上述控制器不进行基于上述助推斜度对上述反馈增益的变更。权利要求书CN101947973ACN101947974A1/8页3电动动力转向装置技术领域0001本发明涉及电动动力转向装置。背景技术0002本申请请求2009年7月8日申请的日本专利申请号2009162055的优先权的权利,在本申请中援引其日本专利申请的说明书、附图以及摘要的全部内容。0003车辆用的动力转向装置中存在以马达作为驱动源的电动动力转向装置EPS。通常在该EPS中,该控制装置对经由转向轴传递的操舵转。

5、矩进行检测,并根据该操舵转矩,对应该赋予操舵系统的目标助力进行运算。此外,通过执行反馈控制以使实际电流值追随于与该目标助力对应的电流指令值,经过对马达供给驱动电力来控制该致动器的动作。0004然而,在该EPS中,肃静性的提高成为最重要的课题之一。对于该肃静性容易成为问题的情况,例如可列举出低速行驶时、特别是停车状态中的转向操作、所谓不安稳时。0005当在路面阻力较大的低速行驶时,由于转向操作中需要更大的转矩,故作为其驱动源的马达的动作容易产生声音、振动。尤其在停车时,由于会比较缓慢地进行转向操作,故更容易使驾驶员注意到该声音、振动的发生。0006鉴于此,例如在专利第3231932号中公开了下述。

6、构成,即根据车速改变反馈增益,降低其响应性的构成。此外,特开2001239947号公报中同样公开了根据该操舵速度转向的旋转速度来改变反馈增益的构成。0007上述的声音、振动,例如因减速齿轮的啮合变动等、作为该驱动源的马达外部的构成而产生,成为包含在上述检测的操舵转矩中的波动成分的主因。根据含有该波动成分的操舵转矩对目标助力进行运算,并根据与该目标助力对应的电流指令值执行上述反馈控制,由此该波动成分被放大,产生了上述的声音、振动。因此,如上所述,通过改变该反馈增益而降低响应性,能够抑制该波动成分的放大。此外,上述各公报所述的技术中,推定声音、异音容易基于车速或操舵速度而明显化的状况,通过降低反馈。

7、控制的响应性,能够实现兼顾该肃静性的提高和良好的操舵感的维持。0008然而,在上述的各公报所述的技术中,也包括在推测为声音、异音容易明显化的状况的低车速时或低操舵速度时,实际难以产生振动、异音的状况。例如、在低路中,由于随着该路面反力的下降,检测出的操舵转矩也成为较小的值,故包含在该操舵转矩中波动成分的影响也是有界限的。此外,此时,通过降低反馈控制的响应性,残留有转向返回性降低、产生残留舵角等、导致操舵感的恶化的课题,就此点而言,仍有改善的余地。0009在日本特开20086919号公报中公开了根据马达的实际电流值改变反馈增益的构成。然而,对此也与上述的各公报所述的技术同样,检测出的实际电流值维。

8、持高度不变而并未表示声音、异音容易明显化的状况,由此有可能因响应性的下降而导致弊端表面化。0010另外,在日本特开2006131191号公报中,公开了下述构成,即根据基本助推成分的变化相对于操舵转矩的变化的比例,改变对检测出的操舵转矩进行的相位补偿控制的特性,由此能够实现该操舵感的改善。然而,作为该相位补偿控制的对象的频带,与包含在说明书CN101947973ACN101947974A2/8页4上述操舵转矩中的波动成分的频率不同。因此,该日本特开2006131191号公报所公开的技术也不能解决上述的课题。发明内容0011本发明的目的之一在于提供一种能够维持良好的操舵感并实现肃静性的提高的电动动。

9、力转向装置。0012作为本发明的一个方式的电动动力转向装置,具备操舵力辅助装置,其以马达作为驱动源对操舵系统赋予用来辅助转向操作的助力;和控制器,其通过对上述马达供给驱动电力来控制上述操舵力辅助装置的动作,上述控制器基于操舵转矩,运算上述操舵力辅助装置所应产生的目标助力,并且执行反馈控制,以使实际电流值追随于与该目标助力对应的电流指令值。上述反馈控制是通过对上述电流指令值与上述实际电流值的偏差乘以反馈增益来进行的,上述控制器根据上述目标助力的变化相对于上述操舵转矩的变化的比例、即助推斜度来改变上述反馈增益。0013关于伴随着驱动源即马达的动作而产生的声音、振动的问题,检测出的操舵转矩中含有的波。

10、动成分是该问题的主要原因之一,该波动成分因执行反馈控制而被放大。因此,上述声音、振动的问题具有在上述助推斜度较大的区域更为显著的倾向。因此,如上述构成那样,通过根据助推斜度改变反馈增益,能够对该反馈增益进行更为合适的变更。结果能够维持良好的操舵感并实现肃静性的提高。0014在上述方式的电动动力转向装置中,亦可为,当上述助推斜度超出规定的阈值时,上述控制器降低上述反馈增益。0015采用基于助推斜度来对反馈增益进行变更的最大优点在于能够依据该助推斜度高精度地推测出发生声音、振动的可能性较高的状态。0016因此,如上述构成那样,当该助推斜度超出规定的阈值时,即,限定在操舵转矩中含有的波动成分的放大较。

11、为显著的助推斜度较大的区域,通过降低反馈增益,能够有效地抑制声音、振动的发生。而且,通过抑制降低该反馈增益的状况,能够一同有效地抑制其响应性的降低所引起的弊端的发生。0017在上述方式的电动动力转向装置中,亦可为,当操舵速度处于与共振频带对应的规定的速度范围内时,上述控制器降低上述反馈增益。0018在因马达的动作而产生的振动进行传播时,因形成该传播路径的部件发生共振使得转向操作时产生的声音、振动的问题明显化。此外,该马达的动作所产生的振动的频率依据操舵速度马达的旋转角速度而发生变化。因此,如上述构成那样,当该操舵速度处于与共振频带对应的规定的速度范围时,通过降低反馈增益,能够更有效地抑制该动作。

12、音及振动。0019在上述方式的电动动力转向装置中,当操舵速度不在与共振频带对应的规定的速度范围内时,上述控制器不进行基于上述助推斜度对上述反馈增益的变更。0020即使马达的动作所产生的振动的水准自身较高,只要车室内的乘客对此不会注意即不会成为问题。因此,如上述构成那样,即便是助推斜度较大的区域,通过缩小到操舵速度处于与共振频带对应的规定的速度范围的情况来进行对反馈增益的降低,能够最小限度地抑制该响应性降低的影响,并且有效地抑制马达动作音及振动。说明书CN101947973ACN101947974A3/8页50021本发明的特征及优点将通过后述的本发明实施例的详细说明及所附的附图而变得更加易于理。

13、解,附图说明如下。附图说明0022图1是电动动力转向装置EPS的简略构成图。0023图2是EPS的控制框图。0024图3是表示助推控制量运算的概要的说明图。0025图4是助推斜度的说明图。0026图5是第1实施方式中的反馈增益运算部的简略构成图。0027图6是表示基于反馈增益变更的响应性的变化的说明图。0028图7是第2实施方式中的马达控制信号输出部的简略构成图。0029图8是表示共振频率与操舵速度的关系的说明图。0030图9是表示第2实施方式中的反馈增益可变控制的处理顺序流程图。0031图10是表示其他例的反馈增益可变控制的方式的说明图。0032图11是表示其他例的反馈增益可变控制的方式的说。

14、明图。具体实施方式0033以下,根据附图对将本发明具体化了的第1实施方式进行说明0034如图1所示,本实施方式的电动动力转向装置EPS1中,固定有转向盘2的转向轴3经由齿轮齿条机构4与齿条轴5连结,伴随着转向操作的转向轴3的旋转,通过齿轮齿条机构4变换成齿条轴5的往复直线运动。转向轴3是连结转向柱轴8、中间轴9及小齿轮轴10而成的。伴随着该转向轴3的旋转的齿条轴5的往复直线运动经由连结在该齿条轴5的两端的横拉杆11被传递至未图示的转向节,由此改变转向轮12的舵角、即车辆的行进方向。0035EPS1具备以马达21作为驱动源对操舵系统赋予用于辅助转向操作的助力的作为操舵力辅助装置的EPS致动器22。

15、、和控制该EPS致动器22的动作的作为控制器的ECU23。0036本实施方式的EPS1是转向柱型的EPS,作为EPS致动器22的驱动源的马达21,经由减速机构24与转向柱轴8驱动连结。马达21是带刷的直流马达。减速机构24是蜗杆蜗轮减速器。通过利用减速机构24对马达21的旋转进行减速而传递至转向柱轴8,来对操舵系统赋予该马达转矩作为助力。0037车速传感器27及转矩传感器28与ECU23连接,ECU23根据该各传感器的输出信号对车速V及操舵转矩_NA进行检测。此外,本实施方式的转矩传感器28,被构成为具备在转向柱轴8的中途、具体而言在比该上述减速机构24更靠转向盘2侧设置的扭杆30和设置在该扭。

16、杆30的两端的一对旋转角传感器解析器31,32的所谓双解析器型的转矩传感器。ECU23根据该检测出的各状态量对目标助力进行运算,并为了产生该目标助力,通过向该驱动源亦即马达21提供驱动电力,使该EPS致动器22动作,控制赋予给操舵系统的助力。0038如图2所示,ECU23具备输出马达控制信号的微型计算机41、和根据该马达控制信号向EPS致动器22的驱动源亦即马达21供给驱动电力的驱动电路42。说明书CN101947973ACN101947974A4/8页60039ECU23中设置有用于检测对马达21通电的实际电流值I的电流传感器43。微型计算机41根据上述各车辆状态量以及由电流传感器43检测出。

17、的马达21的实际电流值I,生成向驱动电路42输出的马达控制信号。0040以下所示的各控制块是通过微型计算机41所执行的计算机程序来实现的。该微型计算机41在规定的抽样周期对上述各状态量进行检测,并在每一规定周期执行以下的各控制块所示的各运算处理,由此生成马达控制信号。0041详细而言,微型计算机41具备对向马达21供给电力的目标值亦即电流指令值I进行运算的电流指令值运算部45、和根据由电流指令值运算部45算出的电流指令值I输出马达控制信号的马达控制信号输出部46。0042电流指令值运算部45中设置有对与上述目标助力的基础成分相当的助推控制量IAS进行运算的助推控制部47,上述车速V及操舵转矩被。

18、输入到该助推控制部47。0043作为转矩传感器28输出的检测信号的操舵转矩_NA,首先被输入到相位补偿控制部48。向上述助推控制部47输入在该相位补偿控制部48中施以相位补偿处理低传递滤波器所进行的过滤后的操舵转矩、及车速V。0044如图3所示,助推控制部47构成为对助推控制量IAS进行运算,从而在该操舵转矩的绝对值越大、车速V越小的情况下,赋予更大的助力。此外,尤其针对操舵转矩与助推控制量IAS的关系,如图4所示,设计出该操舵转矩越大,助推控制量IAS的变化相对于该操舵转矩的变化的比例亦即助推斜度越大DIAS/D、动作点PT中的微分项。0045如图2所示,将由上述电流传感器43检测出的实际电。

19、流值I与该电流指令值运算部45输出的电流指令值I一起输入到马达控制信号输出部46中。马达控制信号输出部46,为使实际电流值I追随于该电流指令值I,通过执行电流反馈控制来对马达控制信号进行运算。0046详细而言,马达控制信号输出部46中,将电流指令值I及实际电流值I输入到减法器49,将该减法器49中运算得出的偏差I向反馈控制部50输入。之后,反馈控制部50通过对该偏差I乘以反馈增益,来执行该反馈控制。作为反馈控制执行比例控制或积分控制、或执行该两者。0047具体而言,反馈控制部50,通过将对偏差I乘以比例增益KP得到的比例成分、与对偏差I的积分值乘以积分增益KI得到的积分成分相加,来对电压指令值。

20、V进行运算。根据该电压指令值V,PWM控制部51生成马达控制信号。0048生成后的马达控制信号,从微型计算机41输出向驱动电路42,并利用该驱动电路42向马达21供给基于该马达控制信号的驱动电力。之后,通过产生与该目标助力相当的马达转矩,对操舵系统赋予与该目标助力对应的助力。0049接着,对本实施方式的EPS中的反馈增益可变控制的方式进行说明。0050如图2所示,上述马达控制信号输出部46中设置有反馈增益运算部52,上基于述反馈控制部50的反馈控制,使用该反馈增益运算部52所运算的比例增益KP及积分增益KI来进行。本实施方式的EPS,通过改变该比例增益KP及积分增益KI使反馈控制的响应性变化,。

21、从而维持良好的操舵感,并且抑制了伴随作为驱动源的马达21的动作的声音、振动的产生,进而实现了肃静性的提高。说明书CN101947973ACN101947974A5/8页70051详细而言,设置于电流指令值运算部45的助推控制部47,将该助推控制量IAS运算时参照图4、动作点P的助推控制量IAS的变化相对于操舵转矩的变化的比例、即助推斜度,与和上述目标助力的基础成分相当的助推控制量IAS一起输出。之后,上述反馈增益运算部52根据该助推斜度,改变其运算的比例增益KP及积分增益KI,由此使反馈控制部50执行的反馈控制的响应性变化。0052如图5所示,反馈增益运算部52具备比例增益运算部53及积分增益。

22、运算部54,该比例增益运算部53及积分增益运算部54,分别具有将上述助推斜度的绝对值和与之对应的各反馈增益KP,KI建立关联的映象表53A、54A。此外,比例增益运算部53及积分增益运算部54,通过在该映象表53A、54A中对输入的助推斜度进行参照,来运算与该助推斜度对应的比例增益KP及积分增益KI。0053在设置于比例增益运算部53的映象表53A中,比例增益KP,在助推斜度的绝对值在规定值0以下时|0,被设定为规定值P0KPP0。另外,当助推斜度在规定值1以上时|1,比例增益KP被设定为小于上述规定值P0的规定值P1KPP1、P1P0。此外,在助推斜度大于上述规定值0而小于规定值1的区域0|。

23、1,比例增益KP,如在上述规定值P0与规定值P1之间进行线形插补那样,详细而言被设定为从该规定值P0到规定值P1随着助推斜度的增大而降低。0054同样,在设置于积分增益运算部54的映象表54A中,积分增益KI,在助推斜度的绝对值在规定值0以下时|0,被设定为规定值I0KII0。另外,在助推斜度为规定值1以上时|1,积分增益KI,被设定为小于上述规定值I0的规定值I1KII1、I1I0。此外,在助推斜度大于上述规定值0而小于规定值1的区域0|1,积分增益KI,如在上述规定值I0与规定值I1之间进行线形插补那样,详细而言被设定为从该规定值I0到规定值I1随着助推斜度的增大而降低。0055通过如此分。

24、别改变比例增益KP及积分增益KI,反馈控制部50执行的反馈控制的响应性按照图6所示发生变化。即,在助推斜度较小的区域|0,通过增高比例增益KP及积分增益KIKPP0,KII0,会如同图中实线所示的波形L1那样,其响应性变高。另一方面,在助推斜度较大的区域中|1,通过降低比例增益KP及积分增益KIKPP1,KII1,会如同图中单点划线所示的波形L2那样,其响应性降低。0056对本实施方式的作用及效果进行汇总。00571在作为驱动源的马达21进行动作、尤其在包含所谓不安稳时的低速行驶时,伴随着转向操作而产生的声音、振动,例如由减速齿轮的啮合变动等、作为驱动源的马达外部的构成产生,上述检测出的操舵转。

25、矩中含有的波动成分是其主要的原因之一。而且该波动成分通过执行反馈控制而被放大。因此,上述声音、振动的问题具有在上述助推斜度较大的区域更为显著的倾向。0058也就是,在助推斜度的较大的区域,由于目标助力助推控制量IAS会因操舵转矩的略微变化而极大地变化,故容易在该目标助力反映上述波动成分。此外,通过根据与该变动的目标助力对应的电流指令值I来执行反馈控制,使得该波动成分被放大,产生上述声音、振动。0059因此,如上述构成那样,通过根据助推斜度来改变反馈增益KP、KI,能够对该反馈增益进行更为适宜的变更。结果能够维持良好的操舵感并且实现肃静性的提高。说明书CN101947973ACN10194797。

26、4A6/8页800602通过采用基于助推斜度来对反馈增益进行变更,能够依据该助推斜度高精度地推测出发生声音、振动的可能性较高的状态。0061因此,如上述构成那样,当该助推斜度超出规定的阈值规定值0时,即,限定在操舵转矩中含有的波动成分的放大较为显著的助推斜度较大的区域0|,通过降低反馈增益,能够有效地抑制声音、振动的发生。而且,通过抑制降低该反馈增益的状况,能够有效地抑制该响应性的降低所引起的弊端的发生。0062以下、根据附图对将本发明具体化了的第2实施方式进行说明。0063此外,为了方便说明,对与第1实施方式相同的部分标记相同的符号,并省略该说明。0064如图7所示,除了向反馈增益运算部62。

27、输入上述助推斜度外,还输入转向盘2的旋转角速度、即操舵速度。操舵速度,通过对由公知的转向传感器图示略检测出的操舵角进行微分而运算得出。此外,反馈增益运算部62,基于该检测出的操舵速度执行其反馈增益KP,KI的可变控制。0065转向操作时产生的声音、振动,在作为其驱动源的马达21的动作所产生的振动经由外壳、或主体、框等传播时,受这些部件的共振影响而明显化。也就是,如图8所示,马达21的动作所产生的振动的频率,依据该旋转角速度、即操舵速度的绝对值而变化。马达21的动作所产生的振动的频率与传播该振动的某一部件的某一共振频率F0一致,该部件共振,致使车室内的乘客注意到该振动及声音。0066从此点出发,。

28、当该检测出的操舵速度的绝对值处于规定的速度范围0、即在传播该马达21的动作所产生的振动时与以构成该传播路径的部件的共振频率F0为基准的共振频带R对应的范围时,反馈增益运算部62降低上述反馈增益KP,KI。由此,辨别声音、振动明显化的状况,将反馈控制的响应性降低的状况抑制为最小限度,抑制该声音、振动的明显化。0067详细而言,如图9的流程图所示,反馈增益运算部62,在取得助推斜度及操舵速度后步骤101,首先判定助推斜度的绝对值是否在规定的阈值规定值0以下步骤102。之后,当判定为助推斜度在规定值0以下时|0、步骤102是,升高设定向上述反馈控制部50输出的反馈增益,具体而言与上述第1实施方式相同。

29、,将比例增益KP及积分增益KI设定为较高值KPP0,KII0、步骤103。0068另外,在上述步骤102中,当判定为助推斜度超出规定值0时|0、步骤102否、反馈增益运算部62,接着判定该操舵速度的绝对值是否在规定的速度范围内,即与以上述共振频率F0为基准的共振频带R对应的范围内步骤104。0069具体而言,判定操舵速度的绝对值是否在基于与共振频率F0对应的规定速度0进行的范围内。另外,对于共振频率F0及与之对应的规定速度0、以及规定共振频带R的规定值,利用反馈增益运算部62存储预先通过实验或计算求出的值。之后,仅当判定操舵速度处于与共振频带R对应的规定的速度范围内时0|0、步骤104是,降低。

30、向上述反馈控制部50输出的反馈增益,即将该比例增益KP及积分增益KI设定为低值KPP1,KII1、步骤105。0070在上述步骤104中,当判定该操舵速度不在与共振频带R对应的规定的速度范围内时|0、或|0、步骤104否,则不进行对向上述反说明书CN101947973ACN101947974A7/8页9馈控制部50输出的反馈增益的降低。之后,与判定助推斜度在规定值0以下的情况|0、步骤102是相同,通过执行上述步骤103,升高设定向反馈控制部50输出的反馈增益,即将比例增益KP及积分增益KI设定为高值。0071本实施方式除了具有上述第1实施方式中记载的12的作用效果外,还具有以下的作用效果。0。

31、0723在因马达21的动作而产生的振动进行传播时,因形成该传播路径的部件发生共振使得转向操作时产生的声音、振动明显化。该马达的动作所产生的振动的频率依据操舵速度马达的旋转角速度而发生变化。因此,如上述构成那样,当该操舵速度处于与共振频带R对应的规定的速度范围0时,通过降低反馈增益KP,KI,能够更有效地抑制该动作音及振动。00734即使马达21的动作所产生的振动的水准自身较高,只要车室内的乘客对此不会注意即不会成为问题。基于此,如上述构成那样,即便处于操舵转矩中含有的波动成分的放大较为显著的助推斜度较大的区域0|,通过还缩小到操舵速度处于与共振频带R对应的规定的速度范围0的情况来进行反馈增益K。

32、P,KI的降低。于是由此能够将该响应性降低的影响抑制到最小限度,并且有效地抑制了马达动作音及振动。0074此外,上述各实施方式还可进行下述的变更。0075上述各实施方式中,虽然将本发明具体化为所谓转向柱助推型的EPS1,但本发明亦可适用到所谓小齿轮助推型、齿条助推型的EPS中。另外,作为其驱动源的马达,亦可为无刷马达。0076在上述各实施方式中,反馈控制部50,执行比例控制及积分成分控制PI控制作为其反馈控制,反馈增益运算部52,针对该比例增益KP及积分增益KI进行基于助推斜度及操舵速度的变更。然而,并不局限于此,作为反馈控制,亦可具体化为执行增加了微分控制的所谓PID控制的方式。另外,对于该。

33、反馈增益的变更,只要是对比例增益KP及积分增益KI的至少任意一者进行的构成即可。0077上述各实施方式中,基于助推斜度的反馈增益的变更,是在该助推斜度超出规定的阈值时降低该反馈增益的。然而,并不局限于此,亦可构成为根据助推斜度的增大,而连续或阶段性予以降低。0078上述第2实施方式中,以由公知的转向传感器图示略检测出的操舵角为基础对操舵速度进行运算。然而,并不局限于此,亦可在具有对左右的车轮速进行检测的车轮速传感器时以依据车轮速的左右差求出的操舵角为基础对操舵速度进行运算。另外,在采用无刷马达作为驱动源的马达21时等,当能够检测该马达旋转角时,亦可以马达旋转角为基础对操舵速度进行检测。另外,此。

34、时的操舵速度,如上所述作为进行马达21的动作所产生的振动的共振判定时的基础被进行定位。因此,以检测或推测求出的马达旋转角为基础进行该反馈增益的变更的构成也当然等效。0079上述第2实施方式中,设定为即便在处于操舵转矩中含有的波动成分的放大较为显著的助推斜度较大的区域0|,还缩小至操舵速度处于与共振频带R对应的规定的速度范围0的情况来进行反馈增益KP,KI的降低。然而,并不局限于此,在注重提高肃静性的情况下,对于在波动成分难以被放大的助推斜度较小的说明书CN101947973ACN101947974A8/8页10区域|0的情况,亦可在操舵速度处于与共振频带R对应的规定的速度范围0时,进行反馈增益。

35、KP,KI的降低。由此,能够更为可靠地抑制该转向操作时产生的声音、振动。0080上述第2实施方式中,作为一例具体化为与共振频率F0对应的操舵速度0为一个的情况。然而,并不局限于此,如图10所示,当有多个与共振频率对应的操舵速度时1,2,3,亦可按照各规定速度1,2,3,来执行反馈增益的降低。另外,如图11所示,各规定速度1,2,3中,亦可构成为对应最低速侧的规定速度1在高速侧降低反馈增益同图中、波形L3,还可对应最高速侧的规定速度3在低速侧降低反馈增益同图中、波形L4。0081上述第2实施方式中,对于基于助推斜度的反馈增益的变更及基于操舵速度的反馈增益的变更,使他们共通而进行处理参照图9、步骤。

36、103,105。然而,并不局限于此,亦可构成为分别独立地进行基于助推斜度的变更及基于操舵速度的变更。此外,作为使上述变更独立的方法,例如、可考虑分别独立地运算基于助推斜度的降低增益、及基于操舵速度的降低增益进而乘以反馈增益的构成。0082接着,将能够依据上述的实施方式得出的技术思想与效果一起进行记载。0083在电动动力转向装置中,上述反馈控制包括比例控制及积分控制,其特征在于,针对比例增益或积分增益的至少一方进行上述反馈增益的变更。0084在EPS中的马达控制中,通常进行比例控制及积分控制PI控制作为该反馈控制。因此,根据上述构成,能够抑制该声音、振动的发生进而提高肃静性。说明书CN101947973ACN101947974A1/7页11图1说明书附图CN101947973ACN101947974A2/7页12图2说明书附图CN101947973ACN101947974A3/7页13图3图4说明书附图CN101947973ACN101947974A4/7页14图5说明书附图CN101947973ACN101947974A5/7页15图6图7图8说明书附图CN101947973ACN101947974A6/7页16图9图10说明书附图CN101947973ACN101947974A7/7页17图11说明书附图CN101947973A。

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