电动助力转向装置.pdf

上传人:e2 文档编号:87166 上传时间:2018-01-24 格式:PDF 页数:15 大小:985.76KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201480024042.7

申请日:

2014.12.16

公开号:

CN105209322A

公开日:

2015.12.30

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 6/00申请日:20141216|||公开

IPC分类号:

B62D6/00; B62D107/00; B62D119/00

主分类号:

B62D6/00

申请人:

日本精工株式会社

发明人:

角田干彦; 近江保

地址:

日本东京都

优先权:

2014.01.17 JP 2014-007009

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

李辉;黄纶伟

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种电动助力转向装置,不使用扭矩传感器就可以精度良好地检测转向扭矩,可以进行适当的转向辅助控制。在扭矩传感器(3)正常时,对根据角度信号运算出的替代扭矩(T0)与由扭矩传感器(3)检测出的扭矩检测值(Ti)进行比较,运算替代扭矩校正值(Tc)并将其存储。并且,在扭矩传感器(3)正常时,根据由扭矩传感器(3)检测出的扭矩检测值(Ti)进行转向辅助控制,在扭矩传感器(3)发生异常时,根据利用替代扭矩校正值(Tc)校正替代扭矩(T0)得到的校正后替代扭矩(T1)进行转向辅助控制。

权利要求书

1.  一种电动助力转向装置,其具有电动马达,该电动马达对转向系统施加减轻驾驶员的转向负担的转向辅助力,其特征在于,所述电动助力转向装置具有:
扭矩传感器,其检测被输入到转向机构中的转向扭矩;
转向扭矩运算部,其根据由该电动助力转向装置检测出或者经由车载网络取得的转向轮的转向角和所述电动马达的旋转角中的至少一方,来运算被输入到转向机构中的转向扭矩;
扭矩传感器异常检测部,其检测所述扭矩传感器的异常;
校正值运算部,其在利用所述扭矩传感器异常检测部未检测出所述扭矩传感器的异常时,对由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩与由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩进行比较,运算由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩的校正值;
校正值存储部,其将由所述校正值运算部运算出的校正值存储在非易失性存储器内;以及
马达控制部,其在利用所述扭矩传感器异常检测部未检测出所述扭矩传感器的异常时,根据由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩对所述电动马达进行驱动控制,在利用所述扭矩传感器异常检测部检测出所述扭矩传感器的异常时,根据利用由所述校正值存储部存储的校正值校正了由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩后的转向扭矩,对所述电动马达进行驱动控制。

2.
  根据权利要求1所述的电动助力转向装置,其特征在于,所述转向扭矩运算部根据所述转向轮的转向角和所述电动马达的旋转角中的至少一方的每单位时间的变化量,来运算所述转向扭矩。

3.
  根据权利要求1或2所述的电动助力转向装置,其特征在于,所述校正值运算部运算由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩与由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩的差值作为所述校正值。

4.
  根据权利要求1~3中的任一项所述的电动助力转向装置,其特征在于,当利用所述扭矩传感器异常检测部检测出所述扭矩传感器的异常时,所述马达控制部根据下述值对所述电动马达进行驱动控制,该值是由所述校正值存储部存储的校正值乘以外部因素增益得到的值加上由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩得到的。

5.
  根据权利要求4所述的电动助力转向装置,其特征在于,所述外部因素增益是电源电压感应增益、车速感应增益、周围温度感应增益和横摆率感应增益中的至少一个。

说明书

电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及电动助力转向装置,该电动助力转向装置具有产生施加给转向机构的转向辅助扭矩的电动马达。
背景技术
近年来,在电动助力转向装置中,要求构建例如双重系统,以便即使1个要素发生异常也可以维持正常的动作。针对扭矩传感器的异常发生,考虑了通过具有2个扭矩传感器来构建双重系统,然而在该情况下,导致成本增高。
因此,作为不用设置2个扭矩传感器而构建双重系统的技术,有例如专利文献1记载的技术。该技术是这样的技术:在扭矩传感器正常时使用扭矩传感器值来进行转向辅助控制,在扭矩传感器发生异常时,使用利用马达旋转角传感器和转向角传感器计算出的转向扭矩来进行转向辅助控制。这里,通过对马达旋转角传感器的检测信号的周期和转向角传感器的检测信号的周期分别进行计数,来计算各自的绝对角度,根据它们的绝对角度的差值(相对角度)计算转向扭矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-228922号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1记载的技术中,需要具有转向角传感器和马达旋转角传感器双方。并且,在利用转向角传感器和马达旋转角传感器计算出的转向扭矩与正常时的扭矩传感器值之间有误差的情况下,无法适当地进行扭矩传感器发生异常时的转向辅助控制,有可能给驾驶员带来不适感。
因此,本发明的课题是提供一种电动助力转向装置,可以不使用扭矩传感器而精 度良好地检测转向扭矩,进行适当的转向辅助控制。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的电动助力转向装置的一个方式具有电动马达,该电动马达对转向系统施加减轻驾驶员的转向负担的转向辅助力,所述电动助力转向装置具有:扭矩传感器,其检测被输入到转向机构中的转向扭矩;转向扭矩运算部,其根据由该电动助力转向装置检测出或者经由车载网络取得的转向轮的转向角和所述电动马达的旋转角中的至少一方,来运算被输入到转向机构中的转向扭矩;以及扭矩传感器异常检测部,其检测所述扭矩传感器的异常。并且,所述电动助力转向装置具有:校正值运算部,其在利用所述扭矩传感器异常检测部未检测出所述扭矩传感器的异常时,对由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩与由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩进行比较,运算由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩的校正值;以及校正值存储部,其将由所述校正值运算部运算出的校正值存储在非易失性存储器内。所述电动助力转向装置还具有马达控制部,其在利用所述扭矩传感器异常检测部未检测出所述扭矩传感器的异常时,根据由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩对所述电动马达进行驱动控制,在利用所述扭矩传感器异常检测部检测出所述扭矩传感器的异常时,根据利用由所述校正值存储部存储的校正值校正了由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩后的转向扭矩,对所述电动马达进行驱动控制。
这样,在扭矩传感器发生异常的情况下,可以使用根据角度信号(转向角和马达旋转角中的至少一方)运算出的转向扭矩来继续转向辅助控制。即,不用设置多个扭矩传感器就可以构建双重系统,可以向驾驶员提供稳定的转向感。
并且,在扭矩传感器正常时,对由扭矩传感器检测出的转向扭矩与根据角度信号计算出的转向扭矩进行比较,运算根据角度信号运算出的转向扭矩的校正值并将其存储。并且,在扭矩传感器发生异常时,使用所存储的校正值校正根据角度信号运算出的转向扭矩,将其用于转向辅助控制。因此,即使在扭矩传感器发生异常的情况下,也可以精度良好地运算转向扭矩,可以进行适当的转向辅助控制。而且,通过将上述校正值存储在非易失性存储器内,即使在下次起动时,也可以将该校正值作为初始值使用。
并且,在上述中,优选的是,所述转向扭矩运算部根据所述转向轮的转向角和所述电动马达的旋转角中的至少一方的每单位时间的变化量,来运算所述转向扭矩。由 此,不使用扭矩传感器就可以比较容易地运算转向扭矩。
而且,在上述中,优选的是,所述校正值运算部运算由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩与由所述扭矩传感器检测出的转向扭矩的差值作为所述校正值。
由此,可以运算出下述这样的校正值,该校正值对在扭矩传感器正常时由扭矩传感器检测出的转向扭矩与根据角度信号运算出的转向扭矩的偏差进行校正。因此,可以在扭矩传感器发生异常时,抑制使用基于角度信号的转向扭矩进行转向辅助控制时的驾驶员的不适感。
并且,在上述中,优选的是,当利用所述扭矩传感器异常检测部检测出所述扭矩传感器的异常时,所述马达控制部根据下述值对所述电动马达进行驱动控制,该值是由所述校正值存储部存储的校正值乘以外部因素增益得到的值加上由所述转向扭矩运算部运算出的转向扭矩得到的。由此,即使在扭矩传感器发生异常的情况下,也可以适当运算基于角度信号的转向扭矩。
而且,在上述中,优选的是,所述外部因素增益是电源电压感应增益、车速感应增益、周围温度感应增益和横摆率感应增益中的至少一个。这样,由于使用与电源电压、车速、周围温度、横摆率等外部因素对应的增益,因而可以精度良好地运算基于角度信号的转向扭矩。
发明效果
在本发明的电动助力转向装置中,在扭矩传感器发生异常时,不使用扭矩传感器就可以运算转向扭矩,因而可以适当继续转向辅助控制。因此,不用设置多个扭矩传感器就可以构建双重系统。
附图说明
图1是示出具有本实施方式的转向扭矩检测装置的电动助力转向装置的整体结构图。
图2是示出控制器的结构的框图。
图3是示出由控制器执行的转向辅助控制处理顺序的流程图。
图4是说明校正后替代扭矩的运算方法的图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的实施方式。
(结构)
图1是示出具有本实施方式的转向扭矩检测装置的电动助力转向装置的整体结构图。
图中,标号1是车辆的转向轮,从驾驶员对该转向轮1作用的转向力被传递到具有输入轴2a和输出轴2b的转向轴2。该转向轴2的输入轴2a的一端与转向轮1连结,另一端经由扭矩传感器3与输出轴2b的一端连结。在所述输入轴2a和输出轴2b之间插装有未图示的扭杆。并且,在输入轴2a配设有检测转向轮1的转向角θa的转向角传感器18。
并且,传递到输出轴2b的转向力经由万向接头4被传递到中间轴5,而且,经由万向接头6被传递到小齿轮轴7。传递到该小齿轮轴7的转向力经由转向齿轮8被传递到横拉杆9,使未图示的换向轮转向。这里,转向齿轮8构成为具有与小齿轮轴7连结的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b的齿条-小齿轮形式,将传递到小齿轮8a的旋转运动通过齿条8b转换成直线运动。
将转向辅助力传递到输出轴2b的转向辅助机构10与转向轴2的输出轴2b连结。该转向辅助机构10具有:减速齿轮11,其与输出轴2b连结;和电动马达12,其与该减速齿轮11连结并针对转向系统产生辅助转向力。
扭矩传感器3用于检测施加给转向轮1并传递到输入轴2a的转向扭矩,构成为使利用未图示的扭杆连结的输入轴2a和输出轴2b的相对位移(旋转位移)对应于线圈对的阻抗变化进行检测。从该扭矩传感器3输出的扭矩检测值Ti被输入到控制器(ECU)14。
通过从作为车载电源的电池15向控制器14供给电源而进行工作。电池15的负极接地,其正极经由进行发动机起动的点火开关16与控制器14连接,并且不经由点火开关16而直接与控制器14连接。
控制器14除了被输入扭矩检测值Ti以外,还被输入由车速传感器17检测出的车速检测值Vs、由转向角传感器18检测出的转向角θa、由附设在电动马达12处的马达旋转角传感器13检测出的马达旋转角θb。
这里,作为马达旋转角传感器13,可以使用例如解析器、磁传感器、光学传感器等能够检测角度的传感器。并且,作为车速传感器17,可以使用这样的车速传感 器:检测未图示的各车轮的旋转速度、所谓车轮速度Vwj(j=FL、FR、RL、RR),根据各车轮速度Vwj中非驱动轮的左右轮速度的平均值计算车速Vs并将其输出。
并且,控制器14进行转向辅助控制,将与它们对应的转向辅助力施加给转向系统。具体地,按照公知的顺序计算用于利用电动马达12产生上述转向辅助力的转向辅助扭矩指令值,根据计算出的转向辅助指令值计算电动马达12的电流指令值。并且,根据计算出的电流指令值和马达电流检测值,对供给到电动马达12的驱动电流进行反馈控制。
在本实施方式中,通过判定扭矩检测值Ti是否表示异常值,检测扭矩传感器3的异常。并且,在扭矩传感器3未发生异常的正常时,控制器14转向辅助控制,将与扭矩检测值Ti和车速Vs对应的转向辅助力施加给转向系统。另一方面,在扭矩传感器3发生异常的异常发生时,取代扭矩检测值Ti,使用根据转向角传感器18的转向角θa和由马达旋转角传感器13检测出的马达旋转角θb计算出的替代扭矩T1,进行转向辅助控制。
下面,对控制器14的具体结构进行说明。
如图2所示,控制器14具有:扭矩传感器异常检测部21、转向扭矩运算部22、转向扭矩校正部23、校正值存储部24、切换部25、电流指令值计算部26、以及马达驱动部27。
扭矩传感器异常检测部21检测扭矩传感器3的输出值异常,将其结果作为异常检测标志Flg输出到转向扭矩校正部23和切换部25。
对于扭矩传感器3的输出值,在正常时主扭矩信号和副扭矩信号具有交叉(cross)特性。扭矩传感器3的额定范围是0V~5V,通常的使用范围利用机械止动件(扭杆的扭转范围等)设定为比上述额定范围靠内侧,是1V~4V。并且,在扭矩传感器3发生短路、接地故障的情况下,主扭矩信号和副扭矩信号扩展到扭矩传感器3的额定范围的上下限(0V,5V)。
因此,当主扭矩信号和副扭矩信号是0V附近的规定值(例如0.3V)以下、或者5V附近的规定值(例如4.7V)以上时,扭矩传感器异常检测部21认为主扭矩信号和副扭矩信号离开正常的交叉特性,将异常检测标志Flg设定为表示扭矩传感器3发生异常的“1”。并且,在主扭矩信号和副扭矩信号为正常的交叉特性的情况下,将异常检测标志Flg设定为表示扭矩传感器3未发生异常的“0”。
转向扭矩运算部22中输入由转向角传感器18检测出的转向角θa和由马达旋转角传感器13检测出的马达旋转角θb,根据它们运算替代扭矩T0。这里,根据对转向角θa和马达旋转角θb分别进行微分得到的值(每单位时间的变化量)运算替代扭矩T0。
当扭矩传感器3是正常时(Flg=0时),转向扭矩校正部23将由转向扭矩运算部22运算出的替代扭矩T0与由扭矩传感器3检测出的扭矩检测值Ti进行比较。并且,若两者的差是预先设定的阈值Tth以上,则运算用于校正替代扭矩T0的误差的替代扭矩校正值Tc。
这里,转向扭矩校正部23运算替代扭矩T0与扭矩检测值Ti的差值作为替代扭矩校正值Tc。运算出的替代扭矩校正值Tc(=Ti-T0)存储在校正值存储部24内。校正值存储部24由非易失性存储器构成。
另外,替代扭矩校正值Tc也可以在扭矩传感器3正常的期间,根据正常的扭矩检测值Ti重复运算,在校正值存储部24内存储一定时间运算出的替代扭矩校正值Tc的平均值等。
并且,在扭矩传感器3发生异常的情况下(在Flg=1的情况下),转向扭矩校正部23使用在扭矩传感器3是正常时存储在校正值存储部24内的替代扭矩校正值Tc,对由转向扭矩运算部22运算出的替代扭矩T0进行校正。并且,将该结果作为校正后替代扭矩T1输出。
切换部25具有2个输入端子和1个输出端子。2个输入端子中的1个端子被输入转向扭矩校正部23所输出的校正后替代扭矩T1,另一个端子被输入由扭矩传感器3检测出的扭矩检测值Ti。并且,当从扭矩传感器异常检测部21被输入Flg=0时,使切换开关处于实线所示的状态,将扭矩检测值Ti作为转向扭矩T从输出端子输出。另一方面,当从扭矩传感器异常检测部21被输入Flg=1时,使切换开关处于虚线所示的状态,将转向扭矩T1作为转向扭矩T从输出端子输出。从输出端子输出的转向扭矩T被输入到电流指令值计算部26。
电流指令值计算部26根据从切换部25输出的转向扭矩T、和作为经由车载网络即CAN(ControllerAreaNetwork,控制器区域网络)取得的信息(以下称为“CAN信息”)的由车速传感器17检测出的车速Vs,利用公知的顺序计算转向辅助扭矩指令值,并根据该转向辅助扭矩指令值和马达电流检测值,计算用于对供给到电动马达 12的驱动电流进行反馈控制的电流指令值Ir。
马达驱动部27根据从电流指令值计算部26输出的电流指令值Ir,对电动马达12进行通电控制。
以下,对由控制器14执行的转向辅助控制处理进行具体说明。
图3是示出由控制器14执行的转向辅助控制处理顺序的流程图。
首先在步骤S1中,控制器14从扭矩传感器3读入扭矩检测值Ti,转移到步骤S2。
在步骤S2中,控制器14从转向角传感器18读入转向角θa,并从马达旋转角传感器θb读入马达旋转角θb。并且,控制器14中将周围温度(或环境温度)Temp、电源电压Vdd、车速Vs、横摆率(YawRate)γ作为CAN信息而输入。
然后,在步骤S3中,控制器14计算第1角度扭矩Δθa,并计算第2角度扭矩Δθb,其中,第1角度扭矩Δθa是转向角θa的微分值乘以规定的系数并变换成转向扭矩的维度(次元)后得到的,第2角度扭矩Δθb是马达转向角θb的微分值乘以规定的系数并变换成转向扭矩的维度后得到的。接着,控制器14计算第1角度扭矩Δθa与第2角度扭矩Δθb的平均值Δave作为替代扭矩T0。
在步骤S4中,控制器14判定转矩检测值Ti是否是正常(Flg=0),在Flg=0的情况下,转移到步骤S5,在Flg=1的情况下,转移到后述的步骤S10。
在步骤S5中,控制器14将在所述步骤S3中计算出的替代扭矩T0与在所述步骤S1中读入的扭矩检测值Ti进行比较,判定其差值|Ti-T0|是否是预先设定的阈值Tth以上。并且,在|Ti-T0|≥Tth的情况下,判断为替代扭矩T0的误差大,转移到步骤S6。
在步骤S6中,控制器14计算用于校正替代扭矩T0的替代扭矩校正值Tc,转移到后述的步骤S8。这里,将实际转矩(扭矩检测值Ti)与计算出的替代扭矩T0的差值即转向扭矩差值(Ti-T0)作为替代扭矩校正值Tc进行运算。
并且,在所述步骤S5中,在判定为|Ti-T0|<Tth的情况下,替代扭矩T0的误差小,判断为无需校正替代扭矩T0,转移到步骤S7。并且,在步骤S7中,控制器14设定为替代扭矩校正值Tc=0并转移到步骤S8。
在步骤S8中,控制器14将在所述步骤S6或所述步骤S7中计算出的替代扭矩校正值Tc存储在校正值存储部24内并转移到步骤S9。
在步骤S9中,控制器14将在所述步骤S1中读入的扭矩检测值Ti设定为在转向辅助控制中使用的转向扭矩T(T=Ti),并转移到后述的步骤S12。
在步骤S10中,控制器14进行替代扭矩校正运算。具体地,如图4所示,对在所述步骤S3中运算出的替代扭矩T0加上最终的替代扭矩校正值Tc来运算校正后替代扭矩T1(T1=T0+Tc),其中,该最终的替代扭矩校正值Tc是校正值存储部24内存储的替代扭矩校正值Tc(转向扭矩差值(Ti-T0))乘以与CAN信息对应的多个外部因素增益得到的。
作为外部因素增益,使用电压增益Gd(电源电压感应增益)、车速增益Gv(车速感应增益)、温度增益Gt(周围温度感应增益)、横摆率Gy(横摆率感应增益)。即,根据下式求出校正后替代扭矩T1。
T1=(Ti-T0)×Gd×Gv×Gt×Gy+T0…(1)
如图4所示,电压增益Gd根据横轴取电源电压Vdd、纵轴取电压增益Gd得到的映射(map)来计算。这里,电压增益Gd在电源电压Vdd是规定值以下的情况下被设定为Gd=0,在电源电压Vdd超过上述规定值的情况下被设定为比0大的固定值。
并且,如图4所示,车速增益Gv根据横轴取车速Vs、纵轴取转向角θa得到的映射来计算。这里,当车速Vs在低车速区域内且转向角θa较大时、当车速Vs和转向角θa都为中等程度时、以及当车速Vs在高车速区域内且转向角θa较小时,车速增益Gv被设定为较大的值。并且,当车速Vs在低车速区域内且转向角θa较小时、以及当车速Vs在高车速区域内且转向角θa较大时,车速增益Gv被设定为较小的值。
而且,如图4所示,温度增益Gt根据横轴取周围温度Temp、纵轴取温度增益Gt得到的映射来计算。这里,当周围温度Temp是规定的低温阈值以下时、以及当周围温度Temp是规定的高温阈值以上时,温度增益Gt被设定为较小的值。
并且,如图4所示,横摆增益Gy根据横轴取横摆率γ、纵轴取横摆增益Gy得到的映射来计算。这里,横摆增益Gy在横摆率γ是规定值以下的情况下被设定为比0大的固定值,随着横摆率γ大于上述规定值而被设定为从上述固定值向0减小。
然后,在步骤S11中,控制器14将在所述步骤S10中运算出的校正后替代扭矩T1设定为在转向辅助控制中使用的转向扭矩T(T=T1),并转移到步骤S12。
在步骤S12中,控制器14根据在所述步骤S9或所述步骤S11中设定的转向扭矩T、和在所述步骤S2中读入的车速Vs,利用公知的顺序计算转向辅助扭矩指令值 (辅助电流),并转移到步骤S13。
在步骤S13中,控制器14根据在所述步骤S12中计算出的转向辅助扭矩指令值和马达电流检测值,计算用于对供给到电动马达12的驱动电流进行反馈控制的电流指令值Ir,并转移到步骤S14。
在步骤S14中,控制器14通过根据在所述步骤S13计算出的电流指令值Ir对电动马达12进行驱动控制来输出转向辅助力。
另外,在图3中,步骤S3的处理对应于转向扭矩运算部,步骤S4的处理对应于扭矩传感器异常检测部,步骤S5~S7的处理对应于校正值运算部,步骤S8的处理对应于校正值存储部,步骤S9~S14的处理对应于马达控制部。
(动作)
下面,对本实施方式的动作进行说明。
在扭矩传感器3未发生异常的正常时,控制器14利用扭矩传感器异常检测部21判断为扭矩传感器3正常,将异常检测标志Flg=0输出到切换部25。因此,切换部25将由扭矩传感器3检测出的扭矩检测值Ti作为转向扭矩T输出到电流指令值计算部26。
因此,当车辆在弯曲路上转弯行驶中的情况下,控制器14根据该转向扭矩T(=扭矩检测值Ti)和车速Vs计算转向辅助扭矩指令值,然后根据转向辅助扭矩指令值和马达电流检测值计算电流指令值Ir。并且,根据计算出的电流指令值Ir对电动马达12进行驱动控制。由此,电动马达12产生的扭矩经由减速齿轮11被转换成转向轴2的旋转扭矩,对驾驶员的转向力进行辅助。
并且,在该正常时,控制器14对由扭矩传感器3检测出的扭矩检测值Ti、以及根据转向角传感器18的检测信号(转向角θa)和马达旋转角传感器13的检测信号(马达旋转角θb)运算出的转向扭矩(替代扭矩)T0进行比较。此时,若扭矩检测值Ti和替代扭矩T0为同等的值(|Ti-T0|<Tth),则判断为转向扭矩没有运算误差,设定为替代扭矩校正值Tc=0,将其存储。
另一方面,在扭矩检测值Ti与替代扭矩T0的差大的情况下(|Ti-T0|≥Tth),判断为转向扭矩有运算误差,将正常的扭矩检测值Ti与运算出的替代扭矩T0的差值作为替代扭矩校正值Tc来运算,将其存储。
这样,在正常的扭矩检测值Ti与根据角度信号运算出的替代扭矩T0之间产生偏 差的情况下,可以运算校正该偏差的替代扭矩校正值Tc,并将其存储。
当在该状态下扭矩传感器3发生异常时,扭矩检测值Ti表示异常值,因而控制器14利用扭矩传感器异常检测部21判断为扭矩传感器3发生异常,将异常检测标志Flg=1输出到切换部25。并且,转向扭矩校正部23使用根据扭矩检测值Ti的正常值运算并存储了的替代扭矩校正值Tc,对根据转向角θa和马达旋转角θb运算出的替代扭矩T0进行校正,将该结果作为校正后替代扭矩T1来输出。
这里,校正后替代扭矩T1是最终的替代扭矩校正值Tc加上根据角度信号运算出的替代扭矩T0得到的值,其中,该最终的替代扭矩校正值Tc是根据扭矩检测值Ti的正常值运算并存储了的替代扭矩校正值(转向扭矩差值)乘以与CAN信息对应的增益得到的。
这样,使用与外部因素对应的增益来运算校正后替代扭矩T1。例如,如图4的车速增益计算映射所示,当车速Vs低且转向角θa大时,将车速增益Gv设定为较大的值,当车速Vs高且转向角θa大时,将车速增益Gv设定为较小的值。因此,在该情况下,即使根据角度信号运算出的替代扭矩T0和转向角θa相同,也会是车速Vs越低则校正后替代扭矩T1为越大的值。即,可以根据外部因素适当地运算校正后替代扭矩T1。
并且,切换部25将转向扭矩校正部23所输出的校正后替代扭矩T1作为转向扭矩T输出到电流指令值计算部26。由此,控制器14根据转向扭矩T(=校正后转向扭矩T1)和车速Vs进行转向辅助控制。
之后,当车辆停车、驾驶员使点火开关16处于关闭状态时,成为在校正值存储部24内存储有替代扭矩校正值Tc的状态。因此,当使点火开关16再次处于打开状态时,若是扭矩传感器3发生异常的状态,则能够使用根据转向角θa和马达转向角θb运算出的替代扭矩T0、和存储在校正值存储部24内的替代扭矩校正值Tc来运算校正后替代扭矩T1。因此,能够适当地实施转向辅助控制。即,通过将替代扭矩校正值Tc存储在非易失性存储器内,即使在下次起动时,也可以将该替代扭矩校正值Tc作为初始值使用。
这样,在扭矩传感器3发生异常的情况下,取代扭矩检测值Ti,使用根据角度信号(转向角传感器的检测信号和马达旋转角传感器的检测信号)运算出的校正后替代扭矩T1来继续转向辅助控制。因此,不用设置多个扭矩传感器就可以以廉价的结构 来构建双重系统。
(效果)
在上述实施方式中,由于根据转向角传感器的检测信号和马达旋转角传感器的检测信号计算转向扭矩,因而不使用扭矩传感器就可以检测转向扭矩。这样,由于可以使用在一般的车辆控制中利用的转向角传感器、和在转向辅助控制中的各种补偿处理等中利用的马达旋转角传感器来检测转向扭矩,因而无需设置特殊的传感器用于转向扭矩检测。
并且,在扭矩传感器未发生异常的正常时,使用由扭矩传感器检测出的扭矩检测值来进行转向辅助控制,在扭矩传感器发生异常的异常发生时,可以取代扭矩检测值而使用根据角度信号(转向角传感器的检测信号和马达旋转角传感器的检测信号)计算出的转向扭矩(替代扭矩)来进行转向辅助控制。因此,即使在扭矩传感器发生了异常的情况下,也能够继续转向辅助控制,施加基于电动马达的转向辅助力。
而且,在扭矩传感器正常时,对根据角度信号计算出的替代扭矩、和由扭矩传感器检测出的扭矩检测值进行比较,若发生偏差,则运算用于校正该值的校正值并将其存储。并且,在扭矩传感器发生了异常的情况下,将下述值用于转向辅助控制,该值是利用在扭矩传感器正常时存储的校正值对根据角度信号计算出的替代扭矩进行校正而得到的。
这样,使用下述值作为在扭矩传感器发生异常时的转向辅助控制中使用的转向扭矩,该值是利用根据扭矩传感器正常时的扭矩检测值运算出的校正值对根据角度信号计算出的替代扭矩进行校正而得到的,因此,能够进行适当的转向辅助控制。
并且,此时,对在扭矩传感器正常时存储的校正值(根据角度信号计算出的替代扭矩与扭矩检测值的差值)乘以与外部因素对应的增益来运算最终的校正值,使其加上根据角度信号计算出的替代扭矩来运算用于转向辅助控制的转向扭矩。因此,即使在扭矩传感器发生异常的情况下,也可以精度良好地运算转向扭矩。
如上所述,不用设置多个扭矩传感器就可以构建双重系统,可以对驾驶员赋予稳定的转向感。
(变型例)
另外,在上述实施方式中,对根据转向角θa和马达旋转角θb运算替代扭矩T0的情况作了说明,然而也可以根据转向角θa和马达旋转角θb中的仅一方运算替代扭 矩T0。例如,在仅根据马达旋转角θb运算替代扭矩T0的情况下,可以将根据马达旋转角θb的微分值运算出的第2角度扭矩Δθb直接设定为替代扭矩T0。在该情况下,即使是不具有转向角传感器的电动助力转向装置,也可以不用设置多个扭矩传感器就构建出双重系统。
并且,在上述实施方式中,如图1所示,对本电动助力转向装置具有转向角传感器18、使用该转向角传感器18检测转向轮1的转向角的情况作了说明,然而也可以经由车载网络取得转向轮1的转向角。这里,车载网络是能够在电子控制单元(ECU)之间进行通信的CAN等。即,对于利用设置在电动助力转向装置的外部的车载的转向角传感器检测出的转向角,可以经由CAN来取得而作为CAN信息。由此,即使是不具有转向角传感器的电动助力转向装置,也可以根据CAN信息中包含的转向轮1的转向角来运算替代扭矩T0。
以上,本申请主张优先权的日本专利申请P2014-7009(2014年1月17日申请)的全部内容被作为引用例包含在本文中。
这里,参照有限数目的实施方式作了说明,然而权利范围不限定于此,基于上述公开的各实施方式的改变对本行业人员来说是显然的。
标号说明
1:转向轮;2:转向轴;3:扭矩传感器;8:转向齿轮;10:转向辅助机构;13:电动马达;14:控制器;15:电池;16:点火开关;17:车速传感器;18:转向角传感器;21:扭矩传感器异常检测部;22:转向扭矩运算部;23:转向扭矩校正部;24:校正值存储部;25:切换部;26:电流指令值计算部;27:马达驱动部。

电动助力转向装置.pdf_第1页
第1页 / 共15页
电动助力转向装置.pdf_第2页
第2页 / 共15页
电动助力转向装置.pdf_第3页
第3页 / 共15页
点击查看更多>>
资源描述

《电动助力转向装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电动助力转向装置.pdf(15页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

本发明提供一种电动助力转向装置,不使用扭矩传感器就可以精度良好地检测转向扭矩,可以进行适当的转向辅助控制。在扭矩传感器(3)正常时,对根据角度信号运算出的替代扭矩(T0)与由扭矩传感器(3)检测出的扭矩检测值(Ti)进行比较,运算替代扭矩校正值(Tc)并将其存储。并且,在扭矩传感器(3)正常时,根据由扭矩传感器(3)检测出的扭矩检测值(Ti)进行转向辅助控制,在扭矩传感器(3)发生异常时,根据利用。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 作业;运输 > 无轨陆用车辆


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1