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原文传递电动助力转向装置的控制装置

专利名称：	电动助力转向装置的控制装置
摘要：	本发明提供一种电动助力转向装置的控制装置，其构成了模型追随控制以便使控制对象的输出能够追随参考模型，不会带来转向不协调感，防止“齿条末端碰撞时的异常音的发生”，针对模型追随控制，能够采取安全对策，并且，能够抑制“安全对策过度地发挥作用时的控制输出的变动”。本发明的电动助力转向装置的控制装置通过基于电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其具有“在齿条末端的前面的规定角度的范围内，将粘弹性模型设定为参考模型”的模型追随控制的结构，对在模型追随控制中使用的位移信息实施移位补正，通过使用“至少基于转向速度设定的”限制值，来对模型追随控制中的控制量的范围进行限制，以便抑制齿条末端碰撞。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	日本精工株式会社
发明人：	坂口徹;北爪徹也
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201780057868.7
公开号：	CN110072760A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	欧阳琴;邓毅
分类号：	B62D6/00(2006.01);B;B62;B62D;B62D6
申请人地址：	日本东京都
主权项：	1.一种电动助力转向装置的控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出电流指令值，通过基于所述电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其特征在于：具有“在齿条末端的前面的规定角度的范围内，将粘弹性模型设定为参考模型”的模型追随控制的结构，对在所述模型追随控制中使用的位移信息实施移位补正，通过使用“至少基于转向速度设定的”限制值，来对所述模型追随控制中的控制量的范围进行限制，以便抑制齿条末端碰撞。 2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述模型追随控制的结构为反馈控制单元。 3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述模型追随控制的结构为前馈控制单元。 4.根据权利要求1所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述模型追随控制的结构为反馈控制单元以及前馈控制单元。 5.一种电动助力转向装置的控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出第1电流指令值，通过基于所述第1电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其特征在于：具备第1变换单元、齿条位置变换单元、齿条末端接近判定单元、粘弹性模型追随控制单元、控制量限制单元和第2变换单元，所述第1变换单元将所述第1电流指令值变换成第1齿条轴力或第1柱轴扭矩，所述齿条位置变换单元将所述电动机的旋转角变换成判定用齿条位置，所述齿条末端接近判定单元基于所述判定用齿条位置来判定“接近了齿条末端”，输出齿条位移以及切换信号，所述粘弹性模型追随控制单元具备“在所述齿条位移超过了所规定的第1目标值，接近了所述齿条末端的情况下，基于作为所述齿条位移与所述第1目标值之间的差的变化量来对所述齿条位移进行补正，输出补正齿条位移”的移位补正单元，基于所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩、所述补正齿条位移以及所述切换信号，来生成“将粘弹性模型设定为参考模型”的第2齿条轴力或第2柱轴扭矩，所述控制量限制单元通过使用“至少基于转向速度，并且，针对所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩设定的”上限值以及下限值，来对所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩进行限制，所述第2变换单元将经限制后的所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩变换成第2电流指令值，通过使所述第2电流指令值与所述第1电流指令值相加，来进行所述辅助控制，以便抑制齿条末端碰撞。 6.根据权利要求5所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：根据所述补正齿条位移来变更所述参考模型的参数。 7.根据权利要求5或6所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述粘弹性模型追随控制单元具备了前馈控制单元、反馈控制单元、第1切换单元、第2切换单元和加法运算单元，所述前馈控制单元基于所述补正齿条位移来进行前馈控制，输出第3齿条轴力或第3柱轴扭矩，所述反馈控制单元基于所述补正齿条位移以及所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行反馈控制，输出第4齿条轴力或第4柱轴扭矩，所述第1切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第3齿条轴力或第3柱轴扭矩的输出，所述第2切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第4齿条轴力或第4柱轴扭矩的输出，所述加法运算单元使所述第1切换单元的输出与所述第2切换单元的输出相加，输出所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩。 8.根据权利要求7所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述前馈控制单元具备第1微分单元和第1死区处理单元，所述第1微分单元对所述补正齿条位移进行微分，输出第1微分数据，所述第1死区处理单元针对所述第1微分数据或“基于所述第1微分数据运算出”的粘性项数据，在零附近设置死区，所述反馈控制单元具备第2微分单元和第2死区处理单元，所述第2微分单元对“作为目标齿条位移与所述补正齿条位移之间的差”的误差数据进行微分，输出第2微分数据，所述第2死区处理单元针对所述第2微分数据或“基于所述第2微分数据运算出”的微分项数据，在零附近设置死区。 9.根据权利要求5或6所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述粘弹性模型追随控制单元具备了前馈控制单元、反馈控制单元、第1切换单元、第2切换单元和加法运算单元，所述前馈控制单元基于所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行前馈控制，输出第3齿条轴力或第3柱轴扭矩，所述反馈控制单元基于所述补正齿条位移以及所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行反馈控制，输出第4齿条轴力或第4柱轴扭矩，所述第1切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第3齿条轴力或第3柱轴扭矩的输出，所述第2切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第4齿条轴力或第4柱轴扭矩的输出，所述加法运算单元使所述第1切换单元的输出与所述第2切换单元的输出相加，输出所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩。 10.根据权利要求9所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述反馈控制单元具备微分单元和死区处理单元，所述微分单元对所述补正齿条位移进行微分，输出微分数据，所述死区处理单元针对所述微分数据或“基于所述微分数据运算出”的粘性项数据，在零附近设置死区。 11.根据权利要求7至10中任意一项所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：根据所述补正齿条位移来变更所述反馈控制单元的控制参数。 12.一种电动助力转向装置的控制装置，其至少基于转向扭矩来运算出第1电流指令值，通过基于所述第1电流指令值来驱动电动机，以便对转向系统进行辅助控制，其特征在于：具备第1变换单元、齿条位置变换单元、齿条末端接近判定单元、粘弹性模型追随控制单元、控制量限制单元和第2变换单元，所述第1变换单元将所述第1电流指令值变换成第1齿条轴力或第1柱轴扭矩，所述齿条位置变换单元将所述电动机的旋转角变换成判定用齿条位置，所述齿条末端接近判定单元基于所述判定用齿条位置来判定“接近了齿条末端”，输出齿条位移以及切换信号，所述粘弹性模型追随控制单元具备“在所述齿条位移超过了所规定的第1目标值，接近了所述齿条末端的情况下，基于作为所述齿条位移与所述第1目标值之间的差的变化量对所述齿条位移进行补正，输出补正齿条位移”的移位补正单元，基于所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩、所述齿条位移、所述补正齿条位移以及所述切换信号，来生成“将粘弹性模型设定为参考模型”的第2齿条轴力或第2柱轴扭矩，所述控制量限制单元通过使用“至少基于转向速度，并且，针对所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩设定的”上限值以及下限值，来对所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩进行限制，所述第2变换单元将经限制后的所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩变换成第2电流指令值，在所述齿条位移等于或小于所规定的第2目标值的情况下，根据所述齿条位移来变更所述参考模型的参数；在所述齿条位移超过了所述第2目标值的情况下，使所述参考模型的参数成为固定值，通过使所述第2电流指令值与所述第1电流指令值相加，来进行所述辅助控制，以便抑制齿条末端碰撞。 13.根据权利要求12所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述粘弹性模型追随控制单元具备了前馈控制单元、反馈控制单元、第1切换单元、第2切换单元和加法运算单元，所述前馈控制单元基于所述齿条位移来进行前馈控制，输出第3齿条轴力或第3柱轴扭矩，所述反馈控制单元基于所述补正齿条位移以及所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行反馈控制，输出第4齿条轴力或第4柱轴扭矩，所述第1切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第3齿条轴力或第3柱轴扭矩的输出，所述第2切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第4齿条轴力或第4柱轴扭矩的输出，所述加法运算单元使所述第1切换单元的输出与所述第2切换单元的输出相加，输出所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩。 14.根据权利要求12所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述粘弹性模型追随控制单元具备了前馈控制单元、反馈控制单元、第1切换单元、第2切换单元和加法运算单元，所述前馈控制单元基于所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行前馈控制，输出第3齿条轴力或第3柱轴扭矩，所述反馈控制单元基于所述补正齿条位移以及所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来进行反馈控制，输出第4齿条轴力或第4柱轴扭矩，所述第1切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第3齿条轴力或第3柱轴扭矩的输出，所述第2切换单元根据所述切换信号，来启动/关闭所述第4齿条轴力或第4柱轴扭矩的输出，所述加法运算单元使所述第1切换单元的输出与所述第2切换单元的输出相加，输出所述第2齿条轴力或第2柱轴扭矩。 15.根据权利要求13或14所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：在所述齿条位移等于或小于所规定的第3目标值的情况下，根据所述齿条位移来变更所述反馈控制单元的控制参数；在所述齿条位移超过了所述第3目标值的情况下，使所述反馈控制单元的控制参数成为固定值。 16.根据权利要求5至15中任意一项所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述移位补正单元在所述变化量等于或大于所规定的限界值的情况下，计算出“作为所述变化量与所述限界值之间的差”的修正量，所述齿条末端接近判定单元通过使用所述修正量，来对所述齿条位移进行修正。 17.根据权利要求5至16中任意一项所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：所述控制量限制单元以与所述转向速度的变化相对应的方式来逐渐变更所述上限值以及下限值。 18.根据权利要求5至17中任意一项所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：根据转向方向来设定所述上限值以及下限值。 19.根据权利要求5至18中任意一项所述的电动助力转向装置的控制装置，其特征在于：基于所述第1齿条轴力或第1柱轴扭矩来设定所述上限值以及下限值。
所属类别：	发明专利