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原文传递电动助力转向装置

专利名称：	电动助力转向装置
摘要：	本发明提供一种电动助力转向装置，其即使在自动转向期间中由驾驶员执行了转向介入，也能够实现手动转向，并且，能够兼顾进一步确保了紧急转向时的安全性的辅助控制和转向角控制。本发明的电动助力转向装置具备“至少基于转向角指令值以及实际转向角来运算出转向角控制电流指令值”的转向角控制单元和“基于手动输入的判定来判定转向状态，进行转向状态的切换”的切换判定/渐变增益生成单元，并且，至少使用转向角控制电流指令值来运算出电流指令值，还有，转向角控制单元具备滤波器单元，并且，基于来自滤波器单元的扩展转向角速度指令值以及实际转向角速度来运算出转向角控制电流指令值；切换判定/渐变增益生成单元具备手动输入判定单元。
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：	椿贵弘;菊田知行
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201880018120.0
公开号：	CN110418749A
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，其基于电流指令值来驱动电动机，通过所述电动机的驱动控制来对转向系统进行辅助控制以及转向角控制，其特征在于：具备转向角控制单元和切换判定/渐变增益生成单元，所述转向角控制单元至少基于转向角指令值以及实际转向角来运算出“用于所述转向角控制”的转向角控制电流指令值，所述切换判定/渐变增益生成单元基于手动输入的判定来判定转向状态，进行所述转向状态的切换，所述转向角控制单元具备“通过使用前馈滤波器，来将至少基于所述转向角指令值以及所述实际转向角来运算出的转向角速度指令值变换成扩展转向角速度指令值”的滤波器单元，并且，基于所述扩展转向角速度指令值以及实际转向角速度来运算出所述转向角控制电流指令值，所述切换判定/渐变增益生成单元具备“针对转向扭矩，通过使用阈值来进行所述手动输入的判定”的手动输入判定单元，所述电动助力转向装置至少使用所述转向角控制电流指令值来运算出所述电流指令值。 2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述手动输入判定单元针对经“通过平滑化滤波器来进行的”平滑化处理后的所述转向扭矩，通过使用所述阈值来进行所述手动输入的判定。 3.根据权利要求2所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述手动输入判定单元针对所述转向扭矩使用多个所述阈值，并且，作为“有手动输入”的判定结果，具有多个判定结果。 4.根据权利要求1所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述手动输入判定单元具有多个“特性各不相同”的平滑化滤波器，通过分别使用所述平滑化滤波器来对所述转向扭矩进行平滑化处理，从而求得多个平滑化转向扭矩，并且，分别针对所述平滑化转向扭矩，通过使用所述阈值来进行所述手动输入的判定。 5.根据权利要求4所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述手动输入判定单元针对至少一个所述平滑化转向扭矩使用多个所述阈值，并且，作为“有手动输入”的判定结果，具有多个判定结果。 6.根据权利要求3或5所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述切换判定/渐变增益生成单元具备转向状态判定单元和渐变增益生成单元，所述转向状态判定单元基于“用于将动作模式切换到辅助控制模式或转向角控制模式”的切换信号以及所述手动输入判定单元的判定结果，来判定所述转向状态，所述渐变增益生成单元根据所述转向状态，来生成“用于调整所述辅助控制的控制量以及所述转向角控制的控制量”的渐变增益。 7.根据权利要求6所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向状态判定单元在“所述切换信号为所述辅助控制模式”的情况下，或者，在“之前的所述转向状态为第1自动转向或第2自动转向，并且，所述判定结果为有第3手动输入”的情况下，将所述转向状态判定为手动转向。 8.根据权利要求7所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向状态判定单元在“之前的所述转向状态为所述手动转向或所述第2自动转向，所述切换信号为所述转向角控制模式，并且，所述判定结果为没有手动输入”的情况下，将所述转向状态判定为所述第1自动转向。 9.根据权利要求7或8所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述渐变增益生成单元针对所述第1自动转向将所规定的第1增益值设定在所述渐变增益，针对所述手动转向将所规定的第2增益值设定在所述渐变增益，在所述转向状态变成所述第1自动转向的情况下，使所述渐变增益迁移到所述第1增益值，在所述转向状态变成所述手动转向的情况下，使所述渐变增益迁移到所述第2增益值。 10.一种电动助力转向装置，其基于电流指令值来驱动电动机，通过所述电动机的驱动控制来对转向系统进行辅助控制以及转向角控制，其特征在于：具备转向角控制单元和切换判定/渐变增益生成单元，所述转向角控制单元至少基于转向角指令值以及实际转向角来运算出“用于所述转向角控制”的转向角控制电流指令值，所述切换判定/渐变增益生成单元基于手动输入的判定来判定转向状态，进行所述转向状态的切换，所述转向角控制单元具备“通过使用前馈滤波器，来将至少基于所述转向角指令值以及所述实际转向角来运算出的转向角速度指令值变换成扩展转向角速度指令值”的滤波器单元，并且，基于所述扩展转向角速度指令值以及实际转向角速度来运算出所述转向角控制电流指令值，所述切换判定/渐变增益生成单元具备“具备第1判定单元”的手动输入判定单元，所述第1判定单元针对基于所述转向角指令值估计出的估计转向角与所述实际转向角之间的误差，通过使用误差阈值来进行所述手动输入的判定，所述电动助力转向装置至少使用所述转向角控制电流指令值来运算出所述电流指令值。 11.根据权利要求10所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1判定单元具有多个“特性各不相同”的误差用平滑化滤波器，通过分别使用所述误差用平滑化滤波器来对所述误差进行平滑化处理，从而求得多个平滑化误差，并且，分别针对所述平滑化误差，通过使用所述误差阈值来进行所述手动输入的判定。 12.根据权利要求11所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第1判定单元针对至少一个所述平滑化误差使用多个所述误差阈值，并且，作为“有手动输入”的判定结果，具有多个判定结果。 13.根据权利要求10至12中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述手动输入判定单元还具备第2判定单元，所述第2判定单元针对转向扭矩，通过使用扭矩阈值来进行所述手动输入的判定。 14.根据权利要求13所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2判定单元具有多个“特性各不相同”的扭矩用平滑化滤波器，通过分别使用所述扭矩用平滑化滤波器来对所述转向扭矩进行平滑化处理，从而求得多个平滑化转向扭矩，并且，分别针对所述平滑化转向扭矩，通过使用所述扭矩阈值来进行所述手动输入的判定。 15.根据权利要求14所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述第2判定单元针对至少一个所述平滑化转向扭矩使用多个所述扭矩阈值，并且，作为“有手动输入”的判定结果，具有多个判定结果。 16.根据权利要求15所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述切换判定/渐变增益生成单元具备转向状态判定单元和渐变增益生成单元，所述转向状态判定单元基于“用于将动作模式切换到辅助控制模式或转向角控制模式”的切换信号、所述第1判定单元的第1判定结果以及所述第2判定单元的第2判定结果，来判定所述转向状态，所述渐变增益生成单元根据所述转向状态，来生成“用于调整所述辅助控制的控制量以及所述转向角控制的控制量”的渐变增益。 17.根据权利要求16所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向状态判定单元在“所述切换信号为所述辅助控制模式”的情况下，或者，在“之前的所述转向状态为第1自动转向或第2自动转向，并且，所述第1判定结果或所述第2判定结果为有第3手动输入”的情况下，将所述转向状态判定为手动转向。 18.根据权利要求17所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向状态判定单元在“之前的所述转向状态为所述手动转向或所述第2自动转向，所述切换信号为所述转向角控制模式，并且，所述第1判定结果以及所述第2判定结果均为没有手动输入”的情况下，将所述转向状态判定为所述第1自动转向。 19.根据权利要求17或18所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述渐变增益生成单元针对所述第1自动转向将所规定的第1增益值设定在所述渐变增益，针对所述手动转向将所规定的第2增益值设定在所述渐变增益，在所述转向状态变成所述第1自动转向的情况下，使所述渐变增益迁移到所述第1增益值，在所述转向状态变成所述手动转向的情况下，使所述渐变增益迁移到所述第2增益值。 20.根据权利要求19所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述渐变增益生成单元生成“用来与所述转向角指令值相乘”的转向角指令渐变增益，在所述转向状态变成所述第2自动转向的情况下，使所述转向角指令渐变增益迁移到所述第2增益值。 21.根据权利要求7至9以及17至20中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角控制单元还具备可变变化率限制单元，所述可变变化率限制单元通过根据所述转向状态来设定的限制值，来对所述转向角指令值的变化量进行限制。 22.根据权利要求21所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述可变变化率限制单元在所述转向状态从所述第1自动转向变成所述第2自动转向或所述手动转向的情况下，使所述限制值迁移到零。 23.根据权利要求21或22所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述可变变化率限制单元在所述转向状态从除“所述第1自动转向”之外的状态变成所述第1自动转向的情况下，使所述限制值迁移到所规定的值。 24.根据权利要求1至5以及13至15中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角控制单元具备位置控制单元和转向角速度控制单元，所述位置控制单元基于所述转向角指令值以及所述实际转向角，来运算出转向角速度指令值，所述转向角速度控制单元基于所述扩展转向角速度指令值以及所述实际转向角速度，来运算出所述转向角控制电流指令值。 25.根据权利要求24所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角控制单元还具备转向介入补偿单元，所述转向介入补偿单元根据所述转向扭矩，来求得“用于转向介入补偿”的补偿转向角速度指令值，所述转向角控制单元通过使用所述补偿转向角速度指令值，来对所述转向角速度指令值进行补偿，所述转向介入补偿单元具备补偿图单元，所述补偿图单元具有“定义了所述补偿转向角速度指令值相对于所述转向扭矩的特性”的转向介入补偿图。 26.根据权利要求10至12中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角控制单元具备位置控制单元和转向角速度控制单元，所述位置控制单元基于所述转向角指令值以及所述实际转向角，来运算出转向角速度指令值，所述转向角速度控制单元基于所述扩展转向角速度指令值以及所述实际转向角速度，来运算出所述转向角控制电流指令值。 27.根据权利要求26所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角控制单元还具备转向介入补偿单元，所述转向介入补偿单元根据转向扭矩，来求得“用于转向介入补偿”的补偿转向角速度指令值，所述转向角控制单元通过使用所述补偿转向角速度指令值，来对所述转向角速度指令值进行补偿，所述转向介入补偿单元具备补偿图单元，所述补偿图单元具有“定义了所述补偿转向角速度指令值相对于所述转向扭矩的特性”的转向介入补偿图。 28.根据权利要求25或27所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向介入补偿图具有“所述补偿转向角速度指令值随着所述转向扭矩增加而增加”的特性。 29.根据权利要求25、27或28所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向介入补偿图具有“所述补偿转向角速度指令值随着车速增加而减少”的特性。 30.根据权利要求25或27所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向介入补偿单元还具备转向介入相位补偿单元，所述转向介入相位补偿单元针对所述转向扭矩，进行相位补偿，所述转向介入补偿单元经由所述转向介入相位补偿单元以及所述补偿图单元，并且，基于所述转向扭矩，来求得所述补偿转向角速度指令值。 31.根据权利要求24至30中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述位置控制单元具备比例增益单元，所述比例增益单元通过使所述转向角指令值与所述实际转向角之间的偏差与比例增益相乘，来计算出所述转向角速度指令值。 32.根据权利要求24至31中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向角速度控制单元通过使用所述转向角速度指令值以及所述实际转向角速度，并且，通过比例先行PI控制，来运算出所述转向角控制电流指令值。 33.根据权利要求1至9以及13至32中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述电动助力转向装置还具备辅助控制单元，所述辅助控制单元至少基于所述转向扭矩，来运算出“用于所述辅助控制”的辅助控制电流指令值，所述电动助力转向装置基于所述辅助控制电流指令值以及所述转向角控制电流指令值，来运算出所述电流指令值。 34.根据权利要求10至12中任意一项所述的电动助力转向装置，其特征在于：所述电动助力转向装置还具备辅助控制单元，所述辅助控制单元至少基于所述转向扭矩，来运算出“用于所述辅助控制”的辅助控制电流指令值，所述电动助力转向装置基于所述辅助控制电流指令值以及所述转向角控制电流指令值，来运算出所述电流指令值。
所属类别：	发明专利