專利名稱：電動動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
本申請主張于2009年7月31日提出的日本專利申請?zhí)?009-179236的優(yōu)先權(quán)， 并在此援引該日本專利申請的說明書、附圖以及摘要的全部內(nèi)容。開發(fā)出下述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，即利用車速檢測器檢測車速，并且利用轉(zhuǎn)矩檢 測器檢測施加于轉(zhuǎn)向輪的操舵轉(zhuǎn)矩，根據(jù)檢測出的操舵轉(zhuǎn)矩及車速，使確定的驅(qū)動電流通 電到操舵輔助用的電機(jī)中，進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)，利用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力輔助車輛操舵所需要的力，向 駕駛員提供舒適的操舵感覺。在車輛行駛中有時會因駕駛員的操作失誤等對電動動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成部件作 用無法予期的負(fù)荷。例如車輛的轉(zhuǎn)向輪碰撞到車道側(cè)面的路沿石時相當(dāng)于上述情況。一旦 車輛的轉(zhuǎn)向輪碰撞到路沿石，將會對轉(zhuǎn)向輪作用外力，轉(zhuǎn)向輪可能被強(qiáng)制地轉(zhuǎn)向一個方向。 當(dāng)轉(zhuǎn)向輪被強(qiáng)制地進(jìn)行轉(zhuǎn)向時，構(gòu)成轉(zhuǎn)向裝置的齒條軸被強(qiáng)制性地沿其軸長方向移動。根 據(jù)轉(zhuǎn)向輪與路沿石碰撞的狀態(tài)不同，齒條軸端的轉(zhuǎn)向拉桿基部有時會高速地碰撞到為防止 齒條軸沿軸長方向移動越過允許移動范圍而設(shè)置的機(jī)械止動件上。當(dāng)齒條軸端的轉(zhuǎn)向拉桿基部碰撞到上述機(jī)械止動件時，由于操舵輔助用電機(jī)的旋 轉(zhuǎn)軸的慣性力被作為沖擊力施加在轉(zhuǎn)矩傳遞系的構(gòu)成部件上，故可能會在用于對電機(jī)旋轉(zhuǎn) 進(jìn)行減速的減速部、轉(zhuǎn)向軸等轉(zhuǎn)矩傳遞系構(gòu)成部件上產(chǎn)生較大的沖擊力，成為故障的原因。在日本特開平6-8839號公報中，記載了下述構(gòu)成，S卩當(dāng)操舵速度達(dá)到預(yù)先設(shè)定 的操舵速度的設(shè)定值以上時，離合器脫離，電動機(jī)的慣性力不向轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)傳遞，故當(dāng)與路沿 石碰撞時，電動機(jī)的慣性力不會附加在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的操舵力上。但是，由于日本特開平6-8839號公報的構(gòu)成需要離合器機(jī)構(gòu)，故構(gòu)造復(fù)雜且制造 成本也較高。在日本特開2008-24277號公報中，公開了下述的構(gòu)成，即當(dāng)由電機(jī)轉(zhuǎn)矩檢測部 檢測出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化率在用于判斷操舵極限位置的閾值以上時，判斷為滿足占空比限 制條件，將脈寬調(diào)制信號的占空比固定為用于抑制傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸及轉(zhuǎn)向輪間的 轉(zhuǎn)矩傳遞部件的轉(zhuǎn)矩的規(guī)定值。根據(jù)該構(gòu)成，能夠在向插入到轉(zhuǎn)向軸及轉(zhuǎn)向齒輪間的中間 軸等轉(zhuǎn)矩傳遞部件傳遞過大的轉(zhuǎn)矩之前，限制電動機(jī)中產(chǎn)生的操舵輔助轉(zhuǎn)矩，無需另外設(shè) 置舵角傳感器、轉(zhuǎn)矩限制器等，能夠抑制輪胎觸碰到路沿石時等的達(dá)到操舵極限位置時傳 遞給轉(zhuǎn)矩傳遞部件的沖擊力。在日本特開2008-24277號公報中，記載了下述的構(gòu)成，即當(dāng)由電機(jī)轉(zhuǎn)矩檢測部 檢測出的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化率在用于判斷操舵極限位置的閾值以上時，將占空比固定為規(guī)定 值，抑制在轉(zhuǎn)向輪觸碰到路沿石時等的達(dá)到操舵極限位置時傳遞給轉(zhuǎn)矩傳遞部件的沖擊 力。但是，在轉(zhuǎn)向輪觸碰到路沿石后達(dá)到操舵極限位置時，即便如上所述那樣對電流加以限 制，電機(jī)以以無負(fù)荷旋轉(zhuǎn)速度以上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此無法切實(shí)地抑制傳遞給轉(zhuǎn)矩傳遞部件的沖擊力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠解決上述課題的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明的一個方式中的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備電機(jī)，其對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)賦予操舵輔 助力；電流指令值運(yùn)算部，其對控制上述電機(jī)的電流指令值進(jìn)行運(yùn)算；電機(jī)控制信號生成 部，其根據(jù)由上述電流指令值運(yùn)算部運(yùn)算得出的電流指令值輸出電機(jī)控制信號；電機(jī)驅(qū)動 電路，其根據(jù)上述電機(jī)控制信號，對上述電機(jī)輸出驅(qū)動電力；異常外力判定部，其對規(guī)定值 以上的外力被輸入到上述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的情況進(jìn)行判定；和電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部，在由上 述異常外力判定部判定為輸入了異常外力的情況下，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部輸出使上述 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度減速的減速指令值。當(dāng)判定為規(guī)定值以上的外力被輸入到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中時，輸出減速指令值，使電機(jī)旋 轉(zhuǎn)角速度減速。由此能夠抑制向構(gòu)成轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩傳遞部件傳遞的沖擊力。本發(fā)明的上述以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)能夠通過以下參照附圖對實(shí)施方式進(jìn)行的 說明而變得明確，對于相同或相當(dāng)?shù)囊貥?biāo)注相同或相似的符號。


圖1是電動動力轉(zhuǎn)向裝置的概略構(gòu)成圖。
圖2是電動動力轉(zhuǎn)向裝置的控制框圖。
圖3是異常外力判定的流程圖。
圖4是電流指令值運(yùn)算的流程圖。
圖5是電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速的流程圖。
圖6是d軸電流指令值運(yùn)算部的框圖。
圖7是表示增強(qiáng)磁場的方式的說明圖。
圖8是表示增強(qiáng)磁場的作用的說明圖。
圖9是表示其他例子的增強(qiáng)磁場的方式的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下、根據(jù)附圖對將轉(zhuǎn)向柱輔助型的電動動力轉(zhuǎn)向裝置(以下、稱為EPS)具體化 的本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，在EPSl中，固定了轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn)向軸3經(jīng)由齒輪齒條機(jī)構(gòu)4與齒條 軸5連結(jié)。伴隨著轉(zhuǎn)向操作的轉(zhuǎn)向軸3的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)4變換成齒條軸5的往 復(fù)直線運(yùn)動。轉(zhuǎn)向軸3連結(jié)轉(zhuǎn)向柱軸8、中間軸9及小齒輪軸10。此外，伴隨著該轉(zhuǎn)向軸3 的旋轉(zhuǎn)的齒條軸5的往復(fù)直線運(yùn)動經(jīng)由連結(jié)在該齒條軸5的兩端的轉(zhuǎn)向拉桿11傳遞至未 圖示的轉(zhuǎn)向節(jié)，由此來改變轉(zhuǎn)向輪12的舵角。EPSl具備以電機(jī)21作為驅(qū)動源對操舵系賦予用于輔助轉(zhuǎn)向操作的輔助力的作為 操舵力輔助裝置的EPS致動器24、和控制EPS致動器24的動作的作為控制部的ECU27。EPS致動器24是轉(zhuǎn)向柱輔助型的EPS致動器，作為其驅(qū)動源的電機(jī)21經(jīng)由減速機(jī) 構(gòu)23與轉(zhuǎn)向柱軸8連結(jié)。利用減速機(jī)構(gòu)23對該電機(jī)21的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速后傳遞給轉(zhuǎn)向柱軸8，由此將該電機(jī)轉(zhuǎn)矩作為輔助力賦予給操舵系統(tǒng)。車速傳感器25、轉(zhuǎn)矩傳感器26及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器22與E⑶27連接。E⑶27根 據(jù)上述各傳感器的輸出信號檢測車速V、操舵轉(zhuǎn)矩τ及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ。此外，轉(zhuǎn)矩傳感器26是雙解析器型的轉(zhuǎn)矩傳感器。E⑶27根據(jù)設(shè)置在未圖示的扭 桿的兩端的一對解析器的各輸出信號來對操舵轉(zhuǎn)矩τ進(jìn)行運(yùn)算。并且ECU27根據(jù)所檢測 出的各狀態(tài)量對目標(biāo)輔助力進(jìn)行運(yùn)算，通過對作為其驅(qū)動源的電機(jī)21供給驅(qū)動電力，來控 制EPS致動器24的動作、即賦予給操舵系的輔助力。接著，對本實(shí)施方式的EPS的電氣構(gòu)成進(jìn)行說明。圖2是EPS的控制框圖。如同圖所示，ECU27具有輸出電機(jī)控制信號的作為電機(jī) 控制信號輸出部的CPU29、和根據(jù)該電機(jī)控制信號對作為EPS致動器24的驅(qū)動源的電機(jī)21 供給三相的驅(qū)動電力的電機(jī)驅(qū)動電路40。電機(jī)驅(qū)動電路40是將以串聯(lián)連接的一對開關(guān)元件作為基本單位(臂)而與各相 對應(yīng)的3個臂并聯(lián)連接而成的PWM逆變器(未圖示)。并且CPU29的輸出的電機(jī)控制信號 是規(guī)定構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動電路40的各開關(guān)元件的占空比的信號。電機(jī)控制信號被施加在各開 關(guān)元件的柵極端子上，各開關(guān)元件響應(yīng)電機(jī)控制信號進(jìn)行接通/斷開，由此生成基于電池 28的電源電壓的三相的電機(jī)驅(qū)動電力，向電機(jī)21輸出。用于檢測對電機(jī)21通電的各相電流值Iu、Iv、Iw的電流傳感器30u、30v、30w、及 用于檢測電機(jī)21的旋轉(zhuǎn)角θ的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器22與E⑶27連接。CPU29根據(jù)基于上述 各傳感器的輸出信號檢測出的電機(jī)21的各相電流值Iu、Iv、Iw及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ、以及上述 操舵轉(zhuǎn)矩τ及車速V，向電機(jī)驅(qū)動電路40輸出電機(jī)控制信號。以下所示的各控制塊利用CPU29所執(zhí)行的計算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。CPU29通過在規(guī) 定的抽樣周期檢測上述各狀態(tài)量，根據(jù)每一規(guī)定周期執(zhí)行以下的各控制塊所示的各運(yùn)算處 理，由此生成電機(jī)控制信號。如圖2所示，CPU29具備對控制電機(jī)21的電流指令值進(jìn)行運(yùn)算的電流指令值運(yùn) 算部41、生成用于控制上述電機(jī)驅(qū)動電路40的電機(jī)控制信號的電機(jī)控制信號生成部44、判 定規(guī)定值以上的外力輸入到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的異常外力判定部50。如圖2所示，從電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器22向異常外力判定部輸入電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ。異常 外力判定部通過對所輸入的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ進(jìn)行微分而求出電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω，并對電機(jī) 旋轉(zhuǎn)角速度ω進(jìn)行微分而求出電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α。此外，運(yùn)算結(jié)果被存儲在存儲器(未 圖示)中。異常外力判定部將電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α的各數(shù)值與作為 閾值被預(yù)先存儲在存儲器中的規(guī)定值《S、α s進(jìn)行比較。結(jié)果，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α的各數(shù)值在對應(yīng)的規(guī)定值 cos、α S以上時，異常外力判定部判定為規(guī)定值以上的外力被輸入到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，將異常外力 判定標(biāo)志(FLG)設(shè)為1。相反地，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α中的至少一 個數(shù)值小于對應(yīng)的規(guī)定值《s、α s時，判定為沒有規(guī)定值以上的外力被輸入到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)， 異常外力判定部將異常外力判定標(biāo)志(FLG)設(shè)為0。其中，上述的異常外力判定部的異常外力判定運(yùn)算為一個方式，亦可在電機(jī)旋轉(zhuǎn) 角速度ω達(dá)到對應(yīng)的規(guī)定值cos以上時、或電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α達(dá)到對應(yīng)的規(guī)定值as 以上時，判定為輸入了異常外力。
電流指令值運(yùn)算部41具有對作為賦予給操舵系的輔助力的控制目標(biāo)值的電流 指令值進(jìn)行運(yùn)算的q軸電流指令值運(yùn)算部43、和對作為賦予給電機(jī)21的增強(qiáng)磁場力的控制 目標(biāo)值的電流指令值進(jìn)行運(yùn)算的d軸電流指令值運(yùn)算部42。q軸電流指令值運(yùn)算部43，根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器26及車速傳感器25檢測出的操舵 轉(zhuǎn)矩τ及車速V，對d/q坐標(biāo)系中的q軸電流指令值Iq*進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算得出的q軸電 流指令值Iq*向電機(jī)控制信號生成部44輸出。如圖6所示，d軸電流指令值運(yùn)算部42，具有進(jìn)行增強(qiáng)磁場控制的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度 減速部100、和將d軸電流指令值Id*的值設(shè)為0從而不進(jìn)行增強(qiáng)磁場控制的普通控制部 101。從異常外力判定部50向d軸電流指令值運(yùn)算部42輸入異常外力判定標(biāo)志(FLG)。d 軸電流指令值運(yùn)算部42，在輸入的異常外力判定標(biāo)志(FLG)為1時，令電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速 部100有效，當(dāng)異常外力判定標(biāo)志(FLG)為0時，令電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部100無效、普通 控制部101有效。電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部100，具有圖7所示的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度/d軸電流指 令值映射關(guān)系。與電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的d軸電流指令值Id*遵照上述映射關(guān)系被決定。如圖2所示，電機(jī)控制信號生成部44具有3相/2相變換部45、減法器46d、46q、 F/B控制部47d、47q、2相/3相變換部48、和PWM變換部49。由電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器22檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ，與由各電流傳感器30u、30v、30w 檢測出的各相電流值Iu、Iv、Iw —起被輸入到3相/2相變換部45中。3相/2相變換部45 根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ，將各相電流值Iu、Iv、Iw變換成d/q坐標(biāo)系的d軸電流值Id及q軸電 流值Iq。由d軸電流指令值運(yùn)算部42運(yùn)算得出的d軸電流指令值Id*、和由3相/2相變換 部45變換得出的d軸電流值Id被輸入到減法器46d中。減法器46d根據(jù)輸入的d軸電流 指令值Id*及d軸電流值Id對d軸電流偏差Δ Id進(jìn)行運(yùn)算。同樣地，由q軸電流指令值運(yùn)算部43運(yùn)算得出的q軸電流指令值Iq*、和由3相 /2相變換部45變換得出的q軸電流值Iq被輸入到減法器46q中，減法器46q根據(jù)輸入的 q軸電流指令值Iq*及q軸電流值Iq對q軸電流偏差Δ Iq進(jìn)行運(yùn)算。從減法器46d向F/B控制部47d輸入d軸電流偏差Δ Id,從減法器46q向F/B控 制部47q輸入q軸電流偏差Δ Iq。F/B控制部47d、47q進(jìn)行用于使作為實(shí)際電流的d軸電 流值Id及q軸電流值Iq追隨于作為控制目標(biāo)值的d軸電流指令值Id*及q軸電流指令值 Iq*的反饋控制。具體而言，在F/B控制部47d中，對從減法器46d輸入的d軸電流偏差Δ Id乘以 規(guī)定的F/B增益(PI增益)，對d軸電壓指令值Vd*進(jìn)行運(yùn)算。同樣地，在F/B控制部47q 中，對從減法器46q輸入的q軸電流偏差Δ Iq乘以規(guī)定的F/B增益(PI增益)，對q軸電壓 指令值Vq*進(jìn)行運(yùn)算。從F/B控制部47d、47q分別向2相/3相變換部48輸入d軸電壓指令值Vd*及q 軸電壓指令值Vq*，并且輸入由電機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器22檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ。2相/3相變 換部48根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ，將d軸電壓指令值Vd*及q軸電壓指令值Vq*變換為三相的電 壓指令值Vu*、Vv*、Vw*。由2相/3相變換部48變換得出的各電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*被輸入到P麗變換 部49中。PWM變換部49生成與各電壓指令值Vu*、Vv*、Vw*對應(yīng)的占空指令值，并生成具有各占空指令值所表示的占空比的電機(jī)控制信號。即，由各電流傳感器30u、30v、30w檢測出的各相電流值Iu、Iv、Iw及由電機(jī)旋轉(zhuǎn)角 傳感器22檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ，與電流指令值運(yùn)算部41所輸出的q軸電流指令值Iq* 及d軸電流指令值Id* —起被輸入到電機(jī)控制信號生成部44中。電機(jī)控制信號生成部44 通過根據(jù)該各相電流值Iu、Iv、Iw及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ執(zhí)行d/q坐標(biāo)系中的電流反饋控制，生 成電機(jī)控制信號。CPU29通過將由電機(jī)控制信號生成部44生成的電機(jī)控制信號輸出到構(gòu)成電機(jī)驅(qū) 動電路40的各開關(guān)元件的柵極端子中，來控制電機(jī)驅(qū)動電路40的動作、即向電機(jī)21的驅(qū) 動電力的供給。 接著，對用于進(jìn)行圖7所示的增強(qiáng)磁場控制的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度/d軸電流指令值映射 關(guān)系進(jìn)行說明。映射關(guān)系的橫軸是電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω，縱軸是d軸電流指令值Id*。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 角速度超過規(guī)定值ω0時，向d軸的正方向輸出規(guī)定的d軸電流指令值Id*。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角 速度超過規(guī)定值ω O并逐逐漸增加加時，該d軸電流指令值Id*也逐漸增加，從而得到增強(qiáng) 磁場。雖然為了獲得增強(qiáng)磁場而增加d軸電流指令值Id*，但由于采用逐漸增加的方式而非 急變，故能夠緩解操舵感的急變。另外，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度增加，超過規(guī)定值β · ωΟ(β > 1)時，對d軸電流指令 值Id*進(jìn)行限制。例如限制值為Y ·ΙΜΑΧ。其中IMAX是可流過E⑶的最大電流值。通過 限制d軸電流指令值，能夠抑制因d軸電流而造成的電機(jī)發(fā)熱的情況。在檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度處于從最大電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度起開始減速的狀態(tài)下，使 用與上述相同的映射關(guān)系逐漸減小d軸電流指令值。接著，使用圖3的流程圖對本實(shí)施方式的異常外力判定部的處理順序進(jìn)行說明。首先，取得電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ (步驟S301)。接著，對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角θ進(jìn)行微分算出電機(jī) 旋轉(zhuǎn)角速度ω (步驟S302)。接著，對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω進(jìn)行微分算出電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度 α (步驟S303)。之后，判定算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω是否在規(guī)定值ω s以上(步驟S304)。 之后，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω在規(guī)定值cos以上時(步驟S304 :YES)，判定運(yùn)算得出的電機(jī) 旋轉(zhuǎn)角加速度α是否在規(guī)定值α s以上(步驟S305)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α在規(guī)定值α s以上時(步驟S305 :YES)，判定為異常外力， 在異常外力判定標(biāo)志(FLG:ECU27內(nèi)的未圖示的存儲器)中寫入1 (步驟S306)，結(jié)束該處理。在上述步驟S304中當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω小于規(guī)定值ω s時(步驟S304 :N0)、或 在上述步驟S305中當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度α小于規(guī)定值α s時(步驟S305 :Ν0)，未判定出 異常外力，在異常外力判定標(biāo)志(FLG :ECU27內(nèi)的未圖示的存儲器)中寫入0 (步驟S307)， 結(jié)束該處理。接著，使用圖4的流程圖對本實(shí)施方式的d軸電流指令值運(yùn)算部的處理順序進(jìn)行 說明。首先，取得從異常外力判定部輸出的異常外力判定標(biāo)志(FLG)(步驟S401)。接著， 判定異常外力判定標(biāo)志(FLG)是否為1(步驟S402)。當(dāng)上述異常外力判定標(biāo)志(FLG)為1 時(步驟S402 :YES)，取得電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω (步驟S403)，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部對基
8于增強(qiáng)磁場控制的d軸電流指令值Id*進(jìn)行運(yùn)算(步驟S404)。 接著，將d軸電流指令值Id*向電機(jī)控制信號生成部44輸出(步驟S405)，結(jié)束該處理。在上述步驟402中，當(dāng)上述異常外力判定標(biāo)志(FLG)為1以外時(步驟S402 NO)，執(zhí)行普通控制(Id* = 0)而不進(jìn)行依據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部的增強(qiáng)磁場控制(步驟 S406)。接著，將d軸電流指令值Id*向電機(jī)控制信號生成部44輸出(步驟S405)，結(jié)束該處理。接著，使用圖5的流程圖對本實(shí)施方式的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部的增強(qiáng)磁場控制 的處理順序進(jìn)行說明。首先，取得電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω (步驟S501)。接著，判定電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω是否 在增加中(步驟S502)。該是否在增加中例如可通過比較前次的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度和本次的 電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度來進(jìn)行判定。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω在增加中時(步驟S502 :YES)，判定電 機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω是否在ω0以上(步驟S503)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度在ω O以上時(步驟 S503 :YES)，判定電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度是否在β · ωΟ以上(步驟S504)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度在β · ω O以上時(步驟S504 =YES)，將d軸電流指令值Id*設(shè) 定為限制電流值(例如Y · IMAX)(步驟S505)，結(jié)束該處理。在上述步驟504中，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度小于β · ωΟ時(步驟S504 :Ν0)，逐漸增 加d軸電流指令值Id* (步驟S506)，進(jìn)而結(jié)束該處理。另外在上述步驟503中，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 角速度小于ω O時(步驟S503 =NO)，將d軸電流指令值Id*設(shè)為O (步驟S507)，結(jié)束該處理。在上述步驟502中，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω不在增加中時(步驟S502 :Ν0)，判定電 機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω是否在β · ωΟ以上(步驟S508)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω在β · ω O以上時(步驟S508 =YES)，將d軸電流指令值Id* 設(shè)定為限制電流值、例如Y · IMAX(步驟S509)，結(jié)束該處理。另外，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω小于β · ωΟ時(步驟S508 :Ν0)，判定電機(jī)旋轉(zhuǎn)角 速度ω是否在ω O以上(步驟S510)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω在ω O以上時(步驟S510 YES)，逐漸減小d軸電流指令值Id*(步驟S511)，結(jié)束該處理。另外，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω 小于ωΟ時(步驟S510 :Ν0)，將d軸電流指令值Id*設(shè)為0(步驟S512)，結(jié)束該處理。接著，使用圖8對增強(qiáng)磁場控制的效果進(jìn)行說明。圖8中，橫軸表示電機(jī)轉(zhuǎn)矩(T)，縱軸表示電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度(ω)。并且，實(shí)線表示 在無增強(qiáng)磁場控制時的電機(jī)特性即電機(jī)特性1，點(diǎn)劃線表示有增強(qiáng)磁場控制時的電機(jī)特性 即電機(jī)特性2。例如，在電機(jī)以小于ωΟ的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的過程中(電機(jī)特性1) 轉(zhuǎn)向輪與路沿石發(fā)生碰撞，異常外力判定部判定為輸入了異常外力。此后，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度達(dá)到ωΟ后，電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部發(fā)揮作用，電機(jī)特性 從電機(jī)特性1變化成電機(jī)特性2 (有增強(qiáng)磁場控制)。結(jié)果，電機(jī)特性保持電機(jī)特性1 (無 增強(qiáng)磁場控制)不變時應(yīng)上升到ω 1的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度，通過將電機(jī)特性變化成電機(jī)特性 2 (有增強(qiáng)磁場控制)，上升停滯在ω2。即、電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減小了(ω1-ω2)的量。通過 減小電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度，能夠抑制對轉(zhuǎn)矩傳遞部件作用的沖擊力。
此外，本實(shí)施方式亦可按照以下方式進(jìn)行變更?！ぴ诒緦?shí)施方式中，雖然在檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度處于從最大電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度 起開始減速的狀態(tài)下，使用與上述相同的映射關(guān)系來逐漸減小d軸電流指令值，但亦可如 圖9所示那樣，在與電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度的減速的同時，逐漸減小d軸電流指令值?！ぴ诒緦?shí)施方式中，雖然構(gòu)成為使電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部包含在d軸電流指令值 運(yùn)算部中，但亦可以電機(jī)控制信號生成部來構(gòu)成電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部?！ぴ诒緦?shí)施方式中，雖然將本發(fā)明具體化為轉(zhuǎn)向柱輔助EPS，但亦可將本發(fā)明應(yīng)用 在齒條輔助EPS、小齒輪輔助EPS中。
權(quán)利要求
一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備電機(jī)，其對轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)賦予操舵輔助力；電流指令值運(yùn)算部，其對控制所述電機(jī)的電流指令值進(jìn)行運(yùn)算；電機(jī)控制信號生成部，其根據(jù)由所述電流指令值運(yùn)算部運(yùn)算得出的電流指令值，輸出電機(jī)控制信號；電機(jī)驅(qū)動電路，其根據(jù)所述電機(jī)控制信號，對所述電機(jī)輸出驅(qū)動電力；異常外力判定部，其對規(guī)定值以上的外力被輸入到所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的情況進(jìn)行判定；和電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部，在由所述異常外力判定部判定為輸入了異常外力的情況下，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部輸出使所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度減速的減速指令值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述異常外力判定部，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度中的某一 方、或雙方，判定異常外力的輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于當(dāng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度在規(guī)定的閾值以上時，所述異常外力判定部判定為輸入了異 常外力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于當(dāng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度在規(guī)定的閾值以上時，所述異常外力判定部判定為輸入了異常 外力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于當(dāng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度達(dá)到無負(fù)荷旋轉(zhuǎn)速度以上時，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部輸出 所述減速指令值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部在所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度增加的同時，逐漸增加所述減速指 令值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于當(dāng)所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度達(dá)到規(guī)定值時，所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部對所述減速指令值 設(shè)定閾值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部以下述情況為條件將所述減速指令值的輸出設(shè)為0， 該情況為通過輸出所述減速指令值，電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度在達(dá)到最高速度后減速而再次成 為無負(fù)荷旋轉(zhuǎn)速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述電流指令值運(yùn)算部具有d軸電流指令值運(yùn)算部，該d軸電流指令值運(yùn)算部對作為 電流指令值的d/q坐標(biāo)系的d軸電流指令值進(jìn)行運(yùn)算，所述d軸電流指令值運(yùn)算部具有所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速 部輸出增強(qiáng)所述電機(jī)的磁場的減速指令值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述d軸電流指令值運(yùn)算部具有進(jìn)行所述增強(qiáng)磁場控制的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部、和不進(jìn)行所述增強(qiáng)磁場控制的普通控制部，根據(jù)由所述異常外力判定部判定的異常外力的輸 入，對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部、和普通控制部進(jìn)行切換 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，當(dāng)操舵輔助用電機(jī)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度(ω)及電機(jī)旋轉(zhuǎn)角加速度(α)分別在所對應(yīng)的規(guī)定值ωs、αs以上時，異常外力判定部判定為規(guī)定值以上的外力被輸入到了轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，將異常外力判定標(biāo)志(FLG)設(shè)為1。d軸電流指令值運(yùn)算部，在輸入的異常外力判定標(biāo)志(FLG)為1時，令電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度減速部有效，并根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度/d軸電流指令值映射關(guān)系進(jìn)行增強(qiáng)磁場控制。
文檔編號B62D119/00GK101987633SQ20101023839
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者柴田由之, 森豐 申請人:株式會社捷太格特