电动转向设备的制作方法
【专利摘要】一种电动转向设备，包括用于向车辆转向机构施加辅助扭矩的电动机以及控制对电动机的驱动以使得辅助扭矩遵循辅助指令值的控制器。控制器基于施加至转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正基本辅助指令值，由此设置辅助指令值。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有大于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使转向扭矩的绝对值减小。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有小于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使辅助指令值的绝对值减小。
【专利说明】电动转向设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种辅助车辆转向操作的电动转向设备。
【背景技术】
[0002]当车辆正在行驶时，在一些情况下即使车辆处于直线行驶状态也需要进行转向操作。例如，如果通过行驶在倾斜道路上或由于侧风或车轮定位不足的影响而使得车辆偏斜时，则需要进行转向操作来抑制偏斜。如果车辆的这种偏斜持续较长时间段，则即使车辆处于直线行驶状态，驾驶员也需要保持向车辆的转向机构施加转向扭矩。由此产生的连续的体力负担累积而使得驾驶员疲劳，这是不利的。在这方面，日本特开2010-254178号专利公报公开了一种执行被称作引拔(lead pull)补偿控制的电动转向设备，其中，当向车辆的转向机构施加转向扭矩时，即使车辆处于直线行驶状态也会修改辅助指令值，以减小转向扭矩的绝对值。
【发明内容】
[0003]在传统的引拔补偿控制中，如果车辆持续处于直线行驶状态的话，即使在转向扭矩的绝对值减小之后，辅助指令值也会一直被修改。因此，例如，即使在倾斜道路的坡度在引拔补偿控制期间减小并且驾驶员在包括中性位置的范围中精细地操纵方向盘的情况下，也会通过引拔补偿控制生成辅助扭矩。然而，在其中转向扭矩具有接近零的值的精细转向操作范围中，辅助指令值最初被设置为零或接近零的值。因此，如果生成辅助扭矩，则辅助扭矩将会带给驾驶员不适感。
[0004]因此，本发明的目的在于提供一种能够消除在对方向盘的精细转向操作期间驾驶员所经历的不适感的电动转向设备。
[0005]为了实现前述目的以及根据本发明的一个方面，提供了一种包括电动机和控制器的电动转向设备。电动机向车辆的转向机构施加辅助扭矩。控制器控制对电动机的驱动以使得辅助扭矩遵循辅助指令值。控制器基于施加至转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正基本辅助指令值，由此设置辅助指令值。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有大于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使转向扭矩的绝对值减小。如果当车辆处于直线行驶状态时转向扭矩具有小于阈值的绝对值，控制器设置修正值以使辅助指令值的绝对值减小。
[0006]根据以下结合作为示例示出本发明原理的附图所做的描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的电动转向设备的方框图；
[0008]图2是示出根据第一实施例的电动转向设备的控制装置的方框图；
[0009]图3是示出用于第一实施例中以根据转向扭矩计算基本电流指令值的映射的图；
[0010]图4是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值计算处理的过程的流程图；
[0011]图5是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值渐增处理的过程的流程图；
[0012]图6是示出用于第一实施例中以根据转向扭矩计算附加值的映射的图；
[0013]图7是示出第一实施例的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的程序的流程图；
[0014]图8是与第一实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图；
[0015]图9 (a)和9 (b)是与第一实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图；
[0016]图10是示出根据本发明的第二实施例的电动转向设备的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的过程的流程图；
[0017]图11是与第二实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图；
[0018]图12 (a)和12 (b)是与第二实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图；
[0019]图13是示出根据本发明的第三实施例的电动转向设备的修正值计算单元所执行的修正值守护处理的过程的流程图；
[0020]图14是与第三实施例有关的、并通过阴影线示出修正值关于转向扭矩的可能值的范围的图；以及
[0021]图15 (a)和15 (b)是与第三实施例有关的、并示出转向扭矩和修正值随时间的变化的时序图。
【具体实施方式】
[0022]<第一实施例>
[0023]现将描述根据本发明的第一实施例的电动转向设备。
[0024]如图1所示，电动转向设备包括基于驾驶员对方向盘10的操纵来转动可转向车轮3的转向机构I以及辅助驾驶员的转向操作的辅助机构2。
[0025]转向机构I包括用作方向盘10的旋转轴的转向轴11、以及通过齿条齿轮机构12率禹接至转向轴11的下端的齿条轴13。在转向机构I中，当转向轴11响应于驾驶员的转向操作而旋转时，转向轴11的旋转运动通过齿条齿轮机构12而转换为齿条轴13的轴向往复直线运动。齿条轴13的往复直线运动通过耦接至齿条轴13的相对端的拉杆14而被传送至可转向车轮3。这改变了每个可转向车轮3的转向角，从而改变了车辆的行驶方向。
[0026]辅助机构2包括向转向轴11施加辅助扭矩的电动机20。电动机20是三相无刷电动机。电动机20的旋转通过减速装置21而被传送至转向轴11，以便将电动机扭矩施加至转向轴11。由此辅助了转向操作。
[0027]电动转向设备包括检测对方向盘10的操纵量和车辆的状态量的各种类型的传感器。作为示例，转向轴11设有检测响应于驾驶员的转向操作而施加至转向轴11的扭矩(转向扭矩)Th的扭矩传感器5。在本实施例中，转向扭矩Th的符号当方向盘10朝右转向时被定义为正值，而当方向盘朝左转向时被定义为负值。车辆具有用于检测车辆的行驶速度V的车速传感器6以及用于检测横摆率Y的横摆率传感器7，横摆率Y是在车辆主体的转动方向上的旋转角的变化率。电动机20设有检测电动机20的旋转角Θ m的旋转角传感器
8。控制装置(控制器)4接收来自这些传感器5-8的输出。控制装置4基于来自这些传感器5-8中的每一个的输出来控制电动机20的驱动。
[0028]如图2所示，控制装置4包括逆变器电路40和微型计算机41。逆变器电路40将从比如车载电池(电源电压+Vcc)的电源供应的DC电压转换成三相(U相、V相和W相)的AC电压。微型计算机41通过脉宽调制(PWM, pulse width modulat1n)来驱动逆变器电路40。
[0029]逆变器电路40基于来自微型计算机41的控制信号(PWM驱动信号)将从电源供应的DC电压转换成三相AC电压。三相AC电压通过馈送线WL而被供应至电动机20。馈送线WL设有检测电动机20的每个相的电流值I的电流传感器42。微型计算机41接收来自电流传感器42的输出 。为了示意性目的，在图2中，一个馈送线WL表示用于三相的线，而一个电流传感器42表示用于各个相的三个传感器。
[0030]微型计算机41还接收来自扭矩传感器5、车速传感器6、横摆率传感器7以及旋转角传感器8的输出，微型计算机41基于这些传感器所检测到的转向扭矩Th、车速V、横摆率Y、电动机旋转角θπι以及每个相的电流值I而在预定的控制周期生成控制信号。微型计算机将控制信号输出到逆变器电路40以通过PWM来驱动逆变器电路40，由此控制电动机20的驱动。
[0031]以下详细描述通过微型计算机41对电动机20的驱动的控制。
[0032]如图2所示，微型计算机41包括电流指令值计算单元43和控制信号生成单元44。电流指令值计算单元43计算与施加至转向轴11的辅助扭矩的目标值(或辅助指令值)对应的电流指令值Iq*。控制信号生成单元44基于电流指令值Id*和电流指令值Iq*生成控制信号。电流指令值I q*是d/q坐标系的q轴上的电流指令值。电流指令值I d*是d/q坐标系的d轴上的电流指令值，并固定为零。电流指令值Id*、Iq*用作待供应给电动机20的电流的目标值。
[0033]电流指令值计算单元43包括基本指令值计算单元45和修正值计算单元46。基本指令值计算单元45计算基本电流指令值Ias*，基本电流指令值Ias*是q轴电流指令值Iq*的主要成分。修正值计算单元46计算q轴电流指令值Iq*的修正值Δ I*。
[0034]基本指令值计算单元45基于转向扭矩Th和车速V来计算基本电流指令值las*。具体地，转向扭矩Th的绝对值越大且车速V越慢，则基本电流指令值Ias*的绝对值被设置得越大。如图3所示，在转向扭矩Th的绝对值小于或等于预定值ThO (Th0>0)的范围中设有死区，在死区中不管转向扭矩Th的值如何而都会将基本电流指令值Ias*设置为零。在本实施例中，基本电流指令值Ias*对应于作为辅助指令值的主要成分的基本辅助指令值。
[0035]如图2所示,修正值计算单元46通过引拔补偿控制来计算修正值Δ I*。即，修正值计算单元46基于车速V和横摆率Y来判定车辆是否处于直线行驶状态。当判定车辆处于直线行驶状态时，修正值计算单元46计算修正值△ I*以使检测到的转向扭矩Th的绝对值减小。然后，电流指令值计算单元43将修正值△ I*添加到基本指令值计算单元45所计算的基本电流指令值Ias*，以生成q轴电流指令值Iq*，并将生成的q轴电流指令值Iq*输出至控制信号生成单元44。
[0036]控制信号生成单元44基于电流指令值Id*、Iq*、相电流值I以及电动机旋转角Θ来执行d/q坐标系的电流反馈控制，由此生成控制信号。具体地，控制信号生成单元44基于电动机旋转角Θ m将相电流值I映射至d/q坐标上，由此计算d轴电流值Id和q轴电流值Iq，d轴电流值Id和q轴电流值Iq是电动机20在d/q坐标系下的实际电流值。控制信号生成单元44通过使d轴电流值Id和q轴电流值Iq经受电流反馈控制而生成控制信号，由此使得d轴电流值Id和q轴电流值Iq分别遵循(followM轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*。生成的控制信号被输出至逆变器电路40，以使电动机20接收对应于控制信号的驱动电流。因此，电动机20的驱动被控制成使得电动机20的辅助扭矩遵循对应于q轴电流指令值Iq*的辅助指令值。在本实施例中，如果将q轴电流指令值Iq*设置为正值，则向转向轴11施加向右转向方向上的辅助扭矩。如果将q轴电流指令值Iq*设置为负值，则向转向轴11施加向左转向方向上的辅助扭矩。q轴电流指令值Iq*的绝对值越大，施加至转向轴11的辅助扭矩的绝对值也变得越大。
[0037]参考图4，将描述其中修正值计算单元46计算修正值Λ I*的过程。修正值Λ I*的初始值被设置为零。修正值计算单元46在预定的控制周期执行图4所示的处理。
[0038]如图4所示，修正值计算单元46首先基于车速V和横摆率Y来判定车辆是否处于直线行驶状态(步骤SI)。具体地，当车速V大于预定值且横摆率Y的绝对值小于或等于预定值时，判定车辆处于直线行驶状态。如果车辆处于直线行驶状态(步骤S1:是)，则修正值计算单元46执行修正值渐增处理(步骤S2)。图5示出了修正值渐增处理的过程。
[0039]如图5所示，在修正值渐增处理中，修正值计算单元46首先利用映射并基于转向扭矩Th来计算附加值α (步骤S20)。具体地，修正值计算单元46具有图6所示的示出转向扭矩Th的绝对值和附加值α之间的关系的映射。如图6所示，当转向扭矩Th的绝对值小于第一阈值Thl时，将附加值α设置为负值。当转向扭矩Th的绝对值等于第一阈值Thl时，将附加值α设置为零。此外，当转向扭矩Th的绝对值大于第一阈值Thl时，将附加值α设置为正值，以使得转向扭矩Th越大，附加值α变得也越大。第一阈值Thl被设置成允许判定方向盘10是否被精细地操纵(例如，INm)的值。修正值计算单元46利用图6所示的映射来根据转向扭矩Th计算附加值α。随后，如图5所示，修正值计算单元46判定转向扭矩Th是否大于零(步骤S21)。如果转向扭矩Th大于零(步骤S21:是)，则修正值计算单元46将附加值α添加至前一个周期的修正值Λ I*以计算新的修正值Al* (步骤S22)。如果转向扭矩Th不大于零(步骤S21:否)，则修正值计算单元46判定转向扭矩Th是否小于零(步骤S23)。如果转向扭矩Th小于零(步骤S23:是)，则修正值计算单元46从前一个周期的修正值Λ I*中减去附加值α以计算新的修正值Λ I* (步骤S24)。相反地，当转向扭矩Th不小于零时(步骤S23:否)，即，当转向扭矩Th为零时，修正值计算单元46使用前一个周期的修正值Λ I*在不改变它的情况下作为新的修正值Λ I* (步骤S25)。
[0040]在执行步骤S2的修正值渐增处理之后，修正值计算单元46执行如图4所示的修正值守护(guarding)处理(步骤S3)。图7示出了修正值守护处理的过程。
[0041]如图7所示，在修正值守护处理中，修正值计算单元46首先判定转向扭矩Th是否大于零(步骤S30)。如果转向扭矩Th大于零(步骤S30:是)，则将上限值AImax设置为预定值Λ 1 ( ΛΙ0>0)，而将下限值Λ Imin设置为O (步骤S31)。如果转向扭矩Th不大于零(步骤S30:否)，则修正值计算单元46判定转向扭矩Th是否小于零(步骤S32)。如果转向扭矩Th小于零(步骤S32:是)，则将上限值Λ Imax设置为0，而将下限值Λ Imin设置为预定值-Λ 1(步骤S33)。相反地，当转向扭矩Th不小于零时(步骤S32:否)，即，当转向扭矩Th为零时，修正值计算单元46将上限值Λ Imax和下限值Λ Imin都设置为零(步骤S34)。
[0042]在执行步骤S31、S33和S34中的任一个之后，修正值计算单元46将修正值Λ I*与上限值和下限值Λ Imax, Δ Imin进行比较，以设置修正值Λ I*的最终值(步骤S35)。具体地，当修正值Λ I*大于上限值Λ Imax时，修正值计算单元46将上限值Λ Imax设置为修正值Δ I*。当修正值Δ I*小于下限值Δ Imin时,修正值计算单元46将下限值Δ Imin设置为修正值Λ I*。除了这些情况之外，均在不改变修正值Λ I*的情况下使用修正值Λ I*。通过该处理，将修正值Al*限制在范围Λ Imin≤Δ I* < Λ Imax之中。
[0043]当修正值计算单元46执行修正值守护处理时，修正值ΛΙ*被限制于图8中阴影线所表示的范围内。即，当转向扭矩Th的绝对值大于零时，如果修正值Λ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，换句话说，如果与修正值△ I*对应的辅助扭矩的方向与转向扭矩Th的方向不同，则将修正值Λ I*设为零。当转向扭矩Th为零时，将修正值Λ I*设为零。
[0044]如图4所示，在执行步骤S3的修正值守护处理之后，修正值计算单元46输出最终确定的修正值Λ I* (步骤S4)。相反地，当车辆未处于直线行驶状态时(步骤S1:否)，修正值计算单元46在修正值Λ I*朝向零逐渐增加或逐渐减小(步骤S5)之后输出修正值Λ I*(步骤S4)。
[0045]现将描述本实施例的电动转向设备的操作。在下文中，将讨论其中转向扭矩Th的方向为向右方向(即，转向扭矩Th的符号为正)的情况。
[0046]由于车辆的偏斜，即使车辆处于直线行驶状态，驾驶员也可以将大于第一阈值Thl的转向扭矩Th施加至方向盘10。在这种情况下，修正值计算单元46基于图6所示的映射将附加值α设为正值，并将修正值ΛΙ*增加附加值a。因此，增加q轴电流指令值Iq*，以增加辅助扭矩。这减小了驾驶员的转向扭矩Th。此后，修正值计算单元46基于设置于每个控制周期中的附加值α而逐渐增加修正值Λ I*。这逐渐增加了 q轴电流指令值Iq*,使得辅助扭矩逐渐增加。结果，驾驶员的转向扭矩Th逐渐减小。这减少了由于车辆的偏斜而使驾驶员所经历的转向的体力负担。
[0047]如果修正值Λ I*如在传统的引拔补偿控制中一样简单地逐渐增加，则例如当倾斜道路的坡度减小并且驾驶员在包括中性位置(neutral post1n)的范围中精细地操纵方向盘10时，驾驶员可能会经历不适感。即，由于其中转向扭矩Th为零或接近零的精细操纵区域最初为死区，所以q轴电流指令值Iq*优选为零。在这方面，当转向扭矩Th具有接近零的值时，将基本电流指令值Ias*设为零。然而，在传统的引拔补偿控制中，即使转向扭矩Th减小到接近零的值，如果直线行驶状态持续的话，也会在不减小修正值△ I*的情况下将修正值Λ I*添加到基本电流指令值las*。因此，即使在死区中，q轴电流指令值Iq*也不会被设为零，而对应于修正值△〗*的辅助扭矩则作用于转向轴11上。这给驾驶员带来了不适感。
[0048]在这方面，根据本实施例，如果驾驶员正在通过满足表达式0〈Th〈Thl的转向扭矩Th而精细地操纵方向盘10，则将附加值α设为负值。因此，在精细操纵区域中，修正值计算单元46基于设于每个控制周期中的附加值α而逐渐减小修正值Λ I*。因此，逐渐减小q轴电流指令值Iq*，以逐渐减小辅助扭矩，这消除了驾驶员所经历的不适感。
[0049]相反地，当修正值计算单元46逐渐减小修正值Δ I*时，如果修正值Δ I*从正值变为负值的话，驾驶员可能经历不适感。即，当修正值Λ I*变为负值时，q轴电流指令值Iq*也变为负值。辅助扭矩相应地变为负值。在这种情况下，辅助扭矩在与满足表达式0〈Th〈Thl的转向扭矩Th相反的方向上。这是不利的。
[0050]在这方面，根据本实施例，当转向扭矩Th满足表达式0〈Th时，将修正值Λ I*的下限值设置为零。修正值Λ I*因此而未被设为负值。因此，在精细操纵期间没有相反的辅助扭矩作用在转向机构I上。这改善了驾驶员所经历的转向感觉。
[0051]到目前为止，已经描述了其中转向扭矩Th大于零的情况。然而，明显的是，即使转向扭矩Th小于零也将达到相同的效果。
[0052]以上描述的根据本实施例的电动转向设备实现以下优点。
[0053](I)控制装置4基于转向扭矩Th计算基本电流指令值Ias*，并利用修正值Λ I*修正基本电流指令值Ias*，由此计算q轴电流指令值Iq*。当车辆处于直线行驶状态并且转向扭矩Th的绝对值大于第一阈值Thl时，设置修正值Λ I*以使得转向扭矩Th的绝对值减小。该引拔补偿控制减少了由于车辆的偏斜而使驾驶员所经历的转向的体力负担。
[0054](2)当车辆处于直线行驶状态并且转向扭矩Th的绝对值小于第一阈值Thl时，控制装置4设置修正值Λ I*以使得q轴电流指令值Iq*的绝对值减小。这减少了在精细操纵期间通过引拔补偿控制施加到转向机构I的不必要的辅助扭矩，以便消除驾驶员所经历的不适感。特别地，在本实施例的控制装置4具有死区的情况下(在死区中当转向扭矩Th具有接近零的值时将基本电流指令值Ias*设置为零)，未将不必要的辅助扭矩施加至转向机构I的死区中。因此，可靠地保证了驾驶员在死区中所经历的转向感觉。
[0055](3)当转向扭矩Th的绝对值大于零时，如果修正值Λ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，则控制装置4将修正值Λ I*设置为零。当转向扭矩Th为零时，将修正值Λ I*也设置为零。因此，在精细操纵期间没有相反的辅助扭矩作用在转向机构I上。这改善了驾驶员所经历的转向感觉。
[0056]<第二实施例>
[0057]现将描述根据本发明的第二实施例的电动转向设备。将主要描述与第一实施例的不同之处。
[0058]在第一实施例中，修正值Λ I*限于图8所示。在这种情况下，当转向扭矩Th跨越零点变化时，修正值Λ I*可能会突然改变。具体地，假设当转向扭矩Th如图9 (a)所示从正值改变为负值时，紧邻在转向扭矩Th接近零之前将修正值Λ I*设为预定值Λ II，如图9 (b)所示。如图8所示，由于修正值计算单元46被配置成当转向扭矩Th为零时将修正值Λ I*设置为零，所以当转向扭矩Th接近零时修正值计算单元46在时间点tl处将修正值Λ I*设置为零。因此，当转向扭矩Th跨越零点改变时，q轴电流指令值Iq*突然地改变。即，在实质上未施加转向扭矩Th时，辅助扭矩突然地改变。这种突变可能带给驾驶员强烈的不适感。
[0059]为了解决该缺点，根据第二实施例的修正值计算单元46执行图10所示的修正值守护处理，以代替图7所示的修正值守护处理。即，修正值计算单元46首先在步骤S36判定转向扭矩Th是否大于或等于第二阈值Th2 (Th2>0)。第二阈值Th2可以等于或者不同于第一阈值Thl。如果转向扭矩Th大于或等于第二阈值Th2 (步骤S36:是)，则将上限值Λ Imax设置为预定值Λ 10，而将下限值Λ Imin设置为零(步骤S31 )。相反地，当转向扭矩Th不大于或等于第二阈值Th2时(步骤S36:否)，修正值计算单元46判定转向扭矩Th是否小于或等于阈值_Th2 (即带有负号的第二阈值Th2)(步骤S37)。如果转向扭矩Th小于或等于阈值_Th2 (步骤S37:是)，则将上限值Λ Imax设置为零，而将下限值Λ Imin设置为预定值-Λ 1 (步骤S33)。相反地，当转向扭矩Th不小于或等于阈值-Th2时(步骤S37:否)，即，当转向扭矩Th满足表达式-Th2〈Th〈Th2时，修正值计算单元46将上限值和下限值Δ Imax, Δ Imin都设置为零(步骤S34)。
[0060]当修正值计算单元46执行修正值守护处理时，修正值Λ I*被限制于图11中阴影线所表示的范围内。即，当转向扭矩Th的绝对值大于或等于第二阈值Th2时，如果修正值Δ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，换句话说，如果与修正值△ I*对应的辅助扭矩的方向与转向扭矩Th的方向不同，则将修正值ΛΙ*设置为零。当转向扭矩Th的绝对值小于第二阈值Th2时，将修正值Λ I*设为零。
[0061 ] 现将描述第二实施例的电动转向设备的操作。
[0062]当转向扭矩Th如图12 (a)所示从正值变为负值时，修正值计算单元46在时间点t2处(转向扭矩Th在此处达到第二阈值Th2)将修正值Λ I*设置为零，如图12 (b)所示。紧邻在时间点t2之前将具有与修正值Al*相同的符号的转向扭矩Th施加至方向盘10。SP，由于修正值Λ I*在时间点t2处(具有与修正值Λ I*相同的符号的转向扭矩Th在此处被施加至方向盘10)变为零，所以相比根据第一实施例的电动转向设备的情况，驾驶员更不太可能经历辅助扭矩的突变。这减小了辅助扭矩的这种突变对转向感觉的影响。
[0063]如上所述，根据第二实施例的电动转向设备除了实现第一实施例的优点(I)和
(2)之外，还实现了以下优点代替第一实施例的优点(3)。
[0064](4)当转向扭矩Th的绝对值大于或等于第二阈值Th2时，如果修正值Λ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，则控制装置4将修正值Λ I*设置为零。当转向扭矩Th的绝对值小于第二阈值Th2时，将修正值Λ I*设置为零。因此，当转向扭矩Th跨越零点改变时，辅助扭矩的突变对转向感觉的影响减小了。这消除了驾驶员所经历的不适感。
[0065]<第三实施例>
[0066]现将描述根据本发明的第三实施例的电动转向设备。与第二实施例的电动转向设备相类似，如图9 (a)和9 (b)所示，第三实施例的电动转向设备减小了当转向扭矩Th跨越零点改变时突变对转向感觉的影响，由此消除了驾驶员所经历的不适感。将主要描述与第二实施例的不同之处。
[0067]在第三实施例中，修正值计算单元46执行图13所示的修正值守护处理，来代替图10所示的修正值守护处理。即，当转向扭矩Th不小于或等于阈值-Th2时(步骤S37:否)，SP，当转向扭矩Th满足表达式-Th2〈Th〈Th2时，修正值计算单元46将上限值Λ Imax设置为预定值Λ 10，而将下限值Λ Imin设置为预定值-Λ 1 (步骤S38)。
[0068]当修正值计算单元46执行修正值守护处理时，修正值Λ I*被限制于图14中阴影线所表示的范围内。即，当转向扭矩Th的绝对值大于或等于第二阈值Th2时，如果修正值Δ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，换句话说，如果与修正值△ I*对应的辅助扭矩的方向与转向扭矩Th的方向不同，则将修正值Al*设为零。当转向扭矩Th的绝对值小于第二阈值Th2时，则将修正值Λ I*限制于范围-Λ Ι0〈 Λ Ι*〈 Λ 1内。
[0069]现将描述第三实施例的电动转向设备的操作。
[0070]当转向扭矩Th如图15 (a)所示从正值变为负值时，修正值计算单元46在时间点t4处(转向扭矩Th在跨越零点改变之后在此处达到阈值_Th2)将修正值Λ I*设置为零，如图15 (b)所示。用这种方式，使得使修正值Λ I*为零的时间相对于使转向扭矩Th跨越零点改变的时间被延迟，以致使得修正值△〗*的改变量相比于以上描述的实施例的电动转向设备减少了。结果，在转向扭矩Th跨越零点改变时出现的辅助扭矩的突变被减小到较小的程度。这消除了驾驶员所经历的不适感。
[0071]如上所述，根据第三实施例的电动转向设备实现了以下优点代替第二实施例的优点⑷。
[0072](5)当转向扭矩Th的绝对值大于或等于第二阈值Th2时，如果修正值Λ I*和转向扭矩Th的符号彼此不同，则控制装置4将修正值Λ I*设置为零。当转向扭矩Th的绝对值小于第二阈值Th2时，将修正值ΛΙ*限制在范围-ΛΙ0〈ΛΙ*〈ΛΙ0内。结果，在转向扭矩Th跨越零点改变时出现的辅助扭矩的突变被减小了。这消除了驾驶员所经历的不适感。
[0073]<其他实施例>
[0074]可以如下来修改以上描述的实施例。
[0075]在以上示出的实施例中，通过利用图6所示的映射、根据转向扭矩Th来计算附加值α。然而，在必要时可以改变用于计算附加值α的方法。例如，当转向扭矩Th的绝对值小于第一阈值Thl时，可以将附加值α设置为小于零的预定固定值，而当转向扭矩Th的绝对值大于或等于第一阈值Thl时，可以将附加值α设置为大于零的预定固定值。
[0076]在以上所示的实施例中，基于车速V和横摆率Y来判定车辆是否处于直线行驶状态。然而，判定方法并不限于此。可以根据其他已知方法来做出判定，例如，基于车辆的侧向加速度或者左右车轮之间的速度差。
[0077]本发明并不限于具有死区的电动转向设备，也可以应用于不具有死区的电动转向设备。
[0078]本发明并不一定必须应用于向转向轴11施加电动机20的辅助扭矩的电动转向设备，也可以应用于任意合适的电动转向设备，例如，向齿条轴13施加辅助扭矩的电动转向设备。
【权利要求】
1.一种电动转向设备,包括: 电动机，用于向车辆的转向机构施加辅助扭矩；以及 控制器，所述控制器控制对所述电动机的驱动，以使得所述辅助扭矩遵循辅助指令值， 所述电动转向设备特征在于 所述控制器基于施加至所述转向机构的转向扭矩来计算基本辅助指令值，并利用修正值来修正所述基本辅助指令值，由此设置所述辅助指令值， 如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有大于阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述转向扭矩的绝对值减小，以及 如果当所述车辆处于直线行驶状态时所述转向扭矩具有小于所述阈值的绝对值，所述控制器设置所述修正值以使所述辅助指令值的绝对值减小。
2.根据权利要求1所述的电动转向设备，其中所述控制器具有死区，在所述死区中当所述转向扭矩接近零时将所述基本辅助指令值设置为零。
3.根据权利要求1或2所述的电动转向设备，其中 当所述转向扭矩具有大于零的绝对值时，如果与所述修正值对应的辅助扭矩的方向与所述转向扭矩的方向不同，所述控制器将所述修正值设置为零，以及当所述转向扭矩为零时，所述控制器将所述修正值设置为零。
4.根据权利要求1或2所述的电动转向设备，其中 所述阈值为第一阈值， 当所述转向扭矩具有大于或等于不同于所述第一阈值的第二阈值的绝对值时，如果与所述修正值对应的辅助扭矩的方向与所述转向扭矩的方向不同，所述控制器将所述修正值设置为零，以及 当所述转向扭矩具有小于所述第二阈值的绝对值时，所述控制器将所述修正值设置为零。
5.根据权利要求1或2所述的电动转向设备，其中 所述阈值为第一阈值， 当所述转向扭矩具有大于或等于不同于所述第一阈值的第二阈值的绝对值时，如果与所述修正值对应的辅助扭矩的方向与所述转向扭矩的方向不同，所述控制器将所述修正值设置为零，以及 当所述转向扭矩具有小于所述第二阈值的绝对值时，所述控制器将所述修正值限制在预定范围内。
【文档编号】B62D6/08GK104071212SQ201410116043
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】野泽哲也, 青野慎也, 太田贵之, 碓井智彦, 福山雄一, 关口尚之 申请人:株式会社捷太格特