)，符號(hào)化單元233對電動(dòng)機(jī)角速度ω進(jìn)行 符號(hào)化，庫侖摩擦單元234將符號(hào)化后的電動(dòng)機(jī)角速度與庫侖摩擦T Fra相乘（步驟S132)， 加法減法單元232A將粘性摩擦系數(shù)單元231的輸出與庫侖摩擦單元234的輸出相加，同 時(shí)，對轉(zhuǎn)向扭矩Th進(jìn)行減法（步驟S133)。
[0096] 接下來，全慣性力矩單元235輸入電動(dòng)機(jī)角加速度α并將其與全慣性力矩Ic相 乘（步驟S134)，在加法單元232B進(jìn)行加法（步驟S135)。在加法單元232B得到的加法結(jié) 果在系數(shù)單元236與Ι/Kt相乘后，被加法輸入到減法單元232C，減法單元232C對另外被輸 入進(jìn)來（存儲(chǔ)）的上次電流指令值Iref (Z 3進(jìn)行減法（步驟S137)。減法單元232C輸出 作為產(chǎn)生相當(dāng)于SAT的電動(dòng)機(jī)扭矩的SAT估計(jì)電流值ISAT，利用LPF237來對SAT估計(jì)電流 值I SAT進(jìn)行濾波處理（步驟S140)，輸入車速Vel并在增益（G)單元238將其與增益G相乘 (步驟S141)，然后再由限制器239被限制了上下限值后（步驟S142)，限制器239輸出SAT 補(bǔ)償電流指令值Isref (步驟S143)。
[0097] 盡管圖12的SAT補(bǔ)償單元230是基于式3而構(gòu)成的，對于使用圖4作了說明的 SAT估計(jì)，也可以用同樣的方式來構(gòu)成。圖18表示其結(jié)構(gòu)例。如圖18所示，通過使用SAT 估計(jì)電流值*SAT( = ISAT)、具有與前述相同的特性的LPF230-1、車速感應(yīng)型的增益（G)單 元230-2和限制器230-3,可以獲得SAT補(bǔ)償電流指令值Isref。
[0098] 附圖標(biāo)記說明
[0099] 1 轉(zhuǎn)向盤（方向盤）
[0100] 2 柱軸（轉(zhuǎn)向軸）
[0101] 10、154 扭矩傳感器
[0102] 12、153 車速傳感器
[0103] 13 電池
[0104] 20、150 電動(dòng)機(jī)
[0105] 21 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元
[0106] 100 控制單元（ECU)
[0107] 110 扭矩系統(tǒng)控制單元
[0108] 120 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制單元
[0109] 151 旋轉(zhuǎn)傳感器
[0110] 152 轉(zhuǎn)向角傳感器
[0111] 130 車輛側(cè) ECU
[0112] 131 切換指令單元
[0113] 132 目標(biāo)轉(zhuǎn)向角生成單元
[0114] 140 EPS 側(cè) ECU
[0115] 141 扭矩控制單元
[0116] 142 切換單元
[0117] 143 電流控制/驅(qū)動(dòng)單元
[0118] 144 電動(dòng)機(jī)角速度運(yùn)算單元
[0119] 145 電動(dòng)機(jī)角加速度運(yùn)算單元
[0120] 200 轉(zhuǎn)向角控制單元
[0121] 210 反饋控制單元
[0122] 211 比率限制器
[0123] 211-2 變化量設(shè)定單元
[0124] 211-4 保持單元
[0125] 212、230-1、237 LPF
[0126] 214 比例增益單元
[0127] 215A 微分單元
[0128] 215B 微分增益（Kc)單元
[0129] 216A 積分單元
[0130] 216B 積分增益（Kvi)單元
[0131] 216C 比例增益（Kvp)單元
[0132] 217、239、230-3 限制器
[0133] 230 SAT補(bǔ)償單元
[0134] 231 粘性摩擦系數(shù)單元
[0135] 233 符號(hào)化單元
[0136] 234 庫侖摩擦單元
[0137] 238 (車速感應(yīng)）增益單元
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其基于轉(zhuǎn)向扭矩和車速運(yùn)算電動(dòng)機(jī)電流指令值1，基于所 述電動(dòng)機(jī)電流指令值1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行輔助控制，并具有切換自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式和 手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式的功能，其特征在于： 具備轉(zhuǎn)向角控制單元和切換單元， 所述轉(zhuǎn)向角控制單元基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角、實(shí)際轉(zhuǎn)向角、所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)角速度和電 動(dòng)機(jī)角加速度、所述轉(zhuǎn)向扭矩及上次電流指令值計(jì)算出電動(dòng)機(jī)電流指令值2 ; 所述切換單元輸入所述電動(dòng)機(jī)電流指令值1和所述電動(dòng)機(jī)電流指令值2并切換， 所述轉(zhuǎn)向角控制單元由反饋控制單元、SAT補(bǔ)償單元及輸出單元構(gòu)成， 所述反饋控制單元基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角、所述實(shí)際轉(zhuǎn)向角、所述電動(dòng)機(jī)角速度及所述 轉(zhuǎn)向扭矩生成反饋控制電流指令值； 所述SAT補(bǔ)償單元基于所述電動(dòng)機(jī)角速度、所述電動(dòng)機(jī)角加速度、所述轉(zhuǎn)向扭矩及所 述上次電流指令值生成SAT補(bǔ)償電流指令值； 所述輸出單元從所述反饋控制電流指令值和所述SAT補(bǔ)償電流指令值生成所述電動(dòng) 機(jī)電流指令值2， 根據(jù)所述自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式和所述手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式的切換指令來切換所述切換單元，在所述 自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式時(shí)，基于所述電動(dòng)機(jī)電流指令值2對所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述反饋控制單元由比率 限制器、LPF、第1比例增益單元、積分增益單元、第2比例增益單元、微分增益單元及輸出單 元構(gòu)成， 所述比率限制器對所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角進(jìn)行平滑化處理； 所述LPF被連接到所述比率限制器的輸出； 所述第1比例增益單元將所述LPF的輸出與所述實(shí)際轉(zhuǎn)向角之間的角度偏差與比例增 益相乘； 所述積分增益單元對來自所述第1比例增益單元的誤差速度與所述電動(dòng)機(jī)角速度之 間的速度偏差進(jìn)行積分并將其與積分增益相乘； 所述第2比例增益單元將所述速度偏差與比例增益相乘； 所述微分增益單元對所述轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行微分并將其與微分增益相乘； 所述輸出單元將所述積分增益單元的輸出與所述第2比例增益單元的輸出之間的偏 差值與所述微分增益單元的輸出相加，限制上下限值，輸出所述反饋控制電流指令值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述SAT補(bǔ)償單元 由SAT估計(jì)單元、LPF及車速感應(yīng)增益單元構(gòu)成， 所述SAT估計(jì)單元基于所述轉(zhuǎn)向扭矩、所述電動(dòng)機(jī)角速度、所述電動(dòng)機(jī)角加速度及所 述上次電流指令值計(jì)算出SAT估計(jì)電流值； 所述LPF輸入所述SAT估計(jì)電流值并具有高于角度響應(yīng)頻率的截止頻率特性； 所述車速感應(yīng)增益單元將所述LPF的輸出與車速可變增益相乘并輸出所述SAT補(bǔ)償電 流指令值。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述SAT估計(jì)單元由粘性 摩擦系數(shù)單元、符號(hào)化庫侖摩擦單元、全慣性力矩單元及輸出系數(shù)單元構(gòu)成， 所述粘性摩擦系數(shù)單元將所述電動(dòng)機(jī)角速度與粘性摩擦系數(shù)相乘； 所述符號(hào)化庫侖摩擦單元對所述電動(dòng)機(jī)角速度進(jìn)行符號(hào)化并將其與庫侖摩擦相乘； 所述全慣性力矩單元將所述電動(dòng)機(jī)角加速度與全慣性力矩相乘； 所述輸出系數(shù)單元從所述粘性摩擦系數(shù)單元的輸出和所述符號(hào)化庫侖摩擦單元的輸 出的加法值中減去所述轉(zhuǎn)向扭矩，接著與所述全慣性力矩單元的輸出相加，然后與系數(shù)相 乘。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：限制上下限值的限 制器被連接到所述車速感應(yīng)增益單元的后級(jí)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述SAT估計(jì)單元由加法 單元、第1減法單元及第2減法單元構(gòu)成， 所述加法單元將相當(dāng)于輔助扭矩的電流指令值與所述轉(zhuǎn)向扭矩相加； 所述第1減法單元從所述加法單元的加法結(jié)果中減去所述電動(dòng)機(jī)角加速度與慣性相 乘后得到的值； 所述第2減法單元從所述第1減法單元的減法結(jié)果中減去對所述電動(dòng)機(jī)角速度進(jìn)行符 號(hào)化并將其與摩擦相乘后得到的值，輸出所述SAT估計(jì)電流值。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：限制上下限值的限制器被 連接到所述車速感應(yīng)增益單元的后級(jí)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。該電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置使調(diào)諧變得容易，謀求制動(dòng)顫振、擺振的抑制，可以獲得安全舒適的轉(zhuǎn)向性能，在自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式中，可以依照計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角正確地進(jìn)行轉(zhuǎn)向，并且，即使目標(biāo)轉(zhuǎn)向角為急轉(zhuǎn)向時(shí)也可以平滑地進(jìn)行轉(zhuǎn)向，即使在低車速時(shí)通過提高響應(yīng)性或穩(wěn)態(tài)偏差也可以追隨目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。本發(fā)明的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置具備計(jì)算出電動(dòng)機(jī)電流指令值的轉(zhuǎn)向角控制單元和輸入電動(dòng)機(jī)電流指令值并切換的切換單元。該轉(zhuǎn)向角控制單元由生成反饋控制電流指令值的反饋控制單元、生成SAT補(bǔ)償電流指令值的SAT補(bǔ)償單元及從反饋控制電流指令值和SAT補(bǔ)償電流指令值生成電動(dòng)機(jī)電流指令值的輸出單元構(gòu)成；根據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式和手動(dòng)轉(zhuǎn)向模式的切換指令來切換該切換單元；在自動(dòng)轉(zhuǎn)向模式時(shí)，基于電動(dòng)機(jī)電流指令值對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
【IPC分類】B62D113/00, B62D6/00, B62D119/00, B62D5/04, B62D101/00
【公開號(hào)】CN105246764
【申請?zhí)枴緾N201480029047
【發(fā)明人】椿貴弘
【申請人】日本精工株式會(huì)社
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年1月29日
【公告號(hào)】EP2977296A1, US9327761, US20160001810, WO2015114751A1