[发明专利]电动转向装置及其电流的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动转向装置。更具体地，本发明涉及一种能够控制其电流的电动转向装置和控制电流的方法，其能够补偿电机的电流以提高车辆的辅助转向动力来应对在低温下(例如冬季)由于收缩或黏度增大而导致的摩擦增大。

背景技术

车辆的转向装置通常采用利用液压泵的液压动力的液压动力转向装置。然而自1990年以来，使用电机的电动转向装置已经逐渐被广泛使用。

现有的液压动力转向装置中，通过发动机来驱动用作提供辅助转向动力的动力源的液压泵，因而不管方向盘是否转动都消耗能量。但是，在电动转向装置中，当方向盘转动产生转向扭矩时，电机提供与所产生的转向扭矩成比例的辅助转向动力。因此，相比于液压动力转向装置，电动转向装置能提高能源效率。

图1是例示了根据现有技术的电动转向装置的图。如图1所示，电动转向装置通常包括从方向盘101延伸到两侧车轮108的转向系统100，以及用于向转向系统100供应辅助转向动力的辅助动力机构120。

所述转向系统100包括转向轴102，所述转向轴102的上端连接到方向盘101以与方向盘101一起转动，其下端通过一对万向节103连接到小齿轮轴104。此外，所述小齿轮轴104通过齿条-齿轮机构部105连接到齿条109，所述齿条109的两端通过横拉杆106和转向节臂107连接到车辆的车轮108。

齿条-齿轮机构部105设置有形成在小齿轮轴104下端的小齿轮111，小齿轮111与形成在齿条109的外周表面一侧的齿条传动机构112啮合。通过齿条-齿轮机构部105将小齿轮轴104的旋转运动变为直线运动。因此，当驾驶员操作方向盘101时，小齿轮轴104旋转，齿条109根据小齿轮轴104的旋转沿轴向直线运动，并且齿条109的直线运动通过横拉杆106和转向节臂107操纵车轮108转向。

辅助动力装置120包括：扭矩感测器121，用来感测驾驶员施加在方向盘101上的转向扭矩，并输出与感测到的转向扭矩成比例的电信号；电子控制单元(ECU)123，用来根据从扭矩感测器121传送的电信号产生控制信号；电机130，用来根据自ECU 123传送的控制信号产生辅助转向动力；以及电动动力装置140，用来将电机130中产生的辅助动力通过齿轮、带等传递到齿条109。

因此，在上述电动转向装置中，通过方向盘101的转动产生的转向扭矩通过齿条-齿轮机构部105传递到齿条109，根据产生的转向扭矩在电机130中产生的辅助转向动力通过电动动力装置140传递到齿条109。

与图1所不同的，电动装置转向装置可以通过这样一种方式构成：将电机130中产生的辅助转向动力传递到转向轴102，或者通过电动动力装置140传递到小齿轮轴104。即，将转向系统100中产生的转向扭矩与电机130中产生的辅助转向动力合成，用来沿轴向移动齿条109。

然而，在上述电动转向装置中，当使用者开始并初始地操纵在寒冷的天气或在低温环境下(例如冬季)已经停留很长时间的车辆转向时，比在普通的条件下需要更大的转向动力。这种现象是由于在低温环境下电动动力装置的元件收缩或润滑液(例如：guris)的黏度增大所引起的。

因此，需求用于根据温度控制电机电流的补偿装置，其中电机用来产生动力支持转向动力。

发明内容

据此，做出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明提供一种能够控制其电流的电动转向装置和控制电流的方法，其能够补偿电机的电流以提高车辆的辅助转向动力来应对在低温下(例如冬季)由于收缩或黏度增大而导致的摩擦增大。

根据本发明的一个方面，提供了一种电动转向装置，该电动转向装置包括：温度感测器，其用来测量车辆启动时所述电动转向装置的初始温度；计数器，其用来计算从所述车辆的启动时间开始的经过时间；摩擦系数确定单元，其用来根据所测量的温度和所计算的经过时间通过使用摩擦系数的设置图来确定摩擦系数；以及目标电流计算单元，其通过使用所述摩擦系数来计算用于摩擦的补偿量，并基于所计算的补偿量来确定用于驱动电机所需的目标电流。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制电动转向装置的电流的方法，该方法包括如下步骤：测量车辆启动时所述电动转向装置的初始温度；计算从所述车辆的启动时间开始的经过时间；根据所测量的温度和所计算的经过时间通过使用摩擦系数的设置图来确定摩擦系数；通过使用所确定的摩擦系数来计算用于摩擦的补偿量，并确定目标电流；以及利用所确定的目标电流来驱动电机。