[发明专利]电动助力转向装置

说明书

本发明提供一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置将旋转角度检测系统设置成3个系统以便进行异常检测，并且，即使3个旋转角度检测系统中的某一个系统发生了异常，也能够瞬时确定出发生了异常的系统，利用余下的正常的角度检测信号来进行高可靠性的角度检测，继续进行辅助控制。本发明的电动助力转向装置至少基于转向扭矩运算出电流指令值，基于电流指令值并通过逆变器对无刷电动机进行PWM控制，并且，检测出无刷电动机的旋转角度进行电流控制，对转向系统进行辅助控制，其具备3个系统的旋转角度检测系统和角度诊断单元，3个系统的旋转角度检测系统检测出无刷电动机的旋转角度；角度诊断单元通过将从3个系统的旋转角度检测系统输出的各个角度的差的绝对值与阈值进行比较，以便诊断出旋转角度检测系统的正常或异常并进行处理，使用被角度诊断单元诊断为正常的系统的输出角度来继续进行辅助控制。

技术领域

本发明涉及一种电动助力转向装置，该电动助力转向装置基于电流指令值并通过逆变器对无刷电动机进行PWM控制，并且，检测出无刷电动机的旋转角度进行电流控制，对转向系统进行辅助控制。本发明特别是涉及一种高可靠性的电动助力转向装置，该高可靠性的电动助力转向装置通过3个系统的旋转角度检测系统来检测出无刷电动机的旋转角度，并且，诊断出各个系统的正常或异常(包括故障)，在只有1个系统为异常的情况下，使用其他的2个系统的旋转角度检测系统的检测角度来继续进行辅助控制。

背景技术

电动助力转向装置利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)，其将电动机的驱动力经由减速机构并通过诸如齿轮或传送带之类的传送机构向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，这样的现有的电动助力转向装置(EPS)进行电动机电流的反馈控制。反馈控制调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小，电动机外加电压的调整一般通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(duty)来进行。

参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设置有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)30进行供电，同时，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元30。控制单元30基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行作为辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，基于通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref来控制供应给电动机20的电流。此外，转向角传感器14不是必须的，可以不设置转向角传感器14。

另外，收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)50被连接到控制单元30，车速Vel也能够从CAN50处获得。此外，收发CAN50以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN51也可以被连接到控制单元30。

控制单元30主要由CPU(也包含MCU、MPU和类似装置)构成，该CPU内部由程序执行的一般功能，如图2所示。