[发明专利]车辆转向控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及与用于设置有诸如EPS(电子控制助力转向)之类的电动助力转向设备的车辆的转向控制设备及转向控制方法相关的技术领域。

背景技术

例如，日本专利申请公开号6-211142(JP-A-6-211142)提出了一种电动助力转向设备，其将电动机的反电动势纳入考量。JP-A-6-211142(以下称为“现有技术”)中描述的电动助力转向设备通过基于检测得到的电动机的转速来计算电动机的反电动势，并基于计算得到的反电动势来校正电动机的施加电压，使得能够获得良好的转向感受。

同时，例如，日本专利申请公开号2007-118785(JP-A-2007-118785)也提出了一种用于通过在电动机上执行磁场削弱控制(field weakeningcontrol)时校正q轴目标电流来防止驾驶员的转向感受恶化的技术。

电动机的驱动电压受到电动机侧的物理或电气限制、诸如电池之类的电源的规格(例如额定值)或电源基于个体会发生变化的SOC(荷电状态)的影响，因此具有固定或可变上限值。因此，即使如现有技术那样通过简单地将反电动势纳入考量来校正施加电压(在此情况下为驱动电压的一种形式)，施加电压也会受到上限值的限制，由此可能不能够抵消反电动势。

在此情况下，反电动势会超过施加电压，使得电动机进入发电状态。由此，电动机会进入所谓逆辅助状态，其中电动机的辅助方向与原本需求的辅助方向相反。换言之，对于现有技术，存在当电动机的驱动电压受到上限值限制时驾驶员的转向操作会遭受阻碍的技术缺陷。

发明内容

着眼于上述问题，本发明提供了能够在对电动机的驱动电压设置上限值的情况下防止操纵性能恶化的车辆转向控制设备及转向控制方法。

因此，本发明的第一方面涉及一种转向控制设备，其用于设置有电动助力转向设备的车辆，所述电动助力转向设备具有能够向转向轴施加辅助转向力的电动机以及能够通过向所述电动机供应驱动电压来驱动所述电动机的驱动设备。此转向控制设备包括第一控制设备、判定设备和第二控制设备。所述第一控制设备控制所述驱动设备，使得所述驱动电压以等于或低于预定上限电压的状态被供应，以向所述转向轴施加基于预定类型的转向量的所述辅助转向力。所述判定设备基于所述电动机的转速以及所供应的所述驱动电压来判定所述电动机是否处于与发电状态对应的状态。当判定为所述电动机处于与所述发电状态对应的所述状态时，所述第二控制设备控制所述驱动设备以使所述电动机产生的发电量减小。

此外，本发明的第二方面涉及一种转向控制方法，其用于设置有电动助力转向设备的车辆，所述电动助力转向设备具有能够向转向轴施加辅助转向力的电动机以及能够通过向所述电动机供应驱动电压来驱动所述电动机的驱动设备。此转向控制方法包括以下步骤：i)控制所述驱动设备，使得所述驱动电压以等于或低于预定上限电压的状态被供应，以向所述转向轴施加基于预定类型的转向量的所述辅助转向力；ii)基于所述电动机的转速以及所供应的所述驱动电压来判定所述电动机是否处于与发电状态对应的状态；以及iii)当判定为所述电动机处于与所述发电状态对应的所述状态时，控制所述驱动设备以使所述电动机产生的发电量减小。

本发明中的辅助转向力包括物理的、机械的、电气的以及磁性的力等，其响应于驾驶员执行的转向操作经由转向轴(包括设置在诸如齿轮齿条型转向机构或球状螺母型转向机构之类的任意各种转向机构中的转向轴、柱轴(column shaft)、小齿轮轴或任意各种轴体)施加至转向轮，并且其施加至转向轴以对作为物理力用于使转向轮相对于车辆向左或向右转动的转向力提供辅助。

此时，考虑到转向轴包括上述各种轴的情况，辅助转向力传递至转向轴的方式以及本发明的电动机(其向转向轴施加辅助转向力并可以例如是DC无刷电动机)所布置的位置在至少取决于安装空间、成本、耐用性或可靠性等的实质约束条件(如果存在约束条件)内并无限制。

本发明的驱动设备包括能够通过向本发明的电动机直接或间接地供应驱动电压来驱动该电动机的物理的、机械的、结构的、电气的、磁性的及化学的手段。例如，驱动设备可适当地包括对应于结构的各种构成元件，例如，诸如电池之类的电源、产生从电源至电动机的供电路径的配线材料、诸如继电器电路之类的开关装置、诸如FET(场致发射晶体管)之类的各种放大装置、诸如逆变器之类的整流器、以及PWM(脉宽调制)电路等。同时，短语“间接地供应驱动电压”例如可指作为通过三相转换处理得到的三相电压来供应驱动电压，或指作为取决于根据PWM控制的占空比的脉冲电压来供应驱动电压。