動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及用于該動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于例如機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置及用于該動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為應(yīng)用于例如機(jī)動(dòng)車(chē)的現(xiàn)有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，已知有例如以下專(zhuān)利文獻(xiàn)記載的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
[0003]即，在該專(zhuān)利文獻(xiàn)記載的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，將轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)矩的方向和轉(zhuǎn)向操縱角速度的方向一致的情況設(shè)為“轉(zhuǎn)向增加狀態(tài)(往?狀態(tài))”，將不同的情況設(shè)為“轉(zhuǎn)向返回狀態(tài)(戾*9狀態(tài))”，在該各狀態(tài)下，根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱角來(lái)改變摩擦修正值，由此實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操縱感的提尚。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)2011 - 105190號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]可是，作為在上述轉(zhuǎn)向操縱(操舵)時(shí)發(fā)生的摩擦，有僅輸入軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而輸出軸不追隨輸入軸的狀態(tài)下發(fā)生的靜摩擦(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“靜摩擦”)、和在輸出軸追隨上述輸入軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下發(fā)生的動(dòng)摩擦(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“動(dòng)摩擦”)，其大小互不相同。
[0009]但是，在前述現(xiàn)有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，因?yàn)閷?duì)于上述各摩擦，沒(méi)有進(jìn)行特別的區(qū)分，而是根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱角的大小來(lái)確定上述摩擦修正值，所以存在未能根據(jù)摩擦的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪Σ翐p失補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。
[0010]本發(fā)明是鑒于這種技術(shù)課題而完成的，其目的在于，提供一種可根據(jù)摩擦的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪Σ翐p失補(bǔ)償?shù)膭?dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
[0011]用于解決課題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明第一方面的特征為，優(yōu)選具備:指令電流計(jì)算部，計(jì)算對(duì)所述電動(dòng)機(jī)的指令電流即電動(dòng)機(jī)指令電流；靜摩擦修正值計(jì)算部，基于所述輸入軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)，計(jì)算靜摩擦修正值；動(dòng)摩擦修正值計(jì)算部，基于所述輸出軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)，計(jì)算動(dòng)摩擦修正值；電流修正值計(jì)算部，基于所述靜摩擦修正值及所述動(dòng)摩擦修正值，計(jì)算指令電流修正值；指令電流修正部，基于所述指令電流修正值，修正所述電動(dòng)機(jī)指令電流。
[0013]本發(fā)明第二、第三方面的特征為，優(yōu)選具備:指令電流計(jì)算部，計(jì)算對(duì)所述電動(dòng)機(jī)的指令電流即電動(dòng)機(jī)指令電流；靜摩擦修正值計(jì)算部，計(jì)算靜摩擦修正值，在所述輸入軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)以向左右轉(zhuǎn)向操縱方向中的一方向增大的方式變化時(shí)，該靜摩擦修正值與該變化量相應(yīng)地增大，在所述輸入軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)以向另一方向增大的方式變化時(shí)，該靜摩擦修正值與該變化量相應(yīng)地減小；動(dòng)摩擦修正值計(jì)算部，計(jì)算動(dòng)摩擦修正值，在所述輸出軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)以向所述一方向增大的方式變化時(shí)，該動(dòng)摩擦修正值與該變化量相應(yīng)地增大，在所述輸出軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)以向所述另一方向增大的方式變化時(shí)，該動(dòng)摩擦修正值與該變化量相應(yīng)地減小，所述動(dòng)摩擦修正值被設(shè)定成小于所述靜摩擦修正值的值；電流修正值計(jì)算部，計(jì)算指令電流修正值，該指令電流修正值是所述靜摩擦修正值與所述動(dòng)摩擦修正值的差值，具有最大值及最小值；指令電流修正部，在所述指令電流修正值大于其最大值和最小值的平均值時(shí)，修正所述電動(dòng)機(jī)指令電流，以使朝向所述一方向側(cè)的轉(zhuǎn)向操縱助力增大，在所述指令電流修正值小于所述平均值時(shí)，修正所述電動(dòng)機(jī)指令電流，以使朝向所述另一方向側(cè)的轉(zhuǎn)向操縱助力增大。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，就摩擦造成的轉(zhuǎn)向操縱助力損失的補(bǔ)償而言，當(dāng)進(jìn)行用于該補(bǔ)償?shù)哪Σ列拚档挠?jì)算時(shí)，將靜摩擦(靜摩擦)和動(dòng)摩擦(動(dòng)摩擦)區(qū)分開(kāi)來(lái)，分別根據(jù)靜摩擦和動(dòng)摩擦將靜摩擦修正值和動(dòng)摩擦修正值結(jié)合在一起進(jìn)行計(jì)算，所以能夠根據(jù)摩擦的種類(lèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪Σ翐p失補(bǔ)償。
[0016]具體而言，基于輸入軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)設(shè)定靜摩擦修正值，能夠抑制開(kāi)始打方向時(shí)基于轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的滯澀的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)荷的增大。另外，基于輸出軸旋轉(zhuǎn)角信號(hào)設(shè)定動(dòng)摩擦修正值，能夠抑制轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的動(dòng)作之后的該轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的摩擦造成的轉(zhuǎn)向操縱負(fù)荷的增大。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二、三方面，由靜摩擦修正值和動(dòng)摩擦修正值的差值確定指令電流修正值，與單純地切換靜摩擦修正值和動(dòng)摩擦修正值來(lái)確定指令電流修正值的情況相比，能夠使指令電流修正值的變化順暢，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操縱感的提高。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是圖1所示的輸入軸與輸出軸的連結(jié)部附近的放大縱剖面圖；
[0020]圖3是圖1所示的控制單元的控制方框圖；
[0021]圖4是用于圖3所示的靜摩擦修正值計(jì)算部的靜摩擦修正值的計(jì)算說(shuō)明的時(shí)間圖；
[0022]圖5是用于圖3所示的動(dòng)摩擦修正值計(jì)算部的動(dòng)摩擦修正值的計(jì)算說(shuō)明的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在下述實(shí)施方式中，以將本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等用于現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車(chē)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0024]圖1是該裝置的概要圖，用于對(duì)本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略地進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]該圖1所示的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置主要由以下部件構(gòu)成:輸入軸2，其一端側(cè)與方向盤(pán)I可一體旋轉(zhuǎn)地連接；輸出軸3，其一端側(cè)經(jīng)由未圖示的扭桿可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與輸入軸2的另一端側(cè)連結(jié)，且該輸出軸3的另一端側(cè)經(jīng)由作為轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)RP與轉(zhuǎn)向輪(転舵輪)WL、WR連接；轉(zhuǎn)矩傳感器4，其配置于輸入軸2的外周側(cè)，基于該輸入軸2和輸出軸3的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位移量來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向操縱輸入轉(zhuǎn)矩；電動(dòng)機(jī)5，其基于該轉(zhuǎn)矩傳感器4、未圖示的轉(zhuǎn)向操縱角傳感器、及車(chē)速傳感器等的各檢測(cè)結(jié)果，將與駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的轉(zhuǎn)向操縱助力轉(zhuǎn)矩賦予上述輸出軸3 ;電子控制單元6，其驅(qū)動(dòng)控制該電動(dòng)機(jī)5。在此，由上述輸入軸2、輸出軸3及齒輪齒條機(jī)構(gòu)RP構(gòu)成本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。
[0026]上述齒輪齒條機(jī)構(gòu)RP是形成于輸出軸3的另一端部外周的未圖示的齒輪齒和形成于齒條軸7的軸向規(guī)定范圍內(nèi)的未圖示的齒條齒嚙合而成的機(jī)構(gòu)，齒條軸7根據(jù)輸出軸3的旋轉(zhuǎn)方向而向軸向移動(dòng)，其中，所述齒條軸7以與該輸出軸3的另一端部大致正交的形式配置。上述齒條軸7的各端部分別經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿8、8及轉(zhuǎn)向節(jié)臂9、9與轉(zhuǎn)向輪WR、WL連接，通過(guò)該齒條軸7沿軸向移動(dòng)，經(jīng)由上述各轉(zhuǎn)向橫拉桿8、8拉動(dòng)上述各轉(zhuǎn)向節(jié)臂9、9，從而改變轉(zhuǎn)向輪WR、WL的方向。
[0027]圖2是包含上述轉(zhuǎn)矩傳感器4的上述輸入軸2和輸出軸3的連結(jié)部附近的縱剖面圖。
[0028]如圖2所示，上述轉(zhuǎn)矩傳感器4主要由以下部件構(gòu)成:殼體CS，被設(shè)置成包圍輸入軸2和輸出軸3的重疊部；第一旋轉(zhuǎn)角傳感器SI，安裝于該殼體CS的內(nèi)周面和輸入軸2的外周面之間，檢測(cè)輸入軸2的旋轉(zhuǎn)位移，例如由旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成；第二旋轉(zhuǎn)角傳感器S2，安裝于上述殼體CS的內(nèi)周面和輸出軸3之間，檢測(cè)輸出軸3的旋轉(zhuǎn)位移，例如由旋轉(zhuǎn)變壓器構(gòu)成。通過(guò)上述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角傳感器S1、S2檢測(cè)基于上述扭桿的扭轉(zhuǎn)變形的輸入軸2和輸出軸3之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位移量，來(lái)檢測(cè)通過(guò)駕駛員的轉(zhuǎn)向操縱操作輸入的轉(zhuǎn)向操縱轉(zhuǎn)矩。
[0029]上述第一、第二旋轉(zhuǎn)角傳感器S1、S2都可以是公知的可變磁阻(VR)型旋轉(zhuǎn)變壓器。即，第一旋轉(zhuǎn)角傳感器SI由可一體旋轉(zhuǎn)地外嵌于輸入軸2的外周面的圓環(huán)狀的第一轉(zhuǎn)子Sir、和固定于上述殼體CS且以隔著規(guī)定間隙在徑向上與上述第一轉(zhuǎn)子Slr的外周側(cè)重疊的形式配設(shè)的第一定子Sls構(gòu)成。同樣，第二旋轉(zhuǎn)角傳感器S2也由可一體旋轉(zhuǎn)地外嵌于輸出軸3的外周面的圓環(huán)狀的第二轉(zhuǎn)子S2r、和固定于上述殼體CS且以隔著規(guī)定間隙在徑向上與上述第二轉(zhuǎn)子S2r的外周側(cè)重疊的形式配設(shè)的第二定子S2s構(gòu)成。
[0030]圖3是表示上述電子控制單元6內(nèi)的計(jì)算電路結(jié)構(gòu)的控制方框圖。
[0031]該圖3所示的電子控制單元6具備:指令電流計(jì)算部10，其基于車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(后述的各種傳感器信號(hào))計(jì)算向電動(dòng)機(jī)5的指令電流值即電動(dòng)機(jī)指令電流1 ;靜摩擦修正值計(jì)算部11，其計(jì)算用于上述轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的靜摩擦修正的靜摩擦修正值Sf ;動(dòng)摩擦修正值計(jì)算部12，其計(jì)算用于上述轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)的動(dòng)摩擦修正的動(dòng)摩擦修正值Kf ;電流修正值計(jì)算部13，其基于在上述靜摩擦修正值計(jì)算部11中計(jì)算出的靜摩擦修正值Sf和在上述動(dòng)摩擦修正值計(jì)算部12計(jì)算出的動(dòng)摩擦修正值Kf來(lái)計(jì)算指令電流修正值Cv ;指令電流修正部14，其基于在該電流修正值計(jì)算部13計(jì)算出的指令電流修正值Cv來(lái)修正上述電動(dòng)機(jī)指令電流Ιο。
[0032]上述指令電流計(jì)算部10基于輸入到該指令電流計(jì)算部10的、上述轉(zhuǎn)矩傳感器4的輸出信號(hào)Tr、設(shè)置于上述電動(dòng)機(jī)5的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出信號(hào)M Θ、上述轉(zhuǎn)向操縱角傳感器的輸出信號(hào)Θ、上述車(chē)速傳感器的輸出信號(hào)V等，計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)指令電流Ιο，然后將該電動(dòng)機(jī)指令電流1輸出到上述指令電流修正部14。
[0033]上述靜摩擦修正值計(jì)算部11基于輸入到該靜摩擦修正值計(jì)算部11的上述第一旋轉(zhuǎn)角傳感器SI及第二旋轉(zhuǎn)角傳感器S2的各輸出信號(hào)0 1、Θ 2，計(jì)算上述靜摩擦修正值Sf，然后向上述電流修正值計(jì)算部13輸出該靜摩擦修正值Sf。上述靜摩擦修正值Sf是基于輸入軸旋轉(zhuǎn)角Θ I與基準(zhǔn)值BI的差值Dl計(jì)算出的值，基本上，上述基準(zhǔn)值BI在與輸入軸旋轉(zhuǎn)角Θ I的差值小于規(guī)定值Xl的范圍內(nèi)維持同一值，在該差值成為上述規(guī)定值Xl以上的范圍內(nèi)，該差值被設(shè)定成增大或減小，以使其維持上述規(guī)定值XI。關(guān)于具體的計(jì)算方法，后面將進(jìn)行詳細(xì)描述。另外，該靜摩擦修正值Sf被計(jì)