電動動力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為以往的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，存在一種利用轉(zhuǎn)向輔助用的電動馬達對轉(zhuǎn)向盤進行復位控制的電動動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0003]在日本JP2007-320383A中公開了這樣一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置:在同時滿足轉(zhuǎn)向力矩處于能夠判斷為方向盤未握持狀態(tài)的較小的力矩閾值以下、以及力矩變化率處于規(guī)定的力矩變化率閾值以下這兩個條件時，通過執(zhí)行方向盤復位控制，順利地進行方向盤的復位而不使駕駛員產(chǎn)生不適感。

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]在日本JP2007-320383A所記載的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，監(jiān)視兩個條件的成立，并在判斷為滿足這兩個條件的情況下，執(zhí)行方向盤復位控制，因此方向盤復位控制較復雜。
[0006]本發(fā)明的目的在于通過簡單的復位控制來減輕轉(zhuǎn)向的不適感。
[0007]用于解決問題的方案
[0008]根據(jù)本發(fā)明的某技術(shù)方案，提供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其利用基于力矩傳感器的檢測結(jié)果運算得到的輔助指令值來驅(qū)動電動馬達，從而輔助駕駛員對轉(zhuǎn)向盤所進行的轉(zhuǎn)向，該力矩傳感器用于檢測自所述轉(zhuǎn)向盤輸入的轉(zhuǎn)向力矩，其中，該電動動力轉(zhuǎn)向裝置包括:轉(zhuǎn)向角度檢測器，其用于檢測所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度；基本復位指令值運算部，其基于利用所述轉(zhuǎn)向角度檢測器檢測到的轉(zhuǎn)向角度來運算使所述轉(zhuǎn)向盤向中立位置復位的方向的基本復位指令值；第1修正增益運算部，其基于利用車速檢測器檢測到的車速來運算用于修正所述基本復位指令值的第1修正增益；以及第2修正增益運算部，其基于利用所述力矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)向力矩的變化量來運算用于修正所述基本復位指令值的第2修正增益，該電動動力轉(zhuǎn)向裝置利用所述第1修正增益和所述第2修正增益來修正所述基本復位指令值而運算復位指令值，并將該復位指令值加在所述輔助指令值上從而驅(qū)動所述電動馬達。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的實施方式所涉及的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的控制框圖。
[0011]圖3是用于運算基本復位電流的基本映像圖。
[0012]圖4是用于運算第1修正增益的第1修正映像圖。
[0013]圖5是用于運算第2修正增益的第2修正映像圖。
[0014]圖6是用于運算第3修正增益的第3修正映像圖。
【具體實施方式】
[0015]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0016]首先，參照圖1說明本發(fā)明的實施方式所涉及的電動動力轉(zhuǎn)向裝置100的整體結(jié)構(gòu)。
[0017]電動動力轉(zhuǎn)向裝置100包括:輸入軸7，其隨著駕駛員對轉(zhuǎn)向盤1的操作而旋轉(zhuǎn)；以及輸出軸3，其上端借助扭桿4連接于輸入軸7，且下端與齒條軸5相關(guān)聯(lián)，該電動動力轉(zhuǎn)向裝置100通過使與設于輸出軸3的下端的小齒輪3a相嚙合的齒條軸5沿軸向移動從而使車輪6轉(zhuǎn)向。利用輸入軸7和輸出軸3構(gòu)成轉(zhuǎn)向軸2。
[0018]另外，電動動力轉(zhuǎn)向裝置100包括:電動馬達10，其是用于輔助駕駛員對轉(zhuǎn)向盤1所進行的轉(zhuǎn)向的動力源；減速器11，其將電動馬達10的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到轉(zhuǎn)向軸2 ;力矩傳感器12，其用于檢測自轉(zhuǎn)向盤1輸入的轉(zhuǎn)向力矩；以及控制器13，其基于力矩傳感器12的檢測結(jié)果控制電動馬達10的驅(qū)動。
[0019]減速器11包括:蝸桿軸11a，其連結(jié)于電動馬達10的輸出軸；以及蝸輪11b，其連結(jié)于輸出軸3，且與蝸桿軸11a相嚙合。電動馬達10所輸出的力矩自蝸桿軸11a傳遞到蝸輪11b，并作為輔助力矩施加于輸出軸3。
[0020]力矩傳感器12基于輸入軸7與輸出軸3之間的相對旋轉(zhuǎn)來檢測施加于扭桿4的轉(zhuǎn)向力矩。力矩傳感器12將與檢測到的轉(zhuǎn)向力矩對應的電壓信號輸出到控制器13?？刂破?3基于來自力矩傳感器12的電壓信號來運算電動馬達10所要輸出的力矩，并控制電動馬達10的驅(qū)動以產(chǎn)生該力矩。由此，電動動力轉(zhuǎn)向裝置100基于用于檢測自轉(zhuǎn)向盤1輸入的轉(zhuǎn)向力矩的力矩傳感器12的檢測結(jié)果來驅(qū)動電動馬達，從而輔助駕駛員對轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向。
[0021]在轉(zhuǎn)向軸2設有作為用于檢測轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)向角度(絕對轉(zhuǎn)向角度)的轉(zhuǎn)向角度檢測器的轉(zhuǎn)向角度傳感器15。轉(zhuǎn)向角度傳感器15的檢測結(jié)果輸出到控制器13。在轉(zhuǎn)向盤1位于中立位置的情況下，轉(zhuǎn)向角度傳感器15輸出零度來作為轉(zhuǎn)向角度。另外，在轉(zhuǎn)向盤1從中立位置向右轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向的情況下，轉(zhuǎn)向角度傳感器15根據(jù)轉(zhuǎn)向盤1的旋轉(zhuǎn)輸出帶有+號的轉(zhuǎn)向角度，另一方面，在轉(zhuǎn)向盤1從中立位置向左轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向的情況下，轉(zhuǎn)向角度傳感器15根據(jù)轉(zhuǎn)向盤1的旋轉(zhuǎn)輸出帶有-號的轉(zhuǎn)向角度。
[0022]另外，控制器13被輸入有作為用于檢測車速的車速檢測器的車速傳感器16的檢測結(jié)果。
[0023]控制器13包括:CPU，其用于控制電動馬達10的動作；R0M，其存儲有CPU的處理動作所需的控制程序、設定值等；以及RAM，其用于暫時存儲力矩傳感器12、轉(zhuǎn)向角度傳感器15以及車速傳感器16等各種傳感器所檢測到的信息。
[0024]在此，在車輛行駛時，使轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的自動回正力矩發(fā)揮作用。該自動回正力矩在高速行駛時較大，而在低速行駛時較小。在自動回正力矩較小的低速行駛時，因蝸桿軸11a和蝸輪lib等轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒輪的摩擦力而使轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的復位性能變差。因此，在電動動力轉(zhuǎn)向裝置100中進行復位控制，以使得即使在低速行駛時也能夠提高轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的復位性能。
[0025]接著，參照圖2?圖6說明復位控制。
[0026]如圖2所示，控制器13利用基礎電流運算部19基于力矩傳感器12的檢測結(jié)果運算輔助基礎電流(輔助指令值)，該輔助基礎電流用于控制電動馬達10的驅(qū)動。另一方面，控制器13利用基本復位電流運算部(基本復位指令值運算部)20運算使轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的方向的基本復位電流，并且利用第1修正增益運算部21、第2修正增益運算部22以及第3修正增益運算部23運算用于修正基本復位電流的第1修正增益、第2修正增益以及第3修正增益，并利用乘法器24在基本復位電流上乘以第1修正增益、第2修正增益以及第3修正增益從而運算復位電流(復位指令值)。運算得到的復位電流利用加法器25加在輔助基礎電流上。
[0027]以下說明基本復位電流運算部20、第1修正增益運算部21、第2修正增益運算部22以及第3修正增益運算部23。
[0028]首先，說明基本復位電流運算部20。
[0029]基本復位電流運算部20基于轉(zhuǎn)向角度傳感器15的檢測結(jié)果來運算使轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的方向的基本復位電流。具體而言，參照圖3所示的基本映像，運算與自轉(zhuǎn)向角度傳感器15輸入的轉(zhuǎn)向角度對應的基本復位電流?；緩臀浑娏魇亲鳛閺臀豢刂频幕镜碾娏鳌?br>[0030]圖3所示的基本映像是限定了轉(zhuǎn)向角度與基本復位電流之間的關(guān)系的映像，橫軸為轉(zhuǎn)向角度，縱軸為基本復位電流。橫軸的+側(cè)表示自中立位置向右轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向角度，-側(cè)表示自中立位置向左轉(zhuǎn)側(cè)轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向角度。另外，縱軸的+側(cè)為輔助轉(zhuǎn)向盤1向右轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向的基本復位電流，-側(cè)為輔助轉(zhuǎn)向盤1向左轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)向的基本復位電流。根據(jù)圖3可知，基本映像的特性在于:在轉(zhuǎn)向角度位于右轉(zhuǎn)側(cè)的情況下，基本復位電流為向左轉(zhuǎn)方向輔助轉(zhuǎn)向的值，在轉(zhuǎn)向角度位于左轉(zhuǎn)側(cè)的情況下，基本復位電流為向右轉(zhuǎn)方向輔助轉(zhuǎn)向的值。這樣，通過參照基本映像而輸出的基本復位電流為使轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位的方向的電流。
[0031]詳細說明圖3所示的基本映像。轉(zhuǎn)向盤1的中立位置附近被設定為基本復位電流為零的不靈敏區(qū)。這是為了防止產(chǎn)生由轉(zhuǎn)向角度傳感器15的檢測誤差引起的干擾。當轉(zhuǎn)向角度的絕對值大于不靈敏區(qū)時，基本復位電流的絕對值以規(guī)定的斜率變大。通過調(diào)整該斜率，能夠使駕駛員在轉(zhuǎn)向盤1向中立位置復位時所感受到的復位感變化。將斜率設定得越大則復位感越強。在轉(zhuǎn)向角度的絕對值處于規(guī)定值a以上的范圍時，基本復位電流被設定為零。這是因為，基本復位電流以在轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤1時使駕駛員所施加的轉(zhuǎn)向力增大的方式發(fā)揮作用，因此，基本復位電流僅在中立位置附近發(fā)揮作用，而在較大程度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤1時，基本復位電流不發(fā)揮作用。另外，還為了在較大程度地轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤1而使其復位時抑制轉(zhuǎn)向盤1急劇復位。
[0032]接著，說明第1修正增益運算部21。
[0033]第1修正增益運算部21基于車速傳感器16的檢測結(jié)果來運算用于修正基本復位電流的第1修正增益。具體而言，參照圖4所示的第1修正映像，運算與自車速傳感器16輸入的車速對應的第1修正增益。自動回正力矩根據(jù)車速而變化，因此，利用根據(jù)車速而變化的第1修正增益修正基本復位電流。
[0034]圖4所示的第1修正映像是限定了車速與第1修正增益之間的關(guān)系的映像，橫軸為車速，縱軸為第1修正增益。第1修正增益在整個車速范圍內(nèi)被設定在1.0以下。也就是說，第1修正增益為使基本復位電流變小的值。自動回正力矩在高速