專利名稱：動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪的操舵助力的動力轉(zhuǎn)向裝置，涉及提高方向盤的定位時的操舵感的電動機的控制裝置。
背景技術(shù)：
作為按照來自駕駛者的操舵扭矩輸入，幫助車輪操舵力的助力裝置，一般使用油壓機構(gòu)。作為以往技術(shù)的例子，提出用電動機驅(qū)動油泵，產(chǎn)生油壓，對于產(chǎn)生的油壓，反饋控制從方向盤輸入的操舵扭矩，產(chǎn)生操舵輔助力的技術(shù)(參照專利文獻1)。在專利文獻1所示的以往的技術(shù)中，從扭矩傳感器的值檢測操舵扭矩，產(chǎn)生與該扭矩對應(yīng)的操舵助力，控制對油壓缸供給的壓力。
特開2003-212141號公報。
可是，在專利文獻1所示的技術(shù)中，無論通常操舵狀態(tài)或定位操舵狀態(tài)，總與檢測的操舵扭矩成比例地控制電動機。因此，關(guān)于象方向盤的定位時那樣負載一側(cè)的特性變化的區(qū)域中的助力的修正方法或能提高方向盤的定位時的操舵感的電動機的控制方法，并不一定充分考慮。
一般，把方向盤停止在定位時，如果車輛前進，轉(zhuǎn)舵輪產(chǎn)生使方向盤向中心位置方向回歸的扭矩(通過來自輪胎的反作用力，產(chǎn)生扭矩，但是在圖2的說明中就它加以描述)。而在車輛后退時，轉(zhuǎn)舵輪在切入的方向產(chǎn)生扭矩。因此，在車輛后退時，從定位把方向盤返回時，抵抗來自轉(zhuǎn)舵輪的扭矩，動力轉(zhuǎn)向裝置有必要產(chǎn)生最大的操舵助力。
可是，在以往技術(shù)中，通過扭矩傳感器檢測扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭矩，只使用檢測的扭矩信息，產(chǎn)生與檢測扭矩成比例的操舵助力。這時，如果駕駛員切回方向盤的轉(zhuǎn)舵速度超過給定值，從助力一側(cè)(高壓一側(cè))向非助力一側(cè)(低壓一側(cè))流入的工作油的流量變得過剩，工作油過剩地流過設(shè)置在泵中的背壓閥，從而過渡地產(chǎn)生浪涌或水擊作用那樣的流體現(xiàn)象，產(chǎn)生噪聲。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供具有用于抑制從方向盤的定位(切入狀態(tài)的結(jié)束)向返回轉(zhuǎn)變時，由于工作油過剩地流向設(shè)置在泵中的背壓閥而產(chǎn)生的噪聲的控制裝置的動力轉(zhuǎn)向裝置。
為了解決所述課題，本發(fā)明主要采用以下的結(jié)構(gòu)。
一種動力轉(zhuǎn)向裝置，具有輔助轉(zhuǎn)舵輪上連接的齒條-齒輪裝置構(gòu)成的操舵機構(gòu)的操舵力動力缸、對所述動力缸的兩個壓力室有選擇地供給油壓并且具有一對噴出口的油壓泵、分別連接所述動力缸的兩個壓力室和所述油壓泵的一對噴出口的第一油路和第二油路、驅(qū)動所述油壓泵的電動機、根據(jù)基于所述方向盤的操作的操舵扭矩計算對所述電動機的指令值的動力轉(zhuǎn)向控制部件，其中從所述操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)的結(jié)束或定位向返回轉(zhuǎn)變時，抑制在所述第一油路和第二油路內(nèi)從高壓一側(cè)的油路向低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
此外，在所述動力轉(zhuǎn)向裝置中，通過增量修正所述電動機的向切入方向的驅(qū)動電流，進行所述工作油的流量抑制。在所述動力轉(zhuǎn)向裝置中，通過限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量，進行所述工作油的流量抑制。所述工作油的流量抑制是通過在所述第一油路和所述第二油路中的每一個和油箱之間設(shè)置閥門，控制所述閥門，限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
此外，在所述動力轉(zhuǎn)向裝置中，設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的舵角的舵角傳感器，根據(jù)基于所述舵角傳感器的舵角，判斷是否為定位狀態(tài)，判斷的結(jié)果為定位狀態(tài)時，在根據(jù)由所述舵角傳感器檢測的舵角計算的舵角速度為給定值以上時，抑制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
根據(jù)本發(fā)明，在操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束，向返回轉(zhuǎn)變時，抑制從高壓一側(cè)的油路向低壓一側(cè)的油路流入的工作油的流入量，能使工作油向泵中設(shè)置的背壓閥的流入量適當，能防止噪聲的發(fā)生和振動向手柄的傳遞，能提高操舵感。
下面簡要說明附圖。
圖1是表示本發(fā)明實施例1和實施例2的動力轉(zhuǎn)向裝置的全體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示本實施例的車輛前進時或后退時的轉(zhuǎn)舵輪中產(chǎn)生的力矩的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置中，定位時/通常操舵時的電機的驅(qū)動扭矩控制的步驟的程序流程圖。
圖4是表示本實施例的定位的判定標志的設(shè)定的圖。
圖5是表示本實施例的操舵速度的判定標志的設(shè)定的圖。
圖6是表示實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置的動力轉(zhuǎn)向控制部件的電機指令值生成電路的圖。
圖7是表示實施例1的通常操舵時的扭矩指令值生成圖的一例的說明圖。
圖8是表示實施例1的定位時的修正扭矩指令值生成圖的一例的說明圖。
圖9是表示實施例1的電機驅(qū)動器和電動機的框圖。
圖10是表示本發(fā)明實施例2的動力轉(zhuǎn)向裝置中的定位時/通常操舵時的工作油流量控制和電機控制的步驟的程序流程圖。
圖11是說明本發(fā)明實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束，向返回轉(zhuǎn)變時，工作油從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路的過剩流入的圖。
圖12是說明本發(fā)明實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的解決課題和解決方法的圖。
符號的說明。
1-動力轉(zhuǎn)向裝置；2-油壓動力缸；3-油壓室；4-缸部；5-活塞；6-油壓室；7-齒條；8a-左前輪；8b-右前輪；9-齒輪；10-操舵扭矩傳感器；11-輸出軸；12-轉(zhuǎn)向軸；13-舵角傳感器；14-操舵扭矩信號線；15-舵角信號線；16-方向盤；17-動力轉(zhuǎn)向控制部件；18-指令值信號線；20-電動機；21-電機驅(qū)動器；22-電機電樞電流信號線；23-驅(qū)動器輸出電纜；24-可逆式泵；25-背壓閥；26-油箱；27a-油壓配管；27b-油壓配管；28-活塞桿；29a-返回閥；29b-返回閥；41-定位判定塊；42-操舵速度判定塊；43-通常操舵/定位判定塊；44-操舵速度判定塊；45、46-扭矩指令值計算塊；47-修正扭矩指令值計算塊；50-電機輸出軸；51-轉(zhuǎn)向系統(tǒng)負載；70a-電流指令值；70b-電樞電流；70c-輸出扭矩；70d-干擾扭矩；70e-電機軸旋轉(zhuǎn)速度；71-電流反饋增益；72-電流放大器；73-電樞電阻和阻抗特性塊；74-扭矩常數(shù)塊；75-電機軸慣性塊；76-感應(yīng)電壓常數(shù)塊。
具體實施例方式
以下參照圖1～圖12，詳細說明本發(fā)明實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置。圖1～圖9是用于說明本發(fā)明實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置的圖，圖10用于說明本發(fā)明實施例2的動力轉(zhuǎn)向裝置的圖。圖11是說明本實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束，向返回轉(zhuǎn)變時，工作油從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路的過剩流入的圖。圖12是說明本發(fā)明實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的解決課題和解決方法的模式圖。
圖1是表示本發(fā)明實施例1和實施例2的動力轉(zhuǎn)向裝置的全體結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本實施例的車輛前進時或后退時的操舵輪中產(chǎn)生的力矩的圖。圖3是表示本發(fā)明實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置中，定位時/通常操舵時的電機的驅(qū)動扭矩控制的步驟的程序流程圖。圖4是表示本實施例的定位的判定標志的設(shè)定的圖。圖5是表示本實施例的操舵速度的判定標志的設(shè)定的圖。圖6是表示實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置的動力轉(zhuǎn)向控制部件的電機指令值生成電路的圖。圖7是表示實施例1的通常操舵時的扭矩指令值生成圖的一例的說明圖。圖8是表示實施例1的定位時的修正扭矩指令值生成圖的一例的說明圖。圖9是表示實施例1的電機驅(qū)動器和電動機的框圖。圖10是表示本發(fā)明實施例2的動力轉(zhuǎn)向裝置中的定位時/通常操舵時的工作油流量控制和電機控制的步驟的程序流程圖。
首先，如果說明本發(fā)明實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的概略，則操舵機構(gòu)的切入結(jié)束時，即從定位向返回(包含放開手柄)轉(zhuǎn)變時(參照圖12)，通過控制驅(qū)動油壓動力缸的油壓泵的電動機的驅(qū)動扭矩，或者控制從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路流入的工作油的流量，使從高壓一側(cè)(助力一側(cè))缸向低壓一側(cè)缸(非助力一側(cè))流入的工作油的流入量適當化，通過該適當化，防止油從背壓閥(圖1的符號25)向油箱26過剩地流入，消除背壓閥25中產(chǎn)生的浪涌或水擊作用的噪聲發(fā)生，振動向手柄的傳遞，提高操舵感。
參照圖11和圖12，說明本實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置。圖12是以橫軸為時間，縱軸為舵角和電機扭矩時的操舵狀態(tài)的圖。圖12(a)是操舵速度為給定值以下的情形，圖12(b)是給定值以上(急劇返回時)的情形(后面描述細節(jié))。本實施例著眼于解決從定位結(jié)束的時刻(切入狀態(tài)的結(jié)束點)到某時刻的范圍中的動作問題。
這里，本說明書中記載的用語定義如下。即參照圖12，切入是指從中立狀態(tài)向舵角增加的方向操作手柄，返回是指向中立狀態(tài)減小舵角的方向操作手柄，定位是指切入操作中舵角不再增加的狀態(tài)。而且，在本實施例中矚目的課題在于處理“從切入狀態(tài)的結(jié)束點(從定位)舵角向中立方向開始減少的瞬間到某時間，從缸的高壓一側(cè)向低壓一側(cè)，流過過剩的工作油”。
這里，如果參照圖11說明過剩的工作油流過的理由，則在定位結(jié)束時，如果急劇回輪，電機的扭矩就負于差壓，由于該差壓，電機向與本來想旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)(電機向與對電機的指令值相反的方向旋轉(zhuǎn))。即齒條-齒輪機構(gòu)中產(chǎn)生的操舵扭矩的發(fā)生方向和電動機的旋轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)變?yōu)椴灰恢?。因此，泵旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)的定時變早，過剩的油從高壓一側(cè)流向低壓一側(cè)。
因此，在本發(fā)明實施例1中，重點是不負于差壓地增加電機驅(qū)動扭矩(泵旋轉(zhuǎn)方向不早逆轉(zhuǎn)地剎車即增量修正向電機的切入方向的驅(qū)動電流)(后面描述它，但是圖6和圖8中表示)。此外，在后面描述的圖3和圖10所示的程序流程圖中，雖然沒有檢測返回操作的明確記錄，但是在“定位”后，發(fā)生急劇的舵角變化的狀況必然是“急劇的返回”或“放手”時。因此，本發(fā)明的目標在于提高以“定位”為起點的向以后的手柄返回或手柄松開轉(zhuǎn)變時的操舵感。下面說明本發(fā)明的具體的結(jié)構(gòu)。
以下參照圖1～圖9說明本發(fā)明實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置。動力轉(zhuǎn)向裝置1檢測來自駕駛員的操舵扭矩輸入，動力轉(zhuǎn)向控制部件17計算助力指令值，驅(qū)動電動機20，對車輪8a、8b操舵。操舵輸入部件由方向盤16、與方向盤配合并且傳遞操舵扭矩的轉(zhuǎn)向軸12、輸出軸11、設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸12上的舵角傳感器13、設(shè)置在輸出軸11上的齒輪9和檢測操舵扭矩的操舵扭矩傳感器10、與齒輪9接觸的齒條7構(gòu)成。
產(chǎn)生助力的油壓動力缸2把齒條7上連接的活塞桿28貫通在沿著車體寬度方向延伸設(shè)置的缸4內(nèi)，在活塞桿28上固定在缸4滑動的活塞5。在缸4內(nèi)，通過活塞5形成左右的油壓室3和油壓室6。車輪8a通過齒條7與活塞桿28的端部連接，車輪8b通過連接部與活塞桿28的端部連接。
在產(chǎn)生油壓的能正反旋轉(zhuǎn)的可逆式泵24連接油壓配管27a、27b，分別與油壓室6、3連接，并且通過背壓閥25與儲藏工作油的油箱26連接。油箱26回收從可逆式泵24泄露的工作油。此外，在左右的配管27a、27b設(shè)置能進行電開閉控制的返回閥29a、29b，泵失效時(泵故障時)，打開閥門，向油箱26廢棄油?？赡媸奖?4的旋轉(zhuǎn)軸與電動機20配合，接受來自電機驅(qū)動器21的指令電流，電動機20旋轉(zhuǎn)，從而能正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
動力轉(zhuǎn)向控制部件17通過操舵扭矩信號線14與扭矩傳感器10連接，通過舵角信號線15與舵角傳感器13連接，通過指令值信號線18與電機驅(qū)動器21連接。后面使用圖2～圖6詳細說明，但是在動力轉(zhuǎn)向控制部件17中，根據(jù)駕駛員操作方向盤16輸入的操舵扭矩，計算對電動機20的指令值。計算的指令值通過指令值信號線18向電機驅(qū)動器21傳遞，提高驅(qū)動器輸出電纜23對電動機20輸入。
下面參照圖2，說明定位前進時或后退時的轉(zhuǎn)舵輪中產(chǎn)生的力矩。圖2(a)表示車輛前進時的前輪的模式圖，(b)表示車輛后退時的前輪的模式圖。
一般，在旋轉(zhuǎn)的車輛的車輪中，在垂直于旋轉(zhuǎn)面的方向產(chǎn)生稱作橫力的力。橫力的分布是前后左右非對稱，所以合力的著力點和輪胎的接地中心不一致。因此，橫力在輪胎的接地中心產(chǎn)生力矩。把該力矩稱作自動對準扭矩(SAT)。與SAT有關(guān)的現(xiàn)象在“汽車的運動和控制第二版”，安部正人著，山海堂出版，pp.6-9中解說。
在車輛前進時和后退時，即使向相同方向轉(zhuǎn)舵，如圖2所示，SAT的左右方向變?yōu)橄喾?，在前進時，SAT在回輪的方向(中立方向)作用，而在后退時，SAT在轉(zhuǎn)舵的方向作用。在圖2的例子中，在前進時，SAT向中立方向作用，但是根據(jù)車輛種類，有時在后退時，SAT向中立方向作用。
下面，參照圖3，說明本實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的與定位和通常操舵對應(yīng)的電動機控制流程的概略。在步驟S101中如果駕駛員操作方向盤16，就由舵角傳感器13檢測舵角(步驟S102)。在步驟S103中，在圖4中描述的方法中，進行是定位或通常操舵(是否為定位)的判定。這里，如果參照圖12說明，則步驟S103的是定位或通常操舵的判定是判定定位以前的切入(通常操舵)或以定位為開始的返回(與定位無關(guān)的返回是通常操舵)。
首先，判定為定位時，進入步驟S104，由操舵扭矩傳感器10檢測操舵扭矩。根據(jù)步驟S102中檢測的舵角，在步驟S105中計算舵角速度(在圖12中，計算切入狀態(tài)結(jié)束點以后的舵角的速度)。接著在步驟S106中，判定舵角速度是否為給定值以上(在圖5中詳細描述)。須指出的是，關(guān)于修正助力扭矩的計算，用圖6的符號47、圖8詳細描述。
而在步驟S103中，判定為通常操舵時，進入步驟S114，由操舵扭矩傳感器10檢測操舵扭矩。根據(jù)檢測的操舵扭矩，在步驟S115中計算助力扭矩。
在以上的步驟中，計算從定位到返回的轉(zhuǎn)變時和通常操舵時所必要的助力扭矩的值。接著，在步驟S121中，電動機20進行控制，從而生成計算的助力扭矩(扭矩控制)。按照電機的驅(qū)動，在步驟S122中驅(qū)動泵，結(jié)果在步驟S123中產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。
下面參照圖4說明定位的判定方法。圖的橫軸是舵角，縱軸是定位判定標志FL，定位時為1，通常操舵時為0。從中立位置(汽車直行狀態(tài))到預(yù)先設(shè)定的舵角(±A)之間，判定為通常操舵，在超過設(shè)定舵角(±A)時，判定為定位。
此外，關(guān)于定位的判定，除了上述的舵角傳感器以外，還考慮以下的方法。根據(jù)操舵機構(gòu)中產(chǎn)生的操舵扭矩(基于操舵扭矩傳感器的檢測值)和電動機的轉(zhuǎn)速，判斷操舵機構(gòu)的定位狀態(tài)。此外，根據(jù)操舵機構(gòu)中產(chǎn)生的操舵扭矩(基于操舵扭矩傳感器的檢測值)和操舵機構(gòu)的操舵速度(根據(jù)基于舵角傳感器的舵角，計算)，判斷操舵機構(gòu)的定位狀態(tài)。此外，在操舵機構(gòu)中產(chǎn)生的操舵扭矩為規(guī)定值以上時，判斷操舵機構(gòu)為定位狀態(tài)。
下面，參照圖5，說明操舵速度的判定方法。圖的橫軸是操舵速度，縱軸是操舵速度判定標志Fs，操舵速度為閾值B以上或-B以下時為1，此外為0。須指出的是，根據(jù)圖3的步驟S102中檢測的基于舵角傳感器13的舵角，計算。
下面，參照圖6，說明動力轉(zhuǎn)向控制部件17的對電動機20的指令值生成方法的具體例。在動力轉(zhuǎn)向控制部件17中，舵角信號61向定位判定塊41輸入，計算定位判定標志FL。例如，如果操舵的狀態(tài)判定為通常操舵，F(xiàn)L＝0，所以通常操舵判定標志43a變?yōu)?-FL＝1，選擇用于通常操舵的控制。扭矩指令值計算塊45使用操舵指令信號60，根據(jù)圖7所示的預(yù)先準備的圖信息，計算扭矩指令值。計算的指令值通過指令值信號線18對電機驅(qū)動器21輸入。在電機驅(qū)動器21中，使用通過電機電樞電流信號線22檢測的電樞電流，由圖9中描述的控制系統(tǒng)執(zhí)行扭矩控制。在電動機20的輸出軸50結(jié)合可逆式泵等轉(zhuǎn)向系統(tǒng)負載51，由電動機20驅(qū)動。
而如果判定操舵狀態(tài)為定位(判定為從定位向返回(或放手)轉(zhuǎn)變)，F(xiàn)L＝1，所以定位判定標志43b為FL＝1，選擇用于定位的控制。這里，通過操舵速度判定塊42，如果操舵速度低于給定值，操舵速度判定標志44a變?yōu)?-Fs＝1，通過扭矩指令值計算塊46執(zhí)行扭矩控制。扭矩指令值計算塊46根據(jù)圖7所示的特性(圖信息)，計算扭矩指令值。
這里，如果操舵速度為給定值以上，操舵速度判定標志44b通過修正扭矩指令值計算塊47計算修正扭矩指令值。計算的修正扭矩指令值根據(jù)圖8所示的預(yù)先計算的圖信息(圖8的實線圖)。在圖8中，虛線是通常操舵時的扭矩指令值，修正時采用實線的曲線圖，與虛線相比，進行增量修正。
在舵角速度為給定值以上時增量修正電機扭矩指令值(舵角速度為給定值以下時相比)如后所述，是為了電機扭矩不負于差壓，是泵旋轉(zhuǎn)方向不早逆轉(zhuǎn)地剎車。從圖12(b)所示的本發(fā)明和以往技術(shù)的電機扭矩的曲線圖可知，在實施例1中，從定位狀態(tài)的結(jié)束點向返回轉(zhuǎn)變時，為了不負于缸的高壓一側(cè)和低壓一側(cè)的差壓，把電機驅(qū)動扭矩增加。據(jù)此，如圖12(b)所示，定位狀態(tài)的結(jié)束點以后的電機扭矩曲線與以往技術(shù)相比，傾斜變得緩和。
此外，本實施例的特征之一是操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束，向返回轉(zhuǎn)變時，在特定的條件下，抑制(控制)第一油路和第二油路內(nèi)從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路供給的上作油的流量，但是，在抑制控制之后，動力缸開始移動時，結(jié)束工作油的流量控制(限制)。此外，在所述的向電動機的驅(qū)動信號的增量修正結(jié)束后，逐漸減少該驅(qū)動電流，從驅(qū)動信號的增量修正開始經(jīng)過給定時間后，結(jié)束增量修正。
下面，參照圖9，說明由電機驅(qū)動器21執(zhí)行的扭矩控制的原理。圖9表示電動機20和電機驅(qū)動器21的一般控制框圖?？刂瓶驁D如“無刷直流電機的使用方法”，荻野弘司著，奧姆公司出版，pp.16-17所示，是公開的。
在圖9中，Ac電流放大器，La電樞電感，Ra電樞電阻，KT扭矩常數(shù)，J電機軸慣量，1/Kc電流檢測器，KE感應(yīng)電壓常數(shù)，1/s積分。
電流指令值70a與來自電流反饋電路的電樞電流70b的差分對電流放大器72輸入，從感應(yīng)電壓常數(shù)塊76決定與電機軸的旋轉(zhuǎn)速度70e成比例的感應(yīng)電壓。電流指令值和感應(yīng)電壓的差分對電樞電阻和阻抗特性塊73輸入，生成電樞電流70b，由扭矩常數(shù)塊74決定電動機20產(chǎn)生的扭矩70c。根據(jù)扭矩70c和干擾扭矩70d的差分，由電機軸慣性塊75決定電機軸旋轉(zhuǎn)速度70e。在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果非常增大電流放大器72的值，就能產(chǎn)生與電流指令值70a成比例的電樞電流70b，因此，扭矩70c也與電流指令值70a成比例，執(zhí)行扭矩控制。須指出的是，圖9所示的各構(gòu)成要素如符號的說明欄所示。
在本實施例中，動力轉(zhuǎn)向控制部件17和電機驅(qū)動器21為不同部分，但是它們可以為一體。這時，實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化，所以對車輛的搭載性提高。此外，代替判別操舵的狀態(tài)的舵角傳感器13，可以使用檢測活塞桿28的沖程的傳感器，在方向盤16附近的空間沒有余地時是有效的。
本實施例為了確認現(xiàn)在執(zhí)行，解除動力轉(zhuǎn)向控制部件17和操舵扭矩傳感器10以及舵角傳感器13的結(jié)合，對動力轉(zhuǎn)向控制部件17作用模擬操舵信號以及模擬舵角信號。這時，監(jiān)視指令值信號線18的指令值，外加模擬定位的模擬操舵信號以及模擬舵角信號時，確認指令值和舵角速度的方向一致。或者設(shè)置檢測缸的移動方向的部件，確認缸的移動方向和助力扭矩的作用方向一致。
參照圖10說明本發(fā)明其他實施例。如果在步驟S201中駕駛員操作方向盤16，就由舵角傳感器13檢測舵角(步驟S202)。在步驟S203中，判定是定位或通常操舵。
判定為定位(判定為從定位向返回(或放手)轉(zhuǎn)變)時，進入步驟S204，根據(jù)步驟S202中檢測的舵角，計算舵角速度。接著，在步驟S205中，判定舵角速度是否為給定值以上。舵角速度為給定值以上時，在步驟S206中，打開高壓一側(cè)閥門(圖1所示的返回閥29a或29b)。
而在步驟S203中，判定為通常操舵時，以及在步驟S205中判定操舵速度為給定值以下時，不進行返回閥(圖1所示的返回閥29a或29b)的操作，進入步驟S207。在步驟S207中，檢測操舵扭矩，在步驟S208中計算助力扭矩。在步驟S209中，電動機20進行控制(扭矩控制)，從而生成計算的助力扭矩。按照電機的驅(qū)動，在步驟S210中驅(qū)動泵，結(jié)果，在步驟S211中產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力。
在上述的說明中，油壓配管27a、27b和油箱26之間的返回閥29a或29b為控制的對象，但是并不局限于此，可以設(shè)置直接連接油壓配管27a和27b的連通路線(泵24的旁路)，設(shè)置進行該連通路線的連通或遮斷的切換的故障保護閥，把故障保護閥作為控制對象。
本發(fā)明的實施例與圖3所示的實施例的不同點在于，在本發(fā)明的其他實施例中，為了控制返回閥，故障保護性高，此外避免電動機控制的復(fù)雜化，對低成變化是有效的。其他結(jié)構(gòu)是與進行圖3所示的動作的實施例同樣的結(jié)構(gòu)，所以省略說明。
此外，作為本發(fā)明的其他實施例，考慮以下的結(jié)構(gòu)。即作為從操舵機構(gòu)的定位向返回轉(zhuǎn)變時的檢測手法，可以檢測動力缸靠向切入方向的自動對準扭矩(參照圖2)發(fā)生，用該檢測抑制高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路供給的工作油的流量。在所述檢測手法中，可以具有接收車輛的變速機是前進狀態(tài)(行使位置)或后退狀態(tài)(倒退位置)的信號的信號接收部，根據(jù)信號接收部接收的信號，判斷動力缸靠向切入方向的自動對準扭矩是否產(chǎn)生。在操舵機構(gòu)為放置結(jié)束狀態(tài)時，可以增量修正電動機向切入方向的驅(qū)動信號，這時，車速幾乎為0km/h時，判斷為操舵機構(gòu)為放置結(jié)束狀態(tài)。
如上所述，本發(fā)明的實施例的動力轉(zhuǎn)向裝置的主要特征在于，通過采用設(shè)置從操舵機構(gòu)的定位(切入狀態(tài)的結(jié)束點)向返回轉(zhuǎn)變時，增量修正驅(qū)動動力缸用油泵的電動機的驅(qū)動信號的修正部件或限制從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路供給的工作油的流量的限制部件的結(jié)構(gòu)，抑制從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路流入的工作油的流量，防止噪聲的發(fā)生。而且，作為本實施例的具體結(jié)構(gòu)，能列舉以下的結(jié)構(gòu)。具有輔助與轉(zhuǎn)舵輪連接的操舵機構(gòu)的操舵力的動力缸、對動力缸供給油壓的油壓泵、驅(qū)動油壓泵的電動機、按照對所述轉(zhuǎn)舵輪通過的操舵助力對所述電動機輸出驅(qū)動信號的電動機控制部件，設(shè)置所述操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束，向返回或放手轉(zhuǎn)變時，抑制從高壓一側(cè)油路向低壓一側(cè)油路供給的工作油的流量的流量抑制部件。流量抑制部件在動力缸開始移動時，結(jié)束工作油流量的抑制。
此外，作為流量抑制部件，增量修正電動機對切入方向的驅(qū)動信號。在驅(qū)動信號的增量修正結(jié)束后，逐漸減小該驅(qū)動信號，或者從驅(qū)動信號的增量修正開始經(jīng)過給定時間后，結(jié)束增量修正。
設(shè)置連通高壓一側(cè)油路和低壓一側(cè)油路的油路，設(shè)置切換該連通路線的連通、遮斷的故障保護閥，在操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)結(jié)束時，故障保護閥為連通狀態(tài)。此外，操舵機構(gòu)中發(fā)生的操舵扭矩的發(fā)生方向和所述電動機的旋轉(zhuǎn)方向不一致時，限制工作油的流量。
此外，根據(jù)操舵機構(gòu)中發(fā)生的操舵扭矩和電動機的轉(zhuǎn)速，判斷操舵機構(gòu)的定位狀態(tài)?；蛘撸鶕?jù)操舵機構(gòu)中發(fā)生的操舵扭矩和操舵機構(gòu)的操舵速度，判斷操舵機構(gòu)的定位狀態(tài)。操舵機構(gòu)中發(fā)生的操舵扭矩為給定值以上時，可以判斷操舵機構(gòu)為定位狀態(tài)。
此外，在使動力缸靠向切入方向的自動對準扭矩發(fā)生時，限制工作油的流量。設(shè)置接收車輛的變速機是前進狀態(tài)是(行使位置)或后退狀態(tài)(倒退位置)的信號的信號接收部，根據(jù)信號接收部接收的信號，判斷動力缸靠向切入方向的自動對準扭矩是否產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種動力轉(zhuǎn)向裝置，具有動力缸，輔助由轉(zhuǎn)舵輪上連接的齒條齒輪裝置構(gòu)成的操舵機構(gòu)的操舵力；油壓泵，對所述動力缸的兩個壓力室有選擇性地供給油壓且具有一對噴出口；第一油路和第二油路，分別連接所述動力缸的兩個壓力室和所述油壓泵的一對噴出口；電動機，驅(qū)動所述油壓泵；和動力轉(zhuǎn)向控制部件，根據(jù)基于方向盤的操作的操舵扭矩計算對所述電動機的指令值，從所述操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)的結(jié)束或定位向返回轉(zhuǎn)變時，抑制在所述第一油路和所述第二油路內(nèi)從高壓一側(cè)的油路向低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于通過增量修正所述電動機的向切入方向的驅(qū)動電流，而進行所述工作油的流量抑制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于通過限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量，而進行所述工作油的流量抑制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于在所述第一油路和所述第二油路中的每一個和油箱之間設(shè)置閥門；通過開閉控制所述閥門，而限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于設(shè)置連接所述第一油路和所述第二油路的連通路線、和切換所述連通路線的連通和遮斷的故障保護閥；通過使所述故障保護閥為連通狀態(tài)，而抑制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于在所述操舵機構(gòu)中設(shè)置檢測操舵扭矩的操舵扭矩傳感器；通過檢測用所述操舵扭矩傳感器檢測的操舵扭矩的方向與所述電動機的旋轉(zhuǎn)方向之間的不一致，而判斷所述操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)的結(jié)束向所述返回的轉(zhuǎn)變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的舵角的舵角傳感器；根據(jù)基于所述舵角傳感器的舵角，判斷是否為定位狀態(tài)；判斷的結(jié)果為定位狀態(tài)時，在根據(jù)由所述舵角傳感器所檢測的舵角來計算出的舵角速度在給定值以上時，抑制從所述高壓一側(cè)的油路向低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述舵角速度在給定值以上時，通過增量修正所述電動機的向切入方向的驅(qū)動電流，而抑制所述工作油的流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于在所述舵角速度在給定值以上時，通過限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量，而抑制所述工作油的流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的舵角的舵角傳感器；設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的操舵扭矩的操舵扭矩傳感器；根據(jù)由所述操舵扭矩傳感器所檢測的操舵扭矩、和所述電動機所檢測的轉(zhuǎn)速，判斷是否為定位狀態(tài)；判定的結(jié)果為定位狀態(tài)時，在由所述舵角傳感器所檢測的舵角速度在給定值以上時，限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的舵角的舵角傳感器；設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的操舵扭矩的操舵扭矩傳感器；根據(jù)由所述操舵扭矩傳感器所檢測的操舵扭矩、和基于由所述舵角傳感器所檢測的舵角而計算出的舵角速度，判斷是否為定位狀態(tài)；判定的結(jié)果為定位狀態(tài)時，在由所述舵角傳感器所檢測的舵角速度在給定值以上時，限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的舵角速度的舵角傳感器；設(shè)置檢測所述操舵機構(gòu)的操舵扭矩的操舵扭矩傳感器；當由所述操舵扭矩傳感器所檢測的操舵扭矩在規(guī)定值以上時，判斷為定位狀態(tài)；在所述所判斷的定位狀態(tài)時，在由所述舵角傳感器所檢測的舵角速度在規(guī)定值以上時，限制從所述高壓一側(cè)的油路向所述低壓一側(cè)的油路供給的工作油的流量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于在使所述動力缸向切入方向作用力的自動對準扭矩產(chǎn)生時，進行所述工作油的流量抑制。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于具有信號接收部，接收車輛的變速機是前進狀態(tài)還是后退狀態(tài)的信號；根據(jù)所述信號接收部所接收的信號，在使所述動力缸向切入方向作用力的自動對準扭矩產(chǎn)生時，進行所述工作油的流量限制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述工作油的流量抑制在車速幾乎為0km/h時，判斷為所述操作機構(gòu)為放置結(jié)束狀態(tài)；通過在所述放置結(jié)束狀態(tài)時增量修正所述電動機的向切入方向的驅(qū)動電流，進行所述工作油的流量抑制。
全文摘要
提供一種動力轉(zhuǎn)向裝置，具有輔助操舵機構(gòu)的操舵力的動力缸(2)、對動力缸供給油壓的油壓泵(24)、分別連接動力缸和油壓泵的第一油路和第二油路、驅(qū)動油壓泵的電動機(20)、根據(jù)操舵扭矩計算對電動機的指令值的動力轉(zhuǎn)向控制部件(17)，其中從操舵機構(gòu)的切入狀態(tài)的結(jié)束(定位)向返回轉(zhuǎn)變時，抑制從高壓一側(cè)的油路(27b)向低壓一側(cè)的油路(27a)供給的工作油的流量。流量抑制是增量修正電動機的向切入方向的驅(qū)動電流，或限制工作油的流量。從而抑制從方向盤的定位(切入狀態(tài)的結(jié)束)向返回轉(zhuǎn)變時，由于工作油過剩地流向設(shè)置在泵中的背壓閥而產(chǎn)生的噪聲。
文檔編號B62D5/06GK101032978SQ20071000226
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者宮島步, 坪野勇, 西垣戶貴臣, 高橋哲, 佐佐木光雄, 榊敏光, 松村達雄 申請人:株式會社日立制作所