電動助力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具有產(chǎn)生施加給轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向輔助扭矩的電動馬達的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，特別涉及用于緩和碰頭時的沖擊的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為轉(zhuǎn)向裝置，下述這樣的電動助力轉(zhuǎn)向裝置得到普及:根據(jù)駕駛員使方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向扭矩來驅(qū)動電動馬達，由此將轉(zhuǎn)向輔助力施加給轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
[0003]—般，在轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，當(dāng)使方向盤從中立位置朝左右任一方向持續(xù)轉(zhuǎn)向，方向盤的操作量達到與其最大值相當(dāng)?shù)淖畲筠D(zhuǎn)向角時，轉(zhuǎn)向機構(gòu)與機械止動件抵接而成為無法過度轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向極限。將成為這樣的轉(zhuǎn)向極限、成為與機械止動件抵接的狀態(tài)稱為碰頭(端當(dāng)T )。
[0004]并且，在迅速操作方向盤的情況下，即在轉(zhuǎn)向速度大的情況下，由電動助力轉(zhuǎn)向裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向輔助力也變大，在碰頭時產(chǎn)生的沖擊力也大。其結(jié)果是，存在轉(zhuǎn)向機構(gòu)的耐久性下降、或者轉(zhuǎn)向操作中駕駛員感到不適感的情況。
[0005]因此，作為用于緩和碰頭時的沖擊的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，已知例如專利文獻1記載的技術(shù)。該技術(shù)是，當(dāng)檢測出方向盤接近規(guī)定的最大轉(zhuǎn)向角并超過衰減開始轉(zhuǎn)向角時，使電動馬達的驅(qū)動力衰減。這里，上述衰減開始轉(zhuǎn)向角是根據(jù)方向盤的負載和方向盤的轉(zhuǎn)向速度來設(shè)定的。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利第4132439號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在上述專利文獻1記載的技術(shù)中，構(gòu)成為根據(jù)方向盤的負載和方向盤的轉(zhuǎn)向速度來設(shè)定衰減開始轉(zhuǎn)向角，在轉(zhuǎn)向速度是高速的情況下，通過增大最大轉(zhuǎn)向角與衰減開始轉(zhuǎn)向角之差(提前使電動馬達的驅(qū)動力衰減的時點)，來防止由于馬達慣性而在碰頭時發(fā)生大的沖擊。
[0011 ] 然而，在該情況下，在最大轉(zhuǎn)向角附近轉(zhuǎn)向輔助力不足，導(dǎo)致駕駛員將方向盤操作到最大轉(zhuǎn)向角變得困難。并且，在使方向盤從最大轉(zhuǎn)向角附近向中立位置回位的情況下，由于電動馬達的驅(qū)動力的衰減，使得轉(zhuǎn)向輔助力變得不充分，產(chǎn)生方向盤黏在最大轉(zhuǎn)向角附近的感覺，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向感覺劣化。
[0012]因此，本發(fā)明的課題是提供一種不會使轉(zhuǎn)向感覺劣化、能夠在實現(xiàn)自然且順暢的轉(zhuǎn)向感的同時緩和碰頭時的沖擊力的電動助力轉(zhuǎn)向裝置。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的一個方式的特征在于，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置具有:轉(zhuǎn)向扭矩檢測部，其檢測被輸入到轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向扭矩；電流指令值運算部，其至少根據(jù)由所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩運算電流指令值；電動馬達，其產(chǎn)生施加給所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向輔助扭矩；以及馬達控制部，其根據(jù)所述電流指令值對所述電動馬達進行驅(qū)動控制，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還具有:轉(zhuǎn)向角檢測部，其檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角；電壓目標(biāo)值設(shè)定部，其根據(jù)由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角，設(shè)定所述電動馬達的電壓目標(biāo)值；馬達轉(zhuǎn)速檢測部，其檢測所述電動馬達的馬達轉(zhuǎn)速；以及電流限制值設(shè)定部，其使用由所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的電壓目標(biāo)值和由所述馬達轉(zhuǎn)速檢測部檢測出的馬達轉(zhuǎn)速，根據(jù)所述電動馬達的馬達輸出特性，設(shè)定由所述電流指令值運算部運算出的電流指令值的限制值，所述馬達控制部根據(jù)以由所述電流限制值設(shè)定部設(shè)定的限制值為上限限制了由所述電流指令值運算部運算出的電流指令值之后的電流指令值，對所述電動馬達進行驅(qū)動控制。
[0015]這樣，通過根據(jù)轉(zhuǎn)向角設(shè)定電動馬達的電壓目標(biāo)值，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)向角設(shè)定電動馬達的輸出特性。并且，使用所設(shè)定的馬達輸出特性，設(shè)定轉(zhuǎn)向輔助控制的電流指令值的上限值。因此，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)向角設(shè)定流過電動馬達的最大電流值，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的轉(zhuǎn)向感。因此，能夠緩和碰頭時的沖擊力，抑制最大轉(zhuǎn)向角附近的輔助力不足的情況，能夠提高轉(zhuǎn)向感覺。
[0016]并且，在上述中，優(yōu)選的是，當(dāng)由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角是預(yù)先設(shè)定的限制開始轉(zhuǎn)向角以上時，與由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角小于所述限制開始轉(zhuǎn)向角時相比，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部對所述電壓目標(biāo)值進行減小校正。
[0017]由此，在轉(zhuǎn)向角是限制開始轉(zhuǎn)向角以上的情況下，能夠可靠地限制電動馬達的輸出。因此，能夠可靠地緩和碰頭時傳遞到中間軸等扭矩傳遞部件的沖擊力。因此，能夠維持轉(zhuǎn)向機構(gòu)的耐久性。并且，能夠抑制駕駛員在轉(zhuǎn)向操作中感到不適感的情況。
[0018]而且，在上述中，優(yōu)選的是，當(dāng)由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角是所述限制開始轉(zhuǎn)向角以上時，由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角越接近方向盤的轉(zhuǎn)向極限角即最大轉(zhuǎn)向角，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部越是以下述方式更多地對所述電壓目標(biāo)值進行減小校正:所述電壓目標(biāo)值從預(yù)先設(shè)定的最大電壓值向根據(jù)馬達輸出特性預(yù)先設(shè)定的最小電壓值減小。
[0019]這樣，轉(zhuǎn)向角越接近最大轉(zhuǎn)向角，就將電動馬達的電壓目標(biāo)值設(shè)定為越小的值，因此，能夠限制成，轉(zhuǎn)向角越接近最大轉(zhuǎn)向角，輔助力就越小。因此，能夠更有效地緩和碰頭時的沖擊力。并且，由于根據(jù)馬達輸出特性設(shè)定電動馬達的最小電壓值，因此，能夠確保駕駛員將轉(zhuǎn)向操作到齒條端部所需要的最低限度的輔助力。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的轉(zhuǎn)向感。
[0020]并且，在上述中，優(yōu)選的是，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還具有增轉(zhuǎn)操作檢測部，該增轉(zhuǎn)操作檢測部檢測駕駛員進行的方向盤的增轉(zhuǎn)操作，當(dāng)由所述增轉(zhuǎn)操作檢測部檢測出駕駛員進行的方向盤的增轉(zhuǎn)操作、且由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角是所述限制開始轉(zhuǎn)向角以上時，與由所述轉(zhuǎn)向角檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角小于所述限制開始轉(zhuǎn)向角時相比，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部對所述電壓目標(biāo)值進行減小校正。
[0021]這樣，由于僅在增轉(zhuǎn)操作中進行電動馬達的電壓限制來限制馬達輸出，因此，在將方向盤從最大轉(zhuǎn)向角附近向中立位置回位的情況下，能夠防止轉(zhuǎn)向輔助力變得不充分。因此，在這樣的回位操作時，不會給駕駛員帶來方向盤在最大轉(zhuǎn)向角附近黏住的感覺，能夠防止轉(zhuǎn)向感覺的劣化。
[0022]而且，在上述中，優(yōu)選的是，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還具有轉(zhuǎn)向角速度檢測部，該轉(zhuǎn)向角速度檢測部檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角速度，由所述轉(zhuǎn)向角速度檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角速度越大，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部越增大所述電壓目標(biāo)值的減小校正量。這樣，由于轉(zhuǎn)向角速度越大，就越增大電動馬達的電壓限制，因此，能夠限制高速轉(zhuǎn)向時的馬達輸出來減弱碰頭時的沖擊力，并且能夠維持低速轉(zhuǎn)向時的轉(zhuǎn)向輔助力。
[0023]并且，在上述中，優(yōu)選的是，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置具有轉(zhuǎn)向角加速度檢測部，該轉(zhuǎn)向角加速度檢測部檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角加速度，由所述轉(zhuǎn)向角加速度檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向角加速度越大，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部越增大所述電壓目標(biāo)值的減小校正量。這樣，由于轉(zhuǎn)向角加速度越大，就越增大電動馬達的電壓限制，因此，對于齒條端部附近的急的回位轉(zhuǎn)向也能夠適當(dāng)限制馬達輸出。
[0024]而且，在上述中，優(yōu)選的是，由所述轉(zhuǎn)向扭矩檢測部檢測出的轉(zhuǎn)向扭矩越小，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部越增大所述電壓目標(biāo)值的減小校正量。這樣，由于轉(zhuǎn)向扭矩越小就越增大電動馬達的電壓限制，因此，即使在由于車輛的負載或路面μ的狀態(tài)等而轉(zhuǎn)向力小的情況下，也能夠適當(dāng)限制馬達輸出，能夠減輕碰頭時的沖擊力。
[0025]并且，在上述中，優(yōu)選的是，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置還具有檢測本車輛的車速的車速檢測部，當(dāng)由所述車速檢測部檢測出的車速低于預(yù)先設(shè)定的高車速區(qū)域判定車速時，該車速越快，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部將所述電壓目標(biāo)值的減小校正量變更得越小，當(dāng)由所述車速檢測部檢測出的車速是所述高車速區(qū)域判定車速以上時，所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部將所述電壓目標(biāo)值的減小校正量變更為零。這樣，由于在車速處于高車速區(qū)域內(nèi)的情況下，消除電動馬達的電壓限制，因此，能夠不會對緊急避讓等造成影響。
[0026]而且，在上述中，優(yōu)選的是，所述電流限制值設(shè)定部計算使所述電動馬達的電壓值恒定為由所述電壓目標(biāo)值設(shè)定部設(shè)定的電壓目標(biāo)值時的馬達輸出特性線上的動作點中的、馬達轉(zhuǎn)速為由所述馬達轉(zhuǎn)速檢測部檢測出的馬達轉(zhuǎn)速時的馬達電流值，將該馬達電流值設(shè)定為所述電流指令值的限制值。
[0027]這樣，由于根據(jù)利用電動馬達的電壓目標(biāo)值確定的馬達輸出特性、和馬達轉(zhuǎn)速，來設(shè)定轉(zhuǎn)向輔助控制的電流指令值的限制值，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)自然且順暢的轉(zhuǎn)向感覺。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠利用馬達輸出特性，設(shè)定流過電動馬達的電流的上限值。因此，不會使轉(zhuǎn)向感覺劣化，能夠在實現(xiàn)自然且順暢的轉(zhuǎn)向感的同時緩和碰頭時處于轉(zhuǎn)向極限位置時傳遞到中間軸等扭矩傳遞部件的沖擊力。
【附圖說明】
[0030]圖1是示出本發(fā)明的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖2是示出控制器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖3是電壓目標(biāo)值設(shè)定映射圖。
[0033]圖4是示出電動馬達的輸出特性的圖。<