動力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種例如應(yīng)用于機動車的動力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種動力轉(zhuǎn)向裝置，例如已知有專利文獻I所記載的動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0003]在該專利文獻I所記載的技術(shù)中，在齒輪殼體端部內(nèi)周設(shè)置水滴傳感器，若該水滴傳感器檢測出附著于齒條的水滴，則當作裝置產(chǎn)生異常而通知給駕駛員。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2006 - 111032號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)方案
[0008]然而，在所述現(xiàn)有的動力轉(zhuǎn)向裝置中，為了檢測因所述水分的侵入而導(dǎo)致的異常，設(shè)置不同于裝置的構(gòu)成部件的部件(所述水滴傳感器)，不得已導(dǎo)致裝置的成本上升。
[0009]另外，即使在水滴附著于齒條軸的情況下，有時因裝置的結(jié)構(gòu)、駕駛的頻率等，例如導(dǎo)致齒條軸的固著等基于因所述水滴產(chǎn)生的銹的嚴重的不良情況。由此，若如上述以往那樣通過水滴的檢測立即判斷為異常，則存在將進行并非一定需要的部件更換(裝置整體的更換)的隱患。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的課題而做出的，提供一種能夠以不使成本上升為前提、僅檢測出裝置的必要的異常的動力轉(zhuǎn)向裝置。
[0011]本發(fā)明的特征在于，具有:轉(zhuǎn)向負載平均值運算電路，其運算作為規(guī)定期間內(nèi)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動控制電動馬達的馬達指令電流或者實際向電動馬達通電的馬達實際電流中的任一者的轉(zhuǎn)向負載相當值的平均值；異常檢測電路，其比較轉(zhuǎn)向負載相當值的平均值與保存于控制單元的規(guī)定值，并在所述平均值比所述規(guī)定值大時檢測出裝置的異常。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，由于將通過裝置的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)導(dǎo)出的所述平均值比所述規(guī)定值大的狀態(tài)定義為異常而進行該異常檢測，因此能夠通過裝置的轉(zhuǎn)向負載檢測出轉(zhuǎn)向機構(gòu)所產(chǎn)生的銹的進展度。由此，無需使用其他部件，并且能夠僅檢測出必要的異常。
[0014]S卩，即使轉(zhuǎn)向機構(gòu)產(chǎn)生了銹，并非立即產(chǎn)生轉(zhuǎn)向機構(gòu)的固著等嚴重的不良情況，而是轉(zhuǎn)向負載伴隨著銹的進展度增大，作為其最終階段是產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)的固著等嚴重的不良情況，因此通過如上述那樣檢測出伴隨著銹的進展度增大的轉(zhuǎn)向負載，能夠僅檢測出裝置中真正危險的異常。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的動力轉(zhuǎn)向裝置的概略圖。
[0016]圖2是從A方向觀察圖1所示的動力轉(zhuǎn)向裝置的向視圖。
[0017]圖3是沿圖2的B — B線的剖視圖。
[0018]圖4表示本發(fā)明的動力轉(zhuǎn)向裝置的第一實施方式，是圖1的ECU的控制框圖。
[0019]圖5是表示圖4中的銹檢測部的控制流程的流程圖。
[0020]圖6是表示圖5的平均化處理的詳細情況的流程圖。
[0021]圖7是表示在圖5的控制中考慮了轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向速度的流程圖。
[0022]圖8是表示在圖7的控制中附加了打死(突吞當T )判斷的流程圖。
[0023]圖9是表示在圖5的控制中考慮了轉(zhuǎn)向角與橫擺的流程圖。
[0024]圖10是表示在圖5的控制中考慮了車輪速度的流程圖。
[0025]圖11是表示在圖5的控制中考慮了前次點火斷開之前的平均值的流程圖。
[0026]圖12是表示圖10的平均化處理的詳細情況的流程圖。
[0027]圖13是表示在圖12的平均化處理中加入加權(quán)的流程圖。
[0028]圖14是表示在圖5的控制中附加使馬達指令電流遞減的處理的流程圖。
[0029]圖15表示本發(fā)明的動力轉(zhuǎn)向裝置的第二實施方式，是圖1的ECU的控制框圖。
[0030]圖16是表示圖15中的銹檢測部的控制流程的流程圖。
[0031]圖17是表示在圖16的控制中附加與異常頻率的多少相應(yīng)的處理的流程圖。
[0032]圖18是表示使用馬達指令電流取代圖16的控制中的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的流程圖。
[0033]圖19是表示圖18的異常范圍MAPI的詳細情況的圖。
[0034]圖20是表示使用馬達實際電流取代圖16的控制中的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的流程圖。
[0035]圖21是表示圖21的異常范圍MAP2的詳細情況的圖。
【具體實施方式】
[0036]〔第一實施方式〕
[0037]以下，基于附圖對本發(fā)明的動力轉(zhuǎn)向裝置的實施方式進行說明。
[0038]如圖1?圖3所示，利用轉(zhuǎn)向機構(gòu)將配置于車輛的駕駛室內(nèi)的方向盤I和作為車輛的前輪的轉(zhuǎn)向輪2、3機械地連結(jié)。該轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括:轉(zhuǎn)向軸6，其被連結(jié)為能夠經(jīng)由中間軸4以及萬向接頭5 —體地旋轉(zhuǎn)；由鋼材構(gòu)成的小齒輪軸7，其經(jīng)由未圖示的扭桿連結(jié)于該轉(zhuǎn)向軸6 ;由鋼材構(gòu)成的齒條8，其在外周設(shè)有與設(shè)于小齒輪軸7的外周的小齒輪7A嚙合的齒條8A。齒條8的兩端部分別經(jīng)由球窩接頭9、10、轉(zhuǎn)向橫拉桿11、12以及轉(zhuǎn)向節(jié)臂13、14等連結(jié)于對應(yīng)的轉(zhuǎn)向輪2、3。
[0039]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，若駕駛員對方向盤I進行轉(zhuǎn)動操作，則伴隨于此，中間軸4以及轉(zhuǎn)向軸6繞軸旋轉(zhuǎn)，所述扭桿扭轉(zhuǎn)，在由此產(chǎn)生的扭桿的彈力的作用下，小齒輪軸7跟隨轉(zhuǎn)向軸6旋轉(zhuǎn)。于是，該小齒輪軸7的旋轉(zhuǎn)運動通過所述齒條&小齒輪機構(gòu)而轉(zhuǎn)換為沿齒條8的軸向的直線運動，轉(zhuǎn)向節(jié)臂13、14被經(jīng)由球窩接頭9、10以及轉(zhuǎn)向橫拉桿11、12向車寬度方向拉伸，從而變更轉(zhuǎn)向輪2、3的朝向。
[0040]另外，在包圍所述轉(zhuǎn)向軸6以及小齒輪軸7的周圍的傳感器殼體16中，作為檢測各種轉(zhuǎn)向信息的傳感器部件，收納有圖4的轉(zhuǎn)向角傳感器17和圖4的轉(zhuǎn)矩傳感器23，該轉(zhuǎn)向角傳感器17檢測出轉(zhuǎn)向軸6的轉(zhuǎn)向角，該轉(zhuǎn)矩傳感器23基于所述扭桿的扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向軸6與小齒輪軸7的相對旋轉(zhuǎn)角度差檢測出輸入到轉(zhuǎn)向軸6的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。
[0041]而且，在包圍所述齒條8的周圍的齒輪殼體24的軸向兩端，分別設(shè)置有跨越轉(zhuǎn)向橫拉桿11、12的一端側(cè)外周的波紋管狀的罩25、26。這些罩25、26例如由合成橡膠材料等形成為確保規(guī)定的撓性，防止了水、塵埃等向所述齒條8、后述的滾珠絲杠機構(gòu)27進入。
[0042]特別是，如圖3所示，固定設(shè)置于其輸出軸20的前端部外周的輸入帶輪21和固定設(shè)置于齒條8的外周的輸出帶輪22經(jīng)由帶15連接，從而電動馬達19與所述齒條8關(guān)聯(lián)。此外，將該兩個帶輪21、22和帶15構(gòu)成傳遞機構(gòu)。在所述帶輪22與齒條8之間夾設(shè)有作為減速機構(gòu)的、具有螺旋狀的槽形狀的滾珠絲杠機構(gòu)27。
[0043]所述滾珠絲杠機構(gòu)27包括:齒條側(cè)滾珠絲杠槽8A，其設(shè)于齒條8的外周側(cè)，并具有螺旋狀的槽形狀；螺母44，其以包圍齒條8的方式設(shè)為環(huán)狀，并設(shè)為相對于齒條8旋轉(zhuǎn)自如；具有螺旋狀的槽形狀的螺母側(cè)滾珠絲杠槽44A，其設(shè)于螺母44的內(nèi)周側(cè)，并與齒條側(cè)滾珠絲杠槽8A—起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽45 ;多個金屬制的滾珠28，其設(shè)于滾珠循環(huán)槽45內(nèi)；鐵類金屬制的未圖示的管(循環(huán)部件)，其設(shè)于螺母44的徑向外側(cè)，并以能夠使?jié)L珠28從滾珠循環(huán)槽45的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)的方式將滾珠循環(huán)槽45的一端側(cè)與另一端側(cè)連接；經(jīng)由帶15傳遞的電動馬達19的旋轉(zhuǎn)一邊被減速一邊轉(zhuǎn)換為齒條8的直線運動。
[0044]作為控制單元的控制單元(EOT) 18與電動馬達19構(gòu)成為一體地構(gòu)成，該控制單元18具有存儲以及執(zhí)行各種控制處理的功能，并基于所述轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩以及車速等轉(zhuǎn)向信息對向所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)施加轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的電動馬達19進行驅(qū)動控制。以下，基于圖4，詳細敘述該控制單元18的具體的控制結(jié)構(gòu)。
[0045]圖4是表示所述控制單元18的控制結(jié)構(gòu)的詳細情況的控制框圖。
[0046]所述控制單元18 (EOT)包括:輔助電流指令部30，其基于轉(zhuǎn)矩傳感器23檢測出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的信號即轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr信號(以下，稱作“轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr”。)、例如設(shè)置于未圖示的差速齒輪的車速傳感器29檢測出的車速信號Vs (以下，稱作“車速Vs”。)等對使電動馬達19驅(qū)動的驅(qū)動電流1進行運算，并將其向電動馬達19側(cè)進行輸出；異常檢測指令部31，其基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr等檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常，從而控制所述輔助電流指令部30等。
[0047]所述輔助電流指令部30包括:輔助電流運算部32，其基于車速Vs、轉(zhuǎn)向角傳感器17檢測出的轉(zhuǎn)向角信號Θ ang(以下，稱作“轉(zhuǎn)向角Θ ang”。)、以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr對驅(qū)動控制電動馬達19的馬達指令電流TRr進行運算；馬達控制部33，其基于所述馬達指令電流TRr生成針對電動馬達19的馬達驅(qū)動信號D ;馬達驅(qū)動部34，其與所述馬達驅(qū)動信號D相應(yīng)地對電動馬達19通入馬達驅(qū)動電流1 ;利用安裝于馬達驅(qū)動部34與電動馬達19之間的馬達電流檢測部35向馬達控制部33反饋實際流入所述電動馬達19的電流即馬達實際電流Ir0
[0048]此外，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr、馬達指令電流TRr以及馬達實際電流Ir分別相當于權(quán)利要求書的記載中的轉(zhuǎn)向負載相當值。
[0049]所述異常檢測指令部31包括銹檢測部36、與銹檢測部36的處理對應(yīng)地對未圖示的警報燈(警告燈)進行警告顯示的警告指令部37、以及同樣與銹檢測部36的處理對應(yīng)地切斷電動馬達19的通電的電源切斷部38，通過檢測基于所述齒條8以及滾珠絲杠機構(gòu)27中的銹的產(chǎn)生的異常并通知給駕駛員，從而引起其注意。
[0050]所述銹檢測部36包括:轉(zhuǎn)向負載平均值運算電路39，其被輸入轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr，對其規(guī)定期間內(nèi)的平均值進行運算；異常檢測電路40，其與轉(zhuǎn)向負載平均值運算電路39的運算結(jié)果對應(yīng)地判斷異常的有無。
[0051]在所述轉(zhuǎn)向負載平均值運算電路39以及異常檢測電路40中，除了轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr之夕卜，還被輸入車速Vs、轉(zhuǎn)向角Θ ang、例如設(shè)置于車體重心部的橫擺率傳感器41檢測出的橫擺率信號Yw (以下，簡稱為“橫擺Yw”。)、設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪2的右車輪速度傳感器42檢測出的右車輪速度信號即右車輪速度信號VwH以下，簡稱為“右車輪速度Vwr”。)、以及設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪3的左車輪速度傳感器43檢測出的左車輪速度信號即左車輪速度信號Vwl (以下，簡稱為“左車輪速度Vwl”。)，這些各信號值被提供給所述異常檢測電路40中的異常判斷。另夕卜，所述異常檢測電路40對所述平均值與預(yù)先存儲于ECU的非易失性存儲器(未圖示)的各規(guī)定值進行比較，并根據(jù)其結(jié)果判斷異常的有無，對所述警告指令部37、電源切斷部38、所述輔助電流運算部32輸出規(guī)定的指令。
[0052]以下，基于圖5?圖14具體地說明所述銹檢測部36的控制內(nèi)容。
[0053]圖5是表示銹檢測部36的控制流程的流程圖。
[0054]S卩，銹檢測部36首先判斷作為異常確定標志的Flerr是否被輸入了 “1”、換句話說是在直至前次的處理中是否已經(jīng)檢測出異常(步驟S101)，在Flerr為“I”的(電動馬達19的通電被切斷)情況下，結(jié)束流程。另一方面，在Flerr為“O”的(電動馬達19的通電未被切斷)情況下，讀取來自轉(zhuǎn)矩傳感器23的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr (步驟S102)，接著，通過對該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr的絕對值進行平均化處理(之后詳細敘述)計算作為轉(zhuǎn)向負載平均值的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav (步驟S103)，之后，讀取預(yù)先存儲于所述非易失性存儲器的規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf (步驟S104)。此外，規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf表示正常狀態(tài)下的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr，相當于本申請的權(quán)利要求書的記載中的規(guī)定值。
[0055]然后，判斷所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav與所述規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf的1.2倍的值的大小(步驟S105)，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav比規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf的1.2倍的值小的情況下，即“Trav < 1.2Trrf”的關(guān)系成立的情況下，判斷為無異常，結(jié)束流程。
[0056]另一方面，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav大于或等于規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf的1.2倍的值的情況下，即“Trav < 1.2Trrf”的關(guān)系不成立的情況下，接著判斷轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav與規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf的2.5倍的值的大小(步驟S106)。
[0057]這里，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩平均值Trav比規(guī)定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值Trrf的2.5倍的值小的情況下，即“Trav < 2.5Trrf”的關(guān)系成立的情況下，雖然存在異常但判斷其程度為輕度，在進行針對所