動(dòng)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(jī)動(dòng)車的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，例如已知有專利文獻(xiàn)I所記載的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
[0003]在該專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，在齒輪殼體端部?jī)?nèi)周設(shè)置水滴傳感器，若該水滴傳感器檢測(cè)出附著于齒條的水滴，則當(dāng)作裝置產(chǎn)生異常而通知給駕駛員。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006 - 111032號(hào)公報(bào)

【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(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置中，為了檢測(cè)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(shí)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(yán)重的不良情況。由此，若如上述以往那樣通過(guò)水滴的檢測(cè)立即判斷為異常，則存在將進(jìn)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(cè)出裝置的必要的異常的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
[0011]本發(fā)明的特征在于，具有:轉(zhuǎn)向負(fù)載平均值運(yùn)算電路，其運(yùn)算作為規(guī)定期間內(nèi)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)指令電流或者實(shí)際向電動(dòng)馬達(dá)通電的馬達(dá)實(shí)際電流中的任一者的轉(zhuǎn)向負(fù)載相當(dāng)值的平均值；異常檢測(cè)電路，其比較轉(zhuǎn)向負(fù)載相當(dāng)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(shí)檢測(cè)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(guò)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(jìn)行該異常檢測(cè)，因此能夠通過(guò)裝置的轉(zhuǎn)向負(fù)載檢測(cè)出轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的銹的進(jìn)展度。由此，無(wú)需使用其他部件，并且能夠僅檢測(cè)出必要的異常。
[0014]S卩，即使轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了銹，并非立即產(chǎn)生轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的固著等嚴(yán)重的不良情況，而是轉(zhuǎn)向負(fù)載伴隨著銹的進(jìn)展度增大，作為其最終階段是產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的固著等嚴(yán)重的不良情況，因此通過(guò)如上述那樣檢測(cè)出伴隨著銹的進(jìn)展度增大的轉(zhuǎn)向負(fù)載，能夠僅檢測(cè)出裝置中真正危險(xiǎn)的異常。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的動(dòng)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(dòng)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(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的第一實(shí)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(cè)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(xì)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(dāng)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(diǎn)火斷開(kāi)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(xì)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(dá)指令電流遞減的處理的流程圖。
[0029]圖15表示本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的第二實(shí)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(cè)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(dá)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(xì)情況的圖。
[0034]圖20是表示使用馬達(dá)實(shí)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(xì)情況的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]〔第一實(shí)施方式〕
[0037]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0038]如圖1?圖3所示，利用轉(zhuǎn)向機(jī)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(jī)械地連結(jié)。該轉(zhuǎn)向機(jī)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(wàn)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(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輪2、3。
[0039]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，若駕駛員對(duì)方向盤I進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)通過(guò)所述齒條&小齒輪機(jī)構(gòu)而轉(zhuǎn)換為沿齒條8的軸向的直線運(yùn)動(dòng)，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(cè)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(cè)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(duì)旋轉(zhuǎn)角度差檢測(cè)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(jī)構(gòu)27進(jìn)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(dòng)馬達(dá)19與所述齒條8關(guān)聯(lián)。此外，將該兩個(gè)帶輪21、22和帶15構(gòu)成傳遞機(jī)構(gòu)。在所述帶輪22與齒條8之間夾設(shè)有作為減速機(jī)構(gòu)的、具有螺旋狀的槽形狀的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)27。
[0043]所述滾珠絲杠機(jī)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(duì)于齒條8旋轉(zhuǎn)自如；具有螺旋狀的槽形狀的螺母?jìng)?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(gè)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(dòng)馬達(dá)19的旋轉(zhuǎn)一邊被減速一邊轉(zhuǎn)換為齒條8的直線運(yùn)動(dòng)。
[0044]作為控制單元的控制單元(EOT) 18與電動(dòng)馬達(dá)19構(gòu)成為一體地構(gòu)成，該控制單元18具有存儲(chǔ)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(duì)向所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)施加轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)馬達(dá)19進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。以下，基于圖4，詳細(xì)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(xì)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(cè)出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的信號(hào)即轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr信號(hào)(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(cè)出的車速信號(hào)Vs (以下，稱作“車速Vs”。)等對(duì)使電動(dòng)馬達(dá)19驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流1進(jìn)行運(yùn)算，并將其向電動(dòng)馬達(dá)19側(cè)進(jìn)行輸出；異常檢測(cè)指令部31，其基于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr等檢測(cè)所述動(dòng)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(yùn)算部32，其基于車速Vs、轉(zhuǎn)向角傳感器17檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角信號(hào)Θ ang(以下，稱作“轉(zhuǎn)向角Θ ang”。)、以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr對(duì)驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)馬達(dá)19的馬達(dá)指令電流TRr進(jìn)行運(yùn)算；馬達(dá)控制部33，其基于所述馬達(dá)指令電流TRr生成針對(duì)電動(dòng)馬達(dá)19的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)D ;馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部34，其與所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)D相應(yīng)地對(duì)電動(dòng)馬達(dá)19通入馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流1 ;利用安裝于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部34與電動(dòng)馬達(dá)19之間的馬達(dá)電流檢測(cè)部35向馬達(dá)控制部33反饋實(shí)際流入所述電動(dòng)馬達(dá)19的電流即馬達(dá)實(shí)際電流Ir0
[0048]此外，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr、馬達(dá)指令電流TRr以及馬達(dá)實(shí)際電流Ir分別相當(dāng)于權(quán)利要求書(shū)的記載中的轉(zhuǎn)向負(fù)載相當(dāng)值。
[0049]所述異常檢測(cè)指令部31包括銹檢測(cè)部36、與銹檢測(cè)部36的處理對(duì)應(yīng)地對(duì)未圖示的警報(bào)燈(警告燈)進(jìn)行警告顯示的警告指令部37、以及同樣與銹檢測(cè)部36的處理對(duì)應(yīng)地切斷電動(dòng)馬達(dá)19的通電的電源切斷部38，通過(guò)檢測(cè)基于所述齒條8以及滾珠絲杠機(jī)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(cè)部36包括:轉(zhuǎn)向負(fù)載平均值運(yùn)算電路39，其被輸入轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr，對(duì)其規(guī)定期間內(nèi)的平均值進(jìn)行運(yùn)算；異常檢測(cè)電路40，其與轉(zhuǎn)向負(fù)載平均值運(yùn)算電路39的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)地判斷異常的有無(wú)。
[0051]在所述轉(zhuǎn)向負(fù)載平均值運(yùn)算電路39以及異常檢測(cè)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(cè)出的橫擺率信號(hào)Yw (以下，簡(jiǎn)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(cè)出的右車輪速度信號(hào)即右車輪速度信號(hào)VwH以下，簡(jiǎn)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(cè)出的左車輪速度信號(hào)即左車輪速度信號(hào)Vwl (以下，簡(jiǎn)稱為“左車輪速度Vwl”。)，這些各信號(hào)值被提供給所述異常檢測(cè)電路40中的異常判斷。另夕卜，所述異常檢測(cè)電路40對(duì)所述平均值與預(yù)先存儲(chǔ)于ECU的非易失性存儲(chǔ)器(未圖示)的各規(guī)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)其結(jié)果判斷異常的有無(wú)，對(duì)所述警告指令部37、電源切斷部38、所述輔助電流運(yùn)算部32輸出規(guī)定的指令。
[0052]以下，基于圖5?圖14具體地說(shuō)明所述銹檢測(cè)部36的控制內(nèi)容。
[0053]圖5是表示銹檢測(cè)部36的控制流程的流程圖。
[0054]S卩，銹檢測(cè)部36首先判斷作為異常確定標(biāo)志的Flerr是否被輸入了 “1”、換句話說(shuō)是在直至前次的處理中是否已經(jīng)檢測(cè)出異常(步驟S101)，在Flerr為“I”的(電動(dòng)馬達(dá)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(dòng)馬達(dá)19的通電未被切斷)情況下，讀取來(lái)自轉(zhuǎn)矩傳感器23的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr (步驟S102)，接著，通過(guò)對(duì)該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Tr的絕對(duì)值進(jìn)行平均化處理(之后詳細(xì)敘述)計(jì)算作為轉(zhuǎn)向負(fù)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(chǔ)于所述非易失性存儲(chǔ)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(dāng)于本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)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(wú)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(jìn)行針對(duì)所