电动动力转向装置的控制装置转让专利

申请号 : CN201110069709.3

文献号 : CN102205851B

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发明人 : 加藤慎一郎若林威佐保田克三津田刚兼田宽之

申请人 : 本田技研工业株式会社

摘要 :

提供一种电动动力转向装置的控制装置,其不用为了检测弯曲力矩而另外设置传感器,仅由磁致伸缩式转矩传感器就能检测出作用于转向轴的弯曲载荷。将只是扭转转矩施加于转向轴(7)时的第一检测线圈以及第二检测线圈的检测值的特性曲线作为由初期检测值构成的初期特性曲线存储于存储部(31),在ECU(3)内的弯曲载荷检测部(32),根据第一检测线圈以及第二检测线圈的检测值和与该检测值对应的所述初期特性曲线上的初期检测值的差量,检测出作用于转向轴(7)的弯曲载荷量。

权利要求 :

1.一种电动动力转向装置的控制装置,在转向轴表面遍及圆周方向分别形成相互具有反向的磁各向异性的第一磁致伸缩膜和第二磁致伸缩膜,在所述第一磁致伸缩膜及所述第二磁致伸缩膜的周围分别设置第一检测线圈和第二检测线圈,根据所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值检测出施加于所述转向轴的扭转转矩,从而调整对所述转向轴的辅助量,其特征在于,所述电动动力转向装置的控制装置具有存储部和弯曲载荷检测部,

所述存储部将只是扭转转矩施加在所述转向轴上时的所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值的特性曲线作为由初期检测值构成的初期特性曲线进行存储,所述弯曲载荷检测部根据所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值和与该检测值对应的所述初期特性曲线上的初期检测值之间的差量,检测出作用在所述转向轴上的弯曲载荷量。

2.如权利要求1所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述初期特性曲线是描绘当从所述转向轴的中立位置向一方向施加扭转转矩时在规定转矩处成为峰值的上凸的曲线形状、且描绘当从所述转向轴的中立位置向另一方向施加扭转转矩时平缓衰减的曲线形状的曲线,所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的所述初期特性曲线具有检测值夹着所述转向轴的中立位置对称的逆特性,所述弯曲载荷检测部从所述第一检测线圈的所述初期特性曲线以及所述第二检测线圈的所述初期特性曲线之中一方的所述初期特性曲线上的所述衰减的曲线形状的区域,检测出与所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈检测出的检测值对应的扭转转矩,并且从另一方的所述初期特性曲线的所述上凸的曲线形状的区域,求出与所述检测出的扭转转矩对应的初期检测值,通过该初期检测值与所述第一检测线圈或所述第二检测线圈检测出的检测值的差量,检测出弯曲载荷量。

3.如权利要求1或2所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述电动动力转向装置的控制装置具有辅助特性决定部,该辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。

4.如权利要求3所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量和检测车辆速度的车速传感器检测出的车速值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。

5.如权利要求4所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测出该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值以及检测出该弯曲载荷量时的来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。

6.如权利要求5所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述辅助特性决定部根据所述车速传感器的车速值和来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,决定对所述转向轴的辅助量,当由所述弯曲载荷检测部检测出弯曲载荷时,根据所述弯曲载荷检测部检测的弯曲载荷量和检测该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的所述决定的辅助量。

7.如权利要求4~6中任一项所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测出该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值以及检测出该弯曲载荷量时的来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,进行对所述转向轴的阻尼感控制。

8.如权利要求3所述的电动动力转向装置的控制装置,其特征在于,

所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测车辆速度的车速传感器检测出的车速值、来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值、来自检测车辆的倾斜角的倾斜角传感器的倾斜角值,判定行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量,并且进行阻尼感控制。

说明书 :

电动动力转向装置的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电动动力转向装置的控制装置,更详细地说,涉及一种基于磁致伸缩式转矩传感器的检测值来对转向的操舵进行辅助的电动动力转向装置的控制装置。

背景技术

[0002] 目前公知一种电动动力转向装置,其通过转矩传感器检测出在转向轴上产生的扭转转矩,并对应于扭转转矩由电动马达对转向的操舵进行辅助。这种电动动力转向装置通常由车辆的控制装置(ECU)控制。
[0003] 这种电动动力转向装置,有的使用磁致伸缩式转矩传感器作为转矩传感器(参考专利文献1),该磁致伸缩式转矩传感器在转向轴表面形成磁致伸缩膜,并在该磁致伸缩膜的周围设置检测线圈。该传感器由于可以比较紧凑地构成,所以有利于车辆的小型化。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:JP特开2008-83063号公报
[0007] 但是,由于磁致伸缩式转矩传感器受到弯曲载荷的影响,所以需要设置多个轴承来抑制弯曲,但此时,装置大型化,制造成本增加。

发明内容

[0008] 本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种电动动力转向装置的控制装置,不用为抑制作用于转向轴的弯曲载荷而另外设置轴承,仅由磁致伸缩式转矩传感器就能够检测出弯曲载荷,且根据弯曲载荷检测值进行驾驶员行动判定,可以实现与行驶状态对应的电动动力转向装置的辅助控制。
[0009] 作为上述问题的解决手段,技术方案1所述的发明是一种电动动力转向装置(例如实施方式中的电动动力转向装置2)的控制装置,在转向轴(例如实施方式中的转向轴7)表面遍及圆周方向分别形成相互具有反向的磁各向异性的第一磁致伸缩膜(例如实施方式中的第一磁致伸缩膜15)和第二磁致伸缩膜(例如实施方式中的第二磁致伸缩膜16),在所述第一磁致伸缩膜及所述第二磁致伸缩膜的周围分别设置第一检测线圈(例如实施方式中的第一检测线圈17)和第二检测线圈(例如实施方式中的第二检测线圈18),根据所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值检测出施加于所述转向轴的扭转转矩,从而调整对所述转向轴的辅助量,其特征在于,
[0010] 所述电动动力转向装置的控制装置具有存储部(例如实施方式中的存储部31)和弯曲载荷检测部(例如实施方式中的弯曲载荷检测部32),
[0011] 所述存储部将只是扭转转矩施加在所述转向轴上时的所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值的特性曲线作为由初期检测值构成的初期特性曲线(例如实施方式中的初期特性曲线C1、C2)进行存储,
[0012] 所述弯曲载荷检测部根据所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的检测值和与该检测值对应的所述初期特性曲线上的初期检测值之间的差量,检测出作用在所述转向轴上的弯曲载荷量。
[0013] 技术方案2所述的发明的特征在于,所述初期特性曲线是描绘当从所述转向轴的中立位置向一方向施加扭转转矩时在规定转矩处成为峰值的上凸的曲线形状、且描绘当从所述转向轴的中立位置向另一方向施加扭转转矩时平缓衰减的曲线形状的曲线,所述第一检测线圈及所述第二检测线圈的所述初期特性曲线具有检测值夹着所述转向轴的中立位置对称的逆特性,所述弯曲载荷检测部从所述第一检测线圈的所述初期特性曲线以及所述第二检测线圈的所述初期特性曲线之中一方的所述初期特性曲线上的所述衰减的曲线形状的区域,检测出与所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈检测出的检测值对应的扭转转矩,并且从另一方的所述初期特性曲线的所述上凸的曲线形状的区域,求出与所述检测出的扭转转矩对应的初期检测值,通过该初期检测值与所述第一检测线圈或所述第二检测线圈检测出的检测值的差量,检测出弯曲载荷量。
[0014] 技术方案3所述的发明的特征在于,所述电动动力转向装置的控制装置具有辅助特性决定部(例如实施方式中的辅助特性决定部33),该辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。
[0015] 技术方案4所述的发明的特征在于,所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量和检测车辆速度的车速传感器检测出的车速值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。
[0016] 技术方案5所述的发明的特征在于,所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测出该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值以及检测出该弯曲载荷量时的来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量。
[0017] 技术方案6所述的发明的特征在于,所述辅助特性决定部根据所述车速传感器的车速值和来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,决定对所述转向轴的辅助量,当由所述弯曲载荷检测部检测出弯曲载荷时,根据所述弯曲载荷检测部检测的弯曲载荷量和检测该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值,判定车辆的行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的所述决定的辅助量。
[0018] 技术方案7所述的发明的特征在于,所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测出该弯曲载荷量时的所述车速传感器的车速值以及检测出该弯曲载荷量时的来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值,进行对所述转向轴的阻尼感控制。
[0019] 技术方案8所述的发明的特征在于,所述辅助特性决定部根据所述弯曲载荷检测部检测出的弯曲载荷量、检测车辆速度的车速传感器检测出的车速值、来自所述第一检测线圈以及所述第二检测线圈的扭转转矩值、来自检测车辆的倾斜角的倾斜角传感器的倾斜角值,判定行驶状态,并对应于该判定状态来调整对所述转向轴的辅助量,并且进行阻尼感控制。
[0020] 发明效果
[0021] 根据技术方案1、2所述的发明,仅由磁致伸缩式传感器就可以定量地探测作用于转向轴的弯曲载荷量,因此没必要另外设置弯曲载荷检测用的传感器,可以实现车辆的小型化以及制造成本的降低。
[0022] 更详细地说,在存储部存储的初期特性曲线上的衰减的曲线形状的区域中,有着即使弯曲载荷进入也几乎不受特性变化的性质,可以从第一检测线圈以及第二检测线圈的检测值将扭转转矩作为一意求出的绝对值加以利用,因此可将该衰减的曲线形状的区域的值作为扭转转矩检测用的基准,而且,从与该扭转转矩对应的存储值即初期特性曲线求出未施加弯曲载荷的状态下的第一检测线圈以及第二检测线圈的初期检测值,可以取该初期检测值和实测值的差量进行比较,因此,没必要另外设置弯曲载荷检测用的传感器,可进行在转向轴上是否产生弯曲的判定以及弯曲载荷量的测定。由此,可以实现车辆的小型化以及制造成本的降低。
[0023] 另外,根据技术方案3~8所述的发明,可以得到与行驶状态对应的对电动动力转向装置的辅助特性。

附图说明

[0024] 图1是表示本发明的实施方式的包括控制装置的电动动力转向系统的构成的图;
[0025] 图2是本发明的实施方式中的电动动力转向装置的磁致伸缩式转矩传感器周边部的截面图;
[0026] 图3是说明在本发明的实施方式中ECU的存储部存储的初期特性曲线的图;
[0027] 图4是说明在本发明的实施方式中ECU执行的阻尼(damper)感控制的图;
[0028] 图5是说明在本发明的实施方式中存储部存储的特性信息的图;
[0029] 图6是说明在本发明的实施方式中存储部存储的特性信息的图;
[0030] 图7是说明在本发明的实施方式中存储部存储的特性信息的图;
[0031] 图8是说明在本发明的实施方式中存储部存储的特性信息的图;
[0032] 图9是说明在本发明的实施方式中ECU执行的对电动动力转向装置的控制的一例的流程图;
[0033] 图10是说明ECU执行的对电动动力转向装置的控制的其他例子的流程图;
[0034] 图11是说明ECU执行的对电动动力转向装置的控制的其他例子的流程图;
[0035] 图12是说明ECU执行的对电动动力转向装置的控制的其他例子的图。
[0036] 图中:
[0037] 2-电动动力转向装置
[0038] 3-ECU(控制装置)
[0039] 7-转向轴
[0040] 15-第一磁致伸缩膜
[0041] 16-第二磁致伸缩膜
[0042] 17-第一检测线圈
[0043] 18-第二检测线圈
[0044] 31-存储部
[0045] 32-弯曲载荷检测部
[0046] 33-辅助特性决定部
[0047] C1、C2-初期特性曲线

具体实施方式

[0048] 以下,参考附图说明本发明的实施方式。
[0049] 图1表示包括本实施方式的控制装置的电动动力转向系统1的构成。在本实施方式中,电动动力转向系统1搭载在所谓不平地面行驶车辆(ATV)上,且由电动动力转向装置2和对其进行控制的控制装置即ECU3构成。
[0050] <电动动力转向装置的构成>
[0051] 如图1所示,电动动力转向装置2具备转向系统4、磁致伸缩式转矩传感器5、电动马达6。转向系统4具有:可旋转地被支承在未图示的车架上的转向轴7;在转向轴7的上端设置的转向把手8;在转向轴7的下端设置的连接杆臂9;以及在连接杆臂9的两端设置的连杆10、10。前轮11、11分别连结于连杆10、10,来自转向把手8的操舵力通过转向轴7以及连杆10、10被传递给前轮11、11。
[0052] 在转向轴7的下部设有蜗轮(worm wheel)12,与其相邻配置有对转向轴7施加辅助力的电动马达6。磁致伸缩式转矩传感器5用于检测作用于转向轴7的扭转转矩,磁致伸缩式转矩传感器5配置于电动马达6以及蜗轮12的上方。磁致伸缩式转矩传感器5被收容在传感器壳体13中,电动马达6被固定于覆盖蜗轮12的减速器箱14。
[0053] 如图2所示,磁致伸缩式转矩传感器5具备:形成于转向轴7上且上下排列的第一磁致伸缩膜15及第二磁致伸缩膜16;绕该第一磁致伸缩膜15及第二磁致伸缩膜16设置的各一对的第一检测线圈17及第二检测线圈18。第一磁致伸缩膜15及第二磁致伸缩膜16由在转向轴7的外周面沿圆周方向全周形成为环状、且磁致伸缩特性会对应于转矩而变化的磁致伸缩膜构成,例如由通过气相沉积法形成的Ni-Fe系的合金膜构成。第一磁致伸缩膜15及第二磁致伸缩膜16具有相互反向的磁各向异性,相对于第一磁致伸缩膜15的磁致伸缩方向而言,第二磁致伸缩膜16的磁致伸缩方向不同。
[0054] 具体地说,例如,第一磁致伸缩膜15的磁致伸缩方向相对于转向轴7的轴向具有45度的磁致伸缩方向,相对于此,第二磁致伸缩膜16相对于转向轴7的轴向具有-45度的磁致伸缩方向。由此,从第一检测线圈17以及第二检测线圈18输出不同的阻抗。
[0055] 第一检测线圈17以及第二检测线圈18分别由:穿过转向轴7的上下共计四个线圈线轴19…、分别卷绕在线圈线轴19…上的线圈20…、收纳线圈线轴19…和线圈20…的具有磁性的上下一对的磁轭21、21构成,并且被收容在上述传感器壳体13内,传感器壳体13以围绕转向轴7的方式形成为圆筒形状并在转向轴7的轴向具有长度。传感器壳体13以使磁轭21、21的外周抵接于传感器壳体13的内周面的方式对磁轭21、21进行保持,从而将线圈20…定位于第一磁致伸缩膜15及第二磁致伸缩膜16的周围。在线圈20…上设有上下一对的联接器22、22,利用该联接器22向外部输出线圈20…的检测信号。
[0056] 减速器箱14呈箱状,其覆盖转向轴7,并且覆盖在转向轴7上设置的蜗轮12,在减速器箱14的外壁面固定有电动马达6。电动马达6以其轴部23向减速器箱14内延伸的方式被固定于减速器箱14,使在轴部23的前端设置的蜗杆(worm gear)24啮合于蜗轮12。由此,给转向轴7施加来自驱动马达6的辅助力。另外,传感器壳体13在上下具有轴承25、
26,轴承25、26支承转向轴7且使其可以旋转,减速器箱14在下部具有轴承27,轴承27支承转向轴7且使其可以旋转。
[0057]
[0058] 如图1所示,ECU3与磁致伸缩式转矩传感器5及电动马达6电连接,进而与检测车辆速度的车速传感器28以及检测车辆的倾斜角度的倾斜角传感器29电连接。ECU3能够基于来自磁致伸缩式转矩传感器5的扭转转矩的检测信号检测弯曲载荷量,并基于扭转转矩、弯曲载荷量、来自车速传感器28的车速值、以及来自倾斜角传感器29的倾斜角值,由辅助特性决定部33将规定的控制信号输出给电动马达6。
[0059] ECU3具有存储部31、弯曲载荷检测部32以及辅助特性决定部33。存储部31典型地由ROM等存储机构构成,并将在转向轴7上只作用扭转转矩时的第一检测线圈17以及第二检测线圈18的检测值的特性曲线存储为由初期检测值构成的初期特性曲线。在此,将在转向轴7上只作用扭转转矩时的第一检测线圈17以及第二检测线圈18的检测值如上述那样称为“初期检测值”,将该初期检测值绘制在坐标上的曲线被称为初期特性曲线。
[0060] 图3概念性地表示存储部31存储的初期特性曲线。在图3中,横轴表示施加在转向轴7上的转矩(T),纵轴表示根据施加的转矩而输出的第一检测线圈17以及第二检测线圈的阻抗(Z)。图中C1表示第一检测线圈17的初期特性曲线,图中C2表示第二检测线圈18的初期特性曲线。从图中可知,初期特性曲线C1、C2是描绘当从转向轴的中立位置向一方向施加扭转转矩时在规定转矩处成为峰值的上凸的曲线形状(区域R1、R2)、并且描绘当从转向轴7的中立位置向另一方向施加扭转转矩时平缓衰减的曲线形状(区域R3、R4)的曲线。另外,由于第一磁致伸缩膜15以及第二磁致伸缩膜16具有相互不同的磁致伸缩方向(详细地说是左右对称),所以初期特性曲线C1、C2具有检测值夹着转向轴7的中立位置对称的逆特性。
[0061] 弯曲载荷检测部32参照上述初期特性曲线C1、C2检测出弯曲载荷量,从第一检测线圈17的初期特性曲线C1线以及第二检测线圈18的初期特性曲线C2线之中一方的初期特性曲线上的、衰减的曲线形状的区域R3或R4,检测出与第一检测线圈17以及第二检测线圈18检测出的检测值对应的扭转转矩,并且从另一方的初期特性曲线C1或初期特性曲线C2的上凸的曲线形状的区域R1或R2,求出与如上述那样从区域R3或R4检测出的扭转转矩对应的初期检测值,通过该初期检测值与第一检测线圈17或第二检测线圈18检测出的检测值(实测值)的差量,检测出弯曲载荷量。
[0062] 该弯曲载荷检测部32在转向轴7上负载有弯曲载荷的情况下,在初期特性曲线C1以及初期特性曲线C2中的衰减的曲线形状的区域R3以及区域R4中,利用其初期检测值与实测值之间几乎没有差量、在上凸的曲线形状的区域R1以及R2中产生差量的性质,检测出弯曲载荷的产生以及弯曲载荷量。参考图3,图中的C3、C4表示在转向轴7上负载有弯曲载荷的状态下由负载了扭转转矩的第一检测线圈17以及第二检测线圈18的检测值构成的特性曲线(弯曲载荷外加特性曲线),当将其与初期特性曲线C1、C2进行比较时可知,如上所述,存在着在初期特性曲线C1以及初期特性曲线C2之中衰减的曲线形状的区域R3以及区域R4(由双点划线围成的区域)中,其初期检测值与实测值之间几乎没有差量,在上凸的曲线形状的区域R1以及R2中产生差量的性质。
[0063] 弯曲载荷检测部32,具体地说如图3所示例如若在第一检测线圈17中检测出图中P1表示的检测值,在第二检测线圈18中检测出图中P2表示的检测值,则参照第二检测线圈18的初期特性曲线C2的衰减的曲线形状的区域R4,检测出与第二检测线圈18检测的实测值P2对应的扭转转矩T1,然后,参照与该扭转转矩T1对应的初期特性曲线C1的上凸的曲线形状的区域R1,求出初期检测值Z1,对该初期检测值Z1和第一检测线圈17检测的实测值P1进行比较。然后,当在上述比较中产生差量(图中ΔS)时,判定为发生弯曲载荷,根据差量检测出弯曲载荷量。
[0064] 在此,弯曲载荷检测部32根据差量的大小计算弯曲载荷量,关于该计算,有使用规定的计算式算出的方法,也有预先求出对应于差量的弯曲载荷量并将该信息记录在存储部31等中进行比较参照来计算等的方式。
[0065] 并且,辅助特性决定部33根据弯曲载荷检测部32检测的弯曲载荷量、车速传感器28检测的车速值、来自第一检测线圈17以及第二检测线圈18的扭转转矩值以及来自倾斜角传感器29的倾斜角值,决定对转向轴7的辅助量以及阻尼感,判定行驶状态,根据该判定状态来调整对转向轴7的辅助量,同时进行阻尼感控制。
[0066] 在此,所谓辅助量是指用来让驾驶员容易使转向轴7的操舵旋转的量,是指电动马达6的输出值的高低。另外,所谓阻尼感是指:通过外力(路面反作用力等)不使转向轴7旋转,如图4所示,为了消除施加在转向轴7上的扭转转矩的振动41,使与该振动相反相位的电力42流向电动马达6,由此,通过使电动马达6向与扭转转矩的振动相反方向微动作,使转向轴7难以转动。阻尼感可由供给的电力的大小来调整强弱,所谓阻尼感的决定是指供给的电力的高低,所谓阻尼感控制是调整供给的电力。
[0067] 辅助特性决定部33基于预先记录的多个特性信息,进行辅助量以及阻尼感的决定、行驶状态的判定、辅助量的调整、阻尼感控制。这些各特性信息预先记录在存储部31中。
[0068]
[0069] 图5~图8表示辅助特性决定部33参照的各种特性信息(MAP)。图5概念性地表示存储部31中记录的辅助量的决定用的辅助量特性信息M1,图6概念性地表示阻尼感控制用的阻尼感特性信息M2,图7概念性地表示辅助量调整(提升)用的辅助提升特性信息M3,图8概念性地表示辅助量调整(降低)用的辅助降低特性信息M4。
[0070] 参照图5,辅助量特性信息M1是用于根据扭转转矩和车速值来决定辅助电流的信息。在该辅助量特性信息M1中包括:决定与低速时的扭转转矩对应的辅助量的低速时辅助特性信息51;决定与中速时的扭转转矩对应的辅助量的中速时辅助特性信息52;决定与高速时的扭转转矩对应的辅助量的高速时辅助特性信息53。
[0071] 在该例子中,按照高速时辅助特性信息53、中速时辅助特性信息52、低速时辅助特性信息51的顺序提高辅助量进行设定,另外,在低速、中速以及高速的各个特性信息中进行设定,使得扭转转矩在比较小的范围内使辅助量对应于扭转转矩逐渐增加,扭转转矩在比较大的范围内使辅助量一定。另外,扭转转矩是比较小的范围的阈值范围在低速、中速、高速各不相同。在本实施方式中,辅助特性决定部33具有基于车速值判断低速、中速以及高速的各个阈值范围(例如,低速为大于等于0Km/h~小于10Km/h,中速为大于等于10Km/h~小于20Km/h等),在判定该三种类型之后,参照辅助量特性信息M1,决定辅助量。
[0072] 参照图6,阻尼感特性信息M2是用于根据车速值、扭转转矩值和弯曲载荷量(弯曲力)决定阻尼感的强弱的信息,在该阻尼感特性信息M2中进行如下设定:车速值越大,越使增强阻尼感的程度变大,车速值越小,越使增强阻尼感的程度变小。即,设定车速值大的判断阈值61(例如,大于等于30Km/h)和车速值小的判断阈值62(例如,大于等于0Km/h~小于5Km/h),进行车速值越大越使相对于弯曲载荷量的阻尼感的增大量变大的设定。然后,进行设定使得弯曲载荷量越大越增强阻尼感(提高阻尼感增强量)。在本实施方式中,辅助特性决定部33基于车速值、扭转转矩值和弯曲载荷量(弯曲力),参照阻尼感特性信息M2,决定阻尼感的强弱。在此,辅助特性决定部33在判断阈值61和判断阈值62之间的速度值中,将车速值和弯曲载荷量作为两项参数,线性计算判断阈值61和判断阈值62之间的值,决定阻尼感的强弱。
[0073] 参照图7,辅助提升特性信息M3是用于根据车速值和弯曲载荷量(弯曲力)决定辅助提升量的信息,在该辅助提升特性信息M3中进行如下设定:车速值越小,越使增大辅助提升量的程度变大,车速值越大,越使增大辅助提升量的程度变小。即,设定车速值小的判断阈值71(例如,大于等于0Km/h~小于5Km/h)和车速值大的判断阈值72(例如,大于等于30Km/h),进行车速值越小越使相对于弯曲载荷量的辅助提升的增大量变大的设定。然后,进行设定使得弯曲载荷量越大越提高辅助提升量。
[0074] 在此,辅助提升特性信息M3是在扭转转矩比较大的情况下辅助特性决定部33所参照的信息,在扭转转矩比较大、且车速小、弯曲载荷大的情况下,有车辆的行驶状态为“下坡路”或“原地打轮”或“带坡路(逆方向打轮)”的倾向,在车速大、弯曲载荷大的情况下,有车辆的行驶状态为“路况差道路行驶”或“完全制动(full brake)”或“跳越”的倾向。因此,在该辅助提升特性信息M3中,在车速小且弯曲载荷大的情况下,进行使辅助量强力(強めに)提高的设定,在车速大且弯曲载荷小的情况下,进行使辅助量缓慢(弱めに)提高的设定。
[0075] 另外,参照图8,辅助降低特性信息M4是用于根据速度值和弯曲载荷量(弯曲力)决定辅助降低量的信息,在该辅助降低特性信息M4中进行如下设定:车速值越小,越使增大辅助降低量的程度变大,车速值越大,越使增大辅助降低量的程度变小。即,设定车速值小的判断阈值81(例如,大于等于0Km/h~小于5Km/h)和车速值大的判断阈值82(例如,大于等于30Km/h),进行车速值越小越使相对于弯曲载荷量的辅助降低的增大量变大的设定。然后,进行设定使得弯曲载荷量越大越提高辅助降低量。
[0076] 在此,辅助降低特性信息M4是在扭转转矩比较小的情况下辅助特性决定部33所参照的信息,在扭转转矩比较小、且车速小、弯曲载荷大的情况下,有车辆的行驶状态为“上坡路”或“带坡路(顺方向打轮)”的倾向。因此,在该辅助降低特性信息M4中,在车速小且弯曲载荷大的情况下,进行使辅助量强力降低的设定,在车速大且弯曲载荷小的情况下,进行使辅助量缓慢降低的设定。在本实施方式中,辅助特性决定部33在判定扭转转矩的高低之后,参照辅助提升特性信息M3或辅助降低特性信息M4,基于车速值和弯曲载荷量(弯曲力),决定辅助提升量或辅助降低量。在此,辅助特性决定部33在判断阈值71(81)和判断阈值72(82)之间的速度值中,将车速值和弯曲载荷量作为两项参数,线性计算判断阈值71(81)和判断阈值72(82)之间的值,决定辅助提升量或辅助降低量。此外,参照图4、图5,所谓辅助提升修正是向箭头UP的方向提升辅助电流的输出,所谓辅助降低修正是向箭头DOWN的方向降低辅助电流的输出。
[0077]
[0078] 接着,参照图9所示的流程图说明如上述那样构成的ECU3对电动动力转向装置2的辅助控制的一例。
[0079] 在步骤S1,ECU3从车速传感器28读入车速值,并且从磁致伸缩式转矩传感器5读入扭转转矩值。在步骤S2,由辅助特性决定部33决定辅助量以及阻尼感。在此,辅助特性决定部33将在步骤S1读入的车速值以及扭转转矩值与图5所示的辅助量特性信息M1进行比较参照,决定辅助量,另外对于阻尼感,决定规定的电力值。
[0080] 在步骤S3,ECU3由弯曲载荷检测部32读入弯曲载荷,在步骤S4判定是否检测到弯曲。在此,在探测到弯曲的情况下进入步骤S5,在未探测到弯曲的情况下结束处理,反复进行从步骤S1开始的处理。然后,在步骤S5,ECU3读入检测出弯曲载荷时的车速值以及扭转转矩,在步骤S6,由辅助特性决定部33进行阻尼感修正。在此,辅助特性决定部33将在步骤S5读入的车速值以及扭转转矩值与图6所示的阻尼感特性信息M2进行比较参照,进行阻尼感修正。
[0081] 在步骤S7,ECU3判定由辅助特性决定部33在步骤S5读入的扭转转矩值是否高于规定的扭转转矩值,在高的情况下,进入步骤S8,在小于规定扭转转矩值的情况下,进入步骤S9。在此,规定的扭转转矩值的判断阈值是对应于车速而变化的,相关信息也记录在存储部31中。
[0082] 然后,在步骤S8中,ECU3由辅助特性决定部33进行辅助量提升修正,在步骤S9进行辅助量降低修正。在此,辅助特性决定部33在步骤S8中参照图7所示的辅助提升特性信息M3,在步骤S9中参照图8所示的辅助降低特性信息M4,决定辅助调整量。
[0083] 在以上的本发明的实施方式中,具有ECU3内的弯曲载荷检测部32,其将在转向轴7上只作用扭转转矩时的第一检测线圈17以及第二检测线圈18的检测值的特性曲线作为由初期检测值构成的初期特性曲线C1、C2存储在ECU3内的存储部31中,基于第一检测线圈17以及第二检测线圈18的检测值和与该检测值对应的初期特性曲线C1、C2上的初期检测值之间的差量,检测出作用于转向轴7的弯曲载荷量。由此,仅由磁致伸缩式转矩传感器
5就可以定量地探测弯曲载荷量,因此没必要另外设置弯曲载荷检测用的传感器,可以实现车辆的小型化以及制造成本的降低。
[0084] 并且,在本实施方式中,具有辅助特性决定部33,其基于弯曲载荷检测部32检测出的弯曲载荷量等,判定车辆的行驶状态,并且对应于该判定状态,调整对转向轴7的辅助量。由此,可以适当得到与行驶状态对应的对于电动动力转向装置2的辅助特性。
[0085]
[0086] 下面,同时参考图10、图11所示的流程图说明ECU3的处理的变形例。在该处理中,首先在步骤S21,ECU3从车速传感器28读入车速值,并且从磁致伸缩式转矩传感器5读入扭转转矩值。在步骤S22,由辅助特性决定部33决定辅助量以及阻尼感。在此,辅助特性决定部33将在步骤S21读入的车速值以及扭转转矩值与图5所示的辅助量特性信息M1进行比较参照,决定辅助量,另外对于阻尼感,决定规定的电力值。
[0087] 在步骤S23,ECU3通过弯曲载荷检测部32读入弯曲载荷,判定是否探测到弯曲。若未探测到弯曲则返回步骤S21,若探测到弯曲则进入步骤S24。在步骤S24,判定是否在行驶中。若在行驶中则进入步骤S25,若未在行驶中则进入步骤S26。在步骤S26,ECU3由辅助特性决定部33进行辅助量提升修正。在此进行辅助量提升是因为推测到车辆状态是原地打轮。
[0088] 在步骤S25,ECU3通过判断车速是否高于规定的车速值而判定是否是高速,若是高速则进入如图11所示的步骤S29,若不是高速则进入步骤S27。在步骤S27,通过判断车速是否高于规定的车速值而判定是否是中速,若是中速则进入步骤S28,若不是中速则判定为低速,进入图11所示的步骤S34。
[0089] 在判定为高速的情况的步骤S29中,ECU3通过判断弯曲载荷是否高于规定的数值而判定弯曲载荷是否是“大”,在是“大”的情况下进入步骤S30,若不是“大”的情况下进入步骤S31。在步骤S31,通过判断弯曲载荷是否高于规定的数值而判定弯曲载荷是否是“中”的程度,在是“中”的情况下进入步骤S32,若不是“中”的情况下判定为弯曲载荷小,进入步骤S33。
[0090] 在判定为弯曲载荷为“大”的情况的步骤S30,ECU3由辅助特性决定部33进行提升阻尼感的修正,在判定为弯曲载荷为“中”的情况的步骤S32,进行稍微增强阻尼感的修正,在判定为弯曲载荷为“小”的情况的步骤S33,维持通常特性。在此,在该例子中,在弯曲载荷为“大”时推定为跳越、着地等,增强阻尼感,在弯曲载荷为“中”时推定为完全制动等,稍微增强阻尼感。此外,在如此进行阻尼感修正之后,重复步骤S21的处理。
[0091] 另一方面,在步骤S27判定为车速是中速的情况的步骤S28中,线性控制辅助量以及阻尼感这两方。这与基于也参照扭转转矩的图6~图8所示的阻尼感特性信息M2、辅助提升特性信息M3以及辅助降低特性信息M4的、图9所示的处理相同。
[0092] 并且,在判定为车速不是中速的步骤S34(图11)中,ECU3通过判断弯曲载荷是否高于规定的数值而判定弯曲载荷是否是“大”,在是“大”的情况下进入步骤S35,若不是“大”的情况下进入步骤S36。在步骤S36,通过判断弯曲载荷是否高于规定的数值而判定弯曲载荷是否是“中”的程度,在是“中”的情况下进入步骤S37,若不是“中”的情况下判定为弯曲载荷小,进入步骤S38。
[0093] 并且,在判定为弯曲载荷为“大”的情况的步骤S35,ECU3由辅助特性决定部33进行使辅助量缓慢提升的修正,在判定为弯曲载荷为“中”的情况的步骤S37,维持通常特性,在判定为弯曲载荷为“小”的情况的步骤S38,稍微强力修正辅助量。在此,在该例子中,在弯曲载荷为“大”时推定为上坡路或下坡路或带坡(バンク付き)路面行驶,进行缓慢提升辅助量的修正。此外,在如此进行辅助量修正之后,重复步骤S21的处理。根据这样的处理,也可以适当得到与行驶状态对应的对于电动动力转向装置2的辅助特性。
[0094]
[0095] 下面,对ECU3的处理其他变形例进行说明。
[0096] 在该处理中,检测出施加于电动马达6的反作用力引起的马达旋转加速度,在该检测出的值的绝对值大于规定的数值的情况(或者,在规定的数值以上的情况)下,通过进行降低对电动马达6的电流值的控制,生出阻尼感。
[0097] 另外,在检测出的马达旋转加速度的绝对值为规定的数值以下的情况(或者是小于规定数值的情况)下,对应于扭转转矩提高对电动马达6的电流值,使辅助电流提升。
[0098] 进而,在该处理中,对应于把手的操舵角,在阻尼感中调整降低电流的量,在辅助量提升中调整提高电流的量。
[0099] 参照图12具体说明,着眼于图中纸面左半部分的区域,如图中A线(实线、粗线)所示检测出马达旋转加速度,该检测值比规定的数值大。此时,在本处理中,将图中B线(双点划线)所示的对电动马达6的通常的辅助电流如朝向图中纸面下方的箭头(阻尼感UP)所示那样降低,对于电动马达6输出图中C线(点划线)所示的电流(阻尼感UP马达电流),生出阻尼感。
[0100] 另一方面,着眼于图中纸面右半部分的区域,在马达旋转加速度为“0”的情况下,将通常的辅助电流B对应于图中D(虚线)所示的检测转矩(扭转转矩)如图中纸面上方的箭头(辅助量UP)所示那样提升,对于电动马达6输出图中E(实线、细线)所示的电流(辅助UP时马达电流),不进行阻尼感控制。
[0101] 并且,在图12中,图中F线表示把手操舵角,纸面上方表示向右操舵时的变位角,纸面下方表示向左操舵时的变位角,比较该F线、B线、C线以及E线可知,把手越接近中立位置,越如上述那样在阻尼感控制中使降低电流的量提高,在辅助量提升中使提升电流的量提高,把手越接近操舵限界位置,越在阻尼感控制中使降低电流的量变小,在辅助量提升中使提升电流的量变小。
[0102] 作为ECU3的辅助电流以及阻尼感决定的处理,即使采用这种处理也可以。而且,之后,也可以对应于弯曲载荷,调整决定的辅助电流。此外,虽然在图12中图中纵轴表示马达电流以及把手操舵角,作为B线、C线、D线以及F线的指标,但A线、D线是为了方便说明与B线、C线、D线以及F线的关联而表示的。
[0103] 此外,在以上实施方式中,在使用图9、图10以及图11说明的ECU3的处理中,说明了未考虑倾斜角传感器29的倾斜角度值就进行辅助特性的决定的例子,但由于若包含倾斜角值来判定行驶状态,则能够进行更细的行驶状态的划分,因此可以控制与行驶状况对应的高精度的辅助量以及阻尼量。具体地说,若根据倾斜角值来判定行驶状态是上坡路还是下坡路等,就能够得到更高精度的辅助特性。