專利名稱：電動動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載于汽車等的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，特別涉及改善在 裝置主體的一部分發(fā)生故障時駕駛員感覺到的操舵感的電動動力轉(zhuǎn) 向裝置。
背景技術(shù)：
作為以往裝置，如專利文獻l所示，在電動動力轉(zhuǎn)向裝置的電動 機的l個相發(fā)生斷線的異常時，將電流抑制得比通常還小、即將輔助 抑制得較小而繼續(xù)控制。由此，可以減小由于異常所發(fā)生的扭矩脈動，
而減小駕駛員感覺到的不適感。另外，如專利文獻2所示，在電動動 力轉(zhuǎn)向裝置主體的一部分產(chǎn)生了輕微的異常的情況下，通過對通常的 輔助增益乘上1以下的常數(shù)，將輔助的大小抑制得與通常相比更小而 繼續(xù)控制，并且并非急劇地減小，而是階段性地逐漸限制得較小。由 此，不會出現(xiàn)急劇的變化，所以可以減小駕駛員感覺到的不適感。
專利文獻l:日本特開平10 - 181617號7>才艮
專利文獻2:日本特開2003 - 170857號公報
專利文獻3:日本特許第3600805號公才艮

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻l、 2中，將輔助限制得與通常相比更小，可以減輕 由于異常而出現(xiàn)的扭矩脈動所引起的不適感，但在異常發(fā)生之后，總
是被限制成小的輔助。因此，即使在為了進行舒適的行駛而需要大的 輔助的操舵時，輔助也較小，所以存在駕駛員的操舵負栽變大這樣的 問題。另外，由于所發(fā)生的異常，根據(jù)操舵狀態(tài)，可以實現(xiàn)的輔助有 時小于設(shè)為目標的輔助。在該情況下，由于輔助小于設(shè)為目標的大小，所以如果仍將輔助的目標值限制得較小，則存在駕駛員的操舵負載變 大這樣的問題。例如在電動機的1個相短路的情況下，由于流過短路 位置的電流而發(fā)生制動扭矩，在快速地操舵的情況下，由于制動扭矩 變大，所以變得比設(shè)為目標的輔助還小。
本發(fā)明是鑒于上述以往的裝置的問題點而完成的，其目的在于提 供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體的一部分發(fā)生了 異常的情況下，預(yù)測駕駛員的操舵負載，根據(jù)所預(yù)測出的操舵負栽的 大小，決定基于電動機的輔助的大小，從而可以在預(yù)測為操舵負載小 時，使輔助比通常小，減小駕駛員感覺到的不適感，在預(yù)測為操舵負 載大時，將輔助增大至與通常相等，而可以充分減輕操舵負載。
本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備扭矩傳感器，對駕駛員向轉(zhuǎn)向 軸施加的操舵扭矩進行檢測；電動機，向上述轉(zhuǎn)向軸附加輔助操舵的 輔助扭矩；車速傳感器，對車輛的速度進行檢測；輔助指令運算部件， 根據(jù)由上述扭矩傳感器檢測出的操舵扭矩和由上述車速傳感器檢測
出的車速計算出輔助指令；電動機控制裝置，根據(jù)由上述輔助指令運 算部件計算出的輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進行控制；異常檢
測部件，對在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體中產(chǎn)生的異常進行檢測；以及操 舵負載預(yù)測部件，根據(jù)從上述電動機檢測出的上述電動機的旋轉(zhuǎn)角速 度、上述操舵扭矩、上述車速中的任意一個以上的信號，預(yù)測駕駛員 的操舵負栽，在由上述異常檢測部件檢測出異常的情況下，在由上述 操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操舵負載小的第l范圍中，使異常時輔助 指令小于沒有異常的通常時，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操 舵負栽比第1范圍大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有 異常的通常時相等，根據(jù)上述異常時輔助指令對上述電動機的輔助扭 矩進行控制。
另外，本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置具備扭矩傳感器，對駕駛員 向轉(zhuǎn)向軸施加的操舵扭矩進行檢測；電動機，向上述轉(zhuǎn)向軸附加輔助 操舵的輔助扭矩；車速傳感器，對車輛的速度進行檢測；輔助指令運 算部件，根據(jù)由上述扭矩傳感器檢測出的操舵扭矩和由上述車速傳感器檢測出的車速計算出輔助指令；電動機控制裝置，根據(jù)由上述輔助 指令運算部件計算出的輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進行控制； 異常檢測部件，對在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體中產(chǎn)生的異常進行檢測； 以及操舵負載預(yù)測部件，根據(jù)從上述電動機檢測出的上述電動機的旋 轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩、上迷車速中的任意一個以上的信號，預(yù)測 駕駛員的操舵負載，設(shè)置預(yù)先存儲有異常時輔助指令的數(shù)據(jù)的異常時 用輔助映射，對于上述預(yù)先存儲的異常時輔助指令的數(shù)據(jù)，在由上迷 操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操舵負載小的第l范圍中，使異常時輔助 指令小于沒有異常的通常時，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操 舵負載比第1范圍大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有 異常的通常時相等，在由上述異常檢測部件檢測出異常的情況下，根 據(jù)異常時用輔助映射的異常時輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進 行控制。
根據(jù)本發(fā)明的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，即使在發(fā)生了異常時，也可以 預(yù)測駕駛員的操舵負栽，根據(jù)所預(yù)測出的操舵負栽的大小，調(diào)整通過 電動機實現(xiàn)的輔助的大小，在由上述異常檢測部件檢測出異常的情況 下，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操舵負載小的第l范圍中， 使異常時輔助指令小于沒有異常的通常時，可以抑制由于異常而引起 的扭矩脈動，而減小不適感，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操 航負載比第1范圍大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有 異常的通常時相等，可以充分減輕操舵負載，即使在發(fā)生了異常時， 也可以得到舒適的操舵感。
根據(jù)參照附圖的以下的本發(fā)明的詳細說明，本發(fā)明的上述以外的 目的、特征、觀點以及效果將更加明確。


圖l是示出本發(fā)明的實施方式l的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出實施方式1的控制器單元的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出實施方式1的輔助指令運算部件的框圖。
圖4是示出實施方式1的操舵負載預(yù)測部件的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是說明實施方式1的輔助扭矩的圖。
圖6是示出實施方式2的輔助指令運算部件的框圖。
圖7是示出實施方式3的輔助指令運算部件的框圖。
圖8是示出實施方式4的控制器單元的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是示出實施方式5的控制器單元的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是示出實施方式5的異常時輔助指令的上限值的圖。
圖11是示出實施方式5的輔助指令運算部件的框圖。
具體實施方式
實施方式1
圖1是本發(fā)明的實施方式1的電動動力轉(zhuǎn)向裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。 在圖中，從駕駛員對方向盤1施加的操舵扭矩通過轉(zhuǎn)向軸2，經(jīng)由齒 條齒輪式轉(zhuǎn)向器(rack pinion gear) 12傳達到齒條，使車輪3、 4轉(zhuǎn) 舵。電動機5經(jīng)由電動機減速齒輪7與轉(zhuǎn)向軸2連結(jié)。從電動機發(fā)生 的輔助扭矩(以下還稱為電動機扭矩)經(jīng)由電動機減速齒輪7傳達至 轉(zhuǎn)向軸2，在操舵時減輕駕駛員所施加的操舵扭矩。
扭矩傳感器8對駕駛員操舵方向盤1而向轉(zhuǎn)向軸2施加的操舵扭 矩進行檢測。控制器單元9根據(jù)由扭矩傳感器8檢測出的操舵扭矩和 由車速傳感器13檢測出的車速，決定電動機5提供的輔助扭矩的方 向和大小，對從電源11流向電動機5的電流進行控制，以發(fā)生該輔 助力(輔助扭矩，assist torque)。另外，旋轉(zhuǎn)角度傳感器6對電動機
的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測。
圖2是示出實施方式1的控制器單元9的結(jié)構(gòu)的框圖。計算出與 輔助扭矩的目標值相當?shù)妮o助指令的輔助指令運算部件20決定與由 扭矩傳感器8檢測出的操舵扭矩信號和由車速傳感器13檢測出的車 速信號相對應(yīng)的電動機扭矩的方向和大小，計算出輔助指令。另外， 電動機旋轉(zhuǎn)角度檢測電路21接收來自對電動機5的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測的旋轉(zhuǎn)角度傳感器6的信號，計算出電動機5的旋轉(zhuǎn)角度。微分部 件27對旋轉(zhuǎn)角度近似地進行微分運算，而計算出旋轉(zhuǎn)角速度。另夕卜， 電流檢測電路22對在電動機的各相中流過的電流進行檢測。
電流控制部件23根據(jù)輔助指令、電動機的檢測電流、旋轉(zhuǎn)角度， 計算出電壓指令。開關(guān)元件驅(qū)動電路24對該電壓指令進行PWM調(diào) 制而向逆變器25指示開關(guān)操作。逆變器25接收開關(guān)操作信號而實現(xiàn) 開關(guān)元件61A-63A、 61B-63B的斷續(xù)(chopper)控制，通過從電 池11供給的電力，向電動才幾流入電流。通過該電流，發(fā)生電動才幾扭 矩即輔助扭矩。另外，具備對電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體的異常進行檢測 的異常檢測部件。另外，該逆變器的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于三相電動機，但在電 動機為帶刷DC電動機的情況下，使用H橋電路即可。
圖3示出實施方式1的輔助指令運算部件。輔助映射30預(yù)先存 儲有與操舵扭矩信號Th和車速信號Vx對應(yīng)的輔助指令的值，輸出 輔助指令。輔助指令切換部件31根據(jù)異常檢測部件26輸出的異常檢 測信號，切換所輸出的信號。在異常檢測信號表示電動動力轉(zhuǎn)向裝置 主體正常的情況下，輔助指令切換部件輸出輔助映射30所輸出的輔 助指令，供給到電流控制部件23而作為目標電動機扭矩即目標電流。
在異常檢測部件26的異常檢測信號表示電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體 產(chǎn)生異常的情況下，由操舵負載預(yù)測部件32預(yù)測操舵負載而輸出操
舵負載預(yù)測信號，根據(jù)操舵負載預(yù)測信號，將由異常時輔助調(diào)整部件 33和乘法部件34計算出的異常時輔助指令作為輔助指令切換部件31 的輸出，供給到電流控制部件23而作為目標電流。
圖4是示出實施方式1的操舵負載預(yù)測部件的結(jié)構(gòu)的框圖。操舵 負載預(yù)測部件32例如如圖4(a)所示構(gòu)成，通過預(yù)測映射41與旋轉(zhuǎn) 角速度de/dt的大小大致成比例地輸出操舵負載預(yù)測信號。或者，也 可以如圖4(b)所示，通過預(yù)測映射41、 42、 43,將相乘或加上對 與旋轉(zhuǎn)角速度de/dt、操舵扭矩信號Th各自的大小大致成比例的信號、 和與車速信號vx大致成反比例的信號而得到的信號設(shè)為操舵負載預(yù) 測信號。在圖4 (b)中，通過乘法部件46進行乘法計算。另外，在向電動動力轉(zhuǎn)向裝置附加了對轉(zhuǎn)向盤的操舵角進行檢測
的傳感器的情況下，也可以如圖4(c)所示，還使用該操舶角的檢測 信號eh。 44是預(yù)測映射，47是乘法部件。另外，操舵負載傾向于大
致伴隨旋轉(zhuǎn)角速度de/dt、操舵扭矩Th、操舵角eh的大小的增大而
變大，并且，傾向于伴隨車速Vx的增大而變小。
如圖3所示，異常時輔助調(diào)整部件33與操舵負載預(yù)測信號大致 成比例地輸出在原點附近具有不靈敏區(qū)且在操舵負栽預(yù)測信號大的 區(qū)域中飽和的信號。將通過乘法部件34對該輸出信號乘輔助映射30 輸出的輔助指令而得到的信號設(shè)為異常時輔助指令。另外，作為異常 的內(nèi)容，例如有電動機線的1個相斷線的異常等。在專利文獻3公開 了在發(fā)生了這樣的異常的情況下，雖然產(chǎn)生扭矩脈動，但可以繼續(xù)進 行輔助。
根據(jù)本實施方式1的結(jié)構(gòu)，例如在發(fā)生了電動機線的1個相斷線 的異常的情況下，由異常檢測部件26輸出表示產(chǎn)生了異常的異常檢 測信號，由此，操舵負栽預(yù)測部件32、異常時輔助調(diào)整部件33和乘 法部件34開始計算，計算出異常時輔助指令，對電流進行控制，以 實現(xiàn)與該異常時輔助指令對應(yīng)的輔助扭矩。即，在預(yù)測成操舵負載小 的情況下(第l范圍)，通過使輔助扭矩小于無異常時的通常時，可 以抑制扭矩脈動，而減小駕駛員所感覺到的不適感。另外，在預(yù)測成 操舵負載大的情況下(比第1范圍大的第2范圍)，將輔助扭矩增大 至與無異常時的通常時相等(即通過設(shè)成與無異常的通常時相等或與 其接近的大小)，可以充分減輕駕駛員的操舵負栽。因此，如圖5所 示，對于異常時的輔助扭矩，可以得到與通常時相等的大小、或比通
常時小的范圍的值。這樣，在預(yù)測成操舵負載小的第1范圍中，加強 輔助指令的限制(即減小增益)而將輔助指令限制得較小，在預(yù)測成 操舵負載大的第2范圍中，與第1范圍相比減弱輔助指令的限制(即 與第1范圍相比增大增益)而增大輔助指令。由此，即使在異常時， 也可以更舒適地進行操航。
另外，作為異常的內(nèi)容，還可以舉出旋轉(zhuǎn)角度傳感器的異常。專利文獻3中公開了即使在發(fā)生這樣的異常發(fā)生時，雖然產(chǎn)生扭矩脈動， 但也可以繼續(xù)進行輔助。因此，可以通過本實施方式1所示的結(jié)構(gòu)， 進行輔助的控制。但是，在該情況下，由于無法使用旋轉(zhuǎn)角速度的信 號，所以在圖4中，必須將基于旋轉(zhuǎn)角速度的值設(shè)為零，但可以通過 其他信號計算出操舵負載預(yù)測信號。在該情況下，不使用旋轉(zhuǎn)角速度 信號，而按照剩余的其他信號，可以得到與上述同樣的效果。
另外，作為裝置主體的異常的內(nèi)容，可以舉出電動機線的相間短 路、電動機繞組的短路、電動機線的l根線的地絡(luò)(向任何低電位點 的短路)或天絡(luò)(向任何高電位點的短路)、開關(guān)元件的短路等。在 發(fā)生這樣的異常時，在電動機旋轉(zhuǎn)角度的一部分角度區(qū)域中，由于流 過短路位置的電流而有時發(fā)生制動扭矩，但在其他角度區(qū)域中可以輸
出輔助方向的扭矩，所以可以繼續(xù)進行輔助。但是，該制動扭矩由于 具有與電動機的旋轉(zhuǎn)角速度成比例地變大的性質(zhì)，所以如果如通常那
樣指令輔助扭矩，則實際上在旋轉(zhuǎn)角速度大時，制動扭矩變大，與指
令相比，更缺乏平均的輔助。
但是，如果使用本實施方式1示出的結(jié)構(gòu)，則預(yù)測成操舵負載與 旋轉(zhuǎn)角速度成比例地變大，而可以預(yù)先增大輔助指令，所以可以充分 減輕駕駛員的操舵負載。另外，如果與上述同樣地預(yù)測成操舵負載小 的情況下，可以減小輔助扭矩，而減輕由于扭矩脈動引起的不適感。 這樣，通過根據(jù)所預(yù)測的操舵負栽的大小而增減輔助扭矩的大小，即 使在異常時，也可以更舒適地進行操舵。
實施方式2
圖6是示出實施方式2的輔助指令運算部件20的框圖。在實施 方式1中，使用了圖3的輔助指令運算部件，但也可以置換成圖6所 示的部件。代替圖3的乘法部件34，在圖6中使用飽和處理部件35。 飽和處理部件35將異常時輔助調(diào)整部件33的輸出信號作為飽和處理 的上限值，對輔助映射30輸出的輔助指令進行飽和處理，以不超過 該上限值。將該飽和處理后的信號設(shè)為異常時輔助指令。根據(jù)實施方 式2所示的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)所預(yù)測的操舵負栽，增減輔助指令的大小，所以可以得到與實施方式l同樣的效果。
實施方式3
圖7是示出實施方式3的輔助指令運算部件20的框圖。在實施 方式1和實施方式2中分別使用了圖3的輔助指令運算部件和圖6的 輔助指令運算部件，但也可以置換成圖7所示的部件。圖7的異常時 用輔助映射37將由圖3的操舵負載預(yù)測部件32、異常時輔助調(diào)整部 件33和乘法部件34計算出的異常時輔助指令的值作為與旋轉(zhuǎn)角速度 d0/dt、操舵扭矩信號Th、車速信號Vx、操舵角信號0h的值相關(guān)聯(lián) 的映射而預(yù)先存儲。
或者，圖7的異常時用輔助映射37將由圖6的操舵負載預(yù)測部 件32、異常時輔助調(diào)整部件33和飽和處理部件35計算出的異常時輔 助指令的值作為與旋轉(zhuǎn)角速度de/dt、操舵扭矩信號Th、車速信號 Vx、操舵角信號eh的值相關(guān)聯(lián)的映射而預(yù)先存儲。或者，圖7的異 常時用輔助映射37構(gòu)成為如其框內(nèi)37所示，伴隨關(guān)于操舵扭矩信號 Th、旋轉(zhuǎn)角速度de/dt、操舵角信號eh的帶權(quán)重系數(shù)(kl、 k2、 k3) 的線性和(kl'Th + k2.de/dt + k3'eh )的大小的增大，異常時輔助信 號增大，伴隨車速的增加，異常時輔助信號減少即可，可以得到與上 述2種大致同樣的映射。
即，該異常時用輔助映射37可以在預(yù)測成操舵負載小的情況下， 減小異常時輔助指令，在預(yù)測成操舵負載大的情況下，增大異常時輔 助指令。根據(jù)實施方式3所示的結(jié)構(gòu)，可以實施與實施方式1或2所 示的結(jié)構(gòu)同樣的控制，可以對輔助指令的大小進行增減，所以可以得 到與實施方式1或2同樣的效果。
實施方式4
在以上的實施方式示出的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，在根據(jù)操航負載 增減輔助時，通過增減輔助指令來實施，但在實施方式4中，在此基 礎(chǔ)之上，進而還使用切斷電流的繼電器。在本實施方式4中，如圖8 所示將繼電器71配置在連接逆變器25與電動機5的布線上，在操舵 負載充分小而希望使輔助成為零的情況下，斷開該繼電器71。即，當在操舵負載預(yù)測部件32中預(yù)測成操舵負載充分小，且將異常時輔助 指令設(shè)為零的情況下，由輔助指令運算部件20進行指令以斷開繼電 器71。其結(jié)果，繼電器71被斷開，流向電動機5的電流被切斷，而 可以使輔助成為零。之后，當在操舵負載預(yù)測部件32中操舵負載再 次增加的情況下，進行指令以關(guān)閉繼電器71，而根據(jù)異常時輔助指令 控制電動機扭矩。
在實施方式1至3的結(jié)構(gòu)中，即使在使輔助指令成為零的情況下， 例如根據(jù)開關(guān)元件短路等異常的種類，有時也向電動機5流過電流而 發(fā)生電動機扭矩，但根據(jù)實施方式4的結(jié)構(gòu)，由于通過繼電器71切 斷電流，所以即使在這樣的情況下也可以使扭矩成為零，可以減小駕 駛員感覺到的不適感。在上述中，繼電器71的配置位置如圖8所示 設(shè)在電動機5與逆變器25之間，但即使配置于逆變器的直流部或電 動機內(nèi)部，也可以切斷電流，可以得到同樣的效果。
這樣，具備切斷向電動機的供電的繼電器，在由操舵負載預(yù)測部 件預(yù)測的操舵負載處于比上述第l范圍(即實施方式l示出的預(yù)測成 操舵負載小的第1范圍)小的第3范圍中，斷開繼電器而切斷電流。
其結(jié)果，即使在使輔助指令成為零的情況下，也有時由于反電動 勢等影響向電動機流過電流而發(fā)生電動機扭矩，但根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通 過繼電器切斷電流，所以可以使電動機扭矩可靠地成為零，可以減小 駕駛員感覺到的不適感。
實施方式5
在以上實施方式示出的電動動力轉(zhuǎn)向裝置中，示出了幾個在裝置 中發(fā)生了異常的情況下，根據(jù)操舵負載來繼續(xù)輔助的方式，但在實施 方式5中，進而具備根據(jù)某結(jié)束條件而切斷在該異常時繼續(xù)的輔助的 部件。在本實施方式5中，如圖9所示，設(shè)置有異常時輔助結(jié)束部件 72,異常時輔助結(jié)束部件72使用車速、操舵扭矩、操航角、操舵角 速度、電動機旋轉(zhuǎn)角度、電動機旋轉(zhuǎn)角速度、縱向加速度、橫向加速 度、偏航率、操舵負載預(yù)測值內(nèi)的任意一個以上，來判定是否結(jié)束異 常時輔助。當在異常時輔助結(jié)束部件72中，判定為結(jié)束異常時輔助的情況 下，斷開(OFF)繼電器71而切斷電流，使輔助成為零。之后，直 到修理異常部分為止，不關(guān)閉(ON)繼電器71。
另外，在圖9中，作為在異常時輔助結(jié)束部件72中使用的信號， 僅示出了車速、操航扭矩、操舵角、操舵負載預(yù)測值，但除此以外， 還可以使用對操舵角進行微分而得到的操舵角速度、電動機旋轉(zhuǎn)角 度、電動機旋轉(zhuǎn)角速度、車輛的縱.橫向加速度、車輛的偏航率等。
接下來，對由異常時輔助結(jié)束部件72進行的處理進行敘述。異 常時輔助結(jié)束部件72對車速、操舵扭矩、操舵角、操舵角速度、電 動機旋轉(zhuǎn)角度、電動機旋轉(zhuǎn)角速度、縱向角速度、橫向加速度、偏航 率、操舵負載預(yù)測值內(nèi)的任意一個以上，在其值分別小于規(guī)定值的時 間持續(xù)了規(guī)定時間時，設(shè)為滿足異常時輔助結(jié)束判定條件，進行指令 而結(jié)束異常時輔助。
即，該判定條件意味著考慮了如下那樣的情況上述信號的車速、 操舵扭矩、操舵角、操舵角速度、電動機旋轉(zhuǎn)角度、電動機旋轉(zhuǎn)角速 度、縱向加速度、橫向加速度、偏航率、操舵負載預(yù)測值分別表示車 輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量的大小，所以在車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量為規(guī)定值以下的時 間持續(xù)了規(guī)定時間的情況下，即使停止了通過電動動力轉(zhuǎn)向裝置進行 的輔助，對車輛的運動狀態(tài)的影響也小。另外，作為由異常時輔助結(jié) 束部件72進行判定時使用的信號，除此以外，還可以使用電動機電 流。其原因為，電動機電流是根據(jù)操舵扭矩、車速等狀態(tài)量大致成比 例地被決定的。
進而，本實施方式5的電動動力轉(zhuǎn)向裝置如圖IO所示，具備在 斷開繼電器之前，在滿足了異常時輔助結(jié)束判定條件的時刻T0以后 逐漸降低異常時輔助指令，之后斷開繼電器這樣的部件。如圖11所 示，在輔助指令運算部件中，設(shè)置有異常時輔助限制部件81,將通過 異常時輔助指令的上限值限制的值作為異常時輔助指令而輸出。如圖 IO所示，在滿足了異常時輔助結(jié)束判定條件的時刻T0以后，逐漸減 小異常時輔助指令的上限值，在該上限值達到規(guī)定值a以下的時刻Tl，斷開繼電器。
另外，除此以外，僅根據(jù)時間，例如，當時間經(jīng)過了預(yù)定的規(guī)定 時間、例如在由異常檢測部件26檢測到異常之后經(jīng)過了 30分鐘時， 使異常時輔助結(jié)束判定條件滿足，在滿足的時刻TO以后，逐漸減小 異常時輔助指令的上限值，在該上限值達到了規(guī)定值a以下的時刻 Tl,斷開繼電器。其原因為，如果經(jīng)過充分的時間，則駕駛員察覺到 異常，而預(yù)測成進行著抑制了車輛的運動的駕駛。在圖10中，依賴 于時間，而逐漸減小異常時輔助指令。根據(jù)該方法，異常時輔助變得 充分小后結(jié)束，所以可以進一步減小駕駛員感覺到的不適感。
另外，在圖11中，示出了在圖3的輔助指令運算部件中設(shè)置了 異常時輔助限制部件81的例子，但也可以在圖6、圖7示出的輔助指 令運算部件中，設(shè)置異常時輔助限制部件。根據(jù)本實施方式5所示的 結(jié)構(gòu)，通過基于操舵負栽預(yù)測部件32的異常時輔助指令，得到根據(jù) 操舵負載增減的輔助扭矩，可以減小駕駛員感覺到的不適感，進而， 從滿足規(guī)定條件后，逐漸降低該輔助扭矩的上限值而斷開繼電器，所 以可以在異常時輔助的結(jié)束時減小駕駛員所感覺到的不適感。另外， 即使在逐漸降低上限值的期間，也不會忽略異常時輔助指令的變化， 可以仍維持通過異常時輔助實現(xiàn)的控制效果而結(jié)束異常時輔助，所以 可以減小駕駛員感覺到的不適感。另外，不會放任發(fā)生了異常的狀態(tài) 而仍繼續(xù)駕駛，可以向駕駛員催促修理異常部分。
所關(guān)聯(lián)的熟練技術(shù)人員可以不脫離本發(fā)明的范圍和精神而實現(xiàn) 本發(fā)明的各種變形或變更，而不限于上述說明書中記載的各實施方 式。
權(quán)利要求
1. 一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備扭矩傳感器，對駕駛員向轉(zhuǎn)向軸施加的操舵扭矩進行檢測；電動機，向上述轉(zhuǎn)向軸附加輔助操舵的輔助扭矩；車速傳感器，對車輛的速度進行檢測；輔助指令運算部件，根據(jù)由上述扭矩傳感器檢測出的操舵扭矩和由上述車速傳感器檢測出的車速計算出輔助指令；電動機控制裝置，根據(jù)由上述輔助指令運算部件計算出的輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進行控制；異常檢測部件，對在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體中產(chǎn)生的異常進行檢測；以及操舵負載預(yù)測部件，根據(jù)從上述電動機檢測出的上述電動機的旋轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩、上述車速中的任意一個以上的信號，預(yù)測駕駛員的操舵負載，在由上述異常檢測部件檢測出異常的情況下，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操舵負載小的第1范圍中，使異常時輔助指令與沒有異常的通常時相比小，在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測出的操舵負載比第1范圍大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有異常的通常時相等，根據(jù)上述異常時輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，將對 電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體未出現(xiàn)異常的通常的輔助指令乘上與由上述操號設(shè)為異常時輔助指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，將與為上限值，將實施飽和處理以使輔助指令成為上述上限值以下的信號 設(shè)為異常時輔助指令。
4. 一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備 扭矩傳感器，對駕駛員向轉(zhuǎn)向軸施加的操舵扭矩進行檢測； 電動機，向上述轉(zhuǎn)向軸附加輔助操舵的輔助扭矩； 車速傳感器，對車輛的速度進行檢測；輔助指令運算部件，根據(jù)由上述扭矩傳感器檢測出的操艇扭矩和 由上述車速傳感器檢測出的車速計算出輔助指令；電動機控制裝置，根據(jù)由上述輔助指令運算部件計算出的輔助指 令對上述電動機的輔助扭矩進行控制；異常檢測部件，對在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體中產(chǎn)生的異常進行檢 測；以及操舵負載預(yù)測部件，根據(jù)從上述電動機檢測出的上述電動機的旋 轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩、上述車速中的任意一個以上的信號，預(yù)測 駕駛員的操舵負載，設(shè)置預(yù)先存儲有異常時輔助指令的數(shù)據(jù)的異常時用輔助映射，上 述預(yù)先存儲的異常時輔助指令的數(shù)據(jù)在由上述操舵負載預(yù)測部件預(yù)測 出的操舵負載小的第l范圍中，使異常時輔助指令與沒有異常的通常 時相比小，在由上述操舵負栽預(yù)測部件預(yù)測出的操舷負栽比笫1范圍 大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有異常的通常時相等，在由上述異常檢測部件檢測出異常的情況下，根據(jù)異常時用輔助映射的異常時輔助指令對上述電動機的輔助扭矩進行控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述操舵負載預(yù)測部件通過與上述旋轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩中的任 意一個以上的信號的大小大致成比例的信號、和與上述車速大致成反 比例的信號，預(yù)測駕駛員的操舵負載。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 上述操舵負栽預(yù)測部件根據(jù)由操舵角傳感器檢測出的操舵角、上述旋 轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩、上述車速中的任意一個以上的信號，預(yù)測 駕駛員的操舵負載。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述 操舵負載預(yù)測部件通過與由操舵角傳感器檢測出的操舵角、上述旋轉(zhuǎn)角速度、上述操舵扭矩內(nèi)的任意一個以上的信號的大小大致成比例的 信號、和與上述車速大致成反比例的信號，預(yù)測駕駛員的操舵負載。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 具備切斷向上述電動機的供電的繼電器，在由上述操舶負載預(yù)測部件 預(yù)測出的操舵負載比上述第1范圍小的第3范圍中，斷開上迷繼電器 而切斷電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 具備 繼電器，切斷向上述電動機的供電；以及 異常時輔助結(jié)束部件，結(jié)束上述異常時輔助指令， 上述異常時輔助指令在車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量成為規(guī)定值以下時，通過上述異常時輔助結(jié)束部件斷開上述繼電器而切斷向上述電動機的供電。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 具備繼電器，切斷向上述電動機的供電；以及 異常時輔助結(jié)束部件，結(jié)束上述異常時輔助指令， 在上述異常時輔助指令中設(shè)置有上限值，根據(jù)通過該上限值限制 的上述異常時輔助指令，對上述電動機的輔助扭矩進行控制，隨著時 間經(jīng)過降低上述異常時輔助指令的上述上限值，在上述上限值達到規(guī) 定值以下時，通過上述異常時輔助結(jié)束部件斷開上述繼電器而切斷向 上述電動機的供電。
11. 根椐權(quán)利要求10所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上述異常時輔助指令中設(shè)置的上述上限值在車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)量成為規(guī)定 值以下之后，隨著時間經(jīng)過而降低。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，上 述異常時輔助指令中設(shè)置的上述上限值在規(guī)定時間之后，隨著時間經(jīng) 過而降低。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動動力轉(zhuǎn)向裝置，可以在電動動力轉(zhuǎn)向裝置主體中發(fā)生了異常的情況下，在預(yù)測成操舵負載小時，使輔助小于通常，減小駕駛員感覺到的不適感，在預(yù)測成操舵負載大時，將輔助增大至與通常相等，而可以充分減輕操舵負載。在由異常檢測部件(26)檢測出異常的情況下，在由操舵負載預(yù)測部件(32)預(yù)測的操舵負載小的第1范圍中，使異常時輔助指令與沒有異常的通常時相比小，在由上述操舵負載預(yù)測部件(32)預(yù)測出的操舵負載比第1范圍大的第2范圍中，將異常時輔助指令增大至與沒有異常的通常時相等，根據(jù)異常時輔助指令對電動機的輔助扭矩進行控制。
文檔編號B62D6/00GK101421148SQ20078001358
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者井上知之, 喜福隆之, 堤和道, 家造坊勛, 木全政弘, 藤本千明 申請人:三菱電機株式會社