車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置（1），其具備能夠檢測(cè)車(chē)輛的車(chē)輪（3）的振動(dòng)的軸向力傳感器（51）和具有將軸向力傳感器（51）檢測(cè)出的車(chē)輪（3）的振動(dòng)分解成規(guī)定的每一頻率的功率譜的FFT解析部的控制裝置（30）?？刂蒲b置（30）執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制，該補(bǔ)償輔助控制是基于在特定頻域內(nèi)產(chǎn)生的車(chē)輪（3）的振動(dòng)來(lái)抑制由車(chē)輪（3）的漏氣或爆胎而引起的車(chē)輛的偏向及車(chē)輛的轉(zhuǎn)向部件（2）的振動(dòng)中的至少一方的控制，該特定頻域是由基于車(chē)輪（3）正常時(shí)的半徑及車(chē)速而計(jì)算出的正常時(shí)車(chē)輪頻率和基于車(chē)輪（3）漏氣或爆胎時(shí)的半徑及車(chē)速而計(jì)算出的異常時(shí)車(chē)輪頻率之間的頻率范圍而形成的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置
[0001]本申請(qǐng)基于2013年3月28日在日本申請(qǐng)的N0.2013-070552號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，日本申請(qǐng)包括說(shuō)明書(shū)、附圖和摘要，通過(guò)引用其全部?jī)?nèi)容而將日本申請(qǐng)包含到本說(shuō)明書(shū)中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及具備檢測(cè)車(chē)輛的車(chē)輪的振動(dòng)的傳感器的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。

【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，在車(chē)輪的多次旋轉(zhuǎn)中反復(fù)進(jìn)行在車(chē)輪的I個(gè)旋轉(zhuǎn)期間內(nèi)多次取樣車(chē)輪的振動(dòng)級(jí)的操作，來(lái)檢測(cè)車(chē)輪的多次旋轉(zhuǎn)期間內(nèi)的車(chē)輪的振動(dòng)級(jí)。該車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置計(jì)算通過(guò)按每一取樣位置來(lái)相加各取樣位置中的車(chē)輪的每一轉(zhuǎn)速的振動(dòng)級(jí)而計(jì)算出的振動(dòng)級(jí)加法值。而且，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置確定振動(dòng)級(jí)加法值超過(guò)規(guī)定值的取樣位置、即車(chē)輪成為異常的車(chē)輪區(qū)域。其中，日本特開(kāi)2009-184627號(hào)公報(bào)中展示了現(xiàn)有的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置的一個(gè)例子。
[0004]在現(xiàn)有的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，雖然能夠確定在車(chē)輪中產(chǎn)生異常的區(qū)域，但難于確定該異常是否由車(chē)輪輪胎的漏氣或爆胎而引起。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠更準(zhǔn)確地確定發(fā)生車(chē)輪的漏氣或爆胎的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置具有能夠檢測(cè)車(chē)輛的車(chē)輪的振動(dòng)的傳感器、和具有將上述傳感器檢測(cè)出的上述車(chē)輪的振動(dòng)分解成規(guī)定的每一頻率的功率譜的頻率解析部的控制裝置。上述控制裝置執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制，該補(bǔ)償輔助控制是基于在特定頻域內(nèi)產(chǎn)生的上述車(chē)輪的振動(dòng)，來(lái)抑制由上述車(chē)輪的漏氣或爆胎而弓I起的上述車(chē)輛的偏向及上述車(chē)輛的轉(zhuǎn)向部件的振動(dòng)中的至少一方的控制，該特定頻域是由基于上述車(chē)輪正常時(shí)的半徑及上述車(chē)輛的行駛速度而計(jì)算出的正常時(shí)車(chē)輪頻率和基于上述車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的半徑及上述行駛速度而計(jì)算出的異常時(shí)車(chē)輪頻率之間的頻率范圍而形成的。
[0007]有時(shí)由來(lái)自路面的反沖而造成的車(chē)輪的振動(dòng)與車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)不同。即，有時(shí)由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜為最大值的頻率在特定頻域的范圍外。
[0008]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，基于在特定頻域內(nèi)產(chǎn)生的車(chē)輪的振動(dòng)來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置避免基于特定頻域的范圍外的反沖來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置能夠更準(zhǔn)確地確定車(chē)輪漏氣或爆胎的發(fā)生。
[0009]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，上述控制裝置基于上述特定頻域內(nèi)的功率譜的積分值是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，來(lái)執(zhí)行上述補(bǔ)償輔助控制。
[0010]當(dāng)由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的最大值在特定頻域內(nèi)時(shí)，有時(shí)確定由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)和車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)中的任意一個(gè)比較困難。
[0011]另一方面，由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的波形與車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的波形不同。因此，由反沖造成的特定頻域內(nèi)的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的波形的積分值和由車(chē)輪漏氣或爆胎的發(fā)生而造成的特定頻域內(nèi)的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的波形的積分值相互不同。
[0012]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，基于特定頻域的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的積分值是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，即使在由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)產(chǎn)生在特定頻域內(nèi)的情況下，也能夠確定車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)。
[0013]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，上述控制裝置基于上述特定頻域內(nèi)的功率譜的最大值是否為預(yù)先設(shè)定的閾值以上，來(lái)執(zhí)行上述補(bǔ)償輔助控制。
[0014]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，上述控制裝置基于上述特定頻域內(nèi)的功率譜的形狀是否與預(yù)先存儲(chǔ)的功率譜的形狀一致，來(lái)執(zhí)行上述補(bǔ)償輔助控制。
[0015]當(dāng)由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的最大值在特定頻域內(nèi)時(shí)，有時(shí)確定由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)和車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)中的任意一個(gè)比較困難。
[0016]另一方面，由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的波形與車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)的波形不同。
[0017]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，基于特定頻域內(nèi)的功率譜的形狀是否與預(yù)先存儲(chǔ)的功率譜的形狀一致來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，即使在由反沖造成的車(chē)輪的振動(dòng)的功率譜的最大值在特定頻域內(nèi)的情況下，也能夠確定車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的車(chē)輪的振動(dòng)。
[0018]在上述方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置中，上述控制裝置基于上述車(chē)輛的行駛速度來(lái)變更上述特定頻域。
[0019]本車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置能夠更準(zhǔn)確地確定車(chē)輪漏氣或爆胎的發(fā)生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的前述和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下的參照附圖對(duì)實(shí)施方式的描述中變得清楚，附圖中相同標(biāo)號(hào)用來(lái)表示相同元件，附圖中:
[0021]圖1是實(shí)施方式的車(chē)輪用轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是實(shí)施方式的控制裝置的框圖。
[0023]圖3是實(shí)施方式的車(chē)輛的車(chē)輪的側(cè)面圖。
[0024]圖4是表示實(shí)施方式的頻率與軸向力的功率譜之間的關(guān)系的圖表。
[0025]圖5是表示實(shí)施方式的控制裝置所執(zhí)行的輔助選擇控制的處理步驟的流程圖。
[0026]圖6是表示其他實(shí)施方式的車(chē)輪用轉(zhuǎn)向裝置的頻率與軸向力的功率譜之間的關(guān)系的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0027]參照?qǐng)D1對(duì)車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有轉(zhuǎn)向裝置主體10、輔助裝置20、控制裝置30、2個(gè)軸向力傳感器51、轉(zhuǎn)矩傳感器52和轉(zhuǎn)向角傳感器53。車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有作為通過(guò)輔助裝置20輔助轉(zhuǎn)向部件2的轉(zhuǎn)向的電動(dòng)型的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)。
[0029]轉(zhuǎn)向裝置主體10具有柱軸11、中間軸12、小齒輪軸13、齒條軸14、齒輪齒條機(jī)構(gòu)15和轉(zhuǎn)向橫拉桿16。轉(zhuǎn)向裝置主體10基于轉(zhuǎn)向部件2的操作來(lái)變更車(chē)輪3的轉(zhuǎn)向角。
[0030]齒輪齒條機(jī)構(gòu)15具有小齒輪軸13的小齒輪齒13A和齒條軸14的齒條齒14A。齒輪齒條機(jī)構(gòu)15將小齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成齒條軸14在軸向上的齒條軸14的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0031]輔助裝置20具有作為3相無(wú)刷電機(jī)的輔助電機(jī)21和作為蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的減速機(jī)構(gòu)22。輔助裝置20與柱軸11連接。輔助裝置20將輔助電機(jī)21的輸出軸的轉(zhuǎn)速以由減速機(jī)構(gòu)22減速后的狀態(tài)傳遞至柱軸11。輔助裝置20將輔助電機(jī)21的輸出軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩作為輔助柱軸11的旋轉(zhuǎn)的力、以下稱(chēng)為輔助力而給予柱軸11。
[0032]軸向力傳感器51檢測(cè)在轉(zhuǎn)向橫拉桿16的軸向被給予至轉(zhuǎn)向橫拉桿16的力、以下稱(chēng)為軸向力。軸向力傳感器51能夠通過(guò)軸向力來(lái)檢測(cè)車(chē)輪3的振動(dòng)。軸向力傳感器51將與軸向力對(duì)應(yīng)的信號(hào)、以下稱(chēng)為軸向力信號(hào)SF向控制裝置30輸出。其中,軸向力傳感器51相當(dāng)于傳感器。
[0033]轉(zhuǎn)矩傳感器52檢測(cè)轉(zhuǎn)向部件2被旋轉(zhuǎn)操作時(shí)給予柱軸11的轉(zhuǎn)矩、以下稱(chēng)為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器52將與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的信號(hào)、以下稱(chēng)為轉(zhuǎn)矩信號(hào)ST向控制裝置30輸出。
[0034]轉(zhuǎn)向角傳感器53檢測(cè)伴隨轉(zhuǎn)向部件2的旋轉(zhuǎn)操作的柱軸11的旋轉(zhuǎn)角、以下稱(chēng)為轉(zhuǎn)向角。轉(zhuǎn)向角傳感器53將與轉(zhuǎn)向角對(duì)應(yīng)的信號(hào)、以下稱(chēng)為轉(zhuǎn)向角信號(hào)SA向控制裝置30輸出。
[0035]在控制裝置30上電連接有車(chē)速傳感器4和橫擺率傳感器5。車(chē)速傳感器4檢測(cè)車(chē)輛的行駛速度、以下稱(chēng)為車(chē)速V。車(chē)速傳感器4將與車(chē)速V對(duì)應(yīng)的信號(hào)、以下稱(chēng)為車(chē)速信號(hào)SV向控制裝置30輸出。橫擺率傳感器5檢測(cè)繞與上下方向平行的軸、即繞橫擺軸的車(chē)輛的旋轉(zhuǎn)的角速度亦即橫擺率。橫擺率傳感器5將與橫擺率對(duì)應(yīng)的信號(hào)、以下稱(chēng)為橫擺率信號(hào)SY向控制裝置30輸出。
[0036]控制裝置30控制車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的動(dòng)作?？刂蒲b置30具有基本輔助控制部和補(bǔ)償輔助控制部?；据o助控制部在車(chē)輪3的輪胎3A (參照?qǐng)D3的A部、B部、C部)沒(méi)有漏氣或爆胎的車(chē)輪3的正常時(shí)，使通過(guò)輔助電機(jī)21產(chǎn)生伴隨轉(zhuǎn)向部件2的操作的輔助力。補(bǔ)償輔助控制部在車(chē)輪3的輪胎3A漏氣或爆胎的車(chē)輪3的異常時(shí)，使通過(guò)輔助電機(jī)21產(chǎn)生補(bǔ)償由基本輔助控制部指令并產(chǎn)生的輔助力的輔助力。
[0037]對(duì)車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0038]轉(zhuǎn)向裝置主體10根據(jù)轉(zhuǎn)向部件2的旋轉(zhuǎn)操作使柱軸11、中間軸12和小齒輪軸13一體旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向裝置主體10通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)15將小齒輪軸13的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成齒條軸14的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向裝置主體10通過(guò)齒條軸14的往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿16來(lái)變更車(chē)輪3的轉(zhuǎn)向角。
[0039]參照?qǐng)D2對(duì)控制裝置30的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]控制裝置30具有微型計(jì)算機(jī)40和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31。
[0041]微型計(jì)算機(jī)40將控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31的動(dòng)作的電機(jī)控制信號(hào)SM向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31輸出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31具有多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31基于電機(jī)控制信號(hào)SM控制各FET的接通斷開(kāi)的切替動(dòng)作。
[0042]微型計(jì)算機(jī)40具有電流指令值運(yùn)算部41、電機(jī)控制信號(hào)輸出部45、FFT解析部46、存儲(chǔ)部47和判斷部48。其中，F(xiàn)FT解析部46相當(dāng)于頻率解析部。
[0043]電流指令值運(yùn)算部41具有基本輔助運(yùn)算部42、補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43和加法器44。電流指令值運(yùn)算部41運(yùn)算與供給至輔助電機(jī)21的電力的目標(biāo)值、即目標(biāo)輔助力對(duì)應(yīng)的電流指令值，以下稱(chēng)為電流指令值IT。
[0044]基本輔助運(yùn)算部42被輸入車(chē)速信號(hào)SV和轉(zhuǎn)矩信號(hào)ST?；据o助運(yùn)算部42基于車(chē)速信號(hào)SV和轉(zhuǎn)矩信號(hào)ST來(lái)運(yùn)算作為與目標(biāo)輔助力對(duì)應(yīng)的基本控制成分的基本輔助控制量IB?；据o助運(yùn)算部42按照隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值變?cè)酱蠡螂S著車(chē)速V變?cè)叫《^對(duì)值成為越大的值的方式來(lái)運(yùn)算基本輔助控制量IB?；据o助運(yùn)算部42將基本輔助控制量IB向加法器44輸出。
[0045]補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43被輸入轉(zhuǎn)向角信號(hào)SA、轉(zhuǎn)矩信號(hào)ST和橫擺率信號(hào)SY。補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43在車(chē)輪3的輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)運(yùn)算補(bǔ)償輔助控制量1C。補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43將補(bǔ)償輔助控制量IC向加法器44輸出。
[0046]加法器44將基本輔助控制量IB和補(bǔ)償輔助控制量IC的合計(jì)的控制量作為電流指令值IT而計(jì)算出。
[0047]電機(jī)控制信號(hào)輸出部45為了使被供給至輔助電機(jī)21的實(shí)際電流值追蹤在電流指令值運(yùn)算部41中運(yùn)算出的電流指令值IT而執(zhí)行電流反饋控制。由此，電機(jī)控制信號(hào)輸出部45將電機(jī)控制信號(hào)SM向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31輸出。
[0048]FFT解析部46被輸入軸向力信號(hào)SF。FFT解析部46通過(guò)快速傅立葉變換(FFT)將軸向力分解成規(guī)定的分辨率的每一頻率的功率譜。
[0049]FFT解析部46計(jì)算特定頻域FRP整體的軸向力的功率譜的積分值、以下稱(chēng)為軸向力積分值VIF。FFT解析部將軸向力積分值VIF向判斷部48輸出。
[0050]存儲(chǔ)部47存儲(chǔ)與車(chē)速V對(duì)應(yīng)的特定頻域FRP和用于判斷車(chē)輪3的輪胎3A漏氣或爆胎的上限閾值THU及下限閾值THL。存儲(chǔ)部47將特定頻域FRP、上限閾值THU以及下限閾值THL向判斷部48輸出。
[0051 ] 判斷部48基于軸向力積分值VIF與上限閾值THU及下限閾值THL的比較，來(lái)判斷是否將補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43的補(bǔ)償輔助控制量IC加入至加法器44。
[0052]對(duì)由控制裝置30進(jìn)行的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的動(dòng)作的控制的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。
[0053]控制裝置30執(zhí)行基本輔助控制和補(bǔ)償輔助控制。當(dāng)判斷為判斷部48不將補(bǔ)償輔助控制量IC加入至加法器44時(shí)，控制裝置30執(zhí)行基本輔助控制。當(dāng)判斷為判斷部48將補(bǔ)償輔助控制量IC加入至加法器44時(shí)，控制裝置30執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。
[0054]控制裝置30在基本輔助控制中，將基本輔助控制量IB作為電流指令值IT向電機(jī)控制信號(hào)輸出部45輸出?？刂蒲b置30將在電機(jī)控制信號(hào)輸出部45中基于作為基本輔助控制量IB的電流指令值IT的電機(jī)控制信號(hào)SM向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31輸出。
[0055]控制裝置30在補(bǔ)償輔助控制中，執(zhí)行振動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制控制和偏向抑制控制。
[0056]當(dāng)因輪胎3A漏氣或爆胎而引起對(duì)轉(zhuǎn)向部件2 (參照?qǐng)D1)給予使轉(zhuǎn)向部件2振動(dòng)的力、以下稱(chēng)為振動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，控制裝置30執(zhí)行振動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制控制。當(dāng)因輪胎3A漏氣或爆胎而引起車(chē)輛偏向時(shí)，控制裝置30執(zhí)行偏向抑制控制?？刂蒲b置30基于振動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制控制和偏向抑制控制，將基本輔助控制量IB和補(bǔ)償輔助控制量IC的合計(jì)作為電流指令值IT向電機(jī)控制信號(hào)輸出部45輸出?？刂蒲b置30將基于作為基本輔助控制量IB和補(bǔ)償輔助控制量IC的合計(jì)的電流指令值IT的電機(jī)控制信號(hào)SM向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路31輸出。
[0057]振動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制控制將通過(guò)補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43基于轉(zhuǎn)矩信號(hào)ST而運(yùn)算的補(bǔ)償輔助控制量IC向加法器44輸出。補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43通過(guò)執(zhí)行因振動(dòng)轉(zhuǎn)矩而增加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩之間的偏差的反饋來(lái)運(yùn)算用于抑制振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償輔助控制量1C。像這樣，補(bǔ)償輔助控制量IC表示用于使產(chǎn)生因振動(dòng)轉(zhuǎn)矩而增加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩為零那樣的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的電流指令值。
[0058]偏向抑制控制將通過(guò)補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43基于轉(zhuǎn)向角信號(hào)SA、車(chē)速信號(hào)SV和橫擺率信號(hào)SY而運(yùn)算出的補(bǔ)償輔助控制量IC向加法器44輸出。補(bǔ)償輔助控制量IC作為為了使車(chē)輛從偏向的狀態(tài)向直行狀態(tài)、即使轉(zhuǎn)向部件2處于中立位置而必須的輔助力被運(yùn)算。補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43按照隨著轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值變得越大或隨著車(chē)速V變得越小而絕對(duì)值成為越大的值的方式來(lái)運(yùn)算補(bǔ)償輔助控制量1C。
[0059]當(dāng)因輪胎3A漏氣或爆胎而引起對(duì)轉(zhuǎn)向部件2給予振動(dòng)轉(zhuǎn)矩且車(chē)輛偏向時(shí)，控制裝置30同時(shí)執(zhí)行振動(dòng)轉(zhuǎn)矩抑制控制和偏向抑制控制?？刂蒲b置30通過(guò)補(bǔ)償輔助運(yùn)算部43基于用于抑制振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償輔助控制量和用于抑制車(chē)輛的偏向的補(bǔ)償輔助控制量來(lái)運(yùn)算補(bǔ)償輔助控制量1C。
[0060]參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)輪胎3A漏氣或爆胎的產(chǎn)生的特定方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0061]如圖3的B部所示，當(dāng)輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)，車(chē)輪3的半徑R2成為圖3的A部所示的車(chē)輪3正常時(shí)的車(chē)輪3的半徑Rl和圖3的C部所示的因輪胎3A漏氣或爆胎而輪胎3A的空氣全部放完時(shí)的車(chē)輪3的半徑R3之間的大小(R3 < R2 < R1)。其中，圖3的C部所示的車(chē)輪3的半徑R3是輪子3B的半徑和輪胎3A的厚度的總和。
[0062]當(dāng)輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)，輪胎3A由具有破裂部分X的部分和沒(méi)有破裂部分X的部分而成為凸凹狀態(tài)。因此，當(dāng)車(chē)輪3旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于輪胎3A的凸凹形狀振動(dòng)被給予至轉(zhuǎn)向橫拉桿16 (參照?qǐng)D1)。例如，當(dāng)輪胎3A的破裂部分X為I處時(shí)，即當(dāng)輪胎3A的凹陷處為I處時(shí)，在車(chē)輪3旋轉(zhuǎn)一圈的期間內(nèi)凹陷處接地I次。這時(shí)，經(jīng)由車(chē)輪3振動(dòng)被給予至轉(zhuǎn)向橫拉桿16。
[0063]該振動(dòng)周期的振動(dòng)頻率FQ2如以下的式(I)所示。其中，V表示車(chē)速。
[0064]FQ2 = V / 2 31 R2 (I)
[0065]如圖4的雙點(diǎn)劃線圖G2所示，在車(chē)輪3正常時(shí)，伴隨車(chē)輪3的旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)小。其中，圖4的曲線Gl、G2表示當(dāng)車(chē)輪3在與石子路等凹凸較多的惡劣道路相比凹凸較少的浙青等路面上旋轉(zhuǎn)時(shí)的由軸向力傳感器51檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向橫拉桿16的振動(dòng)即車(chē)輪3的振動(dòng)。
[0066]如圖4的實(shí)線的曲線Gl所示，當(dāng)輪胎3A發(fā)生漏氣或爆胎時(shí)，與車(chē)輪3正常時(shí)的車(chē)輪3的振動(dòng)相比振動(dòng)頻率FQ2的軸向力的功率譜顯著變大。
[0067]振動(dòng)頻率FQ2位于車(chē)輪3正常時(shí)的振動(dòng)周期、以下稱(chēng)為正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl和輪胎3A漏氣或爆胎而輪胎3A的空氣全部放完時(shí)的振動(dòng)周期、以下稱(chēng)為異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3之間(FQl < FQ2 < FQ3)。
[0068]正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl和異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3如以下的式(2)、(3)所示。
[0069]FQl = V / 2 31 Rl (2)
[0070]FQ3 = V / 2 31 R3 (3)
[0071]當(dāng)輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)，在由從正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl至異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3之間的頻率范圍形成的特定頻域FRP內(nèi)產(chǎn)生比車(chē)輪3正常時(shí)的軸向力的功率譜顯著變大的軸向力的功率譜。因此，通過(guò)對(duì)特定頻域FRP內(nèi)的振動(dòng)進(jìn)行解析能夠確定發(fā)生輪胎3A的穿孔或爆裂。
[0072]本實(shí)施方式的控制裝置30基于特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜的大小來(lái)確定發(fā)生輪胎3A漏氣或爆胎。而且，控制裝置30具有當(dāng)輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制的輔助選擇控制。在輔助選擇控制中，當(dāng)判斷為輪胎3A沒(méi)有漏氣或爆胎時(shí)，代替補(bǔ)償輔助控制而執(zhí)行基本輔助控制。其中，特定頻域FRP如上述式(2)、(3)所示那樣根據(jù)車(chē)速V而改變。具體而言，特定頻域FRP隨著車(chē)速V變大而向頻率大的區(qū)域轉(zhuǎn)移。
[0073]參照?qǐng)D5，對(duì)輔助選擇控制的處理步驟進(jìn)行說(shuō)明?？刂蒲b置30按每一規(guī)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行輔助選擇控制。其中，在參照?qǐng)D5的以下說(shuō)明中，附帶標(biāo)記的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的組成部分表示圖1和圖2所記載的組成部分。
[0074]在步驟Sll中，控制裝置30計(jì)算特定頻域FRP。控制裝置30通過(guò)將其各時(shí)間的車(chē)速V代入至上述式(2)和(3)，來(lái)計(jì)算與車(chē)速V對(duì)應(yīng)的正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl和異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3。然后，控制裝置30將正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl以上異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3以下的范圍作為與車(chē)速V對(duì)應(yīng)的特定頻域FRP而算出。
[0075]在步驟S12中，控制裝置30計(jì)算軸向力積分值VIF。軸向力積分值VIF例如表示圖4所示的圖表的斜線區(qū)域的面積。控制裝置30通過(guò)在由FFT解析部46所示的軸向力的功率譜中對(duì)特定頻域FRP整體進(jìn)行積分，來(lái)計(jì)算軸向力積分值VIF。
[0076]在步驟S13中，控制裝置30判斷軸向力積分值VIF是否在下限閾值THL以上且上限閾值THU以下的范圍內(nèi)。其中，上限閾值THU和下限閾值THL是輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)的軸向力積分值VIF的上限值和下限值。上限閾值THU和下限閾值THL通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先被設(shè)定。
[0077]當(dāng)在步驟S13為肯定判斷時(shí)，即當(dāng)判斷為輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)，控制裝置30在步驟S14中執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。當(dāng)在步驟S13為否定判斷時(shí)，即當(dāng)判斷為輪胎3A沒(méi)有漏氣或爆胎時(shí)，控制裝置30在步驟S15中執(zhí)行基本輔助控制。
[0078]對(duì)本實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的作用進(jìn)行說(shuō)明。其中，假想轉(zhuǎn)向裝置是表示假設(shè)針對(duì)反沖那樣的瞬時(shí)被給予至車(chē)輪3的力也執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置。
[0079]在假想轉(zhuǎn)向裝置中，因?yàn)檠a(bǔ)償輔助控制部在檢測(cè)出由反沖造成的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)之后，通過(guò)反饋控制計(jì)算出控制量，所以在整個(gè)反沖后執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，盡管反沖消失轉(zhuǎn)向部件不產(chǎn)生振動(dòng)駕駛員也通過(guò)補(bǔ)償輔助控制來(lái)操作轉(zhuǎn)向部件。因?yàn)樽兂神{駛員不期望的轉(zhuǎn)向的輔助，所以轉(zhuǎn)向感降低。
[0080]與此相對(duì)，在本實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I中，通過(guò)輔助選擇控制基于特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)與由反沖造成的軸向力的功率譜的最大值對(duì)應(yīng)的頻率在特定頻域FRP之外時(shí)，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I不執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。由此，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I能夠區(qū)分由反沖引起的車(chē)輪3的振動(dòng)和由輪胎3A漏氣或爆胎引起的車(chē)輪3的振動(dòng)。本實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I與假想轉(zhuǎn)向裝置相比，能夠更準(zhǔn)確地確定輪胎3A漏氣或爆胎引起的車(chē)輪3的振動(dòng)。因此，能夠避免因反沖而執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。與假想轉(zhuǎn)向裝置相比，能夠抑制轉(zhuǎn)向感的降低。
[0081]另外，當(dāng)與由反沖造成的軸向力的功率譜的最大值對(duì)應(yīng)的頻率在特定頻域FRP內(nèi)時(shí)，有可能由反沖造成的車(chē)輪3的振動(dòng)與由輪胎3A漏氣或爆胎的產(chǎn)生而造成的車(chē)輪3的振動(dòng)相混淆。
[0082]但是，由反沖造成的振動(dòng)的波形與由輪胎3A漏氣或爆胎造成的振動(dòng)的波形相互不同。本實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I基于特定頻域FRP內(nèi)的軸向力積分值VIF是否在下限閾值THL以上且上限閾值THU以下來(lái)判斷輪胎3A是否漏氣或爆胎。由此，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I即使當(dāng)與由反沖造成的軸向力的功率譜的最大值對(duì)應(yīng)的頻率在特定頻域FRP內(nèi)時(shí)也能夠確定由輪胎3A漏氣或爆胎的產(chǎn)生而造成的車(chē)輪3的振動(dòng)。
[0083]本實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有以下的有效效果。
[0084]車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I基于特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與假想轉(zhuǎn)向裝置相比，能夠更準(zhǔn)確地確定輪胎3A漏氣或爆胎的發(fā)生。除此之外，當(dāng)在特定頻域FRP以外的頻率中發(fā)生軸向力的功率譜成為最大值的反沖時(shí)抑制執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。因此，與假想轉(zhuǎn)向裝置相比，抑制轉(zhuǎn)向感的降低。
[0085]車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I基于軸向力積分值VIF與上限閾值THU及下限閾值THL的比較來(lái)執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在產(chǎn)生特定頻域FRP內(nèi)的頻率的反沖的情況下也能夠區(qū)分反沖和輪胎3A漏氣或爆胎的發(fā)生。因此，能夠更準(zhǔn)確地確定輪胎3A漏氣或爆胎的發(fā)生。
[0086]本車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置包括與上述實(shí)施方式不同的實(shí)施方式。以下表示作為本車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置的其他的實(shí)施方式的上述實(shí)施方式的變形例。另外，也可以相互組合以下的各變形例。
[0087].實(shí)施方式的控制裝置30在輔助選擇控制中，基于作為特定頻域FRP內(nèi)的軸向力功率譜的積分值的軸向力積分值VIF來(lái)判斷是否輪胎3A漏氣或爆胎。但是，輪胎3A是否漏氣或爆胎的判斷并不局限于實(shí)施方式所例示的內(nèi)容。例如，變形例的控制裝置30通過(guò)以下的方法Al和方法A2中的任意一個(gè)來(lái)判斷輪胎3A是否漏氣或爆胎。
[0088]方法Al如圖6所示，變形例的控制裝置30基于特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜的最大值和預(yù)先設(shè)定的閾值THX來(lái)判斷輪胎3A是否漏氣或爆胎。詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)軸向力的功率譜的最大值為閾值THX以上時(shí)，判斷為輪胎3A漏氣或爆胎。其中，閾值THX是輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)的特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜的下限值。閾值THX通過(guò)實(shí)驗(yàn)等被預(yù)先設(shè)定。
[0089]方法A2變形例的控制裝置30對(duì)特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜的波形和存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)的軸向力的功率譜的波形進(jìn)行對(duì)照。變形例的控制裝置30當(dāng)波形的對(duì)照的一致度為閾值以上時(shí)，判斷為特定頻域FRP內(nèi)的軸向力的功率譜的波形與存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)的軸向力的功率譜的波形一致。即變形例的控制裝置30判斷為輪胎3A漏氣或爆胎。其中，輪胎3A漏氣或爆胎時(shí)的軸向力的功率譜的波形表示為通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先取得的多個(gè)波形的平均波形。另外，閾值設(shè)定為通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先取得的多個(gè)波形之中與上述平均波形一致度最低的值。
[0090]?實(shí)施方式的控制裝置30計(jì)算特定頻域FRP作為正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl以上且異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3以下的范圍。但是，特定頻域FRP的計(jì)算方法并不局限于實(shí)施方式所例示的內(nèi)容。例如，變形例的控制裝置30通過(guò)以下的方法BI~方法B4中的任意一個(gè)來(lái)計(jì)算特定頻域FRP。
[0091]方法BI變形例的特定頻域FRP作為比正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl大且為異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3以下的范圍(FQl < FRP ( FP3)而被計(jì)算。
[0092]方法B2變形例的特定頻域FRP作為正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl以上且小于異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3的范圍(FQl ( FRP < FQ3)而被計(jì)算。
[0093]方法B3變形例的特定頻域FRP作為比正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl大且小于異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3的范圍(FQl < FRP < FQ3)而被計(jì)算。
[0094]方法B4變形例的特定頻域FRP作為從正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl至異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3的范圍內(nèi)的特定的頻域而被計(jì)算。
[0095].實(shí)施方式的控制裝置30通過(guò)軸向力傳感器51來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。但是，輪胎3A的振動(dòng)的檢測(cè)并不局限于實(shí)施方式所例示的內(nèi)容。例如，變形例的控制裝置30通過(guò)以下的方法Cl?方法C4中的任意一個(gè)代替軸向力傳感器51來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。
[0096]方法Cl變形例的控制裝置30通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器52來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。
[0097]方法C2變形例的控制裝置30通過(guò)位于懸架內(nèi)的行程傳感器來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。
[0098]方法C3變形例的控制裝置30通過(guò)對(duì)被施加到安裝在車(chē)輪3的輪子3B的傳感器集線器的力進(jìn)行檢測(cè)的傳感器來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。
[0099]方法C4變形例的控制裝置30通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向橫拉桿16的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的加速度傳感器來(lái)檢測(cè)輪胎3A的振動(dòng)。
[0100].實(shí)施方式的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有作為電動(dòng)型的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)。但是，車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I的結(jié)構(gòu)并不局限于實(shí)施方式所例示的內(nèi)容。例如，變形例的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有小齒輪輔助型、雙小齒輪輔助型、齒條同軸型或者齒條并聯(lián)型中的任意一種的結(jié)構(gòu)。另外，其他的變形例的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置I具有作為解除與轉(zhuǎn)向部件2連接的轉(zhuǎn)向裝置和具有齒條軸14且變更車(chē)輪3的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向裝置之間的機(jī)械連結(jié)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備: 能夠檢測(cè)車(chē)輛的車(chē)輪的振動(dòng)的傳感器；和 具有將所述傳感器檢測(cè)出的所述車(chē)輪的振動(dòng)分解成規(guī)定的每一頻率的功率譜的頻率解析部的控制裝置，其中， 所述控制裝置執(zhí)行補(bǔ)償輔助控制，該補(bǔ)償輔助控制是基于在特定頻域內(nèi)產(chǎn)生的所述車(chē)輪的振動(dòng)，來(lái)抑制由所述車(chē)輪的漏氣或爆胎而引起的所述車(chē)輛的偏向以及所述車(chē)輛的轉(zhuǎn)向部件的振動(dòng)中的至少一方的控制，該特定頻域是由基于所述車(chē)輪正常時(shí)的所述車(chē)輪的半徑及所述車(chē)輛的行駛速度而計(jì)算出的正常時(shí)車(chē)輪頻率和基于所述車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的所述車(chē)輪的半徑及所述行駛速度而計(jì)算出的異常時(shí)車(chē)輪頻率之間的頻率范圍而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述特定頻域內(nèi)的功率譜的積分值是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，來(lái)執(zhí)行所述補(bǔ)償輔助控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述特定頻域內(nèi)的功率譜的最大值是否為預(yù)先設(shè)定的閾值以上，來(lái)執(zhí)行所述補(bǔ)償輔助控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述特定頻域內(nèi)的功率譜的形狀是否與預(yù)先存儲(chǔ)的功率譜的形狀一致，來(lái)執(zhí)行所述補(bǔ)償輔助控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述車(chē)輛的行駛速度來(lái)變更所述特定頻域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述車(chē)輛的行駛速度來(lái)變更所述特定頻域。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述車(chē)輛的行駛速度來(lái)變更所述特定頻域。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 所述控制裝置基于所述車(chē)輛的行駛速度來(lái)變更所述特定頻域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的車(chē)輛用轉(zhuǎn)向裝置，其中， 當(dāng)將所述車(chē)輛的行駛速度設(shè)為V、將所述車(chē)輪正常時(shí)的所述車(chē)輪的半徑設(shè)為R1、將所述車(chē)輪漏氣或爆胎時(shí)的所述車(chē)輪的半徑設(shè)為R2時(shí)，所述正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl利用FQl =V / 2 Ji Rl來(lái)表示，所述異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3利用FQ3 = V / 2 Ji R2來(lái)表示，所述特定頻域成為所述正常時(shí)車(chē)輪頻率FQl以上且所述異常時(shí)車(chē)輪頻率FQ3以下的區(qū)域。
【文檔編號(hào)】B62D6/00GK104071223SQ201410116595
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】河內(nèi)達(dá)磨 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特