动力转向装置的制造方法
【专利说明】动力转向装置
[0001]本申请主张于2013年11月22日提出的日本专利申请2013-242096号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及动力转向装置。
【背景技术】
[0003]以往已知有通过向与齿轮齿条机构等转向机构连结的动力缸供给来自液压泵的工作油来辅助转向盘的操作的动力转向装置。例如参照日本特开平11 - 321674号公报。在这样的动力转向装置中，作为液压泵的驱动源，例如有使用由三相无刷马达构成的电动马达的情况。该情况下，以电动马达以与转向盘的转向操作角速度相应的目标旋转速度旋转的方式控制向电动马达供给的驱动电力。
[0004]在上述的现有装置中，在从齿条球关节机构的切回时，若转向操作角速度增加，则电动马达的目标旋转速度也随之变化为大的值。由此，电动马达的旋转速度上升，所以超调量变大。其结果，液压泵的工作噪音变大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的之一在于提供一种能够在齿条球关节机构附近使液压泵的工作噪音降低的动力转向装置。
[0006]作为本发明的一方式的动力转向装置包括:电动马达；液压泵，被电动马达驱动，并产生转向操作辅助力；以及控制器，控制上述电动马达，上述控制器包括:第一控制器，基于转向操作角速度和车速来控制上述电动马达的旋转速度；第二控制器，基于转向操作角来控制上述电动马达的旋转速度；以及切换器，在车速在第一阈值以下并且转向操作角的绝对值在第二阈值以上的情况下，将控制方式从通过上述第一控制器进行的旋转速度控制切换至通过上述第二控制器进行的旋转速度控制。
[0007]在上述方式的动力转向装置中，在车速在第一阈值以下并且转向操作角的绝对值在第二阈值以上的情况下，能够将控制方式从通过基于转向操作角速度以及车速的第一控制器进行的旋转速度控制切换至通过基于转向操作角的第二控制器进行的旋转速度控制。由此，在转向操作角为齿条球关节机构附近的角度的情况下，与通过第一控制器进行旋转速度控制的情况相比，能够较低地设定电动马达的目标旋转速度。由此，即使在从齿条球关节机构的切回时，转向操作角速度增加，也能够抑制电动马达的目标旋转速度随之变化为大的值。由此，能够抑制超调量变大，所以能够在齿条球关节机构附近使液压泵的工作噪音降低。
【附图说明】
[0008]通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征、优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，
[0009]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的动力转向装置的概要结构的示意图。
[0010]图2是表示E⑶的电气结构的概要图。
[0011]图3是表示普通模式用的旋转速度映射表Ml的内容例的示意图。
[0012]图4是表示齿条球关节机构模式用的旋转速度映射表M2的内容例的示意图。
[0013]图5是用于说明目标旋转速度设定部的动作的一个例子的流程图。
[0014]图6是用于说明目标旋转速度设定部的动作的其他例子的流程图。
[0015]图7是用于说明目标旋转速度设定部的动作的又一其他例子的流程图。
[0016]图8是表示齿条球关节机构模式用的旋转速度映射表M3的内容例的示意图。
[0017]图9是用于说明目标旋转速度设定部的动作的又一其他例子的流程图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
[0019]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的动力转向装置的概要结构的示意图。
[0020]将动力转向装置I与车辆的转向机构2相关联地设置，动力转向装置I用于向该转向机构2赋予转向操作辅助力。转向机构2具备:作为操作部件的转向盘3，为了车辆的操纵转向而由驾驶员操作；转向轴4，与转向盘3连结；小齿轮轴5，经由液压控制阀14与转向轴4的前端部连结，该小齿轮轴5具有小齿轮6 ；以及作为转向轴的齿条轴7，具有与小齿轮6啮合的齿条7a，该齿条轴7向车辆的左右方向延伸。
[0021]在齿条轴7的两端分别连结有横拉杆8，该横拉杆8分别与支承左右的转向轮9、10的转向节臂11连结。转向节臂11被以能够绕主销12转动的方式设置。
[0022]若操作转向盘3而使转向轴4旋转，则该旋转通过小齿轮6以及齿条7a转换为沿齿条轴7的轴向的直线运动。该直线运动被转换为转向节臂11绕主销12的旋转运动，由此，左右的转向轮9、10被转向。
[0023]液压控制阀14是旋转阀，液压控制阀14由与转向轴4连接的套筒阀体(未图示)、与小齿轮轴5连接的轴阀体(未图示)、以及连结两阀体的扭杆(未图示)构成。扭杆根据施加至转向盘3的转向操作转矩的方向以及大小而产生扭曲，液压控制阀14的开度根据该扭杆的扭曲的方向以及大小而变化。
[0024]该液压控制阀14与向转向机构2赋予转向操作辅助力的动力缸15连接。动力缸15具有与齿条轴7 —体地设置的活塞16、以及通过该活塞16间隔形成的一对气缸室17、18。各气缸室17、18分别经由对应的油路19、20与液压控制阀14连接。
[0025]液压控制阀14夹装于通过循环槽21以及转向操作辅助力产生用的液压泵22的油循环路23的中途部。液压泵22例如由齿轮泵构成，液压泵22被电动马达24驱动而抽出存积于循环槽21的工作油并供给至液压控制阀14。剩余的工作油从液压控制阀14经由油循环路23归还至循环槽21。
[0026]电动马达24以单向地旋转驱动的方式来驱动液压泵22。具体而言，电动马达24的输出轴与液压泵22的输入轴连结，通过使电动马达24的输出轴旋转来使液压泵22的输入轴旋转，从而实现液压泵22的驱动。
[0027]在向扭杆施加了一方方向的扭曲的情况下，液压控制阀14经由油路19、20中的一方向动力缸15的气缸室17、18中的一方供给工作油，并且使另一方的工作油返回至循环槽21。另外，在向扭杆施加了另一方方向的扭曲的情况下，液压控制阀14经由油路19、20中的另一方向气缸室17、18中的另一方供给工作油，并且使一方的工作油返回至循环槽21。
[0028]在几乎未向扭杆施加扭曲的情况下，液压控制阀14成为所说的平衡状态，动力缸15的两气缸室17、18因转向操作中立而维持为等压，工作油在油循环路23内循环。若液压控制阀14的两阀体通过转向操作而相对旋转，则向动力缸15的两气缸室17、18的任意一个供给工作油，活塞16沿车宽方向(车辆的左右方向)移动。由此，对齿条轴7作用转向操作辅助力。
[0029]电动马达24由三相无刷马达构成，并被作为马达控制装置的电子控制单元(E⑶)40控制。在E⑶40上连接有转向操作角传感器31、旋转角传感器32以及车速传感器33。
[0030]转向操作角传感器31检测由驾驶员操作的转向盘3的转向操作角Θ h。在该实施方式中，转向操作角传感器31检测来自转向轴4的中立位置的转向轴4的正反两方向的旋转量(旋转角)，转向操作角传感器31将从中立位置向右方向的旋转量例如作为正值输出，将从中立位置向左方向的旋转量例如作为负值输出。
[0031]旋转角传感器32检测电动马达24的转子的旋转角，旋转角传感器32例如由旋转变压器构成。车速传感器33检测车辆的速度。
[0032]图2是表示E⑶40的电气结构的概要图。
[0033]ECU40具备微型计算机41以及驱动电路(逆变器电路)42，驱动电路42被微型计算机41控制，并向电动马达24供给电力。
[0034]微型计算机41具备CPU以及存储器(ROM、RAM、非易失性存储器43等)，微型计算机41通过执行规定的程序来作为多个功能处理部发挥作用。该多个功能处理部包括转向操作角速度运算部51、目标旋转速度设定部52、旋转角运算部53、旋转速度运算部54、速度偏差运算部55、PI控制部56以及PWM控制部57。
[0035]转向操作角速度运算部51通过对转向操作角传感器31的输出值进行时间微分来运算转向操作角速度《h。转向操作角速度运算部51也可以设置于车辆侧的ECU。目标旋转速度设定部52设定电动马达24的旋转速度(=液压泵22的旋转速度)的目标值亦即目标旋转速度Vm *。在该实施方式中，马达控制模式有普通模式和齿条球关节机构模式，在普通模式和齿条球关节机构模式之间，目标旋转速度Vm*的设定方法不同。所谓齿条球关节机构模式是转向操作角为齿条位于齿条球关节机构附近时对应的角度并且在满足了规定条件的情况下应用的控制模式。在该实施方式中，上述规定条件是车速在规定速度以下并且转向操作角速度的绝对值在规定值以下。
[0036]在普通模式时，目标旋转速度设定部52基于通过转向操作角速度运算部51运算出的转向操作角速度(检测转