专利名称：功率操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过用电动机驱动泵，辅助操纵的功率操纵装置。
背景技术：
至今，在功率操纵装置中，通过根据检测操纵转矩的转矩传感器的输出驱动电动机，驱动油泵，提高由活塞划分的功率气缸的2个室中的一个室的油压，辅助操纵的技术是众所周知的。这里，设置连通2个功率汽缸室的旁通回路和可以切换该旁通回路的连通·不连通状态的旁通阀的技术。
用该技术，当在电动机和油泵中发生异常时，使旁通阀处于连通状态，消除左右功率汽缸室的的压力差，驾驶员可以手动地操纵。
日本平成8年公布的8-290779号专利公报(请参照图3)。
当泵发生异常而停止，不能够辅助操纵时，使驾驶员产生不协调感。因此，当接入电动功率操纵控制装置的电源时需要确认泵的工作。
在确认泵工作中，使泵转动并将工作油供给功率汽缸。存在着因为由此产生的压力差进行不需要的辅助操纵，所以使驾驶员产生不协调感的担心。
发明内容
本发明就是着眼于上述课题提出的，本发明的目的是提供在由电动机驱动泵的功率操纵装置中，当确认接通电源时的泵工作时，不使驾驶员产生不协调感，可以确认工作的功率操纵装置。
一种功率操纵装置，其特征在于备有辅助与操纵轮连接的操纵机构的操纵力的油压功率汽缸、提供经过第1、第2通路向上述油压功率汽缸的两个压力室供给油压的一对排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆转动的电动机、检测将要给予上述操纵轮的操纵辅助力的操纵辅助力检测部件、根据上述操纵辅助力，为了由上述电动机产生所要的油压，将驱动信号输出到上述电动机的电动机控制部件、连通上述第1通路和第2通路的旁通通路、设置在上述旁通通路中，切换上述第1通路和第2通路的连通状态的旁通阀、和当接通电源时，与驾驶员的操纵意图无关，将驱动信号输出到上述电动机，根据上述电动机的工作信号，判断该电动机正常或异常的异常判断部件。
作用效果.....当接通电源时，与驾驶员的操纵意图无关，驱动电动机，根据电动机的异常判断，能够早期检测出电动机的异常。这里，电动机的异常包含与该电动机连接的可逆式泵的异常，即便在可逆式泵卡住等引起的锁定状态中，同样能够进行检测。
在方案2中，根据方案1中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，当向上述电动机输出驱动信号时，打开上述旁通阀。
作用效果.....因为通过泵转动供给的工作油经过由泵和旁通通路形成的油压回路进行回流，所以不需要将工作油供给功率汽缸。因此，不会使驾驶员产生操纵不协调感。
在方案3中，根据方案2中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断上述电动机正常后，在可以预先将上述电动机的转数设定得充分低的第1设定时间中，向上述旁通阀输出打开指令。
作用效果.....因为在使电动机的转数充分低后截断旁通阀，所以不需要将由可逆式泵产生的排出压供给功率汽缸一侧。因此，不会使驾驶员产生不协调感。
在方案4中，根据方案2中所述的功率操纵装置，其特征在于上述旁通通路，当由上述异常判断部件将驱动信号输出到电动机，并且上述旁通阀处于连通状态时，工作油在上述可逆式泵和该旁通阀之间进行回流。
作用效果.....不需要将上述异常判断中的泵排出压供给功率汽缸一侧。又因为从可逆式泵输出的工作油经过旁通阀再次回到可逆式泵，所以将经过油压回路一周的泵排出压用作可逆式泵的驱动力，能够抑制电动机的消耗功率。
在方案5中，根据方案4中所述的功率操纵装置，其特征在于副油箱、和与上述可逆式泵的排出压相应地切换上述第1通路与副油箱的连通状态和上述第2通路与副油箱的连通状态的回流检查阀，上述旁通通路在比上述回流检查阀更靠近上述可逆式泵的一侧与上述第1通路和第2通路连接。
作用效果.....因为旁通通路在经回流检查阀更靠近可逆式泵的一侧与第1通路和第2通路连接，所以能够使由异常判断部件产生的排出压在可逆式泵和旁通阀之间高效率地进行回流。
在方案6中，根据方案2中所述的功率操纵装置，其特征在于上述旁通阀是在不供给电压的状态中成为打开状态的正常打开阀。
作用效果.....即便在操纵系统中发生某些异常，关闭电源供给的情形中，也能够使旁通通路处于连通状态。
在方案7中，根据方案1中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断上述电动机正常后，在预先设定的第2设定时间中，将与上述异常判断时相反方向的驱动力给予上述电动机。
作用效果.....通过电动机异常判断控制可以使产生的电动机转动的惯性力很快停止，并且能够将第1设定时间设定得很短。即，能够缩短异常判断时间。
在方案8中，根据方案7中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在上述异常判定时当上述电动机大于等于预定转数时，将与上述异常判断时相反方向的驱动力给予上述电动机。
作用效果.....因为在异常判断时当电动机大于等于预定转数时，能够判断电动机正常，所以此后，通过使电动机逆向转动，能够正确并在短时间中完成电动机的异常判断。
在方案9中，根据方案1中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断上述电动机正常后，当上述操纵辅助力大于等于预定值时，逐渐增大上述驱动信号。
作用效果.....当在实施泵异常判断控制中驾驶员手动地进行操纵时，将大的转矩信号输入到操纵辅助力检测部件(转矩传感器)。存在着当移动到通常控制时，根据该辅助力许可进行辅助控制时，突然减轻操纵负荷，使驾驶员产生不协调感的担心。因此，通过当检测操纵辅助力检测部件的信号，操纵辅助力下降到预定值时，许可进行辅助控制，另一方面，当操纵辅助力上升到预定值时，许可逐渐增加辅助控制量，能够进行稳定的辅助操纵控制。
在方案10中，根据方案1中所述的功率操纵装置，其特征在于当上述电动机的转数大于等于预定转数时，上述异常判断部件判断上述电动机正常。
作用效果.....为了检测电动机或可逆式泵成为不可转动的异常，检测电动机的转动。因此，与监视不输出电信号的可逆式泵比较不需要特别设置传感器等。
在方案11中，根据方案10中所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，电池电压越高向上述电动机的通电时间越短。
作用效果.....电池电压很容易随这时的功率消费状况发生变化。又，电池电压越高电动机势必转动得越快。因此，通过电池电压越高使电动机的通电时间越短，能够防止电动机转动过分，相反地通过当电池电压低时加长电动机的通电时间，能够防止电动机转动不足。
图1是表示本发明的实施形态中的功率操纵装置的整体构成的概略图。
图2是表示实施形态1中的恢复液压控制的控制内容的操作流程图。
图3是表示实施形态1中的泵单元的构成的概略图。
图4是表示在实施形态1中的泵异常判断中打开旁通阀的控制的控制内容的操作流程图。
图5是表示在实施形态1中的泵异常判断中打开旁通阀的控制的控制内容的操作流程图。
图6是表示在实施形态1中的泵异常判断中打开旁通阀的控制的控制内容的时序图。
图7是表示在实施形态1中的电动机异常判断控制实施中油的流动的泵单元构成图。
图8是在实施形态2中的异常判断结束后，在与电动泵的转动方向相反的方向上加上制动力后当关闭旁通阀时的操作流程图。
图9是在实施形态2中的异常判断结束后，在与电动泵的转动方向相反的方向上加上制动力后当关闭旁通阀时的操作流程图。
图10是在实施形态2中的异常判断结束后，在与电动泵的转动方向相反的方向上加上制动力后当关闭旁通阀时的时序图。
具体实施例方式
(实施形态1)图1是表示本发明的实施形态1中的功率操纵装置的整体构成的系统图。首先，当说明构成时，1是方向盘，2是操纵杆，3是齿条齿杆式齿轮机构，5是辅助驾驶员的操纵力的功率操纵机构，6是由电动机6a驱动的外接齿轮型的油泵、7是操纵轮，8是向驾驶员报告操纵系统中发生故障的警报灯，10是操纵控制单元。
将作为功率操纵机构5的油压源的油泵6设置在连通功率汽缸5a的第1汽缸室51和第2汽缸室52的油压管61中。当驾驶员操作方向盘1时，与操作方向相应，切换电动机6a的转动方向，通过在第1汽缸室51和第2汽缸室52之间排油和给油，辅助驾驶员的操纵力。具体地说，在图中当向右转动方向盘1时，电动机6a在从第2汽缸室52向第1汽缸室51供给油压的方向上进行驱动，将与齿条轴54一体地移动的活塞53辅助推动到第2汽缸室一侧。
在油压管61中，设置不经过油泵6而连通第1汽缸室51和笫2汽缸室52的旁通回路62。在该旁通回路62上，设置根据来自控制单元10的指令信号进行工作的电子控制式的安全阀4。
该安全阀4使用着如果根据来自控制单元10的指令信号供给电压则成为关闭状态、在不供给电压的状态中成为打开状态的正常打开阀。因此，即便在操纵系统中发生某些情况，关闭电源供给的情形中，也可以使第1汽缸室51和第2汽缸室52处于连通状态，能够确保没有辅助转矩的通常的操纵。
又，在操纵杆2上，设置检测驾驶员的操纵转矩的转矩传感器12(与权利要求书中的操纵辅助检测部件相当)。
将来自转矩传感器12的操纵转矩信号、来自点火开关13的IGN信号、来自引擎转数传感器14的引擎转数信号、和来自车速传感器15的车速信号输入到控制单元10。根据这些输入的信号，将指令信号输出到油泵6的电动机6a、安全阀4和警报灯8。
图2是表示控制单元10内的构成的方框图。101是电源电路，输入来自电池11的电压信号和来自点火开关13的IGN信号，与主微计算机107发送接收信号。
102是引擎转数处理电路，将来自引擎转数传感器14的引擎转数信号输出到主微计算机107。103是转矩传感器处理电路，将来自转矩传感器12的转矩信号输出到主微计算机107，并且输出到副微计算机108。104是车速信号处理电路，将来自车速传感器15的车速信号输出到主微计算机107。105是诊断电路，将经过连接器16输入的诊断信号输出到主微计算机107。106是CAN通信电路，将由车辆系统CAN发送的信号输出到主微计算机107。
108是副微计算机，监视主微计算机107。具有当在主微计算机107中发生故障时，可以将控制信号输出到安全继电器109、安全阀驱动电路116和警报灯驱动电路117的构成。
109是安全继电器，当发生某些故障时，截断驱动电动机用的电源供给。110是EEPROM，具有存储控制需要的各种数据，并且可以更新数据的构成。111是安全继电器诊断输入电路，将安全继电器109的工作诊断信号输出到主微计算机107。112是电动机驱动电路，根据来自主微计算机107的指令信号向电动机6a供给电压。113是电流监视电路，检测电动机6a的电流值，输出到主微计算机107。114是电动机端子电压电路，将电动机6a的端子电压输出到主微计算机107。
115是电动机转动信号处理电路，将电动机6a的转数输出到主微计算机107。116是安全阀驱动电路，根据来自主微计算机107或幅微计算机108的指令信号，将驱动信号输出到安全阀4。117是警报灯驱动电路，根据来自主微计算机107或幅微计算机108的指令信号，将指令信号输出到警报灯8。
图3是表示实施形态1中的泵单元的构成的概略图。首先，我们说明其构成，61a、61b、61c、61d是连接各汽缸室51和油泵6的油压管。62a、62a′、62b、62b′是连通油压管61b、61c的旁通油路。202a、202b、205是向油泵6供油，并且储存排泄的油的储油箱。201a、201b是当油泵6产生油压时关闭，当产生负压时开放的检查阀。
203是回流检查阀，我们将在后面述说它的详细情况。204是将排泄的油供给储油箱205的检查阀，63是经过并连接回流检查阀203、储油箱205和检查阀204的排泄油路。
这里，我们说明回流检查阀203。回流检查阀203由第1回流检查阀203a、第2回流检查阀204a、滑阀210、和在滑阀210中央加力的恢复弹簧206a、206b构成。
在第1回流检查阀203a上设置具有与油压管61a、61b连接的连接端口的第1油压室207a、具有与排泄油路63和旁通油路62a′连接的连接端口的第1活塞室208a。同样，在第2回流检查阀203b上设置具有与油压管61c、61d连接的连接端口的第2油压室207b和具有与排泄油路63和旁通油路62b′连接的连接端口的第2活塞室208b。
在滑阀210上作用着由恢复弹簧206a产生的作用力、第1油压室207a的油压和第1活塞室208a的油压产生的图中右侧的作用力。另一方面，作为相反一侧(图中左侧)的作用力，作用着由恢复弹簧207a产生的作用力、第2油压室207b的油压和第2活塞室208b的油压。因此，决定滑阀210的位置。
(在泵异常判断中打开旁通阀的控制处理)其次，我们说明根据泵的工作信号判断泵的异常，在泵异常判断中打开旁通阀的功率操纵控制。图4是表示判断泵异常，在泵异常判断中打开旁通阀时的控制的操作流程图。又，在每个预定间隔(例如10msec)反复实施本控制流程。
在步骤301，判断初始电动机检查的结束标志是否为1，当为0时行进到步骤302，当为1时结束本控制流程。这里，当初始电动机检查的结束标志为0时，意味着电动机6a的异常判断没有结束，当为1时，意味着电动机6a的异常判断结束。
在步骤302，判断初始电动机检查异常标志是否为1。当为0时行进到步骤303，当为1时结束本控制流程。这里，当初始电动机检查异常标志为0时，意味着电动机6a处于正常状态，当为1时，意味着电动机6a处于异常状态。
在步骤303，确认电池电压是否在正常范围内。当在正常范围内时行进到步骤304，当不在正常范围内时结束本控制流程。
在步骤304，确认是否检测出其它故障。当没有检测出其它故障时行进到步骤305，当检测出其它故障时结束本控制流程。
在步骤305，设定与电池电压相应的电动机通电时间Tm(与权利要求书所述的第1设定时间相当)，行进到步骤306。电池电压很容易随这时的功率消耗状况发生变化。又，电池电压越高电动机6a势必转动得越快。因此，通过电池电压越高使电动机的通电时间Tm越短，能够防止电动机6a过分转动，相反地通过当电池电压低时加长电动机的通电时间Tm，能够防止电动机6a转动不足。
在步骤306，判断安全阀是否处于打开状态，当处于打开状态时行进到步骤307，当处于关闭状态时结束本控制流程。
在步骤307，开始电动机通电，行进到步骤308。
在步骤308，确定返回时间定时器T是否超过预定时间Tm。当超过时行进到步骤309，当没有超过时行进到步骤310。
在步骤309，结束电动机通电，行进到步骤311。
在步骤310，进行计数，行进到步骤311。
在步骤311，判断电动机转动传感器输出是否超过预定转数。当超过时行进到步骤312，当没有超过时行进到步骤319。
在步骤312，结束电动机通电，行进到步骤313。
在步骤313，将初始电动机检查异常标志设置在0，行进到步骤314。
在步骤314，将初始电动机检查结束标志设置在1，行进到步骤315。
在步骤315，判断返回时间定时器T是否超过预定时间Tm。当超过时行进到步骤317，当没有超过时行进到步骤316进行计数，再次回到步骤315，反复进行这些步骤直到超过为止。
在步骤317，关闭安全阀。
在步骤318，判断转矩信号是否比预定值小。当小时行进到步骤319，当大时行进到步骤320。
在步骤319，许可辅助控制，结束本控制流程。
在步骤320，许可逐渐增加辅助控制。
在步骤321，确认返回时间定时器T是否超过预定时间Tm，当超过时行进到步骤322，当没有超过时结束本控制流程。
在步骤322，将初始电动机检查异常标志设置在1。
在步骤323，将初始电动机检查结束标志设置在1，结束本控制流程。
我们用图6的时序图说明上述内容。
在时间Ta，在初始电动机检查还没有结束的状态中，电池电压在正常范围内，电动机驱动断开。
在时间Tb，在确认安全阀4打开后，在步骤307开始电动机通电，并且计数器T开始计数。因此，电动机的转数上升。这时，如图7的泵单元构成图所示，因为安全阀4打开，所以工作油如粗线部分所示沿油压管61b→油压管61c→旁通油路62b安全阀4→旁通油路62a的方向(或它的逆方向)进行回流。因此，不向功率汽缸室51、52供给油压。
在时间Tc，因为电动机转数超过表示正常工作的预定次数，所以在步骤312中结束电动机通电。在该时刻，因为计数器T的计数值没有超过预定值Tm，所以继续计数。
在时间Td，当经过预先设定的预定时间Tm时，电动机转数成为大致接近0的值。这时，因为没有由泵6供给油压的担心，所以使安全阀驱动状态处于接通，关闭安全阀4。
因此，移动到通常控制状态。这时，在实施上述泵异常判断控制中当驾驶员手动地操纵时，将大的转矩信号输入到转矩传感器12。当移动到通常控制时，根据该转矩信号许可辅助控制，存在着突然减轻操纵负荷，使驾驶员产生不协调感的担心。因此，检测转矩传感器12的信号，当转矩信号低于预定值时，许可辅助控制，另一方面，当转矩信号超过预定值时，许可逐渐增大辅助控制量，达到稳定的辅助操纵控制。
如以上说明的那样，在第1实施例中，在实施电动机异常判断中，在预先设定的预定时间Tm中，安全阀4设置成打开的状态，确认电动机6a的驱动，能够使由泵6产生的工作油在图7的粗线部分中回流。因此，不需要通过泵6将工作油供给功率汽缸51、52。因此，没有由于电动机异常判断控制产生压差，能够防止不需要的操纵辅助。
(第2实施例)其次，我们说明第2实施例。因为基本构成与第1实施例相同，所以我们只说明它们的不同点。
图8、图9是在异常判断结束后，在与电动机的转动方向相反的方向上加上制动力后当旁通阀关闭时的操作流程图。因为步骤301～步骤323与第1实施例相同，所以我们只说明它们的不同部分。
又，在每个预定间隔(例如10msec)反复实施本控制流程。
(在电动机异常判断控制中的电动机制动控制处理)在步骤401，判断制动中标志是否为0，当为0时行进到步骤301，当不为0时行进到步骤403。这里，当制动中标志为0时，意味着不实施如下所述的电动机制动控制，当为1时，意味着实施电动机制动控制。
在步骤402，将到电动机6a的通电设定在逆方向，行进到步骤313。
在步骤403，确认返回时间定时器T2是否超过预定时间Tm2。(与权利要求书所述的第2设定时间相当)。当超过Tm2时行进到步骤404，当没有超过时行进到步骤406。
在步骤404，结束到电动机6a的通电，行进到步骤405。
在步骤405，将制动中标志设置为0，行进到步骤317。
在步骤406，返回时间定时器T2进行计数，行进到步骤407。
在步骤407，将制动中标志设置为1，结束本控制流程。
我们用图10的时序图说明上述内容。
在时间Ta，在初始电动机检查还没有结束的状态中，电池电压在正常范围内，电动机驱动断开。
在时间Tb，在确认安全阀4打开后，在步骤307开始对电动机6a通电，并且计数器T开始计数。因此，电动机的转数上升。这时，因为安全阀4打开，所以工作油回流。不向功率汽缸室51、52供给油压。
在时间Tc，因为电动机转数超过表示正常工作的预定次数，所以在步骤402逆方向对电动机6a通电。同时，回复时间计数器T2开始计数。
在时间Td，在逆方向对电动机6a的通电继续经过预先设定的预定时间Tm2后，结束对电动机6a的通电，将制动中标志设置为0，并且关闭安全阀4。
如以上说明的那样，在第2实施例中，在电动机转数超过预定转数时，立即将逆方向的驱动力(制动力)给予电动机6a。因此，可以使由电动机异常判断控制产生的电动机转动的惯性力很快停止，并且能够防止恢复到通常的安全阀驱动状态(可以通常控制状态)的延迟。
权利要求
1.一种功率操纵装置，其特征在于备有辅助与操纵轮连接的操纵机构的操纵力的油压功率汽缸、提供经过第1、第2通路向上述油压功率汽缸的两个压力室供给油压的一对排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆转动的电动机、检测将要给予上述操纵轮的操纵辅助力的操纵辅助力检测部件、根据上述操纵辅助力，为了由上述电动机产生所要的油压，将驱动信号输出到上述电动机的电动机控制部件、连通上述第1通路和第2通路的旁通通路、设置在上述旁通通路中，切换上述第1通路和第2通路的连通状态的旁通阀、和当接通电源时，与驾驶员的操纵意图无关，将驱动信号输出到上述电动机，根据上述电动机的工作信号，判断该电动机正常或异常的异常判断部件。
2.根据权利要求1所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，当向上述电动机输出驱动信号时，打开上述旁通阀。
3.根据权利要求2所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断出上述电动机正常后，在可以将上述电动机的转数设定得充分低的预先设置的第1设定时间中，向上述旁通阀输出打开指令。
4.根据权利要求2所述的功率操纵装置，其特征在于上述旁通通路，当由上述异常判断部件将驱动信号输出到电动机，并且上述旁通阀处于连通状态时，工作油在上述可逆式泵和该旁通阀之间进行回流。
5.根据权利要求4所述的功率操纵装置，其特征在于进一步备有副油箱、和与上述可逆式泵的排出压相应地切换上述第1通路与副油箱的连通状态和上述第2通路与副油箱的连通状态的回流检查阀，上述旁通通路在比上述回流检查阀更靠近上述可逆式泵的一侧与上述第1通路和第2通路连接。
6.根据权利要求2所述的功率操纵装置，其特征在于上述旁通阀是在不供给电压的状态下成为打开状态的正常打开阀。
7.根据权利要求1所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断出上述电动机正常后，在预先设定的第2设定时间中，将与上述异常判断时相反方向的驱动力给予上述电动机。
8.根据权利要求7所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在上述异常判定时当上述电动机大于等于预定转数时，将与上述异常判断时相反方向的驱动力给予上述电动机。
9.根据权利要求1所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，在该异常判断部件判断出上述电动机正常后，当上述操纵辅助力大于等于预定值时，逐渐增大上述驱动信号。
10.根据权利要求1所述的功率操纵装置，其特征在于当上述电动机的转数大于等于预定转数时，上述异常判断部件判断为上述电动机正常。
11.根据权利要求10所述的功率操纵装置，其特征在于上述异常判断部件，电池电压越高向上述电动机的通电时间越短。
全文摘要
本发明提供在由电动机驱动泵的功率操纵装置中，当确认接通电源时的泵工作时，不会使驾驶员产生不协调感，可以确认工作的功率操纵装置。设置连通功率汽缸室的旁通油路、在旁通油路上，根据来自辅助操纵控制部件的控制信号控制连通路的连通状态的旁通阀、和当接通电源时，与驾驶员的操纵意图无关，将驱动信号输出到电动机，根据泵的工作信号，判断泵正常或异常的异常判断部件，异常判断部件，在判断正常后，在可以预先将电动机的转数设定得充分低的第1设定时间中，向旁通阀输出打开指令。
文档编号B62D5/06GK1699105SQ20041004532
公开日2005年11月23日 申请日期2004年5月20日 优先权日2004年5月20日
发明者佐佐木光雄 申请人:株式会社日立制作所