车辆的电动助力转向装置的制造方法_3

文档序号:9220974阅读:来源:国知局
够采用半导体继电器。
[0057]在以这种方式构成的第一驱动电路25以及第二驱动电路26中,根据来自电子控制单元24的信号,对逆变器电路部25a以及逆变器电路部26a进行接通/断开控制,并且对继电器电路部25b以及继电器电路部26b进行切换控制。由此,电子控制单元24例如通过将构成继电器电路部25b的相断开继电器Rll、R12、R13以及构成继电器电路部26b的相断开继电器R21、R22、R23切换为允许通电的状态(闭合状态),并对逆变器电路部25a的开关元件SW111、SW112、SW121、SW122、SW131、SW132以及逆变器电路部26a的开关元件SW211、SW212、SW221、SW222、SW231、SW232的脉冲宽度进行控制(PWM控制),从电池B或者电容器Cl、C2向EPS马达15供给三相的驱动电流。
[0058]另一方面,电子控制单元24通过将构成继电器电路部25b的相断开继电器R11、R12、R13以及构成继电器电路部26b的相断开继电器R21、R22、R23中的任一个相断开继电器切换为切断通电的状态(关断状态),经由切换为关断状态的相断开继电器以外的处于闭合状态的相断开继电器向EPS马达15供给驱动电流。另外,电子控制单元24通过将逆变器电路部25a的开关元件SW111、SW112、SW121、SW122、SW131、SW132以及逆变器电路部26a的开关元件SW211、SW212、SW221、SW222、SW231、SW232全部控制为断开(关断状态),从而与继电器电路部25b的相断开继电器R11、R12、R13以及继电器电路部26b的相断开继电器R21、R22、R23的切换状态无关,不向EPS马达15供给驱动电流。
[0059]接下来,对以上述方式构成的电动助力转向装置10的动作进行说明。在电动助力转向装置10中,利用以上述方式构成的电气控制装置20(更加详细而言为电子控制单元24)对EPS马达15进行驱动控制,减轻伴随着驾驶员所进行的方向盘11的转动操作的负担。以下,使用表示在电子控制单元24内由计算机程序处理实现的功能的图4的功能框图,说明电气控制装置20对EPS马达15的驱动控制即辅助控制。
[0060]针对驾驶员所进行的对方向盘11的转动操作,电子控制单元24控制EPS马达15的驱动而赋予适当的辅助力(辅助扭矩)。而且,即便在第一辅助系统或者第二辅助系统发生故障的情况下,电子控制单元24也利用未发生故障的非故障系统,针对驾驶员所进行的对方向盘11的转动操作持续赋予辅助力(辅助扭矩)。为此,如图4所示,电子控制单元24具备辅助控制部30,该辅助控制部30根据第一辅助系统或者第二辅助系统有无发生故障来计算表示适当的辅助力(辅助扭矩)的辅助量,对EPS马达15进行驱动控制。
[0061]辅助控制部30具备车速计算部31、温度计算部32以及扭矩值计算部33。向车速计算部31输入与从车速传感器21输出的车速V对应的信号,计算车速V。向温度计算部32输入与从温度传感器22输出的温度H对应的信号,计算温度H。向扭矩值计算部33输入与从转向操纵扭矩传感器23输出的转向操纵扭矩值T对应的信号,计算转向操纵扭矩值To而且,上述车速计算部31、温度计算部32以及扭矩值计算部33分别将所计算出的车速V、温度H、转向操纵扭矩值T向正常时辅助量计算部34以及故障时辅助量计算部35输出。
[0062]正常时辅助量计算部34计算第一辅助系统以及第二辅助系统的任一个均未发生故障、换言之能够经由第一辅助系统以及第二辅助系统正常地驱动EPS马达15时的辅助量Tn0因此,正常时辅助量计算部34至少使用从车速计算部31输出的车速V和从扭矩值计算部33输出的转向操纵扭矩值T,参照如图5所示预先设定的正常时辅助量设定表(第三象限为原点对称),计算与所输入的转向操纵扭矩值T对应的辅助量Τη。
[0063]此外,正常时辅助量计算部34所参照的图5所示的正常时辅助量设定表针对每个代表车速V设定,且设定为:伴随着行驶中的车辆的车速V增大而辅助量Tn相对变小,伴随着车速V减小而辅助量Tn相对变大。因此,正常时辅助量计算部34代替参照图5所示的正常时辅助量设定表计算辅助量Τη,例如也可以预先将正常时的辅助量Tn作为转向操纵扭矩值T以及车速V的函数表示,使用该函数计算辅助量Τη。
[0064]然而,电动助力转向装置10设有防止EPS马达15、由各种半导体元件构成的第一驱动电路25以及第二驱动电路26的过热的功能。具体地,例如EPS马达15具有与要产生的辅助力(辅助扭矩)相比负荷越大、换言之辅助量越大则发热越大的趋势。因此,通常,EPS马达15所能够赋予的最大辅助量由根据温度而变化的限制值限制。此外,在该情况下,第一驱动电路25的逆变器电路部25a以及第二驱动电路26的逆变器电路部26a也发热,因此,也可以代替基于EPS马达15的温度进行限制、或者在基于EPS马达15的温度进行限制的基础上,利用根据逆变器电路部25a、26a的温度而变化的限制值进行限制。
[0065]更详细而言,在电动助力转向装置10设有如下功能:若由温度传感器22以及温度计算部32检测到(取得)的EPS马达15的温度H(取得温度H)超过第一设定温度HlU使限制值逐渐降低、即使最大辅助量逐渐降低以防止过热,其中,如图6所示,第一设定温度Hl设定为比能够使EPS马达15动作的上限温度Hmax低的温度。因此,正常时辅助量计算部34根据从温度计算部32输出的EPS马达15的温度H而适当地变更限制值即最大辅助量,计算辅助量Τη。
[0066]此处,当在第一辅助系统(第二辅助系统)发生了故障的情况下,电子控制单元24使用第二辅助系统(第一辅助系统)驱动EPS马达15而持续进行辅助控制。在该情况下,由于相对于驾驶员所进行的对方向盘11的转动操作而利用一个辅助系统(一个系统)进行驱动,因此利用EPS马达15能够产生的扭矩与利用两个系统驱动的正常时(通常时)相比降低。因此,若欲产生由正常时辅助量计算部34计算出的辅助量Tn,则针对EPS马达15的负荷与正常时相比变大。结果,EPS马达15的发热量增大而温度H容易达到第一设定温度Hl以上,限制值即最大辅助量受到限制而EPS马达15所能够产生的扭矩进一步降低。
[0067]尤其是在这样的利用一个系统进行EPS马达15的驱动控制时、换言之在发生故障时,例如,若驾驶员长时间地进行所谓的静态操舵,则会产生EPS马达15的发热量变大而温度H难以下降至小于第一设定温度Hl的温度的状况,其中,静态操舵是指在车辆停车的状态下使作为转向轮的左右前轮FW1、FW2转向。而且,在从该状况起刚刚开始行驶之后不久,EPS马达15所赋予的最大辅助量继续大幅被限制的可能性高,从而存在当进行方向盘11的转动操作时驾驶员感到不协调感的情况。以下,使用图7具体地对驾驶员所感到的不协调感进行说明。
[0068]如本实施方式那样,在电动助力转向装置10具有第一辅助系统以及第二辅助系统的情况下,若这些系统中的任一方发生故障,则存在EPS马达15所能够赋予的辅助力、即辅助量例如降低至一半左右的可能性。现在,当第一辅助系统或者第二辅助系统发生故障时,如图7所示,假想如下的情况:利用非故障系统使EPS马达15能够产生的辅助扭矩的故障时的上限、换言之为限制值(最大辅助量)无论是在车辆的停车中还是行驶中都设定为相同。在该情况下,若在停车中的车辆中驾驶员进行静态操舵,则例如存在由正常时辅助量计算部34计算出的辅助量Tn比故障时的上限大的可能性,从而EPS马达15若欲赋予辅助量Tn则以持续产生与故障时的上限一致的辅助量(辅助力)的方式驱动。
[0069]然而,在像这样在车辆停车的状态下进行静态操舵的情况下,由于直至与故障时的上限一致为止赋予辅助量(辅助力)时的对EPS马达15的负荷大,因此如图7所示,温度H迅速地上升至第一设定温度Hl。而且,若温度H超过第一设定温度Hl,则如上所述,从防止EPS马达15等的过热的观点出发,与温度H的上升对应而限制值即最大辅助量受到限制。因此,在驾驶员使车辆停车而持续进行静态操舵的状态下,伴随着EPS马达15的温度H上升,限制值、即最大辅助量大幅降低。而且,该状态下,伴随着由EPS马达15实际赋予的辅助量(辅助力)的降低,驾驶员需要经由方向盘11向转向轴12输入大的转向操纵扭矩T而使左右前轮FW1、FW2转向。
[0070]从该状态起,若车辆开始行驶,则由于因转向轮即左右前轮FW1、FW2与路面之间的摩擦阻力变小而EPS马达15的负荷变小,并且由于伴随着行驶的行驶风,如图7所示,EPS马达15的温度H开始降低。然而,在刚刚行驶开始之后不久,如图7所示,由于如上述那样在停车时持续进行静态操舵,结果成为EPS马达15的温度H大幅超过第一设定温度Η1、限制值(最大辅助量)大幅被限制的状态。即,在驾驶员进行静态操舵而刚刚开始行驶之后不久,EPS马达15还处于被限制为小的限制值(最大辅助量)的状态,因此辅助量不足,驾驶员感知到与在正常时(通常时)使车辆行驶时所感知到的方向盘11的转向操纵感觉相比重的转向操纵感觉,因该转向操纵感觉的不同而感到不协调感。
[0071]因此,尤其是为了抑制在第一辅助系统或者第二辅助系统的故障时容易由驾驶员感知到的上述不协调感,在发生故障时,故障时辅助量计算部35与车辆行驶时的限制值即最大辅助量(故障时的上限)相比使车辆停车时的限制值即最大辅助量降低而计算辅助量Tfo因此,故障时辅助量计算部35也与正常时辅助量计算部34同样,至少使用从车速计算部31输出的车速V和从扭矩值计算部33输出的转向操纵扭矩值T,并参照如图8所示地预先设定的故障时辅助量设定表(第三象限为原点对称),计算与驾驶员输入的转向操纵扭矩值T对应的辅助量Tf。
[0072]故障时辅助量设定表由如实线所示那样计算车辆停车时的辅助量Tf的停车时特性、和如虚线所示那样计算车辆行驶时的辅助量Tf的行驶时特性构成。而且,对于故障时辅助量设定表,如图8所示,停车时特性的最大辅助量设定为比行驶时特性的最大辅助量(即,故障时的上限)小。此外,对于车辆是否处于停车中,故障时辅助量计算部35能够基于例如从车速计算部31输出的车速V的大小而在车速V为“O”时判定为车辆处于停车中,或者在成为预先设定的车速以下的极低速时判定为车辆处于停车中。
[0073]并且,关于图8所示的故障时辅助量设定表的行驶时特性,也与正常时辅助量设定表相同,能够针对每个代表车速V设定,设定为伴随着行驶中的车辆的车速V的增大而辅助量Tf相对变小,伴随着车速V的减小而辅助量Tf相对变大。因此,故障时辅助量计算部35代替参照图8所示的故障时辅助量设定表的行驶时特性计算行驶时的辅助量Tf,例如也可以将行驶时特性的辅助量Tf作为转向操纵扭矩值T以及车速V的函数表示,并使用该函数计算行驶时的辅助量Tf。
[0074]而且,通过像这样根据车辆是处于停车中还是处于行驶中而计算辅助量Tf,即便假设在第一辅助系统或者第二辅助系统发生了故障的情况下,如上所述也
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