动力转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种例如应用于机动车的动力转向装置。
【背景技术】
[0002]作为这种动力转向装置，例如已知有专利文献I所记载的动力转向装置。
[0003]在该专利文献I所记载的技术中，在齿轮壳体端部内周设置水滴传感器，若该水滴传感器检测出附着于齿条的水滴，则当作装置产生异常而通知给驾驶员。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2006 - 111032号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的技术方案
[0008]然而，在所述现有的动力转向装置中，为了检测因所述水分的侵入而导致的异常，设置不同于装置的构成部件的部件(所述水滴传感器)，不得已导致装置的成本上升。
[0009]另外，即使在水滴附着于齿条轴的情况下，有时因装置的结构、驾驶的频率等，例如导致齿条轴的固着等基于因所述水滴产生的锈的严重的不良情况。由此，若如上述以往那样通过水滴的检测立即判断为异常，则存在将进行并非一定需要的部件更换(装置整体的更换)的隐患。
[0010]本发明是鉴于这样的课题而做出的，提供一种能够以不使成本上升为前提、仅检测出装置的必要的异常的动力转向装置。
[0011]本发明的特征在于，具有:转向负载平均值运算电路，其运算作为规定期间内的转向转矩、驱动控制电动马达的马达指令电流或者实际向电动马达通电的马达实际电流中的任一者的转向负载相当值的平均值；异常检测电路，其比较转向负载相当值的平均值与保存于控制单元的规定值，并在所述平均值比所述规定值大时检测出装置的异常。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明，由于将通过装置的现有的结构导出的所述平均值比所述规定值大的状态定义为异常而进行该异常检测，因此能够通过装置的转向负载检测出转向机构所产生的锈的进展度。由此，无需使用其他部件，并且能够仅检测出必要的异常。
[0014]S卩，即使转向机构产生了锈，并非立即产生转向机构的固着等严重的不良情况，而是转向负载伴随着锈的进展度增大，作为其最终阶段是产生所述转向机构的固着等严重的不良情况，因此通过如上述那样检测出伴随着锈的进展度增大的转向负载，能够仅检测出装置中真正危险的异常。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的动力转向装置的概略图。
[0016]图2是从A方向观察图1所示的动力转向装置的向视图。
[0017]图3是沿图2的B — B线的剖视图。
[0018]图4表示本发明的动力转向装置的第一实施方式，是图1的ECU的控制框图。
[0019]图5是表示图4中的锈检测部的控制流程的流程图。
[0020]图6是表示图5的平均化处理的详细情况的流程图。
[0021]图7是表示在图5的控制中考虑了转向角和转向速度的流程图。
[0022]图8是表示在图7的控制中附加了打死(突吞当T )判断的流程图。
[0023]图9是表示在图5的控制中考虑了转向角与横摆的流程图。
[0024]图10是表示在图5的控制中考虑了车轮速度的流程图。
[0025]图11是表示在图5的控制中考虑了前次点火断开之前的平均值的流程图。
[0026]图12是表示图10的平均化处理的详细情况的流程图。
[0027]图13是表示在图12的平均化处理中加入加权的流程图。
[0028]图14是表示在图5的控制中附加使马达指令电流递减的处理的流程图。
[0029]图15表示本发明的动力转向装置的第二实施方式，是图1的ECU的控制框图。
[0030]图16是表示图15中的锈检测部的控制流程的流程图。
[0031]图17是表示在图16的控制中附加与异常频率的多少相应的处理的流程图。
[0032]图18是表示使用马达指令电流取代图16的控制中的转向转矩的流程图。
[0033]图19是表示图18的异常范围MAPI的详细情况的图。
[0034]图20是表示使用马达实际电流取代图16的控制中的转向转矩的流程图。
[0035]图21是表示图21的异常范围MAP2的详细情况的图。
【具体实施方式】
[0036]〔第一实施方式〕
[0037]以下，基于附图对本发明的动力转向装置的实施方式进行说明。
[0038]如图1?图3所示，利用转向机构将配置于车辆的驾驶室内的方向盘I和作为车辆的前轮的转向轮2、3机械地连结。该转向机构包括:转向轴6，其被连结为能够经由中间轴4以及万向接头5 —体地旋转；由钢材构成的小齿轮轴7，其经由未图示的扭杆连结于该转向轴6 ;由钢材构成的齿条8，其在外周设有与设于小齿轮轴7的外周的小齿轮7A啮合的齿条8A。齿条8的两端部分别经由球窝接头9、10、转向横拉杆11、12以及转向节臂13、14等连结于对应的转向轮2、3。
[0039]根据这种结构，若驾驶员对方向盘I进行转动操作，则伴随于此，中间轴4以及转向轴6绕轴旋转，所述扭杆扭转，在由此产生的扭杆的弹力的作用下，小齿轮轴7跟随转向轴6旋转。于是，该小齿轮轴7的旋转运动通过所述齿条&小齿轮机构而转换为沿齿条8的轴向的直线运动，转向节臂13、14被经由球窝接头9、10以及转向横拉杆11、12向车宽度方向拉伸，从而变更转向轮2、3的朝向。
[0040]另外，在包围所述转向轴6以及小齿轮轴7的周围的传感器壳体16中，作为检测各种转向信息的传感器部件，收纳有图4的转向角传感器17和图4的转矩传感器23，该转向角传感器17检测出转向轴6的转向角，该转矩传感器23基于所述扭杆的扭转导致的转向轴6与小齿轮轴7的相对旋转角度差检测出输入到转向轴6的转向转矩。
[0041]而且，在包围所述齿条8的周围的齿轮壳体24的轴向两端，分别设置有跨越转向横拉杆11、12的一端侧外周的波纹管状的罩25、26。这些罩25、26例如由合成橡胶材料等形成为确保规定的挠性，防止了水、尘埃等向所述齿条8、后述的滚珠丝杠机构27进入。
[0042]特别是，如图3所示，固定设置于其输出轴20的前端部外周的输入带轮21和固定设置于齿条8的外周的输出带轮22经由带15连接，从而电动马达19与所述齿条8关联。此外，将该两个带轮21、22和带15构成传递机构。在所述带轮22与齿条8之间夹设有作为减速机构的、具有螺旋状的槽形状的滚珠丝杠机构27。
[0043]所述滚珠丝杠机构27包括:齿条侧滚珠丝杠槽8A，其设于齿条8的外周侧，并具有螺旋状的槽形状；螺母44，其以包围齿条8的方式设为环状，并设为相对于齿条8旋转自如；具有螺旋状的槽形状的螺母侧滚珠丝杠槽44A，其设于螺母44的内周侧，并与齿条侧滚珠丝杠槽8A—起构成滚珠循环槽45 ;多个金属制的滚珠28，其设于滚珠循环槽45内；铁类金属制的未图示的管(循环部件)，其设于螺母44的径向外侧，并以能够使滚珠28从滚珠循环槽45的一端侧向另一端侧循环的方式将滚珠循环槽45的一端侧与另一端侧连接；经由带15传递的电动马达19的旋转一边被减速一边转换为齿条8的直线运动。
[0044]作为控制单元的控制单元(EOT) 18与电动马达19构成为一体地构成，该控制单元18具有存储以及执行各种控制处理的功能，并基于所述转向角、转向转矩以及车速等转向信息对向所述转向机构施加转向辅助转矩的电动马达19进行驱动控制。以下，基于图4，详细叙述该控制单元18的具体的控制结构。
[0045]图4是表示所述控制单元18的控制结构的详细情况的控制框图。
[0046]所述控制单元18 (EOT)包括:辅助电流指令部30，其基于转矩传感器23检测出的转向转矩的信号即转向转矩Tr信号(以下，称作“转向转矩Tr”。)、例如设置于未图示的差速齿轮的车速传感器29检测出的车速信号Vs (以下，称作“车速Vs”。)等对使电动马达19驱动的驱动电流1进行运算，并将其向电动马达19侧进行输出；异常检测指令部31，其基于转向转矩Tr等检测所述动力转向装置的异常，从而控制所述辅助电流指令部30等。
[0047]所述辅助电流指令部30包括:辅助电流运算部32，其基于车速Vs、转向角传感器17检测出的转向角信号Θ ang(以下，称作“转向角Θ ang”。)、以及转向转矩Tr对驱动控制电动马达19的马达指令电流TRr进行运算；马达控制部33，其基于所述马达指令电流TRr生成针对电动马达19的马达驱动信号D ;马达驱动部34，其与所述马达驱动信号D相应地对电动马达19通入马达驱动电流1 ;利用安装于马达驱动部34与电动马达19之间的马达电流检测部35向马达控制部33反馈实际流入所述电动马达19的电流即马达实际电流Ir0
[0048]此外，所述转向转矩Tr、马达指令电流TRr以及马达实际电流Ir分别相当于权利要求书的记载中的转向负载相当值。
[0049]所述异常检测指令部31包括锈检测部36、与锈检测部36的处理对应地对未图示的警报灯(警告灯)进行警告显示的警告指令部37、以及同样与锈检测部36的处理对应地切断电动马达19的通电的电源切断部38，通过检测基于所述齿条8以及滚珠丝杠机构27中的锈的产生的异常并通知给驾驶员，从而引起其注意。
[0050]所述锈检测部36包括:转向负载平均值运算电路39，其被输入转向转矩Tr，对其规定期间内的平均值进行运算；异常检测电路40，其与转向负载平均值运算电路39的运算结果对应地判断异常的有无。
[0051]在所述转向负载平均值运算电路39以及异常检测电路40中，除了转向转矩Tr之夕卜，还被输入车速Vs、转向角Θ ang、例如设置于车体重心部的横摆率传感器41检测出的横摆率信号Yw (以下，简称为“横摆Yw”。)、设置于转向轮2的右车轮速度传感器42检测出的右车轮速度信号即右车轮速度信号VwH以下，简称为“右车轮速度Vwr”。)、以及设置于转向轮3的左车轮速度传感器43检测出的左车轮速度信号即左车轮速度信号Vwl (以下，简称为“左车轮速度Vwl”。)，这些各信号值被提供给所述异常检测电路40中的异常判断。另夕卜，所述异常检测电路40对所述平均值与预先存储于ECU的非易失性存储器(未图示)的各规定值进行比较，并根据其结果判断异常的有无，对所述警告指令部37、电源切断部38、所述辅助电流运算部32输出规定的指令。
[0052]以下，基于图5?图14具体地说明所述锈检测部36的控制内容。
[0053]图5是表示锈检测部36的控制流程的流程图。
[0054]S卩，锈检测部36首先判断作为异常确定标志的Flerr是否被输入了 “1”、换句话说是在直至前次的处理中是否已经检测出异常(步骤S101)，在Flerr为“I”的(电动马达19的通电被切断)情况下，结束流程。另一方面，在Flerr为“O”的(电动马达19的通电未被切断)情况下，读取来自转矩传感器23的转向转矩Tr (步骤S102)，接着，通过对该转向转矩Tr的绝对值进行平均化处理(之后详细叙述)计算作为转向负载平均值的转向转矩平均值Trav (步骤S103)，之后，读取预先存储于所述非易失性存储器的规定转向转矩值Trrf (步骤S104)。此外，规定转向转矩值Trrf表示正常状态下的转向转矩Tr，相当于本申请的权利要求书的记载中的规定值。
[0055]然后，判断所述转向转矩平均值Trav与所述规定转向转矩值Trrf的1.2倍的值的大小(步骤S105)，在转向转矩平均值Trav比规定转向转矩值Trrf的1.2倍的值小的情况下，即“Trav < 1.2Trrf”的关系成立的情况下，判断为无异常，结束流程。
[0056]另一方面，在转向转矩平均值Trav大于或等于规定转向转矩值Trrf的1.2倍的值的情况下，即“Trav < 1.2Trrf”的关系不成立的情况下，接着判断转向转矩平均值Trav与规定转向转矩值Trrf的2.5倍的值的大小(步骤S106)。
[0057]这里，在转向转矩平均值Trav比规定转向转矩值Trrf的2.5倍的值小的情况下，即“Trav < 2.5Trrf”的关系成立的情况下，虽然存在异常但判断其程度为轻度，在进行针对所