动力转向装置制造方法及图纸

一种动力转向装置，具有：操舵机构2；动力缸29，其具有被活塞31分隔的第一、第二油压室29a、29b，并且对操舵机构施加操舵力；转矩传感器11，其检测操舵机构的操舵转矩Tr；旋转阀30，其与输入轴和输出轴的相对旋转相对应地将从泵9供给的油选择性地向第一、第二油压室供给；中空马达10，其对输入轴施加操舵力；控制装置13，其搭载有微型计算机；转矩指令信号运算部61，其为设置于控制装置、并且基于操舵转矩Tr和车速Vs对转矩指令信号Tm*进行运算的转矩指令信号运算部，该转矩指令信号Tm*用于对电动马达进行驱动控制，在车速为规定车速以上时使转矩指令信号为0。由此，能够实现动力转向装置的小型化。

Power steering gear

A power steering device has: steering mechanism 2; power cylinder 29, which has first and second oil chambers 29a and 29b separated by piston 31 and exerts steering force on the steering mechanism; torque sensor 11, which detects steering torque Tr of the steering mechanism; rotary valve 30, which corresponds to the relative rotation of the input shaft and output shaft, selectively transfers the oil supplied from pump 9 to first and second. Two oil chambers supply; hollow motor 10, which exerts steering force on the input shaft; control device 13, which is equipped with a microcomputer; torque instruction signal operation unit 61, which is set up in the control device and operates on the torque instruction signal Tm* based on the steering torque Tr and vehicle speed Vs, is used to drive and control the electric motor. When the speed is above the specified speed, the torque command signal is zero. Thus, the miniaturization of power steering device can be realized.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动力转向装置
本专利技术涉及动力转向装置。
技术介绍
作为现有的动力转向装置，例如已知在以下专利文献1中记载的动力转向装置。该动力转向装置具有通过电动马达进行电动助力和通过动力缸进行油压助力这两种助力功能。而且，在输入到方向盘的操舵力小的情况下，仅使用能够进行精细控制的上述电动马达来对操舵进行助力，在操舵力大的情况下，一起使用上述电动马达和动力缸对操舵进行助力。现有专利文献专利文献专利文献1：特开2008-184049号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述现有的动力转向装置中，由于上述电动马达在上述方向盘的操舵中一直工作，因而电动马达的负载变大。因此，例如，不得不使电动马达为耐负载性高的大型电动马达，其结果是，动力转向装置不得不变得大型化。本专利技术是鉴于现有的实际情况而作出的，其目的在于提供一种能够实现小型化的动力转向装置。用于解决技术问题的技术方案本专利技术作为其一个形态具有：动力缸，其通过被供给工作油而对操舵机构施加操舵力；电动马达，其对所述操舵机构的输入轴施加操舵力；转矩指令信号运算部，其为设置于控制装置并且计算用于对所述电动马达进行驱动控制的转矩指令信号的运算部，在车速为规定车速以上时使所述转矩指令信号为0。专利技术效果根据本专利技术，能够实现动力转向装置的小型化。附图说明图1是表示本专利技术的动力转向装置的概略图。图2是该动力转向装置的纵剖视图。图3是表示通过液压助力机构向操舵机构施加操舵力时的助力特性的图。图4是表示控制装置的运算电路结构的控制框图。图5是表示转矩指令修正运算部的细节的控制框图。图6是表示油压助力机构的滞后特性的图。图7是表示转舵时操舵转矩与保舵时转矩的关系的图，(a)是表示手动驾驶时的关系的图，(b)是表示自动驾驶时的关系的图。图8是表示本专利技术第二实施方式的控制装置的运算电路构成的控制框图。图9是表示第二实施方式中的保舵时转矩修正部的控制内容的细节的图。图10是表示本专利技术第三实施方式的控制装置的运算电路构成的控制框图。图11是表示第三实施方式的操舵速度抑制部的控制内容的细节的图。图12是表示本专利技术第四实施方式的过渡特性修正部的控制内容的细节的图。图13是表示本专利技术第四实施方式的液压助力机构和电动助力机构的助力特性的图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的动力转向装置的实施方式进行说明。〔第一实施方式〕图1是本专利技术第一实施方式的动力转向装置1的概略图。动力转向装置1通过在所谓的一体型液压动力转向装置搭载后述的作为电动马达的中空马达10，从而具备通过液压和马达转矩的双系统的操舵辅助功能。即，动力转向装置1具备：伴随着方向盘6的操舵操作而使转向轮7、7转向的操舵机构2；将操舵机构2的一部分收纳在内部的壳体3(参照图2)；对操舵机构2施加操舵力而对操舵操作进行辅助的液压助力机构4和电动助力机构5。液压助力机构4被供给通过泵9从车辆的储液箱8汲取的作为工作液的油，基于该油的液压(油压)对操舵机构2施加操舵辅助力。需要说明的是，本实施方式的泵9作为被车辆的发动机驱动的发动机驱动泵构成。另一方面，电动助力机构5具备：用于生成旋转驱动力的中空马达10；检测驾驶员经由方向盘6向操舵机构2输入的操舵转矩Tr的转矩传感器11；作为检测方向盘6的转向角θs的转向角传感器的后述第一分解器46；构成为具备微型计算机等电子部件，并且基于车速、各种传感器的检测结果等而对中空马达10进行驱动控制的控制装置13。而且，将中空马达10生成的旋转驱动力作为操舵辅助力施加操舵机构2。并且，动力转向装置1还具备在从自动驾驶控制装置14向控制装置13输出自动操舵要求SigA时进行自动驾驶的功能。该情况下，控制装置13基于自动驾驶控制装置14从本车位置检测传感器即摄像头15等取得的位置信息等对中空马达10进行控制，以使得转向角θs追随输出的转向角指令θs＊。图2是动力转向装置1的纵剖视图。操舵机构2具有：操舵轴16，其一端侧朝向壳体3外而与方向盘6连接，另一端侧收纳在壳体3内；传递机构17，其与操舵轴16的另一端侧连接，并且将操舵轴16的旋转传递给各转向轮7、7。操舵轴16具备：输入轴18，其一端侧与方向盘6能够一体旋转地连接；输出轴19，其一端侧经由第一扭力杆20与输入轴18的另一端侧能够相对旋转地连接。输入轴18由与方向盘6直接连接的一端侧的第一输入轴21和经由第二扭力杆23与第一输入轴21能够相对旋转地连接的另一端侧的第二输入轴22构成。第一输入轴21形成为中空状，在内部收纳第二扭力杆23的大部分。并且，第一输入轴21的另一端部21b形成为比方向盘6侧的一端部21a直径小，并且收纳于在第二输入轴22的一端部22a形成的开口凹部22c内。而且，在第一输入轴21的另一端部21b的外周面与第二输入轴22的开口凹部22c的内周面之间设有滚针轴承24。第一输入轴21经由该滚针轴承24能够旋转地支承于第二输入轴22。输出轴19形成为中空状，在内部收纳第一扭力杆20的大部分。并且，输出轴19的输入轴18侧的一端部19a形成为比另一端部19b直径大，在一端部19a的内部收纳第二输入轴22的另一端部22b。第一扭力杆20具有使后述旋转阀30的流路或流路截面积与扭转方向或扭转角相对应地发生变化的功能。另一方面，第二扭力杆23作为转矩传感器用扭力杆构成，以使得图1所示的转矩传感器11根据该第二扭力杆23的扭转量来检测操舵转矩Tr。传递机构17具备：滚珠螺杆机构25，其将输入到输出轴19的操舵力(旋转力)变换为向操舵轴16绕旋转轴线X的方向的移动力；扇形齿轮轴26，其基于滚珠丝杠机构25所转换的移动力而旋转。滚珠丝杠机构25具有：输出轴19，其为在外周形成有螺旋槽即滚珠槽25a的螺杆轴；活塞31，其为配置在输出轴19的外周侧，并且在内周形成有与滚珠槽23a对应的滚珠槽25b的螺母；多个滚珠25c，其收纳在两滚珠槽25a、25b内。活塞31在外周的与扇形齿轮轴26相对的部位形成有齿部31a。扇形齿轮轴26以与操舵轴16的旋转轴线X大致正交的方式配置。并且，在扇形齿轮轴26中，在其轴线方向的一端部外周形成有能够与活塞31的齿部31a啮合的齿部26a，并且在另一端部连接有作为传递机构的一部分的附图外的连杆臂。该连杆臂伴随着扇形齿轮轴26的旋转而向车体的宽度方向被拉伸，由此适当地改变两转向轮7、7的方向。壳体3具备：方向盘6侧的一端侧开口的第一壳体27；以封闭第一壳体27的一端开口的方式设置并且在内部收纳后述旋转阀30的第二壳体28。需要说明的是，第一壳体27和第二壳体28通过在操舵轴16的相对于旋转轴线X的周向的规定位置配置的附图外的多个螺栓彼此连结。第一壳体27具有：大致圆筒状的气缸部27a，其沿操舵轴16的旋转轴线X方向形成，并且在内部收纳有活塞31；轴收纳部27b，其形成为与气缸部27a大致正交并且一部分朝向气缸部27a，在内部收纳有扇形齿轮轴26。液压助力机构4具备：由第一壳体27的气缸部27a和活塞31构成的动力缸29；向动力缸29的后述的一对液压室即第一、第二油压室29a、29b供油的旋转阀30。活塞31呈线轴状，旋转轴线X方向上的接近方向盘6的一侧(图中上侧)的一端部31b与远离方向盘6的一侧(图中下侧)的另一端部31c分别形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力转向装置，其特征在于，具有：操舵机构，其具有伴随着方向盘的操舵操作而旋转的输入轴、经由扭力杆与所述输入轴连接的输出轴、将所述输出轴的旋转向转向轮传递的传递机构；动力缸，其具有被活塞分隔的一对液压室，对所述操舵机构施加操舵力；转矩传感器，其检测所述操舵机构的操舵转矩；旋转阀，其与所述输入轴和输出轴的相对旋转相对应地将从所述操舵机构的外部的泵供给的工作液选择性地向所述动力缸的一对液压室供给；电动马达，其对所述输入轴施加操舵力；控制装置，其搭载有微型计算机；转矩指令信号运算部，其为设置于所述控制装置、并且基于所述操舵转矩和车速对扭矩指令信号进行运算的转矩指令信号运算部，所述扭矩指令信号用于对所述电动马达进行驱动控制，在所述车速为规定车速以上时使所述转矩指令信号为0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.20 JP 2016-1825551.一种动力转向装置，其特征在于，具有：操舵机构，其具有伴随着方向盘的操舵操作而旋转的输入轴、经由扭力杆与所述输入轴连接的输出轴、将所述输出轴的旋转向转向轮传递的传递机构；动力缸，其具有被活塞分隔的一对液压室，对所述操舵机构施加操舵力；转矩传感器，其检测所述操舵机构的操舵转矩；旋转阀，其与所述输入轴和输出轴的相对旋转相对应地将从所述操舵机构的外部的泵供给的工作液选择性地向所述动力缸的一对液压室供给；电动马达，其对所述输入轴施加操舵力；控制装置，其搭载有微型计算机；转矩指令信号运算部，其为设置于所述控制装置、并且基于所述操舵转矩和车速对扭矩指令信号进行运算的转矩指令信号运算部，所述扭矩指令信号用于对所述电动马达进行驱动控制，在所述车速为规定车速以上时使所述转矩指令信号为0。2.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，所述控制装置具备接收操舵速度的信号的操舵速度信号接收部，所述转矩指令信号运算部在所述操舵速度为规定值以上时以使所述转矩指令信号增大的方式进行修正。3.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，所述控制装置具备相位超前信号生成部，该相位超前信号生成部生成使所述操舵转矩或所述转矩指令信号的相位超前的相位超前信号，所述转矩指令信号运算部基于所述相位超前信号以使所述转矩指令信号增大的方式进行修正。4.如权利要求3所述的动力转向装置，其特征在于，所述相位超前信号生成部为滤波器。5.如权利要求1所述的动力转向装置，其特征在于，所述控制装置具有：相位超前信号生成部，其生成使所述操舵转矩或所述转矩指令信号的相位超前的相位超前信号；转矩指令信号限幅部，其设置所述转矩指令信号的上限值；相位超前信号限幅部，其设置所述相位超前信号的上限值。6.如权利要求5所述的动力转向装置，其特征在于，所述相位超前信号的上限值的大小不低于所述转矩指令信号的上限值。7.如权利要求6所述的动力转向装置，其特征在于，所述转矩指令信号限幅部根据所述车速对所述转矩指令信号的上限值进行可变控制，所述相位超前信号限幅部根据所述车速对所述相位超前信号的上限值进行可变控制。8.如权利要求5所述的动...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村达雄，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP