动力转向设备制造技术

本发明专利技术公开了一种动力转向设备，用于向转向车轮施加输出力，该输出力是作用到转向部件的输入力和致动器产生的助力的和，该设备包括：检测转向部件转向量的转向量检测装置；转向有关力获取装置，获取作为输入力和输出力之一的转向有关力；和滞后宽度获取装置，包括获取转向有关力的表示值的转向有关力表示值获取部分，该表示值表示当通过划分转向部件的允许转向范围的至少一部分确定的多个分段范围的每个中转向量变化时的一个或多个转向有关力，该滞后宽度获取装置获取在一个分段范围中转向量绝对值增大时获取的第一转向有关力的表示值、和在该分段范围中转向量绝对值减小时获取的第二转向有关力的表示值的差的绝对值，以作为实际滞后宽度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及这样的领域，即调节由致动器向施加到转向部件(例如转向盘)的输入力所增加的助力，来提供将被施加到转向车轮的输出力。
技术介绍
日本专利申请公开P2002-308131A公开了一种动力转向设备，其包括检测转向盘的转向角的转向角检测装置；检测作为输入力的转向力矩的转向力矩检测设备；和滞后宽度(hysteresis width)获取装置，其基于由转向角检测装置检测到的转向角和由转向力矩检测装置检测到的转向力矩来获取利萨佐斯图(Lissajous figure)，并且基于所获得的利萨佐斯图来获取滞后宽度。本申请基于2004年1月30日递交的日本专利申请No.2004-022616，其内容通过引用而被包含于此。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是改进动力转向设备的滞后宽度获取装置。以下，将说明和解释被认为是本申请中可要求保护的本专利技术的各种模式(如果恰当，以下将称为可要求保护的模式)的一些示例。可要求保护的模式至少包括对应于所附权利要求的各个模式，但还可以包括本专利技术的更宽或者更窄的模式，或者甚至可以包括除本专利技术的一个或多个不同专利技术。以下的模式(1)至(15)中的每一个都类似所附权利要求那样标号，并且在恰当的情况下从属于其他一个或多个模式，以帮助理解可要求保护的模式，并且指明或者阐明其元素或者技术特征的可能组合。但是，应当理解到本专利技术不限于出于举例说明目的将在以下说明的以下模式的元素或技术特征或者其组合。还应当理解到，以下模式中的每一个应当不仅考虑到与其直接相关的解释，还应考虑到对本专利技术优选实施例的详细说明来进行分析，并且在其他可要求保护的模式中，一个或多个元素或者一个或多个技术特征可以增加到以下特定模式中任意一个或者从其删除。(1)一种动力转向设备，其用于向多个转向车轮施加输出力，所述输出力是作用到转向部件的输入力和由致动器产生的助力的和，所述设备包括转向量检测装置，其检测所述转向部件的转向量；转向有关力获取装置，其获取作为所述输入力和所述输出力之一的转向有关力；和滞后宽度获取装置，其包括获取转向有关力的表示值的转向有关力表示值获取部分，所述转向有关力的表示值表示当多个分段范围的每一个中由所述转向量检测装置检测到的所述转向量发生变化时，由所述转向有关力获取装置所获取的至少一个转向有关力，所述多个分段范围通过划分所述转向部件的允许转向范围的至少一部分来确定，所述滞后宽度获取装置获取以下两者的差的绝对值来作为实际滞后宽度，即在所述分段范围的一个分段范围中所述转向量的绝对值增大时所获取的第一转向有关力的表示值，和在所述一个分段范围中所述转向量的绝对值减小时所获取的第二转向有关力的表示值。在上述动力转向设备中，如下获得作为转向量和转向有关力之间的关系的实际滞后宽度首先，转向部件的允许转向范围的至少一部分被划分为多个分段范围，然后对于分段范围中的每一个获取表示一个或者多个转向有关力的转向有关力的表示值。最后，作为在所述分段范围的一个分段范围中转向量的绝对值增大时获取的第一转向有关力的表示值、和在上述相同的分段范围中所述转向量的绝对值减小时获取的第二转向有关力的表示值的差的绝对值，获得实际滞后宽度。施加到转向部件(例如转向盘)的输入力、由致动器增加的助力和这两个力的和这三者中的每一个都可以用力矩表示。例如，在转向部件由转向盘构成的情况下，施加到该转向盘的输入力可以是在其切线方向上施加到该盘的力或者是施加到该盘的转向力矩。但是，转向部件可以不是被转动来进行转向的部件。类似地，在致动器由电机构成的情况下，由致动器产生的助力可以是电机的输出力矩或者是由电机在齿条轴的轴向上施加到齿条轴的力。此外，在致动器由在齿条轴的轴向上向齿条轴施加液压的液控装置构成的情况下，由液控装置产生的助力可以是与液压相对应的力。分段范围可以通过划分转向部件的允许转向范围的整体或者一部分来确定。因为转向部件不会很频繁地被操作而达到允许转向范围的极限，所以可以通过划分允许转向范围中转向部件被频繁操作的那部分来确定分段范围。每个分段范围可以由表示每个分段范围的表示转向量来指示。表示转向量可以是每个分段范围的上限或下限，或者上下限的平均值。在分段范围的一个分段范围中转向量的绝对值增大时获取的第一转向有关力的表示值、和当在所述一个分段范围中转向量的绝对值减小时获取的第二转向有关力的表示值中的每一个，都可以是对于所述一个分段范围获取的全部转向有关力的平均值，或者是全部这些转向有关力的最大和最小值的平均值。或者，第一和第二表示值中的每一个可以是在考虑到全部这些转向有关力的分布时统计获得的值。上述用语“转向量的绝对值增大”是指，转向部件从其中立位置移开，并且相应地转向部件离中立位置的距离增大。类似地，上述用语“转向量的绝对值减小”是指，转向部件朝向其中立位置移动，并且相应地转向部件离中立位置的距离减小。在转向部件的中立位置，转向部件的转向量为零。例如，转向部件的中立位置可以是转向部件的用来使车辆直行的转向范围的中间值。在转向部件由转向盘构成的特定情况下，转向盘的中立位置可以是当作为其转向量的盘的转向角为零时的位置。转向量检测装置可以是检测转向部件离开其中立位置的操作量的装置。但是，这不是一定要求的。例如，转向量检测装置可以是检测与转向部件的操作量相对应的物理量的装置。在本动力转向设备中，实际滞后宽度被获取作为转向量和输入力之间的关系，或者作为转向量和输出力之间的关系。驾驶员操作转向部件，同时他或她感觉到转向部件的反作用力(以下称为“转向反作用力”)。转向反作用力是与路面和转向车轮的轮胎之间产生的力相对应的反作用力、以及在整个转向机构中产生的摩擦力相对应的反作用力的和，整个转向机构从转向部件开始到转向车轮结束。由于例如制造误差，整个转向机构产生的摩擦力可能在车辆之间会不同。此外，该摩擦力可以随温度变化或者时间流逝而变化。如果整个转向机构的摩擦力变化，那么对应于此摩擦力的反作用力也变化。在路面和轮胎之间产生的力包括与自回正力矩对应的力、在路面和每个轮胎之间产生的摩擦力等。在路面和每个轮胎之间产生的力取决于每个轮胎的磨损程度、路面的状况(此状况可以由例如摩擦系数表示)等。在满足预定条件(例如每个轮胎的侧偏角在预定小角度范围内的条件)的情况下，可以认为此力随着转向量(与相应转向车轮的转向角相对应)变化而以基本恒定的斜率变化。如果在路面和每个轮胎之间产生的力变化，那么与该力相对应的反作用力也变化。当转向盘转向量的绝对值增大时，转向反作用力也增大；并且当该绝对值减小时，转向反作用力也减小。可以认为在转向量的绝对值增大的情况和转向量的绝对值减小的情况之间，会发生一个滞后，其等于与整个转向机构的摩擦力相对应的反作用力的两倍。此外，假定每个轮胎的磨损程度和路面状况等基本恒定，车辆的运行状况和/或转向部件的操作状况基本恒定，并且每个轮胎的侧偏角处于小角度范围内，那么可以认为转向反作用力随着转向量的绝对值变化而以基本恒定的斜率变化。因此，当转向量等于零时，不需要获得上述滞后的大小或者宽度，但可以在转向量不等于零时获得。上述用语“车辆的运行状况和/或转向部件的操作状况基本恒定”是指，车辆的运行状况和/或转向部件的操作状况满足预定条件，例如，表示转向角和转向反作用力之间关系的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力转向设备，其用于向多个转向车轮（２２、２４）施加输出力，所述输出力是作用到转向部件（１０）的输入力和由致动器（４０）产生的助力的和，所述设备包括：转向量检测装置（６０），其检测所述转向部件的转向量；转向有关力获取装置（６２、５０、Ｓ１３），其获取作为所述输入力和所述输出力之一的转向有关力；和滞后宽度获取装置（５０、Ｓ３），其包括获取转向有关力的表示值的转向有关力表示值获取部分（５０、Ｓ１３、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８），所述转向有关力的表示值表示当多个分段范围的每一个中由所述转向量检测装置检测到的所述转向量发生变化时，由所述转向有关力获取装置所获取的至少一个转向有关力，所述多个分段范围通过划分所述转向部件的允许转向范围的至少一部分来确定，所述滞后宽度获取装置获取以下两者的差的绝对值来作为实际滞后宽度，即在所述分段范围的一个分段范围中所述转向量的绝对值增大时所获取的第一转向有关力的表示值，和在所述一个分段范围中所述转向量的绝对值减小时所获取的第二转向有关力的表示值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎一平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]