專利名稱：功率操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過用電動機(jī)驅(qū)動泵，輔助操縱的功率操縱裝置。
背景技術(shù)：
至今，在功率操縱裝置中，通過根據(jù)檢測操縱轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器的輸出驅(qū)動電動機(jī)，驅(qū)動油泵，提高由活塞劃分的功率氣缸的2個室中的一個室的油壓，輔助操縱的技術(shù)是眾所周知的。這里，當(dāng)由于駕駛員操縱在左右汽缸室中產(chǎn)生壓力差時，當(dāng)根據(jù)泵的異常等使泵停止，汽缸室的壓力差大時，鎖定操縱。在專利文獻(xiàn)1中揭示了設(shè)置連通2個功率汽缸室的旁通回路和可以切換該旁通回路的連通·不連通狀態(tài)的安全閥的技術(shù)。
用該技術(shù)，當(dāng)在功率操縱裝置中發(fā)生什么樣的異常時，使安全閥處于連通狀態(tài)，消除左右功率汽缸室的的壓力差，駕駛員可以手動地操縱。
日本2002年公布的2002-145087號專利公報(bào)(請參照圖1)。
但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的電動油壓功率操縱裝置中，在左右功率汽缸室的壓力差處于高的狀態(tài)中，當(dāng)發(fā)生故障時，一口氣地打開安全閥，高壓側(cè)的油壓流入低壓側(cè)的功率汽缸室。因此，存在著當(dāng)發(fā)生故障時發(fā)生與操縱的操作方向相反方向的輔助轉(zhuǎn)矩的擔(dān)心，存在著由于該轉(zhuǎn)矩引起舵角變動，使駕駛員產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感的擔(dān)心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是著眼于上述問題提出的，本發(fā)明的目的是提供當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)，使泵轉(zhuǎn)動進(jìn)行操縱輔助時，當(dāng)發(fā)生故障打開安全閥時，不引起舵角的急劇變化，可以確保平滑地由駕駛員進(jìn)行手動操縱的功率操縱裝置。
一種功率操縱裝置，其特征在于備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，從檢測出該故障時起經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間后，將打開指令輸出到旁通閥的旁通閥控制部件。
作用效果.....當(dāng)發(fā)生故障時，利用油泵的排泄減少左右功率汽缸室的壓力差，不會在低壓側(cè)的功率汽缸室中一口氣地流入油壓。因此，能夠不引起舵角的急劇變化，平滑地移動到手動操縱。
在方案2中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件根據(jù)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和上述操縱輔助力檢測部件的輸出值檢測故障。
作用效果.....例如當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器那樣的操縱輔助力檢測部件的輸出值(轉(zhuǎn)矩值)大于等于預(yù)定值，電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0時，與需要操縱輔助力狀況無關(guān)，從電動機(jī)不驅(qū)動，能夠檢測出功率操縱裝置的故障。
在方案3中，根據(jù)方案2中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，并且上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值時，判斷為功率操縱裝置的故障。
作用效果.....能夠通過簡便的判斷得到與權(quán)利要求2相同的效果。
在方案4中，根據(jù)方案3中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值，并且上述電動機(jī)的電流指令值大于等于預(yù)定值時，判斷為功率操縱裝置的故障。
作用效果.....因?yàn)榕c操縱輔助力檢測部件的輸出相應(yīng)，與輸出電流指令值無關(guān)，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)不到預(yù)定值時，能夠判斷不正常工作，所以能夠確實(shí)地檢測知功率操縱裝置的故障。
在方案5中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于通過對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制，調(diào)整該旁通閥。
作用效果.....因?yàn)槟軌蚋呔鹊乜刂拼蜷_量，所以能夠更平滑地移動到手動操縱。
在方案6中，根據(jù)方案5中所述的功率操縱裝置，其特征在于與從檢測出故障時起的經(jīng)過時間對應(yīng)，對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制。
作用效果.....通過與經(jīng)過時間相應(yīng)改變打開量，能夠得到與裝置內(nèi)的壓力變化相應(yīng)的打開量，能夠更平滑地移動到手動操縱。
在方案7中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于副油箱、在上述第1通路上設(shè)置于比上述旁通通路更靠近上述油壓功率汽缸的一側(cè)，與油壓相應(yīng)切換上述第1通路和上述功率汽缸的連通或上述第1通路和上述副油箱的連通的回流檢查閥。
作用效果.....因?yàn)楫?dāng)通過旁通閥高壓側(cè)的壓力流入低壓側(cè)時，該高壓經(jīng)過回流檢測閥流出到副油箱一側(cè)，所以能夠進(jìn)一步防止由于高壓一口氣地流入低壓側(cè)引起的所謂的逆輔助。
在方案8中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥控制部件，經(jīng)過預(yù)定時間后除除地打該旁通閥。
作用效果.....在通過油泵的排泄某種程度地減少左右功率汽缸室的壓力差后，進(jìn)一步除除地打旁通閥，能夠更平滑地移動到手動操縱。
在方案9中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥控制部件經(jīng)過預(yù)定時間后全部打開該旁通閥。
作用效果.....當(dāng)移動到手動操縱后，通過全部打開旁通閥，使左右功率汽缸完全連通，減少流路阻抗，能夠減少手動操縱時的操縱負(fù)荷。
在方案10中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是當(dāng)被供給電壓時成為關(guān)閉狀態(tài)、在沒有供給電壓的狀態(tài)中成為打開狀態(tài)的正常打開閥。
作用效果.....即便在操縱系統(tǒng)中發(fā)生什么樣的異常，關(guān)閉電源供給的情形中，也可以使左右功率汽缸室處于連通狀態(tài)，能夠確保手動操縱。
在方案11中，根據(jù)方案1中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是電磁比例閥。
作用效果.....通過用比例控制閥，可以與電流值相應(yīng)更高精度地控制打開量。又，如工作螺線管閥那樣不需要反復(fù)進(jìn)行打開、關(guān)閉，能夠確保肅靜性。
一種功率操縱裝置，其特征在于備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，向上述旁通閥輸出徐徐打開指令，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間后，向上述旁通閥輸出完全開放指令的旁通閥控制部件。
作用效果.....當(dāng)發(fā)生故障時，徐徐打開旁通閥，油壓不會一口氣地流入低油壓側(cè)的功率汽缸室中。因此，不引起舵角的急劇變化，能夠確保平滑地由駕駛員進(jìn)行手動操縱。
一種功率操縱裝置，其特征在于它備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、具有分別與上述2個功率汽缸室連通的2個活塞室，通過上述2個活塞室的壓力差可以切換上述功率汽缸室與大氣開放的排泄回路的連通狀態(tài)，連通低油壓側(cè)的功率汽缸室和上述排泄回路的排泄檢查閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，向上述旁通閥輸出為了徐徐減少上述2個活塞室的壓力差而打開的指令的旁通閥控制部件。
作用效果.....當(dāng)發(fā)生故障時，通過為了徐徐減少回流檢查閥的2個活塞室的壓力差而打開，能夠維持低油壓側(cè)的活塞室與排泄油路的連通狀態(tài)。因此，一面維持低油壓側(cè)的功率汽缸室總是接近大氣開放的油壓，一面可以排泄高油壓側(cè)的功率汽缸室的油壓。因此，不需要提高低油壓側(cè)的功率汽缸室的油壓，能夠確保平滑地由駕駛員進(jìn)行手動操縱。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)中功率操縱裝置的整體構(gòu)成的概略圖。
圖2是表示實(shí)施形態(tài)1中恢復(fù)液壓控制的控制內(nèi)容的操作流程圖。
圖3是實(shí)施形態(tài)1中的控制方框圖。
圖4是表示實(shí)施形態(tài)1中泵單元的構(gòu)成的概略圖。
圖5是表示通過用在實(shí)施形態(tài)1中的回流檢查閥保持壓力差，控制安全閥時油的流動的概略圖。
圖6是表示實(shí)施形態(tài)1中回流檢查閥的工作的概略圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)1中的安全判斷的操作流程圖。
圖8是實(shí)施形態(tài)1中驅(qū)動安全閥時的時序圖。
圖9是表示實(shí)施形態(tài)1中驅(qū)動安全閥時油的流動的概略圖。
圖10是表示實(shí)施形態(tài)2中在預(yù)定時間對安全閥進(jìn)行工作控制的操作流程圖。
圖11是實(shí)施形態(tài)2中工作控制時的時序圖。
圖12是表示實(shí)施形態(tài)2中控制安全閥時油的流動的概略圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施形態(tài)1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1中的功率操縱裝置的整體構(gòu)成的系統(tǒng)圖。首先，說明構(gòu)成，1是方向盤，2是操縱桿，3是齒條齒桿式齒輪機(jī)構(gòu)，5是輔助駕駛員的操縱力的功率操縱機(jī)構(gòu)，6是由電動機(jī)6a驅(qū)動的外接齒輪型的油泵、7是操縱輪，8是向駕駛員報(bào)告操縱系統(tǒng)中發(fā)生故障的警報(bào)燈，10是操縱控制單元。
將作為功率操縱機(jī)構(gòu)5的油壓源的油泵6設(shè)置在連通功率汽缸5a的第1汽缸室51和第2汽缸室52的油壓管61中。當(dāng)駕駛員操作方向盤1時，與操作方向相應(yīng)，切換電動機(jī)6a的轉(zhuǎn)動方向，通過在第1汽缸室51和第2汽缸室52之間排油和給油，輔助駕駛員的操縱力。具體地說，在圖中當(dāng)向右轉(zhuǎn)動方向盤1時，電動機(jī)6a在從第2汽缸室52向第1汽缸室51供給油壓的方向上進(jìn)行驅(qū)動，將與齒條軸54一體地移動的活塞53輔助推動到第2汽缸室一側(cè)。
在油壓管61中，設(shè)置不經(jīng)過油泵6而連通第1汽缸室51和第2汽缸室52的旁通回路62。在該旁通回路62上，設(shè)置根據(jù)來自控制單元10的指令信號進(jìn)行工作的電子控制式的安全閥4。
該安全閥4使用著如果根據(jù)來自控制單元10的指令信號供給電壓則成為關(guān)閉狀態(tài)、在不供給電壓的狀態(tài)中成為打開狀態(tài)的正常打開閥。因此，即便在操縱系統(tǒng)中發(fā)生某些情況，關(guān)閉電源供給的情形中，也可以使第1汽缸室51和第2汽缸室52處于連通狀態(tài)，能夠確保沒有輔助轉(zhuǎn)矩的通常的操縱。
又，在操縱桿2上，設(shè)置檢測駕駛員的操縱轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器12。
將來自轉(zhuǎn)矩傳感器12的操縱轉(zhuǎn)矩信號、來自點(diǎn)火開關(guān)13的1GN信號、來自引擎轉(zhuǎn)數(shù)傳感器14的引擎轉(zhuǎn)數(shù)信號、和來自車速傳感器15的車速信號輸入到控制單元10。根據(jù)這些輸入的信號，將指令信號輸出到油泵6的電動機(jī)6a、安全閥4和警報(bào)燈8。
圖2是表示控制單元10內(nèi)的構(gòu)成的方框圖。101是電源電路，輸入來自電池11的電壓信號和來自點(diǎn)火開關(guān)13的IGN信號，與主微計(jì)算機(jī)107發(fā)送接收信號。
102是引擎轉(zhuǎn)數(shù)處理電路，將來自引擎轉(zhuǎn)數(shù)傳感器14的引擎轉(zhuǎn)數(shù)信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107。103是轉(zhuǎn)矩傳感器處理電路，將來自轉(zhuǎn)矩傳感器12的轉(zhuǎn)矩信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107，并且輸出到副微計(jì)算機(jī)108。104是車速信號處理電路，將來自車速傳感器15的車速信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107。105是診斷電路，將經(jīng)過連接器16輸入的診斷信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107。106是CAN通信電路，將由車輛系統(tǒng)CAN發(fā)送的信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107。
108是副微計(jì)算機(jī)，監(jiān)視主微計(jì)算機(jī)107。具有當(dāng)在主微計(jì)算機(jī)107中發(fā)生故障時，可以將控制信號輸出到安全繼電器109、安全閥驅(qū)動電路116和警報(bào)燈驅(qū)動電路117的構(gòu)成。
109是安全繼電器，當(dāng)發(fā)生某些故障時，截?cái)囹?qū)動電動機(jī)用的電源供給。110是EEPROM，具有存儲控制需要的各種數(shù)據(jù)，并且可以更新數(shù)據(jù)的構(gòu)成。111是安全繼電器診斷輸入電路，將安全繼電器109的工作診斷信號輸出到主微計(jì)算機(jī)107。112是電動機(jī)驅(qū)動電路，根據(jù)來自主微計(jì)算機(jī)107的指令信號向電動機(jī)6a供給電壓。113是電流監(jiān)視電路，檢測電動機(jī)6a的電流值，輸出到主微計(jì)算機(jī)107。114是電動機(jī)端子電壓電路，將電動機(jī)6a的端子電壓輸出到主微計(jì)算機(jī)107。
115是電動機(jī)轉(zhuǎn)動信號處理電路，將電動機(jī)6a的轉(zhuǎn)數(shù)輸出到主微計(jì)算機(jī)107。116是安全閥驅(qū)動電路，根據(jù)來自主微計(jì)算機(jī)107或幅微計(jì)算機(jī)108的指令信號，將驅(qū)動信號輸出到安全閥4。117是警報(bào)燈驅(qū)動電路，根據(jù)來自主微計(jì)算機(jī)107或幅微計(jì)算機(jī)108的指令信號，將指令信號輸出到警報(bào)燈8。
圖3是表示控制構(gòu)成模型的方框圖。20是處理來自轉(zhuǎn)矩傳感器12、車速信號傳感器15、引擎轉(zhuǎn)數(shù)傳感器14的信號的輸入處理單元。21是根據(jù)經(jīng)過輸入處理單元20處理的信號判斷安全的安全判斷單元21。
22是安全處理單元，由安全閥驅(qū)動處理單元22a和警報(bào)燈點(diǎn)亮處理單元22b構(gòu)成。當(dāng)由安全判斷單元21判斷發(fā)生故障時，在安全閥驅(qū)動處理單元22a中，實(shí)施后述的安全處理，在警報(bào)燈點(diǎn)亮處理單元22b中輸出向駕駛員告知發(fā)生故障的警報(bào)燈8的點(diǎn)亮指示。當(dāng)不發(fā)生故障時原封不動地行進(jìn)到下一個處理單元。
23是輔助控制單元，根據(jù)輸入信號計(jì)算駕駛員的操縱輔助量。24是電動機(jī)驅(qū)動處理單元，根據(jù)算出的操縱輔助量計(jì)算電動機(jī)驅(qū)動量。25是輸出處理單元，將與算出的電動機(jī)驅(qū)動量相應(yīng)的電壓輸出到電動機(jī)6a。
圖4是表示實(shí)施形態(tài)1中的泵單元的構(gòu)成的概略圖。首先，說明構(gòu)成，61a、61b、61c、61d是連接各汽缸室51和油泵6的油壓管。62a、62a′、62b、62b′是連通油壓管61b、61c的旁通油路。202a、202b、205是向油泵6供油，并且儲存排泄的油的儲油箱。201a、201b是當(dāng)油泵6產(chǎn)生油壓時關(guān)閉，當(dāng)產(chǎn)生負(fù)壓時開放的檢查閥。
203是回流檢查閥，我們將在后面述說它的詳細(xì)情況。204是將排泄的油供給儲油箱205的檢查閥，63是經(jīng)過并連接回流檢查閥203、儲油箱205和檢查閥204的排泄油路。
這里，我們說明回流檢查閥203?；亓鳈z查閥203由第1回流檢查閥203a、第2回流檢查閥204a、滑閥210、和在滑閥210中央加力的恢復(fù)彈簧206a、206b構(gòu)成。
在第1回流檢查閥203a上設(shè)置具有與油壓管61a、61b連接的連接端口的第1油壓室207a、具有與排泄油路63和旁通油路62a′連接的連接端口的第1活塞室208a。同樣，在第2回流檢查閥203b上設(shè)置具有與油壓管61c、61d連接的連接端口的第2油壓室207b和具有與排泄油路63和旁通油路62b′連接的連接端口的第2活塞室208b。
在滑閥210上作用著由恢復(fù)彈簧206a產(chǎn)生的作用力、第1油壓室207a的油壓和第1活塞室208a的油壓產(chǎn)生的圖中右側(cè)的作用力。另一方面，作為相反一側(cè)(圖中左側(cè))的作用力，作用著由恢復(fù)彈簧207a產(chǎn)生的作用力、第2油壓室207b的油壓和第2活塞室208b的油壓。因此，決定滑閥210的位置。
圖5是表示通常的轉(zhuǎn)矩輔助控制時油的流動的圖，圖6是表示回流檢查閥的工作的工作說明圖。又，在圖5中，粗實(shí)線表示高油壓，粗虛線表示低油壓。
(當(dāng)從中立位置操縱時)現(xiàn)在我們說明從第1汽缸室51的油壓和第2汽缸室52的油壓共同平衡的位置操縱時的情形。在開始操縱時，第1汽缸室51的油壓和第2汽缸室52的油壓處于平衡狀態(tài)。當(dāng)通過駕駛員操縱，將齒條軸54助推到圖中右側(cè)時，驅(qū)動油泵6，向第2汽缸室52供給油壓。這樣一來，油壓管61c和油壓管61d成為高油壓。
也將該高油壓供給旁通油路62b和62d′，第2活塞室208b成為高油壓。這時，因?yàn)榘踩y4關(guān)閉，所以如圖6(b)所示，在第1活塞室208a和第2活塞室208b以及第1油壓室207a和第2油壓室207b中產(chǎn)生壓力差，使滑閥210移動到圖6中左側(cè)。因此，使旁通油路62a′與排泄油路63連通，第1汽缸室51成為大氣開放的低油壓。用該壓力差實(shí)施轉(zhuǎn)矩輔助操縱。
(由安全閥進(jìn)行的安全閥控制處理)其次，我們說明安全閥控制處理。圖7是表示安全閥控制的操作流程圖。
在步驟301，判斷是否將故障檢測標(biāo)志F設(shè)置為表示故障側(cè)的1，當(dāng)為1時結(jié)束本控制，當(dāng)為0時行進(jìn)到步驟302。
在步驟302，判斷電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)是否為0，并且轉(zhuǎn)矩傳感器值的絕對值是否比預(yù)定值TH大，當(dāng)滿足條件時行進(jìn)到步驟303，除此以外行進(jìn)到步驟306。
在步驟303，判斷電流指令值是否比預(yù)定值Tv大，當(dāng)大時行進(jìn)到步驟304，除此以外行進(jìn)到步驟307。
在步驟304，判斷安全定時器TF的定時器值是否經(jīng)過預(yù)定值Tr，當(dāng)經(jīng)過時行進(jìn)到步驟305，除此以外行進(jìn)到步驟308。
在步驟305，將故障檢測標(biāo)志F設(shè)定為1。
在步驟306，將安全定時器TF的定時器值設(shè)定為0。
在步驟307，對安全定時器TF進(jìn)行計(jì)數(shù)。
在步驟308，判斷是否將故障檢測標(biāo)志設(shè)定為1，當(dāng)設(shè)定為1時行進(jìn)到步驟309，除此以外行進(jìn)到步驟312。
在步驟309，判斷安全定時器TF是否小于等于預(yù)定時間TJ，當(dāng)小于等于TJ時行進(jìn)到步驟310，除此以外行進(jìn)到步驟311。
在步驟310，根據(jù)安全定時器TF的值，根據(jù)地圖決定斷開占空系數(shù)，將驅(qū)動指令輸出到安全閥4。
在步驟311，斷開安全閥4的驅(qū)動(斷開占空系數(shù)100％)。
在步驟312，接通安全閥4的驅(qū)動(接通占空系數(shù)100％)。
我們根據(jù)圖8的時序圖說明上述操作流程圖。首先，在步驟302，當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為0，并且，轉(zhuǎn)矩傳感器值的絕對值比預(yù)定值TH大時，與駕駛員操縱無關(guān)，檢測不發(fā)生由電動機(jī)6a產(chǎn)生的輔助傳矩的狀況。這時，因?yàn)榘l(fā)生故障的可能性高，所以行進(jìn)到步驟303。除此以外，判斷不發(fā)生故障將安全定時器TF設(shè)置為0。
其次，在步驟303，當(dāng)電流指令值比預(yù)定值Tv大時，判斷為需要輔助轉(zhuǎn)矩，要求與駕駛員的操縱轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的電動機(jī)6a的轉(zhuǎn)數(shù)的狀況。因此，從步驟302和步驟303的結(jié)果，能夠判斷在功率操縱裝置中發(fā)生某些故障。
這時進(jìn)行到步驟304→步驟307，安全定時器TF進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)上述故障狀況繼續(xù)大于等于預(yù)定時間Tr時，在圖8的時序圖中，在時刻t1，將故障檢測標(biāo)志設(shè)置為1，行進(jìn)到步驟308。
而且，與安全定時器TF的計(jì)數(shù)值相應(yīng)用預(yù)先設(shè)定的斷開占空系數(shù)，將PWM驅(qū)動指令輸出到安全閥4。其次，在經(jīng)過預(yù)定時間TJ后，消除第1汽缸室51和第2汽缸室52壓力差，結(jié)束本控制。
這里，我們說明當(dāng)實(shí)施轉(zhuǎn)矩輔助操縱控制時由發(fā)生故障時的安全閥4的驅(qū)動控制引起的油的流動。圖9是表示在向第2汽缸室52供給高油壓的狀態(tài)中，發(fā)生故障時油的流動的概略圖。
當(dāng)在第2汽缸室52中發(fā)生高油壓時，向油壓管61c、61d和旁通油路62b、62b′供給高油壓。這時，回流檢查閥203得到(第1活塞室油壓＜第2活塞室油壓)的關(guān)系。因此，因?yàn)閳D9中滑閥210移動到左側(cè)，旁通油路62a′和排泄油路63連通，所以使第1活塞室208a向大氣開放。
在該狀態(tài)中，當(dāng)檢測出在功率操縱裝置中發(fā)生某些故障，開始安全控制時，由PWM驅(qū)動徐徐打開安全閥4。這樣一來，經(jīng)過安全閥4將旁通油路62b的高油壓徐徐供給旁通油路62a。這里，旁通油路62a的油壓徐徐升高，但是因?yàn)榈玫?旁通油路62a的油壓＜旁通油路62b的油壓)的關(guān)系，所以維持(第1活塞室208a的油壓＜第2活塞室208b的油壓)的關(guān)系。因此，維持旁通油路62a′和排泄油路63的連通狀態(tài)，油壓管61a的油壓不會及急劇升高，第1汽缸室51的油壓也能夠維持接近大氣開放的低油壓。
即，在已有技術(shù)中，因?yàn)橐豢跉忾_放安全閥4，所以回流檢查閥203的第1活塞室208a和第2活塞室208b的油壓平衡，滑閥210移動到中立位置，作為關(guān)閉的油壓回路(鋼性高的回路)。因此，存在著第2汽缸室52的油壓流入第1汽缸室51，當(dāng)發(fā)生故障時發(fā)生與操縱的操作方向相反方向的輔助轉(zhuǎn)矩的擔(dān)心，和由該傳矩引起舵角變動，使駕駛員產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感的擔(dān)心(請參照圖8的時序圖的虛線)。
與此相對，在本實(shí)施形態(tài)中，由PWM驅(qū)動徐徐打開安全閥4，可以維持由回流檢查閥203引起的到排泄油路63的大氣開放。因此，由于從第2汽缸室52流入的油壓，不會使第1汽缸室51的油壓上升，能夠使左右汽缸室51、52的油壓徐徐降低到大氣開放一側(cè)。因此，不引起舵角的急劇變化，能夠確保由駕駛員平滑地進(jìn)行手動操縱(與權(quán)利要求1、2對應(yīng))。
(實(shí)施形態(tài)2)其次，我們說明實(shí)施形態(tài)2。因?yàn)榛緲?gòu)成與實(shí)施形態(tài)1相同，所以我們只說明它的不同點(diǎn)。
圖10是表示實(shí)施形態(tài)2的安全控制的操作流程圖。因?yàn)椴襟E301～步驟307與實(shí)施形態(tài)1相同，所以我們只說明不同的步驟。
(根據(jù)延遲定時器的安全控制處理)在步驟401，判斷是否將故障檢測標(biāo)志設(shè)置為1，當(dāng)設(shè)置為1時行進(jìn)到步驟402，除此以外行進(jìn)到步驟404。
在步驟402，判斷延遲定時器TC是否小于等于預(yù)定時間TD，當(dāng)小于等于TD時行進(jìn)到步驟403，除此以外行進(jìn)到步驟405。
在步驟403，使安全閥4接通。
在步驟404，將延遲定時器TC設(shè)置為0。
在步驟405，使延遲定時器TC進(jìn)行計(jì)數(shù)。
在步驟406，使安全閥4斷開。
我們用圖11的時序圖說明上述控制內(nèi)容。在時刻t1，在(第1活塞室油壓＜第2活塞室油壓)的狀態(tài)中，當(dāng)將故障檢測標(biāo)志設(shè)置為1時，延遲定時器TC開始計(jì)數(shù)，并且使安全閥4接通保持不變。而且，延遲定時器TC的值經(jīng)過預(yù)定時間TD后，消除第1汽缸室51和第2汽缸室52壓力差，使安全閥4斷開，結(jié)束本控制。
這里，我們說明當(dāng)實(shí)施轉(zhuǎn)矩輔助操縱控制時由發(fā)生故障時的安全閥延遲控制引起的油的流動。圖12是表示在向第2汽缸室52供給高油壓的狀態(tài)中，發(fā)生故障時油的流動的概略圖。
當(dāng)在第2汽缸室52中發(fā)生高油壓時，向油壓管61c、61d和旁通油路62b、62b′供給高油壓。這時，因?yàn)榛亓鳈z查閥203得到(第1活塞室油壓＜第2活塞室油壓)的關(guān)系，圖9中滑閥210移動到左側(cè)，旁通油路62a′和排泄油路63連通，所以使第1活塞室208a向大氣開放。
在該狀態(tài)中，當(dāng)檢測出在功率操縱裝置中發(fā)生某些故障，開始安全控制時、使關(guān)閉安全閥4的狀態(tài)(接通狀態(tài))保持不變。這樣一來，由于油泵6的排泄到油壓管61b的油壓徐徐移動，將油壓管61c的高油壓徐徐供給旁通油路62a。這里，旁通油路62a的油壓徐徐升高，但是因?yàn)榈玫?旁通油路62a的油壓＜旁通油路62b的油壓)的關(guān)系，所以維持(第1活塞室208a的油壓＜第2活塞室208b的油壓)的關(guān)系。因此，維持旁通油路62a′和排泄油路63的連通狀態(tài)，油壓管61a的油壓不會急劇升高，第1汽缸室51的油壓也能夠維持接近大氣開放的低油壓。
因此，能夠得到與實(shí)施形態(tài)1所述的作用效果相同的效果，并且因?yàn)樽詈孟虬踩y4只輸出接通·斷開指令，所以不需要工作驅(qū)動，可以用廉價(jià)的閥，能夠達(dá)到低成本化的目的。又，因?yàn)樵诳刂粕弦部梢灾辉O(shè)置延遲定時器，所以不需要備有地圖等，存儲上也是有利的。
1)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是當(dāng)被供給電壓時成為關(guān)閉狀態(tài)，在沒有供給電壓的狀態(tài)中成為打開狀態(tài)的正常打開閥。
作用效果.....即便在操縱系統(tǒng)中發(fā)生什么樣的異常，關(guān)閉電源供給的情形中，也可以使左右功率汽缸室處于連通狀態(tài)，能夠確保手動操縱。
2)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于通過對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制，調(diào)整該旁通閥。
作用效果.....因?yàn)槟軌蚋呔鹊乜刂拼蜷_量，所以能夠更平滑地移動到手動操縱。
3)2)中所述的功率操縱裝置，其特征在于與從檢測出故障時算起的經(jīng)過時間相應(yīng)，對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制。
作用效果.....通過與經(jīng)過時間相應(yīng)改變打開量，能夠得到與裝置內(nèi)的壓力變化相應(yīng)的打開量，能夠更平滑地移動到手動操縱。
4)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥控制部件，經(jīng)過預(yù)定時間后全部打開該旁通閥。
作用效果.....通過在移動到手動操縱后，全部打開旁通閥，完全連通左右功率汽缸，減少流路阻抗，能夠減少手動操縱時的操縱負(fù)荷。
5)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件根據(jù)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和上述操縱輔助力檢測部件的輸出值檢測故障。
作用效果.....例如當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器那樣的操縱輔助力檢測部件的輸出值(轉(zhuǎn)矩值)大于等于預(yù)定值，電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0時，與需要操縱輔助力狀況無關(guān)，從電動機(jī)不驅(qū)動，能夠檢測出功率操縱裝置的故障。
6)5)中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，并且上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值時，判斷功率操縱裝置的故障。
作用效果.....能夠通過簡便的判斷得到與方案2相同的效果。
7)6)中所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值，并且上述電動機(jī)的電流指令值大于等于預(yù)定值時，判斷功率操縱裝置的故障。
作用效果.....因?yàn)榕c操縱輔助力檢測部件的輸出相應(yīng)，與輸出電流指令值無關(guān)，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)不到預(yù)定值時，能夠判斷不正常工作，所以能夠確實(shí)地檢測知功率操縱裝置的故障。
8)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是電磁比例閥。
作用效果.....通過用比例控制閥，可以與電流值相應(yīng)更高精度地控制打開量。又，如工作螺線管閥那樣不需要反復(fù)進(jìn)行打開、關(guān)閉，能夠確保肅靜性。
9)方案12或13所述的功率操縱裝置，其特征在于上述功率操縱裝置進(jìn)一步備有副油箱、和在上述第1通路上，比上述旁通通路更設(shè)定在上述油壓功率汽缸一側(cè)，與油壓相應(yīng)切換上述第1通路和上述功率汽缸的連通或上述第1通路和上述副油箱的連通的回流檢查閥。
作用效果.....因?yàn)楫?dāng)通過旁通閥高壓側(cè)的壓力流入低壓側(cè)時，該高壓經(jīng)過回流檢測閥流出到副油箱一側(cè)，所以能夠進(jìn)一步防止由于高壓一口氣地流入低壓側(cè)引起的所謂的逆輔助。
權(quán)利要求
1.一種功率操縱裝置，其特征在于備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，從檢測出該故障時起經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間后，將打開指令輸出到旁通閥的旁通閥控制部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件根據(jù)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和上述操縱輔助力檢測部件的輸出值檢測故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，并且上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值時，判斷為功率操縱裝置的故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率操縱裝置，其特征在于上述故障檢測部件，當(dāng)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)為0，上述操縱輔助力檢測部件的輸出大于等于預(yù)定值，并且上述電動機(jī)的電流指令值大于等于預(yù)定值時，判斷為功率操縱裝置的故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于通過對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制，調(diào)整該旁通閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率操縱裝置，其特征在于與從檢測出故障時起的經(jīng)過時間對應(yīng)，對上述旁通閥的打開量進(jìn)行工作控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于進(jìn)一步備有副油箱、在上述第1通路上設(shè)置于比上述旁通通路更靠近上述油壓功率汽缸的一側(cè)，與油壓相應(yīng)切換上述第1通路和上述功率汽缸的連通或上述第1通路和上述副油箱的連通的回流檢查閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥控制部件，經(jīng)過預(yù)定時間后徐徐地打開該旁通閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥控制部件經(jīng)過預(yù)定時間后使該旁通閥全開。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是當(dāng)被供給電壓時成為關(guān)閉狀態(tài)、在沒有供給電壓的狀態(tài)下成為打開狀態(tài)的正常打開閥。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率操縱裝置，其特征在于上述旁通閥是電磁比例閥。
12.一種功率操縱裝置，其特征在于備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，向上述旁通閥輸出徐徐打開指令，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間后，向上述旁通閥輸出完全開放指令的旁通閥控制部件。
13.一種功率操縱裝置，其特征在于備有輔助與操縱輪連接的操縱機(jī)構(gòu)的操縱力的油壓功率汽缸、提供經(jīng)過第1、第2通路向上述油壓功率汽缸的兩個壓力室供給油壓的一對排出口的可逆式泵、使上述可逆式泵正·逆轉(zhuǎn)動的電動機(jī)、檢測將要給予上述操縱輪的操縱輔助力的操縱輔助力檢測部件、根據(jù)上述操縱輔助力，為了由上述電動機(jī)產(chǎn)生所要的油壓，將驅(qū)動信號輸出到上述電動機(jī)的電動機(jī)控制部件、連通上述第1通路和第2通路的旁通通路、設(shè)置在上述旁通通路中，切換上述第1通路和第2通路的連通狀態(tài)的旁通閥、具有分別與上述2個功率汽缸室連通的2個活塞室，通過上述2個活塞室的壓力差可以切換上述功率汽缸室與大氣開放的排泄回路的連通狀態(tài)，連通低油壓側(cè)的功率汽缸室和上述排泄回路的排泄檢查閥、檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件、和當(dāng)由上述故障檢測部件檢測出功率操縱裝置的故障時，向上述旁通閥輸出為了徐徐減少上述2個活塞室的壓力差而打開的指令的旁通閥控制部件。
全文摘要
本發(fā)明提供當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)，使泵轉(zhuǎn)動進(jìn)行操縱輔助時，當(dāng)發(fā)生故障時打開安全閥時，不引起舵角的急劇變化，可以確保由駕駛員平滑地進(jìn)行手動操縱的功率操縱裝置。在功率操縱裝置中，設(shè)置連通2個功率汽缸室的旁通油路、在旁通油路上，設(shè)置根據(jù)來自上述輔助操縱控制部件的控制信號可以控制開閉狀態(tài)的旁通閥、和檢測功率操縱裝置的故障的故障檢測部件，輔助操縱控制部件，當(dāng)檢測出故障時，向上述旁通閥輸出徐徐打開的指令，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定時間后，向上述旁通閥輸出完全開放的指令。
文檔編號B62D5/06GK1699106SQ200410045328
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者佐佐木光雄 申請人:株式會社日立制作所