本發(fā)明涉及動力轉(zhuǎn)向裝置及動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的動力轉(zhuǎn)向裝置中，在收納齒桿的外殼內(nèi)設(shè)置雨滴傳感器來檢測裝置的異常。在專利文獻(xiàn)1中記載了與上述說明的技術(shù)有關(guān)的一個例子。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：(日本)特開2006-111032號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

在上述現(xiàn)有的裝置中，存在不使用用于異常檢測的傳感器來檢測裝置異常的需求。

本發(fā)明的目的在于，在動力轉(zhuǎn)向裝置中，不使用用于異常檢測的傳感器來檢測裝置的異常。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，基于電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、操舵速度或操舵扭矩在規(guī)定頻率范圍內(nèi)的周期性變化的有無來檢測裝置的異常。

附圖說明

圖1是實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置1的主視圖。

圖2是圖1的部分剖視圖。

圖3是操舵機構(gòu)2的剖視圖。

圖4是實施例1的控制單元6的控制框圖。

圖5是表示實施例1、實施例2及實施例3的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖6是表示實施例1及實施例3的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖7是表示實施例1及實施例2的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖8是表示實施例1的生銹異常檢測控制處理中發(fā)生銹異常時的動作的時序圖。

圖9是實施例2的控制單元6的控制框圖。

圖10是表示實施例2的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖11是表示實施例3的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖12是表示實施例4的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

圖13是表示實施例4的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

具體實施方式

〔實施例1〕

以下，基于附圖對用于實施本發(fā)明實施方式的實施例進(jìn)行說明。

[動力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)]

圖1是實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置1的主視圖，圖2是圖1的部分剖視圖，圖3是操舵機構(gòu)2的剖視圖。

實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置1具備操舵機構(gòu)2、電動馬達(dá)3、滾珠螺桿機構(gòu)4、扭矩傳感器5及控制單元6。

操舵機構(gòu)2具有操舵軸7及齒桿8。操舵軸7具有轉(zhuǎn)向軸9、小齒輪軸10及扭力桿11。轉(zhuǎn)向軸9與轉(zhuǎn)向輪一體旋轉(zhuǎn)。小齒輪軸10經(jīng)由扭力桿11與轉(zhuǎn)向軸9連接。小齒輪軸10在其外周形成有小齒輪齒10a。小齒輪齒10a與在齒桿8的外周形成的齒條齒8a嚙合。齒桿8隨著操舵軸7的旋轉(zhuǎn)而在車體寬度方向上沿軸向運動。齒桿8使用鋼材等鐵系金屬材料形成。在齒桿8的兩端連接有一對橫拉桿12、12的端部。轉(zhuǎn)向軸9的一部分、小齒輪軸10及齒桿8收納于齒輪外殼13。齒輪外殼13使用鋁合金形成。在齒輪外殼13中收納有扭矩傳感器5。扭矩傳感器5基于扭力桿11的扭轉(zhuǎn)量來檢測在操舵機構(gòu)2上產(chǎn)生的操舵扭矩(扭力桿扭矩)。在齒輪外殼13的車寬方向兩端固定有防塵罩14的車寬方向內(nèi)側(cè)端。防塵罩14使用橡膠等而形成為波紋管狀。防塵罩14的車寬方向外側(cè)端固定于橫拉桿12的車寬方向內(nèi)側(cè)端。

電動馬達(dá)3是三相無刷馬達(dá)。電動馬達(dá)3對操舵機構(gòu)2施加操舵力，并且具有馬達(dá)軸15、轉(zhuǎn)子16及定子17。它們收納于馬達(dá)外殼18。馬達(dá)外殼18固定于齒輪外殼13。馬達(dá)軸15與轉(zhuǎn)子16一體設(shè)置。在馬達(dá)軸15上安裝有輸入帶輪19。在輸入帶輪19上卷掛有帶20。轉(zhuǎn)子16能夠旋轉(zhuǎn)地支承于馬達(dá)外殼18。定子17固定于馬達(dá)外殼18。在馬達(dá)外殼18中收納有控制單元6。控制單元6為控制基板，基于扭矩傳感器5所檢測到的扭力桿扭矩等，對驅(qū)動控制電動馬達(dá)3的馬達(dá)扭矩指令(指令電流值)進(jìn)行運算，實施控制電動馬達(dá)3的輔助控制。

滾珠螺桿機構(gòu)4設(shè)置在操舵機構(gòu)2與電動馬達(dá)3之間。滾珠螺桿機構(gòu)4是將電動馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力傳遞給操舵機構(gòu)2的減速機。滾珠螺桿機構(gòu)4具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21、螺母22、螺母側(cè)滾珠螺桿槽23、滾珠24及管(循環(huán)部件)25。轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21是設(shè)置在齒桿8的外周側(cè)的螺旋狀的槽。螺母22設(shè)置為包圍齒桿8。螺母22使用鋼材形成為環(huán)狀。螺母22能夠旋轉(zhuǎn)且不能沿軸向移動地支承于齒輪外殼13。在螺母22的外周固定有輸出帶輪40。在輸出帶輪40上卷掛有帶20。螺母側(cè)滾珠螺桿槽23是設(shè)置在螺母22的內(nèi)周的螺旋狀的槽。螺母側(cè)滾珠螺桿槽23與轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽26。滾珠24在滾珠循環(huán)槽26內(nèi)設(shè)置有多個。滾珠24使用鋼材形成。管25設(shè)置在螺母22的外周側(cè)，到達(dá)滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)或另一端側(cè)的滾珠24經(jīng)由管25向滾珠循環(huán)槽26的另一端側(cè)或一端側(cè)返回。

實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置1將電動馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由輸入帶輪19、帶20、輸出帶輪40傳遞給滾珠螺桿機構(gòu)4，通過對齒桿8施加軸向驅(qū)動力而對駕駛者的操舵進(jìn)行輔助。

圖4是實施例1的控制單元6的控制框圖。

控制單元6具有輔助控制部(馬達(dá)控制電路)29、馬達(dá)控制部30、銹檢測部(異常檢測電路)31及電源切斷裝置32。輔助控制部29輸入有來自車速傳感器27的車速、來自扭矩傳感器5的扭力桿扭矩以及來自舵角傳感器28的舵角。輔助控制部29基于車速、扭力桿扭矩及舵角對馬達(dá)扭矩指令進(jìn)行運算，將其輸出至馬達(dá)控制部30。馬達(dá)控制部30基于馬達(dá)扭矩指令來對向電動馬達(dá)3的各相的電流指令值進(jìn)行運算。馬達(dá)控制部30對電動馬達(dá)3的電流進(jìn)行控制，以使向電動馬達(dá)3的各相流動的馬達(dá)電流值與電流指令一致。馬達(dá)電流值通過電流傳感器34來檢測。

銹檢測部31基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速、扭力桿扭矩以及舵角(根據(jù)舵角求出的舵角速度)，來檢測出在滾珠螺桿機構(gòu)4中由于生銹而引起的異常(以下也稱為生銹異常)，具體地說，檢測出伴隨著滾珠螺桿機構(gòu)4工作負(fù)荷的周期性變化的操舵不暢。此外，在滾珠螺桿機構(gòu)4的破損或異物混入齒輪外殼13內(nèi)時，也會與生銹時同樣地發(fā)生滾珠螺桿機構(gòu)4工作負(fù)荷的周期性變化。因此，對于銹檢測部31，也能夠檢測這些異常。馬達(dá)轉(zhuǎn)速通過轉(zhuǎn)速傳感器35來檢測。銹檢測部31具有對馬達(dá)轉(zhuǎn)速信號及扭力桿扭矩信號進(jìn)行低通濾波處理的低通濾波器31a。在銹檢測部31檢測到異常的情況下，向警告裝置(車載搭載設(shè)備)33輸出警告要求。警告裝置33例如使警告燈點亮而向駕駛者通知異常。也可以發(fā)出警告音。另外，在銹檢測部31檢測到異常的情況下，在下一次打開點火開關(guān)時，向電源切斷裝置32輸出電源切斷要求，使輔助控制中止。電源切斷裝置32在收到電源切斷要求的情況下，切斷向電動馬達(dá)3的電力供給。

[生銹異常檢測控制處理]

圖5、圖6及圖7是表示實施例1的銹檢測部31所執(zhí)行的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。

在步驟s1中，駕駛者打開點火開關(guān)。

在步驟s2中，判定在上一次之前(在步驟s1中打開點火開關(guān)之前)是否確定了生銹異常。在是的情況下進(jìn)入步驟s3，在否的情況下進(jìn)入步驟s4。是否確定了生銹異常是通過從eeprom數(shù)據(jù)來讀取生銹異常確定標(biāo)記，在設(shè)置了生銹異常確定標(biāo)記的情況下判定為確定了生銹異常。

在步驟s3中，向電源切斷裝置32輸出電源切斷要求，使輔助控制中止(人力轉(zhuǎn)向)。

在步驟s4中，判定是否設(shè)置了方向判斷標(biāo)記。在是的情況下進(jìn)入步驟s5，在否的情況下進(jìn)入步驟s9。

在步驟s5中，判定馬達(dá)轉(zhuǎn)速是否正在上升。在是的情況下進(jìn)入步驟s6，在否的情況下進(jìn)入步驟s18。馬達(dá)轉(zhuǎn)速的增加是通過上一運算周期中的馬達(dá)轉(zhuǎn)速與本次運算周期中的馬達(dá)轉(zhuǎn)速的比較而進(jìn)行的。

在步驟s6中，重置方向判斷標(biāo)記。

在步驟s7中，使方向判斷標(biāo)記的重置側(cè)頻率檢測計數(shù)器累加。

在步驟s8中，使方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率檢測計數(shù)器清零。

在步驟s9中，判定舵角是否在規(guī)定范圍內(nèi)。在是的情況下進(jìn)入步驟s10，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。規(guī)定范圍是齒桿8沒有到達(dá)行程末端附近的舵角范圍，例如為－450～450[deg]。

在步驟s10中，判定輔助限制值是否降低。在是的情況下進(jìn)入步驟s11，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。為了保護(hù)馬達(dá)，輔助控制部29在電動馬達(dá)3的電壓、溫度變高時，利用輔助限制值對馬達(dá)扭矩指令進(jìn)行限制。在輔助限制值維持正常值(例如6.3[n])的情況下，判定為輔助限制值沒有降低。

在步驟s11中，判定舵角速度(操舵速度)是否在規(guī)定范圍內(nèi)。在是的情況下進(jìn)入步驟s12，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。舵角速度通過對舵角傳感器28所檢測到的舵角進(jìn)行微分而求得。規(guī)定范圍是伴隨著生銹而產(chǎn)生操舵不暢的舵角速度，例如為5～45[deg/sec]。在這里，將規(guī)定范圍的下限(第四規(guī)定值)設(shè)為5[deg/sec]是為了排除沒有產(chǎn)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性變化的非操舵狀態(tài)(幾乎沒有操舵的狀態(tài))。并且，將規(guī)定范圍的上限(第五規(guī)定值)設(shè)為45[deg/sec]是為了排除沒有產(chǎn)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性變化的強制操舵狀態(tài)(駕駛者強制操舵的狀態(tài))。

在步驟s12中，利用低通濾波器31a對扭力桿扭矩信號(扭矩傳感器5的信號)進(jìn)行低通濾波處理。低通濾波器31a的截止頻率為能夠除去干擾的頻率，設(shè)為例如6[hz]。

在步驟s13中，利用低通濾波器31a對馬達(dá)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行低通濾波處理。

在步驟s14中，對扭力桿扭矩進(jìn)行平均化處理。平均化處理是求出規(guī)定運算周期內(nèi)的扭力桿扭矩的平均值的處理。

在步驟s15中，判定扭力桿扭矩的平均值是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s16，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。規(guī)定值設(shè)為例如5[nm]。在這里，在滾珠螺桿機構(gòu)4沒有產(chǎn)生銹等異常的正常時，在舵角速度處于5～45[deg/sec]的范圍的情況下，扭力桿扭矩的平均值為4[nm]左右。因此，在扭力桿扭矩的平均值為5[nm]以上的情況下，能夠判定為在滾珠螺桿機構(gòu)4發(fā)生異常。

在步驟s16中，判定扭力桿扭矩是否增加且馬達(dá)轉(zhuǎn)速是否降低。在是的情況下進(jìn)入步驟s17，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。扭力桿扭矩的增加能夠通過上一運算周期中的扭力桿扭矩與本次運算周期中的扭力桿扭矩的比較而進(jìn)行。對于馬達(dá)轉(zhuǎn)速的降低判定也是同樣的。

在步驟s17中，設(shè)置方向判斷標(biāo)記。

在步驟s18中，使方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率檢測計數(shù)器累加。

在步驟s19中，判定馬達(dá)轉(zhuǎn)速波動的頻率是否在規(guī)定范圍內(nèi)。在是的情況下進(jìn)入步驟s20，在否的情況下進(jìn)入步驟s31。規(guī)定范圍是使上下限相對于由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性變化的頻率范圍2～3[hz]具有余量的范圍，設(shè)為例如1～5[hz]。在這里，將頻率的上限設(shè)為5[hz]是為了抑制與扭力桿11的共振(共振頻率比5[hz]大)的混同。并且，將頻率的下限設(shè)為1[hz]以上是為了排除不產(chǎn)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性變化的車輛的直行狀態(tài)。馬達(dá)轉(zhuǎn)速波動的頻率成為將從重置方向判斷標(biāo)記開始到下一次重置為止的、重置側(cè)頻率檢測計數(shù)器的計數(shù)值與設(shè)定側(cè)頻率檢測計數(shù)器的計數(shù)值之和乘以運算周期的值(周期)的倒數(shù)。

在步驟s20中，將轉(zhuǎn)速增加側(cè)(方向判斷標(biāo)記的重置側(cè))的頻率檢測計數(shù)器清零。

在步驟s21中，計算馬達(dá)轉(zhuǎn)速波動的一個周期中的馬達(dá)轉(zhuǎn)速的最大轉(zhuǎn)速及最小轉(zhuǎn)速。

在步驟s22中，判定最小轉(zhuǎn)速的符號與最大轉(zhuǎn)速的符號是否一致。在是的情況下進(jìn)入步驟s23，在否的情況下返回。在發(fā)生伴隨著生銹異常的操舵不暢時，馬達(dá)轉(zhuǎn)速的符號不發(fā)生變化。因此，在馬達(dá)轉(zhuǎn)速的符號反轉(zhuǎn)的情況下，由于其他要因?qū)е埋R達(dá)轉(zhuǎn)速波動的可能性高，因此在該情況下取消異常檢測，能夠抑制誤檢測。

在步驟s23中，計算最大轉(zhuǎn)速與最小轉(zhuǎn)速的差即轉(zhuǎn)速波動。

在步驟s24中，判定轉(zhuǎn)速波動是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s25，在否的情況下返回。規(guī)定值為能夠預(yù)測發(fā)生伴隨著生銹異常的操舵不暢的轉(zhuǎn)速波動，設(shè)為例如100[rpm]。

在步驟s25中，使異常檢測計數(shù)器累加。

在步驟s26中，判定異常檢測計數(shù)器是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s27，在否的情況下進(jìn)入步驟s28。規(guī)定值設(shè)為例如10。

在步驟s27中，確定生銹異常。

在步驟s28中，保持異常檢測計數(shù)器。

在步驟s29中，向車輛側(cè)的警告裝置33輸出警告要求信號。

在步驟s30中，設(shè)置eeprom數(shù)據(jù)的生銹異常確定標(biāo)記，對確定了生銹異常這一情況進(jìn)行記錄。

在步驟s31中，將異常檢測計數(shù)器清零。

[關(guān)于實施例1的生銹異常檢測方法]

在動力轉(zhuǎn)向裝置中，在水或灰塵由于防塵罩的破損等而侵入收納齒桿的外殼內(nèi)時，在使用鋼材形成的減速機(滾珠螺桿機構(gòu))中生銹。如果繼續(xù)生銹，則存在轉(zhuǎn)向卡止的隱患，因此需要檢測生銹的發(fā)生而使動力轉(zhuǎn)向功能停止或向駕駛者進(jìn)行警告。作為應(yīng)對措施，在現(xiàn)有的動力轉(zhuǎn)向裝置中，在外殼內(nèi)設(shè)置雨滴傳感器來對水向外殼內(nèi)的浸入進(jìn)行檢測。然而，在采用該結(jié)構(gòu)的情況下，不得不追加設(shè)置雨滴傳感器，存在成本上升的缺點。

在滾珠螺桿機構(gòu)生銹的情況下，在操舵時滾珠螺桿機構(gòu)的工作負(fù)荷周期性地變化，由此產(chǎn)生操舵不暢。于是，在實施例1的動力轉(zhuǎn)向裝置1中，通過檢測滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷的周期性變化來檢測生銹異常。由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷的周期性變化以馬達(dá)轉(zhuǎn)速、舵角速度及扭力桿扭矩的周期性變化的形式呈現(xiàn)。具體地說，在由于生銹而引起操舵不暢的情況下，扭力桿扭矩的下降、上升與馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度的上升、下降同步發(fā)生。馬達(dá)轉(zhuǎn)速、舵角速度及扭力桿扭矩都能夠通過動力轉(zhuǎn)向裝置中現(xiàn)有的傳感器來檢測或計算。在實施例1中，基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速及扭力桿扭矩的周期性變化來檢測生銹異常，因此不追加用于異常檢測的傳感器就能夠?qū)ιP異常進(jìn)行檢測。另外，通過在舵角速度高的狀態(tài)、幾乎不操舵的狀態(tài)、駕駛者強制操舵的狀態(tài)、齒桿8處于行程末端附近的狀態(tài)及輔助限制時不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠抑制與其他要因(扭力桿的共振等)造成的馬達(dá)轉(zhuǎn)速等周期性變化的混同，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

圖8是表示實施例1的生銹異常檢測控制處理時的生銹異常發(fā)生時的動作的時序圖。

在時刻t1，扭力桿扭矩開始增加且馬達(dá)轉(zhuǎn)速開始降低，因此設(shè)置方向判斷標(biāo)記。在時刻t1～t2區(qū)間，使方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率計數(shù)器累加。

在時刻t2，馬達(dá)轉(zhuǎn)速開始上升，因此重置方向判斷標(biāo)記，將方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率計數(shù)器清零。在時刻t2～t3的區(qū)間，使方向判斷標(biāo)記的重置側(cè)頻率計數(shù)器累加。

在時刻t3，扭力桿扭矩開始增加且馬達(dá)轉(zhuǎn)速開始降低，設(shè)置方向判斷標(biāo)記。在時刻t3～t4的區(qū)間，使方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率計數(shù)器累加。

在時刻t4，馬達(dá)轉(zhuǎn)速開始上升，因此重置方向判斷標(biāo)記，將方向判斷標(biāo)記的設(shè)置側(cè)頻率計數(shù)器清零。此時，根據(jù)重置方向判斷標(biāo)記時的重置側(cè)頻率計數(shù)器的計數(shù)值和設(shè)置側(cè)頻率計數(shù)器的計數(shù)值之和求出的頻率處于規(guī)定范圍(1～5[hz])內(nèi)，轉(zhuǎn)速波動在規(guī)定值(100[rpm])以上，因此使異常檢測計數(shù)器累加。

在時刻t5，扭力桿扭矩開始增加且馬達(dá)轉(zhuǎn)速開始降低，因此設(shè)置方向判斷標(biāo)記。

在時刻t5之后，重復(fù)時刻t3～t4的處理，在異常檢測計數(shù)器達(dá)到規(guī)定值(10)的時刻，確定生銹異常，設(shè)置eeprom數(shù)據(jù)的生銹異常確定標(biāo)記，并且通過警告裝置33對駕駛者進(jìn)行生銹異常的警告。

在實施例1中，能夠起到以下所列舉的效果。

(1-1)具有：操舵機構(gòu)2，其具有操舵軸7和齒桿8，操舵軸7伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，齒桿8利用鐵系金屬材料形成并且與操舵軸7的旋轉(zhuǎn)對應(yīng)地軸向運動；電動馬達(dá)3，其對操舵機構(gòu)2施加操舵力；減速機，其設(shè)置在操舵機構(gòu)2與電動馬達(dá)3之間，將電動馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力傳遞給操舵機構(gòu)2，該減速機具有滾珠螺桿機構(gòu)4，該滾珠螺桿機構(gòu)4具有：轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21，其設(shè)置在齒桿8的外周側(cè)，并且具有螺旋狀的槽形狀；螺母22，其利用鐵系金屬材料設(shè)置為環(huán)狀以包圍齒桿8，并且相對于齒桿8旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置；螺母側(cè)滾珠螺桿槽23，其設(shè)置在螺母22的內(nèi)周側(cè)且具有螺旋狀的槽形狀，并且與轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽26；多個滾珠24，其由鐵系金屬材料形成且設(shè)置在滾珠循環(huán)槽26內(nèi)；以及管25，其在相對于螺母22的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在螺母22的外側(cè)，并且連接滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)與另一端側(cè)，以使多個滾珠24能夠從滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；扭矩傳感器5，其檢測在操舵機構(gòu)2產(chǎn)生的扭力桿扭矩；控制單元6，其基于扭力桿扭矩，運算對電動馬達(dá)3進(jìn)行驅(qū)動控制的馬達(dá)扭矩指令值，將其輸出至電動馬達(dá)3；銹檢測部31，其設(shè)置于控制單元，基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速在規(guī)定頻率范圍(1～5[hz])內(nèi)的周期性變化的有無來對裝置的異常(生銹異常)進(jìn)行檢測。

因此，不需要使用用于異常檢測的傳感器就能夠高精度地對裝置的異常進(jìn)行檢測。

(2-2)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，操舵機構(gòu)2具備設(shè)置于操舵軸7的扭力桿11，扭矩傳感器5基于扭力桿11的扭轉(zhuǎn)量來檢測扭力桿扭矩，銹檢測部31中的規(guī)定頻率設(shè)定為不足扭力桿11的共振頻率(超過5[hz])。

因此，能夠抑制與扭力桿11的共振的混同。

(3-3)在上述(2-2)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31中的規(guī)定頻率設(shè)定為5[hz]以下。

在考慮在動力轉(zhuǎn)向裝置中使用的扭力桿11的共振頻率(超過5[hz])的情況下，通過將銹檢測部31中的規(guī)定頻率設(shè)定值5赫茲以下，能夠抑制與扭力桿11的共振的混同。

(4-4)在上述(2-2)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31中的規(guī)定頻率設(shè)定值為1[hz]以上。

在規(guī)定頻率不足1[hz]的直行狀態(tài)下，不發(fā)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4工作負(fù)荷的周期性變化。因此，通過在直行狀態(tài)下不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(5-5)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31基于扭力桿扭矩及馬達(dá)轉(zhuǎn)速對裝置的異常進(jìn)行檢測。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速下降，扭力桿扭矩上升。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(6-6)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速與第一規(guī)定值相比下降的周期、舵角速度與第二規(guī)定值相比下降的周期或者扭力桿扭矩與第三規(guī)定值相比上升的周期來對裝置的異常進(jìn)行檢測。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度與假設(shè)為不生銹的正常時的值(第一規(guī)定值及第二規(guī)定值)相比下降，然后上升。另一方面，扭力桿扭矩與假設(shè)為不生銹的正常時的值(第三規(guī)定值)相比上升，然后下降。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(7-7)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在舵角速度為5[deg/sec]以上且45[deg/sec]以下時，檢測裝置的異常。

在舵角速度不足5[deg/sec]的非操舵狀態(tài)以及舵角速度超過45[deg/sec]的強制操舵狀態(tài)下，不發(fā)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷的周期性變化。因此，通過在非操舵狀態(tài)及強制操舵狀態(tài)下不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(8-9)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，具備設(shè)置于控制單元6的低通濾波器31a，銹檢測部31基于利用低通濾波器31a進(jìn)行了濾波處理的電動馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速及扭力桿扭矩的信號來檢測裝置的異常。

因此，利用低通濾波器31a能夠從馬達(dá)轉(zhuǎn)速信號及扭力桿扭矩信號中除去高頻率的干擾，因此能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(9-10)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在扭力桿扭矩的規(guī)定期間內(nèi)的平均值比規(guī)定值高時檢測裝置的異常。

在滾珠螺桿機構(gòu)4的工作發(fā)生異常時，扭力桿扭矩的平均值上升，因此通過進(jìn)一步考慮該扭力桿扭矩的上升，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(10-12)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在裝置的異常檢測中不使用齒桿8移動到行程末端附近的狀態(tài)(舵角處于規(guī)定范圍(-450～450[deg])之外)下的馬達(dá)轉(zhuǎn)速、舵角速度及扭力桿扭矩的信息。

在行程末端附近，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度大致為零，并且在抵接的狀態(tài)下扭力桿扭矩比平時大。這些成為誤檢測的主要原因，因此通過在異常檢測中不使用行程末端附近的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(11-13)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在檢測到裝置的異常時，將與裝置的異常有關(guān)的信號輸出至向駕駛者通知異常的警告裝置33。

因此，在檢測到裝置的異常時，通過利用警告燈或警告音將其通知給駕駛者，能夠使安全性提高。

(12-14)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在裝置的異常檢測中不使用由于銹檢測部31所檢測到的裝置的異常之外的原因而使馬達(dá)扭矩指令值被輔助限制值限制的狀態(tài)下的馬達(dá)轉(zhuǎn)速、舵角速度及扭力桿扭矩的信息。

在馬達(dá)扭矩指令值由于與滾珠螺桿機構(gòu)4的工作的異常不同的原因而被限制的狀態(tài)下，該原因可能會對馬達(dá)轉(zhuǎn)速、舵角速度及扭力桿扭矩造成影響。這些會成為誤檢測的主要原因，因此通過在異常檢測中不使用該狀態(tài)下的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(13-15)一種動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路，動力轉(zhuǎn)向裝置包括：操舵機構(gòu)2，其具有操舵軸7和齒桿8，操舵軸7伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，齒桿8由鐵系金屬材料形成并且與操舵軸7的旋轉(zhuǎn)對應(yīng)地軸向運動；電動馬達(dá)3，其對操舵機構(gòu)2施加操舵力；減速機，其設(shè)置在操舵機構(gòu)2與電動馬達(dá)3之間，將電動馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力傳遞給操舵機構(gòu)2，減速機具有滾珠螺桿機構(gòu)4，該滾珠螺桿機構(gòu)4具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21、螺母22、螺母側(cè)滾珠螺桿槽23、多個滾珠24以及管25，轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21設(shè)置在齒桿8的外周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，螺母22利用鐵系金屬材料形成為環(huán)狀而包圍齒桿8，并且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于齒桿8，螺母側(cè)滾珠螺桿槽23設(shè)置在螺母22的內(nèi)周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，與轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽26，多個滾珠24由鐵系金屬材料形成并且設(shè)置在滾珠循環(huán)槽26內(nèi)，管25在相對于螺母22的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在螺母22的外側(cè)，連接滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)與另一端側(cè)以使多個滾珠24能夠從滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；以及，扭矩傳感器5，其檢測在操舵機構(gòu)2產(chǎn)生的扭力桿扭矩；并且具有：輔助控制部29，其基于扭力桿扭矩，運算對電動馬達(dá)3進(jìn)行驅(qū)動控制的馬達(dá)扭矩指令值，將其向電動馬達(dá)3輸出；銹檢測部31，其基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速在規(guī)定頻率范圍內(nèi)的周期性變化的有無來對裝置的異常進(jìn)行檢測。

因此，不需要使用用于異常檢測的傳感器就能夠高精度地對裝置的異常進(jìn)行檢測。

(14-16)在上述(13-15)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，操舵機構(gòu)2具備設(shè)置于操舵軸7的扭力桿11，扭矩傳感器5基于扭力桿11的扭轉(zhuǎn)量對扭力桿扭矩進(jìn)行檢測，銹檢測部31中的規(guī)定頻率設(shè)定為不足扭力桿11的共振頻率(比5[hz]大)。

因此，能夠抑制與扭力桿11的共振的混同。

(15-17)在上述(13-15)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，銹檢測部31基于扭力桿扭矩及馬達(dá)轉(zhuǎn)速對裝置的異常進(jìn)行檢測。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速下降，扭力桿扭矩上升。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(16-18)在上述(13-15)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，銹檢測部31基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速與第一規(guī)定值相比下降的周期、舵角速度與第二規(guī)定值相比下降的周期或者扭力桿扭矩與第三規(guī)定值相比上升的周期來對裝置的異常進(jìn)行檢測。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度與假設(shè)為不生銹的正常時的值(第一規(guī)定值及第二規(guī)定值)相比下降，然后上升。另一方面，扭力桿扭矩與假設(shè)為不生銹的正常時的值(第三規(guī)定值)相比上升，然后下降。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(17-19)在上述(13-15)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，銹檢測部31在舵角速度為5[deg/sec]以上且45[deg/sec]以下時，檢測裝置的異常。

在舵角速度不足5[deg/sec]的非操舵狀態(tài)以及舵角速度超過45[deg/sec]的強制操舵狀態(tài)下，不會發(fā)生由生銹引起的滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷的周期性變化。因此，在非操舵狀態(tài)及強制操舵狀態(tài)下不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

〔實施例2〕

實施例2在生銹異常檢測控制處理中、根據(jù)各車輪的胎壓來改變與扭力桿扭矩的平均值進(jìn)行比較的規(guī)定值的這一點與實施例1不同。對于與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，在此省略圖示及說明。

圖9是實施例2的控制單元6的控制框圖。

實施例2的控制框圖相對于圖4所示的實施例1的結(jié)構(gòu)，在追加了輪胎氣壓監(jiān)視裝置36及氣壓信號輸入部37的這一點不同。

輪胎氣壓監(jiān)視裝置36對各車輪的輪胎氣壓進(jìn)行監(jiān)視，在顯示裝置中顯示各輪胎的氣壓。并且，輪胎氣壓監(jiān)視裝置36在輪胎氣壓脫離正常范圍的情況下，向警告裝置33輸出氣壓警告信號。警告裝置33在輸入氣壓警告信號時，例如，將警告燈點亮而向駕駛者通知輪胎氣壓的異常。也可以發(fā)出警報音。氣壓警告信號也輸入至氣壓信號輸入部37。

銹檢測部31在氣壓信號輸入部37輸入有氣壓警告信號的情況下，將在生銹異常檢測控制處理中與扭力桿扭矩的平均值進(jìn)行比較的規(guī)定值修正為比沒有輸入氣壓警告信號的情況下高的值。

[生銹異常檢測控制處理]

圖5、圖7及圖10是表示實施例2的銹檢測部31所執(zhí)行的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。以下，對與實施例1的生銹異常檢測控制處理不同的部分進(jìn)行說明。

在步驟s41中，判定輪胎氣壓是否處于正常范圍內(nèi)。在是的情況下進(jìn)入步驟s42，在否的情況下進(jìn)入步驟s43。

在步驟s42中，將在步驟s15中使用的規(guī)定值設(shè)定為輪胎氣壓正常時的值。輪胎氣壓正常時的值設(shè)為例如5[nm]。

在步驟s43中，將在步驟s15中使用的規(guī)定值改變?yōu)檩喬鈮寒惓r的值。輪胎氣壓異常時的值是比正常時高的值，設(shè)為例如6[nm]。

在實施例2中，除了實施例1的效果之外，能夠起到以下效果。

(18-11)在上述(9-10)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，控制單元6具備氣壓信號輸入部37，該氣壓信號輸入部37在輸入有與輪胎氣壓降低相關(guān)的信號即氣壓警告信號，銹檢測部31在輸入有氣壓警告信號時，將與扭力桿扭矩在規(guī)定期間內(nèi)的平均值進(jìn)行比較的規(guī)定值修正為比未輸入有氣壓警告時的值(5[nm])高的值(6[nm])。

在輪胎(尤其是轉(zhuǎn)向輪)的氣壓降低的情況下，滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷增大，因此即使?jié)L珠螺桿機構(gòu)4沒有生銹，扭力桿扭矩在規(guī)定期間內(nèi)的平均值也會達(dá)到5[nm]以上。在這里，在輪胎氣壓脫離正常范圍的情況下，通過將與扭力桿扭矩的平均值進(jìn)行比較的規(guī)定值修正為更高的值，能夠排除或抑制輪胎氣壓的降低對滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷造成的影響而進(jìn)行異常檢測。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎氣壓降低時的異常檢測精度的提高。

〔實施例3〕

實施例3在生銹異常檢測控制處理中與馬達(dá)轉(zhuǎn)速對應(yīng)地對用于判定銹檢測的頻率范圍進(jìn)行修正的這一點與實施例1不同。對于與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，省略圖示及說明。

[生銹異常檢測控制處理]

圖5、圖6及圖11是表示實施例3的銹檢測部31所執(zhí)行的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。以下，對與實施例1的生銹異常檢測控制處理不同的部分進(jìn)行說明。

在步驟s51中，與馬達(dá)轉(zhuǎn)速對應(yīng)地對在步驟s19中使用的規(guī)定范圍進(jìn)行修正。規(guī)定范圍在馬達(dá)轉(zhuǎn)速越高時成為越高的值。例如，將馬達(dá)轉(zhuǎn)速分為低速、中速、高速三個區(qū)域，在低速時使規(guī)定范圍成為0.8～4.8[hz]，在中速時使規(guī)定范圍成為1～5[hz]，在高速時使規(guī)定范圍成為2～6[hz]。

在實施例3中，在實施例1的效果的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果。

(19-8)在上述(1-1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，銹檢測部31在馬達(dá)轉(zhuǎn)速越高時，將規(guī)定頻率的值修正為越高的值。

馬達(dá)轉(zhuǎn)速或舵角速度越高，滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷變化的周期越短。因此，通過與馬達(dá)轉(zhuǎn)速對應(yīng)地改變進(jìn)行異常判定的頻率范圍，無論馬達(dá)轉(zhuǎn)速或舵角速度如何，都能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

〔實施例4〕

實施例4的生銹異常檢測控制處理與實施例1不同。對于與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，省略圖示及說明。

在實施例4的銹檢測部31中，除了馬達(dá)轉(zhuǎn)速、扭力桿扭矩、舵角之外還輸入車速，基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速、扭力桿扭矩、舵角及車速來檢測在滾珠螺桿機構(gòu)4中伴隨著生銹而發(fā)生的異常。

[生銹異常檢測控制處理]

圖12及圖13是表示實施例4的銹檢測部31所執(zhí)行的生銹異常檢測控制處理的流程的流程圖。需要說明的是，在進(jìn)行與圖5、圖6、圖7及圖10所示的流程圖同樣的處理的步驟中，標(biāo)注同一步驟編號并且省略重復(fù)的說明。

在步驟s10及步驟s9中判定為否的情況下進(jìn)入步驟s76。

在步驟s61中，判定車速是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s62，在否的情況下進(jìn)入步驟s76。規(guī)定值是能夠判定為沒有發(fā)生停車時的原地轉(zhuǎn)向或跨過路緣石等的速度，設(shè)為例如10[km/h]。在車速不足規(guī)定值的情況下，存在由于原地轉(zhuǎn)向或跨過路緣石引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷變大的可能，因此取消異常檢測，從而抑制誤檢測。

在步驟s62中，根據(jù)舵角、舵角速度(或馬達(dá)轉(zhuǎn)速)計算一次轉(zhuǎn)舵。一次轉(zhuǎn)舵是將轉(zhuǎn)向輪從舵角中立位置向左或向右操作后，轉(zhuǎn)向輪再次回到舵角中立位置的時間區(qū)間。

在步驟s63中，檢測一次轉(zhuǎn)舵中的最大舵角速度。

在步驟s64中，判定一次轉(zhuǎn)舵中的最大舵角速度是否在規(guī)定值以下。在是的情況下進(jìn)入步驟s41，在否的情況下進(jìn)入步驟s66。規(guī)定值是產(chǎn)生伴隨著生銹的操舵不暢的舵角速度，設(shè)為例如300[deg/sec]。在這里，在滾珠螺桿機構(gòu)4不產(chǎn)生生銹等異常的正常時，一次轉(zhuǎn)舵中的最大舵角速度為400[deg/sec]左右。因此，在最大舵角速度為300[deg/sec]以下的情況下，能夠判定為滾珠螺桿機構(gòu)4發(fā)生異常。

在步驟s42中，將輪胎氣壓正常時的值設(shè)為例如8[nm]。

在步驟s43中，將輪胎氣壓異常時的值設(shè)為比正常時高的值、設(shè)為例如9[nm]。

步驟s15中，判定扭力桿扭矩是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s65，在否的情況下進(jìn)入步驟s66。規(guī)定值設(shè)為例如8[nm]。在這里，在滾珠螺桿機構(gòu)4不產(chǎn)生生銹等異常的正常時，在舵角速度處于超過45[deg/sec]的范圍的情況下，一次轉(zhuǎn)舵中的扭力桿扭矩的最大值為5[nm]左右。在扭力桿扭矩達(dá)到8[nm]以上的情況下，能夠判定為滾珠螺桿機構(gòu)4發(fā)生異常的可能性較高。

在步驟s65中，使扭矩異常計數(shù)器累加。

在步驟s66中，將扭矩異常計數(shù)器清零。

在步驟s67中，判定扭矩異常計數(shù)器是否為規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s68，在否的情況下進(jìn)入步驟s70。規(guī)定值設(shè)為例如10。

在步驟s68中，保持扭力桿扭矩達(dá)到規(guī)定值(8[nm])以上時的最大舵角速度。

在步驟s69中，將正常判斷計數(shù)器清零。

在步驟s70中，判定異常檢測計數(shù)器是否比0大。在是的情況下進(jìn)入步驟s71，在否的情況下進(jìn)入步驟s76。

在步驟s71中，判定是否處于比扭力桿扭矩達(dá)到規(guī)定值(8[nm])以上時的最大舵角速度高的舵角速度且扭力桿扭矩處于規(guī)定值以下。在是的情況下進(jìn)入步驟s72，在否的情況下進(jìn)入步驟s76。在處于比產(chǎn)生操舵不暢時的舵角速度高的舵角速度時沒有發(fā)生操舵不暢的情況下，能夠判定為滾珠螺桿機構(gòu)4沒有發(fā)生異常。

在步驟s72中，使正常判斷計數(shù)器累加。

在步驟s73中，判定正常判斷計數(shù)器是否在規(guī)定值以上。在是的情況下進(jìn)入步驟s74，在否的情況下進(jìn)入步驟s76。規(guī)定值設(shè)為例如10。

在步驟s74中，將異常檢測計數(shù)器清零。

在步驟s75中，將扭力桿扭矩達(dá)到規(guī)定值以上時的最大舵角速度清零。

在步驟s76中，保持正常判斷計數(shù)器。

[關(guān)于實施例4的生銹異常檢測方法]

在馬達(dá)轉(zhuǎn)速或舵角速度高的狀態(tài)下，與在低μ路面或高速行駛狀態(tài)的情況相同，滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷變低。因此，在該狀態(tài)下扭力桿扭矩變高是由于，在滾珠螺桿機構(gòu)4發(fā)生生銹等異常的可能性高。因此，通過在舵角速度高且扭力桿扭矩高的狀態(tài)持續(xù)的情況下判定為生銹異常，不使用用于異常檢測的傳感器就能夠檢測生銹異常。另外，在幾乎不進(jìn)行操舵的狀態(tài)或駕駛者強制操舵的狀態(tài)下，通過在車速為規(guī)定值以下的狀態(tài)下、舵角速度過高的狀態(tài)下以及輔助限制時不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠抑制與其他要因(原地轉(zhuǎn)向、跨過路緣石等)導(dǎo)致的扭力桿扭矩增大的混同，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。此外，可以基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速來代替舵角速度對裝置的異常進(jìn)行檢測。

在實施例4中，能夠起到以下效果。

(20-20)具有：操舵機構(gòu)2，其具有操舵軸7和齒桿8，操舵軸7伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，齒桿8利用鐵系金屬材料形成并且隨著操舵軸7的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行軸向運動；電動馬達(dá)3，其對操舵機構(gòu)2施加操舵力；減速機，其設(shè)置在操舵機構(gòu)2與電動馬達(dá)3之間，將電動馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)力傳遞給操舵機構(gòu)2，該減速機具備滾珠螺桿機構(gòu)4，該滾珠螺桿機構(gòu)4具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21、螺母22、螺母側(cè)滾珠螺桿槽23、多個滾珠24以及管25，轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21設(shè)置在齒桿8的外周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，螺母22其利用鐵系金屬材料形成為環(huán)狀而包圍齒桿8，旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于齒桿8，螺母側(cè)滾珠螺桿槽23設(shè)置在螺母22的內(nèi)周側(cè)且具有螺旋狀的槽形狀，并且與轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽21一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽26，多個滾珠24利用鐵系金屬材料形成且設(shè)置在滾珠循環(huán)槽26內(nèi)，管25在相對于螺母22的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在螺母22的外側(cè)，并且連接滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)與另一端側(cè)以使多個滾珠24能夠從滾珠循環(huán)槽26的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；扭矩傳感器5，其檢測在操舵機構(gòu)2產(chǎn)生的扭力桿扭矩；控制單元6，其基于扭力桿扭矩，運算對電動馬達(dá)3進(jìn)行驅(qū)動控制的馬達(dá)扭矩指令值，將其輸出至電動馬達(dá)3；異常檢測電路，其設(shè)置于控制單元6，在舵角速度為規(guī)定范圍(45～300[deg/sec])內(nèi)及扭力桿扭矩為規(guī)定值(8[nm])以上時，檢測裝置的異常。

因此，不需要使用用于異常檢測的傳感器就能夠高精度地對裝置的異常進(jìn)行檢測。

〔其他實施例〕

以上，基于實施例對用于實施本發(fā)明的形態(tài)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)不限于實施例所示的結(jié)構(gòu)，不脫離發(fā)明主旨范圍內(nèi)的設(shè)計變更等也包含于本發(fā)明。

例如，在實施例中例示了基于馬達(dá)轉(zhuǎn)速在規(guī)定頻率范圍內(nèi)的周期性變化的有無來對裝置的異常進(jìn)行檢測的例子，但也可以使用舵角速度或扭力桿扭矩來代替馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

在實施例中，例示了基于扭力桿扭矩的上升、下降和馬達(dá)轉(zhuǎn)速的下降、上升是否同步來對裝置的異常進(jìn)行檢測的例子，但也可以使用舵角速度來代替馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

在實施例3中，例示了馬達(dá)轉(zhuǎn)速越高，將馬達(dá)轉(zhuǎn)速波動的規(guī)定頻率的值修正為越高的值的例子，但也可以使用舵角速度來代替馬達(dá)轉(zhuǎn)速。

可以對舵角速度的信號進(jìn)行低通濾波處理。

在實施例4中，例示了舵角速度在規(guī)定范圍內(nèi)及扭力桿扭矩在規(guī)定值以上時不對裝置的異常進(jìn)行檢測的例子，但也可以使用馬達(dá)轉(zhuǎn)速來代替舵角速度。

在任一實施例中，在具有用于異常檢測的傳感器的動力轉(zhuǎn)向裝置中，在傳感器由于故障而不能利用傳感器進(jìn)行異常檢測的情況下可以應(yīng)用本發(fā)明。

以下，對根據(jù)實施例能夠把握的技術(shù)思想的一個例子進(jìn)行說明。

(a1)一種動力轉(zhuǎn)向裝置，具有：

操舵機構(gòu)，其具有操舵軸和齒桿，所述操舵軸伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，所述齒桿由鐵系金屬材料形成，并且隨著所述操舵軸的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行軸向運動；

電動馬達(dá)，其對所述操舵機構(gòu)施加操舵力；

減速機，其設(shè)置在所述操舵機構(gòu)與所述電動馬達(dá)之間，將所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力傳遞給所述操舵機構(gòu)，所述減速機具備滾珠螺桿機構(gòu)，所述滾珠螺桿機構(gòu)具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽、螺母、螺母側(cè)滾珠螺桿槽，多個滾珠以及循環(huán)部件，所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述齒桿的外周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，所述螺母利用鐵系金屬材料形成為環(huán)狀而包括所述齒桿，并且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于所述齒桿，所述螺母側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述螺母的內(nèi)周側(cè)且具有螺旋狀的槽形狀，與所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽，所述多個滾珠由鐵系金屬材料形成且設(shè)置在所述滾珠循環(huán)槽內(nèi)，所述循環(huán)部件在相對于所述螺母的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在所述螺母的外側(cè)，并且連接所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)與另一端側(cè)以使所述多個滾珠能夠從所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；

扭矩傳感器，其檢測在所述操舵機構(gòu)產(chǎn)生的操舵扭矩；

控制單元，其基于所述操舵扭矩，運算對所述電動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動控制的指令電流值，將其輸出至所述電動馬達(dá)；

異常檢測電路，其設(shè)置于所述控制單元，基于所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、所述操舵軸的轉(zhuǎn)速即操舵速度或所述操舵扭矩在規(guī)定頻率范圍內(nèi)的周期性變化的有無來檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

因此，不追加用于異常檢測的傳感器就能夠以高精度檢測裝置的異常。

(a2)在(a1)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述操舵機構(gòu)具備設(shè)置于所述操舵軸的扭力桿，

所述扭矩傳感器基于所述扭力桿的扭轉(zhuǎn)量來檢測所述操舵扭矩，

所述異常檢測電路中的所述規(guī)定頻率設(shè)定為沒有達(dá)到所述扭力桿的共振頻率。

因此，能夠抑制與扭力桿的共振的混同。

(a3)在(a2)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路中的所述規(guī)定頻率設(shè)定為5赫茲以下。

在考慮在動力轉(zhuǎn)向裝置中使用的扭力桿的共振頻率的情況下，通過將異常檢測電路中的規(guī)定頻率設(shè)定在5赫茲以下，能夠抑制與扭力桿的共振的混同。

(a4)在(a2)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路中的所述規(guī)定頻率設(shè)定為1赫茲以上。

在規(guī)定頻率不足1赫茲的直行狀態(tài)下，不會發(fā)生由裝置的異常引起的減速機的工作負(fù)荷的周期性變化。因此，通過在直行狀態(tài)下不對異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a5)在(a1)至(a4)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路基于所述操舵扭矩及所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速、或所述操舵速度，來檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)4的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及操舵角速度下降，扭力桿扭矩上升。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a6)在(a1)至(a5)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路基于所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與第一規(guī)定值相比下降的周期、所述操舵速度與第二規(guī)定值相比下降的周期或者所述操舵扭矩與第三規(guī)定值相比上升的周期，來檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

在生銹引起滾珠螺桿機構(gòu)的工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度與假設(shè)為未生銹的正常時的值(第一規(guī)定值及第二規(guī)定值)相比下降，然后上升。另一方面，扭力桿扭矩與假設(shè)為未生銹的正常時的值(第三規(guī)定值)相比上升，然后下降。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a7)在(a1)至(a6)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在所述操舵速度處于第四規(guī)定值以上且比所述第四規(guī)定值大的第五規(guī)定值以下時，檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

因此，在幾乎不操舵的狀態(tài)(操舵速度不足第四規(guī)定值)以及駕駛者強制操舵的狀態(tài)(操舵速度超過第五規(guī)定值)下，不產(chǎn)生由裝置的異常引起的減速機工作負(fù)荷的周期性變化。因此，通過在非操舵狀態(tài)及強制操舵狀態(tài)下不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a8)在(a1)至(a7)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速或所述操舵速度越高時，將所述規(guī)定頻率的值修正為越高的值。

馬達(dá)轉(zhuǎn)速或舵角速度越高，滾珠螺桿機構(gòu)工作負(fù)荷的產(chǎn)生周期越短。因此，通過與馬達(dá)轉(zhuǎn)速對應(yīng)地改變進(jìn)行異常判定的頻率范圍，無論馬達(dá)轉(zhuǎn)速或舵角速度如何，都能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a9)在(a1)至(a8)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

具備設(shè)置于所述控制單元的低通濾波器，

所述異常檢測電路基于利用所述低通濾波器進(jìn)行了濾波處理的所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、所述操舵速度或所述操舵扭矩的信號，來檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

因此，利用低通濾波器將電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、操舵速度或操舵扭矩的信號中除去了高頻率的干擾，因此能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a10)在(a1)至(a9)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在所述操舵扭矩的規(guī)定期間內(nèi)的平均值比規(guī)定值高時，檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

在滾珠螺桿機構(gòu)的工作發(fā)生異常時，操舵扭矩的平均值上升，因此通過進(jìn)一步考慮該操舵扭矩的上升，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a11)在(a10)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述控制單元具備氣壓信號輸入部，該氣壓信號輸入部輸入有與輪胎的氣壓降低有關(guān)的信號即氣壓警告信號，

所述異常檢測電路在輸入有所述氣壓警告信號時，將與所述操舵扭矩的規(guī)定期間內(nèi)的平均值進(jìn)行比較的所述規(guī)定值修正為比未輸入有所述氣壓警告時高的值。

在輸入有氣壓警告信號的狀態(tài)下，由于輪胎氣壓的降低也會使操舵負(fù)荷增大，通過采用上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制與該氣壓降低導(dǎo)致的操舵負(fù)荷增大的混同。

(a12)在(a1)至(a11)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在所述動力轉(zhuǎn)向裝置的所述異常的檢測中不使用所述齒桿移動到行程末端附近的狀態(tài)下的所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速、所述操舵速度或所述操舵扭矩的信息。

在行程末端附近，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及舵角速度大致為零，并且在抵接狀態(tài)下操舵扭矩比一般情況要大。這些成為誤檢測要因，因此通過在異常檢測中不使用行程末端附近的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a13)在(a1)至(a12)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在對所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常進(jìn)行檢測時，將與所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常有關(guān)的信號輸出至向駕駛者通知異常的車輛搭載設(shè)備。

因此，在檢測到裝置的異常時，通過利用警告燈或警告音將其通知給駕駛者，能夠使安全性提高。

(a14)在(a1)至(a13)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置中，

所述異常檢測電路在所述動力轉(zhuǎn)向裝置的所述異常的檢測中不使用在所述指令電流值由于所述異常檢測電路所檢測到的所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常之外的原因而被限制的狀態(tài)下的所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速、所述操舵速度或所述操舵扭矩的信息。

在指令電流值由于與裝置的異常不同的原因而被限制的狀態(tài)下，可能會對馬達(dá)轉(zhuǎn)速、操舵速度及操舵扭矩造成影響。這些會成為誤檢測的主要原因，因此通過在異常檢測中不使用該狀態(tài)下的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a15)一種動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路，

所述動力轉(zhuǎn)向裝置包括：

操舵機構(gòu)，其具有操舵軸和齒桿，所述操舵軸伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，所述齒桿由鐵系金屬材料形成，并且隨著所述操舵軸的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行軸向運動；

電動馬達(dá)，其對所述操舵機構(gòu)施加操舵力；

減速機，其設(shè)置在所述操舵機構(gòu)與所述電動馬達(dá)之間，將所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力傳遞給所述操舵機構(gòu)，所述減速機具有滾珠螺桿機構(gòu)，所述滾珠螺桿機構(gòu)具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽、螺母、螺母側(cè)滾珠螺桿槽、多個滾珠以及循環(huán)部件，所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述齒桿的外周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，所述螺母利用鐵系金屬材料形成為環(huán)狀而包括所述齒桿，并且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于所述齒桿，所述螺母側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述螺母的內(nèi)周側(cè)且具有螺旋狀的槽形狀，與所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽，所述多個滾珠由鐵系金屬材料形成且設(shè)置在所述滾珠循環(huán)槽內(nèi)，所述循環(huán)部件在相對于所述螺母的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在所述螺母的外側(cè)，并且連接所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)與另一端側(cè)以使所述多個滾珠能夠從所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；

扭矩傳感器，其檢測在所述操舵機構(gòu)產(chǎn)生的操舵扭矩；

所述動力轉(zhuǎn)向裝置的所述控制電路具有：

馬達(dá)控制電路，其基于所述操舵扭矩，運算對所述電動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動控制的指令電流值，將其輸出至所述電動馬達(dá)；

異常檢測電路，其基于所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、所述操舵軸的轉(zhuǎn)速即操舵速度、或所述操舵扭矩在規(guī)定頻率范圍內(nèi)的周期性變化的有無，來對所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常進(jìn)行檢測。

因此，不追加用于異常檢測的傳感器就能夠以高精度檢測裝置的異常。

(a16)在(a15)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，

所述操舵機構(gòu)具備設(shè)置于所述操舵軸的扭力桿，

所述扭矩傳感器基于所述扭力桿的扭轉(zhuǎn)量來檢測所述操舵扭矩，

所述異常檢測電路中的所述規(guī)定頻率設(shè)定為沒有達(dá)到所述扭力桿的共振頻率。

因此，能夠抑制與扭力桿的共振的混同。

(a17)在(a15)或(a16)所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，

所述異常檢測電路基于所述操舵扭矩及所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速、或所述操舵速度，來檢測所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常。

在由于裝置的異常引起減速機工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及操舵速度下降、操舵扭矩上升。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a18)在(a15)至(a17)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，

所述異常檢測電路基于所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與第一規(guī)定值相比下降的周期、所述操舵速度與第二規(guī)定值相比下降的周期或者所述操舵扭矩與第三規(guī)定值相比上升的周期，對所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常進(jìn)行檢測。

在裝置的異常引起減速機工作負(fù)荷周期性增大的情況下，馬達(dá)轉(zhuǎn)速及操舵速度與設(shè)想為正常時的值(第一規(guī)定值及第二規(guī)定值)相比下降，然后上升。另一方面，操舵扭矩與假設(shè)為正常時的值(第三規(guī)定值)相比上升，然后下降。通過進(jìn)一步考慮該下降與上升的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a19)在(a15)至(a18)中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向裝置的控制電路中，

所述異常檢測電路在所述操舵速度處于第四規(guī)定值以上且比所述第四規(guī)定值大的第五規(guī)定值以下時，對所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常進(jìn)行檢測。

因此，在幾乎沒有操舵的狀態(tài)(操舵速度不足第四規(guī)定值)以及駕駛者強制操舵的狀態(tài)(操舵速度超過第五規(guī)定值)下，不發(fā)生由裝置的異常引起的減速機工作負(fù)荷的周期性變化。因此，通過在非操舵狀態(tài)及強制操舵狀態(tài)下不對生銹異常進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)異常檢測精度的提高。

(a20)一種動力轉(zhuǎn)向裝置，具有：

操舵機構(gòu)，其具有操舵軸和齒桿，所述操舵軸伴隨著轉(zhuǎn)向輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，所述齒桿由鐵系金屬材料形成，并且隨著所述操舵軸的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行軸向運動；

電動馬達(dá)，其對所述操舵機構(gòu)施加操舵力；

減速機，其設(shè)置在所述操舵機構(gòu)與所述電動馬達(dá)之間，將所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)力傳遞給所述操舵機構(gòu)，所述減速機具有滾珠螺桿機構(gòu)，所述滾珠螺桿機構(gòu)具有轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽、螺母、螺母側(cè)滾珠螺桿槽、多個滾珠以及循環(huán)部件所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述齒桿的外周側(cè)并且具有螺旋狀的槽形狀，所述螺母利用鐵系金屬材料形成為環(huán)狀而包括所述齒桿，并且旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于所述齒桿，所述螺母側(cè)滾珠螺桿槽設(shè)置在所述螺母的內(nèi)周側(cè)且具有螺旋狀的槽形狀，與所述轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽一起構(gòu)成滾珠循環(huán)槽，所述多個滾珠由鐵系金屬材料形成且設(shè)置在所述滾珠循環(huán)槽內(nèi)，所述循環(huán)部件在相對于所述螺母的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上設(shè)置在所述螺母的外側(cè)，并且連接所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)與另一端側(cè)以使所述多個滾珠能夠從所述滾珠循環(huán)槽的一端側(cè)向另一端側(cè)循環(huán)；

扭矩傳感器，其檢測在所述操舵機構(gòu)產(chǎn)生的操舵扭矩；

控制單元，其基于所述操舵扭矩，運算對所述電動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動控制的指令電流值，將其輸出至所述電動馬達(dá)；

異常檢測電路，其設(shè)置于所述控制單元，在所述電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)或所述操舵軸的轉(zhuǎn)速即操舵速度在規(guī)定范圍內(nèi)、以及所述操舵扭矩在規(guī)定值以上時，對所述動力轉(zhuǎn)向裝置的異常進(jìn)行檢測。

因此，不追加用于異常檢測的傳感器就能夠以高精度檢測裝置的異常。

根據(jù)上述實施方式，不追加用于異常檢測的傳感器就能夠以高精度檢測裝置的異常。

以上，僅對本發(fā)明的幾個實施方式進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)或其優(yōu)點的范圍內(nèi)能夠?qū)镜膶嵤┓绞綄嵤└鞣N變更或改良。因此，本發(fā)明也意在包括實施了這樣的變更或改良的實施方式。

以上，基于幾個例子對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但上述發(fā)明的實施方式用于使本發(fā)明便于理解，而非是對本發(fā)明進(jìn)行的限定。本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)嵤┳兏透牧?，并且本發(fā)明顯然包括其均等物。另外，在能夠解決上述課題的至少一部分的范圍，或能夠起到上述至少一部分效果的范圍內(nèi)，能夠?qū)?quán)利要求及說明書中所記載的各構(gòu)成要素進(jìn)行任意的組合或省略。

本申請基于申請?zhí)枮?014-193902、申請日為2014年9月24日的日本申請主張優(yōu)先權(quán)。在此參照并引入了該申請?zhí)枮?014-193902、申請日為2014年9月24日的日本申請的包括說明書、權(quán)利要求書、說明書附圖及說明書摘要在內(nèi)的所有內(nèi)容。

本申請在此參照并引用了日本特開2006-111032號公報(專利文獻(xiàn)1)的包括說明書、權(quán)利要求書、說明書附圖及說明書摘要在內(nèi)的所有內(nèi)容。

附圖標(biāo)記說明

1動力轉(zhuǎn)向裝置，2操舵機構(gòu)，3電動馬達(dá)，4滾珠螺桿機構(gòu)，5扭矩傳感器，6控制單元，7操舵軸，8齒桿，21轉(zhuǎn)舵軸側(cè)滾珠螺桿槽，22螺母，23螺母側(cè)滾珠螺桿槽，24滾珠，25管(循環(huán)部件)，29輔助控制部(馬達(dá)控制電路)，31銹檢測部(異常檢測電路)。