BR112013005990B1

BR112013005990B1 - Aparelho de direção e aparelho de determinação de retorno

Info

Publication number: BR112013005990B1
Application number: BR112013005990-7A
Authority: BR
Inventors: Yuji Ebihara; Hiroki Kambe
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2021-08-24
Also published as: CN103108795A; JP5212445B2; US20130179037A1; WO2012035418A1; JP2012062028A; DE112011103106B4; BR112013005990A2; US8818633B2; DE112011103106T5; CN103108795B

Abstract

aparelho de direção, e aparelho de determinação de retorno. é provido um aparelho de direção que inclui um membro de direção (2) que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo; e um dispositivo de determinação (8,208,308) configurado para determinar que um estado de retorno está presente se um ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de de direção do membro de direção (2) e o torque de direção que atua sobre o membro de direção (2) está fora de uma região de critério que é determinada previamente. o aparelho de direção e o dispositivo de determinação retorno são capazes de lidar apropriadamente com o retorno.

Description

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO Campo da Invenção

[001] A invenção refere-se a um aparelho de direção e a um aparelho de determinação de retorno.

Descrição da Arte Relacionada

[002] Um aparelho de direção conhecido ou um aparelho de determinação de retorno conhecido divulgado, por exemplo, na Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 7-228263 (JP-A-7-228263), é um aparelho de direção por energia elétrica que aciona um motor elétrico para realizar direção assistida de acordo com o torque de direção. Este aparelho de direção por energia elétrica determina a presença de um estado em que um retorno está ocorrendo, quando a velocidade angular de direção é menor que um valor predeterminado, e a quantidade de alteração no torque de direção é maior que um valor predeterminado. Em seguida, o aparelho em conformidade corrige e aumenta a saída do motor elétrico em uma direção tal de modo a neutralizar o retorno, impedindo assim deterioração da sensação de direção.

[003] A propósito, quanto ao aparelho de direção por energia elétrica descrito na Publicação de Pedido de Patente Japonês No. 7-228263 (JP-A-7- 228263), é requerido lidar mais apropriadamente com o retorno.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] A invenção foi concebida em vista das circunstâncias acima expostas, e provê um aparelho de direção e um aparelho de determinação de retorno que são capazes de lidar apropriadamente com o retorno.

[005] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um aparelho de direção dotado de um membro de direção que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo, o aparelho de direção sendo caracterizado por compreender um dispositivo de determinação configurado para determinar a presença de um estado de retorno no qual uma flutuação de um volante de direção que ocorre como flutuação do estado de contato entre uma superfície de estrada e uma roda de direção que se propaga para a volante de direção está ocorrendo, se um ponto de operação determinado com base no ângulo de direção do membro de direção e no torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora de uma região de critério que é definida previamente.

[006] Além disso, neste aparelho de direção, uma largura da região de critério no que se refere ao torque de direção pode diferir de acordo com magnitude do ângulo de direção.

[007] Além disso, no aparelho de direção, o dispositivo de determinação pode ser configurado para alterar uma região de critério de acordo com o estado do veículo. Aqui, o estado do veículo pode incluir o estado de deslocamento do veículo, o estado de direção do veículo ou o estado de tendência de operação que o condutor requer.

[008] Além disso, no aparelho de direção, o dispositivo de determinação pode ser configurado para alterar a região de critério de acordo com a velocidade de veículo do veículo.

[009] Além disso, no aparelho de direção, o dispositivo de determinação pode ser configurado para tornar a região de critério mais estreita quando a velocidade de veículo está relativamente alta que quando a velocidade de veículo está relativamente baixa.

[010] Além disso, no aparelho de direção, o dispositivo de determinação pode ser configurado para alterar a região de critério de acordo com um modo de ajuste de um atuador que está instalado no veículo.

[011] Além disso, no aparelho de direção, o atuador pode ser capaz de mudar uma característica de suspensão do veículo.

[012] Além disso, no aparelho de direção, o modo de ajuste pode incluir um modo de esportes, em que tendência para condução desportiva é alta, um modo de conforto, em que a tendência para condução desportiva é baixa, e um modo normal, em que a tendência para condução desportiva é normal. Então, o dispositivo de determinação pode ser configurado para definir a região de critério relativamente larga durante o modo de esportes e definir a região de critério relativamente estreita durante o modo de conforto.

[013] Além disso, no aparelho de direção, uma região fora da região de critério pode ser dividida em uma pluralidade de estágios de acordo com magnitude do retorno ao membro de direção.

[014] Além disso, no aparelho de direção, o dispositivo de determinação pode ser configurado para determinar que o estado de retorno está presente, se a velocidade de alteração do ângulo de direção for menor que uma velocidade predeterminada que é definida previamente e se a quantidade de alteração do torque de direção por unidade de tempo for maior que uma quantidade de alteração predeterminada por unidade de tempo que é definida previamente. Neste momento, o dispositivo de determinação pode ajustar a quantidade de alteração predeterminada por unidade de tempo para valores progressivamente menores por valores maiores do ângulo de direção, e pode ajustar a quantidade de alteração predeterminada por unidade de tempo para valores progressivamente maiores por valores menores do ângulo de direção.

[015] Além disso, o aparelho de direção pode incluir ainda: um dispositivo de ajuste configurado para ajustar vibração em uma direção de rotação do membro de direção; e um dispositivo de controle configurado para executar um controle de restrição de vibração controlando o dispositivo de ajuste, se um ponto de operação determinado de acordo com ângulo de direção do membro de direção e torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora de uma região de critério.

[016] De acordo com outro aspecto da invenção, é provido um aparelho de direção tendo um membro de direção que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo, o aparelho de direção sendo caracterizado por compreender ainda: um dispositivo de ajuste configurado para ajustar vibração em uma direção de rotação do membro de direção; e um dispositivo de controle configurado para executar um controle de restrição de vibração controlando o dispositivo de ajuste, se um ponto de operação determinado de acordo com ângulo de direção do membro de direção e torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora de uma região de critério.

[017] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, é provido um aparelho de determinação de retorno caracterizado pelo fato de que o aparelho de determinação de retorno determina que a estado de retorno em que um retorno está ocorrendo está presente, se um ponto de operação determinado de acordo com ângulo de direção de um membro de direção que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo e torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora de uma região de critério.

[018] O aparelho de direção e o aparelho de determinação de retorno de acordo com a invenção como descritos acima atingem um efeito de serem capazes de lidar apropriadamente com o retorno.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[019] As características, vantagens e importância técnica e industrial desta invenção serão descritas na descrição detalhada a seguir de modalidades de exemplo da invenção, com referência aos desenhos anexos, em que números iguais significam elementos iguais, e em que:

[020] A fig. 1 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando uma construção geral de um aparelho de direção de acordo com primeira (segunda, terceira) modalidade da invenção.

[021] A fig. 2 é um gráfico ilustrando uma determinação de alteração de quantidade de torque realizada pelo aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[022] A fig. 3 é um gráfico ilustrando uma determinação de ponto de operação realizada no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[023] As figs. 4A e 4B são gráficos ilustrando um exemplo de uma determinação de alteração de quantidade de torque realizada no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[024] As figs. 5A e 5B são gráficos ilustrando outro exemplo da determinação de alteração de quantidade de torque realizada no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[025] A fig. 6 é um gráfico ilustrando um exemplo de uma determinação de retorno realizada no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[026] A fig. 7 é um fluxograma ilustrando um exemplo de um controle de determinação de retorno realizado no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade.

[027] A fig. 8 é um gráfico ilustrando a determinação de alteração de quantidade de torque proporcional ao estado do veículo que é realizada por um aparelho de direção de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

[028] A fig. 9 é um gráfico ilustrando a determinação de ponto de operação proporcional ao estado do veículo durante um estado de baixa velocidade do veículo que é realizada pelo aparelho de direção de acordo com a segunda modalidade.

[029] A fig. 10 é um gráfico ilustrando a determinação de ponto de operação proporcional ao estado do veículo durante um estado de alta velocidade do veículo que é realizada pelo aparelho de direção de acordo com a segunda modalidade.

[030] A fig. 11 é um gráfico ilustrando a determinação de ponto de operação realizada por um aparelho de direção de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

[031] A fig. 12 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando uma construção geral de um aparelho de direção de acordo com uma quarta modalidade da invenção.

[032] A fig. 13 mostra um exemplo de um mapa de controle mostrando valores limiares de quantidade de alteração por unidade de tempo e regiões de critério para vários modos de ajuste que é para uso no aparelho de direção de acordo com a quarta modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[033] Doravante, modalidades da invenção serão descritas detalhadamente com referência aos desenhos. A propósito, estas modalidades não restringem a invenção. Além disso, os elementos de componente das modalidades descritas abaixo incluem elementos que podem ser substituídos por diferentes elementos, ou podem ser concebidos facilmente por uma pessoa com conhecimento comum na arte, ou que sejam substancialmente os mesmos que aqueles usados nas tecnologias da arte relacionada.

[034] Primeiro, uma primeira modalidade da invenção será descrita. A fig. 1 é uma vista em perspectiva esquemática mostrando uma construção geral de um aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade da invenção. A fig. 2 é um gráfico ilustrando uma determinação de alteração de quantidade de torque realizada no aparelho de direção de acordo com a primeira modalidade. A fig. 3 é um gráfico ilustrando uma determinação de ponto de operação. As figs. 4 e 5 são gráficos ilustrando um exemplo da determinação de alteração de quantidade de torque. A fig. 6 é um gráfico ilustrando um exemplo de determinação de retorno. A fig. 7 é um fluxograma ilustrando um exemplo do controle de determinação de retorno.

[035] Um aparelho de direção 1 da modalidade mostrada na fig. 1 é um aparelho que é montado em um veículo e que é usado para conduzir as rodas de direção do veículo. O aparelho de direção 1 desta modalidade é um chamado aparelho de direção por energia elétrica (EPS) que auxilia no exercício de força de direção para o veículo usando força motriz de um motor elétrico ou similar. O aparelho de direção 1 auxilia um condutor na operação de direção acionando o motor elétrico ou similar de modo a prover força de assistência à direção proporcional à força que é aplicada ao volante de direção 2 como um membro de direção pelo condutor.

[036] Concretamente, o aparelho de direção 1, como mostrado na fig. 1, inclui um volante de direção 2, um eixo de coluna de direção 3, um mecanismo de engrenagens de cremalheira e pinhão (doravante, simplesmente designado o mecanismo de engrenagens, salvo se do contrário declarado) 4, um par de hastes de ligação direita e esquerda 5, um dispositivo EPS 6 como um dispositivo de ajuste, um dispositivo de detecção de estado 7, e um dispositivo EPS de controle 8, seja tanto um aparelho de determinação de retorno como um dispositivo de controle.

[037] O volante de direção 2 é um membro que é rotativo nas direções sobre um eixo de rotação Z. Um condutor do veículo pode realizar operações de direção rotacionando o volante de direção 2 com o eixo de rotação Z sendo o centro de rotação, de modo a conduzir (girar) rodas de direção. O eixo de coluna de direção 3 forma uma porção de haste rotativa do volante de direção 2 e, nesta modalidade, é dividida em uma pluralidade de membros que incluem uma haste superior, uma haste intermediária e uma haste inferior, etc. Uma extremidade do eixo de coluna de direção 3 é ligada ao volante de direção 2, e outra extremidade do mesmo é ligada ao mecanismo de engrenagens 4 de modo que o eixo de coluna de direção 3 é rotativo sobre um eixo de centro do mesmo pelo condutor ao realizar uma operação de rotação do volante de direção 2. O mecanismo de engrenagens 4 tem um mecanismo de engrenagens do tipo chamado cremalheira e pinhão, e assim liga mecanicamente o eixo de coluna de direção 3 e as duas hastes de ligação 5 entre si. O mecanismo de engrenagens 4, devido ao efeito do mecanismo de engrenagens, converte movimento rotativo do eixo de coluna de direção 3 sobre o eixo de centro em movimento linear das duas hastes de ligação 5 na direção esquerda-direita (que tipicamente corresponde à direção transversal do veículo). Uma porção de extremidade proximal de cada uma das duas hastes de ligação 5 é ligada ao mecanismo de engrenagens 4. Uma extremidade de haste de ligação 9 de cada haste de ligação 5 que forma uma porção de extremidade distal da mesma é ligada a uma roda de direção correspondente por meio de um braço articulado (não mostrado). Ou seja, o volante de direção 2 é ligado às rodas de direção por meio do eixo de coluna de direção 3, do mecanismo de engrenagens 4, das hastes de ligação 5, etc.

[038] O dispositivo EPS 6 transmite uma força de direção assistida (torque assistido) que adiciona à força de direção (torque de direção) que o condutor insere ao volante de direção 2. O dispositivo EPS 6 suporta a operação de direção do condutor movendo as rodas de direção do veículo usando um motor elétrico ou similar. O dispositivo EPS 6 auxilia na operação de direção do condutor fazendo o torque assistido atuar sobre o eixo de coluna de direção 3. O torque assistido é um torque que adiciona a um torque de direção que é compatível à força de direção que o condutor insere ao volante de direção 2.

[039] Este dispositivo EPS 6 é um chamado dispositivo EPs de coluna (mecanismo de assistência do tipo de assistência à coluna), e tem um motor elétrico 10 como um motor elétrico de assistência à coluna que gera potência rotativa (motor torque) devido ao suprimento de energia elétrica, e um redutor de velocidade 11 que transmite a potência rotativa do motor 10 ao eixo de coluna de direção 3 enquanto reduz a velocidade de rotação do mesmo. No dispositivo EPS 6, à medida que o motor elétrico 10 rotaciona, a potência rotativa gerada pelo motor elétrico 10 é transmitida ao eixo de coluna de direção 3 por meio do redutor de velocidade 11. Desta maneira, o dispositivo EPS 6 transmite força de assistência à direção (torque assistido) ao eixo de coluna de direção 3, realizando assim direção assistida. O dispositivo EPS 6 é eletricamente conectado ao dispositivo EPS de controle 8 (descrito abaixo), através do qual o acionamento do motor elétrico 10 é controlado.

[040] O dispositivo de detecção de estado 7 detecta o estado do veículo no qual o aparelho de direção 1 está montado. O dispositivo de detecção de estado 7 é eletricamente conectado ao dispositivo EPS de controle 8, e é capaz de trocar informação com o mesmo, tais como sinais de detecção, sinais de acionamento, comandos de controle, etc. O dispositivo de detecção de estado 7 inclui, por exemplo, um sensor de ângulo de direção 12 que detecta o ângulo de direção, que é o ângulo de rotação do volante de direção 2, um sensor de torque 13 que detecta o torque de direção, que é o torque que atua sobre o volante de direção 2, um sensor de velocidade do veículo 14 que detecta a velocidade do veículo no qual o aparelho de direção 1 está montado, etc. O sensor de torque 13 detecta o torque que atua sobre, por exemplo, uma barra de torsão (não mostrada), que é um membro de torção que se constitui em uma porção do dispositivo EPS 6. O torque que o sensor de torque 13 detecta é tipicamente um torque que reflete um torque de direção que atua sobre o eixo de coluna de direção 3 de acordo com a força de direção que o condutor insere ao volante de direção 2, e um torque de distúrbio que é inserido ao eixo de coluna de direção 3 a partir do lado de roda de direção por meio das extremidades da haste de ligação de acordo com a inserção de distúrbio de superfície de estrada às rodas de direção ou similar, entre outros tipos de torque.

[041] O dispositivo EPS de controle 8 controla o acionamento do dispositivo EPS 6. O dispositivo EPS de controle 8 é um circuito eletrônico constituído basicamente de um microcomputador bem conhecido que inclui uma CPU, uma memória ROM, uma memória RAM e uma interface. O dispositivo EPS de controle 8 é eletricamente conectado, por exemplo, a vários sensores do dispositivo de detecção de estado 7, e do dispositivo EPS 6. O dispositivo EPS de controle 8 aceita entrada de sinais elétricos que correspondem a resultados de detecção providos pelos vários sensores, e transmite um sinal de acionamento ao dispositivo EPS 6 de acordo com os resultados de detecção inseridos de modo a controlar correspondentemente o acionamento do dispositivo EPS 6. A propósito, o dispositivo EPS de controle 8 também pode ser eletricamente conectado, por exemplo, a uma ECU que controla várias porções do veículo no qual o aparelho de direção 1 está montado, e pode ser construído de modo trocar com a ECU vários tipos de informações, tais como sinais de detecção, sinais de acionamento, sinais de comando, etc. Alternativamente, o dispositivo EPS de controle 8 pode ser construído integralmente com essa ECU.

[042] O dispositivo EPS de controle 8, com base no torque detectado pelo sensor de torque 13 e similar, controla o dispositivo EPS 6 de modo a ajustar o torque assistido que o dispositivo EPS 6 aplica ao eixo de coluna de direção 3. O dispositivo EPS de controle 8 ajusta a saída do motor elétrico 10 ajustando a corrente assistida que é uma corrente alimentada pelo motor elétrico 10 do dispositivo EPS 6, a fim de ajustar o torque assistido.

[043] Basicamente, com base no torque detectado pelo sensor de torque 13, o dispositivo EPS de controle 8 controla o motor elétrico 10, de modo que o dispositivo EPS 6 gera torque assistido proporcional ao torque de direção (controle assistido). Neste momento, no aparelho de direção 1, o torque de direção que é inserido a partir do condutor do volante de direção 2, e o torque assistido que o dispositivo EPS 6 gera de acordo com o torque de direção, o torque de distúrbio, etc., através do controle do dispositivo EPS de controle 8, atuam sobre o eixo de coluna de direção 3. Em seguida, no aparelho de direção 1, à medida que a força de direção e a força de direção assistida provenientes do eixo de coluna de direção 3 atuam sobre as hastes de ligação 5 por meio do mecanismo de engrenagens 4, as hastes de ligação 5 são deslocadas na direção esquerda-direita por uma força axial cuja magnitude é proporcional ao torque de direção e ao torque assistido, de modo que as rodas de direção são giradas.

[044] Além disso, ajustando o torque assistido gerado pelo dispositivo EPS 6 com base no torque detectado pelo sensor de torque 13, o dispositivo EPS de controle 8 executa um controle de restrição de vibração que atua sobre o volante de direção 2 na direção de rotação, ou seja, a vibração nas direções sobre um eixo de rotação Z (controle de restrição de vibração). Por exemplo, se um distúrbio, tal como uma entrada proveniente da superfície de estrada, vibração de frenagem, etc., é inserida às hastes de ligação 5 do aparelho de direção 1, existe uma possibilidade do distúrbio aparecer como vibração do volante de direção 2 na direção de rotação por meio do mecanismo de engrenagens 4 e do eixo de coluna de direção 3, e assim ser transmitido ao condutor. Por conseguinte, o dispositivo EPS de controle 8 restringe a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação ajustando a saída do motor elétrico 10 de modo a ajustar o torque assistido gerado pelo dispositivo EPS 6 de acordo com o estado de operação do veículo. Ou seja, o dispositivo EPS 6 funciona também como um dispositivo de restrição de vibração que gera torque assistido a fim de restringir a vibração causada pela inserção de distúrbio proveniente do lado de roda de direção. O dispositivo EPS de controle 8 restringe a vibração de distúrbio corrigindo a característica de assistência do dispositivo EPS 6.

[045] Nesta modalidade, o dispositivo EPS 6 funciona também como um dispositivo de ajuste que ajusta a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação, e é capaz de ajustar variavelmente o grau de transmissão da vibração transmitida ao volante de direção 2 na direção de rotação do volante de direção 2. Executando o controle de ajuste de vibração do volante de direção 2 na direção de rotação (vibração na direção circunferencial da volante de direção) através do controle do dispositivo EPS 6 proporcional ao estado de operação do veículo, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de controlar a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação a uma magnitude apropriada de acordo com o estado de operação do veículo. O dispositivo EPS de controle 8 controla o dispositivo EPS 6 de modo que a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação não se reduz, dependendo do estado de operação do veículo. Mais especificamente, o dispositivo EPS de controle 8 realiza uma característica de assistência e um desempenho de restrição de vibração que são adequados ao estado de operação do veículo permitindo vibração do volante de direção 2 na direção de rotação de acordo com o estado de operação do veículo ou aumentando ativamente a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação em alguns casos.

[046] Então, o aparelho de direção 1 da modalidade determina se o chamado retorno ocorreu ou não com base no ponto de operação que é determinado de acordo com o ângulo de direção detectado pelo sensor de ângulo de direção 12 e o torque de direção detectado pelo sensor de torque 13, de modo que o aparelho de direção 1 aumenta a exatidão da determinação relativamente à ocorrência do retorno, e, por conseguinte, lida apropriadamente com o retorno. É importante que seja notado aqui que o retorno é uma grande flutuação ou vibração do volante de direção que ocorre como flutuação do estado de contato entre a superfície de estrada e as rodas de direção que se propaga ao volante de direção 2; tipicamente, o retorno corresponde a uma forte vibração aguda (impacto) na direção circunferencial do volante de direção que se propaga ao volante de direção 2 devido a irregularidade da superfície da estrada, degraus, pedras e outros obstáculos.

[047] O dispositivo EPS de controle 8 nesta modalidade não é apenas o dispositivo de controle que controla o dispositivo EPS 6, mas um aparelho de determinação de retorno que determina se o retorno ocorreu ou não. O dispositivo EPS de controle 8 determina que o retorno ocorreu, se o ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de direção do volante de direção 2 e o torque de direção que atua sobre o volante de direção 2 estiver fora de uma região de critério predeterminada que é definida previamente.

[048] Por conseguinte, no aparelho de direção 1, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de determinar com alta precisão um retorno que causa desconforto ao condutor, usando valores baseados no torque de direção, o ângulo de direção, etc., que são detectados pelos sensores e similar. Consequentemente, quando o dispositivo EPS de controle 8 determina que ocorreu um retorno que causou desconforto ao condutor, a vibração do volante de direção 2 na direção circunferencial devido ao retorno pode ser restringida através do controle do dispositivo EPS 6.

[049] Nesta modalidade, o dispositivo EPS de controle 8 determina a presença do retorno também no caso em que a velocidade de alteração do ângulo de direção do volante de direção 2 é menor que uma velocidade predeterminada que é definida previamente, e em que a quantidade de alteração do torque de direção que atua sobre o volante de direção 2 é maior que uma quantidade de alteração predeterminada que é definida previamente. Ou seja, o dispositivo EPS de controle 8 desta modalidade determina ocorrência do retorno combinando uma determinação de ponto de operação baseado no ponto de operação que é determinado de acordo com o ângulo de direção e o torque de direção, e a determinação de alteração de quantidade de torque baseado na velocidade de alteração do ângulo de direção e a quantidade de alteração do torque de direção por unidade de tempo. Doravante, “quantidade de alteração do torque de direção” significa “quantidade de alteração do torque de direção por unidade de tempo” e “quantidade de alteração predeterminada” significa “quantidade de alteração predeterminada por unidade de tempo”.

[050] Primeiro, a determinação de alteração de quantidade de torque será descrita com referência à fig. 2. No diagrama mostrado na fig. 2, o eixo horizontal representa o tempo t, e o eixo vertical representa a quantidade de alteração de torque de direção dT (ou seja, a quantidade de alteração do torque de direção) por unidade de tempo. Na determinação de alteração de quantidade de torque, o dispositivo EPS de controle 8 calcula uma velocidade de alteração dA do ângulo de direção A com base nos ângulos de direção A que o sensor de ângulo de direção 12 detecta pontos de tempo alvo de determinação arbitrária. Além disso, com base nos torques de direção T que o sensor de torque 13 detecta nos pontos de tempo alvo de determinação arbitrária, o dispositivo EPS de controle 8 calcula uma quantidade de alteração dT do torque de direção T por unidade de tempo.

[051] Em seguida, o dispositivo EPS de controle 8 determina se a velocidade de alteração dA (ou seja, velocidade de alteração) do ângulo de direção A é ou não menor que um valor de velocidade limiar ThdA como uma velocidade predeterminada que é definida previamente, e determina se a quantidade de alteração dT do torque de direção T por unidade de tempo é ou não maior que um valor limiar de quantidade de alteração ThdT por unidade de tempo como uma quantidade de alteração predeterminada por unidade de tempo que é definida previamente. Basta que o valor de velocidade limiar ThdA e o valor limiar de quantidade de alteração ThdT por unidade de tempo sejam definidos previamente com base na magnitude do retorno que se deseja que seja detectada, as especificações do veículo, a característica de direção do mesmo, a avaliação do veículo atual, etc.

[052] O dispositivo EPS de controle 8 determina que a força de reação proveniente da superfície da estrada, ou seja, o retorno force, é grande, e que o presente estado é um estado de retorno no qual um retorno desconfortável ao condutor está ocorrendo, se, como mostrado por linhas pontilhadas, dentro de uma área cercada por uma linha pontilhada na fig. 2, a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A for menor que o valor de velocidade limiar ThdA e a quantidade de alteração dT do torque de direção T por unidade de tempo for maior que o valor limiar de quantidade de alteração ThdT por unidade de tempo.

[053] Em seguida, com referência à fig. 3, a determinação de ponto de operação será descrita. No diagrama mostrado na fig. 3, o eixo horizontal representa o torque de direção T, e o eixo vertical representa o ângulo de direção A. Na determinação de ponto de operação, com base no ângulo de direção A que o sensor de ângulo de direção 12 em um ponto de tempo alvo de determinação arbitrária e no torque de direção T que o sensor de torque 13 detecta no ponto de tempo alvo de determinação arbitrária, o dispositivo EPS de controle 8 encontra um ponto de operação que é determinado de acordo com a relação entre o ângulo de direção A e o torque de direção T neste ponto de tempo alvo de determinação.

[054] Depois, o dispositivo EPS de controle 8 determina se o ponto de operação no ponto de tempo alvo de determinação está ou não fora de uma região de critério de predeterminação X1 que é definida previamente, ou seja, se o ponto de operação está ou não dentro de uma região de retorno X2 ou X3 fora da região de critério X1.

[055] A região de critério X1 é, por exemplo, uma região que é prescrita previamente com relação ao ponto de operação proporcional ao ângulo de direção e ao torque de direção por uma função f1 e uma função f2 no gráfico T (torque de direção)-A (ângulo de direção) mostrado na fig. 3 (ou mapas que correspondem à função f1 e à função f2). Basta que a função f1 e a função f2 sejam definidas previamente com base na magnitude do retorno que se deseja que seja detectada, nas especificações do veículo, na característica de direção do mesmo, na avaliação do veículo atual, etc. A região de critério X1 é uma região interposta entre a função f1 e a função f2, ou seja, uma região contida entre a função f1 e a função f2. Por outro lado, a região de retorno X2 é uma região no lado da função f1 na qual o torque de direção T é relativamente pequeno, e a região de retorno X3 é uma região que inclui a linha da função f2 e uma região no lado da função f2 na qual o torque de direção T é relativamente grande. A região de critério X1 é uma região tal que se o ponto de operação existe na região, é determinado que o presente estado não é o estado de retorno. Por outro lado, as regiões de retorno X2 e X3 são regiões tais que se o ponto de operação existe em uma ou outra das regiões, é determinado que o presente estado é o estado de retorno.

[056] O dispositivo EPS de controle 8 determina que a força de retorno é grande e que o presente estado é um estado de retorno no qual um retorno desconfortável ao condutor está ocorrendo, no caso em que, como mostrado por uma porção de linha sólida espessa em uma área cercada por uma linha L2, o ponto de operação no ponto de tempo alvo de determinação está fora da região de critério X1, ou seja, o ponto de operação no ponto de tempo alvo de determinação está na função f1, ou na função f2, ou dentro da região de retorno X2, ou dentro da região de retorno X3.

[057] Como um resultado, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de determinar apropriadamente que o presente estado é o estado de retorno, no caso, por exemplo, onde embora não possa ser determinado na determinação de alteração de quantidade de torque que o presente estado é o estado de retorno, está ocorrendo de fato um retorno que é desconfortável ao condutor.

[058] As figs. 4A, 4B, 5A e 5B, em cada uma das quais o eixo horizontal representa tempo t e o eixo vertical representa a quantidade de alteração de torque de direção dT por unidade de tempo ou o torque de direção T, ilustram alterações que ocorrem, por exemplo, no lado em que se assume que a determinação de retorno é realizada apenas pela determinação de alteração de quantidade de torque (exemplo comparativo). Um dispositivo EPS de controle de acordo com este exemplo comparativo, se for assumido que o dispositivo realiza a determinação de retorno apenas pela determinação de alteração de quantidade de torque, é capaz de determinar que, por exemplo, um estado no qual a quantidade de alteração dT do torque de direção T é maior que um valor limiar de quantidade de alteração ThdT, e que é indicada por porções de linha sólidas espessas em uma área cercada por uma linha L3 na fig. 4B, é um estado de retorno no qual um retorno está ocorrendo, mas não é capaz de determinar que o fenômeno de retorno como um todo é um estado de retorno desconfortável, e, por conseguinte, é provável, por exemplo, de deixar de restringir suficientemente a vibração causada pelo retorno. Por outro lado, por exemplo, é assumido que o valor limiar de quantidade de alteração ThdT é definido em uma valor relativamente pequeno a fim de determinar a presença ou ausência de um estado de retorno desconfortável em uma faixa larga no fenômeno de retorno, como mostrado por porções de linha sólidas espessas em uma área cercada por uma linha L4 na fig. 5B, é provável que o dispositivo EPS de controle de acordo com o exemplo comparativo determine vibração diferente do fenômeno de retorno, por exemplo, uma vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2, como sendo o estado de retorno. Por conseguinte, é provável que o dispositivo EPS de controle de acordo com o exemplo comparativo restrinja vibração diferente do fenômeno de retorno, bem como e, por conseguinte, reduzir excessivamente a vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida do lado de superfície da estrada ao lado de volante de direção 2.

[059] Ao contrário, o dispositivo EPS de controle 8 da modalidade da invenção determina na determinação de ponto de operação que o presente estado é o estado de retorno no qual um retorno desconfortável ao condutor está ocorrendo, se o ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de direção A e o torque de direção T no ponto de tempo alvo de determinação estiver fora da região de critério X1. Por conseguinte, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de determinar a presença de um estado de retorno que é desconfortável ao condutor em uma larga faixa do fenômeno de retorno enquanto restringe a determinação na qual mesmo uma vibração diferente da do fenômeno de retorno, por exemplo, uma vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2, é determinada como sendo um estado de retorno. Como resultado, este aparelho de direção 1 é capaz de aumentar a exatidão de determinação no dispositivo EPS de controle 8 determinando se um retorno ocorreu ou não, e é capaz de lidar mais apropriadamente com o retorno.

[060] O dispositivo EPS de controle 8, realizando a determinação de retorno combinando a determinação de ponto de operação e a determinação de alteração de quantidade de torque, é capaz de determinar que, por exemplo, o estado correspondendo às porções de linha sólidas espessas em uma área cercada por uma linha L7 na fig. 6, é o estado de retorno, pela determinação de ponto de operação, e é capaz também de determinar que o estado correspondendo às porções de linha sólidas espessas na área cercada pela linha L7 na fig. 6 é o estado de retorno pela determinação de alteração de quantidade de torque. Consequentemente, devido ao fato de que o dispositivo EPS de controle 8 realiza a determinação de retorno combinando a determinação de ponto de operação e a determinação de alteração de quantidade de torque, o aparelho de direção 1 é capaz de determinar com exatidão com alta precisão o fenômeno de retorno completo como sendo um estado de retorno desconfortável.

[061] O dispositivo EPS de controle 8 é capaz de executar o controle de restrição de vibração do volante de direção 2 na direção de rotação do mesmo (vibração na direção circunferencial de volante de direção) controlando o dispositivo EPS 6 se o dispositivo EPS de controle 8 determina que o ponto de operação no ponto de tempo alvo de determinação está fora da região de critério X1 e o presente estado é um estado de retorno que é desconfortável ao condutor. Além disso, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de executar o controle de restrição de vibração do volante de direção 2 na direção de rotação do mesmo controlando o dispositivo EPS 6 se determinado que a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A é menor que o valor de velocidade limiar ThdA e a quantidade de alteração dT do torque de direção T é maior que o valor limiar de quantidade de alteração ThdT e, por conseguinte, que o presente estado é um estado de retorno desconfortável ao condutor. O dispositivo EPS de controle 8, se determinado que o estado de retorno está presente e que o retorno é grande, restringe a vibração aumentando relativamente o torque assistido provido pelo dispositivo EPS 6 em uma tal direção de modo a cancelar o retorno de acordo com a determinação feita no respeitante ao presente retorno. Se o dispositivo EPS de controle 8 determina que o presente estado não é o estado de retorno e que o retorno é pequeno, ou determina que retorno não está presente, o dispositivo EPS de controle 8 diminui relativamente o torque assistido provido elo dispositivo EPS 6 para restringir a vibração do volante de direção 2 na direção de rotação, e permite a vibração.

[062] Como um resultado, quando o retorno proveniente da superfície da estrada é grande, o aparelho de direção 1 é capaz de restringir o torque deste retorno ajustando o torque assistido que é provido pelo dispositivo EPS 6. Este aparelho de direção 1 é capaz de restringir a vibração desconfortável de retorno e, por conseguinte, lidar apropriadamente com o retorno enquanto permite vibrações diferentes da do fenômeno de retorno, por exemplo, uma vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2. Ou seja, o aparelho de direção 1 é capaz de notificar ao condutor sobre informações relacionadas ao estado de operação do veículo, tais como o estado da superfície da estrada, pela vibração do volante de direção 2 na direção de rotação do mesmo, e é, por conseguinte, capaz de transmitir ao condutor a chamada informação de estrada, tais como informação sobre a superfície da estrada ou similar, e é capaz de restringir apropriadamente a vibração do retorno de acordo com a necessidade.

[063] É importante que seja notado aqui que nesta modalidade, a região de critério X1 está definida no exemplo da fig. 3 de modo que a largura da região X1 no que se refere ao torque de direção T (uma largura da mesma ao longo do eixo horizontal) difere de acordo com o tamanho do ângulo de direção A. Além disso, a região de critério X1 é definida de modo que o torque limite relativo ao torque de direção T aumenta à medida que o ângulo de direção A aumenta. Ou seja, a região de critério X1 é definida de modo que o intervalo entre a função f1 e a função f2 no que se refere ao torque de direção T (ou seja, o intervalo entre elas ao longo do eixo horizontal) difere de acordo com o tamanho do ângulo de direção A, e a função f1 e a função f2 são definidas de modo que o torque de direção T aumenta com aumentos no ângulo de direção A.

[064] Ou seja, por exemplo, no caso em que, como mostrado na fig. 3, o ângulo de direção A é dividido em uma primeira região a, uma segunda região b e uma terceira região c na ordem ascendente do ângulo de direção A, a região de critério X1 nesta modalidade é tal que a largura Wb na segunda região b no que se refere ao torque de direção T é maior que as larguras Wa e Wc da primeira região a e a terceira região c no que se refere ao torque de direção T. Além disso, na região de critério X1, o torque de direção T aumenta relativamente na ordem da primeira região a, a segunda região b e a terceira região c. Ou seja, a primeira região a da região de critério X1 é uma região de ângulo pequeno e torque pequeno na qual o ângulo de direção A é relativamente pequeno e o torque de direção T é relativamente pequeno. A terceira região c é uma região de ângulo grande e torque grande na qual o ângulo de direção A é relativamente grande e o torque de direção T é relativamente grande. A segunda região b é uma região de ângulo intermediário e torque intermediário entre a primeira região a e a terceira região c.

[065] Neste caso, por exemplo, no dispositivo EPS de controle 8, na região de ângulo pequeno e torque pequeno próximo à primeira região a e na região de ângulo grande e torque grande próximo à terceira região c, a região de critério X1 na qual não é determinado que o presente estado é o estado de retorno (ou seja, uma região na qual vibração é permitida) é mais estreita que na região de ângulo intermediário e torque intermediário próxima à segunda região b, e as regiões de retorno X2 e X3 (ou seja, regiões nas quais vibração é restringida) são mais largas que na região de ângulo intermediário e torque intermediário próxima à segunda região b. Por conseguinte, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de restringir a quantidade de alteração dT do torque de direção T e a vibração na direção circunferencial de volante de direção a extensões maiores na região de ângulo pequeno e torque pequeno e na região de ângulo grande e torque grande nas quais quantidades de alteração excessivamente grandes dT do torque de direção T input a partir da superfície da estrada e vibrações excessivamente grandes na direção circunferencial de volante de direção input a partir da superfície da estrada são indesejáveis.

[066] No dispositivo EPS de controle 8, na região de ângulo intermediário e torque intermediário próxima à segunda região b, a região de critério X1 é definida relativamente larga, e as regiões de retorno X2 e X3 são definidas relativamente estreitas. Por conseguinte, na região de ângulo intermediário e torque intermediário na qual se deseja que vibração seja transmitida ao condutor, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de diminuir a restrição da quantidade de alteração dT do torque de direção T e a vibração na direção circunferencial de volante de direção que são input a partir da superfície da estrada, a certos graus, como informação proveniente da superfície da estrada. Ou seja, o dispositivo EPS de controle 8 é capaz de permitir que a quantidade de alteração dT do torque de direção T e a vibração na direção circunferencial de volante de direção.

[067] A propósito, o formato da região de critério X1 não está limitado à ilustração na fig. 3, mas basta que o formato seja definido arbitrariamente de acordo com os desempenhos requeridos, etc. Em outras palavras, o aparelho de direção 1, ajustando arbitrariamente o formato da região de critério X1, é capaz de ajustar apropriadamente o grau de restrição e permissão da quantidade de alteração dT do torque de direção T e a vibração na direção circunferencial de volante de direção de acordo com a necessidade.

[068] Em seguida, um exemplo do controle de determinação de retorno será descrita com referência a um fluxograma mostrado na fig. 7. A propósito, a rotina de controle mostrada na fig. 7 é repetida em um ciclo de controle de diversas centenas de microssegundos a diversas dezenas de milissegundos.

[069] Primeiro, o dispositivo EPS de controle 8 adquire o torque de direção T que atua sobre o volante de direção 2 e sobre o ângulo de direção A do volante de direção 2 com base em vários resultados de detecção providos pelo dispositivo de detecção de estado 7 (ST1).

[070] Em seguida, com base no torque de direção T e no ângulo de direção A adquiridos em ST1, o dispositivo EPS de controle 8 calcula a quantidade de alteração dT do torque de direção T e a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A. Então, o dispositivo EPS de controle 8 determina se a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A é ou não menor que o valor de velocidade limiar ThdA e se a quantidade de alteração dT do torque de direção T é ou não maior que o valor limiar de quantidade de alteração ThdT (ST2).

[071] Se a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A for maior que ou igual ao valor de velocidade limiar ThdA ou se a quantidade de alteração dT do torque de direção T for menor que ou igual ao valor limiar de quantidade de alteração ThdT (NÃO em ST2), o dispositivo EPS de controle 8 então determina se o ponto de operação determinado de acordo com o torque de direção T e o ângulo de direção A adquirido em ST1 está ou não fora da região de critério X1 (por exemplo, ver fig. 3) (ST3).

[072] Se o dispositivo EPS de controle 8 determinar em ST2 que a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A é menor que o valor de velocidade limiar ThdA e que a quantidade de alteração dT do torque de direção T é maior que o valor limiar de quantidade de alteração ThdT (YES in ST2), ou determinar em ST3 que o ponto de operação está fora da região de critério X1 (SIM em ST3), o dispositivo EPS de controle 8 determina que o presente estado está em um estado de retorno que é desconfortável ao condutor (ST4). Então, o dispositivo EPS de controle 8 executa o controle de restrição de vibração do volante de direção 2 na direção de rotação do mesmo (vibração na direção circunferencial de volante de direção) controlando o dispositivo EPS 6 (ST5), e então termina o presente ciclo de controle, e prossegue para o próximo ciclo de controle.

[073] Se for determinado em ST3 que o ponto de operação está dentro da região de critério X1 (NÃO em ST3), o dispositivo EPS de controle 8 determina que o presente estado não está em um estado de retorno que é desconfortável ao condutor (ST6). Então, o dispositivo EPS de controle 8 executa o controle assistido usual (ST7) em vez de executar o controle de restrição de vibração na direção circunferencial de volante de direção. Então, o dispositivo EPS de controle 8 termina o presente ciclo de controle, e prossegue para o próximo ciclo de controle.

[074] De acordo com a modalidade descrita acima, o aparelho de direção 1 inclui o volante de direção 2 que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo, e o dispositivo EPS de controle 8 que determina que o estado de retorno está presente se o ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de direção do volante de direção 2 e o torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora da região de critério que é definida previamente. Por conseguinte, o aparelho de direção 1 e o dispositivo EPS de controle 8 são capazes to lidar apropriadamente com o retorno.

[075] Em seguida, uma segunda modalidade da invenção será descrita. A fig. 8 é um gráfico ilustrando uma determinação de alteração de quantidade de torque que um aparelho de direção de acordo com a segunda modalidade realiza de acordo com o estado de um veículo. A fig. 9 e fig. 10 são gráficos ilustrando uma determinação de ponto de operação proporcional ao estado do veículo. Um aparelho de direção e um aparelho de determinação de retorno de acordo com a segunda modalidade são diferentes daqueles da primeira modalidade em que a região de critério é mudada de acordo com o estado do veículo. As construções e a operação e efeitos desta modalidade que são substancialmente os mesmos que aqueles da modalidade precedente são atribuídos os mesmos caracteres de referência, e descrições redundantes dos mesmos serão evitadas o máximo possível (isto se aplicará às outras modalidades descritas abaixo). Além disso, construções principais desta modalidade são providas como mostradas na fig. 1.

[076] Em um aparelho de direção 201 de acordo com a segunda modalidade ilustrada nas figs. 8 a 10, um dispositivo EPS de controle 208 muda a região de critério X1 de acordo com o estado do veículo. Nesta modalidade, o dispositivo EPS de controle 208 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT para uso na determinação de alteração de quantidade de torque e a região de critério X1 para uso na determinação de ponto de operação de acordo com o estado do veículo. É importante que seja notado aqui que o estado do veículo inclui o estado de deslocamento do veículo, o estado da direção do veículo, o estado de tendência de operação que o condutor requer do veículo, etc. O dispositivo EPS de controle 208 na segunda modalidade altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT da região de critério X1 de acordo com o estado de deslocamento do veículo e/ou o estado de direção do veículo.

[077] O dispositivo EPS de controle 208 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT de acordo com o estado de direção do veículo, tal como o torque de direção T, o ângulo de direção A, a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A, etc., ou o estado de deslocamento do veículo, tal como a velocidade do veículo, a aceleração do veículo, etc. Ou seja, o dispositivo EPS de controle 208 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT em função do ângulo de direção A, da velocidade de alteração dA do ângulo de direção A, da velocidade do veículo, da aceleração do veículo, etc. (ou um mapa correspondente à função).

[078] Na ilustração da fig. 8, o dispositivo EPS de controle 208 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT em função relativamente ao ângulo de direção A, e altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT de acordo com o ângulo de direção A. Por exemplo, o dispositivo EPS de controle 208 torna o valor limiar de quantidade de alteração ThdT menor quando o ângulo de direção A é relativamente grande que quando o ângulo de direção A é relativamente pequeno. Neste exemplo, o dispositivo EPS de controle 208 torna o valor limiar de quantidade de alteração ThdT menor quanto maior o ângulo de direção A, e torna o valor limiar de quantidade de alteração ThdT maior quanto menor o ângulo de direção A.

[079] Em geral, o retorno tende a ser maior após a direção de um ângulo de direção A predeterminado que durante um período inicial seguinte a partida de direção. No aparelho de direção 201, o dispositivo EPS de controle 208 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT menor quando o ângulo de direção A é relativamente grande que quando o ângulo de direção A é relativamente pequeno. Por conseguinte, uma região na qual é determinado que o estado de retorno está presente pode ser aumentada, como mostrado por porções de linha pontilhadas espessas em uma área cercada por uma linha L8 na fig. 8. Como resultado, o aparelho de direção 201, enquanto permite vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida a partir do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2 durante um período inicial seguinte à partida de direção em uma série de operações de direção, é capaz de restringir a vibração desconfortável do retorno durante um estado mantido de direção seguinte à direção até o ângulo de direção A predeterminado durante o qual existe uma tendência a fácil ocorrência do retorno. Portanto, o aparelho de direção 201 é capaz de lidar mais apropriadamente com o retorno.

[080] Além disso, o dispositivo EPS de controle 208 muda a região de critério X1, ou seja, as funções f1 e f2 de acordo com o estado de direção do veículo, tais como a quantidade de alteração de torque de direção dT, a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A, etc., ou o estado de deslocamento do veículo, tais como a velocidade do veículo, a aceleração do veículo, etc. Especificamente, o dispositivo EPS de controle 208 define as funções f1 e f2 como funções do estado de direção do veículo, tais como a quantidade de alteração de torque de direção dT, a velocidade de alteração dA do ângulo de direção A, etc., ou o estado de deslocamento do veículo, tais como a velocidade do veículo, a aceleração do veículo, etc. (ou mapas que correspondem às funções).

[081] Nos exemplos ilustrativos na fig. 9 e 10, o dispositivo EPS de controle 208 define as funções f1 e f2, ou seja, a região de critério X1, como funções relacionadas à velocidade do veículo, e muda a região de critério X1 de acordo com a velocidade de veículo. É importante que seja notado que a fig. 9 exemplifica uma baixa velocidade do estado do veículo no qual a velocidade do veículo é relativamente baixa, e a fig. 10 exemplifica uma alta velocidade do estado do veículo no qual a velocidade do veículo é relativamente alta. O dispositivo EPS de controle 208, por exemplo, torna o intervalo entre a função f1 e a função f2 no que se refere ao torque de direção T (o intervalo ao longo do eixo horizontal) menor, e torna a região de critério X1 mais estreita quando a velocidade de veículo está relativamente alta que quando a velocidade de veículo está relativamente baixa. O dispositivo EPS de controle 208 torna a região de critério X1 mais estreita quanto mais alta a velocidade do veículo, e torna a região de critério X1 mais larga quanto menor a velocidade do veículo.

[082] Em geral, o retorno tende a ser maior quanto mais alta a velocidade do veículo, e a tendência do condutor em sentir-se inseguro e desconfortável é maior quanto mais alta a velocidade do veículo e, por conseguinte, quanto maior o retorno. No entanto, no aparelho de direção 201, o dispositivo EPS de controle 208 define a região de critério X1 mais estreita quando a velocidade de veículo está relativamente alta que quando a velocidade de veículo está relativamente baixa, e, por conseguinte, a região na qual o presente estado é determinado como sendo o estado de retorno pode ser ampliada. Como resultado, o aparelho de direção 201, enquanto permite vibração proporcional à informação de superfície da estrada ou similar transmitida a partir do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2 durante uma baixa velocidade do estado do veículo, é capaz de restringir a vibração desconfortável do retorno durante uma alta velocidade do estado do veículo no qual existe uma tendência de fácil ocorrência do retorno. Portanto, o aparelho de direção 201 é capaz de lidar mais apropriadamente com o retorno.

[083] Por conseguinte, o aparelho de direção 201 e o dispositivo EPS de controle 208 construído conforme descrito acima são capazes de lidar mais apropriadamente com o retorno de acordo com o estado do veículo no qual o aparelho de direção 201 é montado. Neste caso, basta que o dispositivo EPS de controle 208, por exemplo, mude o valor limiar de quantidade de alteração ThdT de acordo com o estado do veículo antes da determinação em ST2 no fluxograma mostrado na fig. 7, e mude a região de critério X1 antes da determinação em ST3.

[084] Em seguida, uma terceira modalidade da invenção será descrita. A fig. 11 é um gráfico ilustrando uma determinação de ponto de operação realizada em um aparelho de direção de acordo com a terceira modalidade. O aparelho de direção e um aparelho de determinação de retorno de acordo com a terceira modalidade são diferentes daquele da primeira e segunda modalidades no que se refere ao fato de que a região de critério é dividida em uma pluralidade de estágios.

[085] Em um aparelho de direção 301 da terceira modalidade ilustrada na fig. 11, a região fora da região de critério X1 para uso na determinação de ponto de operação é dividida em uma pluralidade de estágios. A região fora da região de critério X1 é definida de modo que a região é dividida em uma pluralidade de estágios de acordo com a magnitude do retorno ao volante de direção 2, ou seja, a magnitude da vibração. Especificamente, a região fora da região de critério X1 é dividida em uma pluralidade de regiões de retorno X2A, X2B, X2C, ..., e regiões de retorno X3A, X3B, ... Neste exemplo, uma pluralidade de funções f1B, f1C, ... são definidas de acordo com a magnitude do retorno ao volante de direção 2, a intervalos predeterminados com referência à função f1A que define o lado de torque de direção mais baixo da região de critério X1, na região sobre o lado de torque de direção mais baixo da função f1A. As funções f1A, f1B, f1C, ... definem as regiões X2A, X2B, X2C, ... na região no lado de torque de direção mais baixo da função f1A. As regiões de retorno X2A, X2B, X2C, ... são regiões nas quais a magnitude do retorno ao volante de direção 2 aumenta gradualmente nessa ordem. Igualmente, uma pluralidade de funções f2B, f2C, ...são definidas de acordo com a magnitude do retorno ao volante de direção 2, a intervalos predeterminados com referência à função f2A que define o lado de torque de direção alto da região de critério X1, na região no lado de torque de direção mais alto da função f2A. As funções f2A, f2B, ... definem as regiões X3A, X3B, ... na região sobre o lado de torque de direção mais alto da função f2A. As regiões de retorno X3A, X3B, ... são regiões nas quais a magnitude do retorno ao volante de direção 2 aumenta gradualmente nessa ordem.

[086] A propósito, embora não mostrado nos desenhos, o valor limiar de quantidade de alteração ThdT para uso na determinação de alteração de quantidade de torque também é definido gradualmente em uma pluralidade de valores. Ou seja, similarmente à região de critério X1 descrita acima, o valor limiar de quantidade de alteração ThdT é definido em uma pluralidade de valores de acordo com a magnitude do retorno ao volante de direção 2, ou seja, a magnitude de vibração.

[087] Por conseguinte, o aparelho de direção 301 e o dispositivo EPS de controle 308 construído como descrito acima são capazes de determinar a presença/ausência do retorno ao volante de direção descontinuamente de acordo com a magnitude do retorno (por exemplo, ranking a magnitude do mesmo em uma pluralidade de níveis). Então, por exemplo, se o retorno ocorrendo no momento é relativamente grande, o dispositivo EPS de controle 308 restringe a vibração relativamente aumentando correspondentemente o torque assistido proveniente do dispositivo EPS 6 em uma direção tal de modo a cancelar o retorno. Se o retorno é relativamente pequeno, o dispositivo EPS de controle 308 permite a vibração correspondentemente diminuindo relativamente o torque assistido para restringir a vibração do volante de direção 2. Como resultado, o aparelho de direção 301 e o dispositivo EPS de controle 308, se determinado que o presente estado é o estado de retorno, são capazes de otimizar a quantidade de implementação do controle de restrição de vibração (a quantidade de restrição, a quantidade de assistência), ou similar, de acordo com a magnitude do retorno que está no momento ocorrendo, e são, por conseguinte, capazes de lidar com o retorno mais apropriadamente.

[088] Em seguida, uma quarta modalidade da invenção será descrita. A fig. 12 é uma vista em perspectiva esquemática ilustrando uma construção geral de um aparelho de direção de acordo com a quarta modalidade. A fig. 13 mostra um exemplo de um mapa de controle. Um aparelho de direção e um aparelho de determinação de retorno de acordo com a quarta modalidade são diferentes daqueles das primeira a terceira modalidades no que se refere ao fato de que a região de critério é alterada de acordo com o modo de ajuste de um atuador.

[089] Em um aparelho de direção 401 da modalidade ilustrada nas figs. 12 e 13, um dispositivo EPS de controle 408 altera a região de critério X1 de acordo com o estado de um veículo no qual o aparelho de direção 401 está montado. Nesta modalidade, o dispositivo EPS de controle 408 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT para uso na determinação de alteração de quantidade de torque e a região de critério X1 para uso na determinação de ponto de operação de acordo com o estado do veículo. O dispositivo EPS de controle 408 nesta modalidade altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1 de acordo com, por exemplo, o estado de tendência de operação que o condutor requer do veículo. Por exemplo, o dispositivo EPS de controle 408 classifica o estado de tendência de operação que o condutor deseja com respeito ao veículo com base nos sinais de detecção provenientes de vários sensores, o estado de operação de um dispositivo diferente do dispositivo EPS de controle 408, etc. Então, com base na classificação resultante da tendência de operação, o dispositivo EPS de controle 408 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1. Em outras palavras, o dispositivo EPS de controle 408 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1 com base, por exemplo, no estado de operação de um dispositivo diferente do dispositivo EPS de controle 408, etc.

[090] Nesta modalidade, o dispositivo EPS de controle 408 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1 de acordo com o modo de ajuste de um atuador 415 que está montado no veículo. O atuador 415 é, por exemplo, um dispositivo capaz de controle de movimento do veículo, o controle de postura do mesmo, etc. Nesta modalidade, o atuador 415 inclui, por exemplo, um sistema de suspensão com controle de força de amortecimento (por exemplo, um sistema de suspensão variável adaptativa (AVS), abreviado doravante como “suspensão de controle”, salvo se do contrário declarado) 416 ou que seja capaz de alterar a característica de suspensão do veículo. O dispositivo EPS de controle 408 altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1 de acordo com o modo de ajuste da suspensão de controle 416.

[091] É importante que seja notado aqui que a suspensão de controle 416 torna variável a característica de amortecimento de um absorvedor de choque da suspensão que amortece a entrada para as rodas do veículo provenientes da superfície da estrada, e, por conseguinte, é capaz de mudar a qualidade de direção do veículo e o desempenho de deslocamento do veículo. Nesta modalidade, a suspensão de controle 416 é capaz de definir seletivamente um modo arbitrário de uma pluralidade de modos, por exemplo, um modo de esportes, um modo normal, um modo de conforto, etc., como exemplificado na fig. 13, de acordo com a tendência do condutor na condução. Então, de acordo com o modo de ajuste selecionado da pluralidades de modos, a característica de amortecimento do absorvedor de choque é alterada.

[092] Então, o dispositivo EPS de controle 408 na quarta modalidade altera o valor limiar de quantidade de alteração ThdT ou a região de critério X1 de acordo com o modo de ajuste da suspensão de controle 416 conforme o estado do veículo, ou seja, de acordo com a tendência do condutor em condução que corresponde ao modo de ajuste da suspensão de controle 416. No caso em que o modo normal foi selecionado como o modo de ajuste da suspensão de controle 416, o dispositivo EPS de controle 408 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT para um valor de referência normal (ou habitual), e ajusta a região de critério X1 para uma região de referência normal (ou habitual), conforme exemplificado na fig. 13. No caso em que o modo de esportes foi selecionado como o modo de ajuste da suspensão de controle 416, ou seja, no caso em que a tendência do condutor na condução é relativamente alta na tendência para condução desportiva, o dispositivo EPS de controle 408 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT mais alta que o valor de referência, e expande a região de critério X1 a partir da região de referência. No caso em que o modo de conforto foi selecionado como o modo de ajuste da suspensão de controle 416, ou seja, no caso em que a tendência do condutor na condução é relativamente baixa na tendência para condução desportiva, e é alta na tendência para dar importância na qualidade de direção, o dispositivo EPS de controle 408 define o valor limiar de quantidade de alteração ThdT mais baixo que o valor de referência, e reduz a região de critério X1 a partir da região de referência.

[093] Como resultado, o aparelho de direção 401, enquanto permite a vibração proporcional à informação de superfície da estrada e similar transmitida a partir do lado de superfície da estrada para o lado de volante de direção 2 durante o modo de esportes durante o qual a tendência para condução desportiva é relativamente alta, é capaz de restringir a vibração desconfortável do retorno durante o modo de conforto durante o qual a tendência para condução desportiva é relativamente baixa. Portanto, o aparelho de direção 401 é capaz de lidar apropriadamente com o retorno.

[094] Por conseguinte, o aparelho de direção 401 e o dispositivo EPS de controle 408 construídos como descrito acima são capazes de lidar apropriadamente com o retorno de acordo com o estado do veículo no qual o aparelho de direção 401 está montado, ou seja, de acordo com o modo de ajuste da suspensão de controle 416 (o atuador 415) nesta modalidade.

[095] A propósito, os aparelhos de direção e os aparelhos de determinação de retorno de acordo com as modalidades precedentes da invenção não estão limitados às construções acima descritas, mas podem ser modificados de várias maneiras. Um aparelho de direção e um aparelho de determinação de retorno de acordo com uma modalidade da invenção podem ser construídos combinando dois ou mais das modalidades precedentes.

[096] Embora nos aparelhos de direção precedentes, o aparelho de determinação de retorno e o dispositivo de controle sejam ambos realizados pelo dispositivo EPS de controle 8, esta construção não é restritiva. Ou seja, um aparelho de determinação de retorno e um dispositivo de controle podem ser providos separadamente.

[097] Embora o dispositivo de determinação descrito acima determinar se o retorno ocorreu ou não combinando a determinação de ponto de operação baseado no ponto de operação que é determinada de acordo com o ângulo de direção e o torque de direção, e a determinação de alteração de quantidade de torque baseado na velocidade de alteração do ângulo de direção e a quantidade de alteração do torque de direção por unidade de tempo, isto não é restritivo. Por exemplo, o dispositivo de determinação pode determinar se o retorno ocorreu ou não usando apenas a determinação de ponto de operação sem usar a determinação de alteração de quantidade de torque.

[098] Embora na descrição precedente, o dispositivo de controle execute o controle de restrição de vibração controlando o dispositivo de ajuste no caso em que é determinado que o ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de direção do membro de direção e do torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora da região de critério determinada previamente, e que o presente estado é o estado de retorno, isto não é restritivo. O dispositivo de controle pode ser projetado de modo a executar um controle de restrição de vibração controlando diretamente o dispositivo de ajuste de acordo com se o ponto de operação está ou não fora da região de critério, se determinar a presença ou ausência de ocorrência do retorno. Ou seja, o dispositivo de controle pode ser construído de modo a ser capaz de executar o controle de restrição de vibração controlando o dispositivo de ajuste no caso em que o ponto de operação determinado de acordo com o ângulo de direção do membro de direção e o torque de direção que atua sobre o membro de direção está fora da região de critério definida previamente. Neste caso, também, o aparelho de direção é capaz de lidar apropriadamente com o retorno.

[099] Embora na descrição precedente, seja assumido que o dispositivo de ajuste é o dispositivo EPS, e ajusta a vibração na direção de rotação do membro de direção ajustando o grau de transmissão da vibração transmitida ao membro de direção, isto não é restritivo. Ou seja, o dispositivo de ajuste pode ser provido separadamente do dispositivo EPS.

[0100] Embora na descrição precedente, o dispositivo de controle ajuste o grau de transmissão da vibração transmitida ao membro de direção, e ajuste a vibração do membro de direção na direção de rotação do mesmo, isto não é restritivo. Por exemplo, a vibração transmitida ao membro de direção pode ser ajustador ajustando diretamente a saída do motor elétrico 10.

[0101] Embora na descrição precedente, o aparelho de direção é provido com o dispositivo EPS de coluna do tipo de assistência à coluna, que não é restritivo. Por exemplo, o aparelho de direção é aplicável, por exemplo, tanto ao tipo de assistência à pinhão quanto ao tipo de assistência à cremalheira, e também é aplicável não apenas ao sistema que inclui o aparelho de direção por energia elétrica, mas também a um sistema que inclui um aparelho de direção à energia hidráulica.

[0102] Embora na descrição precedente, o atuador inclua a suspensão de controle 416, isto não é restritivo. Por exemplo, o atuador pode incluir uma transmissão de um veículo, um dispositivo ABS (sistema de frenagem antibloqueio), um dispositivo BA (assistência à frenagem), um dispositivo VSC (controle de estabilidade do veículo (prevenção de derrapagem)), um aparelho TRC (sistema de controle de tração), um dispositivo VDIM (gerenciamento integrado da dinâmica veicular, ou controle integrado de condução ativa), um dispositivo estabilizador variável, etc. O dispositivo de determinação pode mudar a região de critério de acordo com o estado de operação e o modo de ajuste.

[0103] Portanto, o aparelho de direção e o aparelho de determinação de retorno de acordo com a invenção, como descrito acima, são adequadamente aplicados ao aparelho de direção e ao aparelho de determinação de retorno que pode ser montado em vários veículos.

Claims

1. Aparelho de direção compreendendo um membro de direção (2) que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado realizando a direção, o aparelho de direção compreendendo: um dispositivo de determinação (8, 208, 308, 408) que determina que um estado de retorno está presente, se um ponto de operação determinado com base no ângulo de direção (A) do membro de direção (2) e torque de direção (T) que atua sobre o membro de direção (2) está fora de uma região de critério (X1) que é definida previamente, CARACTERIZADO pelo fato de que uma largura da região de critério (X1) em termos do torque de direção (T) difere de acordo com a magnitude do ângulo de direção (A), e quando uma primeira região (a), uma segunda região (b) e uma terceira região (c) são ajustadas em ordem a partir de um lado onde o ângulo de direção (A) é menor em direção a um lado onde o ângulo de direção (A) é maior, o torque de direção (T) aumenta em ordem da primeira região, da segunda região e da terceira região e uma largura da segunda região em termos do torque de direção (T) é maior que larguras da primeira região e da terceira região em termos do torque de direção (T), a primeira região é uma região de ângulo pequeno e torque pequeno na qual o ângulo de direção (A) é menor que um primeiro valor predeterminado e o torque de direção é menor que um segundo valor predeterminado, e é uma região na qual uma quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido a entrada a partir de uma superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, a terceira região é uma região de torque grande e ângulo grande na qual o ângulo de direção (A) é maior que um terceiro valor predeterminado e o torque de direção é maior que um quarto valor predeterminado, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, e a segunda região é uma região de torque intermediário e ângulo intermediário entre a primeira região e a terceira região, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) na direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada são desejadas a serem transmitidas para um condutor como informação a partir da superfície de estrada.

2. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de determinação (208) altera a região de critério (X1) de acordo com um estado do veículo.

3. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de determinação (208) altera a região de critério (X1) de acordo com uma velocidade de veículo do veículo.

4. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de determinação (208) torna a região de critério (X1) mais estreita quando a velocidade de veículo aumenta.

5. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de determinação (408) altera a região de critério (X1) de acordo com um modo de ajuste de um atuador (415) que está instalado no veículo.

6. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador (415) é capaz de alterar uma característica de suspensão do veículo.

7. Aparelho de direção, de acordo com qualquer a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma região fora da região de critério (X1) é dividida em uma pluralidade de estágios de acordo com a magnitude de um retorno ao membro de direção (2).

8. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de determinação (8, 208, 308, 408) determina que o estado de retorno está presente, se uma velocidade de alteração (dA) do ângulo de direção (A) for menor que uma velocidade predeterminada (ThdA) que é definida previamente e a quantidade de alteração (dT) do torque de direção (T) for maior que uma quantidade de alteração predeterminada (ThdT) que é definida previamente.

9. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda: - um dispositivo de ajuste (6) capaz de ajustar vibração do membro de direção (2) em uma direção de rotação; e - um dispositivo de controle (8, 208, 308, 408) capaz de executar um controle de restrição da vibração controlando o dispositivo de ajuste (6), se o dispositivo de determinação (8, 208, 308, 408) determinar que o estado de retorno está presente.

10. Aparelho de direção compreendendo um membro de direção (2) que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado realizando a direção, o aparelho de direção compreendendo: - um dispositivo de ajuste (6) capaz de ajustar vibração do membro de direção (2) em uma direção de rotação; e - um dispositivo de controle (8, 208, 308, 408) capaz de executar um controle de restrição da vibração controlando o dispositivo de ajuste (6), se um ponto de operação determinado de acordo com ângulo de direção (A) do membro de direção (2) e torque de direção (T) que atua sobre o membro de direção (2) está fora de uma região de critério (X1) que é previamente ajustada, CARACTERIZADO pelo fato de que uma largura da região de critério (X1) em termos do torque de direção (T) difere de acordo com a magnitude do ângulo de direção (A), e quando uma primeira região (a), uma segunda região (b) e uma terceira região (c) são ajustadas em ordem a partir de um lado onde o ângulo de direção (A) é menor em direção a um lado onde o ângulo de direção (A) é maior, o torque de direção (T) aumenta em ordem da primeira região, da segunda região e da terceira região e uma largura da segunda região em termos do torque de direção (T) é maior que larguras da primeira região e da terceira região em termos do torque de direção (T), a primeira região é uma região de ângulo pequeno e torque pequeno na qual o ângulo de direção (A) é menor que um primeiro valor predeterminado e o torque de direção é menor que um segundo valor predeterminado, e é uma região em uma quantidade de alteração do torque de direção (T) e de vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido a entrada a partir de uma superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, a terceira região é uma região de torque grande e ângulo grande na qual o ângulo de direção (A) é maior que um terceiro valor predeterminado e o torque de direção é maior que um quarto valor predeterminado, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, e a segunda região é uma região de torque intermediário e ângulo intermediário entre a primeira região e a terceira região, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) na direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada são desejadas a serem transmitidas para um condutor como informação a partir da superfície de estrada.

11. Aparelho de direção, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle executa o controle de restrição da vibração através do controle do dispositivo de ajuste, se uma velocidade de alteração (dA) do ângulo de direção (A) for menor que uma velocidade predeterminada (Thda) que é previamente ajustada e a quantidade de alteração (dT) do torque de direção (T) é maior que uma quantidade de alteração predeterminada (Thdt) que é previamente ajustada.

12. Aparelho de determinação de retorno, que determina que um estado de retorno está presente, se um ponto de operação determinado de acordo com ângulo de direção (A) de um membro de direção (2) que é provido em um veículo e que é capaz de ser girado de modo a conduzir o veículo e torque de direção (T) que atua sobre o membro de direção (2) está fora de uma região de critério (X1) que é previamente ajustada, CARACTERIZADO pelo fato de que uma largura da região de critério (X1) em termos do torque de direção (T) difere de acordo com a magnitude do ângulo de direção (A), e quando uma primeira região (a), uma segunda região (b) e uma terceira região (c) são ajustadas em ordem a partir de um lado onde o ângulo de direção (A) é menor em direção a um lado onde o ângulo de direção (A) é maior, o torque de direção (T) aumenta em ordem da primeira região, da segunda região e da terceira região e uma largura da segunda região em termos do torque de direção (T) é maior que larguras da primeira região e da terceira região em termos do torque de direção (T), a primeira região é uma região de ângulo pequeno e torque pequeno na qual o ângulo de direção (A) é menor que um primeiro valor predeterminado e o torque de direção é menor que um segundo valor predeterminado, e é uma região na qual uma quantidade de alteração do torque de direção (T) e de vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido a entrada a partir de uma superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, a terceira região é uma região de torque grande e ângulo grande na qual o ângulo de direção (A) é maior que um terceiro valor predeterminado e o torque de direção é maior que um quarto valor predeterminado, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) em uma direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada sendo excessivamente larga é indesejável, e a segunda região é uma região de torque intermediário e ângulo intermediário entre a primeira região e a terceira região, e é uma região na qual a quantidade de alteração do torque de direção (T) e da vibração do membro de direção (2) na direção circunferencial devido à entrada a partir da superfície de estrada são desejadas a serem transmitidas para um condutor como informação a partir da superfície de estrada.

13. Aparelho de determinação de retorno, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que: o aparelho de determinação de retorno determina que o estado de retorno está presente, se uma velocidade de alteração (dA) do ângulo de direção (A) for menor que uma velocidade predeterminada (ThdA) que é previamente ajustada e a quantidade de alteração (dt) do torque de direção (T) for maior que uma quantidade de alteração predeterminada (Thdt) que é previamente ajustada.