CN102803047A - 电动动力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动电力转向装置。处于马达不产生转向辅助力的规定范围内时，控制装置也对减速机构的驱动齿轮(5a)施加微小的旋转转矩。即，为驱动从动齿轮(5b)而使马达产生不充分的微小的旋转转矩，且在规定条件下使旋转转矩的方向反转。由此，成为在驱动齿轮(5a)和从动齿轮(5b)间没有齿隙(BL)的状态。

Description

电动动力转向装置

技术领域

本发明涉及搭载于汽车等车辆上，基于转向转矩通过马达产生转向辅助力的电动动力转向装置。

背景技术

电动动力转向装置是从马达经由减速机构向转向机构传递转向辅助力的构成。减速机构具备驱动齿轮以及与其啮合的从动齿轮。在齿轮彼此的啮合部分为了顺利的啮合，而存在齿隙。在从路面向转向机构施加逆输入时，往往因该齿隙引起，由齿轮的齿彼此的碰撞而产生令人不舒服的嘎嘎声。特别是在齿轮不是合成树脂制而是金属制的情况下，容易产生较大的嘎嘎声。专利文献1以及专利文献2公开了为了防止这样的嘎嘎声的产生，而在齿轮周边施加了特别的方法的电动动力转向装置。

专利文献1：日本特开2008-189172号公报

专利文献2：日本特开2008-254624号公报

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种不使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动动力转向装置。

本发明的特征之一在于，在电动动力转向装置中具备设为在减速机构的驱动齿轮以及从动齿轮间在一个方向上没有齿隙的状态，并且，在规定条件下使旋转转矩的方向反转，并切换为在另一个方向上没有齿隙的状态的控制装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动动力转向装置的概略结构的图。

图2A是表示在两个方向上存在齿隙BL的状态的减速机构的齿轮的略图(示意图)。

图2B是表示在一个方向上没有齿隙BL的状态的减速机构的齿轮的略图(示意图)。

图2C是表示在另一个方向上没有齿隙BL的状态的减速机构的齿轮的略图(示意图)。

图3是与通过第一实施方式的ECU而执行的转向相关的控制的流程图。

图4是用于说明定义盲区的转向转矩的范围内的转向角变化的图。

图5是与通过第二实施方式的ECU而执行的转向相关的控制的流程图。

图6是与通过第三实施方式的ECU而执行的转向相关的控制的流程图。

图7A是表示在没有添加振动成分的情况下，驱动齿轮的齿对从动齿轮的齿进行击打的声压级的图表。

图7B是表示在添加了振动成分的情况下，驱动齿轮的齿对从动齿轮的齿进行击打的声压级的图表。

图8A是表示转向角的移动例的图表。

图8B是表示转向角的移动例的图表。

图9是表示对转向角的移动的累计的概念的图表。

图10是与通过第四实施方式的ECU而执行的转向相关的控制的流程图。

图11是表示转向转矩和转向辅助力的关系的一个例子的图表。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施方式所涉及的电动动力转向装置的概略结构的图。在图中，转向盘1与第一转向轴2连接。第一转向轴2经由扭杆3与第二转向轴4连接。由马达6的旋转带来的转向辅助力经由减速机构5被赋予给第二转向轴4。

减速机构5具有通过马达6而被旋转驱动的驱动齿轮5a，和与该驱动齿轮5a啮合并向转向机构施加转向辅助力的从动齿轮5b。在此，两齿轮5a、5b是金属制的。在第二转向轴4的下端形成有小齿轮7。该小齿轮7与齿条8啮合。通过齿条8沿其轴向(纸面的横方向)转动，能够向转向车轮(一般为前轮)9赋予转转向角。转向机构100具有转向盘1、第一转向轴2、扭杆3、第二转向轴4、小齿轮7以及齿条8。

扭杆3的扭转(第一转向轴2和第二转向轴4的相对旋转角度差)，即转向转矩是通过转矩检测装置10检测出的。转矩检测装置10的输出，被输入给作为控制装置的ECU(电子控制单元)12。另外，设置有检测第二转向轴4的转向角的转向角检测装置11，其输出被输入到ECU12。此外，以下，转向角是指转向角检测装置11的输出的意思。另外，转向角也是指与转向车轮9的转转向角对应的角度。另外还向ECU12输入来自车速传感器13的车速信号。ECU12为了基于转向转矩和车速产生必要的转向辅助力，而驱动马达6。

图2A～图2C是减速机构5的齿轮的略图(示意图)。此外，齿轮的直径、形状、齿数等并不是与实物忠实地对应的。例如在车辆直线行驶的状态下，驾驶员未进行转向时，如图2A所示，多为在驱动齿轮5a和从动齿轮5b之间，相互的齿彼此不抵接，在驱动齿轮5a的齿的两个方向上存在齿隙BL的状态。在该状态下，若从路面将逆输入传递到从动齿轮5b，则从动齿轮5b的齿对驱动齿轮5a的齿进行击打，产生嘎嘎声。

于是，如图2B所示，在车辆直线行驶时，ECU12控制马达6以便使驱动齿轮5a的齿与从动齿轮5b的齿轻轻抵接。在此，“轻轻”是指马达6不驱动从动齿轮5b的程度。ECU12如图2B所示那样，以为了驱动从动齿轮5b而使马达6按顺时针方向产生不充分的微小的旋转转矩的方式进行控制。因此，可实现这样的状态，即，在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间在一个方向上没有齿隙的状态。在该状态下，驱动齿轮5a的旋转转矩比用于转动从动齿轮5b的静摩擦转矩小。

然而，在图2B中，若因来自路面的影响等，与上述静摩擦转矩同等以上的转矩沿逆时针方向作用于从动齿轮5b，则从动齿轮5b往往向该方向微动。此时的驱动齿轮5a以推动从动齿轮5b的微动，或者随着微动的从动齿轮5b的方式沿顺时针方向转动。若发生这样的现象，则从动齿轮5b缓缓地转动，从而存在车辆偏移的可能性。于是，在ECU12中，如图2C所示，设定在规定条件下使马达6的旋转转矩的方向反转并进行切换为在另一个方向上没有齿隙的状态的控制。以下，说明关于这样的控制动作的ECU12的实施方式。

<第一实施方式>

说明第一实施方式所涉及的ECU12的控制动作。

图3是与通过ECU12而执行的转向相关的控制的流程图。在图中，若开始控制，则ECU12首先进行是否是转向中的判断(步骤S1)。具体地说，ECU12基于转矩检测装置10的输出，如果基于驾驶员的转向转矩处于非转向相应的规定范围内则判定为未转向，如果在规定范围外则判定为转向中。

上述的非转向相应的规定范围内是指，马达6不产生转向辅助力的范围内，所谓的控制的盲区的范围内。图11是表示转向转矩(转矩检测装置10的输出)和转向辅助力的关系的一个例子的图表。在转向转矩(转矩检测装置10的输出的绝对值)处于规定值以下即盲区的范围内时，不产生驱动从动齿轮5b那样的实际性的转向辅助力。其中，在该盲区的范围内，能够为了驱动从动齿轮5b而使马达产生不充分的微小的旋转转矩。

在判定为驾驶员正在进行转向的情况下(步骤S1：是)，ECU12基于转向转矩、车速，进行通常运算处理(步骤S2)，驱动马达6以便产生必要的操舵辅助力(步骤S3)。在转向中，反复执行基于上述的步骤S1～S3的辅助控制，而向小齿轮7赋予必要的转向辅助力。

另一方面，在判定为驾驶员未进行转向的情况下(步骤S1：否)，ECU12执行与通常的辅助控制不同的用于抑制嘎嘎声的处理(步骤S4～S9)。首先，在步骤S4中，ECU12对该步骤S4的执行是否是初次，或者，是否是前次是转向中而这次才成为非转向的状态进行判断。在此，作为是初次(在步骤S4为是)，ECU12进到步骤S7，开始时间的计测。接下来，ECU12判定是否经过了规定时间(例如5秒左右)(步骤S5)。最初当然是“否”，ECU12进行微小电流的设定(步骤S6)。此外，从前次持续非转向(在步骤S4为否)，在未经过规定时间的情况下(在步骤S5为否)，ECU12维持微小电流(步骤S6)。

在此，微小电流是指，如上所述，用于为驱动从动齿轮5b而使马达6产生不充分的微小的旋转转矩用的电流。ECU12以所设定的微小电流驱动马达6(步骤S3)，并返回步骤S1。在此，如果非转向的状态没有变化，则ECU12执行步骤S4、S5、S6，维持微小电流下的马达驱动(步骤S3)。这样一来，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在一个方向上没有齿隙的状态(图2B或者图2C)。

若在反复执行上述步骤S1、S4、S5、S6、S3的期间经过规定时间(步骤S5的“是”)，则ECU12将微小电流的符号设定为相反，而反转旋转转矩的方向(步骤S8)。然后，ECU12进行时间的复位、开始(步骤S9)，驱动马达6(步骤S3)，并返回步骤S1。在此，如果非转向的状态没有改变，则ECU12执行步骤S4、S5、S6，以微小电流维持马达驱动(步骤S3)。这样一来，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在与上述的一个方向相反的另一个方向上没有齿隙的状态(图2C或者图2B)。

以下同样，只要持续非转向的状态，就周期性地进行因每隔规定时间使马达6的旋转转矩的方向逆转而引起的状态的切换。由于在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b之间在任一个方向上没有齿隙的状态下，即使从路面施加逆输入，两齿轮也能够维持相互抵接的状态，所以嘎嘎声的产生被抑制。另外，通过不是单单持续该状态，而是每隔规定时间使旋转转矩的方向反转而切换为在另一个方向上没有齿隙的状态，从而能够防止从动齿轮5b缓缓向一个方向转动。

另外，从非转向转为转向的状态的情况下，ECU12立即从步骤S1进到步骤S2，进行通常的运算处理(步骤S2)，并驱动马达6(步骤S3)。然后，在再次从转向转为非转向的状态时，ECU12从步骤S4进到步骤S7，对时间进行复位、开始。以下，同样，进行上述的处理。

这样一来，不对减速机构5的构造进行调整，仅基于ECU12的控制就抑制嘎嘎声的产生。即，能够提供一种不会使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动动力转向装置。另外，由于通过抑制嘎嘎声的产生，能够使减速机构5采用金属制的齿轮，所以能够实现齿轮的高强度化、小型化。

<第二实施方式>

接下来，对第二实施方式所涉及的ECU12的控制动作进行说明。

图4是用于说明定义图11的盲区的转向转矩、即扭杆3的扭转量的范围内的转向角(转向角检测装置11的输出值)的变化的线图。以中心位置(0)为中心，用左右相互用相反的符号(右为正，左为负)来表示转向角。θN、-θN是在后述的处理中使用的边界值。图5是与通过ECU12而执行的转向相关的控制的流程图。在图中，步骤S11、S12、S13分别进行与图3的步骤S1、S2、S3同样的处理，从而省略说明。

另一方面，在步骤S11中，在判断为驾驶员未进行转向的情况下，ECU12执行与通常的辅助控制不同的用于抑制嘎嘎声的处理(步骤S14～S21)。首先，ECU12对转向角方向标志被设置为0：左、1：右中的哪个进行判断(步骤S14)。转向角方向标志是指表示之前存储为转向角处于左右哪个区域的信息。未转向时的转向角是指，通过来自路面的逆输入而旋转第二转向轴4时的转向角检测装置11的输出值。

在此，若例如设为转向角方向标志为0：左，则ECU12判断当前的转向角是否处于比图4的θN靠右(大)(步骤S15)。然后ECU12在当前的转向角处于比θN靠右时将转向角方向标志设置为1：右(步骤S17)。反之如果转向角为θN或者比其靠左，则ECU12就不进行转向角方向标志的变更。上述步骤S14、S15、S17所指的是如下那样的情况：如果即使转向角从左越过中心位置，但转向角没有处于越过θN的右，则ECU12依然将转向角方向标志作为0：左来进行处理，如果转向角成为越过θN的右之后ECU12将转向角方向标志作为1：右进行处理。即，0～θN的范围是转向角为右的区域，但在转向角是从左变化而来时，是ECU12将转向角方向标志仍作为不是右的区域进行处理的滞后区域。

反之，若在步骤S14中设为转向角方向标志为1：右，则ECU12对当前转向角是否处于比图4的-θN靠左进行判断(步骤S16)。然后ECU12在当前的转向角处于比-θN靠左时将转向角方向标志设置为0：左(步骤S18)。反之如果转向角为-θN或者比其靠右，则ECU12不进行转向角方向标志的变更。上述的步骤S14、S16、S18所指的是如下那样的情况：即使转向角从右越过中心位置，转向角不处于越过-θN的左，则ECU12依然将转向角方向标志作为1：右进行处理，转向角处于越过-θN的左后，ECU12才将转向角方向标志作为0：左进行处理。即，0～-θN的范围是转向角为左的区域，但在转向角是从右变化而来时，是ECU12仍将转向角方向标志作为不是0：左的区域进行处理的滞后区域。

接下来，ECU12对经过了上述的处理的转向角方向标志被设定为0：左、1：右中的哪个进行判断(步骤S19)。在此，如果转向角方向标志为0：左，则ECU12在步骤S20中进行微小电流的设定。ECU12设定为因微小电流带来的旋转转矩的方向为右转向的方向之后，驱动马达6(步骤S13)。反之，在步骤S19中，如果转向角方向标志为1：右，则ECU12在步骤S21中进行微小电流的设定。ECU12设定成马达6的旋转转矩的方向为左转向的方向之后，驱动马达6(步骤S13)。

通过微小电流，能够使马达6产生微小的旋转转矩，由此成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在一个方向上没有齿隙的状态(图2B或者图2C)。另外，如果转向角越过滞后区域从左到右，或者转向角与其相反地发生变化，则成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在与上述的一个方向相反的另一个方向上没有齿隙的状态(图2C或者图2B)。

以下同样，只要非转向的状态持续，就进行由根据转向角的变化通过ECU12使马达6的旋转转矩的方向反转引起的状态的切换，进行朝向中心位置的控制。

在如上述那样的第二实施方式中，马达6的旋转转矩被ECU12控制以便转向角朝向中心位置。通过转向角从被当作左右的一侧的区域越过边界值而成为另一侧的值，旋转转矩的方向通过ECU12被反转。由此，通过ECU12抑制从动齿轮5b以离开转向角的中心位置的方式缓缓地转动，而能够使之总是朝向中心位置。

这样一来，不对减速机构5的构造进行调整，仅通过基于ECU12的控制就可抑制嘎嘎声的产生。即，能够提供不使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动动力转向装置。另外，通过抑制嘎嘎声的产生，能够使减速机构采用金属制的齿轮，因此能够实现齿轮的高强度化、小型化。

另外，上述的被当作左右的一侧的区域是除了一侧的区域之外，还包含作为从处于一侧的区域的过去的状态起的持续性的现象(从左来到右、或者从右来到左的情况)从中心位置向另一侧处于规定范围的滞后区域。通过设定这样的滞后区域，防止在中心位置附近频繁地进行旋转转矩的方向反转的摆动。

<第三实施方式>

接下来，对第三实施方式所涉及的ECU12的控制动作进行说明。

图6是与通过ECU12执行的转向相关的控制的流程图。在图中，若开始控制，则ECU12首先进行是否是转向中的判断(步骤S31)。具体地说，ECU12基于转矩检测装置10的输出，如果基于驾驶员的转向转矩处于非转向相应的规定范围内则判断为未转向，如果在规定范围外就判断为转向。

在判断为驾驶员正在进行转向的情况下，ECU12进行是否是将之前的非转向的状态转变为转向的状态的判断(步骤S32)。之前也为转向的状态(在步骤S32为否)时，ECU12基于转向转矩、车速进行通常运算处理(步骤S33)，并驱动马达6以便产生必要的转向辅助力(步骤S34)。在转向中，通过反复执行基于上述的步骤S31～S34的辅助控制，将必要的转向辅助力赋予给小齿轮7。

(抑制非转向时的嘎嘎声)

另一方面，在步骤S31中判断为驾驶员未进行转向的情况下，ECU12执行与通常的辅助控制不同的用于抑制嘎嘎声的处理(步骤S37～S42)。首先，ECU12在步骤S37中，对该步骤S37的执行是否是初次、或者是否是前次是转向中而这次才成为非转向的状态进行判断。在此作为是初次(在步骤S37为是)，ECU12进到步骤S40，开始时间的计测。接下来，ECU12判断是否经过了规定时间(例如5秒左右)(步骤S38)。最初当然是“否”，ECU12进行微小电流的设定(步骤S39)。此外，从前次持续非转向(在步骤S37为否)，在没有经过规定时间的情况下(在步骤S38为否)，ECU12进行微小电流的维持(步骤S39)。

在此，若将微小电流设为I1，则指示给马达6的驱动电流I_obj为I_obj＝I1。ECU12以该电流驱动马达6(步骤S34)，并返回步骤S31。在此，如果非转向的状态没有改变，则ECU12执行步骤S37、S38、S39，以微小电流维持马达驱动(步骤S34)。这样一来，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在一个方向上没有齿隙的状态(图2B或者图2C)。

若在反复执行上述步骤S31、S37、S38、S39、S34的期间经过规定时间(步骤S38的“是”)，则ECU12使微小电流的符号变为相反，反转旋转转矩的方向，并且施加振动成分(步骤S41)。具体地说，将I1置换为-I1。振动成分I2_f的频率例如是40Hz。即，此时的驱动电流I_obj在进行了I1＝-I1的置换的基础上，成为下式。

I_obj＝I1+I2_f...(1)

此外，若列举I1、I2的数值例(有效值)，则是I1＝0.9A，I2＝0.4A。

然后，ECU12进行时间的复位、开始(步骤S42)，并驱动马达6(步骤S34)。由此，马达6的旋转转矩的方向发生反转，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在与上述一个方向相反的另一个方向上没有齿隙的状态(图2C或者图2B)。另外，通过添加振动成分I2_f，驱动齿轮5a的齿产生振动并且与从动齿轮5b的齿抵接。由此，在驱动齿轮5a从没有齿隙向有齿隙反转转动时的、齿和齿的第一次的击打声被振动成分缓和。

然后，如果非转向的状态没有变化，则ECU12执行步骤S37、S38、S39。在步骤S39中，驱动电流为I_obj＝I1，成为从上述(1)式的右边除去振动成分的形式。以后，只要是非转向，就维持I_obj＝I1下的马达驱动(步骤S34)。这样一来，能够维持在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在与上述的一个方向相反的另一个方向上没有齿隙的状态(图2C或者图2B)。

以下同样，只要非转向的状态持续，就周期性地进行因每隔规定时间使马达6的旋转转矩的方向反转而引起的状态的切换。与第一实施方式同样，能够抑制嘎嘎声的产生，而且能够防止从动齿轮5b缓缓地向一个方向转动。

(抑制从非转向转为转向时的嘎嘎声)

另一方面，本实施方式中，在从非转向的状态转为转向中的状态时，也执行用于抑制嘎嘎声的处理(步骤S32、S35、S36)。即，从非转向的状态转为转向中的状态时，ECU12从步骤S31进到S32，在此通过“是”的判断而执行步骤S35。在步骤S35中，ECU12对使驱动齿轮5a的齿与从动齿轮5b的齿抵接的方向(按压方向)、和转向转矩的方向相互是相同还是相反进行判断。该判断能够基于例如转向转矩T(转矩检测装置10的输出值)乘以马达6的前一个驱动电流I_obj而得到的(T×I_obj)的符号来进行。即，如果按压方向和转向转矩的方向相互为同一方向，则(T×I_obj)的符号为正，在相反方向时，(T×I_obj)的符号为负。

于是，如果是(T×I_obj)≥0，则作为是相同方向，ECU12进到步骤S33，进行通常的运算处理。另一方面，如果是(T×I_obj)＜0，则作为是相反方向，ECU12执行步骤S36。该步骤S36的处理与上述的步骤S41相同。由此，通过驾驶员进行的转向，在驱动齿轮5a从没有齿隙反转转动到有齿隙而驱动从动齿轮5b时产生的、齿和齿的第一次的击打声被振动成分缓和。此外，然后即使转向持续，也由于在步骤S32为“否”，所以结果，步骤S36的处理仅进行1次。

这样一来，不对减速机构5的构造进行调整，仅通过基于ECU12的控制来抑制嘎嘎声的产生。即，提供不使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动动力转向装置。另外，由于通过抑制嘎嘎声的产生，能够使减速机构采用金属制的齿轮，所以能够实现齿轮的高强度化、小型化。

另外，在驱动齿轮5a从没有齿隙反转转动到有齿隙时产生的、齿和齿的第一次的击打声通过振动成分被缓和。

图7A是表示在没有添加上述那样的振动成分的情况下，驱动齿轮5a的齿对从动齿轮5b的齿进行击打的声压级的图表。另外，图7B是表示在添加了上述那样的振动成分的情况下，驱动齿轮5a的齿对从动齿轮5b的齿进行击打的声压级的图表。根据图7A与图7B的比较可知，通过添加振动成分而群发性地产生声音，峰值大幅度地降低，这带来击打声的缓和。

此外，关于振动频率，若频率过低则击打音减少的效果减弱，反之，若频率过高则马达6的工作声增大。因此，作为不过低并且也不过高的值，优选在40Hz附近。

<第四实施方式>

接下来，对第四实施方式所涉及的ECU12的控制动作进行说明。图8A、图8B是表示转向角的移动例的图表。例如，作为进行第二实施方式的控制动作，如图8A所示，即使转向角在滞后区域的范围内(-θN～θN)移动，也不进行基于旋转转矩的方向反转的切换。反之，如图8B所示，若从左右的一个方向超过另一个方向的滞后区域的边界值的转向角的变化频繁地发生，则频繁地进行切换。

上述图8A或者图8B那样的转向角的移动在路况差的道路上行驶时容易出现。图8B的情况例如若与第一实施方式那样在5秒左右周期性地进行基于旋转转矩的方向反转的切换的情况相比，则频繁地进行切换。另外，在图8A的情况下，保持不进行切换的状态，存在车辆持续偏向道路的左右的任意一方的可能性。于是，在本实施方式中，设为导入转向角的累计(积分)之类的概念，基于此进行控制动作。

图9是表示对作为一个例子的转向角的移动的累计的概念的图表。对转向角的积分，即，对在转向角的正侧(右侧)和负侧(左侧)分别图示的斜线的面积进行累计。然后，若该累计值达到设定值，则实施基于旋转转矩的方向反转的切换。

图10是与通过ECU12执行的转向相关的控制的流程图。在图中，ECU12通过开始控制，首先进行是否是转向中的判断(步骤S51)。具体地说，ECU12基于转矩检测装置10的输出，如果基于驾驶员的转向转矩处于非转向相应的规定范围内则判断为未转向，如果在规定范围外则判断为转向中。

在判断为驾驶员正在进行转向的情况下(在步骤S51为是)，ECU12进行对累计值进行复位的处理(步骤S52)之后，基于转向转矩、车速进行通常运算处理(步骤S53)，并使马达6驱动以便产生必要的转向辅助力(步骤S54)。在转向中，反复执行基于上述的步骤S51～S54的辅助控制，而将必要的转向辅助力赋予给小齿轮7。

另一方面，在判断为驾驶员未进行转向的情况下(在步骤S51为否)，ECU12执行与通常的辅助控制不同的用于抑制嘎嘎声的处理(步骤S55～S61)。首先，ECU12进行转向角的累计(步骤S55)。具体地说，通过对基于转向角检测装置11的输出的当前的转向角θ(t)进行累计，而求出累计值S＝∑θ(t)。在此，t是指执行步骤S55的时刻的意思，由于ECU12的处理速度与转向角的变化相比是快速的，所以转向角的累计值S与图9的面积相当。ECU12在转向角的正侧和负侧分别求出累计值Sp、Sm。

接着，ECU12对累计值Sp或者Sm是否达到了设定值进行判断(步骤S56)。在累计值Sp或者Sm未达到设定值的情况下(在步骤S56为否)，ECU12进行微小电流的设定、维持(最初是设定，第二次以后为维持)(步骤S57)。在此，ECU12对通过设定微小电流而要将驱动齿轮5a的齿按压在从动齿轮5b的齿的方向，是否是与左右的转向角累计值中较大的转向角的方向相同进行判断(步骤S60)。然后，如果是相同的，ECU12进到步骤S54，在相反的情况下，将该累计值(大的一方)限制在规定的上限值(步骤S61)。即，该累计值小于上限值时，该累计值作为保持原样的值，但如果该累计值在上限值以上则强制性地设定为上限值，阻止累计值大于上限值。

接下来，ECU12以所设定的微小电流驱动马达6(步骤S54)，并返回步骤S51。在此，如果非转向的状态没有改变，则ECU12执行步骤S55、S56、S57，维持微小电流下的马达驱动(步骤S54)。这样一来，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在一个方向上没有齿隙的状态(图2B或者图2C)。

若在反复执行上述步骤S51、S55、S56、S57、S60、S54的期间，当前，将驱动齿轮5a的齿按压在从动齿轮5b的齿的方向的累计值Sp或者Sm达到设定值(步骤S56的“是”)，则ECU12将微小电流的符号设为相反，反转旋转转矩的方向(步骤S58)。然后，ECU12进行累计值Sp以及Sm的复位(步骤S59)，驱动马达6(步骤S54)，返回步骤S51。在此，如果非转向的状态没有变化，则ECU12执行步骤S55、S56、S57，维持微小电流下的马达驱动(步骤S54)。这样一来，成为在驱动齿轮5a以及从动齿轮5b间，在与上述的一个方向相反的另一个方向上没有齿隙的状态(图2C或者图2B)。

以下同样，只要持续非转向的状态，每当驱动齿轮5a的按压方向的累计值Sp或者Sm达到设定值就使马达6的旋转转矩的方向反转。由此，没有齿隙的状态在一个方向以及另一个方向之间进行切换。这样一来，抑制嘎嘎声的产生。另外，能够防止从动齿轮5b缓缓地向一个方向转动。

另外，在从非转向转为转向的状态时，ECU12立即从步骤S51进到步骤S52，在对累计值进行了复位后，进行通常的运算处理(步骤S53)，并驱动马达6(步骤S54)。然后，再次从转向转为非转向的状态时，ECU12从步骤S51进到步骤S55，开始转向角的累计。以下，同样，进行上述的处理。

此外，例如在存在路面的倾斜(向道路宽度方向的倾斜)的情况下，产生向与驱动齿轮5a的按压方向相反的方向转向角被累计这样的现象。此时，即使向该相反方向的累计值达到设定值，由于与按压的方向不同所以不成为方向反转的对象。于是，在该情况下，如上所述，设为将累计值限制在规定的上限值(步骤S61)。即，在按压方向是与左右的转向角累计值中较大的转向角的方向相反这样的状态持续的情况下，不进行方向反转。

这样一来，对减速机构5的构造不进行调整，仅通过基于ECU12的控制来抑制嘎嘎声的产生。即，能够提供不使构造变得复杂就能够抑制嘎嘎声的产生的电动动力转向装置。另外，由于通过抑制嘎嘎声的产生，而能够使减速机构采用金属制的齿轮，所以能够实现齿轮的高强度化、小型化。

另外，通过转向角的累计值达到设定值，会使旋转转矩的方向反转，因此能够防止实际的车辆从驾驶员要使车辆行进的方向移向左右的哪一方的现象。

《其它》

此外，上述各实施方式的控制动作在以什么为条件进行旋转转矩的方向反转这一点相互不同，在第一、第三实施方式中是经过时间，在第二实施方式中是转向角越过中心位置而产生左右变化、在第四实施方式中是转向角的累计值达到设定值。上述的条件既可以任意组合，也可以在该情况下在任意一种最初成立的条件下能够进行方向反转。另外，第三实施方式的振动成分的添加也能够在第二、第四实施方式中应用。

此外，图1的构成是从减速机构5向第二转向轴4以及小齿轮7施加转向辅助力的小齿轮辅助的构成。然而，即使是从减速机构5向齿条8施加转向辅助力的齿条辅助的构成，也能够应用与上述同样的控制。

附图标记说明

5：减速机构，5a：驱动齿轮，5b：从动齿轮，6：马达，11：转向角检测装置，12：ECU(控制装置)，100：转向机构，BL：齿隙。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.[修正后]一种电动动力转向装置，其具备：

转向机构；

马达，其向上述转向机构施加转向辅助力；

减速机构，其具有被上述马达旋转驱动的驱动齿轮，以及安装在上述转向机构并且与上述驱动齿轮啮合的从动齿轮；

控制装置，其对上述马达进行控制；以及

转向角检测装置，其对转向角进行检测，

该电动动力转向装置的特征在于，

上述控制装置构成为，在上述马达未产生上述转向辅助力的范围内，为驱动上述从动齿轮而使上述马达产生不充分的微小旋转转矩，并且，以规定条件切换上述微小旋转转矩的方向，而且，在上述规定范围内，每当通过上述转向角检测装置检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

2.[修正后]一种电动动力转向装置，其具备：

转向机构；

马达，其向上述转向机构施加转向辅助力；

减速机构，其具有被上述马达旋转驱动的驱动齿轮，以及安装在上述转向机构上并且与上述驱动齿轮啮合的从动齿轮；

控制装置，其对上述马达进行控制；以及

转向角检测装置，其对转向角进行检测，

该电动动力转向装置的特征在于，

上述控制装置构成为，在上述马达未产生上述转向辅助力的范围内，为驱动上述从动齿轮而使上述马达产生不充分的微小旋转转矩，并且，以规定条件切换上述微小旋转转矩的方向，而且，每当在一个方向上产生了上述微小旋转转矩的状态下经过规定时间，则使上述微小旋转转矩的方向反转，并且，周期性地进行该反转，而且，在上述规定范围内，每当通过上述转向角检测装置检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

3.[删除]

4.[删除]

5.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

具备检测转向角的转向角检测装置，

上述控制装置构成为，使上述马达产生朝向通过上述转向角检测装置检测到的转向角的中心位置的微小旋转转矩，通过上述检测到的转向角从被视为左右的一侧的区域越过边界值而成为另一侧的值，而使上述微小旋转转矩的方向反转。

6.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

被视为上述一侧的区域是指，除了一侧的区域之外，还包括作为从处于一侧的区域的过去状态起的继续性现象而从上述转向角中心位置向另一侧变化以致处于规定范围的滞后区域。

7.根据权利要求5所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

8.根据权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，在上述微小旋转转矩的方向反转时以及伴随旋转转矩的方向反转的转向辅助动作开始时，使上述马达的驱动电流包含振动成分。

Claims (9)

1.一种电动动力转向装置，其具备：

转向机构；

马达，其向上述转向机构施加转向辅助力；

减速机构构成为，其具有被上述马达旋转驱动的驱动齿轮，以及安装在上述转向机构并且与上述驱动齿轮啮合的从动齿轮；以及

控制装置，其对上述马达进行控制，

该电动动力转向装置的特征在于，

上述控制装置，在上述马达未产生上述转向辅助力的范围内，为驱动上述从动齿轮而使上述马达产生不充分的微小旋转转矩，并且，以规定条件切换上述微小旋转转矩的方向。

2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，每当在一个方向上产生了上述微小旋转转矩的状态下经过规定时间，则使上述微小旋转转矩的方向反转，并且，周期性地进行该反转。

3.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

具备检测转向角的转向角检测装置，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内通过上述转向角检测装置检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

4.根据权利要求2所述的电动动力转向装置，其特征在于，

具备检测转向角的转向角检测装置，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内通过上述转向角检测装置检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

5.根据权利要求1所述的电动动力转向装置，其特征在于，

具备检测转向角的转向角检测装置，

上述控制装置构成为，使上述马达产生朝向通过上述转向角检测装置检测到的转向角的中心位置的微小旋转转矩，通过上述检测到的转向角从被视为左右的一侧的区域越过边界值而成为另一侧的值，而使上述微小旋转转矩的方向反转。

6.根据权利要求4所述的电动动力转向装置，其特征在于，

被视为上述一侧的区域是指，除了一侧的区域之外，还包括作为从处于一侧的区域的过去状态起的继续性现象而从上述转向角中心位置向另一侧变化以致处于规定范围的滞后区域。

7.根据权利要求5所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

8.根据权利要求6所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，每当在上述规定范围内检测到的转向角的累计值达到设定值，则使上述微小旋转转矩的方向反转。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电动动力转向装置，其特征在于，

上述控制装置构成为，在上述微小旋转转矩的方向反转时以及伴随旋转转矩的方向反转的转向辅助动作开始时，使上述马达的驱动电流包含振动成分。

Images