MX2012014981A - Dispositivo y metodo para ajustar el dispositivo de direccion de energia electrica. - Google Patents

Abstract

Un aparato de ajuste para un dispositivo de dirección de energía eléctrica incluye un mecanismo de dirección que convierte un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmite la fuerza de dirección a las ruedas, un sensor de par motor que emite una señal de detección de par motor de acuerdo con un par motor de entrada, un motor eléctrico que aplica un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con una señal de detección de par motor emitida desde el sensor, un circuito de sensor que tiene la capacidad para cambiar las características de salida del sensor, un accionador que aplica un par motor de entrada al mecanismo de dirección, un medidor de fuerza de dirección que acciona el motor a través del sensor de acuerdo con un par motor de entrada y que mide una fuerza de dirección emitida por el mecanismo de dirección, y un ajustador de salida de sensor que ajusta la característica de salida del circuito de sensor para aproximar una fuerza de dirección medida por el medidor a un valor ideal establecido por anticipado de acuerdo con una cantidad de desviación calculada con base en una diferencia entre la fuerza de dirección y el valor ideal.

Description

DISPOSITIVO Y METODO PARA AJUSTAR EL DISPOSITIVO DE DIRECCION DE ENERGIA ELECTRICA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un aparato y un método para ajustar un dispositivo de dirección de energía eléctrica en el cual un motor eléctrico aplica un par motor de asistencia de dirección a un mecanismo de dirección de un vehículo .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION JP2010-2382A divulga un dispositivo de dirección de energía eléctrica. Un dispositivo de dirección de energía eléctrica de este tipo está configurado de manera que una salida de un motor eléctrico es controlada de acuerdo con un par motor de entrada detectado por un sensor de par motor y el motor eléctrico aplica un par motor de asistencia de dirección predeterminado.

En el momento de la fabricación de un sensor de par motor, se realiza un ajuste de salida para corregir una señal de salida del sensor de par motor en respuesta a un par motor de entrada en un proceso de ajuste de salida del sensor de salida después que se completa el ensamble del sensor de par motor en un proceso de ensamblado, en donde se suprime una variación de salida entre los productos de sensor de par motor .

SUMARIO DE LA INVENCION Sin embargo, en el dispositivo de dirección de energía eléctrica en el cual se utilizan el sensor de par motor, el motor eléctrico y el mecanismo de dirección, incluso si la salida del sensor de par motor es ajustado en el proceso de ajuste de salida del sensor de salida, una variación de una característica de salida del motor eléctrico, variaciones de la característica de fricción y similares del mecanismo de dirección no se resuelven. Por lo tanto, no se puede suprimir una variación de la fuerza de dirección entre los productos del dispositivo de dirección de energía eléctrica.

La presente invención se enfoca en proporcionar un aparato y un método para ajustar un dispositivo de dirección de energía eléctrica, el aparato y el método tienen la capacidad de suprimir una variación de la fuerza de dirección entre los productos.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de ajuste para un dispositivo de dirección de energía eléctrica el cual comprende un mecanismo de dirección que convierte un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmite la fuerza de dirección a las ruedas; un sensor de par motor el cual emite una señal de detección de par motor de acuerdo con un par motor de entrada; un motor eléctrico el cual aplica un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con una señal de detección de par motor emitida por el sensor de par motor; un circuito de sensor el cual tiene la capacidad para cambiar las características de salida del sensor de par motor; un accionador el cual aplica un par motor de entrada al mecanismo de dirección; un medidor de fuerza de dirección que acciona el motor eléctrico a través del sensor de par motor de acuerdo con un par motor de entrada y mide una salida de fuerza de dirección a través del mecanismo de dirección; y un ajustador de salida de sensor el cual ajusta la característica de salida del circuito de sensor para aproximar una fuerza de dirección medida por el medidor de fuerza de dirección a un valor ideal establecido por anticipado de acuerdo con una cantidad de desviación calculada con base en la diferencia entre la fuerza de dirección y el valor ideal .

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de ajuste para un dispositivo de dirección de energía eléctrica el cual comprende un mecanismo de dirección que convierte un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmite la fuerza de dirección a las ruedas; un sensor de par motor que emite una señal de detección de par motor de acuerdo con un par motor de entrada; un motor eléctrico que aplica par motor de asistencia de dirección de acuerdo con una salida de la señal de detección de par motor desde el sensor de par motor; y un circuito de sensor que tiene la capacidad para cambiar las características de salida del sensor de par motor, el método de ajuste comprende ejecutar sucesivamente: un proceso de medición de fuerza de dirección para accionar el motor eléctrico a través del sensor de par motor de acuerdo con un par motor de entrada y medir una salida de fuerza de dirección a través del mecanismo de dirección; un proceso de cálculo de salida del sensor que consiste en calcular una diferencia entre una fuerza de dirección medida y un valor ideal establecido por anticipado como una cantidad de desviación; y un proceso de ajuste de salida del sensor que consiste en ajustar la característica de salida del circuito de sensor para aproximar la fuerza de dirección al valor ideal de acuerdo con la cantidad de desviación calculada.

Las modalidades de la presente invención y ventajas de la misma se describen a detalle a continuación con referencia a los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 es un diagrama de configuración esquemática de un dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La figura 2 es una vista en secciones de un sensor de par motor del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención .

La figura 3 es un diagrama de configuración esquemática de un aparato de ajuste para el dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 4 es un gráfico de flujo que muestra el procedimiento de un método para ajustar el dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 5A es un diagrama característico de empuje del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 5B es un diagrama característico de salida del sensor de par motor del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 6A es un diagrama característico de empuje del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 6B es un diagrama característico de salida del sensor de par motor del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 7A es un diagrama característico de empuje del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

La figura 7B es un diagrama característico de salida del sensor de par motor del dispositivo de dirección de energía eléctrica de acuerdo con la modalidad de la presente invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra un ejemplo de un dispositivo de dirección de energía eléctrica de un vehículo al cual se aplica esta modalidad. Este dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 incluye un mecanismo de dirección 3, un sensor de par motor 2, un motor eléctrico 4 y un controlador (ECU) 5. El mecanismo de dirección 3 dirige las ruedas en asociación de un volante de dirección. El sensor: de par motor 2 detecta un par motor de entrada. El motor eléctrico 4 aplica un par motor de asistencia de dirección al mecanismo de dirección 3. Una señal de detección del sensor de par motor 2 es ingresada al controlador 5, el cual controla una salida del motor eléctrico 4.

El mecanismo de dirección 3 dirige las ruedas a través de un tirante (que no se muestra) y similares acoplados a una cremallera 14 moviendo la cremallera 14 acoplada con un piñón 17 formado en un eje de salida 12 en una dirección axial (dirección lateral del vehículo) por la rotación de un eje de entrada 11 y un eje de salida 12 enlazados con el volante de dirección.

El mecanismo de dirección 3 incluye una rueda de tornillo sin fin 15 acoplada al eje de salida 12 y un tornillo sin fin 16 acoplado con esta rueda de tornillo sin fin 15. El motor eléctrico 4 impulsa y rota el . tornillo sin fin 16 y aplica un par motor de asistencia de dirección al eje de salida 12 a través de la rueda de tornillo sin fin 15.

El sensor de par motor 2 está interpuesto entre el eje de entrada 11 y el eje de salida 12 y detecta un par motor de entrada aplicado al eje de entrada 11 a través del volante de dirección por un conductor.

La figura 2 es una vista en secciones del sensor de par motor 2. El sensor de par motor 2 está compuesto de una barra de torsión 21, una unidad de generación magnética 22, una unidad rotatoria de circuito magnético (horquilla multipolar) 25, una unidad fija de circuito magnético 31 y sensores magnéticos 48. La barra de torsión 21 está interpuesta entre el eje de entrada 11 y el eje de salida 12. La unidad de generación magnética 22 rota junto con el eje de entrada 11. La unidad rotatoria de circuito magnético 25 rota junto con el eje de salida 12. La unidad fija de circuito magnético 31 es proporcionada de manera fija en una carcasa 30. Los sensores magnéticos 48 detectan una densidad del flujo magnético guiado a la unidad fija de circuito magnético 31. El sensor de par motor de tipo de no contacto 2 detecta un ángulo de torsión de la barra de torsión 21 de acuerdo con una densidad de flujo magnético que varía de acuerdo con una deformación torsional de la barra de torsión 21 sin mantener contacto con el eje de entrada 11 y el eje de salida 12.

La unidad de generación magnética 22 incluye una horquilla posterior (pieza de talón) 24 fija al eje de entrada 11 y un imán de anillo cilindrico 23 (imán multipolar) fijo a esta horquilla posterior 24.

El imán de anillo 23 produce magnetismo en una dirección de eje rotacional del eje de entrada 11 y la barra de torsión 21.

Por ejemplo, doce polos magnéticos son formados a intervalos iguales en una dirección circunferencial en cada una de las superficies de extremo superior e inferior del imán de anillo cilindrico 23, en donde seis polos N y seis polos S están acomodados de manera alterna.

La unidad rotatoria de circuito magnético 25 incluye un primer anillo magnético suave 26 y un segundo anillo magnético suave 27 para guiar el flujo magnético del imán de anillo 23.

Cada uno del primer y segundo anillos magnéticos suaves 26, 27 incluyen seis extremos delanteros de trayectoria magnética mirando a la superficie de extremo inferior (superficie de polo magnético) del imán de anillo 23, seis columnas de trayectoria magnética dobladas en los extremos delanteros de trayectoria magnética y extendiéndose en direcciones lejos unas de otras, y un anillo de trayectoria magnética extendiéndose de manera anular mientras se conectan estas columnas de trayectoria magnética, y las mismas están integralmente formadas mediante trabajo de prensado.

Las estructuras del primer y segundo anillos magnéticos suaves 26, 27 son propuestas por la presente solicitud en JP2009-244205A.

La unidad fija de circuito magnético 31 incluye un primer anillo de recolección magnético 32 y un segundo anillo de recolección magnético 33 fijos a la carcasa 30 y una primera horquilla de recolección magnética 34 y una segunda horquilla de recolección magnética 35 fijas a un sujetador de sensor 40.

El primer y segundo anillos de recolección magnéticos en forma de anillo 32, 33 están acomodados de manera que las superficies periféricas interiores de los mismos miran hacia los anillos de trayectoria magnética del primer y segundo anillos magnéticos suaves 26, 27.

La primera y segunda horquillas de recolección magnéticas en forma de bloque 34, 35 están acomodadas para mirar a las superficies periféricas exteriores del primer y segundo anillos de recolección magnéticos 32, 33. Un par de espacios (huelgos) magnéticos se forman entre primera y segunda horquillas de recolección magnéticas 34, 35, y dos sensores magnéticos principal y auxiliar 48 están acomodados lado a lado en este espacio. Cada sensor magnético 48 está fijo al sujetador de sensor 40 a través de un moldeo de resina .

Las señales de detección de par motor de los sensores magnéticos 48 son sacadas a través de un substrato 47 y terminales 44. Las terminales 44 están conectadas al controlador 5 a través de alambres 49 conectados al sujetador de sensor 40.

A continuación se describe la manera en que el sensor de par motor 2 detecta un par motor de entrada actuando sobre el eje de entrada 11.

En un estado neutral donde un par motor no está actuando sobre el eje de entrada 11, los extremos delanteros de la trayectoria magnética del primer y segundo anillos magnéticos suaves 26, 27 respectivamente miran a los polos N y los polos S del imán de anillo 23 con la misma área para acortar magnéticamente ambos, con lo cual el flujo magnético no es guiado a la unidad rotatoria de circuito magnético 25 y la unidad fija de circuito magnético 31.

Cuando el conductor opera el volante de dirección y un par motor de entrada actúa sobre el eje de entrada 11 en una dirección, la barra de torsión 21 es deformada de manera torsional de acuerdo con la dirección de este par motor de entrada. Los primeros extremos delanteros de, trayectoria magnética del primer anillo magnético suave 26 miran los polos N y S con áreas más grandes para los polos S que para los polos N, mientras que los segundos extremos delanteros de trayectoria magnética del segundo anillo magnético suave 27 miran los polos N y S con áreas más grandes para los polos N que para los polos S. El flujo magnético desde el imán de anillo 23 es guiado a la unidad rotatoria de circuito magnético 25 y la unidad fija de circuito magnético 31 y señales correspondientes a la intensidad y dirección de un campo magnético son emitidas desde los sensores magnéticos 48. Una trayectoria magnética en la unidad rotatoria de circuito magnético 25 y la unidad fija de circuito magnético 31 a la cual es guiado este flujo magnético es: N polos ? primer anillo magnético suave 26 ? primer anillo de recolección magnético 32 ? primera horquilla de recolección magnética 34 ? sensores magnéticos 48 ? segunda horquilla de recolección magnética 35 ? segundo anillo de recolección magnético 33 ? segundo anillo magnético suave 27 -* S polos.

Cuando el conductor opera el volante de dirección y un par motor de entrada actúa sobre el eje de entrada 11 en una dirección opuesta, la barra de torsión 21 es deformada de manera torsional en una dirección opuesta. Los primeros extremos delanteros de trayectoria magnética del primer anillo magnético suave 26 miran los polos N y S con áreas más grandes para los polos N que para los polos S, mientras que los segundos extremos delanteros de trayectoria magnética del segundo anillo magnético suave 27 miran los polos N y S con áreas más grandes para los polos S que para los polos N. El flujo magnético es guiado en una trayectoria magnética opuesta a la trayectoria magnética antes descrita y señales correspondientes a la intensidad y dirección de un campo magnético son emitidas desde los sensores magnéfcicos 48. Una trayectoria magnética en la unidad rotatoria de circuito magnético 25 y la unidad fija de circuito magnético 31 a la cual es guiado este flujo magnético es: N polos ? segundo anillo magnético suave 27 ? segundo anillo de recolección magnético 33 ? segunda horquilla de recolección magnética 35 ? sensores magnéticos 48 ? primera horquilla de recolección magnética 34 ? primer anillo de recolección magnético 32 ? primer anillo magnético suave 26 ? S polos.

Cuando la barra de torsión 21 es deformada de manera torsional de acuerdo con un par motor de entrada que actúa sobre el eje de entrada 11 y aumentan las diferencias entre las áreas de los extremos delanteros de trayectoria magnética del primer y segundo anillos magnéticos suaves 26, 27 mirando los polos N y los polos S del imán de anillo 23, la densidad del flujo magnético guiado a los sensores magnéticos 48 aumenta y las señales correspondientes a este par motor son emitidas desde los sensores magnéticos 48.

El sensor magnético 48 incluye un elemento de detección (elemento Hall) para emitir un voltaje correspondiente a la magnitud y dirección de un campo magnético como una unidad de salida de par motor de entrada y un circuito de sensor (IC) para emitir una señal de detección de par motor de acuerdo con un voltaje de salida de este elemento de detección. ': El circuito de sensor del sensor magnético 48 incluye una unidad de amplificación para amplificar un voltaje de salida del elemento de detección (salida de la unidad de salida de par motor de entrada) por un factor de amplificación de salida establecido (ganancia) y una unidad de corrección de valor compensado para añadir un valor compensado establecido a un voltaje de salida amplificado. El circuito de sensor emite una señal de detección de par motor después de ejecutar procesamientos de la unidad de amplificación y la unidad de corrección de valor compensado en el voltaje de salida del elemento de detección. Más adelante se describe un ejemplo específico del contenido de los procesamientos de la unidad de amplificación y la unidad de corrección de valor compensado.

Las señales de detección de par motor emitidas desde los sensores magnéticos 48 son ingresadas al controlador 5 como una salida del sensor de par motor 2. Además, el controlador 5 transmite y recibe información hacia y desde otro controlador instalado en el vehículo a través de un sistema de comunicación instalado en el vehículo. Las señales de detección en varias condiciones operativas incluyendo, por ejemplo, una señal de velocidad del vehículo son ingresadas al controlador 5, el cual controla una salida del motor eléctrico 4 con base en un mapa est'ablecido por anticipado con base en estas señales. El motor eléctrico 4 aplica un par motor de asistencia de dirección al mecanismo de dirección 3 correspondiente a un par motor de entrada y condiciones operativas tales como la velocidad del vehículo.

El controlador 5 determina la anormalidad de cada sensor magnético 48 comparando los voltajes de salida de los dos sensores magnéticos principal y auxiliar 48.

El dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 configurado como se describió anteriormente es fabricado con el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3 unificados. En caso de ser necesario, el dispositivo 1 es fabricado con el controlador 5 también unificado con el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3.

En el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 como un producto, los elementos constituyentes tales como el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3 posiblemente pueden variar de producto a producto .

Más adelante se describe un método de ajuste para suprimir una variación de la fuerza de dirección entre los productos del dispositivo de dirección de energía eléctrica 1.

La figura 3 muestra una configuración esquemática de un aparato de ajuste 50 para ajustar una salida del dispositivo de dirección de energía eléctrica 1. El aparato de ajuste 50 incluye un accionador 51, un controlador de accionador 60, un medidor de par motor de entrada 55, un medidor de fuerza de dirección 52, un lector de datos de medición 53 y un ajustador de salida de sensor (herramienta de escritura) 54.

El accionador 51 aplica un par motor de entrada al eje de entrada 11. El controlador de accionador 60 acciona el accionador 51. El medidor de par motor de entrada 55 mide un par motor de entrada aplicado al eje de entrada 11 por el accionador 51. El medidor de fuerza de dirección 52 mide una fuerza de dirección (empuje de cremallera) aplicada a la cremallera 14. El lector de datos de medición 53 lee datos de medición del medidor de par motor de entrada 55 y el medidor de fuerza de dirección 52. El ajustador de salida de sensor 54 ajusta una salida del sensor de par motor 2 dé acuerdo con los datos de medición leídos.

El aparato de ajuste 50 incluye un amperímetro 56, un interruptor 57, un interruptor 58 y un interruptor 59. El amperímetro 56 mide una corriente del motor emitida desde el controlador 5 al motor eléctrico 4. El interruptor 57 está colocado en el cable 49 que conecta el sensor de par motor 2 y el controlador 5. El interruptor 58 está colocado en un cable que conecta el sensor de par motor 2 y el lector de datos de medición 53. El interruptor 59 está colocado en un cable que conecta el sensor de par motor 2 y el ajustador de salida de sensor 54.

Un gráfico de flujo de la figura 4 muestra el procedimiento de ajuste de un empuje del dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 utilizando el aparato de ajuste 50.

En el paso SI se ejecuta un proceso de ensamblaje para ensamblar el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1, en el cual cada componente fue ensamblado, en el aparato de ajuste 50.

En el proceso de ensamblaje, el accionador 51 es acoplado a y el medidor de par motor de entrada 55 es unido al eje de entrada 11, el medidor de fuerza de dirección 52 es acoplado a un extremo de la cremallera 14, y el lector de datos de medición 53 y el ajustador de salida de sensor 54 son conectados al sensor de par motor 2.

En el paso S2 se ejecuta un proceso de establecimiento de salida de sensor temporal para fijar el factor de amplificación de salida y el valor compensado respectivamente a valores especificados determinados en los circuitos de sensor de los sensores magnéticos 48.

Si el factor de amplificación de salida y el valor compensado de los sensores magnéticos 48 son establecidos a los valores especificados predeterminados por anticipado, se omite el proceso de establecimiento de salida de sensor temporal .

En el paso S3 se ejecuta un proceso de medición de fuerza de dirección para medir una salida de fuerza de dirección desde el mecanismo de dirección 3 de acuerdo con un par motor de entrada aplicado por el accionador 51 mediante el medidor de fuerza de dirección 52. A continuación se describen las operaciones ejecutadas en este proceso de medición de fuerza de dirección.

Un estado donde las señales de detección de par motor emitidas por el sensor de par motor 2 son ingresadas únicamente al controlador 5 es establecido encendiendo el interruptor 57 y apagando los interruptores 58, 59.

El controlador de accionador 60 , activa el accionador 51 para aplicar un par motor de entrada, el cual varía con una característica predeterminada, al eje de entrada 11. Específicamente, el accionador 51 rota el eje de entrada 11 en una dirección (por ejemplo, dirección de giro a la derecha) y rota el eje de entrada 11 en una dirección opuesta (por ejemplo, dirección de giro a la izquierda) aplicando un par motor de entrada que varía continuamente al eje de entrada 11.

Asociado con esto, el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 es accionado. Específicamente, la barra de torsión 21 del sensor de par motor 2 es torcida de acuerdo con el par motor de entrada aplicado por el accionador 51 y los sensores magnéticos 48 emiten señales de detección de par motor correspondientes al par motor de entrada. Posteriormente, el controlador 5 emite una corriente de motor correspondiente a las señales de detección del par motor al motor eléctrico 4 y el motor eléctrico 4 aplica un par motor de asistencia de dirección correspondiente a la corriente de motor al mecanismo de dirección 3.

El lector de datos de medición 53 lee y almacena datos de medición de la corriente de motor medida por el amperímetro 56, aquéllos del par motor de entrada medido por el medidor de par motor de entrada 55 y aquéllos de la fuerza de dirección medida por el medidor de fuerza de dirección 52.

En el paso S4 se ejecuta un proceso de medición de salida de sensor para medir las señales de detección de par motor emitidas por el sensor de par motor 2 de acuerdo con el par motor de entrada aplicado por el accionador 51. A continuación se describen las operaciones ejecutadas en este proceso de medición de salida de sensor.

Un estado donde las señales de detección de par motor emitidas por el sensor de par motor 2 son ingresadas solamente al lector de datos de medición 53 es establecido encendiendo el interruptor 58 y apagando los interruptores 57, 59.

El controlador de accionador 60 activa el accionador 51 para aplicar un par motor de entrada, el cual varía con una característica predeterminada, al eje de entrada 11. Específicamente, el accionador 51 rota el eje de entrada 11 en una dirección (pro ejemplo, dirección de giro a la derecha) y rota el eje de entrada 11 en una dirección opuesta (por ejemplo, dirección de giro a la izquierda) aplicando un par motor de entrada que varía continuamente al eje de entrada 11.

El lector de datos de medición 53 lee y almacena datos de medición del par motor de entrada medidos por el medidor de par motor de entrada 55 y aquéllos de la fuerza de dirección medidos por el medidor de fuerza de dirección 52.

El orden del proceso de medición de la fuerza de dirección en el paso S3 y el proceso de medición de salida de sensor en el paso S4 puede ser invertido, con lo cual el proceso de medición de salida de sensor puede ser ejecutado antes que el proceso de medición de la fuerza de dirección.

El par motor de entrada puede ser aplicado al eje de entrada 11, por ejemplo, por mano de obra sin quedar limitado a la configuración en que el accionador 51 aplica un par motor de entrada al eje de entrada 11 en el proceso de medición de la fuerza de dirección y el proceso de medición de salida del sensor.

En el paso S5 se ejecuta un proceso de cálculo de salida de sensor para calcular una diferencia entre la fuerza de dirección medida por el medidor de fuerza de dirección 52 y un valor ideal establecido por anticipado como una cantidad de desviación.

Una desviación de la fuerza de dirección ocurre debido a variaciones del producto del sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4, el mecanismo de dirección 3, el controlador 5 y similares que constituyen el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1.

En el paso S6 se ejecuta un proceso de ajuste de salida de sensor para ajustar las características de salida de los circuitos de sensor por el ajustador de salida de sensor 54 para aproximar la fuerza de dirección al valor ideal de acuerdo con la cantidad de desviación calculada. Específicamente, el ajustador de salida de sensor 54 cambia el factor de amplificación de salida o valor compensado establecido en los circuitos de sensor de los sensores magnéticos 48 y ocasiona que sean almacenados. Un estado donde una salida de señal por el ajustador de salida de sensor 54 es ingresada solamente al sensor de par motor 2 es establecida encendiendo el interruptor 59 y apagando los interruptores 57, 58.

Los datos de los sensores magnéticos 48 obtenidos en el proceso de medición de fuerza de dirección, el proceso de medición de salida de sensor, el proceso de cálculo de salida de sensor y similares son registrados por un administrador con un número de identificación unido para cada sensor magnético 48 y almacenado en memorias proporcionadas en los circuitos de sensor de los sensores magnéticos 48. Los datos de los sensores magnéticos 48 registrados de esta manera son utilizados para un ajuste de salida hecho al momento de reemplazar los sensores magnéticos 48.

Más adelante se describe un ejemplo específico de ajuste de la característica de salida del circuito de sensor del sensor magnético 48.

La figura 5A es un diagrama característico de empuje ideal que muestra una relación de un par motor de entrada aplicado al eje de entrada 11 por el accionador 51, una corriente de motor y una fuerza de dirección.

Tal como se muestra a través de la línea separada en la figura 5A, una dirección de flujo de una corriente de motor es invertida de acuerdo con una dirección de giro a la derecha y una dirección de giro a la izquierda del volante de dirección. La corriente del motor se mantiene sustancialmente en cero cuando el par motor de entrada no es más grande que un valor predeterminado, y se establece para incrementar en proporción al par motor de entrada cuando el par motor de entrada aumenta por arriba del valor predeterminado. Una fuerza de dirección aumenta y disminuye como se muestra a través de la línea sólida en la figura 5A de acuerdo con la corriente del motor. Debido a que una salida del sensor de par motor tiene un componente de histéresis, la corriente del motor y la fuerza de dirección respectivamente tienen un componente de histéresis en los lados de giro y los lados de retorno del volante de dirección.

La figura 5B es un diagrama característico de empuje ideal que muestra una relación de un par motor de entrada aplicado al eje de entrada 11 por el accionador 51 y una salida del sensor de par motor (la señal de detección de par motor del sensor magnético 48) .

Una salida del sensor de par motor 2 se convierte en cero cuando el volante de dirección no es dirigido (cuando el par motor de entrada es cero) , y aumenta a medida que incrementa el par motor de entrada cuando el volante de dirección es dirigido en la dirección de giro a la izquierda mientras que disminuye a medida que el par motor de entrada aumenta cuando el volante de dirección es dirigido en la dirección de giro a la derecha. En realidad, en un lado de giro hacia el cual el volante de dirección es girado lateralmente y en un lado de retorno hacia el cual el volante de dirección es retornado en una dirección opuesta, la salida de sensor de par motor tiene un componente de histéresis que aumenta y disminuye de acuerdo con un ángulo de torsión de la barra de torsión 21. Este componente de histéresis es producido por fuerzas magnéticas que permanecen en la unidad rotatoria de circuito magnético 25 y la unidad fija de circuito magnético 31 hechas de cuerpos magnéticos suaves.

Las figuras 6A y 6B son diagramas caracterís icos correspondientes a las figuras 5A y 5B y muestran características cuando una velocidad de cambio de una corriente de motor y una velocidad de cambio de una fuerza de dirección se desvían. La figura 6A muestra un estado donde la velocidad de cambio calculada de la corriente de motor y la velocidad de cambio de la fuerza de dirección son respectivamente más pequeñas que un valor ideal de la velocidad de cambio de la corriente de motor y un valor ideal de la velocidad de cambio de la fuerza de dirección establecidas por anticipado y las inclinaciones se vuelven más pequeñas en comparación con las características mostradas en la figura 5A cuando el factor de amplificación de salida es establecido al valor especificado en el proceso de establecimiento de salida de sensor temporal.

Cuando un proceso para incrementar un factor de amplificación de salida es ejecutado en el proceso de ajuste de salida de sensor del paso S6 con base en la cantidad de desviación de la fuerza de dirección calculada en el proceso de cálculo de salida de sensor del paso S5, la salida del sensor de par motor conmuta de una característica mostrada por la línea separada en la figura 6B a aquella mostrada por la línea sólida, en donde se obtiene una característica de empuje ideal como se muestra en la figura 5A.

Cuando la velocidad de cambio calculada de la corriente de motor y la velocidad de cambio de la fuerza de dirección respectivamente se vuelven más grandes que el valor ideal de la velocidad de cambio de la corriente de motor y el valor ideal de la velocidad de cambio de la fuerza de dirección, un proceso para reducir el factor de amplificación de salida es ejecutado en el paso S5, en donde se obtiene la característica de empuje ideal.

Las figuras 7A y 7B son diagramas de características correspondientes a las figuras 5A y 5B y muestran características cuando una corriente de motor y una fuerza de dirección se desvían. La figura 7A muestra un estado donde la corriente de motor y la fuerza de dirección respectivamente se desvían de un valor ideal de .la corriente de motor y un valor ideal de la fuerza de dirección en la dirección de giro a la derecha cuando el valor compensado es establecido al valor especificado en el proceso de establecimiento de salida del sensor temporal en el paso S2.

Cuando un proceso de reducir el valor compensado es ejecutado en el proceso de ajuste de salida de sensor del paso S6 con base en la cantidad de desviación de la fuerza de dirección calculada en el proceso de cálculo de salida de sensor del paso S5, la salida de sensor de par motor conmuta de una característica mostrada por la línea separada en la figura 7B a aquélla mostrada por la línea sólida, en donde la corriente de motor y la fuerza de dirección llegan a tener características de empuje ideales como se muestra en la figura 5A.

Cuando la corriente de motor y la fuerza de dirección medidas se desvían respectivamente del valor ideal de la corriente de motor y el valor ideal de la fuerza de dirección en la dirección de giro a la izquierda, un proceso de incremento del valor compensado es ejecutado en el paso S5, en donde se obtiene la característica de empuje ideal.

Un ajuste de punto de ruptura para cambiar el factor de amplificación de salida en la dirección de giro a la izquierda y en la dirección de giro a la derecha para lidiar con el caso donde las velocidades de cambio de la corriente de motor y la fuerza de dirección difieren en la dirección de giro a la izquierda y en la dirección de giro a la derecha.

Más adelante se describe el sumario, funciones y efectos de esta modalidad.

Esta modalidad se refiere al aparato de ajuste para el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1. El aparato de ajuste para el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 incluye el mecanismo de dirección 3 para convertir un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmitirla a las ruedas, el sensor de par motor 2 para emitir una señal de detección de par motor de acuerdo con el par motor de entrada, el motor eléctrico 4 para aplicar un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con la señal de detección de par motor emitida desde el sensor de par motor 2, los circuitos de sensor tienen la capacidad para cambiar las características de salida del sensor de par motor 2, el medidor de fuerza de dirección 52 para accionar el motor eléctrico 4 a través del sensor de par motor 2 de acuerdo con el par motor de entrada y medir la fuerza de dirección emitida por el mecanismo de dirección 3, y el ajustador de salida de sensor 54 para ajustar las características de salida de los circuitos de sensor para aproximar la fuerza de dirección al valor ideal de acuerdo con una cantidad de desviación calculada con base en una diferencia entre la fuerza de dirección medida por el medidor de fuerza de dirección 52 y un valor ideal establecido por anticipado .

Esta modalidad se refiere al método para ajustar el dispositivo de dirección de energía eléctrica 1. El dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 incluye un mecanismo de dirección 3 para convertir un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmitirlo a las ruedas, el sensor de par motor 2 para emitir una señal de detección de par motor de acuerdo con el par motor de entrada, el motor eléctrico 4 para aplicar un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con la señal de detección de par motor emitida desde el sensor de par motor 2 y los circuitos de sensor pueden cambiar las características de salida del sensor de par motor 2. El método de ajuste sucesivamente ejecuta el proceso de medición de la fuerza de dirección que consiste en accionar el motor eléctrico 4 a través del sensor de par motor 2 de acuerdo con un par motor de entrada y medir una fuerza de dirección emitida por el mecanismo de dirección 3, el proceso de medición de salida del sensor que consiste en calcular una diferencia entre la fuerza de dirección medida y un valor ideal establecido por anticipado como una cantidad de desviación, y el proceso de ajuste de salida del sensor que consiste en .ajustar las características de salida de los circuitos de sensor para aproximar la fuerza de dirección al valor ideal de acuerdo con la cantidad de desviación calculada.

A través de la configuración anterior, las características de salida de los circuitos de sensor son ajustadas en respuesta a variaciones del producto de los elementos constituyentes incluyendo el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3. A través de esto, se puede suprimir una variación de la fuerza de dirección entre los productos del dispositivo de dirección de energía eléctrica 1.

Por lo tanto, no es necesario realizar un ajuste de salida para el sensor de par motor 2 en un solo estado y realizar un ajuste de empuje del dispositivo de dirección de energía eléctrica 1 a través del controlador 5 para controlar una salida del motor eléctrico 4 como antes, con lo cual se mejora la productividad.

En esta modalidad, el sensor de par motor 2 incluye la unidad de salida de par motor de entrada (elemento de detección) para realizar una salida correspondiente a un par motor de entrada, el circuito de sensor incluye la unidad de amplificación para amplificar la salida de la unidad de salida de par motor de entrada a través del factor de amplificación de salida establecido, y el proceso de ajuste de salida del sensor ajusta el factor de amplificación de salida de acuerdo con la diferencia entre la fuerza de dirección medida de acuerdo con el par motor de entrada y el valor ideal .

A través de la configuración anterior, la velocidad de cambio de la fuerza de dirección puede ser aproximada a la característica ideal en respuesta a las variaciones de producto de los elementos constituyentes incluyendo el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3.

En esta modalidad, el circuito de sensor incluye la unidad de corrección de valor compensado para agregar el valor compensado a la salida de la unidad de amplificación, y el proceso de ajuste de salida del sensor ajusta el valor compensado de acuerdo con la diferencia entre la fuerza de dirección medida de acuerdo con el par motor de entrada y el valor ideal.

A través de la configuración anterior, una desviación de la fuerza de dirección con respecto a un ángulo de dirección se resuelve en respuesta a variaciones de producto de los elementos constituyentes incluyendo el sensor de par motor 2, el motor eléctrico 4 y el mecanismo de dirección 3.

Las modalidades de la presente invención descritas anteriormente son simplemente una ilustración de algunos ejemplos de aplicación de la presente invención y no son de la naturaleza para limitar el alcance técnico de la presente invención a las construcciones específicas de las modalidades anteriores .

La presente solicitud reclama una prioridad con base en la solicitud de patente japonesa No. 2010-258093 ante la Oficina Japonesa de Patentes el 18 de noviembre de 2010, todo el contenido queda incorporado por referencia en el presente .

Claims (4)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un aparato de ajuste para un dispositivo de dirección de energía eléctrica el cual comprende : un mecanismo de dirección que convierte un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmite la fuerza de dirección a las ruedas; un sensor de par motor el cual emite una señal de detección de par motor de acuerdo con un par motor de entrada ; un motor eléctrico el cual aplica un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con una señal de detección de par motor emitida desde el sensor de par motor; un circuito de sensor el cual tiene la capacidad para cambiar las características de salida del sensor de par motor; un accionador el cual aplica un par motor de entrada al mecanismo de dirección; un medidor de fuerza de dirección que acciona el motor eléctrico a través del sensor de par motor de acuerdo con un par motor de entrada y mide una fuerza de dirección emitida por el mecanismo de dirección; y un ajustador de salida de sensor el cual ajusta la característica de salida del circuito de sensor para aproximar una fuerza de dirección medida por el medidor de fuerza de dirección a un valor ideal establecido por anticipado de acuerdo con una cantidad de desviación calculada con base en una diferencia entre la fuerza de dirección y el valor ideal.

2. - Un método de ajuste para un dispositivo de dirección de energía eléctrica, que comprende: un mecanismo de dirección que convierte un par motor de entrada en una fuerza de dirección y transmite la fuerza de dirección a las ruedas ; un sensor de par motor el cual emite una señal de detección de par motor de acuerdo con un par motor de entrada; un motor eléctrico el cual aplica un par motor de asistencia de dirección de acuerdo con una señal de detección de par motor emitida por el sensor de par motor; y un circuito de sensor el cual tiene la capacidad para cambiar las características de salida del sensor de par motor ; el método de ajuste que comprende sucesivamente la ejecución de: un proceso de medición de fuerza de dirección para accionar el motor eléctrico a través del sensor de par motor de acuerdo con un par motor de entrada y medir una salida de fuerza de dirección a través del mecanismo de dirección; un proceso de cálculo de salida del sensor que consiste en calcular una diferencia entre una fuerza de dirección medida y un valor ideal establecido por anticipado como una cantidad de desviación; y un proceso de ajuste de salida del sensor que consiste en ajustar la característica de salida del circuito de sensor para aproximar la fuerza de dirección al valor ideal de acuerdo con la cantidad de desviación calculada.

3.- El método de ajuste para el dispositivo de dirección de energía eléctrica de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque: el sensor de par motor incluye una unidad de salida de par motor de entrada para ejecutar una salida correspondiente a un par motor de entrada; el circuito de sensor incluye una unidad de amplificación para amplificar una salida de la unidad de salida de par motor de entrada con base en un factor de amplificación de salida establecido; y el proceso de ajuste de salida de sensor ajusta el factor de amplificación de salida de acuerdo con la diferencia entre una fuerza de dirección medida de acuerdo con un par motor de entrada y el valor ideal .

4.- El método de ajuste para el dispositivo de dirección de energía eléctrica de conformidad con la ¦ reivindicación 3, caracterizado porque: el circuito de sensor incluye una unidad de corrección de valor compensado para agregar un valor compensado a una salida de la unidad de amplificación; y el proceso de ajuste de salida de sensor ajusta el valor compensado de acuerdo con la diferencia entre la fuerza de dirección medida de acuerdo con el par motor de entrada y el valor ideal .