專利名稱：電動轉(zhuǎn)向設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，其執(zhí)行控制操作，從而用于使汽車的可轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向的輔助轉(zhuǎn)矩依靠方向盤的轉(zhuǎn)向由電動機(jī)產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
執(zhí)行控制操作以使得用于使汽車的可轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向的輔助轉(zhuǎn)矩依據(jù)方向盤的轉(zhuǎn) 向由電動機(jī)產(chǎn)生的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備是傳統(tǒng)已知的。由于通過電動轉(zhuǎn)向設(shè)備執(zhí)行的控制操作 主要是基于與方向盤的中立位置(直線行駛狀態(tài))相關(guān)的轉(zhuǎn)向角的大小，當(dāng)用于檢測轉(zhuǎn)向 角的轉(zhuǎn)向角檢測器出現(xiàn)故障或不能正常操作時(shí)，不能獲得適當(dāng)?shù)妮o助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。之前提 出過在該非正常狀態(tài)發(fā)生時(shí)完全停止電動機(jī)的驅(qū)動的建議(例如，見專利文件1和2)。專利文件1:日本已公開專利2002-104218專利文件2:日本已公開專利2005-67262當(dāng)電動機(jī)的驅(qū)動由于故障發(fā)生而停止時(shí)，用以使方向盤返回到中立位置的返回 力將不得不依靠通過車輛的懸架的幾何形狀產(chǎn)生的自動調(diào)準(zhǔn)(self-aligning)轉(zhuǎn)矩，并且該 自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩用作使可轉(zhuǎn)向車輪恢復(fù)到直線行駛狀態(tài)的返回力。在電動轉(zhuǎn)向設(shè)備中，諸如變速箱的轉(zhuǎn)矩傳送機(jī)構(gòu)設(shè)置在可轉(zhuǎn)向車輪的方向盤和 轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間，并且諸如變速箱摩擦力的摩擦力影響用于恢復(fù)到直線行駛狀態(tài)的返回 力。在相對較大的轉(zhuǎn)向角的情況下，自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩明顯大于摩擦力，然而當(dāng)該角處于圍 繞方向盤中立位置的較小角度的范圍內(nèi)時(shí)，自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩會變得小于摩擦力。在正常情況下，執(zhí)行施加到電動機(jī)的、用以產(chǎn)生使方向盤返回至其中立位置的 返回力的控制操作，直到通過轉(zhuǎn)向角檢測器檢測的轉(zhuǎn)向角的值變得等于與方向盤的中立 位置相對應(yīng)的值(0度轉(zhuǎn)向角)。然而，在轉(zhuǎn)向角檢測器發(fā)生故障的情況下，不能進(jìn)行基 于轉(zhuǎn)向角檢測值的控制操作，并且唯一可用的返回力將為自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，使得當(dāng)存在相 對高的摩擦力的區(qū)域時(shí)，方向盤不能返回至其中立位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，即使在傳感器故障的情況下，其 也能夠使方向盤返回(1)至中立位置。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本發(fā)明提供一種動力轉(zhuǎn)向設(shè)備， 其包括轉(zhuǎn)向力控制單元(15)，該轉(zhuǎn)向力控制單元在使可轉(zhuǎn)向車輪(6)依靠方向盤(1)的 操縱轉(zhuǎn)向時(shí)使電動機(jī)(9)產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，該設(shè)備包括用于檢測方向盤(1)的轉(zhuǎn)向角 的轉(zhuǎn)向角傳感器(12)和用于檢測車輛的橫擺率的橫擺率傳感器(13)；其中當(dāng)使方向盤朝 向中立位置返回時(shí)，轉(zhuǎn)向力控制單元(15)根據(jù)檢測的轉(zhuǎn)向角和檢測的橫擺率執(zhí)行方向盤 (1)的返回控制，并且該轉(zhuǎn)向力控制單元包括用于檢測轉(zhuǎn)向角傳感器(12)的故障的故障 檢測單元(17)；并且與轉(zhuǎn)向角傳感器(12)正常運(yùn)行的情況相比，一旦檢測到轉(zhuǎn)向角傳感 器(12)的故障，轉(zhuǎn)向力控制單元(15)根據(jù)由橫擺率傳感器(13)檢測的橫擺率以放大的 方式執(zhí)行返回控制。
特別 是，所述返回控制可以包括用以增加和減小方向盤⑴的轉(zhuǎn)向力的控制操 作，并且與轉(zhuǎn)向角傳感器(12)正常運(yùn)行的情況相比，一旦檢測到轉(zhuǎn)向角傳感器(12)的故 障時(shí)，轉(zhuǎn)向力控制單元(15)增加基于通過橫擺率傳感器(13)檢測的橫擺率的返回力。此外，電動轉(zhuǎn)向設(shè)備還包括阻尼補(bǔ)償設(shè)定單元(23)，所述阻尼補(bǔ)償設(shè)定單元將 阻尼補(bǔ)償施加到輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)向力控制單元(15)還包括用于檢測橫擺率傳感器(13) 的故障的故障檢測單元(15)，并在轉(zhuǎn)向角傳感器(12)和橫擺率傳感器(13)中的至少一個(gè) 出現(xiàn)故障時(shí)，減少通過阻尼補(bǔ)償設(shè)定單元(23)施加的阻尼補(bǔ)償。并且，其中當(dāng)轉(zhuǎn)向角傳感器(12)和橫擺率傳感器(13)都正常，并且通過橫擺率 傳感器(13)檢測的橫擺率低于規(guī)定值時(shí)，基于通過轉(zhuǎn)向角傳感器(12)檢測的轉(zhuǎn)向角的返 回力的貢獻(xiàn)充分大于基于通過橫擺率傳感器(14)檢測的橫擺率的返回力的貢獻(xiàn)。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過控制電動機(jī)使得方向盤返回力根據(jù)源自轉(zhuǎn)彎運(yùn)動的橫擺率產(chǎn) 生，并且在轉(zhuǎn)向角傳感器出現(xiàn)故障的情況下，根據(jù)橫擺率執(zhí)行返回控制，特別是，通過 增加方向盤的返回力執(zhí)行返回控制，可以獲得放大的返回力，使得即使在實(shí)際橫擺率較 小時(shí)，方向盤也可以沒有任何困難地返回到中立位置。根據(jù)權(quán)利要求3，在轉(zhuǎn)向角傳感器和橫擺率傳感器中的至少一個(gè)出現(xiàn)故障的情 況下，減少返回控制中的阻尼增益。因此，用于提高轉(zhuǎn)向感覺的阻尼控制可被減少，或 者，換言之，作用在使方向盤到中立位置的返回運(yùn)動上的阻尼可被減少，從而方向盤能 夠通過自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩返回到中立位置。根據(jù)權(quán)利要求4，當(dāng)橫擺率低于規(guī)定值，例如車輛的速度較低并且低于規(guī)定值， 并且方向盤在中立位置附近時(shí)，基于通過轉(zhuǎn)向角傳感器檢測的轉(zhuǎn)向角的返回力的貢獻(xiàn)充 分大于基于橫擺率傳感器檢測的橫擺率的返回力的貢獻(xiàn)。因此，在諸如齒輪箱的轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)的摩擦力的影響明顯的方向盤中立位置附近，盡管來自橫擺率的貢獻(xiàn)非常小，來 自轉(zhuǎn)向角的貢獻(xiàn)也可以使方向盤返回到中立位置。根據(jù)權(quán)利要求5，即使沒有利用特殊的電子電路以根據(jù)轉(zhuǎn)向傳感器的檢測信號直 接確定故障的存在或不存在，也可以通過比較轉(zhuǎn)向傳感器的檢測信號與橫擺率傳感器的 檢測信號執(zhí)行故障的檢測，并且這允許故障檢測單元的電子電路被簡化。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的車輛動力轉(zhuǎn)向設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)視圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明的控制方塊圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照

本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的車輛動力轉(zhuǎn)向 設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)視圖。圖示的內(nèi)容是本身已知的齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)，其包括轉(zhuǎn)向軸2，轉(zhuǎn) 向軸具有同軸且一體連接到該轉(zhuǎn)向軸的方向盤1 ；經(jīng)由包含萬向頭的聯(lián)結(jié)軸3連接到轉(zhuǎn)向 軸2的小齒輪4;構(gòu)成為相對于車輛主體橫向來回移動并與小齒輪4嚙合的齒條8;以及 一對橫拉桿5，該一對橫拉桿連接到相應(yīng)的前部可轉(zhuǎn)向車輪6的轉(zhuǎn)向節(jié)臂7的齒條8的兩 端。電動機(jī)9同軸地包含在齒條8的中間部分中，用于產(chǎn)生減小需要的手動轉(zhuǎn)向力的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，該手動轉(zhuǎn)向力要被施加到齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)。動力轉(zhuǎn)向設(shè)備包括檢測作用在小齒輪4上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器11， 檢測在齒條齒輪組件處方向盤1的旋轉(zhuǎn)角度(轉(zhuǎn)向角)的轉(zhuǎn)向角檢測器12，檢測車輛的橫 擺率的橫擺率傳感器13，輸出與車輛的行駛速度相對應(yīng)的速度信號的速度傳感器14，和 控制單元15，該控制單元用作用于根據(jù)傳感器的檢測值控制電動機(jī)9的輸出的轉(zhuǎn)向力控 制單元。橫擺率傳感器13在直線行駛狀態(tài)下產(chǎn)生零信號，并輸出基于橫擺運(yùn)動的方向的 加或減符號的檢測值。以下參照圖2的控制方塊圖說明控制單元15的控制模式。控制單元15包括輔 助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元16，該輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元接收通過轉(zhuǎn)向角傳感器12檢測的轉(zhuǎn)向 角信號、通過轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器11檢測的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號Ts和通過速度傳感器14檢測的速
度信號Vs。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號Ts包括轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)矩的方向的信息。轉(zhuǎn)矩方向可以由加 或減符號表示，其中加符號表示沿順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方向，減符號表示沿逆時(shí)針 方向的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方向。轉(zhuǎn)向角信號θ經(jīng)由檢測轉(zhuǎn)向角傳感器12的故障的故障檢測單元17發(fā)送到返回 力設(shè)定單元19，同時(shí)橫擺率信號Y經(jīng)由檢測橫擺率傳感器13的故障的故障檢測單元18 發(fā)送到返回力設(shè)定單元19。在故障檢測單元17和18中，轉(zhuǎn)向角θ和橫擺率Υ的檢測 信號分別被確定為故障與否。轉(zhuǎn)向角傳感器12的故障還可以根據(jù)轉(zhuǎn)向角的信號θ和橫 擺率的信號Y確定。例如，通過準(zhǔn)備映射圖，該圖使每個(gè)給定轉(zhuǎn)向角θ與從給定轉(zhuǎn)向 角θ預(yù)期的橫擺率γ的值范圍相關(guān)，如果橫擺率傳感器的輸出從橫擺率Y的預(yù)期范圍 偏離，則檢測到橫擺率傳感器的故障。橫擺率Υ的信號還被發(fā)送到輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元16。該輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單 元16確定橫擺率信號Y是否在規(guī)定值以下。在車輛的速度低于規(guī)定值(或如果車速被 劃分為低、中和高速時(shí)，在低速范圍內(nèi))并且轉(zhuǎn)向角θ低于規(guī)定值(在方向盤中立位置 附近)時(shí)，橫擺率信號Y可能低于規(guī)定值。返回力設(shè)定單元19確定用于電動機(jī)9的控制操作的返回力控制值，以產(chǎn)生將方 向盤1驅(qū)動到中立位置(Θ =0度)的返回力。如上所述，返回力設(shè)定單元19接收來自 轉(zhuǎn)向角傳感器12和橫擺率傳感器13的檢測信號γ和Θ，并將基于檢測信號減少和增加 的返回力設(shè)定值發(fā)送到目標(biāo)電流設(shè)定單元24。此外，轉(zhuǎn)向角信號θ和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號Ts被發(fā)送到轉(zhuǎn)向方向檢測單元20，并且， 轉(zhuǎn)向方向檢測單元20根據(jù)θ和Ts的信號確定轉(zhuǎn)向方向是是從方向盤中立位置移開的方 向或者返回到方向盤中立位置的方向，然后將其輸出發(fā)送到輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩單元16。 此外，電動機(jī)9設(shè)有用于檢測電動機(jī)9的角速度的分解器21。角速度計(jì)算單元 22根據(jù)分解器21的輸出信號計(jì)算電動機(jī)角速度。然后，計(jì)算出的角速度經(jīng)由阻尼補(bǔ)償單 元23發(fā)送到輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元16。阻尼補(bǔ)償單元在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的過程中補(bǔ) 償電動機(jī)9的目標(biāo)電流，以便達(dá)到需要的阻尼力。在普通轉(zhuǎn)向的情況中，轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方 向和電動機(jī)9的轉(zhuǎn)動方向相同(普通轉(zhuǎn)向)，相對于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的阻尼器衰減是減法修正。 另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的方向與電動機(jī)9的旋轉(zhuǎn)方向相反(返回轉(zhuǎn)向)，例如當(dāng)方向盤1 由于自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩被返回到中立位置時(shí)，相對于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的阻尼器衰減是加法修正。來自故障檢測單元17和18的故障檢測信號還被發(fā)送到阻尼補(bǔ)償單元23。
輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元16根據(jù)轉(zhuǎn)向角傳感器12和橫擺率傳感器13的檢測輸出 信號計(jì)算普通轉(zhuǎn)向中的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值，并且在輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定值被發(fā)送到目標(biāo)電流 設(shè)定單元M之前計(jì)算考慮通過阻尼器補(bǔ)償單元23提供的補(bǔ)償值的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。 目標(biāo)電流設(shè)定單元M通過驅(qū)動電路25將與計(jì)算的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定值對應(yīng)的驅(qū)動電流值 輸出到電動機(jī)9，以驅(qū)動控制電動機(jī)9。
故障檢測單元17和18分別確定轉(zhuǎn)向角信號θ和橫擺率信號Υ中的異常情況的 存在或不存在，同時(shí)返回力設(shè)定單元19檢查是否存在來自故障檢測單元17和18的故障 檢測信號。并且，返回力設(shè)定單元19接收來自轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號Ts、車速信號Vs、和分解 器信號的信號。當(dāng)來自故障檢測單元17和18的信號沒有指示任何異常時(shí)，返回力設(shè)定 單元19根據(jù)轉(zhuǎn)向角信號Θ、橫擺率信號Y、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩信號Ts、車速信號Vs和分解器信 號確定返回力。在自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩相對強(qiáng)的區(qū)域中，由于橫擺率Y相對高，返回力由于高 橫擺率Y的貢獻(xiàn)而被放大，并且方向盤1可相對較快地返回到中立位置。
在執(zhí)行返回力控制操作時(shí)，如果故障僅出現(xiàn)在轉(zhuǎn)向角傳感器12中，返回力設(shè)定 單元19將轉(zhuǎn)向角信號θ設(shè)定為0度角，并且僅根據(jù)橫擺率、計(jì)算返回力。然而，當(dāng)在 該時(shí)間內(nèi)計(jì)算正常轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩值時(shí)使用正常增益時(shí)，只獲得相對小的返回力。因此，與轉(zhuǎn) 向角傳感器12正常時(shí)的情況相比，通過提高增益(例如30%)，基于橫擺率信號Y的 返回力控制可以以放大的方式執(zhí)行。并且，當(dāng)基于橫擺率信號Y計(jì)算返回力時(shí)，用于計(jì) 算的增益(放大因子)可以由固定值構(gòu)成或可以通過使用與橫擺率Y的相應(yīng)值范圍適當(dāng) 關(guān)聯(lián)的放大因數(shù)映射圖而改變。在任何情況下，放大的返回力的計(jì)算可以通過使用放大 的放大因數(shù)進(jìn)行。因此，當(dāng)方向盤在中立位置附近并且實(shí)際橫擺率較小時(shí)，可以獲得相 對大的返回力，并且可以實(shí)現(xiàn)良好的方向盤返回控制。當(dāng)方向盤1返回到方向盤的中立 位置時(shí)，阻尼補(bǔ)償單元23的阻尼控制的增益(阻尼增益)可以被減小。與上述相同，當(dāng) 基于橫擺率信號Y計(jì)算阻尼增益時(shí)，該計(jì)算可以使用固定增益或可變增益，該可變增益 可以基于橫擺率Y的值，同時(shí)橫擺率增益可被增加。因此，在檢測的橫擺率信號Y相 對較小的區(qū)域中的，諸如方向盤中立位置附近的橫擺率傳感器13的有效死區(qū)(deadzone) 面積可被減小，從而即使轉(zhuǎn)向角傳感器12發(fā)生故障時(shí)，也能夠允許有效地返回方向盤至 中立位置的返回控制。
如果僅在橫擺率傳感器13中出現(xiàn)故障，在執(zhí)行返回力控制操作中，返回力設(shè)定 單元19將橫擺率信號Y設(shè)定為0橫擺率，并僅根據(jù)轉(zhuǎn)向角θ計(jì)算返回力。在該時(shí)間的 返回力控制操作的計(jì)算不考慮橫擺率Y的貢獻(xiàn)。然而，因?yàn)榧词箼M擺率傳感器在橫擺 率Y的影響明顯的區(qū)域中發(fā)生故障時(shí)，自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩將在該區(qū)域中起作用，因此不會出 現(xiàn)明顯的麻煩。并且，由于檢測了轉(zhuǎn)向角Θ，可以執(zhí)行用于使方向盤1返回到方向盤的 中立位置的返回力控制操作。同樣，對于這種情況，當(dāng)方向盤1返回到方向盤的中立位 置時(shí)，可減小阻尼補(bǔ)償單元23的阻尼控制的增益(阻尼增益)。同樣，在該情況下，當(dāng) 基于轉(zhuǎn)向角信號θ計(jì)算阻尼增益時(shí)，該計(jì)算可以使用固定增益或基于轉(zhuǎn)向角θ的可變增 益。在任何情況下，當(dāng)計(jì)算阻尼增益時(shí)，可以增加用于返回力的增益。因此，橫擺率Y 的貢獻(xiàn)被補(bǔ)充或補(bǔ)償，使得即使橫擺率傳感器13出現(xiàn)故障時(shí)，也可以有效地實(shí)現(xiàn)在回復(fù) 到中立位置時(shí)的返回控制。
在傳感器12和13都發(fā)生故障的情況下，返回力設(shè)定單元19將信號θ和信號γ 的值都設(shè)定為0。在該情況下，由于返回力設(shè)定單元19將不能執(zhí)行返回力控制，方向盤 1將僅通過自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩被返回至其中立位置，就像不包括動力轉(zhuǎn)向設(shè)備的車輛一樣。因 此，反作用于返回力的摩擦力必須盡可能地小。為此，一旦阻尼補(bǔ)償單元23接收到來自 傳感器12和13的故障出現(xiàn)信號的輸入，阻尼補(bǔ)償單元23產(chǎn)生控制操作以降低阻尼增益 (例如，降低30%)。因此，自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩將擺脫阻尼作用，使方向盤1能夠返回到其中 立位置。由于當(dāng)方向盤1處于普通轉(zhuǎn)向時(shí)阻尼效果也可以起作用，所以當(dāng)方向盤1處于 普通轉(zhuǎn)向時(shí)也可以減少阻尼增益，例如減少20%。
當(dāng)上述傳感器12和13中的一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)也可以應(yīng)用阻尼增益的減小控制。在 轉(zhuǎn)向角傳感器12出現(xiàn)故障的情況下，可以在方向盤1返回到中立位置時(shí)降低30%的阻尼 增益，以代替用于返回力的橫擺率Y的增益的增加。在橫擺率傳感器13出現(xiàn)故障的情 況下，當(dāng)方向盤1處于普通轉(zhuǎn)向時(shí)阻尼增益可以增加20%，并且當(dāng)方向盤返回到中立位 置時(shí)阻尼增益可以減少30%。
另外，在轉(zhuǎn)向角傳感器12和橫擺率傳感器13都發(fā)生故障的情況下，如果傳感器 的輸出值中的每一個(gè)從相對大的值突然減小到0，作用在方向盤上的力可能變得非常大甚 至使得車輛駕駛者在握住方向盤時(shí)會遇到困難。因此，當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障并且用于提高 增益的控制操作開始時(shí)，代替增益被突然提高，增益可被逐漸提高。具體而言，諸如在 傳感器出現(xiàn)故障的情況下，當(dāng)車輛在高速區(qū)域內(nèi)行進(jìn)時(shí)，由于增益的突然提高將影響車 輛的性能，所以被執(zhí)行以提高增益的控制操作在高速區(qū)域中應(yīng)當(dāng)以比車輛處于諸如車輛 在靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)向的低速區(qū)域時(shí)更低的速率完成。
并且，在橫擺率信號Y低于規(guī)定值時(shí)，諸如當(dāng)車輛以低速行駛并且轉(zhuǎn)向角θ較 小時(shí)，摩擦力的大小可能大于自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩。希望方向盤應(yīng)當(dāng)能夠返回中立位置。如 上所述，在該情況下，輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩設(shè)定單元16可以確定是否橫擺率Y的值較小使得 自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩不足以使方向盤返回到中立位置，并且如果檢測到該現(xiàn)象，由于轉(zhuǎn)向角對 返回力的貢獻(xiàn)相對于由于橫擺率對返回力的貢獻(xiàn)被放大(例如，通過設(shè)定比θ γ = 4:1)。因此，控制操作將能夠產(chǎn)生足以使方向盤返回的返回力，直到轉(zhuǎn)向角的信號θ 變成0度(方向盤中立位置)。
術(shù)語
1方向盤
6可轉(zhuǎn)向車輪
9電動機(jī)
12轉(zhuǎn)向角傳感器
13橫擺率傳感器
15控制單元(轉(zhuǎn)向力控制單元)
17故障檢測單元
18故障檢測單元
23阻尼補(bǔ)償單元(阻尼器補(bǔ)償設(shè)定單元)
權(quán)利要求
1.一種電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，包括轉(zhuǎn)向力控制單元，所述轉(zhuǎn)向力控制單元在根據(jù)方向盤的 操縱使可轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向時(shí)使電動機(jī)產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，所述電動轉(zhuǎn)向設(shè)備包括轉(zhuǎn)向角傳感器和橫擺率傳感器，所述轉(zhuǎn)向角傳感器用于檢測方向盤的轉(zhuǎn)向角，所述 橫擺率傳感器用于檢測車輛的橫擺率；其中當(dāng)方向盤朝向中立位置返回時(shí)，所述轉(zhuǎn)向力控制單元根據(jù)檢測的轉(zhuǎn)向角和橫擺 率執(zhí)行方向盤的返回控制，并且所述轉(zhuǎn)向力控制單元包括用于檢測轉(zhuǎn)向角傳感器的故障 的故障檢測單元；以及與轉(zhuǎn)向角傳感器正常運(yùn)行的情況相比，一旦檢測到轉(zhuǎn)向角傳感器的故障，轉(zhuǎn)向力控 制單元根據(jù)通過橫擺率傳感器檢測的橫擺率以放大的方式執(zhí)行返回控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中所述返回控制包括用以增加和減少方向 盤的返回力的控制操作，并且與轉(zhuǎn)向角傳感器正常運(yùn)行的情況相比，一旦檢測到轉(zhuǎn)向角 傳感器的故障時(shí)，轉(zhuǎn)向力控制單元增加基于通過橫擺率傳感器檢測的橫擺率的返回力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，進(jìn)一步包括阻尼補(bǔ)償設(shè)定單元，所述阻尼補(bǔ) 償設(shè)定單元將阻尼補(bǔ)償施加到輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)向力控制單元還包括用于檢測橫擺率傳感器的故障的故障檢測單元，并在檢測到 轉(zhuǎn)向角傳感器和橫擺率傳感器中的至少一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)，減少通過阻尼補(bǔ)償設(shè)定單元施 加的阻尼補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中當(dāng)轉(zhuǎn)向角傳感器和橫擺率傳感器都正 常，并且通過橫擺率傳感器檢測的橫擺率低于規(guī)定值時(shí)，基于通過轉(zhuǎn)向角傳感器檢測的 轉(zhuǎn)向角的返回力的貢獻(xiàn)充分大于基于通過橫擺率傳感器檢測的橫擺率的返回力的貢獻(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，其中根據(jù)通過轉(zhuǎn)向角傳感器檢測的轉(zhuǎn)向角和 通過橫擺率傳感器檢測的橫擺率檢測轉(zhuǎn)向角傳感器的故障。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動轉(zhuǎn)向設(shè)備，即使在轉(zhuǎn)向角傳感器出現(xiàn)故障的情況下，該電動轉(zhuǎn)向設(shè)備也能夠使方向盤返回到方向盤中立位置。在根據(jù)轉(zhuǎn)向角和橫擺率執(zhí)行使方向盤返回到中立位置的控制動作時(shí)，如果檢測到轉(zhuǎn)向角傳感器(12)出現(xiàn)故障，則放大橫擺率傳感器(13)的增益，并且如果檢測到傳感器中的至少一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)，則減小阻尼補(bǔ)償單元(23)的阻尼增益。因此，即使真實(shí)的橫擺率較小，也可以通過基于放大的檢測值產(chǎn)生較強(qiáng)的返回力使方向盤(1)返回到中立位置，并且作用在返回力上的阻尼分量可被減小，使得自動調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩能夠使方向盤返回到中立位置。
文檔編號B62D6/00GK102026864SQ20098011701
公開日2011年4月20日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者小林浩章 申請人:本田技研工業(yè)株式會社