[发明专利]用于车辆的转向设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆的转向设备，所述转向设备包括由驾驶员转动的转向盘、与转向盘一起转动的转向轴、转向单元和用于将预定的扭矩传递到转向盘的转向操作中的电动机，其中，所述转向单元将转向轴和车辆的可转向车轮互相连接并且根据转向轴的转动使可转向车轮转向。

背景技术

近年来，已经积极地开发了用于车辆的转向设备，其不管车辆的行驶环境如何，在任何时候(尤其是，即使当车辆在雪地道路、覆盖有冰的道路或者提供了小的路面反作用力的类似道路上行驶时)都能够将适合的反馈传递到转向盘。例如，日本专利申请公开No.2002-211427公开了一种电力转向控制设备，其根据行驶环境向转向盘传递适合的反作用扭矩。这种电力转向控制设备包括用于检测转向盘的转向角的转向角传感器、用于检测转向系统的反作用扭矩的反作用扭矩传感器、和叠加反作用扭矩计算部分，其通过借助于转向角传感器检测的转向角乘以增益计算转向盘的回转方向上的叠加反作用扭矩。该设备控制增益使得当转向系统的反作用扭矩是大的时减小叠加反作用扭矩，并且当转向系统的反作用扭矩是小的时增大叠加反作用扭矩。

然而，传统的电力转向控制设备设计成当驾驶员执行适合的转向操作时，该设备向转向盘响应于小的反作用扭矩传递适合的反馈；即，叠加的反作用扭矩。在驾驶员执行不合理的转向操作或者在路面提供小的反作用力的行驶环境下仔细地执行过度的转向操作的情况下，可转向车轮的横偏角增大，结果可转向车轮的自回位扭矩急剧下降，可能导致不能从路面获得小的反作用扭矩。在没有获得这样小的反作用扭矩的情况下，产生适合的叠加反作用扭矩变得困难，结果驾驶员在驾驶过程中不能够从转向盘获得任何反馈，并且在一些情况下不能够随意地驱动车辆。

为了处理这个问题，如在例如日本专利申请公开No.2003—154962中所公开，提出了一种转向反作用力控制设备，其逆着驾驶员的转向操作控制所产生的转向反作用力。该转向反作用力控制设备包括能够使可转向车轮(可转弯的车轮)转向的转向装置(例如，电力转向设备)、能够向转向装置添加操作力的致动器、和用于检测可转向车轮(可转弯的车轮)相对于路面的横偏角的横偏角检测装置。为了响应于横偏角的产生而向转向装置传递转向反作用，该设备控制致动器在产生可转向车轮(可转弯的车轮)的横偏角的方向上产生转向反作用，并且随着横偏角的增大而增大转向反作用。

根据该转向反作用力控制设备，通过检测可转向车轮的横偏角，能够考虑到当可转向车轮的横偏角较大时产生的自回位扭矩的急剧下降而控制致动器的操作。借助于这个控制，即使在其中对可转向车轮的旋转的反馈或者响应由于自回位扭矩的急剧下降而减小的行驶环境中，随着可转向车轮的横偏角而增大的转向反作用能够单独地产生，并且施加到可转向车轮。因而，即使在可转向车轮的横偏角较大的情况下，驾驶员能够感觉到适合的转向反作用。

发明内容

此外，在雪地道路或者覆盖有冰的道路上行驶过程中，在来自路面的反作用力是小的情况下，除了可转向车轮的当前方向(转向方向)之外，还知道使车辆转弯性能稳定的转向方向是重要的。在这点上，如果可转向车轮的横偏角在允许的范围内，则上述设备的每个能够从路面适合地获得反作用扭矩(转向反作用)。结果，即使在滑的道路上，只要驾驶员执行适合的转向，驾驶员能够基于传递到转向盘的反作用扭矩(转向反作用)知道可转向车轮的当前方向，由此驾驶员能够驱动车辆。然而，在任一个设备中，驾驶员能够仅仅从基于路面反作用传递到转向盘的反作用扭矩(转向反作用)感测到可转向车轮的当前转向方向，但是不能够感测使车辆的转弯性能稳定的转向方向。尤其是，对于不很熟悉车辆驾驶的驾驶员来说，能够确定地感测到使车辆转弯性能稳定的转向方向是重要的。

本发明已经作出来解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于车辆的转向设备，其考虑当车辆在转弯状态下时所产生的车身横偏角，在转弯过程引导驾驶员到使车辆性能稳定的转向方向上。