[发明专利]电动转向设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动转向设备，其执行控制操作，从而用于使汽车的可转向车轮转向的辅助转矩依靠方向盘的转向由电动机产生。

背景技术

执行控制操作以使得用于使汽车的可转向车轮转向的辅助转矩依据方向盘的转向由电动机产生的电动转向设备是传统已知的。由于通过电动转向设备执行的控制操作主要是基于与方向盘的中立位置(直线行驶状态)相关的转向角的大小，当用于检测转向角的转向角检测器出现故障或不能正常操作时，不能获得适当的辅助转向转矩。之前提出过在该非正常状态发生时完全停止电动机的驱动的建议(例如，见专利文件1和2)。

专利文件1：日本已公开专利2002-104218

专利文件2：日本已公开专利2005-67262

当电动机的驱动由于故障发生而停止时，用以使方向盘返回到中立位置的返回力将不得不依靠通过车辆的悬架的几何形状产生的自动调准(self-aligning)转矩，并且该自动调准转矩用作使可转向车轮恢复到直线行驶状态的返回力。

在电动转向设备中，诸如变速箱的转矩传送机构设置在可转向车轮的方向盘和转向节臂之间，并且诸如变速箱摩擦力的摩擦力影响用于恢复到直线行驶状态的返回力。在相对较大的转向角的情况下，自动调准转矩明显大于摩擦力，然而当该角处于围绕方向盘中立位置的较小角度的范围内时，自动调准转矩会变得小于摩擦力。

在正常情况下，执行施加到电动机的、用以产生使方向盘返回至其中立位置的返回力的控制操作，直到通过转向角检测器检测的转向角的值变得等于与方向盘的中立位置相对应的值(0度转向角)。然而，在转向角检测器发生故障的情况下，不能进行基于转向角检测值的控制操作，并且唯一可用的返回力将为自动调准转矩，使得当存在相对高的摩擦力的区域时，方向盘不能返回至其中立位置。

发明内容

本发明的主要目标是提供一种电动转向设备，即使在传感器故障的情况下，其也能够使方向盘返回(1)至中立位置。为实现该目标，本发明提供一种动力转向设备，其包括转向力控制单元(15)，该转向力控制单元在使可转向车轮(6)依靠方向盘(1)的操纵转向时使电动机(9)产生辅助转向转矩，该设备包括：用于检测方向盘(1)的转向角的转向角传感器(12)和用于检测车辆的横摆率的横摆率传感器(13)；其中当使方向盘朝向中立位置返回时，转向力控制单元(15)根据检测的转向角和检测的横摆率执行方向盘(1)的返回控制，并且该转向力控制单元包括用于检测转向角传感器(12)的故障的故障检测单元(17)；并且与转向角传感器(12)正常运行的情况相比，一旦检测到转向角传感器(12)的故障，转向力控制单元(15)根据由横摆率传感器(13)检测的横摆率以放大的方式执行返回控制。

特别是，所述返回控制可以包括用以增加和减小方向盘(1)的转向力的控制操作，并且与转向角传感器(12)正常运行的情况相比，一旦检测到转向角传感器(12)的故障时，转向力控制单元(15)增加基于通过横摆率传感器(13)检测的横摆率的返回力。

此外，电动转向设备还包括阻尼补偿设定单元(23)，所述阻尼补偿设定单元将阻尼补偿施加到辅助转向转矩，转向力控制单元(15)还包括用于检测横摆率传感器(13)的故障的故障检测单元(15)，并在转向角传感器(12)和横摆率传感器(13)中的至少一个出现故障时，减少通过阻尼补偿设定单元(23)施加的阻尼补偿。

并且，其中当转向角传感器(12)和横摆率传感器(13)都正常，并且通过横摆率传感器(13)检测的横摆率低于规定值时，基于通过转向角传感器(12)检测的转向角的返回力的贡献充分大于基于通过横摆率传感器(14)检测的横摆率的返回力的贡献。

本发明的效果

根据本发明，通过控制电动机使得方向盘返回力根据源自转弯运动的横摆率产生，并且在转向角传感器出现故障的情况下，根据横摆率执行返回控制，特别是，通过增加方向盘的返回力执行返回控制，可以获得放大的返回力，使得即使在实际横摆率较小时，方向盘也可以没有任何困难地返回到中立位置。

根据权利要求3，在转向角传感器和横摆率传感器中的至少一个出现故障的情况下，减少返回控制中的阻尼增益。因此，用于提高转向感觉的阻尼控制可被减少，或者，换言之，作用在使方向盘到中立位置的返回运动上的阻尼可被减少，从而方向盘能够通过自动调准转矩返回到中立位置。