專利名稱：帶有電機(jī)鎖止器的助力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種助力轉(zhuǎn)向裝置，它包括一個(gè)電機(jī)和一個(gè)由電機(jī)控制的疊加傳動(dòng)裝置，疊加傳動(dòng)裝置給通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)向把手預(yù)定的轉(zhuǎn)向角疊加一個(gè)修正角。在這樣的助力轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)向機(jī)的傳動(dòng)比不是固定的大小，而是可以根據(jù)不同的參數(shù)例如根據(jù)車速變化地進(jìn)行調(diào)整并且適配于出現(xiàn)的行駛情況。
背景技術(shù)：
由DE-A1-19601826已知這樣一種助力轉(zhuǎn)向裝置。在那里介紹了一種轉(zhuǎn)向裝置，它具有一個(gè)電機(jī)和一個(gè)由電機(jī)控制的疊加傳動(dòng)裝置，疊加傳動(dòng)裝置給一個(gè)在汽車的轉(zhuǎn)向把手上預(yù)定的轉(zhuǎn)向角疊加一個(gè)修正角。即由駕駛員影響的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被疊加一個(gè)附加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為此，電機(jī)的轉(zhuǎn)子與疊加傳動(dòng)裝置的一個(gè)機(jī)械的傳動(dòng)件例如一個(gè)蝸輪或一個(gè)螺旋齒輪連接，通過(guò)后者將由電機(jī)產(chǎn)生的并且需要疊加給手動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)輸入到轉(zhuǎn)向裝置中。疊加的尺度例如取決于當(dāng)時(shí)的車速。通過(guò)一種這樣的助力轉(zhuǎn)向裝置，傳動(dòng)比可以非常彈性地變化。例如很有幫助的是，傳動(dòng)比在汽車快速行駛期間小于在汽車慢速或者停車期間。即使當(dāng)例如由于電機(jī)或其電子控制系統(tǒng)失效應(yīng)該取消支持時(shí)，對(duì)于駕駛員也不存在危險(xiǎn)的情況，因?yàn)樗瓌t上也可以不使用助力支持使汽車轉(zhuǎn)向。
然而在電機(jī)本身或者在其電子控制系統(tǒng)不能排除故障或者故障功能，它們?cè)斐蔁o(wú)意的電機(jī)運(yùn)動(dòng)繼而造成轉(zhuǎn)向支持的無(wú)意的干預(yù)。這對(duì)于駕駛員和汽車又可能導(dǎo)致很不舒服的或者甚至危險(xiǎn)的情況。
在DE-A1-10000219中建議一種帶有改進(jìn)的疊加傳動(dòng)裝置的助力轉(zhuǎn)向裝置，它主要具有一個(gè)“構(gòu)成自行制動(dòng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置”(見(jiàn)第2欄第18至30行以及權(quán)利要求13)。在那里，該結(jié)構(gòu)用于降低相互嚙合的傳動(dòng)件的間隙。然而在那里沒(méi)有描述一種這樣的構(gòu)成自行制動(dòng)的傳動(dòng)裝置也可以幫助降低開(kāi)頭所述的問(wèn)題，即抵消由于在控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障或者故障功能引起的危險(xiǎn)的效果。
實(shí)踐顯示，盡管存在一個(gè)自行制動(dòng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，在伺服電機(jī)(不期望的或者期望的)失效的情況下，在汽車轉(zhuǎn)向時(shí)仍存在很高的不安全性。也就是說(shuō)，有不能忽視的殘余的安全風(fēng)險(xiǎn)。這特別是在不具有自行制動(dòng)功能的螺旋齒輪傳動(dòng)裝置或者其它類型的傳動(dòng)裝置中。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，為開(kāi)頭所述類型的助力轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置一種安全裝置，它防止可能出現(xiàn)的意外的轉(zhuǎn)向支持，而不取決于所采用的傳動(dòng)裝置類型。
這個(gè)目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的助力轉(zhuǎn)向裝置解決。
據(jù)此，電機(jī)設(shè)有一個(gè)機(jī)械的鎖止器，它除了電機(jī)電關(guān)閉外也起作用，并且通過(guò)傳動(dòng)件(例如蝸桿、蝸輪或螺旋齒輪)設(shè)有一些長(zhǎng)孔形的槽并將機(jī)械的鎖止器的一根銷插入到槽內(nèi)的方式，鎖止器至少在有干擾的情況下將疊加傳動(dòng)裝置的機(jī)械的傳動(dòng)件固定并防止其運(yùn)動(dòng)。
有利的結(jié)構(gòu)由從屬權(quán)利要求得出。


下面借助于實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中參考下列示意附圖圖1示出助力轉(zhuǎn)向裝置的疊加傳動(dòng)裝置，包括設(shè)置于其上的帶有機(jī)械的鎖止器的電機(jī)；圖2詳細(xì)示出帶有電子控制系統(tǒng)和機(jī)械的鎖止器的電機(jī)(伺服電機(jī))，其中，一根鎖止銷插入到長(zhǎng)孔形的槽內(nèi)；圖3以伺服電機(jī)的截面圖的形式示出相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；圖4在轉(zhuǎn)子和定子之間在0°和90°之間的相對(duì)角位置增加時(shí)產(chǎn)生的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的上升。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示意示出按本發(fā)明的一個(gè)助力轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)。它包括一個(gè)疊加傳動(dòng)裝置12，后者具有一個(gè)第一輸入傳動(dòng)件1和一個(gè)第二輸入傳動(dòng)件20以及一個(gè)輸出傳動(dòng)件4。第一輸入傳動(dòng)件1可連接在一個(gè)(未示出的)轉(zhuǎn)向把手上，它通常是一個(gè)轉(zhuǎn)向盤。輸出傳動(dòng)件4可連接在一個(gè)(未示出的)轉(zhuǎn)向機(jī)上，轉(zhuǎn)向機(jī)以已知的方式，例如通過(guò)液壓支持，將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)地繼續(xù)傳遞到車輪上。第二輸入傳動(dòng)件在所示實(shí)施例中構(gòu)成為蝸桿20，它連接在一個(gè)電機(jī)30上。電機(jī)用作為伺服電機(jī)，它通過(guò)蝸桿20作用到疊加傳動(dòng)裝置12的疊加軸2上。所示的助力轉(zhuǎn)向裝置涉及一種伺服轉(zhuǎn)向裝置，它可以將一個(gè)由伺服電機(jī)發(fā)出的運(yùn)動(dòng)疊加給由轉(zhuǎn)向盤施加的運(yùn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角可以增加或減去一個(gè)附加的轉(zhuǎn)向角。
如果現(xiàn)在伺服電機(jī)30失效或者其控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖2中的ECU)有故障地工作，那么有意地?cái)嚅_(kāi)伺服電機(jī)。除外要為此激活機(jī)械的鎖止器10。如果不是這種情況，那么可能存在下面的危險(xiǎn)，即疊加傳動(dòng)裝置12的第二輸入傳動(dòng)件20由于錯(cuò)誤的頂壓力矩(Gegenhaltemoment)而可能不受控制地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此在這種情況下不再能可靠地進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明基于的認(rèn)識(shí)是，其中疊加傳動(dòng)裝置僅具有一種自行制動(dòng)的傳統(tǒng)助力轉(zhuǎn)向裝置是不可靠的。因?yàn)檎{(diào)查顯示，在這些已知的裝置中，振動(dòng)、擺動(dòng)等會(huì)取消自行制動(dòng)效果。此外還不可使用沒(méi)有或有很小的自行制動(dòng)的其它傳動(dòng)裝置類型。
通過(guò)按本發(fā)明另外安置的機(jī)械的鎖止器10，可以在伺服電機(jī)30的一種(期望或不期望的)失效情況下，可靠地防止疊加傳動(dòng)裝置12的第二輸入傳動(dòng)件20繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此確保即使在汽車中出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，在所述情況下也能將一個(gè)借助于轉(zhuǎn)向盤輸入的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)精確地傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)上。長(zhǎng)孔形的槽21具有如下優(yōu)點(diǎn)，即不需要鎖止銷11的太精確的定位。也就是包容裝配誤差。也降低噪聲的產(chǎn)生，因?yàn)殒i止銷11在卡鎖到其中一個(gè)槽21內(nèi)之前不太可能首先碰到其中一個(gè)中間接片上繼而產(chǎn)生不舒服的啪嗒噪聲。
同樣有效的是，如果轉(zhuǎn)子的角位置繼而輸入傳動(dòng)件的角位置即在該實(shí)施例中為傳動(dòng)蝸桿20的角位置與鎖止銷11的位置對(duì)準(zhǔn)不理想，鎖止器10也會(huì)立即起作用。構(gòu)成為長(zhǎng)孔的槽21實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)30的一種可靠的機(jī)械鎖止。槽21的長(zhǎng)度優(yōu)選這樣確定，使得它們限制旋轉(zhuǎn)至例如10°的最大允許的角誤差。在蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置的例如1∶40的傳動(dòng)比的情況下，在鎖止?fàn)顟B(tài)下還允許誤差的角疊加最大為0.25°。
在圖1中示出的助力轉(zhuǎn)向裝置還詳細(xì)描述如下第一輸入傳動(dòng)件1、第二輸入傳動(dòng)件20和輸出傳動(dòng)件4屬于標(biāo)記為12的疊加傳動(dòng)裝置。第一輸入傳動(dòng)件1在汽車上連接在一個(gè)在圖1中未示出的轉(zhuǎn)向盤上。第二輸入傳動(dòng)件20借助于伺服電機(jī)30驅(qū)動(dòng)。在該實(shí)施例中，所示伺服電機(jī)優(yōu)選構(gòu)成為可無(wú)極調(diào)節(jié)的電機(jī)30。輸出傳動(dòng)件4在汽車上連接在一個(gè)在圖1中未示出的轉(zhuǎn)向機(jī)上。
第一輸入傳動(dòng)件1構(gòu)成為一根帶有一個(gè)太陽(yáng)輪1′的輸入軸。輸出傳動(dòng)件4構(gòu)成為一根帶有一個(gè)太陽(yáng)輪4′的輸出軸。兩個(gè)太陽(yáng)輪1′和4′與一定數(shù)量的分級(jí)行星輪3(Stufenplaneten)嚙合，這些行星輪可旋轉(zhuǎn)地支承在一個(gè)行星齒輪架2上。太陽(yáng)輪1′和4′以及行星輪3構(gòu)成為斜齒的圓柱齒輪。行星齒輪架2設(shè)有外齒2′；行星齒輪架與蝸桿20嚙合，蝸桿在此構(gòu)成第二輸入傳動(dòng)件。蝸桿20可以直接通過(guò)伺服電機(jī)30驅(qū)動(dòng)。所述元件20和2因此構(gòu)成一個(gè)蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置。另外也可以使用其它的傳動(dòng)裝置類型，尤其是螺旋齒輪傳動(dòng)裝置或雙曲線齒輪傳動(dòng)裝置(錐齒輪傳動(dòng)裝置)。
作為顯著的創(chuàng)新，第二輸入傳動(dòng)件20配備有一個(gè)總體上標(biāo)記為10的機(jī)械的鎖止器。為此詳細(xì)規(guī)定如下螺旋齒輪20有一個(gè)端面凹孔的凸緣，這些凹孔構(gòu)成為長(zhǎng)孔形的槽21。一根銷11在一個(gè)彈簧8的作用下可以插入到其中一個(gè)槽21內(nèi)。在伺服電機(jī)30工作時(shí)，通常借助于一個(gè)保持磁鐵7克服彈簧8的力防止銷11插入。只要伺服電機(jī)失效或者有意地關(guān)閉，也就是說(shuō)，只要電機(jī)30沒(méi)有電，就保持磁鐵7也不接電，那么彈簧8在最短的時(shí)間內(nèi)將鎖止銷11壓入到其中一個(gè)槽21內(nèi)。因此防止蝸桿20繼而也間接地防止行星齒輪架2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一輸入傳動(dòng)件1始終將轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)分級(jí)行星輪3傳遞到輸出傳動(dòng)件4。但是現(xiàn)在傳遞的轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)矩處于固定的傳動(dòng)比，即所謂的疊加傳動(dòng)裝置12的固定傳動(dòng)(Standübersetzung)。
因此在這種情況下能夠以完全的安全性進(jìn)行汽車的可靠的轉(zhuǎn)向。在這種情況下，僅需放棄轉(zhuǎn)向過(guò)程的借助于伺服電機(jī)的支持。
盡管設(shè)置長(zhǎng)孔槽21，如果鎖止銷11在插入和/或抽出時(shí)經(jīng)常碰到接片并且因此造成不舒服的噪聲，那么可以設(shè)置一個(gè)用于噪聲減震的輔助機(jī)構(gòu)，例如按一種液壓的減震器的形式。另外也可以如下方式實(shí)現(xiàn)該輔助機(jī)構(gòu)，即鎖止銷和磁鐵的銜鐵構(gòu)成分開(kāi)的結(jié)構(gòu)件，在它們之間設(shè)置一個(gè)柔性的中間元件，例如一個(gè)減震彈簧。
在此所述實(shí)施例轉(zhuǎn)移在所謂的AFS(主動(dòng)式前輪轉(zhuǎn)向)轉(zhuǎn)向裝置，也簡(jiǎn)稱為AS(主動(dòng)式轉(zhuǎn)向)。電機(jī)30是一個(gè)變頻器饋電的無(wú)刷的直流電機(jī)，它可以通過(guò)一個(gè)鎖止器10鎖止。鎖止作用這樣大，使得即使在發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩(Md＝Mdmax，見(jiàn)圖2)時(shí)電機(jī)30也可以固定保持在靜止?fàn)顟B(tài)。在根本意義上在此涉及鎖止器，很少涉及一個(gè)制動(dòng)器或類似物。所述鎖止器以及后面還描述的功能診斷可以用于不同的電機(jī)類型，例如用于異步電機(jī)或直流有刷電機(jī)。
在圖2中還更詳細(xì)地描述電機(jī)30和鎖止器10。在圖中可以看出，銷11插入到長(zhǎng)孔形的槽21內(nèi)，銷也可以是一根桿，槽位于設(shè)置于其上的傳動(dòng)件上，在此為蝸桿20。槽也可以設(shè)置在傳動(dòng)件20的其它位置上或者也可能在行星齒輪架(見(jiàn)圖1中的附圖標(biāo)記“2”)上。在AS中，槽21優(yōu)選設(shè)置在蝸桿20上。但是這同樣可以發(fā)生在一個(gè)齒輪或一個(gè)帶輪上。
鎖止器10的目的是，鎖止未通電的電機(jī)30。這表示，如果汽車關(guān)閉，即點(diǎn)火系統(tǒng)關(guān)閉，那么鎖止器總是置入。在此建議的助力轉(zhuǎn)向裝置也有一個(gè)診斷電路40，它檢驗(yàn)鎖止器10的功能。在接通點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，AS系統(tǒng)啟動(dòng)并且執(zhí)行下述診斷首先在鎖止器10關(guān)閉在電機(jī)30上時(shí)，在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向上即在轉(zhuǎn)子固定的dq坐標(biāo)系(見(jiàn)圖2)的d軸方向上調(diào)整定子磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子的方向得自于一個(gè)轉(zhuǎn)子位置傳感器，它可以是一個(gè)分解器即一個(gè)電感傳感器，或者它可以是一個(gè)磁阻傳感器。磁場(chǎng)的大小通過(guò)在各電機(jī)相上發(fā)出預(yù)定的電壓這樣選擇，使得在定子磁場(chǎng)垂直于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)時(shí)(在q方向上)產(chǎn)生期望的最大轉(zhuǎn)矩。
因?yàn)閮蓚€(gè)場(chǎng)首先平行延伸不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并且電機(jī)不運(yùn)動(dòng)。然后定子磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)逐步旋轉(zhuǎn)，直到這兩個(gè)場(chǎng)最終處于彼此垂直。其中，在電機(jī)軸上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也從零一直增加到最大值，最大值在90°時(shí)達(dá)到(圖4)。電機(jī)30在這種情況下不能運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗绘i止器10鎖止?？赡艹霈F(xiàn)的是，鎖止銷11不完全卡入到一個(gè)槽21內(nèi)(見(jiàn)圖2)。在這樣的情況下，轉(zhuǎn)子最多允許以在兩個(gè)槽之間的角度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)矩建立期間運(yùn)動(dòng)超過(guò)兩個(gè)槽之間的角度，那么得不到鎖止器的鎖止作用并且有鎖止器故障。
圖3示出定子磁場(chǎng)，它通過(guò)定子電流IS描述并且它從零角位置(＝0)一直旋轉(zhuǎn)到九十度位置(＝90°)。在圖4中，建立的轉(zhuǎn)矩Md涉及最大轉(zhuǎn)矩Mdmax。虛線示出理想的正弦曲線，實(shí)線示出實(shí)際測(cè)量的曲線，它主要受結(jié)構(gòu)件誤差和角位置傳感器的誤差波動(dòng)影響。
除了鎖止器10的功能檢驗(yàn)，診斷電路40也可以檢驗(yàn)在電機(jī)供電線中的電流傳感器的功能以及在末級(jí)和電機(jī)繞組(各相U、V、W)之間的線路的連接。因?yàn)橥ㄟ^(guò)定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)90°，必須在每個(gè)相至少暫時(shí)地流過(guò)一個(gè)電流。除了發(fā)出的電壓之外，電流的大小也取決于線路和接觸的質(zhì)量。如果電流傳感器在整個(gè)過(guò)程期間提供零數(shù)值或者一個(gè)其它的常數(shù)值，那么這個(gè)傳感器有故障或者所屬的相沒(méi)有連接。
是否在傳感器中或者在所述相上有故障，通過(guò)下面的方式可以區(qū)分，即在一個(gè)相未連接的情況下，兩個(gè)保留的相流過(guò)相同的電流(具有不同的符號(hào))并且所屬的電流傳感器相應(yīng)提供相同的數(shù)值。如果相反傳感器有故障，那么保留的電流傳感器提供大小不同的數(shù)值。
在此描述的診斷方法中，轉(zhuǎn)矩Md通過(guò)相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)定子磁場(chǎng)建立，該診斷方法主要具有下列優(yōu)點(diǎn)首先能夠測(cè)試各電流傳感器和各電機(jī)相，因?yàn)樗邢鄷簳r(shí)地借助于也稱之為功率控制單元PCU的變流電路(Sromrichterschaltung)通電。另外如果由位置傳感器提供的數(shù)值是錯(cuò)誤的，那么在定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間也有一次達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩。此處建議的方法主要建立在定子磁場(chǎng)的一個(gè)相旋上。
如果取而代之采用單純的幅值上升，以便建立轉(zhuǎn)矩，那么首先調(diào)整定子磁場(chǎng)垂直于轉(zhuǎn)子(q方向)并且緊接著將定子電流僅在大小方面從零提高到最大值。在此然而有一些轉(zhuǎn)子位置，其中，一個(gè)相保持不通電。因此不能進(jìn)行該電機(jī)相及其所屬的電流傳感器的測(cè)試。在轉(zhuǎn)子位置角的錯(cuò)誤數(shù)值時(shí)另外不能得到完整的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
如果成功進(jìn)行鎖止器和電流線路的測(cè)試，那么可以打開(kāi)鎖止器并且釋放電機(jī)用于運(yùn)行?，F(xiàn)在，診斷電路40還可以用于檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子位置傳感器31的功能(見(jiàn)圖2)如果現(xiàn)在再次將一個(gè)場(chǎng)放置在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向(d方向)上，那么現(xiàn)在可以自由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子不允許運(yùn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)，那么由轉(zhuǎn)子位置傳感器31提供的數(shù)值是錯(cuò)誤的。因?yàn)殡姍C(jī)30在安裝狀態(tài)下僅在較大的轉(zhuǎn)矩時(shí)運(yùn)動(dòng)，角信號(hào)上的誤差一定不是不明顯的。它可能大約為四十度(大約40°)或者更大。出現(xiàn)的誤差主要取決于電機(jī)軸上的摩擦。在較小的誤差(＜10°)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小并且電機(jī)可能不運(yùn)動(dòng)。但是這樣小的誤差角不是原則性的問(wèn)題，因?yàn)殡姍C(jī)以其慣常的方式運(yùn)行，僅僅效率變差。相反在較大的誤差角(大約90°)時(shí)電機(jī)可以不受控制地運(yùn)行并且如果誤差未及時(shí)識(shí)別就可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的行駛情況。
在點(diǎn)火循環(huán)結(jié)束時(shí)，這樣定位轉(zhuǎn)子，使得鎖止銷落入到一個(gè)槽內(nèi)。槽的位置可以從起始位置和已知的槽分布計(jì)算出，起始位置在點(diǎn)火循環(huán)開(kāi)始時(shí)在打開(kāi)鎖止器之前片刻存儲(chǔ)。駛近相應(yīng)后面的槽。如果到達(dá)這個(gè)位置，那么鎖止器可以按理想的方式關(guān)閉。這種由診斷電路和控制電路執(zhí)行的定位方法的優(yōu)點(diǎn)主要在于，不出現(xiàn)噪聲、咔嗒聲或類似的聲學(xué)干擾，因?yàn)樵阪i止器測(cè)試時(shí)在每一個(gè)點(diǎn)火循環(huán)開(kāi)始時(shí)銷已經(jīng)最優(yōu)地安置在槽內(nèi)。
所述診斷電路40可以看作為單獨(dú)的方案，它可以檢驗(yàn)任意一種鎖止器。該診斷允許在最短的時(shí)間內(nèi)(若干個(gè)10ms)確定鎖止器、電機(jī)線路、電流傳感器以及轉(zhuǎn)子位置傳感器的狀態(tài)。它在已經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)行之前識(shí)別可能負(fù)面影響整個(gè)系統(tǒng)安全性的這些部件的嚴(yán)重缺陷繼而可以有效地有助于提高安全性。
權(quán)利要求
1.一種助力轉(zhuǎn)向裝置，它包括一個(gè)電機(jī)(30)和一個(gè)由電機(jī)控制的疊加傳動(dòng)裝置(12)，疊加傳動(dòng)裝置給一個(gè)在汽車的轉(zhuǎn)向把手上預(yù)定的轉(zhuǎn)向角疊加一個(gè)修正角，其中，電機(jī)(30)的轉(zhuǎn)子使疊加傳動(dòng)裝置(12)的一個(gè)機(jī)械的傳動(dòng)件(20)運(yùn)動(dòng)并且電機(jī)(30)具有一個(gè)機(jī)械的鎖止器(10)，該鎖止器除了電機(jī)(30)電關(guān)閉外也起作用并且該鎖止器至少在有干擾的情況下將疊加傳動(dòng)裝置(12)的機(jī)械的傳動(dòng)件(20)固定并且防止其運(yùn)動(dòng)，其特征在于傳動(dòng)件(20)設(shè)有一些長(zhǎng)孔形的槽(21)，機(jī)械的鎖止器(10)的一根銷(11)插入到所述槽內(nèi)，并且鎖止器(10)與一個(gè)診斷電路(40)連接，診斷電路在鎖止器去聯(lián)鎖之前檢驗(yàn)電機(jī)(30)和鎖止器(10)的無(wú)故障的鎖止功能。
2.按權(quán)利要求1所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于銷(11)彈性地支承并且具有一個(gè)尖形延伸的形狀，該形狀確保銷(11)至少這樣深地插入到槽(21)內(nèi)，使得電機(jī)(30)的轉(zhuǎn)子即使在發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩的情況下也保持固定。
3.按權(quán)利要求1所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于可由鎖止器(10)固定的機(jī)械的傳動(dòng)件是疊加傳動(dòng)裝置(12)的兩個(gè)輸入傳動(dòng)件(20，1)中的一個(gè)(20)，尤其是一個(gè)蝸桿(20)、一個(gè)蝸輪、一個(gè)螺紋件或者一個(gè)螺旋齒輪。
4.按權(quán)利要求1所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于診斷電路(40)與電流傳感器連接，電流傳感器測(cè)量電機(jī)(30)的定子的電流供給，并且診斷電路(40)檢驗(yàn)是否在轉(zhuǎn)矩(Md)上升的情況下電流傳感器指示電流值不等于零或者至少在診斷期間變化。
5.按權(quán)利要求1所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于診斷電路(40)監(jiān)控電機(jī)(30)的定子繞組(U，V，W)的通電并且控制定子磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)逐步的旋轉(zhuǎn)，使得由電機(jī)(30)施加的轉(zhuǎn)矩(Md)從零數(shù)值一直上升至其最大值(Mdmax)。
6.按權(quán)利要求1所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于診斷電路(40)與一個(gè)轉(zhuǎn)子位置傳感器(31)連接，后者測(cè)量轉(zhuǎn)子的角位置，診斷電路(40)檢驗(yàn)是否在轉(zhuǎn)矩(Md)上升的情況下電機(jī)(30)的轉(zhuǎn)子保持靜止?fàn)顟B(tài)。
7.按權(quán)利要求6所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于轉(zhuǎn)子位置傳感器是一個(gè)電感傳感器或者一個(gè)磁阻傳感器(40)。
8.按權(quán)利要求5所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于診斷電路(40)也檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子位置傳感器(31)的功能，這是通過(guò)診斷電路(40)在轉(zhuǎn)子機(jī)械解鎖的情況下產(chǎn)生一個(gè)在轉(zhuǎn)子方向上定向的定子磁場(chǎng)并且然后通過(guò)診斷電路(40)監(jiān)控轉(zhuǎn)子是否運(yùn)動(dòng)。
9.按權(quán)利要求5所述的助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于診斷電路(40)在點(diǎn)火循環(huán)開(kāi)始時(shí)并且在鎖止器去聯(lián)鎖之前存儲(chǔ)由轉(zhuǎn)子位置傳感器(31)測(cè)量的角位置，并且控制電路(ECU)控制電機(jī)(30)的通電，以便借助于存儲(chǔ)的角位置和已知的槽分布將轉(zhuǎn)子最優(yōu)地定位到鎖止銷的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種助力轉(zhuǎn)向裝置，它包括一個(gè)疊加傳動(dòng)裝置。它可以得到可靠的轉(zhuǎn)向特性，而不取決于所采用的傳動(dòng)裝置類型。為此，一個(gè)機(jī)械的鎖止器10設(shè)置在一個(gè)傳動(dòng)件上，傳動(dòng)件優(yōu)選本身在蝸桿20上。該鎖止器除了電機(jī)30的電關(guān)閉時(shí)還在故障情況下起作用并且可靠地防止電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這通過(guò)在長(zhǎng)孔形的槽21內(nèi)插入一根鎖止銷11。槽形狀的優(yōu)點(diǎn)是，不需要鎖止銷11的太精確的定位。既包容裝配誤差。也降低噪聲的產(chǎn)生，因?yàn)殒i止銷11在卡鎖到其中一個(gè)槽21內(nèi)之前不太可能首先碰到其中一個(gè)中間接片上繼而產(chǎn)生不舒服的啪嗒噪聲。另外可以設(shè)有一個(gè)診斷電路40，它在汽車運(yùn)行之前檢驗(yàn)鎖止器10的功能。
文檔編號(hào)B62D5/04GK1767975SQ200480008838
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2004年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月7日
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