專利名稱：用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是公知的，包括可變傳動比轉(zhuǎn)向(VGRS)裝 置和電力轉(zhuǎn)向(EPS)裝置(參考對應(yīng)于美國專利號7195098的 JP-A-2005-41363 ) 。 VGRS裝置通過使用馬達(dá)輸出來改變轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向 盤角(即轉(zhuǎn)向角)和輪胎的導(dǎo)向輪胎角(即導(dǎo)向角)之間的傳動比(即 轉(zhuǎn)向傳動比)。EPS裝置通過使用另一馬達(dá)的輸出幫助輪胎轉(zhuǎn)向。
車輛的這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制向VGRS裝置的馬達(dá)(即第一馬達(dá))的電 流傳導(dǎo)以管理從第一馬達(dá)輸出的扭矩，且改變轉(zhuǎn)向傳動比。此外，車 輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制EPS裝置的馬達(dá)(即第二馬達(dá))的電流傳導(dǎo)以管理從 第二馬達(dá)輸出的扭矩，且?guī)椭喬マD(zhuǎn)向。
車輛的這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括主要控制VGRS裝置的第 一 電子控制 單元(ECU)和主要控制EPS裝置的第二ECU。第一和第二ECU執(zhí)行各 種控制處理，包括控制向第一和第二馬達(dá)的電流傳導(dǎo)的處理。最近， 要求第 一和第二ECU根據(jù)對車輛行進(jìn)穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性的高需求執(zhí) 行許多控制處理。因而，第一和第二ECU承受的負(fù)荷非常大。
將來，這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將要執(zhí)行更高級功能的控制處理。因此，第一 和第二ECU預(yù)期將承受更大的負(fù)荷。因而，需要減少施加給第一和第 二ECU的負(fù)荷，以例如為即將出現(xiàn)的更高級功能的控制處理做好準(zhǔn)備。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述和其它方面，本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛的轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠減少施加給ECU等的負(fù)荷。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述車 輛具有轉(zhuǎn)向盤和輪胎(tire wheel)。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一馬達(dá)，所
迷第一馬達(dá)被配置為產(chǎn)生第一扭矩，用于改變轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角和輪 胎的導(dǎo)向輪胎角之間的傳動比。所迷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第 一 減速器機(jī)構(gòu)，所述第一減速器機(jī)構(gòu)被配置為增加第一馬達(dá)的第一扭矩，且被配置為 輸出第一扭矩，使得傳動比是可變的。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第一旋轉(zhuǎn) 角傳感器，所述第一旋轉(zhuǎn)角傳感器被配置為檢測所述第一馬達(dá)的第一 旋轉(zhuǎn)角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括笫二馬達(dá)，所述第二馬達(dá)被配置為產(chǎn)生 第二扭矩，用于幫助輪胎轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第二減速器機(jī)構(gòu)， 所述第二減速器機(jī)構(gòu)被配置為增加第二馬達(dá)的第二扭矩，且被配置為 輸出第二扭矩，從而幫助輪胎轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第二旋轉(zhuǎn)角 傳感器，所述第二旋轉(zhuǎn)角傳感器被配置為檢測所述第二馬達(dá)的第二旋 轉(zhuǎn)角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向盤角傳感器，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器被 配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角值。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括與所述轉(zhuǎn) 向盤角傳感器集成的轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元。所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理 單元包括轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備，所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備被配置為分別從 第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器獲得第一和第二馬達(dá)的檢測的第一和第二旋
轉(zhuǎn)角。所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備被配置為基于第 一和第二馬達(dá)的檢測的 第一和第二旋轉(zhuǎn)角計(jì)算轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角的估算值。所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì) 算處理單元還包括轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備，所述轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備被配置 為在轉(zhuǎn)向盤角的估算值和轉(zhuǎn)向盤角的檢測值之間進(jìn)行比較。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適于可 操作地連接在輪胎和轉(zhuǎn)向盤之間，且適于基于轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角控制 輪胎的導(dǎo)向輪胎角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置，所述可 變傳動比轉(zhuǎn)向裝置適于可操作地連接在轉(zhuǎn)向盤和輪胎之間。所述可變 傳動比轉(zhuǎn)向裝置被配置為改變轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角和輪胎的導(dǎo)向輪胎角 之間的傳動比。所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置包括第一馬達(dá)，所述第一馬 達(dá)被配置為產(chǎn)生笫一扭矩，用于改變所述傳動比。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包
括第一ECU,所述第一ECU與所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置連接，且被配 置為控制第 一 馬達(dá)的導(dǎo)電以管理第 一 扭矩。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電力 轉(zhuǎn)向裝置，所述電力轉(zhuǎn)向裝置適于與所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置和輪胎 可操作地連接，且被配置為幫助輪胎轉(zhuǎn)向。所述電力轉(zhuǎn)向裝置包括第 二馬達(dá)，所述第二馬達(dá)被配置為產(chǎn)生第二扭矩，用于幫助輪胎轉(zhuǎn)向。 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第二ECU,所述第二ECU與所述電力轉(zhuǎn)向裝置連 接，且被配置為控制第二馬達(dá)的導(dǎo)電以管理第二扭矩。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 還包括轉(zhuǎn)向盤角傳感器，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器與轉(zhuǎn)向盤連接，且被配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向盤角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向盤角傳感 器診斷單元，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元與所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器集
成，且與第一和第二ECU分開設(shè)置。所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元被
配置為執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器的檢測準(zhǔn)確性的處理。
根據(jù)上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以減少施加給ECU的負(fù)荷。


本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)勢從下面參考附圖的詳細(xì)說 明顯而易見。在附圖中
圖1是示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的車輛轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的VGRS裝置的結(jié)構(gòu)圖；和 圖3是示出了根據(jù)示范性實(shí)施例的EPS裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考根據(jù)示范性實(shí)施例的附圖描述用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1 。如 圖l所示，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l包括可變傳動比轉(zhuǎn)向(VGRS)裝置4、電力轉(zhuǎn)向 (EPS)裝置5和轉(zhuǎn)向盤角傳感器6。 VGRS裝置4能夠改變轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn) 向盤角(即轉(zhuǎn)向角steering angle )和輪胎3(轉(zhuǎn)向輪)的導(dǎo)向輪胎角(即 導(dǎo)向角steered angle )之間的傳動比(即轉(zhuǎn)向傳動比)。EPS裝置能夠 幫助輪胎3轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向盤角傳感器6檢測轉(zhuǎn)向盤角值，并輸出轉(zhuǎn)向盤角 的檢測值給VGRS裝置4。
如圖2所示，VGRS裝置4包括第一馬達(dá)9、第一減速器機(jī)構(gòu)IO、第 一旋轉(zhuǎn)角傳感器ll、和第一電子控制單元(ECU) 12。第一馬達(dá)9產(chǎn)生 用于改變轉(zhuǎn)向傳動比的扭矩。第一減速器機(jī)構(gòu)10降低第一馬達(dá)9的旋轉(zhuǎn) 速度并增加第 一馬達(dá)9的扭矩。第 一旋轉(zhuǎn)角傳感器1 l檢測第 一馬達(dá)9的 旋轉(zhuǎn)角值。第一ECU12控制向第 一馬達(dá)9的電流傳導(dǎo)。在VGRS裝置4中， 第一馬達(dá)9的扭矩隨著扭矩增加而輸出，從而能夠改變轉(zhuǎn)向傳動比。
第 一馬達(dá)9是例如內(nèi)部永久磁體同步馬達(dá)，其中磁體嵌在轉(zhuǎn)子14中， 且其中位于轉(zhuǎn)子14外圍側(cè)的定子15具有多個電樞線圈16。向電樞線圈 16的電流傳導(dǎo)的變換器控制使得轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生扭矩。螺線管設(shè)備 19集成到定子15中。螺線管設(shè)備19能夠停止轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)，使得銷18 配合到設(shè)置在轉(zhuǎn)子14中的孔17中。當(dāng)例如不需要進(jìn)行可變傳動比轉(zhuǎn)向控制操作時(shí)，螺線管設(shè)備19停止轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)。
第一ECU12包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)、 存儲器設(shè)備、輸入設(shè)備、微型計(jì)算機(jī)和變換器。CPU執(zhí)行控制處理和 算術(shù)處理。ROM存儲各種數(shù)據(jù)和程序。存儲器設(shè)備包括例如隨機(jī)存取 存儲器(RAM)。微型計(jì)算機(jī)包括輸出設(shè)備。變換器根據(jù)從微型計(jì)算 機(jī)輸出的控制信號進(jìn)行向電樞線圏16的電流傳導(dǎo)。
第一ECU12從轉(zhuǎn)向盤角傳感器6、第一旋轉(zhuǎn)角傳感器ll、車輛速度 傳感器21等獲得關(guān)于檢測值的各種信息。基于所述各種信息，第一 ECU12控制向電樞線圈16的電流傳導(dǎo)，從而執(zhí)行可變傳動比轉(zhuǎn)向控制 操作。此外，第一ECU12控制螺線管設(shè)備19。通過車內(nèi)LAN，轉(zhuǎn)向盤 角傳感器6沖全測的值經(jīng)由轉(zhuǎn)向盤角ECU23輸入給第一ECU 12 。第 一 減速 器機(jī)構(gòu)10包括例如公知的行星齒輪機(jī)構(gòu)。第 一 旋轉(zhuǎn)角傳感器11包括例 如公知的編碼器，并檢測轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)角值。
如圖3所示，EPS裝置5包括第二馬達(dá)25、第二減速器機(jī)構(gòu)26、第二 旋轉(zhuǎn)角傳感器27和第二ECU28。第二馬達(dá)25產(chǎn)生用于幫助輪胎3轉(zhuǎn)向的 扭矩。第二減速器機(jī)構(gòu)26降低第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)速度且增加第二馬達(dá) 25的扭矩。第二旋轉(zhuǎn)角傳感器27檢測第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)角值。第二 ECU28控制向第二馬達(dá)25的電流傳導(dǎo)。在EPS裝置5中，第二馬達(dá)25的 扭矩能夠隨著扭矩增加而輸出，以幫助輪胎3轉(zhuǎn)向。
第二馬達(dá)25是例如內(nèi)部永久磁體同步馬達(dá)，其結(jié)構(gòu)類似于第一馬達(dá) 9。第二旋轉(zhuǎn)角傳感器27包括例如編碼器，類似于第一旋轉(zhuǎn)角傳感器ll。 第二旋轉(zhuǎn)角傳感器27檢測第二馬達(dá)25的轉(zhuǎn)子(未示出)的旋轉(zhuǎn)角值。
基于轉(zhuǎn)向盤2的操作產(chǎn)生的扭矩由齒輪機(jī)構(gòu)33經(jīng)由VGRS裝置4傳 遞給輪胎3，齒輪機(jī)構(gòu)33包括齒條31和小齒輪32。第二減速器機(jī)構(gòu)26是 齒條-小齒輪減速器機(jī)構(gòu)，包括在與小齒輪32和齒條31接合的位置不同 的位置處與齒條31接合的小齒輪34。小齒輪34連接到第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)軸。
第二ECU28從轉(zhuǎn)向盤角傳感器6、第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器ll, 27、 扭矩傳感器36等獲得關(guān)于檢測值的各種信息。基于所述各種信息，第 二ECU28控制向第二馬達(dá)25的電樞線圈(未示出)的電流傳導(dǎo)，由此 第二ECU28控制輪胎3的轉(zhuǎn)向助力。
扭矩傳感器36設(shè)置在VGRS裝置4的輸出側(cè)和齒輪機(jī)構(gòu)33 (見圖l )
8的輸入側(cè)之間。扭矩傳感器36檢測扭力桿(未示出)的扭轉(zhuǎn)角值，由 此檢測輸入給齒輪機(jī)構(gòu)33的扭矩。通過車內(nèi)LAN，轉(zhuǎn)向盤角傳感器6和 第 一旋轉(zhuǎn)角傳感器1 l檢測的值從第一ECU12輸入給第二ECU28。通過 車內(nèi)LAN，第二旋轉(zhuǎn)角傳感器27和扭矩傳感器檢測的值從第二ECU28 輸入給第一ECU12。
轉(zhuǎn)向盤角傳感器6包括例如與第 一或第二旋轉(zhuǎn)角傳感器11, 27的編 碼器類似的編碼器。轉(zhuǎn)向盤角傳感器6附接到與轉(zhuǎn)向盤2集成的轉(zhuǎn)向軸 38。轉(zhuǎn)向盤角傳感器6與轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23 (在此也稱為轉(zhuǎn)向盤 角ECU23)集成。為了將轉(zhuǎn)向盤角的檢測值輸出給第一ECU12,轉(zhuǎn)向 盤角ECU23具有控制處理功能，如第一和第二ECU12, 28具有的那樣。
通過車內(nèi)LAN，第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器n, 274企測的值從第一 ECU12輸入給轉(zhuǎn)向盤角ECU23。換句話說，第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器 11, 27檢測的值是第一和第二馬達(dá)9， 25的旋轉(zhuǎn)角的檢測值。轉(zhuǎn)向盤角 ECU23能夠用作轉(zhuǎn)向盤角估算裝置或設(shè)備23,其根據(jù)相應(yīng)的第 一和第 二馬達(dá)9， 25的旋轉(zhuǎn)角的檢測值估算轉(zhuǎn)向盤角的估算值。轉(zhuǎn)向盤角 ECU23也能夠用作轉(zhuǎn)向盤角比較裝置或設(shè)備23。轉(zhuǎn)向盤角比較裝置或 設(shè)備23獲得來自于轉(zhuǎn)向盤角估算裝置或設(shè)備23的轉(zhuǎn)向盤角的估算值和 來自于轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的轉(zhuǎn)向盤角的檢測值。轉(zhuǎn)向盤角比較裝置或設(shè) 備2 3在轉(zhuǎn)向盤角的估算值和轉(zhuǎn)向盤角的檢測值之間進(jìn)行比較。因而， 轉(zhuǎn)向盤角ECU23執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理。轉(zhuǎn)向 盤角估算裝置或設(shè)備23根據(jù)以下方程估算轉(zhuǎn)向盤角的估算值
其中，^是第一減速器機(jī)構(gòu)10的傳動比，&是第一馬達(dá)9的旋轉(zhuǎn)角 的檢測值，^是第二減速器機(jī)構(gòu)26的傳動比，《2是第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn) 角的檢測值。
根據(jù)用于車輛的上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l,轉(zhuǎn)向盤角ECU23與轉(zhuǎn)向盤角傳感 器6集成。此外，轉(zhuǎn)向盤角ECU23基于上述方程估算轉(zhuǎn)向盤角的估算值， 并將轉(zhuǎn)向盤角的估算值與從轉(zhuǎn)向盤角傳感器6獲得的檢測值比較。由 此，轉(zhuǎn)向盤角ECU23執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理。 應(yīng)當(dāng)注意，在常規(guī)系統(tǒng)中，第一ECU12和第二ECU28執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤 角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的這種處理。但是根據(jù)本實(shí)施例，由于轉(zhuǎn)向盤 角ECU23執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理，所以能夠降
9低施加給第一和第二ECU12, 28的負(fù)荷。
上述實(shí)施例能夠以許多方式變型。變型示例在下文描述。 根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l,第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器ll, 27和
轉(zhuǎn)向盤角傳感器6中的每個都包括編碼器?？商鎿Q地，第一和第二旋轉(zhuǎn)
角傳感器ll， 27和轉(zhuǎn)向盤角傳感器6中的每個或某幾個包括解析器、霍
爾集成電路(IC)或類似物。
根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l，第一和第二馬達(dá)9， 25中的每個都是
內(nèi)部永久磁體同步馬達(dá)?？商鎿Q地，第一和第二馬達(dá)9， 25中的一個或
兩個可以是表面永久磁體同步馬達(dá)、開關(guān)石茲阻馬達(dá)、同步磁阻馬達(dá)或
類似物。
根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1,轉(zhuǎn)向盤角ECU23通過使用車內(nèi)LAN 獲得第一馬達(dá)9的旋轉(zhuǎn)角的檢測值?？商鎿Q地，第一馬達(dá)9的旋轉(zhuǎn)角的 檢測值可以通過使用其它單元或裝置，例如布線，從第一旋轉(zhuǎn)角傳感 器11輸入給轉(zhuǎn)向盤角ECU23 。
根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l,第一ECU12通過第一ECU12和車內(nèi) LAN之間的通信獲得第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)角的檢測值?？商鎿Q地，另一 LAN線路可以設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤角ECU23和第二ECU28之間，從而第二馬 達(dá)25的旋轉(zhuǎn)角的檢測值可以從第二ECU28輸入給轉(zhuǎn)向盤角ECU23?？?替換地，第二馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)角的檢測值可以通過其它單元或裝置從第 二ECU28輸入給轉(zhuǎn)向盤角ECU23 。
根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1, VGRS裝置4被配置使得第 一馬達(dá)9 的扭矩在具有行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一減速器機(jī)構(gòu)10中增加且然后輸出。 然而，VGRS裝置4的第一減速器機(jī)構(gòu)10并不限于具有行星齒輪機(jī)構(gòu)。 例如，第一減速器機(jī)構(gòu)10可以包括諧波齒4侖機(jī)構(gòu)或其它機(jī)構(gòu)。
根據(jù)上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1, EPS裝置5被配置使得第二馬達(dá)25的 扭矩在具有齒條-小齒輪機(jī)構(gòu)的第二減速器機(jī)構(gòu)26中增加且然后輸出。 然而，EPS裝置5的第二減速器機(jī)構(gòu)26并不限于具有齒條-小齒輪機(jī)構(gòu)。 例如，第二馬達(dá)25可以是齒條同軸馬達(dá)，且第二減速器機(jī)構(gòu)26可以具 有滾珠螺桿?？商鎿Q地，第二減速器機(jī)構(gòu)26可以具有其它機(jī)構(gòu)。
根據(jù)示范性實(shí)施例的第 一 方面，能夠提供用于車輛的以下轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1，所述車輛具有轉(zhuǎn)向盤2和輪胎3。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一馬達(dá)9,所 述第一馬達(dá)9被配置為產(chǎn)生第一扭矩，用于改變轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn)向盤角和輪胎3的導(dǎo)向輪胎角之間的傳動比。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括第 一 減速器
機(jī)構(gòu)IO,所述第一減速器機(jī)構(gòu)10被配置為增加第一馬達(dá)9的第一扭矩， 且被配置為輸出第一扭矩，使得傳動比是可變的。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l還包 括第 一旋轉(zhuǎn)角傳感器11,所述第 一旋轉(zhuǎn)角傳感器11被配置為檢測所述 第一馬達(dá)9的第一旋轉(zhuǎn)角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括第二馬達(dá)25,所述第 二馬達(dá)25被配置為產(chǎn)生第二扭矩，用于幫助輪胎3轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng) l還包括第二減速器機(jī)構(gòu)26,所述第二減速器機(jī)構(gòu)26被配置為增加第二 馬達(dá)25的第二扭矩，且被配置為輸出第二扭矩，從而幫助輪胎3轉(zhuǎn)向。 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括笫二旋轉(zhuǎn)角傳感器27,所述笫二旋轉(zhuǎn)角傳感器27 被配置為檢測所述第二馬達(dá)25的第二旋轉(zhuǎn)角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括轉(zhuǎn) 向盤角傳感器6，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器6被配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn) 向盤角值。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括與所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器6集成的轉(zhuǎn)向 盤角計(jì)算處理單元23。所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元"包括轉(zhuǎn)向盤角估 算設(shè)備23 ，所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備23被配置為分別從第 一和第二旋轉(zhuǎn) 角傳感器11 ， 27獲得第 一和第二馬達(dá)9， 25的才企測的第 一和第二旋轉(zhuǎn)角。 所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備23被配置為基于第一和第二馬達(dá)9， 25的檢測的 第一和第二旋轉(zhuǎn)角計(jì)算轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn)向盤角的估算值。所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì) 算處理單元23還包括轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備23,所述轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備23 被配置為在轉(zhuǎn)向盤角的估算值和轉(zhuǎn)向盤角的檢測值之間進(jìn)行比較。
可替換地，上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l可以配置如下。所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備 23被配置為根據(jù)以下方程計(jì)算轉(zhuǎn)向盤角的估算值&:
其中，a，是第一減速器機(jī)構(gòu)10的傳動比，&是第一馬達(dá)9的檢測的 第一旋轉(zhuǎn)角，《2是笫二減速器機(jī)構(gòu)26的傳動比，&2是第二馬達(dá)25的檢 測的第二旋轉(zhuǎn)角。
可替換地，上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)l可以配置如下。所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備 23被配置為從第一減速器機(jī)構(gòu)10獲得第一減速器機(jī)構(gòu)10的傳動比。所 述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備23被配置為從第二減速器構(gòu)26獲得第二減速器機(jī) 構(gòu)26的傳動比。
可替換地，上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1還包括第一ECU12和第二ECU28。第一 ECU12可被配置為控制向第一馬達(dá)9的電流傳導(dǎo)以管理第一扭矩。第二 ECU28可被配置為控制向第二馬達(dá)25的電流傳導(dǎo)以管理第二扭矩。第一ECU12、第二ECU2S和轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23可以彼此分開設(shè)置。 根據(jù)示范性實(shí)施例的第二方面，提供一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 適于可操作地連接在輪胎3和轉(zhuǎn)向盤2之間，且適于基于轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn)向 盤角控制輪胎3的導(dǎo)向輪胎角。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置 4,所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置4適于可操作地連接在轉(zhuǎn)向盤2和輪胎3之 間。所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置4被配置為改變轉(zhuǎn)向盤2的轉(zhuǎn)向盤角和輪 胎3的導(dǎo)向輪胎角之間的傳動比。所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置4包括第一 馬達(dá)，所述第一馬達(dá)9被配置為產(chǎn)生第一扭矩，用于改變所迷傳動比。 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第一ECU12,所述第一ECU12與所述可變傳動比 轉(zhuǎn)向裝置4連接，且被配置為控制向第一馬達(dá)9的導(dǎo)電以管理第一扭矩。 所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括電力轉(zhuǎn)向裝置5，所述電力轉(zhuǎn)向裝置5適于與所述 可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置4和輪胎3可操作地連接，且被配置為幫助輪胎3轉(zhuǎn) 向。所述電力轉(zhuǎn)向裝置5包括第二馬達(dá)25,所述第二馬達(dá)25被配置為產(chǎn) 生第二扭矩，用于幫助輪胎3轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括第二ECU28, 所述第二ECU28與所述電力轉(zhuǎn)向裝置5連接，且被配置為控制向第二馬 達(dá)25的導(dǎo)電以管理第二扭矩。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向盤角傳感器6, 所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器6與轉(zhuǎn)向盤2連接，且被配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤2的 轉(zhuǎn)向盤角值。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元23,所述 轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元23與所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器6集成，且與第一和 第二ECU12， 28分開設(shè)置。所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元23被配置為 執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理。
轉(zhuǎn)向盤角是控制向第一和第二馬達(dá)9,25的電流傳導(dǎo)所需要的參數(shù)。
此外，轉(zhuǎn)向角傳感器需要具有高精度的檢測準(zhǔn)確性。在常規(guī)方式中， 第一ECU 12和第二ECU28從轉(zhuǎn)向盤角傳感器6接收與轉(zhuǎn)向盤角的檢測 值有關(guān)的輸入，且執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理。在 上述示范性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向盤角傳感器6與所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元 23集成。為了使轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23輸出轉(zhuǎn)向角角的檢測值給第 一和第二ECU12, 28,轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23具有與例如第一和第 二ECU12, 28的控制計(jì)算功能類似的控制計(jì)算功能。
在上述示范性實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向盤角傳感器6和所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器 計(jì)算處理單元23集成。此外，轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向 盤角傳感器6的檢測準(zhǔn)確性的處理，即轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元23包括轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備23和轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備23。因此，確定轉(zhuǎn)向盤角傳感 器6的檢測準(zhǔn)確性的處理能夠從由第一和第二ECU12, 28執(zhí)行的處理中 省去。因而，能夠減少施加給第一和第二ECU12, 28的負(fù)荷。
雖然上面已經(jīng)對本發(fā)明參考其多個實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理 解的是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明旨在覆蓋各種變 型和等價(jià)配置。此外，雖然上述各種組合和配置理解為體現(xiàn)本發(fā)明， 但是包括更多、更少或僅單個元件的其它組合和配置也認(rèn)為在實(shí)施例 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)，所述車輛具有轉(zhuǎn)向盤(2)和輪胎(3)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括第一馬達(dá)(9)，所述第一馬達(dá)(9)被配置為產(chǎn)生第一扭矩，用于改變轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角和輪胎(3)的導(dǎo)向輪胎角之間的傳動比；第一減速器機(jī)構(gòu)(10)，所述第一減速器機(jī)構(gòu)(10)被配置為增加第一馬達(dá)(9)的第一扭矩，且輸出該第一扭矩，使得傳動比是可變的；第一旋轉(zhuǎn)角傳感器(11)，所述第一旋轉(zhuǎn)角傳感器(11)被配置為檢測所述第一馬達(dá)(9)的第一旋轉(zhuǎn)角；第二馬達(dá)(25)，所述第二馬達(dá)(25)被配置為產(chǎn)生第二扭矩，用于幫助輪胎(3)轉(zhuǎn)向；第二減速器機(jī)構(gòu)(26)，所述第二減速器機(jī)構(gòu)(26)被配置為增加第二馬達(dá)(25)的第二扭矩，且輸出該第二扭矩，從而幫助輪胎(3)轉(zhuǎn)向；第二旋轉(zhuǎn)角傳感器(27)，所述第二旋轉(zhuǎn)角傳感器(27)被配置為檢測所述第二馬達(dá)(25)的第二旋轉(zhuǎn)角；轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)被配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角值；和與所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)集成的轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元(23)，所述轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元(23)包括轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)，所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)被配置為分別從第一和第二旋轉(zhuǎn)角傳感器(11，27)獲得第一和第二馬達(dá)(9，25)的被檢測的第一和第二旋轉(zhuǎn)角，其中，所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)被配置為基于所檢測的第一和第二旋轉(zhuǎn)角計(jì)算轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角的估算值；和轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備(23)，所述轉(zhuǎn)向盤角比較設(shè)備(23)被配置為在轉(zhuǎn)向盤角的估算值和轉(zhuǎn)向盤角的檢測值之間進(jìn)行比較。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于 所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)被配置為根據(jù)以下方程計(jì)算轉(zhuǎn)向盤角的估算值^:其中，^是第一減速器機(jī)構(gòu)(10)的傳動比， ^是第一馬達(dá)(9)的被檢測的第一旋轉(zhuǎn)角， ^是第二減速器機(jī)構(gòu)(26)的傳動比，且《2是第二馬達(dá)(25)的被檢測的第二旋轉(zhuǎn)角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于 所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)被配置為從第一減速器機(jī)構(gòu)(10)獲得第一減速器機(jī)構(gòu)(10)的傳動比；且所述轉(zhuǎn)向盤角估算設(shè)備(23)被配置為從第二減速器機(jī)構(gòu)(26)獲 得第二減速器機(jī)構(gòu)(26)的傳動比。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所迷的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于還包括 第一ECU ( 12)，第一ECU ( 12)被配置為控制向第一馬達(dá)(9)的電流傳導(dǎo)以管理第一扭矩；和第二ECU (28)，第二ECU (28)被配置為控制向第二馬達(dá)(25) 的電流傳導(dǎo)以管理第二扭矩，其中，第一ECU、第二ECU (28)和轉(zhuǎn)向盤角計(jì)算處理單元(23) 彼此分開設(shè)置。
5. —種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)適于可操作地連接在輪胎(3)和 轉(zhuǎn)向盤(2)之間，且適于基于轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角控制輪胎(3) 的導(dǎo)向輪胎角，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置(4),所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置(4)適于可 操作地連接在轉(zhuǎn)向盤(2)和輪胎(3)之間，其中所述可變傳動比轉(zhuǎn) 向裝置(4)被配置為改變轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角和輪胎(3)的導(dǎo)向 輪胎角之間的傳動比，其中所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置(4)包括第一馬 達(dá)(9),所述第一馬達(dá)(9)被配置為產(chǎn)生第一扭矩，用于改變所述 傳動比；第一ECU ( 12),所述第一ECU ( 12)與所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置 (4)連接，且被配置為控制對第一馬達(dá)(9)的導(dǎo)電以管理第一扭矩； 電力轉(zhuǎn)向裝置(5)，所迷電力轉(zhuǎn)向裝置(5)適于與所述可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置(4)和輪胎(3)可操作地連接，且被配置為幫助輪胎(3) 轉(zhuǎn)向，其中，所述電力轉(zhuǎn)向裝置(5)包括第二馬達(dá)(25),所述第二 馬達(dá)(25)被配置為產(chǎn)生第二扭矩，用于幫助輪胎(3)轉(zhuǎn)向；第二ECU (28),所述第二ECU (28)與所述電力轉(zhuǎn)向裝置(5) 連接，且被配置為控制對第二馬達(dá)(25)的導(dǎo)電以管理第二扭矩；轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6),所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)與轉(zhuǎn)向盤(2) 連接，且被配置為檢測所述轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角；和轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元(23)，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元(23) 與所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)集成，且與第一和第二ECU ( 12, 28)分 開設(shè)置，其中，所述轉(zhuǎn)向盤角傳感器診斷單元(23)被配置為執(zhí)行確 定轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)的檢測準(zhǔn)確性的處理。
全文摘要
公開了用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括可變傳動比轉(zhuǎn)向裝置(4)、用于控制裝置(4)的第一ECU(12)、電力轉(zhuǎn)向裝置(5)、用于控制裝置(5)的第二ECU。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括集成的轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)和轉(zhuǎn)向盤角ECU(23)。轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)檢測轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角。ECU(23)計(jì)算轉(zhuǎn)向盤(2)的轉(zhuǎn)向盤角的估算值，并在轉(zhuǎn)向盤角的估算值和檢測值之間進(jìn)行比較。因而，ECU(23)執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向盤角傳感器(6)的檢測準(zhǔn)確性的處理。
文檔編號B62D5/04GK101480967SQ20091000262
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日
發(fā)明者小笠原照基 申請人:株式會社電裝