用于车辆的转向系统技术方案

转向系统包括：包括第一致动器的转向单元；包括第二致动器的转动单元；以及被配置成将转向单元和转动单元机械地耦接的备用机构，其中，第一致动器能够经由备用机构传递至第二致动器的最大扭矩大于或等于第二致动器能够经由备用机构传递至第一致动器的最大扭矩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的转向系统
本专利技术涉及用于车辆的转向系统。更具体地，本专利技术涉及用于车辆的线控转向系统。
技术介绍
近年来，一直在开发一种线控转向系统(在下文中称为SBW系统)，在SBW系统中，包括方向盘的转向单元以及包括转动机构的转动单元在机械上彼此分离开。SBW系统可以包括具有出于故障安全目的而将转向单元机械地耦接至转动单元的离合器的备用机构。在这样配置的SBW系统中，当系统正常时转动机构响应于方向盘的操作通过电信号来控制(在下文中称为SBW控制)。另一方面，当SBW系统出现异常时，迅速连接离合器，停止SBW控制，并且将系统切换成用于减少驾驶员转向负担的辅助控制。然而，如果SBW系统无异常而离合器仍然被连接，则方向盘可能由于继续进行SBW控制(换言之，对转动致动器的操作)而旋转。在SBW控制中，驱动转动致动器以使得转向轮的实际偏转角遵循命令偏转角。当离合器被连接时，方向盘和转动机构彼此机械地被耦接。因此，当转动致动器在SBW控制中旋转转向轮时，方向盘机械地与转向轮的转动联锁旋转，从而命令偏转角改变(在下文中，可以将通过该操作来旋转方向盘的现象简单地描述为联锁地旋转方向盘)。因此，命令偏转角与实际偏转角之间的偏差不会减少，并且可能发生自转向。日本专利申请公开No.2007-137294(JP2007-137294A)描述了以下技术：当SBW系统确定离合器在SBW控制的过程中被连接时，从SBW控制切换至辅助控制。根据JP2007-137294A，因为SBW控制被执行直至检测到离合器的连接为止，所以存在以下不可否认的可能性：在从离合器被连接时至SBW控制被切换至辅助控制时的时间段联锁地旋转方向盘。
技术实现思路
本专利技术提供了以下技术，其用于在SBW系统中减少由于SBW控制的过程中的离合器连接而发生的自转向。本专利技术的方面提供了转向系统。所述转向系统包括：包括第一致动器的转向单元；包括第二致动器的转动单元；以及被配置成将转向单元和转动单元机械地耦接的备用机构，其中，第一致动器能够经由备用机构传递至第二致动器的最大扭矩大于或等于第二致动器能够经由备用机构传递至第一致动器的最大扭矩。根据上述方面，可以减少方向盘的联锁旋转。在上述方面中，转向系统还可以包括控制单元，控制单元被配置成基于车辆状态来设置第二致动器的可生成的最大扭矩。因此，可以实现适合于车辆状态的转向控制。在上述方面中，当车速高于第一预定值时，控制单元可以被配置成设置第二致动器的可生成的最大扭矩，使得第二致动器能够经由备用机构传递的最大扭矩变得小于或等于第一致动器能够经由备用机构传递的最大扭矩。因此，例如，允许采用小型电动机作为第一致动器。在上述方面中，当转向角小于第二预定值时，控制单元可以被配置成设置第二致动器的可生成的最大扭矩，使得第二致动器能够经由备用机构传递的最大扭矩变得小于或等于第一致动器能够经由备用机构传递的最大扭矩。因此，例如，允许采用小型电动机作为第一致动器。根据上述方面，可以在SBW系统中减少由于SBW控制的过程中的离合器连接而发生的自转向。附图说明下面将参考附图来描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术与工业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：图1是示出了根据本专利技术的实施例的车辆转向系统的示意性配置的图；图2是示出了转向反作用致动器经由离合器传递的扭矩与转动致动器经由离合器传递的扭矩之间的关系的图；图3是示出了用于限制最大转动扭矩值的流程图的示例的图；以及图4是示出了用于限制最大转动扭矩值的流程图的另一示例的图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的实施例的车辆转向系统1的示意性配置。车辆转向系统1包括转向单元20和转动单元50。转向单元20由驾驶员来操控。转动单元50响应于驾驶员的转向来转动右前轮FW2和左前轮FW1。右前轮FW2和左前轮FW1是转向轮。SBW系统被用作车辆转向系统1。当系统正常时，离合器30将转向单元20和转动单元50彼此机械地分离。在图1所示的示例中，示出了离合器30被连接并且转向单元20和转动单元50彼此机械地被耦接的状态。转向单元20包括方向盘10、转向轴12、转向角传感器14、转向扭矩传感器16和转向反作用致动器18。方向盘10是由驾驶员旋转地操作并且被固定至转向轴12的顶端的转向元件。转向反作用致动器18包括用于生成转向反作用的转向反作用电动机，并且被安装至转向轴12的下部。转向反作用电动机围绕转向轴12的轴线旋转地驱动转向轴12。转向角传感器14检测由驾驶员旋转地操作的方向盘10的转向角。转向扭矩传感器16检测施加给方向盘10的转向扭矩。转动单元50包括齿条42和转动致动器44。齿条42沿车辆的横向方向上延伸。右前轮FW2和左前轮FW1经由对应的连接杆和转向节臂(未出)来可转动地连接至齿条42的两端。通过齿条42沿轴向方向的位移使右前轮FW2和左前轮FW1向右和向左转动。转动致动器44包括围绕齿条42设置的转动电动机。转动电动机的旋转被转化成齿条42沿轴向方向的位移。旋转角传感器40检测转动电动机的旋转角。转动单元50还包括转动轴34、小齿轮36和齿条齿38。转动轴34能够围绕其轴线旋转。小齿轮36被固定至转动轴34的下端。小齿轮36与齿条42的齿条齿38啮合。因此，转动轴34与齿条42沿轴向方向的位移联锁地围绕其轴线旋转。车辆转向系统1出于故障安全目的而在转向单元20与转动单元50之间包括备用机构22。备用机构22包括离合器30和备用电缆32。备用机构22具有机械地将转向单元20耦接至转动单元50或者将转向单元20与转动单元50分离的功能。备用电缆32具有柔性。备用电缆32的上端与离合器30连接，并且备用电缆32的下端与转动轴34连接。因此，转动轴34与备用电缆32一体地旋转。离合器30是电磁离合器，例如双向离合器和多盘离合器。当车辆转向系统1正常时，离合器30被供以电流并且设置为断开状态(分离状态)；而当车辆转向系统1异常时，停止对离合器30的电流供给并且通过弹簧力将离合器30设置为连接状态，等等。因此，当电流供给停止时，转向单元20的转向轴12和转动单元50的转动轴34经由连接的离合器30一体地旋转。控制单元60是由转向反作用ECU62和转动ECU64形成的控制装置。转向反作用ECU62执行对转向反作用致动器18的驱动控制。转动ECU64执行对转动致动器44的驱动控制。转向反作用ECU62接收来自转向角传感器14的检测到的转向角，并且接收来自转向扭矩传感器16的检测到的转向扭矩。转动ECU64接收来自旋转角传感器40的、转动致动器44中的转动电动机的检测到的旋转角。当系统正常时，转动ECU64通过对离合器30供给电流将离合器30设置为断开状态。当驾驶员旋转地操作方向盘10时，转向反作用ECU62接收来自转向角传感器14的检测到的转向角，并且将所检测到的转向角发送至转动ECU64。转动ECU64基于方向盘10的操作状态来获得右前轮FW2和左前轮FW1的命令偏转角，并且对转动致动器44进行驱动使得达到命令偏转角。特别地，转动ECU64基于从旋转角传感器40接收到的检测到的旋转角来推导出右前轮FW2和左前轮FW1的实际偏转角，并且对转动致动器44进行驱动使得实际偏转角遵循命令偏转角。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向系统，包括：包括第一致动器的转向单元；包括第二致动器的转动单元；以及备用机构，被配置成将所述转向单元和所述转动单元机械地耦接，其中所述第一致动器能够经由所述备用机构传递至所述第二致动器的最大扭矩大于或等于所述第二致动器能够经由所述备用机构传递至所述第一致动器的最大扭矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.19 JP 2013-1283921.一种转向系统，其特征在于包括：包括第一致动器的转向单元；包括第二致动器的转动单元；以及备用机构，被配置成将所述转向单元和所述转动单元机械地耦接，其中所述第一致动器能够经由所述备用机构传递至所述第二致动器的最大扭矩大于或等于所述第二致动器能够经由所述备用机构传递至所述第一致动器的最大扭矩。2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于还包括：控制单元，被配置成基于车辆状态来设置所述第二致动器的可生成的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：关谷义秀，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP