车辆用转向操纵装置制造方法及图纸

提供一种车辆用转向操纵装置，其检测备用机构是否可以可靠地工作，以提高安全性。车辆用转向操纵装置具有：转向轴，其与方向盘相连接；反作用力致动器，其与前述转向轴相连接，施加反作用力；齿条，其使转向车轮转向；转向致动器，其设置在前述齿条上；以及备用机构，其通过离合器与前述转向轴和前述齿条相连接，还设有检测前述转向轴状态的第１检测装置，和检测前述齿条状态的第２检测装置，前述离合器在前述转向操纵装置的电源断开时为接合状态，并设有备用机构动作确认装置，其在前述电源接通时，驱动前述转向致动器，根据前述第１检测装置和／或第２检测装置的检测值，确认前述备用机构的动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆用转向操纵装置，特别是涉及一种设有备用系统、进行电子转向(Steer-By-Wire)控制的转向操纵装置。
技术介绍
目前，作为车辆用转向操纵装置，公开了专利文献1中所记载的技术。在该技术中，采用所谓的电子转向控制，方向盘和转向车轮由离合器相连接。通常时其按照下述方式进行转向，即，通过断开离合器而使方向盘和转向车轮机械地分离，检测驾驶者的转向操纵量来驱动与转向车轮相连接的致动器。另外，具有备用系统，其在故障时使离合器接合，以使方向盘和转向车轮机械地连接，确保手动转向操纵。专利文献1:特开2002-225733号公报
技术实现思路
但是，在上述现有技术中，因为仅在发生故障时使备用系统工作，所以在备用系统异常的情况下也开始电子转向控制，因而会担心在发生故障时备用系统不能可靠地工作。本专利技术是着眼于上述问题的专利技术，其目的在于提供一种车辆用转向操纵装置，其可以检测备用系统是否可以可靠地工作，以提高安全性。为了实现上述目的，在本专利技术中，车辆用转向操纵装置具有转向轴，其与方向盘相连接；反作用力致动器，其与前述转向轴相连接，施加反作用力；齿条，其与转向车轮连接；转向致动器，其驱动前述齿条，对所述转向车轮进行转向驱动；以及备用机构，其具有离合器，该离合器可以将前述转向轴和前述齿条之间接合及断开，其还设有检测前述转向轴状态的第1检测装置，和检测前述齿条状态的第2检测装置，还设有备用机构动作确认装置，其在前述离合器接合时，驱动前述转向致动器，根据前述第1检测装置和/或第2检测装置的检测值，确认前述备用机构的动作。专利技术的效果由此，能够提供一种检测备用系统是否可以可靠地动作，以提高安全性的车辆用转向操纵装置。附图说明图1是表示车辆用转向操纵装置的系统结构图。图2是控制器的控制框图。图3是表示实施例1中的初始检查控制处理的流程的流程图。图4是表示实施例2中的初始检查控制处理的流程的流程图。图5是表示正常时和异常时的反作用力电动机电流值随时间变化的图。图6是表示实施例3中的初始检查控制处理的流程的流程图。图7是表示实施例4中的初始检查控制处理的流程的流程图。图8是表示实施例5中的初始检查控制处理的流程的流程图。图9是表示实施例6中的初始检査控制处理的流程的流程图。图中标号说明1方向盘2转向轴3反作用力电动机4转向齿条5转向电动机6电磁离合器7备用机构7a转向操纵侧索轮7b转向车轮侧索轮7c、 7d缆索8转向操纵角传感器9转向操纵侧扭矩传感器IO转向操纵侧解析器11转向侧解析器12转向侧扭矩传感器13旋转编码器14控制单元15小齿轮轴20转向车轮21报警灯30锁机构141电子转向控制部142离合器控制部143误差判断部144故障保护处理部具体实施例方式以下，根据附图所示的实施例1至实施例6说明实现本专利技术的车辆用转向操纵装置的实施方式。实施例1根据图1至图7对实施例1进行说明。图1是实施例1的车辆用转向操纵装置的系统结构图。作为用于驾驶者输入转向操纵量的转向操纵输入装置，有方向盘1和转向轴2，该转向轴2以可以旋转的方式被支撑在车体侧，同时与方向盘l相连接。另外，在转向轴2上具有转向操纵角传感器8，其检测作为驾驶者的转向操纵量的转向操纵角；以及扭矩传感器9，其检测作为驾驶者的转向操纵量的转向操纵扭矩。另外，在比转向操纵角传感器8以及扭矩传感器9更靠近转向车轮20—侧，具有反作用力电动机3，其向驾驶者(方向盘1)施加转向操纵反作用力。在该反作用力电动机3内具有转向操纵侧解析器10，其检测反作用力电动机3的电动机转角。在比反作用力电动机3更靠近转向车轮20—侧，具有电磁离合器6，其可以使转向轴2与备用机构7之间物理地接合'断开。备用机构7具有转向操纵侧索轮7a，其一端与电磁离合器6相连接；转向车轮侧索轮7b，其一端与小齿轮轴15相连接；以及2根缆索7c、 7d，它们以分别缠绕在两个索轮7a、 7b的彼此相反方向上的状态相连结。在电磁离合器6断开的状态下，不会向小齿轮轴15传递转向轴2的旋转。另一方面，其构成方式为，在电磁离合器6被接合的状态下，如果使方向盘1向一个方向旋转，则2根缆索7c、 7d中的一根缆索传递从驾驶者输入的转向操纵扭矩，另一根缆索传递从转向车轮20输入的反作用力扭矩，由此发挥出与柱形轴同样的功能。作为使转向车轮20转向的转向装置，具有小齿轮轴15，其以可以旋转的方式支撑在车体侧，同时一端与转向车轮侧索轮7b相连接。在该小齿轮轴15上设有转向电动机5、转向侧解析器ll、转向侧扭矩传感器12、旋转编码器13。转向电动机5向小齿轮轴15输出转向扭矩，转向侧解析器11检测转向电动机5的转角。转向侧扭矩传感器12设在转向电动机5和转向车轮20之间，检测小齿轮轴15的旋转扭矩。旋转编码器检测小齿轮轴15的转角。另外，在小齿轮轴15的转向车轮侧端部，设有未图示的齿条&小齿轮机构，其构成方式为，通过使转向齿条4在轴方向上移动，进行转向车轮20的转向。并且，在转向轴2上设有限制方向盘1旋转的锁机构30，以防止方向盘1在初始检查时旋转。图2是表示控制单元14的结构的框图。控制单元14具有电子转向控制部141、离合器控制部142、误差判断部143、故障保护处理部144。另外，分别从转向操纵角传感器8输入转向操纵角，从转向操纵侧扭矩传感器9输入转向操纵扭矩，从转向操纵侧解析器10输入反作用力电动机转角。并且，从转向侧解析器11输入转向电动机转角，从转向侧扭矩传感器12输入转向扭矩，从旋转编码器13输入小齿轮轴转角，同时，输入其他的传感器类(车速传感器、偏行率传感器、横向加速度传感器等)的传感器信号。电子转向控制部141向反作用力电动机3输出控制信号，以施加对应于行驶状况的转向操纵反作用力扭矩，同时向转向电动机5输出控制信号，以施加对应于行驶状况以及驾驶者的转向操纵状态的转向量。离合器控制部142进行电磁离合器6的接合'断开控制。在执行通常的电子转向控制时，断开电磁离合器6，在点火装置OFF时(电源OFF时)或者故障保护控制时等，使电磁离合器6接合。误差判断部143进行初始检查控制，以判定备用机构7是否正常工作。在实施例1中，以相同的扭矩T，在互相抵消扭矩的方向上，驱动反作用力电动机3及转向电动机5，比较转向操纵侧、转向侧扭矩传感器9、 12的检测值T1、 T2。如果T1与T2的误差在规定范围内，则判断转向操纵侧和转向侧的扭矩传递可通过备用机构7正常进行，执行通常的电子转向控制。在误差判断部143判断为误差在规定范围之外的情况下，由故障保护处理部144进行故障保护处理。在实施例1中，在点亮报警灯21之后，禁止车辆出发或使报警装置工作等。为了判定备用机构7是否正常动作，在误差判断部143中进行初始检査控制。为了应对停车时的故障而确保手动转向，在点火装置OFF时，使电磁离合器6为接合状态。在实施例1中，首先使反作用力电动机3产生任意的扭矩T，使转向电动机5也产生相同的扭矩值T。此时，扭矩T处于转向车轮20不转向的范围内，具体地说，施加比转向车轮20的路面反作用力扭矩小的扭矩。由此，不会因初始检査控制使转向车轮20转向，不会给驾驶者带来不适感。比较此时的转向操纵侧、转向侧扭矩传感器9、 12的检测值Tl、T2，如果T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆用转向操纵装置，其具有：　转向轴，其与方向盘相连接；　反作用力致动器，其与前述转向轴相连接，施加反作用力；　齿条，其与转向车轮连接；　转向致动器，其驱动前述齿条，对所述转向车轮进行转向驱动；以及　备用机 构，其具有离合器，该离合器可以将前述转向轴和前述齿条之间接合及断开，　其特征在于，　还设有检测前述转向轴状态的第１检测装置，和检测前述齿条状态的第２检测装置，　还设有备用机构动作确认装置，其在前述离合器接合时，驱动前述转向 致动器，根据前述第１检测装置和／或第２检测装置的检测值，确认前述备用机构的动作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小园井彻也，江口孝彰，千野直孝，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]