[發(fā)明專利]具有用于旋轉角傳感器的故障檢測設備的動力轉向裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810133491.1
• 申請日: 2008-07-25
• 公開（公告）號: CN101353051A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 日高研一郎;牧野信彥;小城隆博;提拉瓦·林皮汶特恩格
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝;豐田自動車株式會社
• 主分類號: B62D5/00
• 分類號: B62D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭武;楊松齡

技術領域

本發(fā)明涉及具有用于多個旋轉角傳感器的故障檢測設備的動力轉 向裝置。

背景技術

常規(guī)的可變齒輪傳動系統改變車輪(轉向輪)的轉向角相對于車輛 中轉向盤的操作量的變化量。該可變齒輪傳動系統具有用于檢測轉向盤 的轉向角的轉向傳感器和用于根據所檢測的轉向角改變旋轉傳動比的 電動促動器，從而改變轉向輪的轉向角相對于轉向盤的操作量的變化 量。由于該可變齒輪傳動系統通過使用由轉向傳感器檢測的轉向角來進 行轉向控制，因而如果轉向傳感器不能正常操作，就不能進行準確的控 制。因此，需要檢測轉向傳感器的任何故障。

該可變齒輪傳動系統也具有用于檢測電動促動器的輸出軸的旋轉 角的促動器傳感器，從而通過將促動器輸出軸的實際旋轉角與其目標旋 轉角比較來進行反饋控制。因此也需要檢測促動器傳感器的任何故障。

US?2004/0147002A1(JP?2002-340625A)公開了用于檢測轉向傳感 器故障的故障檢測設備。該故障檢測設備通過移動用于檢測轉向軸旋轉 的傳感器單元預定距離來進行轉向傳感器的故障檢測，該預定距離長于 轉向軸的檢測的單位節(jié)距(unit?pitch)。通過檢查在傳感器單元移動時 由傳感器單元產生的信號是否改變來檢測轉向傳感器的故障。

如果上述轉向傳感器的故障是機械故障，它可以容易地被檢測，因 為從轉向傳感器產生的信號在自診斷操作中不改變。如果故障為電氣故 障，有一些情況從轉向傳感器產生的信號不改變。該故障檢測設備在一 些情況下可能不能檢測到任何故障。

JP?2006-177750公開了用于檢測促動器傳感器故障的故障檢測設 備。在該設備中，解析器(resolver)通過正弦波信號激勵，根據轉子相 對于定子的旋轉角調幅，且產生正弦波相輸出信號和余弦波相輸出信 號。這些輸出信號的幅值變化在相位上彼此相差π/2。計算正弦波相輸 出信號和余弦波相輸出信號的幅值，以根據所計算的幅值確定旋轉角。 如果每個幅值的平方和的平方根持續(xù)在預定范圍之外，暫時確定故障。 如果該故障進一步持續(xù)，最終確定促動器傳感器的故障。

在許多情況下，轉向動力輔助系統與可變齒輪傳動系統一起安裝在 車輛中。轉向動力輔助系統用于輔助轉向動力。在該系統中，輸入軸和 輸出軸通過扭桿聯接，且設置扭桿傳感器以檢測輸入軸和輸出軸的旋轉 角的差。通過電動促動器產生的輔助動力根據所檢測的旋轉角差確定， 從而根據所確定的輔助動力確定電動促動器的目標旋轉角。電動促動器 為反饋控制，從而由促動器傳感器檢測的實際促動器旋轉角收斂于所確 定的目標旋轉角。也需要檢測扭桿傳感器和促動器傳感器中的故障。

JP?2005-43071A公開了用于檢測扭桿傳感器故障的故障檢測設備。 該故障檢測設備設置用于電動動力轉向裝置，所述電動動力轉向裝置包 括具有扭桿、輸入軸旋轉角傳感器和輸出軸旋轉角傳感器的雙解析器型 扭矩傳感器。如果在任一旋轉角傳感器中檢測到相間電氣短路，則檢測 到扭桿傳感器故障。如果由旋轉角傳感器中的一個得到的電角計算結果 在大于預定時間段的期間位于包括45°的第一預定范圍之外，且由旋轉 角傳感器中的另一個得到的電角計算結果在大于預定時間段的期間也 位于包括45°的第二預定范圍之外，那么確定該電氣短路。

US?7,154,404(JP?2005-219527A)公開了用于檢測旋轉角傳感器故 障的故障檢測設備，該故障檢測設備檢測轉向動力輔助系統中的電動促 動器的旋轉角。該轉向動力輔助系統包括三相無刷DC馬達、用于檢測 由轉向盤產生的轉向扭矩的轉向扭矩檢測器、用于檢測無刷DC馬達的 解析器旋轉角的解析器、用于將所檢測的解析器旋轉角轉換成對應于無 刷DC馬達的極數的馬達旋轉角的旋轉角轉換器、用于確定無刷DC馬 達的旋轉方向指令的旋轉方向指令單元、用于根據所檢測的轉向扭矩計 算驅動無刷DC馬達的指令電流的電流計算單元。該故障檢測設備連接 到所述電流計算單元以與所述電流計算單元通信，并檢查所述電流計算 單元的計算結果是否在正常范圍內。該故障檢測設備接收馬達旋轉角和 旋轉方向指令，且根據所接收的馬達旋轉角和旋轉方向指令檢查電流計 算單元，從而檢測電動促動器的旋轉角傳感器故障。

用于促動器傳感器和扭桿傳感器的上述故障檢測設備僅在故障持 續(xù)時才可以檢測到故障。

發(fā)明內容