可变速比转向系统的制作方法

专利名称：可变速比转向系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变速比转向系统，能够改变转向盘旋转角度相对于转向车轮转向角度的转向速比。
JP4-159178中公开的可变速比转向系统包括一设置在转向盘与转向横拉杆之间的传动比改变机构，一驱动该传动比改变机构的致动器，一转向传感装置，一车速传感器，和一控制器。传动比改变机构用于改变可转向前轮处的转向角相对于转向盘旋转角，简称转向盘角的传动比。为了监测转向盘的转动状态，转向传感装置由分别用于检测转向盘角度(转动角)、转向盘的转动角速度(即转向盘角度的改变时间速度)和作用于车体上的横向加速度的一转动角传感器，一转动角速度传感器(角度转速传感器)，和一横向加速度传感器构成。控制器在来自车速传感器和转向传感器的传感信号的基础上控制致动器。控制器向致动器发出一控制信号，从而在下面两个条件都满足时对前轮处的转向角愈加补偿(I)第一个条件，其中车速大于或等于当前轮在完成一圈后摆动回到向前位置并放开转向盘时的预定速度，及(II)第二个条件，其中转向盘的转动角速度大于或等于一参考值。
JP7-257406中公开的可变速比转向系统包括一转向盘力矩向其传递的输入轴，一传递作用于转向车轮上用于转向的转向力(或转向力矩)的输出轴，一(机械联接到输入和输出轴中一个上的第一轴(例如，输入轴自身)，一第二轴(例如输出轴自身)，它机械联接到第一轴上从而允许第二轴相对于第一轴作相对运动，导致第二轴与第一轴相对运动的致动器，及一第三轴，它与第二轴整体成形或整体联接到其上，使第三轴的轴线与第二轴的轴线偏心。驱动装置由一支承元件和一驱动源，该支承元件以这样一种方式由一壳体旋转支承，从而在与支承元件的旋转中心偏心的位置放置支承第一或第二轴，该驱动源使支承元件产生旋转运动。有了JP7-257406的可变速比转向系统的这种设置，能够协调两个要求，即在低速行驶过程中的良好操作性(换句话说，以较小的转向盘输入产生较大的车轮转向角)，及在高速行驶过程中稳定的车辆行为(换句话说，防止过高的转向响应)。


图10A示出由JP4-159178中公开的可变速比转向系统获得的可变转向速比特性。由细实线L1表示的具有相对较高梯度的可变转向速比特性显示在期望状态下获得的低速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性，在该状态下可保持转向盘的中间位置(向前位置)与对应于转向车轮平均零度转向角的位置之间正确的位置关系，而由细实线L1表示的具有相对较低梯度的可变转向速比特性显示在存在适当的相对位置关系的情况下获得的高速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性。另一方面，由粗单点划线L1’表示的具有相对较高梯度的可变转向速比特性显示在不期望状态下获得的低速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性，在该状态下转向盘的中间位置(向前位置)与对应于转向车轮平均零度转向角的位置之间正确的位置关系已打破，而由粗单点划线L1’表示的具有相对较低梯度的可变转向速比特性显示在不存在适当的相对位置关系的情况下(换句话说，存在不期望的转向盘与中间位置的偏离)获得的高速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性。如可从图10A中所示的两个单点划线(L1’，L1’)中理解的，如果正确的位置关系已经打破，因而存在上述不期望的偏离，则当车轮转向角θw必须保持为0时，在转向盘角度θs与对应于转向盘中间位置的原始0角度之间存在偏离。注意，转向盘角度θs与原始角度0之间的偏离量取决于车速。
图10B示出由JP7-257406中公开的可变速比转向系统获得的可变转向速比特性。由细实直线L2表示的可变转向速比特性显示在期望状态下获得的低速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性，在该状态下可保持转向盘的中间位置与对应于转向车轮平均零度转向角的位置之间正确的位置关系，而由细实曲线L2表示的可变转向速比特性显示在存在适当的相对位置关系的情况下获得的高速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性曲线。另一方面，由粗单点划线L2’表示的可变转向速比特性显示在不期望状态下获得的低速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性，在该状态下转向盘的中间位置(向前位置)与对应于转向车轮平均零度转向角的位置之间正确的位置关系已打破，而由粗单点划曲线L2’表示的可变转向速比特性显示在不存在适当的相对位置关系的情况下(换句话说，存在不期望的转向盘与中间位置的偏离)获得的高速模式转向盘角度θs相对于车轮转向角θw的特性。如可从图10B中所示的两个单点划线(L2’，L2’)中理解的，如果正确的位置关系已经打破，因而存在上述不期望的偏离，则当车轮转向角θw必须保持为0时，在转向盘角度θs与对应于转向盘中间位置的原始角度0之间存在偏离。注意，转向盘角度θs与原始角度0之间的偏离量取决于车速。
如上所述，在JP4-159178和JP7-257406中公开的转向速比根据车速改变的可变速比转向系统中，如果转向盘角度θs与车轮转向角θw之间正确的位置关系已打破，因而依赖车速的θs-θw特性，即依赖车速的可变转向速比特性已经不期望地改变，则为响应车速变化而保持在向前的运行状态下所需的转向盘的角位置，将会不稳定地波动。在向前行驶过程中可能根据车速变化而发生的不稳定的转向盘角位置，会产生较差的转向感觉。
因此，本发明的一个目的是提供一种避免上述缺点的可变速比转向系统。
本发明的另一个目的是提供一种可变速比转向系统，即使当转向盘角度θs与车轮转向角θw之间正确的关系已打破，换句话说，即使在转向盘角度θs相对于车轮转向角度θw的特性与设计的θs-θw特性之间存在不期望的偏离时，也能够稳定地响应车速变化而保持在向前的运行状态下所需的转向盘的角位置所需的车辆运行状态。
为实现本发明的上述和其它目的，一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制；及该转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，与车速无关地将转向速比保持恒定。
根据本发明的另一方面，一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制；及当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，该转向速比控制单元将可变转向速比机构切换到一非控制状态，从而将转向速比维持在保持在该非控制状态下的可变转向速比机构的结构上确定的转向速比。
根据本发明的另一方面，一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；及该转向速比控制单元具有一编程从而完成下列各项任务的处理器(a)执行固定转向速比控制模式，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，与车速无关地将转向速比保持恒定；及(b)执行车速依赖转向速比控制模式，其中当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的又一个方面，在一用于车辆的计算机控制可变速比转向系统中，包括一电子控制的可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该系统包括一第一可变速比转向装置，用于执行固定转向速比控制模式，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，与车速无关地将转向速比保持恒定；及一第二可变速比转向装置，用于执行车速依赖转向速比控制模式，其中当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，通过与车速无关地将转向速比保持恒定而执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，通过根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性而执行车速依赖转向速比控制模式。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将可变转向速比机构切换到一非控制状态，从而将转向速比维持在可变转向速比机构的结构确定的转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在与一低速范围相称的预定转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在一预定最大转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在与一高速范围相称的预定转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
根据本发明的另一方面，一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在一预定最小转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
本发明的其它目的和特征将从下面结合附图所作的描述中得到理解。
图2是一放大视图，显示装入第一实施例的可变速比转向系统中的可变转向速比机构的细节，包括一简单行星齿轮系统和一电机。
图3是一流程图，表示由装入第一实施例的可变速比转向系统中的控制单元执行的可变转向速比控制程序。
图4是一特性曲线图，表示一预定车速V相对于转向速比R的特性。
图5是一示例性视图，表示一固定转向速比RMAX特性，以及当在车速基础上从将转向速比R控制到最大转向速比RMAX的转向速比控制状态向另一转向速比控制状态过渡过程中，第一实施例的可变速比转向系统的车速依赖转向盘角度θs相对于车轮转向角度θw特性的变化。
图6是一放大视图，表示装入第一实施例中的可变转向速比机构的细节，包括一简单行星齿轮系统和一电机。
图7是一流程图，表示由装入第二实施例的可变速比转向系统中的控制单元执行的可变转向速比控制程序。
图8是一流程图，表示由装入第三实施例的可变速比转向系统中的控制单元执行的可变转向速比控制程序。
图9是一示例性视图，表示一固定转向速比RMIN特性，以及当在车速基础上从将转向速比R控制到最小转向速比RMIN的转向速比控制状态向另一转向速比控制状态过渡过程中，第三实施例的可变速比转向系统的车速依赖转向盘角度θs相对于车轮转向角度θw特性的变化。
图10A是一个示意图，表示在转向盘角度θs和车轮转向角度θw之间的正确关系被打破时，JP4-159178中公开的可变速比转向系统的车速依赖转向盘角度θs相对于车轮转向角度θw特性的变化。
图10B是一个示意图，表示在转向盘角度θs与车轮转向角度θw之间的正确关系被打破时，JP7-257406中公开的可变速比转向系统的车速依赖转向盘角度θs相对于车轮转向角度θw特性的变化。
下面参照图3中所示的流程图详细说明的是由装入第一实施例的可变速比转向系统中的ECU13执行的可变转向变速比控制程序。图3中所示的数学处理是作为每隔预定取样时间间隔起动的时间起动中断程序。
在步骤S1，读取由转向盘角度传感器11检测的转向盘角度θs。
在步骤S2，在来自车速传感器12的车速指示信号VD的基础上计算车速V。
在步骤S3，进行检测，确定在步骤S1中读取的转向盘角度θs的绝对值|θs|是否超过一预定角度θ1。在所示实施例中，预定角度θ1设定为一预定的低角度，如15度或更小，基本上对应于转向盘1的中间位置(θs＝0)。当步骤S3是的答案是确认性的(YES)时，也就是说当|θs|＞θ1时，ECU13确定进行了转动，转向盘角度θs高于预定角度θ1。程序从步骤S3前进到步骤S4。
在步骤S4，在来自图4中的预编程控制图(预定车速V与转向变速比R特性图)的车速V(通过步骤S2计算)的基础上，计算或图纸检索盘旋转运动(转向动作)的输入角度θIN与转向车轮旋转运动的输出角度θOUT之间的转向变速比R，图4中示出转向变速比R如何相对于车速V变化。图4中所示的预编程控制图预存储在ECU13的存储器中，且如下面详细说明的具有非线性V-R特性。图4中横坐标轴线(x轴)表示车速V，而图4中的纵坐标轴线(y轴)表示转向变速比R。如可从图4中的V-R特性曲线中看到的，转向变速比R保持在0到V1的一预定低速范围(一预设低车速值)内的预定最大值(或预定最大转向变速比)RMAX。当车速V开始从预设定低车速值V1上升时，在从V1开始的车速上升阶段的起点，转向变速比R相对于车速V的降低速度相对较大。相反，在从V1开始的车速上升阶段的终点，转向变速比R相对于车速V的降低速度相对较小。也就是说，当车速从预设定的低车速值V1逐渐上升时，转向变速比R以一非线性方式下降。
在步骤S5，首先在通过步骤S4计算的转向盘角度θs和转向变速比R的标记的基础上计算转向变速比受控变量C。其次，将对应于转向盘角度θs和所计算转向变速比R的标记基础上的转向变速比受控变量C的控制信号从ECU13的输出接口输出到电机9，对受控数量进行控制，使转向变速比接近所需值。之后，程序返回步骤S1。
与上述相反，当S3的答案是否定的(NO)时，也就是说，当|θs|≤θ1时，ECU13确定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下。在这种情况下，程序从步骤S3前进到步骤S6。
在步骤S6，为防止或禁止转向变速比R根据车速V的变化而波动或改变，对转向变速比R进行控制或者将其固定在与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX。换句话说，当|θs|≤θ1时，保持与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX或者将其确定为转向变速比R，直到转向盘角度θs超过预定角度θ1。之后，程序从步骤S6前进到S5。在步骤S5，首先在转向盘角度θs和预定最大转向变速比RMAX的标记的基础上计算转向变速比受控变量C。其次，将对应于转向盘角度θs和预定最大转向变速比RMAX的标记基础上的转向变速比受控变量C的控制信号从ECU13的输出接口输出到电机9，从而在固定的θs-θw特性(固定转向变速比RMAX特性)的基础上执行转向变速比控制。在图3中所示的可变转向变速比控制程序中，步骤S1的过程中，转向盘角度传感器11用作监测或检测转向盘角度θs的转向盘角度检测器(转向盘角度检测装置)。在步骤S2的过程中，车速传感器12用作对车速V进行监测或检测的车速检测器。在步骤S3、S4、S5和S6的过程中，用作转向变速比控制电路(转向变速比控制装置)。
有了图3和5中所示的第一实施例的上述设置，假定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下，同时将转向盘11手动保持在所检测的转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1的一角度位置(也就是基本上对应于转向盘1中间位置(θs＝0)的预设定低角度，如1 5度或更小)。如可从图5中的θs-θw特性中看到的，在第一实施例的系统中，在与预定低速范围(0≤V≤V1)相称的预定最大转向变速比RMAX的基础上对可变转向变速比机构3进行控制，直到转向盘角度θs超过预定角度θ1。也就是说，在由|θs|≤θ1限定的时间段内，ECU13在预定最大转向变速比RMAX(恒定转向变速比)的基础上机算或计算转向变速比受控变量C。然后产生一对应于在预定最大转向变速比RMAX基础上的转向变速比受控变量C的控制信号。结果是，能够在预定最大转向变速比RMAX(不考虑车速V的改变而在预定的低速范围内(0≤V≤V1)保持恒定)的基础上，获得用于保持基本向前驾驶状态所需的转向盘角度θs的车轮转向角度θw。转向变速比受控变量C用于控制与转向盘2的转动方向具有相同意义的太阳齿轮旋转速度。例如，当转向盘1向左(或向右)转，而转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1时，第一实施例的可变速比转向系统以下列方式操作。在以低于预定角度θ1的一小转向盘角度向右(或向左)转时，齿轮SG通过电机9输出轴的顺时针旋转(或逆时针旋转)而顺时针(或逆时针)旋转。另一方面，环形齿轮RG借助于转向轴2顺时针(或逆时针)旋转(见图2)。环形齿轮RG与太阳齿轮SG旋转运动的旋转方向相同的旋转运动的结果是，与环形齿轮RG和太阳齿轮SG啮合配合的行星齿轮PG的顺时针旋转运动的量提高或加倍。在这种情况下，简单行星齿轮系统10用作加速器。对于轻微转动所需的转向盘角度θs(≤θ1)，通过简单行星齿轮系统10的加速动作，第一实施例的系统可在预定最大转向变速比RMAX(不考虑车速V的改变而在预定的低速范围内(0≤V≤V1)保持恒定)的基础上，提供车轮转向角度θw。如上所述，根据第一实施例的系统，当车辆处于基本向前驾驶状态(|θs|≤θ1)时转向变速比R固定在预定最大转向变速比R，而不考虑车速V的改变。因此即使当直径小于正常轮胎直径的所谓临时轮胎(临时用途轮胎)安装在一对转向车轮中的一个之上，或者即使由于长时间驾驶和与路缘摩擦接触而使转向车轮之间存在轮对准偏差时，转向盘角度θs与车轮转向角度θw的特性(转向变速比R特性，换句话说，转向盘角度θs与车轮转向角度θw之间的适当关系)也能够保持恒定。这增强了转向盘1的角位置的稳定性，即使当车辆处于基本上向前的驾驶状态下(|θs|≤θ1)。与此相反，当车辆操作状态从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)时，θs-θw特性从固定θs-θw特性(见图5中以粗实线表示的固定转向变速比RMAX并用在转向盘角度θs由不等式|θs|≤θ1限定的情况下)，转变到依赖车速V的θs-θw特性(见图5中以细实线表示的可变转向变速比R特性，并用在转向盘变速角θs由不等式|θs|＞θ1限定的情况下)。当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以低速行驶时，转向变速比R仍保持在与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX，从而确保了从固定θs-θw特性(换句话说，固定转向变速比RMAX控制)平稳转变到依赖车速V的θs-θw特性(换句话说，可变转向变速比R控制)。相反，当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以高速行驶时，由于在或靠近预定最大转向变速比RMAX受控的转向变速比R，第一实施例的可变速比转向系统在转向盘在两个转动方向运动的起点呈现一高转向响应。但在这种转变过程中，系统控制模式可以很快地从固定转向变速比RMAX控制模式(见图5中的固定θs-θw特性)转变到可变转向变速比控制模式(见图5中用细实线表示的高速θs-θw特性，并具有相对较低的梯度)，从而可靠地抑制在转向动作过程中的过灵敏车辆行为。根据第一实施例的系统，在|θs|≤θ1的情况下，转向变速比R设定为低速范围内的预定最大转向变速比RMAX。这样将转向变速比R设定到与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX，适于在车辆低速行驶过程中如车辆入库时转向盘在相反转动方向的运动数量较大这样的特殊车辆操作状态下，实现从固定转向变速比RMAX控制模式向依赖车速的可变转向变速比R控制模式的平稳过渡。在图2和3中所示的第一实施例的系统中，对转向变速比R进行控制或者将其固定到与|θs|≤θ1情况下的低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX。为了提供第一实施例系统的几乎相同的效果和操作，可以对这样将转向变速比R设定成预定最大转向变速比RMAX略作调整，从而对转向变速比R进行控制或者将其固定到基本对应于最大转向变速比RMAX的预定较大转向变速比。预定的较大转向变速比设定为一靠近最大转向变速比RMAX的值，但不等于最大转向变速比RMAX。
现在参照图6和7，示出第二实施例的可变速比转向系统。图6和7中第二实施例的系统与图2和3中第一实施例的系统的不同之处在于，在第二实施例的系统中，可变转向变速比机构3保持在非控制状态下，而转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1。如图6中所示，第二实施例的可变速比转向系统的可变转向变速比机构3由一电机9(用作改变转向变速比的致动器)和一简单行星齿轮系统10组成。在第二实施例的简单行星齿轮系统10中，行星齿轮PG与小齿轮轴4联接，环形齿轮RG与转向轴2联接，太阳齿轮SG与电机9的输出轴驱动联接。电机9的输出轴的旋转运动使太阳齿轮SG旋转，结果转向变速比改变。图7中示出由装入第二实施例的可变速比转向系统中的ECU13执行的可变转向变速比控制程序。图7中所示的数学处理同样作为每隔预定取样时间间隔起动的时间起动中断程序执行。图7中的数学处理与图3中的数学处理相似，不同之处在于，删除了步骤S6，在|θs|≤θ1情况下程序从步骤S3返回步骤S1，而跳过步骤S4和S5。因此为了对比两个不同中断程序，将用于指代图3程序中的步骤的相同步骤号应用于图7中所示的修改的数学处理中。由于上面对其进行的描述能够自我解释，将省略对步骤S1到S5的详细描述。
根据图6和7中所示的第二实施例的系统，当步骤S3中的答案是否定的(NO)时，也就是说在|θs|≤θ1情况下，ECU13确定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下。在这种情况下，程序从步骤S3返回步骤S1，从而将可变转向变速比机构3带入非控制状态。在图7中所示的可变转向变速比控制程序中，步骤S1的过程中，转向盘角度传感器11用作监测或检测转向盘角度θs的转向盘角度检测器(转向盘角度检测装置)。在步骤S2的过程中，车速传感器12用作对车速V进行监测或检测的车速检测器。在步骤S3、S4和S5的过程中，用作转向变速比控制电路(转向变速比控制装置)。
有了第二实施例中的上述设置，假定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下，同时将转向盘1手动保持在所检测的转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1的一角度位置(也就是基本上对应于转向盘1中间位置(θs＝0)的预设定低角度，如15度或更小)。如可从图7中的从步骤S3到步骤S1的控制程序的流程看到的，在第二实施例的系统中，跳过步骤S4和S5，可变转向变速比机构3的电机9保持在非控制状态下，而转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1。当电机9保持在非控制状态时，转向盘旋转运动的输入角度θIN与转向车轮旋转运动的输出角度θOUT之间的转向变速比R仅由简单行星齿轮系统10的常规齿轮变速比Rc确定，而不考虑车速V的变化。常规齿轮变速比Rc对应于由太阳齿轮SG、行星齿轮PG和环形齿轮RG之间齿轮变速比结构确定的转向变速比。更具体地，如从图6的放大视图中看到的，在电机9的非控制状态下，太阳齿轮SG静止。在这种情况下，转向轴2用作将输入旋转传递到行星齿轮PG的输入轴，而小齿轮轴4用作承担从环形齿轮RG到转向齿轮5的输出旋转的输出轴。基于常规齿轮变速比Rc的固定θs-θw特性设定成等于由图5中的粗实线表示的恒定转向变速比RMAX。因此，对于轻微转动所需的转向盘角度θs(≤θ1)，用简单行星齿轮系统10的结构确定的常规齿轮变速比Rc，第二实施例的系统能够在预定最大转向变速比RMAX，即常规齿轮变速比Rc(在预定低速范围内(0≤V≤V1)保持恒定，而不考虑车速V的变化)的基础上，提供车轮转向角度θw。如上所述，根据第二实施例中的系统，当车辆处于基本上向前行驶的状态时(|θs|≤θ1)，转向变速比R固定在预定最大转向变速比RMAX(即简单行星齿轮系统10的常规齿轮变速比Rc)，而不考虑车速V的变化。因此，即使当直径小于正常轮胎直径的所谓临时轮胎(临时用途轮胎)安装在一对转向车轮中的一个之上，或者即使由于长时间驾驶和与路缘摩擦接触而使转向车轮之间存在轮对准偏差时，转向盘角度θs与车轮转向角度θw的特性(转向变速比R特性，换句话说，转向盘角度θs与车轮转向角度θw之间的适当关系)也能够保持恒定。这增强了转向盘1的角位置的稳定性，即使当车辆处于基本上向前的驾驶状态下(|θs|≤θ1)。除此之外，在|θs|≤θ1的特定状态下在可变转向变速比机构3保持在非控制状态的时间段内，电机9保持在其去激励状态下。这归因于降低了的电能消耗。与此相反，当车辆操作状态从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)时，θs-θw特性从固定θs-θw特性(见固定转向变速比RMAX特性，换句话说，图5中以粗实线表示的恒定转向变速比Rc并用在转向盘角度θs由不等式|θs|≤θ1限定的情况下)，转变到依赖车速V的θs-θw特性(见图5中以细实线表示的可变转向变速比R特性，并用在转向盘变速角θs由不等式|θs|＞θ1限定的情况下)。当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以低速行驶时，转向变速比R仍保持在与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX(即常规齿轮变速比Rc)，从而确保了从固定θs-θw特性(固定转向变速比RMAX控制)平稳转变到依赖车速V的θs-θw特性(可变转向变速比R控制)。相反，当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以高速行驶时，由于在或靠近预定最大转向变速比RMAX(即常规齿轮变速比Rc)受控的转向变速比R，第二实施例的可变速比转向系统在转向盘在两个转动方向运动的起点呈现一高转向响应。但在这种转变过程中，系统控制模式可以很快地从固定转向变速比RMAX控制模式(固定转向变速比Rc控制模式)转变到可变转向变速比控制模式(图5中用细实线表示的高速θs-θw特性，并具有相对较低的梯度)，从而可靠地抑制在转向动作过程中的过灵敏车辆行为。在装入第二实施例系统中的可变转向变速比机构3的简单行星齿轮系统10中，通过将输入轴与行星齿轮PG联接、将输出轴与环形齿轮RG联接和将电机9的输出轴与太阳齿轮SG联接而结构上确定的常规齿轮变速比Rc，设定为低速范围(0≤V≤V1)内的预定最大转向变速比RMAX。可替换地，可通过适当地选择太阳齿轮SG的齿数与环形齿轮RG的齿数之比，而将常规齿轮变速比Rc设定为与低速范围相称的预定最大转向变速比RMAX。
现在参照图8和9，示出第三实施例中的可变速比转向系统。图8和9中的第三实施例的系统与图6和7中第二实施例的系统相似。图8和9中的第三实施例的系统与图6和7中第二实施例的系统的不同之处在于，在第三实施例的系统中，在|θs|≤θ1情况下，转向变速比R固定到与高速范围相称的预定最小转向变速比RMIN，之后在转向盘角度θs和预定最小转向变速比RMIN的标记的基础上响应转向变速比受控变量C而对电机9进行控制。图8示出由装入第三实施例的可变速比转向系统中的ECU13执行的可变转向变速比控制程序。图8中所示的数学处理同样作为每隔预定取样时间间隔起动的时间起动中断程序执行。图8中的数学处理与图3(第一实施例)中的数学处理相似，而不是图7(第二实施例)，不同之处在于，步骤S6由步骤S16代替，在|θs|≤θ1情况下程序从步骤S3经步骤S16到达步骤S5。因此为了对比两个不同中断程序，将用于指代图3程序中的步骤的相同步骤号应用于图8中所示的修改的数学处理中。由于上面对其进行的描述能够自我解释，将省略对步骤S1到S5的详细描述。
根据图8和9中所示的第三实施例的系统，当步骤S3中的答案是否定的(NO)时，也就是说在|θs|≤θ1情况下，ECU13确定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下。在这种情况下，程序从步骤S3前进到步骤S16。在步骤S16，为防止或禁止转向变速比R根据车速V的变化而波动或改变，对转向变速比R进行控制或者将其固定在与高速范围相称的预定最大转向变速比RMIN。换句话说，在|θs|≤θ1情况下，保持与高速范围相称的预定最小转向变速比RMIN或者将其固定为转向变速比R，直到转向盘角度θs超过预定角度θ1。之后，程序从步骤S16前进到步骤S5。在步骤S5，首先在转向盘角度θs和预定最小转向变速比RMIN的标记的基础上计算转向变速比受控变量C。其次，将对应于转向盘角度θs和预定最小转向变速比RMIN的标记基础上的转向变速比受控变量C的控制信号从ECU13的输出接口输出到电机9，从而在固定的θs-θw特性(固定转向变速比RMIN特性)的基础上执行转向变速比控制。在图8中所示的可变转向变速比控制程序中，步骤S1的过程中，转向盘角度传感器11用作监测或检测转向盘角度θs的转向盘角度检测器(转向盘角度检测装置)。在步骤S2的过程中，车速传感器12用作对车速V进行监测或检测的车速检测器。在步骤S3、S4、S5和S6的过程中，用作转向变速比控制电路(转向变速比控制装置)。
有了图8和9中所示的第三实施例的上述设置，假定车辆保持在基本上向前的驾驶状态下，同时将转向盘11手动保持在所检测的转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1的一角度位置。如可从图9中所示的θs-θw特性中看到的，在第三实施例的系统中，由ECU13在高速范围内的预定最小转向变速比RMIN的基础上对可变转向变速比机构3进行控制，直到转向盘角度θs超过预定角度θ1。也就是说，在由|θs|≤θ1限定的时间段内，ECU13在预定最小转向变速比RMIN(恒定转向变速比)的基础上为电机9机算或计算转向变速比受控变量C。然后产生一对应于在预定最小转向变速比RMIN基础上的转向变速比受控变量C的控制信号。结果是，能够在预定最小转向变速比RMIN(不考虑车速V的改变而在预定的高速范围内保持恒定)的基础上，获得用于保持基本向前驾驶状态所需的转向盘角度θs的车轮转向角度θw。转向变速比受控变量C用于控制与转向盘2的转动方向具有相同意义的太阳齿轮旋转速度。例如，当转向盘1向左(或向右)转，而转向盘角度θs小于或等于预定角度θ1时，第三实施例的可变速比转向系统以下列方式操作。在以低于预定角度θ1的一小转向盘角度向右(或向左)转时，太阳齿轮SG通过电机9输出轴的顺时针旋转(或逆时针旋转)而顺时针(或逆时针)旋转。另一方面，行星齿轮PG借助于转向轴2(见图6)顺时针(或逆时针)旋转。行星齿轮PG与太阳齿轮SG旋转运动的旋转方向相同的旋转运动的结果是，与行星齿轮PG啮合配合的环形齿轮RG的顺时针旋转运动(或逆时针旋转运动)的量提高或加倍。在这种情况下，简单行星齿轮系统10用作减速器。对于轻微转动所需的转向盘角度θs(≤θ1)，通过简单行星齿轮系统10的上述减速动作，第三实施例的系统可在预定最小转向变速比RMIN(不考虑车速V的改变而在预定的高速范围内保持恒定)的基础上，提供车轮转向角度θw。如上所述，根据第三实施例的系统，当车辆处于基本向前驾驶状态(|θs|≤θ1)时，转向变速比R固定在预定最小转向变速比RMIN，而不考虑车速V的改变。因此即使当直径小于正常轮胎直径的所谓临时轮胎(临时用途轮胎)安装在一对转向车轮中的一个之上，或者即使由于长时间驾驶和与路缘摩擦接触而使转向车轮之间存在轮对准偏差时，转向盘角度θs与车轮转向角度θw的特性(转向变速比R特性，换句话说，转向盘角度θs与车轮转向角度θw之间的适当关系)也能够保持恒定。这确保了即使当车辆处于基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)时，转向盘1的角位置的更好稳定性的感觉。与此相反，当车辆操作状态从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)时，θs-θw特性从固定θs-θw特性(见图9中以粗实线表示的固定转向变速比RMIN并用在转向盘角度θs由不等式|θs|≤θ1限定的情况下)，转变到依赖车速V的θs-θw特性(见图9中以细实线表示的可变转向变速比R特性，并用在转向盘变速角θs由不等式|θs|＞θ1限定的情况下)。当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以高速行驶时，转向变速比R仍保持在与高速范围相称的预定最小转向变速比RMIN，从而确保了从固定θs-θw特性(换句话说，固定转向变速比RMIN控制)平稳转变到依赖车速V的θs-θw特性(换句话说，可变转向变速比R控制)。相反，当从基本上向前的驾驶状态(|θs|≤θ1)转变到转向状态(|θs|＞θ1)的过程中车辆以低速行驶时，由于在或靠近预定最小转向变速比RMIN受控的转向变速比R，第三实施例的可变速比转向系统在转向盘在两个转动方向运动的起点呈现一低转向响应。但在这种转变过程中，系统控制模式可以很快地从固定转向变速比RMIN控制模式(见图9中的固定θs-θw特性)转变到可变转向变速比控制模式(见图9中用细实线表示的高速θs-θw特性，并具有相对较低的梯度)，从而尽管转向盘运动较小，也能够提供较大的车轮转向角度θw。根据第三实施例的系统，在|θs|≤θ1的情况下，转向变速比R设定为高速范围内的预定最大转向变速比RMIN。这样将转向变速比R设定到与高速范围相称的预定最小转向变速比RMIN，适于在高速公路驾驶这样的特殊车辆运行状态下，实现从固定转向变速比RMIN控制模式向依赖车速的可变转向变速比R控制模式的平稳过渡。在图8和9中所示的第三实施例的系统中，对转向变速比R进行控制或者将其固定到与|θs|≤θ1情况下的高速范围相称的预定最小转向变速比RMIN。为了提供第三实施例系统的几乎相同的效果和操作，可以对这样将转向变速比R设定成预定最小转向变速比RMIN略作调整，从而对转向变速比R进行控制或者将其固定到基本对应于最小转向变速比RMIN的预定较小转向变速比。预定的较小转向变速比设定为一靠近最小转向变速比RMIN的值，但不等于最小转向变速比RMIN。
如上所述，在|θs|≤θ1情况下，第三实施例的系统在固定转向变速比RMIN控制模式下工作，从而使转向变速比R更靠近高速范围内的预定最小转向变速比RMIN。在简单行星齿轮系统中，通过将环形齿轮RG与转向轴2联接、将行星齿轮PG与小齿轮轴4联接以及将太阳齿轮SG与电机9的输出轴联接而结构上确定的常规齿轮变速比Rc，可设定为高速范围内的预定最小转向变速比RMIN，还可将可变转向变速比机构3的电机9保持在非控制状态下。
在第一、第二和第三实施例中，作为改变或调节可变转向变速比机构3的转向变速比的致动器，使用的是电机9，如步进电机。可以理解，电机9可用其它驱动源代替，例如液体压力操作电机。另外，在第一、第二和第三实施例中，当存在从由不等式|θs|≤θ1限定的状态向由不等式|θs|＞θ1的转变的情况下，系统操作模式从固定转向变速比控制模式切换到可变转向变速比控制模式(车速依赖转向变速比控制模式)。在这种场合下，为了减小转动转向盘时的转向工作或转向力，当存在从由不等式|θs|≤θ1限定的状态向由不等式|θs|＞θ1的转变的情况下，可在转向盘力矩依赖转向变速比控制模式下操作可变速比转向系统，根据该模式，响应环绕其旋转轴线施加在转向盘1上的转向盘力矩的幅度，对转向变速比R进行可变控制。
在所示实施例中，为了防止或禁止转向变速比R在|θs|≤θ1情况下根据车速V的变化而波动或改变，对转向变速比R进行控制或者将其固定在下列各项中的一个上低速范围内的预定最大转向变速比RMAX，基本上对应于最大转向变速比RMAX的预定较大转向变速比，高速范围内的预定最小转向变速比RMIN，基本上对应于最小转向变速比RMIN的预定较小转向变速比。在这种场合下，为了即使在基本上向前行驶的过程中仍确保转向盘1角位置的更好稳定性的感觉，在|θs|≤θ1情况下，可将转向变速比R保持在极限内的一预定恒定转向变速比。当然，预定的恒定转向变速比可以是不同于上述四个值的值，即低速范围内的预定最大转向变速比RMAX，基本上对应于最大转向变速比RMAX的预定较大转向变速比，高速范围内的预定最小转向变速比RMIN，基本上对应于最小转向变速比RMIN的预定较小转向变速比。
在所示实施例中，简单行星齿轮系统10构成一部分可变转向变速比机构3。为了提供与用作变速器，即加速动作和减速动作的简单行星齿轮系统10相同的操作，简单行星齿轮系统10可用滚珠-轴承-螺旋机构(简称滚珠-螺旋机构)，它由位于转向轴一端的蜗轴，一球状螺母，以及设置在蜗轴的蜗齿与球状螺母内表面中的槽口之间的循环球构成。
日本专利申请No.P2001-380532(2001年11月13日申请)的全部内容在此处作为参考引入。
尽管前面对实现本发明的优选实施例进行了描述，但可以理解，本发明并不限于此处图示和描述的特殊实施例，而是可以在不脱离由下面的权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下，进行多种变化和修改。
权利要求
1.一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制；及该转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，与车速无关地将转向速比保持恒定。
2.一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制；及当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，该转向速比控制单元将可变转向速比机构切换到一非控制状态，从而将转向速比维持在保持在该非控制状态下的可变转向速比机构的结构上确定的转向速比。
3.如权利要求1所述的可变速比转向系统，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而与车速无关地将转向速比固定在一与低速范围相称的预定转向速比。
4.如权利要求1或3所述的可变速比转向系统，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而与车速无关地将转向速比固定在一预定最大转向速比。
5.如权利要求1所述的可变速比转向系统，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而与车速无关地将转向速比固定在一与高速范围相称的预定转向速比。
6.如权利要求1或5所述的可变速比转向系统，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，转向速比控制单元对可变转向速比机构进行控制，从而与车速无关地将转向速比固定在一预定最小转向速比。
7.一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；及该转向速比控制单元具有一编程从而完成下列各项任务的处理器(a)执行固定转向速比控制模式，其中当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，与车速无关地将转向速比保持恒定；及(b)执行车速依赖转向速比控制模式，其中当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
8.如权利要求7所述的可变速比转向系统，其中为了执行固定转向速比控制模式，转向速比控制单元将可变转向速比机构切换到一非控制状态，从而将转向速比保持在可变转向速比机构的结构确定的转向速比。
9.如权利要求7所述的可变速比转向系统，其中为了执行固定转向速比控制模式，转向速比控制单元将转向速比固定在与一低速范围相称的预定转向速比。
10.如权利要求7所述的可变速比转向系统，其中为了执行固定转向速比控制模式，转向速比控制单元将转向速比固定在一预定最大转向速比。
11.如权利要求7所述的可变速比转向系统，其中为了执行固定转向速比控制模式，转向速比控制单元将转向速比固定在与一高速范围相称的预定转向速比。
12.如权利要求7所述的可变速比转向系统，其中为了执行固定转向速比控制模式，转向速比控制单元将转向速比固定在一预定最小转向速比。
13.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，通过与车速无关地将转向速比保持恒定而执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，通过根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性而执行车速依赖转向速比控制模式。
14.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将可变转向速比机构切换到一非控制状态，从而将转向速比维持在可变转向速比机构的结构确定的转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
15.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在与一低速范围相称的预定转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
16.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在一预定最大转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
17.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在与一高速范围相称的预定转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
18.一种用于执行车辆的计算机控制可变速比转向系统的可变速比转向功能的方法，该系统具有一电子控制可变转向速比机构，用于改变手动操作转向机构的转向角度相对于转向车轮的车轮转向角度的转向速比，一用于检测车速的车速传感器，一用于检测转向角度的转向角度传感器，及一转向速比控制单元，该控制单元构造成与车速传感器、转向角度传感器和可变转向速比机构电子联接，用于响应车速和转向角度对可变转向速比机构进行控制，并用于响应转向角度在一固定转向速比控制模式与一车速依赖转向速比控制模式之间切换；该方法包括将转向角度与基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度进行比较；当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，将转向速比固定在一预定最小转向速比，以执行固定转向速比控制模式；及当转向角度大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，执行车速依赖转向速比控制模式，其中根据车速改变转向角度相对于车轮转向角度的特性。
全文摘要
一种车辆可变速比转向系统，包括一可变转向速比机构，用于改变转向盘角度θs相对于转向车轮的车轮转向角度θw的转向速比；一用于检测车速的车速传感器；一用于检测转向角度的转向角度传感器；一转向速比控制单元，当转向角度小于或等于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度时，该控制单元根据一固定转向速比特性对转向速比进行控制。相反，当转向角度θs大于基本上对应于手动操作转向机构的中间位置的预定角度θ1时，该转向速比控制单元根据一车速依赖转向速比特性对转向速比进行控制，在该特性中转向角度相对于车轮转向角度特性根据车速值而改变。
文档编号B62D113/00GK1425582SQ02155998
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月12日 优先权日2001年12月13日
发明者原一男 申请人:日产自动车株式会社