BRPI0618406B1 - aparelho veicular de esterçamento - Google Patents

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steering
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return torque
steering wheel
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Yamazaki Ippei
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Toyota Motor Co Ltd
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Abstract

aparelho veicular de esterçamento. um objetivo da presente invenção é prover um aparelho veicular de esterçamento para impedir que um grande torque de retorno atue quando se esterça o volante de direção, para desta forma melhorar a sensação de torque. através das etapas s12 a s16 de um programa de controle de assistência, um torque rotacional (torque de assistência) de um motor elétrico 15 é calculado somando o torque de retorno g.trto ao torque de retorno tc (na verdade, subtraindo o torque de retorno g.trto do torque de retorno tc) . o motor elétrico é operado e controlado de acordo com este torque de assistência calculado. quando o torque de esterçamento for grande, o ganho de torque de retorno g calculado na etapa s14 diminui e, por conseguinte, o torque de retorno g.trtodiminui ou mesmo se iguala a zero. com este controle, quanto maior a força (torque) requerida para esterçar o volante de direção, menor será a influência do torque de esterçamento, por conseguinte, melhorando a sensação de esterçamento do volante de direção.

Description

(54) Título: APARELHO VEICULAR DE ESTERÇAMENTO (51) Int.CI.: B62D 6/00; B62D 5/04; B62D 101/00; B62D 113/00; B62D 119/00 (30) Prioridade Unionista: 12/10/2005 JP 2005-298073 (73) Titular(es): TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA (72) Inventor(es): IPPEI YAMAZAKI
1/17 “APARELHO VEICULAR DE DIREÇÃO Campo Técnico
[0001] A presente invenção se relaciona a um aparelho
veicular de direção, mais particularmente a um aparelho
veicular de direção incluindo o chamado aparelho de direção,
i.e., um aparelho usado para assistir a direção do volante de direção, quando o motorista realiza uma operação de direção. Histórico da Invenção [0002] Geralmente, é muito bem conhecido na técnica um aparelho veicular de direção incluindo um aparelho de direção de assistência hidráulica usado para esterçar as rodas, que gera um torque de assistência de direção por meio de um atuador hidráulico e um aparelho de direção de assistência elétrica que gera um torque de assistência de direção por um atuador, tal como um motor elétrico. Particularmente, mais recentemente, os aparelhos de assistência elétricos se distingüem, sobretudo porque são facilmente montados nos veículos e melhoram o consumo de combustível.
[0003] Várias técnicas têm sido propostas para aparelhos de assistência de direção para melhorar seu desempenho. Por exemplo, o pedido de patente Japonês em aberto (kokai) No 2002_142101 descreve uma técnica referente ao controle de retorno realizado quando o volante de direção retorna de uma posição esterçada para a posição neutra. No controle de retorno, o torque de retorno é ajustado de modo que quanto maior a velocidade de ângulo de direção, menor o torque de retorno, para melhorar a convergência no instante em que o volante de direção volta para a posição neutra.
[0004] No entanto, no documento 1, uma vez estabelecido o torque de retorno de acordo com a velocidade de ângulo de
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2/17 direção, pode ser aplicado um grande torque de retorno, quando se esterça o volante de direção. Mas, neste caso, surge o problema de o torque de retorno exercer uma resistência, quando se esterça o volante, deteriorando a sensação de direção.
Sumário da Invenção [0005] A presente invenção foi proposta para resolver o problema descrito acima, e um objetivo da mesma é prover um aparelho veicular de direção para impedir que um grande torque de retorno atue quando o motorista esterça o volante de direção, desta forma melhorando a sensação de direção. [0006] Para alcançar o objetivo, a presente invenção provê um aparelho veicular de direção incluindo um atuador para assistir a operação de direção de um volante de direção, o aparelho compreendendo um sensor de torque de direção para detectar o torque de direção provido através do volante; um meio de determinação de torque de retorno para determinar o torque de retorno para assistir a operação de direção, quando o volante de direção retorna, de modo que o torque de retorno diminua a medida que o valor absoluto do torque de direção detectado pelo sensor de torque de direção aumenta; e um meio de operação e controle para operar e controlar o atuador, de
acordo com o torque de retorno determinado pelo meio de
determinação de torque de retorno.
[0007] De acordo com a presente invenção, o meio de
determinação de torque de retorno estabelece o torque de retorno de modo que quanto maior o valor absoluto do torque de direção, menor será o torque de retorno. Por conseguinte, quando o torque de direção, com qual se esterça o volante for grande, o torque de retorno resistente fica pequeno, ou seja,
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3/17 quanto maior o torque requerido usado para esterçar o volante, menor será a influência do torque de retorno, por conseguinte melhorando a sensação de direção no instante do esterçamento.
[0008] Preferivelmente, o meio de determinação de torque de retorno determina o torque de retorno de modo que o torque de retorno diminua à medida que o torque de direção aumenta, como descrito, e aumente a medida que o ângulo de direção aumenta. Embora estabelecido desta forma, o torque de retorno pode ser controlado de acordo com o torque de direção e com o ângulo de direção. Por exemplo, quando o ângulo de direção for grande, e o torque de direção pequeno (quando a operação do volante muda de virar para voltar), é requerido um controle que coloque prioridade em um controle para retornar o volante para a posição neutra. Na presente invenção, o torque de retorno aumenta neste caso, quando o volante pode voltar rapidamente para a posição neutra.
[0009] Preferivelmente, o meio de determinação de torque de retorno inclui um meio de determinação de torque de retorno de referência para determinar o torque que serve de referência para o torque de retorno, de modo que o torque aumente a medida que o ângulo de direção detectado pelo sensor de ângulo de direção aumenta; e um meio de determinação de ganho de torque de retorno para determinar um ganho associado ao torque de retorno de referência, de modo que o ganho diminua a medida que o valor absoluto do torque de direção detectado pelo sensor de torque de direção aumenta, onde o torque de retorno é determinado com base no torque determinado pelo meio de determinação de torque de retorno de referência e o ganho determinado pelo meio de
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4/17 determinação de ganho de torque de retorno. Em virtude desta configuração, se torna possível determinar o torque de retorno multiplicando o torque de retorno de referência determinado pelo meio de determinação de torque de retorno de referência e pelo ganho (ganho de torque de retorno) determinado pelo meio de determinação de ganho de torque de retorno. Assim, o torque de retorno pode ser estabelecido considerando não apenas a influência do torque de direção, mas também do ângulo de direção. Aqui, o valor do torque de retorno é dado em uma faixa de números positivos arbitrários, por exemplo, de 0 a 1. Ademais, o ganho de torque de retorno pode ser dado de modo que o ganho do torque de retorno diminua à medida que o valor absoluto do torque de direção detectado aumenta, e igual a zero, quando o torque de direção for igual ou maior que um pré-determinado valor.
[0010] Preferivelmente, o aparelho veicular de direção da presente invenção ademais compreende um meio de determinação de torque de direção para determinar um torque de direção para assistir a operação de direção, quando se esterça o volante de direção, de modo que o torque de direção aumente à medida que o torque de retorno detectado pelo sensor de torque de retorno aumenta, onde o meio de operação e controle opera e controla o atuador de acordo com o torque de direção determinado pelo meio de determinação de torque de direção e o torque de retorno determinado pelo meio de determinação de torque de retorno. De acordo com esta configuração, o atuador é operado e controlado de acordo não apenas com o torque de direção determinado, mas também de acordo com o torque de retorno determinado. Quando o volante esterça ou retorna, é possível prover uma assistência balanceada considerando a
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5/17 sensação de direção no instante de esterçamento e a convergência no instante de retorno. Neste caso, preferivelmente, provê-se um meio de determinação de assistência de torque para determinar um torque de assistência com base no torque de direção determinado pelo meio de determinação de torque de direção e um torque de retorno determinado pelo meio de determinação de torque de retorno, sendo que o meio de operação e controle opera e controla o atuador de acordo com o torque de assistência determinado pelo meio de determinação de torque de assistência. Notavelmente, o meio de determinação de torque de retorno pode determinar o torque de direção, de modo que o torque de direção aumente com o torque de direção detectado e assuma um valor constante, quando o torque de direção detectado for maior ou igual a um pré-determinado valor. Ademais, o meio de determinação de torque de direção pode usar a velocidade do veículo como parâmetro e determinar o torque de direção de modo que quanto menor a velocidade do veículo, maior será o torque de direção.
Descrição Resumida dos Desenhos [0011] A figura 1 é um diagrama esquemático global de um aparelho veicular de direção de acordo com uma configuração da presente invenção, o aparelho tendo a função de assistir a operação de direção realizada pelo motorista.
[0012] A figura 2 é um fluxograma de um programa de controle de assistência executado por uma unidade de controle eletrônica.
[0013] A figura 3 é um gráfico mostrando a relação entre torque de direção, velocidade do veículo, e torque de retorno, o gráfico representando uma tabela de valores de
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6/17 comando de torque de retorno usada na configuração.
[0014] A figura 4 é um gráfico mostrando a relação entre o ângulo de direção e o torque de retorno de referência, o gráfico representando uma tabela de comando de torque de retorno de referência usado na configuração.
[0015] A figura 5 é um gráfico mostrando a relação entre torque de direção e ganho de torque de retorno, o gráfico representando uma tabela de valores de comando de ganho de torque de retorno usada na configuração.
Melhor Modo de Executar a Invenção [0016] A seguir, será descrita uma configuração da invenção em conexão com os desenhos das figuras. A figura 1 é um diagrama esquemático global de um aparelho veicular de direção de acordo com a presente configuração, qual aparelho tem a função de assistir a operação de direção realizada pelo motorista.
[0017] O aparelho veicular de direção inclui um eixo de direção 12, cuja extremidade superior é conectada a um volante 11 para girar solidária com a mesma. Um pinhão 13 é engrenado com as engrenagens de uma cremalheira 14, constituindo um mecanismo pinhão-cremalheira em cooperação com a cremalheira 14. As rodas dianteiras esquerda e direita FW1 e FW2 são acopladas, de modo esterçável, às extremidades opostas da cremalheira 14. As rodas dianteiras esquerda e direita FW1 e FW2 são esterçadas a direita/ esquerda, de acordo com o deslocamento axial da cremalheira 14 resultante da rotação do eixo de direção 12 em torno de seu eixo geométrico. Um motor elétrico 15 para assistir a direção é montado na cremalheira 14. A rotação do motor elétrico 15 é reduzida e convertida em movimento linear da cremalheira 14
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7/17 por um mecanismo de fuso de esferas 16, que atua como redutor de velocidade.
[0018] A seguir, será descrito um aparelho de controle elétrico 20 para controlar a operação do motor elétrico 15. O aparelho de controle elétrico 20 inclui um sensor de torque de direção 21, um sensor de ângulo de direção 22, e um sensor de velocidade de veículo 23. O sensor de torque de direção 21 sendo montado no eixo de direção 12. O torque aplicado, i.e., o torque aplicado pelo motorista por uma ação de direção sobre o volante de direção 11, atua sobre o eixo de direção
12. Portanto, o torque que atua no eixo de direção 12 é detectado pelo sensor de torque de direção 21 como torque de direção T. Notavelmente, o torque de direção T assume um valor positivo, quando o volante de direção 11 é esterçada para direita (direção horária), e negativo quando o volante 11 é esterçado para esquerda (direção anti-horária).
[0019] Como o sensor de torque de direção 21, o sensor de ângulo de direção 22 também é montado no eixo de direção 12. O sensor de ângulo de direção 22 detecta um ângulo de direção θ no volante de direção 11 com base no ângulo de rotação do eixo de direção 12 que resulta da operação de direção do volante 11. Notavelmente, o ângulo de direção θ representa um ângulo de direção do volante de direção 11 para a direita (direção horária) com um valor positivo, e para esquerda (direção anti-horária) com um valor negativo. O sensor de velocidade de veículo 23 detecta a velocidade de veículo V e transmite a mesma.
[0020] A seguir, o aparelho de controle elétrico 20 inclui uma unidade de controle eletrônico 24 conectada ao sensor de torque de direção 21, ao sensor de ângulo de direção 22, e ao
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8/17 sensor de velocidade de veículo 23. A unidade de controle eletrônico 24 inclui principalmente de um microcomputador, com CPU, ROM, RAM, etc.. A unidade de controle eletrônico 24 opera e controla o motor elétrico 15 com um circuito de comando 25 que executa o programa de controle de assistência da figura 2. O circuito de comando 25 alimenta o motor 15 com uma corrente de alimentação designada pela unidade de controle 24.
[0021] A seguir, será descrita uma operação da configuração com a configuração descrita. Quando a chave de ignição é ligada, a unidade de controle eletrônico 24 é iniciada para repetidamente executar um programa de controle de assistência em pré-determinados intervalos de tempo. A execução do programa de controle de assistência é iniciada na etapa S10, da figura 2. Na etapa S11, a unidade de controle eletrônico 24 recebe o torque de direção T, o ângulo de direção Θ, e a velocidade de veículo V a partir do sensor de torque de direção 21, do sensor de ângulo de direção 22, e do sensor de velocidade 23, respectivamente.
[0022] A seguir, na etapa S12, a unidade de controle eletrônico 24 calcula um torque de retorno Tc que varia de acordo com o torque de direção T e com a velocidade de veículo V com referência a uma tabela de valor de comando de torque de retorno no ROM. A figura 3 mostra a tabela de valor de comando de torque de retorno. Esta tabela de valor de comando de torque de retorno armazena a pluralidade de velocidades de veículo representa para cada uma das velocidades da pluralidade de velocidades de veículo, uma pluralidade de valores de torques de retorno Tc, determinada de acordo com o torque de direção T. Como pode ser entendido
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9/17 a partir da figura 3, o torque de direção T aumenta nãolinearmente, a medida que o torque de direção T aumenta na direção positiva, e assuma um valor constante, quando o torque de direção T atinge um pré-determinado valor. Ademais, o torque de retorno Tc diminui (aumenta na direção positiva) não-linearmente a medida que o torque de direção T aumenta na direção negativa, e assume um valor constante, quando o torque de direção T chega a um pré-determinado valor. Para um dado torque de direção T, quanto mais baixa a velocidade de veículo V, maior será o torque de retorno Tc. Ao invés de utilizar esta tabela de valor de comando de torque de retorno, o torque de retorno Tc, que varia de acordo com o torque de direção T e de acordo com a velocidade de veículo V, pode ser definido em forma de uma função prévia, e calculado com esta função. Notavelmente, na figura 3, quando o torque de direção T representado pelo eixo geométrico horizontal for positivo, este torque representa o torque de direção aplicado quando o volante de direção 11 esterça para a direita (direção horária); e quando o torque de direção T representado pelo eixo geométrico horizontal for negativo, este torque representa um torque de direção aplicado quando o volante de direção 11 esterça para a esquerda (direção antihorária). Ademais, quando o torque de retorno Tc representado pelo eixo geométrico vertical for positivo, este torque representa o torque de retorno que esterça o volante 11 para a direita (direção horária); e quando o torque de retorno T representado pelo eixo geométrico vertical for negativo, este torque representa um torque de retorno Tc que esterça o volante 11 para a esquerda (anti-horária). O processamento da etapa S12 corresponde ao meio de determinação de torque de
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10/17 retorno da presente invenção.
[0023] Depois do processamento da etapa S12, na etapa S13, a unidade de controle eletrônico 24 calcula um torque de retorno de referência Trto que varia de acordo com o ângulo de direção Θ com referência a uma tabela de valor de comando de torque de retorno de referência disponível em ROM. Este torque de retorno de referência Trto é um valor de referência de torque, quando o volante de direção 11 retorna da posição esterçada para a posição neutra (no instante de retorno) de modo a assistir a operação de retorno do volante 11 para a posição neutra. O torque de retorno de referência Trto é sempre aplicado na direção oposta à direção do torque de retorno Tc aplicado na direção de esterçamento, para resistir ao esterçamento.
[0024] A figura 4 mostra uma tabela de valor de comando de torque de retorno de referência. A tabela de valor de comando de torque de retorno de referência armazena uma pluralidade de valores do torque de retorno de referência Trto dada pelo ângulo de direção Θ. Como pode ser entendido a partir da figura 4, o torque de retorno de referência Trto aumenta nãolinearmente na direção negativa (e diminui na direção positiva) a medida que o ângulo de direção Θ aumenta na região positiva. Ademais, o torque de retorno de referência Trto aumenta não-linearmente na direção positiva (e diminui na direção negativa) a medida que o ângulo de direção Θ aumenta na região negativa. Notavelmente, na figura 4, quando o ângulo de direção Θ representado pelo eixo geométrico horizontal for positivo, este ângulo representa um ângulo de direção no instante em que o volante 11 esterça para a direita (direção horária) a partir da posição neutra; e
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11/17 quando o ângulo de direção Θ representado pelo eixo geométrico horizontal for negativo, este ângulo representa um ângulo de direção no instante em que o volante 11 esterça para a esquerda (na direção anti-horária) a partir da posição neutra. Ademais, quando o torque de retorno de referência representado pelo eixo geométrico vertical for positivo, este torque representa o torque aplicado para esterçar o volante 11 para a direita (direção horária); e quando o torque de retorno de referência representado pelo eixo geométrico vertical for negativo, este torque representa o torque de retorno aplicado para esterçar o volante 11 para a esquerda (direção anti-horária). Ou seja, para os torques representados pelos eixos geométricos verticais das figuras 3 e 4, a polaridade é determinada com base nos mesmos critérios. Como descrito acima, o torque de retorno de referência é um torque aplicado para retornar o volante 11 para a posição neutra, e atua na direção oposta à direção do torque de retorno. Por conseguinte, o torque de retorno de referência assume um valor negativo, quando o volante 11 esterça para a direita da posição neutra (uma região da figura 4, na qual o ângulo de direção é positivo) e um valor positivo, quando o volante 11 esterça para a esquerda da posição neutra (uma região da figura 4, na qual o ângulo de direção é negativo). Embora o torque de retorno de referência assuma um valor positivo ou negativo dependendo da direção de esterçamento do volante 11, o valor absoluto do torque de retorno de referência é determinado de modo que quanto maior o valor absoluto do ângulo de direção, maior será o valor absoluto do torque de retorno de referência. O processamento da etapa S13 corresponde a um meio de determinação de torque
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12/17 de retorno de referência da presente invenção.
[0025] Quando o valor absoluto do ângulo de direção Θ for grande, é provável que uma grande extensão de tempo seja requerida para retornar o volante 11 para a posição neutra. Por conseguinte, na tabela de valor de comando de torque de retorno de referência da figura 4, quanto maior o ângulo de direção Θ, maior será o valor para o qual se estabelece o torque de retorno de referência Trto, por conseguinte aumentando o torque de retorno no instante de um grande esterçamento. Ademais, quando o ângulo de direção Θ for pequeno, a estabilidade associada a um trecho reto deve ser melhorada. Portanto, na tabela de valor de comando de torque de retorno de referência da figura 4, quanto menor o ângulo de direção Θ, menor será o valor para o qual se estabelece o torque de retorno de referência Trto, por conseguinte impedindo a realização de uma desnecessária operação de direção, quando o ângulo de direção for pequeno. Em vez de usar a tabela de valor de comando de torque de retorno de referência, o torque de retorno de referência Trto que varia de acordo com o ângulo de direção Θ pode ser definido na forma de uma função prévia e calculado através da mesma.
[0026] Depois de calcular o torque de retorno de referência Trto na etapa S14, a unidade de controle eletrônico 24 calcula um ganho de torque de retorno. O ganho de torque de retorno g varia de acordo com o torque de direção T com referência a uma tabela de valor de comando de ganho de torque de retorno em ROM. Este ganho de torque de retorno g é um ganho associado ao torque de retorno Trto calculado na etapa S13. A figura 5 mostra a tabela de valor de comando de ganho de torque de retorno. Esta tabela de
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13/17 valor de comando de ganho de torque de retorno armazena uma pluralidade de valores de ganho de torque de retorno g determinada de acordo com o torque de direção T. Como pode ser entendido a partir da figura 5, o ganho de torque de retorno é um valor positivo ou mesmo zero e diminui nãolinearmente a medida que aumenta o valor absoluto do torque de direção T. Ou seja, o ganho de torque de retorno é determinado de modo que o ganho de torque de retorno diminua a medida que aumenta o torque de direção detectado. Ademais, o ganho de torque de retorno é estabelecido em zero, quando o torque de direção é igual ou maior que um pré-determinado valor (valor absoluto). Em vez de usar esta tabela de valor de comando de ganho de torque de retorno, o ganho de torque de retorno g, que varia de acordo com o torque de direção T, pode ser definido na forma de uma função prévia e calculado com a mesma. O processamento da etapa S14 se refere ao meio de determinação de ganho de torque de retorno da invenção. [0027] A seguir, na etapa S15, a unidade de controle eletrônico 24 calcula um torque de retorno Trt. O torque de retorno Trt é calculado multiplicando o torque de retorno de referência Trto calculado na etapa S13 pelo ganho de torque de retorno g calculado na etapa S14. O processamento da etapa S15 corresponde ao meio de determinação de torque de retorno da presente invenção.
[0028] Subseqüentemente, a unidade de controle eletrônico 24 calcula um torque de assistência Tas na etapa S16. Este torque de assistência Tas é calculado somando o torque de retorno Tc calculado na etapa S12 com o torque de retorno Trt calculado na etapa S15.
[0029] Na etapa S17, a unidade de controle eletrônico 24
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14/17 opera e controla o motor 15 com um circuito de comando 25 para gerar o torque de assistência calculado Tas= Tc+Trt. Especificamente, a unidade de controle eletrônico 24 envia ao circuito de comando 25 um valor de comando de corrente representando uma corrente de magnitude proporcional ao torque de assistência Tas; e o circuito de comando 25 supre ao motor elétrico 15 uma corrente de magnitude designada pelo valor de comando de corrente.
[0030] Com este controle, o motor elétrico 15 transmite pelo eixo um torque igual ao torque de assistência Tas. Este torque rotacional é transmitido ao mecanismo de fuso de esferas 16. O mecanismo de fuso de esferas 16 reduz a rotação do motor elétrico 15 e a converte em movimento linear para mover a cremalheira 14 na direção axial. Em conseqüência, a rotação do volante 11 executada pelo motorista é assistida pelo motor elétrico 15, e as rodas dianteiras esquerda e direita FW1, FW2 são esterçadas por uma força exercida pelo motorista, que é assistida pelo motor elétrico 15.
[0031] Na presente configuração que opera da maneira descrita, através das etapas S12 a S16, o torque rotacional (torque de assistência) do motor elétrico 15 é calculado pela soma do torque de retorno Tc com o torque de retorno Trt. [0032] Uma vez que o torque de retorno Trt é um torque que atua na direção oposta à direção do torque de retorno Tc, o torque de retorno Tc assumindo um valor positivo, o torque de retorno Trt assume um valor negativo. Ou seja, a soma descrita, na verdade, resulta uma subtração e o torque de assistência Tas resulta menor em valor absoluto que o torque de retorno Tc.
[0033] Por conseguinte, se o torque de retorno Trt for
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15/17 grande, o torque de assistência Tas será pequeno, de modo que uma força (torque) maior deve ser exercida pelo motorista para esterçar o volante. Geralmente, muitos motoristas desejam que quando comecem a virar o volante, o torque de assistência Tas aumente de modo a requerer uma diminuta força por parte do motorista. Se o torque de assistência Tas diminui nesse instante, o motorista é forçado a exercer uma grande força para virar o volante de direção, para iniciar o esterçamento, o que deteriora a sensação de direção. A este respeito, nesta configuração, quando a força de direção for grande, o ganho de torque de retorno g calculado na etapa S14 diminui ou se iguala a zero. Por conseguinte, quanto maior a força (torque) requerida para virar o volante 11, menor será a influência do torque de retorno. Por conseguinte, o motorista não precisa exercer uma grande força, como descrito acima, o que melhora a sensação de direção durante a direção do volante. Como descrito acima, de acordo com a invenção, o torque de retorno pode ser determinado considerando ambos, torque de direção e ângulo de direção.
[0034] A seguir, na presente configuração, o torque de retorno de referência Trto é controlado, enquanto em relação ao ângulo de direção Θ (especificamente, controlado de modo que o torque de retorno de referência aumente a medida que o ângulo de direção aumenta). Por conseguinte, o torque de retorno pode ser controlado de acordo com o ângulo de direção Θ. Por exemplo, quando o ângulo de direção Θ for grande e o torque de direção pequeno (quando a operação do volante 11 muda de fazer uma curva para uma operação de retorno) se requer um controle que priorize um controle sendo um valor grande, o torque de retorno aumenta, portanto, permitindo que
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16/17 o volante 11 retorne rapidamente para a posição neutra.
[0035] Acima, a configuração da presente invenção foi descrita, mas, no entanto, a mesma não se limita à configuração descrita. Por exemplo, a configuração acima descrita é exemplificada através de um aparelho de direção de assistência elétrica tipo pinhão-cremalheira, no qual o motor elétrico 15 movimenta a cremalheira 14, de modo a prover uma assistência à operação de direção do volante 11. No entanto, deve ser aparente que a invenção pode ser praticada em qualquer aparelho de direção assistido tipo eixo de direção assistida, no qual o eixo de direção 12 gira no seu eixo geométrico, de modo a assistir a direção do volante 11, e um aparelho de direção assistido tipo pinhão assistido, no qual o pinhão em uma caixa de engrenagens gira pela ação de um motor elétrico.
[0036] A configuração acima descrita exemplifica um caso no qual o torque de retorno Trt é calculado multiplicando o torque de retorno de referência Trto pelo ganho de torque de retorno g. No entanto, o torque de retorno pode ser calculado de acordo com quaisquer outros esquemas de cálculo, assim como a relação entre o torque de direção T e o torque de retorno Trt, de modo que o torque de retorno Trt diminua, quando se mantém o aumento do torque de direção T. Por exemplo, pode ser empregado um esquema no qual uma tabela que mostre a relação entre o torque de retorno e o torque de direção tenha sido preparada previamente e um valor de torque de retorno correspondente a cada valor do torque de direção tenha sido determinado de antemão. No entanto, no esquema da configuração, acima descrito, o próprio torque de retorno de referência pode ser controlado por outros parâmetros (por
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17/17 exemplo, o torque de retorno de referência pode ser controlado pelo ângulo de direção, como na configuração dada) de modo que um controle de direção flexível possa ser realizado em várias condições.
[0037] Na presente configuração, o torque de retorno de referência Trto é determinado de modo que aumente a medida que o ângulo de direção θ aumenta. No entanto, o torque de retorno de referência Trto pode depender de parâmetros que representem condições de direção diferentes de ângulo de direção θ. Como o torque de retorno de referência Trto é determinado com base nos parâmetros que representam várias condições de direção, vantajosamente, pode ser estabelecido um torque de retorno ótimo que corresponda a várias condições de direção.
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Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho veicular de direção, incluindo um atuador (15) para assistir a operação de direção de um volante de direção, o aparelho compreendendo:
    - um sensor de torque de direção (21) para detectar entrada de torque de direção do volante de direção (11), referido torque de direção sendo um valor positivo quando o volante de direção é esterçado em uma direção e sendo um valor negativo quando o volante de direção (11) é esterçado
    em outra direção; - um meio de determinação de torque de retorno de referência (S13) para determinar o torque de retorno de referência, que é um torque servindo como uma referência do torque de retorno; - um meio de determinação de ganho de torque de retorno (S14)
    para determinar um ganho associado com o torque de retorno de referência, referido ganho de torque de retorno sendo um valor positivo ou zero, e diminui à medida que o valor absoluto do torque de direção detectado pelo sensor de torque de direção (21) aumenta;
    - meios de determinação de torque de retorno (S15) para determinar um torque de retorno para assistir a operação de direção, quando o volante de direção (11) é retornado multiplicando o torque de retorno de referência e o ganho de torque de retorno; e
    - meios de controle de operação (S17) para operar e controlar o atuador de acordo com o torque de retorno determinado pelo meio de determinação de torque de retorno (S13), referido aparelho veicular de direção caracterizado pelo fato de o torque de retorno de referência ser configurado para
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  2. 2/2 aumentar na direção negativa à medida que um ângulo de direção aumenta na direção positiva, e para aumentar na direção positiva à medida que ângulo de direção aumenta na direção negativa, sendo que referido ângulo de direção é um valor positivo quando o volante de direção é rotacionado na referida uma direção a partir de uma posição neutra, e é um valor negativo quando o volante de direção é rotacionado na citada outra direção a partir da posição neutra.
    2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um sensor de detecção de ângulo de direção (22) para detectar o ângulo de direção do volante de direção (11).
  3. 3. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 2, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:
    - um meio de determinação de torque de retorno (S12) para determinar um torque de retorno para assistir a operação de direção, quando o volante de direção (11) for girado, de modo que o torque de giro aumente à medida que o torque de direção detectado pelo sensor de torque de direção (21) aumenta, sendo que, o meio de operação e controle (S17) opera e controla o atuador de acordo com o torque de giro determinado pelo meio de determinação de torque de giro (S12), e o torque de retorno determinado pelo meio de determinação de torque de retorno (S15) .
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    Torque de retorno de referência Trto
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