CN1835861A - 动力转向设备和控制动力转向设备的方法 - Google Patents

Abstract

转向系统包括帮助齿条－齿轮机构(4)的转向力的液压动力缸(5)，和第一液压供给机构(8)，第一液压供给机构(8)具有通过第一和第二流体通道(6和7)，有选择地向液压动力缸的两个液压室(15a和15b)提供液压的第一余摆线泵(23)，和第一余摆线泵的第一电动机(24)。当第一液压供给机构发生故障时，响应来自控制单元(14)的命令信号，启动第二液压供给机构(11)，从而通过第三和第四流体通道，有选择地把液压提供给两个液压室中的任意一个。于是，借助第二液压供给机构(11)，能够确实地施加转向助力，从而降低驾驶员施加于转向盘的作用力。

Description

动力转向设备和控制动力转向设备的方法

技术领域

本发明涉及通过响应转向转矩的大小操纵液压动力缸，施加转向助力的动力转向设备(动力转向系统)，所述转矩输出自机动车辆的转向机构，更具体地说涉及动力转向系统的控制方法。

背景技术

在由“文件1”指定的下述专利申请中公开的动力转向系统一般被认为是这种动力转向系统。

在该文件中公开的动力转向系统由其上安装转向盘的转向轴，与转向轴的下端连接的输出轴，安装在输出轴的下端，用于转向车轮的转向的齿条-齿轮机构，与齿条-齿轮机构的齿条连接的液压动力缸，和可逆泵组成，所述可逆泵有选择地把工作流体供应到安排成动力缸左侧一半的第一液压室中，或者供应到安排成动力缸右侧一半的第二液压室中。第一液压室通过第一流体通道与泵出口连接，而第二液压室通过第二流体通道与泵出口连接。另外还提供一个电磁阀，所述电磁阀被布置在互连第一和第二流体通道的连通通道中，用于打开和关闭所述连通通道。

当在车辆行驶期间，利用转向盘进行正常的转向操作从而实现左转向或右转向时，检测转向转矩的检测器通过控制电路，把表示连通通道的关闭动作的通道关闭信号输出到电磁阀。同时，通过可逆泵的正常旋转或者反向旋转，工作流体被有选择地供应到第一液压室或第二液压室中，以便施加转向助力。

另外还提供一个系统故障监视电路，它监视动力转向系统中的系统故障。当系统故障监视电路确定发生了动力转向系统故障时，电磁阀打开连通通道，使得借助打开的连通通道，第一液压室和第二液压室相互连通，从而实现手动转向。

文件1：日本专利临时公布No.2002-145087

在上述日本文件中公开的动力转向系统中，在系统发生故障的情况下，例如在可逆泵发生故障的情况下，系统可被改变成手动转向模式，但是，在手动转向模式下，不能产生积极的转向助力。这意味着驾驶员要产生较大的转向力。

为了避免这一点，可另外向液压动力转向系统增加一个辅助转向助力源。例如，构成一部分转向机构的电动机产生的转矩可被用作转向助力。更具体地，通过机械连接齿轮机构，电动机产生的转矩可被直接施加于转向轴，所述齿轮机构与电动机的输出轴连接，并与转向轴连接。

但是，就如前所述的辅助转向助力方法来说，在电动机的旋转过程中，发生故障的动力转向系统的液压动力缸的液压回路中的工作流体的流体流动阻力起阻止电动机的旋转的不良负载的作用。这导致转向助力不足的问题。

发明内容

于是，鉴于现有技术的上述技术任务，权利要求1中限定的发明由一种动力转向系统表征，所述动力转向系统包含帮助转动转向车轮以便转向的转向机构的转向力的液压动力缸，包括通过与相应液压室相关的第一和第二流体通道，相对地向液压动力缸的第一和第二液压室提供液压的可逆泵，和沿正常旋转方向或沿反向旋转方向驱动可逆泵的电动机的第一液压供给装置，检测驾驶员的转向状态的转向状态检测装置，响应转向状态检测装置检测的驾驶员的转向状态，向电动机输出命令信号的控制单元，和有选择地向液压动力缸的第一和第二液压室中的任意一个供给液压的第二液压供给装置。

权利要求2中限定的发明由一种故障检测装置表征，所述故障检测装置用于检测第一液压供给装置中的故障。

权利要求13中限定的发明的目的在于一种动力转向系统的控制方法，其特征在于当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，控制单元启动第二液压供给装置的操作步骤，使得第二液压供给装置开始工作。

根据如权利要求1限定的发明，当第一液压供给装置发生故障时，借助第二液压供给装置能够确实地施加转向助力。这有助于降低驾驶员对转向盘施加的操纵体力。

另外，按照和第一液压供给装置相似的方式，第二液压供给装置使用供给第一和第二流体通道及液压动力缸的工作流体，而不是电源作为压力传递的介质。从而，即使在使用排流量相当小的液压源(例如油泵)的情况下，也能够提供足够的转向助力。

根据如权利要求2限定的发明，借助故障检测装置，能够检测第一液压供给装置中的故障。这能够实现从第一液压供给装置到第二液压供给装置的液压供给装置的平滑转换控制。

根据如权利要求13限定的发明，能够提供和如权利要求1限定的发明相同的操作和效果。

附图说明

图1是表示根据本发明的第一实施例的动力转向系统的示意系统图。

图2是表示由包含在第一实施例的系统中的控制单元实现的控制动作的方框图。

图3是在控制单元内执行的基本控制流程图。

图4是关于第一阶段的控制流程图。

图5是关于第二阶段的控制流程图。

图6是关于第三阶段的控制流程图。

图7是关于第四阶段的控制流程图。

图8是表示第四阶段的控制流程的修改的控制流程图。

图9是关于第五阶段的控制流程图。

图10是表示第五阶段的控制流程的修改的控制流程图。

图11是关于第六阶段的控制流程图。

图12是表示以分别施加于包含在第一实施例的系统中的第一电动机和第二电动机的电流的检测电流值为基础的系统故障诊断的流程图。

图13是表示以来自转矩传感器的转矩信号和来自电流传感器的传感器信号为基础的泵故障诊断或泵异常诊断的流程图。

图14是表示以电动机速度为基础的泵故障诊断或泵异常诊断的流程图。

图15是表示第二实施例的动力转向系统的示意系统图。

图16是关于适用于第二实施例的控制程序的第一阶段的控制流程图。

图17是表示第三实施例的动力转向系统的示意系统图。

图18是表示第四实施例的动力转向系统的示意系统图。

图19是表示第五实施例的动力转向系统的示意系统图。

图20是表示第六实施例的动力转向系统的示意系统图。

图21是表示第七实施例的动力转向系统的示意系统图。

图22是表示第八实施例的动力转向系统的示意系统图。

图23是表示第九实施例的动力转向系统的示意系统图。

图24是在第九实施例的系统内执行的控制流程图。

图25是在第九实施例的系统内执行的另一控制流程图。

图26A表示关于分别由相互移相的第一和第二余摆线泵产生的脉冲压力的波形的时间图，而图26B是表示液压动力缸产生的脉冲压力的特性图。

图27是表示第十实施例的动力转向系统的示意系统图。

图28是表示第十一实施例的动力转向系统的示意系统图。

图29是表示第十二实施例的动力转向系统的示意系统图。

图30是表示第十三实施例的动力转向系统的示意系统图。

图31是表示第十四实施例的动力转向系统的示意系统图。

图32是在第十四实施例的系统内执行的控制流程图。

图33是在第十四实施例的系统内执行的另一控制流程图。

图34是表示第十五实施例的动力转向系统的示意系统图。

图35是在第十五实施例的系统内执行的控制流程图。

图36是表示第十六实施例的动力转向系统的示意系统图。

具体实施方式

下面参考附图详细说明本发明的动力转向系统的每个实施例。

[第一实施例]

图1示意表示第一实施例的动力转向系统。第一实施例的系统主要由转向盘1与之固定连接的转向轴2，安装在与转向轴2的下端连接的输出轴3上的充当转向机构(转向齿轮机构)的齿条-齿轮机构4，向驾驶员施加于转向盘的作用力提供助力的液压动力缸5，充当通过第一流体通道6或第二流体通道7，有选择地把工作流体压力提供给液压动力缸5的第一液压供给装置的第一液压供给机构8，平行于第一液压供给机构8布置并充当通过分别与第一和第二流体通道6和7连接，且布置成与第一和第二流体通道6和7平行的第三流体通道9或第四流体通道10，有选择地把工作流体压力提供给液压动力缸5的第二液压供给装置的第二液压供给机构11，互连第一和第二液压通道6和7的连通通道12，建立通过连通通道12的流体传递或阻止通过连通通道12的流体传递的故障安全阀13，和控制第一和第二液压供给机构8和11，以及故障安全阀13的操作的控制单元14构成。

在上面提及的液压动力缸5中，按照穿透沿车体的横向延伸的管式气缸15的内部空间的方式，设置与齿条-齿轮机构4的齿条4a机械连接的活塞杆16。可在管式气缸15中滑动的活塞17与活塞杆16固定连接。管式气缸15的内部空间被活塞17分成第一和第二液压室15a和15b。

第一和第二流体通道6和7在第一端与包括在第一液压供给机构8中的第一余摆线泵(trochoid pump)23(充当后面说明的可逆泵)的相应进出口连接。第一流体通道6的第二端与第一液压室15a连接，而第二流体通道7的第二端与第二液压室15b连接。止回阀型进入阀19a与第一流体通道的第一端连接，通过进入阀19a，工作流体从贮液箱18被引入第一流体通道6，而止回阀型进入阀19b与第二流体通道的第一端连接，通过进入阀19b，工作流体从贮液箱18被引入第二流体通道7。进入阀19a和19b基本上被设计成通过从布置在与注入工作流体的第一和第二流体通道6和7的高压侧连接的高压侧贮液箱的对侧的低液侧贮液箱18引入补充工作流体，补偿将向每个液压室15a和15b供给的工作流体的不足。

第三和第四流体通道9和10在第一端与包括在第二液压供给机构11中的第二余摆线泵25(充当后面说明的可逆泵)的相应进出口连接。第三流体通道9的第二端通过第一流体通道方向控制阀20与第一流体通道6连接，而第四流体通道10的第二端通过第二流体通道方向控制阀21与第二流体通道7连接。

另外，止回阀型进入阀22a与第三流体通道的第一端连接，通过进入阀22a，工作流体从贮液箱18被引入第三流体通道9，而止回阀型进入阀22b与第四流体通道的第一端连接，通过进入阀22b，工作流体从贮液箱18被引入第四流体通道10。进入阀22a和22b还具有和前面提及的进入阀19a和19b相同的功能。

此外，第一和第三流体通道6和9的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵23产生的液压的脉动和第二余摆线泵25产生的液压的脉动相互抵消。第二和第四流体通道7和10的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵产生的液压的脉动和第二余摆线泵产生的液压的脉动相互抵消。

上述第一液压供给机构8由第一可逆余摆线泵23和充当电动机的第一电动机24构成，第一电动机24驱动第一余摆线泵23。

另一方面，上述第二液压供给机构11由第二可逆余摆线泵25和充当电动机的第二电动机26构成，第二电动机26驱动第二余摆线泵25。第二余摆线泵25的排流量被设定为小于第一余摆线泵23的排流量。

对于泵送动作，可响应从控制单元14输出的命令信号或驱动信号，沿正常的旋转方向或者沿相反的旋转方向驱动每个第一和第二电动机24和26。依靠泵送动作，例如，第一液压室15a中的工作流体被提供给第二液压室15b，从而能够施加转向助力。

第一流体通道定向控制阀20包括基本上布置在第一流体通道6的中部的单向第一止回阀20a，用于允许沿工作流体被引入第一液压室15a的单一方向，有选择地从第一余摆线泵23的两个口中的任意之一，即第一口流出的工作流体的自由流动，布置在第三流体通道9的第二端和分别与第一止回阀20a的两端，即第一止回阀的上游和下游连接的每个支线27a和27b之间的第一差压阀29，和设置在支线27a和27b的第一差压阀29的对侧的止回阀31a，用于防止在把工作流体引进第一液压室15a的方向上的任何流动。同样地，第二流体通道定向控制阀21包括基本上布置在第二流体通道7的中部的单向第二止回阀20b，用于允许沿工作流体被引入第二液压室15b的单一方向，有选择地从第一余摆线泵23的两个口中的任意之一，即第二口流出的工作流体的自由流动，布置在第四流体通道10的第二端和分别与第二止回阀20a的两端，即第二止回阀的上游和下游连接的每个支线28a和28b之间的第二差压阀30，和设置在支线28a和28b的第二差压阀30的对侧的止回阀31b，用于防止在把工作流体引进第二液压室15b的方向上的任何流动。

第一差压阀29由利用第一止回阀20a的上游和下游之间的压差，经由支线27a和27b打开或关闭第三流体通道9的阀门部件29a，和沿阀门开启方向，即，沿第三流体通道9和第一流体通道6之间的流体传递的方向，持久地偏置阀门部件29a的弹簧构件29b构成。同样地，第二差压阀30由利用第二止回阀20b的上游和下游之间的压差，经由支线28a和28b打开或关闭第四流体通道10的阀门部件30a，和沿阀门开启方向，即，沿第四流体通道10和第二流体通道7之间的流体传递的方向，持久地偏置阀门部件30a的弹簧构件30b。

故障安全阀13由双口双位置电磁阀构成，它被设计成根据产生自控制单元14的命令信号，即电流，和安装在阀体中的螺旋弹簧13a的弹力，打开或关闭连通通道12。

在利用从控制单元14提供给电磁阀的电流的阀门关闭操作期间，连通通道12被阻断。相反，在存在转向系统故障的情况下，电流供给被停止，从而利用螺旋弹簧13a的弹力完全打开连通通道。其结果是，根据转向盘1的旋转方向或转向方向，贮液箱18中的工作流体通过连通通道12被有选择地输送到第一和第二液压室15a和15b中的任意一个中，从而确保手动转向模式。

控制单元14被配置成接收输入信息，即来自充当检测转向轴2的转向转矩的转向状态检测装置的转矩传感器32，检测车速并产生车速表示信号的车速传感器33，检测发动机转速并产生发动机转速表示信号的曲轴转角传感器34等的各种传感器信号。在正常操作模式下，响应输入的信息数据信号，控制单元控制第一电动机24，从而向驾驶员施加于转向盘的作用力提供助力。控制单元还接收来自能够检测转向状态的转矩开关35的开关信号。换句话说，为了检测转向状态，来自转矩传感器的传感器信号代替了来自转矩开关的开关信号。

控制单元14包括检测第一液压供给机构8，第二液压供给机构11，转矩传感器32和包括在动力转向系统中的其它设备中的每一个的故障的系统故障检测电路(简称为故障检测器)。控制单元被配置成响应来自故障检测器的检测信号，执行转向助力控制处理(后面说明)。

下面参考图2简要说明用于控制第一和第二液压供给机构8和11的控制单元14的基本电路。

即，控制单元14由计算机部分，转向转矩信号部分，电动机驱动部分及电动机和泵部分(称为电动机-泵部分)构成。

上述计算机部分由主计算机(主中央处理器)36和副计算机(副中央处理器)37构成。这些CPU通过数据链路相互通信，实现必要信息的相互交流。

上述转向转矩信号部分由转矩传感器32和转矩开关35构成，转矩开关35产生和来自转矩传感器32的转向转矩信号类似的另一(alternate)转向转矩表示信号。作为冗余输出，转矩传感器32既产生主转矩信号又产生副转矩信号。主转矩信号通过主信号线ML被输出给主计算机36，而副转矩信号通过副信号线SL被输出给副计算机37。

另一方面，来自转矩开关35的另一转向转矩表示信号通过转矩开关线路SW被输出给主计算机36和副计算机37。于是，转向转矩信号部分由产生三种转向转矩表示信号，即主转矩信号，副转矩信号和另一转向转矩表示信号的三联系统构成。

在控制单元的转向转矩信号输入部分内，通过主信号线ML传送的信号被输入主计算机36和副计算机37，而不改变其信号放大系数。同时，通过主信号线传送的信号由放大器38乘以预定的信号放大系数，随后放大后的信号也被输入主计算机36。通过副信号线SL传送的信号被输入副计算机37，而不改变其信号放大系数。另一方面，通过SW线传送的信号被输入主计算机36和副计算机37，而不改变其信号放大系数。

前述电动机驱动部分由双工系统构成，所述双工系统由第一和第二电动机驱动电路39和40组成，第一和第二电动机驱动电路39和40均被相互独立地配置成接收来自主计算机36的相应命令信号。

在前述电动机-泵部分中，第一电动机驱动电路39和第一电动机24通过电气配线相互连接，以便形成驱动第一余摆线泵23的驱动动力源。按照相似的方式，第二电动机驱动电路40和第二电动机26通过电气配线相互连接，以便形成驱动第二余摆线泵25的驱动动力源。

主计算机36和副计算机37均根据从转矩传感器32和转矩开关35产生的转向转矩表示信号(转向转矩值)，计算或算术处理转向助力所需的电流的电流值。

作为电流值表示命令信号，主计算机36把与计算的电流值对应的信号输出给第一电动机驱动电路39。随后，从第一电动机驱动电路向第一电动机24输出驱动信号，以便驱动第一余摆线泵23。

在正常的操作模式下，对于上述算术处理，主计算机36被配置成只从转矩传感器32接收经由主信号线分支的信号线，而不经过放大器38的转向转矩信号。根据计算的电流值进行第一电动机24的电动机控制。

另一方面，作为电流值表示命令信号，副计算机37把与计算的电流值对应的信号输出给第二电动机驱动电路40。随后，从第二电动机驱动电路向第二电动机26输出驱动信号，以便驱动第二余摆线泵25。

只有当主计算机36中发生了故障和/或第一电动机驱动电路39中发生了故障时，副计算机37才按照通过第二电动机26实现辅助助力的施加的方式，开始起备用计算机的作用。

下面简要说明在两种条件下，即在第一液压供给机构8正常工作的正常条件下，和在第一液压供给机构中发生了故障的异常条件下，动力转向系统的机械操作。

当在第一液压供给机构8正常操作的条件下，在指定的车速下恒速行驶期间，旋转转向盘1时，响应控制电流(或者驱动信号)，沿正常旋转方向或者沿反向旋转方向驱动第一电动机24，所述控制电流产生自第一电动机驱动电路39，其电流值根据在主计算机36内基于来自转矩传感器32，车速传感器33，曲轴转角传感器34和转矩开关35的输入信息数据信号处理的计算电流值来确定。在沿正常旋转方向或反向旋转方向旋转第一电动机的过程中，第一余摆线泵23也沿正常旋转方向或反向旋转方向被旋转，使得通过第一余摆线泵的第一和第二口中的任意一个，液压被提供给第一和第二流体通道6和7中的任意一个。

此时，就第一和第二流体通道定向控制阀20和21来说，在液压的作用下，第一和第二止回阀20a和20b中的任意一个被有选择地打开。第一和第二止回阀20a和20b中有选择地被打开的一个止回阀的上游中的液压的压力水平变得高于下游的液压的压力水平，从而产生压差。由于所述压差，与打开的止回阀相关的差压阀29和30的阀门部件29a和29b中的任意一个被关闭。从而，第一和第二流体通道6和7中的液压被快速提供给第一液压室15a或者被快速提供给第二液压室15b，使得借助活塞17，活塞杆16被向左移动或者向右移动，从而向施加于齿条-齿轮机构4的转向力提供助力。

同时，第二液压供给机构11被保持不工作，从而处于备用状态。

相反，当由于某些因素的缘故，第一液压供给机构8的第一电动机24发生故障时，控制单元14停止向第一电动机24的驱动电流的电流供给。同时，控制单元沿正常旋转方向或者沿反向旋转方向驱动第二余摆线泵25，即第二电动机26，使得液压可有选择地从第二泵的口中的任意一个被提供给第三流体通道9或者被提供给第四流体通道10。

此时，第一和第二流体通道6和7的上游中的液压的压力水平，即，每个支线27a、27b、28a和28b的上游中的液压的压力水平相对低于下游的液压的压力水平。换句话说，下游中的液压的压力水平变得较高。从而，通过弹簧构件29b和30b的弹力，差压阀29和30的阀门部件29a和30a被保持打开。从而，建立第一流体通道6的下游和第三流体通道9之间的流体传递，并且建立第二流体通道7的下游和第四流体通道10之间的流体传递。从而，有选择地从第二余摆线泵25的口中的任意一个流出的工作流体(液压)被有选择地提供给第一和第二液压室15a和15b中的任意一个。提供的液压起转向助力的作用。

经由差压阀29从第三流体通道9流入支线27b中的工作流体的部分液压会推动和打开止回阀31a，从而导致被引入第一液压供给机构8的液压回路中。但是，由于第一余摆线泵23被保持在其停止状态，因此不存在液压通过第一余摆线泵23泄漏到对面的液压回路中的风险，从而避免第二液压供给机构11产生的转向助力受到很大的影响。

当第一和第二液压供给机构8和11都发生了故障时，控制单元14停止向第一和第二电动机的驱动电流的电流供给。此时，故障安全阀13发挥作用，借助螺旋弹簧13a的弹力建立贮液箱18和连通通道12之间的流体传递，使得液压可有选择地从贮液箱18被提供给第一液压室15a或者被提供给第二液压室15b，从而确保手动转向。

[基本控制例程]

下面参考图3-11中所示的流程图，说明控制单元14的故障检测器进行的故障检测的细节，和防备系统故障，例如构成动力转向系统的至少一个设备中的故障的具体控制对策。

现在参见图3，图中表示了涉及在故障检测器内执行的，关于每个系统设备的故障检测和故障诊断的一般流程的流程图。作为每个时间间隔，例如1毫秒触发的时间触发中断例程，该控制例程被反复执行。

首先，在步骤1，读取来自各种传感器的输入信息数据信号，即发动机速度表示信号，车速表示信号，转矩传感器表示信号等。

在步骤2，执行故障诊断过程，以便在充当动力转向系统的大脑的主计算机36中诊断故障，和在同样充当动力转向系统的大脑的副计算机37中诊断故障。在步骤3，进行检查，以确定主计算机36和副计算机37是否都发生了故障。当确定主计算机36和副计算机37都发生了故障时，例程转移到第一阶段S1(后面说明)。相反，当确定计算机正常工作时，例程前进到步骤4。

在步骤4，在至少一个系统设备发生故障的情况下，出于故障安全保护的目的，执行故障诊断过程，关于故障安全阀13本身中的故障进行诊断。之后，在步骤5，进行检查，以确定故障安全阀13是否发生了故障。当确定故障安全阀发生了故障(异常)时，例程转移到第二阶段S2(后面说明)。相反，当确定故障安全阀未发生故障(正常)时，例程进行到步骤6。

在步骤6，执行故障诊断过程，关于用作备用转向转矩检测器的转矩开关35中的故障进行诊断。在步骤7，进行检查，以确定转矩开关35是否发生了故障。当确定转矩开关发生了故障(异常)时，例程转移到第三阶段S3。相反，当确定转矩开关未发生故障(正常)时，例程进行到步骤8。

在步骤8，执行故障诊断过程，关于用作普通转向转矩检测器的转矩传感器32中的故障进行诊断。在步骤9，进行检查，以确定转矩传感器32是否发生了故障。当确定转矩传感器发生了故障(异常)时，例程转移到第四阶段S4。相反，当确定转矩传感器未发生故障(正常)时，例程进行到步骤10。

在步骤10，执行故障诊断过程，关于第一电动机驱动电路39中的故障进行诊断。在步骤11，进行检查，以确定第一电动机驱动电路39是否发生了故障。当确定第一电动机驱动电路发生了故障时，例程转移到第五阶段S5。相反，当确定第一电动机驱动电路未发生故障(正常)时，例程进行到步骤12。

在步骤12，执行故障诊断过程，关于第二电动机驱动电路40中的故障进行诊断。在步骤13，进行检查，以确定第二电动机驱动电路40是否发生了故障。当确定第二电动机驱动电路发生了故障时，例程转移到第六阶段S6。相反，当确定第二电动机驱动电路正常时，例程进行到步骤14。

在步骤14，执行故障诊断过程，关于第一电动机24中的故障进行诊断。在步骤15，进行检查，以确定第一电动机24是否发生了故障。当确定第一电动机发生了故障时，例程转移到第五阶段S5。相反，当确定第一电动机正常时，例程进行到步骤16。

在步骤16，执行故障诊断过程，关于第二电动机26中的故障进行诊断。在步骤17，进行检查，以确定第二电动机26是否发生了故障。当确定第二电动机发生了故障时，例程转移到第六阶段S6。相反，当确定第二电动机正常时，例程进行到步骤18。

在步骤18，执行故障诊断过程，关于第一余摆线泵23中的故障进行诊断。在步骤19，进行检查，以确定第一余摆线泵23是否发生了故障。当确定第一余摆线泵发生了故障时，例程转移到第五阶段S5。相反，当确定第一余摆线泵正常时，例程进行到步骤20。

在步骤20，进行检查，以确定第二余摆线泵25是否发生了故障。当确定第二余摆线泵发生了故障时，例程转移到第六阶段S6。相反，当确定第二余摆线泵正常时，例程终止。

下面说明第一到第六阶段S1-S6的具体子例程。

[第一阶段S1]

如上所述，当在主计算机36和副计算机37中都发生了计算机故障时，转移到第一阶段S1。如图4中所示，在第一阶段的步骤01，为了把每个计算机36-37的故障情况通知驾驶员，安装在仪表板上的报警灯(W/L)被点亮。

由于每个计算机36-37中的这种计算机故障的缘故，不能正常地操纵每个余摆线泵23-24。从而，在步骤02，执行转向助力系统的系统断开过程。具体地说，执行关于对每个计算机36-37的电流供给的电流截断过程。

同时，在步骤03，给构成故障安全阀13的电磁阀的电流供给被截断，使得该阀门部件被螺旋弹簧13a的弹力改变成其阀门开启状态。

其结果是，液压动力缸15的第一和第二液压室15a和15b通过连通通道12与贮液箱18连通。这确保手动转向。

[第二阶段]

接下来，假定上述步骤5确定故障安全阀13发生了故障(异常)，例程转移到第二阶段S2。如图5中所示，在第二阶段的步骤31，在其阀门开启状态下，检查故障安全阀13是否发生了故障。当对步骤31的回答是肯定(YES)的时，即在阀门开启状态下，故障安全阀发生了故障，那么程序返回第一阶段S1。相反，当对步骤31的回答是否定(NO)的时，子例程进行到步骤32。假定步骤32确定在其阀门关闭状态下，故障安全阀13发生了故障，从而与贮液箱18的流体传递被阻断，那么子例程进行到步骤33，以便把故障安全阀保持被关闭的故障状况通知驾驶员，同时点亮报警灯。

随后在步骤34，进行检查，以根据计时器的计数值，确定预定时间周期Td，例如约为5秒是否已到期。当所述预定时间周期还没有到期时，子例程进行到步骤35，所述预定时间周期Td被加“1”，因为故障安全阀13处于阀门关闭状态。之后，在步骤36，借助第一液压供给机构8持续不断地进行通常的转向助力控制。

之后，在步骤37-49，执行与图3的流程图中所示步骤8-20相同的控制例程。假定每个故障诊断步骤37-49确定发生了故障，那么子例程返回第一阶段S1。

相反，当步骤34确定预定的时间周期Td已到期时，子例程进行到步骤50，进行检查，以根据计时器的计数值，确定消耗时间TJ是否已达到预定时间(即，TJ≥预定值)。当已达到预定时间时，子例程进行到步骤51，消耗时间TJ被重置为“0”(即，TJ＝0)。在步骤52，预定的时间周期Td被重置为“0”(即Td＝0)，之后子例程转移到第一阶段S1。即，通过这两个步骤，计时器的计数值被初始化为“0”。

相反，当步骤50确定消耗时间TJ还没有达到预定时间时，子例程进行到步骤53，消耗时间TJ被加“1”。之后，例程转移到步骤54，执行渐进助力电流值零控制，使得第一和第二电动机24和26的助力电流值从它们的最大电流值逐渐降低，最终降低到0。之后，子例程转移到第一阶段S1。

[第三阶段S3]

如上所述，假定前述步骤7确定用作备用转矩检测器的转矩开关35发生了故障，例程转移到第三阶段S3。如图6中所示，在第三阶段S3的步骤61，利用第一液压供给机构8持续不断地进行转向助力控制。在步骤62，为了把转矩开关35的故障情况通知驾驶员，报警灯被点亮。

随后，在步骤63，进行故障诊断过程，以便诊断转矩传感器32中的故障。在步骤64，进行检查，以确定转矩传感器32是否发生了故障(异常)。当确定转矩传感器发生了故障时，子例程转移到第一阶段S1。相反，当确定转矩传感器正常时，进行一系列的步骤65-76。这些步骤65-76是和前述步骤10-21相同的诊断过程，从而由于关于其的上述说明看来是自明的，因此将省略步骤65-76的详细说明。

[第四阶段]

此外，假定前述步骤8确定转矩传感器32发生了故障(异常)，那么例程转移到第四阶段S4。如图7中所示，在第四阶段的步骤81，执行到转矩开关35的转向转矩检测器的转换过程。在步骤82，为了把转矩传感器32的故障情况通知驾驶员，报警灯被点亮。

随后，在步骤83，进行故障诊断过程，以便诊断第一电动机驱动电路39中的故障。在步骤84，进行检查，以确定第一电动机驱动电路是否发生了故障。在第一电动机驱动电路没有发生故障的情况下，子例程进行到步骤85，执行故障诊断过程，以便诊断第一电动机24中的故障。在步骤86，进行检查，以确定第一电动机是否发生了故障。

当步骤86确定第一电动机也没有发生故障时，子例程进行到步骤87，执行故障诊断过程，以便诊断第一余摆线泵23中的故障。在步骤88，进行检查，以确定第一余摆线泵23是否发生了故障。

当步骤88确定第一余摆线泵也没有发生故障时，子例程进行到步骤89，进行检查，以确定消耗(decrement)时间TJ是否已达到预定时间(即TJ≥预定时间)。当确定消耗时间TJ还没有达到预定时间时，子例程进行到步骤90，消耗时间TJ被加“1”。之后，在步骤91，执行渐进助力电流值零控制，使得第一电动机24的助力电流值从其最大电流值逐渐降低，最终降低到0(参见步骤91的特性曲线图)。

随后进行步骤92。从步骤92的等式可看出，预定时间周期Td被设置成预定值。这样，子例程的一个循环结束。

相反，当前述步骤89确定消耗时间TJ已达到预定时间时，子例程进行到步骤93，消耗时间TJ被重置为“0”(即，TJ＝0)。之后，子例程转移到第一阶段S1，执行对故障安全阀13的阀门开启控制，以确保手动转向。

当根据步骤84、86和88的诊断结果，确定第一电动机驱动电路39，第一电动机24和第一余摆线泵23中的任意一个发生了故障时，执行步骤94，在步骤94中，启动到第二电动机驱动电路40的转换过程。

随后，在步骤95，进行故障诊断过程，以便诊断第二电动机驱动电路40中的故障。在步骤96，进行检查，以确定第二电动机驱动电路是否发生了故障(异常)。当确定第二电动机驱动电路没有发生故障时，子例程进行到步骤97，执行故障诊断过程，以便诊断第二电动机26中的故障。在步骤98，进行检查，以确定第二电动机是否发生了故障。

当步骤98确定第二电动机没有发生故障时，子例程进行到步骤99，执行故障诊断过程，以便诊断第二余摆线泵25中的故障。在步骤100，进行检查，以确定第二余摆线泵是否发生了故障(异常)。当确定第二余摆线泵没有发生故障时，子例程进行到步骤89，重复前面讨论的例程。

当根据步骤96、98和100的诊断结果，确定第二电动机驱动电路，第二电动机和第二余摆线泵中的任意一个发生了故障时，子例程转移到第一阶段S1，执行对故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

[第四阶段S4的修改]

参见图8，图中表示了第四阶段S4的修改。不同于第四阶段的修改点在于即使当根据步骤84、86和88的诊断结果，确定第一电动机驱动电路39，第一电动机24和第一余摆线泵23中的任意一个发生了故障(异常)时，也不执行到第二电动机驱动电路40的转换过程，并且类似于当根据步骤89的判定结果，确定消耗时间TJ已达到预定时间时，在存在故障的情况下，执行步骤93，把消耗时间TJ重置为“0”，之后进行第一阶段S1，从而启动故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

[第五阶段S5]

接下来，假定前述步骤11确定第一电动机24发生了故障(异常)，例程转移到第五阶段S5。如图9中所示，在第五阶段S5的步骤101，为了把第一电动机24的故障情况通知驾驶员，报警灯被点亮。

之后，在步骤102，执行到第二电动机驱动电路40的转换过程(转换控制)。在步骤103，进行检查，以根据计时器的计数值，确定预定的时间周期Td是否已达到预定的阈值，例如5秒。

当确定还没有达到预定的阈值时，子例程进行到步骤104，预定的时间周期Td被加“1”。之后，子例程进行到步骤105。

在步骤105，执行转向助力控制继续过程，使得借助第二液压供给机构11继续执行转向助力控制。之后，一方面，在步骤106，执行到第二电动机驱动电路40的转换过程(转换控制)。另一方面，在步骤107，执行故障诊断过程，以便诊断第二电动机驱动电路40中的故障。在步骤107或后续步骤之后，根据和步骤12-21相同的例程执行故障诊断。

即，在步骤108，进行检查，以确定第二电动机驱动电路40是否发生了故障。当第二电动机驱动电路没有发生故障时，子例程进行到步骤109，执行故障诊断过程，以便诊断第二电动机26中的故障。在步骤110，进行检查，以确定第二电动机26是否发生了故障。当第二电动机没有发生故障时，子例程进行到步骤111，执行故障诊断过程，以便诊断第二余摆线泵25中的故障。在步骤112，进行检查，以确定第二余摆线泵是否发生了故障。当第二余摆线泵没有发生故障时，子例程结束。

假定每个故障诊断步骤108、110和112都确定发生了故障，那么子例程返回第一阶段S1，执行故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

相反，当步骤103确定预定的时间周期Td大于或等于预定阈值时，子例程进行到步骤113。在步骤113，进行检查，以根据计时器的计数值，确定消耗时间TJ是否已达到预定时间。当已达到预定时间时，子例程进行到步骤114，消耗时间TJ被重置为“0”(即，TJ＝0)，之后，子例程转移到第一阶段S1，执行故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

相反，当步骤113确定还没有达到消耗时间TJ的预定时间时，子例程进行到步骤115，消耗时间TJ被加“1”。从步骤116的特性曲线图可看出，执行渐进助力电流值零控制，使得第二电动机26的助力电流值从其最大值逐渐降低，最终降低到0。之后，子例程进行到步骤117，预定的时间周期Td被设置成预定值。之后，子例程从步骤117转到步骤107。

[第五阶段S5的修改]

参见图10，图中表示了第五阶段S5的修改。与图9中所示的第五阶段的流程图不同的修改点在于只通过步骤102，而不通过步骤106执行到第二电动机驱动电路40的转换过程(转换控制)，即，在该修改中，图9中所示的子例程中的步骤106被消除。

和第五阶段的流程图不同的另一修改点在于当步骤103确定预定的时间周期Td变得大于或等于预定阈值时，子例程从步骤103跳到第一阶段S1，而不执行消耗时间TJ控制，使得快速执行故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

[第六阶段S6]

如上所述，当确定包括在第二液压供给机构11中的每个设备发生了故障(异常)时，执行第六阶段S6。如图11中所示，在第六阶段的步骤121，临时执行转向助力控制继续过程，使得继续执行转向助力控制。在步骤122，为了把第二液压供给机构11的故障情况通知驾驶员，报警灯被点亮。

随后，在步骤123，执行故障诊断过程，以便诊断第一电动机24中的故障。在步骤124，进行检查，以确定第一电动机24是否发生了故障。当第一电动机没有发生故障时，子例程进行到步骤125。

在步骤125，执行故障诊断过程，以便诊断第二电动机26中的故障。在步骤126，进行检查，以确定第二电动机26是否发生了故障。当确定第二电动机没有发生故障(正常)时，子例程进行到步骤127，执行故障诊断过程，以便诊断第一余摆线泵23中的故障。之后在步骤128，进行检查，以确定第一余摆线泵23是否发生了故障。

当确定第一余摆线泵没有发生故障时，子例程进行到步骤129，执行故障诊断过程，以便诊断第二余摆线泵25中的故障。在步骤130，进行检查，以确定第二余摆线泵是否发生了故障。当第二余摆线泵没有发生故障时，子例程结束。

假定每个故障诊断步骤124、126、128和130确定在第一和第二电动机24和26，以及第一和第二余摆线泵23和25中都发生了故障，那么子例程返回第一阶段S1，执行故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

[故障检测的方法]

下面说明故障检测器执行的检测至少包含转矩传感器32的每个设备中的故障的故障检测的详细方法。

作为涉及转矩传感器系统故障，例如转矩传感器32中的故障的检测方法，在主计算机36中获得双转矩信号，即其信号值等于转向转矩信号值的未放大转向转矩传感器信号，和被放大器38乘以或放大预定的放大系数的放大转向转矩。在对这些转矩信号中的每一个的模-数(AD)变换之后，这两个信号的放大系数最终被补偿和调节，从而变得彼此相同。之后，通过调节后的两个信号之间的比较，能够检测主计算机36的AD转换器中的故障和放大器38的放大功能(放大系数)中的故障。

作为检测到转矩传感器系统故障之后执行的后处理，代替转矩传感器信号，通过转矩开关线路SW传送的转矩开关信号被用于临时执行备用控制，同时操纵第一电动机驱动电路39或第二电动机驱动电路40，并同时点亮报警灯。

如前所述，作为冗余输出，在副计算机37中获得均由转矩传感器32产生的双转矩信号，即主转矩信号和副转矩信号。当根据这些转矩信号的比较结果，确定这两个转矩信号之间存在差异时，那么正在发生转矩传感器系统故障。此时，关于这种故障情况的信息通过主-副互通信，从副计算机37被传送给主计算机36。于是，代替转矩传感器信号，通过转矩开关线路SW传送的转矩开关信号被用于临时执行备用控制，同时操纵第一电动机驱动电路39或第二电动机驱动电路40，并同时点亮报警灯。

按照相似的方式，就通过转矩开关线路SW传送的转矩开关信号而论，通过主转矩信号和副转矩信号之间的比较，连续监视或观察转矩开关中的故障。通过P-RUN连接，主计算机36和副计算机37被相互连接，通过例证的算术处理，副计算机37监视主计算机的操作功能。

借助主计算机36和副计算机37监视第一和第二电动机驱动电路39和40，第一和第二电动机24和26，以及第一和第二余摆线泵23和25中的故障。

作为通过每个第一和第二电动机24和26的电流检测，涉及电动机系统故障的检测方法，如图12中所示，通过步骤131，进行检查，以确定在当前执行循环，电流是否被施加于每个电动机。当确定不存在电流施加时，子例程进行到步骤132。在步骤132，进行检查，以确定检测到的电流值的绝对值是否小于或等于预定的极小电流值(预定的阈值)。当对步骤132的回答是否定(NO)的，即，检测的电流值的绝对值大于预定的电流阈值时，子例程进行到步骤133，确定电路被短路并且处于短路模式(电路中的缺陷)，之后，子例程转移到第一阶段S1。

相反，当对步骤132的回答是肯定(YES)的，即，检测的电流值的绝对值小于或等于预定的电流阈值时，子例程进行到步骤134，确定电流被正常地控制为0(OFF)，随后子例程结束。

反之，当步骤131确定泵被激励时，子例程进行到步骤135，进行检查，以确定检测的电流值的绝对值是否小于或等于预定的低电流值Lo。

当对步骤135的回答是否定(NO)的，即确定检测的电流值的绝对值大于预定的低电流值时，子例程进行到步骤136，进行检查，以确定检测的电流值的绝对值是否大于或等于预定的高电流值Hi。当对步骤136的回答是否定(NO)的，即确定检测的电流值的绝对值小于预定的高电流值时，子例程进行到步骤137，确定电流被正常控制成增大(ON)，随后子例程结束。相反，当对步骤136的回答是肯定(YES)的，即确定检测的电流值的绝对值大于预定的高电流值时，子例程进行到步骤138，确定电路被短路并且处于短路模式(电路中的缺陷)，之后，子例程转移到第一阶段S1。

反之，当步骤135确定检测的电流值的绝对值小于预定的低电流值Lo时，子例程进行到步骤139，确定由于布线的缺陷，发生了断路情况，之后子例程转移到第五阶段S5。

下面说明根据来自电流传感器和转矩传感器32的传感器信号，检测每个第一和第二余摆线泵23和25的泵故障的方法。

如图13中所示，在步骤141，进行检查，以确定电流命令值是否大于或等于预定的阈值。当电流命令值小于预定的阈值时，确定第一和第二余摆线泵23和25均未被阻塞(即，没有所谓的泵锁住(pump lock)情况)，正在正常地运转，从而子例程结束。相反当电流命令值大于或等于预定的阈值时，子例程进行到步骤142。

在步骤142，进行检查，以确定转向转矩信号是否大于或等于预定的阈值。当转向转矩信号大于或等于预定的阈值时，确定发生了故障。从而，子例程进行到步骤143，故障检测标记被置为“1”，随后进行到步骤144，进行检查，以根据计时器的计数值，确定这样的故障情况是否持续预定的时间周期Tf以上。当故障情况未持续预定的时间周期Tf以上时，执行步骤145，其中用通过把计时器的当前计数值T 加“1”获得的和更新预定时间周期Tf，随后该子例程的一个循环结束。

反之，当故障情况持续预定的时间周期Tf以上，那么确定存在泵锁住情况的可能性。从而，执行步骤146，其中作为与泵锁住模式对应的故障情况，执行确定处理。

随后，执行步骤147，其中预定的时间周期Tf被重置为“0”。之后，在步骤148，故障检测标记被重置为“0”，随后子例程转移到第五阶段S5。

相反，当步骤142确定转向转矩信号小于预定的阈值时，执行步骤149，其中故障检测标记被重置为“0”，并在下一步骤150，预定的时间周期Tf被重置或初始化为“0”。这样，结束子例程的一个执行循环。

作为根据第一和第二电动机24和26的相应电动机转速，检测泵的泵故障的方法，如图14中所示，该子例程开始于步骤151，在步骤151，进行检查，以确定每个电动机的电动机转速值是否小于预定的电动机转速值。当对步骤151的回答是否定(NO)的，即，电动机转速大于或等于预定的转速值时，确定每个电动机正在正常运转，从而该子例程结束。相反，当确定电动机转速值小于预定的转速值时，进入步骤152，其中进行检查，以确定来自转矩传感器32的转向转矩信号是否大于或等于预定阈值。

当确定转向转矩信号大于或等于预定阈值时，进入步骤153，故障检测标记被置为“1”，随后进入步骤154，在步骤154中进行检查，以根据计时器的计数值，确定这种故障情况是否持续预定的时间周期Tf以上。当该故障情况未持续预定的时间周期Tf以上时，执行步骤155，其中用通过把计时器的当前计数值T加“1”获得的和更新预定时间周期Tf，随后结束该子例程的一个执行循环。反之，当该故障情况持续预定的时间周期Tf以上时，确定的确发生了故障情况。从而进入步骤156，作为与泵锁住模式对应的故障情况，执行确定处理。随后执行步骤157，其中预定的时间周期Tf被重置为“0”。

之后，在步骤158，故障检测标记被重置为“0”，随后子例程转移到第五阶段S5。

反之，当步骤152确定转向转矩信号不大于预定阈值时，进入步骤159，其中故障检测标记被重置为“0”，因为不存在任何泵故障。随后在步骤160，预定的时间周期Tf被重置或初始化为“0”。这样，结束该子例程的一个执行循环。

如上所述，根据第一实施例，当第一液压供给机构8发生故障和错误动作时，通过转换到第二液压供给机构11，能够确实地施加转向助力。从而，能够降低驾驶员必须对转向盘1施加的操纵体力的大小。

另外，按照和第一液压供给机构8的结构类似的方式，作为压力传递的介质，第二液压供给机构11同样使用供给到第一和第二流体通道6和7以及液压动力缸5中的工作流体，而不是电源。从而，即使在使用排流量比较小的液压源(例如油泵)的情况下，也能够提供足够的转向助力。

此外，在第一实施例中，借助控制单元14的故障检测器，能够检测第一液压供给机构8中的故障。这能够实现到第二液压供给机构11的平滑转换控制。

第二液压供给机构11的泵流量(pump capacity)，即第二电动机26和第二余摆线泵25的设计容量(capacity)被设置成小于第一液压供给机构8的泵流量，即第一电动机24和第一余摆线泵23的设计容量。从而，可使系统小型化，从而确保降低和抑制生产成本。

此外，第一和第二液压供给机构8和11相对于液压动力缸5相互平行地布置。这有助于降低每个第一和第二余摆线泵23和25，以及第一和第二电动机24和26的设计容量，从而降低第一和第二电动机24和26的惯性。

另外，第一和第三流体通道6和9在液压动力缸5的上游相互连接，另外，第二和第四流体通道7和10在液压动力缸的上游相互连接。另外，第一和第三流体通道的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵23产生的液压的脉动和第二余摆线泵25产生的液压的脉动相互抵消。同样地，第二和第四流体通道的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵产生的液压的脉动和第二余摆线泵产生的液压的脉动相互抵消。于是，能够降低提供给液压动力缸5的每个第一和第二液压室的液压的不良脉动。

[第二实施例]

现在参见图15，图中表示了第二实施例的系统。第二实施例与第一实施例的不同之处在于，在第二实施例中，第二液压供给机构11的第二电动机26和第二余摆线泵25的容量被设置成和第一液压供给机构8的容量相同。

按照在运转期间，以及在第一液压供给机构中发生故障的过程中，和第一液压供给机构8一起工作的方式，构成第二实施例的第二液压供给机构11。第二实施例的第一和第二液压供给机构8和11的最大排流量(discharge capacity)的总和被设置成基本和第一实施例的第一液压供给机构8的最大排流量相等。第二实施例的第一和第二液压供给机构每一个的排流量都被设计成大于第一实施例的第二液压供给机构11的排流量。从而，在第二实施例的系统中，作为在第一液压供给机构8中发生故障的过程中的备用液压供给机构，能够提供足够的转向助力。

前面关于第一实施例说明的在系统故障期间，例如至少一个转向系统设备发生故障期间执行的控制方法可适用于第二实施例。但是，在第二实施例的系统中，第五阶段S5被稍微修改。

即，作为当由于第一液压供给机构8的第一电动机驱动电路39中的故障，转移到第五阶段时启动的控制程序，在图16中所示的步骤161，为了把第一电动机驱动电路39的故障情况通知驾驶员，报警灯被点亮。

随后，在步骤162，执行到第二电动机驱动电路40的转换过程(转换控制)。此外，在步骤163，执行故障诊断过程，以诊断第二电动机驱动电路40中的故障。在步骤164，进行检查，以确定第二电动机驱动电路40是否发生了故障。

当第二电动机驱动电路没有发生故障时，子例程进行到步骤165，执行故障诊断过程，以诊断第二电动机26中的故障。在步骤166，进行检查，以确定第二电动机26是否发生了故障。

当第二电动机没有发生故障时，子例程进行到步骤167，执行故障诊断过程，以诊断第二余摆线泵25中的故障。在步骤168，进行检查，以确定第二余摆线泵是否发生了故障。当第二余摆线泵没有发生故障时，子例程结束。

假定通过每个故障诊断步骤164、166和168，确定在第二电动机驱动电路40，第二电动机26和第二余摆线泵25任意之一中发生故障，那么子例程返回第一阶段S1，以确保手动转向。

[第三实施例]

现在参见图17，图中表示了第三实施例的系统，其中消除了连通通道12和故障安全阀13。

于是，当第一和第二液压供给机构8和11都发生了故障时，不能提供故障安全阀功能。这导致转向盘1上极大的驾驶员操作负载的问题，但是大大降低了生产成本。

在系统故障，例如构成第三实施例的动力转向系统的至少一个设备中的故障期间执行的故障检测方法与第一实施例的故障检测方法相同。在第三实施例的系统中，故障安全阀被除去，于是除了第一阶段S1之外的故障检测方法(其它故障检测阶段)适用于第三实施例。

[第四实施例]

现在参见图18，图中表示了第四实施例的系统，其中按照类似于第三实施例的方式，除去了连通通道12和故障安全阀13。从而，在第四实施例中的系统中，能够降低生产成本。按照和第二实施例类似的方式，第四实施例使用其容量被设置成基本彼此相等的第一和第二液压供给机构8和11。于是，即使当这两个液压供给机构中的任意一个发生了故障，也能够提供出众的备用能力。

按照和第二实施例类似的方式，在第四实施例的系统中，故障安全阀被除去，于是除了第一阶段S1之外的故障检测方法(其它故障检测阶段)适用于第四实施例。

[第五实施例]

现在参见图19，图中表示了第五实施例的系统，它类似于第四实施例，因为第五实施例使用结构类似的第一和第二液压供给机构8和11，所述第一和第二液压供给机构8和11的容量被设置成基本彼此相等。第五实施例稍微不同于第四实施例之处在于前述第一和第二流体通道定向控制阀都被除去，于是，第三流体通道9的第一端直接与第一流体通道6连接，而第四流体通道10的第一端直接与第二流体通道7连接。

于是，假定第一液压供给机构8发生故障，随后处于其停止状态(关闭状态)，使第二液压供给机构11连续保持运转状态。这允许液压有选择地被提供给液压室15a和15b中的任意一个，从而确保转向助力施加。但是，从第二余摆线泵25排出的工作流体的部分液压会通过第一和第二流体通道6和7被引入第二液压供给机构11的液压回路中。

出于上述原因，一方面，第二液压供给机构11产生的转向助力的大小会稍微降低，但是，另一方面，由于第一液压供给机构8的液压回路中的工作流体的流体流动阻力，第二液压供给机构产生的转向助力能够令人满意地起临时助力的作用。按照类似的方式，在第二液压供给机构11发生故障的情况下，第一液压供给机构产生的转向助力能够令人满意地起临时助力的作用。

在总的结构方面，第五实施例的系统可被简化，从而能够大大降低制造成本和装配成本。

在第五实施例的系统中，第一和第二液压供给机构8和11都连续工作，即使这两个液压供给机构中的任何一个发生了故障，另一个液压供给机构(没有发生故障的液压供给机构)也能够自动提供转向助力功能。

[第六实施例]

现在参见图20，图中表示了第六实施例的系统。在第六实施例中，第一液压供给机构8的结构和第五实施例的相同，但是第二液压供给机构11的结构和第五实施例的不同。

更具体地说，在第三和第四流体通道9和10之间设置一个四口双位置的电磁流体通道定向控制阀40。另外，泵流量小于第一液压供给机构8的泵流量的第二液压供给机构11被设置在电磁定向控制阀40的下游。第六实施例的第二液压供给机构11未被构成为可逆类(双向类)液压供给机构。第二液压供给机构由小型化、单向的第二余摆线泵25和小型化的第二电动机26构成。

电磁定向控制阀40被构成为在三个阶段中的任何一个中工作，即其中第三和第四流体通道和10之间的流体传递被阻断的正常阶段40a，其中建立第二余摆线泵25的排出口和第三流体通道9之间的流体传递，同时建立与贮液箱18连接的泄放通道41和第四流体通道10之间的流体传递的第一定向控制阶段(第一工作位置)，和其中建立第二余摆线泵25的排出口和第四流体通道10之间的流体传递，同时建立泄放通道41和第三流体通道9之间的流体传递的第二定向控制阶段(第二工作位置)。有选择地从这三个阶段之一转换到另一阶段是通过命令信号，即产生自控制单元14的电流，和安装在阀体中的弹簧构件43a和43b的弹力来实现的。

此外，第二余摆线泵25被布置在与贮液箱18连接的进入通道42中。

此外，第三流体通道9的第一端直接与第一流体通道6连接，而第四流体通道10的第一端直接与第二流体通道7连接。

在第六实施例的系统中，第二液压供给机构11通常处于不工作状态。只有当第一液压供给机构8中发生了故障时，第二液压供给机构才响应来自控制单元14的控制信号，开始工作。

于是，根据第六实施例，当由于某些因素，第一液压供给机构8发生了故障并停止时，响应由于转向盘1的转向动作，从控制单元14产生的控制电流，电磁定向控制阀40的工作位置被恰当地转换，使得从第二余摆线泵25排出的工作流体的液压被提供给第三和第四流体通道9-10中的任意一个。其结果是，高压工作流体被有选择地提供给液压室15a和15b中的任意一个，从而确保转向助力施加。

特别地，利用电磁定向控制阀40实现流体通道间的转换。这增强了通过第二液压供给机构11的液压供给的控制准确度。

[第七实施例]

现在参见图21，图中表示了其基本结构和第六实施例类似的第七实施例的系统。第七实施例稍微不同于第六实施例之处在于，在第七实施例中，第二液压供给机构11的第二余摆线泵25和第二电动机26的容量被设置成和第一液压供给机构8相同的大容量。

从而，第七实施例能够提供和第六实施例相同的操作和效果。另外，依靠第二泵的增大的泵流量，第七实施例的系统能够产生更大的转向助力。

[第八实施例]

现在参见图22，图中表示了第八实施例的系统，其中第一和第二液压供给机构8和11被安排成相互串联。

更具体地说，第一和第二液压供给机构8和11被安排成相互串联，并被设置在互通第一和第二流体通道6和7的中间连接通道44的两侧。另外还设置分支通道45，分支通道45互通中间通道44和连通通道12，第一和第二流体通道6和7通过连通通道12相互连通。

第八实施例的第一和第二液压供给机构8和11结构上和第二实施例的相同。第一液压供给机构包括可逆类第一余摆线泵23和沿正常旋转方向或沿反向旋转方向驱动第一泵的第一电动机24。同样地，第二液压供给机构包括可逆类第二余摆线泵25和沿正常旋转方向或沿反向旋转方向驱动第二泵的第二电动机26。均与贮液箱18连接的进入阀19a和19b与泵23的相应端部(右侧口和左侧口)连接，而均与贮液箱18连接的进入阀22a和22b与泵25的相应端部(右侧口和左侧口)连接。

电动机24和26都由控制单元14控制。在正常情况下，只有包括在第一液压供给机构8中的第一电动机被开动。在第一液压供给机构8发生故障从而停止的异常情况下，系统被设计成使得第二液压供给机构11开始工作。

连通通道12由左侧的连通通道部分(第一连通通道部分12a)和右侧的连通通道部分(第二连通通道部分12b)构成，分支通道45的一端(下游端)夹在它们之间。第一和第二定向控制阀46和47被设置在相应的连通通道部分12a和12b中，用于经由第一或第二连通通道部分有选择地把通过分支通道45引入连通通道12中的液压(加压工作流体流动)传递或转换到第一和第二流体通道6和7中的任意一个。

第一和第二定向控制阀46和47均由双口双位置的电磁阀构成。响应来自控制单元的控制电流，可有选择地打开或关闭每个定向控制阀。

于是，在正常情况下，第二电动机26处于其停止状态，同时第二定向控制阀47处于其阀门关闭状态。在这些条件下，当由于转向盘1的转向动作，第一液压供给机构8被启动时，从第一余摆线泵23的两个出口之一排出的高压工作流体经过第二流体通道7被直接引入第二液压室15b。另一方面，从第一余摆线泵的另一出口排出的高压工作流体通过中间通道44流入分支通道45，随后流入连通通道12。之后，高压工作流体再流经第一连通通道部分12a和保持阀门开启状态的第一定向控制阀46，并经由第一流体通道6流入第一液压室15a，从而确保转向助力施加。

反之，假定第一液压供给机构8发生故障，从而处于其停止状态，控制单元14工作，把第二定向控制阀47改变成阀门开启状态，同时把第一定向控制阀46改变成阀门关闭状态。在这些条件下，当由于转向盘1的转向动作，第二液压供给机构11被启动时，从第二泵的两个出口之一流出的高压工作流体被直接供给到第一液压室15a。另一方面，从第二泵的另一出口流出的高压工作流体通过中间通道44，分支通道45，第二连通通道部分12b，和第二定向控制阀47被供给到第二液压室15b，从而确保转向助力施加。

作为改进的系统，在正常情况下，可按照把第一和第二液压供给机构8和11的泵旋转方向转变成相同方向的方式同时启动第一和第二液压供给机构8和11。这种情况下，第一和第二定向控制阀46和47都被控制成它们的阀门关闭状态。

就所述改进系统来说，假定第一和第二液压供给机构8和11中的任意一个发生了故障，从而处于停止状态，如前所述，通过有选择地打开或关闭定向控制阀46和47中的任意一个，能够启动或有效利用第一和第二液压供给机构8和11中未发生故障的一个液压供给机构。

[第九实施例]

现在参见图23，图中表示了第九实施例的系统，其系统结构基本上和第二实施例的系统结构相似，其中第一和第二液压供给机构8和11被设置在包括第一和第二流体通道6和7，以及第三和第四流体通道9和10的液压管路中，并被安排成彼此平行。但是，总体上，第一和第二液压供给机构的液压回路彼此不同。另外，改进的系统执行第一和第二液压供给机构8和11被同时启动的同步控制或同时控制。

进入通道48与贮液箱18连接，并且按照大体互连第一流体通道6的中点和第二流体通道7的中点的方式，不固定地布置或插入第一和第二液压供给机构8和11之间。进入通道48由位于贮液箱18一侧的第一进入通道部分和位于另一侧的第二进入通道部分构成。进入阀49、49分别布置在第一和第二进入通道部分中，用于补偿将向每个液压室15a和15b提供的液压的降低(工作流体的不足)。

设置在连通通道12中的故障安全阀50由一个双口双位置的电磁阀构成。当响应来自控制单元14的命令信号，向故障安全阀施加电流时，故障安全阀被改变为其阀门关闭状态。相反，当不存在电流施加时，故障安全阀处于其阀门开启状态。即，使用常开型故障安全阀。通过利用常开型故障安全阀，即使由于某些因素，发生了动力转向系统故障，从而电流供给被切断，也能够保持建立通过连通通道12的流体传递。从而，第一和第二液压室15a和15b被相互连通，从而确保手动转向。

另外，第一电磁阀51被布置在第一余摆线泵23的出口和第二流体通道7之间，而第二电磁阀52被布置在第二余摆线泵25的出口和第四流体通道10之间。电磁阀51和52均由常开型电磁阀构成，当响应来自控制单元14的命令信号，向阀施加电流时，所述电磁阀处于阀门关闭状态，当不存在电流施加时，所述电磁阀处于阀门开启状态。

此外，在互连第一和第二流体通道6和7的第二连通通道53中设置回流止回阀54。

上述回流止回阀54由机械阀构成，所述机械阀门响应第一和第二流体通道6和7中液压之间的压差被启动。当第一流体通道6中的液压变得大于第二流体通道7中的液压时，回流止回阀响应通过第一先导(pilot)通道53a引入的先导压力工作，使得建立第二流体通道7和贮液箱18之间的流体传递，并且另外使第二液压室15b与大气相通。

反之，当第二流体通道7中的液压变得高于第一流体通道6中的液压时，回流止回阀响应通过第二先导通道53b引入的先导压力工作，使得建立第一流体通道6和贮液箱18之间的流体传递，并且另外使第一液压室15a与大气相通。即，通过快速把非加压侧液压回路中的液压排入贮液箱18中，能够促进加压侧液压回路中的液压升高，从而提高转向响应。

按照和前述实施例相同的方式，在第九实施例中，第一和第三流体通道6和9的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵23产生的液压的脉动和第二余摆线泵25产生的液压的脉动相互抵消。同样地，第二和第四流体通道7和10的线路长度和线路直径被设定，使得第一余摆线泵产生的液压的脉动和第二余摆线泵产生的液压的脉动相互抵消。

另外，如图26A中所示，第一和第二余摆线泵23和25基本上同时被启动的泵启动计时被设定成使第一余摆线泵23的脉动的波形(相位)与第二余摆线泵25的脉动的波形(相位)相互移相180°，以便主动消除脉动。作为这种主动消除的结果，第一余摆线泵23的脉动的波形(脉动压力)被降低到图26B中所示的幅度。

按照和前述实施例相同的方式，当第一和第二液压供给机构8和11中的任意一个发生故障时，包含在第九实施例中的控制单元14工作，停止发生故障的那个液压供给机构，同时通过启动包括在另一未发生故障的液压供给机构中的电动机，执行转向助力控制处理，按照所述转向助力控制处理，进行转向助力施加。

下面参考图24中所示的流程图说明控制单元14进行的助力控制处理。

首先，在步骤171，读取最新的信息，即来自转矩传感器32的转向转矩信号，来自车速传感器3的车速信号，和来自曲轴转角传感器34的发动机转速信号。之后，子例程进行到步骤172，故障安全阀50被改变到阀门关闭状态(ON状态)。随后进行步骤173。

在步骤173，进行检查，以确定发动机转速信号值是否不等于“0”。当对该步骤的回答是肯定(YES)的，即，发动机转速信号值不等于“0”时，子例程进行到步骤174。相反，当对该步骤的回答是否定(NO)的时，子例程进行到步骤178。

在步骤174，响应转向转矩信号，控制第一和第二电动机24和26。

在步骤175，进行检查，以确定车速是否大于或等于预定阈值A。当车速大于或等于预定阈值时，子例程进行到步骤176。相反，当车速小于预定阈值时，子例程返回步骤173。

在步骤176，第二电磁阀52被改变到阀门关闭状态(ON状态)。之后，子例程进行到步骤177，停止第二电动机26，随后结束助力控制处理的当前执行循环。

在步骤178，故障安全阀50被改变到阀门开启状态(OFF状态)。之后，子例程进行到步骤179。在步骤19，第一和第二电动机24和26均被停止，随后结束正常时段转向助力控制处理的当前执行循环。

当步骤175确定车速小于预定阈值A时，重复执行一系列的步骤173、174和175。即，在步骤174，为了产生根据转向转矩信号确定的所需转向助力，控制第一和第二电动机24和26。

反之，当车速大于或等于预定阈值A时，处理器确定当前行驶状态对应于其中需要的转向助力较小的高速行驶状态，从而反复执行一系列的步骤173、174、175、176和177。即，在步骤176，第二电磁阀52被改变到阀门关闭状态，之后在步骤177，第二电动机26被停止。

当发动机被停止时，子例程从步骤171经步骤172、173和178进行到步骤179。即，在步骤178，故障安全阀50被改变到阀门开启状态，之后在步骤179，第一和第二电动机24和26被停止。

下面参考图25中所示的流程图说明故障安全控制处理。作为每隔预定的时间间隔，例如10毫秒要被触发的时间触发中断例程，故障安全控制子例程被反复执行。

首先，在步骤181，读取与转向转矩信号值和电动机电流值有关的输入信息。子例程进行到步骤182，执行电动机-泵故障诊断过程。之后，子例程进行到步骤183。

在步骤183，进行检查，以确定第一液压供给机构8是否发生了故障。当第一电动机-泵单元发生了故障时，子例程进行到步骤184，第一电磁阀51被激励(ON)，从而改变到阀门关闭状态。之后，进行步骤185。

在步骤185，响应转向转矩信号控制第二电动机26。随后，子例程进行到步骤186，停止第一电动机24。之后进行步骤192。

在步骤187，进行检查，以确定第二液压供给机构11是否发生了故障。当第二电动机-泵单元发生了故障时，子例程进行到步骤188。相反，当第二电动机-泵单元未发生故障时，子例程进行到步骤192，执行图24中所示的正常转向助力控制处理。

在步骤188，第二电磁阀52被激励(ON)，从而改变到阀门关闭状态。之后，子例程进行到步骤189，响应转向转矩信号控制第一电动机24。随后，进行步骤190。

在步骤190，停止第二电动机26。之后，子例程进行到步骤192，读取关于发动机转速信号的信息。随后子例程进行到步骤193。

在步骤193，进行检查，以确定发动机转速信号值是否等于“0”。当发动机转速信号值等于“0”时，子例程进行到步骤194。相反当发动机转速信号值不等于“0”时，子例程返回步骤182。

在步骤194，故障安全阀50被改变到阀门开启状态(OFF状态)。之后，子例程进行到步骤195，第一和第二电动机24和26，以及第一和第二电磁阀51和52都被去激励(de-energize)(OFF)，随后结束正常时段转向助力控制处理的当前执行循环。

从图25中所示的流程图可理解，当第一和第二液压供给机构8和11都正常工作时，子例程从步骤181经步骤182、183和187进行到步骤191。即，通过步骤191，执行正常的转向助力控制处理。

当第一液压供给机构8中发生故障时，从图25的流程图可看出，子例程从步骤181经步骤182、183、184、185、186、192、193和194进行到步骤195。

即，在步骤184，第一电磁阀51被激励(energize)(ON)，从而改变到阀门关闭状态。一方面，在步骤185，为了产生根据转向转矩信号确定的所需转向助力，控制第二电动机26。另一方面，在步骤186，停止第一电动机24。

反之，当第二液压供给机构11中发生故障时，从图25的流程图可看出，子例程从步骤181经步骤182、183、187、188、189、190、192、193和194进行到步骤195。即，在步骤188，第二电磁阀52被激励(ON)，从而改变到阀门关闭状态。一方面，在步骤189，为了产生根据转向转矩信号确定的所需转向助力，控制第一电动机24。另一方面，在步骤190，停止第二电动机26。

于是，根据第九实施例，当第一和第二液压供给机构8和11中的任意一个发生故障时，驱动命令信号被连续输出给包括在未发生故障的液压供给机构中的电动机，从而确保连续的转向助力应用。

另外，在其中所需的转向助力较小的高速车辆驾驶期间，第二电动机26被控制为停止状态，通过只启动第一液压供给机构8来实现转向助力控制处理。这样，在所需的转向助力较小的运行模式下，系统只利用一个泵。这有助于降低从所述泵排出的工作流体的液压的脉动，并降低工作电能消耗，即，降低电池电能消耗。

此外，第一和第三流体通道6和9的线路长度和线路直径被设置成指定的长度和直径，第二和第四流体通道7和10的线路长度和线路直径也被设置成指定的长度和直径，以便衰减分别由第一和第二余摆线泵23和25产生的液压的脉动。从而，能够降低施加给每上液压室15a和15b的液压的脉动。

另外，从图26A和26B可看出，第一余摆线泵23的排出定时(timing)和第二余摆线泵25的排出定时被设定成使第一和第二泵的脉动相互抵消。从而，能够更大地降低从泵排出的工作流体的液压的脉动。

此外，第一液压供给机构8的第一电动机-泵和第二液压供给机构11的第二电动机-泵被构造成在容量方面彼此相同。从而，能够简化脉动减小控制。

[第十实施例]

现在参见图27，图中表示了其系统结构与第九实施例的系统结构基本类似的第十实施例的系统。第十实施例与第九实施例的不同之处在于，在第十实施例中，转向轴2和转向齿轮机构4未相互机械连接。

即，转向齿轮机构4由电动机(未示出)促动或驱动，所述电动机由控制单元14控制。另一方面，转向盘1装有转向盘转角传感器55，转向盘转角传感器55检测驾驶员对转向盘施加的转向盘旋转角度。

转向齿轮机构4装有检测转向车轮的转向角的转向车轮转向角传感器56。转向盘转角传感器55和转向车轮转向角传感器56构成转向状态检测装置。

于是，控制单元14根据来自转向盘转角传感器55的转向盘旋转角度信号，和来自转向车轮转向角传感器56的转向车轮转向角信号，输出给第一电动机24的驱动命令信号和给第二电动机26的驱动命令信号。

如上所述，根据第十实施例，转向盘1和转向齿轮机构5未相互机械连接，从而提高了布局的自由度。

[第十一实施例]

现在参见图28，图中表示了第十一实施例的系统，其特征在于第一和第三流体通道6和9与第一液压室15a连接，第二和第四流体通道7和10与第二液压室15b连接，另外相互独立地设置第一液压供给机构8的液压回路和第二液压供给机构11的液压回路。

于是，根据第十一实施例，第一和第二液压供给机构8和11相互独立地与液压动力缸5连接。这样，相互独立地设置各个液压供给机构的液压回路，从而第十一实施例的系统可被应用于包含电动机-泵单元的一般机架。

[第十二实施例]

现在参见图29，图中表示了第十二实施例的系统，其系统结构与第九实施例的系统结构基本类似。第十二实施例与第九实施例的不同之处在于第二液压供给机构11的可逆型第二余摆线泵25的泵流量被设定成小于第一液压供给机构8的可逆类第一余摆线泵23的泵流量。

另外，前述第一和第二流体通道定向控制阀都被除去。代替使用定向控制阀，大体上在第三流体通道9的中部布置一个止回阀57a，大体上在第四流体通道10的中部布置一个止回阀57b。止回阀57a具有允许从第二余摆线泵25的两个出口中的第一出口排出的工作流体(液压)沿工作流体流入第一流体通道6的方向上的自由流动，并阻止相反方向上的任何流动的单向止回阀功能。止回阀57b具有允许从第二余摆线泵25的第二出口排出的工作流体(液压)沿工作流体流入第二流体通道7的方向上的自由流动，并阻止相反方向上的任何流动的单向止回阀功能。

此外，进入阀门58a和58b被布置在设置于止回阀57a和57b内部的相应进入通道中，用于通过把贮液箱18中的工作流体输送到第二余摆线泵25的入口侧，补偿工作流体的不足。

在正常情况下，借助控制单元14，只有第一液压供给机构8被启动，而第二液压供给机构11处于备用状态。当第一液压供给机构8发生故障，从而停止时，第二液压供给机构11开始工作，从而确保转向助力施加。

从而，第十二实施例能够提供和第九实施例相同的操作和效果。在第十二实施例中，除去了昂贵的电磁阀，从而降低了成本。

[第十三实施例]

现在参见图30，图中表示了其系统结构与第九实施例的系统结构基本类似的第十三实施例的系统。第十三实施例与第九实施例的不同之处在于通过第一和第二子流体通道59和60，第二液压供给机构11被安排成平行于第一液压供给机构8。

第二子流体通道60按照直接连通第二液压室15b的方式，直接与第二流体通道7连接。另一方面，第一子流体通道59通过布置在第一子流体通道59和第一流体通道6之间的电磁定向控制阀61，与第一流体通道6连接。

电磁定向控制阀61响应来自控制单元14的控制命令信号，在第一流体通道6和第一子流体通道59之间切换。

即，在正常情况下，建立第一液压供给机构8和第一流体通道6之间的流体传递，同时第一子流体通道59和第一流体通道6之间的流体传递被阻断。相反，当第一液压供给机构8发生故障时，第一液压供给机构8和第一流体通道6之间的流体传递被阻断，同时建立第一子流体通道59和第一流体通道6之间的流体传递。

另外，在正常情况下，只有第一液压供给机构8被启动，第二液压供给机构11被控制为备用状态。

从而，在正常情况下，从第一余摆线泵23的出口中的第一出口排出并流向第一流体通道6的工作流体的液压通过电磁定向控制阀61经由第一流体通道6被提供给第一液压室15a。另一方面，从第二出口流出的工作流体的液压被直接提供给第二液压室15b。

当第一液压供给机构8发生故障时，从第二余摆线泵25的出口中的第一出口流出的工作流体的液压通过第一子流体通道59和被激励并被切换到其激励阀门位置的电磁定向控制阀61，以及第一流体通道6被提供给第一液压室15a。另一方面，从第二泵的第二出口流出的工作流体的液压通过第二子流体通道60和第二流体通道7被直接提供给第二液压室15b。

借助如上所述的一系列的控制操作，能够确保转向助力施加。

[第十四实施例]

现在参见图31，图中表示了其系统结构基本上和第九实施例的系统结构类似的第十四实施例的系统，具体地说，在第一液压供给机构8的结构，布置在进入通道48中的进入阀49、49的结构，以及回流止回阀54方面与第九实施例的系统相似。第十四实施例与第九实施例的不同之处在于在第十四实施例中，第二液压供给机构11由其中蓄积或保存液压的液压蓄压器(accumulator)62构成。

即，蓄压器62与中间流体通道63连接，中间流体通道63与第三和第四流体通道9和10的连接点连接。此外，蓄压器62通过蓄压流体通道64与第一余摆线泵23的各个口连通，蓄压流体通道64的两端分别与第一和第二流体通道6和7连接。与第一余摆线泵23的相应出口相关的止回阀64a和64b被布置在蓄压流体通道64中，并且当从第一余摆线泵的每个出口排出的工作流体的流出压力超过蓄压器62的设定压力值时能够打开，以便把多余的液压蓄积或保存在蓄压器62中。

另外，第一蓄压控制阀(开关阀)65被布置在第三流体通道9中，用于打开和关闭第三流体通道，而第二蓄压控制阀(开关阀)66被布置在第四流体通道10中，用于打开和关闭第四流体通道。第一和第二蓄压控制阀65和66均由常开型电磁阀构成。响应来自控制单元14的控制信号，调节或控制每个蓄压控制阀的开度。

借助上述布置，当第一液压供给机构8发生故障，从而处于其停止状态时，蓄压器62按照通过第一和第二蓄压控制阀65和66，有选择地把保存的高液压输送给第一和第二液压室15a和15b中的任意一个的方式工作。

此外，电磁定向控制阀67被布置在蓄压流体通道64和第三流体通道10之间的第二流体通道7的中间液压线路部分中。电磁定向控制阀67是常开型电磁阀。该电磁阀还响应来自控制单元14的控制信号，打开和关闭第二流体通道7。

下面参考图32的控制流程，说明控制单元14执行的动力转向系统控制例程。

首先在步骤201，进行检查，以根据如上所述的故障检测方法，确定第一液压供给机构8中是否发生故障和误动作，例如第一余摆线泵23中是否发生了故障和误动作。当确定第一余摆线泵未发生故障，并且正常运转时，子例程进行到步骤202。于是，第一液压供给机构中的故障包括其中由于电池充电不足，第一电动机24中的故障等，第一余摆线泵23不工作的状态。

在步骤202，第一和第二蓄压控制阀65和66被控制为它们的阀门关闭状态。随后，在步骤203，根据转向转矩信号确定的控制命令信号被输出给第一电动机24，从而驱动第一余摆线泵23。于是，第一和第二液压室15a和15b中的任意一个被有选择地加压，从而实现所需的转向助力施加。

相反，当步骤201确定第一余摆线泵中发生了故障时，子例程进行到步骤204，点亮报警灯，把第一余摆线泵的故障情况通知驾驶员。

随后，在步骤205，根据转向转矩信号，调节或控制第一和第二蓄压控制阀65和66的开启和关闭，以及第一和第二蓄压控制阀65和66的开度。于是，保存在蓄压器62中的液压能够有选择地被提供给第一和第二液压室15a和15b中的任意一个，从而实现所需的转向助力施加。

下面参考图33的流程图，说明只在点火钥匙(点火开关)被打开之后启动的动力转向系统控制的初始阶段执行的关于液压蓄压器62的强制蓄压控制处理。

在步骤211，电磁定向控制阀67被控制为其阀门关闭状态。在步骤212，从第一余摆线泵23的出口向其中布置电磁定向控制阀67的第二流体通道7提供高的液压。从而，液压通过蓄压流体通道64和第二止回阀64b被强制从第二流体通道7供给或输送到蓄压器62中，实现强制蓄压。持续预定的时间，或者在根据通常安装在蓄压器上的液压传感器的传感器值，确定蓄压器62中的液压的压力水平达到预定压力值之前，连续执行强制蓄压控制处理。

随后在步骤213，进行检查，以确定第一余摆线泵23是否发生了故障。当第一余摆线泵没有发生故障(正常)时，子例程进行到步骤214，把电磁定向控制阀67控制为其阀门开启状态，从而确保正常时段转向助力控制处理。

相反，当第一余摆线泵发生故障(异常)时，子例程进行到步骤215。在步骤215，报警灯被点亮，以把第一余摆线泵23的故障情况通知驾驶员。

如上所述，第十四实施例能够提供和第九实施例相同的操作和效果。第十四实施例使用液压蓄压器62作为第二液压供给机构11，从而简化了结构并且降低了成本。

虽然由于泵故障期间转向助力施加的缘故，蓄压器62中的液压会逐渐降低，不过如果车辆行驶较短的时间，液压蓄压器能够提供足够的转向助力。

另外，根据第十四实施例的系统，通过利用强制蓄压动作，在动力转向系统控制的初始阶段，能够强制快速把液压保存在蓄压器62中，同时能够容易地关于第一余摆线泵23中的故障或异常进行诊断。

在所示的实施例中，电磁定向控制阀67被设置在第二流体通道一侧中。作为其替代，电磁定向控制阀可以只被布置在第一流体通道6中，或者被同时布置在第一和第二流体通道6和7中。

[第十五实施例]

现在参见图34，图中表示了第十五实施例的系统，更具体地说，表示了其中容纳与前述实施例的余摆线泵23和25对应的第一和第二泵的泵单元的横截面。在第十五实施例中，在相互串联布置的第一和第二液压供给机构8和11之间设置一对离合器，即第一和第二电磁离合器68和69。当液压供给机构8和11中的任意一个发生故障时，按照响应来自控制单元14的相应控制信号，接合或分离每个电磁离合器68和69的方式设计或构成系统。

更具体地说，用作第一液压供给机构8的可逆泵的余摆线泵70和用作第二液压供给机构11的可逆泵的外部齿轮泵71被相互串联地布置，并且还位于在侧盖73和三分(three-split)壳体部分72a、72b和72c内部限定的内部空间中，侧盖73和三分壳体部分72a、72b和72c由螺栓84整体互连。第一和第二泵70和71本质上由公共驱动轴74支持。这些泵被构造成借助于相应的电磁离合器68和69，以及第一外轴75和第二外轴76，通过公共驱动轴驱动，第一外轴75和第二外轴76通过四个衬套77a-77d安装在驱动轴74的外圆周上，使得允许每个外轴相对于驱动轴的旋转运动。

关于泵70和71的操作，假定，当公共驱动轴74由第一电动机(未示出)驱动，第一液压供给机构8发生故障。这种情况下，第十五实施例的系统工作，通过第二电动机78只驱动第二外部齿轮泵71。

下面具体说明泵结构的细节。余摆线泵70具有普通的泵结构，所述结构包括容纳在第二壳体部分72b中，并且固定连接到第一外轴75的外圆周上的内齿轮70a，和与内齿轮70a的外齿形部分啮合的环形外齿轮70b。

另一方面，外部齿轮泵71由外齿形主齿轮71a和外齿形副齿轮71b构成，外齿形主齿轮71a容纳在由螺栓整体互连的第三壳体部分72c和侧盖73之间限定的内部空间中，并被固定连接到第二外轴76的外圆周上，外齿形副齿轮71b容纳在由螺栓整体互连的第三壳体部分和侧盖之间限定的内部空间中，被固定连接到第二电动机的电机轴(转轴)78a，并与主齿轮71a啮合。

驱动轴74容纳于在壳体部分72a-72c和每个外轴75-76中限定的内部空间中，使得驱动轴穿透每个外壳部分。驱动轴的一端与第一电动机连接，而驱动轴的另一端被插入在侧盖73中限定的支承孔。以一对圆柱形中空金属轴的形式形成第一和第二外轴75和76，它们相对于驱动轴的轴线被相互同轴地布置，并且通过安装在驱动轴74的外圆周面上的前述四个圆柱形衬套77a-77d被可旋转地支承。

前述电机轴78a的第一端由安装在第三壳体72c中的圆柱形衬套79a可旋转地支承，而电机轴的第二端由安装在侧盖73中的圆柱形衬套79b可旋转地支承。

第一电磁离合器68由至少一个第一电磁线圈80和一个波状弹簧(波形弹簧)构成，所述至少一个第一电磁线圈80设置在安装于第二壳体部分72b中的外轴75的一个轴端的外圆周上。另一方面，第二电磁离合器69由至少一个第二电磁线圈81和一个波状弹簧(波形弹簧)构成，所述至少一个第二电磁线圈81位于第一电磁线圈80的一个侧壁附近，并被设置在安装于第三壳体部分72c中的外轴76的一个轴端的外圆周上。

第一和第二电磁线圈80和81通过导线束82和83与控制单元14连接，使得响应来自控制单元的命令电流，每个电磁线圈被消磁(去激励)或磁化(激励)。当液压供给机构8和11都正常工作时，第一和第二电磁线圈80和81都被激励，其结果是驱动轴74与每个第一和第二外轴75和76互相耦接。相反，假定第一液压供给机构8发生故障并被停止，第一和第二电磁线圈80和81被去激励，其结果是驱动轴74与每个第一和第二外轴75和76相互分离。另外，在第一液压供给机构发生故障的情况下，第二电动机78被驱动。

相反，当第二液压供给机构11发生故障并被停止时，对第二电磁线圈81的命令电流供给被切断，而对第一电磁线圈80的命令电流供给被继续。从而，第一外轴75与驱动轴74耦接，并保持其耦接状态。

第十五实施例的第一和第二液压供给机构8和11的液压回路被构造成与第一实施例的相同。

于是，当第一和第二液压供给机构8和11中的任意一个发生故障时，借助控制单元14，第十五实施例的系统能够执行和第一实施例相同的控制程序。特别地，通过利用电磁离合器，第十五实施例的系统能够执行图35中所示的控制例程。第十五实施例的系统执行的控制程序稍微不同于第五阶段的控制程序。与图9中所示，并且当第一液压供给机构8中发生故障时启动的第五阶段S5的流程图的不同点在于只通过步骤102，而不通过步骤106执行到第二电动机驱动电路40的转换过程(转换控制)。即，在第十五实施例中，步骤103-106被消除。

在执行了到第二电动机驱动电路40的转换控制之后，子例程进行到步骤118，执行命令电流供给切断过程，以切断对每个第一和第二电磁离合器68和69的命令电流的电流供给。其结果是，使余摆线泵(内部齿轮泵)70和外部齿轮泵71保持与驱动轴74分离。

随后，在步骤107，执行故障诊断过程，以便关于第二电动机驱动电路40中的故障进行诊断。

随后在步骤108，进行检查，以确定第二电动机驱动电路40是否发生了故障。当第二电动机驱动电路未发生故障时，子例程进行到步骤109，执行故障诊断过程，以便关于第二电动机78中的故障进行诊断。在步骤110，进行检查，以确定第二电动机78是否发生了故障。当第二电动机未发生故障时，子例程进行到步骤111，执行故障诊断过程，以便关于外部齿轮泵71(对应于图9的第二余摆线泵)中的故障进行诊断。在步骤112，进行检查，以确定第二余摆线泵是否发生了故障。当第二余摆线泵未发生故障时，子例程结束。这样，能够借助第二液压供给机构11确保转向助力施加。

假定每个故障诊断步骤108、110和112确定发生了故障，即，第二液压供给机构11本身已发生故障并被停止，那么子例程转移到第一阶段S1，以便执行故障安全阀13的阀门开启控制，从而确保手动转向。

反之，假定只有第二液压供给机构发生了故障并被停止，而第一液压供给机构8正常运转。如上所述，一方面，对第二电磁线圈81的命令电流供给被切断，以使外部齿轮泵71与驱动轴74分离。另一方面，保持余摆线泵70和驱动轴74的耦接状态。其结果是，能够借助第一液压供给机构8确保转向助力施加。

[第十六实施例]

现在参见图36，图中表示了第十六实施例的系统，更具体地说，表示了其中容纳与前述实施例的余摆线泵23和25对应的第一和第二泵的泵单元的横截面。在第十六实施例中，当在第一液压供给机构8中发生故障或者在第二液压供给机构11中发生故障时，由机械装置而不是由包括控制单元的电子器件执行在这两个液压供给机构之间的切换，以便即使在第一或第二液压供给机构发生故障的情况下补充转向助力。第十六实施例的基本系统结构与第十五实施例的类似。从而，为了简化起见，用于指定第十五实施例的系统中的部件的相同附图标记将被应用于在第十六实施例中使用的对应部件。

更具体地说，用作第一液压供给机构8的可逆泵的余摆线泵70，和用作第二液压供给机构11的可逆泵的外部齿轮泵71被相互串联地布置，另外位于在第一和第二壳体部分72a和72b内限定的内部空间中。泵70和71都被构造成通过公共驱动轴74，由单一电动机(未示出)驱动。

余摆线泵70由固定连接到驱动轴7的外圆周上的内齿轮70a，和与内齿轮70a的外齿形部分啮合的环形外齿轮70b构成。

另一方面，外部齿轮泵71由主齿轮71a和副齿轮71b构成，主齿轮71a容纳在第二壳体部分72b和由螺栓84整体连接到第二壳体部分72b的前端的侧盖73之间限定的内部空间中，并按照与驱动轴的轴线同轴布置的方式被固定连接到驱动轴74的顶端的外圆周上，副齿轮71b相对于主齿轮71a并排设置，由旋转轴85可旋转地支承，并与主齿轮71a啮合。

对应于第一余摆线泵70的安装位置的驱动轴74的轴段通过轴承86a由第一壳体部分72a可旋转地支承，而驱动轴的顶端通过轴承86b由侧盖73可旋转地支承。另一方面，旋转轴85的一端通过轴承87a由侧盖73支承，而旋转轴的另一端通过轴承87b由第二壳体部分72b支承。

第一环形转矩限制器88被插入驱动轴74和内齿轮70a之间，用于当通过驱动轴74和内齿轮70a传输大于指定转矩值的过度负载，从而发生过载情况时，借助第一转矩限制器在这两个运动零件，即驱动轴74和内齿轮70a之间产生滑动。按照类似的方式，第二环形转矩限制器89被插入驱动轴74的顶端和主齿轮71a之间，用于当通过驱动轴74和主齿轮71a传输大于指定转矩值的过度负载，从而发生过载情况时，借助第二转矩限制器在这两个运动零件，即驱动轴74和主齿轮71a之间产生滑动。

于是，根据第十六实施例的系统，在正常情况下，当驱动轴74由电动机沿正常旋转方向或者沿反向旋转方向驱动时，余摆线泵70和外部齿轮泵71均沿相同的旋转方向被驱动。从而，通过这两个泵的旋转运动，总是能够有选择地把液压提供给液压动力缸(未示出)的两个液压室中的任意一个，从而确保转向助力施加。

假定由于内部齿轮泵系统发生故障，余摆线泵70变得不工作，从而在驱动轴74和内齿轮70a之间增加大于指定转矩值的过度负载。借助第一转矩限制器88，产生这两个运动零件，即驱动轴74和内齿轮70a之间的滑动。这种情况下，驱动轴74连续驱动主齿轮，于是能够借助正常运转的外部齿轮泵71施加转向助力。

相反，假定由于外部齿轮泵系统发生故障，外部齿轮泵71变得不工作，从而发生过载情况。借助第二转矩限制器89产生这两个运动零件，即驱动轴74和主齿轮71a之间的滑动。这种情况下，能够借助正常运转的余摆线泵70施加转向助力。

反之，假定第一和第二液压供给机构8和11已发生故障。这种情况下，主齿轮71a以及内齿轮会相对于驱动轴74滑动，结果是不存在来自第一和第二液压供给机构8和11的液压供给。

在这些情况下，当转向负载增大时，转向转矩传感器(未示出)检测在正常情况下不能被检测的大转向转矩的趋向增大。一旦控制单元14的处理器确定转矩传感器信号值超过预定的转矩阈值，控制单元14启动，打开故障安全阀，从而确保手动转向。

下面说明的是除了由权利要求限定的发明原理之外，由前述实施例实现的其它技术原理(技术特征)。

(1)一种如权利要求3所述的动力转向系统，其中在可逆泵和电动机之间设置一个转矩限制器。

(2)一种如权利要求3所述的动力转向系统，其中在可逆泵和电动机之间设置电磁离合器，用于当故障检测装置确定第一液压供给装置发生故障时，通过电磁离合器使可逆泵与电动机分离。

(3)一种如权利要求10所述的动力转向系统，其中除可逆泵之外，第二液压供给装置包含一个液压源。

(4)一种如权利要求1所述的动力转向系统，其中可逆泵包含一个余摆线泵。

(5)一种如权利要求2所述的动力转向系统，其中第二液压供给装置包含通过第三和第四流体通道，相对地把工作流体提供给液压动力缸的液压室的可逆泵。

(6)一种如权利要求4所述的动力转向系统，其中第二液压供给装置包含单向泵和流体通道定向控制阀。

(7)一种如权利要求10所述的动力转向系统，其中第二液压供给装置的可逆泵的排出(排出量)被设置成不同于第一液压供给装置的可逆泵的排出(排出量)。

(8)一种如权利要求1所述的动力转向系统，还包括设置的把液压从第二液压供给装置提供给液压动力缸的液压室的第三和第四流体通道，其中第三和第四流体通道分别与液压动力缸上游的第一和第二流体通道连接，第一到第四流体通道的线路长度和线路直径被设定，使得使第一液压供给装置产生的液压的脉动和第二液压供给装置产生的液压的脉动被衰减。

(9)一种如权利要求1所述的动力转向系统，还包括把液压从第二液压供给装置提供给液压动力缸的液压室的第三和第四流体通道，其中第三和第四流体通道分别与液压动力缸上游的第一和第二流体通道连接，从第一液压供给装置排出的工作流体的排出定时和从第二液压供给装置排出的工作流体的排出定时被设定，使得使第一液压供给装置产生的液压的脉动和第二液压供给装置产生的液压的脉动相互抵消。

(10)一种如权利要求1所述的动力转向系统，其中通过第一到第四流体通道，平行于第一液压供给装置布置第二液压供给装置。

(11)一种如权利要求1所述的动力转向系统，其中通过第一到第四流体通道，第二液压供给装置被布置成与第一液压供给装置串联。

(12)一种如权利要求1所述的动力转向系统，其中第一液压供给装置具有基本上与第二液压供给装置的工作流体排出特性相同的工作流体排出特性。

(13)一种如权利要求12所述的动力转向系统，还包括布置在第一和第二流体通道中的任意一个中的定向控制阀，和在动力转向系统控制的初始阶段，通过驱动可逆泵，并通过把定向控制阀改变成阀门关闭状态，在蓄压器中强制蓄积液压的强制蓄压装置。

(14)一种如权利要求13所述的动力转向系统，还包括当强制蓄压装置在蓄压器中强制蓄积液压时，同时检测可逆泵中的故障的泵故障检测装置。

Claims (20)

1、一种动力转向系统，所述动力转向系统包含：

帮助转动转向车轮以便转向的转向机构的转向力的液压动力缸；

第一液压供给装置，包括通过与相应液压室相关的第一和第二流体通道，相对地向液压动力缸的第一和第二液压室提供液压的可逆泵，和沿正常旋转方向或沿反向旋转方向驱动可逆泵的电动机；

检测驾驶员的转向状态的转向状态检测装置；

响应转向状态检测装置检测的驾驶员的转向状态，向电动机输出命令信号的控制单元；和

有选择地向液压动力缸的第一和第二液压室中的任意一个供给液压的第二液压供给装置。

2、按照权利要求1所述的动力转向系统，还包括：

故障检测装置，所述故障检测装置用于检测第一液压供给装置中的故障。

3、按照权利要求2所述的动力转向系统，其中：

当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，第二液压供给装置开始工作。

4、按照权利要求3所述的动力转向系统，还包括：

通过第一和第二流体通道，把液压从第二液压供给装置提供给液压动力缸的第一和第二液压室的第三和第四流体通道，和

设置在第一和第三流体通道的接合部分的第一流体通道定向控制阀，用于建立或阻断第一和第三流体通道之间的流体传递；和

设置在第二和第四流体通道的接合部分的第二流体通道定向控制阀，用于建立或阻断第二和第四流体通道之间的流体传递，

其中，当第一液压供给装置正常工作时，第一和第二流体通道定向控制阀工作，阻断液压动力缸和第二液压供给装置之间的流体传递，

其中，当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，第一和第二流体通道定向控制阀工作，从而建立液压动力缸和第二液压供给装置之间的流体传递。

5、按照权利要求3所述的动力转向系统，其中：

第二液压供给装置由控制单元保持运转预定的工作时间，当预定的工作时间期满时，被控制单元改变成停止状态。

6、按照权利要求3所述的动力转向系统，其中：

通过逐渐减小从第二液压供给装置排出的工作流体的排出量，控制单元把第二液压供给装置改变成停止状态。

7、按照权利要求2所述的动力转向系统，其中：

故障检测装置根据提供给电动机的电流的电流值，检测第一液压供给装置中的故障。

8、按照权利要求7所述的动力转向系统，其中：

故障检测装置根据提供给电动机的电流的电流值，和与施加在与转向机构连接的转向轴上，并由转向转矩检测装置检测的转向转矩相关的转向转矩信号，检测液压供给装置中的故障。

9、按照权利要求2所述的动力转向系统，其中：

故障检测装置根据电动机的转速，检测第一液压供给装置中的故障。

10、按照权利要求1所述的动力转向系统，其中：

第一液压供给装置的工作流体排出特性和第二液压供给装置的工作流体排出特性被设置成彼此不同。

11、按照权利要求1所述的动力转向系统，还包括：

与转向机构连接的转向轴；和

检测施加在转向轴上的转向转矩的转向转矩检测装置，

其中当转向转矩检测装置检测的转向转矩小于预定值时，只有第一液压供给装置被启动。

12、按照权利要求1所述的动力转向系统，其中：

第二液压供给装置包含第一液压供给装置的可逆泵在其中保存液压的液压蓄压器，打开或关闭互连蓄压器和第一液压室的第三流体通道的第一开关阀，和打开或关闭互连蓄压器和第二液压室的第四流体通道的第二开关阀，

其中，当第一液压供给装置正常运转时，控制单元通过驱动可逆泵，控制每个液压室中的液压，和

其中，当第一液压供给装置中发生了故障时，控制单元控制第一和第二开关阀的阀门操作。

13、一种动力转向系统的控制方法，所述动力转向系统采用：帮助转动转向车轮以便转向的转向机构的转向力的液压动力缸；包括通过与相应液压室相关的第一和第二流体通道，相对地向液压动力缸的第一和第二液压室提供液压的可逆泵，和沿正常旋转方向或沿反向旋转方向驱动可逆泵的电动机的第一液压供给装置；检测驾驶员的转向状态的转向状态检测装置；响应转向状态检测装置检测的驾驶员的转向状态，向电动机输出命令信号的控制单元；和有选择地向液压动力缸的第一和第二液压室中的任意一个供给液压的第二液压供给装置，所述方法的特征在于：

当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，控制单元启动第二液压供给装置的操作步骤，使得第二液压供给装置开始工作。

14、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，还包括：

设置有选择地把液压从第二液压供给装置提供给第一和第二液压室中的任意一个的第三和第四流体通道；

在第三流体通道中布置第一流体通道定向控制阀，在第四流体通道中布置第二流体通道定向控制阀；

当第一液压供给装置正常工作时，控制第一和第二流体通道定向控制阀的阀门操作，使得第一和第二流体通道定向控制阀阻断液压动力缸和第二液压供给装置之间的流体传递；和

当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，控制第一和第二流体通道定向控制阀的阀门操作工作，使得第一和第二流体通道定向控制阀建立液压动力缸和第二液压供给装置之间的流体传递。

15、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，还包括：

在可逆泵和电动机之间设置电磁离合器；和

当故障检测装置检测到第一液压供给装置中的故障时，通过电磁离合器使可逆泵与电动机分离。

16、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，其中：

故障检测装置包含：

检测提供给电动机的电流的电流值的电流值检测步骤；和

当电流值检测步骤检测的电流的电流值在预定范围之外时，确定第一液压供给装置发生故障的基于电流值的故障诊断步骤。

17、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，其中：

故障检测装置包含：

检测或估计电动机的转速的电动机转速检测步骤；和

当电动机转速检测步骤检测的电动机转速在预定范围之外时，确定第一液压供给装置发生故障的基于电动机转速的故障诊断步骤。

18、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，还包含：

设置检测施加在与转向机构连接的转向轴上的转向转矩的转向转矩检测装置，

其中故障检测装置包含：

检测提供给电动机的电流的电流值的电流值检测步骤；

根据转向转矩检测装置的检测值，估计转向转矩的转向转矩检测步骤；和

比较电流值与电流阈值，和比较转向转矩与转矩阈值，并根据比较结果，确定第一液压供给装置是否发生故障的比较确定步骤。

19、按照权利要求13所述的动力转向系统的控制方法，其中：

第二液压供给装置的操作步骤包括在第二液压供给装置已工作预定工作时间之后，停止第二液压供给装置的操作的步骤。

20、按照权利要求19所述的动力转向系统的控制方法，其中：

第二液压供给装置的操作步骤包括：

使第二液压供给装置工作预定工作时间的步骤；

从预定工作时间期满的时间开始，逐渐降低从第二液压供给装置排出的液压工作流体的排出量的步骤；

在预定工作时间期满之后，停止第二液压供给装置的操作的步骤。

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