一种具有可变比率的转向控制系统，包括可供驾驶员用于执行车辆装箱的控制构件（２），所述控制构件能够在左止点和右止点之间的最大范围（θ↓［ｍａｘ］）内操纵并且输送在幅度和方向方面量化的请求的转向信号（θ），所述转向系统包括至少一个对于至少一个转向车轮的转向角起作用的致动器（３），所述转向系统包括控制器（４），所述控制器至少将车辆速度（Ｖ）和所述请求的转向信号（θ）用作输入变量从而对于每个致动器确定致动器依照其被控制以进行转向的控制角（α），所述转向系统包括至少依照车辆速度（Ｖ）并优选依照车辆的最大横向加速度（γ↓［ｙ ｍａｘ］）确定车辆的等效自行车模型上单个转向车轮上最大转向（β↓［ｍａｘ］）的第一单元（４１）、依照控制构件的所述最大范围（θ↓［ｍａｘ］）和所述最大转向角（β↓［ｍａｘ］）确定减速传动比（ＲＤ）的第二单元（４２）和用于依照所述减速传动比（ＲＤ）和所述请求转向信号（θ）确定所述转向角或多个转向角（θ）的最终单元（４３）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机动车辆转向，尤其涉及在控制构件(通常为方向盘) 和转向轮或多个转向车轮之间没有机械连接的转向系统。该转向系统 结构在具有电动控制的转向情况下尤为适当。10现有技术在现有技术中，乘客车辆的转向在大部分时间内是通过以机械方 式连接到转向车轮上的方向盘进行控制的。驾驶员通过在方向盘上沿 一个方向或沿另一个方向旋转以使车辆沿一个方向或沿另一个方向朝 向而作用。这样，驾驶员就使车辆发生偏转运动。转向通常都进行了15辅助并且电动转向辅助趋于替代液压辅助，而这没有消除方向盘和转 向车轮之间的机械连接。另外，用于机动车辆的所有致动器的完全的电动控制装置得到了 越来越多的发展。在转向的情况下，该技术表示为非常流行的英语表 达式"线控转向"。这包括使用电连接替代转向控制(例如方向盘)20和转向车轮之间的连接，这些连接当前通常为机械连接且有时为液压 连接。转向车轮连接到电动致动器之一上，其中电动致动器能够在任 何时间导致和控制转向车轮上的转向。因此在转向时没有连接转向车 轮和方向盘的机械连接。由车辆的驾驶员在他的方向盘上发出的命令 就转换为电信号。电动致动器自身接收电信号。整个转向系统由能够25以适当的方式控制电动致动器的控制器管理。该技术的优点是它随着电子技术的发展而进展的很理想，这形成 可能的越来越多的复杂的反馈控制并且不仅可以在由车辆的驾驶员施 加的手动控制的控制下进行转向，而且可以在安全系统的控制下进行 转向，其中安全系统连续地分析车辆的实际状态并且导入必要的校正 5值来保持车辆功能的稳定性。因此，例如，可以向转向车轮施加一个 转向角，该转向角不仅考虑到来自车辆驾驶员的命令，而且考虑到在 车辆上例如为了减少转向不足或防止过度转向而观察到的动态参数。仅仅通过电气方法控制转向的系统还开创了车辆构造的新的可 能，因为对机械转向柱的体积和位置不再有约束。这就可以例如更容 10易地生成有时在右侧驾驶有时在左侧驾驶的车辆。转向柱的消失还改 进了驾驶员的安全。现有技术中已知有许多建议来安装有效地允许车轮转向的所有所需元件。美国专利5， 347， 458提出一种电气设备来控制转向车轮并且实 现方向盘处的反馈。该专利中提出的需求考虑了车辆的横向加速度和15偏转加速度。美国专利5，348，111提出一种转向系统，该转向系统的控 制不仅包括车辆的横向加速度和偏转加速度而且包括车辆的纵向速 度。可以看出，现有技术中已知的由电动转向系统考虑到的参数是车 辆的横向加速度、偏转加速度和速度。在新颖或是由电动转向系统促进的范围内，还可以引入如下事实，20即更容易地假定车辆的所有车轮都进行转向。作为例子，美国专利 6， 192， 304提出一种用于车辆的四个车轮都进行转向的电动转向系统。 同样，美国专利6， 549， 835也提出一种用于具有四个转向车轮的车辆的 电动转向系统且其控制还使用了视觉设备。无论用于控制车辆转向的如何复杂，特别是从防止车辆离开正常25运行路径的安全系统的干预的观点上说，在根本上，强大并且令驾驶员感到愉悦的控制始终是一个问题，该控制用于计算每个转向车轮将 依照驾驶员的指令转动的角度，并且该问题并未在现有技术中得到很 好的解决。特别是，希望在车辆的驾驶员施加在他的方向盘上的命令和转向 5车轮转动的角度之间导入可变的比率，从而便于低速操纵而不损害高 速下的稳定性。在该上下文中，还需要防止由于驾驶员的动作量值过 大对于车辆的稳定性产生有害的结果。
技术实现思路
10 为了解决该问题，本专利技术提出了一种用于陆地车辆的具有可变比率的转向控制系统，其中该车辆包括至少两个车轮，其中至少一个车 轮进行转向，该转向控制系统包括驾驶员可用于执行车辆转向的控制 构件，该控制构件能够在左止点和右止点之间的最大范围内操纵并且 输送在幅度和方向方面量化的请求的转向信号，所述转向系统包括至15少一个用于对至少一个转向车轮的转向角起作用的致动器，所述转向 系统包括控制器，该控制器用于至少将车辆速度和所述请求的转向信 号用作输入变量以对于每个致动器确定该致动器被控制以转向所依照的控制角，其中该控制器包括*第一单元，该第一单元用于至少依照车辆的速度和车辆平衡的20 参数特征来确定车辆的等效自行车模型(bicycle model)的单个转向车轮上的最大转向角， *第二单元，该第二单元用于依照控制构件的所述最大范围和所述最大转向角确定减速传动比， *最终单元，该最终单元依照所述减速传动比和所述请求的转向 25 信号确定所述转向角或多个转向角。虽然本专利技术的主要目的是生成一种具有完全电控的转向系统，并 且因此转向车轮的致动器也因此是电动的，使用适当的减速传动比， 可以想象将上文公开的装置应用到其中致动器是液压的转向控制系统 中。下文中将不再重提这种可能性。 5 在继续之前，应该强调本专利技术仅仅涉及车辆的每个转向车轮的实际转向控制，而不是涉及驾驶员对于车辆的方向盘(或等效构件例如 操纵杆)的感觉。这是因为，通过转向车轮和车辆的驾驶员可用的方 向盘之间的机械独立，在方向盘上感觉的力无论如何都可以由专用装 置再造和生成。可以设想不同的系统，读者可以仅仅作为例子参见处10理此种问题的美国专利5，347，458。不管怎样，为了保证在方向盘上的 特定感觉，本领域的技术人员理解，需要安装机械系统来返回直线位 置，例如简单的弹簧，或是更复杂的系统，包括例如以适当的方式控 制的电动机以向方向盘传递一个力，该力与车辆的状态和/或来自驾驶 员的命令相关。15 因此，通过转向车轮的转向控制和驾驶员在他的方向盘(或等效构件)上的动作之间的机械独立，可以单独地处理两个方面，即一方 面转向车轮的有效转向控制和另一方面通过机械方式连接到方向盘上 的设备的控制，即使它们会相互作用。可以处理转向车轮转向控制方 面而不处理在方向盘上的特定感觉的重建方面，反之亦然。20 本专利技术仅仅涉及车轮转向控制并且潜在地与方向盘上力重建的多 种原理兼容。在特定实施例中，车辆选择的平衡的参数特性是车辆的所选最大 横向加速度值Yy目。特别是，该参数在安装在车辆上的转向控制系统 中可以具有恒定值。例如，车辆采用的最大横向加速度Y皿有意地等于 25 —个G (G是重力加速度值并且大约等于9. 81 m/s2)。为了结束这种选择，所采用的基础是试验已知的事实，即在正常粘着的干燥地面，针对标准的乘客车辆， 一个G的加速度基本上对应于轮胎保持能够沿纵向 方向和横向方向向地面传递水平力的最大值。应当指出，该参数事实上可以在车辆研发阶段通过试验和/或模拟5进行调节。本专利技术的另一个优点是可以设计用于纯粹的电气系统的转向控制，它可以依照希望装配这种电动转向的每个车辆的特征而很容 易地开发。例如，对于具有运动特性的车辆，其重心很低并且其轮胎 能够形成高的漂移推力并且受益于非常高的粘附值，就可以具有值高于一个G的横向加速度参数。另外，具有家用特性的车辆，更特别地是10 MPV或休闲车，其中重心与这些车辆的轮距相比相当高，则必须具有低 的多的最大横向加速度值，可能小于一个G，从而保持处于安全状况下。对于减速传动的可变特性，本专利技术主张按下列方法考虑这一点。 选择成在车辆的运动的所有速度下，驾驶员可以在整个范围上即从一 个完本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于陆地车辆的具有可变比率的转向控制系统，其中该车辆包括至少两个车轮，其中至少一个车轮（１）可进行转向，该转向控制系统包括可供驾驶员用于执行车辆转向的控制构件（２），所述控制构件能够在左止点和右止点之间的最大范围（θ↓［ｍａｘ］）内操纵并且输送在幅度和方向方面量化的请求的转向信号（θ），所述转向控制系统包括至少一个用于对至少一个转向车轮的转向角起作用的致动器（３），所述转向控制控制系统包括控制器（４），该控制器至少将车辆速度（Ｖ）和所述请求的转向信号（θ）用作输入变量以对于每个致动器确定该致动器被控制以转向所依照的控制角（α），其特征在于，该控制器包括：●第一单元（４１），该第一单元用于至少依照车辆的速度（Ｖ）和车辆平衡的参数特征来确定车辆的等效自行车模型的单个转向车轮上的最大转向角（β↓［ ｍａｘ］），●第二单元（４２），用于依照控制构件的所述最大范围（θ↓［ｍａｘ］）和所述最大转向角（β↓［ｍａｘ］）确定减速传动比（ＲＤ），●最终单元（４３），用于依照所述减速传动比（ＲＤ）和所述请求的转向信号（θ）确定所述转 向角或多个转向角（α）。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T奥盖，M塞贝，
申请(专利权)人：米其林研究和技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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