机动车辆的全轮转向系统和操作全轮转向系统的方法技术方案

本发明专利技术描述了一种用于机动车辆(10)的全轮转向系统(12)，其具有主动的前轴转向系统(14)和主动的后轴转向系统(16)。前轴转向系统(14)包括联接到方向盘(22)传动比单元(24)。传动比单元(24)构造成根据方向盘角度(

Full Wheel Steering System of Motor Vehicle and Method of Operating Full Wheel Steering System

The invention describes a full wheel steering system (12) for a motor vehicle (10), which has an active front axle steering system (14) and an active rear axle steering system (16). The front axle steering system (14) includes a transmission ratio unit (24) connected to the steering wheel (22). The transmission ratio unit (24) is constructed according to the steering wheel angle.\uff08

【技术实现步骤摘要】
机动车辆的全轮转向系统和操作全轮转向系统的方法
本专利技术涉及一种用于机动车辆的全轮转向系统，其包括主动的前轴转向系统和主动的后轴转向系统，该前轴转向系统包括联接到方向盘的传动比单元，该传动比单元构造成根据方向盘角度和前轴转向比来限定前轴转向角。此外，本专利技术涉及一种包括这种全轮转向系统的机动车辆。本专利技术还涉及一种操作用于机动车辆的全轮转向系统的方法。
技术介绍
开头所述类型的全轮转向系统和相关的机动车辆是现有技术中已知的。例如，EP1705102A1示出了这种全轮转向系统。在这种情况下，主动转向系统应该理解为这样的转向系统：在所述转向系统中，在相关联的转向轴处的转向干预甚至可以独立于方向盘角度。换句话说，无论方向盘角度如何，都可以选择轴转向角。如果这种主动转向系统是主动的前轴转向系统，则它们通常被设计为线控的转向系统或者包括叠加的传动装置，所述叠加的传动装置可以是例如行星齿轮传动装置或谐波齿轮传动装置。通过传动比单元实现的前轴转向比被定义为方向盘角度与前轴转向角的比率。在这种情况下，已知的是根据车辆速度调节前轴转向比，使得在低车速下保持小的前轴转向比并且在高车速下保持相应较大的前轴转向比。结果是，特定的方向盘角度在低车速时比在高车速时具有更大的轴转向角。主动的后轴转向系统通常构造成线控的转向系统。通常在与前轴转向系统相反的方向上、达到机动车辆的限制速度(所述限制速度例如在50km/h的范围内)时来操作后轴转向系统。这使得机动车辆特别易于操纵，这意味着它具有特别小的转向圈。当车轴沿相反方向转向时，车辆方向沿着道路变化。这也称为转弯。超过限制速度，然后后轴转向系统和前轴转向系统同向地运行。结果是机动车辆可以略微倾斜地向侧面移动。如果前轴转向角和后轴转向角基本相同，则在此不会发生车辆方向的变化。否则，车辆方向变化相对较小的程度。机动车辆的这种横向运动也称为车辆的位移。因此，仅改变沿着道路的横向位置。实际上，例如，可以以这种方式实现变道。在这方面，后轴转向系统用于增加车辆稳定性。由于后轮的转弯减小了车辆的横摆倾向或横摆率，因此这通常被称为横摆率抑制。在已知的后轴转向系统中，后轴转向角的开环或闭环控制可以通过所谓的转向比例来执行，所述转向比例被定义为后轴转向角与前轴转向角的比例并且通常表示为百分比。转向比例通常取决于车辆速度，并且作为函数或查找表而存储在转向系统的控制单元中。这意味着在涉及相反方向的操作模式中，该比例为负；在涉及相同方向的操作模式中，所述比例为正。例如，转向比例的值处于-30％至+20％的范围内。作为替代方案，可以在不直接依赖于前轴转向角的情况下设定后轴转向角。在这样做时，例如车辆速度、方向盘角度、横向加速度值、侧滑角度/或横摆率被用作为输入变量。在此基础上，然后通过已知方法来确定后轴转向角。后轴转向角的这种设定可以在所有的车辆速度上执行或者仅在选定的车辆速度范围内执行。当直接定义后轴转向角时或者使用转向比例定义后轴转向角时(即，对于两种类型的全轮转向系统)，必须始终在车辆稳定性(特别是横摆率)与驾驶员的转向施加力(steeringeffort)之间进行权衡。为了利于车辆稳定性或最大横摆率抑制，后轴转向角必须尽可能地大。然而，这导致特别高的驾驶员的转向施加力，其反映在如果驾驶员希望在高速下进行过弯(即，改变车辆的方向)时方向盘所必须旋转的角度中。这与保持低的驾驶员的转向施加力的努力是相背的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是解决这种权衡并且提供一种全轮转向系统，通过所述全轮转向系统，可以确保高的车辆稳定性(特别是有效的横摆率抑制)，并且同时确保相对低的驾驶员的转向施加力。该目的通过开头所述的类型的全轮转向系统来实现，其中传动比单元联接到后轴转向系统，使得前轴转向比能够根据后轴转向角调节。因此，当限定前轴转向比时，要考虑当前实际的后轴转向角或需要的后轴转向角。特别地，在大的实际后轴转向角或需要的后轴转向角的情况下，设定小的前轴转向比，这具有让相对小的方向盘角度导致相对大的前轴转向角的效果。因此，为了利于高的车辆稳定性和有效的横摆率抑制，可以按照给定情况选择尽可能大的后轴转向角。这里不必考虑驾驶员的转向施加力，因为通过结合任何期望的后轴转向角来设定前轴转向比，可以保持低的转向施加力。这在确保特别高程度的车辆稳定性的情况下，允许驾驶员以很小的转向施加力(即小的方向盘角度)来实施转弯。这特别适用于在高速行驶的情况下后轴转向系统和前轴转向系统同向运行时。因此，在该系统中，后轴转向角可以约为前轴转向角的40％至90％。为了建立后轴转向角，可以使用现有技术中已知的方法。更特别地，在此可以在不直接依赖于前轴转向角的情况下设定后轴转向角。在一个实施例中，全轮转向系统包括弯道检测单元，该弯道检测单元联接到传动比单元，使得前轴转向比能够根据弯道检测单元的信号来调节，特别是其中检测到弯道时前轴转向比减小。在这种情况下，弯道检测单元应该理解为意味着检测机动车辆的驾驶员是否并且何时希望过弯或转弯的系统。这种弯道检测单元可以在时间上并行操作，即，当驾驶员开始转弯时所述弯道检测单元识别他/她希望转弯的意愿，或者所述弯道检测单元在时间上以预期的方式操作。在这种情况下，所述弯道检测单元甚至会在驾驶员实际开始转弯之前就识别驾驶员的转弯意愿。在两种替代方案中，前轴转向比优选地减小，即，给定的方向盘角度允许实现特别高的前轴转向角。因此，驾驶员仅必须提供小的方向盘角度从而过弯。换句话说，减少了驾驶员的转向施加力。为了利于驾驶舒适性，减小后轴转向角也是合适的。在这方面，弯道检测单元可以适于处理方向盘的角位置。这意味着当方向盘呈现特定的角位置时检测到转弯，所述特定的角位置例如是偏离直线前进位置预定的角度。替代地或另外地，可以评估角位置的梯度，即方向盘的角度变化。以这种方式，确保了特别简单和可靠的弯道检测。替代地或另外地，弯道检测单元可以适于处理路径信息，特别是其中设置提供这样的路径信息的预测系统和车辆侧摄像机中的至少一种。预测系统可以包括导航系统，例如，其中存储道路和路径的路线(地图数据)，使得与车辆的当前位置及其行进方向结合，可以预测车辆接近弯道的时间。替代地或另外地，路径信息也可以由车辆侧摄像机提供，例如，所述车辆侧摄像机是车道偏离警告系统或车道保持辅助系统的一部分。这里可以以自动的方式评估摄像机图像，从而也可以以这种方式预测转弯。在这方面，例如，可以评估道路边缘线或道路中心标记的路线。通常，这使得甚至可以在转弯之前或在转弯刚开始时设定前轴转向比，使得驾驶员的转向施加力较低。有利地，能够连续调节前轴转向比。因此，特别取决于车辆速度和弯路半径，总是可以选择这样的前轴转向比：所述前轴转向比结合了高的车辆稳定性和低的驾驶员的转向施加力。此外，这导致全轮转向系统的行为对于驾驶员而言是舒适且符合预期的。这通常被驾驶员认为是愉快的。在一个变体方案中，全轮转向系统包括连接到行驶动力学控制单元的接口，前轴转向角和后轴转向角中的至少一个能够根据从行驶动力学控制单元输出的信号而调节，行驶动力学控制单元改变后轴转向角，基于改变的后轴转向角来确定前轴转向比。这种行驶动力学控制单元的最重要目标是在所有情况下保持机动车稳定且可控。换句话说，要确保高程度的车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆(10)的全轮转向系统(12)，其包括主动的前轴转向系统(14)和主动的后轴转向系统(16)，所述前轴转向系统(14)包括联接到方向盘(22)的传动比单元(24)，所述传动比单元(24)构造成根据方向盘角度

【技术特征摘要】
2017.12.08 DE 102017129322.11.一种用于机动车辆(10)的全轮转向系统(12)，其包括主动的前轴转向系统(14)和主动的后轴转向系统(16)，所述前轴转向系统(14)包括联接到方向盘(22)的传动比单元(24)，所述传动比单元(24)构造成根据方向盘角度和前轴转向比来限定前轴转向角(δF)，其特征在于，所述传动比单元(24)联接到所述后轴转向系统(16)，使得所述前轴转向比能够根据后轴转向角(δH)调节。2.根据权利要求1所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，弯道检测单元(26)联接到所述传动比单元(24)，使得所述前轴转向比能够根据弯道检测单元(26)的信号调节。3.根据权利要求2所述的全轮转向系统(12)，其中，当检测到弯道时，所述前轴转向比减小。4.根据权利要求2所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，所述弯道检测单元(26)适于处理所述方向盘(22)的角位置。5.根据权利要求2所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，所述弯道检测单元(26)适于处理路径信息。6.根据权利要求5所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，设置预测系统和车辆侧摄像机中的至少一种来提供所述路径信息。7.根据权利要求1所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，所述前轴转向比能够连续地调节。8.根据权利要求1所述的全轮转向系统(12)，其特征在于，包括连接到行驶动力学控制单元(28)的接口，其中所述前轴转向角(δF)和所述后轴转向角(δH)中的至少一个能够根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·贝格曼，
申请(专利权)人：TRW汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE