用于控制线控转向系统的方法和用于机动车辆的线控转向系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对机动车辆的线控转向系统(1)进行控制的方法，在该方法中，布置在转向轴(2)上的转向轴传感器(3)对由驾驶员使用控制手柄(4)输入的转向角度进行感测，并且控制单元(5)根据检测到的转向角度来指定轮转向角度(Ψ)，该轮转向角度(Ψ)用于作用在至少一个转向轮(6)上的电子控制的转向致动器(7)，其中，控制单元(5)考虑可指定的校正角度(χ)来计算轮转向角度(Ψ)，并且本发明专利技术涉及一种用于执行该方法的线控转向系统(1)。涉及一种用于执行该方法的线控转向系统(1)。涉及一种用于执行该方法的线控转向系统(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制线控转向系统的方法和用于机动车辆的线控转向系统
[0001]描述
[0002]本专利技术涉及用于对根据权利要求1的前序部分的线控转向系统进行控制的方法以及根据权利要求10的前序部分的用于机动车辆的线控转向系统。
[0003]在用于机动车辆的线控转向系统中，在由驾驶员操作的方向盘——转向控制元件——与转向轮之间不再有机械连接。相反，转向轮的位置通过电子控制的转向致动器进行调节，以便将车辆在所期望的路径上导引。为此目的，连接至转向轴的转向轴传感器提供了表示驾驶员的转向意图的标称位置信号。然后，转向致动器通过具有足够的电力和带宽的位置控制器以将转向轮调节到标称位置的扭矩请求信号的方式被致动。在这种情况下，能够期望的是以向驾驶员提供熟悉的转向感知的方式来执行转向系统的控制。
[0004]在传统转向系统的情况下，转向线具有一定的刚性。该转向线基本上由转向轴、扭杆和一些其他刚度件共同组成。然而，在线控转向系统中，出于技术原因，转向刚度是非常硬的，因为不存在大致导致刚度减小的机械元件。
[0005]US 2018/0079447 A1公开了对线控转向系统的控制，在该转向系统的控制的情况下，转向系统阻止驾驶员将方向盘移动超出虚拟的转向止动部。然而，对于驾驶员的感觉不利的是，该转向系统比传统的转向系统明显更快地响应于驾驶员的转向，因为不存在导致转向柱的刚度减小并由此损害驾驶员的转向期望至转向轮的传递的机械元件。
[0006]因此，本专利技术的目的是指出一种用于对线控转向系统进行控制的方法和一种用于机动车辆的线控转向系统，其改善了驾驶员的转向感知。
[0007]该目的通过具有权利要求1的特征的、用于对线控转向系统进行控制的方法并通过具有权利要求10的特征的线控转向系统来实现。有利的进一步的改进方案将从相应的从属权利要求中变得明显。
[0008]因此，指出一种用于对机动车辆的线控转向系统进行控制的方法，在该方法中，布置在转向轴上的转向轴传感器对由驾驶员通过转向控制元件输入的转向角度进行检测，并且控制单元根据检测到的转向角度来指定轮转向角度，该轮转向角度用于作用在至少一个转向轮上的电子控制的转向致动器。控制单元考虑可指定的校正角度来计算轮转向角度。
[0009]作为根据本专利技术的解决方案的结果，转向系统可以配备有可调节的虚拟转向刚度。优选地执行校正，使得至少一个转向轮滞后于转向控制元件的调节、例如方向盘的旋转。因此相比具有根据现有技术的线控转向系统的情况，方向盘在所述至少一个转向轮的相同位置的情况下进一步进行调节。因此，引入附加的角度偏移。因此，转向系统配备有虚拟转向刚度，这表明对驾驶员而言，转向链的灵活性如他或她从传统转向系统所熟悉的一样。
[0010]可指定的校正角度优选地理解为固定值或函数。值或函数进一步指定可指定的校正角度的术语，该可指定的校正角度可以用可以由驾驶员设定的参数进行参数化。因此，转向刚度可以选择成使得该转向刚度根据车辆类型例如跑车或豪华轿车而具有不同的值，或者该转向刚度能够通过不同的驾驶模式比如运动或舒适的驾驶模式而进行相应地调节。
[0011]在一个有利的进一步改进方案中，转向轴传感器附加地对引入到转向轴中的转向扭矩进行检测，并且根据该转向扭矩来计算校正角度。例如，转向扭矩可以通过操作性地连接至转向轴的扭矩传感器来确定。这种扭矩传感器从现有技术中已知并且可以具有例如电感或磁性测量设备。也可以想到并且可能的是使用霍尔传感器。这种适于使用的扭矩传感器的列表不限于上述列表。
[0012]校正角度优选地通过与转向扭矩的线性或非线性的功能关系来确定。
[0013]电子控制的转向致动器优选地作用在两个转向轮上。
[0014]检测到的转向角度优选地通过校正角度来改变，并且轮转向角分配给以这种方式获得的经校正的转向角度，该轮转向角被指定给转向致动器。然而，替代性地，检测到的转向角度也可以直接转换成分配的轮转向角度，该分配的轮转向角度然后通过校正角度而改变。
[0015]转向致动器可以优选地包括电动马达、特别优选地是同步机。
[0016]根据一个优选实施方式，校正角度根据接合在转向致动器上的负载来计算。在带齿齿条转向的情况下，负载以带齿齿条力的形式经由带齿齿条传递至转向致动器。然后带齿齿条力可以通过转向致动器的马达电流或通过单独的传感器来确定。校正角度优选地通过与负载的线性或非线性的功能关系来确定。在没有带齿齿条比如单轮转向的转向系统的情况下，接合在转向致动器上的负载可以是例如负载扭矩或负载力，基于该负载扭矩或负载力来计算校正角度。负载可以是例如轮枢转负载，该轮枢转负载沿轮转向角度方向作用在可转向轮上。
[0017]特别地，可以替代性地或附加地提供的是，转向扭矩或负载乘以可选择的刚度参数，以便计算校正角度。刚度参数优选地选择成使得校正角度与转向轴的弹簧刚度对应，其范围为0.5Nm每角度度数至4Nm每角度度数、特别优选为为1Nm每角度度数至3Nm每角度度数、并且非常特别优选为1.5Nm每角度度数至2.5Nm每角度度数。因此，产生转向系统的虚拟转向刚度，该虚拟转向刚度处于驾驶员从传统转向系统所熟悉的范围内。
[0018]例如，校正角度也可以、即替代性地或附接地根据机动车辆驾驶速度和/或根据检测到的转向角度和/或转向角速度和/或车道条件和/或驾驶模式来计算。因此，例如，在高驾驶速度的情况下，可以对转向系统设定更高的灵活性，而在低驾驶速度的情况下执行更直接的转向。因此，转向特性可以适应于相应的驾驶情况，比方说例如高速公路驾驶或停车。还可以想到的是，在计算校正角度时，考虑其他测量的或估计的或传递的参数、比方说例如车道条件。作为这些测量的结果，可以调节滞后惯性感知。
[0019]此外，可以设置的是将校正角度限制为可选择的角度区间。作为校正角度限制为角度区间的结果，可以在线控转向系统中对传统转向系统中存在的扭杆的过载保护的效果进行模拟。因此，可选择的角度区间优选地由与扭杆的最小扭转角度和最大扭转角度对应的最小校正角度和最大校正角度来限制。角度区间优选地关于零对称地选择。角度区间优选在
±
6角度度数与
±
18角度度数之间、特别优选地在
±
10角度度数与
±
15角度度数之间。
[0020]在线控转向系统的情况下，可能发生的是，转向致动器由于例如在曲折的道路上驾驶时大量的快速的方向变化而承受应变，使得转向致动器的温度发生不期望的增加，从而使转向致动器过热并在转向致动器功能方面受到损害。由于转向控制元件与至少一个转向轮之间不存在机械联接，驾驶员不能觉察到这种情况，或者仅当转向致动器无法执行转
向致动器的任务时，驾驶员才觉察到这种情况。
[0021]由于根据本专利技术的解决方案，校正角度可以根据转向致动器的确定温度来调节，使得转向刚度根据温度如何高而进一步降低。优选地，这在温度超过特定阈值时执行。然后，校正角度特别优选地突然地改变，使得驾驶员也觉察到该改变，但是，使得他或她始终具有掌握机动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对机动车辆的线控转向系统(1)进行控制的方法，在所述方法中，布置在转向轴(2)上的转向轴传感器(3)对由驾驶员通过转向控制元件(4)输入的转向角度进行检测，并且控制单元(5)根据检测到的所述转向角度来指定轮转向角度(Ψ)，所述轮转向角度(Ψ)用于作用在至少一个转向轮(6)上的电子控制的转向致动器(7)，其特征在于，所述控制单元(5)考虑可指定的校正角度(χ)来计算所述轮转向角度(Ψ)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转向轴传感器(3)附加地对引入到所述转向轴(2)中的转向扭矩(LM)进行检测，并且根据所述转向扭矩(LM)来计算所述校正角度(χ)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述校正角度(χ)根据接合在所述转向致动器(7)上的负载(F)来计算。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转向扭矩(LM)乘以可选择的刚度参数(k)，以便计算所述校正角度(χ)。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述负载(F)乘以可选择的刚度参数(k)，以便计算所述校正角度(χ)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：