用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制机动车辆的线控转向系统(1)的转向锁定的方法，所述线控转向系统(1)包括用于模拟转向装置(5)的转向感的反馈致动器(4)，其中，所述反馈致动器(4)具有电动机(9)和转向锁定单元(10)，所述电动机具有连接至转向轴(6)的电动机轴，以能够传递扭矩，所述转向锁定单元具有闭锁元件(11)和锁定元件(12)，闭锁元件以抗扭方式连接至所述转向轴(6)，锁定元件被配置为在不连续的锁定位置(L1、L2、L3)处与所述闭锁元件(11)接合以阻止所述转向轴(6)的旋转，其中，所述方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法
[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法。
[0002]在线控转向系统中，车辆的方向盘与转向机构脱离。转向运动通过具有电动机的转向致动器实现。转向致动器响应于诸如方向盘角度和车辆速度等各种转向参数的检测值而进行操作。检测值从传感器以电子方式传送到转向致动器，从而使电动机驱动齿条并将可转向的轮定向在期望的方向上。
[0003]尽管已经除去了方向盘和车轮之间的机械连接，但是线控转向系统仍被期望产生与传统机械连接转向系统相同的功能和转向感。在移动车轮时产生的力必须被反馈到方向盘，以向驾驶员提供用于车辆的方向控制的信息。该反馈也有助于产生一种被称为转向感的转向感觉。在线控转向系统中，该反馈和转向感分别由连接到方向盘的反馈致动器产生。
[0004]转向柱包括锁定装置，即所谓的转向锁，其用于固定停放的车辆以防止未授权使用，并用于锁定方向盘，方向盘通常用作手柄以便于进出车辆。
[0005]专利申请DE 10 2017 104 510 A1公开了一种具有电驱动转向锁的线控转向系统的转向柱。在转向轴的外部上布置有闭锁星形件，通过套筒组件与底盘连接的闭锁螺栓可以以已知的方式接合在闭锁星形件中，以便阻止转向轴，并且从而禁止转向过程，以便防止机动车辆的未授权的使用。然而，在闭锁螺栓的咬合位置之间，方向盘自由移动，如果驾驶员使用方向盘作为进入或离开汽车的手柄，这对于驾驶员来说是非常不舒服的。
[0006]本专利技术的目的是提供一种用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法，其产生更好的转向锁定。
[0007]该目的通过具有权利要求1的特征的用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法来实现。
[0008]因此，提供了一种用于控制机动车辆的线控转向系统的转向锁定的方法，所述线控转向系统包括反馈致动器，以模拟转向装置的转向感，其中，所述反馈致动器具有电动机和转向锁定单元，所述电动机具有连接至转向轴的电动机轴，以能够传递扭矩，所述转向锁定单元具有闭锁元件和锁定元件，所述闭锁元件以抗扭方式连接至所述转向轴，所述锁定元件被配置为在不连续的锁定位置处与所述闭锁元件接合，以阻止所述转向轴的旋转，其中，所述方法包括以下步骤：
[0009]·
在点火装置被切断并且检测到转向装置的运动时，确定转向轴的位置以及在转向装置的运动方向上锁定元件到下一个锁定位置的距离；
[0010]·
在所述距离大于预定值时，通过所述反馈致动器以与所述转向装置的运动相反的方向将反扭矩传递到所述转向轴，直到所述锁定位置到达所述锁定元件并且所述锁定元件能够与所述闭锁元件接合。
[0011]这样，在切断电源并且驾驶员使用转向装置作为手柄之后，其中，转向装置特别是方向盘，致动器产生使得转向困难的扭矩，直到转向轴的旋转被锁定。这模拟了与驾驶员在机电转向系统中所体验的相同的感觉。对于具有一个锁定位置的系统，锁定位置之间的角距离优选地在210度和360度之间。对于具有两个锁定位置的系统，锁定位置之间的角距离
优选地在150度和210度之间。对于具有多于两个锁定位置的系统，锁定位置之间的角距离优选地在20度和40度之间，更优选地在30度和40度之间。
[0012]优选地，位置传感器用于确定转向锁定单元的闭锁元件和锁定元件之间的相对位置。只要驾驶员仍在车辆中，反馈致动器就可以保持激活，或者当检测到驾驶员解锁车辆时，反馈致动器可以被置于激活状态。即使点火装置关闭，反馈致动器也连接到电源。
[0013]优选地，由反馈致动器施加到转向轴的反扭矩取决于在转向装置的运动方向上锁定元件到下一个锁定位置的确定距离。
[0014]如果反扭矩随着在转向装置的运动方向上锁定元件到下一锁定位置的角距离的减小而增加，则是有利的。优选地，通过指数函数描述该增加。
[0015]如果在锁定元件在方向盘运动方向上的下一个锁定位置处接合到闭锁元件期间达到由反馈致动器产生的最大反扭矩，则驾驶员的感觉被进一步改善。优选地，跟随于转向轴的角位置，由反馈致动器产生的反扭矩和由转向锁定单元的机械阻挡产生的扭矩的过渡是连续的，并且可以被不断地求导。
[0016]该方法还可以包括以下步骤：
[0017]·
在点火装置被切断并且在预定的时间间隔内没有检测到转向装置的运动时，通过反馈致动器主动地使转向轴旋转，直到最接近的锁定位置与旋转方向无关地到达锁定元件并且锁定元件能够与闭锁元件接合。
[0018]这样，例如如果驾驶员解锁汽车并进入时，可以确保转向锁定单元锁定转向装置的旋转，因为锁定已经在驾驶员锁定汽车之前发生。
[0019]在一种实施方式中，锁定元件通过弹簧相对于转向轴的旋转轴线在径向方向上向内预紧。
[0020]所述闭锁件可以是具有离散数量(discrete number)的相同的凹槽和相同的凸起的闭锁星形件，所述凹槽和凸起在周向方向上彼此相邻地并且等间隔地布置在外表面上，并且所述锁定元件可以是闭锁螺栓，其中所述凹槽的位置限定所述闭锁螺栓的锁定位置或卡入位置。
[0021]优选地，转向轴具有可围绕旋转轴线旋转的内轴和外轴，并且所述内轴和所述外轴具有适配的外轮廓和内轮廓，使得两个转向轴部件可以彼此接合并且形成抗扭但可伸缩的布置。在此优选的是，闭锁星形件周向地环绕外轴并且以抗扭地方式固定在外轴上。反馈致动器优选地作用在外轴上。此外，可以使用公差环，其同轴地布置在外轴与闭锁星形件之间。
[0022]下面借助于附图描述本专利技术的一个示例性实施例。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件或功能上类似的部件。
[0023]图1以示意图的方式示出了线控转向系统，
[0024]图2示出了转向锁定单元处于锁定位置的转向轴的横截面，
[0025]图3示出了转向锁定单元处于解锁位置的转向轴的横截面，
[0026]图4示出了转向轴的横截面，其中转向锁定单元处于另一解锁位置，以及
[0027]图5示出了反馈致动器施加到转向轴的扭矩与方向盘角位置的关系图。
[0028]图1是线控转向系统1的示意图，线控转向系统1包括用于致动车轮3的致动控制系统2和用于模拟传统机械连接的转向系统的转向感的反馈致动器4。转向装置5与转向轴6相
连，转向装置5在该例子中是方向盘，位置传感器(未示出)和扭矩传感器可操作地与转向轴6相连，位置传感器电子检测转向轴6的角位置，而扭矩传感器电子检测和评估作用在转向轴6上的扭转力。方向盘5的角位移被检测，传输到致动控制系统2，在致动控制系统2中处理，并施加到伺服电动机7上，以通过齿条81和小齿轮82系统8移动可转向的车轮3。
[0029]反馈致动器4包括电动机9，该电动机9具有由电动机9旋转驱动并且连接到转向轴6的电动机轴(未示出)。由于在致动控制系统和可转向的轮之间没有直接的机械连接，所以驾驶员不会通过转向机构从路面接收到任何反馈。因此，反馈致动器4基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制机动车辆的线控转向系统(1)的转向锁定的方法，所述线控转向系统(1)包括用于模拟转向装置(5)的转向感的反馈致动器(4)，其中，所述反馈致动器(4)具有电动机(9)和转向锁定单元(10)，所述电动机(9)具有连接至转向轴(6)的电动机轴，以能够传递扭矩，所述转向锁定单元(10)具有闭锁元件(11)和锁定元件(12)，所述闭锁元件(11)以抗扭方式连接至所述转向轴(6)，所述锁定元件(12)被配置为在不连续的锁定位置(L1、L2、L3)处与所述闭锁元件(11)接合，以阻止所述转向轴(6)旋转，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
·
在点火装置被切断并且检测到所述转向装置(5)的运动时，确定所述转向轴(6)的位置以及在所述转向装置(5)的运动方向上所述闭锁元件(11)到所述锁定元件(12)的下一个锁定位置(L1、L2、L3)的距离；
·
在所述距离大于预定值时，通过所述反馈致动器(4)以与所述转向装置(6)的运动相反的方向将反扭矩(T
FBA
)传递到所述转向轴(6)，直到所述锁定位置(L1、L2、L3)到达所述锁定元件(12)并且所述锁定元件(12)能够与所述闭锁元件(11)接合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述反馈致动器(4)施加到所述转向轴(6)的所述反扭矩(T
FBA
)取决于在所述转向装置(5)运动方向上所述锁定元件(12)到下一个锁定位置(L1、L2、L3)的确定距离。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述反扭矩(T
FBA
)随着在所述转向装置(5)的运动方向上所述锁定元件(12)到下一个锁定位置(L1、L2、L3)的角距离的减小而增加。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述增加由指数函数描述。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述锁定元件(12)在所述转向装置的运动方向上的下一个锁定位置(L1、L2、L3)处接合到所述闭锁元件(11)时，达到由所述反馈致动器产生的最大反扭矩(T
FBA,max
)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，跟随于所述转向轴的角位置(α)，通过所述反馈致动器产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：