用于控制后车轴转向系统的方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制后车轴转向系统、尤其是用于机动车的后车轴转向系统的方法和设备。该方法包括：基于后车轴转向系统的检测到的当前的运行状态和预确定的参考运行状态确定所述后车轴转向系统的当前的物理状况；根据后车轴转向系统的估计的物理状况以及根据车辆的行驶速度、转向角和转向角速度这些运行参数中的至少一个运行参数规定后车轴转向系统的最大允许的转向角；并且操控后车轴转向系统，使得在车辆的当前的一个或多个运行参数下，后车轴转向系统的转向角不超过相配设的规定的最大允许的转向角。定的最大允许的转向角。定的最大允许的转向角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制后车轴转向系统的方法和设备


[0001]本专利技术涉及后车轴转向系统的控制，尤其是用于机动车的后车轴转向系统的控制。

技术介绍

[0002]传统上大多数机动车，尤其是乘用车只有前转向或前车轴转向，而在此期间也有一类这样的车辆，所述车辆额外配备了后车轴转向系统。后车轴转向系统在此通常由被电操控并且经由一个或多个作为致动器的电动机驱动。与传统的仅前转向相比，这种后车轴转向尤其是在调车运行中以及在高要求的转弯行驶情况下、尤其是在较高速度下是有利的，因为即使是最小的停泊位也可以得到有效利用率，并且车辆在转弯行驶时的道路位置可以被改善。
[0003]在非常低的车辆纵向速度范围内，尤其是低于约6km/h(下面也称为“接近静止范围”)，车辆转向所需的力通常急剧增加。因此，转向装置上的负载增加，这尤其会对其使用寿命产生负面影响，甚至会导致直接损坏。这也特别适用于后车轴转向系统。此外，在接近静止的范围中以后车轴进行转向带来增加的能量需求，并且用于操纵后车轴转向系统的致动器在频繁操纵时通常会因此变热。这又会对致动器的可用性产生负面影响，并且因此对整个后车轴转向系统产生负面影响。
[0004]尤其是已知在进行车辆静止后，后轮仍然偏转，但在静止时后轮不能复位到笔直位置中的情况。造成这种情况的原因尤其是，与在车轮上出现的附着力相比，用于施加相应反力的致动器的能量供应不足，这例如可在负载太高的情况下、在车辆的能量车载电网中存在不稳定或瓶颈的情况下，或者在车轮在斜坡上处于倾斜位置时出现。如果车辆离开或再次运行，由于后轮偏转，容易给驾驶员留下车辆底盘有缺陷或有故障的印象。因此，可能会出现客户不确定性和客户不满，并且由后车轴转向系统引起的车间访问和保修索赔的数量和频率增加，尽管实际上没有缺陷，并且因此车间访问和保修索赔是根本不合理的。
[0005]在此背景前，已知在接近静止的速度范围内停用后车轴转向系统，并且在此在如此低速行驶时强制后车轴的车轮进行笔直行驶，以避免上述缺点。但是，这不可避免地导致后车轴转向系统的优势在接近静止的速度范围内无法发挥。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术基于以下任务，进一步改进后车轴转向系统的运行。
[0007]所述任务的解决根据独立权利要求的教导实现。本专利技术的不同的实施方式和扩展方案是从属权利要求的主题。
[0008]本专利技术的第一方面涉及一种用于控制车辆的后车轴转向系统的方法、尤其是计算机实现的方法，该车辆具有能转向的前车轴和能转向的后车轴。该方法包括：(i)基于所述后车轴转向系统的检测到的当前的运行状态和预确定的参考运行状态确定所述后车轴转向系统的当前的物理状况；(ii)根据所述后车轴转向系统的估计的物理状况以及根据车辆
的行驶速度、转向角和转向角速度这些运行参数中的至少一个运行参数规定所述后车轴转向系统的最大允许的转向角；并且(iii)操控所述后车轴转向系统，使得在所述车辆的当前的一个或多个运行参数下，所述后车轴转向系统的转向角不超过相配设的规定的最大允许的转向角。
[0009]在本专利技术的意义中，后车轴转向系统的“物理状况”应理解为其技术“健康”，其尤其可以包括机械和电气方面或机械方面，例如机械和/或电气的转向部件的磨损状态、可靠性、后车轴转向系统的与指定的功能相比仍然实际可用的功能范围(例如仍然可以实现的最大偏转角)，或者其运行所需的电流需求、功率需求或能量需求。
[0010]在本专利技术的意义中，后车轴转向系统的“运行状态”应理解为后车轴转向系统的通过一个或多个运行参数表征的工作点或(同义地)运行点。所述一个或多个运行参数在此尤其可以根据电流或功率消耗、供应电压或其他用于后车轴转向系统的能量供应和/或操控的技术参量来规定。运行参数尤其可以是操纵参量，例如车辆速度，尤其是车辆纵向速度、转向角、转向角速度(转向角的变化率或时间导数)，或涉及后车轴转向系统的能量供应、尤其是其至少一个致动器的能量供应的电运行参数。
[0011]此外，后车轴转向系统的物理状况及其运行状态被概括为后车轴转向系统的“总状态”。
[0012]因此，在本专利技术的意义中，“参考运行状态”相应地是所选择的运行状态，该运行状态被规定为参考并且由所考虑的至少一个运行参数的相应的参考值定义为参考，例如通过最大功率或电流消耗定位为参考。
[0013]“转向角速度”在此应理解为转向角随时间变化的量度，尤其是数学上的时间推导。“转向角”本身又应理解为针对通过后车轴转向系统相对于其用于笔直行驶的位置产生的后轮偏转的量度。
[0014]在本专利技术的意义中，“后车轴转向系统”应理解为一种转向装置，该转向装置被设计和确定为以受控方式使车辆的一个或多个后侧的轮转向或偏转以用于转向目的。传统意义上的“车轴”，尤其是用于连接两个或更多车轮的“车轴”并非绝对必要。更确切地说，一个或多个后轮也可以尤其是分别通过单个车轮悬架安装在车辆上并且可以被单个地或共同地操控以用于其转向。
[0015]在该方法中，后车轴转向系统因此也可以在接近静止的运行范围中使用，只要基于其物理状况的确定得出：一方面这预计可在不损坏后车轴转向系统的情况下实现，并且另一方面可在不损失在该整个运行范围中、尤其是从静止状态再次复位到非偏转位置中(即笔直位置)中的可能性的情况下实现。基于与物理状况有关的针对接近静止的范围的最大转向角的确定，该方法因此允许将即使在接近静止的范围中，如有可能甚至在静止时也使用后车轴转向系统的优点与避免对后车轴转向系统产生负面影响相关联。
[0016]下面描述了所述方法的优选的实施方式，除非明确排除或在技术上不可能，否则这些实施方式可以分别彼此任意组合，并且可以与另外的所描述的本专利技术的其他方面组合。
[0017]在一些实施方式中，所述后车轴转向系统的当前的物理状况的确定基于所述后车轴转向系统的设置用于操纵所述后车轴转向系统的致动器的指定的运行范围的表征当前的运行状态的检测到的当前的利用率来进行。指定的运行范围的“利用率”在此应理解为说
明运行范围被使用的比例或程度的量度。尤其是，这可以是将关于运行参数的指定的运行范围的参量与针对当前的运行状态的相对应的参量(或反过来)置于比例关系的相对量度。替代地或附加地，尤其也可以涉及表征这两个参量之间(例如在差的意义下)的差异的量度。在这些实施方式中，后车轴转向系统的当前的物理状况能够以简单的方式针对后车轴转向系统、尤其是其致动器的相应当前的工作点确定。
[0018]在这些实施方式中的一些实施方式中，所述参考运行状态限定所述运行范围的预确定的参考利用率，并且所述后车轴转向系统的当前的物理状况的确定基于所述致动器的运行范围的检测到的当前的利用率与所述参考利用率的比较来进行。在此，当前的利用率和所述参考利用率分别涉及所述后车轴转向系统的一个或多个相同的运行参数及所述运行参数的相同的值。因此，该比较尤其可以基于(i)针对当前的运行状态的可通过传感器容易检测到的状态值(例如在当前的纵向速度和当前的转向角速度和当前的转向角下致动器的当前的电流消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于控制车辆(1)的后车轴转向系统的方法(100)，所述车辆具有能转向的后车轴，其中，所述方法(100)具有：基于所述后车轴转向系统的检测到的当前的运行状态(A
ist
)和预确定的参考运行状态(A
norm
)确定所述后车轴转向系统的当前的物理状况(PV)；根据所述后车轴转向系统的估计的物理状况(PV)以及根据车辆(1)的行驶速度(Vx)、转向角(L)和转向角速度(VL)这些运行参数中的至少一个运行参数规定所述后车轴转向系统的最大允许的转向角(L
max
)；并且操控所述后车轴转向系统，使得在所述车辆(1)的当前的一个或多个运行参数(Vx、VL)下，所述后车轴转向系统的转向角(L)不超过相配设的规定的最大允许的转向角(L
max
)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述后车轴转向系统的当前的物理状况(PV)的确定基于所述后车轴转向系统的设置用于操纵所述后车轴转向系统的致动器(4)的指定的运行范围的表征当前的运行状态的检测到的当前的利用率(A
ist
)来进行。3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中：所述参考运行状态限定所述运行范围的预确定的参考利用率(A
norm
)，并且所述后车轴转向系统的当前的物理状况(PV)的确定基于所述致动器(4)的运行范围的检测到的当前的利用率(A
ist
)与所述参考利用率(A
norm
)的比较来进行；并且当前的利用率和所述参考利用率(A
norm
)分别涉及所述后车轴转向系统的一个或多个相同的运行参数(Vx、VL、L)及所述运行参数的相同的值。4.根据权利要求3所述的方法(100)，其中：所述参考利用率(A
norm
)是在针对所述致动器(4)的利用率的涉及所述运行范围的特征曲线或多维的特征面上的运行点；并且对于在所述特征曲线或特征曲线面上的每个运行点(Vx、VL、L)，所述致动器(4)能够确保后车轴从与不同于零的转向角(L)相对应的位置复位到非偏转的位置中，而对于任何高于所述特征曲线或特征曲线面的利用率，所述致动器不再能确保后车轴从与不同于零的转向角相对应的位置复位到非偏转的位置中。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述后车轴转向系统的当前的物理状况(PV)的确定通过自动学习过程基于重复确定所述后车轴转向系统在不同的运行时间点(t)时的相应的当前的运行状态来进行。6.根据权利要求5所述的方法(100)，其中，所述学习过程包括以下步骤中的至少一个步骤；
‑
关于在不同的运行时间点时的各个检测到的运行状态求平均；
‑
连续求最大值，在连续求最大值时，针对所述后车轴转向系统的物理状况的相应当前的值被连续确定为针对所述物理状况的至少两个迄今出现的值中的相应最大的值或与该值有关的最大的值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，如果基于对所述后车轴转向系...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：