车辆转向系统以及控制车辆车轮的转向角的方法技术方案

公开了车辆转向系统以及控制车辆车轮的转向角的方法。本发明专利技术涉及一种车辆转向系统，其包括方向盘、第一转向组件和第二转向组件。每个转向组件包括转向连杆，转向连杆被机械连接到负重轮和支撑马达。方向盘被构造用以经由致动第一转向连杆的第一支撑马达来控制第一车轮的转向角。处理电路被配置为从第一转向组件接收输入信号，该输入信号包括为第一转向组件测量的一个或多个转向参数值。基于所接收到的第一输入信号，处理电路被配置为计算第二车轮的期望转向角，并将控制信号发送到第二支撑马达以致动第二转向连杆，从而获得第二负重轮的所述期望转向角。还公开了一种方法。的所述期望转向角。还公开了一种方法。的所述期望转向角。还公开了一种方法。

Vehicle steering system and method of controlling steering angle of vehicle wheels

【技术实现步骤摘要】
车辆转向系统以及控制车辆车轮的转向角的方法


[0001]本公开涉及一种车辆转向系统。本公开还涉及一种用于控制车辆车轮的转向角的方法。此外，本公开涉及一种计算机程序、计算机可读介质和用于控制车辆车轮的转向角的处理电路。
[0002]本专利技术可应用于重型车辆，如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将关于卡车来描述本专利技术，但本专利技术不限于该特定车辆，而是还可用于其他车辆，例如汽车。

技术介绍

[0003]以电动支撑的车辆转向系统作为对机械转向系统的补充是已知的。例如，可以提供这种电动支撑的车辆转向系统以减少对车辆方向盘的振动输入。另一个功能可以是提供强制反馈，以引导驾驶员。进一步的功能可以是提供停车辅助。
[0004]由于左手侧和右侧侧的车轮被刚性连接，因此转向角是针对处理多种不同转向情况的折衷。此外，任何设置上的错误在其在车间时得到处理以前都是存在的，从而导致轮胎磨损和油耗增加。
[0005]期望提供一种车辆转向系统，对其而言，无论特定的驾驶条件和转向情况如何，该系统都可改进车轮对准。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是提供一种车辆转向系统和用于控制车辆车轮的转向角的方法，其至少部分地减轻了现有技术的缺点。该目的通过如所附独立权利要求中公开的车辆转向系统和方法来实现。
[0007]本专利技术构思基于这样的认识，即通过提供左轮和右轮之间的电子/数据相关性，特别是提供左转向组件和右转向组件之间的电子/数据相关性，而不是机械相关性，可以在不同驾驶场景下调节两个车轮的相对转向角。特别是，专利技术人已经意识到，通过分析与车轮之一相关联的转向组件之一的状态，可以有效地调节另一车轮的转向角。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种车辆转向系统，该车辆转向系统包括：
[0009]‑
方向盘，
[0010]‑
第一转向组件，其包括：
[0011]·
第一转向连杆，该第一转向连杆被机械地连接到在轮轴的第一端处的第一负重轮，
[0012]·
第一支撑马达，该第一支撑马达可操作地连接到方向盘和第一转向连杆，
[0013]其中方向盘被构造用以经由致动第一转向连杆的第一支撑马达来控制第一负重轮的转向角，
[0014]‑
第二转向组件，其包括：
[0015]·
第二转向连杆，该第二转向连杆被机械地连接到在轮轴的第二端处的第二负重轮，
[0016]·
第二支撑马达，该第二支撑马达可操作地连接到第二转向连杆，
[0017]‑
处理电路(50)，其配置为从第一转向组件接收第一输入信号，该第一输入信号包括为第一转向组件测量的一个或多个转向参数值，其中，基于所接收的第一输入信号，处理电路被配置为计算第二负重轮的期望的转向角，并将控制信号发送到第二支撑马达以致动第二转向连杆，从而获得第二负重轮的所述期望的转向角。
[0018]通过提供一种车辆转向系统，其包括接收关于为关联于第一负重轮的第一转向组件测量的参数值的信息的处理电路，该处理电路可以计算用于第二负重轮的适当转向角。例如，如果处理电路注意到当前车辆操作条件是笔直向前行驶，则它可以控制第二负重轮以具有与第一负重轮基本相反的转向角(例如，如果到处理电路的输入信号指示左侧负重轮处于+0.1(任何合适的单位)的转向角，则它可以发送导致右侧负重轮的
‑
0.1的转向角的控制信号)。这减少了滚动阻力。在其他车辆操作条件下，可以发送其他控制信号。例如，如果处理电路注意到车辆正在驶过弯道，则适当侧向力控制是期望的，并且处理电路可以发送适当的控制信号，该信号可以随时间适当变化。例如，如果左负重轮在一段时间(例如，几秒钟)内保持在转向角为1，则可以控制右负重轮以逐渐增加转向角，例如从0.2增加到0.8以用于良好侧向力控制。因此，不同于现有技术的机械解决方案，包括阿克曼转向连杆等，本车辆转向系统不需要折衷以覆盖不同车辆操作条件。因此，应当理解，所述第一输入信号可以适当地包含表示第一负重轮的转向角的数据。
[0019]应当理解，虽然车辆转向系统包括方向盘，但不限于在驾驶员操作的车辆中实施。本车辆转向系统还可用于自主车辆。
[0020]还应当理解，处理电路可以基于当前车辆操作条件发送其控制信号。然而，它也可以将其控制信号基于期望的车辆操作条件。因此，在一般意义上，根据至少一个示例性实施例，处理电路还被配置成基于当前或期望的车辆操作条件来计算所述期望的转向角。通过考虑当前或期望的车辆操作条件，可以进行甚至更准确的控制。例如，处理电路可以根据车辆是快速行驶还是缓慢行驶，或者路面是平滑还是不平坦等，而在不同场景中进行不同计算。此外，在一些示例性实施例中，它可以将其控制信号基于预测的车辆操作条件。
[0021]根据至少一个示例性实施例，处理电路包括或具有到存储有一组规则的电子存储器的通信通路，其中每个规则与一个或多个预定义的车辆操作条件相关联，
[0022]其中，对于特定的当前或期望的车辆操作条件，处理电路被配置为还基于与所述特定的当前或期望的车辆操作条件相关联的规则来计算所述期望的转向角。这是有利的，因为不仅可以基于与第一负重轮的转向角有关的输入信号，而且可以基于其他一般车辆操作条件来适配转向角。如上所述，车辆的速度可以是在计算第二负重轮的期望的转向角时可适当考虑的条件。因此，从上文应当理解，处理电路可以适当地具有用于从外部传感器或经由车辆控制单元等接收传感器数据信号的接口。
[0023]根据至少一个示例性实施例，处理电路被配置为从第二转向组件接收第二输入信号，第二输入信号包括为第二转向组件测量的一个或多个当前转向参数值，其中，处理电路被配置为也基于接收到的第二输入信号，通过所述控制信号控制第二支撑马达。通过获得关于第二转向组件和/或第二负重轮的当前状态的信息，处理电路可以计算第二支撑马达应该向转向连杆施加多少额外扭矩或少多少扭矩。例如，与在平滑路面上行驶时相比不同地，不平坦路面可能会影响到作用在负重轮上且因此转向连杆上的力。因此，取决于为第二
转向组件测量的当前转向参数值，可能需要不同的补偿量。
[0024]在当今的转向系统中，通常在车轮上的转向节之间提供系杆(track rod)，以实现转向冗余。然而，本专利技术的专利技术人已经意识到，通过用更灵活的方案代替系杆，可以保持转向冗余，同时如本公开中已经解释的，也实现了在相对于第一转向角调节第二转向角方面的灵活性。这至少部分地反映在以下一些示例性实施例中。
[0025]根据至少一个示例性实施例，车辆转向系统包括连接构件组件，其中，该连接构件组件包括：
[0026]‑
中央接头，
[0027]‑
第一连接构件，该第一连接构件从第一转向组件延伸到中央接头的一侧，以及
[0028]‑
第二连接构件，该第二连接构件从第二转向组件延伸到中央接头的另一侧，
[0029]其中，第一连接构件和第二连接构件能够在中央接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆转向系统(10、10')，包括：
‑
方向盘(12)，
‑
第一转向组件(20A)，所述第一转向组件(20A)包括：
·
第一转向连杆(22A)，所述第一转向连杆(22A)被机械地连接到在轮轴的第一端处的第一负重轮，
·
第一支撑马达(24A)，所述第一支撑马达(24A)可操作地连接到所述方向盘和所述第一转向连杆，其中所述方向盘被构造成经由致动所述第一转向连杆的所述第一支撑马达来控制所述第一负重轮的转向角，
‑
第二转向组件(20B)，所述第二转向组件(20B)包括：
·
第二转向连杆(22B)，所述第二转向连杆(22B)被机械地连接到在所述轮轴的第二端处的第二负重轮(4)，
·
第二支撑马达(24B)，所述第二支撑马达(24B)可操作地连接到所述第二转向连杆，
‑
处理电路(50)，所述处理电路(50)被配置为从所述第一转向组件接收第一输入信号(34A)，所述第一输入信号包括为所述第一转向组件测量的一个或多个转向参数值，其中，基于所接收的所述第一输入信号，所述处理电路被配置为计算所述第二负重轮的期望的转向角，并将控制信号(52)发送到所述第二支撑马达以致动所述第二转向连杆，从而获得所述第二负重轮的所述期望的转向角。2.根据权利要求1所述的车辆转向系统(10、10')，其中，所述处理电路(50)被配置为还基于当前或期望的车辆操作条件来计算所述期望的转向角。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的车辆转向系统(10、10')，其中，所述处理电路(50)包括或具有到存储有一组规则的电子存储器的通信通路，其中每个规则与一个或多个预定义的车辆操作条件相关联，其中，对于特定的当前或期望的车辆操作条件，所述处理电路被配置为还基于与所述特定的当前或期望的车辆操作条件相关联的规则来计算所述期望的转向角。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的车辆转向系统(10、10')，其中，所述处理电路(50)被配置为从所述第二转向组件(20B)接收第二输入信号(34B)，所述第二输入信号包括为所述第二转向组件测量的一个或多个当前转向参数值，其中，所述处理电路被配置为也基于所接收到的所述第二输入信号，借助于所述控制信号来控制所述第二支撑马达(24B)。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的车辆转向系统(10、10')，包括连接构件组件(60、70)，其中，所述连接构件组件包括：
‑
中央接头(62,72)，
‑
第一连接构件(64、74)，所述第一连接构件(64、74)从所述第一转向组件(20A)延伸到所述中央接头的一侧，以及
‑
第二连接构件(66、76)，所述第二连接构件(66、76)从所述第二转向组件(20B)延伸到所述中央接头的另一侧，其中，所述第一连接构件和所述第二连接构件能够在所述中央接头中相对于彼此移动。6.根据权利要求5所述的车辆转向系统(10')，其中，所述中央接头(72)是平移接头，用
于当所述第一转向角和所述第二转向角之间的相对角度改变时，使得所述第一连接构件(74)和所述第二连接构件(76)之间相对平移运动。7.根据权利要求5所述的车辆转向系统(10)，其中，所述中央接头(62)是旋转接头，用于当所述第一转向角和所述第二转向角之间的相对角度改变时，使得所述第一连接构件(64)和所述第二连接构件(66)之间相对旋转运动。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的车辆转向系统(10、10')，其中，为所述第一转向组件(20A)测量的所述一个或多个转向参数值是以下参数中的一个或组合：
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所述第一支撑马达(24A)的与所述第一转向连...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：