转向系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆的转向系统(10)，该转向系统包括：至少一对轮单元(15、20)，所述轮单元可以彼此独立地致动和偏转，其中，每个轮单元(15、20)与至少一个传感器装置(17、22)配对，所述传感器装置用于检测与轮单元(15、20)相对于彼此的指定偏转的偏差，并且每个轮单元(15、20)与至少一个致动装置(16、21)配对以便致动轮单元(15、20)；以及至少一个控制单元(35)，所述控制单元设计成在传感器装置(17、22)检测到轮单元(15、20)相对于彼此的指定偏转的指定偏差时致动轮单元(15、20)的致动装置(16、21)。21)。21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转向系统


[0001]本专利技术涉及用于车辆的具有可以彼此独立地致动和偏转的至少一对轮单元的转向系统、具有这种转向系统的车辆以及这种转向系统在车辆中的用途。

技术介绍

[0002]具有能够独立致动和偏转的轮单元的转向系统特别地从包括所谓的线控转向式转向系统的车辆中已知。在这种转向系统中，驾驶员的转向命令不再经由物理连接至要转向的轮的转向齿轮机械地传输，而是通过电子方式获取驾驶员的转向命令，驾驶员的转向命令借助于控制单元转换为电子控制信号，并且然后被释放至轮的相应的致动器，以能够提供轮的对应偏转。
[0003]从DE 10 2004 001 318 A、DE 102 44 141A1和DE 10 2016 223 332 A1中已知用于车辆的相应的转向系统。这些转向系统包括可以彼此独立地致动和偏转的至少一对轮单元。这些轮单元中的每个轮单元具有传感器装置，传感器装置用于检测与轮单元的指定偏转的偏差。另外，每个轮单元分配有用于致动轮单元的致动装置。
[0004]现在已经证明的是，还需要进一步改进这种线控转向式转向系统或者提供用于这种线控转向式转向系统的替代方案。
[0005]在此背景下，本专利技术的目的是提供一种改进的转向系统，该转向系统可以在已知的线控转向式转向系统之外使用或者作为先前已知的线控转向式转向系统的替代方案使用。本领域技术人员在阅读以下描述时可能提及或认识到的该目的和其他目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求以特别有利的方式进一步形成了本专利技术的中心构想。
专利技术内容
[0006]根据本专利技术的用于车辆的转向系统包括：至少一对轮单元，所述至少一对轮单元可以彼此独立地致动和偏转；其中，每个轮单元与至少一个传感器装置配对，所述至少一个传感器装置用于检测与轮单元相对于彼此的指定偏转的偏差；并且其中，至少一个、优选地每个轮单元与至少一个致动装置配对，以致动轮单元；至少一个控制单元，所述至少一个控制单元设计成在传感器装置检测到轮单元相对于彼此的指定偏转的指定偏差时致动轮单元的致动装置。
[0007]换句话说，本专利技术提出，在车辆的至少两个轮单元的情况下，检测轮单元的相对位置/偏转是否偏离指定的相对位置/偏转，或者该偏转是否超过指定的最大偏差。如果确定了至少两个轮单元相对于彼此的偏转的指定/预定偏差，则控制单元可以相应地抵消该偏差并且两个轮单元可以借助于致动装置被带回到相对于彼此的对应对准。因此，本专利技术可以用于确定例如车辆的两个前轮单元是否仍相对于彼此同步地偏转或定位或者在指定范围内相对于彼此同步地偏转或定位，如对于正确操作来说所应有的情况。另外，可以通过本专利技术提供至少两个轮单元的电子同步。因此，模拟了转向轴的功能，利用该转向轴可以使轮单元相对于彼此机械地定位，并且可以提供一种虚拟转向轴。本专利技术可以用作用于中央控
制系统的附加冗余以增加车辆的控制和转向中的操作可靠性和误差容限，或者用作中央控制系统的替代方案。
[0008]本专利技术基于这样的发现：省略机械轮轴和对应的机械转向机构在某些情况下可能是有问题的，例如在线控转向式转向系统的中央控制单元发生故障时或者在主要转向硬件和/或逻辑没有正确操作时，使得在操作期间可能导致不同步的轮单元对准，这可能导致严重的车辆或轮单元干扰/损坏或不期望的、潜在危险的车辆驾驶行为。
[0009]术语传感器装置在当前情况下应被广义地理解并且包括所有电子器件、机械器件和其他器件，利用这些器件可以确定轮单元的对准或至少两个轮单元的同步布置/定位。传感器装置也可以设计成使得传感器装置可以检测两个或更多个轮单元的对准。术语致动装置在当前情况下也应被广义地理解并且是可以利用其改变轮单元的定向/偏转的几乎所有器件。最后，术语控制单元在当前情况下也应被广义地理解并且包括适合于处理来自传感器装置(多个传感器装置)的数据并且将对应的控制命令递送至致动装置并且因此提供对应的轮单元的位置变化的所有单部分控制装置和多部分控制装置。
[0010]在该上下文中，应当指出的是，本专利技术不限于指定轮布局或指定轮单元的“同步”。例如，左轮单元对、右轮单元对、前轮单元对和/或后轮单元对或其他轮单元可以彼此同步。本专利技术还包括其中轮单元可以用作“主”轮单元并且其他轮单元与该轮单元同步的操作模式。也可以提供一对轮驱动器作为“主”对轮驱动器对并且其他对的轮驱动器与这对轮驱动器同步。最后，本专利技术也不限于指定数目的轮单元或轮单元对；特别地，本专利技术包括具有四个轮单元、6个轮单元或者还具有三个轮单元的车辆。
[0011]控制单元可以设计成使得在轮单元相对于彼此偏转超过指定偏差的情况下、即在存在同步误差的情况下调节一个或更多个轮单元的对准和/或速度。例如，潜在故障的轮单元可以从主模式切换至从模式或自由转动模式以再次提供轮单元的同步。对应的警告信息也可以发送至车辆的电子控制系统或向驾驶员发出。
[0012]控制单元还可以设计成根据一对前轮单元的取向调节一对后轮单元的取向，例如以减小车辆的转弯半径。一对后轮单元的取向可以与单个前轮单元的取向相同。可以使一对后轮单元的取向对应于一对前轮单元的取向，例如以实现比如车辆的侧向或对角线驾驶的特殊操纵。此外，可以根据可以利用对应的传感器装置检测的道路状况和道路抓地力来调整轮单元的驾驶模式，例如以能够提供更好的牵引力。
[0013]优选地在两个轮单元的传感器装置之间设置有至少一个连接器件，连接器件设计成在轮单元相对于彼此的偏转超过指定偏差的情况下向传感器装置提供/传递拉伸载荷或压缩载荷。例如，这样的连接器件可以是液压压力线缆连接件和/或由耐压材料比如金属、玻璃纤维或铝制成的刚性杆。只要轮单元平行或同步布置，连接器件就不会向传感器装置或多个传感器装置中的一个传感器装置传递任何拉伸载荷或压缩载荷。然而，如果轮单元不再按预期布置，则连接器件被按压到传感器装置或多个传感器装置中的一个传感器装置上，使得可以检测对应的偏差。换句话说，刚性连接器件附接至左轮单元和右轮单元两者，使得在左轮单元和右轮单元两者保持相同取向时，连接器件至左轮单元和右轮单元的附接点保持不变。因此，如果两个轮单元平行改变取向，则连接器件将相应地移动并且连接点将不受影响。然而，如果轮单元例如由于机械轮故障或转向系统的故障而以非平行方式改变其对准，则连接器件被推动或拉动成使得可以检测对准方面的偏差并且控制单元可以相应
地做出反应，例如可以降低速度、可以将故障的轮单元切换至自由转动模式或从模式等。
[0014]有利地，在两个轮单元的传感器装置之间设置有至少两个连接器件，其中，连接器件在每种情况下被牢固地锚定在相反侧上并且在每种情况下设计在另一相反侧上，以在轮单元相对于彼此的偏转超过指定偏差时在相应的传感器装置上提供拉伸载荷或压缩载荷。例如，两个轮单元可以通过连接至左轮单元和右轮单元两者的两个刚性连接器件、比如杆连接，使得一个连接器件(杆)刚性地连接至左轮单元并且另一连接器件(杆)刚性连接至右轮单元。在该优选实施方式中，两个传感器装置优选地设置在相应的轮单元上，两个传感器装置各自与一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆的转向系统(10)，所述转向系统包括：至少一对轮单元(15、20)，所述轮单元能够彼此独立地致动和偏转；每个轮单元(15、20)与至少一个传感器装置(17、22)配对，所述传感器装置用于检测与所述轮单元(15、20)相对于彼此的指定偏转的偏差；并且至少一个、优选地每个轮单元(15、20)与至少一个致动装置(16、21)配对以用于致动所述轮单元(15、20)；至少一个控制单元(35)，所述控制单元设计成在所述传感器装置(17、22)检测到所述轮单元(15、20)相对于彼此的所述指定偏转的指定偏差时致动所述轮单元(15、20)的所述致动装置(16、21)。2.根据权利要求1所述的转向系统(10)，其特征在于，在两个轮单元(15、20)的所述传感器装置(17、22)之间设置有至少一个连接器件(30)，所述至少一个连接器件设计成在所述轮单元(15、25)相对于彼此的偏转超过指定偏差时向所述传感器装置(17、22)提供拉伸载荷或压缩载荷。3.根据权利要求1或2所述的转向系统(10)，其特征在于，在两个轮单元(15、20)的所述传感器装置(17、22)之间设置有至少两个连接器件(30)，其中，所述连接器件(30)牢固地锚定在相反侧上并且设计在相应的另一相反侧上，以在所述轮单元(15、20)相对于彼此的偏转超过指定偏差时向相应的传感器装置(17、22)提供拉伸载荷或压缩载荷。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：