线控转向转向系统技术方案

指定了一种用于车辆的线控转向转向系统(10)，该线控转向转向系统具有：方向盘(12)；用于捕获该方向盘(12)的转向角度的至少一个传感器(26)；处理逻辑单元(28)，该处理逻辑单元用于基于所捕获的转向角度确定车轮设置角度要求；以及致动器单元(20)，该致动器单元用于根据由该处理逻辑单元(28)确定的该车轮设置角度要求来设置该车辆的车轮(16，18)上的车轮设置角度，其中，该传感器(26)直接电气连接到车辆电气系统(44，52)且经由该车辆电气系统被供应电能。供应电能。供应电能。

【技术实现步骤摘要】
线控转向转向系统


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的线控转向转向系统。

技术介绍

[0002]转向系统通常包括齿条，该齿条以可线性移位的方式安装，以便对车轮位置进行适配。起初，这种齿条经由转向杆联接到方向盘，从而通过旋转方向盘使得齿条线性移位。
[0003]未来将越来越多地使用具有所谓线控转向转向系统(SbW转向系统)的机动车辆，在该线控转向转向系统中，在方向盘与齿条之间不再存在机械连接。方向盘的位置通过电子方式被捕获，并且齿条通过电气驱动装置相应地移位。
[0004]由于省略了方向盘与齿条之间的机械连接，因此线控转向转向系统必须尤其具有故障安全性。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是指定尤其一种具有故障安全性的线控转向转向系统。
[0006]根据本专利技术，该目的通过一种用于车辆的线控转向转向系统来实现，该线控转向转向系统具有：方向盘；用于捕获该方向盘的转向角度的至少一个传感器；处理逻辑单元，该处理逻辑单元用于基于所捕获的转向角度确定车轮设置角度要求；以及致动器单元，该致动器单元用于根据由该处理逻辑单元确定的该车轮设置角度要求来设置该车辆的车轮上的车轮设置角度，其中，该传感器直接电气连接到车辆电气系统且经由该车辆电气系统被供应电能。
[0007]经由车辆电气系统直接向传感器供应电能意味着传感器的供电独立于转向系统的其他部件，这有助于转向系统具有高度故障安全性。
[0008]处理逻辑单元尤其包括使得可以确定车轮转向角度要求的功能。换句话说，处理逻辑单元能够尤其对从传感器接收的信号进行数字信号处理。
[0009]处理逻辑单元原则上可以存在于转向系统的任何期望的控制单元中，只要其被配置为接收来自传感器的信号并将这些信号转发至致动器单元即可。
[0010]该至少一个传感器例如是角度传感器，从而使得可以直接确定方向盘的角位置。然而，还可设想在用于捕获驾驶员输入的其他人机接口的情况下，以另一种方式执行该确定，例如通过扭矩传感器或力传感器。
[0011]根据一个方面，该转向系统包括转向单元，该转向单元具有用于向方向盘施加扭矩的转向致动器，其中，该转向单元被配置为基于转向致动器的位置来确定方向盘的转向角度。因此，一方面由传感器并且另一方面由转向单元来冗余地捕获转向角度。这额外提高了转向系统的故障安全性。特别地，由于转向单元和传感器被彼此独立地供应电能，因此如果传感器或转向单元发生故障，则仍然能确保捕获转向角度。
[0012]处理逻辑单元可以集成在转向单元和/或致动器单元中。这意味着转向单元和/或致动器单元具有被配置为捕获和处理所测量的转向角度并且确定对应的车轮设置角度要
求的对应控制单元。
[0013]优选地，转向单元和致动器单元二者都具有相应配置的控制单元，因此也冗余地存在处理逻辑单元。
[0014]但是，只有致动器单元可以在车轮上实施车轮设置角度。为此，致动器单元具有例如可以使齿条线性移位的前车桥致动器。
[0015]转向单元和致动器单元例如经由通信线路彼此连接，并且该至少一个传感器经由信号线路直接连接到致动器单元。因此，致动器单元可以以两种相互独立的方式接收关于转向角度的信息，即，一方面从传感器接收，而另一方面从转向单元接收。如果传感器或转向单元发生故障，则可确保转向信号仍被处理并且可以相应地设置车轮设置角度。
[0016]转向单元和致动器单元优选地直接电气连接到车辆电气系统，并且经由车辆电气系统被供应电能。这意味着该至少一个传感器、转向单元和致动器单元在电能供应方面完全彼此独立。因此，电能供应尤其可靠。
[0017]根据一个方面，该转向系统具有第一处理路径和第二处理路径，其中，每个处理路径包括其自身的处理逻辑单元、致动器单元和用于捕获转向角度的至少一个传感器，并且其中，该第一处理路径为主路径，该主路径在正常操作期间先于该第二处理路径捕获转向角度并确定车轮设置角度要求、并且设置对应的车轮设置角度。由于提供了两个处理路径，因此每个部件都是冗余提供的，从而额外提高了该转向系统的故障安全性。特别地，第一处理路径中的处理逻辑单元与第二处理路径中的处理逻辑单元相同。
[0018]还可设想提供多于两个处理路径，例如提供三个处理路径。每附加一个处理路径，都能进一步提高故障安全性。
[0019]每个处理路径中的部件互连可以是相同的或不同的。在不同互连的情况下，两个处理路径中可能涵盖不同的故障场景。
[0020]第一处理路径和第二处理路径的致动器单元可以经由通信线路在信令方面各自彼此连接。因此，处理路径可以彼此通信并在必要的情况下互换信息。
[0021]每个处理路径还优选地具有转向单元，这些转向单元同样经由通信线路在信令方面彼此连接。
[0022]这些处理路径的电力供应优选地彼此独立。确切地说，提供了彼此不同的两个车辆电气系统，其中，每个处理路径由不同的车辆电气系统供应电能。这确保了即使一个处理路径的电力供应发生故障，转向系统也能可靠操作。
[0023]这两个处理路径之一的传感器例如电气连接到转向单元，并且经由转向单元被供应电能。因此，传感器直接电气连接到这两个处理路径之一中的车辆电气系统并连接到另一个处理路径中的转向单元。如果传感器连接到转向单元，则可以省去单独的电力转换和电力稳定，因为这已经在转向单元中执行了。因此可以降低转向系统的复杂性。
附图说明
[0024]从以下描述和参考的附图中，本专利技术的其他优点和特征将变得显而易见。在附图中：
[0025]‑
图1示意性地示出了根据本专利技术的转向系统，
[0026]‑
图2示意性地示出了根据本专利技术的转向系统的部件的电气和电子互连，
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图3示意性地示出了根据本专利技术的具有两个处理路径的转向系统的电气和电子互连，
[0028]‑
图4示意性地示出了根据本专利技术的具有两个处理路径的转向系统的替代性电气和电子互连，以及
[0029]‑
图5示意性地示出了根据本专利技术的具有两个处理路径的转向系统的另一替代性电气和电子互连。
具体实施方式
[0030]图1示意性地展示了用于车辆的线控转向转向系统10，该线控转向转向系统具有方向盘12。
[0031]转向系统10包括齿条14。齿条14经由横拉杆(为了简单起见未展示出)连接到车轮支架，其连接方式为使得齿条14的线性移位会引起车轮支架绕其转向轴线旋转。
[0032]转向系统10还包括致动器单元20，该致动器单元用于基于方向盘12的转向角度来设置车辆的车轮16、18上的车轮设置角度。
[0033]还提供了转向单元22，并且其被配置为向方向盘12施加扭矩。为此目的，转向单元22包括转向致动器24。
[0034]传感器26(特别是角度传感器)被配置为捕获方向盘12的转向角度。
[0035]转向系统10还具有处理逻辑单元28，该处理逻辑单元被配置为接收由传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的线控转向转向系统(10)，所述线控转向转向系统具有：方向盘(12)；用于捕获所述方向盘(12)的转向角度的至少一个传感器(26)；处理逻辑单元(28)，所述处理逻辑单元用于基于所捕获的转向角度确定车轮设置角度要求；以及致动器单元(20)，所述致动器单元用于根据由所述处理逻辑单元(28)确定的所述车轮设置角度要求来设置所述车辆的车轮(16，18)上的车轮设置角度，其中，所述传感器(26)直接电气连接到车辆电气系统(44，52)并且经由所述车辆电气系统被供应电能。2.如权利要求1所述的线控转向转向系统(10)，其中，所述至少一个传感器(26)是角度传感器。3.如前述权利要求中任一项所述的线控转向转向系统(10)，其中，所述转向系统(10)包括转向单元(22)，所述转向单元具有用于向所述方向盘(12)施加扭矩的转向致动器(24)，其中，所述转向单元(22)被配置为基于所述转向致动器(24)的位置来确定所述方向盘(12)的转向角度。4.如权利要求3所述的线控转向转向系统(10)，其中，所述处理逻辑单元(28)集成在所述转向单元(22)和/或所述致动器单元(20)中。5.如权利要求3或4所述的线控转向转向系统(10)，其中，所述转向单元(22)和所述致动器单元(20)经由通信线路(42)彼此连接，并且所述至少一个传感器(26...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬，
申请(专利权)人：ZF汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：