CN102574545B - 用于操作汽车中的转向系统的方法以及实施所述方法的调节或者说控制设备 - Google Patents
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Abstract
汽车中的转向系统在方向盘和伺服单元的作用点之间的传递路径中具有离合元件，该离合元件在传递转向运动的关闭位置与脱耦的打开位置之间进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于操作汽车中的转向系统的方法，所述转向系统具有方向盘、转向轴以及用于产生支持的驱动力矩的伺服单元，并且在方向盘和伺服单元的作用点之间的传递路径中布置离合元件，该离合元件在传递转向运动的关闭位置与脱耦的打开位置之间进行调节。
背景技术
由DE 10 2005 021 725 A1公开了借助于汽车自己的传感装置检测汽车的即将发生的碰撞并且根据碰撞参数要么为了自我保护要么为了保护汽车中的事故而采取特定的措施。所述措施涉及汽车中可主动转移的安全部件，该安全部件例如是汽车车身的组成部分或者与之相联系。如此，例如在DE 10 2005 021 725 A1中，前面的减震器横梁作为行人保护装置能够借助于转移装置沿汽车纵向移回。
此外也公开了为了降低事故后果而激活驾驶员辅助系统，例如一旦检测到即将发生事故就自动导入制动过程。
只要汽车装备有主动的转向系统，该转向系统独立于驾驶员产生可叠加到驾驶员预先给出的转向角上的叠加转向角，那么通过触发主动的转向系统同样能够致力于降低事故后果。然而这种主动的转向系统由于其复杂的构造仅仅在极少汽车中提供。
发明内容
本发明的任务是用简单的结构上的措施降低由自动实施的转向干预引起的事故后果。
该任务按本发明用以下特征得到解决，即在即将发生事故的情况下将离合元件置于脱耦的打开位置中。本发明还给出了有利的改进方案。
按本发明的转向系统以已知的常规的方式包括通常构造成方向盘的转向操作件，驾驶员通过该转向操作件将所希望的转向角经由转向轴、转向传动装置以及齿条传递到汽车的可转向的车轮上。此外，为了产生支持的驱动力矩设置了伺服单元，该伺服单元通常通过转向传动装置耦合，该转向传动装置在转向轴和转向齿条之间的过渡区域内。
按本发明提出，在方向盘和转向系统中伺服单元的作用点之间的传递路径中布置离合元件，该离合元件在关闭位置和脱耦的打开位置之间进行调节。在关闭位置中，在转向操作件和可转向的车轮之间给出了连续运动的传递路径，从而以常规的方式传递由驾驶员产生的转向运动。相反，在离合元件的脱耦的打开位置中中断运动的传递路径，更确切地说在转向操作件与伺服单元的作用点之间的区域内中断，相反，一如既往地断开伺服单元与可转向的车轮之间其它的传递路径。这开启了以下方案，即在特定的情况下尤其在危险情况下打开离合元件并且随后操作伺服单元，从而产生转向运动，然而该转向运动由于打开的离合元件而不能继续传到转向操作件上。以这种方式防止通过操作伺服单元自动实施的转向干预会引起转向轮的突然的旋转运动，这种旋转运动会潜在地给驾驶员带来受伤危险。
通过伺服单元产生的支持力矩在离合器打开时传递为汽车可转向的车轮的转向运动。因为尤其在即将发生事故的情况下为了降低事故严重程度需要快速的汽车反应，所以可以通过伺服单元不对驾驶员产生危害地产生较高的力矩，从而实施快速的转向运动。
按本发明的转向系统尤其设计成不能产生叠加转向角的被动的转向系统。然而还是可以将具有用于产生独立于驾驶员的叠加转向角的叠加转向传动装置的主动的转向系统设有位于转向操作件与伺服单元的作用点之间的以按本发明的方式实施的离合元件。
所述离合元件尤其构造成电机的离合器，该离合器经由电调节信号在关闭位置和脱耦的打开位置之间进行调节。出于安全原因，所述离合元件在不通电的状态下有利地处于关闭的位置中，在该位置中给出连续运动的传递路径。
所述离合元件位于转向操作件和伺服单元的作用点之间。例如考虑对分转向轴，其中两个转向轴部件通过离合元件相互连接。然而也可以在转向轴的端侧的端部的范围内布置离合元件，尤其在转向轴和转向传动装置之间的过渡区域内布置离合元件。
所述伺服单元是电伺服马达。
在用于运行按本发明的转向系统的方法中，在即将发生事故的情况下将离合元件置于脱耦的打开位置中，其中事故情况优选通过安装在汽车中的环境传感机构进行检测。然而原则上也可以将即将发生事故或者说危险情况的信息从外面传递到汽车中，例如经由汽车到汽车通讯装置进行传递。
可以有利地将离合元件的打开与额外的操作联系起来，例如仅仅在至少一个汽车状态参数处于限定的值域中时将离合元件置于打开位置中。以这种方式应该确保没有额外的危险与转向连接的中断有关系。作为要考虑的汽车状态参数尤其考虑汽车速度，其中离合元件仅仅在汽车速度低于阈值例如15km/h时打开。
在打开离合元件之后操作伺服单元，从而产生车轮转向角，使得汽车自动地朝特定的方向偏转，由此应该降低事故后果的严重程度。由于打开的离合元件，车轮转向角的产生不会传递到方向盘。有待产生的车轮转向角的大小和方向以及其它表征转向过程的特征参数例如车轮转向角变化的开始以及终止时间点或者说车轮转向角变化速度根据当前的汽车以及环境情况来确定。通常通过伺服单元的干预尝试为了降低事故后果通过所希望的车轮转向角偏转将汽车远离事故对方。
除了自动的经由触发伺服单元实施的转向过程可以有针对性地自动操作汽车中其它调节装置，例如制动装置。可以通过驾驶员辅助系统例如电子稳定程序（ESP）实施转向过程并且必要时也可以触发其它调节装置。
用于加载离合元件以及伺服马达的调节信号在调节或者说控制设备中产生，该调节或者说控制设备例如可以是ESP控制设备。该控制设备与环境传感机构或者其它安装在汽车中的传感器装置进行通讯，或者说与配属于环境传感机构或者说其它传感装置的控制设备进行通讯。例如也可以动用用于检测事故情况的气囊信号。
附图说明
其它优点以及有利的实施方式从其它权利要求、附图说明以及附图中获得。附图示出：
图1是转向系统的示意图，该转向系统为了支持转向力而装备有电伺服马达，其中在转向轴中集成了电机的离合元件，
图2是具有用于实施运行按图1的转向系统的方法的方法步骤的流程图。
具体实施方式
在图1中示出的转向系统1安装在汽车中并且作为转向操作件包括方向盘2、转向柱或者说转向轴3、转向传动装置4以及转向齿条5。所述方向盘2与转向轴3连接，驾驶员通过方向盘2预先给出所希望的转向角。转向角经由转向轴3传递到转向传动装置4上，该转向传动装置与转向齿条5运动地连接，该转向齿条对可转向的车轮6加载车轮转向角。为了支持转向力，电伺服马达7设置成由调节或者说控制设备8的调节信号进行调节的伺服单元，其中该调节或者说控制设备8例如是电子稳定程序（ESP）的控制设备。
在转向轴3中集成了电机的离合元件10，该离合元件由调节或者说控制设备9的调节信号在脱耦的打开位置与传递转向运动的关闭位置之间进行调节。配属于离合元件10的调节或者说控制设备9例如同样可以是ESP控制设备。所述电机的离合元件10无电流地关闭，从而在离合元件不通电的状态下运动地相互连接两个转向轴部件并且直接在转向轴部件之间传递由驾驶员预先给出的转向运动，其中在所述两个转向轴部件之间布置离合元件。
相反，在离合元件10的打开位置中，所述两个转向轴段相互脱耦，从而一方面由驾驶员通过方向盘2预先给出的转向运动不传递到可转向的车轮6上并且另一方面在转向系中在离合元件下面发生的运动不会传递到方向盘2上。
转向系统1或者说是转向系统的组成部分的调节或者说控制设备8与环境传感机构11以及配属于环境传感机构的调节或者说控制设备12进行通讯。该环境传感机构11包括配属的调节或者说控制设备安装在汽车中并且例如包括用于识别在汽车前面的或者说发生的交通事故的长距离雷达。根据由环境传感机构11以及配属的调节或者说控制设备11提供的信息，可以将转向轴3中的离合元件置于打开位置中。这尤其在即将发生事故的情况下实现，从而通过操作电伺服马达7独立于驾驶员操作而产生车轮转向角并且由此以降低事故后果为目的将汽车转向到特定的方向上。由于转向轴3中打开的离合元件10，通过操作电伺服马达7产生的转向运动不会传递到方向盘2上，由此通过方向盘的突然的不由驾驶员引起的运动排除事故危险。
在图2中示出了在即将发生事故的情况下用于实施运行转向系统的方法的流程图。首先，在第一方法步骤20中收集并且分析来自于汽车中的环境传感机构的信息。在后面的方法步骤21中检测，来自环境传感机构的信息是否可推断出即将发生事故。这例如通过询问与前面的汽车或者其它物体之间的距离是否低于阈值来实现，该阈值尤其取决于其它参数例如汽车速度。如果方法步骤21中的询问得到的结果是不会马上发生事故，那么否分支（“N”）随后再回到按方法步骤20的方法的开始。相反，如果询问得到的结果是即将发生事故，那么是分支（“Y”）随后进入下一个方法步骤22。
在方法步骤22中如下进行其它检测，其它特征参数是否在确定的值域内，例如汽车速度是否低于阈值例如15km/h。方法步骤22中的询问用作安全询问，从而确保仅仅在没有额外的额定值的危险与之相联系时才实施与离合元件打开相联系的重大干预。
只要方法步骤22中的安全询问是否定的，也就是所检测的状态或者说特征参数不在所要求的值域之内，那么否分支就再次回到方法的开头。否则的话，满足所有打开离合元件的条件并且进入下一个方法步骤23中，在该方法步骤中打开离合元件。由此中断转向操作件与汽车的可转向的车轮之间运动的连接。
在下一个方法步骤24中，在打开电机的离合元件之后通过转向系统中电伺服马达进行自动干预。经由伺服马达产生高的力矩，该力矩储存在转向系统中，从而以该方式产生特定的所希望的车轮转向角。所希望的车轮转向角的方向和大小以及车轮转向角的变化速度是根据当前的汽车以及环境状态确定的额外的特征参数。
Claims (11)
1.用于操作汽车中的转向系统的方法，所述转向系统具有方向盘（2）、转向轴（3）以及用于产生支持的驱动力矩的伺服单元（7），并且在方向盘（2）和伺服单元（7）的作用点之间的传递路径中布置离合元件（10），该离合元件在传递转向运动的关闭位置与脱耦的打开位置之间进行调节，
其特征在于，在即将发生事故的情况下将离合元件（10）置于脱耦的打开位置中。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离合元件（10）布置在转向轴（3）中。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可电操作所述离合元件（10）并且在无电流的状态下置于关闭位置中。
4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将伺服单元构造成电伺服马达（7）。
5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在打开离合元件（10）之后操作用于产生车轮转向角的伺服单元。
6.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述离合元件（10）仅仅在至少一个汽车状态参数处于限定的值域中时才打开。
7.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述离合元件（10）仅仅在汽车速度低于阈值时才打开。
8.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了检测即将发生的事故，分析汽车中环境传感机构（11）的传感器信号。
9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在打开离合元件（10）之后操作汽车中至少一个其它调节装置。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，所述调节装置是制动装置。
11.用于实施按权利要求1到10中任一项所述的方法的调节或者说控制设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |