CN102958784B - 用于机电式调节转向角的方法以及具有机电式转向装置的机动车 - Google Patents

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Abstract

通过用于机电式调节转向角的方法提高在驾驶机动车（10）时的行驶舒适性和行驶安全性，为了提供所述方法，根据至少一个用于驱动车轮（16，18）的动力机（20，22）的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来确定附加转向角。然后将这样确定的附加转向角与通过驾驶员借助于转向操纵装置（14）预给定的转向角叠加或合并。由此，方向盘角可与所述车轮的转向角至少部分地脱耦。用所述机电式转向装置调节转向角由此更好地匹配于当前行驶状况。

Description

用于机电式调节转向角的方法以及具有机电式转向装置的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机电式调节转向角的方法。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
对于现代机动车已经描述了机电式转向系统的使用。在所述机电式转向系统中，将所谓的“线控转向”转向系统与具有叠加传动装置的转向系统作出区别。
通过所述“线控转向”转向系统，驾驶员在方向盘上的转向预给定值可借助于传感器确定，然后借助于机电式执行器仅仅电动地实施。也可将一个附加转向角与驾驶员的转向预给定值合并，以便在确定的行驶状况中提高机动车的稳定性。
在具有叠加传动装置的转向系统中，驾驶员的转向预给定值可被所谓的叠加转向角叠加。所述叠加转向角通常通过电动调整器来调节。转向角于是由驾驶员所预给定的方向盘角和叠加转向角组成。
上述用于机电式调节转向角的方法例如已由WO2004/087486公开。
此外，对于具有车轮的电动驱动装置的现代机动车而言已经公知，不同的车轮可通过机动车的不同的电动的动力机来驱动。现在，如果在这种机动车中例如这些驱动马达之一失效，则机动车进行横摆运动。这降低行驶安全性和行驶舒适性，因为驾驶员必须主动地反向转向，以便可保持原来的行驶方向。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供开头所述类型的用于机电式调节转向角的方法，通过所述方法提高行驶安全性和行驶舒适性。
该目的通过一种用于对机动车的至少一个车轮轴上的转向角进行机电式调节的方法实现，在所述方法中，将附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置预给定的转向角叠加或合并，所述附加转向角根据至少两个在两个不同的关于车辆纵向轴线彼此对置的车轮上作功的动力机的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来确定，其中，描述动力机的运行状态的所述参量是作用在车轮轴上的转矩，根据所述机动车的横向加速度、所述机动车的横摆率和所述由驾驶员借助于机动车的转向操纵装置预给定的转向角来确定所述附加转向角的大小。
为了例如在驱动马达失效时避免或者说降低在行驶舒适性中以及在行驶安全性方面的影响，在根据本发明的用于机电式调节转向角的方法中，根据至少两个在两个不同的关于车辆纵向轴线彼此对置的车轮上作功的动力机的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来确定附加转向角。附加转向角由此尤其是匹配于当前行驶状况，由此，机动车可被更舒适地转向并且行驶安全性提高。此外，可能的实施形式在于，使驾驶员容易反作用于机动车的例如由于驱动马达失效而由不同车轮的不同强度的驱动引起的不期望的横摆运动。另外，驾驶员因此仅需在转向过程开始时通过操作方向盘来调节平衡横摆运动所需的转向角。由此，机动车的行驶舒适性和行驶安全性特别高。
动力机的运行状态在现代机动车中通常通过合适的控制单元来监测或者说确定。这样确定的当前运行状态现在例如可通过发送相应数据由动力机传输到机电式转向装置的控制单元。
描述动力机的运行状态的参量可以是作用在车轮轴上的转矩。所述转矩例如可通过合适的传感器来测量。借助于转矩可以以简单方式确定动力机的当前运行状态。
作为替换方案或附加地，转矩也可由电动的动力机的运行状态导出，因为通常已知电动的动力机的何运行状态引起车轮轴的何转矩。
根据本发明，根据两个作用在两个关于机动车的纵向轴线彼此对置的车轮的相应车轮轴上的转矩的差来确定附加转向角的大小。如果两个不同的驱动不同车轮的动力机的运行状态不同，则这反映在转矩的差上。即可容易地确定：需要何支持力来反作用于机动车的由动力机的不同运行状态引起的不期望的横摆运动。
可根据机动车的横向加速度、机动车的横摆率/横摆角速度和由驾驶员借助于机动车的转向操纵装置预给定的转向角来确定附加转向角的大小。于是可这样计算附加转向角，使得通过动力机的不同运行状态或者说不同大小的转矩造成的横摆力矩可得到补偿。
根据本发明的机动车具有至少两个动力机，所述动力机在两个不同的关于纵向轴线彼此对置的车轮上作功。此外，所述机动车包括用于调节转向角的机电式转向装置。通过所述机电式转向装置可将附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置预给定的转向角叠加或合并。为此，机电式转向装置包括控制单元，所述控制单元被构造用于根据至少一个用于驱动机动车的车轮的动力机的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来计算附加转向角。于是这样控制机电式转向装置的执行器，使得在调节转向角时所述附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置预给定的转向角叠加或者说与所述转向角合并，其中描述动力机的运行状态的所述参量是作用在车轮轴上的转矩。附加转向角由此可非常好地匹配于当前行驶状况。机动车可被更舒适地转向并且行驶安全性提高。此外，可能的实施形式在于，以舒适的方式平衡机动车的由不同动力机的不同运行状态引起的横摆运动。驾驶员不必进行平衡运动，由此，行驶安全性提高。
控制单元可被构造用于这样计算附加转向角，使得与所述至少一个动力机的运行状态相关的横摆力矩可通过附加转向角补偿。驾驶员可保持由其在转向操纵装置上预给定的转向角，因为附加转向角反作用于机动车的横摆运动。
根据本发明，所述机动车包括用于测量和/或计算机动车的当前横向加速度以及机动车的横摆率的装置。此外，所述机动车还包括用于确定由驾驶员借助于转向操纵装置预给定的转向角的转向角传感器。在该实施形式中，控制单元被构造用于根据横摆率、横向加速度和由驾驶员借助于转向操纵装置预给定的转向角计算附加转向角。以此方式可简单且精确地补偿基于不同驱动力矩的在行驶时作用在机动车上的横摆力矩。
附图说明
下面参照附图描述根据本发明的方法或者说根据本发明的机动车的优选实施形式，其中，附图表示具有机电式转向装置的机动车的示意性视图。
具体实施方式
机动车10具有机电式转向装置12。所述机电式转向装置可构造成叠加转向装置，在所述叠加转向装置中，例如借助于接入到转向系中的传动装置，可将一个通过电动机提供的附加转向角与由驾驶员在转向操纵装置14上预给定的方向盘角叠加。作为替换方案，机电式转向装置12也可构造成“线控转向”转向系统。
两个后车轮16、18通过两个不同的电动机20、22驱动。可设想，前车轮24、26也通过另外的不同的电动机驱动。
现在，如果电动机20失效，则在机动车10行驶时产生横摆力矩。所述横摆力矩的大小与由继续被驱动的车轮18产生的驱动力Fa相关。电动机20也可仅仅部分地失效。
电动机20的失效例如可通过机动车10的专门的以本身公知的方式构造的监测装置来确定。关于电动机20的当前运行状态的信息于是由监测装置传输给机电式转向装置的控制单元28。通过该控制单元于是计算附加转向角，通过所述附加转向角可补偿在行驶时机动车10的由于电动机20的失效产生的横摆运动。
如果机电式转向装置12涉及叠加转向装置，则控制单元28将促使附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置14预给定的方向盘角叠加。这以本身公知的方式借助于叠加传动装置来进行。
如果机电式转向装置12涉及“线控转向”转向系统，则通过控制单元28使附加转向角与由驾驶员在转向操纵装置14上预给定的方向盘角合并并且促使机电式转向装置12的执行器30调节由方向盘角和附加转向角组成的转向角。
驾驶员于是可以以舒适的方式保持期望的行驶方向，而无需由于电动机20的运行故障而在转向操纵装置14上改变方向盘角。
附加地或作为替换方案，也可通过转矩传感器32、34确定：通过电动机20、22在当前行驶状况中作用在车轮16、18的相应车轮轴36、38上的相应转矩有多大。分别确定的大小于是也可由控制单元28用于计算反作用于机动车10的由不同驱动轴的不同转矩而引起的横摆运动所需的附加转向角大小。

Claims (4)

1.一种用于对机动车(10)的至少一个车轮轴上的转向角进行机电式调节的方法，在所述方法中，将附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置(14)预给定的转向角叠加或合并，所述附加转向角根据至少两个在两个不同的关于车辆纵向轴线彼此对置的车轮(16，18)上作功的动力机(20，22)的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来确定，其特征在于：
描述动力机(20，22)的运行状态的所述参量是作用在车轮轴(36，38)上的转矩，根据所述机动车(10)的横向加速度、所述机动车(10)的横摆率和所述由驾驶员借助于机动车(10)的转向操纵装置(14)预给定的转向角来确定所述附加转向角的大小。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：根据作用在关于所述机动车(10)的纵向轴线彼此对置的两个车轮(16，18)的相应车轮轴(36，38)上的两个转矩的差来确定所述附加转向角的大小。
3.一种机动车(10)，具有至少两个动力机(20，22)并且具有用于调节转向角的机电式转向装置(12)，所述动力机在两个不同的关于车辆纵向轴线彼此对置的车轮(16，18)上作功，借助于所述机电式转向装置能将附加转向角与由驾驶员借助于转向操纵装置(14)预给定的转向角叠加或合并，所述机电式转向装置(12)包括至少一个控制单元(28)，所述控制单元被构造用于根据所述动力机(20，22)的运行状态和/或至少一个描述所述运行状态的参量来计算所述附加转向角并且这样控制执行器，使得在调节转向角时所述附加转向角与所述由驾驶员借助于转向操纵装置(14)预给定的转向角叠加或合并，
其特征在于，描述动力机(20，22)的运行状态的所述参量是作用在车轮轴(36，38)上的转矩，所述机动车(10)包括用于测量和/或计算所述机动车(10)的当前横向加速度以及所述机动车(10)的横摆率的装置和用于确定由驾驶员借助于转向操纵装置(14)预给定的转向角的转向角传感器，其中，所述控制单元(28)被构造用于根据所述横摆率、所述横向加速度和所述由驾驶员借助于转向操纵装置(14)预给定的转向角来计算所述附加转向角。
4.根据权利要求3的机动车(10)，其特征在于：所述控制单元(28)被构造用于这样计算所述附加转向角，使得与所述至少一个动力机(20，22)的运行状态相关的横摆力矩能通过所述附加转向角补偿。
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