CN108382452A - 校正方法、装配方法以及机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于补偿具有包括方向盘(12)、转向柱(13)、转向机构(11)、叠加单元(15)以及方向盘角度传感器(17)的转向系统(11)的机动车辆(10)中的方向盘角度偏移量(γ)的校正方法(30)。根据本发明，在角度比较操作(34)中，将在方向盘角度确定操作(32)中借助于方向盘角度传感器(17)确定的方向盘(12)的方向盘角度(α)与在比较角度确定操作(33)中确定的比较角度(β)进行比较，并且当确立作为方向盘角度(α)和比较角度(β)之间的差值的方向盘角度偏移量(γ)时，该方向盘角度偏移量在措施(35)中进行补偿。

Description

校正方法、装配方法以及机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于补偿具有包括方向盘、转向柱、转向机构、叠加单元以及方向盘角度传感器的转向系统的机动车辆中的方向盘角度偏移量的校正方法。另外，本发明涉及一种用于制造机动车辆的装配方法，并且还涉及一种用于执行该校正方法的机动车辆。

背景技术

根据DE 102007053816 A1清楚的是，现有技术中已知用于机动车辆的助力转向装置。所述助力转向装置尤其是利用液压辅助、电动液压辅助或机电辅助来实施。对于特定的驾驶状况(像例如停车)，可以提供在转向运动和调节装置的调节运动之间的可变传动比，该转向运动由用户特别是借助于方向盘被施加到转向装置，该调节装置用于转向机动车辆的至少一个可转向车轮。

为了实现可以根据速度适当设定的可变传动比，根据DE 102007053816 A1还已知断开方向盘与调节装置(通常以转向柱的形式)之间的机械连接，并且在断开点处提供转向角度调节装置。转向角度调节装置允许在方向盘和调节装置之间设定差分调节角度，以便能够例如当操作机动车辆时提供与驾驶模式中的相对较高的速度(叠加齿轮机构)相比不同的传动比。转向角度调节装置也可以用于补偿在机动车辆的驾驶模式下的调节装置的自动转向运动，例如以便补偿侧风效应，使得驾驶员在这种自动转向运动发生时没有注意到任何不期望的方向盘运动。具有断开的转向柱的转向装置例如被称为主动转向系统(主动前转向-AFS)。主动转向系统通常辅以助力转向系统(PAS)以减少必要的转向调节力。

转向角度调节装置可以被实施为例如连接到断开的转向柱的相对端部区域的行星齿轮机构和作用在行星齿轮机构上的电动马达的组合。电动马达由控制单元致动，该控制单元特别地获得和处理来自转向装置、调节装置以及用于确定车辆速度的装置的信息。

作为断开的转向柱的替代，可以完全免除方向盘和调节装置之间的机械连接；将转向运动传递到调节装置以及传递待反馈的反作用力仅通过电子装置来执行。这种系统被称为线控转向(SBW)转向系统，在该线控转向转向系统中，转向角度调节装置也被用作转矩发生器，该转矩发生器给驾驶员生成力反馈信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机动车辆的校正方法，利用该校正方法可以消除方向盘角度偏移量。

该目的通过如权利要求1所述的校正方法、如权利要求10所述的装配方法以及如权利要求11所述的机动车辆来实现。本发明的有利改进在从属权利要求中进行了说明。

在根据本发明的用于补偿具有包括方向盘、转向柱、转向机构、叠加单元以及方向盘角度传感器的转向系统的机动车辆中的方向盘角度偏移量的校正方法的情况下，在角度比较操作中，将在方向盘角度确定操作中借助于方向盘角度传感器确定的方向盘的方向盘角度与在比较角度确定操作中确定的比较角度进行比较，并且当确立作为方向盘角度和比较角度之间的差值的方向盘角度偏移量时，该方向盘角度偏移量在措施中进行补偿。

因此，消除了在安装方向盘之后可能发生的方向盘的偏移量。特别是当方向盘角度偏移360°时，安装者难以识别偏移量并且所述偏移量可能导致转向系统中的错误消息和/或故障。这被所提出的方法所阻止。

在根据本发明的校正方法的有利实施例中，借助于机动车辆的转向角度传感器来测量比较角度。为此，可以借助于转向柱转向角度传感器来测量转向柱中的转向轴的转向角度。另外可以借助于转向机构转向角度传感器来测量转向机构中的转向轴的转向角度作为比较角度。

在大量的机动车辆结构中，在任何情况下设置有转向角度传感器，并且因此借助于使用来自转向角度传感器的信号来实施根据本发明的校正方法是容易实现的。在此，转向柱转向角度传感器和转向机构转向角度传感器是两个可能的来源。

作为借助于至少一个转向角度传感器通过测量来确定比较角度的替代或者除此之外，在根据本发明的校正方法的另一有利实施例中当机动车辆正行驶时根据借助于车轮上的车轮转速传感器确定的车轮转速来计算比较角度。

因此，提供了可由本领域技术人员容易实施的确定比较角度的另一种方式。两种方法的应用都允许以冗余的方式确定比较角度。

在根据本发明的校正方法的另一有利的实施例中，在该措施中，方向盘的方向盘角度借助于叠加单元与比较角度匹配，并且消除了方向盘角度偏移量。因此，方向盘或转向机构侧转向轴在措施中借助于重叠单元转动。

因此，主动补偿转向角度偏移量。

附加地或可替选地，在该措施中，由机动车辆驾驶员执行的方向盘的转动由叠加单元以至少减小的程度传送。

因此，机动车辆驾驶员的行动是用于补偿的目的。

在根据本发明的校正方法的另一有利实施例中，补偿分若干阶段执行。

因此，可以进行补偿，使得机动车辆驾驶员没有注意到这种补偿。避免造成对自转方向盘或者可变反作用转向系统的不信任。

根据本发明的校正方法被集成到所有变型实施例中，特别是集成到用于装配机动车辆的装配方法中。在此，在安装过程中方向盘被安装到转向柱的转向轴上，并且在安装过程之后执行校正方法。

因此，可以确保安装在不正确位置的方向盘不会有进一步的后果。其次，由于方向盘可以被安装在任何需要的位置，所以可以以这种方式简化方向盘的安装。

根据本发明的机动车辆被设计成在所有变型实施例中执行根据本发明的校正方法。机动车辆包括转向系统，该转向系统包括方向盘、转向柱、转向机构、叠加单元以及方向盘角度传感器。

因此，根据本发明的机动车辆可以利用根据本发明的校正方法的优点。

附图说明

可以从详细描述和附图中获得本发明的其它优点。将参考附图和以下描述更详细地解释本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的机动车辆的示例性改进；

图2示出了根据本发明的校正方法的示例性实施例；以及

图3示出了根据本发明的装配方法的示例性实施例。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了根据本发明的机动车辆10的示例性改进。机动车辆10包括转向系统11，该转向系统11是叠加转向系统，特别是主动转向系统(主动前转向-AFS)。这种转向系统原则上在现有技术中是已知的。转向系统11具有用于手动操作的方向盘12。在转向系统11中，方向盘12借助于转向柱13连接到转向机构14，在该转向柱13中引导转向轴。方向盘12被安装到转向轴上。转向系统11另外具有叠加单元15。叠加单元15被设计成借助于致动器在机动车辆驾驶员通过方向盘12输入的角度上叠加另外的角度。叠加单元15可以被安装到转向柱13上。图1以这种方式示出了该情况。为此，转向轴可以被中断并且包括连接到方向盘12的上部和连接到转向机构14的下部。转向轴的上部和下部在此由叠加单元15连接。叠加单元15被设计成以修改的方式将一个转向轴部件的角度中的变化传递到另一个转向轴部件。修改涉及角度中变化的大小和/或角度中的变化率。特别地，叠加单元15被设计成独立于上转向轴部件操作下转向轴部件和/或独立于下转向轴部件操作上转向轴部件。在这种情况下，主动转向系统特别是以这种方式设计：主动转向系统被支撑在方向盘12上，使得当操作叠加单元15的致动器并且在此过程中机动车辆驾驶员没有牢固地握住方向盘12时，方向盘12或者上转向轴部件转动，或者当牢固地握住方向盘12时，下转向轴部件转动并且车轮20借助于转向机构14转向，并且因此机动车辆驾驶员将反向扭矩施加到方向盘12。

如果操作转向角度调节装置中的致动器并且没有牢固地握住方向盘，则只有方向盘或上转向轴部件转动。

然而，如果牢固地握住方向盘，则下转向轴部件如车轮借助于转向机构那样移动。

为了操作转向轴部件中的至少一个，叠加单元15具有电动的，特别是电动马达操作的致动器。

作为叠加单元15在转向柱上的布置的替代，叠加单元15也可以被布置在转向系统11的转向机构上。作为另一替代，叠加单元15可以被布置在方向盘12上。

转向系统11具有方向盘角度传感器17，该方向盘角度传感器17被设计成检测方向盘角度α。方向盘角度α指示方向盘12的位置，并且因此指示方向盘12相对于机动车辆10的其余部分的位置。此外，转向系统11可以具有至少一个转向角度传感器18、19，该至少一个转向角度传感器18、19被设计成检测转向角度。为此，转向柱转向角度传感器18可以被设置在转向柱13上和/或转向机构转向角度传感器19可以被设置在转向机构14上。在此，至少一个转向角度传感器18、19与转向轴的下部相关联。在此，转向角度指示转向轴的下部的位置。

另外可能的是，机动车辆10具有车轮20上的车轮转速传感器21，该车轮20可以借助于转向系统11而转向，所述车轮转速传感器被设计成检测相应的车轮20的车轮转速。

机动车辆10被设计成从转向角度和/或车轮转速来确定比较角度β。在此，比较角度β是所测量的转向角度，或者比较角度β根据车轮转速的差异来计算，或者比较角度β根据所测量的转向角度和车轮转速来计算。

转向系统11还可以包括优选是电动马达的伺服马达16。如图1所示，伺服马达16可以被定位在转向柱13上，或者伺服马达16可以被定位在转向机构14上。

根据本发明的机动车辆10被设计成执行根据本发明的校正方法30。校正方法30作为示例在图2中以从开始31到结束36的示图的方式示出。

在校正方法30中，在方向盘角度确定操作32中确定方向盘角度α。这里，借助于方向盘角度传感器17来测量方向盘角度α。

在比较角度确定操作33中确定比较角度β。可以测量或计算比较角度β。特别是借助于转向柱转向角度传感器18和/或借助于转向机构转向角度传感器19来测量比较角度β。在此，比较角度β是下转向轴的转向角度。也可以根据车轮转速，特别是机动车辆10的前轮20的转速来计算比较角度β。为此，当机动车辆10正在行驶时，借助于车轮20上的车轮转速传感器来确定车轮转速。也可以设想，从转向系统11的另一部件的角度或位置(例如转向齿条的位置)来确定比较角度β。

在角度比较操作34中比较方向盘角度α和比较角度β。在此，方向盘角度α表示实际角度，并且比较角度在此表示设定角度。方向盘角度α和比较角度β之间的差值在本文中被称为方向盘角度偏移量γ。

在方向盘角度α为0°的情况下，方向盘12处于中心位置。如果方向盘角度偏移量γ等于零，则车轮20呈现机动车辆10以直线行驶的位置。如果方向盘角度是±360°或360°的倍数，则方向盘12同样处于中心位置。然而，在方向盘角度偏移量γ为零的情况下，车轮20不应处于直线位置。

如果方向盘角度偏移量γ被确立，如果方向盘角度偏移量γ因此不等于零，则在措施35中消除方向盘角度偏移量γ。同时，可以将信息(例如通过指示)输出到机动车辆驾驶员。

叠加单元15优选用于消除方向盘角度偏移量γ。方向盘12和转向轴以方向盘角度偏移量γ为零的方式相对于彼此旋转。为此，在措施35的第一实施例中，可以借助于叠加单元15主动地转动方向盘12。在措施35的第二实施例中，同样设置为借助于叠加单元15主动地转动转向轴。在措施35的第三实施例中，设置为通过由机动车辆驾驶员执行的方向盘12的转动由叠加单元15以至少减小的程度传送来实现方向盘12相对于转向轴的转动。措施35的第四实施例是措施35的第一实施例和/或第二实施例和/或第三实施例的组合。

方向盘角度偏移量γ的消除可以例如分阶段地在措施35中连续地执行。阶段可以根据特定事件来实现。事件可以是例如转向过程、车轮20的直线位置、车轮20的特定转向角度、机动车辆10的静止状态或者机动车辆10的启动或者开启。因此，可以例如在若干转向过程中分阶段地分别消除方向盘角度偏移量γ的特定分量。在此，待消除的分量可以具有不同的大小。措施35可以在角度比较操作34之后，或者特别是在重新起动机动车辆10之后立即开始。在机动车辆10的多个起动过程/开启过程中的消除也是可能的，其中在这些启动过程中的每一个都消除了方向盘角度偏移量γ的特定分量。这里待消除的分量也可以有不同的大小。

根据本发明的装配方法40作为示例在图3中以从开始41到结束43的示图的方式示出。机动车辆10至少部分地以装配方法40来装配。在安装过程42中方向盘12被安装到转向轴上，特别是安装到上转向轴上。特别地，方向盘12被安装到中央位置。在安装过程42之后执行校正方法30。

虽然已经通过优选的示例性实施例更详细地说明和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的保护范围的情况下从中得出其它变形。

这些附图不一定忠实于细节也不一定成比例，并且可以被放大或缩小以便更好地概览。因此，本文公开的功能细节不应该被认为是限制性的，而仅仅是作为向本领域技术人员提供以各种方式使用本发明的指导的明确基础。

本文所使用的表述“和/或”，当用于两个或更多个元件的列表中时，意指所列元件中的每一个都可以单独使用，或者所列元件中的两个或多个的任意组合可以使用。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，则组合物可以含有单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合或者A、B以及C的组合。

附图标记列表

10 机动车辆

11 转向系统

12 方向盘

13 转向柱

14 转向机构

15 叠加单元

16 伺服马达

17 方向盘角度传感器

18 转向柱转向角度传感器

19 转向机构转向角度传感器

20 车轮

21 车轮转速传感器

30 校正方法

31 校正方法的开始

32 方向盘角度确定操作

33 比较角度确定操作

34 角度比较操作

35 措施

36 校正方法的结束

40 装配方法

41 装配方法的开始

42 安装过程

43 装配方法的结束

α 方向盘角度

β 比较角度

γ 方向盘角度偏移量

Claims (11)

1.一种用于补偿机动车辆(10)中的方向盘角度偏移量(γ)的校正方法(30)，所述机动车辆(10)具有包括方向盘(12)、转向柱(13)、转向机构(11)、叠加单元(15)以及方向盘角度传感器(17)的转向系统(11)，其特征在于，在角度比较操作(34)中，将所述方向盘(12)的方向盘角度(α)与比较角度(β)进行比较，所述方向盘角度在方向盘角度确定操作(32)中借助于所述方向盘角度传感器(17)确定，所述比较角度(β)在比较角度确定操作(33)中确定，并且当确立作为所述方向盘角度(α)和所述比较角度(β)之间的差值的所述方向盘角度偏移量(γ)时，所述方向盘角度偏移量在措施(35)中进行补偿。

2.根据权利要求1所述的校正方法(30)，其中，借助于所述机动车辆(10)的转向角度传感器(18，19)来测量所述比较角度(β)。

3.根据权利要求2所述的校正方法(30)，其中，借助于转向柱转向角度传感器(18)来测量所述转向柱中的转向轴的角度作为所述比较角度(β)。

4.根据权利要求2所述的校正方法(30)，其中，借助于转向机构转向角度传感器(19)来测量所述转向机构中的转向轴的角度作为所述比较角度(β)。

5.根据权利要求1所述的校正方法(30)，其中，当所述机动车辆(10)正行驶时，根据借助于车轮(20)上所述机动车辆(10)的车轮转速传感器(21)确定的车轮转速来计算所述比较角度(β)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的校正方法(30)，其中，在所述措施(35)中，所述方向盘(12)的所述方向盘角度(α)借助于所述叠加单元(15)与所述比较角度(β)相匹配并且消除了所述方向盘角度偏移量(γ)。

7.根据权利要求6所述的校正方法(30)，其中，在所述措施(35)中，转动了所述方向盘(12)。

8.根据权利要求6或7所述的校正方法(30)，其中，在所述措施(35)中，由机动车辆驾驶员执行的所述方向盘(12)的转动由所述叠加单元(15)以至少减小的程度传送。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的校正方法(30)，其中，所述补偿分若干阶段执行。

10.一种用于装配机动车辆(10)的装配方法(40)，在所述装配方法中，在安装过程(42)中方向盘(12)被安装到转向柱(13)的转向轴上，并且在所述安装过程(42)之后执行如前述权利要求中任一项所述的校正方法(30)。

11.一种具有转向系统(11)的机动车辆(10)，所述转向系统(11)包括方向盘(12)、转向柱(13)、转向机构(14)、叠加单元(15)以及方向盘角度传感器(17)，其中所述机动车辆(10)被设计成执行如前述权利要求中任一项所述的校正方法(30)。