CN110871842A - 车辆转向系统 - Google Patents

车辆转向系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110871842A
CN110871842A CN201910802079.2A CN201910802079A CN110871842A CN 110871842 A CN110871842 A CN 110871842A CN 201910802079 A CN201910802079 A CN 201910802079A CN 110871842 A CN110871842 A CN 110871842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
input shaft
output shaft
pressure regulator
detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910802079.2A
Other languages
English (en)
Inventor
伍成金
阿南德·普拉迪普·奈克
布兰得利·G·霍赫赖因
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN110871842A publication Critical patent/CN110871842A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/062—Details, component parts
    • B62D5/064—Pump driven independently from vehicle engine, e.g. electric driven pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/10—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of power unit
    • B62D5/14—Rotary motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/18—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by power transmitting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本公开提供了“车辆转向系统”。一种系统，包括扭矩叠加装置，所述扭矩叠加装置具有输入轴和联接到所述输入轴的输出轴。所述系统包括联接到所述输入轴的方向盘。所述系统包括处理器和存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以检测施加到所述输入轴的扭矩并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述输出轴提供扭矩。

Description

车辆转向系统
技术领域
本公开的各方面总体上涉及车辆转向系统。
背景技术
用于车辆的转向系统控制车辆的车轮的转向角。转向系统可以包括液压转向总成，所述液压转向总成响应于车辆的方向盘的乘员输入而提供动力辅助以移动车轮。
发明内容
一种系统包括扭矩叠加装置，所述扭矩叠加装置具有输入轴和联接到所述输入轴的输出轴。所述系统包括联接到所述输入轴的方向盘。所述系统包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以检测施加到所述输入轴的扭矩并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述输出轴提供扭矩。
所述扭矩叠加装置可以包括扭杆，所述扭杆将所述输入轴连接到所述输出轴。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于所述扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
所述系统可以包括联接到所述输出轴的液压转向总成。
所述液压转向总成可以包括：第一压力调节器；第二压力调节器，其以低于所述第一压力调节器的压力输出流体；以及阀，其被设计成选择性地向所述第一压力调节器或所述第二压力调节器提供流体。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到故障而致动所述阀以向所述第二压力调节器提供流体。
所述阀可以被设计成在所述阀处于断电状态时向所述第二压力调节器提供流体。
所述液压转向总成可以包括被设计用于向所述阀提供流体的泵。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
一种系统包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
所述存储器可以存储指令，所述指令可由所述处理器执行以在检测到故障之前致动阀以向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而致动所述阀以向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。
一种方法包括检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩。所述方法包括致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
所述方法可以包括基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
所述方法可以包括响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
所述方法可以包括响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
所述方法可以包括在检测到故障之前向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。
附图说明
图1是具有转向系统的车辆的前视图。
图2是转向系统的扭矩叠加装置的横截面。
图3是转向系统的液压转向总成的部件的示意图。
图4是车辆的部件的框图。
图5是用于控制转向系统的过程的流程图。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中指示相同的部件，用于车辆22的转向系统20包括扭矩叠加装置24，所述扭矩叠加装置具有输入轴26和联接到输入轴26的输出轴28。转向系统20包括联接到输入轴26的方向盘30。转向系统20包括计算机32，所述计算机32具有处理器和存储指令的存储器，所述指令可由处理器执行以检测例如从方向盘30施加到输入轴26的扭矩T1并致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。
转向系统20控制车辆22的车轮34的转动，例如车轮34的转向角A。转向系统20与方向盘30和计算机32进行通信并且从所述方向盘30和计算机32接收输入。转向系统20可以包括液压转向总成36，所述液压转向总成在足够高的压力(例如，1000psi)下操作，使得由扭矩叠加装置24提供的扭矩小于或等于预定最大值(例如，3千牛顿米)可以在没有操作员辅助的情况下(例如，自主地)改变车辆22的车轮34的转向角A。致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2有助于提供对转向系统20的响应性，所述转向系统类似于包括以相对较低的压力(例如，200psi)操作的液压转向总成的转向系统。换句话说，沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2降低了转向系统20对车辆22的操作员经由方向盘30进行的输入的灵敏度。
车辆22可以是任何乘用或商用汽车，诸如汽车、卡车、运动型多功能车辆、跨界车辆、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。
计算机32可以在自主模式或非自主模式中操作车辆22。出于本公开的目的，自主模式被定义为其中转向系统20由计算机32控制的模式。在非自主模式中，操作人员控制转向系统20。
车辆22可以包括仪表板。仪表板可以设置在车辆22的乘客舱的前端并且面向车辆22的前排座椅。仪表板可以包括车辆控制件，所述车辆控制件包括方向盘30。
方向盘30允许操作员通过将方向盘30的旋转传输到转向齿条的移动来使车辆22转向。方向盘30可以是例如固定地附接到转向柱42的刚性环。转向柱42经由扭矩叠加装置24将方向盘30的旋转传递到液压转向总成36的移动。转向柱42可以为例如将方向盘30连接到液压转向总成36的轴、一个或多个万向节等。
参考图2，扭矩叠加装置24补充通过操作员经由方向盘30提供给转向系统20的扭矩T1，以调节被提供给液压转向总成36的扭矩T3以控制车轮34的转向角A。扭矩叠加装置24包括输入轴26。扭矩T1经由输入轴26提供给转向系统20。扭矩叠加装置24可以联接到方向盘30。例如，方向盘30可以经由转向柱42联接到输入轴26。转向柱42可以直接联接到输入轴26，例如花键接口、用紧固件等固定。操作员可以将扭矩T1提供给输入轴26，其中方向盘30联接以控制转向系统20以及车轮34的转向角A。
输出轴28从扭矩叠加装置24向例如液压转向总成36提供扭矩T3。由输出轴28提供的扭矩T3是被提供给输入轴26的扭矩T1与由扭矩叠加装置24产生(例如由装置的马达44产生)的扭矩T2的总和。由输出轴28提供给液压转向总成36的扭矩T3可以小于被提供给输入轴26的扭矩T1，例如，当马达44沿与从方向盘30提供给输入轴26的扭矩T1相反的方向(例如，旋转方向)对输出轴28提供扭矩T2时，由输出轴28提供的扭矩T3可以是被提供给输入轴26的扭矩T1减去由马达44产生的扭矩T2。
示出扭矩T1、T2、T3之间的关系的示例性算法可以由方程式T1+(-T2)＝T3表示，其中T1是被提供给输入轴26的扭矩，T2是由扭矩叠加装置24产生的扭矩，并且T3是经由输出轴28输出的扭矩。T1和T3都是正数，指示共同的方向。T2是负数，指示与T1和T3相反的方向。
继续参考图2，输出轴28联接到输入轴26。将输出轴28联接到输入轴26在它们之间传递扭矩。例如，扭矩叠加装置24可以包括扭杆46。扭杆46可以将输入轴26连接到输出轴28。例如，扭杆46的一端可以固定到输入轴26，并且扭杆46的相对端可以例如经由焊接等固定到输出轴28。作为另一个示例，扭杆46、输入轴26和/或输出轴28可以是整体的，即，没有将扭杆46、输入轴26和/或输出轴28保持在一起的接缝、接头、紧固件或粘合剂的单件材料。如下所述，扭杆46的检测到的应变可以用于计算施加到输入轴26的扭矩T1。
马达44产生由扭矩叠加装置24提供的扭矩T2。例如，马达44可以是利用转子和定子将电力转换成扭矩的电动马达、包括旋转位置传感器的伺服马达、有刷马达、无刷马达或任何其他合适类型。马达44可以可操作地联接到输出轴28以在它们之间传递扭矩。例如，马达44的轴可以经由皮带、滑轮、齿轮、链条、链轮、轴等可操作地联接到扭矩叠加装置24的输出轴28。马达44可以致动以响应于来自计算机32的指令(例如，指示要产生特定方向和幅度的扭矩等)而提供扭矩。例如，计算机32可以利用以特定极性、电压、频率等提供的电力来指示马达44的致动。
由扭矩叠加装置24产生的扭矩T2(补充经由方向盘30提供给输入轴26的扭矩T1)可以由政府法规和行业标准来控制。例如，工业标准和法规可以要求由扭矩叠加装置24产生(例如，从马达44提供给输出轴28)的扭矩T2的幅度小于3牛顿米。
液压转向总成36例如从输出轴28接收扭矩T3以控制车辆22的车轮34的转向角A。更具体地，液压转向总成36使用液压压力来增加经由输出轴28提供的扭矩T3以控制车轮34的转向角A。液压转向总成36的液压压力越高，转向系统20的响应性就越大。换句话说，当从输出轴28被提供相同幅度的扭矩T3时，具备较高压力的液压流体的液压转向总成36将会比具备较低压力的液压流体的液压转向总成36更快地改变转向角A。
参考图1，液压转向总成36可以包括活塞和气缸布置48，所述活塞和气缸布置被设计成响应于向活塞和气缸装置48提供液压流体而向车轮34施加力并控制转向角A。活塞和气缸布置48可以从控制阀50接收液压流体，所述控制阀调节流向活塞和气缸装置48的液压流体流。控制阀50可以从液压转向系统20的泵52和液压流体贮存器54接收液压流体。泵52可以是旋转叶片泵或任何合适的泵。
液压转向总成36可以联接到扭矩叠加装置24的输出轴28。例如，输出轴28可以例如经由中间轴、万向节等联接到控制阀50，使得来自输出轴28的扭矩T3控制所述控制阀50的操作以改变转向角A。换句话说，来自输出轴28的扭矩T3可以控制所述控制阀50的打开方向和幅度。
参考图1和图3，液压转向总成36可以包括一个或多个压力调节器56、58，例如第一压力调节器56和第二压力调节器58。压力调节器56、58调节从泵52和流体贮存器54向活塞和气缸布置48提供的液压流体的压力。例如，压力调节器56、58可以可操作地联接在泵52与控制阀50之间。压力调节器56、58可以是单级压力调节器、双级压力调节器，或将输入压力降低到某个输出压力的任何合适的装置。第二压力调节器58可以在低于第一压力调节器56的压力下输出流体。
第一压力调节器56可以在足以在自主模式下改变车轮34的转向角A的压力下向控制阀50输出流体。换句话说，第一压力调节器56可以响应于从马达44施加到扭矩叠加装置24的输出轴28的扭矩并且在车辆22的操作员没有施加扭矩到方向盘30的情况下以足以改变车轮34的转向角A的压力向控制阀50输出流体。例如，第一压力调节器56可以输出1000psi的流体。
第二压力调节器58可以在足以在非自主模式下改变车轮34的转向角A的压力下向控制阀50输出流体。换句话说，第二压力调节器58可以响应于由车辆22的操作员施加到方向盘30的扭矩并且在提供传统的转向响应特性而没有扭矩被扭矩叠加装置24减去(例如在马达44发生故障、车辆22中有电力损失等的情况下)时，在足以改变车轮34的转向角A的压力下向控制阀50输出流体。例如，第二压力调节器58可以在200psi下输出流体。
继续参考图1和图3，转向总成可以包括阀60，所述阀被设计成选择性地向第一压力调节器56或第二压力调节器58提供流体。泵52可以被设计成向阀60提供流体。例如，阀60可以例如经由软管等可操作地联接到泵52和流体贮存器54以接收流体，并且例如经由软管等可操作地联接到第一压力调节器56和第二压力调节器58。阀60可以是能够移动到第一位置，其中流体被提供给第一压力调节器56而不提供给第二压力调节器58。阀60可以是能够移动到第二位置，其中流体被提供给第二压力调节器58而不提供给第一压力调节器56。阀60可以包括致动器，例如电磁致动器等，所述致动器与计算机32通信并且被设计成使阀60在第一位置与第二位置之间移动。阀60可以被设计成在阀60处于断电状态时向第二压力调节器58提供流体。例如，阀60可以包括弹簧，当不向致动器供电时，所述弹簧将阀60偏压到第二位置。
参考图4，车辆22可以包括传感器62。传感器62可以检测车辆22的内部状态，例如轮速、车轮定向以及转向系统变量。例如，传感器62可以包括被设计成检测转向柱42的旋转位置的位置传感器。传感器62可以检测车辆22的位置或定向，例如全球定位系统(GPS)传感器；加速度计，诸如压电或微机电系统(MEMS)传感器；陀螺仪，诸如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；和磁力计。传感器62可以检测外部世界，例如雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(LIDAR)装置以及图像处理传感器(诸如摄像机)。传感器62可以包括通信装置，例如，车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆(V2V)装置。
应变传感器64(在图2和图4中编号的)可以用于检测扭矩叠加装置24的输入轴26与扭矩叠加装置24的输出轴28之间的相对扭矩量。例如，输入轴26与输出轴28之间的相对扭矩可能导致扭杆46中产生应力和应变。应变可以由应变传感器64检测。例如，应变传感器64可以固定到扭杆46，并且应变传感器64的电阻可以相对于扭杆46的应变量而改变。
车辆22可以包括通信网络66。通信网络66包括用于促进车辆部件(例如，计算机32、马达44、阀60、传感器62、应变传感器64等)之间的通信的硬件，诸如通信总线。通信网络66可以促进根据诸如计算机局域网(CAN)、以太网、WiFi、本地互连网络(LIN)和/或其他有线或无线机制的多种通信协议在车辆部件之间进行有线或无线通信。
计算机32可以是经由电路、芯片或其他电子部件实施的基于微处理器的计算机。例如，计算机32可以包括处理器、存储器等。计算机32的存储器可以包括用于存储可由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的存储器。尽管图4为了便于说明而示出了一个计算机32，但是应理解，计算机32可以包括一个或多个计算装置，并且本文所述的各种操作可以由一个或多个计算装置执行。
计算机32的存储器存储指令，所述指令可由处理器执行以检测施加到输入轴26的扭矩T1。计算机32可以检测施加到输入轴26的扭矩T1的方向和量。计算机32可以基于扭杆46的检测到的应变、基于来自传感器(例如，被设计成检测转向柱42的旋转位置的位置传感器等)的信息来检测施加到输入轴26的扭矩T1。例如，计算机32可以从应变传感器64接收指示扭杆46的应变量的信息。计算机32可以在存储器中存储查找表等，所述查找表将各种检测到的应变与各种幅度和方向的扭矩相关联。计算机32可以利用由扭矩叠加装置24提供的扭矩T2来调整来自查找表的扭矩，以确定施加到输入轴26的检测到的扭矩。换句话说，计算机32可以基于扭杆46的检测到的应变来确定总扭矩，然后可以减去由马达44提供给输出轴28的扭矩T2以确定施加到输入轴26的检测到的扭矩T1。计算机32还可以基于输入轴26、输出轴28、方向盘30等的旋转惯性值、基于由液压转向总成36施加到输出轴28的旋转阻力等来确定施加到输入轴26的检测到的扭矩T1。可以使用其他技术来检测施加到输入轴26的扭矩T1。
计算机32的存储器存储指令，所述指令可由处理器执行以致动扭矩叠加装置24。例如，计算机32可以经由通信网络66向扭矩叠加装置24传输指令，指示要提供的扭矩T2的方向和幅度。例如，指令可以指示提供给马达44的电力的极性、电压量、脉冲宽度等。计算机32可以用其他技术控制扭矩叠加装置24的致动。
计算机32可以致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。例如，当施加到输入轴26的扭矩T1的检测到的方向例如相对于共同基准是顺时针的，则计算机32可以致动扭矩叠加装置24以沿逆时针方向提供扭矩T2。计算机32可以致动扭矩叠加装置24以提供幅度比施加到输入轴26的检测到的扭矩T1的量更小的扭矩T2。换句话说，计算机32可以致动扭矩叠加装置24，使得输入轴26和输出轴28沿共同的方向旋转，其中输出轴28向液压转向总成36提供的扭矩T3比例如经由方向盘30施加到输入轴26的扭矩T1更低。
计算机32可以响应于检测到车速高于预定阈值而致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。计算机32可以基于从传感器62接收的信息(例如，来自经由通信网络66传输的轮速传感器的信息)来检测车速。计算机32可以将检测到的速度与预定阈值进行比较。当车速高于预定阈值时，计算机32可以致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1的检测到的方向相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。计算机32可以基于车速是高于还是低于预定阈值来改变由扭矩叠加装置24提供的扭矩T2的量。例如，计算机32可以响应于检测到车速高于预定阈值而致动扭矩叠加装置24以按第一幅度并沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2，并且可以响应于检测到车速低于预定阈值而致动扭矩叠加装置24以按第二幅度并沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。第二幅度可以小于第一幅度。换句话说，对于被提供给输入轴26的共同量的扭矩T1，计算机32可以致动扭矩叠加装置24以提供扭矩T2，使得与车速高于预定阈值时相比，车速低于预定阈值时扭矩T3更大。形容词“第一”和“第二”在本文档中用作标识符，而并非意图表示重要性或顺序。
计算机32可以被编程为检测车辆22的故障。如本文中所使用的，故障是车辆22的可以改变车辆22操作的方式的部件的故障。计算机32可以基于经由通信网络66例如从马达44、传感器62等接收的信息来检测一个或多个故障。例如，基于来自通信网络66的信息，计算机32可以检测到故障，指示扭矩叠加装置24不能如预期那样起作用，例如，马达44可能短路并且不能提供扭矩等。
计算机32可以被编程为在检测到故障之前致动阀60以向液压转向总成36的第一压力调节器56提供流体，并且响应于检测到故障而致动阀60以向液压转向总成36的第二压力调节器58提供流体，所述第二压力调节器以低于第一压力调节器56的压力输出流体。例如，在检测到故障之前，例如，基于来自通信网络66的信息，计算机32可以例如经由通信网络66指示阀60到达第一位置。在检测到故障时，计算机32可以指示阀60到达第二位置。
图5是示出用于控制扭矩叠加装置24以降低转向系统20相对于从方向盘30接收的扭矩T1的灵敏度的示例性过程500的过程流程图。过程500在框505中开始，其中计算机32例如经由通信网络66从传感器62、应变传感器64等接收信息。计算机32可以基本上连续地或以时间间隔(例如，每100毫秒)接收这种信息。计算机32可以向液压转向总成36的第一压力调节器56提供流体，例如，计算机32可以在过程500开始时指示阀60到达第一位置。
在框510处，计算机32例如基于将输入轴26连接到输出轴28的扭杆46的检测到的应变来检测施加于联接到方向盘30的扭矩叠加装置24的输入轴26的扭矩T1。例如，计算机32可以基于来自例如如本文所述的传感器62、应变传感器64的信息来检测施加到输入轴26的扭矩的方向和量。
在框515处，计算机32例如基于来自传感器62的信息来确定车速是否高于预定阈值。在确定车速高于预定阈值时，过程500移动到框520。在确定车速不高于预定阈值时，过程500移动到框525。
在框520处，计算机32致动扭矩叠加装置24以沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对扭矩叠加装置24的输出轴28并且以第一幅度提供扭矩T2，例如，如计算机32在框510处所检测到的那样提供扭矩。例如，计算机32可以经由通信网络66向扭矩叠加装置24传输指令，指示马达44的致动，例如如本文所述的。在框520之后，过程500移动到框530。
在框525处，计算机32致动扭矩叠加装置24以按小于第一幅度的第二幅度并且沿与施加到输入轴26的扭矩T1相反的方向对输出轴28提供扭矩T2。在框525之后，过程500移动到框530。
在框530处，计算机32确定是否已检测到故障。例如，计算机32可以基于来自通信网络66的信息来确定是否已经检测到故障，例如，如本文所述的。在确定已检测到故障时，过程500移动到框535。在确定尚未检测到故障时，过程500可以返回到框510。可选地，过程500可以结束。
在框535处，计算机32可以向液压转向总成36的第二压力调节器58提供流体，所述第二压力调节器以低于第一压力调节器56的压力输出流体。例如，计算机32可以指示阀60到达第二位置。在框535之后，过程500可以返回到框510。可选地，过程500可以结束。
关于本文所述的过程、系统、方法等，应理解，尽管已经将此类过程等的步骤描述为根据某个有序序列发生，但是此类过程可以采用以本文所述顺序之外的顺序执行的所描述步骤来实践。还应理解，可以同时执行某些步骤、可以添加其他步骤，或者可以省略本文所述的某些步骤。换句话说，本文对系统和/或过程的描述是为了示出某些实施例的目的而提供，而决不应将其理解为对权利要求进行限制。
计算装置(诸如计算机)通常包括计算机可执行指令，其中所述指令可以由诸如以上列出的那些计算装置等一个或多个计算装置来执行。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解译，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl。这些应用程序中的一些可以在虚拟机(诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等)上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，其包括本文所述的一个或多个过程。可以使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。
计算机可读存储介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性的(例如，有形的)介质。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性存储器可以包括(例如)通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。此类指令可以由一种或多种传输介质(包括同轴电缆、铜线和光纤(包括具有联接至计算机的处理器的系统总线的导线))传输。常见形式的计算机可读介质包括(例如)软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他任何光学介质、穿孔卡、纸带、带有穿孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储芯片或盒式磁带或计算机可以从中读取的任何其他介质。
在一些示例中，系统元件可以被实施为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上、存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上用于执行本文所述的功能的此类指令。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图本质上为描述性词语而不是限制性词语。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：扭矩叠加装置，其具有输入轴和联接到所述输入轴的输出轴；方向盘，其联接到所述输入轴；处理器；以及存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以检测施加到所述输入轴的扭矩并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，所述扭矩叠加装置包括扭杆，所述扭杆将所述输入轴连接到所述输出轴。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于所述扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
根据实施例，上述发明的特征还在于联接到所述输出轴的液压转向总成。
根据实施例，所述液压转向总成包括：第一压力调节器；第二压力调节器，其以低于所述第一压力调节器的压力输出流体；以及阀，其被设计成选择性地向所述第一压力调节器或所述第二压力调节器提供流体。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到故障而致动所述阀以向所述第二压力调节器提供流体。
根据实施例，所述阀被设计成在所述阀处于断电状态时向所述第二压力调节器提供流体。
根据实施例，所述液压转向总成包括被设计用于向所述阀提供流体的泵。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩；并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以在检测到故障之前致动阀以向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而致动所述阀以向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。
根据本发明，一种方法包括：检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩；以及致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
根据实施例，上述发明的特征还在于基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
根据实施例，上述发明的特征还在于响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，上述发明的特征还在于响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
根据实施例，上述发明的特征还在于在检测到故障之前向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。

Claims (15)

1.一种系统，其包括：
扭矩叠加装置，其具有输入轴和联接到所述输入轴的输出轴；
方向盘，其联接到所述输入轴；
处理器；以及
存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以检测施加到所述输入轴的扭矩并致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述输出轴提供扭矩。
2.如权利要求1所述的系统，其还包括联接到所述输出轴的液压转向总成。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述液压转向总成包括：第一压力调节器；第二压力调节器，其以低于所述第一压力调节器的压力输出流体；以及阀，其被设计成选择性地向所述第一压力调节器或所述第二压力调节器提供流体。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述阀被设计成在所述阀处于断电状态时向所述第二压力调节器提供流体。
5.如权利要求3所述的系统，其中所述液压转向总成包括泵，所述泵被设计成向所述阀提供流体。
6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述扭矩叠加装置包括扭杆，所述扭杆将所述输入轴连接到所述输出轴。
7.一种包括处理器和存储指令的存储器的系统，所述指令能够由所述处理器执行以：
检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩；以及
致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述存储器存储指令，所述指令能够由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述存储器存储指令，所述指令能够由所述处理器执行以响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
10.如权利要求7所述的系统，其中所述存储器存储指令，所述指令能够由所述处理器执行以在检测到故障之前致动阀以向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而致动所述阀以向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。
11.如权利要求7至10中任一项所述的系统，其中所述存储器存储指令，所述指令能够由所述处理器执行以基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
12.一种方法，其包括：
检测施加于联接到方向盘的扭矩叠加装置的输入轴的扭矩；以及
致动所述扭矩叠加装置以沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的方向对所述扭矩叠加装置的输出轴提供扭矩。
13.如权利要求12所述的方法，其还包括基于将所述输入轴连接到所述输出轴的扭杆的检测到的应变来检测施加到所述输入轴的所述扭矩。
14.如权利要求12所述的方法，其还包括响应于检测到车速高于预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按第一幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩，并且响应于检测到车速低于所述预定阈值而致动所述扭矩叠加装置以按小于所述第一幅度的第二幅度并沿与施加到所述输入轴的所述扭矩相反的所述方向对所述输出轴提供扭矩。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其还包括在检测到故障之前向液压转向总成的第一压力调节器提供流体，并且响应于检测到所述故障而向所述液压转向总成的第二压力调节器提供流体，所述第二压力调节器以低于所述第一压力调节器的压力输出流体。
CN201910802079.2A 2018-08-31 2019-08-28 车辆转向系统 Pending CN110871842A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/118,559 US11034384B2 (en) 2018-08-31 2018-08-31 Vehicle steering system
US16/118,559 2018-08-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110871842A true CN110871842A (zh) 2020-03-10

Family

ID=69526928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910802079.2A Pending CN110871842A (zh) 2018-08-31 2019-08-28 车辆转向系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11034384B2 (zh)
CN (1) CN110871842A (zh)
DE (1) DE102019123214A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116279773A (zh) * 2023-05-23 2023-06-23 江苏华恬节能科技有限公司 一种车间运输车的动力驱动转向机构

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6926835B2 (ja) * 2017-08-30 2021-08-25 いすゞ自動車株式会社 ステアリング装置
CN113335368B (zh) * 2021-07-22 2022-06-10 中国第一汽车股份有限公司 一种智能汽车人机协同转向输入装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0662093B2 (ja) 1985-03-29 1994-08-17 豊田工機株式会社 電気式動力舵取装置
US4940107A (en) 1988-09-23 1990-07-10 Trw Inc. Method and apparatus for controlling a power assist steering system
GB9806969D0 (en) 1998-04-01 1998-06-03 Lucas Ind Plc Improvements relating to vehicle steering systems
US6425454B1 (en) 2000-02-16 2002-07-30 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle electric power assist steering system and method using velocity based torque estimation
CN1283511C (zh) 2001-11-23 2006-11-08 Zf操作系统有限公司 用于汽车的液压助力转向系及用于这种转向系的调整方法
US6845309B2 (en) 2002-01-30 2005-01-18 Visteon Global Technologies, Inc. Electric power assist torque check
US7832523B2 (en) 2007-03-29 2010-11-16 Ford Global Technologies Power assist steering system
DE112010005485B4 (de) * 2010-04-14 2017-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für ein Fahrzeug
US10703408B2 (en) * 2016-02-24 2020-07-07 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering system having a pressure sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116279773A (zh) * 2023-05-23 2023-06-23 江苏华恬节能科技有限公司 一种车间运输车的动力驱动转向机构
CN116279773B (zh) * 2023-05-23 2023-07-25 江苏华恬节能科技有限公司 一种车间运输车的动力驱动转向机构

Also Published As

Publication number Publication date
US11034384B2 (en) 2021-06-15
DE102019123214A1 (de) 2020-03-05
US20200070886A1 (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7664584B2 (en) Steering control system
CN110871842A (zh) 车辆转向系统
JP4884056B2 (ja) 車両用操舵制御装置
US7631722B2 (en) Power steering system
WO2017068895A1 (ja) 電動パワーステアリング装置
US9511794B2 (en) Electric power steering system and method for processing fail-safe of electronic control unit
JP2005219573A (ja) 車両の電動パワーステアリング制御装置
JP2008505795A (ja) 油圧式パワーステアリング及びステアリングトルクを算定する方法
US6272403B2 (en) Reverse determination method of vehicle and vehicle control apparatus
CN107757703B (zh) 电机驱动动力转向系统的控制装置和方法
CN113056409B (zh) 用于确定混合转向系统中的液压故障的方法、控制装置、混合转向系统和车辆
US11312410B2 (en) Electric power steering apparatus
EP2767456A2 (en) Hydraulic-power steering system with magnetic torque overlay
EP2628658A2 (en) Vehicle steering system
JP7024372B2 (ja) 車両の操舵状態判定方法および車両の操舵状態判定装置
CN109895842A (zh) 用于电机驱动动力转向系统中的转向响应滞后减少的控制装置和方法
CN109415086A (zh) 进出弯道时具有不同阻尼的线控转向系统
US11072361B2 (en) Power steering motor position detection
JP5332213B2 (ja) ステアバイワイヤシステムの診断装置およびステアバイワイヤシステムの診断方法
US11447179B2 (en) Method for determining the rack-and-pinion position in a steering system having an electric servomotor
JPH11208498A (ja) 車両用自動操舵装置
EP3056409A1 (en) Torque steering mitigation for electric power steering
KR101932165B1 (ko) 조향제어장치 및 조향제어방법
KR100746688B1 (ko) 능동 전륜 조향 시스템의 페일세이프 제어방법
WO2017068896A1 (ja) 電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination