CN115298081A - 车辆转向组件 - Google Patents
车辆转向组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115298081A CN115298081A CN202080098601.4A CN202080098601A CN115298081A CN 115298081 A CN115298081 A CN 115298081A CN 202080098601 A CN202080098601 A CN 202080098601A CN 115298081 A CN115298081 A CN 115298081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steering
- electric motor
- arm
- rod
- output shaft
- 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
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/22—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system
- B62D7/224—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting between the steering wheel and the steering gear, e.g. on the steering column
-
- 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
- B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
- B62D5/005—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
- B62D5/006—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated
-
- 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
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
-
- 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
- B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
提出了一种车辆转向组件(100、200)。这可以包括:输入轴(104),其被构造成连接到转向设备(102);第一电动马达(106),其连接到输入轴(104)并被布置成提供转向设备扭矩(SDT)和/或转向设备角(SDA);输出轴(108),其经由转向联动装置(110)连接到多个地面接合构件(112a、112b);棒(114),其放置在输入轴(104)和输出轴(108)之间;第一臂(116),其以可旋转方式连接到输入轴(104)并以可旋转方式连接到棒(114);以及第二臂(118),其以可旋转方式连接到棒(114)并以可旋转方式连接到输出轴(108);第二电动马达(120),其连接到输出轴(108)并被布置成提供转向控制扭矩(SCT)和/或转向控制角(SCA),其中,棒(114)包括柔性拉杆,该棒与第一臂(116)和第二臂(118)相结合使得能够吸收纵向方向(LD)上的力。
Description
技术领域
本公开涉及汽车行业,尤其涉及用于卡车或其它车辆的车辆转向组件。
尽管将主要针对诸如半挂车和卡车的货物运输车辆来描述本发明,但本发明不限于这种特定类型的车辆,而是还可用在其它类型的车辆中,例如轿车。
背景技术
如今,将电动马达作为卡车的转向组件的一部分越来越普遍。电动马达可用于通过方向盘向驾驶员提供反馈。当卡车太靠近或越过车道分隔线时,通过方向盘的反馈可用于引起驾驶员的注意。在将卡车停靠到装载平台时,它还可以用于引导驾驶员。除了提供反馈外,电动马达还可以用于提高转向扭矩或以任何其它方式加强车辆的转向,从而使得驾驶员仅需付出更少努力,并且提供改进的用户体验。
可以在WO2014/098655A1中找到转向组件的示例。除了使用电动马达向驾驶员提供反馈之外,该文献中还公开了可以使用转向力传递元件,使得可以使用连接到输入轴的第一电动马达以及连接到输出轴的第二电动马达。
尽管有一些技术可用于经由电动马达向驾驶员提供反馈并辅助转向,但仍需要进一步改进这些技术,以便能够提供更好的转向能力。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆转向组件,其使用电动马达向驾驶员提供辅助,使得使用该组件的车辆能够以改进的方式转向。
通常已经认识到,通过具有两个不同的电动马达(第一电动马达经由输入轴连接到转向设备,第二电动马达经由输出轴连接到转向联动装置,该转向联动装置又连接到车轮)和棒(该棒具有柔性拉杆,并且分别经由第一臂和第二臂连接所述输入轴和输出轴),可以有效地补偿纵向力以及旋转运动。通过具有这种改进的能力以补偿纵向力和旋转运动,允许第一马达和第二马达在更高程度上独立地运行,即,相比于现有技术方案,第一马达影响第二马达的程度更小并且第二马达影响第一马达的程度更小。此外,通过减少第一马达和第二马达之间的相互依赖性,还允许更自由地放置第一马达和第二马达。例如,第二马达可以放置在转向齿轮和转向联动装置之间,使得该转向齿轮放置在第一马达和第二马达之间。
所述目的通过根据权利要求1所述的车辆转向组件以及根据权利要求12所述的方法来实现。
根据第一方面,提供了一种车辆转向组件,其包括:
输入轴,其被构造成连接到转向设备,
第一电动马达,其连接到所述输入轴并被布置成提供转向设备扭矩SDT和/或转向设备角SDA,
输出轴,其经由转向联动装置(steering linkage)连接到多个地面接合构件,
棒,其放置在所述输入轴和输出轴之间,
第一臂,其以可旋转方式连接到所述输入轴并以可旋转方式连接到所述棒,以及
第二臂,其以可旋转方式连接到所述棒并以可旋转方式连接到所述输出轴,
第二电动马达,其连接到所述输出轴并被布置成提供转向控制扭矩SCT和/或转向控制角SCA,
其中,所述棒包括柔性拉杆(drag link),所述棒与第一臂和第二臂相结合使得能够吸收纵向方向LD上的力。
所述车辆转向组件还可以包括:
转向齿轮,其连接到所述输出轴,
其中,第二电动马达可以放置在所述转向齿轮和转向联动装置之间。
通过将第二电动马达以这种方式放置,使得它可以有效地与转向齿轮一起使用,从而,就能够在更高程度上调整转向并由此为驾驶员提供改进的转向体验而言,实现了改进的转向。例如,当转向齿轮从一个齿轮切换到另一齿轮时,第二电动马达可以进行补偿,使得转向可以较少地受到这种齿轮切换的影响。
此外,转向齿轮和第二电动马达可以补偿不同的转向干扰,即,被驾驶员感知为不利的转向输出,例如方向盘振动。因此,将二者相结合使得能够补偿各种不同干扰,包括静态干扰以及动态干扰。
使用第二电动马达和转向齿轮的组合因为这二者放置得彼此靠近而受益。放置得彼此靠近即允许二者的条件更加相似。使车辆组件如上所述地布置允许二者能够放置得靠近。
第一电动马达可以放置在所述转向齿轮和第二电动马达之间。
将第一电动马达和第二电动马达都放置在所述转向齿轮和转向联动装置之间允许这三者可以结合使用,以实现提高的转向精度。
所述车辆组件还可以包括控制设备,该控制设备被通信地连接到第一电动马达和第二电动马达,并且该控制设备被配置成经由第一电动马达控制转向设备角SDA和/或转向设备扭矩SDT,并且经由第二电动马达控制转向控制角SCA和/或转向控制扭矩SCT。
通过使用该控制设备并且使其通信地连接到第一电动马达和第二电动马达,允许从整体角度来优化这些马达,也就是说,不是单独地控制每个马达,而是可以以联合方式控制这些马达。这样做的优点是能够实现更精确的转向。
所述车辆组件还可以包括:
输入轴传感器装置,其被配置成确定所述输入轴的转向设备角SDA和/或转向设备扭矩SDT,并且被通信地连接到所述控制设备,和
输出轴传感器装置,其被配置成确定所述输出轴的转向控制角SCA和/或转向控制扭矩SCT,并且被通信地连接到所述控制设备。
通过具有这两个传感器装置并且使它们通信地连接到控制设备,使得能够将更多的输入数据提供给所述控制设备,这可以导致所述转向可具有较低响应时间,并且还可以导致可更进一步降低转向错误的风险。
第二臂可以是L形的,并且第二臂在第一端以可旋转方式连接到所述棒,在第二端以可旋转方式连接到所述转向联动装置,并且在中间部分中连接到第二电动马达。
通过以这种方式布置第二臂,它可以用于补偿纵向力,同时形成所述转向联动装置的一部分。通过使第一端以可旋转方式连接到所述棒,使得可经由第二臂的该部分提供来自转向设备和第一电马达的转向输入。通过使所述中间部分连接到第二电动马达,使得可以经由所述中间段提供来自该马达的转向输入。
所述转向联动装置可以包括第一拉杆和第二拉杆以及车桥横梁(axle beam),其中,第二臂的第二端可以以可旋转方式连接到第一拉杆和第二拉杆,并且第二电动马达可以连接到该车桥横梁。
所述车辆转向组件还可以包括:
液压设备,其被配置成与第二马达一起提供转向控制扭矩SCT和/或转向控制角SCA。
具有该液压设备的一个优点在于:它与第二电动马达结合可以提高转向能力。
所述控制设备可以被配置成通过使用第一电动马达而经由转向设备提供力反馈。
使用第一电动马达提供力反馈的一个优点在于,第二电动马达可以同时用于加强转向。与没有所述棒的转向组件相比,具有所述棒使得第一电动马达和第二电动马达可以在更高程度上独立操作。
第一电动马达的最大功率输出可以小于第二电动马达的最大功率输出。
通常,向驾驶员提供反馈所需的动力输出少于通过所述转向联动装置加强转向所需的动力输出。如上所述,通过具有两个电动马达并且具有使电动马达在高的程度上独立运行的可能性,使得较小的电动马达可以被选择为第一电动马达,而较大的电动马达可以被选择为第二电动马达。
第一电动马达可以具有第一旋转轴线AR1,第二电动马达可以具有第二旋转轴线AR2,第一臂可以在将第一臂与所述输入轴连接的第一连接点CP1处具有第三旋转轴线AR3,并且在将第一臂116与所述棒连接的第二连接点CP2处具有第四旋转轴线AR4,第二臂可以在将第二臂与所述棒连接的第三连接点CP3处具有第五旋转轴线AR5,并且在将第二臂与所述输出轴连接的第四连接点CP4处具有第六旋转轴线AR6,其中,第一旋转轴线AR1和第三旋转轴线AR3不平行。
根据第二方面,提供了一种用于控制车辆转向组件的方法,该车辆转向组件包括:输入轴;输出轴,其连接到转向联动装置;棒,其包括柔性拉杆;第一臂,其将输入轴与所述棒连接;第二臂,其将所述棒与输出轴连接;第一电动马达,其连接到输入轴;第二电动马达,其连接到输出轴,该方法包括:
使用第一电动马达经由所述输入轴提供转向设备角SDA和/或转向设备扭矩SDT,
使用第二电动马达经由输出轴提供转向控制角SCA和/或转向控制扭矩SCT,以及
使用包括所述柔性拉杆的所述棒与第一臂和第二臂相结合来补偿纵向方向LD上的力。
所述车辆转向组件可以包括连接到输出轴的转向齿轮,其中,第二电动马达放置在所述转向齿轮和转向联动装置之间。
第二臂可以是L形的,并且在第一端以可旋转方式连接到所述棒,在第二端以可旋转方式连接到所述转向联动装置,并且在中间部分中连接到第二电动马达。
所述转向联动装置可以包括第一拉杆和第二拉杆以及车桥横梁,其中,第二臂的第二端可以以可旋转方式连接到第一拉杆和第二拉杆,并且第二电动马达可以连接到该车桥横梁。
所述车辆转向组件还可以包括:
控制设备,其被通信地连接到第一电动马达和第二电动马达。
根据第三方面,提供了一种用于控制车辆组件的控制设备,该控制设备被配置成执行根据第二方面的方法的步骤。
参考第一方面呈现的相同优点和特征也适用于它方面,除非另有明确说明。
术语“转向设备”应被广义地解释。它可以是我们今天所知的方向盘,即连接到转向柱的环形设备,但它也可以是由驾驶员使用以使卡车(或者更一般地,车辆)转向的控制杆、操纵杆或其它非环形设备的形式。
术语“柔性拉杆”应被广义地解释为可以使得所述棒在纵向方向上延伸或缩小的设备。因此,柔性拉杆不应被视为一种专用类型的技术设备。
本文中还公开了与上述优点相关联的控制单元、计算机程序、计算机可读介质、计算机程序产品、制动系统和车辆。
通常,权利要求书中使用的所有术语均应根据它们在技术领域中的普通含义进行解释,除非本文另有明确定义。所有对“一/一个/元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用应被开放式地解释为指代该元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例,除非另有明确说明。除非明确说明,否则本文中公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行。当研究所附权利要求书和以下描述时,本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员会认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,本发明的不同特征可以组合以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
参考附图,下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。在这些图中:
图1总体上示出了车辆转向组件,
图2示出了车辆转向组件的一个实施例,
图3至图4示出了如何能够补偿动态转向误差的示例,
图5至图6示出了如何能够补偿静态转向误差的示例,并且
图7是示出了用于控制转向设备组件的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明,附图中示出了本发明的某些方面。然而,本发明可以以许多不同的形式实现,且不应被解释为限于本文中阐述的实施例和方面;相反,这些实施例是以示例的方式提供的,以便本公开将是彻底的和完整的,并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。
应当理解,本发明不限于本文中描述和附图中示出的实施例;相反,本领域技术人员将认识到,在所附权利要求书的范围内可以进行许多修改和变型。
图1以示例的方式示出了车辆转向组件100。转向组件100与驾驶员之间的交互可以经由转向设备102发生。这可以经由输入轴104连接,该输入轴104又连接到第一电动马达106。第一电动马达106可适于经由转向设备102和输入轴104向驾驶员提供反馈。更具体地,由第一电动马达106提供的第一马达扭矩FMT可以影响转向设备角SDA和/或转向设备扭矩SDT。例如,可以通过SDA快速变化或波动来提供该反馈,例如,当需要驾驶员注意时,该转向设备进行振动。
输出轴108可以连接到转向联动装置110,该转向联动装置110可以包括车桥横梁和转向臂。转向联动装置110又可以连接到地面接合构件112a、112b(例如车轮),使得转向联动装置110的运动可以转化为地面接合构件112a、112b的运动。
输入轴104和输出轴108通过棒114相互连接,该棒114设有柔性拉杆。该柔性拉杆使得能够补偿由于输入轴104和输出轴108相对于彼此移动而形成的纵向力。如图所示,棒114可以经由第一臂116连接到输入轴104,并且经由第二臂118连接到输出轴108。第一臂116可以在第一连接点CP1中以可旋转方式附接到输入轴104并在第二连接点CP2中以可旋转方式连接到棒114。以类似的方式,第二臂118可以在第三连接点CP3中以可旋转方式附接到棒114并在第四连接点CP4中以可旋转方式附接到输出轴108。由于第一臂116和第二臂118被以可旋转方式附接,因此提供了多个旋转轴线。更具体地,输入轴104可以沿着第一旋转轴线AR1旋转,从而转化为转向设备102的转动,输出轴108可以沿着第二旋转轴线AR2旋转。另外,CP1可以沿第三旋转轴线AR3旋转,CP2可以沿第四旋转轴线AR4旋转,CP3可以沿第五旋转轴线AR5旋转,并且CP4可以沿第六旋转轴线AR6旋转。具有这种设置的优点是可以补偿旋转差异dR,并且还可以补偿纵向差异dL。该纵向差异dL也可以通过棒114的所述柔性拉杆来补偿,棒114也可以称为连杆(link rod)。
第二马达120可以连接到输出轴108,使得:由于经由第二电动马达120提供的第二马达扭矩SMT加强或减少了经由第二臂118提供的输出轴108的旋转,所以转向控制扭矩SCT和/或转向控制角SCA能够受到影响。
关于如何运行第一电动马达106和/或第二电动马达120的指令可以由从控制设备122传输的控制信号提供。这些信号的传输可以是无线的或通过有线进行,或者通过无线和有线的组合进行。尽管没有示出,但也可以从远程服务器向控制设备122提供软件更新等等。此外,由控制设备122发送和/或接收的数据可以上传到远程服务器,例如用于分析的目的。
可以使用接头124,用于在转向设备102相对于转向联动装置110如何放置以及输入轴104和输出轴108如何放置方面提供更大的灵活性。如图所示,接头124可以放置在输入轴104上,但同样可以将一个或多个接头放置在输出轴108上以及将多个接头放置在输入轴104上。
此外,可以提供输入轴传感器装置126,从而可以确定输入轴104的位置。输入轴传感器装置126可以包括多个不同的传感器或仅包括一个传感器。此外,可以使用不同类型的传感器(例如旋转电位器和/或霍尔效应传感器)来确定所述位置。位置数据可以从输入轴传感器装置126传输到控制设备122,并且用作确定所述控制信号的输入。
以类似的方式,可以提供输出轴传感器装置128,从而可以确定输出轴108的位置。与输入轴传感器装置126一样,输出轴传感器装置128可以包括一个或多个传感器和不同类型的传感器。由输出轴传感器装置128捕获的位置数据可以用作确定所述控制信号的输入。
转向组件100还可以包括转向齿轮130。如图所示,转向齿轮130可以放置在棒114和第二电动马达120之间,从而使第一电动马达106和第二电动马达120可以补偿由转向齿轮130引起的纵向差异dL和旋转差异dR,而不会影响到经由转向设备120向驾驶员的输出以及到转向联动装置110的输出。如图所示,转向齿轮130可以接收或发送数据到控制设备122。这样做的优点可以是齿轮变化可以与第一电动马达106和/或第二电动马达120中的扭矩变化同步。由于第二电动马达120可以用于加强SCT和SCA,所以该马达可以如图所示地与转向齿轮130结合使用,或用于替代转向齿轮130。
通过将转向齿轮130靠近第二电动马达120放置,可以实现二者的相似条件。这是有益的,因为二者被结合使用以减少不同类型的转向干扰,从而可以实现改进的整体转向体验。二者的组合例如可以用于有效地减少静态干扰以及动态干扰。采用这种组合还允许在用户可调节性方面的更大灵活性,即,增大了根据个人喜好进行调节的可能性。
为了改善转向体验,还可以使用GPS数据与具有位置相关转向数据的数据库的组合。例如,通过GPS数据或类似类型的数据确定的车辆位置可以用于从布置在车辆上的数据库或可通过例如无线数据链接访问的远程服务器处检索与位置相关的转向数据。与位置相关的转向数据可以是预先确定的,并且为所确定的车辆位置提供关于前方道路状况的信息。具有关于前方道路的信息使得可以实现更灵敏的转向体验,并且可以进一步防止转向干扰。因此,例如,通过将转向齿轮、第二电动马达和所述与位置相关的转向数据相组合,可以有效地防止或至少减轻转向干扰。
此外,车辆转向组件100还可以包括液压设备132。如图所示,液压设备132可以连接到输出轴108,从而可以影响SCT和SCA。液压设备132可以通信地连接到控制设备122。液压设备132可以用作第二电动马达120的补充,使得当需要额外影响时,可以启动液压设备132以辅助第二电动马达120。
图2以示例的方式示出了转向组件200,该转向组件200是图1所示的原理的实施例。为了说明的目的,已经省去了对转向无直接贡献的元件。
如图所示,与图1中不同,第二臂118是L形的。通过以这种方式实施转向组件200,第二臂118可以紧密地连接到转向联动装置110。更具体地,第一端202可以在连接点CP3中以可旋转方式连接到棒114,并且第二端204能够以可旋转方式连接到转向联动装置110。第二臂118的中间部分206可以连接到第二电动马达120,从而可以使用该马达控制第二臂118。如图所示,由于第二端204在第五连接点CP5和第六连接点CP6中分别以可旋转方式连接到第一拉杆208a和第二拉杆208b,第二端204可以连接到转向联动装置110。这些拉杆又可以以可旋转方式连接到第一转向臂210a和第二转向臂210b,该第一转向臂210a和第二转向臂210b分别连接到地面接合构件112a、112b,使得第二臂118的运动可以转化为地面接合构件112a、112b的运动。拉杆208a、208b可以分别在第七连接点CP7和第八连接点CP8中连接到转向臂210a、210b。除了连接到转向臂210a、210b之外,地面接合构件112a、112b还可以连接到车桥横梁212,从而使得地面接合构件112a、112b可以被控制以及被牢固地附接到转向组件200。如图所示,第二马达120可以附接到车桥横梁212。一种选择是将它直接附接到车桥横梁212。另一种选择是将它经由另一个元件间接附接。只要第二电动马达120可使得转向臂210a、210b能够相对于车桥横梁212移动,从而使得地面接合构件112a、112b相对于车桥横梁212和该车辆的其它地面接合构件(未示出)移动而使得可以实现车辆的转向,则这两种选择都是同样可能的。
图3和图4以示例的方式示出了如何补偿动态转向误差。动态转向误差的影响是转向控制扭矩SCT以及第二马达扭矩SMT随时间变化。为了对此进行补偿并且使得该扭矩不影响驾驶员的体验,第一马达扭矩FMT可以抵消第二马达扭矩SMT和转向控制扭矩SCT的扭矩。这种反作用的效果是转向设备扭矩SDT不存在,即,零扭矩。图4中示出了从转向杆角的方面来看的、相同的动态转向误差。如图所示,尽管转向控制角SCA存在波动,但这不会影响转向设备角SDA。
图5和图6以示例的方式示出了如何补偿静态转向误差。与图3和图4所示的动态误差不同,图5和图6所示的静态误差不会以相同的方式随时间变化。然而,与图3和图4中的情况一样,第一马达扭矩FMT(即,与输入轴104连接的第一马达106)可用于抵消转向控制扭矩SCT以及第二马达扭矩SMT,使得该静态误差不会递进到驾驶员,效果是为驾驶员提供了改进的用户体验。
图7是示出了用于控制车辆转向组件100、200的方法700的流程图。该方法包括三个主要步骤:第一步骤720,其中提供转向设备角SDA和转向设备扭矩SDT;第二步骤704,其中提供转向控制角SCA和转向控制扭矩SCT;以及第三步骤706,其中通过使用包括柔性拉杆的棒114与第一臂116和第二臂118相结合来补偿纵向力。
如上所述,除了通过扩展或缩小该柔性拉杆来补偿纵向力(即,补偿纵向差异dL)之外,也可以通过棒114与第一臂116和第二臂118相结合来补偿旋转差异dR。
从上面的描述可以看出,尽管已经描述和示出了本发明的各种实施例,但本发明不限于此,而是还可以在所附权利要求书限定的主题范围内以其它方式实施。
Claims (17)
1.一种车辆转向组件(100、200),包括:
输入轴(104),所述输入轴被构造成连接到转向设备(102),
第一电动马达(106),所述第一电动马达连接到所述输入轴(104)并且被布置成提供转向设备扭矩(SDT)和/或转向设备角(SDA),
输出轴(108),所述输出轴经由转向联动装置(110)连接到多个地面接合构件(112a,112b),
棒(114),所述棒放置在所述输入轴(104)和所述输出轴(108)之间,
第一臂(116),所述第一臂以可旋转方式连接到所述输入轴(104)并以可旋转方式连接到所述棒(114),以及
第二臂(118),所述第二臂以可旋转方式连接到所述棒(114)并以可旋转方式连接到所述输出轴(108),
第二电动马达(120),所述第二电动马达连接到所述输出轴(108)并被布置成提供转向控制扭矩(SCT)和/或转向控制角(SCA),
其中,所述棒(114)包括柔性拉杆,所述棒与所述第一臂(116)和所述第二臂(118)相结合使得能够吸收纵向方向(LD)上的力。
2.根据权利要求1所述的车辆转向组件(100、200),还包括:
转向齿轮(130),所述转向齿轮连接到所述输出轴(108),
其中,所述第二电动马达(120)放置在所述转向齿轮(130)和所述转向联动装置(110)之间。
3.根据权利要求2所述的车辆转向组件(100、200),其中,所述第一电动马达(106)放置在所述转向齿轮(130)和所述第二电动马达(120)之间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆组件,还包括:
控制设备(122),所述控制设备(122)通信地连接到所述第一电动马达(106)和所述第二电动马达(120),并且被配置成经由所述第一电动马达(106)控制所述转向设备角(SDA)和/或所述转向设备扭矩(SDT)并且经由所述第二电动马达(120)控制所述转向控制角(SCA)和/或所述转向控制扭矩(SCT)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆组件(100、200),还包括:
输入轴传感器装置(126),所述输入轴传感器装置被配置成确定所述输入轴(104)的所述转向设备角(SDA)和/或所述转向设备扭矩(SDT),并且所述输入轴传感器装置被通信地连接到所述控制设备(122),和
输出轴传感器装置(128),所述输出轴传感器装置被配置成确定所述输出轴(108)的所述转向控制角(SCA)和/或所述转向控制扭矩(SCT),并且所述输出轴传感器装置被通信地连接到所述控制设备(122)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆转向组件(200),其中,所述第二臂(118)是L形的,并且所述第二臂(118)在第一端(202)以可旋转方式连接到所述棒(114),在第二端(204)以可旋转方式连接到所述转向联动装置(110),并且在中间部分(206)中连接到所述第二电动马达(120)。
7.根据权利要求6所述的车辆转向组件(200),其中,所述转向联动装置(110)包括第一拉杆(208a)和第二拉杆(208b)以及车桥横梁(212),其中,所述第二臂(118)的所述第二端(204)以可旋转方式连接到所述第一拉杆(208a)和所述第二拉杆(208b),并且所述第二电动马达(120)连接到所述车桥横梁(212)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆转向组件(100、200),还包括:
液压设备(132),所述液压设备被配置成与所述第二马达(120)一起提供所述转向控制扭矩(SCT)和/或所述转向控制角(SCA)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆转向组件(100、200),其中,所述控制设备(122)被配置成通过使用所述第一电动马达(106)而经由所述转向设备(102)提供力反馈。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆转向组件(100、200),其中,所述第一电动马达(106)的最大功率输出小于所述第二电动马达(120)的最大功率输出。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆转向组件(100、200),其中,所述第一电动马达(106)具有第一旋转轴线(AR1),所述第二电动马达(120)具有第二旋转轴线(AR2),所述第一臂(116)在将所述第一臂(116)与所述输入轴(104)连接的第一连接点(CP1)处具有第三旋转轴线(AR3),并且所述第一臂(116)在将所述第一臂(116)与所述棒(114)连接的第二连接点(CP2)处具有第四旋转轴线(AR4),所述第二臂(118)在将所述第二臂(118)与所述棒(114)连接的第三连接点(CP3)处具有第五旋转轴线(AR5),并且所述第二臂(118)在将所述第二臂(118)与所述输出轴(108)连接的第四连接点(CP4)处具有第六旋转轴线(AR6),
其中,所述第一旋转轴线(AR1)和所述第三旋转轴线(AR3)不平行。
12.一种用于控制车辆转向组件(100、200)的方法(700),所述车辆转向组件包括:输入轴(104);输出轴(108),所述输出轴连接到转向联动装置(110);棒(114),所述棒(114)包括柔性拉杆;第一臂(116),所述第一臂将所述输入轴(104)与所述棒(114)连接;第二臂(118),所述第二臂将所述棒(114)与所述输出轴(108)连接;第一电动马达(106),所述第一电动马达连接到所述输入轴(104);第二电动马达(120),所述第二电动马达连接到所述输出轴(108),所述方法包括:
使用所述第一电动马达(106)经由所述输入轴(104)提供(702)转向设备角(SDA)和/或转向设备扭矩(SDT),
使用所述第二电动马达(120)经由所述输出轴(108)提供(704)转向控制角(SCA)和/或转向控制扭矩(SCT),以及
使用包括所述柔性拉杆的所述棒(114)与所述第一臂(116)和所述第二臂(118)相结合来补偿(706)纵向方向(LD)上的力。
13.根据权利要求12所述的方法(700),其中,所述车辆转向组件(100、200)包括连接到所述输出轴(108)的转向齿轮(130),其中,所述第二电动马达(120)放置在所述转向齿轮(130)和所述转向联动装置(110)之间。
14.根据权利要求12或13中的任一项所述的方法(700),其中,所述第二臂(118)是L形的,并且所述第二臂(118)在第一端(202)以可旋转方式连接到所述棒(114),在第二端(204)以可旋转方式连接到所述转向联动装置(110),并且在中间部分(206)中连接到所述第二电动马达(120)。
15.根据权利要求11至14中的任一项所述的方法(700),其中,所述转向联动装置(130)包括第一拉杆(208a)和第二拉杆(208b)以及车桥横梁(212),其中,所述第二臂(118)的所述第二端(204)以可旋转方式连接到所述第一拉杆(208a)和所述第二拉杆(208b),并且所述第二电动马达(120)连接到所述车桥横梁(212)。
16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法,进一步包括:
控制设备(122),所述控制设备(122)被通信地连接到所述第一电动马达(106)和所述第二电动马达(120)。
17.一种用于控制车辆组件(100、200)的控制设备(122),所述控制设备(122)被配置成执行根据权利要求12至15中的任一项所述的方法(700)的步骤。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/057858 WO2021185460A1 (en) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | A vehicle steering assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115298081A true CN115298081A (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=70057080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080098601.4A Pending CN115298081A (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 车辆转向组件 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11975780B2 (zh) |
EP (1) | EP4121338B1 (zh) |
CN (1) | CN115298081A (zh) |
WO (1) | WO2021185460A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR102018015638B1 (pt) * | 2018-07-31 | 2022-11-08 | Cnh Industrial Brasil Ltda | Suporte para volante de um veículo e veículo de uso rural ou na construção civil |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5327986A (en) * | 1992-02-04 | 1994-07-12 | Unisia Jecs Corporation | Electric motor drive-type power steering system |
US20050045413A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering system |
US20050072621A1 (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
US20070256885A1 (en) * | 2004-04-14 | 2007-11-08 | Daimlerchrysler Ag | Steering System |
CN101263040A (zh) * | 2005-09-14 | 2008-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 车辆转向系统 |
WO2014098655A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Volvo Truck Corporation | Method and arrangement for an electrical steering system |
CN104108418A (zh) * | 2013-04-18 | 2014-10-22 | 株式会社捷太格特 | 电动动力转向装置 |
US20140360310A1 (en) * | 2011-12-21 | 2014-12-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering apparatus |
CN106891990A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 福特全球技术公司 | 电控转向辅助致动器 |
CN110606120A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于确定电动助力转向系统的频率响应的齿条干扰测试 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3398808A (en) | 1965-01-04 | 1968-08-27 | Huber Corp J M | Front wheel axle suspension |
JP3867682B2 (ja) * | 2003-05-29 | 2007-01-10 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
JP2005041283A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 操舵制御装置 |
DE102006008436A1 (de) | 2006-02-23 | 2007-11-08 | Zf Lenksysteme Gmbh | Mehrachslenkungsanlage |
SE530937C2 (sv) | 2007-03-13 | 2008-10-28 | Scania Cv Abp | Styrlänkanordning |
KR101349464B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-01-09 | 현대자동차주식회사 | 상용 하이브리드 전동 조향장치 및 이의 제어를 통한 성능 및 연비 개선방법 |
DE102015007280A1 (de) * | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Thyssenkrupp Ag | Fahrzeuglenkung mit Steer-by-Wire-System und mechanischer Rückfallebene |
US11260898B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-03-01 | Tesla, Inc. | Steering system for a vehicle |
-
2020
- 2020-03-20 CN CN202080098601.4A patent/CN115298081A/zh active Pending
- 2020-03-20 EP EP20715286.9A patent/EP4121338B1/en active Active
- 2020-03-20 WO PCT/EP2020/057858 patent/WO2021185460A1/en active Application Filing
- 2020-03-20 US US17/911,576 patent/US11975780B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5327986A (en) * | 1992-02-04 | 1994-07-12 | Unisia Jecs Corporation | Electric motor drive-type power steering system |
US20050045413A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering system |
US20050072621A1 (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle steering apparatus |
US20070256885A1 (en) * | 2004-04-14 | 2007-11-08 | Daimlerchrysler Ag | Steering System |
CN101263040A (zh) * | 2005-09-14 | 2008-09-10 | 丰田自动车株式会社 | 车辆转向系统 |
US20140360310A1 (en) * | 2011-12-21 | 2014-12-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering apparatus |
WO2014098655A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Volvo Truck Corporation | Method and arrangement for an electrical steering system |
CN104108418A (zh) * | 2013-04-18 | 2014-10-22 | 株式会社捷太格特 | 电动动力转向装置 |
CN106891990A (zh) * | 2015-12-18 | 2017-06-27 | 福特全球技术公司 | 电控转向辅助致动器 |
CN110606120A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于确定电动助力转向系统的频率响应的齿条干扰测试 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11975780B2 (en) | 2024-05-07 |
EP4121338C0 (en) | 2024-03-27 |
EP4121338A1 (en) | 2023-01-25 |
WO2021185460A1 (en) | 2021-09-23 |
EP4121338B1 (en) | 2024-03-27 |
US20230110345A1 (en) | 2023-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6363305B1 (en) | Steer-by-wire system | |
JP4316698B2 (ja) | 操舵装置及びその制御方法 | |
US6389342B1 (en) | Steering apparatus for vehicle | |
US6250419B1 (en) | Vehicle electric power assist steering system and method using H-infinity control | |
CN110869263B (zh) | 具有自适应齿轮齿条位置调节的线控转向系统 | |
JP5892493B2 (ja) | 運転中に車両の運転者を支援する方法およびシステム | |
JP4941723B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
CN111278715A (zh) | 转向操纵控制装置 | |
EP1481874A2 (en) | Steering apparatus and method for automotive vehicle | |
US20240157996A1 (en) | Steering device | |
CN106891990A (zh) | 电控转向辅助致动器 | |
US7454986B2 (en) | Device and method for measuring torque in an electromechanical steering system | |
US12060114B2 (en) | Steering gear for a steer-by-wire steering system | |
US20030042067A1 (en) | Electric power steering device and control method thereof | |
US6904346B2 (en) | Steering system for motor vehicle | |
CN111591341B (zh) | 电动助力转向装置 | |
CN115298081A (zh) | 车辆转向组件 | |
EP0439207A2 (en) | Rear wheel steering apparatus having toe error compensation | |
US20220219752A1 (en) | Vehicle steering system and method for controlling a steering angle of a vehicle wheel | |
CN113696964A (zh) | 电机控制装置和转向系统 | |
EP4368477A1 (en) | Methods and systems for a steer-by-wire system with sensor devices | |
KR102093853B1 (ko) | 전동식 파워 스티어링 장치 및 그 제어 방법 | |
JP5139700B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
KR20080004177A (ko) | 자동차의 스티어 바이 와이어식 조향장치 | |
CN108382452A (zh) | 校正方法、装配方法以及机动车辆 |
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 |