CN115667054A - 机动车辆转向系统的功率节省模式 - Google Patents

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I·贝尼奥
P·卡卡斯
小嶋洋介
判治宗嗣
宫川隼人
渡边芳信
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Honda Motor Co Ltd
ThyssenKrupp Presta AG
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Abstract

本发明涉及一种在机动车辆的转向系统(1)中节省功率的方法，所述转向系统包括作用于齿条(6)的车轮致动器(5)以及控制单元(10)，所述车轮致动器(5)用于转动可转向车轮(4)，所述控制单元(10)计算用于所述车轮致动器(5)的操作信号，其中，所述控制单元(10)包括位置控制器，所述位置控制器根据所述齿条(6)的实际位置或/和测量位置，以及所请求的齿条位置，计算电机转矩请求，其中，所述方法包括以下步骤：如果机动车辆停止并且未提供转向输入，由作为所述控制单元(10)的一部分的被动模式检测单元检测所述转向系统(1)的被动模式；以及在被动模式检测单元检测到被动模式的情况下，将电机转矩请求设置为零，以节省功率。

Description

机动车辆转向系统的功率节省模式
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的在机动车辆的转向系统中节省功率的方法。
背景技术
在线控转向系统中，方向盘与转向齿条和可转向的车轮之间没有机械连接。作用于方向盘的反馈致动器向驾驶员提供反馈。转向运动是由电动控制的电机实现的，所述电机是作用于转向齿条的车轮致动器的一部分。位置控制器用于将转向齿条移动到所需位置，从而实现所需的车轮角度。位置控制器的操作方式使得车轮致动器跟随参考位置信号。即使车辆停止且驾驶员未提供转向输入，位置控制器也是有效的。因此，转向系统的功耗以及电机和电子控制单元(ECU)的热负荷仍然很高。因此，电气元件的使用寿命会更快到期。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供在转向系统中节省功率的方法，所述方法减少了车轮致动器的电机及其电子控制单元的热负荷。
这一目的是通过具有权利要求1的特征的方法实现的。
本发明提供了一种用于在机动车辆的线控转向系统或电动助力转向系统中节省功率的方法，所述转向系统包括作用于齿条的车轮致动器以及控制单元，所述车轮致动器用于转动车轮，所述控制单元计算用于所述车轮致动器的操作信号，其中，所述控制单元包括位置控制器，所述位置控制器根据齿条的实际位置或估计位置，以及请求的齿条位置，计算电机转矩请求，所述节省功率的方法包括以下步骤：
如果机动车辆停止并且未提供转向输入，由作为所述控制单元的一部分的被动模式检测单元检测所述转向系统的被动模式；以及
在被动模式检测单元检测到被动模式的情况下，将电机转矩请求设置为基本为零，以节省功率。
被动模式导致转向系统的功耗降低。此外，所述系统未升温，这延长了电气元件的使用寿命。
在第一实施方案中，通过使用转矩限制器将所述电机转矩请求设置为零，在检测到所述被动模式时，所述转矩限制器将所述电机转矩请求逐渐限制为零。有利的是，如果来自被动模式检测单元的信号表明机动车辆被激活且被动模式不再存在，则所述转矩限制器逐渐将限制值增加到预定的最大值。
在第二实施方案中，通过修改所述齿条的请求位置，将电机转矩请求设置为零。优选地，如果来自所述被动模式检测单元的信号表明所述机动车辆被激活且所述被动模式不再存在，则通过将所述齿条的请求位置的先前修改，逐渐修改为基本为零，来逐渐修改所述齿条的请求位置。
此外，提供了机动车辆的线控转向系统，所述线控转向系统被设计为执行前述方法。所述线控转向系统的齿条是前轴或后轴的一部分。所述控制器单元优选地位于所述车轮致动器旁边。
一般而言，转向输入可由驾驶员提供，例如通过转动方向盘或作用于转向装置，或由用于自主车辆控制的车辆控制单元提供。
附图说明
本发明的优选实施方案将参照附图进行描述。
图1是机动车辆的线控转向系统的示意图；
图2示出了电机转矩限制和有限电机转矩对时间的依赖性；以及
图3示出了根据时间绘制的操作模式图。
图1是线控转向系统1的示意图，所述转向系统设有与转向装置3相连的转向轴2。转向装置3和车轮4之间没有机械连接。车轮致动器5通过齿条齿轮传动装置7操作齿条6，所述齿条是前轮轴8的一部分。前轮轴8具有两个用于车轮4的拉杆9，其中只勾画出一个车轮4。
具体实施方式
当驾驶员操作转向装置3时，转向轴2旋转，这由轴传感器检测，所述轴传感器未在图中示出。当车辆启动时，位于车轮致动器5旁边的控制单元10根据由轴传感器检测的信号中计算出车轮致动器5的操作信号。通过用所述操作信号操作齿条6，前轮轴8侧向移动，车轮4转动。同时，从车轮4引入轮轴8的力被另一个未在图中示出的传感器识别，并计算出反馈信号，所述反馈信号通过反馈致动器11施加到转向轴2上，由此，操作人员可以识别转向装置3的反馈。
所述控制单元10包括位置控制器，所述位置控制器根据齿条6的实际位置或/和测量位置，以及所请求的齿条位置，计算电机转矩请求。因此，车轮致动器5跟随参考位置信号。
在机动车辆的被动状态中，无需对齿条6的位置进行跟踪。如果满足下述条件，则车辆被认为是处于被动状态的：
车辆停止(车辆速度为零且驱动车轮的速度为零)；以及
驾驶员未提供转向输入。
在这些条件下，可以关闭位置控制，从而进入功率节省模式。功率节省模式是通过基本为零的转矩请求实现的。通过用转矩限制器作用于请求的电机转矩，可以实现对车轮致动器电机转矩的基本为零的请求。“基本”意味着存在与硬件相关的不精确性，以及即使请求被设置为零，也可能存在剩余的电机转矩请求。
图2和图3示出了两个示意图。图2的示意图示出了由限制器给出的电机转矩限制(虚线)以及由此产生的有限电机转矩(实线)与时间的关系。图3示出了与时间对应的操作模式，其中，“OFF”代表正常操作模式，“ON”代表功率节省模式。
转矩限制器读取请求的电机转矩，所述电机转矩是由位置控制器以及来自被动模式检测单元的信号计算出来的。如果来自被动模式检测单元的信号表明车辆处于被动模式，则转矩限制器逐渐减少限制值，直到限制值为零。请求的电机转矩跟随限制值并被限制在零转矩。如果来自被动模式检测单元的信号表明车辆被激活，并且被动模式不再存在，则转矩限制器逐渐增加限制值至预定的最大值。请求的电机转矩再次跟随限制值，直到限制值不再影响请求的电机转矩。
通过修改请求的电机转矩，可以进一步实现对车轮致动器电机转矩的零请求。
如果检测到被动模式，来自被动模式检测单元的信号会导致修改控制器对齿条的请求位置进行修改。修改控制器针对实际车轮致动器电机转矩输出位置增量。集成的位置增量与原始位置请求一起产生了修改的位置请求，修改的位置请求无需保持位置控制器的输出，因此无需从电机中请求转矩。位置控制器接收修改后的请求位置、齿条的实际位置和进一步的信息，并根据这些信息计算转矩请求，所述转矩请求随着时间的推移逐渐减少至零。
如果来自被动模式检测单元的信号表明车辆被激活，并且不再满足被动模式的条件，则不再修改请求位置，所述转矩请求基于实际请求位置。
两个实施方案的共同点是，转矩请求被设置为零，这导致转向系统的功耗降低，阻碍了系统的加热。
本发明也适用于后轮转向系统，其中，车轮致动器位于机动车辆的后轴上。这种车轮致动器也可被实现为将转向齿条移动到所需位置，从而对后轮进行转向。
本发明也适用于具有机动车辆外部驱动接口的电动助力转向(EPAS)系统。这种转向致动器也可被实现为将转向齿条移动到所需位置，从而使车轮转向。

Claims (7)

1.一种在机动车辆的转向系统(1)中节省功率的方法，所述转向系统包括作用于齿条(6)的车轮致动器(5)以及控制单元(10)，所述车轮致动器(5)用于转动可转向的车轮(4)，所述控制单元(10)计算用于所述车轮致动器(5)的操作信号，其中，所述控制单元(10)包括位置控制器，所述位置控制器根据所述齿条(6)的实际位置或/和测量位置，以及请求的齿条位置，计算电机转矩请求，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
如果所述机动车辆停止并且未提供转向输入，由作为所述控制单元(10)的一部分的被动模式检测单元检测所述转向系统(1)的被动模式；以及
在被动模式检测单元检测到所述被动模式的情况下，将电机转矩请求设置为基本为零，以节省功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使用转矩限制器将所述电机转矩请求设置为基本为零，在检测到所述被动模式时，所述转矩限制器将所述电机转矩请求逐渐限制为基本为零。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果来自所述被动模式检测单元的信号表明所述机动车辆被激活且所述被动模式不再存在，则所述转矩限制器逐渐将限制值增加到预定的最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过修改所述齿条(6)的请求位置，将电机转矩请求设置为基本为零。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果来自所述被动模式检测单元的信号表明所述机动车辆被激活且所述被动模式不再存在，则通过将所述齿条的请求位置的先前修改，逐渐修改为基本为零，来逐渐修改所述齿条的请求位置。
6.机动车辆的线控转向系统(1)，被设计为执行根据权利要求1至5所述的方法。
7.根据权利要求6所述的线控转向系统，其特征在于，所述齿条(6)是前轴(8)或后轴的一部分。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004276834A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Toyoda Mach Works Ltd 車両用操舵装置
JP5847208B2 (ja) * 2014-01-21 2016-01-20 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP6451192B2 (ja) * 2014-10-06 2019-01-16 三菱自動車工業株式会社 電動ステアリング装置

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