CN116848036A - 用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法以及控制器 - Google Patents

用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法以及控制器 Download PDF

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CN116848036A CN202180090501.1A CN202180090501A CN116848036A CN 116848036 A CN116848036 A CN 116848036A CN 202180090501 A CN202180090501 A CN 202180090501A CN 116848036 A CN116848036 A CN 116848036A
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Abstract

本发明涉及用于在从静止状态到停放和/或调动的速度范围(v_0‑1)内运行机动车辆(1)的线控转向系统的致动器的方法,其中,所述方法至少具有以下步骤:探测所述机动车辆的当前的速度(v_mom);至少根据所述当前的速度(v_mom)确定受限的转向角(RLw_lim_mom);探测转向角请求(Lw_req);至少根据所述转向角请求(Lw_req)并在考虑所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的情况下操控所述致动器,以便调节至少一个车轮的转向角(RLwv、RLwh)。

Description

用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法以及控 制器
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求所述的用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法以及控制器。
背景技术
由专利文献DE 10 2014 206 934 A1已知致动器,其具有固定支承的主轴螺母和能够相对于该主轴螺母轴向移动的主轴。应用在线控转向系统中的这种致动器的至少一端借助转向拉杆连接至车轮支架。因此,通过主轴的线性移动,可改变车轮的车轮转向角,该车轮以能够旋转的方式支承在车轮支架处。在信号路径上,也就是以没有机械耦联的方式操控线控转向系统,该线控转向系统能够至少间接地通过转向把手(例如方向盘)操纵或者独立于该转向把手地工作。这种转向系统在转向过程中必须克服车轮相对于行车道的摩擦阻力。尤其是在速度非常低的情况下在调动(Rangieren)或停放机动车辆到机动车辆的静止状态时,需要相对高的转向力,该转向力对致动器施加了沉重的负载。由于多变的静摩擦和滑动摩擦,致动器的主轴传动可易于谐振振动,并且其主轴传动器可达到高温,这可导致损坏致动器,并且从而损坏线控转向系统。
发明内容
在此背景下,本发明的目的在于,给出用于当车辆在停放或调动的情况下以非常低的速度运动时,控制机动车辆的线控转向系统的致动器的改进的方法和改进的控制器。
根据本发明的第一方面,给出了用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法,其中,从静止状态到停放和/或调动,与正常行驶相比,速度非常低,其中,所述方法至少具有以下步骤:
-探测机动车辆的当前的速度;
-至少根据当前速度确定受限的转向角;
-探测转向角请求;
-至少根据转向角请求并在考虑受限的转向角的情况下操控致动器,以便调节至少一个车轮的转向角。
机动车辆的线控转向装置的致动器优选地具有壳体,在该壳体中支承有主轴和以能够旋转的方式以及固定的方式布置的主轴螺母。主轴和主轴螺母形成运动螺纹,并且是壳体内主轴传动器的一部分,以用于主轴相对于主轴螺母并且因此还相对于壳体的轴向移动。为此,主轴具有与主轴螺母的内螺纹啮合的外螺纹。如果主轴螺母被驱动旋转,例如通过电马达被驱动旋转,优选地通过传动装置(优选为皮带传动装置)被间接地驱动旋转,则运动螺纹引起主轴沿其纵向轴线相对于主轴螺母或壳体轴向移动。通过沿主轴的纵向轴线的轴向移动,可改变以能够旋转的方式布置在车轮支架上的车轮的车轮转向角,所述车轮支架至少间接地连接到主轴的一端。
在转向时所需的高调整力在致动器的传动装置中,尤其在致动器的主轴传动的运动螺纹中,导致高摩擦。即使在使用经优化的润滑剂时,在运动螺纹内的螺纹侧面之间,即在主轴和主轴螺母之间,也会出现高摩擦。由于在螺纹副之间出现的在彼此贴靠的螺纹侧面的接触面处的静摩擦和滑动摩擦,可发生所谓的粘滑效应。在此涉及到螺纹侧面的交替的粘滞和滑动,其一方面可导致主轴螺母和主轴之间的波动的扭矩。在这种情况下,例如主轴可被激励振动,尤其是扭振。在最短时间段上的持续或暂时的激励可导致致动器中的主轴或其他构件达到谐振频率。此外,振动会引起热负载,其可对润滑剂的润滑性能产生负面影响。这可对致动器的使用寿命产生负面影响。
前述扭振也被称为扭转振动。与平移振动相反,扭振是围绕系统的旋转自由度的振动,此处是围绕主轴的纵向轴线。这两种情况都是机械振动。
术语“Stick-Slip-Effekt(粘滑效应,即,德文“Haftgleiteffekt”)”来源于两个英文单词“stick(粘滞,即德文“haften”)”和“slip(滑动,即,德文“gleiten”)”。在物理学和技术中,粘滑效应描述相对彼此运动的固体的通常不希望的突然的滑动(静止-滑动-静止-滑动)。
线控转向装置是与带有转向把手(例如方向盘)的机械转向系统解耦的转向装置。驾驶员借助转向把手的转向运动不经机械途径,例如通过拉杆,传递至车轮支架或车轮。相反,用于车桥的相应的车轮的转向角或其变化例如在控制单元中计算,其向线控转向装置的一个或多个致动器发送调整信号,并最终引起相应车轮处的转向角的变化、更确切地说转向角的调节。在此,驾驶员的转向角请求或控制器的计算出的转向角变化可与相关车桥处的最大能够调节的转向角有偏差,例如更大。在这种情况下,最高可设定最大转向角。
转向角请求包括转向角从现有转向角到意图转向角的改变,其中,转向角请求同样与时间相关。换言之,转向角在一定时间段内被改变,其被称为转向速度或转向梯度。在此列举如下示例:为了着手进行例如5°的转向角变化,驾驶员可缓慢地转动方向盘,例如2°/s,或非常快地转动方向盘,例如20°/s。换言之,用转向角请求既探测角度的变化,也探测角度变化的速度。
当车辆以远高于上述从静止状态到停放和/或调动的速度范围的速度运动时,例如在建筑区中以例如30km/h至50km/h的速度行驶时,或者在城镇公路或高速公路上以甚至更大的速度行驶时,在转向装置的正常运行中大多数时候车轮转向角只进行微小的变化。在上述情况下通常可假设转向角小于1°。因此,对于这些微小变化,所需的调整力相比之下要小得多,从而不会出现扭振。
此处提出的方案基于的认识是,在特定情况下,为了转向,或换言之,为了将相应的车轮转动到希望的转向角、更确切地说车轮转向角,需要增加的扭矩或增加的力。此处考虑的情况基于车辆从静止状态到停放和/或调动的非常低的速度。在完全的静止状态中,速度等于0km/h。在停放和/或调动中,此处以速度例如小于或等于1km/h为出发点。在从0到例如1km/h的速度范围内,需要特别大的力来转动希望的转向角。在此,速度越低,预期的转向力就越大,该转向力必须由线控转向系统的致动器来完成。这是因为车辆的全部重量都加载在安装在车轮上的轮胎上。轮胎与行车道之间的接触由轮胎着地面产生。轮胎着地面的尺寸首要取决于车轮载荷和轮胎压力,因为轮胎的内压承担了大部分的车轮载荷。但轮胎宽度、轮胎直径和侧壁的刚度也有影响。与车轮因车辆运动而滚动时相比,在不旋转的车轮中需要更大的力来转向,也就是使车轮绕其竖向轴线转动。随着滚动运动的增加,转向所需的力相应更小。清楚的是,除了车辆质量外,环境温度以及轮胎温度也有影响,因为它们直接影响轮胎与行车道表面之间的摩擦。这里,以下提及的其他参数并非详尽无遗:轮胎胶料、轮胎类型、轮胎摩擦特征值、行车道面层以及行车道状况(干燥、潮湿、湿滑等)。
车轮的轮胎通常由橡胶—弹性材料—制成。此时,如果线控转向系统的致动器将使车轮转向的力作用在车轮上,则由于轮胎与行车道表面之间的静摩擦或滑动摩擦,会产生预载。轮胎在一定程度上相对于行车道被拉紧(aufgezogen)并且因此受到预载。由于安装在致动器和车轮支架之间的轴承以及必要时的导杆(例如转向拉杆),在致动器和车轮支架之间产生其他预载,具体取决于底盘的构造。
如果现在在上述低的速度范围内通过线控转向系统从大转向角(优选地从最大可能的转向角)开始往回转向到较小的转向角,则预载最初会短暂地减小,并且再次出现预载。这种预载随着车辆速度的降低而增加,更确切地说随着从滚动到静止状态的减小而增加。在停放和/或调动时,这差不多是不断变化的。在从先前调节的大转向角往回转向时,出现线控转向系统的致动器中的力的方向变化。这导致致动器的传动装置、更确切地说主轴传动内的负载变化,使得再次发生变化的粘滑特性。这会导致致动器、更确切地说其运动螺纹内的振动和高的热负载。需要减少或最小化这种特性。
此处,大转向角是指如下转向角,其达到相应的车桥的结构上可能的最大转向角的范围。此外,在调动或停放时,还以频繁变化的转向角工作。通过使用大的、优选最大可能的转向角,可更容易地驶入例如泊车位,或可在带有拖车的情况下进行调动。因此,特别有利的是,除了机动车辆的前车桥之外,后车桥同样能够转向。
根据本发明,在上述方法中,根据机动车辆的当前速度将最大可能的转向角限制成受限的转向角。通过限制转向角应对在上述低速范围内转向时产生过大预载的问题。如果在探测转向角请求的步骤中,请求比受限的当前转向角更大的转向角,则最大仅可调节当前受限的转向角。线控转向系统的致动器可在操控步骤中仅根据转向角请求并在考虑受限的转向角的情况下来调节转向角。因此,能够调节与先前确定的受限的转向角相比更小或相等的任何转向角。优选地通过控制单元,例如控制器或控制系统来操控致动器。控制器系统或控制器优选地是线控转向系统的一部分。然而,也可通过安装在车辆中的另一控制器来操控致动器。
通过本发明可有利地在不改变线控转向装置的现有致动器的情况下借助根据本方法的操控方式来最小化致动器或安装在其中的构件的振动行为。
在优选的实施方式中,在确定步骤中,可将受限的转向角改变为小于预定的最大转向角的值。该考虑虑及到,对于在相应的机动车辆中的线控转向系统在结构上可行的预定的最大转向角可由于边界条件而改变,该边界条件例如是上述关于预载的条件。因此,结构上最大可行的转向角例如同样可能不可有意义地实现,因为在能够转向的车桥处使用了不同的轮胎尺寸、例如更宽的轮胎或防滑链。同样,由于车辆的负载很重,可能不可调节结构上最大可能的转向角,因为在车轮陷入时用于转向运动的空间很小。因此本实施方式考虑到了每种车辆情形,从而车轮、更确切地说轮胎不会因转向角过大而可与底盘或车身发生碰撞。
在确定步骤中,优选地基于特征线来规定受限的转向角。通过特征线可规定受限的转向角是预定的最大转向角的50%至80%、优选为70%。例如,如果在设计为线控转向系统的后车桥转向系统中最大可能的转向角为10°,则基于特征线,受限的转向角可为5°至8°、优选地最大为7°。针对不同的车辆情形可规定不同的特征线。例如,可用控制单元中的单元来选择特征线,所述特征线存储在其中。优选地根据车辆的当前的速度、转向角请求,在考虑受限的转向角以及所使用的轮胎尺寸或轮胎类型或负载状态或其他条件的情况下选择特征线。在此,一个或多个参数可是决定性的。
所述方法基本上基于根据机动车辆的当前的速度来确定转向角。在此,主要区分车辆是以非常低的速度(从静止状态到停放和/或调动的速度,见上文)还是以更高的速度运动。优选地,在确定受限的转向角的步骤中,规定从0°至小于或等于受限的当前的转向角的第一转向角范围和从大于受限的当前的转向角至预定的最大转向角的第二转向角范围,并且优选地将其存储在控制系统中。在此,在机动车辆的速度处于从静止状态到第一速度的第一速度范围内时,待调节的转向角可取第一转向角范围内的任何值。在这种情况下,第一速度优选地具有从0.5km/h至1km/h的范围内的值,优选地约为0.7km/h,最优选地恰好0.7km/h。换言之,当车辆处于静止状态或以可从0km/h(静止状态)至最大为第一速度的速度运动时,致动器可取在0°和受限的转向角之间的范围内的任何转向角。由此最小化致动器的过高的负载。
0°的转向角也被称为中间位置或中性转向角,并且如果在每个转向的车桥处调节0°的转向角,则其对应于车辆的直行。在这种情况下,车轮取向为平行于车辆的纵向方向。
另一可行的实施方式是,在以大于第一速度的速度行驶后,返回到第一速度范围内并保持在该范围内。然后车辆以静止状态到例如0.7km/h的更低的速度运动,并且根据该方法根据当前的速度来确定受限的转向角。在从更高的速度返回到第一速度范围中时,优选地将最后调节的这个最大转向角规定为新的受限的转向角。这是因为:由于之前存在的更高的速度,在调节转向角时没有建立预载。如果基于预定的最大转向角最大可实现10°的转向角,并且在第一速度范围内确定了7°的受限的转向角,则可在第一速度范围之外设置7.5°的转向角。如果现在返回到第一速度范围内,则在该实施方式中将新的受限的转向角设置并保持在7.5°。
如果根据之前的实施方式由于返回到第一速度范围内而保持转向角,并且由于再次的转向角请求而要求大于50%至80%、优选70%的转向角,则可最大在大于预定的最大转向角的50%至80%、优选70%到所保持的受限的转向角的范围内调节转向角。例如,在返回到第一速度范围内后,即例如在车辆的静止状态中,并且在请求大于7°的转向角时,仅可调节在保持的值(例如7.5°)和7°之间的角度。换言之,在本实施方式中,最大能够调节的转向角不能大于之前以更大的速度行驶中所保持的转向角。这种扩大的限制的原因是,在转向角增大超过所保持的值时,由于机动车辆在低速范围内运动,将再次建立不利的过大预载。令人惊讶的是,在7°至7.5°的范围内没有出现这样的预载。
优选地,在速度大于第一速度时,取消受限的转向角。因此可行的是,在探测到转向角请求之后,在致动器的操控步骤中,可将转向角至多调节到预定的最大转向角。高于第一速度时,机动车辆的速度、更确切地说车轮的速度很大,使得相对于行车道在轮胎中以及在轴承或导杆(例如转向拉杆)中不会建立预载、更确切地说不会建立不利的预载。
如果车辆以低速、即在第一速度范围内运动,则优选地还调整、优选地降低由转向梯度表示的转向速度。转向速度例如以度/秒为单位被视为参数。在从静止状态至最大1km/h的第一速度范围内、优选0.7km/h的转向速度例如可在0°/s至12°/s的范围内。若高于第一速度,则转向梯度可在结构上允许的情况下升高,例如还可在12°/s至18°/s的范围内。根据转向角请求来调整转向梯度,从而可根据随时间的请求来改变转向角。
为了在离开第一速度范围(在这种情况下取消受限的转向角),并且在速度增加、优选地在速度急剧增加(例如在车辆突然很高地加速)时,没有出现突然的转向运动,则避免以增加的速度从受限的转向角硬切换至最大转向角。优选地,根据当前的速度和/或加速度以及转向角请求逐渐地将受限的转向角从例如7°调整成10°的最大转向角。在此,优选地考虑上述边界条件,例如关于车辆的负载的边界条件。为此,为了避免转向角突然变化,将转向梯度调整成车辆的驾驶员可控的程度,其中,这里可考虑不同的驾驶模式,例如环保驾驶或运动驾驶等。优选地通过至少一条特征线来进行所述调整。在此,取决于车辆的速度,例如,在车辆的速度为0km/h(车辆静止状态)时转向梯度可为4°/s,在车辆的速度为10km/h时转向梯度可为2°/s,以及在车辆的速度为250km/h时转向梯度可为0.25°/s。因此,至少一个特征线影响致动器的调整速度,并且平滑地调整可由致动器实现的转向角变化,从而转向角不突然变化,而是实现了尽可能察觉不到的过渡。这在行驶安全性和行驶舒适性方面是有利的。
在另一优选的实施方式中,根据从静止状态至停放和/或调动的当前的速度,在确定受限的转向角的步骤中改变、优选地减小致动器的驱动单元的加速度。至少暂时地进行改变,其中,优选地减小加速度。由此可减小致动器的在大转向角的情况下可出现的前述负载。因此,对于中等的和较小的转向角,线控转向系统的致动器的驱动器的更高或最大的加速度是可能的。可优选地基于至少一条特征线对不同的转向角范围规定不同的受限的加速度。加速度限制的优点是,致动器最初较慢地启动并且负载保持在低水平。在缓慢地启动之后,如果可能的话,加速到更高的转向梯度,使得根据转向角请求同时发生转向角变化,就好像加速度不受限制一样。
本发明还涉及具有致动器的线控转向系统,该线控转向系统根据上述方法步骤运行。特别有利的是这样的实施例,其中在操纵步骤中操控配属于机动车辆的能够转向的后车桥的转向系统的致动器。如果在后车桥处调节转向角,该转向角与前车桥处的转向角方向相反,则除了转弯圆更小之外,还可更好地调动或停放车辆。除了能够转向的后车桥外,前车桥同样可设计为线控转向系统。
根据另一方面,本发明涉及控制单元,该控制单元用于控制机动车辆的线控转向系统的致动器,该控制单元具有以下特征:
-用于探测速度的接口,其表示机动车辆的当前的速度;
-用于探测转向角请求的另一接口,其表示基于驾驶员愿望的当前请求的转向角变化,或者表示由控制单元确定的另一转向角变化;
-用于确定受限的转向角的单元,其表示取决于至少当前的速度的当前最大可能的转向角;
-用于操控致动器的单元,以用于根据至少转向角请求并且在考虑受限的转向角的情况下调节至少一个车轮的转向角。
在此,控制单元同样能够暂时,即短时地、更确切地说针对特定的时间或一定的持续时间,允许受限的转向角。除了基于驾驶员愿望、即当驾驶员例如在方向盘处控制转向运动时的当前的转向角变化之外,还可借助于控制单元,例如电子稳定程序(ESP),来调节转向角请求。
在这种情况下,控制单元可以是控制器,其例如可以是处理电信号、例如传感器信号并且根据其输出控制信号的电器。该装置可具有一个或多个合适的接口,该接口可以硬件形式和/或软件形式来构造。在硬件形式构造的情况下,接口例如可以是集成电路的一部分,在该集成电路中实现装置的功能。接口还可以是单独的集成电路或至少部分地由分立的器件组成。在软件形式构造的情况下,接口可以是软件模块,其例如与其他软件模块一起存在于微控制器上。
带有程序代码的计算机程序产品也是有利的,所述程序代码可存储在机器可读的载体上,例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器,并且当在计算机或控制单元上执行所述程序时,所述程序代码被用于执行根据前述实施方式之一的方法。
附图说明
下面参考附图根据优选的实施方式来描述本发明。其中:
图1示出了根据已知现有技术的带有线控转向系统的车辆;
图2示出了方法的流程图;以及
图3示出了实施所述方法的简图。
具体实施方式
图1示意性地示出了带有能够转向的前车桥21以及能够转向的后车桥31的车辆1。为了使前车桥21处的车轮2转向,设置有线控转向系统4,该线控转向系统可通过转向拉杆41对在前车桥处的车轮2进行调节、即改变车轮转向角RLwv。在图1的右前方的车轮2处示例性地画出了该角度RLwv。在后车桥31处,线控转向系统5通过转向拉杆51引起调节、即改变后车轮3处的车轮转向角RLwh,如左后方的车轮3处所示。作为线控转向系统的一部分,相应设置有(未示出的)致动器,该致动器可施加力,以便线性地移动转向杆或主轴,其通过转向拉杆41、51与车轮2、3共同作用,以便使车轮转向。在所示实施方式中,前车桥21和后车桥31处的车轮沿相反方向转向,使得在例如小于5km/h的低速下,与只有一个转向的车桥的车辆相比,有利地减小了转弯圆,并且提供了改善的调动和停放能力。使用两个转向的车桥还可有利地执行自动驾驶,因为车辆可在更小的空间内进行操纵。前车桥21处的转向角基本上通过方向盘14来调节,其中,驾驶员希望的转向角由控制单元SG借助传感单元Lw来探测,并且通过信号线路传输至线控转向系统4。控制单元由通过驾驶员提交的转向角请求Lw_req根据行驶情形(负载、车辆速度、车辆加速度、横摆速度(Giergeschwindigkeit)RG等)来计算分别用于前车桥和后车桥的转向角RLwv、RLwh,并将控制信号输出到线控转向系统4、5,该线控转向系统在车桥21、31处调节相应的转向角。
控制单元SG借助这里示意性示出的信号线路连接到线控转向系统4、5,该线控转向系统调节由控制单元SG算出的转向角RLwv、RLwh。用于传输车轮2、3的相应的转向角RLwv、RLwh的未示出的传感单元通过总线系统BUS电气连接到控制单元SG和线控转向系统4、5。该总线系统例如是CAN总线或Flexray总线或类似的总线系统,其在车辆中用于数据传递和信号传递。用于驾驶辅助系统的控制功能,例如自动驾驶ADAS、用于根据行驶情形限制最大转向角的走廊功能(Korridorfunktion)Korr、用于辅助或自动停放的停放辅助PAS或电子稳定控制ESC等,经由总线系统BUS通过控制单元SG与前车桥21和后车桥31的线控转向系统4、5电连接。控制单元SG被示意性地示出,并且作为中央单元向线控转向系统4、5发出控制信号,线控转向系统执行转向角改变、更确切地说调节转向角RLwv、RLwh
传感器S布置在车辆1的端部,该传感器分配给传感机构并且用于车辆环境识别。传感器在此可以是温度传感器或例如包括摄像机的光学传感器,或者还可以是激光雷达或雷达,其适用于进行温度探测、距离探测或光学探测,例如探测行车道。由此,可探测环境条件,例如湿度或者行车道及其温度等,并将其输送到控制器SG。车辆沿着轨道T行驶,该轨道在图1中示意性地示出在车辆沿其行驶方向的前端。
为了借助相应的线控转向系统4、5使车辆1的车轮2、3在转向运动的意义上绕其竖向轴线转动,必须克服车轮2、3的轮胎相对于行车道的摩擦。车辆的速度越低,车轮2、3在行车道上的沿意图的行驶方向运动、更确切地说滚动得越少。在示出的车辆1中,其重力落在示出的四个车轮2、3、更确切地说轮胎上。轮胎与行车道之间的接触由其轮胎着地面引起。由于轮胎材料(通常主要是橡胶)和行车道状况,轮胎与行车道之间存在摩擦。车辆的速度越低,使车轮2、3转向所需的力就越大,因为摩擦随着速度的降低而增加。对此还可参见上面的详细阐述。
如果现在在能够转向的后车桥处的车轮2、3从平行于车辆1的纵向轴线L的未示出的位置以角度RLwh向右转向,如图所示,并且在此车辆的速度在从静止状态到大约1km/h的范围(速度v_0-1)内,则相对于行车道在轮胎中会产生预载。轮胎材料是有弹性的,并且在一定程度上相对于行车道被拉紧。此外,由于弹性,在转向拉杆41、51以及未示出的接头中可产生预载。这时,如果在后车桥31处的车轮3向右偏转后沿相反的方向往回转向,则后车桥31处的线控转向系统5经历力的方向变化。在往回转向时,线控转向系统5的致动器的转向传动装置至少短暂地经历卸载,然后由于往回转向所需的力或将产生的力而再次经历重负载。在此情况下,请求的转向角越大并且速度越低,那么产生的预载就越大。由此,例如可在线控转向系统的致动器中发生振动和热负载,其最终可能对致动器是有害的。
为了使速度v_0-1下的驾驶更舒适、更安全,并减少上述预载,相应车桥处的车轮的转向角受到限制。为了探测当前的速度,控制器SG持续地、优选地以10ms的间隔探测车辆的当前的速度v_mom。这在图1中通过控制器SG和右后车轮3之间的虚线示例性地示出。图2示出了可如何实施用于运行机动车辆的线控转向系统的致动器的方法,以便将受约束的转向角确定为受限的转向角。所述方法包括如上所述的探测机动车辆1的当前的速度v_mom的步骤200,以便得出当前行驶的速度v_mom。如果车辆以速度v_0-1行驶、优选地以速度0<v_0-1<0.7km/h行驶,则在确定受限的转向角RLw_lim_mom的步骤220中至少根据当前的速度v_mom来限制该受限的转向角。在确定步骤中可包括另一参数,例如行车道的状况,其可在行驶期间由车辆的周围的传感器s来确定。如果在另一探测步骤240中探测到转向角请求Lw_req,该转向角请求基于驾驶员愿望或基于控制器SG的控制信号被探测到,则存储在控制器SG中的受限的转向角RLw_lim_mom是决定性的,从而使得无法设置更大的转向角。在控制器SG中例如可存储有特征线,使得可基于该特征线根据不同的速度级别调用受限的转向角。在另一操控致动器的步骤中,这时在相应车桥21、31的车轮2、3处根据转向角请求Lw_req并在考虑受限的、先前确定的转向角RLw_lim_mom的情况下来调节转向角RLwv、RLwh。如果车辆保持在速度范围v_0-1中,则先前确定的受限的转向角RLw_lim_mom作为最大可能的转向角。在该速度v_0-1期间,能够调节的转向角RLwv、RLwh可取从0°直到特定的、受限的转向角RLw_lim_mom的值。
若高于前述速度范围v_0-1,则取消受限的转向角RLw_lim_mom,并且可设置最大结构上规定的或基于车辆情形受限的可能的转向角。车辆的重载例如可呈现出这种车辆情形,其中车轮深深地陷入轮罩中,并且因此无法调节结构上规定的最大转向角,因为否则可与车身或底盘发生碰撞。
图3示出了详细展示前述关系的简图。示出了根据图1的后车桥转向系统的截取部分,其中,线控转向系统5经由转向拉杆51与车轮3耦联以便使该车轮转向。车轮3向右转向直至作为受限的转向角RLw_lim_mom的转向角,其根据当前速度v_mom而被确定并且处于速度范围v_0-1中。由于再次的转向角请求Lw_req,其由于驾驶员愿望或由于控制器SG的计算而被请求,这时可在保持在上述速度范围v_0-1期间设定在范围Lw1内的任何转向角。范围Lw1从直行(中间位置0°)延伸到受限的转向角RLw_lim_mom。这类似地适用于这里没有考虑但是是可行的向左的转向运动。
若车辆以高于所述速度范围(0.7<=v1)行驶,则在车辆情况允许的情况下,例如由于车辆的负载,可设定在范围Lw2内(即直到最大可能的转向角RLw_max)的任何转向角。
在特别的实施方式中,车辆可最初以较高速度(0.7<=v1)运动,即在速度范围v_0-1之外运动,使得先前存储的受限的转向角RLw_lim_mom已被取消。如果车辆这时再次减速,即返回到速度范围v_0-1中,则将最大的上次调节并且存储的转向角RLw_rec_Lw2(其可位于RLw_lim_mom和RLw_max之间)规定为新的受限的转向角RLw_lim_Lw2并存储在控制器中。如果转向角请求Lw_req现在高于转向角RLw_lim_mom,则可设置RLw_lim_mom和RLw_lim_Lw2之间的范围b中的任何值。这是没有问题的,因为当车辆以(0.7<=v1)移动时,在轮胎或导杆、轴承或转向拉杆中没有建立相关的预载。
如果机动车辆例如在停放过程中在速度范围v_0-1内运动,并且由于这个非常低的速度,已经存储了7°的受限的转向角RLw_lim_mom,并且由于接下来的以v1>=0.7km/h的车辆运动产生了8°的最大转向角,则将该值作为RLw_rec_Lw2存储在控制器中。如果随后返回到速度范围v_0-1中并且因此对于RLw_lim_mom适用于7°的受限的转向角,则可基于再次的转向角请求最高设置RLw_lim_mom和RLw_lim_Lw2之间的转向角,即7°至8°之间的转向角。
根据本发明的方法步骤可被重复以及以与描述的顺序不同的顺序执行。因此本发明不限于这里提到的顺序。
附图标记列表
1(机动)车辆
2 前车轮
3 后车轮
4 线控转向系统
5 线控转向系统
14 方向盘
21 前车桥
31 后车桥
41 转向拉杆
51 转向拉杆
200 探测步骤
220 确定步骤
240 探测步骤
260 操控步骤
ADAS驾驶辅助系统-自动驾驶
b 范围
BUS 总线系统
ESC 电子稳定控制
Korr 走廊功能
Lw 传感单元
Lw_req转向角请求
Lw1 第一转向角范围
Lw2 第二转向角范围
PAS 停放辅助
RLwv前(车轮)转向角
RLwh前(车轮)转向角
RLw_lim_mom受限的转向角
RLw_lim_Lw2受限的转向角
RLw_rec_Lw2受限的转向角
RLw_max最大可能的转向角
SG控制器、控制单元
S 传感机构
T 轨道
v_0-1第一速度范围
v1第一速度
v_mom当前的速度。

Claims (13)

1.用于在从静止状态到停放和/或调动的速度下运行机动车辆(1)的线控转向系统的致动器的方法,其中,所述方法具有以下步骤:
-探测所述机动车辆的当前的速度(v_mom);
-至少根据所述当前的速度(v_mom)确定受限的转向角(RLw_lim_mom);
-探测转向角请求(Lw_req);
-至少根据所述转向角请求(Lw_req)并在考虑所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的情况下操控所述致动器,以便调节至少一个车轮的转向角(RLwv、RLwh)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定步骤中,能够将所述受限的转向角(RLw_lim_mom)改变至小于预定的最大转向角(RLw_max)的值。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在确定步骤中,基于特征线确定所述受限的转向角(RLw_lim_mom),优选地将所述受限的转向角确定成所述预定的最大转向角(RLw_max)的50%至80%,最优选地将所述受限的转向角确定成所述预定的最大转向角的70%。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的确定步骤中,规定从0°至小于或等于所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的第一转向角范围(Lw1)和从大于所述受限的转向角(RLw_lim_mom)至所述预定的最大转向角(RLw_max)的第二转向角范围(Lw2),其中,在所述机动车辆的速度在从静止状态到第一速度(v1)的第一速度范围(v_0-1)中的情况下,其中,第一速度优选地为0.5km/h至1km/h、最优选地为0.7km/h,待调节的转向角(RLwv、RLwh)能够取所述第一转向角范围(Lw1)中的任何值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在以大于所述第一速度(v1)的速度行驶且随后返回并保持在所述第一速度范围(v_0-1)内之后,将来自所述第二转向角范围(Lw2)的最后调节的转向角(RLw_rec_Lw2)规定为新的受限的转向角(RLw_lim_Lw2)。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在返回并保持在所述第一速度范围(v_0-1)内之后并且根据大于所述预定的最大转向角(RLw_max)的50%至80%、优选地大于所述预定的最大转向角的70%的再次的转向角请求(Lw_req),最大能够在所述预定的最大转向角(RLw_max)的50%至80%、优选地所述预定的最大转向角的70%至所保持的受限的转向角(RLw_lim_Lw2)的范围内调节转向角。
7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的方法,其特征在于,在速度大于所述第一速度(v1)时取消所述受限的转向角(RLw_lim_mom、RLw_lim_Lw2),从而在探测到所述转向角请求(Lw_req)之后,能够在致动器的操控步骤中将转向角(RLwv、RLwh)至多调节到所述预定的最大转向角(RLw_max)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述当前的速度(v_mom)和所述转向角请求(Lw_req),基于先前调节的转向角来逐渐地调节新的转向角(RLwv、RLwh),以防止突然的转向角变化,优选地凭借特征线进行调节。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述当前的速度(v_mom),在所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的确定步骤中至少暂时地改变、优选地减小所述致动器的驱动单元的加速度。
10.带有致动器的线控转向系统,所述线控转向系统优选地是后车桥转向系统,所述线控转向系统按照根据前述权利要求任一项所述的方法来运行。
11.用于控制机动车辆(1)的线控转向系统(4、5)的致动器的控制单元(SG),其中,所述控制单元具有以下特征:
·用于探测速度(v_mom)的接口,所述速度表示所述机动车辆的当前的速度;
·用于探测转向角请求(Lw_req)的另一接口,所述转向角请求表示基于驾驶员愿望的当前的转向角变化,或者表示由控制单元(SG)确定的另一转向角变化;
·用于确定受限的转向角(RLw_lim_mom)的单元,所述受限的转向角表示当前最大可能的转向角;
·用于操控所述致动器的单元,以用于至少根据所述转向角请求(Lw_req)并且在考虑所述受限的转向角(RLw_lim_mom)的情况下调节至少一个车轮的转向角(RLwv、RLwh)。
12.计算机程序,所述计算机程序设立成执行根据前述权利要求1至9中任一项所述的方法。
13.机器可读的存储介质,所述机器可读的存储介质上存储有根据权利要求12所述的计算机程序。
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