CN201415705Y - 动力转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述了一种用于车辆的动力转向系统，其中，可以由控制器作用于其上的磁促动器或电磁促动器与连接到方向盘上的扭杆相关联，并且通过该磁促动器或电磁促动器，系统的抗扭刚度可以根据车速、转向角速度和/或横向加速度而变化。在该连接中，当检测到转向角速度为零时，或者当检测到转向角速度为零并且车速为零时，即中断或者减少通过控制器而发生的对磁促动器或电磁促动器的电力供给。

Description

动力转向系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于车辆的动力转向系统，其中，可以由控制器作用于其上的磁促动器或电磁促动器与连接到方向盘上的扭杆相关联，并且通过该磁促动器或电磁促动器，可以根据车速、转向角速度和/或横向加速度而改变系统的抗扭刚度。

背景技术

使用这种速度调节式动力转向系统，根据功能，最大的电系统电流等于大约3到5安培。可以根据不同的传感器信号，诸如特别是车速、横向加速度、转向角速度等而对输出电流进行不同的设置，以改变系统协调。这些速度调节式动力转向系统中尤其包括所谓的“Magnasteer”动力转向，该“Magnasteer”动力转向装备了带有取决于速度的转向助力的“Magnasteer”齿条-齿轮转向，其动力通过磁场而增加或减少。另外，由于该动力转向，待施加的转向力也根据测得的横向加速度而变化，以便为驾驶者提供对其车辆反应的反馈。

在起初所提到那种以前常见的动力转向系统中，协调是这样发生的：例如在停车状态时，该系统将最大的负的输出电流(例如-3安培)分送到磁促动器或电磁促动器，而在较快的速度时，将最大的正的输出电流(例如+3安培)分送到磁促动器或电磁促动器。电流的不同符号由其不同的流动方向而产生。因此，在此总是对电磁促动器供给最大电流，而与相应的场合无关，这就造成了不必要的能量损失。

发明内容

本实用新型的潜在的目的是提供起初所提到的那种动力转向系统的改进的动力转向系统，其中，以简单的并且可靠的方式而进一步减少了能量损失。

根据本实用新型而满足了该目的，因为，当检测到转向角速度为零时，或者当检测到转向角速度为零并且车速为零时，即中断或者减少通过控制器而发生的对磁促动器或电磁促动器的电力供给。

由控制器分送到磁促动器或电磁促动器的电流，在基于本设计的控制器的使用寿命期间大大降低，从而相应地减少了能量损失。因此，控制器的尺寸也可以相应地更小。

控制器可优选地设计成使得当检测到转向角速度从零开始变化时，即开始为磁促动器或电磁促动器供给电力。

根据车速、转向角速度、方向盘的转角、横向加速度和/或类似者，而在电力供给的相应开始时方便地选择电力供给的变化速度。

在该连接中，电力供给在其相应开始时的变化速度可优选地选择为，在相对较快的车速时比在相对较慢的车速时更快。因此，一方面，保证了在较快车速时系统反应足够快，而另一方面，在相对较慢的车速时，因为能量供给的相应地较慢的增长而可以节省更多的能量。

按照根据本实用新型的动力转向系统的有利的实用实施例，可以预设一特定的持续时间，在该持续时间内，在所述电力供给的相应开始后，可以使通过控制器而发生的对磁促动器或电磁促动器的电力供给与可预设的系统参数相协调。

有利的是，对于大于零的车速，只要一检测到方向盘的转角为零，就中断或减少经由控制器而发生的对磁促动器或电磁促动器的电力供给。

因此，如果在平直的路上驾驶，例如，就可以免去对磁促动器或电磁促动器供电，从而相应地节省能量。例如，当检测到方向盘的运动时，能量供给再次开始。如果在高速路上以更快的速度驾驶，例如，如已经提到的那样，则在电力供给的相应开始时，可以选择相对高的电力供给的变化速度，以保证系统的足够快的反应。

也特别有利的是，只要一检测到车速为零并且转向角速度为零，就中断或者减少通过控制器而发生的对电磁促动器的电力供给。因此，尤其保证了，例如，在停车状态时不会不必要地消耗能量。例如，在车辆必须停止于交通灯前的情况下也是如此。

还可以设想的是，在检测到方向盘的旋转速度为零时，或者在检测到转向角速度为零并且车速为零的情况下，仅仅在可预设的持续时间之后，中断或减少通过控制器而发生的对磁促动器或电磁促动器的电力供给。

在该连接中，还可以再根据相应的情形而选择该持续时间。因此，例如，可以设想的是，对于所检测到的等于零的转向角速度，选择在相对较慢的车速时比在相对较快的车速时更长的持续时间。因此，一方面，因为在较慢车速下的更快切断(shutting down)而节省了更多的能量，而另一方面，在更快的车速下保证了所要求的安全和转向感觉。

通常还可以根据其它传感器信号而关闭或者激活对磁促动器或电磁促动器的电力供给。

根据本实用新型的动力转向系统，使得在控制器的总使用寿命期间能量损失显著降低。

下面将参考实施例和附图对本实用新型进行更详细的说明；其中显示了：

附图说明

图1是装备了动力转向系统的机动车辆中的能量传递的示意图；和

图2是根据本实用新型的动力转向系统的控制器的示范性实施例的示意图。

部件清单：

10动力转向系统

12内燃机

14发电机或发电器

16控制器

18磁促动器或电磁促动器

具体实施方式

图1以示意图显示了装备了动力转向系统10的机动车辆中的能量传递。

因此，必须对带有相关联的发电机14的内燃机12提供燃料，以便尤其是驱动发电机14，发电机14为控制器16提供电能或者电力，其中磁促动器或电磁促动器18的绕组由所述控制器而被供给电能，并且所述促动器设置成与连接到车辆的方向盘的扭杆相平行。在该连接中，可以由控制器16作用于该电磁促动器18上，以便选择性地根据车速、转向角速度和/或横向加速度而改变动力转向系统的抗扭刚度。在该连接中，例如，动力转向系统10可以包括具有取决于速度的转向助力的齿条-齿轮转向，其中，通过磁场而增大或减小动力。

如图1中可见，例如，因为控制器16特别地加热客舱，并且磁促动器或电磁促动器18特别地加热车辆的发动机舱，所以会发生能量损失。另外，由于对空调和风扇有更大的需求，因此对客舱的不必要的加热造成了更多的能量损失。

因为当检测到转向角速度为零时，或者当检测到转向角速度为零并且车速为零时，中断或者减少了通过控制器16而发生的对磁促动器或电磁促动器18的电力供给，所以现在能量损失降低了。

为此，将控制器16设计成使得其基于相应的能耗降低算法而工作。

图2以示意图显示了根据本实用新型的动力转向系统10的相应控制器16的一示范性实施例。

参考图2可以理解，控制器16根据输入信号而控制和/或调节供给到磁促动器或电磁促动器18的电力，该输入信号包括转向角速度HWS、方向盘的转角HWA、车速VS和/或类似者。在该连接中，对供给到磁促动器或电磁促动器18的电能进行控制和/或调节，使得在控制器16的使用寿命期间避免了不必要的能量损失，并且因此还特别地避免了对客舱的加热，以及在客舱中产生不必要的噪音。

当检测到转向角速度从零开始的变化时，控制器16可以特别地开始对磁促动器或电磁促动器18供给电能。

可以在电力供给的开始，根据车速VS、转向角速度HWS、方向盘的转角HWA、横向加速度和/或类似者而选择电力供给的变化速度。

在电力供给的相应开始时，可以选择在相对较快的车速时比在相对较慢的车速时更快的电力供给的变化速度。

另外，可以预设一特定的持续时间，在该持续时间内，可以使通过控制器16而发生的对磁促动器或电磁促动器18的电力供给，在其相应开始之后，与可预设的系统参数相协调。

控制器16或者其能耗降低算法也可以特别地设计成使得在车速大于零时，只要一检测到方向盘的转角为零，或者检测到转向角速度为零，就中断或降低通过控制器16而发生的对电促动器18的电力供给。

通过控制器16而发生的对磁促动器或电磁促动器的供电的中断或降低，也可以特别是在一检测到车速为零并且转向角速度为零时就发生。

特别地，还可以设想带有相关算法的控制器16的这种实施例，其中，当处于检测到为零的转向角速度时，或者在检测到转向角速度为零并且车速为零的情况下，仅仅在可预设的持续时间之后中断或者减少所要求的通过控制器16对磁促动器或电磁促动器18的电力供给。

在这种连接中，当检测到转向角速度为零时，持续时间可以选择成对于相对较慢的车速比对于相对较快的车速时间更长，其中，能量供给将在该时间段之后中断或减少。

Claims (8)

1.一种用于车辆的动力转向系统(10)，包括：

发电机(14)；

控制器(16)；和

磁促动器或电磁促动器(18)；

其特征在于，

所述发电机(14)连接于所述控制器(16)上，并且所述控制器(16)与磁促动器或电磁促动器(18)相连；并且，

可以由所述控制器(16)作用于其上的所述磁促动器或电磁促动器(18)与连接到方向盘上的扭杆相关联，并且，通过所述磁促动器或电磁促动器(18)，所述系统的抗扭刚度可以根据车速、转向角速度和/或横向加速度而变化；并且

当检测到转向角速度为零时，或者检测到转向角速度为零并且所述车速为零时，通过所述控制器(16)而发生的对所述磁促动器或电磁促动器(18)的电力供给被中断或者减少。

2.根据权利要求1所述的动力转向系统(10)，其特征在于，当检测到所述转向角速度从零开始的变化时，所述控制器(16)开始对所述磁促动器或电磁促动器(18)供给电力。

3.根据权利要求1或2所述的动力转向系统(10)，其特征在于，在所述电力供给的相应开始时，根据所述车速(VS)、转向角速度(HWS)、方向盘的转角(HWA)、横向加速度和/或类似者选择所述电力供给的变化速度。

4.根据权利要求3所述的动力转向系统(10)，其特征在于，在所述电力供给的相应开始时，选择所述电力供给的变化速度，使得其在相对较快的车速时比在相对较慢的车速时更快。

5.根据权利要求1或2所述的动力转向系统(10)，其特征在于，可以预设特定的持续时间，在所述持续时间内，通过所述控制器(16)而发生的对所述磁促动器或电磁促动器(18)的电力供给能够在其相应开始之后与可预设的系统参数相协调。

6.根据权利要求1所述的动力转向系统(10)，其特征在于，在大于零的车速下，只要一检测到所述方向盘转角(HWA)为零，则通过所述控制器(16)而发生的对所述磁促动器或电磁促动器(18)的所述电力供给就被中断或者减少。

7.根据权利要求1所述的动力转向系统(10)，其特征在于，在检测到所述转向角速度为零时，或者在检测到所述转向角速度为零并且所述车速为零的情况下，通过所述控制器(16)而发生的对所述磁促动器或电磁促动器(18)的所述电力供给仅在可以预设的持续时间后被中断或减少。

8.根据权利要求7所述的动力转向系统(10)，其特征在于，当检测到所述转向角速度为零时，可以选择所述持续时间(在该持续时间后所述能量供给被中断)，使得其对于相对较慢的车速比对于相对较快的车速时间更长。

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