[发明专利]线控转向系统和用于运行线控转向系统的方法

说明书

本发明涉及一种线控转向系统(1)，包括转向手柄(2)、转向柱模块(3)和转向传动装置(4)，其中，转向柱模块(3)具有用于检测转向手柄(2)处的旋转角或扭矩的至少一个传感器和用于在转向手柄(2)处产生反扭矩的执行器(7)，其中，转向传动装置(4)具有至少一个伺服电机和控制设备(10)，所述至少一个伺服电机与齿条(16)耦连，其中，控制设备(10)被设计为，根据实际方向盘转角确定目标转向角，其中，控制设备(10)被设计为，在转向不足情况(UF)下减小所述目标转向角，本发明还涉及一种用于运行线控转向系统(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种线控转向系统(steer-by-wire-Lenksystem)和一种用于运行线控转向系统的方法。

背景技术

转向不足是行驶动力学中用于描述自我转向行为的术语。它描述了以下状况：在转弯行驶时，半径上行驶得越快，方向盘转角越大。在现代的电气稳定性程序中，将实际的运动变量与根据内部单轨模型从方向盘转角和行驶速度中得出的驾驶员期望进行比较。如果驾驶员想在比实际测量到的曲线“更大的曲线上行驶”，就会识别到转向不足。如果偏差太大，则自动地制动曲线内侧后轮并且撤回发动机功率。对转向不足的另一种明确的解释是，存在一个点，在该点上尽管转向角增加但可用的侧向力减少。

线控转向系统的特征在于，在转向手柄和转向传动装置之间不再存在任何机械连接或耦连。通常，在转向手柄处布置有用于检测旋转角或扭矩的至少一个传感器，其传感器信号被传输到控制设备，该控制设备然后借助转向传动装置实现转向要求。为此，转向传动装置通过至少一个电伺服电机被驱动。出于冗余的原因，通常使用至少两个具有自己的电力电子装置的伺服电机。在此，伺服电机在共同的转子上工作，该转子与转向传动装置连接，该转向传动装置又与齿条连接。在此也已知的是，使用具有两个机器半部的伺服电机，这两个机器半部优选地对称地构造、即分别施加总功率的50％。此外已知，在转向手柄处设置执行器，该执行器在转向手柄处产生定义的反扭矩，以便因此给机动车驾驶员提供更好的触觉感受。该执行器也被称为力反馈执行器(Force-Feedback-Actor)。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，实现一种具有改进的稳定性能的线控转向系统，并且提供一种相应的用于运行线控转向系统的方法。

上述技术问题通过具有本发明的特征的线控转向系统以及具有本发明的特征的方法解决。

为此，线控转向系统包括转向手柄、转向柱模块和转向传动装置，其中，转向柱模块具有用于检测转向手柄处的旋转角或扭矩的至少一个传感器，其中，转向传动装置具有至少一个伺服电机和控制设备，该伺服电机与齿条耦连。控制设备被设计为，根据实际方向盘转角确定目标转向角，其中，控制设备在转向不足情况下减小目标转向角。在此基本思想是，如果机动车驾驶员转入转向不足中，则通过减小目标转向角来减轻这一点并且因此限制转向不足，其中，这对机动车驾驶员来说在驾驶舒适度方面是受欢迎的，因为不需要为此进行制动干预和/或降低速度。控制设备例如可以从电气稳定性程序或另一个控制设备接收机动车处于转向不足情况的信号。备选地，线控转向系统也可以具有合适的传感装置，以便探测转向不足情况。例如，加速度传感器基于所设置的实际方向盘转角检测横向加速度。如果尽管车轮处的目标转向角增加，但是横向加速度没有增加，则存在转向不足情况。备选地或补充地，也可以为此使用偏航率传感器。在此，目标转向角的减小可以以不同的方式进行。因此，例如可以减去恒定的角度值。备选地，该减小可以以百分比的方式进行。在极端情况下，该减小可以进行为，使得机动车恰好不再处于转向不足的范围中。

在一种实施方式中，线控转向系统被设计为，在转向不足情况下提高转向手柄处的反扭矩。因此防止机动车驾驶员更强烈地转入到转向不足范围中。

在另一种实施方式中，转向系统被设计为，生成听觉和/或视觉警告信号，以便因此通知机动车驾驶员机动车处于转向不足范围中。