CN108068881A - 用于检测机动车辆的自适应转向***的转向不对准的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于检测机动车辆(2)的自适应转向***的转向不对准的方法,其中该自适应转向***具有用于检测表示方向盘转角(LW)的值的方向盘转角传感器(4)、用于检测表示自适应角度(AW)的值的单元(6)以及用于检测表示车轮转角(RW)的值的车轮转角检测单元(18),该方法包含以下步骤:检测表示方向盘转角(LW)的值,检测表示自适应角度(AW)的值,检测和/或确定表示车轮转角(RW)的值,通过分析表示方向盘转角(LW)的值和表示自适应角度(AW)的值和表示车轮转角(RW)的值来计算比较值(VW),以及如果比较值(VW)与极限值(GW)的比较结果是比较值(VW)大于极限值(GW),则产生误差信号(FS)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测特别是由底盘磨损引起的机动车辆的自适应转向***的转向不对准的方法。
背景技术
目前,许多机动车辆具有动力转向***,该动力转向***用于减少当在静止状态下、当操纵或以低行驶速度转向时致动机动车辆的方向盘所需的力。动力转向***通过借助于液压***(液压泵、控制器、电动机)或电动马达提升驾驶员进行转向而施加的力来在转向期间辅助驾驶员。
一种这样的电驱动动力转向***是仅在转向运动发生时才起作用的电动辅助动力转向***。电驱动相对于液压辅助的实质优点是转向***可以被设计为自适应的并且还可以具有叠加的辅助***。可以例如根据车速来改变辅助扭矩并因此改变方向盘上的力。因此可以解决当停车时较强的转向辅助和更快速的行驶过程中较小的转向辅助的目标冲突。转向***可以用作为了更广泛的驾驶员辅助任务(例如,在ESP II(第二代车辆稳定控制***)的情况下的自动转向干预、停车和车道保持辅助等)的执行器。另外,转向辅助装置可以被设计成满足需求,即在转向过程中也仅在需要时才能启用,这相对于传统的液压转向***可节省高达0.25L/100km的燃料。在AFS***(AFS=Active Front Steering,主动前轮转向)中,由驾驶员施加到方向盘的转向角度被叠加,即,向驾驶员转向角度中增加角度/从驾驶员转向角度中减去角度。通常基于驾驶员转向角度、转向速度和车辆速度通过控制单元上软件来确定需要的叠加角度并且由电动机将该需要的叠加角度作为附加角度实施。AFS单元可以容纳在各种位置上,例如在方向盘的内部、在转向柱上或小齿轮上。转向传动比可以通过叠加的角度最佳地适应相应的驾驶状况。例如,通过非常直接的传动比,例如在停车时可以以低速度降低转向力。在适度的速度下,可以通过选择更直接的传动比来显着增加转向和行驶动力。在高速下,通过相当间接的传动比可以实现非常平静和精确但仍然动态的转向和/或驾驶行为。没有主动转向***,这些属性通常是冲突的。
然而,由于磨损和损坏可能导致机动车辆的可转向轮的不对准,因此对底盘部件的磨损和损坏可能会损害驾驶体验。如果可转向轮的设置过分地偏离标称设定,则会导致车辆行为不一致。
发明内容
因此,本发明的目的是示出可以抵消对转向***的部件的磨损和损坏的这种结果的方式。
本发明的目的通过一种用于操作机动车辆的自适应转向***的方法来实现,其中自适应转向***具有用于检测表示方向盘转角的值的方向盘转角传感器,用于检测表示自适应角度的值的单元以及用于检测表示车轮转角的值的车轮转角检测单元,该方法具有以下步骤:
检测表示方向盘转角的值,
检测表示自适应角度的值,
检测和/或确定表示车轮转角的值,
通过分析表示方向盘转角的值和表示自适应角度的值以及表示车轮转角的值来计算比较值,以及
如果比较值与极限值的比较结果是比较值大于极限值,则产生误差信号。
利用误差信号可以获得信息,利用该信息可以早期检测自适应转向***的部件的老化或损坏,于是随后可以执行老化或故障部件的更换。
根据一个实施例,执行以下步骤以计算比较值:
从表示方向盘转角的值和表示自适应角度的值计算总值,以及
从总值和表示车轮转角的值计算差值,以确定比较值。
因此,各个角度的相应值被周期性地输入,并且然后在第一步骤中,类似于方向盘和自适应转向***的辅助致动器的相互作用计算两个值的总和。在第二步骤中,然后确定总值和车轮转角的值的差值,在完全功能的自适应转向***的情况下,该差值为零或至少几乎为零。
根据另一实施例,使用方向盘转角值作为表示方向盘转角的值,并且使用自适应角度值作为表示自适应角度的值,并且还将车轮转角值用作为表示车轮转角的值。因此使用相应的当前值,其对应于相应的转向设置。因此,特别简单地确定误差信号是可能的。
根据另一个实施例,当存在误差信号时,误差计数器增加。如果检测到的误差信号的数量超过了预定的极限,则可将其归档为机动车辆的控制单元中的误差,然后在机动车检查期间常规地读出该误差。或者或另外,可以在检测到一个或多个误差信号时产生警告信号,以声学和/或视觉上通知机动车辆的驾驶员。因此,通过更换老化的或有故障的部件来早期检测转向***的部件的磨损和损坏的结果并且抵消掉该结果得到了简化。
根据另一实施例,检测和分析机动车辆的车轮的压力值,并且在偏差时抑制误差信号的产生。压力值的分析可以包含例如右和左前轮的压力值彼此进行比较。如果比较结果产生大于阈值的差值,则不期望的驾驶行为可归因于两个可转向轮的压力差。因此,自适应转向***是未受损坏的。
此外,本发明包括一种计算机程序产品和用于执行这种方法的装置以及具有这种控制单元的机动车辆。
附图说明
现在将基于附图说明本发明。在附图中:
图1示出了用于机动车辆的自适应转向***的示意图。
具体实施方式
示出了机动车辆2的自适应转向***4,例如具有机动车辆2的车轮10a、10b的乘用车,在本示例性实施例中为可转向的右前轮和左前轮,其中可以实施每个转向设置。
在本示例性实施例中,自适应转向***4具有通过旋转方向盘6来辅助和叠加驾驶员的转向活动的电动机8(例如程控电动伺服电动机)。
在本示例性实施例中,电动机8设置在方向盘6的内部。尽管有本示例性实施例,但电动机8也可以设置在其他位置。
在操作中,电动机8将来自控制单元(未示出)的命令转换为机械运动(转向传动比),并且因此积极地参与调节***。在较低或非常低的速度下,例如当停车时,自适应转向***4改变转向传动比并且驾驶员必须较少地转动方向盘6。在较高速度下,例如在高速公路上,自适应转向***4选择更间接的转向传动比。对于驾驶员来说,这意味着首先在于机动车辆2的精确方向稳定性。
然而,对底盘部件的磨损和损坏可能导致机动车辆2的可转向轮10a、10b的未对准。如果可转向轮10a、10b的设定过分严重地偏离标称设定,则导致车辆行为不一致。
因此,装置12设置用于检测自适应转向***4的转向不对准。装置12可以具有用于下文描述的功能的硬件和/或软件组件。
装置12连接到方向盘转角传感器14,以输入方向盘6的方向盘转角LW的值。此外,装置12连接到单元16,单元16用于检测电动机8对方向盘6的转向设置增加的自适应角度AW。此外,装置12连接到车轮转角检测单元18,以输入车轮转角RW,可转向轮10a、10b偏离用于直线前进的设置该车轮转角RW。换句话说,车轮转角RW是车轮10a、10b的实际转向设定。在本示例性实施例中,车轮转角检测单元18具有用于确定车轮转角RW的EPAS(电动助力转向***)伺服电动机的电动机角度传感器或AFS***的转向角传感器。在这种情况下,可以从EPAS伺服电动机的电动机角度或AFS***的转向角度各自地确定车轮转角RW。车轮转角RW的确定由转向和底盘几何形状以及描述驾驶动态(例如横摆角速度、横向加速度和车轮转速)的各种信号来辅助。尽管有本示例性实施例,但是也可以使用车轮转角传感器确定车轮转角RW。
在操作中,装置12周期性地输入方向盘转角LW的值、自适应角度AW的值和车轮转角RW的值,并计算比较值VW。为此,在本示例性实施例中,根据方向盘转角LW和自适应角度AW的值计算总值SW,然后从总值SW和车轮转角RW的值计算差值DW。如果比较值VW与极限值GW的比较结果是比较值VW大于极限值GW,则产生误差信号FS。
一旦存在误差信号FS,就增加误差计数器22,例如,增加1。如果检测到的误差信号FS的数量超过预定的极限,则可以将其归档为机动车辆2的控制单元(未示出)中的误差,然后在机动车辆检查期间常规地读出该误差。或者或另外,可以在检测到一个或多个误差信号FS时产生警告信号,以声学和/或视觉上通知机动车辆2的驾驶员。作为误差计数器22的替代,如果误差信号超过极限值持续预定义的持续时间,则可以设置单个标志(状态指示符)。然后,该标志仍将触发误差存储器中的误差条目和/或对驾驶员的警告消息。
此外,在本示例性实施例中,装置连接到两个可转向轮10a、10b的压力传感器20a、20b,由此可以检测可转向轮10a、10b的相应压力D1、D2。然后,装置12通过计算差值来比较左右车轮10a、10b的压力D1、D2,并将差值与压力极限值进行比较。如果比较结果产生大于压力极限值的差值,则不期望的驾驶行为可归因于两个可转向轮10a、10b的压力差。因此,自适应转向***是未受损坏的。然后抑制误差信号FS的产生。
具有误差信号FS的信息因此可用,利用该信息可以早期检测自适应转向***4的部件的老化或损坏,从而可以执行老化或故障部件的更换。
附图标记列表
2 机动车辆
4 自适应转向***
6 方向盘
8 电动机
10a 车轮
10b 车轮
12 装置
14 方向盘转角传感器
16 单元
18 车轮转角检测单元
20a 压力传感器
20b 压力传感器
22 计数器
AW 自适应角度
DW 差值
D1 压力值
D2 压力值
GW 极限值
LW 方向盘转角
SW 总值
RW 车轮转角
VW 比较值
Claims (12)
1.一种用于检测机动车辆(2)的自适应转向***的转向不对准的方法,其中所述自适应转向***具有用于检测表示方向盘转角(LW)的值的方向盘转角传感器(14)、用于检测表示自适应角度(AW)的值的单元(16)以及用于检测表示车轮转角(RW)的值的车轮转角检测单元(18),所述方法包含以下步骤:
-检测表示所述方向盘转角(LW)的值,
-检测表示所述自适应角度(AW)的值,
-检测和/或确定表示所述车轮转角(RW)的值,
-通过分析所述表示所述方向盘转角(LW)的值和所述表示所述自适应角度(AW)的值以及所述表示所述车轮转角(RW)的值来计算比较值(VW),以及
-如果所述比较值(VW)与极限值(GW)的比较结果是所述比较值(VW)大于所述极限值(GW),则产生误差信号(FS)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中执行以下步骤以计算所述比较值(VW):
-从所述表示所述方向盘转角(LW)的值和所述表示所述自适应角度(AW)的值计算总值(SW),以及
-从所述总值(SW)和所述表示所述车轮转角(RW)的值计算差值(DW)以确定所述比较值(VW)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中使用方向盘转角值作为表示所述方向盘转角(LW)的值,并且使用自适应角度值作为表示所述自适应角度(AW)的值,并且也使用车轮转角值表示所述车轮转角(RW)的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中在存在所述误差信号(FS)时使误差计数器(22)增加。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中检测并且分析所述机动车辆(2)的车轮(10a、10b)的压力值(D1、D2)并且在偏差时抑制所述误差信号(FS)的产生。
6.一种计算机程序产品,具有用于执行如权利要求1至5中任一项所述的方法的软件组件。
7.一种用于检测机动车辆(2)的自适应转向***(4)的转向不对准的装置(12),其中所述自适应转向***(4)具有用于检测表示方向盘转角(LW)的值的方向盘转角传感器(14),用于检测表示自适应角度(AW)的值的单元(16)以及用于检测表示车轮转角(RW)的值的车轮转角检测单元(18),其中所述装置被设计为:输入和/或确定表示所述方向盘转角(LW)的值、表示所述自适应角度(AW)的值和表示所述车轮转角(RW)的值;通过分析所述表示所述方向盘转角(LW)的值和所述表示所述自适应角度(AW)的值和所述表示所述车轮转角(RW)的值来计算比较值(VW);并且如果所述比较值(VW)与极限值(GW)的比较结果是所述比较值(VW)大于所述极限值(GW)则产生误差信号(FS)。
8.根据权利要求7所述的装置(12),其中所述装置(12)被设计为:计算所述比较值(VW);从所述表示所述方向盘转角(LW)的值和所述表示所述自适应角度(AW)的值计算总值(SW);以及从所述总值(SW)和所述表示所述车轮转角(RW)的值计算差值(DW)以确定所述比较值(VW)。
9.根据权利要求7或8所述的装置(12),其中所述装置(12)被设计为:使用方向盘转角值作为表示所述方向盘转角(LW)的值,并且使用自适应角度值作为表示所述自适应角度(AW)的值以及使用车轮转角的值作为表示所述车轮转角(RW)的值。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置(12),其中所述装置(12)被设计为在存在所述误差信号(FS)时使误差计数器(22)增加。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置(12),其中所述装置(12)被设计成输入和分析所述机动车辆(2)的车轮(10a、10b)的压力值(D1、D2)并且在偏差时抑制所述误差信号(FS)的产生。
12.一种包含如权利要求7至11中任一项所述的装置(12)的机动车辆(2)。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180525 |