[发明专利]使用借助局部扭矩和/或力控制回路变透明的致动器的线控动力转向系统

说明书

本发明涉及一种线控转向动力转向系统(1)，该系统包括下层机构(10)和上层机构(20)，下层机构(10)包括伺服电动机(11)和转向轮(12)，上层机构(20)包括方向盘(22)和辅助电动机(21)，下层机构(10)被以零力，通过下局部回路(30)进行闭合回路控制，下局部回路(30)包括反馈分支(32)，该反馈分支(32)测量或估计位于伺服电动机(11)下游以及转向轮(12)与接地(2)之间的触点(12C)上游的实际下游力(F10_actual)，以便使得伺服电动机(11)变透明，同时上层机构(20)以零扭矩，通过上局部回路(40)进行闭合回路控制，上局部回路(40)包括反馈分支(42)，该反馈分支(42)测量或估计位于辅助电动机(21)与方向盘(22)之间的实际驾驶员扭矩(T20_actual)，以便使得辅助电动机(21)变透明，下(30)和上(40)局部回路由单个整体控制器(50)控制。

技术领域

本发明涉及用于车辆的动力转向系统的一般领域。

更具体地，本发明涉及所谓的“线控转向”动力转向系统，这些系统在一方面的包括转向轮的上层机构与另一方面的包括机械地作用在车辆的转向轮上，以改变转向轮的偏航方向(即转向角)的辅助电动机的下层机构之间没有任何机械传输装置。

背景技术

在这样的线控转向系统中，已知通过测量转向轮的角位置，然后借助与辅助电动机的电气链路限定并传送相应的设定点，来确保下层机构的位置方面的伺服控制，其中辅助电动机驱动所述下层机构，从而驱动转向轮以到达所需位置。

为了确保到转向轮的反馈，从而使驾驶员能够感知由转向操纵以及车轮与道路的接触在下层机构中引起的反作用力，在上层机构提供了第二电动机，该电动机被设计成可旋转地驱动转向轮。

尽管如此，已知的动力转向系统，特别是已知的线控转向系统，也往往具有一些缺点。

首先，一些机械现象尤其可能与下层机构或上层机构的惯性质量有关，或者与所述下层机构或上层机构内部的摩擦有关，可以使驾驶员在操纵过程中感到有些沉重。

然后，转向助力的存在可能使触觉驾驶感觉相对不真实，特别是没有如实地向驾驶员传送称为“道路感觉”的某些触觉信息，这种道路感觉直观地告知驾驶员有关车轮与地面之间的接触状态的信息，特别是有关道路涂层(沥青、碎石……)的性质以及车轮对地面的附着程度的信息。

在“线控转向”系统中，当转向轮和车轮之间没有机械联接时，这种感觉可能会特别不自然。

因此，本发明的目的旨在克服上述缺点，并提供一种新的动力转向系统，特别是结合轻巧的操纵性能和忠实的驾驶状况感受的新型线控转向系统。

发明内容