[发明专利]提高车辆方向稳定性的方法及相关的转向系统和车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高车辆方向稳定性的方法。本发明还涉及一种相关的车辆转向系统和配备该系统的车辆。

背景技术

用于车辆，尤其是机动车辆的转向装置的辅助系统是充分公开了的。其由事实上已经完全建立的动力转向系统延伸到独立运行的转向系统，例如在驻车的状况下。此外，此种系统同样越来越多地在行程中主动参与转向过程以增加车辆驾乘者的驾驶舒适性和安全性。

动力转向系统在其驱动的形式上有差别。惯常的液压操作动力转向系统(HPS＝”液压动力转向”)主要用于提供纯粹的动力辅助转向。其具有以传输扭矩的方式耦接到车辆发动机的液压泵。该液压泵通过液压缸提供了连续的容积流量，该液压缸带有活塞，该活塞具有施加到其两侧的压力。在方向稳定状态下，该活塞被实质上保持无压力。在转向锁定的情况下，该压力可以根据速度按照需要在一侧增加，从而便于转向装置在必要方向上的运动。

相比之下，新颖的系统具有带有电动驱动马达的动力转向系统(EPS＝“电动助力转向”)。通过省略在其他情况下需要的液压泵，这些系统提供相应的能量优势。另外，该系统的电动泵仅在需要时被启动，以使车辆发动机在其运行时不会有连续的功率损耗。

由于EPS系统的使用，存在结合进一步的辅助系统的可能性。以此方式，例如，向驾驶员发送到由辅助系统检测到的驱动状态的信号是可能的。此外，这样的系统同样能够被允许在转向过程中主动干预，以辅助驾驶员和/或减轻驾驶员压力。这样的系统同样在其驱动的类型上有所区别。除了电动液压操作(EHPS＝“电动液压动力转向”)，纯粹的电动机械实施方式同样是已知的(EPAS＝“电动动力辅助转向”)。EHPS系统在此保留了液压辅助转向系统。然而，相比简单的EPS系统，其具有独立于车辆发动机运行的电动操作的液压泵。相比之下，凭借具有直接耦接在转向系统上的电动马达,EPAS系统完全省略了液压系统。

专利文献DE 197 45 733 A1在这方面公开了一种用于车辆的转向装置。该转向装置具有方向盘和以平移方式驱动至少一条横拉杆的转向齿轮机构。所述转向齿轮机构通过驱动马达(EPAS)被辅助。此外，提供补偿装置来当主动动力转向系统的效果被完全获得时补偿关键的车辆偏移运动并增加车辆的灵活性。该补偿装置通过开环和/或闭环控制装置根据驱动马达的电流操纵变量来控制，其结果为补偿扭矩可以通过所述装置被传送到方向盘。该补偿装置可以被设置在转向杆的范围内或转向齿轮机构的动力辅助系统之中。其确保了操纵车辆的人员不会在方向盘上感觉到任何由附加转向角导致的转向扭矩。以此方式，该系统功能不会受到该操纵人员的不利影响。同时，所述人员同样以惯常方式获知车辆和道路之间的抓地状况。

专利文献FR 2801270 A1描述了一种用于自动修正车辆行驶方向的方法。其包括带有电动辅助马达的转向系统(EPAS)，以及用于消除由道路状况造成的干扰变量以便能够实施车轮的修正转向锁定的系统。此外，附加的系统被提供来消除修正转向锁定的检查造成的方向盘中的错误，其包括测量计算单元。后者用来依据转向锁定、车轮的角度修正以及车辆的速度测量车轮的转向角。此外，按照存储设置的映射，该计算单元依据车轮的转向角和速度执行转向扭矩的测量，以及通过考虑了转向系统来修正车轮的转向锁定从而执行转向扭矩中的变化的测量。地面的不平坦、道路的倾斜以及侧风或使车辆经历由于操纵人员一方的修正导致的意外偏移的非正常的需求，这些被作为要被修正的错误。

专利文献US 5 481 457 A公开了一种用于车辆的转向系统，其包括用于手动操纵车轮的方向盘以及用于向转向车轮施加转向扭矩的驱动装置(EPAS)。车辆的横向动态特性受到转向扭矩的影响，该转向扭矩可以通过驱动装置根据一数值来施加。该通过驱动装置施加的转向扭矩在此通过控制装置来监测以便控制与外部影响相比的车辆的横向动态特性。该横向动态特性包括至少一个偏航角速度和车辆的横向加速度。该通过驱动装置施加的转向扭矩可以通过数学函数产生，该函数包括第一项和第二项的总和。该第一项在此由横向动态特性的数值和第一系数的乘积组成。该第二项由方向盘的角速度和第二系数的乘积组成。

专利文献US 5,528,497 A同样公开了一种用于车辆的转向系统。所述转向系统包括动力转向系统以及产生第二驱动扭矩的主动装置(EPAS)的组合，该动力转向系统辅助操纵人员的转向动作并具有产生第一驱动扭矩的目的。所述装置通过检测横向运动的传感装置被驱动以便控制车辆的旋转运动。在行程中，转向系统通过第一和第二驱动扭矩的总和来调节。