[发明专利]转向装置以及用于控制转向装置的方法

说明书

本发明说明一种用于机动车的转向装置(10)，所述转向装置包括用于使机动车转向的转向元件(12)并且包括操纵元件(18)，利用所述操纵元件根据对转向元件(12)的操纵来调节机动车的车轮(20)。转向元件(12)配置有转向辅助单元(22)、尤其是用于使转向元件(12)主动回位的电子转向辅助单元，所述转向辅助单元包括马达(26)以及控制和调节单元(24)，所述控制和调节单元操控马达(26)以便产生辅助力矩。所述控制和调节单元(24)从直接检测操纵元件(18)的位置的第一传感器(28)接收数据并且根据操纵元件(18)的位置操控马达(26)。此外说明一种用于控制转向装置(10)的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的转向装置以及一种用于控制转向装置的方法。

背景技术

机动车的现代转向装置如今典型地是电子辅助的，从而由机动车驾驶员施加的转向力矩通过电子转向辅助单元加强。由此，驾驶员总体上感觉机动车的转向较舒适。转向辅助单元也可以产生反作用力矩，从而正是在速度较高时必须由驾驶员施加提高的转向力矩以便转向。这有利于运行安全。

典型地，电子转向辅助单元具有减速器以及电马达，所述减速器以及电马达导致转向装置的一定的摩擦以及惯性。尤其是不利地影响转向装置的自动的并且也期望的回正特性，该回正特性对于驾驶员来说由非电子辅助的转向装置已知。所述不利的影响是这样的：车轮虽然基于车辆在从转弯行驶过渡到直线行驶中时的轨迹而回位，然而驾驶员没有在转向元件上察觉到与车轮的回位相关联的力矩。

在现有技术中，回正特性由电子转向辅助单元通过产生相应的用于回位的辅助力矩来主动提供。为此，电子转向辅助单元具有控制和调节单元，所述控制和调节单元通过传感器检测转向角、转向角速度以及车辆速度并且相应地操控电马达，从而通过所产生的辅助力矩暗示驾驶员转向元件的自动回位。

然而在此已经被证实为不利的是，此外必须耗费地考虑和补偿针对相应的车辆拓扑结构的影响因素，因为检测在转向轴上的转向角和转向角速度，所述转向角和转向角速度按照车辆类型不同地传动至车轮。其它影响因素例如是主销内倾、主销后倾和转向轴几何结构的转向半径。

发明内容

本发明的任务是提供一种转向装置以及一种方法，利用所述转向装置以及所述方法能够实现转向装置的与车辆拓扑结构无关的主动回位。

本发明的任务通过一种用于机动车的转向装置来解决，该转向装置包括用于使机动车转向的转向元件并且包括操纵元件，利用所述操纵元件根据对转向元件的操纵来调节机动车的车轮，其中，所述转向元件配置有转向辅助单元、尤其是用于使转向元件主动回位的电子转向辅助单元，所述转向辅助单元包括马达以及控制和调节单元，所述控制和调节单元操控马达以便产生辅助力矩，其中，所述控制和调节单元从直接检测操纵元件的位置的第一传感器接收数据并且根据操纵元件的位置来操控马达。

本发明的任务此外通过一种用于控制转向装置、尤其是上述类型的转向装置的方法来解决，其中，控制和调节单元借助第一传感器检测操纵元件的位置，并且控制和调节单元根据操纵元件的位置来计算马达的用于使转向元件回位的辅助力矩。

本发明的基本构思是，所述控制和调节单元直接根据操纵元件的位置来操控马达，从而能够保持不考虑转向元件与操纵元件之间的传动比以及转向元件与操纵元件之间的弹性和制造公差。为了操控马达通常使用直接检测车轮位置的调节量，因为传感器探测直接与车轮耦联的操纵元件的位置。利用按照本发明的转向装置能够与车辆拓扑结构以及转向装置的布置结构无关地实现转向元件的主动回位。类似于转向装置的构造方案，通过所述方法能够与车辆拓扑结构无关地计算马达的用于使转向元件回位的辅助力矩，因为直接检测操纵元件的位置作为调节量。因此，按照本发明恰好不由传感器检测转向元件的转向角和/或转向角速度，以便计算马达的用于使转向元件回位的辅助力矩，如这在现有技术中发生的那样。也就是说，基于转向角和/或转向角速度的计算与车辆拓扑结构和转向装置的布置结构有关并且因此不通用。