[发明专利]具有扭矩矢量化和集成防滑控制的线控转向系统

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的线控转向系统，该机动车辆包括具有两个可转向轮(7’、7”)的可转向前轮轴，其中：前轮轴(12)具有单轮驱动器，其借助于驱动控制器(11)单独地驱动与可转向轮(7’、7”)相关联的轮驱动器(15’、15”)；驱动控制器(11)具有控制器(17)，该控制器(17)根据油门踏板角度(α_ped)和转向轴(2)的旋转角度(β_SW)确定左轮的目标速度(V_vrl,soll)和右轮的目标速度(V_vrr,soll)，并且控制器(17)将所述目标速度限制为限滑速度(V_s,vr)；并且驱动控制器(11)单独地驱动轮驱动器(15’、15”)。

技术领域

本发明涉及一种机动车辆的线控转向系统以及一种用于控制机动车辆的线控转向系统的方法。

背景技术

在线控转向系统中，转向轮的位置未直接连接至转向输入装置、例如方向盘。方向盘与转向轮之间借助于电信号连接。驾驶员的转向要求通过转向角传感器获取，并且转向轮的位置根据驾驶员的转向要求借助于转向致动器进行控制。

为了避免不稳定的行驶情况、比如转向过度或转向不足，已知的是所谓的“扭矩矢量化”，其中，借助于专门设计的差速器齿轮在左车轮与右车轮之间分配驱动扭矩，以便以这种方式抵消转向不足或转向过度。因此，如果车轮在不稳定的行驶状态下被制动，同时向具有最大横摆力矩减小量的车轮传递驱动力，也就是说，如果发生转向不足，则控制系统经由单独的离合器将更大的驱动力施加至弯道的外侧的车轮上，使得车辆被“推”入弯道。在行驶过程中可能会发生不期望的车轮打滑的情况。纵向打滑是由于车轮的旋转或锁定而产生的，并且对轮胎的磨损具有直接的影响。术语“打滑”被理解为是指在车辆加速或制动期间车轮周向速度不同于车辆速度的状态。

DE 10 2013 011 883 A1公开了一种方法，其中，目标转向角借助于方向盘的旋转角度来计算，并且实际转向角能够由车轮来获得。此处，执行对于左车轮和右车轮的车轮驱动扭矩的确定，使得目标转向角与实际转向角之间的差变小。该解决方案被证明是不利的，因为没有考虑车轮的旋转。

专利文献EP 2 611 661 B1公开了一种扭矩矢量化方法，其中，两个车轮的扭矩控制值由车辆的横摆率、两个车轮的转向角和纵向打滑产生。

发明内容

本发明的目的是说明一种在前轴上具有独轮驱动器的机动车辆的线控转向系统，在该系统中，可以借助于扭矩矢量化防止车轮打滑。此外，将公开一种用于借助于扭矩矢量化避免打滑的方法。

该目的借助于本发明的机动车辆的线控转向系统和方法来实现。

因此，提供了一种用于机动车辆的线控转向系统，该机动车辆具有包括两个可转向轮的可转向前轮轴，其中，前轮轴包括单轮驱动器，该单轮驱动器借助于驱动控制器单独地驱动与可转向轮相关联的轮驱动器，其中，驱动控制器包括根据油门踏板角度和转向轴的旋转角度确定可转向轮的左轮的目标速度和可转向轮的右轮的目标速度的控制器，并且该控制器将所述目标速度限制为限滑速度，其中，驱动控制器单独地驱动轮驱动器，使得每个可转向轮的目标速度与实际速度之间的差最小。因此，可以防止前轮旋转，并且车辆不仅仅通过转向而加速。改善了打滑的减少量，在此期间，可以限制牵引力和横向引导的损失。同时，增加了行驶动力和行驶安全性。

优选地，借助于预定的最大可允许纵向打滑和在机动车的后轴处获取的平均车速来实现对限滑速度的限制。

有利地，最大可允许纵向打滑处于在后轴处获取的平均车速的5％至15％的范围内，并且优选地为大约10％。

优选地，轮驱动器是电动马达。

此外，提供了一种用于控制机动车辆的线控转向系统的方法，该机动车辆具有包括两个可转向轮的可转向前轮轴，其中，前轮轴包括单轮驱动器，该单轮驱动器借助于驱动控制器单独地驱动与可转向轮相关联的轮驱动器，其中，该方法包括以下步骤：