[发明专利]操作机动车辆的转向器的方法和装置及控制器和转向器

说明书

本发明涉及一种用于操作机动车辆的转向器(12)的方法，其中转向杆(27)能够借助电动马达(22)沿着转向杆的纵向轴线(a)保持或者移位，从而使得至少一个车桥(1)的至少一个车轮(5，6)的车轮转向角(8，9)能够被保持或者移位。在基本上轴向地作用到转向杆(27)上的力(F_ext)的情况下，借助于电动马达(22)的卡锁力矩(RM)和/或电动马达的自感力矩(M_sip)至少对转向杆(27)的移位进行制动。此外，本发明涉及一种用于运行方法的装置以及一种转向器，转向器优选被设计为线控转向器。为了实施该方法，提出一种控制器。

本发明涉及根据独立权利要求前序部分所述的一种用于操作转向器的方法、和一种用于操作机动车辆的转向器的装置、和一种控制器、以及一种转向器。

由DE 41 27 487A1公开了一种用于将转动运动转换成平移运动的装置。驱动单元具有被驱动的减速传动机构，该减速传动机构以如下方式作用于机械传动元件，使得针对由传动元件施加的反向驱动的转矩设置有自行制动的、共轴的减速传动机构，其中传动元件本身被设计成非自行制动的。在反向驱动方向上作用的、在平移运动的方向上的力不引起调节，因为减速传动机构防止这种调节。对于结构和设计而言以及还在成本方面，由额外的减速传动机构引起的耗费并不是微不足道的。此外，额外的减速传动机构需要结构空间并且引起额外的重量。

为了在转向系统中在发生故障的情况下防止转向杆的游移，以使与转向杆相联接的车轮的车轮转向角不会无意地变化，DE 10 2010 042 329A1提出，转向系统借助于锁止元件防止转向杆的轴向移位。与具有额外的减速传动机构的前述现有技术类似，在这里所示的转向系统中，锁止元件被视为额外的组件。这同样需要用于转向系统的结构空间以及额外的成本和额外的重量。

本发明的目的是，这样来设计机动车辆的转向器，使得可以克服现有技术中的上述缺点。

为此，根据独立权利要求结合其特征部分的特征提出一种用于操作机动车辆的转向器的方法或装置、和一种控制器、以及一种转向器。分别在从属权利要求中给出优选的改进方案。

首先，本发明涉及一种用于操作机动车辆的转向器的方法，其中转向杆能够借助电动马达沿着所述转向杆的纵向轴线保持或者移位，从而使得至少一个车桥的至少一个车轮的车轮转向角能够被保持或者移位。电动马达至少借助于运动螺纹与转向杆相联接，从而使得在电动马达旋转时转向杆沿一个方向或沿另一个方向移位。运动螺纹至少在反向驱动方向上具有带有至少很小的制动的效率。

在运动螺纹中，螺距能够被选择成使得产生自行制动。在基本上轴向地、也就是基本上沿着纵向轴线的方向或者说在纵向轴线的方向上作用到转向杆上的力的作用下，在自行制动时转向杆至少在静态负荷下不发生移位。即，自行制动等同于锁止。然而，在动态负荷下，尽管存在自行制动，(甚至在驱动方向上以及不仅在反向驱动方向上)仍可能导致移位。然而，如果使用具有高效率的运动螺纹、例如滚珠丝杠传动机构或滚动螺纹传动机构，那么基本上轴向地作用到转向杆上的力引起转向杆沿反向驱动方向、即逆着驱动方向移位。高效率要求这样的且在这里意图使用的运动螺纹具有较小的制动，然而没有自行制动。根据所使用的润滑剂，该较小的制动可能例如由于运动螺纹中的摩擦和/或由于运动螺纹内的摩擦工艺而存在。因此，在结构上，运动螺纹可以至少根据螺距至少具有较小的制动。存在的制动越小，运动螺纹越顺畅并且其效率越高。对应地需要较小的驱动功率来转向。于是，在结构空间方面，可以使用比在具有低效率的运动螺纹(例如根据DIN 103的梯形螺纹)中构造更小的驱动马达。