用于运行转向系统的方法与流程

自行车,非机动车装置制造技术1.本发明涉及一种用于运行转向系统的方法。此外，本发明涉及一种具有用于执行这样的方法的计算单元的控制器、一种具有用于执行这样的方法的计算单元的转向系统以及一种具有这样的转向系统的车辆。背景技术：2.由现有技术已知车辆，该车辆包括：具有例如呈方向盘的形式的转向输入元件的传统的转向系统、呈转向传动机构的形式的车轮转向角调整器、和用于将转向输入元件与车轮转向角调整器机械地连接起来的转向柱。此外，已知具有线控转向系统的车辆，该线控转向系统在转向输入元件与被转向的车辆车轮之间没有直接的机械连接的情况下是足够的，并且在该线控转向系统中，转向输入元件处的转向预设仅电传递。在此，后者通常包括转向输入单元以及与转向输入单元机械地分开的至少一个车轮转向角调整器。在这两种情况下，车轮转向角调整器此外包括例如呈齿条的形式的转向调整元件以及用于限定转向调整元件的运动的两个机械的端部止挡。3.然而，当转向调整元件位于中间位置中时，车辆由制造决定地不是强制性地笔直行驶。这导致了，从车辆笔直行驶所在的中立位置出发，转向调整元件的最大运动和因此转向输入元件的朝着两个转向方向的最大偏转可能不同。技术实现要素：4.基于此，本发明的任务尤其在于，提供一种具有在转向-和/或行驶特性方面经改善的性能的系统。该任务通过权利要求1、8、9和10的特征来解决，而本发明的有利的设计方案和改进方案能够由从属权利要求得知。5.提出了一种用于运行转向系统、尤其线控转向系统的方法，其中，转向系统包括：至少一个转向输入元件；与转向输入元件作用连接的至少一个转向调整元件；至少一个第一端部止挡，该第一端部止挡用于机械地限定转向调整元件的朝着第一运动方向的运动；和至少一个第二端部止挡，该第二端部止挡用于机械地限定转向调整元件的朝着尤其与第一运动方向相反指向的第二运动方向的运动，并且其中，如此适配转向输入元件与转向调整元件之间的转向变比，使得尤其从转向输入元件的中立位置出发转向输入元件的朝着第一转向方向的最大偏转和尤其从转向输入元件的中立位置出发转向输入元件的朝着第二转向方向的最大偏转至少基本上相同，在该第一转向方向中转向调整元件到达第一端部止挡，在该第二转向方向中转向调整元件到达第二端部止挡。特别地，如此适配转向变比，使得转向输入元件的朝着第一转向方向的最大转向运动范围和转向输入元件的朝着第二转向方向的最大转向运动范围至少基本上相同，其中，尤其相应的最大转向运动范围通过转向输入元件的相应的最大偏转和中立位置来规定和/或限定。特别地，转向变比因此是可变的并且有利地根据转向输入元件的转向方向来变化和/或修改。此外，转向输入元件的朝着第一转向方向的偏转和/或运动尤其引起了转向调整元件的朝着第一运动方向的偏转和/或运动，并且转向输入元件的朝着第二转向方向的偏转和/或运动引起了转向调整元件的朝着第二运动方向的偏转和/或运动。通过这种设计方案能够尤其改善转向-和/或行驶特性，其中，尤其能够提高行驶舒适性。在此特别地，能够抵消和/或补偿转向调整元件的相对于中间位置的可能的偏差，并且因此即使在车辆的笔直行驶时转向调整元件并不位于中间位置中的情况下，也能够实现转向输入元件的朝着两个转向方向的相同的最大偏转。6.转向系统尤其包括至少一个计算单元，该计算单元设置用于执行用于运行转向系统的方法。此外，转向系统能够包括另外的构件和/或结构组件，如例如：至少一个转向输入单元，该转向输入单元尤其包括转向输入元件；有利地机械地与转向输入单元分开的至少一个车轮转向角调整器，该车轮转向角调整器尤其包括转向调整元件、第一端部止挡和/或第二端部止挡；和/或至少一个控制器，该控制器尤其设置用于将转向输入单元和车轮转向角调整器电耦接起来并且尤其将转向输入元件和转向调整元件电耦接起来。“车轮转向角调整器”应该在这方面尤其理解为与车辆的至少一个车辆车轮处于连接之中的单元，该单元设置用于，通过改变至少一个车辆车轮的车轮转向角来将尤其驾驶员的和尤其转向输入元件处的转向预设传递到车辆车轮处，并且由此有利地控制车辆车轮的至少一个定向，并且/或者影响车辆的行驶方向。为此，车轮转向角调整器有利地包括例如呈齿条的形式的至少一个转向调整元件和与转向调整元件作用连接的、例如呈电动马达的形式的至少一个转向执行器。此外，车轮转向角调整器优选构造为中央调整器并且配属于尤其可转向的且优选构造为前轮的至少两个车辆车轮。“计算单元”应该尤其理解为电的和/或电子的单元，该单元具有信息输入部、信息处理部和信息输出部。有利地，计算单元此外具有至少一个处理器、至少一个运行存储器、至少一个输入-和/或输出工具、至少一个运行程序、至少一个控制程序、至少一个调节程序、至少一个计算程序和/或至少一个分析程序。特别地，计算单元至少设置用于，对转向输入元件与转向调整元件之间的转向变比进行适配更确切地说尤其如此适配，使得转向输入元件的朝着第一转向方向的最大偏转和转向输入元件的朝着第二转向方向的最大偏转至少基本上相同。在此，优选将计算单元集成到转向系统的控制器中。“设置”应该尤其理解为专门地程序化、设计和/或装备。“物体设置用于特定的功能”应该尤其理解为，物体在至少一种应用状态和/或运行状态中满足和/或实施这种特定的功能。此外，措辞“至少基本上相同”应该尤其理解为除了加工公差之外和/或在制造技术方面的可行方案的框架中和/或在标准化的公差的框架中相同。特别优选如此适配转向输入元件与转向调整元件之间的转向变比，使得转向输入元件的朝着第一转向方向的最大偏转和转向输入元件的朝着第二转向方向的最大偏转相同。7.优选为了根据转向输入元件的偏转来适配转向变比而求取并且优选计算转向调整元件的目标位置，由此尤其能够提供有利地简单的控制算法。在此，转向调整元件的目标位置能够尤其供应给转向系统的例如集成到控制器中和/或计算单元中的调节器单元，该调节器单元尤其设置用于调节转向调整元件的位置并且有利地为了使转向调整元件运动和/或对其进行调整而与转向执行器共同作用。8.按照一种特别优选的设计方案提出了，在求取转向调整元件的目标位置时考虑至少一个取决于转向方向的修正因子。在此有利地，修正因子针对两个转向方向具有两个不同的值，由此能够根据转向方向实现对转向变比的尤其特别灵活的适配。9.在此，两个不同的值能够尤其是可变的并且从中立位置出发具有例如线性的、指数的和/或对数的走势。然而优选提出了，修正因子针对第一转向方向具有固定的第一值并且针对第二转向方向具有固定的第二值，由此尤其能够简化计算算法。优选修正因子因此是固定的并且针对两个转向方向最初应用一次。10.在此，通过下述方式能够尤其实现修正因子的特别简单的应用，即：修正因子针对第一转向方向具有第一值，该第一值由在没有适配转向变比的情况下转向输入元件的朝着第一转向方向的最大偏转与转向输入元件的朝着两个转向方向的总偏转的一半之间的比例来进行求取，在该第一转向方向中转向调整元件尤其到达和/或将会到达第一端部止挡，并且该修正因子针对第二转向方向具有第二值，该第二值由在没有适配转向变比的情况下转向输入元件的朝着第二转向方向的最大偏转与转向输入元件的朝着两个转向方向的总偏转的一半之间的比例来进行求取，在该第二转向方向中转向调整元件尤其到达和/或将会到达第二端部止挡。11.按照另一种设计方案提出了，在求取转向调整元件的目标位置时考虑转向调整元件的中心和/或中部与中间位置之间的、尤其由制造决定的和/或由加工决定的至少一个偏差。“中间位置”应该尤其理解为转向调整元件的下述位置，在该位置中，尤其从中立位置出发第一运动路段和第二运动路段相同，在该第一运动路段中转向调整元件到达第一端部止挡，在该第二运动路段中转向调整元件到达第二端部止挡。在此，通过考虑偏差能够有利地实现笔直运行修正。12.此外提出了，在求取转向调整元件的目标位置时考虑转向系统的、尤其转向调整元件与转向执行器（尤其已经在前面提及的、用于调整转向调整元件的转向执行器）之间的至少一个调整器变比。在此，调整器变比能够尤其是固定的并且有利地对应于车轮转向角调整器的机械变比。替代地，调整器变比尤其也能够是可变的并且有利地根据行驶状况自动地或手动地、例如借助于开关来进行适配。由此能够尤其实现特别精确地求取转向变比。13.用于运行转向系统的方法以及转向系统应该在此不限于上面所说明的使用方案和实施方式。特别地，用于运行转向系统的方法和转向系统为了满足在这方面所说明的功能方式而能够具有与在这方面所提及的数目不同的数目的各个元件、构件和单元。附图说明14.另外的优点由以下附图说明得到。在附图中示出了本发明的实施例。15.其中：图1a-b以简化的示图示出了具有构造为线控转向系统的转向系统的车辆，图2a-c示出了转向系统的一部分在不同的运行状态中的详细图示，并且图3示出了具有用于运行转向系统的方法的主方法步骤的示例性的流程图。具体实施方式16.图1a和图1b以简化的示图示出了示例性地构造为乘用车的车辆40，该车辆具有多个车辆车轮42并且具有转向系统10。转向系统10具有与车辆车轮42的作用连接并且设置用于影响车辆40的行驶方向。此外，转向系统10在当前的情况下构造为线控转向系统，其中转向预设在至少一种运行状态中仅电地传递到车辆车轮42处。然而，原则上转向系统也能够构造为叠加转向和/或主动转向。17.转向系统10包括转向输入单元44。转向输入单元44包括例如呈方向盘的形式的转向输入元件12。此外，转向输入单元44包括尤其与转向输入元件12机械地耦接的反馈执行器46。反馈执行器46设置用于，尤其直接检测转向输入元件12的信号、力和/或力矩并且/或者将它们尤其直接传递到转向输入元件12处。在当前的情况下，反馈执行器46至少设置用于产生作用到转向输入元件12上的转向阻力和/或复位力矩。替代地，转向输入元件也能够构造为变速杆、转向杆和/或构造为转向球或诸如此类物。此外，原则上也能够放弃反馈执行器。18.此外，转向系统10具有车轮转向角调整器48。车轮转向角调整器48与转向输入单元44纯粹地电连接。车轮转向角调整器48构造为中央调整器。车轮转向角调整器48具有与车辆车轮42中的至少两个车辆车轮、尤其两个前轮的作用连接并且设置用于，将转向输入元件12处的转向预设转换成车辆车轮42的转向运动。原则上转向系统当然也能够包括多个、尤其构造为单轮调整器的车轮转向角调整器。19.车轮转向角调整器48具有传动机构壳体50。传动机构壳体50构造为外部壳体。传动机构壳体50设置用于，容纳和/或安置对于车轮转向角调整器48的运行所需的构件的至少一大部分。20.此外，车轮转向角调整器48包括转向调整元件14（尤其参见图2a-c）。转向调整元件14布置在传动机构壳体50中并且能沿轴向运动地得到支承。转向调整元件14在当前的情况下构造为齿条。转向调整元件14设置用于，尤其机械地调整尤其构造为前轮的车辆车轮42的车轮转向角。为此，转向调整元件14具有与转向输入元件12的作用连接。从尤其在图2a中所示出的中立位置出发，转向输入元件12的朝着第一转向方向24的偏转和/或运动引起了转向调整元件14的朝着第一运动方向18的偏转和/或运动，并且转向输入元件12的朝着第二转向方向26的偏转和/或运动引起了转向调整元件14的朝着第二运动方向22的偏转和/或运动。21.此外，车轮转向角调整器48包括用于机械地限定转向调整元件14的运动的两个机械的端部止挡16、20（尤其参见图2a-c）。端部止挡16、20布置在传动机构壳体50中。在此，端部止挡16、20布置在转向调整元件14的不同的、尤其对置的侧部处。端部止挡16、20的第一端部止挡16设置用于机械地限定转向调整元件14的朝着第一运动方向18的运动（尤其参见图2b）。在此，第一端部止挡16规定了从中立位置出发转向输入元件12的朝着尤其与第一运动方向18相关的第一转向方向24的最大偏转。端部止挡16、20的第二端部止挡20设置用于机械地限定转向调整元件14的朝着第二运动方向22的运动（尤其参见图2c）。在此，第二端部止挡20规定了从中立位置出发转向输入元件12的朝着尤其与第二运动方向22相关的第二转向方向26的最大偏转。22.此外，车轮转向角调整器48包括转向执行器34。转向执行器34具有与转向调整元件14的作用连接。转向执行器34构造为电动马达，在当前的情况下尤其构造为永久励磁的同步电机。转向执行器34能够电操控并且设置用于根据转向预设来使转向调整元件14运动和/或对其进行调整。23.此外，转向系统10具有控制器36。控制器36因此构造为转向控制器。控制器36具有与车轮转向角调整器48的电连接。控制器36此外具有与转向输入单元44的电连接。因此，控制器36将车轮转向角调整器48和转向输入单元44与彼此耦接。控制器36设置用于对转向系统10的运行进行控制。控制器36设置用于，根据转向输入单元44的信号、尤其根据转向输入元件12处的转向预设来操控转向执行器34。控制器36此外设置用于，根据车轮转向角调整器48的信号来操控反馈执行器46。24.为此，控制器36包括计算单元38。计算单元38包括例如呈微处理器的形式的至少一个处理器（未被示出）和至少一个运行存储器（未被示出）。此外，计算单元38包括存储在运行存储器中的至少一个运行程序，该运行程序具有至少一个控制程序、至少一个调节程序、至少一个计算程序和至少一个分析程序。原则上控制器当然也能够与转向控制器不同并且例如构造为车辆的中央控制器。25.此外，控制器36包括调节器单元52。调节器单元52构造为转向调节器。调节器单元52具有与计算单元38的作用连接。此外，调节器单元52具有与转向执行器34的作用连接。调节器单元52设置用于操控转向执行器34并且由此设置用于调节转向调整元件14的位置。替代地能够设想到，将调节器单元直接集成到计算单元中并且放弃单独的调节器单元。26.在制造转向系统10时，现在通常如此设定转向系统10，使得车辆40笔直行驶并且在此转向输入元件12位于其中立位置中。然而由于加工公差，转向调整元件14在这种情况下不是强制性地位于中间位置32中，从而在转向调整元件14的中心30与中间位置32之间存在偏差28。这一点导致了，从中立位置出发转向调整元件14的朝着两个运动方向18、22的最大运动和因此转向输入元件12的朝着两个转向方向24、26的最大偏转不同（尤其参见图2a）。27.为了抵消和/或为了补偿这个偏差28，在下文中阐释了用于运行转向系统10的示例性的方法。在此利用了，在构造为线控转向系统的转向系统10中，转向输入元件12与转向调整元件14之间的转向变比是可变的并且因此能够自由地修改。类似的情况原则上也适用于其他的转向系统，该其他的转向系统如例如在叠加转向和/或主动转向的情况下允许能可变地调整的转向变比。在当前的情况下，计算单元38尤其设置用于实施该方法并且为此尤其具有带有对应的程序代码段的计算机程序。28.在当前的情况下，现在根据转向输入元件12的转向方向24、26来改变和/或修改转向输入元件12与转向调整元件14之间的转向变比。在此，如此适配转向输入元件12与转向调整元件14之间的转向变比，使得转向输入元件12的朝着第一转向方向24的最大偏转（其中转向调整元件14到达第一端部止挡16）和转向输入元件12的朝着第二转向方向26的最大偏转（其中转向调整元件14到达第二端部止挡20）至少基本上相同。通过适配转向变比，从中立位置出发得到转向输入元件12的朝着第一转向方向24的最大转向运动范围和转向输入元件12的朝着第二转向方向26的最大转向运动范围，这两个最大转向运动范围至少基本上相同，使得即使在车辆40的笔直行驶时转向调整元件14并不位于中间位置32中的情况下，也能够实现转向输入元件12的朝着两个转向方向24、26的相同的最大偏转。因此在本实施例中，在向右转向时与在向左转向时相比选择和/或设定不同的转向变比，由此能够实现端部止挡16、20的对称的布置。29.为了适配转向变比，就根据转向输入元件12的偏转来求取转向调整元件14的目标位置并且将其尤其供应给用于调节转向调整元件14的位置的调节器单元52。30.在此，在求取转向调整元件14的目标位置时，考虑至少一个取决于转向方向的修正因子，该修正因子在当前的情况下针对第一转向方向24具有固定的第一值并且针对第二转向方向26具有与第一值不同的固定的第二值。在此，第一值由在没有适配转向变比的情况下转向输入元件12的朝着第一转向方向24的最大偏转与转向输入元件12的朝着两个转向方向24、26的总偏转的一半之间的比例来得到。以与第一值类似的方式来求取第二值。第二值因此由在没有适配转向变比的情况下转向输入元件12的朝着第二转向方向26的最大偏转与转向输入元件12的朝着两个转向方向24、26的总偏转的一半之间的比例来得到。31.此外，在求取转向调整元件14的目标位置时能够考虑转向调整元件14的中心30与中间位置32之间的、尤其由制造决定的和/或由加工决定的偏差28。32.此外，在求取转向调整元件14的目标位置时能够考虑转向系统10的、尤其转向调整元件14与转向执行器34之间的调整器变比。在当前的情况下，调整器变比在此是固定的并且尤其对应于车轮转向角调整器48的机械变比。然而替代地，调整器变比也能够是可变的并且有利地根据行驶状况自动地或手动地、例如借助于开关来进行适配。33.在当前的情况下，转向调整元件14的目标位置因此示例性地根据以下关系来得到：。34.在此，l说明了转向调整元件14的目标位置，lw说明了转向输入元件12的偏转，x说明了取决于转向方向的修正因子，x1说明了取决于转向方向的修正因子的第一值，x2说明了取决于转向方向的修正因子的第二值，offset说明了转向调整元件14的中心30与中间位置32之间的偏差28，并且j说明了调整器变比。35.因此利用以下值纯粹示例性地得到：-偏差：offset＝15°（＝2.66mm）-目标端部止挡：lw＝±450°（＝±80mm）-修正因子：x1＝（－450°+15°）/－450°＝435/450x2＝（450°+15°）/450°＝465/450-调整器变比：j＝80mm/450°针对笔直行驶：lw＝0l＝0·465/450+15°·80mm/450°＝2.67mm并且针对端部止挡位置：lw＝450°或者说80mml＝80mm·435/450+15°·80mm/450°＝80mmlw＝－450°或者说－80mml＝－80mm·465/450+15°·80mm/450°＝－80mm由此，转向输入元件12的朝着第一转向方向24的最大偏转（在本实施例中尤其呈最大转向角的形式）和转向输入元件12的朝着第二转向方向26的最大偏转（在本实施例中尤其呈最大转向角的形式）至少基本上相同，在该第一转向方向中转向调整元件14到达第一端部止挡16，在该第二转向方向中转向调整元件14到达第二端部止挡20。36.最后，图3示出了具有用于运行转向系统10的方法的主方法步骤的示例性的流程图。37.在第一方法步骤60中，为了根据转向输入元件12的偏转来适配转向变比，有利地在考虑取决于转向方向的修正因子、转向调整元件14的中心30与中间位置32之间的偏差28和/或调整器变比的情况下，求取转向调整元件14的目标位置。38.在与此随后的第二方法步骤62中，而后能够将目标位置供应给调节器单元52，该调节器单元为了使转向调整元件14的运动和/或对其进行调整而与转向执行器34共同作用。39.在此，图3中的示例性的流程图应该尤其仅示例性地说明用于运行转向系统10的方法。特别地，各个方法步骤也能够变化或者添加额外的方法步骤，如例如额外的笔直运行修正。









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