[發明專利]用于輔助地或自動地引導汽車的裝置

在審

• 申請號: 201380057234.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104755357A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: B.威特
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇;張建鋒

本發明涉及一種用于輔助地或自動地引導汽車的裝置。

駕駛員輔助系統在引導汽車時越來越多地支持汽車駕駛員。這種提高提供了對汽車部分自動地、高度自動地或完全自動地引導。其中出現的問題在于，在汽車自動引導返回到駕駛員引導的駕駛時需要一定的時間，用于再次轉交完全的控制。因此尤其個別故障不應突然導致系統的切斷。另一方面用于多部件的耗費不應不必要地提高。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于輔助地或自動地引導汽車的裝置，其中更安全地保證自動的或輔助的轉向運動。

所述技術問題通過具有權利要求1的特征的技術方案解決。本發明其他的有利的技術方案由從屬權利要求得出。

為此，用于輔助地或自動地引導汽車的裝置包含具有配屬的轉向控制器的第一轉向執行器，齒條，轉向柱和方向盤，其中轉向柱和轉向執行器作用在共同的齒條上，其中存在至少一個具有另外配屬的轉向控制器的第二轉向執行器，其中第二轉向執行器作用在共同的齒條上。

本發明的基礎構思在于，傳統的轉向設備在其機構中僅設計為單回路的(einkreisig)，也就是說僅有一個方向盤、一個轉向柱、一個轉向傳動器，并且兩個車輪在右側和左側通過轉動支座的搖桿臂、轉向橫拉桿和齒條相互固定連接。其中以此為出發點，通過以金屬或相似材料的足夠的尺寸設計和制造和在試驗臺上或行駛運行中的足夠的實驗，這些機械部件的冗余是不需要的。因此僅具有其配屬的轉向控制器的轉向執行器設計為冗余的，但是齒條、方向盤和轉向柱不用。優選也為各個轉向執行器分配一個適用的傳感器用于檢測實際值。其中，兩個轉向控制器通過用于輔助或自動引導汽車的上級控制器獲得它們的理論值，其中在上級控制器和轉向控制器之間的數據連接還優選通過分開的總線系統進行，使得在此方面也存在冗余，用于彌補單次故障。此外，兩個轉向控制器還優選通過另外的總線系統直接相互連接，使得在其中一個總線系統故障時，配屬該總線系統的轉向控制器通過另一個總線系統和另外的總線系統獲得它的理論值以及通過另一個總線系統和另外的總線系統向上級控制器傳送理論值。

在另一種實施形式，兩個轉向執行器設計為伺服電機，它們與相互獨立的電力的供能單元相連。兩個供能單元設計為電池，它們通過二極管與共同的發電機或共同的高壓電池相連，其中通過二極管可以阻止反作用。取代二極管也可以使用其他構件，它們確保定向的電流。

兩個伺服電機優選設計為相同的，其中，兩個伺服電機并聯或串聯地工作。例如兩個伺服電機設計為3Nm的最大力矩。在故障情況中可借助僅僅一個伺服電機，在行駛過程中借助減小的最大動力繼續轉向。只是在需要最大電機力矩的泊車到靜止的過程中，所述那個單個伺服電機是過載的。但是那時候通常駕駛員又接手所述控制。自動泊車的汽車就此簡單地停止。無論如何一個伺服電機的單獨故障不會導致危險狀況。

兩個伺服電機優選設計為無碳刷的伺服電機。這為耐久性帶來優點，因為不再存在磨損的碳刷。兩個伺服電機可以設計為直流電機、三相電流電機或交流電機，其中在實施形式中一個伺服電機設計為同步電機并且另一個伺服電機設計為異步電機。

為了兩個伺服電機的轉換或整流必然存在兩個角度傳感器或分解器。因為此時電機角度冗余地提供，則電子的穩定性程序的單獨的方向盤角度傳感器被替代。兩個伺服電機優選相互略有扭轉地構造。每個電機根據其極數和磁性布局具有所謂的定位轉矩或鎖止力矩(Rastmoment)。當轉子開動時，則其轉動到一位置，其中鎖止力矩最大。通過伺服電機可以簡單扭轉的設置，鎖止點的數量被加倍，并且鎖止點變小。因此可以實現更均勻的力矩曲線。

兩個伺服電機的連接可以以不同的形式進行，其中，從電力的伺服轉向領域的經驗看沒有或僅具有極小失效可能性的構件優選也僅單份地構造。

在一種實施形式中，兩個伺服電機通過各個自己的轉向小齒輪與共同的齒條相連。優選兩個伺服電機的兩個轉向小齒輪相互靠近地安置，因此齒部僅必須略微延長。

在一種備選的實施形式中，兩個伺服電機通過共同的轉向小齒輪與齒條相連，由此節省一個轉向小齒輪并且齒條的齒部不必延長。這也可以通過不同的實施形式實現。

在一種實施形式中，兩個伺服電機作用在共同的轉向小齒輪的不同的側面。

在一種備選的實施形式中，兩個伺服電機安置在共同的軸上。

在另一種備選的實施形式中，伺服電機的軸借助共同的傳動機構(Mitnehmer)與轉向小齒輪相連，其中轉向小齒輪與齒條相連。