本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于運(yùn)行線控轉(zhuǎn)向裝置的方法和控制單元以及機(jī)動車輛的線控轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

1、從de?10?2014?206?934?a1中已知一種致動器，該致動器具有位置固定地支承的絲杠螺母和防旋轉(zhuǎn)地固定并相對于絲杠螺母可軸向移位的絲杠。這種用于線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器的至少一個端部通過轉(zhuǎn)向拉桿與車輪支架連接。通過絲杠的線性位移可以改變可旋轉(zhuǎn)地支承在車輪支架處的車輪的車輪轉(zhuǎn)向角?？捎赊D(zhuǎn)向手柄(例如方向盤)至少間接地操縱或獨(dú)立于所述轉(zhuǎn)向手柄工作的線控轉(zhuǎn)向裝置通過信號路徑進(jìn)行操控，即無需機(jī)械耦合。這種轉(zhuǎn)向裝置必須克服轉(zhuǎn)向過程中車輪相對于車道的摩擦阻力以及絲杠驅(qū)動器內(nèi)的摩擦阻力。尤其是在非常低的速度下，當(dāng)機(jī)動車輛調(diào)車或停車直至靜止?fàn)顟B(tài)時，需要相對較高的轉(zhuǎn)向力，該轉(zhuǎn)向力使得致動器承受很大的負(fù)荷。由于在絲杠螺母的螺紋側(cè)面與絲杠的螺紋側(cè)面之間存在交替的靜摩擦和滑動摩擦，因此在致動器的絲杠驅(qū)動器中的絲杠可能會發(fā)生共振，并且絲杠驅(qū)動器可能會達(dá)到高溫，從而可能導(dǎo)致致動器的損壞并因此導(dǎo)致線控轉(zhuǎn)向裝置的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在這種背景下，本發(fā)明的目的是，當(dāng)車輛的車軸上的一個或多個車輪在靜止?fàn)顟B(tài)下或者在停車或調(diào)車的情況下以非常低的速度轉(zhuǎn)向時，提出一種用于運(yùn)行線控轉(zhuǎn)向裝置的改進(jìn)方法和控制單元以及一種機(jī)動車輛的線控轉(zhuǎn)向裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種用于運(yùn)行機(jī)動車輛的線控轉(zhuǎn)向裝置的方法，該機(jī)動車輛以與正常駕駛相比低得多的從靜止到停車和/或調(diào)車的速度運(yùn)行。該方法至少具有以下步驟：

3、-獲取絲杠驅(qū)動器的絲杠螺母的轉(zhuǎn)速；

4、-獲取車輛速度；

5、-至少根據(jù)車輛速度確定絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值；

6、-操控致動器以使用絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值來調(diào)整車軸上的至少一個車輪的轉(zhuǎn)向角。

7、線控轉(zhuǎn)向裝置包括致動器，該致動器具有用于軸向移動絲杠的絲杠驅(qū)動器。機(jī)動車輛的線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器優(yōu)選地具有殼體，絲杠以及可旋轉(zhuǎn)且位置固定地布置的絲杠螺母支承在該殼體中。絲杠和絲杠螺母形成運(yùn)動螺紋并且在殼體內(nèi)是絲杠驅(qū)動器的一部分，以用于使絲杠相對于絲杠螺母并因此也相對于殼體軸向移位。為此，絲杠具有與絲杠螺母的內(nèi)螺紋接合的外螺紋。如果絲杠螺母被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，例如通過電動馬達(dá)，優(yōu)選地間接地通過傳動裝置，優(yōu)選地通過帶傳動裝置，最優(yōu)選地通過齒形帶傳動裝置，則運(yùn)動螺紋使得防旋轉(zhuǎn)地固定的絲杠沿著其縱向軸線相對于絲杠螺母或殼體軸向移位。通過沿著其縱向軸線的軸向移位，能夠改變可旋轉(zhuǎn)地布置在車輪支架上的車輪的車輪轉(zhuǎn)向角，該車輪支架與絲杠的端部至少間接地連接。

8、轉(zhuǎn)向時所需的大的調(diào)節(jié)力在致動器變速箱中、特別是在致動器的絲杠驅(qū)動器的運(yùn)動螺紋中引起大的摩擦力。即使使用優(yōu)化的潤滑劑和材料，在運(yùn)動螺紋內(nèi)的螺紋側(cè)面之間(即絲杠與絲杠螺母之間)仍會產(chǎn)生大的摩擦力。由于在彼此貼靠的螺紋側(cè)面的接觸面上的發(fā)生在螺紋雙方之間的靜摩擦和滑動摩擦，可能會發(fā)生所謂的粘滑效應(yīng)。這涉及螺紋側(cè)面的交替的粘著和滑動，這一方面可能導(dǎo)致絲杠螺母與絲杠之間的扭矩波動。在此，例如絲杠可能受激而振動、特別是旋轉(zhuǎn)振動。在最小時間段內(nèi)的連續(xù)或暫時的激勵可以引起絲杠或致動器中的其他部件達(dá)到共振頻率。此外，振動會產(chǎn)生熱負(fù)荷，熱負(fù)荷會對潤滑劑的潤滑性能造成負(fù)面壓力。這會對致動器的使用壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。

9、上述旋轉(zhuǎn)振動也稱為扭轉(zhuǎn)振動。與平移振動相反，在旋轉(zhuǎn)振動時，圍繞系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)自由度進(jìn)行振動，這里是圍繞絲杠的縱向軸線振動。在這兩種情況下都是機(jī)械振動。

10、術(shù)語粘滑效應(yīng)(stick-slip-effect)源自兩個英文單詞“stick”(粘著)和“slip”(滑動)。在物理學(xué)和技術(shù)中，粘滑效應(yīng)描述了彼此相對移動的固體通常不期望的突然的滑動(靜止-滑動-靜止-滑動)。

11、線控轉(zhuǎn)向裝置是一種使機(jī)械轉(zhuǎn)向裝置與轉(zhuǎn)向手柄(例如方向盤)解耦的轉(zhuǎn)向裝置。該轉(zhuǎn)向裝置也可以完全由控制單元運(yùn)行，例如在自動駕駛車輛中。駕駛員通過轉(zhuǎn)向手柄的轉(zhuǎn)向運(yùn)動不會沿機(jī)械路徑(例如通過連桿)傳遞到車輪支架或車輪上。相反，車軸的相應(yīng)的車輪的轉(zhuǎn)向角(也稱為車輪轉(zhuǎn)向角)或轉(zhuǎn)向角的變化例如在控制單元中計(jì)算，該控制單元向線控轉(zhuǎn)向裝置的一個或多個致動器發(fā)送調(diào)節(jié)信號，并最終引起相應(yīng)車輪上的轉(zhuǎn)向角的變化或?qū)D(zhuǎn)向角的調(diào)整。在此，駕駛員的轉(zhuǎn)向角請求或所計(jì)算的轉(zhuǎn)向角變化可能偏離(例如大于)有關(guān)的車軸上的最大可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角。在這種情況下，至多可以設(shè)定成最大可能的轉(zhuǎn)向角。轉(zhuǎn)向角請求包括將轉(zhuǎn)向角從現(xiàn)有轉(zhuǎn)向角改變?yōu)轭A(yù)期轉(zhuǎn)向角，其中，轉(zhuǎn)向角請求也與時間相關(guān)。作為示例在此提及，駕駛員可以緩慢地轉(zhuǎn)動方向盤(例如以2°/s)，但也可以非?？斓剞D(zhuǎn)動方向盤(例如以20°/s)，以便執(zhí)行例如5°的轉(zhuǎn)向角變化。換句話說，既要獲取角度的變化，又要獲取角度變化的速度。

12、在轉(zhuǎn)向裝置的正常運(yùn)行中，大多數(shù)情況下會執(zhí)行較小的車輪轉(zhuǎn)向角變化，此時車輛以顯著高于上述范圍的速度移動，例如在封閉的居民區(qū)以例如30至50km/h行駛，或者在鄉(xiāng)村道路或高速公路上以更高的速度行駛。在這種情況下，通?？杉僭O(shè)轉(zhuǎn)向角變化小于1°。因此，相比之下，對于這些微小的變化所需的調(diào)節(jié)力明顯小得多，從而幾乎不發(fā)生或根本不發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動。

13、這里提出的方法基于以下認(rèn)識：在特定情況下需要增大的扭矩或增大的力來進(jìn)行轉(zhuǎn)向，或者換言之，來將相應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動到期望的轉(zhuǎn)向角或車輪轉(zhuǎn)向角。這里考慮的情況假設(shè)車輛從靜止到停車和/或調(diào)車的速度非常低。在完全靜止時，速度等于0km/h。在停車和/或調(diào)車時，這里假設(shè)速度小于或等于5km/h。在0至約1km/h的速度范圍內(nèi)，需要特別大的力才能轉(zhuǎn)動所需的轉(zhuǎn)向角。速度越低，預(yù)期的轉(zhuǎn)向力就越大，所述轉(zhuǎn)向力必須由線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器來完成。這是因?yàn)檐囕v的全部重量都落在輪胎上。輪胎與車道之間的接觸由輪胎接地面積決定。輪胎的接地面積的大小主要取決于車輪負(fù)荷和輪胎壓力，因?yàn)檩喬サ膬?nèi)部壓力承擔(dān)了車輪負(fù)荷的大部分。但輪胎寬度、輪胎直徑和輪胎壁的剛度也發(fā)揮著作用。與車輪因車輛運(yùn)動而滾動時相比，當(dāng)車輪靜止時所需的用于轉(zhuǎn)向、即用于使車輪繞其豎直軸線旋轉(zhuǎn)的力更大。隨著滾動運(yùn)動的增加、即車輛速度的增大，所需的用于轉(zhuǎn)向的力更小。可見，除了車輛質(zhì)量外，環(huán)境溫度和輪胎溫度也有影響，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊戄喬ヅc車道表面之間的摩擦力。這里非詳盡地提及以下其他參數(shù)：輪胎膠料、輪胎類型、輪胎摩擦系數(shù)、車道鋪設(shè)層以及車道路況(干燥、潮濕、骯臟、結(jié)冰等)。

14、車輪的輪胎通常由橡膠(一種彈性材料)制成。如果來自線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器的用于使車輪轉(zhuǎn)向的力現(xiàn)在作用在車輪上，則由于輪胎與車道表面之間的靜摩擦或滑動摩擦而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。輪胎在一定程度上相對于車道被拉起并因此被預(yù)加應(yīng)力。其他的預(yù)應(yīng)力在致動器與車輪支架之間通過安置在它們之間的軸承以及必要時的連桿(例如轉(zhuǎn)向拉桿)產(chǎn)生，具體取決于底盤的構(gòu)造。

15、如果在上述低速范圍內(nèi)，現(xiàn)在通過線控轉(zhuǎn)向裝置從大轉(zhuǎn)向角、優(yōu)選地從最大可能的轉(zhuǎn)向角開始轉(zhuǎn)向回到較小的轉(zhuǎn)向角，則預(yù)應(yīng)力首先短暫地減小并重新產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。車輛速度越低，或者在車輛速度從滾動到趨于靜止而減小時，預(yù)應(yīng)力就增大。當(dāng)停車和/或調(diào)車時，則情況幾乎不斷地變化。當(dāng)從先前設(shè)定的大轉(zhuǎn)向角回轉(zhuǎn)時，在線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器中的力方向會發(fā)生變化。這會導(dǎo)致在致動器的傳動裝置或絲杠驅(qū)動器內(nèi)的負(fù)荷變化，進(jìn)而又導(dǎo)致粘滑特性改變。這可能會導(dǎo)致在致動器或其運(yùn)動螺紋內(nèi)產(chǎn)生振動和高熱負(fù)荷。這種行為需要減少或最小化。

16、根據(jù)本發(fā)明，在上述方法中，根據(jù)車輛的當(dāng)前速度限制線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器的絲杠螺母的轉(zhuǎn)速，優(yōu)選地基于其通常運(yùn)行的標(biāo)稱轉(zhuǎn)速。在致動器的絲杠驅(qū)動器中，可以通過限制轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)致動器中的摩擦雙方(例如運(yùn)動螺紋的彼此貼靠的螺紋側(cè)面)的改進(jìn)特性。由此，上述旋轉(zhuǎn)振動以及熱負(fù)荷被最小化或根本就不會產(chǎn)生。

17、通過用于確定絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值的步驟來執(zhí)行對轉(zhuǎn)速的限制。該極限值至少根據(jù)當(dāng)前車輛速度來確定。在此持續(xù)地、優(yōu)選地以一定間隔、優(yōu)選地以10ms的間隔獲取絲杠螺母的轉(zhuǎn)速。在此持續(xù)地、優(yōu)選地以一定間隔、優(yōu)選地以10ms的間隔獲取當(dāng)前車輛速度，該當(dāng)前車輛速度例如因駕駛員通過踩下加速踏板進(jìn)行請求而存在。對絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的獲取優(yōu)選地通過傳感器系統(tǒng)來執(zhí)行。轉(zhuǎn)速可以通過優(yōu)選地布置在殼體中的傳感器優(yōu)選地以非接觸的方式來獲取。為此，例如可以使用增量傳感器。在優(yōu)選實(shí)施方式中，使用驅(qū)動型電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置傳感器來確定絲杠螺母的轉(zhuǎn)速。這種轉(zhuǎn)子位置傳感器優(yōu)選地構(gòu)造為增量傳感器。簡而言之，由此對馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，特別是根據(jù)時間進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)絲杠螺母通過傳動裝置、優(yōu)選地帶傳動裝置、優(yōu)選地通過齒形帶傳動裝置間接驅(qū)動時，絲杠螺母的轉(zhuǎn)速可以知道電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速情況下來確定。特別地，轉(zhuǎn)速的確定在控制單元中以計(jì)算的方式實(shí)現(xiàn)。

18、例如，在停車期間，可能已經(jīng)在前軸處設(shè)定了最大可能的轉(zhuǎn)向角，使得車輪盡可能地朝一個方向、例如向左轉(zhuǎn)動。由于這種轉(zhuǎn)向角請求，由控制單元在后軸處以相反的方向、此處為向右設(shè)定了線控轉(zhuǎn)向裝置的最大轉(zhuǎn)向角。通常，車輛在停車時經(jīng)過這樣的轉(zhuǎn)向機(jī)動后會停止。線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器也會停止，并且暫時不進(jìn)行轉(zhuǎn)向角調(diào)整。此時，駕駛員重新將方向盤沿相反方向回轉(zhuǎn)，和/或根據(jù)計(jì)算出的變化或改變的加速踏板位置而控制車輛速度變化。替代地，可能是駕駛輔助系統(tǒng)(例如停車輔助系統(tǒng))引起了這些變化。此外，這些變化是以一定的速度進(jìn)行的。這些參數(shù)由控制單元獲取，并且在極限值的確定步驟中，根據(jù)車輛速度來限制絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值。最終，通過考慮至少前述參數(shù)并使用極限值，操控線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器來調(diào)整轉(zhuǎn)向角。這發(fā)生在絲杠螺母的轉(zhuǎn)速與其他情況下使用的標(biāo)稱轉(zhuǎn)速不同、優(yōu)選地較低的情況下。這導(dǎo)致絲杠驅(qū)動器內(nèi)的或運(yùn)動螺紋的摩擦雙方的摩擦特性由于在絲杠螺母的內(nèi)螺紋的側(cè)面與絲杠的外螺紋的側(cè)面之間的相對速度在正常運(yùn)行下偏離標(biāo)稱轉(zhuǎn)速而改變。上述粘滑特性發(fā)生變化，并減少或防止絲杠驅(qū)動器中的扭轉(zhuǎn)振動。對致動器的操控優(yōu)選地通過諸如控制器或控制部之類的控制單元來進(jìn)行?？刂茊卧獌?yōu)選地是線控轉(zhuǎn)向裝置的一部分。然而，對致動器的操控也可以通過安裝在車輛中的另一控制器來進(jìn)行，該控制器不是線控轉(zhuǎn)向裝置的一部分。

19、在沒有這種通過使用極限值進(jìn)行限制的情況下，驅(qū)動器(例如電動馬達(dá))將通過預(yù)定的加速度達(dá)到標(biāo)稱轉(zhuǎn)速，該預(yù)定的加速度在線控轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為了調(diào)整轉(zhuǎn)向角而確定好的。由于驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生了絲杠螺母的轉(zhuǎn)速，必要時，中間連接有傳動裝置。換句話說，標(biāo)稱轉(zhuǎn)速引起與致動器的傳動裝置或絲杠驅(qū)動器相關(guān)的預(yù)定的調(diào)節(jié)速度，該調(diào)節(jié)速度最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)向速度并且也稱為轉(zhuǎn)向梯度。轉(zhuǎn)向梯度指示，相應(yīng)地轉(zhuǎn)向的車輪繞其豎直軸線能夠以每單位時間多大角度、即例如以每秒多少度進(jìn)行調(diào)節(jié)。針對不同的駕駛情況，包括不同的車輛速度和邊界條件(例如車輛負(fù)荷、所用輪胎類型或車道狀況等)，可以在此確定不同的轉(zhuǎn)向梯度。致動器可以在上述標(biāo)稱轉(zhuǎn)速的情況下具有例如一種調(diào)節(jié)速度，使得對于準(zhǔn)備行駛且未加載的其車輪處于干燥的車道上的車輛，車輪能夠以例如高達(dá)18°/s的轉(zhuǎn)向梯度通過線控轉(zhuǎn)向裝置調(diào)節(jié)。在此，在低速下，例如在停車和/或調(diào)車的情況下，轉(zhuǎn)向速度會由于輪胎與車道之間的摩擦而降低，并且具有較小的轉(zhuǎn)向梯度，例如2-8°/s。然而，在例如200km/h的非常高的速度下，轉(zhuǎn)向梯度被減小或限制為例如0.25°/s以避免突然的轉(zhuǎn)向運(yùn)動，這種突然的轉(zhuǎn)向運(yùn)動可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的駕駛情況。

20、在本文中，大轉(zhuǎn)向角是指達(dá)到相應(yīng)車軸的在結(jié)構(gòu)上可能的最大轉(zhuǎn)向角的范圍的轉(zhuǎn)向角。在調(diào)車或停車時，車輛速度和車輪處的轉(zhuǎn)向角還經(jīng)常發(fā)生變化。通過使用大轉(zhuǎn)向角、優(yōu)選地最大可能的轉(zhuǎn)向角，可以更容易地駛?cè)肜缤＼囄换蚶猛宪囌{(diào)車。因此，特別有利的是，除了前軸之外，機(jī)動車輛的后軸附加地也是可轉(zhuǎn)向的。

21、0°的轉(zhuǎn)向角也稱為中心位置或中性轉(zhuǎn)向角，并且如果在每個轉(zhuǎn)向車軸處或在每個轉(zhuǎn)向車輪處設(shè)定0°的(車輪)轉(zhuǎn)向角，則對應(yīng)于車輛的直行駕駛。在此，車輪平行于車輛的縱向方向定向。

22、在優(yōu)選實(shí)施方式中，至少暫時地使用極限值。當(dāng)達(dá)到車輛速度時，極限值被取消，從該極限值起，例如不再需要限制絲杠螺母的轉(zhuǎn)速。還可以在預(yù)定的時間段內(nèi)使用極限值，使得在該時間段過去之后將極限值重置為標(biāo)稱值或最大值，或者取消極限值。根據(jù)預(yù)期的車輛速度，也可以改變先前確定的極限值，特別是從先前設(shè)定的值開始減小極限值，以便考慮到所產(chǎn)生的改變了的駕駛情況。其原因可能是油門踏板的位置發(fā)生變化，或者計(jì)算出的或所需的速度由于車道鋪設(shè)層的變化(濕滑的、具有不同摩擦系數(shù)的車道，例如車輛的每一側(cè))而變化。

23、還優(yōu)選的實(shí)施方式是，在確定步驟中將極限值設(shè)定為預(yù)定的最小值。例如，這樣的預(yù)定的最小值可以等于絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的標(biāo)稱轉(zhuǎn)速的一半或四分之三，在該轉(zhuǎn)速下，可以在預(yù)定時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)絲杠的在結(jié)構(gòu)上確定好的移動。因此以有利的方式同樣確保轉(zhuǎn)速總是足夠的，使得在每種可想到的條件或駕駛情況下都可以調(diào)整預(yù)期的轉(zhuǎn)向運(yùn)動。換句話說，確保在考慮到機(jī)動車輛的每種駕駛情況的同時，可以無故障地改變車輪轉(zhuǎn)向角，而不會造成致動器中的有害的溫度升高或共振。絲杠螺母的標(biāo)稱轉(zhuǎn)速是在結(jié)構(gòu)上確定好的值，該值對于線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器的調(diào)節(jié)速度是決定性的。稍后將描述，可以至少暫時地超過標(biāo)稱轉(zhuǎn)速，以便補(bǔ)償所謂的偏移。因此，即使在暫時使用絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值的情況下，仍然可以維持致動器的調(diào)節(jié)速度，使得致動器的調(diào)節(jié)速度不受影響或不受顯著影響。可以超過標(biāo)稱轉(zhuǎn)速直到絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的最大值，并且例如在結(jié)構(gòu)上受到傳動裝置和/或電動馬達(dá)的限制。

24、在至少根據(jù)當(dāng)前車輛速度確定極限值的步驟中執(zhí)行對轉(zhuǎn)速的限制。除了當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角請求之外，還可以以有利的方式考慮絲杠的位置和/或車輛狀態(tài)。關(guān)于轉(zhuǎn)向角請求，上面已經(jīng)提到這可能會有所不同。可以進(jìn)行大的轉(zhuǎn)向角變化，例如當(dāng)停車時從向左的最大轉(zhuǎn)向角改變到向右的最大轉(zhuǎn)向角。這可以例如根據(jù)駕駛員請求而以大的改變速度通過轉(zhuǎn)向手柄進(jìn)行操控。在這種情況下最大程度地改變在致動器的殼體內(nèi)的絲杠的位置。另外還可能的是，在車輛上使用了很寬的輪胎并且車輛負(fù)荷很大。環(huán)境溫度(絲杠驅(qū)動器內(nèi)的潤滑劑、車道和輪胎的溫度)也起著重要作用，因?yàn)樵诘蜏叵聲捎诶鐫櫥瑒┑恼扯茸兓a(chǎn)生較高的摩擦值。通過額外地考慮轉(zhuǎn)向角請求和/或絲杠位置和/或車輛狀態(tài)，可以在質(zhì)量上進(jìn)一步優(yōu)化對絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值的確定。

25、在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，可以檢測致動器的振動，優(yōu)選地檢測即將發(fā)生的共振振動，在極限值的確定步驟中將其考慮在內(nèi)。這些可以通過合適的傳感器系統(tǒng)、例如固體聲傳感器、優(yōu)選地通過微機(jī)械壓電信號采集器來執(zhí)行。至少一個信號采集器例如與致動器的殼體牢固地連接，優(yōu)選地布置在殼體內(nèi)。與控制單元的連接可以是無線的或通過信號線形成。如果振動達(dá)到在控制單元中存儲的水平，則在確定絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值時會考慮到這一點(diǎn)。

26、此外，可以確定轉(zhuǎn)向角范圍，其中，將特定的極限值分配給相應(yīng)的范圍。在當(dāng)前轉(zhuǎn)向角小于最大可能轉(zhuǎn)向角的50-80％的情況下，可以在確定步驟中因在該范圍之外而確定另一極限值。優(yōu)選地，可以將范圍限制為轉(zhuǎn)向角小于最大可能轉(zhuǎn)向角的65-70％。例如得到其中轉(zhuǎn)向角為最大可能轉(zhuǎn)向角的0-70％的第一范圍和其中轉(zhuǎn)向角大于最大可能轉(zhuǎn)向角的70％直至最大可能轉(zhuǎn)向角的第二范圍。例如，后軸處的在結(jié)構(gòu)上最大的轉(zhuǎn)向角可以是10°。如果設(shè)定該最大轉(zhuǎn)向角并回轉(zhuǎn)到例如8°，則絲杠螺母的轉(zhuǎn)速被限制在第二范圍內(nèi)。例如，在0至70％或這里從0至7°的第一范圍內(nèi)，可以不規(guī)定限制，因?yàn)樵谠摿考壍霓D(zhuǎn)向角下，預(yù)應(yīng)力如此之低，以致致動器中的旋轉(zhuǎn)振動可忽略不計(jì)或不會發(fā)生。換句話說，極限值可以優(yōu)選地被確定為高于最大轉(zhuǎn)向角的70％至100％。優(yōu)選地，當(dāng)轉(zhuǎn)向角在0至70％的范圍內(nèi)改變或達(dá)到該范圍時，取消極限值。范圍的劃分可以以有利的方式作為特性曲線存儲在控制單元中，使得在基于特性曲線的確定步驟中可以調(diào)用或分配相應(yīng)的極限值。

27、針對不同的駕駛情況，可以將不同的特性曲線存儲在控制單元中。該考慮因素考慮到，在結(jié)構(gòu)上對于相應(yīng)機(jī)動車輛中的線控轉(zhuǎn)向裝置可行的預(yù)定的最大轉(zhuǎn)向角可能因邊界條件而改變。例如，這種駕駛情況可能由于車輛的裝載而出現(xiàn)。例如，通過裝載使車輪更深地陷入輪罩中，并且必須限制最大轉(zhuǎn)向角，否則如果設(shè)定了在結(jié)構(gòu)上的最大可能轉(zhuǎn)向角，則車輪或輪胎會與行走機(jī)構(gòu)或車身的某些部分發(fā)生碰撞。該裝載還會導(dǎo)致更大的車輪負(fù)荷，其需要更大力來轉(zhuǎn)向?？梢砸砸阎姆绞酵ㄟ^合適的傳感器系統(tǒng)、例如高度識別裝置獲悉車輛的裝載。例如，可以基于高度識別裝置選擇可能具有較小的最大轉(zhuǎn)向角的特性曲線。例如，也可以基于使用更寬的輪胎或使用防滑鏈等而得到有限的最大轉(zhuǎn)向角。由于輪罩區(qū)域中的可供使用的安裝空間，這里可能還需要例如通過特性曲線限制最大可供使用的轉(zhuǎn)向角，因?yàn)闆]有足夠的空間用于轉(zhuǎn)向運(yùn)動。為此，輪胎或車輪可以例如配備rfid傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)將輪胎的狀況信號發(fā)送給控制單元。因此，還可以通過該可行方案為用于限制加速度的極限值提供偏離車輛的正常狀態(tài)且足以應(yīng)付駕駛情況的支撐點(diǎn)。

28、優(yōu)選地在至少一條特性曲線中考慮裝載和由此帶來的較大的車輪負(fù)荷。

29、如果車輛以上述低速行駛，則極限值、即絲杠螺母的極限轉(zhuǎn)速會引起車輪轉(zhuǎn)向角的更緩慢的變化。為了實(shí)現(xiàn)基于轉(zhuǎn)向角請求的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，致動器基本上以預(yù)定的調(diào)節(jié)速度運(yùn)行，以便能夠在一定時間內(nèi)根據(jù)轉(zhuǎn)向角請求調(diào)整車軸的車輪處的轉(zhuǎn)向角。通過受限制的轉(zhuǎn)速，會導(dǎo)致偏移，從而只會比沒有限制時更晚達(dá)到請求的轉(zhuǎn)向角。為了補(bǔ)償該偏移，至少暫時地改變、優(yōu)選地增大轉(zhuǎn)向速度或轉(zhuǎn)向梯度。為此，在考慮所請求的轉(zhuǎn)向角和/或當(dāng)前設(shè)定的轉(zhuǎn)向角和/或當(dāng)前車輛速度的情況下提高預(yù)定的調(diào)節(jié)速度。換句話說，在使用極限值更慢地轉(zhuǎn)動絲杠螺母之后，至少暫時地提高到更高的轉(zhuǎn)速，并因此加速到更高的轉(zhuǎn)向梯度。于是以有利的方式，盡管限制了轉(zhuǎn)速，但是通過線控轉(zhuǎn)向裝置，在與沒有限制時利用標(biāo)稱轉(zhuǎn)速一樣的時間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向角的變化。在車輛的速度從靜止直到最大1km/h、優(yōu)選地直到0.7km/h的情況下，轉(zhuǎn)向梯度可處于0-12°/s的范圍內(nèi)。根據(jù)轉(zhuǎn)向角請求，線控轉(zhuǎn)向裝置以對于調(diào)整后的轉(zhuǎn)向梯度所需的速度運(yùn)行。在暫時提高轉(zhuǎn)向梯度的情況下，轉(zhuǎn)向梯度可提高20％至70％，優(yōu)選地提高30％至50％。優(yōu)選地，最大轉(zhuǎn)向梯度可以從此處的12°/s短暫地提高4°/s-6°/s，直到18°/s，使得可以在預(yù)期的時間內(nèi)，即盡可能根據(jù)轉(zhuǎn)向角請求執(zhí)行預(yù)期的轉(zhuǎn)向角變化。這種提高優(yōu)選地以這樣的方式控制，使得盡可能排除對于振動激勵至關(guān)重要的范圍。

30、當(dāng)離開低速并增大速度時，優(yōu)選地，當(dāng)由于例如車輛的加速度突然升高而導(dǎo)致車輛的速度急劇增大時，為了不使轉(zhuǎn)速突然變化并因此發(fā)生突然的轉(zhuǎn)向運(yùn)動，可以規(guī)定，隨著速度增大，不執(zhí)行轉(zhuǎn)速的硬切換，并因此也不執(zhí)行轉(zhuǎn)向梯度的硬切換。用于限制轉(zhuǎn)速的極限值優(yōu)選地不突然改變。相反，優(yōu)選地在先前改變了的轉(zhuǎn)速平滑地過渡到目標(biāo)值或標(biāo)稱轉(zhuǎn)速的意義上執(zhí)行漸進(jìn)的調(diào)節(jié)。這對于車輛的行駛安全性或可控性以及駕駛舒適性而言是有利的。

31、在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，在另一步驟中，特別是以一定間隔、優(yōu)選地以10ms的間隔獲取機(jī)動車輛的當(dāng)前速度。在這里，在極限值的確定步驟中，考慮當(dāng)前速度，其中，在極限速度以上取消極限值。極限速度指示離開前述低速并且因此大于1km/h、優(yōu)選地1.1km/h、優(yōu)選地高于0.7km/h、最優(yōu)選地0.71km/h。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，用于受限的轉(zhuǎn)速的極限值優(yōu)選地根據(jù)在機(jī)動車輛的相應(yīng)車軸上的車輪的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角來確定。如果轉(zhuǎn)向角處于前述第一范圍內(nèi)，即相關(guān)的車軸處的最大可能轉(zhuǎn)向角的0-70％，則在該實(shí)施方案中，在極限值的確定步驟中優(yōu)選地不限制轉(zhuǎn)速。在附加冗余的意義上或者為了能夠鑒于更精確地確定極限值并且對于車輛乘員具有更大安全性地執(zhí)行所述方法，可以以有利的方式進(jìn)一步改進(jìn)線控轉(zhuǎn)向裝置的運(yùn)行。

32、從上述實(shí)施例中已知各種車輛參數(shù)，其中一些參數(shù)可以使用傳感器來獲取。如上所述，對于各種不同的車輛情況，存在一些范圍。例如根據(jù)車輛速度，可以將特性曲線存儲在控制單元中，這些特性曲線體現(xiàn)了在特定范圍內(nèi)的特定的車輛參數(shù)。當(dāng)確定絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值時，可以在確定步驟中以有利的方式使用特性曲線。這些特性曲線簡化了極限值的確定以及最終使用絲杠螺母的轉(zhuǎn)速的極限值對車軸上的至少一個車輪的轉(zhuǎn)向角的調(diào)節(jié)。

33、特別有利的實(shí)施方式是，在致動器的操控步驟中，操控在機(jī)動車輛的可轉(zhuǎn)向的后軸處的轉(zhuǎn)向角。如果可以在后軸處調(diào)整轉(zhuǎn)向角，該轉(zhuǎn)向角相對于前軸處的轉(zhuǎn)向角沿相反的方向伸展，則與后軸未轉(zhuǎn)向的車輛相比，這在低速時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎半徑更小。由于后輪的轉(zhuǎn)向，車輛可以更好地調(diào)車或停車。可轉(zhuǎn)向的后軸優(yōu)選地構(gòu)造為線控轉(zhuǎn)向裝置。

34、根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種用于控制機(jī)動車輛的線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器的控制單元，其中，該控制單元至少具有以下特征：

35、·用于至少間接獲取絲杠螺母(25)的轉(zhuǎn)速的接口，該轉(zhuǎn)速代表當(dāng)前轉(zhuǎn)速(r_sm_cur)；

36、·用于獲取車輛速度的接口，該車輛速度代表機(jī)動車輛的當(dāng)前速度(v_cur)；

37、·用于獲取轉(zhuǎn)向角的接口，該轉(zhuǎn)向角代表機(jī)動車輛的至少一個車輪(5、6)的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角(rlwv_mom、rlwh_mom)；

38、·用于獲取轉(zhuǎn)向角請求(lw_req_cur)的接口，該轉(zhuǎn)向角請求代表由于駕駛員請求而導(dǎo)致的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化或者由該控制單元(sg)或另一控制單元確定的轉(zhuǎn)向角的變化；

39、·用于確定線控轉(zhuǎn)向裝置(12)的致動器(10)的絲杠螺母(25)的轉(zhuǎn)速的極限值的單元，該極限值代表極限值(r_sm_lim)；

40、·用于操控線控轉(zhuǎn)向裝置的致動器以使用極限值(r_sm_lim)來調(diào)整至少一個車輪(5、6)的轉(zhuǎn)向角(rlwv、rlwh)的單元。

41、在此，控制單元還能夠暫時地、即臨時或在特定時間段內(nèi)限制所述受限的轉(zhuǎn)速?？刂茊卧梢愿鶕?jù)電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速確定、優(yōu)選地計(jì)算絲杠螺母的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選地通過內(nèi)置于電動馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子位置傳感器得出，該轉(zhuǎn)子位置傳感器優(yōu)選地構(gòu)造為增量傳感器。如果需要，控制單元在此考慮由傳動裝置傳動比產(chǎn)生的現(xiàn)有傳動比。控制單元還可以優(yōu)選地通過電動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置傳感器來確定絲杠位置。可以附加地使用線性距離傳感器來檢查絲杠位置的合理性，該傳感器優(yōu)選地以非接觸的方式工作。

42、控制單元可以是控制器，該控制器例如可以是處理電信號、例如傳感器信號并據(jù)此輸出控制信號的電設(shè)備。該裝置可以具有一個或多個合適的接口，這些接口可以根據(jù)硬件和/或軟件來設(shè)計(jì)。在根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的情況下，接口可以例如是實(shí)現(xiàn)裝置功能的集成電路的一部分。接口也可以是獨(dú)立的集成電路或者至少部分地由分立元件組成。在根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的情況下，接口可以被設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)程序形式的軟件模塊或計(jì)算機(jī)程序的一部分，其例如與其他軟件模塊一起在微控制器上實(shí)現(xiàn)。

43、還有利的是一種具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該程序代碼可以存儲在諸如半導(dǎo)體存儲器、硬盤存儲器或光存儲器之類的機(jī)器可讀數(shù)據(jù)載體上，并且用于當(dāng)程序在計(jì)算機(jī)或控制單元上執(zhí)行時執(zhí)行根據(jù)上述實(shí)施例之一的方法。

44、以有利的方式，本發(fā)明可以通過根據(jù)該方法的操控來引起最小化致動器或其中包含的部件的振動行為，而不改變線控轉(zhuǎn)向裝置的現(xiàn)有致動器的機(jī)械結(jié)構(gòu)。結(jié)合對潤滑劑供應(yīng)的改進(jìn)，可以因此成本有效地提高線控轉(zhuǎn)向裝置的整體使用壽命。