專利名稱：用于調(diào)適車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)適車輛中的車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加(steering wheel torque overlay)的方法。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)和包括該用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)的車道保持輔助系統(tǒng)。此外，本發(fā)明涉及一種包括這種系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù)：
已知在車輛中如小汽車、卡車、公共汽車、或者運(yùn)貨車輛中使用電力轉(zhuǎn)向，通常簡稱為EPAS，其中電動機(jī)通過增加輔助扭矩至例如轉(zhuǎn)向柱來輔助汽車駕駛員。還已知使用車道保持輔助系統(tǒng)來幫助駕駛員保持車道。對于使用EPAS的車道保持輔助系統(tǒng)，方向盤扭矩疊加即通過EPAS的底部輔助在其頂部獲得的額外方向盤扭矩被用于側(cè)位控制。本發(fā)明涉及這種方向盤扭矩疊加的調(diào)適。但是，本發(fā)明的原理與EPAS無關(guān)并且也可用于沒有EPAS的車輛中用于調(diào)適方向盤扭矩疊加。
文獻(xiàn)US2010/0004821A1公開了一種用于將車輛保持在其車道內(nèi)的設(shè)備，包括參考模型，其自車道檢測系統(tǒng)獲得關(guān)于車輛在車道內(nèi)位置的幾何數(shù)據(jù)和有關(guān)車道路線的數(shù)據(jù)，并由此計(jì)算用于控制車輛位置的給定值變量。為考慮到急轉(zhuǎn)彎，控制系統(tǒng)的導(dǎo)向行為被如此修改以使當(dāng)車輛拐彎時(shí)的運(yùn)動軌跡從給定值的運(yùn)動軌跡沿道路彎道內(nèi)側(cè)偏移的情形下，僅對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加低轉(zhuǎn)向力或不施加力。在US2010/000482IAl —個(gè)實(shí)施例中，如圖3b所示，特定的控制器曲線被不對稱地加寬，同時(shí)駕駛員急轉(zhuǎn)彎且產(chǎn)生死區(qū)，其中雖然有系統(tǒng)偏差，不產(chǎn)出導(dǎo)向扭矩。還提出控制特性曲線可具有P-行為特別是非1-行為。
US2010/0004821A1公開的系統(tǒng)公開了用于角度偏移的靜態(tài)調(diào)節(jié)器，其中特征曲線受到車輛和環(huán)境的不同變量的影響。當(dāng)在道路彎道急轉(zhuǎn)彎時(shí)，調(diào)整器的參考值被更換同時(shí)維持特征曲線的一般形狀。此外，US2010/0004821A1涉及在道路彎道內(nèi)駕駛。未提及筆直向前的駕駛。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)或提供一種有效的可選方案。
期望提供一種調(diào)適 車道保持輔助系統(tǒng)的扭矩疊加的方法，其在車道保持輔助系統(tǒng)可進(jìn)行干涉的不同狀態(tài)下工作 。這包括比如筆直向前駕駛、道路彎道內(nèi)駕駛、進(jìn)入道路彎道、離開道路彎道和在道路彎道內(nèi)切線(cuttingroad curves)的情形。
還期望提供一種調(diào)適車道保持輔助系統(tǒng)的扭矩疊加的方法，其將駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入考慮在內(nèi)。
通過權(quán)利要求1的主題來實(shí)現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)適車輛內(nèi)車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的方法，該方法包括:a)請求來自控制器的控制器方向盤扭矩疊加 ；，b)測量施加于所述車輛的方向盤上的施加方向盤扭矩Ta，c)確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α，d)基于控制器扭矩疊加I；乘以所述比例因子α來確定校正的方向盤扭矩疊加Τ。。可使用該方法在車道保持輔助系統(tǒng)可干預(yù)的各種不同條件下獲得舒適的轉(zhuǎn)向感覺。這包括比如筆直向前駕駛、道路彎道內(nèi)駕駛、進(jìn)入道路彎道、離開道路彎道和在道路彎道內(nèi)切線的情形。步驟a)的控制器可以是用于車道保持輔助系統(tǒng)的控制器，即車道位置控制器?？烧{(diào)適所述控制器以控制車輛的轉(zhuǎn)向角。該方法通過測量駕駛員在車輛方向盤上施加的施加方向盤扭矩Ta將駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入考慮在內(nèi)。當(dāng)確定比例因子α?xí)r使用施加方向盤扭矩Ta。比例因子α被用來調(diào)適控制器扭矩疊加I；。通過控制器扭矩疊加I；乘以比例因子α來進(jìn)行該調(diào)適，從而獲得校正的方向盤扭矩疊加Uc=Ci I；。所述比例因子α還可根據(jù)車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)被調(diào)節(jié)。這些參數(shù)的示例是車輛速度、偏航速率、橫向加速度和轉(zhuǎn)彎半徑?？刂破鞣较虮P扭矩疊加I；可受到飽和值的限制，即它可具有最大值。如果沒有可使用的飽和值，控制器扭矩疊加I；將隨著控制誤差的增加而增加，有可能終止于很大的值。

在優(yōu)選實(shí)施例中，上述方法與用于控制器方向盤扭矩疊加I；的飽和值組合使用。所述比例因子α可以是所述施加方向盤扭矩Ta的被表示為比例曲線的函數(shù)，所述比例曲線包括死區(qū)Λ，在該死區(qū)Λ中作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α的值在所述施加方向盤扭矩Ta的可選值T Λ附近無變化，并且其中，對于所述比例曲線在所述死區(qū)Λ外的至少一部分，所述比例因子α隨著所述施加方向盤扭矩Ta的絕對值而減小。施加方向盤扭矩Ta的可選值ΤΛ位于死區(qū)Λ的中點(diǎn)處。比例曲線可被表示為分析函數(shù)或查找表。所述比例曲線可相對于施加方向盤扭矩Ta的可選值1\是對稱的?？蛇x值1\可以是零，但也可不同于零。下面將解釋這兩種情形。所述比例曲線的所述死區(qū)由所述施加方向盤扭矩Ta的數(shù)值Tp處的至少一個(gè)初級拐點(diǎn)界定，所述初級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Tp不同于所述可選值τΛ，其中所述至少一個(gè)初級拐點(diǎn)的數(shù)值Tp能根據(jù)至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)節(jié)。所述比例曲線還包括至少一個(gè)二級拐點(diǎn)，所述至少一個(gè)二級拐點(diǎn)在相對于所述死區(qū)Λ的同一側(cè)上對應(yīng)于比所述至少一個(gè)初級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Tp更高的所述施加方向盤扭矩Ta的更高絕對值Ts，所述二級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Ts所對應(yīng)的所述比例因子α的值比所述初級拐點(diǎn)所對應(yīng)的所述比例因子α的值低。所述至少一個(gè)二級拐點(diǎn)的數(shù)值Ts根據(jù)至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑是可調(diào)節(jié)的。優(yōu)選所述比例曲線在所述初級拐點(diǎn)與所述二級拐點(diǎn)之間連續(xù)地遞減，最優(yōu)選線性地遞減。所述初級和/或二級拐點(diǎn)的位置可被參數(shù)化。此外，可能基于車輛類型、車輛模式或甚至基于駕駛車輛的駕駛員來選擇所述初級和/或二級拐點(diǎn)的位置。該方法還包括:
b2)確定干預(yù)的方向，所述干預(yù)方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)，以及
在步驟c)中當(dāng)確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α?xí)r使用所述狀態(tài)。
根據(jù)以下來選擇干預(yù)方向的狀態(tài):
“筆直向前”:轉(zhuǎn)彎半徑〉Xm。
“內(nèi)側(cè)”:轉(zhuǎn)彎半徑彡Xm以及(當(dāng)車道往左轉(zhuǎn)彎接近左分道線的車道保持輔助干預(yù)或當(dāng)車道往右轉(zhuǎn)彎接近右分道線的車道保持輔助干預(yù))。
“外側(cè)”:轉(zhuǎn)彎半徑彡Xm以及(當(dāng)車道往右轉(zhuǎn)彎接近左分道線的車道保持輔助干預(yù)或當(dāng)車道往左轉(zhuǎn)彎接近右分道線的車道保持輔助干預(yù))。
用于在狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)彎半徑的值X是可選擇的。它例如可在1000米-10000米之間，優(yōu)選1500米-5000米之間。
可基于車輛類型和例如基于車輛模式或甚至誰駕駛車輛來選擇用于在狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)彎半徑的值X以及用于調(diào)節(jié)比例因子α的至少一個(gè)其它的車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率或者橫向加速度。
在所述干預(yù)方向的所述狀態(tài)被確定為“外側(cè)”的情形下，所述比例曲線的至少一半的所述初級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Tp和/或所述二級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Ts中至少一個(gè)的位置朝所述施加方向盤扭矩Ta的與狀態(tài)“筆直向前”相比更高的絕對值移動，所述移動的大小取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。
“比例曲線的一半”是指這一半比例曲線位于施加方向盤扭矩Ta為零的左側(cè)或右偵U。左半部因此對應(yīng)于施加方向盤扭矩Ta的負(fù)值并且右半部對應(yīng)于正值。
在狀態(tài)為“外側(cè)”的上述情形下，所述比例曲線的所述一半朝所述施加方向盤扭矩Ta的與狀態(tài)“筆直向前”相比更高的絕對值平行移動，所述平行移動的大小取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。因此，在維持比例曲線的幅值的情況下死區(qū)的位置可以移動。
在所述干預(yù)方向的所述狀態(tài)被確定為“內(nèi)側(cè)”的情形下，與狀態(tài)“筆直向前”相比，所述比例曲線減少的幅值取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。初級拐點(diǎn)的數(shù)值Tp和/或二級拐點(diǎn)的數(shù)值Ts的位置可作為車輛和/或道路參數(shù)的函 數(shù)彼此獨(dú)立地移動。優(yōu)選地，整個(gè)比例曲線的幅值減少。最優(yōu)選地，比例曲線的每一半的幅值以同樣的方式減少。因此，在比例曲線的幅值減少的同時(shí)可維持死區(qū)Λ的位置。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用一組比例曲線，基于干預(yù)方向的確定選擇實(shí)際的比例曲線。干預(yù)方向可具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)。
優(yōu)選地筆直向前”狀態(tài)使用以零為中心對稱的比例曲線。對稱意味著左半部和右半部彼此鏡象對稱。對于“筆直向前”狀態(tài)來說，比例曲線的幅值可以是滿幅(full)。這對應(yīng)于死區(qū)Δ中比例因子是I的情形。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可使用“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”狀態(tài)中的兩個(gè)或三個(gè)。優(yōu)選地，不同狀態(tài)之間的過渡被設(shè)置為連續(xù)，以使得當(dāng)改變狀態(tài)時(shí)避免比例因子α的階梯式變化。隨后可在幅值不減少時(shí)進(jìn)行“內(nèi)側(cè)”和“筆直向前”之間的過渡。于是可在實(shí)質(zhì)上零位移情況下進(jìn)行“外側(cè)”和“筆直向前”之間的過渡。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，提供了一種用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)，包括:-用于測量施加于方向盤上的施加方向盤扭矩Ta的裝置，-用于確定作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α的裝置，以及-用于基于控制器扭矩疊加I；乘以比例因子α來確定校正的方向盤扭矩疊加Τ。的裝置。控制器扭矩疊加I；可以是來自所述車道保持輔助系統(tǒng)的控制器的輸出。該控制器可位于系統(tǒng)外以調(diào)適方向盤扭矩但在車道保持輔助系統(tǒng)內(nèi)，見下文。該系統(tǒng)還包括:-用于確定干預(yù)方向的裝置，所述干預(yù)方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)。所述狀態(tài)被用作確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α的所述裝置的輸入。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，提供了一種車道保持輔助系統(tǒng)，包括:-根據(jù)上述用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)，以及-控制器，其被調(diào) 適以輸出控制器扭矩疊加 ；，其中所述控制器扭矩疊加I；被用作用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的所述系統(tǒng)的輸入?？刂破骺梢允擒嚨牢恢每刂破骷窜嚨辣３州o助系統(tǒng)的控制器?？刂破骺烧{(diào)適控制車輛的轉(zhuǎn)向角。控制器可包括至少一個(gè)PID控制器即比例-積分-微商控制器。在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，提供了一種包括根據(jù)上述內(nèi)容的車道保持輔助系統(tǒng)和調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)的車輛。該調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)可如上所述形成車道保持輔助系統(tǒng)的一部分，但也可以是獨(dú)立的系統(tǒng)。車輛還包括用于感應(yīng)至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑的附加傳感器。附加傳感器的輸出被用作確定作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α的裝置的輸入。


下面將借助參照附圖的非限定示例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其中:圖1示意性地示出在道路彎道內(nèi)的車道保持輔助干預(yù)；圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)；圖3示出根據(jù)本發(fā)明用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的方法；圖4是用于本發(fā)明第一實(shí)施例的比例因子作為施加的方向盤扭矩的函數(shù)的曲線圖；圖5是作為施加的方向盤扭矩的函數(shù)的比例因子的曲線圖，其可用于在車道外側(cè)行駛的車輛；以及圖6是作為施加的方向盤扭矩的函數(shù)的比例因子的曲線圖，可用于在車道內(nèi)側(cè)行駛的車輛。
具體實(shí)施方式
下面將通過實(shí)施例例示本發(fā)明。但是要認(rèn)識到，包括的這些實(shí)施例僅為解釋本發(fā)明的原理而非限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍受到所附權(quán)利要求的限定。來自兩個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)可彼此組合。圖1示意性地示出在道路彎道6內(nèi)車道保持輔助干預(yù)的原理。駕駛員在車道4內(nèi)駕駛車輛2并且車輛包括車道保持輔助系統(tǒng)。車道保持輔助系統(tǒng)可幫助駕駛員將車輛2保持在車道4的中央。當(dāng)位于道路彎道6內(nèi)的車道4內(nèi)側(cè)時(shí)，如圖1的位置A所示，車道保持輔助系統(tǒng)將幫助朝車道4的中央引導(dǎo)車輛2，即如圖1所示逆著車道曲率給方向盤10施加扭矩，參見箭頭8。車道保持輔助系統(tǒng)施加的附加力矩被稱為方向盤疊加扭矩。當(dāng)位于道路彎道6內(nèi)的車道4外側(cè)時(shí)，如圖1的位置B所示，車道保持輔助系統(tǒng)將幫助朝車道4的中央引導(dǎo)車輛2，即如圖1所示沿著車道曲率給方向盤10施加扭矩，參見箭頭12。這種車道保持輔助系統(tǒng)的普通原理是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的并且不再詳述，除非本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的細(xì)節(jié)有所不同。在車道保持輔助干預(yù)期間和進(jìn)入道路彎道內(nèi)或在道路彎道內(nèi)駕駛時(shí)，將經(jīng)歷來自車道保持輔助系統(tǒng)的不同的方向盤扭矩疊加，這取決于干預(yù)發(fā)生在道路彎道6內(nèi)的車道4內(nèi)側(cè)(參見圖1中位置A)，還是發(fā)生在道路彎道6內(nèi)的車道4外側(cè)(參見圖1中位置B)。如果干預(yù)發(fā)生在道路彎道6內(nèi)的車道4內(nèi)側(cè)，若來自車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的幅度與干預(yù)發(fā)生在道路彎道6內(nèi)的車道外側(cè)時(shí)相同，駕駛員就感覺到干擾。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑連續(xù)變化時(shí)完全抑制干預(yù)即根本不激活干預(yù)或完全放棄干預(yù)在這種情形下是有問題的，可導(dǎo)致車道保持輔助系統(tǒng)的性能降低和實(shí)際的安全效益更低。本發(fā)明涉及用于調(diào)適車輛中的車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的方法和系統(tǒng)。通過將駕駛員在方向盤上施加的方向盤扭矩計(jì)算在內(nèi)來進(jìn)行調(diào)適。該調(diào)適可在車輛駕駛員想要取消(overrule)車道保持輔助系統(tǒng)干預(yù)的情形下可進(jìn)行。駕駛員例如故意選擇接近分道線以避免車道內(nèi)的障礙或道路上的積水。此外，駕駛員可能需要變換車道并且因此接近分道線。圖2示意性地示出車道保持輔助系統(tǒng)18，其包括用于在車輛中調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)20以及控制器22。該控制器22是車道保持輔助系統(tǒng)20中使用的控制器，即車道位置控制器?？刂破?2可被調(diào)適以控制車輛的轉(zhuǎn)向角。控制器22被調(diào)適以提供控制器扭矩疊加Tp控制器扭矩疊加被用作系統(tǒng)20的輸入以調(diào)適方向盤扭矩疊加。用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)20包括:-用于測量施加于方向盤上的施加方向盤扭矩Ta的裝置24，-用于確定比例因子α作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的裝置26，以及-用于基于乘以比例因子α的控制器扭矩疊加I；來確定校正的方向盤扭矩疊加Tc的裝置28。任選地，調(diào)適系統(tǒng)還可包括:-用于確定干預(yù)方向的裝置30。干預(yù)的方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)，下面將解釋這些狀態(tài)。該狀態(tài)可用作對裝置26的輸入以確定比例因子α作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)。圖3所示的方法包括:
a)請求來自控制器的控制器方向盤扭矩疊加 ；，
b)測量施加于車輛方向盤上的施加方向盤扭矩Ta，
c)確定比例因子α作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)，
d)基于乘以比例因子α的控制器扭矩疊加I；來確定校正的方向盤扭矩疊加Τ。。
步驟a)和b)并行進(jìn)行或先后進(jìn)行。
這可表示為Tc=Cii;,其中比例因子α是施加于車輛方向盤上的施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)。
任選地，該方法還包括:
b2)確定干預(yù)的方向，所述干預(yù)方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”或“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)，以及
在步驟c)中當(dāng)確定比例因子α作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)時(shí)使用該狀態(tài)。
步驟a)、b)和b2)可并行進(jìn)行、其中二者可并行進(jìn)行或先后進(jìn)行。
圖4示出比例曲線100，顯示比例因子α作為施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)?？梢钥闯觯壤€100包括以施加方向盤扭矩Ta的可選值1\為中心的死區(qū)(dead zone) Λ。在這種情況下ΤΛ是零，零對應(yīng)于沒有施加扭矩，例如駕駛員不握住方向盤。施加方向盤扭矩Ta的可選值1\被定義為死區(qū)Λ的中點(diǎn)。死區(qū)Λ中的比例因子I意味著控制器方向盤扭矩疊加I；用作校正方向盤扭矩疊加Τ。。在死區(qū)Λ外，比例因子α小于1，因此就按比例減少控制器方向盤扭矩疊加I；;使得Tc= α I；。
比例曲線100包括對應(yīng)于施加方向盤扭矩Ta的值Τρ、Τρ’的至少一個(gè)初級拐點(diǎn)102、102’。在所示實(shí)施例中，比例曲線100在O左右是對稱的并且有兩個(gè)初級拐點(diǎn)102、102’。初級拐點(diǎn)102、102’界定了死區(qū)Λ。比例曲線100還包括對應(yīng)于施加方向盤扭矩Ta的值TS、TS’的至少一個(gè)二級拐點(diǎn)104、104’。對于比例曲線100的相同一半來說，TS、TS’的絕對值大于TP、TP’的絕對值。在所示實(shí)施例中比例曲線100相對于O對稱的并且具有兩個(gè)二級拐點(diǎn)104、104’。比例曲線100被如此設(shè)置以使比例因子α在中央兩側(cè)處的初級拐點(diǎn)102、102’與二級拐點(diǎn)104、104’之間減少。即使圖1示出了直線下降，比例曲線不局限于某特定形狀。
比例曲線100也具有多種形狀，但優(yōu)選是對稱的。比例曲線可被表示為分析函數(shù)或查找表。初級和/或二級拐點(diǎn)的位置可被參數(shù)化為至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)(如車輛速度、偏航速率(yaw rate)、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑)的函數(shù)。
如果僅使用一個(gè)比例曲線，如圖4所公開的比例曲線100，將不會以任何特定方式處理曲線駕駛。于是不論干預(yù)發(fā)生在直路、車道內(nèi)側(cè)或車道外側(cè)，方向盤扭矩疊加將以相同方式按比例減少。
因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用一組比例曲線，基于干預(yù)方向選擇實(shí)際的比例曲線。干預(yù)方向可具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中至少一個(gè)的狀態(tài)。
優(yōu)選地，“筆直向前”狀態(tài)使用的比例曲線是對稱的且相對于零對中，例如如圖4所示。
當(dāng)干預(yù)方向具有“外側(cè)”狀態(tài)時(shí)，比例曲線可能看起來像圖5中的那樣。圖5示出被用作“外側(cè)”的一組比例曲線200并且對應(yīng)于用米表示的轉(zhuǎn)彎半徑R的不同的值。從附圖可看出，具有大于2000米半徑的道路彎道可視為狀態(tài)“筆直向前”，即2000米的比例曲線與圖4 一致。當(dāng)?shù)缆窂澋雷兊酶鞭D(zhuǎn)即轉(zhuǎn)彎半徑減少時(shí)，比例曲線被更換以對抗更高的施加方向盤扭矩Ta的絕對值，即圖5中的左部。當(dāng)比例曲線更換為圖中左部時(shí)，保持了幅值。死區(qū)Λ的中央ΤΛ隨后也左移。這就對應(yīng)于對方向盤施加特定扭矩從而遵循曲率。對于特定的車輛速度來說，道路彎道越急則用于遵循曲率的方向盤扭矩的絕對值越高。圖5中示出根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑選擇特定比例曲線。作為可選方案或組合地，可使用至少一個(gè)其它車輛和道路參數(shù)，例如車輛速度、偏航速率或者橫向加速度。圖5中僅比例曲線的一半發(fā)生變化，在示出的實(shí)例中為左半部。然而，左半部還是右半部發(fā)生變化這取決于用于確定道路曲率的標(biāo)記的原理。一般地說，比例曲線的哪一半變化對應(yīng)于道路彎道彎曲的方向，即方向盤扭矩需要遵循道路彎道。當(dāng)干預(yù)方向具有“內(nèi)側(cè)”狀態(tài)時(shí)，比例曲線可能看起來像圖6中的那樣。圖6示出被用作“內(nèi)側(cè)”的一組比例曲線并且對應(yīng)于用米表示的不同轉(zhuǎn)彎半徑R。從附圖可看出，具有大于2000米半徑的道路彎道可視為狀態(tài)“筆直向前”，即2000米的比例曲線與圖4 一致。當(dāng)?shù)缆窂澋雷兊酶奔崔D(zhuǎn)彎半徑減少時(shí)，比例曲線的幅值降低，但維持了 O左右施加方向盤扭矩1的位置。因此死區(qū)Λ的中央ΤΛ是相同的。道路彎道越急，比例曲線的幅值越小。圖6還示出用于1000米和500米半徑的比例曲線是重合的。對于圖5來說，圖6示出根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑選擇特定比例曲線。作為可選方案或組合地，可使用至少一個(gè)其它車輛和/或道路參數(shù)例如車輛速度、偏航速率或者橫向加速度來選擇比例曲線。在示例中，根據(jù)以下來選擇干預(yù)方向的狀態(tài):“筆直向前”:轉(zhuǎn)彎半徑〉Xm。“內(nèi)側(cè)”:轉(zhuǎn)彎半徑彡Xm以及(當(dāng)車道往左轉(zhuǎn)彎接近左分道線的車道保持輔助干預(yù)或當(dāng)車道往右轉(zhuǎn)彎接近右分 道線的車道保持輔助干預(yù))?！巴鈧?cè)”:轉(zhuǎn)彎半徑彡Xm以及(當(dāng)車道往右轉(zhuǎn)彎接近左分道線的車道保持輔助干預(yù)或當(dāng)車道往左轉(zhuǎn)彎接近右分道線的車道保持輔助干預(yù))。在圖5-6中，用于在各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)彎半徑X被示為2000米。但是，用于在各狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的的值X是可選擇的。它例如可在1000米-10000米之間，優(yōu)選1500米-5000米之間。可基于車輛類型和例如基于車輛模式或誰駕駛車輛來選擇用于在狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)彎半徑的值X以及至少一個(gè)其它車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率或者橫向加速度。控制器方向盤扭矩疊加IV可受到飽和值(saturation value)的限制。因此校正的方向盤扭矩疊加T。也將具有最大值。如果沒有可使用的飽和值，I；將隨著控制誤差的增加而增加，有可能終止于極大值。在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的本發(fā)明的其它改進(jìn)是可行的。因而，不認(rèn)為本發(fā)明將受到此次描述的實(shí)施例和附圖的限定。此外，本發(fā)明的全部范圍應(yīng)當(dāng)被參照說明書和附圖的所附權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)適車輛(2)中的車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的方法，所述方法包括: a)請求來自控制器(22)的控制器方向盤扭矩疊加 ；， b)測量施加于所述車輛(2)的方向盤(10)上的施加方向盤扭矩Ta， c)確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α， d)基于乘以所述比例因子α的控制器扭矩疊加I；來確定校正的方向盤扭矩疊加Τ。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述比例因子α能根據(jù)至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述控制器方向盤扭矩疊加I；受到飽和值的限制。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項(xiàng)的方法，其中所述比例因子α是所述施加方向盤扭矩Ta的被表示為比例曲線(100)的函數(shù)，所述比例曲線(100)包括死區(qū)(Λ )，在該死區(qū)(Λ )中作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α的值在所述施加方向盤扭矩Ta的可選值ΤΛ附近無變化，并且其中，對于所述比例曲線(100)在所述死區(qū)(Λ )外的至少一部分，所述比例因子α隨著所述施加方向盤扭矩Ta的絕對值而減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述比例曲線(100)的所述死區(qū)(Λ)由所述施加方向盤扭矩Ta的數(shù)值Tp處的至少一個(gè)初級拐點(diǎn)(102，102’ )界定，所述初級拐點(diǎn)(102，102’ )的所述數(shù)值Tp不同于所述可選值ΤΛ，其中所述至少一個(gè)初級拐點(diǎn)(102，102’ )的數(shù)值Tp能根據(jù)至少一個(gè)車輛和/或道路參數(shù)如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述比例曲線(100)還包括至少一個(gè)二級拐點(diǎn)(104，104’)，所述至少一個(gè)二級拐點(diǎn)(104，104’)在所述死區(qū)(Λ )的同一側(cè)上對應(yīng)于比所述至少一個(gè)初級拐點(diǎn)(102，102’ )的所述數(shù)值Tp更高的所述施加方向盤扭矩Ta的更高絕對值Ts，所述二級拐點(diǎn)(104，104’)的所述數(shù)值Ts所對應(yīng)的所述比例因子α的值比所述初級拐點(diǎn)(102，102’)所對應(yīng)的所述比例因子α的值低，優(yōu)選地所述比例曲線(100)在所述初級拐點(diǎn)(102，102’ )與所述二級拐點(diǎn)(104，104’ )之間連續(xù)地遞減，最優(yōu)選線性地遞減。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任意一項(xiàng)的方法，該方法還包括: b2)確定干預(yù)的方向，所述干預(yù)方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中的至少一個(gè)狀態(tài)，以及 在步驟c)中當(dāng)確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α?xí)r使用所述狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求5或6時(shí)，在所述干預(yù)方向的所述狀態(tài)被確定為“外側(cè)”的情形下，所述比例曲線(200)的至少一半的所述初級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Tp和/或所述二級拐點(diǎn)的所述數(shù)值Ts中至少一個(gè)的位置朝所述施加方向盤扭矩1；的與狀態(tài)“筆直向前”相比更高的絕對值移動，所述移動的大小取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，所述比例曲線(200)的所述一半朝所述施加方向盤扭矩1的與狀態(tài)“筆直向前”相比更高的絕對值平行移動，所述平行移動的大小取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)的方法，在所述干預(yù)方向的所述狀態(tài)被確定為“內(nèi)偵Γ的情形下，與狀態(tài)“筆直向前”相比，所述比例曲線(300)減少的幅值取決于車輛和/或道路參數(shù)中的至少一個(gè)，例如車輛速度、偏航速率、橫向加速度或者轉(zhuǎn)彎半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10任意一項(xiàng)的方法，所述干預(yù)方向包括狀態(tài)“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中的至少兩個(gè)，優(yōu)選全部3個(gè)。
12.一種用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)(20)，包括: -用于測量施加于方向盤上的施加方向盤扭矩Ta的裝置(24 )， -用于確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α的裝置(26)，以及-用于基于乘以所述比例因子α的控制器扭矩疊加I；來確定校正的方向盤扭矩疊加Tc的裝置(28)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)(20)，還包括: -用于確定干預(yù)方向的裝置(30)，所述干預(yù)方向具有包括“內(nèi)側(cè)”、“筆直向前”和“外側(cè)”中的至少一個(gè)狀態(tài)，以及 使用所述狀態(tài)作為用于確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的所述比例因子α的所述裝置(26)的輸入。
14.一種車道保持輔助系統(tǒng)(18),包括: -根據(jù)權(quán)利要求12或13的用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)(20)，以及-控制器(22 )，其被調(diào)適以輸出控制器扭矩疊加 ；，所述控制器扭矩疊加I；被用作對根據(jù)權(quán)利要求12或者13的用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的所述系統(tǒng)(20)的輸入。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要`求14的車道保持輔助系統(tǒng)(18)的車輛(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)適車輛(2)中的車道保持輔助系統(tǒng)的方向盤扭矩疊加的方法，該方法包括a)要求來自控制器(22)的控制器方向盤扭矩疊加Tr，b)測量施加于所述車輛(2)的方向盤(10)上的施加方向盤扭矩Ta，c)確定作為所述施加方向盤扭矩Ta的函數(shù)的比例因子α，d)基于控制器扭矩疊加Tr乘以所述比例因子α來確定校正的方向盤扭矩疊加Tc。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)適方向盤扭矩疊加的系統(tǒng)(20)和包括該系統(tǒng)(20)的車道保持輔助系統(tǒng)(18)。此外，本發(fā)明涉及一種包括這種車道保持輔助系統(tǒng)(18)的車輛。
文檔編號B60W40/10GK103101573SQ20121044770
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者N·拉奇克, C·奧爾森 申請人:沃爾沃汽車公司