用于限制電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的至少一個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法，其包含步驟：-確定駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化；-基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍；-確定當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化；-檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)；以及-如果檢測(cè)指示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)，限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。此外，本發(fā)明還提供一種用于實(shí)施該方法的裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于限制電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法和裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于限制電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除了向駕駛者提供傳統(tǒng)的伺服助力外，還包含提供電力助力轉(zhuǎn)向。電力助力轉(zhuǎn)向呈現(xiàn)的可能是，例如，在輔助系統(tǒng)范圍內(nèi)為駕駛者疊加轉(zhuǎn)向扭矩，這增加了舒適性和安全性。此外，電力助力轉(zhuǎn)向使得降低從車(chē)輛或路面?zhèn)魉偷椒较虮P(pán)的扭矩的擾動(dòng)影響成為可能。伺服助力在這方面被定義為基于駕駛者手動(dòng)扭矩并且增加駕駛者手動(dòng)扭矩的扭矩疊加系統(tǒng)。電力助力總體上獨(dú)立于駕駛者手動(dòng)扭矩，并且為了提供助力轉(zhuǎn)向扭矩、校正轉(zhuǎn)向扭矩或輔助轉(zhuǎn)向扭矩，電力助力甚至?xí)窒{駛者手動(dòng)扭矩，例如為了阻止脫離駕駛車(chē)道或向駕駛者提供關(guān)于轉(zhuǎn)向情況的信息。
[0003]隨著道路運(yùn)輸車(chē)輛引入電力助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不僅需要論證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械完整性，而且還需要保證駕駛者隨時(shí)保持對(duì)車(chē)輛的控制，以及提供防備任何可能的電力故障的保護(hù)。伴隨著大量的輔助功能和駕駛者助力功能，越來(lái)越頻繁地應(yīng)用電或數(shù)位傳送信號(hào)，從而計(jì)算用于電力助力轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向扭矩。進(jìn)一步地，這些轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供了借助于校正轉(zhuǎn)向扭矩抑制識(shí)別的擾動(dòng)變化，甚或當(dāng)應(yīng)用環(huán)境傳感器識(shí)別到某情況時(shí)影響車(chē)輛軌道的可能。就相應(yīng)的傳感器系統(tǒng)甚或信號(hào)的電或數(shù)位處理和傳送而言，還需要考慮在某些情況下輔助轉(zhuǎn)向扭矩、校正轉(zhuǎn)向扭矩或助力轉(zhuǎn)向扭矩的不正確的疊加不能夠完全被抑制的可能性。因此，需要限制潛在的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)向扭矩對(duì)車(chē)輛反應(yīng)的影響，從而保證駕駛者隨時(shí)完全控制車(chē)輛。
[0004]方向盤(pán)是對(duì)于駕駛者是觸覺(jué)接口。如果想要在轉(zhuǎn)向扭矩疊加過(guò)程中借助于電力助力可靠地避免危險(xiǎn)的情況，非常重要的是疊加的轉(zhuǎn)向扭矩總是處于使駕駛者保持對(duì)車(chē)輛的控制的程度。這也適應(yīng)于尤其存在誤差的情況下，也就是，在疊加的扭矩不符合駕駛情形的情況下。電力助力因此以這樣的方式設(shè)計(jì):使在誤差情況下的最壞可能的扭矩疊加不會(huì)對(duì)包含駕駛者，車(chē)輛和車(chē)輛情況的整個(gè)系統(tǒng)造成危險(xiǎn)。
[0005]避免這類(lèi)危險(xiǎn)的已知的方法是限制電力助力的轉(zhuǎn)向扭矩的振幅和力度。因而成立消費(fèi)者培訓(xùn)班甚或?qū)＜遗嘤?xùn)班，來(lái)確定可控制的閾值。由于評(píng)估多樣化，需要假定最糟糕的情景，也就是，存在誤差的情況下的任何限制必定會(huì)造成最危急的情形，甚或造成最危險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。結(jié)果是，可能的電力助力的性能不能夠完全被應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是提供一種用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法和裝置，該方法能夠更加完全地應(yīng)用電力助力的可能的性能。
[0007]這一目的通過(guò)如以下所述的用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法，或更確切地說(shuō)如以下所述的用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的裝置實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例也公開(kāi)于下文中。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法包含以下步驟，該輔助轉(zhuǎn)向扭矩還可以是幾個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的總和:
[0009]-確定駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化；
[0010]-基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍；
[0011]-確定當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化；
[0012]-檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)；以及
[0013]-如果檢測(cè)指示在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)，限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方法基于下述的考慮:
[0015]車(chē)輛的駕駛者是否能夠感知任何不需要的轉(zhuǎn)向扭矩疊加一及因此他的關(guān)于車(chē)輛的可控性的感知——首先取決于情況特定的轉(zhuǎn)向活動(dòng)。在轉(zhuǎn)向扭矩錯(cuò)誤地疊加的情況下，危險(xiǎn)主要在于車(chē)輛脫離駕駛者希望的和計(jì)劃的軌道。偏航率的變化或橫向加速度的變化能夠指示車(chē)輛已經(jīng)偏離軌道。在任何的情況下，轉(zhuǎn)向角變化是車(chē)輛脫離希望的軌道的前提。即使脫離駕駛者希望的軌道不會(huì)立即導(dǎo)致危險(xiǎn)的情況，這也會(huì)震驚駕駛者，并導(dǎo)致駕駛者以過(guò)于草率的方式逆操作，給駕駛者和車(chē)輛帶來(lái)危險(xiǎn)。
[0016]轉(zhuǎn)向情況中的任何干涉的主觀評(píng)價(jià)并不主要由發(fā)生在方向盤(pán)上的力和/或扭矩決定，而是取決于車(chē)輛的橫向動(dòng)力反應(yīng)的程度，即取決于方向盤(pán)變化和轉(zhuǎn)向扭矩疊加產(chǎn)生的偏航率，該方向盤(pán)變化與駕駛者手動(dòng)扭矩有關(guān)。因此，當(dāng)規(guī)定疊加轉(zhuǎn)向扭矩的限制時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)向扭矩能夠在很大程度上被忽略，這是因?yàn)楫?dāng)駕駛者評(píng)估不希望的轉(zhuǎn)向扭矩疊加的可控制性時(shí)，他不評(píng)估疊加的轉(zhuǎn)向扭矩本身，而是形成的車(chē)輛反應(yīng)。駕駛者因此感覺(jué)到他能夠控制車(chē)輛，只要車(chē)輛不實(shí)質(zhì)上偏離駕駛者希望的軌道。
[0017]如果考慮所有可能的轉(zhuǎn)向角變化的范圍，可能的是基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化為每個(gè)車(chē)輛速度從該范圍內(nèi)選擇能夠被視為實(shí)質(zhì)上導(dǎo)向駕駛者希望的軌道并從而被視為駕駛者所希望的特定轉(zhuǎn)向角變化，也就是，不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的偏航率變化或橫向速度變化的特定轉(zhuǎn)向角變化。然后可能的是基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化從這些無(wú)危險(xiǎn)的轉(zhuǎn)向角變化中建立可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍?？赡艿氖抢缡褂糜?jì)算機(jī)模擬或試駕，從而建立可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。
[0018]可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍因此能夠被視為在特定的轉(zhuǎn)向角變化中預(yù)期的橫向動(dòng)力反應(yīng)和/或偏航率的量值的評(píng)估，其中橫向動(dòng)力反應(yīng)和/或偏航率直接關(guān)聯(lián)到駕駛者對(duì)車(chē)輛的可控制性的評(píng)估，并因此考慮變量:駕駛者，車(chē)輛和駕駛情況。也就是，如果當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化導(dǎo)向仍然被視為駕駛者希望的軌道的軌道，輔助轉(zhuǎn)向扭矩和/或輔助轉(zhuǎn)向扭矩的總和能夠被看作是非危險(xiǎn)性的，只要軌道本身不會(huì)對(duì)駕駛者和車(chē)輛造成危險(xiǎn)。僅在如果輔助轉(zhuǎn)向扭矩和/或輔助轉(zhuǎn)向扭矩的總和會(huì)導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上偏離駕駛者希望的軌道的情況下限制一個(gè)和/或多個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩。這使得基于駕駛者、車(chē)輛和駕駛情況的扭矩疊加成為可能，該疊加使最大程度地使用各個(gè)功能而不會(huì)削弱安全需求成為可能。也就是，僅在如果疊加扭矩導(dǎo)致相應(yīng)的危險(xiǎn)車(chē)輛反應(yīng)或?qū)е埋{駛者不希望的車(chē)輛反應(yīng)的情況下施加限制，或者確切地說(shuō)僅在疊加的轉(zhuǎn)向扭矩導(dǎo)致相應(yīng)的危險(xiǎn)車(chē)輛反應(yīng)或?qū)е埋{駛者不希望的車(chē)輛反應(yīng)的范圍內(nèi)才施加限制。
[0019]至于可容許的轉(zhuǎn)向角變化是否是希望的判定能夠基于駕駛者對(duì)軌道的需求進(jìn)行表達(dá)，這一需求能夠最后歸結(jié)到駕駛者施加到方向盤(pán)的手動(dòng)扭矩，此處稱(chēng)為駕駛者手動(dòng)扭矩。駕駛者的目的因此能夠從施加到方向盤(pán)的駕駛者手動(dòng)扭矩確定。
[0020]因?yàn)樵谔囟ǖ霓D(zhuǎn)向角的情況下橫向動(dòng)力反應(yīng)和/或偏航率對(duì)不同的車(chē)輛速度采取不同的值，在高車(chē)輛速度情況下的轉(zhuǎn)向角能夠向駕駛者提供他不能夠控制車(chē)輛的感覺(jué)，但是在低車(chē)輛速度情況下相同的轉(zhuǎn)向角不會(huì)向駕駛者提供他不能夠控制車(chē)輛的感覺(jué)。在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選的方法中，因此，基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化為每個(gè)車(chē)輛速度定義可容許的轉(zhuǎn)向角的變化范圍。此外，確定當(dāng)前車(chē)輛速度，并借助于確定的車(chē)輛速度，基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化選擇相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍，然后檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)。也就是，輔助轉(zhuǎn)向扭矩的限制不僅取決于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，還取決于車(chē)輛速度。
[0021]借助于針對(duì)轉(zhuǎn)向角變化的值的可容許的值范圍對(duì)駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。在這種情況下，如果當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化超過(guò)可容許的值范圍或達(dá)不到所述值范圍，輔助轉(zhuǎn)向扭矩的量值能夠降低。尤其是在駕駛者所希望的轉(zhuǎn)向角變化的當(dāng)前值的情況下的轉(zhuǎn)向角變化的當(dāng)前值再次位于可容許的值范圍內(nèi)時(shí)，可以終止降低和/或增加輔助轉(zhuǎn)向扭矩的量值的過(guò)程。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)，可以借助轉(zhuǎn)向角速度的變化率來(lái)表示轉(zhuǎn)向角變化?？蛇x擇地，由于再次測(cè)量轉(zhuǎn)向角，能夠確定轉(zhuǎn)向角變化，并且從轉(zhuǎn)向角的重復(fù)測(cè)量中確定轉(zhuǎn)向角變化。具體地將駕駛者手動(dòng)扭矩確定為駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，那么，在存在與駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的清楚關(guān)聯(lián)的意義上，所述駕駛者手動(dòng)扭矩表示希望的轉(zhuǎn)向角變化。
[0023]在特定的情況下，有必要在上述限制之外以非?？焖俚姆绞叫ＵD(zhuǎn)向角。因此，在一定條件下，這些狀況的觀察可以擴(kuò)大或變換可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。這表示如果當(dāng)前輔助轉(zhuǎn)向扭矩與情況不相應(yīng)，有必要讓駕駛者實(shí)施更大的校正以便遵循計(jì)劃的軌道。因?yàn)檫@個(gè)原因，如果情況的觀察相應(yīng)地限制了不希望的轉(zhuǎn)向扭矩的發(fā)生，狀況觀察可以?xún)H擴(kuò)大或變換可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。根據(jù)本發(fā)明的用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)向扭矩(其還能夠是多個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的總和)的裝置包含:
[0024]-儲(chǔ)存對(duì)基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍的定義的存儲(chǔ)裝置；
[0025]-用于確定由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化、以及用于輸出表示形成的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)、和/或用于輸出表示轉(zhuǎn)向角變化的變化率的信號(hào)的裝置；
[0026]-用于接收表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)和/或表示駕駛者手動(dòng)扭矩的信號(hào)的裝置；
[0027]-用于檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)的檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置連接到用于確定由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化的裝置，連接到接收表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)的裝置以及連接到存儲(chǔ)裝置?’及
[0028]-限制裝置，其用于當(dāng)檢測(cè)指示在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)時(shí)限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。
[0029]在裝置中，存儲(chǔ)裝置能夠儲(chǔ)存特別是用于每種情況下的大量車(chē)輛速度的基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍定義。進(jìn)一步地，裝置包含用于確定當(dāng)前車(chē)輛速度的傳感器，該傳感器具體可以是已經(jīng)應(yīng)用于車(chē)輛中的速度傳感器。在裝置的實(shí)施例中，檢測(cè)裝置能夠連接到選擇器裝置的上游，所述選擇器借助于確定的車(chē)輛速度基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化來(lái)選擇相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。
[0030]在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，裝置還可以包含能夠檢測(cè)具體的駕駛操控和/或具體的駕駛條件的情況存在的情況識(shí)別裝置，該裝置根據(jù)檢測(cè)的這些駕駛操控的其中一個(gè)和/或這些駕駛條件中的其中一個(gè)擴(kuò)大、限制或變換允許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。在該更進(jìn)一步發(fā)展的特定實(shí)施例中，能夠尤其基于檢測(cè)的駕駛操控和/或檢測(cè)的駕駛條件擴(kuò)大、限制或變換允許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的裝置適合用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，使得應(yīng)用該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)上述的優(yōu)勢(shì)。
[0032]在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中車(chē)輪轉(zhuǎn)向角例如借助于主動(dòng)轉(zhuǎn)向角疊加(active steering anglesuperimposition)與方向盤(pán)角度解f禹,或者在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，與允許的轉(zhuǎn)向角變化相反地使用車(chē)輪轉(zhuǎn)向角。因此，本發(fā)明中應(yīng)用的術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化”并非專(zhuān)門(mén)地限于機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和在這樣的系 統(tǒng)中發(fā)生的轉(zhuǎn)向角，而是具體地還可以包含在使用主動(dòng)轉(zhuǎn)向角疊加的系統(tǒng)中或在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的相應(yīng)的轉(zhuǎn)向角。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]本領(lǐng)域的技術(shù)人員參照附圖，結(jié)合下述的示例性實(shí)施例的說(shuō)明會(huì)更好地了解本發(fā)明的特征、特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
[0034]圖1以示意的方框圖的形式示出根據(jù)本發(fā)明的用于限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩的裝置。
[0035]圖2示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的用于限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法的流程圖。
[0036]圖3定性地示出基于高車(chē)輛速度下的駕駛者手動(dòng)扭矩的允許的轉(zhuǎn)向角變化率的可能操作包絡(luò)圖(envelope plot)。
[0037]圖4定性地示出基于低車(chē)輛速度下的駕駛者手動(dòng)扭矩的允許的轉(zhuǎn)向角變化率的可能操作包絡(luò)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下述參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0039]圖1以方框圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置。該裝置包含存儲(chǔ)裝置1，其儲(chǔ)存基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍的定義。在示出的該實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置實(shí)際上儲(chǔ)存了用于確定每種情況中不同車(chē)輛速度下基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍的多個(gè)定義。該定義能夠以圖表的格式和/或借助于功能關(guān)聯(lián)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)裝置中?；隈{駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍的定義能夠儲(chǔ)存為針對(duì)駕駛者希望的各個(gè)轉(zhuǎn)向角變化的值范圍的形式，其中在該示例性實(shí)施例中，值范圍取決于車(chē)輛速度。在根據(jù)本發(fā)明的方法中未考慮車(chē)輛速度的情況下，值范圍則將在另一方面不取決于車(chē)輛速度。
[0040]信號(hào)輸入端2捕獲表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)。在本示例性實(shí)施例中，為此目的捕獲來(lái)自扭矩傳感器的信號(hào)，該扭矩傳感器確定當(dāng)前方向盤(pán)上的駕駛者手動(dòng)扭矩。
[0041]進(jìn)一步地，本示例性實(shí)施例中的用于限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩的裝置包含用于捕獲表示當(dāng)前車(chē)輛速度的信號(hào)的另一信號(hào)輸入端3。該表示車(chē)輛速度的信號(hào)能夠例如由速度計(jì)、另一控制裝置或車(chē)輛數(shù)據(jù)總線直接捕獲。
[0042]另一信號(hào)輸入端4表示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化。這能夠例如借助于轉(zhuǎn)向角變化率傳感器進(jìn)行檢測(cè)或能夠從轉(zhuǎn)向角測(cè)量的時(shí)間序列中識(shí)別。
[0043]借助于表示車(chē)輛速度的信號(hào)3，選擇器裝置5基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化2，從存儲(chǔ)裝置I中可用的總范圍中為確定的車(chē)輛速度選擇相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。
[0044]當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)輸入端4、用于接收表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)的信號(hào)輸入端2、以及用于接收表示當(dāng)前車(chē)輛速度的信號(hào)的信號(hào)輸入端，被連接到檢測(cè)裝置
6。所述檢測(cè)裝置應(yīng)用表示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)、表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)、以及表示車(chē)輛速度的信號(hào)來(lái)檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)，該范圍由選擇器裝置5選擇。
[0045]可選的情況識(shí)別裝置7能夠識(shí)別具體的駕駛操控和/或駕駛情況，以及在所述操控和情況內(nèi)擴(kuò)大、限制或變換允許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。在具體的實(shí)施例中，情況識(shí)別裝置7能夠進(jìn)行擴(kuò)大、限制或變換所述范圍的過(guò)程，依賴(lài)于該范圍已經(jīng)識(shí)別出駕駛操控和/或駕駛情況。
[0046]進(jìn)一步地，裝置包含多個(gè)捕獲請(qǐng)求的各種電力助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向扭矩的信號(hào)輸入端8-8N。
[0047]借助于選擇的允許的轉(zhuǎn)向角變化范圍，檢測(cè)裝置6檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)。檢測(cè)裝置6然后向限制裝置9輸出指示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)的信號(hào)。在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)的情況下，限制裝置9限制請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩或請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩8至SN。為此目的，限制裝置9連接到至少一個(gè)信號(hào)輸出端10，借助于信號(hào)輸出端10將受限制的請(qǐng)求的輔助轉(zhuǎn)向扭矩輸出到電力助力轉(zhuǎn)向裝置11。
[0048]在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8-8N直接與電力助力轉(zhuǎn)向裝置11通信，且不與限制裝置9通信。在該情況下，限制裝置9向電力助力轉(zhuǎn)向裝置11傳送至少一個(gè)觸發(fā)限制過(guò)程的限制信號(hào)。
[0049]參照?qǐng)D2示出的流程圖，下述詳細(xì)說(shuō)明檢測(cè)裝置6中要實(shí)施的步驟的示例性實(shí)施例。
[0050]在第一步驟SI，讀入相關(guān)數(shù)據(jù)，即在圖1中示出的示例性實(shí)施例中表示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)、表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)、以及表示車(chē)輛速度的信號(hào)。在步驟S2，基于確定的車(chē)輛速度、確定的駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化、以及可容許的轉(zhuǎn)向角變化的相關(guān)范圍來(lái)確定用于可容許的轉(zhuǎn)向角變化的上限。然后在步驟S3執(zhí)行關(guān)于當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否位于步驟S2確定的上限之下的檢測(cè)。如果當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化位于步驟S2確定的上限之下，則在步驟S4，請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩保持不變。但是，在步驟S3已經(jīng)明確當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化位于步驟S2確定的上限之上的情況下，請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩在步驟S5改變到使請(qǐng)求的正轉(zhuǎn)向扭矩的總和降低的程度。術(shù)語(yǔ)“請(qǐng)求的正轉(zhuǎn)向扭矩”理解為表示從駕駛者角度看導(dǎo)致方向盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的那些請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩。因此，“請(qǐng)求的負(fù)轉(zhuǎn)向扭矩”理解為從駕駛者角度看導(dǎo)致方向盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的那些請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩。可以降低請(qǐng)求的正轉(zhuǎn)向扭矩的減小程度，只要當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化再次在可容許的范圍內(nèi)。
[0051]隨后在步驟S6基于確定的駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化、確定的車(chē)輛速度和相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍確定用于可容許的轉(zhuǎn)向角變化的下限。然后在步驟S7執(zhí)行關(guān)于當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否在步驟S6中確定的下限之上的檢測(cè)。如果是這種情況，請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的總和保持不變。但是，當(dāng)在步驟S7中已經(jīng)明確當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化在步驟S6中確定的下限之下的情況下，請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩在步驟S9中以這樣的方式改變:降低請(qǐng)求的負(fù)轉(zhuǎn)向扭矩的總和，即從駕駛者角度看導(dǎo)致方向盤(pán)在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的總和。請(qǐng)求的負(fù)轉(zhuǎn)向扭矩的減小程度可以被降低，只要當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化再次在可容許的范圍內(nèi)。
[0052]下述參照?qǐng)D3和圖4詳細(xì)說(shuō)明確定可容許的轉(zhuǎn)向角變化的上限和下限的過(guò)程。所述附圖示出了每種情況下針對(duì)不同車(chē)輛速度的基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍。用轉(zhuǎn)向角的變化率和借助于駕駛者手動(dòng)扭矩——即借助于駕駛者施加到方向盤(pán)的扭矩——的駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化來(lái)表示當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化。在圖3和圖4中，每種情況下的駕駛者手動(dòng)扭矩T繪示在橫坐標(biāo)軸上，轉(zhuǎn)向角的變化率d /dt繪示在縱坐標(biāo)軸上。
[0053]對(duì)于相對(duì)高速度下的基于當(dāng)前駕駛者手動(dòng)扭矩的可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的范圍示出于圖3中。陰影區(qū)域表示可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的范圍。來(lái)自步驟S2和S6的上限和下限能夠從圖3中確定，這是因?yàn)椋诙x的駕駛者手動(dòng)扭矩的情況下，平行于縱坐標(biāo)軸延伸的線被繪出。線與陰影區(qū)域的邊界交叉的較高點(diǎn)表示在選擇的駕駛者手動(dòng)扭矩的情況下的轉(zhuǎn)向角變化率的上限，交叉點(diǎn)的較低點(diǎn)表示下限。上限和下限之間的區(qū)域是可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的區(qū)域，以及根據(jù)本示例性實(shí)施例，所述區(qū)域表示可容許的轉(zhuǎn)向角變化的區(qū)域。如圖3中明顯清楚地示出，可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的范圍的上限和下限取決于駕駛者手動(dòng)扭矩的值，也就是取決于上述的垂直線至縱坐標(biāo)軸的距離。同樣明顯的是，當(dāng)與縱坐標(biāo)軸的距離增加時(shí)，也就是駕駛者手動(dòng)扭矩的量值增加時(shí)，可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的范圍、也就是可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍持續(xù)地降低，直到所述范圍超越駕駛者手動(dòng)扭矩的具體量值為零。
[0054]圖4示出用于低車(chē)輛速度的與圖3中示出的示圖相對(duì)應(yīng)的示圖。明顯的是，在低車(chē)輛速度的情況下，即使存在小量值的駕駛者手動(dòng)扭矩，高的轉(zhuǎn)向角變化率是容許的。其原因是，發(fā)生在低車(chē)輛速度和具體的轉(zhuǎn)向角變化率情況下的偏航率小于發(fā)生在相同轉(zhuǎn)向角和高車(chē)輛速度情況下的偏航率，并且駕駛者通過(guò)剎車(chē)到停車(chē)能夠容易地克服危險(xiǎn)的情況。即使在駕駛者請(qǐng)求少量扭矩的情況下，可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍趨近于零，其結(jié)果是駕駛者能夠降低不希望的轉(zhuǎn)向動(dòng)作。
[0055]已經(jīng)參照具體的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。在示例的實(shí)施例的范圍內(nèi)確定了具體的變量，例如駕駛者手動(dòng)扭矩或車(chē)輛速度。但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯地，重要的并不是具體的參數(shù)，而僅是這樣的事實(shí)，即確定的參數(shù)用于確定駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化、車(chē)輛速度、和由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化。進(jìn)一步地，參照?qǐng)D2已經(jīng)說(shuō)明，首先確定和檢測(cè)可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的上限，然后確定和檢測(cè)用于可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的下限。毋庸置疑，這還可以顛倒順序進(jìn)行，即首先確定和檢測(cè)用于可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的下限，然后確定和檢測(cè)用于可容許的轉(zhuǎn)向角變化率的上限。同樣可能的是，平行進(jìn)行這兩個(gè)分支，也就是同時(shí)地進(jìn)行步驟S2和/或步驟S6。另外，可以有這樣的選擇:如果可容許的轉(zhuǎn)向角變化的上限或下限被突破，限制所有附加的請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩。而且，參照如下事實(shí)，盡管在示例的實(shí)施例中，已經(jīng)確定了車(chē)輛速度，而即使不包含車(chē)輛速度，實(shí)質(zhì)上還是能夠?qū)嵤┧龇椒?。在這種情況下，可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍獨(dú)立于車(chē)輛速度進(jìn)行定義，使得圖2和圖3示出的示圖會(huì)相同。但是，憑借可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍是考慮了車(chē)輛速度進(jìn)行定義的事實(shí)，這樣的好處是特別是在低車(chē)輛速度的情況下，可能避免對(duì)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的不必要的約束性限制。本發(fā)明因此不限于示例的實(shí)施例的特征的特定組合，而是僅由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的至少一個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的方法，其特征在于，該方法包含步驟: -確定駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化； -基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍； -確定當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化； -檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)；以及 -如果檢測(cè)指示在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)，限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， -在每種情況下基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化為多個(gè)車(chē)輛速度定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍； -確定當(dāng)前車(chē)輛速度；及 -檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍內(nèi)之前，借助于確定的車(chē)輛速度，基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化，選擇相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于用于轉(zhuǎn)向角變化的值的可容許值范圍，基于每種情況下的駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化來(lái)定義可容許的轉(zhuǎn)向角變化的每個(gè)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩變化超過(guò)或低于可容許的值范圍，降低輔助轉(zhuǎn)向扭矩的量值，從而限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的當(dāng)前值的情況下的當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化的值再次位于可容許的值范圍內(nèi)，則減小輔助轉(zhuǎn)向扭矩的量值的降低程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定駕駛者手動(dòng)扭矩，駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化用駕駛者手動(dòng)扭矩表示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將轉(zhuǎn)向角的變化率確定為當(dāng)前轉(zhuǎn)向角變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基于情況擴(kuò)大、限制或變換具體駕駛條件下的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。
9.一種用于限制具有電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的至少一個(gè)輔助轉(zhuǎn)向扭矩的裝置，其特征在于，包含: -存儲(chǔ)裝置(1)，其儲(chǔ)存基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍的定義； -裝置(4)，其用于確定由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的電力助力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化、以及用于輸出表示產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)； -裝置(2)，其用于捕獲表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)； -檢測(cè)裝置(6)，其用于檢測(cè)在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的情況下由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化是否包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)，該檢測(cè)裝置連接到用于確定由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化的裝置(4)，連接到用于捕獲表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)的裝置(2)以及連接到存儲(chǔ)裝置(I) -限制裝置(8)，其用于當(dāng)檢測(cè)指示在駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化情況下由當(dāng)前轉(zhuǎn)向扭矩和所有請(qǐng)求的轉(zhuǎn)向扭矩的轉(zhuǎn)向扭矩總和產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化未包含在可容許的轉(zhuǎn)向角變化范圍內(nèi)時(shí)限制輔助轉(zhuǎn)向扭矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于， -存儲(chǔ)裝置(I)為每種情況下的多個(gè)車(chē)輛速度儲(chǔ)存基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍的定義； -裝置(3)，其用于捕獲表示當(dāng)前車(chē)輛速度的信號(hào)并連接到檢測(cè)裝置(6); -檢測(cè)裝置(6)包含借助于確定的車(chē)輛速度、基于駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化來(lái)選擇相應(yīng)的可容許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍的選擇器裝置(5 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，表示駕駛者希望的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)是表不駕駛者手動(dòng)扭矩的信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，表示產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角變化的信號(hào)是表示轉(zhuǎn)向角變化率的信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還另外包含情況識(shí)別裝置(7)，其能夠檢測(cè)具體的駕駛操控和/或具體的駕駛條件的存在，并在檢測(cè)到這些駕駛操控的其中一個(gè)和/或這些駕駛條件中的其中一個(gè)時(shí)擴(kuò)大、限制或變換允許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，情況識(shí)別裝置(7)基于檢測(cè)的駕駛操控和/或檢測(cè)的駕駛條件來(lái)擴(kuò)大、限制或變換允許的轉(zhuǎn)向角變化的范圍。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK103979010SQ201410044827
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】簡(jiǎn)斯·多恩黑格, 弗蘭克·皮特·恩格斯, 戈茨-菲利普·韋格納 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司