本發(fā)明涉及用于裝配有動力轉(zhuǎn)向的車輛并且尤其是馬達(dá)車輛的管理的方法。
本發(fā)明更具體地涉及用于管理這樣一種動力轉(zhuǎn)向的方法即在該動力轉(zhuǎn)向中一方面共存有常規(guī)轉(zhuǎn)向盤操作輔助功能,其典型地意圖通過輔助馬達(dá)提供輔助力矩用于放大由駕駛員在轉(zhuǎn)向盤上手動施加的力矩以便在轉(zhuǎn)向操作期間緩解駕駛員,并且另一方面共存有駕駛輔助功能(自動導(dǎo)航功能)如泊車輔助功能,用于自動控制車輛路徑。
背景技術(shù):
自動導(dǎo)航型的駕駛輔助功能如泊車輔助(城市泊車)或者用于將車輛保持在其交通車道中的輔助(車道保持)趨于增加,以改善馬達(dá)車輛的用戶的安全性和舒適性。
然而,它們的集成不是不會引起一些困難的,在自然程度上這些自動導(dǎo)航功能提供自行控制轉(zhuǎn)向配置而以自動方式起作用,使其能夠跟隨從所述自動導(dǎo)航功能確定的參考路徑,從而頻繁地使所述功能對立(與駕駛員的干預(yù)有關(guān)的)手動源的任意操作,因此對立服從駕駛員的操作的常規(guī)操作輔助功能。
因此,將容易理解,例如,如果用于保持車輛在其路徑中的輔助功能趨于將車輛返回到右邊而同時駕駛員希望通過向左打轉(zhuǎn)向盤來改變車道或者岔路,則兩種類型的作用彼此對立,有損操作舒適性或者甚至有損車輛的擁有者的安全性。
一個折中可以包括讓自動導(dǎo)航功能和輔助功能同時起作用,每個功能分別限定自己的輔助馬達(dá)設(shè)定點,并且隨后將所述設(shè)定點求和,也就是說將每個所述功能各自的貢獻(xiàn)求和,以限定隨后將被應(yīng)用于輔助馬達(dá)的全局設(shè)定點。
然而,該折中具有系統(tǒng)地生成平均設(shè)定點的缺點,其永遠(yuǎn)對立從自相矛盾的功能得到的貢獻(xiàn)。
這通常趨于惡化全部所述功能的單獨的性能,特別是通過防止任意一個所述功能完全表示自身而不被另一個功能打擾,并且當(dāng)車輛正好在僅由一個獨立起作用的功能以最佳方式完全管理的壽命情況中時更是該情況。
根據(jù)另一種可能性,可以考慮根據(jù)車輛的壽命情況,選擇性激活(或分別抑制)操作輔助功能或自動導(dǎo)航功能。
因此,困難一方面在于檢測車輛的壽命情況并且另一方面在于在壽命情況改變的情況下確保自動導(dǎo)航模式的管理和手動操作輔助功能的管理之間的足夠的轉(zhuǎn)換(或者反之亦然)。
事實上該轉(zhuǎn)換有可能生成不穩(wěn)定,該不穩(wěn)定可能對于操作舒適性或者甚至對車輛的行為并且因此對所述車輛的擁有者的安全性或者對其他道路使用者是有害的。
并且,特別是為了當(dāng)駕駛員牢固地把持轉(zhuǎn)向盤(也就是說把持轉(zhuǎn)向盤情況)時在太強(qiáng)大的自動導(dǎo)航的效果下不引起導(dǎo)致駕駛員的手腕或手臂扭曲的風(fēng)險,而必須考慮轉(zhuǎn)向盤的是否(松手)或把持狀態(tài)(手握),這進(jìn)一步使轉(zhuǎn)向管理復(fù)雜化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明賦予的目的在于克服前述缺點并且提出用于管理動力轉(zhuǎn)向的新方法,其允許組合操作輔助功能和自動導(dǎo)航功能以便駕駛輔助,并且其因此在車輛的全部壽命情況中在舒適性方面以及在安全性方面優(yōu)化轉(zhuǎn)向輔助。
通過一種用于管理包括至少一個轉(zhuǎn)向盤和至少一個輔助馬達(dá)的動力轉(zhuǎn)向的方法實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述方法特征在于其包括駕駛員力矩控制步驟(b),駕駛員力矩控制步驟(b)包括:測量在被考慮時刻由駕駛員在所述轉(zhuǎn)向盤上實際施加的有效駕駛員力矩,然后將所述有效駕駛員力矩與預(yù)定的駕駛員力矩設(shè)定點比較以估計與有效駕駛員力矩和所述駕駛員力矩設(shè)定點之間的差相對應(yīng)的駕駛員力矩偏差,并且隨后從該駕駛員力矩偏差確定意圖應(yīng)用到所述輔助馬達(dá)以降低所述駕駛員力矩偏差的馬達(dá)力矩設(shè)定點;以及所述方法特征在于在所述駕駛員力矩控制步驟(b)期間使用的所述駕駛員力矩設(shè)定點是在路徑控制步驟(a)期間生成的,所述路徑控制步驟(a)包括:測量用于表示車輛的有效路徑的、被稱為路徑參數(shù)的至少一個參數(shù)的有效值,并且隨后將該路徑參數(shù)與根據(jù)期望所述車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的路徑設(shè)定點比較,以便估計與所述路徑設(shè)定點和路徑參數(shù)的有效值之間的差相對應(yīng)的路徑偏差,并且隨后從該路徑偏差確定意圖降低所述路徑偏差的駕駛員力矩設(shè)定點。更具體地,通過一種用于管理包括至少一個轉(zhuǎn)向盤和至少一個輔助馬達(dá)的動力轉(zhuǎn)向的方法實現(xiàn)本發(fā)明的目的,其中,所述方法特征在于其包括駕駛員力矩控制步驟(b),駕駛員力矩控制步驟(b)包括:測量在被考慮時刻由駕駛員在所述轉(zhuǎn)向盤上實際施加的有效駕駛員力矩,然后將所述有效駕駛員力矩與預(yù)定的駕駛員力矩設(shè)定點比較以估計與有效駕駛員力矩和所述駕駛員力矩設(shè)定點之間的差相對應(yīng)的駕駛員力矩偏差,并且隨后從該駕駛員力矩偏差確定意圖應(yīng)用到所述輔助馬達(dá)以降低所述駕駛員力矩偏差的馬達(dá)力矩設(shè)定點;以及所述方法特征在于在所述駕駛員力矩控制步驟(b)期間使用的所述駕駛員力矩設(shè)定點是在路徑控制步驟(a)期間生成的,所述路徑控制步驟(a)包括:測量動力轉(zhuǎn)向的有效位置(作為路徑參數(shù)),并且隨后將該有效路徑與根據(jù)期望所述車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的(用于形成路徑設(shè)定點的)位置設(shè)定點比較,以便估計與所述位置設(shè)定點和轉(zhuǎn)向的有效位置之間的差相對應(yīng)的(用于形成路徑偏差的)位置偏差,并且隨后從該位置偏差確定意圖降低所述位置偏差的駕駛員力矩設(shè)定點。
因此本發(fā)明有利地提出了一種新的管理架構(gòu),根據(jù)該管理架構(gòu)使用用于執(zhí)行路徑控制的、又被稱為位置控制功能的自動導(dǎo)航功能來限定操作輔助功能的輸入(其中,所述操作輔助功能在本文由駕駛員力矩控制功能執(zhí)行,也就是說控制環(huán)路使用駕駛員力矩作為已調(diào)節(jié)變量),并且其中,所述操作輔助功能因而通過(僅)限定可應(yīng)用于所述輔助馬達(dá)的(唯一的)馬達(dá)力矩設(shè)定點來控制所述輔助馬達(dá)。
換句話說,本發(fā)明提出了一種新架構(gòu),在該新架構(gòu)中分別為路徑控制閉合環(huán)路和駕駛員力矩控制閉合環(huán)路的閉合環(huán)路串行嵌套,因而自動導(dǎo)航功能(即路徑控制功能)的輸出在馬達(dá)力矩設(shè)定點形式上不直接干擾操作輔助功能(本文的駕駛員力矩控制功能),而是相反用作輸入并且更具體地在本文中以駕駛員力矩設(shè)定點的作為所述操作輔助功能的設(shè)定點。
因此該串行架構(gòu)允許例如通過在自動導(dǎo)航功能(路徑控制功能)的服務(wù)中以某種方式設(shè)置操作輔助功能(駕駛員力矩控制功能)來對自動導(dǎo)航功能進(jìn)行組織和分級,因而所述功能通過彼此競爭或者通過彼此阻撓來以完美地互補(bǔ)的方式協(xié)作而不是彼此對立。
所提出的架構(gòu)有利地允許不同的功能即本文的路徑控制功能和駕駛員力矩控制功能同時處于活動和操作中,并且使得它們一起操作而不沖突并且無需選擇性地抑制所述功能中的任意一個,也無需管理與這些相應(yīng)的功能相關(guān)聯(lián)的不同的操作制度之間的不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換。
因此,相當(dāng)大地增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向管理的穩(wěn)定性和性能。
此外,該架構(gòu)是特別多價的,尤其是因為其內(nèi)在地并且無需任意附加元件就允許自然地管理轉(zhuǎn)向盤被釋放的情況以及轉(zhuǎn)向盤被把持的情況,并且更具體地平滑地管理當(dāng)自動導(dǎo)航功能活動時駕駛員再次把持轉(zhuǎn)向盤的情況,仍然不會導(dǎo)致所述自動導(dǎo)航功能的禁止。
事實上,在轉(zhuǎn)向盤被釋放的情況中,自動導(dǎo)航功能(路徑控制功能)例如交通車道跟隨功能可以自由地起作用而不會遇到對于轉(zhuǎn)向盤的作用的任意手動抵抗,并且因此可以在本文通過駕駛員力矩控制功能直接導(dǎo)航輔助馬達(dá),而不會被駕駛員的作用阻撓。
相反,在轉(zhuǎn)向盤被把持的情況中(或者更具體地在轉(zhuǎn)向盤被再次把持的情況中)可能在一方面由駕駛員所希望的手動操作和另一方面由路徑控制所希望的自動操作之間引起沖突(操作對象的對立,并且因此力的對立),這導(dǎo)致如駕駛員實際感覺到的有效駕駛員力矩升高。
然而,要理解,由于在應(yīng)用于輔助馬達(dá)的馬達(dá)力矩設(shè)定點的精心設(shè)置中要適當(dāng)?shù)乜紤]當(dāng)駕駛員把持轉(zhuǎn)向盤時駛員實際感覺到的所述有效駕駛員力矩,所以由輔助馬達(dá)引起的所述駕駛員力矩的演進(jìn)將是漸近的并且尤其不會有可能驅(qū)動或者甚至扭轉(zhuǎn)駕駛員的手臂或手腕的力矩峰值。
事實上,當(dāng)駕駛員再次把持轉(zhuǎn)向盤并且試圖保持或者操作所述轉(zhuǎn)向盤對抗自動導(dǎo)航而所述自動導(dǎo)航趨于自動進(jìn)行相同的轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)以便使車輛的路徑適應(yīng)參考路徑時,對于轉(zhuǎn)向盤的手動保持趨于使得轉(zhuǎn)向的有效位置相對于位置設(shè)定點漂移(移開),并且因此趨于增加路徑控制的輸入中的位置偏移(路徑偏移)。
為了糾正該趨勢,路徑控制環(huán)路將通過增加由所述路徑控制環(huán)路在駕駛員力矩控制的輸入中發(fā)射的駕駛員力矩設(shè)定點來起反作用。
事實上,駕駛員力矩設(shè)定點的該增加的最終目的在于(經(jīng)由用于導(dǎo)航輔助馬達(dá)的駕駛員力矩控制環(huán)路而間接地)增加可應(yīng)用于輔助馬達(dá)的馬達(dá)力矩設(shè)定點,并且因此增加由所述輔助馬達(dá)傳遞的返回力,因而允許把轉(zhuǎn)向盤(并且更通常地動力轉(zhuǎn)向)朝向與參考路徑相對應(yīng)的位置(也就是說朝向位置設(shè)定點)帶動。
然而,由駕駛員保持轉(zhuǎn)向盤對抗自動導(dǎo)航移動還同時趨于增加有效駕駛員力矩,因為所述有效駕駛員力矩反映了當(dāng)所述轉(zhuǎn)向盤受到由駕駛員施加的手動力和由路徑控制引起的馬達(dá)力的組合的并且因此對立的作用時由轉(zhuǎn)向盤承受的(測量)結(jié)果扭轉(zhuǎn)力矩。
有效駕駛員力矩的增加將自然地反映在駛員力矩控制的輸入中。
換句話說,手動保持轉(zhuǎn)向盤對抗自動導(dǎo)航將同時一方面引起(由路徑控制確定的)駕駛員力矩設(shè)定點的增加并且另一方面引起有效駕駛員力矩的增加(即使有效駕駛員力矩的所述增加不必與駕駛員力矩設(shè)定點的增加相同),因而最終,駛員力矩控制所考慮的駕駛員力矩偏差將不經(jīng)歷任何突然變化(也就是說在短時間段內(nèi)沒有高幅度變化)。
因此,在從釋放的轉(zhuǎn)向盤狀態(tài)到把持的轉(zhuǎn)向盤狀態(tài)轉(zhuǎn)換的情況中,由駛員力矩控制根據(jù)所述駛員力矩偏差確定的馬達(dá)力矩設(shè)定點自身將逐漸演進(jìn),這將允許避免出現(xiàn)任意馬達(dá)力矩峰值(也就是說避免所述馬達(dá)力矩的高幅度和幾乎瞬時增加),并且因此避免出現(xiàn)駕駛員感覺到(經(jīng)歷)的駕駛員力矩峰值。
就這點而言,要注意到,如果馬達(dá)力矩設(shè)定點隨時間的適應(yīng)是漸近的而能夠感測到所述適應(yīng)允許保持漸近演進(jìn)而駕駛員感覺到?jīng)]有強(qiáng)烈沖擊有效駕駛員力矩的強(qiáng)度,則這一事實將繼續(xù)即駕駛員力矩設(shè)定點和馬達(dá)力矩設(shè)定點的初步調(diào)整可以典型地根據(jù)數(shù)毫秒范圍內(nèi)的恢復(fù)周期內(nèi)而非??焖俚?也就是說在非常短的時間間隔內(nèi))操作,其中該數(shù)毫秒表征根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的響應(yīng)時間。
換句話說,雖然駕駛員仍然漸近地感覺到提出的方法的效果,但是其對于駕駛員的舒適性和安全性的效益仍然特別活躍。
在本文以上的實例中,把持轉(zhuǎn)向盤對抗自動導(dǎo)航可以因此導(dǎo)致由駕駛員通過轉(zhuǎn)向盤感覺到的駕駛員力矩的平滑增加,這將允許自動導(dǎo)航向所述駕駛員發(fā)射觸覺信息,觸覺信息向所述駕駛員指示他為了將車輛置于參考路徑應(yīng)該將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向的方向,對操作沒有該刺激則轉(zhuǎn)向盤惡化到強(qiáng)自動操作,這將強(qiáng)制拖拽駕駛員的手腕或手臂。
附圖說明
在閱讀以下描述以及僅為了說明并且非限制的目的提供的附圖之后,將更詳細(xì)地看出本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點,其中:
圖1根據(jù)方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實現(xiàn)的原理;以及
圖2示出了用于路徑控制的法則的實例。
具體實施方式
本發(fā)明涉及用于管理動力轉(zhuǎn)向1的方法。
所述動力轉(zhuǎn)向1并且更具體地所述動力轉(zhuǎn)向的機(jī)制2以本身已知的方式包括至少一個轉(zhuǎn)向盤3,用于允許駕駛員作用在轉(zhuǎn)向上以便手動控制轉(zhuǎn)向操作。
動力轉(zhuǎn)向1還包括至少一個輔助馬達(dá)4,用于提供力并且更具體地力矩以輔助轉(zhuǎn)向操作(在圖1中表示為馬達(dá)力矩Cmot)。
可以不同地考慮任意類型的輔助馬達(dá)4并且更具體地任意類型的雙向操作輔助馬達(dá)并且具體地旋轉(zhuǎn)輔助馬達(dá)或線性輔助馬達(dá)。
并且所述輔助馬達(dá)4可以例如是水力的或者甚至優(yōu)選地是電動的(電動馬達(dá)的使用特別助于所述馬達(dá)的植入和實現(xiàn)以及有用信號的生成和管理)。
在特別優(yōu)選方式中,輔助馬達(dá)4將是例如無刷型旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)。
并且,動力轉(zhuǎn)向以本身已知的方式優(yōu)選地包括轉(zhuǎn)向桿5,轉(zhuǎn)向桿5由轉(zhuǎn)向盤驅(qū)動并且通過小齒輪嚙合在轉(zhuǎn)向齒條(未表示出)上,轉(zhuǎn)向齒條安裝在固定到車輛的底盤的轉(zhuǎn)向殼體上。
轉(zhuǎn)向齒條的每個端部優(yōu)選地經(jīng)由轉(zhuǎn)向系桿鏈接到安裝由車輛的轉(zhuǎn)向(并且優(yōu)選地駕駛)盤的偏航定向轉(zhuǎn)向關(guān)節(jié),使得齒條在殼體轉(zhuǎn)換中的移動導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度(即偏航定向)的改變。
輔助馬達(dá)4可以例如經(jīng)由渦輪或渦桿螺桿減速器接合到轉(zhuǎn)向桿5上,或者可以通過螺桿型驅(qū)動裝置或經(jīng)由與轉(zhuǎn)向桿的小齒輪不同的馬達(dá)小齒輪直接結(jié)合到轉(zhuǎn)向桿上(從而形成被稱為雙小齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)制的轉(zhuǎn)向機(jī)制)。
根據(jù)本發(fā)明,在本文中,該方法包括通過駕駛員力矩控制模塊6執(zhí)行的駕駛員力矩控制步驟(b),駕駛員力矩控制步驟(b)包括:測量在被考慮時刻由駕駛員在所述轉(zhuǎn)向盤3上實際施加的有效駕駛員力矩Csteer,然后將所述有效駕駛員力矩Csteer與預(yù)定的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref比較以估計與有效駕駛員力矩和所述駕駛員力矩設(shè)定點之間的差相對應(yīng)的駕駛員力矩偏差ΔCsteer:ΔCsteer=Csteer-Csteer_ref(或者根據(jù)對立的但是等效的目標(biāo)、符號慣例,駕駛員力矩偏差ΔCsteer,其對應(yīng)于駕駛員力矩設(shè)定點與有效駕駛員力矩之間的差ΔCsteer=Csteer_ref-Csteer)),并且隨后從該駕駛員力矩偏差ΔCsteer確定意圖應(yīng)用到所述輔助馬達(dá)4以降低(并且理想地消除)所述駕駛員力矩偏差的馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref。
換句話說,駕駛員力矩控制步驟(b)對應(yīng)于跟隨者型閉環(huán)控制,其使用所應(yīng)用的并且因此在轉(zhuǎn)向盤3處由駕駛員感覺到的駕駛員力矩作為調(diào)節(jié)變量,并且其適應(yīng)由輔助馬達(dá)在轉(zhuǎn)向機(jī)制2上施加的作用(也就是說在該實例中,其適應(yīng)馬達(dá)力矩Cmot),因而通過輔助馬達(dá)4在轉(zhuǎn)向機(jī)制2上的所述作用使得有效駕駛員力矩Csteer朝向駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref會聚。
因此,應(yīng)用到輔助馬達(dá)4上的馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref的確定允許控制輔助力(馬達(dá)力矩)Cmot,以進(jìn)行該力矩,因而使得當(dāng)把持轉(zhuǎn)向盤3時由駕駛員通過觸覺感知所實際感覺到的該力矩趨向駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,其對應(yīng)于駕駛員在所考慮的時刻在車輛的動態(tài)情況中所正常希望并且期望的感覺。
駕駛員力矩控制有利地提供了這樣一種轉(zhuǎn)向輔助即其確保車輛的瞬時動態(tài)行為(速度、側(cè)向加速度、偏航速度等等)、道路在運行的齒輪上的反作用(施加在齒條上的力、漂移角等)和力反饋(有效駕駛員力矩Csteer)之間的一致。
該駕駛員力矩控制有利地尤其一方面允許解耦(分離地、獨立地處理)需求(駕駛員會感覺到什么)也就是說生成駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,并且另一方面允許有效實現(xiàn),也就是說實現(xiàn)駕駛員力矩閉環(huán)控制。
駕駛員力矩進(jìn)行的控制有利地允許完美地實現(xiàn)常規(guī)的轉(zhuǎn)向輔助,其典型地意圖借助由輔助馬達(dá)4傳遞的輔助力矩Cmot增強(qiáng)由駕駛員在轉(zhuǎn)向盤上施加的作用,并且這為了在駕駛員希望的方向中操作轉(zhuǎn)向機(jī)制2(輔助馬達(dá)4在該情況中與駕駛員協(xié)作以在相同的操作方向中起作用)。
事實上要理解,當(dāng)駕駛員試圖旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤3以便對抗轉(zhuǎn)向機(jī)制2的對立阻力(該阻力源于這樣一種內(nèi)部力,該內(nèi)部力在機(jī)制2之中施加以及源于與運行并且與車輛的外部動態(tài)有關(guān)的力)來改變轉(zhuǎn)向角時,有效駕駛員力矩Csteer趨于增加,這導(dǎo)致相應(yīng)地改變馬達(dá)力矩設(shè)定點Csteer_ref。
更具體地,如果駕駛員自愿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤導(dǎo)致的有效駕駛員力矩Csteer的增加引起了駕駛員力矩偏差ΔCsteer增加,則馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref也將增加,以便升高由輔助馬達(dá)4傳遞的輔助力Cmot的強(qiáng)度(事實上如果實際感覺到的駕駛員力矩Csteer太高,則這意味著由馬達(dá)4提供的輔助力Cmot太低)。
輔助力Cmot的該升高因此將允許在駕駛員希望的目標(biāo)位置的方向中更容易地操作轉(zhuǎn)向機(jī)制2(因為所述目標(biāo)位置是由轉(zhuǎn)向盤的位置限定的)。
通過這樣迫使轉(zhuǎn)向機(jī)制的位置更靠近所述目標(biāo)位置,通過增加輔助力Cmot,將導(dǎo)致逐漸釋放轉(zhuǎn)向盤3所經(jīng)歷的扭轉(zhuǎn),也就是說駕駛員感受到的力矩Csteer以及因此最后將降低駕駛員力矩偏差ΔCsteer。
作為一個實例,可以使用比例積分型駕駛員力矩控制,其中,當(dāng)駕駛員力矩偏差ΔCsteer升高時比例作用增加當(dāng)所述駕駛員力矩偏差減少時比例作用減少,并且其中,積分作用允許只要駕駛員力矩偏差ΔCsteer為正就允許增加輔助力(馬達(dá)力矩)Cmot(也就是說根據(jù)上面保持的符號規(guī)則,只要有效駕駛員力矩Csteer超過駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,使得ΔCsteer=Csteer-Csteer_ref大于零),并且只要駕駛員力矩偏差ΔCsteer為負(fù)就減小所述輔助力矩Cmot(也就是說根據(jù)相同的符號規(guī)則,只要有效駕駛員力矩仍然低于駕駛員力矩設(shè)定點)。
當(dāng)然,如果用于計算駕駛員力矩偏差的符號規(guī)則顛倒,也就是說如果我們具有ΔCsteer=Csteer_ref-Csteer),所要做的僅僅是相應(yīng)地顛倒比例積分控制器的增益的符號從而在調(diào)節(jié)方面實現(xiàn)相同的結(jié)果。
在這樣一種前述實例中即其對應(yīng)于為正(駕駛員牽拉轉(zhuǎn)向盤使得感覺到的駕駛員力矩超過駕駛員力矩設(shè)定點)并且減小(輔助力矩Cmot增加從而使得轉(zhuǎn)向機(jī)制能夠跟隨駕駛員給出的轉(zhuǎn)向并且因此使得感覺到的駕駛員力矩能夠減小以便更靠近馬達(dá)力矩設(shè)定點)的駕駛員力矩偏差ΔCsteer,隨著所述駕駛員力矩偏差ΔCsteer減小(絕對值),比例作用將減小,而積分作用因而繼續(xù)增加(然而,同時隨著感覺到的駕駛員力矩更靠近駕駛員力矩設(shè)定點,逐漸降低其增長速率),因而最終當(dāng)偏差ΔCsteer減少時,輔助力(馬達(dá)力矩)Cmot平滑地增加(根據(jù)越來越少的突進(jìn)),最終當(dāng)偏差變ΔCsteer為零時達(dá)到并且穩(wěn)定在固定值(其允許平衡在希望的轉(zhuǎn)向盤位置中施加在轉(zhuǎn)向機(jī)制上的力)。
當(dāng)然,又被稱為轉(zhuǎn)向盤力矩的有效駕駛員力矩Csteer可以由任意合適的力矩傳感器如用于測量設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤3與轉(zhuǎn)向桿5之間的扭力桿的彈性形變的磁力矩傳感器來測量。
根據(jù)本發(fā)明,在駕駛員力矩控制步驟(b)期間使用的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref是在本文中通過路徑控制模塊7執(zhí)行路徑控制步驟(a)期間生成的,路徑控制步驟(a)包括:測量用于表示車輛的有效路徑的、被稱為路徑參數(shù)θ的至少一個參數(shù)的有效值,并且隨后將該路徑參數(shù)與根據(jù)期望所述車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的路徑設(shè)定點θref比較,以便估計與所述路徑設(shè)定點θref和路徑參數(shù)θ的有效值之間的差相對應(yīng)的路徑偏差Δθ,并且隨后從該路徑偏差Δθ確定意圖降低所述路徑偏差(也就是說意圖使得車輛的有效路徑朝向參考路徑會聚)的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,使得車輛加入所述參考路徑和/或?qū)嵸|(zhì)上保持在所述參考路徑上。
換句話說,路徑控制步驟(a)對應(yīng)于跟隨者型閉環(huán)控制,其使用調(diào)節(jié)變量路徑參數(shù),也就是說用于表示(在所考慮的時刻)車輛所跟隨的路徑的值,并且其試圖適應(yīng)輔助馬達(dá)4在轉(zhuǎn)向機(jī)制2上的作用(在該實例中,經(jīng)由駕駛員力矩控制環(huán)路間接地適應(yīng)馬達(dá)力矩Cmot),從而使得路徑參數(shù)θ的有效值朝向在所述環(huán)路的輸入中設(shè)定的路徑設(shè)置點θref會聚,并且因此最終因而使得車輛的有效路徑朝向參考路徑會聚。
可以使用任意合適的參數(shù)作為路徑參數(shù)θ,也就是說作為受路徑控制功能控制的量。
具體地,可以使用車輛外部的參考框架中的車輛的位置(和/或定向)、或車輛的偏航速度、或者甚至根據(jù)特別優(yōu)選的可能實現(xiàn)是在車輛的內(nèi)部的參考框架中的動力轉(zhuǎn)向的有效位置θ(也就是說轉(zhuǎn)向角度),作為路徑參數(shù)。
當(dāng)然,路徑設(shè)定點的屬性將適應(yīng)選定的路徑參數(shù)的屬性。
因此,路徑設(shè)定點的形式可以是車輛的位置設(shè)定點,形式分別為當(dāng)路徑參數(shù)是位置時是車輛外部的參考框架中的車輛的定向設(shè)定點,分別是車輛的定向,或者當(dāng)所述路徑參數(shù)是車輛的偏航速度時是偏航速度設(shè)定點,或者甚至當(dāng)使用的參數(shù)是動力轉(zhuǎn)向的位置θ(轉(zhuǎn)向角度)時是(車輛內(nèi)部的參考框架中的)動力轉(zhuǎn)向的位置設(shè)定點(轉(zhuǎn)向角度設(shè)定點)θref。
在下文中為了方便起見,將更優(yōu)選地參考使用動力轉(zhuǎn)向的位置(轉(zhuǎn)向角度)θ作為路徑參數(shù)的路徑控制,同時考慮到本發(fā)明加以必要的變通之后仍然可應(yīng)用于任意其他路徑控制。
為了方便起見,其因此可以將路徑參數(shù)、路徑設(shè)定點和路徑偏差以及對應(yīng)的參考的概念與位置(轉(zhuǎn)向角度)θ、位置設(shè)定點θref和位置偏差Δθ的概念和參考同化。
因此,在駕駛員力矩控制步驟(b)期間使用的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref可以優(yōu)選地在路徑控制步驟(a)期間生成,路徑控制步驟(a)包括測量動力轉(zhuǎn)向的有效位置θ,并且隨后將該有效位置θ與期望根據(jù)車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的位置設(shè)定點θref比較,以便估計與所述位置設(shè)定點和所述動力轉(zhuǎn)向的有效位置之間的差相對應(yīng)的位置偏差Δθ(或者相反地,根據(jù)符號規(guī)則,在本文可以自由地選擇,轉(zhuǎn)向的有效位置與位置設(shè)定點之間的差),并且隨后從該位置偏差Δθ確定意圖降低所述位置偏差Δθ的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref;該駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref是如上文所示隨后在駕駛員力矩控制的輸入中應(yīng)用的設(shè)定點。
根據(jù)優(yōu)選的實現(xiàn)變形,路徑控制步驟(a)(又稱為位置控制)對應(yīng)于跟隨者型閉環(huán)控制,其使用動力轉(zhuǎn)向的位置,也就是說用于表示動力轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向配置的值,作為調(diào)節(jié)變量,并且其試圖適應(yīng)輔助馬達(dá)4在轉(zhuǎn)向機(jī)制2上的作用(在該實例中,經(jīng)由駕駛員力矩控制環(huán)路間接地適應(yīng)馬達(dá)力矩Cmot),從而使得駕駛員力矩的有效位置θ朝向在所述環(huán)路的輸入中設(shè)定的位置設(shè)置點θref會聚。
要注意到,由路徑控制環(huán)路進(jìn)行的輔助馬達(dá)4的作用的使用有利地并且如圖1中可見的不是直接的,而是經(jīng)過包括駕駛員力矩控制環(huán)路的正常輔助環(huán)路傳遞的。
換句話說,本文中的駕駛員力矩控制環(huán)路(b)以從調(diào)節(jié)器的形式嵌入主調(diào)節(jié)器形式的路徑控制環(huán)路(a)。
因此,路徑控制模塊7的輸出端連接到駕駛員力矩控制模塊6的輸入端,并且設(shè)計為不直接地發(fā)射會與從駕駛員力矩控制模塊6得到的設(shè)定點干擾的馬達(dá)力矩設(shè)定點,而是發(fā)射駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,其將被所述駕駛員力矩控制模塊6(在輸入端)用于(在所述模塊6的輸出端)確定一個(唯一的)馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref,其將然后(直接)應(yīng)用到輔助馬達(dá)4。
要注意到所提出的結(jié)構(gòu)有利地一方面允許其期望刺激駕駛員跟隨給定參考路徑(并且具體地跟隨他的交通車道)的方式,在本文通過(由路徑控制模塊7)生成表示成與駕駛員會感覺到的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref形式的需求,另一方面允許實現(xiàn)允許達(dá)到該需求的裝置,也就是說離散地允許實現(xiàn)駕駛員跟隨參考路徑,在本文通過由模塊6提供的駕駛員力矩控制。
此外,如上文所指示的,本發(fā)明特有的該架構(gòu),允許有效地將依賴于活動的自動導(dǎo)航的路徑控制與對應(yīng)于依賴于手動導(dǎo)航常規(guī)附加駕駛員力矩控制相結(jié)合,因為通過使得這些功能共存而無需選擇性地抑制所述功能中的任意一個來惡化所述功能中的任意一個的性能。
可以通過借助合適的位置傳感器的任意測量如通過齒條的線性位置的測量或者甚至有效地提供轉(zhuǎn)向盤3的角位置的測量(在圖2中又被稱為轉(zhuǎn)向盤角度),或者甚至如果已知用于將輔助馬達(dá)4連接到所述轉(zhuǎn)向盤3的運動鏈系的機(jī)械降低率則通過輔助馬達(dá)4的桿的角位置的測量以等效方式,獲得動力轉(zhuǎn)向的(瞬時)有效位置θ。
如果合適則可以通過優(yōu)選地集成到輔助馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)型傳感器確定輔助馬達(dá)4的桿的角位置。
當(dāng)然,更普遍地,可以通過任意適當(dāng)?shù)难b置來測量并且適當(dāng)?shù)臅r候可以通過自身表示車輛的有效路徑(并且具體地表示車輛在所考慮的時刻的位置、定向或動態(tài)行為)的一個或多個其他數(shù)據(jù)的計算來確定用于表征車輛的有效路徑的路徑參數(shù)θ。
因此,可以例如通過慣性傳感器測量偏航速度。
類似地,可以從能夠測量車輛關(guān)于其環(huán)境中的參考點(如標(biāo)記了定界的交通車道的公路)的距離的相機(jī)或距離傳感器(特別是光學(xué)或超聲傳感器)或者甚至提供地理定位系統(tǒng)(GPS),測量車輛關(guān)于(車輛外部的參考框架中的)參考路徑的位置和定向。
在所考慮的時刻應(yīng)用的位置設(shè)定點θref(并且更普遍地路徑設(shè)定點)將對應(yīng)于由轉(zhuǎn)向系統(tǒng)計算的目標(biāo)位置,其中轉(zhuǎn)向機(jī)制2應(yīng)設(shè)置為使得車輛在其壽命情況中適應(yīng)轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向角度,這允許車輛跟隨盡可能靠近(在預(yù)定容限裕度內(nèi))并且理想地重合預(yù)定參考路徑的實際路徑。
換句話說,路徑控制功能將通過實時操作必要的路徑修正(并且因此位置設(shè)定點調(diào)整)確保車輛的自動導(dǎo)航允許保持車輛的實際路徑在(理想)參考路徑附近。
在實施中,位置設(shè)定點θref(并且更普遍地路徑設(shè)定點)將因此在符號(左/右)和強(qiáng)度(轉(zhuǎn)向角度的幅度)上依賴于目標(biāo)參考位置和所做出的修正,隨時間可變。
將有利地尤其從與外部參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)自動地構(gòu)造參考路徑,該外部參數(shù)涉及車輛的環(huán)境如將車輛的一部份與外部障礙(例如另一個泊車的車輛)分隔的距離或者甚至車輛關(guān)于外部參考例如關(guān)于交通車道的分隔線的相對位置。
實質(zhì)上可以通過例如借助非接觸式傳感器(相機(jī)、光學(xué)傳感器、超聲傳感器等等)執(zhí)行的任意合適的測量實時獲得這些數(shù)據(jù)。
這些數(shù)據(jù)提供的信息使得能夠在所考慮的時刻確定車輛在其環(huán)境中的情況(位置、定向、速度等等),并且因此在車輛外部的參考框架中提出適應(yīng)所述環(huán)境,適應(yīng)車輛的動態(tài)(具體地根據(jù)縱向速度根據(jù)施加在齒條上的力和/或根據(jù)側(cè)向動態(tài)參數(shù)如偏航速度或側(cè)向加速度來確定),以及當(dāng)然適應(yīng)目標(biāo)自動導(dǎo)航操作。
優(yōu)選地,在路徑控制步驟(a)期間,為了確定路徑設(shè)定點θref并且更具體地為了確定位置設(shè)定點θref,尤其可以使用自動導(dǎo)航功能進(jìn)行泊車操作(通常稱為泊車輔助)尤其用于顛倒泊車操作,并且更具體地使用自動導(dǎo)航功能執(zhí)行平行泊車,或者甚至使用自動導(dǎo)航功能跟隨交通車道(通常稱為車道保持)。
可以以本身已知的方式通過能夠檢測交通車道的限制標(biāo)記并且測量車輛關(guān)于所述標(biāo)記的位置的相機(jī)來進(jìn)行與所述交通車道的路線相對應(yīng)的參考路徑的限定(構(gòu)造)(或路徑修正),無論所述路線是特別直的還是彎曲的。
優(yōu)選地,路徑控制步驟(a)包括輸出飽和子步驟(a1),其包括將所述駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref與被稱為駕駛員力矩飽和閾值的預(yù)定可允許最大閾值Csteer_MAX比較,并且如果所述駕駛員力矩設(shè)定點超過所述飽和閾值,則將所述駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref限制為所述駕駛員力矩飽和閾值Csteer_MAX的值。
換句話說,我們將確保在駕駛員力矩控制模塊6的輸入端中實際應(yīng)用的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref的幅度在任何情況中不超過飽和閾值Csteer_MAX,從而避免轉(zhuǎn)向盤3在駕駛員手臂上的太強(qiáng)的作用。
優(yōu)選地,限制(加上限)駕駛員力矩設(shè)定點就保證自動導(dǎo)航的安全操作,自動導(dǎo)航雖然出現(xiàn)但是不可能使駕駛員置于威脅或者提供不可抵抗地拉拽手臂或手導(dǎo)致他受傷。
有利地,本發(fā)明提供的飽和因此允許保持路徑控制的益處,同時允許應(yīng)用當(dāng)駕駛員把持轉(zhuǎn)向盤時覺察到的非零駕駛員力矩設(shè)定點,并且因此允許使得駕駛員活動地感覺轉(zhuǎn)向盤的返回效果,這趨于引導(dǎo)轉(zhuǎn)向盤的操作朝向由路徑控制決定的位置(也就是說朝向會允許跟隨或加入?yún)⒖悸窂降霓D(zhuǎn)向的位置),然而同時避免可能迫使轉(zhuǎn)向盤對抗駕駛員的意愿而偏移的任意過強(qiáng)的作用。
換句話說,飽和允許路徑控制功能以觸覺方式通知駕駛員關(guān)于參考路徑的漂移并且使他感覺到他應(yīng)該操作轉(zhuǎn)向盤處于的方向并且更具體地朝向的位置,以便返回到該參考位置,然而無需該路徑控制阻止或代替(脫離)轉(zhuǎn)向盤的手動操作,手動操作是由駕駛員自由決定的并且與路徑控制所希望的自動操作不同。
因此,該方法的操作是有效的并且不會危及駕駛員,無論駕駛員正在把持轉(zhuǎn)向盤還是已經(jīng)釋放所述轉(zhuǎn)向盤。
在特別優(yōu)選的方式中,駕駛員力矩飽和閾值Csteer_MAX在1N.m和4N.m之間例如在2N.m和3N.m之間。
這些值對應(yīng)于當(dāng)駕駛員把持所述轉(zhuǎn)向盤時在轉(zhuǎn)向盤3上由駕駛員感覺到的力矩。在實施中所述值有利地對應(yīng)于主要人口部分可接受的力(力矩)限制,也就是說仍然顯著低于平均駕駛員的肌肉能力,因而駕駛員可以感覺到由路徑控制發(fā)射至其的觸覺刺激(在適當(dāng)情況下受飽和限制),同時在必要時保持自由的手動操作轉(zhuǎn)向盤強(qiáng)制地對抗所述路徑控制,不會由失去對于轉(zhuǎn)向盤的控制的風(fēng)險并且不會有任意過度疲勞。
根據(jù)可能的實現(xiàn),路徑控制可以包括PID型(比例積分導(dǎo)數(shù))調(diào)節(jié)器(修正器),用于從位置偏差Δθ確定駕駛員力矩設(shè)定點。
作為一個簡單的實例,比例型調(diào)節(jié)器可以將簡單地通過將位置偏差Δθ乘以可以等同于(彈簧型)硬度的系數(shù)k所獲得的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref(Csteer_ref=k*Δθ)與位置偏差Δθ關(guān)聯(lián)。
積分型調(diào)節(jié)器以本身已知的方式允許降低控制靜態(tài)誤差。
優(yōu)選地,在路徑控制步驟(a)期間,為了從路徑偏差Δθ并且更優(yōu)選地從位置偏差Δθ確定駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,使用駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L,駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L的形式為中心在路徑設(shè)定點θref的函數(shù),并且關(guān)聯(lián)路徑參數(shù)θ的每個有效值并且更優(yōu)選地轉(zhuǎn)向的每個有效位置值θ并且更優(yōu)選地用于表示轉(zhuǎn)向盤3的角位置的每個轉(zhuǎn)向盤角度值,對應(yīng)的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,如圖2所示。
中心在與參考路徑相對應(yīng)的路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref的駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L,也就是說地理上使得表示所述法則L的函數(shù)經(jīng)過橫坐標(biāo)的點θref并且縱坐標(biāo)Csteer_ref=0,允許將路徑偏差(位置偏差)Δθ直接等同路徑參數(shù)的有效值(有效位置的值)θ。
因此,所述法則L允許直接等同非零位置偏差(路徑偏差)Δθ,也就是說每個有效位置θ,其不與由位置設(shè)定點θref限定的參考位置重合,非零駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref(并且因此,間接地,非零馬達(dá)路徑設(shè)定點Cmot_ref),其趨于將轉(zhuǎn)向機(jī)制2往回朝向(進(jìn)入)(由位置設(shè)定點限定的)所述參考位置帶入。
有利地,如圖2中的虛線曲線所示,法則L中心可以在零參考位置(位置設(shè)定點)θref,其可以對應(yīng)于動力轉(zhuǎn)向的中點,因而允許跟隨直線路徑。
然而如圖2中的實線所示,本發(fā)明將有利地允許法則L的中心在任意非零位置設(shè)定點θref值(并且更普遍地在任意路徑設(shè)定點),其在適當(dāng)情況下將隨時間變化并且將由路徑控制模塊7實質(zhì)上實時地周期性地更新。
因此,本發(fā)明提供了動態(tài)地調(diào)整法則L的可能性,從而(還)確保跟隨非直線參考路徑,例如以用于泊車輔助或者甚至跟隨曲線的交通車道。
因此,該方法將廣泛多樣地收益,在自動導(dǎo)航方面允許通過相同的架構(gòu)解決不同的需求。
根據(jù)本身可以構(gòu)成本發(fā)明并且如圖2中所示的優(yōu)選特征,用于表示駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L的函數(shù)是被稱為S型曲線的曲線,該曲線給出中心在路徑設(shè)定點θref并且更具體地中心在位置設(shè)定點θref并且優(yōu)選地實質(zhì)上線性的增加的中央?yún)^(qū)域II,其被被斜率比中央?yún)^(qū)域(II)的斜率更小或者甚至具有實質(zhì)上零斜率的兩個漸近區(qū)域I、III包圍。
所述S型曲線因此包括第一漸近區(qū)域I和第二漸近區(qū)域III,第一漸近區(qū)域I后跟隨中央?yún)^(qū)域II,中央?yún)^(qū)域II的平均斜率大于所述第一漸近區(qū)域I的平均斜率,第二漸近區(qū)域III跟隨中央?yún)^(qū)域II并且給出了比后者的平均斜率更低的平均斜率,所述S型曲線優(yōu)選地關(guān)于這樣一種點對稱即所述S型曲線中心在該點上,也就是說關(guān)于該點其橫坐標(biāo)等于路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點θref)(其縱坐標(biāo)為零)。
所述S型曲線的形式可以為矩形和如圖2中所示的連續(xù)可微分的曲線或者甚至是用于將線段與區(qū)域I、II、III中的每一個(連續(xù))關(guān)聯(lián)的虛線。
有利地,S型曲線的選擇允許一方面在相同的駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L中包括路徑控制跟隨者函數(shù),其將每個非零路徑偏差(位置偏差)Δθ與(尤其在中央?yún)^(qū)域II中,其優(yōu)選地根據(jù)比例法則起作用)非零駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref關(guān)聯(lián),并且另一方面包括(逐漸)包含函數(shù),其在周圍漸近區(qū)域I、III內(nèi)允許封蓋路徑控制對抗駕駛員的作用,并且這包括當(dāng)駕駛員在轉(zhuǎn)向盤3上的手動動作在有效路徑(有效位置)θ和由路徑控制指定的路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref之間創(chuàng)建相當(dāng)大的偏差時。
因而,曲線的中心在路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref上有利地在條件的自動性和多樣性方面提供前述優(yōu)點,同時允許跟隨由路徑控制自由選擇的實際上任意路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref,包括非零設(shè)定點。
并且,要注意到如果考慮直線路徑控制(所述路線根據(jù)該控制,中心在參考的原點(θ=0,Csteer_ref=0)),或者如果考慮根據(jù)任意非零參考位置θref的控制例如以停留在曲線交通車道時,則用于表示駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L的曲線的形狀可以有利地相同(可重疊),其中,曲線中心在所述參考位置上(θref≠0),因為通過簡單地沿橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以從另一個曲線推斷出曲線,如圖2中的虛線中的箭頭所指示的。
不管用于限定駕駛員力矩設(shè)定點確定法則L的曲線(或者散布圖)的形狀是什么,該曲線可以形成存儲在存儲器中的映射(地圖),該映射優(yōu)選地至少依賴于路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref可參數(shù)化,也就是說可調(diào)整,所述映射如上文所示中心在路徑設(shè)定點(位置設(shè)定點)θref上。
在適當(dāng)?shù)那闆r中,其他參數(shù)諸如例如車輛的速度可能影響法則L的定義。
作為實例,可以為駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref設(shè)置等級,其隨著車輛速度增加而增高(其等于當(dāng)車輛的速度增加時,法則L的曲線,并且因此地圖,沿縱坐標(biāo)軸的伸展,并且相反,等于當(dāng)測量的速度減小和/或低于預(yù)定閾值時收縮所述曲線)。
當(dāng)然,本發(fā)明就這點而言還涉及可以由計算機(jī)讀取并且包括計算機(jī)程序代碼元件以確保當(dāng)被計算機(jī)讀取時執(zhí)行根據(jù)前述中所述的任意一個特征的方法的數(shù)據(jù)媒體。
本發(fā)明還涉及一種包括駕駛員力矩控制模塊6的動力轉(zhuǎn)向管理模塊,所述駕駛員力矩控制模塊6:在輸入端一方面接收駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref,并且另一方面接收在被考慮時刻由駕駛員在所述轉(zhuǎn)向盤3上實際施加的有效駕駛員力矩Csteer的測量;估計與有效駕駛員力矩Csteer和所述駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref之間的差相對應(yīng)的駕駛員力矩偏差ΔCsteer;并且在輸出端根據(jù)所述駕駛員力矩偏差,提供意圖應(yīng)用到所述輔助馬達(dá)4以降低所述駕駛員力矩偏差ΔCsteer的馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref;所述管理模塊還包括路徑控制模塊7,路徑控制模塊7:在輸入端接收根據(jù)期望所述車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的路徑設(shè)定點θref,以及用于表示車輛的有效路徑的、被稱為路徑參數(shù)的至少一個參數(shù)的有效值θ的測量,并且其中,所述路徑控制模塊隨后估計與所述路徑設(shè)定點θref和路徑參數(shù)的有效值θ之間的差相對應(yīng)的路徑偏差Δθ,并且隨后在與所述駕駛員力矩控制模塊6的對應(yīng)的輸入端相連接的輸出端提供從該路徑偏差確定的并且意圖降低所述路徑偏差的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref。
更具體地,路徑控制模塊7:在輸入端接收期望根據(jù)所述車輛自動跟隨的參考路徑所預(yù)先確定的位置設(shè)定點θref,以及所述動力轉(zhuǎn)向的有效位置θ的測量,并且隨后估計與所述位置設(shè)定點θref和所述動力轉(zhuǎn)向的有效位置θ之間的差相對應(yīng)的位置偏差Δθ,并且隨后在與所述駕駛員力矩控制模塊的對應(yīng)的輸入端相連接的輸出端提供從該位置偏差Δθ確定的并且意圖降低所述位置偏差的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref。
當(dāng)然,駕駛員力矩控制模塊6設(shè)置為并且用作相對路徑控制模塊7的從屬,駕駛員力矩控制必須足夠快速以便考慮并且執(zhí)行由路徑控制模塊7隨時發(fā)射給其的不同的駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref。
這就是為什么駕駛員力矩控制環(huán)路的帶寬將高于路徑控制環(huán)路的帶寬(通常至少三倍并且優(yōu)選地十倍),也就是說駕駛員力矩控制模塊6用于設(shè)置馬達(dá)力矩設(shè)定點Cmot_ref并且使得輔助馬達(dá)4應(yīng)用靠近該設(shè)定點(典型地誤差小于5%)的有效馬達(dá)力矩Cmot的響應(yīng)時間將短于路徑控制模塊7為了更新駕駛員力矩設(shè)定點Csteer_ref而必要的時間至少三倍并且優(yōu)選地十倍。
并且,前述模塊6、7中的每一個可以通過電子電路、電子板、計算器(計算機(jī))、可編程邏輯控制器或任意其他等效設(shè)備形成。
所述模塊6、7中的每一個可以給出通過其電子組件的布線設(shè)置所獲得的物理控制結(jié)構(gòu),和/或優(yōu)選地通過計算機(jī)編程限定的虛擬控制結(jié)構(gòu)。
此外,本發(fā)明當(dāng)然還涉及一種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其包括由包括前述模塊6、7的全部或部分的管理模塊導(dǎo)航的動力轉(zhuǎn)向機(jī)制,并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法。
最后,本發(fā)明涉及一種尤其具有安裝了該動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤或者有可能駕駛盤的馬達(dá)車輛。
當(dāng)然,本發(fā)明絕不限于前文所述的僅有的變形,本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員尤其能夠自由地分離或組合前述特征中的任意一個或者甚至將它們與其等效物替換。
具體地,如上文所指示的,本發(fā)明涉及用于管理這樣一種動力轉(zhuǎn)向的任意方法即該動力轉(zhuǎn)向組合了駕駛員力矩控制功能(輔助功能)和路徑控制功能(自動導(dǎo)航功能),因而路徑控制功能的輸出作為到駕駛員力矩控制功能的駕駛員路徑設(shè)定點(也就是說路徑控制功能的輸出作為駕駛員力矩的目標(biāo)值,輔助功能然后試圖通過生成并且通過應(yīng)用合適的控制到輔助馬達(dá)來使得駕駛員力矩的有效值會聚到該目標(biāo)值)。