本发明专利技术涉及一种用于机动车辆(2)的转向系统(1)，转向系统(1)具有至少一个机械地连接到机动车辆(2)的方向盘(4)的方向盘致动器(5)和至少一个连接到方向盘致动器(5)的电子控制单元(6)，电子控制单元(6)配置为根据机动车辆(2)的至少一个当前状态参数使用方向盘扭矩算法确定目标方向盘扭矩(16)，使用目标方向盘扭矩(16)可激活方向盘致动器(5)。在每种驾驶情况下为了给机动车辆(2)的驾驶员提供安全的目标方向盘扭矩(16)，这有助于他完成车道引导任务，控制单元(6)配置为考虑机动车辆(2)的至少一个当前状态参数通过合理性算法来检查所确定的目标方向盘扭矩(16)的合理性、通过辅助算法确定后备方向盘扭矩(101)、以及如果目标方向盘扭矩(16)不合理，则使用后备方向盘扭矩(101)代替目标方向盘扭矩(16)作为目标方向盘扭矩请求(18)。扭矩请求(18)。扭矩请求(18)。
【技术实现步骤摘要】
转向系统和用于操作转向系统的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于机动车辆的转向系统，转向系统具有至少一个机械地连接到机动车辆的方向盘的方向盘致动器和至少一个连接到方向盘致动器的电子控制单元，电子控制单元配置为根据机动车辆的至少一个当前状态参数使用方向盘扭矩算法确定目标方向盘扭矩，使用目标方向盘扭矩可激活方向盘致动器。此外，本专利技术涉及一种用于操作机动车辆的转向系统的方法，其中根据机动车辆的至少一个当前状态参数使用方向盘扭矩算法确定目标方向盘扭矩，使用目标方向盘扭矩可激活机械地连接到机动车辆的方向盘的方向盘致动器。
技术介绍
[0002]在机动车辆中，方向盘和转向轮由此通常彼此机械连接。为了影响机动车辆的行驶方向，驾驶员可以通过输入方向盘角度来设置转向轮上的角度。为此，驾驶员必须在方向盘上施加相应的扭矩。
[0003]在常规的转向系统中，已经引入了辅助转向单元，其基于驾驶员分别施加在方向盘上的扭矩将附加的辅助扭矩引入转向系统以增加驾驶舒适度。然而，由于方向盘和转向轮之间的机械连接，驾驶员仍然会收到有关当前驾驶情况和当前行驶的下垫面质量的反馈，这有助于驾驶员完成任务，以设置与驾驶情况相匹配的转向角度。
[0004]新的发展表明方向盘和转向轮完全机械分离(线控转向系统)。在一方面方向盘另一方面转向轮的电耦合的示例性概念中，转向轮通过一个或多个车轮致动器移动，这些车轮致动器在其物理极限内无条件的遵循通常由各自的方向盘角度决定的目标规范。
[0005]为了辅助驾驶员完成他设置正确方向盘角度的任务，在此也必须通过相应的方向盘致动器人为地产生与驾驶状况匹配的方向盘扭矩。这里与驾驶情况匹配的方向盘扭矩的计算遵循任意复杂的算法，以产生最佳可行的驾驶舒适性。然而，错误计算可能导致驾驶员的转向角输入突然受到与驾驶情况不再匹配的转向扭矩的干扰，直至由于方向盘致动器的突然无法控制的转向运动而完全失去对机动车辆的控制。
[0006]如例如在DE 10 2009 000 868 A1中所述，用于辅助驾驶员的方法是已知的，其中由辅助功能请求的叠加转向扭矩直接在幅度和动态响应方面受到限制。此外，例如在DE 10 2014 201 107 A1中描述的基于转向反作用力限制辅助功能的叠加转向扭矩的方法是已知的。工业中还已知解决方案，其中对于转向系统，其中方向盘机械地连接到转向轮，并且基于驾驶员手扭矩测量来限制辅助马达扭矩以确保转向辅助的安全操作。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是在机动车辆的每种驾驶情况下提供安全的目标方向盘扭矩，这有助于机动车辆的驾驶员完成他的车道引导任务。
[0008]根据本专利技术，通过具有权利要求1的特征的转向系统来实现该目的，该转向系统的控制单元被设计为考虑机动车辆的至少一个当前状态参数通过合理性算法检查所确定的
目标方向盘扭矩的合理性、通过辅助算法确定后备方向盘扭矩、以及如果目标方向盘扭矩是不合理的，则使用后备方向盘扭矩代替目标方向盘扭矩作为目标方向盘扭矩请求。
[0009]应当注意，在以下描述中单独阐述的特征和措施可以以任何技术上合理的方式彼此组合并且公开了本专利技术的进一步实施例。说明书特别结合附图附加地表征和详细说明了本专利技术。
[0010]根据本专利技术，考虑当前驾驶情况，检查确定的目标方向盘扭矩的合理性，以防止不合理的目标方向盘扭矩作用在机动车辆的方向盘上，不合理的目标方向盘扭矩会干扰或阻碍驾驶员的车道引导任务。相反，根据本专利技术，如果确定不合理的目标方向盘扭矩，则切换到后备方向盘扭矩并且因此使用该后备方向盘扭矩辅助驾驶员。独立于复杂舒适函数的任何错误计算，因此始终确保驾驶员的可控性。总之，使用本专利技术，在每种驾驶情况下始终为驾驶员提供安全的目标方向盘扭矩，这有助于他的车道引导任务。复杂舒适函数既可以与转向感觉本身有关(基于车轮或车辆模型上的估算或测量的力，通过滤波器、阻尼等根据需要进行后处理的模拟方向盘扭矩)，也可以与分布在车辆中的多个模块上的辅助功能(例如车道保持助手或避让助手等)有关。
[0011]根据本专利技术，通过控制单元来监测目标方向盘扭矩的合理性。为此，控制单元使用合理性算法，通过控制单元的电子单元或软件组件执行合理性算法。考虑机动车辆的一个或多个当前状态参数来检查目标方向盘扭矩的合理性，例如直接感官获得这些当前状态参数或者通过控制单元或其他车辆电子单元从传感器信号确定这些当前状态参数。如果控制单元通过合理性算法确定目标方向盘扭矩不合理，则它切换到备用方向盘扭矩，其优选地通过简单的计算连续计算备用方向盘扭矩，在每种驾驶情况下都是安全的。这种更简单的计算例如可以是与当前方向盘角度相关的函数，或者可以考虑机动车辆中已知的其他安全信号。为此，控制单元使用通过电子单元或控制单元的软件组件执行的辅助算法，使用电子单元或控制单元的软件组件也可以执行合理性算法，或者通过单独的电子单元或控制单元的软件组件执行合理性算法。例如，安全信号可以是车辆速度，因为与快速行驶期间相比，在静止或非常缓慢行驶期间，驾驶员根据当前方向盘角度预期不同的转向行为/方向盘扭矩。优选地，确保每个进一步的输入信号具有与后备方向盘扭矩本身的计算相同的质量。安全信号的其他示例例如是横向加速度、偏航角速度、车轮转向角等。
[0012]方向盘致动器是可连接的或通过转向轴连接至机动车辆的方向盘。方向盘致动器可以设计为机电式的。控制单元电连接到方向盘致动器以能够使用相应的目标方向盘扭矩来致动方向盘致动器。可以过滤或平滑提供给控制单元的输入信号和/或控制单元的输出信号。
[0013]根据本专利技术的转向系统可用于对机动车辆的机械地连接至机动车辆的方向盘的转向行驶轮进行转向。此外，根据本专利技术的转向系统可用于对机动车辆的未机械地连接到机动车辆的方向盘的转向行驶轮进行转向。机动车辆可以是乘用车或多功能车。
[0014]根据本专利技术的监测概念的使用允许根据典型的质量保证标准实施和验证复杂舒适函数。只要复杂舒适函数不受外部监控概念的保护，就必须根据行业典型的最高安全标准来实施和验证复杂舒适函数，这伴随着显著额外支出和与之相关的成本以及更长的开发时间直至市场引入，而这是本专利技术避免的。此外，使用本专利技术，复杂的舒适功能也可以基于传感器的信号，传感器的信号可能不符合行业中典型的这些最高安全标准，或者其安全仅
与进一步的重大支出和相关成本有关。
[0015]根据一个有利的实施例，控制单元配置为检查目标方向盘扭矩的合理性、将目标方向盘扭矩的方向与当前方向盘角速度的方向进行比较、以及如果目标方向盘扭矩的方向与当前方向盘角速度的方向相对应，则将目标方向盘扭矩与扭矩阈值进行比较并且将当前方向盘角速度与速度阈值进行比较、以及如果目标方向盘扭矩大于扭矩阈值并且当前方向盘角速度大于速度阈值，则使用后备方向盘扭矩代替目标方向盘扭矩作为目标方向盘扭矩请求。以这种方式，通过将目标方向盘扭矩的方向与当前方向盘角速度的方向进行比较来确定由舒适性函数计算的目标方向盘扭矩是否与当前驾驶情况匹配。方向盘角速度在此可以由控制单元或具有方向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆(2)的转向系统(1)，所述转向系统(1)具有至少一个机械地连接到所述机动车辆(2)的方向盘(4)的方向盘致动器(5)和至少一个连接到所述方向盘致动器(5)的电子控制单元(6)，所述电子控制单元(6)配置为根据所述机动车辆(2)的至少一个当前状态参数使用方向盘扭矩算法确定目标方向盘扭矩(16)，使用所述目标方向盘扭矩(16)可激活所述方向盘致动器(5)，其特征在于，所述控制单元(6)配置为考虑所述机动车辆(2)的至少一个当前状态参数通过合理性算法来检查所确定的所述目标方向盘扭矩(16)的合理性，通过辅助算法确定后备方向盘扭矩(101)，以及如果所述目标方向盘扭矩(16)不合理，则使用所述后备方向盘扭矩(101)代替所述目标方向盘扭矩(16)作为目标方向盘扭矩请求(18)。2.根据权利要求1所述的转向系统(1)，其特征在于，所述控制单元(6)配置为检查所述目标方向盘扭矩(16)的合理性、将所述目标方向盘扭矩(16)的方向与当前方向盘角速度(19)的方向进行比较、以及如果所述目标方向盘扭矩(16)的方向对应于所述当前方向盘角速度(19)的方向，则将所述目标方向盘扭矩(16)与扭矩阈值进行比较并且将所述当前方向盘角速度(19)与速度阈值进行比较、以及如果所述目标方向盘扭矩(16)大于所述扭矩阈值并且所述当前方向盘角速度(19)大于所述速度阈值，则使用所述后备方向盘扭矩(101)代替所述目标方向盘扭矩(16)作为所述目标方向盘扭矩请求(18)。3.根据权利要求2所述的转向系统(1)，其特征在于，所述控制单元(6)配置为根据传感器数据确定所述机动车辆(2)的驾驶员当前是否在所述方向盘(4)上执行转向过程，并且根据所述当前转向过程的至少一个特性改变所述扭矩阈值。4.根据权利要求2或3所述的转向系统(1)，其特征在于，所述控制单元(6)配置为根据传感器数据确定作用在所述机动车辆(2)的至少一个转向行驶轮(11、12)上的齿条力、将所述齿条力的方向与所述方向盘角...
【专利技术属性】
技术研发人员：法比安，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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