用于在运行期间辅助车辆驾驶员的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及在运行期间通过为车辆驾驶员提供期望的转向感来辅助该驾驶员的方法，其特征在于如下步骤：-确定所期望的转向装置引导力，该期望的转向装置引导力包括代表了转向设备中的期望的摩擦力的部分；以及，-基于所确定的转向装置引导力来为驾驶员提供所述期望的转向感。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在运行期间通过为车辆驾驶员提供期望的转向感来辅助该驾驶员的方法和系统。
技术介绍
已知的是，通过基于不同的输入参数将引导力施加到转向装置上来为驾驶员提供期望的转向感，这些输入参数例如是转向装置的偏转度、侧向加速度、横摆率、以及车辆速度。如果施加到转向装置上的引导力抵消由驾驶员施加到转向装置上的力，则该引导力是阻力性的，而如果该引导力与驾驶员施加在转向装置上的力作用在同一方向上，则该引导力是助力性的，因此，例如降低了诸如作用在车轮上的摩擦力等的效果，此摩擦力等被驾驶员感受为操作该转向装置时的阻力。在车辆的情形中，所述转向装置通常由常规的方向盘形成。然而，本专利技术也适用于其它转向装置，例如操纵杆、滑动头(sliding nipple)或任何其他适当的用于使车辆转向的转向装置。例如，在转向装置是方向盘的情况下，弓I导力将表现为施加到方向盘上的引导力矩。因此，在此情况下，术语“转向感”是指驾驶员在车辆运行期间感受到的该方向盘力矩。EP 1431160公开了一种基于方向盘旋转角度、车辆速度和侧向加速度或横摆率来估算方向盘阻力矩的系统。方向盘经由转向轴设备连接到车轮，并且，测量所传递的方向盘阻力矩并将其与所估算的方向盘阻力矩相比较，随后，通过使用反馈控制器将所传递的方向盘阻力矩调整为与所估算的方向盘阻力矩大致相同。然而，已经发现该系统在某些运行中不能认为是不稳定的。此外，已经发现，当在长弯道上行驶时，转向感会降低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是实现一种对驾驶员进行辅助的方法，该方法为提高转向感创造了条件。此目的通过权利要求I中限定的方法来实现。因此，这通过如下步骤来实现确定所期望的转向装置引导力，该期望的转向装置引导力包括代表了转向设备中的期望的摩擦力的部分，以及基于所确定的转向装置引导力来为驾驶员提供所述期望的转向感。本专利技术基于如下见解即，希望有一定的摩擦感，详见下文。优选地，该期望的转向装置引导力代表了名义上的、期望的摩擦力。所述术语“转向设备”可以是名义上的转向设备。所确定的、期望的转向装置引导力也可基于另外的信息，例如除了摩擦力分量之外的、所期望的另外的转向特征。因此，所确定的、期望的转向装置引导力可以是所期望的力(例如力矩分量)的总和。优选地，所述车辆包括实际的转向设备，该转向设备具有手动转向装置、至少一对接地构件、以及位于该手动转向装置和所述接地构件之间的机械连接件。根据一个示例性实施例，所述方法包括如下步骤通过把基于所期望的转向装置引导力的最终转向装置引导力施加到手动操作的转向装置上，来为驾驶员提供所述期望的转向感。所述手动操作的转向装置优选由方向盘形成。在此情况中，与转向装置引导力有关的术语“最终”表明了 主动提供的转向装置引导力未必等于所确定的、期望的转向装置引导力。例如，所述方法包括如下步骤确定在运行期间由实际的车辆转向设备产生的施加到转向装置上的实际力，以及，通过从所确定的、期望的转向装置引导力的值中减去所确定的实际力的值，来确定应施加到转向装置上的最终转向装置引导力的值。优选地，该实际力由施加到方向盘上的实际力矩来形成，经由所述转向设备中的诸如扭转杆等的弹性元件来确定该实际力。优选地，通过测量所述转向设备中的扭转杆的扭转来确定转向力矩。更具体地，在该扭转杆的第一端布置有第一角度传感器，且在该扭转杆的(与第一端相反的)第二端布置有第二角度传感器。可基于该扭转杆的相对角运动(扭转)以及该扭转杆的刚度来确定所述转向力矩。根据一替代方案，也可使用一个或数个应变计。根据一示例性实施例，所述方法包括如下步骤至少使驾驶员的转向感免受车辆的转向设备中的摩擦力影响，该转向设备被构造成用于使至少一个接地构件转向。优选经由所谓的基准值生成器函数来实现使驾驶员的转向感免受转向设备中的摩擦力影响，或通过任何其它已知的摩擦补偿装置或函数来实现这一点。优选地，在施加转向装置引导力的同时使驾驶员的转向感免受该转向设备中的摩擦力影响。优选地，使驾驶员的转向感与转向设备中的摩擦力的影响脱离关系。因此，优选完全消除所述转向设备中的摩擦力的影响。该实施例为使用电动助力转向(EPAS)系统创造了条件。特别地，所述方法适用于如下转向系统在该转向系统中，在转向装置和地面之间存在有机械连接件，但在运行期间，由于该机械连接件而导致的固有的转向感被消除或至少受到抑制。例如，实际的转向设备中固有的机械摩擦取决于不同的运行条件，例如制造公差、磨损、温度、使用年限等。因此，对于不同的相应车辆来说，所述机械连接件中的机械摩擦不同且随着时间而改变。因此，此实施例为将其硬件(机械连接件)与摩擦转向感脱离关系创造了条件。换言之，该实施例为与应用无关的(与硬件无关的)摩擦转向感创造了条件。优选地，所述方法包括如下步骤基于诸如转向角度的车辆状态来确定所期望的转向装置引导力。该转向角度优选由方向盘的偏转度来限定。优选地，所述方法包括如下步骤将所确定的转向装置引导力施加到转向设备上，同时至少抑制由于该机械互连件而导致的转向装置干扰。优选地，测量所传递的转向装置引导力并将其与所估算的、期望的转向装置引导力相比较，其中，通过使用反馈控制器、通过调节所述引导力的大小来将所传递的转向装置引导力调节为与所期望的转向装置引导力大致相同。根据另一个示例性实施例，所述方法包括如下步骤通过车辆转向设备中的期望 的摩擦力的、至少一个预定的摩擦力模型来确定所述转向装置引导力。优选地，所述方法包括如下步骤通过致动器将所述转向装置引导力施加到转向设备上。根据另一个示例性实施例，该摩擦力模型代表了转向设备中的柔性元件与转向装置之间的摩擦力，其中，该柔性元件被构造成围绕转向轴线产生沿周向方向的相对位移，该位移是在转向设备的上轴和下轴之间生成的。该实施例基于如下见解即，对于转向感来说，此特别限定的摩擦力是有利的沿周向方向的所述位移是根据方向盘的转动、随着该柔性元件(扭转杆)的扭转而在上轴和下轴之间产生的，该柔性元件(扭转杆)介于所述上轴和下轴之间。上部转向柱中的摩擦是期望的，这是由于如下事实摩擦会消耗能量，因此为该系统增加了阻尼(以非线性方式)，一定量的摩擦会减小驾驶员在长弯道行驶时的力矩，驾驶员因此可以说“利用摩擦来使其手臂得到休息”，以及无摩擦转向系统的感觉就像纯弹簧。根据另一个示例性实施例，该摩擦力模型被构造成不代表所述转向设备中的所述柔性元件与用于将转向装置引导力施加到转向装置上的致动器之间的摩擦力，而是代表该柔性元件与方向盘之间的期望的摩擦量。该实施例基于如下见解即，对于转向感来说，仅此特别限定的摩擦力是有利的。因此，电动助力转向系统中的摩擦被分为两种单独的类型，即扭转杆上方的摩擦，该摩擦(在一定程度上)是期望的，和电动致动器和扭转杆之间的摩擦，从控制和稳定性的观点来看，该摩擦是不期望的。本专利技术的另一个目的是实现一种用于对驾驶员进行辅助的系统，该系统为提高转向感创造了条件。通过权利要求11中限定的系统来实现该目的。因此，这通过如下系统来实现该系统用于在运行期间通过为车辆驾驶员提供期望的转向感来辅助该驾驶员，其特征在于用于确定所期望的转向装置引导力的装置以及用于基于所确定的转向装置引导力为驾驶员提供所述期望的转向感的装置，所述期望的转向装置引导力包括代表了转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在运行期间通过为车辆驾驶员提供期望的转向感来辅助该驾驶员的方法，其特征在于如下步骤 -确定所期望的转向装置引导力，所述期望的转向装置引导力包括代表了转向设备中的期望的摩擦力的部分；以及 -基于所确定的转向装置引导力来为驾驶员提供所述期望的转向感。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，通过把基于所述期望的转向装置引导力的最终转向装置引导力施加到手动操作的转向装置上，来为驾驶员提供所述期望的转向感。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于如下步骤 -确定在运行期间由实际的车辆转向设备产生的施加给所述转向装置的实际力，以及 -通过从所确定的、期望的转向装置引导力的值中减去所确定的实际力的值，来确定应施加到所述转向装置上的最终转向装置引导力的值。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，至少使驾驶员的转向感免受所述车辆的转向设备中的摩擦力影响，所述转向设备被构造成用于使至少一个接地构件转向。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于如下步骤基于代表了车辆状态的输入来确定所述期望的转向装置引导力。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于如下步骤基于代表了转向角度的输入来确定所述转向装置引导力。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于如下步骤通过所述车辆转向设备中的期望的摩擦力的、至少一个预定的摩擦力模型来确定所述转向装置引导力。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述摩擦力模型代表所述转向设备中的柔性元件与所述转向装置之间的摩擦力，其中，所述柔性元件被构造成围绕转向轴线产生沿周向方向的相对位移，所述位移是在所述转向设备的上轴和下轴之间生成的。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述摩擦力模型被构造成不代表所述转向设备中的所述柔性元件与用于将所述转向装置引导力施加到所述转向装置上的致动器之间的摩擦力。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述柔性元件形成扭转杆。11.用于在运行期间通...

【专利技术属性】
技术研发人员：约亨·波尔，斯滕·拉恩赫尔特，约翰·胡尔滕，扬英厄·斯文松，
申请(专利权)人：沃尔沃拉斯特瓦格纳公司，
类型：发明
国别省市：