[发明专利]用于在运行期间辅助车辆驾驶员的方法和系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，本发明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，引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。

发明内容

本发明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1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。

本发明基于如下见解：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。