[发明专利]车辆动力转向系统以及限制动力转向系统施加扭矩的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到车辆动力转向系统以及限制动力转向系统施加的扭矩的方法。

背景技术

现代转向系统不仅允许向驾驶员提供常规的动力辅助，还可以提供转向扭矩以形成可以提高舒适性和安全性的驾驶员辅助系统。更进一步的，可以施加转向扭矩以便减少可能由车辆或路况引起的破坏性扭矩的影响。

动力辅助在本说明书中被定义为放大驾驶员所施加扭矩的扭矩应用。该扭矩应用可以在后续在其他的舒适性辅助系统中被作类似地处理。然而更进一步地，所述的方法也可以应用于任何的个性化的功能。

方向盘是与驾驶员接触的触觉界面。在辅助系统中施加的扭矩不会导致危险情况的发生是先决条件，因而所施加的助力扭矩必须设定为在即使是失误(不期望地施加的扭矩)情况下车辆也能被驾驶员控制。安全需求意味着在设定施加扭矩的措施时必须考虑到在最坏可能的失误情况下施加的扭矩不会导致包括驾驶员，车辆和情况的整体系统的危险。

已知的途径通常为限制叠加于驾驶员施加的扭矩和动力辅助上的转向扭矩的幅度和力度。客户诊断和专家诊断被运用以确定可控制的阈值。由于评估的变化性，在此需要从最坏可能的情况开始，也就是说，在错误操作的情况下，限制必须适应最严重的情况或最严重的评估情况。

这就导致了额外功能的可能性能或施加扭矩的措施不能总是要求针对不同情况所合适的或需要的扭矩的情况。

发明内容

本发明是基于在机动车辆上改善可靠地施加辅助转向扭矩的可能性的目的，也就是，在这个意义上说，本发明限制了在异常情况下可能发生的不正确施加扭矩的影响。

此目的分别可由权利要求1和权利要求4中的特征达到。本发明其它有利改进由从属权利要求确定。

根据本发明的第一个方面，提供了一种车辆的动力转向系统，包括用于限制动力转向系统施加的扭矩的扭矩限制器，其中限制基于预测的车辆反应。

对不期望的扭矩应用的感知尤其取决于具体情况下的转向行为。对干涉的主观评估主要不是由方向盘处所产生的力/扭矩来确定，而是取决于源自与施加过程相关的方向盘角度改变所导致的横向动力学反应或者横摆率的程度。因而在设定限制时，输出的转向扭矩在很大程度上可以被忽略。

当评估不期望的扭矩应用的可控性时，驾驶员因此不会评估扭矩本身而是评估因此而导致的车辆的反应。横向动力学反应和/或横摆率的程度被估计，所述的估计直接与驾驶员对控制性的评估相关联，因此考虑到了驾驶员、车辆和/或情况的变化，并且使得能够取决于驾驶员、车辆和/或情况，并且允许相应功能的效益最大化而不侵害安全需求地施加扭矩。也就是说，仅在施加的扭矩提升了相应严重车辆反应或者驾驶员不希望的车辆反应时或仅在此范围内执行限制。严重的或者不希望的车辆反应可以在驾驶员/车辆/情况分组中确认。

由于根据本发明，以综合形式考虑了车辆可能的反应，动力转向系统一方面是非常可靠的，另一方面，施加扭矩的操作空间可以被最大化。

动力转向系统可以包括确认预测的车辆反应的传感器，其中传感器确认动力转向系统的反应。由于车辆的惯性，车辆仅在一定延迟之后做出反应。不期望的车辆横摆反应在此情况下只是由不期望的转向角引起。转向系统针对不正确的扭矩需求的反应也可以作为中间变量而被评估。可以通过可被直接测出的此变量而确保扭矩限制器的快速反应。

传感器可以检测转向角加速度、转向角速度和/或转向角。这些测量的值可以很容易且很可靠地被探测到或者根据微积分方法确认。可使用一个或者多个测得值。

根据本发明的第二方面，本发明涉及到限制动力转向系统施加扭矩的方法，其中限制是基于车辆预测的反应而作出。上述的优势和修改变形在此都可适用。对限制的计算和/或评估可以在控制器、扭矩限制器和/或动力转向系统中进行。

预测的车辆反应可以被转向系统确认。这个值可以作为中间步骤而毫无延迟地被确认。

转向系统反应可以通过转向角加速度、转向角速度和/或转向角确认。这些值可以很容易被确认然后被用于确定上述的限制。

转向角加速度、转向角速度和/或转向角的持续时间也可以被考虑。这些额外的信息可以被用于确认限制从而优化安全性、可靠性和驾驶员感受。

车辆速度也可以被考虑。这个额外输入可以允许改善安全性，因为车速可能对车辆的控制性有影响。例如，因而能够在从某些速度开始时使用较小的预测车辆反应作为限制的基础。