本發(fā)明涉及用于管理動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝備車輛的方法的一般領(lǐng)域,并且特別是機(jī)動(dòng)車輛。
它更特別地涉及考慮到動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的摩擦力。
背景技術(shù):
在一些動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管理方法中,更普遍地在用于控制車輛路徑的某些方法中,檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正可能是有用的,或者甚至是必不可少的,也就是說(shuō)方向盤(pán)在車輛駕駛員的作用下的旋轉(zhuǎn)方向的改變。
為了這個(gè)目的,有可能監(jiān)測(cè)方向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角速度,以便檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)速度的符號(hào)改變。
然而,為了允許通過(guò)這樣的方法足夠可靠地檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正,并且更特別是為了防止例如由方向盤(pán)的輕微振蕩引起的“誤報(bào)”產(chǎn)生,有必要確保由所述方向盤(pán)形成的角位移振幅,在兩個(gè)相反的旋轉(zhuǎn)方向中的每一個(gè)上,接近轉(zhuǎn)向回正點(diǎn)的那個(gè)角位移振幅比一些預(yù)定的、相對(duì)較高的檢測(cè)閾值大。
但是,方向盤(pán)為了達(dá)到并越過(guò)這樣的檢測(cè)閾值而所需要的時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng),這往往限制了用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向回正的方法的精確度和反應(yīng)性。
此外,需要了解方向盤(pán)的角速度,例如從所述方向盤(pán)的角位置測(cè)量,在某些情況下可強(qiáng)制增加專用傳感器,這增加了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的尺寸和重量以及用于其制造的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
分配給本發(fā)明的目的因此旨在克服上述缺點(diǎn),并提供一種新的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管理方法,既簡(jiǎn)單又實(shí)施起來(lái)便宜,這使得能快速且可靠的檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正。
分配給本發(fā)明的目的是通過(guò)一種用于管理動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方法的手段來(lái)達(dá)到的,所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括至少一個(gè)旨在輸出輔助力的輔助馬達(dá),所述方法的特征在于它包括轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a),在該步驟中獲取稱為“馬達(dá)扭矩信號(hào)”的信號(hào),其代表通過(guò)輔助馬達(dá)輸出的輔助力,然后評(píng)估所述馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù),然后將所述馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)與預(yù)定的變化閾值進(jìn)行比較以檢測(cè)導(dǎo)數(shù)峰值,導(dǎo)數(shù)峰值大于所述預(yù)定的變化閾值,指示所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向方向的反轉(zhuǎn)。
有利的是,代表由輔助馬達(dá)提供的輔助力的信號(hào)監(jiān)測(cè),例如對(duì)應(yīng)于施加給所述輔助馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩設(shè)定值或?qū)?yīng)于由所述輔助馬達(dá)的軸施加在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的扭矩的實(shí)際測(cè)量值的信號(hào)監(jiān)測(cè),更具體地是由這樣的信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)所采取的瞬時(shí)值的監(jiān)測(cè),使得能夠快速而可靠地檢測(cè)任何轉(zhuǎn)向回正,無(wú)論限制性檢測(cè)閾值的使用是否與方向盤(pán)的角位移的振幅相關(guān)。
事實(shí)上,發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在轉(zhuǎn)向回正的過(guò)程中,也就是說(shuō)當(dāng)駕駛員連續(xù)地左轉(zhuǎn),然后右轉(zhuǎn)(或反之亦然),會(huì)觀察到通過(guò)輔助馬達(dá)輸出的輔助(扭矩)力非常快、幾乎是瞬時(shí)降低(絕對(duì)值),其中所述降低導(dǎo)致代表所述輔助(扭矩)力的信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的峰值。
輔助力的高振幅的這種突然變化由如下的事實(shí)造成:當(dāng)操作轉(zhuǎn)向系統(tǒng),更具體的是輔助馬達(dá)時(shí),當(dāng)在轉(zhuǎn)向構(gòu)件的位移(局部)極值時(shí)(也就是說(shuō)當(dāng)經(jīng)歷轉(zhuǎn)向回正時(shí)),從輔助馬達(dá)輔助在第一方向(例如向左)上的轉(zhuǎn)向操作的第一輔助狀態(tài)過(guò)渡到馬達(dá)輔助在第二相反方向(在上述的例子中向右)上的轉(zhuǎn)向操作的第二輔助狀態(tài),必然會(huì)觀察到轉(zhuǎn)向構(gòu)件的位移方向的切換(反轉(zhuǎn))。
現(xiàn)在,實(shí)際上,由于與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的內(nèi)摩擦的阻抗力,這往往與轉(zhuǎn)向操作相反,其符號(hào)與轉(zhuǎn)向構(gòu)件的位移符號(hào)(更具體地是與位移速度的符號(hào))相反。
總而言之,就其本身而言,該輔助力具有驅(qū)動(dòng)功能,也就是說(shuō)所述的輔助力往往由司機(jī)根據(jù)需要在考慮轉(zhuǎn)向的方向上驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向構(gòu)件移位,抵抗該阻抗力,包括由于內(nèi)摩擦的力。
在任何情況下,轉(zhuǎn)向角的操作方向的切換,以及因此轉(zhuǎn)向構(gòu)件的位移方向的切換,一方面幾乎同時(shí)導(dǎo)致第一阻力分量的消失,歸因于摩擦,其在轉(zhuǎn)向回正之前在第一方向(按照慣例向左)上反抗轉(zhuǎn)向構(gòu)件的移位,并且在另一方面出現(xiàn)了新的(第二)阻抗力分量,也歸因于摩擦,但在符號(hào)上與第一阻力分量相反,并且這次在轉(zhuǎn)向回正之后在與第一方向相反的第二方向(向右)上反抗轉(zhuǎn)向構(gòu)件的位移。
摩擦的存在,更特別是當(dāng)反轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)向方向時(shí)摩擦的作用方向的反轉(zhuǎn)導(dǎo)致滯后現(xiàn)象,該滯后現(xiàn)象在轉(zhuǎn)向方向的反轉(zhuǎn)期間體現(xiàn)為阻抗力的降低(絕對(duì)值),因此體現(xiàn)為輔助力的降低,該輔助力由輔助馬達(dá)輸出以反抗(并克服)所述阻抗力。
實(shí)際上,所述降低更精確地對(duì)應(yīng)于第一阻力分量(第一摩擦力分量)和上述第二阻力分量(第二摩擦力分量)的累加(代數(shù)積累,通過(guò)考慮相反的符號(hào))。
馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的計(jì)算因此有利地允許突出歸因于轉(zhuǎn)向回正的所述馬扭矩信號(hào)的任何快速降低,因此檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向回正。
也將有利地注意,馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的監(jiān)測(cè),除了提供轉(zhuǎn)向回正的快速檢測(cè)之外、方便濾波操作使得消除由于影響馬達(dá)扭矩信號(hào)質(zhì)量的噪音的誤報(bào)風(fēng)險(xiǎn),如將在下文中詳述的。
最后,馬達(dá)扭矩信號(hào)有利地構(gòu)成系統(tǒng)可用的信號(hào),,并且該信號(hào)可很容易地利用在全部動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,例如以設(shè)定點(diǎn)的形式,設(shè)定點(diǎn)由輔助定律發(fā)展并應(yīng)用到輔助馬達(dá)上,從而簡(jiǎn)化本發(fā)明的實(shí)施。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀下面的描述以及使用由純粹說(shuō)明性和非限制性的方式提供的附圖,本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將進(jìn)一步詳細(xì)地呈現(xiàn),其中:
圖1以時(shí)序圖示出了方向盤(pán)的角位置的演變(或等價(jià)地,通過(guò)考慮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速比,輔助馬達(dá)的軸的角位置的演變)以及在一些連續(xù)的轉(zhuǎn)向回正過(guò)程中的馬達(dá)扭矩信號(hào)的演變。
圖2以時(shí)序圖示出了由圖1的馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)所采取的值。
圖3是根據(jù)時(shí)序圖示出了在由轉(zhuǎn)向回正導(dǎo)致的扭矩下降(絕對(duì)值)的時(shí)刻,表示圖1的扭矩信號(hào)的曲線的放大視圖。
圖4以方框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法操作。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明涉及一種用于管理動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1的方法。
所述動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1包括至少一個(gè)輔助馬達(dá)2,目的是輸出輔助力C輔助。
能夠無(wú)差別地考慮任何類型的輔助馬達(dá)2,更特別是任何類型的雙向輔助馬達(dá)。
特別的,本發(fā)明可應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)輔助馬達(dá)2,用于施加扭矩型輔助力C輔助,以及應(yīng)用于線性輔助馬達(dá)2,用于施加牽引型或壓縮型輔助力C輔助。
此外,所述輔助馬達(dá)2例如可以是液壓的,或者優(yōu)選是電動(dòng)的(使用電動(dòng)馬達(dá),使得特別更容易植入和執(zhí)行所述馬達(dá),以及產(chǎn)生和管理該有用信號(hào))。
在特別優(yōu)選的方式中,所述輔助馬達(dá)2將是旋轉(zhuǎn)型馬達(dá),例如是“無(wú)刷”型。
另外,以公知的方式(但未示出),動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1優(yōu)選地包括方向盤(pán),通過(guò)它車輛駕駛員可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向柱,轉(zhuǎn)向柱通過(guò)小齒輪接合滑動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)向套管內(nèi)的轉(zhuǎn)向齒條,該轉(zhuǎn)向套管固定于車輛的底盤(pán)上。
該轉(zhuǎn)向齒條的端部?jī)?yōu)選地分別連接到偏航可操縱短軸上,短軸上安裝有車輛的轉(zhuǎn)向(并且優(yōu)選為驅(qū)動(dòng))輪,以便齒條在套管內(nèi)的平移位移引起所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角改變(也就是說(shuō)偏航方向)。
輔助馬達(dá)2可接合轉(zhuǎn)向柱,例如通過(guò)蝸輪蝸桿減速器,或甚至通過(guò)滾珠螺桿式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或經(jīng)由與轉(zhuǎn)向柱的小齒輪分開(kāi)的驅(qū)動(dòng)小齒輪直接接合轉(zhuǎn)向齒條(從而形成所謂的“雙齒輪機(jī)構(gòu)”的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu))。
如圖4所示,應(yīng)用到輔助馬達(dá)2的力設(shè)定值(或更優(yōu)選為扭矩設(shè)定值)CMOT,以使所述馬達(dá)幫助駕駛員操縱轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1,取決于存儲(chǔ)在計(jì)算器(這里是輔助定律3的應(yīng)用模塊)的非易失性存儲(chǔ)器中的預(yù)定的輔助定律,其中所述輔助定律可根據(jù)各種參數(shù)調(diào)整所述力設(shè)定值CMOT,例如由駕駛員對(duì)方向盤(pán)施加的方向盤(pán)扭矩C方向盤(pán)、車輛(縱向)速度V車輛、方向盤(pán)的角位置θ方向盤(pán)等。
根據(jù)本發(fā)明,該方法包括轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)。
該轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)允許檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正4,也就是說(shuō)方向的變化,該方向是車輛駕駛員(主動(dòng)地)致動(dòng)方向盤(pán),其中該變化的目的在于并具有從向左的轉(zhuǎn)向位置切換到向右的轉(zhuǎn)向位置的效果,其中向左是駕駛員施加力拉動(dòng)方向盤(pán)向左,其中向右是駕駛員施加力拉動(dòng)方向盤(pán)向右,或反之亦然。
這樣連續(xù)的轉(zhuǎn)向回正4在圖1中清楚可見(jiàn),其中虛線曲線示出了隨方向盤(pán)的角位置θ方向盤(pán)的時(shí)間的演變,從而使得當(dāng)駕駛員連續(xù)地操縱方向盤(pán)向右,然后向左,然后再次向右等,出現(xiàn)了所述方向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向的交替(這解釋為本文所代表的方向盤(pán)角位置的曲線具有類似于正弦曲線的形狀)。
應(yīng)當(dāng)指出的是,在圖1的優(yōu)選實(shí)施例中,代表轉(zhuǎn)向角配置的方向盤(pán)的角位置θ方向盤(pán)實(shí)際上是以等效的方式根據(jù)輔助馬達(dá)2的軸5的角位置表示。
事實(shí)上,代表轉(zhuǎn)向角的空間配置的任何位置測(cè)量,以及因此方向盤(pán)的角位置可適于本發(fā)明的說(shuō)明和實(shí)施目的。
在這種情況下,連接輔助馬達(dá)的軸5與方向盤(pán)的運(yùn)動(dòng)聯(lián)動(dòng)的機(jī)械減速比,建立了馬達(dá)的軸的角位置和方向盤(pán)的角位置之間的關(guān)系。
在圖1的實(shí)施例中,減速比約為26,并且放在縱坐標(biāo)上的角度刻度對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)械千度(103度),驅(qū)動(dòng)軸向后和向前運(yùn)動(dòng)大約在-3600度(驅(qū)動(dòng)軸角的)和3600度(驅(qū)動(dòng)軸角的)之間交替變化,其對(duì)應(yīng)于方向盤(pán)的角位移約+/-139度。
還將注意的是,以公知的方式,所述輔助馬達(dá)2的軸5的角位置可由“解析器”型的相對(duì)位置傳感器來(lái)提供,在此有利地與輔助馬達(dá)2串聯(lián)集成。
角位置的這種測(cè)量選擇,相對(duì)于本發(fā)明的原理不受限制的選擇解釋為如果需要的話也有可能最初表達(dá)在“電角度”型單元中的所述角位置,其考慮到解析器的定子極的數(shù)量,而不同于在“機(jī)械角度”中。
根據(jù)本發(fā)明,在轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)期間,獲得稱為“馬達(dá)扭矩信號(hào)”的信號(hào),該信號(hào)代表由輔助馬達(dá)2輸出的輔助力C輔助(更特別地代表扭矩,在這種情況下是通過(guò)所述輔助馬達(dá)提供的電磁轉(zhuǎn)矩)。
優(yōu)選地,用于所述轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)的馬達(dá)扭矩信號(hào)是由應(yīng)用到輔助馬達(dá)2的力或扭矩設(shè)定值CMOT構(gòu)成,或者甚至由實(shí)際上從輔助馬達(dá)2輸出的力或扭矩C輔助的測(cè)定值構(gòu)成。
實(shí)際上,在考慮車輛壽命的情況下,應(yīng)用到輔助馬達(dá)2的設(shè)定值CMOT以及實(shí)際上是由所述輔助馬達(dá)2提供的輔助力C輔助的值是非常接近的,或者甚至是相等的,使得這兩個(gè)信號(hào)可以同樣方式用在本發(fā)明的框架內(nèi)。
優(yōu)選地,這就是為什么,并且為了描述方便,將有可能在下面將馬達(dá)扭矩信號(hào)同化為應(yīng)用到輔助馬達(dá)2的力設(shè)定值(扭矩設(shè)定值)CMOT。
此外,應(yīng)當(dāng)注意的是,力設(shè)定值CMOT信號(hào)和/或?qū)嶋H上是由馬達(dá)輸出的輔助力測(cè)量C輔助信號(hào)具有的優(yōu)點(diǎn)是能夠并且可很容易地用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。
特別的,應(yīng)用到輔助馬達(dá)的力設(shè)定值信號(hào)CMOT必然是永久公知的,因?yàn)樗鲂盘?hào)系統(tǒng)地構(gòu)成應(yīng)用模塊的輸出數(shù)據(jù),該應(yīng)用模塊應(yīng)用動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的輔助定律3。
因此,利用這個(gè)設(shè)定值信號(hào)CMOT只需要非常簡(jiǎn)單的實(shí)施。
就其本身而言,如果需要的話,如果所述輔助馬達(dá)通過(guò)力傳感器(并且更特別地通過(guò)合適的電磁扭矩傳感器)串聯(lián)配備,有關(guān)實(shí)際上由輔助馬達(dá)2輸出的輔助力C輔助(或扭矩)的測(cè)量的信息可通過(guò)所述輔助馬達(dá)2本身(或更特別地由集成到所述馬達(dá)的控制器)給出。
輔助力C輔助的測(cè)量當(dāng)然可以是可替代地通過(guò)任何其它適當(dāng)?shù)耐獠苛?或扭矩)傳感器來(lái)獲得,例如附接至輔助馬達(dá)2的軸5上的扭矩傳感器。
根據(jù)實(shí)施所述方法的可能變型,將有可能考慮為“馬達(dá)扭矩信號(hào)”,代表由輔助馬達(dá)2輸出的輔助力C輔助、施加在轉(zhuǎn)向齒條上的牽引或壓縮力(縱向、沿所述齒條的平移軸線)。
這樣的信號(hào)例如可由測(cè)量齒條的變形的應(yīng)變儀提供,或者通過(guò)任何其它適當(dāng)?shù)牧鞲衅鱽?lái)提供。
通常,對(duì)于(純粹)根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)來(lái)說(shuō),實(shí)際上有可能利用為“馬達(dá)扭矩信號(hào)”,任何信號(hào)其值對(duì)摩擦的反轉(zhuǎn)是敏感的,也就是說(shuō)任何信號(hào)其值受施加在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的全部或一部分(內(nèi))摩擦影響,使得所述信號(hào)在轉(zhuǎn)向回正時(shí)(以及因此在所述摩擦反轉(zhuǎn)時(shí))經(jīng)受可察覺(jué)的變化(這里為降低)。
此外,應(yīng)當(dāng)注意的是,考慮到輔助馬達(dá)2與轉(zhuǎn)向齒條之間的傳動(dòng)比,可能一般地以馬達(dá)扭矩形式或者以齒條等效線性力形式表示馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT,而不改變本發(fā)明的一般原則。
因此,通過(guò)舉例的方式,圖1的馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT,其在所述圖1中與扭矩(以Nm表示)是同質(zhì)的,為了表示方便和僅僅通過(guò)慣例可因此轉(zhuǎn)化為等效線性力形式,以牛頓表示,并且更準(zhǔn)確地以千牛頓表示,如圖2或圖3所示。
此外,雖然不排除與模擬信號(hào)工作,特別是模擬馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT,但會(huì)優(yōu)選地使用一種或多種數(shù)字信號(hào),特別是數(shù)字馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT。
根據(jù)本發(fā)明,在已經(jīng)獲得馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT之后,評(píng)估所述馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)(在此通過(guò)圖4中的導(dǎo)數(shù)模塊6)。
實(shí)際上,為此目的,有可能應(yīng)用任何推導(dǎo)方法,使得能夠確定每個(gè)時(shí)間單位的馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT的變化(也就是說(shuō)表示所述信號(hào)的曲線斜率),例如在通過(guò)預(yù)定的充分限制的時(shí)間間隔(采樣周期)而分隔的兩個(gè)時(shí)刻之間。
對(duì)于信息來(lái)說(shuō),所述采樣周期(也叫“采樣間隔”)可能包括在0.5ms和10ms之間。
在評(píng)估了馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)之后,則將所述馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)與預(yù)定的變化閾值S峰值進(jìn)行比較,在這里通過(guò)比較模塊8,以檢測(cè)導(dǎo)數(shù)峰值7,其大于所述預(yù)定的變化閾值,表示轉(zhuǎn)向角方向的反轉(zhuǎn)。
如上文所述,并且如在圖1中清楚可見(jiàn)的,在一個(gè)變型中由于摩擦的伴隨逆轉(zhuǎn)而出現(xiàn)了轉(zhuǎn)向回正4,在這種情況馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT絕對(duì)值的降低(該值變得接近零)。
所述降低具有相對(duì)顯著的高度H(在圖1的實(shí)施例中是2.5N.m的馬達(dá)扭矩信號(hào)的范圍)以及相對(duì)短的持續(xù)時(shí)間(通常小于半秒,并且例如包括在100ms和300ms之間)。
所述降低因此由馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT的陡坡挫折來(lái)區(qū)分,在圖1中清晰可見(jiàn),并且因此表現(xiàn)為導(dǎo)數(shù)峰值7形式的馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的顯著且突然增加,如圖2所示。
因而本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn),可識(shí)別通過(guò)導(dǎo)數(shù)峰值7表示的轉(zhuǎn)向回正4,因?yàn)樗鼈兙哂斜刃甭书撝荡蟮闹?,稱為“變化閾值”S峰值,也就是說(shuō)所述導(dǎo)數(shù)峰值滿足:
通常情況下,特別是在圖2的實(shí)施例中,轉(zhuǎn)向回正4的特性的馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)峰值7(或更具體地,相當(dāng)于力的時(shí)間導(dǎo)數(shù)的峰施加在齒條rack)包含在大于30kN/s的稱為“峰范圍”的范圍內(nèi),并且在這種情況下,范圍是從30kN/s到65kN/s,更特別是從35kN/s到50kN/s。
預(yù)定的變化閾值S峰值可因此選擇為低于或等于預(yù)期的峰值范圍,并且特別可等于或接近所述范圍的下限。例如,峰值變化閾值S峰值可在本文中設(shè)定為30kN/s。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選可能性,其可在自己的權(quán)利中構(gòu)成發(fā)明,在轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)期間,在這種情況下通過(guò)使用圖4中的過(guò)濾模塊9,通過(guò)定時(shí)稱為“峰值保持時(shí)間”的持續(xù)時(shí)間d峰值來(lái)進(jìn)行峰值選擇性過(guò)濾,在此期間,如果峰值保持時(shí)間大于或等于預(yù)定的最小持續(xù)時(shí)間閾值d峰值,在越過(guò)所述變化閾值S峰值并通過(guò)指示轉(zhuǎn)向回正4之后,馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)保持在變化閾值S峰值之上。
換言之,可得出結(jié)論:如果馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)一方面滿足越過(guò)變化閾值S峰值(也就是說(shuō)馬達(dá)扭矩信號(hào)的所述時(shí)間導(dǎo)數(shù)具有大于最小斜率值的值,如上所述)以及另一方面保持上述變化閾值S峰值持續(xù)至少等于上述持續(xù)時(shí)間閾值d0的時(shí)間的雙重條件,則有轉(zhuǎn)向回正4。
有利的是,該過(guò)濾是轉(zhuǎn)向回正4的識(shí)別中的附加預(yù)防措施,只要所述過(guò)濾允許區(qū)分真正對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向回正4的所述導(dǎo)數(shù)峰值7以及由背景噪聲造成的噪聲導(dǎo)數(shù)峰值10(圖2),該背景噪聲干擾所述馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT。
實(shí)際上,由于噪聲在馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT中產(chǎn)生了隨機(jī)和快速波動(dòng),不排除偶爾所述噪聲會(huì)引起在所述信號(hào)中出現(xiàn)變化(斜率),其中所述變化將大于變化閾值S峰值,并因而可能被誤解為轉(zhuǎn)向回正,應(yīng)僅基于包括計(jì)算時(shí)間導(dǎo)數(shù)的第一檢測(cè)準(zhǔn)則來(lái)解釋。
然而,發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),基本是周期性現(xiàn)象的噪聲則有半周期特征,其嚴(yán)格地低于馬達(dá)扭矩信號(hào)的降低持續(xù)時(shí)間。
因?yàn)橛稍肼曇鸬脑肼晫?dǎo)數(shù)峰值的持續(xù)時(shí)間基本上等于所述噪聲的半周期(在半周期期間,噪聲在各個(gè)最小和最大振蕩之間單調(diào)地增加,或者相反單調(diào)地減小,或者反之亦然),因此能夠根據(jù)補(bǔ)充所述第一準(zhǔn)則的第二準(zhǔn)則可通過(guò)排除(噪聲10)導(dǎo)數(shù)峰值來(lái)分離代表實(shí)際的轉(zhuǎn)向回正的相關(guān)導(dǎo)數(shù)峰值7,該(噪聲10)導(dǎo)數(shù)峰值具有嚴(yán)格低于這樣的轉(zhuǎn)向回正4的典型持續(xù)時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
在這種情況下,例如可設(shè)置最小持續(xù)時(shí)間d0閾值為包括在30ms和40ms之間的值,其對(duì)應(yīng)于觀察到的噪聲典型的最大半周期(而由轉(zhuǎn)向回正引起的降低持續(xù)時(shí)間等于或大于100ms)。
具體地,過(guò)濾模塊9可包括峰值檢測(cè)鎖存器,其一方面在比較模塊8和另一方面在時(shí)鐘的雙重依賴下放置,該時(shí)鐘測(cè)量當(dāng)所述比較模塊8已檢測(cè)到越過(guò)變化閾值S峰值時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間,使得只要兩個(gè)累積條件相結(jié)合確認(rèn)有轉(zhuǎn)向回正峰值7,所述鎖存器就返回檢測(cè)信號(hào)(峰值識(shí)別信號(hào))。
此外,根據(jù)實(shí)施的優(yōu)選可能性,其可在自己的權(quán)利中構(gòu)成發(fā)明,不管轉(zhuǎn)向回正檢測(cè)步驟(a)的性質(zhì),根據(jù)本發(fā)明的方法可包括摩擦評(píng)估步驟(b),該步驟包括獲取稱為“致動(dòng)力信號(hào)”的信號(hào)C致動(dòng),該信號(hào)代表由駕駛員和由輔助馬達(dá)共同施加在動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的總致動(dòng)力(并且更特別是總致動(dòng)扭矩),并通過(guò)摩擦評(píng)估模塊11由分別在轉(zhuǎn)向回正4之前和之后的所述致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng)所采取的兩個(gè)值之間的差ΔC致動(dòng)評(píng)估抵抗動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的摩擦力F。
換句話說(shuō),該方法包括摩擦評(píng)估步驟(b),在此期間摩擦由在通過(guò)步驟(a)檢測(cè)的轉(zhuǎn)向回正期間發(fā)生的致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng)的下降ΔC致動(dòng)來(lái)評(píng)估摩擦力。
實(shí)際上,對(duì)于如上文詳述的相同理由來(lái)說(shuō),為了解釋在轉(zhuǎn)向回正的情況下馬達(dá)扭轉(zhuǎn)矩信號(hào)CMOT的下降H,更一般地,由于摩擦力的符號(hào)反轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)向回正4也導(dǎo)致致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng)的下降ΔC致動(dòng)。
就絕對(duì)值而言,此外還可能的是以基本上等效的方式,并且不改變本發(fā)明的原理來(lái)由單獨(dú)的馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT(如所述信號(hào)由應(yīng)用到馬達(dá)的設(shè)定值或由馬達(dá)輸出的電磁扭矩來(lái)提供,如上文所提到的)評(píng)估摩擦F,并且更特別地由單獨(dú)的所述馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT(而不是由總的致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng))分別在轉(zhuǎn)向回正之前和之后采取的兩個(gè)值之間的差來(lái)評(píng)估,也就是說(shuō)由已經(jīng)在上文提到的下降高度H來(lái)評(píng)估。
然而,為了獲得影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的摩擦現(xiàn)象的更準(zhǔn)確和更完整的評(píng)估,為了計(jì)算下降的高度,優(yōu)選使用包括作用在運(yùn)動(dòng)連接上的摩擦,其在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)盡可能長(zhǎng)和完整,并且這一點(diǎn)是為了考慮到在其中摩擦可能產(chǎn)生,因而忽略了盡可能少的內(nèi)摩擦源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)段的最大可能數(shù)量。
換句話說(shuō),優(yōu)選的是收集在區(qū)域中的力信號(hào),所述區(qū)域位于離各運(yùn)動(dòng)連接盡可能遠(yuǎn)的上游,該運(yùn)動(dòng)連接包括在一方面轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的上游致動(dòng)器元件(即分別為駕駛員和輔助馬達(dá))以及另一方面下游影響構(gòu)件(拉桿和轉(zhuǎn)向輪)之間,使這些信號(hào)包括抵抗轉(zhuǎn)向的操作的最大的摩擦,并且例如包括在一個(gè)或多個(gè)關(guān)注的致動(dòng)器(多個(gè)致動(dòng)器)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)連接下游中產(chǎn)生的所有摩擦。
此外,還優(yōu)選考慮總致動(dòng)力信號(hào),其不僅考慮到輔助電機(jī)2的貢獻(xiàn),而且考慮到駕駛員的手動(dòng)貢獻(xiàn)。
事實(shí)上,這樣的致動(dòng)力信號(hào)的下降(絕對(duì)值)因此代表了影響轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的摩擦,無(wú)論是在其“機(jī)動(dòng)化”部分(輔助馬達(dá)、減速器、齒條...)以及在其(全部或部分)“手動(dòng)”部分,其也稱為“司機(jī)”部分(方向盤(pán)、轉(zhuǎn)向柱、齒輪/齒條連接...)。
由于這些原因,優(yōu)選地形成了致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng),如圖4所示,由一方面代表由駕駛員施加到方向盤(pán)上的方向盤(pán)扭矩C方向盤(pán)的方向盤(pán)扭矩信號(hào)以及另一方面馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT的總和來(lái)形成。
有利的是,會(huì)注意到,方向盤(pán)扭矩C方向盤(pán)和馬達(dá)扭矩CMOT信號(hào)在大部分動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)的任何時(shí)刻已經(jīng)是可用的,并且由此可容易地利用,從而簡(jiǎn)化了本發(fā)明的實(shí)施。
例如,方向盤(pán)扭矩信號(hào)CMOT可對(duì)應(yīng)于由適當(dāng)?shù)姆较虮P(pán)扭矩傳感器獲得的方向盤(pán)扭矩C方向盤(pán)的測(cè)量值,所述適當(dāng)?shù)姆较虮P(pán)扭矩傳感器例如為測(cè)量位于方向盤(pán)和轉(zhuǎn)向柱之間的扭力桿的彈性變形的磁扭矩傳感器。
這樣的方向盤(pán)扭矩信號(hào)CMOT允許有利地考慮出現(xiàn)在所述扭力桿的下游的所有摩擦,并且特別地,所述摩擦在齒條和緊固到轉(zhuǎn)向柱的下段上的小齒輪之間的連接中產(chǎn)生。
就其本身而言,適合該應(yīng)用的馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT可通過(guò)上述的任何適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)獲得。
因此,將注意到,當(dāng)馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT旨在量化下降的高度時(shí)(在摩擦評(píng)估步驟(b)期間),并且不只檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正(在檢測(cè)步驟(a)期間),不管事實(shí)是單獨(dú)使用所述馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT或與方向盤(pán)扭矩信號(hào)組合使用以形成總的致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng),將優(yōu)選相對(duì)于輔助馬達(dá)2盡可能遠(yuǎn)的位于上游來(lái)收集所述馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT,并因此將優(yōu)選包括應(yīng)用于所述輔助馬達(dá)的設(shè)定值,或包括由所述輔助馬達(dá)輸出的電磁扭矩的測(cè)量,如上文所述。
此外,不管是否是用于量化摩擦的信號(hào)(馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT,或優(yōu)選為致動(dòng)信號(hào)C致動(dòng)),摩擦的評(píng)估需要從所述信號(hào)提取由所述信號(hào)在緊接轉(zhuǎn)向回正之前或緊接轉(zhuǎn)向回正之后所采取的值,也就是說(shuō)更特別地在緊接導(dǎo)數(shù)峰值7之前或緊接導(dǎo)數(shù)峰值7之后,這是為了隨后計(jì)算所述兩個(gè)值之間的差(下降高度)。
這就是為什么根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選使用數(shù)據(jù)庫(kù),使得在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)不同值的歷史,該不同值由用來(lái)在記錄周期上量化摩擦的信號(hào)(馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT或優(yōu)選為致動(dòng)信號(hào)C致動(dòng))連續(xù)采用,將選擇該記錄周期高于有關(guān)轉(zhuǎn)向回正4的下降的預(yù)期持續(xù)時(shí)間。
因此,有可能在導(dǎo)數(shù)峰值7已確定后回到信號(hào)的歷史,以便知道在發(fā)生所述導(dǎo)數(shù)峰值之前的時(shí)刻的所述信號(hào)值。
有利的是,為了避免存儲(chǔ)器空間不必要的消耗,該數(shù)據(jù)庫(kù)將在滾動(dòng)的記錄周期上不斷刷新,以便在所考慮的時(shí)刻只保持可有效地用于在所述考慮的時(shí)刻計(jì)算摩擦的信息。
對(duì)于信息來(lái)說(shuō),該記錄周期可包括在0.5s(500ms)和1s之間,優(yōu)選等于500ms。
優(yōu)選地,并且如圖3和4所示,摩擦評(píng)估步驟(b)包括識(shí)別峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始,其對(duì)應(yīng)于馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)在變化閾值S峰值之上通過(guò)的時(shí)刻,識(shí)別峰值結(jié)束時(shí)刻t結(jié)束,其對(duì)應(yīng)于馬達(dá)扭矩信號(hào)的時(shí)間導(dǎo)數(shù)在所述變化閾值S峰值之下下降的時(shí)刻,然后確定值C致動(dòng)(t1)是什么,稱為“轉(zhuǎn)向回正之前的致動(dòng)力值”,其由致動(dòng)力信號(hào)在第一參考時(shí)刻t1所采用,該第一參考時(shí)刻t1等于峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始或在其之前,確定值C致動(dòng)(t2)是什么,稱為“在轉(zhuǎn)向回正之后的致動(dòng)力值”,其由致動(dòng)力信號(hào)在第二參考時(shí)刻t2所采用,該第二參考時(shí)刻t2等于峰值結(jié)束時(shí)刻t結(jié)束或在其之后,然后由計(jì)算轉(zhuǎn)向回正之后的致動(dòng)力值C致動(dòng)(t2)與轉(zhuǎn)向回正之前的致動(dòng)力值C致動(dòng)(t1)之間的差來(lái)評(píng)估摩擦,也就是說(shuō):
ΔC致動(dòng)=|C致動(dòng)(t2)-C致動(dòng)(t1)|
更特別的,考慮到上文提到的滯后現(xiàn)象,可認(rèn)為在所考慮的時(shí)刻(也就是說(shuō)在考慮的轉(zhuǎn)向回正4的時(shí)刻)影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操作的摩擦力F等于轉(zhuǎn)向回正之后的致動(dòng)力值與轉(zhuǎn)向回正之前的致動(dòng)力值之間的半差,即:F=ΔC致動(dòng)/2。
有利的是,使用馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT的時(shí)間導(dǎo)數(shù)以及涉及由所述導(dǎo)數(shù)確定的導(dǎo)數(shù)峰值7的開(kāi)始t開(kāi)始和結(jié)束t結(jié)束的時(shí)間參考,使得當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)向回正4時(shí)能夠精確地檢測(cè)到該時(shí)刻,因而提高了致動(dòng)力信號(hào)下降的特性評(píng)估的可靠性和準(zhǔn)確性。
通過(guò)在由峰值開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻計(jì)算的并且其構(gòu)架盡可能地接近實(shí)際轉(zhuǎn)向回正4(并因此是致動(dòng)力信號(hào)的下降)的參考時(shí)刻t1,t2測(cè)量致動(dòng)力,本發(fā)明允許精確地確定正好在所述轉(zhuǎn)向回正之前和正好在所述轉(zhuǎn)向回正之后什么是致動(dòng)力C致動(dòng)的精確值。
因此避免了在測(cè)量中的任何延遲或近似,否則其可導(dǎo)致要考慮致動(dòng)信號(hào)的值,該值不代表下降的實(shí)際高度,因?yàn)樗鲋凳窃跁簳r(shí)離所述下降很遠(yuǎn)的測(cè)量點(diǎn)而測(cè)量的。
因而本發(fā)明使得有可能以反應(yīng)的且可靠的方式評(píng)估摩擦F,因?yàn)樗霭l(fā)明大大減少了錯(cuò)誤和緩慢的來(lái)源,其到目前為止破壞了基于監(jiān)測(cè)方向盤(pán)的角位置的摩擦評(píng)估方法。
根據(jù)實(shí)施的一種可能性,可選擇任意匹配第一參考時(shí)刻t1與峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始(也就是說(shuō)設(shè)置t1=t開(kāi)始),和/或互補(bǔ)或替代地選擇匹配第二參考時(shí)刻t2與峰值結(jié)束時(shí)刻t結(jié)束(也就是說(shuō)寫(xiě)下t2=t結(jié)束)。
然而,根據(jù)第二種可能性,第一參考時(shí)刻t1優(yōu)選地嚴(yán)格選擇為在峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始之前(t1<t開(kāi)始),所述第一參考時(shí)刻領(lǐng)先所述峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始一提前值δ1(也就是說(shuō):t1=t開(kāi)始-δ1),和/或第二參考時(shí)刻t2嚴(yán)格選擇為在峰值結(jié)束時(shí)間之后(t2>t結(jié)束),所述第二參考時(shí)刻滯后所述峰值結(jié)束時(shí)間一延遲值δ2(也就是說(shuō):t2=t結(jié)束+δ2)。
對(duì)于信息來(lái)說(shuō),提前值δ1優(yōu)選地包括在20ms和100ms之間,并且例如基本上等于50ms(50毫秒)。
對(duì)于信息來(lái)說(shuō),所述延遲值δ2優(yōu)選地包括在20ms和100ms之間,并且例如基本上等于50ms(50毫秒)。
換言之,在其上計(jì)算所考慮的信號(hào)(在本文中是致動(dòng)力信號(hào))的下降的高度ΔC致動(dòng)的時(shí)間間隔[t1;t2]優(yōu)選是變寬的,并且這優(yōu)選在兩面,無(wú)論是延遲還是提前。
相對(duì)于由峰值開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻所限定的總間隔的測(cè)量間隔的這種變寬,其中所述變寬優(yōu)選地表示為至少10ms(提前以及延遲),并且對(duì)于優(yōu)先實(shí)施例為50ms(提前以及延遲:δ1=δ2=50ms),允許確保在第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2之間過(guò)去的持續(xù)時(shí)間(也就是說(shuō)t2-t1)實(shí)際上大于或等于(并且如果適當(dāng)正好大于)歸因于轉(zhuǎn)向回正,并因此歸因于摩擦的信號(hào)(完全)下降的實(shí)際持續(xù)時(shí)間。
因此,根據(jù)本發(fā)明的方法允許保證致動(dòng)力信號(hào)的極端值很好地測(cè)量而不是截?cái)嗨鱿陆档囊徊糠?,致?dòng)力信號(hào)的極端值對(duì)應(yīng)于所述信號(hào)的整個(gè)下降高度,是轉(zhuǎn)向回正的特征。
此外,但是,提前值δ1和延遲值δ2保持比一些預(yù)定的最大展寬的閾值要相對(duì)低,被選擇使得由于轉(zhuǎn)向回正,第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2保持在過(guò)渡域的直接時(shí)間附近(下降域的附近),在所述過(guò)渡的“邊界”域中,在邊界域的相關(guān)信號(hào)值幾乎相對(duì)于由在過(guò)渡限制的所述信號(hào)所采用的值保持恒定(在邊界域中的所述值的演變例如包含在低于或等于下降高度的10%、5%,或甚至低于或等于下降高度的1%)的幅度范圍內(nèi)。
在這里,由于這樣的事實(shí),在可歸因于摩擦反轉(zhuǎn)的下降的域的外部,馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT以及致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng)比在所述下降過(guò)程中的變化慢得多,提供的低變寬(前進(jìn)δ1和δ2是通常低于200毫秒或甚至100毫秒,優(yōu)選每等于50毫秒的延遲)允許保持第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2在下降域的直接時(shí)間附近,在所述下降的“邊界”域中,在邊界域的相關(guān)信號(hào)值幾乎相對(duì)于由在下降限制處的所述信號(hào)所采用的值保持恒定。
因此,在第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2采用的信號(hào)值的測(cè)量,也就是說(shuō)相對(duì)于可歸因于摩擦的下降既不太早也不太晚,準(zhǔn)確地反映了在所述下降的范圍所考慮的致動(dòng)力的實(shí)際值C致動(dòng)(或相應(yīng)為馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT)。
最終,根據(jù)本發(fā)明的方法因此允許基本上測(cè)量下降的高度,其對(duì)應(yīng)于針對(duì)摩擦的整個(gè)貢獻(xiàn),而且僅僅針對(duì)摩擦的貢獻(xiàn)。
因此,所述方法有利地使得能夠獲得影響關(guān)注時(shí)刻的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的實(shí)際摩擦F的幾乎實(shí)時(shí)、可靠、準(zhǔn)確以及定期更新的測(cè)量值,而公知的方法無(wú)法這樣做,公知的方法基于摩擦的相當(dāng)粗略的近似,由摩擦的預(yù)先建立的理論模型而產(chǎn)生。
應(yīng)當(dāng)指出的是,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的變型,不是分別由峰值開(kāi)始時(shí)刻t開(kāi)始和峰值結(jié)束時(shí)刻t結(jié)束計(jì)算第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2,有可能由單一的峰值時(shí)刻表征導(dǎo)數(shù)峰值7,其例如可對(duì)應(yīng)于峰值開(kāi)始時(shí)刻或峰值結(jié)束時(shí)刻或位于所述峰開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻中間的平均時(shí)刻,然后任意地在所述單個(gè)峰值時(shí)刻的任一側(cè)設(shè)定第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2,以便在間隔中包括這樣限定的信號(hào)下降的預(yù)期特性的持續(xù)時(shí)間;例如,有可能考慮第一參考時(shí)刻位于單個(gè)峰值時(shí)刻之前的100ms,并且第二時(shí)刻在所述單個(gè)峰值時(shí)刻之后的200ms。
當(dāng)然,參考時(shí)刻t1,t2的這種選擇不影響上述的摩擦評(píng)估的一般原則。
此外,無(wú)論該定義是否用于第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2,致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng)(和/或馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT)的記錄周期允許暫時(shí)在存儲(chǔ)器中保存所述信號(hào)的值,該信號(hào)用于在所考慮的時(shí)刻評(píng)估摩擦,該記錄周期當(dāng)然比包括在第一參考時(shí)刻和第二參考時(shí)刻之間的時(shí)間間隔[t1;t2]的寬度更大,并且更特別地比增加了延遲值δ2和提前值δ1的下降的預(yù)期最大持續(xù)時(shí)間更大。
此外,根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選地包括驗(yàn)證步驟(c),在其中之一是檢查,本文中是在圖4的驗(yàn)證模塊12中,無(wú)論在下列條件中實(shí)施的一個(gè)或多個(gè)條件是否滿足,優(yōu)選以累積的方式:方向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度低于或等于預(yù)定方向盤(pán)速度閾值方向盤(pán)的角加速度小于或等于預(yù)定的方向盤(pán)加速度閾值車輛的偏航角速度的演變或車輛的橫向加速度γ的演變根據(jù)方向盤(pán)的取向角θ方向盤(pán)位于基本上是線性域之內(nèi)。
處理方向盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度的情況,該旋轉(zhuǎn)速度必須小于或等于接近于零的方向盤(pán)速度閾值并且例如約5度/秒,允許驗(yàn)證車輛位置的生活狀況是與轉(zhuǎn)向回正兼容的,通過(guò)確保方向盤(pán)的角速度在推定的轉(zhuǎn)向回正的時(shí)刻位于零附近。
事實(shí)上,在實(shí)際轉(zhuǎn)向回正期間,方向盤(pán)速度在方向盤(pán)的反轉(zhuǎn)點(diǎn)(尖)一定變成零。相反地,不存在方向盤(pán)速度越過(guò)零排除了轉(zhuǎn)向回正的情況。
就其本身而言,處理方向盤(pán)的角加速度的情況允許僅當(dāng)方向盤(pán)加速時(shí)進(jìn)行摩擦評(píng)估,并且因此轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的構(gòu)件動(dòng)作的加速是很低的,例如低于或等于100度/s2,也就是說(shuō)只有當(dāng)慣性力時(shí)是不存在或可忽略不計(jì)的。
因此,我們要確保,在摩擦評(píng)估期間,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)很好的代表摩擦現(xiàn)象,且只有摩擦現(xiàn)象,而不受慣性力的出現(xiàn)而變形,使得通過(guò)測(cè)量馬達(dá)扭矩CMOT和/或通過(guò)測(cè)量致動(dòng)力C致動(dòng)來(lái)發(fā)覺(jué)和量化該應(yīng)力狀態(tài)。
車輛的偏航角速度的演變,或者等同的車輛橫向加速度γ的演變的線性狀態(tài),取決于方向盤(pán)的取向角θ方向盤(pán)是同等的,以確保車輛不處于失去抓地力的情況,并且更特別地要么在轉(zhuǎn)向過(guò)多的情況要么在轉(zhuǎn)向不足的情況。
事實(shí)上,失去抓地力(輪胎在路面上損失抓地力)將導(dǎo)致車輪和拉桿施加在齒條上的、抵抗輔助馬達(dá)的阻抗力下降,這將進(jìn)而導(dǎo)致由輔助馬達(dá)輸出的力相應(yīng)減少,其中所述減少與內(nèi)摩擦F的作用沒(méi)有聯(lián)系,并因此會(huì)歪曲那些摩擦F的評(píng)估。
為了檢查線性狀態(tài),可特別能夠使用在不同的生活狀況(干燥天氣、濕滑路面等)下的測(cè)試活動(dòng)和與相應(yīng)最大容許偏航率或相應(yīng)最大允許加速度相關(guān)聯(lián)期間設(shè)立的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,方向盤(pán)的每個(gè)角位置在方向盤(pán)的多個(gè)不同預(yù)定角位置中。
因此,可考慮在線性域中,也就是說(shuō)在允許可靠評(píng)估摩擦的生活狀況下,如果在所考慮的時(shí)刻測(cè)量的方向盤(pán)的角位置中(或等效地輔助馬達(dá)的軸的角位置),車輛的偏航角速度或橫向加速度γ(其例如可由電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)ESP提供,或者由制動(dòng)輔助系統(tǒng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)提供)低于最大允許值。
最終,根據(jù)本發(fā)明的摩擦評(píng)估的有效實(shí)現(xiàn)可有利地進(jìn)行同時(shí)實(shí)現(xiàn)幾種情況,在這種情況下例如高達(dá)四種情況(或更多),即處理導(dǎo)數(shù)峰值的最小保持時(shí)間d峰值的情況、處理方向盤(pán)的角速度的情況、處理方向盤(pán)的角加速度的情況,和/或處理橫向動(dòng)力學(xué)的線性情況(偏航角速度或橫向加速度γ)。
反之,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)任何這些情況可抑制摩擦的評(píng)估,因?yàn)樗鲈u(píng)估被認(rèn)為是鑒于在所考慮的時(shí)刻的車輛的生活狀況是不相干的。
這樣檢查冗余,使得能夠排除可疑的情況,因此只保留摩擦的可靠評(píng)估,鑒于可能影響它的不同的不穩(wěn)定性,這顯著提高了根據(jù)本發(fā)明的方法的穩(wěn)健性。
此外,變化閾值S峰值,和/或如果合適的話,提前值δ1和延遲值δ2的峰值保持最小持續(xù)時(shí)間d0閾值和/或提前值δ1和延遲值δ2優(yōu)選根據(jù)方向盤(pán)的角加速度來(lái)調(diào)整。
換句話說(shuō),本發(fā)明允許動(dòng)態(tài)地更新用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正和/或摩擦評(píng)估的設(shè)定,這取決于不同的參數(shù),例如方向盤(pán)的角加速度并且這是為了在每種情況下優(yōu)化該方法的可靠性以及反應(yīng)性。
事實(shí)上,可很容易理解,例如馬達(dá)扭矩信號(hào)CMOT(相應(yīng)的致動(dòng)力信號(hào)C致動(dòng))下降的持續(xù)時(shí)間盡可能短,其斜率(其時(shí)間導(dǎo)數(shù))在方向盤(pán)的操縱很快時(shí)高得多。
因此,例如當(dāng)駕駛員緊跟反方向操作而執(zhí)行快速轉(zhuǎn)向操作時(shí),使得方向盤(pán)的相對(duì)高的角加速度應(yīng)用在對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)向回正的零速度點(diǎn)的兩側(cè),能夠增加變化閾值S峰值的值,以更好地去除噪聲,同時(shí)保持了檢測(cè)具有陡坡的下降的可能性。
可替代地或補(bǔ)充地,也有可能或甚至期望的,當(dāng)方向盤(pán)增加角加速度時(shí)減少了峰值保持最小持續(xù)時(shí)間閾值d0,以不冒險(xiǎn)排除相當(dāng)短的然而代表轉(zhuǎn)向回正的峰值。
類似地,可替代地或補(bǔ)充地,在這種情況下也可考慮減少用于限定第一參考時(shí)刻t1和第二參考時(shí)刻t2的提前值δ1和/或延遲值δ2,在此獲取致動(dòng)力C致動(dòng)的極值允許估算下降的高度。
實(shí)際上,因?yàn)椴倏v方向盤(pán)時(shí)越快,下降時(shí)間越短,有可能在較窄的時(shí)域中構(gòu)架整個(gè)下降而不冒截?cái)嘞陆蹈叨鹊娘L(fēng)險(xiǎn)。
有利的是,減少保持峰值d0和/或提前值δ1和/或延遲值δ2的最小時(shí)間閾值允許加速執(zhí)行該方法,并且因此優(yōu)化了其反應(yīng)性而沒(méi)有不利地影響其可靠性。
更一般地,適應(yīng)于根據(jù)車輛的生活狀況和/或方向盤(pán)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)向回正和/或摩擦評(píng)估,允許優(yōu)化該方法的性能,并且使該方法尤其是通用的。
當(dāng)然,本發(fā)明還涉及同樣地構(gòu)造或編程用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本文上述的任一特征和變型的方法的動(dòng)力轉(zhuǎn)向管理模塊。
所述管理模塊可包括,并且更特別地可能聚集在同一套管內(nèi),一個(gè)和/或另一個(gè)(和可能所有的)模塊用于應(yīng)用輔助定律3,用于計(jì)算導(dǎo)數(shù)6、過(guò)濾9、評(píng)估摩擦11和驗(yàn)證條件12,如上所述。
上述模塊的每一個(gè)可由電子電路、電子電路板、計(jì)算器(計(jì)算機(jī))、可編程控制器或任何其它等效裝置來(lái)形成。
上述模塊的每一個(gè)可具有物理控制結(jié)構(gòu),基于它的電子元件的布線結(jié)構(gòu),和/或優(yōu)選地由計(jì)算機(jī)編程定義的虛擬控制結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然,本發(fā)明還涉及同樣地由計(jì)算機(jī)可讀的并包含計(jì)算機(jī)程序代碼單元的任何數(shù)據(jù)介質(zhì),當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取所述介質(zhì)時(shí)能執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的該方法。
最后,應(yīng)注意的是,根據(jù)本發(fā)明的方法,它利用通常在動(dòng)力轉(zhuǎn)向中可用的信號(hào),該方法可容易地推廣到所有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),包括改型許多現(xiàn)有的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),通過(guò)簡(jiǎn)單地重新編程其計(jì)算器。
當(dāng)然,此外本發(fā)明不限于上文描述的實(shí)施方式,本領(lǐng)域中的技術(shù)人員特別能夠?qū)⑷我磺笆鎏卣鞣蛛x或自由組合在一起,或甚至替代等同物。