用于機動車輛助力轉(zhuǎn)向方向盤定心的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于輔助驅(qū)動機動車輛的設備和方法的一般領域，旨在促進和保障這種車輛的操縱。
[0002]更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于輔助方向盤的操縱以便例如在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)輔助所述方向盤向預定中心位置返回的方法，特別是一種電動助力轉(zhuǎn)向。
【背景技術】
[0003]已有已知的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，當方向盤轉(zhuǎn)動且車輛行駛時，所述方向盤回正，特別是通過轉(zhuǎn)向輔助電機，回程力趨于自發(fā)地將所述方向盤返回至其中立中心位置，而且這便于給駕駛員提供了行駛情況的更好感受。
[0004]如果這樣的回程力的返回一般是令人滿意的，有利于提高駕駛的舒適性和安全性，但它仍可能受到一些限制。
[0005]事實上，本發(fā)明人已觀察到，在自然定心現(xiàn)象趨于減弱的某些情況下，已知系統(tǒng)有時會陷入困境。
[0006]這特別的可能發(fā)生在推進車輛中，該車輛具有后置發(fā)動機，而其轉(zhuǎn)向前車軸因此傾向于較少被請求，這使轉(zhuǎn)向不易發(fā)生自發(fā)定心現(xiàn)象。
[0007]如果在穩(wěn)定狀態(tài)通過前車軸的后傾效果可以部分補償這樣的定心力的缺乏，當前車軸具有正的后傾角，通過方向盤返回的常用策略，這并不適用于加速度階段，這是因為由于加速度，所述前車軸經(jīng)歷附加動態(tài)減輕。
[0008]駕駛員的感覺以及更全面的助力驅(qū)動那么可能或多或少的扭曲，使車輛的行為控制可能受到損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷并提出新的轉(zhuǎn)向輔助方法，該方法確保了轉(zhuǎn)向的控制以及特別是轉(zhuǎn)向的定心的控制尤其是有效和可靠的，這給車輛的行為提供了忠實的呈現(xiàn)，無論所述車輛處于什么壽命狀況下。
[0010]本發(fā)明的目的是通過用于輔助操控車輛方向盤的方法來達到，在此方法中，設定返回設定值，量化適用于施加在所述方向盤以便輔助所述方向盤返回預定中心位置的回程力，所述方法其特征在于，它包括至少一個確定縱向加速度的步驟(a)，在此步驟(a)，車輛的瞬時縱向加速度被求得，然后一個調(diào)整返回設定值的步驟(b)，在此步驟(b)，其中根據(jù)所述瞬時縱向加速度調(diào)整方向盤返回設定值。
[0011]有利地，通過動態(tài)修改方向盤的回程力，更具體地說，通過當加速度水平提高時強化所述回程力，根據(jù)本發(fā)明的方法可以以人為的方式有效地補償實際定心效果的減輕，由可轉(zhuǎn)向前車軸的減輕造成實際定心效果的減輕。
[0012]因此，該方法保證了方向盤定心的連續(xù)性和有效性，、并且保證了更全面地作為整體的轉(zhuǎn)向定心的連續(xù)性和有效性，特別地保證了可轉(zhuǎn)向輪定心的連續(xù)性和有效性，同時確保所述定心效果的良好感覺，因此，更廣泛地說，確保轉(zhuǎn)向車軸的行為的良好感覺。
[0013]這因此給車輛提供了更好的控制，同時更可靠和更直觀，無論所述車輛在行進中的任何情況下，特別是在車輛的持續(xù)加速階段。
[0014]因此按照本發(fā)明所述的方法，可以大大提高在所有情況下駕駛的舒適性和安全性，這有利地以特別簡單的和廉價的方式，而不引起車輛的體系結(jié)構(gòu)的超重和復雜化。
【附圖說明】
[0015]根據(jù)下面的描述以及參照附圖將更為詳細地體現(xiàn)本發(fā)明的其他目的、特點和優(yōu)點，其僅通舉例方式而非限制性地被提供，其中:
[0016]圖1以示意的側(cè)視圖描述了配備有轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的正后傾角車輛，允許實施依照本發(fā)明的方法；
[0017]圖2以功能框圖描述了依照本發(fā)明的用于補償方向盤定心的方法的過程。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明涉及一種用于協(xié)助操縱車輛方向盤I的方法。
[0019]本發(fā)明的方法特別地在助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2中得到應用，如圖1所示，優(yōu)選地使用電動輔助電機3，電動輔助電機例如通過蝸輪以及蝸桿式的減速器5連接到轉(zhuǎn)向柱4。
[0020]通常，轉(zhuǎn)向柱4的旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地驅(qū)動嚙合在齒條上的齒輪(不可見)，齒條平移安裝在罩內(nèi)，該齒條依次作用于左拉桿和右拉桿6，導向可轉(zhuǎn)向車軸的輪7。在這個例子中，它是前車軸，優(yōu)選地具有正后傾角0。
[0021]助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2優(yōu)選地包括嵌入式計算器8，設計用于驅(qū)動輔助電機3，并且更特別將對應于轉(zhuǎn)矩的設定值用于所述電機，該設定值根據(jù)一個或多個預定的助力規(guī)則促進或相反地抵抗方向盤I的操縱。
[0022]由CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡)類的車載計算機網(wǎng)絡9可以有利地保證輸入到計算器8以及來自計算器8的數(shù)據(jù)交換。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，特別需要開發(fā)一個量化回程力的返回設定值(圖2中的最終返回設定值”)，更具體地為扭矩，旨在用于方向盤1，如果合適的話，通過輔助電機3，所述設定值將通過耦合至所述電機的轉(zhuǎn)向柱4被施加到輔助電機3上，并且這是為了協(xié)助所述方向盤I朝向預定中心位置返回。
[0024]雖然所述預定中心位置可以被自由定義，它優(yōu)選地基本上對應于方向盤的中間位置，也就是說，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的配置中，沿著車輛的前面FR—背面RE的縱向方向以直線定向可轉(zhuǎn)向車軸的輪。
[0025]此外，使用術語“方向盤”，是為了方便使用，是非限制性，并且術語“方向盤”在這里可以指任何允許車輛司機對轉(zhuǎn)向上施加控制力的裝置，如傳統(tǒng)的環(huán)形方向盤、可能截斷其一部分的周長、轉(zhuǎn)向舵柄、操縱桿式手柄、方向舵踏板組件等。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，并且如圖2所示，該方法包括:至少一個步驟(a)確定縱向加速度，在此步驟，估算車輛的瞬時縱向加速度，然后一個步驟(b)調(diào)整返回設定值，在此步驟，根據(jù)所述瞬時縱向加速度調(diào)節(jié)方向盤返回設定值。
[0027]有利地，這種方法允許基本上實時考慮車輛的縱向加速度參數(shù)，即所述車輛的前-后方向?qū)嵤┑募铀俣确至?，該加速度分量原則上基本上正切于遵循的軌道，以便響應方向盤的轉(zhuǎn)向而調(diào)整和配給施加于方向盤的回程力，也就是說當方向盤被轉(zhuǎn)動一個角位置，該角位置與所述轉(zhuǎn)向盤的預定中心位置不同以及該角位置或多或少的遠離所述轉(zhuǎn)向盤的預定中心位置。
[0028]更具體地，當車輛加速時，所述方法允許增強司機感知:定心效果，以及方向盤I的有效定心作用、以及更全面地轉(zhuǎn)向和運行車軸的有效定心作用。
[0029]因此，這特別是能人為和有效地彌補和糾正車輛前車軸可能傾倒的動態(tài)減輕效果，特別是發(fā)動機后置的車輛，如光、后輪驅(qū)動的車輛。
[0030]如果適當?shù)脑挘@種以定心力定義的加速度值的干預可能會被施加在兩個位移方向，無論車輛是否向前或向后行進。
[0031]優(yōu)選地，在調(diào)整步驟(b)中，根據(jù)縱向加速度的增增函數(shù)調(diào)節(jié)返回設定值，以便如果所述縱向加速度增加和/或如果所述縱向加速度超過預定的閾值，則增加回程力的強度。
[0032]換句話說，可以有利地受益于逐步加強定心力，特別是受益于有效和逐步補償定心力的減少，定心力的減少由自然定心效應減少造成，自然定心效應是由于可轉(zhuǎn)向的運行車軸的動態(tài)減輕所引起，可根據(jù)如下規(guī)則進行補償操作:或者可以隨加速度連續(xù)的增加，特別是線性的增加，或者可以隨加速度分段的增加(特別是階梯的增加)。
[0033]此外，可以特別地提供補償?shù)挠|發(fā)閾值，僅根據(jù)第一預定加速度級(較低值)用到回程力的互補人為加強。
[0034]類似地，特別是出于為了避免過渡補償?shù)陌踩?，當瞬時縱向加速度達到或超過第二預定級(上限值)、大于所述第一級時，可以考慮限制回程力的加強的上限。
[0035]優(yōu)選地，調(diào)整步驟(b)包括可變放大子步驟(bl)，該步驟與瞬時加速度值相關聯(lián)，在該步驟，根據(jù)預先建立的規(guī)則或算法、取決于所述加速度值的放大增益，然后所述增益被施加到基礎信號，形成預設定值，以獲得校正后的設定值。
[0036]優(yōu)選地，在預設定值計算步驟(C)，基于一個或多個(其他)運行參數(shù)，從縱向加速度依次獨立地計算所述預設定值，所述一個或多個(其他)運行參數(shù)例如為該車輛的速度、方向盤的旋轉(zhuǎn)速度、方向盤的角位置和/或由駕駛員在方向盤上施加的扭矩。
[0037]此外，無論保留怎樣的實施例，可以在定義預設定值和/或校正設定值時特別考慮到轉(zhuǎn)向盤的角位置，具體地，指示方向盤轉(zhuǎn)向越多，也就是說，所述方向盤的瞬時角位置遠離它的中心位置越多，那么所述預設定值和/或校正設定值超高。
[0038]有利地，本發(fā)明允許根據(jù)比例式校正、通過預設定值乘以一個放大增益很容易地調(diào)整返回設定值，其特別地根據(jù)瞬時加速度值基于預定定標改進所述放大增益，所述預定定標例如曲線、映射(地圖)或算法，所述預定定標有利地存儲在計算器8的非易失性存儲器中。
[0039]在一個實施例中，所述增益可能嚴格地大于1，并達到5或以上。
[0040]優(yōu)選地，預設定值和校正設定值，以及最終設定值，將是性質(zhì)相同的信號，例如“返回電流”的強度表示通過輔助電機3施加的返回扭矩。
[0041]預設定值的計算步驟(C)可以對應于已知類型的轉(zhuǎn)向助力方法中已經(jīng)存在的步驟，這也是顯著的，因此本發(fā)明的實現(xiàn)可以通過對編程模塊的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行簡單的改造“嫁接”來實施，所述編程模塊對應于加速度的測定步驟(a)和設定值的調(diào)整步驟(b)，以便執(zhí)行基礎設定值有條件的放大，例如“返回電流”，無論縱向加速度是多少，該“返回電流”不變，并且已經(jīng)由在現(xiàn)有車載網(wǎng)絡9上轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)提供該“返回電流”。
[0042]更全面地，因此能特別容易以及便宜地實施本發(fā)明，這最終可能意味著根據(jù)加速度增函數(shù)以方向盤的返回的控制環(huán)提供比例增益的改進，所述方向