專利名稱：汽車控制輔助系統(tǒng)的制作方法
汽車控制輔助系統(tǒng)參照在先申請0001本國際申請要求2005年10月19日提交的申請?zhí)枮?510661的法國 專禾啲優(yōu)先權(quán)，本申請參照優(yōu)先權(quán)申請的說明書、附圖、權(quán)利要求書辦。技術(shù)領(lǐng)域0002本申請涉及一種汽車控制輔助系統(tǒng)。0003特別地，本發(fā)明涉及的汽車控制輔助系統(tǒng)包括與轉(zhuǎn)向方向盤及轉(zhuǎn)向助力致動器連接的助力轉(zhuǎn)向器，通過信息處理單元控制助力轉(zhuǎn)向器發(fā)揮作用，以 便對^i轉(zhuǎn)向器施加助力。背景駄0004最i^H十年，汽車工業(yè)受益于電子技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)飛躍。從前單純 的機(jī)械系統(tǒng)由機(jī)械、液壓、電子等不同領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，這些不同的系統(tǒng)就是眾 所周知的《機(jī)電系統(tǒng)》，這些技術(shù)明顯增加糊的技術(shù)彌補(bǔ)以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的控制。0005在這些技術(shù)中，可以舉例說明的如雜,死系統(tǒng)或ABS系統(tǒng)，該 系統(tǒng)防止車輛制動期間車輪抱死。防抱死時(shí)，輪胎可以掛共更大的第慟力，優(yōu)化 制動距離。0006車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同樣被改善，由于歷史原因，液壓助力首先允許減 小駕駛員施加于方向盤的力。實(shí)際上，戶腿的《DAE轉(zhuǎn)向系統(tǒng)》的電子助力轉(zhuǎn)向 趨向于取代ffil^力技術(shù)。0007進(jìn)一步的艦允許在轉(zhuǎn)向肚增加助力(重迭力矢E)，也允許據(jù)些瞎 形下幫助駕駛員確定轉(zhuǎn)向方向盤的位置，在方向盤和車輪之間不存在機(jī)械連接， M^払系統(tǒng)，只有電子信mm電氣總線^tfo在新技術(shù)方面，《DAE》型的裝 置、觸發(fā)電子或液壓轉(zhuǎn)向或者《線控轉(zhuǎn)向》提供新的自由度，這是一種新型參數(shù) 可校準(zhǔn)糊行駛時(shí)聯(lián)絡(luò)機(jī)能。0008這個(gè)自由度允許增加轉(zhuǎn)向柱上的力矩，從而允許改變駕駛員的力或者改變方向盤的自轉(zhuǎn)，而這僅靠液壓助力轉(zhuǎn)向是不可能實(shí)現(xiàn)的。這種新的實(shí)用性
允許在生活多方面改善汽車性能，尤其是像牽引補(bǔ)償、〈muspliO輔助制動等，但 同樣地在低速行駛時(shí)，使得駕駛員可以用較小的力控帝囀向。
0009車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要作用在于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向輪例如車輛前輪，以便能夠 控制這些輪轉(zhuǎn)向。這一般是通過轉(zhuǎn)動方向盤、轉(zhuǎn)向柱、齒輪、齒條、連桿實(shí)現(xiàn)， 為了減小控帝仿向盤的力，引入了轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。過去，由于功率原因，這些都 是借助液壓系統(tǒng)。而現(xiàn)在，有了大功率的小型電機(jī)。在戶皿的稱作《DAE系統(tǒng)》 的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向助力也逐步實(shí)現(xiàn)了電動。車輪與方向盤總是機(jī)械連接，方向盤轉(zhuǎn) 動帶動 轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向。

發(fā)明內(nèi)容
0010本發(fā)明的目的是在 低^行時(shí)簡化控制。
0011為此，本發(fā)明的目的是提供一種汽車控制輔助系統(tǒng)，其包括助力轉(zhuǎn)
向器，該助力轉(zhuǎn)向^l皮連接到方向盤和轉(zhuǎn)向助力致動器上，由信息處理單元控制 助力制動器的運(yùn)行以便對轉(zhuǎn)向柱施加助力力矩，其特征在于它包括與信息處理單 元連接的控制裝置，用于控制所述轉(zhuǎn)向器恢復(fù)到至少一個(gè)預(yù)定位置，所述的控制 裝置包括計(jì)算裝置，通過根據(jù)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加的阻力力矩相對應(yīng)的抗干擾力矩以 及與控制方向盤轉(zhuǎn)動所需的力矩相對應(yīng)的參考力矩計(jì)費(fèi)咴復(fù)力矩。
0012其它特征為
預(yù)定皿是轉(zhuǎn)向器的中，置，在該中，置， 轉(zhuǎn)向輪皿線；
預(yù)定健是轉(zhuǎn)向器的末端位置，在戶;i^^位置，輔轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)向；
控制裝置包括車速獲取裝置，以便當(dāng)車速小于預(yù)定閾限值時(shí)，在一預(yù)定位置
斷開戶，轉(zhuǎn)向器的恢復(fù)；
控制體包括車速獲取體，以便當(dāng) 髓為零時(shí)，在一預(yù)定位置斷開所 述轉(zhuǎn)向器的恢復(fù)；
控制體包括力矩獲取體，該力矩由駕駛員施力盱方向虹以便當(dāng)駕駛員
不對方向繊力叻矩時(shí)，觸;^脫轉(zhuǎn)向器咴復(fù)到預(yù)定健。
控制，包括力矩獲取裝置，該力矩由駕駛員施加于方向盤以便當(dāng)駕駛員繼 續(xù)手動方向盤時(shí)，在預(yù)定位置處斷開轉(zhuǎn)向器的恢復(fù)。
該系統(tǒng)包括與信息處理單，接的角^/撤銷^s，能夠觸紛撤銷恢復(fù)轉(zhuǎn)向器的控制驢。恢復(fù)轉(zhuǎn)向器的控制裝置包括預(yù)設(shè)位置的操縱裝置，在所述預(yù)定位置處，轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)限定為被恢復(fù)?？垢蓴_力矢註要由方向盤力矩和致動器施加的總力矩信息計(jì)算得到。 控制裝置包括加法器，以便由抗干擾力矩和參考力矩得到恢復(fù)力矩。


0013參照下述附圖，結(jié)合實(shí)施例可以得知本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性 附圖1魏要圖，示出本發(fā)明輔助系統(tǒng)的基本結(jié)稱 附圖2示出本發(fā)明輔助系統(tǒng)的作用； 附圖3圖示了本發(fā)明的^it; 附圖4示出恢復(fù)力矩的計(jì)算。具體實(shí)驗(yàn)式0014圖1示出了汽車控制輔助系統(tǒng)，包括標(biāo)號為1的助力轉(zhuǎn)向器，該助 力轉(zhuǎn)向器1與標(biāo)號為2的方向盤以及標(biāo)號為3的轉(zhuǎn)向助力致動器連接，由標(biāo)號為4 的信息處理單元控制助力致動器的運(yùn)行以便對轉(zhuǎn)向 力,力力矩。0015如前所述，致動器3可以是例如電動助力馬達(dá)。0016根據(jù)本發(fā)明，信息處理單元4連接歪,于咴M^脫轉(zhuǎn)向器到至少一 個(gè)預(yù)定位置的控制裝置5;本發(fā)明的目的是無需駕駛員操作方向盤2即可轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向 器l以及轉(zhuǎn)向輪和方向盤2。0017控制體5例如可以控制轉(zhuǎn)向器1恢復(fù)到中^S，在這個(gè)健上， 輔的轉(zhuǎn)向輪腿線。當(dāng)然，控制體5也可以控制助力轉(zhuǎn)向器恢復(fù)到除中她 置之外的其它健，例如，轉(zhuǎn)向器彩崙健，此時(shí)，輔轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)向。0018控制驢5也可以控制轉(zhuǎn)向器1恢復(fù)到中^a或彩崙健。在這 種瞎形下，控制體5包^f頁設(shè)定健的操l!^g 12，以便允許駕駛員對兩個(gè)位 置之一選擇。駕駛員控制A/機(jī)接口方式的操m^g 12，以便按照轉(zhuǎn)向控制意愿凍 操作信息處理單元4。0019控制鍵5包括車速獲取驢6，以便當(dāng)車速低于予跌設(shè)定的一個(gè)固 定閾值例如30km/h時(shí)，在預(yù)定^S斷開轉(zhuǎn)向恢復(fù)。進(jìn)一步，轉(zhuǎn)向器l的恢復(fù)在車速為零至閾P(yáng)ra度例如30km/h時(shí)MM發(fā)，在車速大于30km/h時(shí)被斷開恢復(fù)。0020控制裝置5同樣包括力矩獲取裝置7，該力矩由駕駛員施加于方向盤 上，如果駕駛員在預(yù)定位置希望斷開轉(zhuǎn)向器恢復(fù)，不施加力矩于方向盤上即可。 控制體5還包括力矩獲取驢6，該力矩由駕駛員施加于方向盤2上，以便如果 駕駛員重新控制方向盤2日彌銷轉(zhuǎn)向恢復(fù)，此時(shí)恢復(fù)正起作用。0021力矩和速度信息分別通過相應(yīng)的力矩和皿傳自提供。0022在這種情況下，也可以知道當(dāng)^ffl速度低于30km/h且駕駛員、，轉(zhuǎn) 向方向繊力時(shí)，系統(tǒng)使轉(zhuǎn)向器返回到中刺體，即轉(zhuǎn)向輪戯線。0023信息處理單元也連接到相應(yīng)的觸貨撤銷裝置8 (M/A)，觸貨撤銷裝 置8可以觸粉撤銷用于轉(zhuǎn)向恢復(fù)的控制裝置5。觸貨撤銷裝置8例如可以由駕駛 員操作。在這種情況下，觸粉撤銷裝置8不必僅限定為以按鈕方式運(yùn)行/停止方向 盤恢復(fù)功能，也不必限定為與車輛停車或關(guān)閉相關(guān)聯(lián)以便在車輛停止或關(guān)閉時(shí)觸 發(fā)控制體5的設(shè)備。0024同樣地，信息處理單元也同樣連接另一個(gè)傳繊以便使恢復(fù)歪啦。0025例如，信息處理單元也同樣連接到另一個(gè)標(biāo)號9代表的方向盤角度 傳感器，由標(biāo)號10代表的方向盤位移皿傳感器，以及由標(biāo)號11代表的致動器 的總力矩傳感器。0026也可以看到，這樣的系統(tǒng)簡化了控制，尤其是當(dāng)^M氏速時(shí)的操作， 以M用簡化駕駛員使用車輛的新接口 。0027系統(tǒng)也采用例如轉(zhuǎn)向助力電機(jī)來轉(zhuǎn)動方向盤以及車輪，無需駕駛員 接觸方向盤。本發(fā)明的目的慰氐速行駛時(shí)分擔(dān)駕駛員的工作。0028ilil圖2戶標(biāo)，從附圖可以看至啦制^§于在 駕駛員松開方 向盤時(shí)以及^ffl低于例如30km/h閾卩I3M時(shí)計(jì)象咴復(fù)力矩。0029這個(gè)力矩隨后被施加到轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向柱上，以便轉(zhuǎn)動方向盤，以引 導(dǎo)雜到預(yù)定健。0030對于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)。在低速時(shí)例如車速為零時(shí)，由于車速低，車 輛導(dǎo)向輪自動排戯行慰^隹的。因此，方向盤不能恢復(fù)到中間位置，這是因?yàn)?它的作用明顯低于輪胎的滑轉(zhuǎn)力矩。速度為零時(shí)，當(dāng)駕駛員松開轉(zhuǎn)向方向盤，由 于輪胎的扭力矩，輕微震蕩后，方向盤保持原位。0031在低鵬作時(shí)，駕駛員依照附圖3戶標(biāo)出的四個(gè)象卩IX作，附圖3示出了駕駛員的力矩與方向盤角度的關(guān)系。
0032在第二四象限實(shí)施控制時(shí)，方向盤向中她置轉(zhuǎn)動。
0033根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，當(dāng)駕駛員松開方向盤時(shí)，利用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加轉(zhuǎn) 向柱上的力矩并使方向盤回復(fù)到中，置，在第一、三象限駕駛員可以不操作， 這樣，駕駛員對方向盤的操縱分為兩部分。
0034當(dāng)糊在停止時(shí)，尤其停車后，控制體5 !繊發(fā)，控制方向盤回 到預(yù)定^S， 為中，置。為此，皿度為零時(shí)，當(dāng)駕駛員松開方向盤2，轉(zhuǎn) 向輪(以及方向盤2)由于輪胎的強(qiáng)大滑轉(zhuǎn)力矩作用保持原位，而根據(jù)本發(fā)明的控 制裝置5，無需駕駛員操作，方向盤2自行回到中，置。
0035如同之前指出的，系統(tǒng)可以通過人機(jī)界面例如指令按鈕進(jìn)行操作， 或者在ffl中永久地掛共。
0036根據(jù)本發(fā)明的集成到系統(tǒng)中的信息處理單元也禾l傭方向盤角度、方 向盤速度、方向盤力矩、以及轉(zhuǎn)向助力致動器的總力矩。
0037根據(jù)方向盤力矩的信息，系統(tǒng)持續(xù)檢測是否駕駛員握持或松開方向 盤。如果駕駛員在目標(biāo)鵬例如0—30km/h松開方向盤，，系繊過方向盤角度、 方向盤速度、方向盤力矩、以及致動器總力矩信息計(jì)算恢復(fù)力，以便使方向盤回 到中間位置。
0038如果駕駛員再轉(zhuǎn)方向盤，系統(tǒng)持續(xù)地減輕附加力矩。在方向盤松開 時(shí)，恢復(fù)力矩的計(jì)算如附圖4所示。實(shí)際上，S31E動器施加在轉(zhuǎn)向ah的恢復(fù) 力矩被分解為兩個(gè)大小不同、'I4M相同的力矩和。
0039在附圖4中，其中的一個(gè)力矩是標(biāo)號15〗樣的抗干擾力矩，其與轉(zhuǎn) 向系 加的阻力矩相對應(yīng)，這個(gè)阻力矩也對應(yīng)于齒條上的力矩，等值的慣性力 矩，干燥的或有粘度的摩擦力矩等。這個(gè)力矩主要由方向盤的力矩和致動器施加 的總力矩計(jì)算得來。如果利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)施加獲取的該方向盤力矩，貝U該 方向盤的力矩是零。
0040在附圖4中，另一個(gè)力矩由標(biāo)號16所示的參考力矩l樣，其等于控 偉仿向盤轉(zhuǎn)動所需的力矩，這個(gè)力矩也等于觀幌的方向盤的力矩，與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 外部條件無關(guān)。實(shí)際上，恢復(fù)力矩可以由一些信息計(jì)算出，例如，方向盤角度，
，等，也就是說，直接^i:^i十算^i助計(jì)算，艮P非直接的。
0041相應(yīng)的計(jì)算裝置被連接在前述的不同的檢測器和傳繊之間，可以得到方向盤力矩、致動器的總力矩、方向盤的角度、方向盤的速度、車輛的速度。
0042附圖4中，計(jì)算體的輸出連接至銜號為17的加法器，以便M^ 兩個(gè)力確定方向盤松開時(shí)施加的恢復(fù)力矩。
0043當(dāng)然，其它方式也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，該系統(tǒng)確保轉(zhuǎn)向恢復(fù)到一個(gè)預(yù)定 位置，轉(zhuǎn)向的角度操縱(或方向盤角度^S操縱)，以便減小駕駛員的力，精確地 弓1導(dǎo) 的轉(zhuǎn)向輪到期望^5。
權(quán)利要求
1、一種汽車控制輔助系統(tǒng)，包括與方向盤(2)和轉(zhuǎn)向助力致動器(3)聯(lián)結(jié)的助力轉(zhuǎn)向器(1)，由信息處理單元(4)控制助力致動器(3)的運(yùn)行以便對汽車轉(zhuǎn)向施加助力，其特征在于它包括與信息處理單元(4)連接的控制裝置(5)，用于使轉(zhuǎn)向器(1)恢復(fù)到至少一個(gè)預(yù)定位置，所述的控制裝置(5)包括計(jì)算裝置，利用與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加的阻力矩相對應(yīng)的抗干擾力矩以及與控制方向盤轉(zhuǎn)動所需的力矩相對應(yīng)的參考力矩來計(jì)算恢復(fù)力矩。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l戶服的系統(tǒng)，欺寺征在于預(yù)定，是轉(zhuǎn)向器的中，置，在該中央位置，，轉(zhuǎn)向輪itt:線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l戀戶腿的系統(tǒng)，期寺征在于預(yù)定位置是轉(zhuǎn)向器的末端位置，在i妹端位置，糊轉(zhuǎn)向輪被轉(zhuǎn)向。
4、 根據(jù)前述倒可一個(gè)權(quán)禾腰求戶腐的系統(tǒng)，其特征在于控制驢(5)包括車速獲取體(7)，以便當(dāng)車速小于預(yù)定剛艮值時(shí)，在預(yù) 定，斷開轉(zhuǎn)向器(1)的恢復(fù)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4戶腿的系統(tǒng)，其特征在于控制裝置(5)包括車速獲取裝置(7),以便當(dāng)$ 度為零時(shí)，在預(yù)定驢 斷開轉(zhuǎn)向器(1)的恢復(fù)。
6、 根據(jù)前述倒可一個(gè)權(quán)利要求戶脫的系統(tǒng)，其特征在于控制^g (5)包括力矩獲取裝置(6)，該力矩是由駕駛員施加于方向盤(2) 上以便當(dāng)駕駛員不對方向盤(2)施加力矩時(shí)，觸:^腿轉(zhuǎn)向戮i)恢復(fù)至頓定健。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6戶腿的系統(tǒng)，其特征在于控制裝置(5)包括力矩獲取體(6)，該力矩是由駕駛員施力盱方向盤(2) 以便當(dāng)駕駛員再手動方向盤(2)時(shí)，在預(yù)定健鍾銷轉(zhuǎn)向?qū))的恢復(fù)。
8、 根據(jù)前述倒可一個(gè)權(quán)利要求戶腿的系統(tǒng)，其特征在于包 敵蟲貨撤銷裝置(8)，與信息處理單元(4)連接，用于觸貨撤銷恢復(fù)所述轉(zhuǎn)向教i)的戶;M^制體(5)。
9、 根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求戶腿的系統(tǒng)，其特征在于恢復(fù)轉(zhuǎn)向器(i)的控制驢(5)包j舒頁設(shè)位置的操縱^a (12),在戶;M預(yù) 定位置處，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(1)限定為被恢復(fù)。
10、 根據(jù)前述倒可一個(gè)權(quán)利要求戶艦的系統(tǒng)，其特征在于戶;M^c干擾力矢注要利用方向盤力矩和致動教3)施力啲總力矩信息計(jì)算。
11、 根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求戶脫的系統(tǒng)，其特征在于用于恢復(fù)轉(zhuǎn)向教l)的控制錢(5)包括由加法器(17)構(gòu)成的體，以便根據(jù)臓抗干擾力矩和參考力矩樹共臓咴復(fù)力矩。
全文摘要
本發(fā)明的汽車控制輔助系統(tǒng)包括與方向盤(2)和轉(zhuǎn)向助力致動器(3)聯(lián)結(jié)的助力轉(zhuǎn)向器(1)，由信息處理單元(4)控制轉(zhuǎn)向助力致動器(3)的操作以對車輛轉(zhuǎn)向施加助力，其特征在于所述信息處理單元(4)連接到控制裝置(5)，該控制裝置(5)通過根據(jù)與所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加的阻力矩相對應(yīng)的抗干擾力矩以及與控制方向盤轉(zhuǎn)動所需的力矩相對應(yīng)的參考力矩計(jì)算恢復(fù)力矩，控制所述轉(zhuǎn)向器(1)恢復(fù)到至少一個(gè)預(yù)定位置。
文檔編號B62D6/00GK101291840SQ200680038903
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者M·坎波, S·勒弗朗 申請人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司