[發明專利]用于操作轉向系統的方法以及轉向系統

有效

• 申請號: 201880064843.4
• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN111183086B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: H-D·海澤
• 申請（專利權）人: ZF汽車德國有限公司
• 主分類號: B62D1/28
• 分類號: B62D1/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明涉及一種用于操作轉向系統的方法以及轉向系統，該轉向系統包括指配給方向盤的方向盤致動器單元（12）、前車橋致動器單元（16）、以及控制單元（18），控制單元（18）被設計成以至少部分自動化的方式控制機動車輛，其具有以下步驟：至少在部分自動化駕駛期間確定以下變量中的至少一個變量：駕駛員施加在方向盤上的抓握力、駕駛員施加在方向盤上的扭矩、方向盤的偏轉、駕駛員抓握方向盤的抓握力的梯度、駕駛員施加在方向盤上的扭矩的梯度、以及方向盤的偏轉的梯度。使用該至少一個變量來確定駕駛員是否希望手動控制車輛。當已確定駕駛員希望手動控制車輛時，終止至少部分自動化駕駛。

技術領域

本發明涉及一種用于操作機動車輛的轉向系統、尤其是線控轉向式轉向系統的方法。本發明還涉及一種用于機動車輛的轉向系統。

背景技術

機電輔助轉向系統（在下文中無論何時使用術語“轉向系統”，都始終意指機電輔助轉向系統）與常規的液壓式動力輔助轉向系統相比具有許多優點。除電動輔助驅動裝置的基于需求的致動之外，這些轉向系統還可用于執行車輛的自動化或半自動化控制。在此背景下，使用多種不同傳感器或相機能夠確定行進方向。尤其是在機動車輛高速行駛的情況下，用于車輛的自動化轉向的此類系統將具有甚至更高的可靠性。

就根據SAE標準J3016的自動級別3和4（有條件自動化或高度自動化）以自動化的方式駕駛的機動車輛而言，只要駕駛員不希望他自己承擔對機動車輛的控制，控制系統將至少暫時地自動控制機動車輛。

根據自動化級別和/或法律要求，駕駛員將能夠隨時恢復對車輛的完全控制。例如，自動化駕駛系統要求駕駛員承擔控制，或者駕駛員在自主駕駛系統未要求控制的情況下承擔對機動車輛的控制。為了確保駕駛員能夠隨時承擔對機動車輛的控制，可以規定的是，駕駛員必須始終將他的手放在方向盤上。

當機動車輛以自動化方式駕駛時，具有相應的輸入器件的方向盤可以用作機動車輛的信息娛樂系統的人機接口。然而，對于駕駛員來說，如果方向盤在轉彎時以與機動車輛的前車輪的位置相對應的方式轉動，則操作輸入器件（尤其在轉彎時）是困難的。因此，在已知的自動化駕駛系統中，在特定的駕駛模式下規定的是在自動化駕駛期間將方向盤移動到預定的靜態位置。

如果以自動化方式行進一段路之后，駕駛員例如由于需要駕駛員的干預而希望再次手動地使得車輛轉向，則駕駛員將能夠盡可能快地再次使得機動車輛轉向。

因此，本發明的目的是提供一種轉向系統和一種用于操作轉向系統的方法，該方法允許從自動化駕駛到手動駕駛的快速轉換。

發明內容

根據本發明，該目的藉由開頭說明的類型的方法來實現，其中，所述轉向系統包括被指配給方向盤的方向盤致動器單元、前車橋致動器單元、以及控制單元，其中，所述控制單元被設計成以至少部分自動化的方式控制所述機動車輛，所述方法具有以下步驟。確定以下變量中的至少一個變量：駕駛員施加在所述方向盤上的抓握力，所述駕駛員施加在所述方向盤上的扭矩，所述方向盤的偏轉、尤其是所述方向盤的旋轉角度，所述駕駛員施加在所述方向盤上的所述抓握力的梯度，所述駕駛員施加在所述方向盤上的所述扭矩的梯度，以及所述方向盤的偏轉的梯度、尤其是所述方向盤的旋轉角速度。使用所述至少一個變量來確定所述駕駛員是否希望手動地控制所述車輛。如果已確定所述駕駛員希望手動地控制所述車輛，則結束所述至少部分自動化駕駛，并且使得所述駕駛員施加在所述方向盤上的轉向運動通過所述前車橋致動器單元轉換成所述機動車輛的轉向運動，而與所述方向盤的當前旋轉角度無關。因此，以無縫且特別快速的方式在機動車輛的自動化駕駛與手動控制之間進行切換。駕駛員不必按下任何按鈕鍵或將方向盤向他自己的方向拉動來從自動化駕駛切換到機械駕駛。本發明是基于這樣的基本構思，即，在切換到對機動車輛的手動控制之后，駕駛員在方向盤處的轉向運動立即轉換成機動車輛的轉向運動。

特別地，在此背景下，初始地忽略方向盤的當前旋轉位置與機動車輛的前車輪位置之間的差異。因此，方向盤不必首先移動到與前車輪的位置相對應的位置，而是可以立即用于控制機動車輛。