CN107571909B - 用于道路车辆的动力辅助转向系统中扭矩叠加干预的安全限制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

此处公开了一种用于具有被设置为选择性地向标准转向辅助扭矩施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备。对用于当前车辆速度(v)和小齿轮角(δ_v)的道路车辆(1)的车轮自回正扭矩(f_R)进行建模。接收方向盘叠加扭矩请求(τ_R)。基于所接收的方向盘叠加扭矩请求(τ_R)提供限制于无需用手应用中的围绕所建模的车轮自回正扭矩(f_R)对称的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩(τ_A)。

Description

用于道路车辆的动力辅助转向系统中扭矩叠加干预的安全限 制的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的方法。

本发明涉及一种用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备。

进一步地，本发明涉及一种包括用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备的道路车辆。

背景技术

已知在道路车辆中使用动力转向装置，例如在道路车辆例如小汽车、运货汽车、公交车或卡车中使用例如电力辅助转向装置(通常缩写为EPAS)，其中电动机通过向例如道路车辆的转向柱添加辅助扭矩来辅助道路车辆驾驶员。

还已知使用自主转向系统例如车道保持辅助系统来帮助道路车辆驾驶员将道路车辆保持在期望车道内。对于其中使用EPAS的车道保持辅助或车道中心系统来说，方向盘扭矩叠加即通过EPAS的基础辅助获得的最高扭矩上的额外方向盘扭矩被用于横向位置控制。

但是，对于更高级自主转向功能的需要将当前转向安全性概念推进到了其极限。用于防撞功能和驾驶员辅助功能例如Volvo汽车的车道保持辅助和驾驶员辅助的当前安全性概念通常基于限制从EPAS系统施加的最高扭矩。

为了保持在错误干预下的车辆安全，安全性扭矩极限必须被设定地相对较低使得驾驶员有时间反应和控制车辆。因此，安全性扭矩极限抑制了所有自主转向功能的范围和性能。

需要例如从帮助驾驶员在车道内安全地转向车辆的车道保持辅助和驾驶员辅助功能增加叠加扭矩中的扭矩能力。该需要起因于朝向驾驶员辅助的更高级型号的不间断改进，从而以充分的扭矩来处理大多数公路弯道和新型功能例如作用为通过主动转向离开威胁来防止碰撞的紧急车道辅助(eLKA)。

某些当前技术安全性概念是非常简单的设计。这种安全性构思将叠加扭矩限制为例如0.5Nm。但是，0.5Nm的扭矩极限不足以应付某些更急的弯路并且例如为了eLKA达到其全潜能至少需要1Nm。此外，由于不期望的车道偏离的危险，没有任何其它安全性机构时增加扭矩极限高于0.5Nm可能不是可行的选项。

因此，由于如此之高的错误叠加扭矩使得驾驶员没有充分的时间反应和抵消扭矩，所以增加扭矩性能的需要必须与车辆可能离开车道的危险保持平衡。

为了处理对上述例示的这些需要的需求，所需的扭矩已知约为当前安全性扭矩极限值的两倍之高。然而，当前安全性扭矩极限值通常已经被设定为能够被认为是安全的极限。因此，需要不只是利用固定扭矩极限值的更复杂限制概念。

发明内容

此处的实施例旨在提供一种用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的改进方法。

这可通过一种方法来提供，所述方法包括如下步骤：对道路车辆的用于当前车辆速度和小齿轮角的车轮自回正扭矩进行建模；接收方向盘叠加扭矩请求；基于所接收的方向盘叠加扭矩请求提供无需用手应用(hands-off applications)中的限制于围绕所建模的车轮自回正扭矩对称的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩。

根据提供的第二方面，所述方法进一步包括基于方向盘叠加扭矩请求提供手动应用(hands-on applications)中的限制于其中安全设定间隔的中心点被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩的步骤。

具有被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求的安全设定间隔的中心点使得可能当相关车辆处于急弯路时提供具有正号和负号的叠加扭矩。

根据提供的第三方面，所述方法进一步包括确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度和小齿轮角的步骤。

因为对应于当前车辆速度和小齿轮角的信号将具有汽车安全完整性等级D(ASIL-D完整性)，因此确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度和小齿轮角有利于确定确定最小和最大允许扭矩极限值。

根据提供的第四方面，所述方法进一步包括调整决定小齿轮角加速度最大范围的安全设定间隔的宽度的步骤，使得在叠加扭矩中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆的驾驶员干预和控制道路车辆的时间。

因为间隔的宽度将决定小齿轮角加速度的最大范围，如上所述调整安全设定间隔的宽度使得可能令宽度恰当地适用于其中实施所述方法的道路车辆的特定类型。

根据提供的第五方面，所述方法进一步包括速率限制允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限以免小齿轮角加速度快速增加的步骤，使得相关道路车辆的驾驶员在叠加扭矩中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆的驾驶员干预和控制道路车辆的时间。

如上所述速率限制允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限提供了防止小齿轮角加速度快速增加的有效方式。

根据第六方面，提供了一种用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备。

这可通过一种包括方向盘叠加扭矩控制器的设备来提供，所述控制器设置为：对用于当前车辆速度和小齿轮角的道路车辆的车轮自回正扭矩进行建模；接收方向盘叠加扭矩请求；基于所接收的方向盘叠加扭矩请求提供无需用手应用中的限制于围绕所建模的车轮自回正扭矩对称的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩。

根据提供的第七方面，所述方向盘叠加扭矩控制器进一步包括基于方向盘叠加扭矩请求提供手动应用中的限制于其中安全设定间隔的中心点被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩的步骤。

具有被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求的安全设定间隔的中心点使得可能当相关车辆处于急弯路时提供具有正号和负号的叠加扭矩。

根据提供的第八方面，方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度和小齿轮角。

因为对应于当前车辆速度和小齿轮角的信号将具有汽车安全完整性等级D(ASIL-D完整性)，因此确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度和小齿轮角有利于确定最小和最大允许扭矩极限值。

根据提供的第九方面，方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为调整决定小齿轮角加速度的最大范围的安全设定间隔宽度，使得在叠加扭矩中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆的驾驶员干预和控制道路车辆的时间。

因为间隔的宽度将决定小齿轮角加速度的最大范围，如上所述调整安全设定间隔的宽度使得可能令宽度恰当地适用于其中实施所述方法的道路车辆的特定类型。

根据提供的第十方面，方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为速率限制允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限以免小齿轮角加速度快速增加，使得相关道路车辆的驾驶员在叠加扭矩中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆的驾驶员干预和控制道路车辆的时间。

如上所述速率限制允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限提供了防止小齿轮角加速度快速增加的有效方式。

根据第十一方面，提供了一种包括用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备的道路车辆。

如上所述包括用于具有被设置为向标准转向辅助扭矩选择性地施加方向盘叠加扭矩的自主转向功能的道路车辆的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备的道路车辆使得能够允许极高的叠加扭矩而不增加有害的车道偏离的风险。

附图说明

在下文中，将仅仅参照附图详述此处的实施例，其中：

图1是提供临时转向指导以帮助道路车辆驾驶员保持在所行进车道内的半自主转向系统的示意图。

图2是如何近乎完美地通过小齿轮角中的速度相关二次函数给用于给定轮胎和道路摩擦组的车轮自我回正扭矩建模的示意图。

图3是用于在61km/h情况下无需用手驾驶的安全设置的一个示例的示意图。

图4是在紧急车道保持辅助干预期间上下扭矩极限随时间移动的示意图。

图5是在手动驾驶应用中安全性概念的安全设置的一个示例的示意图。

图6是在此处提出的用于道路车辆的动力辅助转向系统中扭矩叠加干预的安全限制的所提出设备的示意图。

此处实施例的其它目的和特征就根据以下详细说明结合附图更为清楚。然而可以理解，附图仅为说明的目的而非对其限制的界定，界定应当参照所附的权利要求。应当进一步理解，附图不一定是按比例描绘的，不去除非另有陈述，它们仅仅意图概念上地示出此处描述的结构和步骤。

具体实施方式

为了进一步满足主动安全和驾驶员辅助功能，研究出了新概念，其提供了安全性和足够的性能从而使得当前研究中的最需要的主动安全功能成为可能。

因此，本公开将提出一种新的技术安全性概念，其允许高的叠加扭矩而不增加不期望的车道偏离的风险，从而能够改进驾驶员辅助和eLKA的版本。

自主转向系统例如车道保持辅助系统可如图1所示提供暂时的转向指导从而帮助道路车辆1驾驶员将道路车辆1维持在期望车道内。术语自主转向此处用于描述带有驾驶员转向交互的自主横向道路车辆控制。

图1示意性地示出在弯道2内的车道保持辅助干预的原理。道路车辆1由驾驶员在车道3内驾驶并且包括车道保持辅助系统。车道保持辅助系统可辅助驾驶员将车辆1保持在车道3的中心内。当处于弯道2中车道3的内侧上时，如图1的位置A所示，车道保持辅助系统将辅助以将车辆1朝车道3的中心转向即逆着车道曲率，在图1中通过向方向盘5施加扭矩(参见箭头4)；并且相反地，当处于弯道2中车道3的外侧上时，如图1的位置B所示，车道保持辅助系统将辅助以将车辆1朝车道3的中心转向即以车道曲率转向，在图1中通过向方向盘5施加扭矩(参见箭头6)。通过车道保持辅助系统施加的附加扭矩被称为叠加扭矩，下文用τ_A表示。基于叠加扭矩请求τ_R向标准电动转向辅助扭矩添加叠加扭矩τ_A。

当处于弯道2中车道3的外侧上时，如图1的位置B所示，车道保持辅助系统将辅助以将车辆1朝车道3的中心转向即沿车道曲率转向，在图1中通过向方向盘5施加扭矩示出(参见箭头6)。这种车道保持辅助系统的普通原理是本领域技术人员已知的并且除了本发明的车道保持辅助系统与现有技术不同的那些细节之外，不再赘述。

为了本文献中的分析，转向系统能够被建模为：

其中J是转向系统中的惯量，δ_w是可被建模为与车轮转角线性相关的方向盘的小齿轮角，

是小齿轮角加速度，τ_A是叠加扭矩，τ_D是以函数f_B电推进的驾驶员机械扭矩，其中(·)表示推进曲线(boost curves)可能取决于若干其它输入，τ_F是摩擦扭矩，并且f_R是主要取决于车辆1速度v和小齿轮角δ_w的车轮自回正扭矩(wheel self-aligning torque)。

当前EPAS系统中的摩擦力通常相对较低，其中|τ_F|＜0.1Nm。因此下面的分析中忽略该摩擦力。

可通过速度v相关的小齿轮角δ_w二次函数(如图2所示)近乎完美地为用于给定的轮胎和道路摩擦组的车轮自回正扭矩f_R建模，其中曲线从上到下从左至右对应于列出的车速，即最上面的曲线始于左侧，是7km/h，并且最下面的曲线是72km/h。

良好地适配数据是由于公知的自行车模型的线性以及轮胎的机械轨迹在所述车轮转角范围内是线条状这个事实所致，参见用于进一步阐述的“T.D.Gillespie，车辆动力的基本原理，自动工程师协会，1992”。

此外，从自行车模型我们还可以断定车轮自回正扭矩将与相应道路车辆的前轮的弯曲刚度线性相关，也参见用于进一步阐述的“R.Rajamani，车辆动力内容控制，Springer，2006”。

事实上，图2的车轮自回正扭矩曲线基于低摩擦轮胎是适宜的，即轮胎提供车轮自回正扭矩的最差情形假定。

无需用手情形使用上述方程式1给出小齿轮角加速度

将是叠加扭矩τ_A与自回正扭矩f_R之间差异的函数，其中

并且小齿轮角跳动(pinion angle jerk)是由如下算出的：

要注意，自行车模型给出小齿轮角δ_w与车辆1的横向加速度线性相关。

在描述安全机构之前，重要的是研究车道偏离危险并且定义叠加扭矩中的最差情形故障。由于驾驶员是在故障时将干预并接管车辆1的主要安全机构，技术安全性概念必须确保驾驶员具有反应的时间并且当驾驶员控制车辆1时方向盘中的最大扭矩能容易被虚弱的驾驶员所抵消。由于当车辆1发生故障时处于弯道内，因此重要的是关注小齿轮角相对初始小齿轮角的变化。正是该差异导致相对车辆1初始路径的横向加速度。

显然，所需的反应时间将取决于最大小齿轮角加速度

和小齿轮角跳动

通过限制用于最差情形故障的最大小齿轮角加速度

和小齿轮角跳动

在故障导致相对于车辆1初始路径的横向加速度大偏移之前将花费更长时间。

从上述方程式(2)，可看出在无需用手情形下由车轮自回正扭矩f_R与叠加扭矩τ_A之间的差异导致小齿轮角加速度

从上面的方程式(3)可看出，小齿轮角跳动

取决于叠加扭矩

的时间导数。

新的安全性概念依赖于下面两个新的安全机构。

首先，为了限制小齿轮角加速度

我们认为叠加扭矩τ_A应当限制于围绕建模的车轮自回正扭矩f_R对称的间隔内。允许的扭矩间隔被称为安全设定，参见图3用于以61km/h无需用手驾驶的安全设定的示例。由更细的线界定的安全设定区域是以±1Nm的间隔围绕车轮自回正扭矩f_R对称的用于叠加扭矩τ_A的允许状态空间，该自回正扭矩曲线用略微更粗的线示出。环形物是来自eLKA干预的测量。从图3明显看出，此处示出的安全设定使得叠加扭矩τ_A能够超过0.5Nm并且接近1Nm，即，允许叠加扭矩τ_A能够高但不增加不期望的车道偏离的风险，从而能够改进驾驶员辅助和eLKA的版本。为了提供对抗车轮自回正扭矩f_R变化的鲁棒性，安全设定可被改良为更窄以便用于小齿轮角δ_w的更高绝对值。

安全设定取决于车辆1速度v，意味着最小和最大允许扭矩极限值将取决于小齿轮角δ_w和车辆1速度v二者。这些信号当前通常设置有汽车安全完整性等级D(ASIL-D完整性)。间隔的宽度将决定小齿轮角加速度

的最大范围。间隔宽度应当被调整为使得在叠加扭矩中最差情形错误的情形下驾驶员具有充分的时间干预和控制车辆1。为了恰当地调整间隔宽度，建议使用试验面板，其中试验面板的部件必须能够处理注入扭矩叠加故障以便被认为是安全间隔宽度。

第二，为了避免小齿轮角加速度

的迅速增大，我们认为允许叠加扭矩τ_A间隔的上下限的移动是速率限制的。速率限制(rate limitation)应当被调整为使得在叠加扭矩τ_A中最差情形故障的情形下相关道路车辆1的驾驶员具有充分的反应时间。同样，为了恰当地调整速率限制，建议使用如上所述的试验面板。

对所允许叠加扭矩τ_A间隔的上下限移动施加速率限制而非叠加扭矩τ_A的更直接速率限制的理由是角度控制器必须在正常运转中允许进行叠加扭矩τ_A的高频改变从而取消由相关道路车辆1的轮胎弹性以及相关道路车辆1的转向柱和方向盘的质量和弹簧刚度导致的两个振动模式。没有取消这些振动模式的能力，那么角度控制器的带宽和常规性能就不得不降低以免大量过冲(overshoots)和振荡。

为了提供对如何调整新的安全性概念的某些初步了解，值得研究来自车辆1直线地指向固定目标情况下在61km/h情况下防撞策略的测量记录，参见如前所述描绘安全设定的顶部上的测量值的图3以及基于速率限制高于记录中所需速率限制的假定描绘随着时间及最低和最高扭矩间隔的测量值的图4。在图4中，示出在eLKA干预期间在61km/h情况下在上下扭矩极限值时以0.8Nm的扭矩间隔宽度的移动。要注意，因为扭矩极限值没有测量值中的速率限制，故所述极限值围绕自回正扭矩是对称的(图中未示出)。从图3和图4以及测量值能断定，不会根据其中扭矩间隔等于0.8Nm并且扭矩极限值的最大速率等于0.9Nm/s的调整来限制eLKA干预。

在无需用手应用中，允许的扭矩间隔应当固定地围绕自回正扭矩f_R中心对称，这意味着通过小齿轮角δ_w驱动扭矩间隔的移动。但是，当小齿轮角δ_w快速移动时，扭矩间隔的移动能够达到速率限制，导致扭矩间隔的中心点落在自回正扭矩f_R后面。

在手动应用中，我们提出了一个不同的实施方式，其中扭矩间隔的中心点遵循叠加扭矩请求τ_R而非集中在自回正扭矩f_R周围。理由是，在带有驾驶员在环功能(Driver Inthe Loop functionality，简称DIL-功能)的手动应用中，期望即使当车辆1处于急弯路时叠加扭矩τ_A也能够具有正号和负号二者。该DIL-功能决定驾驶员是否应当被视为干扰或控制器是否应当淡出并且将控制移交给驾驶员。通过想象在弯路中启动的和在驾驶员提供大多数自回正扭矩的情况下启动的eLKA干预，很容易理解对手动方案中不同实施方式的需要。没有在弯路中提供正和负扭矩的能力，则eLKA干预仅仅能够向内起作用并且收紧转弯半径。

通过最差情形方案与无需手动驾驶相比不同来证实用于手动方案中实施方式的改变。对于手动驾驶来说，争论在于当处于弯路时驾驶员将更紧地把持方向盘。这意味着当车辆1在直路上行驶时最差情形方案被认为是叠加扭矩中的故障。因此主要关注的是安全性概念能够沿导致车轮转角的绝对值增加的方向限制车轮转角加速度，即沿导致小齿轮角δ_w的绝对值增加的方向限制小齿轮角加速度

因此，对于手动应用来说，基于依次列出的以下四个需求构造安全性概念：

1.所允许扭矩间隔的上下限必须处于安全设定的范围内。安全设定的观念是沿导致小齿轮角δ_w的绝对值增加的方向限制小齿轮角加速度

参见图5的示例。

2.所允许扭矩间隔的上下限移动均为速率限制的。

3.下限是低于安全设定的最高扭矩的至少一个扭矩间隔并且上限是高于安全设定下限的扭矩间隔。

4.上下扭矩极限值是围绕叠加扭矩请求τ_R对称的。

如果上述要求在给定扭矩下冲突，则仅最高优先权的要求是真的。

图5示出手动驾驶应用中安全性概念的安全设定的示例。仅通过象限1和3内的自回正扭矩f_R构成安全设定的形状。在象限2和4中，最小/最大扭矩被设定为确保当驾驶员提供完整自回正扭矩时驾驶员能够经历两个方向的扭矩。

要注意，如果适宜地调整，如上所述的手动实施方式用于无需用手应用也可以是安全的。

因此，此处提出的是用于具有被设置为选择性地向标准转向辅助扭矩τ_S施加方向盘叠加扭矩τ_A的自主转向功能的道路车辆1的动力辅助转向系统中扭矩叠加干预的安全限制的方法。

提出的方法包括如下步骤：

对道路车辆1的用于当前车辆1速度v和小齿轮角δ_w的车轮自回正扭矩f_R进行建模；

接收方向盘叠加扭矩请求τ_R；以及

基于所接收的方向盘叠加扭矩请求τ_R提供无需用手应用中限制于如上所述围绕建模的车轮自回正扭矩f_R对称的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩τ_A。

在某些实施例中，所述方法进一步包括基于方向盘叠加扭矩请求τ_R提供手动应用中的限制于其中安全设定间隔的中心点被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求τ_R的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩τ_A的步骤。

在又一实施例中，所述方法进一步包括确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆1速度v和小齿轮角δ_w的步骤。

根据又一实施例，所述方法进一步包括如下步骤：调整安全设定间隔的宽度，使得在叠加扭矩τ_A中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆1的驾驶员干预和控制道路车辆1的时间，安全设定间隔的宽度决定了小齿轮角加速度

的最大范围。

在另一实施例中，所述方法进一步包括如下步骤：速率限制所允许方向盘叠加扭矩τ_A间隔的上下限以免小齿轮角加速度

快速增加，使得在叠加扭矩τ_A中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆1的驾驶员干预和控制道路车辆1的时间。

此外，根据本申请，还设想了一种用于在道路车辆1的动力辅助转向系统8中扭矩叠加干预的安全限制的设备7，如图6中示意性地示出，其具有被设置为选择性地向标准转向辅助扭矩τ_S施加方向盘叠加扭矩τ_A的自主转向功能。

所提出的设备7进一步包括：

一种方向盘叠加扭矩控制器9，其被设置为：

对道路车辆1的用于当前车辆1速度v和小齿轮角δ_w的车轮自回正扭矩f_R进行建模；

接收方向盘叠加扭矩请求τ_R；并且

基于所接收的方向盘叠加扭矩请求τ_R提供无需用手应用中的限制于如上所述围绕建模的车轮自回正扭矩f_R对称的安全设定间隔的方向盘叠加扭矩τ_A。

图6示意性地示出所提出的设备7如何包括被设置为控制EPAS致动器8以经由行星齿轮12向车辆1的导向轮13提供叠加扭矩τ_A的方向盘叠加扭矩控制器9。

在设备7的另一实施例中，方向盘叠加扭矩控制器9被进一步设置为基于方向盘叠加扭矩请求τ_R提供手动应用中的限制于其中安全设定间隔的中心点被设置为遵循方向盘叠加扭矩请求τ_R的安全设定间隔的方向盘10叠加扭矩τ_A。

根据设备7的某些其它实施例，方向盘10叠加扭矩控制器9进一步被设置为确定安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆1速度v和小齿轮角δ_w。

根据设备7的又一实施例，方向盘10叠加扭矩控制器9进一步被设置为调整安全设定间隔的宽度使得在叠加扭矩τ_A中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆1的驾驶员提供了干预和控制道路车辆1的时间，安全设定间隔的宽度决定了小齿轮角加速度

最大范围。

根据设备7的某些其它实施例，方向盘10叠加扭矩控制器9进一步被设置为速率限制允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限以免小齿轮角加速度

快速增加，使得在叠加扭矩τ_A中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆1的驾驶员干预和控制道路车辆1的时间。

此外，根据本申请，还设想了一种包括用于在道路车辆1的动力辅助转向系统8中扭矩叠加干预的安全限制的设备的道路车辆1，该道路车辆1具有被设置为如上所述选择性地向标准转向辅助扭矩τ_S施加方向盘叠加扭矩τ_A的自主转向功能。

上述实施例可在以下权利要求的范围内变化。

因此，已经示出和描述并且指出此处实施例的主要新型特征，很清楚可对所示装置的形式和细节做出各种省略、置换和改变，并且由本领域技术人员完成在这些操作。例如，很明显，以基本上相同的方式基本上实现相同功能从而获得相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合是等效的。此外，应当认识到，结合任何公开形式或此处实施例所示和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可与任何其它公开或描述或建议的形式或实施例合并，这是常规设计选择。

Claims (11)

1.一种用于具有被设置为选择性地向标准转向辅助扭矩(τ_S)施加方向盘叠加扭矩(τ_A)的自主转向功能的道路车辆(1)的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的方法，

其特征在于它包括如下步骤：

对道路车辆(1)的用于当前车辆速度(v)和小齿轮角(δ_w)的车轮自回正扭矩(f_R)进行建模；

接收方向盘叠加扭矩请求(τ_R)；

基于所接收的方向盘叠加扭矩请求(τ_R)提供无需用手应用中的限制于安全设定间隔的方向盘叠加扭矩(τ_A)，所述安全设定间隔围绕所建模的车轮自回正扭矩(f_R)对称。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于它进一步包括如下步骤：基于方向盘叠加扭矩请求(τ_R)提供手动应用中的限制于安全设定间隔的方向盘叠加扭矩(τ_A)，其中所述安全设定间隔的中心点被设置为遵循所述方向盘叠加扭矩请求(τ_R)。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于它进一步包括确定所述安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度(v)和小齿轮角(δ_w)二者的步骤。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于它进一步包括如下步骤：调整决定小齿轮角加速度

的最大范围的所述安全设定间隔的宽度使得在方向盘叠加扭矩(τ_A)中的最差情形故障的情形下给予相关道路车辆(1)的驾驶员干预和控制道路车辆(1)的时间。

5.根据权利要求1-2任意一项所述的方法，其特征在于它进一步包括如下步骤：速率限制所允许方向盘叠加扭矩(τ_A)间隔的上下限以免小齿轮角加速度

快速增加，使得在所述方向盘叠加扭矩(τ_A)中的最差情形故障的情形下给予道路车辆(1)的驾驶员干预和控制道路车辆(1)的时间。

6.一种用于具有被设置为选择性地向标准转向辅助扭矩(τ_S)施加方向盘叠加扭矩(τ_A)的自主转向功能的道路车辆(1)的动力辅助转向系统中的扭矩叠加干预的安全限制的设备(7)，

其特征在于它进一步包括：

方向盘叠加扭矩控制器，其被设置为：

对道路车辆(1)的用于当前车辆速度(v)和小齿轮角(δ_w)的车轮自回正扭矩(f_R)进行建模；

接收方向盘叠加扭矩请求(τ_R)；

基于所接收的方向盘叠加扭矩请求(τ_R)提供无需用手应用中的限制于安全设定间隔的方向盘叠加扭矩(τ_A)，所述安全设定间隔围绕所建模的车轮自回正扭矩(f_R)对称。

7.根据权利要求6所述的设备(7)，其特征在于所述方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为基于方向盘叠加扭矩请求(τ_R)提供手动应用中的限制于安全设定间隔的方向盘叠加扭矩(τ_A)，其中所述安全设定间隔的中心点被设置为遵循所述方向盘叠加扭矩请求(τ_R)。

8.根据权利要求6-7任意一项所述的设备(7)，其特征在于所述方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为确定所述安全设定间隔使得最小和最大允许扭矩极限值取决于当前车辆速度(v)和小齿轮角(δ_w)二者。

9.根据权利要求6-7任意一项所述的设备(7)，其特征在于所述方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为调整决定小齿轮角加速度

的最大范围的安全设定间隔的宽度，使得在所述方向盘叠加扭矩(τ_A)中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆(1)的驾驶员干预和控制道路车辆(1)的时间。

10.根据权利要求6-7任意一项所述的设备(7)，其特征在于所述方向盘叠加扭矩控制器进一步被设置为速率限制所允许方向盘叠加扭矩间隔的上下限以免小齿轮角加速度

快速增加，使得在方向盘叠加扭矩(τ_A)中最差情形故障的情形下给予相关道路车辆(1)的驾驶员提供了干预和控制道路车辆(1)的时间。

11.一种道路车辆(1)，其特征在于它包括根据权利要求6-10任意一项所述的设备(7)。

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