CN108622182A - 用于道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器 - Google Patents

用于道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种用于道路车辆(2)的高级驾驶员辅助系统(ADAS)(26)的转向扭矩管理器(STM)(1)及用于其的方法。驾驶员在环功能(13)确定何时将控制移交至驾驶员。车辆角度控制器(14)使用ADAS(26)车轮转角请求(3)来提供待添加到来自电动助力转向的扭矩请求(7)的叠加扭矩请求(17)。STM(1)还设置为接收辅助扭矩相关信号(6)。当由ADAS(26)提供驾驶员辅助时，STM(1)设置为向前馈送前馈信号(21)并从叠加扭矩请求(17)减去前馈信号，前馈信号通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而缩放为辅助扭矩相关信号(6)的缩放版本，如果驾驶员行为的度量(22)指示高驾驶员行为则采用低值而如果驾驶员行为的度量(22)指示低驾驶员行为则采用较高值。

Description

用于道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器
技术领域
本申请涉及用于具有电动助力转向的道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器以及这种转向扭矩管理器中的方法。
背景技术
已知在道路车辆中使用动力转向，例如是在诸如汽车、货车、公共汽车或卡车的道路车辆中的电动助力转向(通常缩写为EPAS)，其中，电机通过例如向道路车辆的转向柱或转向齿条添加辅助扭矩来辅助道路车辆的驾驶员。
还已知使用诸如车道保持辅助系统(通常缩写为LKA系统)的高级驾驶员辅助系统(通常缩写为ADAS)，以帮助道路车辆驾驶员将道路车辆保持在期望的车道中。对于LKA或使用EPAS的车道对中系统而言，方向盘扭矩叠加，即加之于通过EPAS的基本辅助而已获得的方向盘扭矩上的额外方向盘扭矩被用于横向位置控制。
然而，对更高级的自主转向功能的需求已经对当前的转向安全概念提出了新的要求。其中的一个例子通常被称为辅助驾驶(通常缩写为PA)，该辅助驾驶帮助驾驶员在道路车道内驾驶车辆，同时与前方车辆维持预先选定的时间间隔。
当前用于例如PA功能的驾驶员辅助功能的安全机制通常依靠驾驶员始终将他或她的手握持在方向盘上。通过握持方向盘，驾驶员将通过扭矩干扰影响车轮转角控制器。当驾驶员将他或她的手放在方向盘上时，扭矩干扰取决于驾驶员的生物识别以及不同的驾驶员可能握持方向盘的多种不同方式。
转向扭矩管理器(Steer Torque Manager，通常缩写为STM)是包括驾驶员在环(Driver In the Loop，通常缩写为DIL)功能以及车轮转角控制器的组件。DIL功能通常依靠扭力杆扭矩传感器来决定何时以及如何将控制从辅助驾驶功能或车道保持辅助功能移交至驾驶员并决定何时将驾驶员视为需要通过车轮转角控制器进行抑制的干扰。DIL功能通过限制车轮转角控制器的扭矩输出，例如通过缩放输出或通过减小可允许的最大或最小叠加扭矩而将控制移交给驾驶员。STM通常位于EPAS供方节点，该EPAS供方节点在此被称为动力转向控制模块(Power Steering Control Module，通常缩写为PSCM)。
由于需要驾驶员将他或她的手保持在方向盘上，PA功能的整体舒适度和客户价值在很大程度上由DIL功能决定，这需要处理两个部分矛盾的要求。首先，DIL功能和车轮转角控制器必须能够跟踪来自PA路径的车轮转角请求同时抑制来自将他或她的手放在方向盘上的驾驶员的扭矩干扰。其次，当驾驶员期望控制车辆时，DIL功能必须舒适地将控制移交至驾驶员，从而确保驾驶员不会经受方向盘中的高扭矩。
这两个要求是矛盾的，因为第一个要求依赖于能够抑制方向盘扭矩干扰，而第二个要求意味着驾驶员永远不会经受来自车轮转角控制器的较大反作用扭矩。
当驾驶员将他或她的手放在方向盘上，同时肩膀和手臂休息，并且同时诸如PA的高级驾驶员辅助系统处于激活状态时，驾驶员可能无意中导致大小为0.5-1.5Nm的方向盘扭矩。来自驾驶员的这种无意干扰通常会导致方向盘的微小移动，而该微小移动又会随着车轮转角控制器试图补偿干扰而由STM中的车轮转角控制器来抵消这种无意干扰时引起短暂的扭矩脉动。在一些情况下，由于这也可能在道路车辆的转向系统的电机控制器处引起例如高达约0.15Nm的扭矩干扰，所以驾驶员也会感觉到产生的横向运动。
这是由于EPAS辅助很高，这意味着即使方向盘上的低水平扭矩也会引起移动。来自车轮转角控制器的扭矩请求是通过使用角度误差而推导出的，这意味着在车轮转角控制器增加扭矩输出并且补偿EPAS辅助干扰之前角度误差必须首先发生。
因此，需要改进的解决方案，该改进的解决方案能够同时处理上述两个要求，同时有助于满足高机动车辆安全完整性要求。
发明内容
本文的实施例旨在提供一种用于道路车辆的高级驾驶员辅助系统的改进的转向扭矩管理器。
这通过一种用于具有电动助力转向的道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器来提供，该转向扭矩管理器包括驾驶员在环功能以及车轮转角控制器，该驾驶员在环功能用于确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统移交至驾驶员，该车轮转角控制器用于根据高级驾驶员辅助系统车轮转角请求来提供将被添加到来自电动助力转向的扭矩请求的叠加扭矩请求，并且转向扭矩管理器进一步设置为接收辅助扭矩相关信号，其中转向扭矩管理器在由高级驾驶员辅助系统提供驾驶员辅助时进一步设置为向前馈送前馈信号并从由车轮转角控制器所提供的叠加扭矩请求中减去前馈信号，该前馈信号通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而在前馈功能中缩放为辅助扭矩相关信号的缩放版本，该处于范围[0,1]中的缩放因子设置为如果驾驶员行为的度量指示高驾驶员行为则采用低值而如果驾驶员行为的度量指示低驾驶员行为则采用较高值。
如上所述缩放前馈信号并将该前馈信号从由车轮转角控制器所提供的叠加扭矩请求中减去的配置实现了允许相关道路车辆的驾驶员将他或她的手放在该相关道路车辆的方向盘上而不会从驾驶员产生引起在转向中导致短暂的扭矩脉动的方向盘微小移动的无意干扰，这在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据第二方面所提供的是，将辅助扭矩相关信号提供为取决于车辆行驶速度的方向盘扭力杆扭矩增幅。
将辅助扭矩相关信号提供为取决于车辆行驶速度的方向盘扭力杆扭矩增幅的配置实现了将驾驶员在环功能高效地适配于车辆行驶速度。
根据第三方面所提供的是，转向扭矩管理器进一步设置为将指示不主动驾驶员至完全主动驾驶员的驾驶员行为的驾驶员在环因子用作驾驶员行为的度量。
如上使用驾驶员在环因子的配置是提供驾驶员行为的度量的高效方式。
根据第四方面所提供的是，转向扭矩管理器进一步设置为将驾驶员在环因子计算为驾驶员在环脉冲中的标准化版本，该转向扭矩管理器设置为在更新的值比更旧的值加权更高的时间窗上将驾驶员在环脉冲计算为驾驶员行为的度量，使得驾驶员在环因子处于指示不主动驾驶员和完全主动驾驶员之间的范围。
如上计算驾驶员在环因子的配置提供了提供驾驶员转向行为的有用指示的高效方式。
根据第五方面所提供的是，驾驶员在环因子设置为处于1至0的范围，其中1指示不主动驾驶员而0表示完全主动驾驶员，对于完全主动驾驶员而言，应该淡弱来自高级驾驶员辅助功能的叠加扭矩请求并且控制应从高级驾驶员辅助系统移交至驾驶员。
如上将驾驶员在环因子设置为处于1至0的范围的配置提供了用于指示驾驶员转向行为的直观度量。
根据第六方面所提供的是，前馈信号设置为在前馈功能中缩放为辅助扭矩相关信号的缩放版本，其中缩放因子相对于辅助扭矩相关信号以非线性方式在范围[0,1]中从0连续地斜升至1。
如上使前馈信号斜升的配置实现了当道路车辆的驾驶员希望对转向进行控制时能够获得平滑舒适的感觉。
根据第七方面所提供的是，驾驶员在环因子受速率限制(rate limited)。
对驾驶员在环因子进行速率限制的配置进一步避免了相关道路车辆的方向盘中的不适急动。
根据八个方面所提供的是，转向扭矩管理器设置为从作为辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统接收车轮转角请求，该辅助驾驶系统帮助驾驶员在道路车道内驾驶车辆同时与前方车辆维持预先选定的时间间隔。
如上所述高级驾驶员辅助系统即是辅助驾驶系统的配置在使用这种辅助驾驶系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据第九方面所提供的是，转向扭矩管理器进一步设置为从叠加扭矩请求中减去在驾驶员行为的度量指示低驾驶员行为时对由小于1.5Nm的方向盘扭力杆扭矩所引起的任何辅助扭矩相关信号使用缩放因子[1]进行缩放的前馈信号。
如上所述从叠加扭矩请求中减去使用缩放因子[1]进行缩放的前馈信号的配置实现了抵消可能是由驾驶员将他/她的手握持在方向盘上同时使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统而引起的低水平的辅助扭矩。
根据第十方面提供了一种包括如上所述的转向扭矩管理器的动力转向控制模块。
包括如上所述的转向扭矩管理器的动力转向控制模块的配置实现了允许驾驶员将他或她的手放在方向盘上而不会从驾驶员产生引起在转向中导致短暂的扭矩脉动的方向盘微小移动的无意干扰，这在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据第十一方面提供了一种包括如上所述的转向扭矩管理器的高级驾驶员辅助系统。
包括如上所述的转向扭矩管理器的高级驾驶员辅助系统的配置实现了允许使用高级驾驶员辅助系统的驾驶员将他或她的手放在方向盘上而不会从驾驶员产生引起在转向中导致短暂的扭矩脉动的方向盘微小移动的无意干扰，这在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据第十二方面提供了一种包括如上所述的高级驾驶员辅助系统的道路车辆。
包括如上所述的高级驾驶员辅助系统的道路车辆的配置在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据第十三方面提供了一种用于具有电动助力转向的道路车辆的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器中的方法，该转向扭矩管理器包括驾驶员在环功能以及车轮转角控制器，该驾驶员在环功能用于确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统移交至驾驶员，且该车轮转角控制器用于根据高级驾驶员辅助系统车轮转角请求提供将被添加到来自电动助力转向的扭矩请求的叠加扭矩请求，并且转向扭矩管理器进一步设置为接收辅助扭矩相关信号，其中所述方法包括：如果驾驶员辅助由具有转向扭矩管理器的高级驾驶员辅助系统所提供，则向前馈送前馈信号并从由车轮转角控制器所提供的叠加扭矩请求中减去前馈信号，该前馈信号通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而缩放为辅助扭矩相关信号的缩放版本，如果驾驶员行为的度量指示高驾驶员行为则采用低值而如果驾驶员行为的度量指示低驾驶员行为则采用较高值。
上述方法实现了允许相关道路车辆的驾驶员将他或她的手放在道路车辆的方向盘上而不会从驾驶员产生引起在转向中导致短暂的扭矩脉动的方向盘微小移动的无意干扰，这在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时提供了改善的驾驶员舒适度。
附图说明
在下文中，将通过仅参照附图的实例更详细地描述本文的实施例，其中：
图1是设置在道路车辆的电动助力转向系统中的高级驾驶员辅助系统的转向扭矩管理器的示意图。
图2是图1的转向扭矩管理器的前馈功能的更详细的示意图。
图3是包括设置在道路车辆的电动助力转向系统中的图1的转向扭矩管理器的道路车辆的示意图。
图4是根据本文实施例的具有包括转向扭矩管理器的动力转向控制模块的车辆转向系统的示意图。
图5是根据本文实施例的具有包括转向扭矩管理器的高级驾驶员辅助系统的车辆转向系统的示意图。
图6是根据本文实施例的转向扭矩管理器中的方法的示意图。
根据下文结合附图所考虑的详细描述，本文实施例的其它目的和特征将变得显而易见。然而，应该理解到，附图仅仅是出于说明的目的而设计的，而不是为了限定本发明的范围，对于该范围应该参照所附的权利要求。应该进一步理解到，附图不一定是按比例绘制的，并且除非另外指出，否则这些附图仅仅旨在概念上说明本文所描述的结构和过程。
具体实施方式
本公开是基于这样的认知，即应该可以提供一种用于道路车辆2的高级驾驶员辅助系统26的改进的转向扭矩管理器1，该改进的转向扭矩管理器1能够从高级驾驶员辅助系统路径追踪车轮转角请求3，同时抑制来自将他的手放在道路车辆2的方向盘4上的驾驶员的扭矩干扰。
此外，应该可以同时确保当驾驶员希望控制道路车辆2时，将控制舒适地移交至驾驶员，使得驾驶员不会经受方向盘4中的高扭矩。
如图1所示，如下文所述，这通过用于具有电动助力转向(EPAS)的道路车辆2的高级驾驶员辅助系统26的转向扭矩管理器1来提供。
图1示意性示出了这种转向扭矩管理器1，其中电动助力转向(EPAS)辅助功能5使用由道路车辆2的驾驶员所施加并由方向盘扭矩传感器29所感测的方向盘4扭矩，该电动助力转向(EPAS)辅助功能5设置为提供表示辅助扭矩或基本转向扭矩(BST)的与方向盘4扭力杆28扭矩有关的信号6(也称为方向盘4扭力杆28扭矩相关信号6)以及辅助扭矩请求7。该辅助扭矩请求7通常被识别为QM危险，根据由ISO 26262-道路车辆功能安全标准所定义的机动车辆安全完整性等级((Automotive Safety Integrity Level，简称ASIL)风险分类方案，该QM危险不规定任何安全要求。
辅助扭矩请求7受制于辅助扭矩安全限制器8，该辅助扭矩安全限制器8又提供满足机动车辆安全完整性等级D的安全限制辅助扭矩请求9，该机动车辆安全完整性等级D是ISO 26262中所定义的初始危险(受伤风险)的最高分类，并达到该标准的安全措施的最严格水平以用于避免不合理的剩余风险。
该符合ASIL D的安全限制辅助扭矩请求9随后被带入求和点10，该求和点10又将总扭矩请求11提供给道路车辆2的转向系统30的电机控制器12。
转向扭矩管理器1包括驾驶员在环功能13，方向盘4扭力杆28扭矩相关信号6(有时也称为基本转向扭矩(BST)信号)被提供至该驾驶员在环功能13。驾驶员在环功能13使用该方向盘4扭力杆28扭矩相关信号6来确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统26移交至驾驶员。
转向扭矩管理器1还包括车轮转角控制器14，该车轮转角控制器14用于根据高级驾驶员辅助系统26车轮转角请求3以及来自驾驶员在环功能13的上下扭矩限制15、并且通常还根据车轮转角和车轮角速率数据16来提供叠加扭矩请求17。
当驾驶员辅助由高级驾驶员辅助系统26所提供时，转向扭矩管理器1进一步设置为向前馈送并从由车轮转角控制器14所提供的叠加扭矩请求17中减去前馈信号21。
前馈信号21通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而在前馈功能20中被缩放为辅助扭矩相关信号6的缩放版本，该处于范围[0,1]中的缩放因子设置为如果驾驶员行为的度量指示高驾驶员行为则采用低值而如果驾驶员行为的度量指示低驾驶员行为则采用更高值。本文所使用的范围[0,1]涉及从0至1的区间。
该叠加扭矩请求17也被识别为未规定任何安全要求的QM危险，它也受限于叠加扭矩安全限制器18而叠加扭矩安全限制器18又提供实现汽车安全完整性等级D的安全限制叠加扭矩请求19。
安全限制叠加扭矩请求19然后设置为在求和点10处被添加至来自电动助力转向5的满足ASIL D的安全限制辅助扭矩请求9，该求和点10转而将总扭矩请求11提供至道路车辆2的转向系统30的电机控制器12。
因此，如上所述，通过减小叠加扭矩请求17，可以实现允许相关道路车辆2的驾驶员将他或她的手放在道路车辆2的方向盘4上而不会从驾驶员产生引起在转向中导致短暂的扭矩脉动的方向盘4微小移动的无意干扰，这在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统26时提供了改善的驾驶员舒适度。
根据本发明的实施例，将辅助扭矩相关信号6提供为方向盘4扭力杆28扭矩的与车辆2行驶速度相关的增幅。这实现了使驾驶员在环功能高效地适配于车辆行驶速度。
在又一些实施例中，转向扭矩管理器1进一步设置为将指示不主动(inactive)驾驶员至完全主动(fully active)驾驶员的驾驶员行为的驾驶员在环因子用作驾驶员行为的量度21，这是在转向扭矩管理器1包括驾驶员在环功能13时提供驾驶员行为的度量21的高效方法。
仍根据一些实施例，转向扭矩管理器1进一步设置为使用转向扭矩管理器1的计算功能25将驾驶员在环因子21计算为驾驶员在环脉冲的标准化版本。转向扭矩管理器1设置为在更新的值加权高于更旧的值的时间窗上将驾驶员在环脉冲计算为驾驶员行为的度量，使得驾驶员在环因子21处于指示不主动驾驶员和完全主动驾驶员的范围。这是提供驾驶员转向行为的有用指示的高效方法。
在一些这种实施例中，驾驶员在环因子21设置为处于1至0的范围，其中1指示不主动驾驶员并且0指示完全主动驾驶员，对于完全主动驾驶员而言，根据高级驾驶员辅助功能26车轮转角请求3所生成的叠加扭矩请求17应淡出并且将控制从高级驾驶员辅助系统26移交至驾驶员。如上所述，使驾驶员在环因子22处于1至0的范围提供了用于指示驾驶员转向行为的直观且有用的量度。
在又一些实施例中，前馈信号21设置为在前馈功能20中缩放成辅助扭矩相关信号6的缩放版本，其中缩放因子相对于辅助扭矩相关信号6以非线性方式在范围[0,1]中从0连续地斜升至1。这由图2中的所描绘的曲线24示出，如上所述，该图2示出了如何根据对应于用于指示处于1至0的范围的驾驶员转向行为的驾驶员在环因子22度量的不同值的辅助扭矩相关信号6以非线性方式推导出前馈信号21。随着增加的驾驶员行为将使前馈信号21淡弱至零并因此消除先前提供的用于在驾驶员不主动并使用高级驾驶员辅助功能26时消除无意的驾驶员转向输入的补偿，以非线性方式斜升的前馈信号21实现了当道路车辆2的驾驶员希望对转向进行控制时能够获得平滑舒适的感觉。
在又一些实施例中，驾驶员在环因子22受速率限制，这进一步实现了在相关道路车辆2的适合于被缩放功能20所使用的方向盘4中避免不适急动(jerk)。
因此，如上所述，通过向前馈送使用处于范围[0,1]中的缩放因子而被连续缩放成辅助扭矩相关信号6的缩放版本的信号21，如图2所示，该处于范围[0,1]中的缩放因子设置为如果驾驶员行为的度量22指示高驾驶员主动则采用低值而如果驾驶员行为的度量22指示低驾驶员主动则采用较高值，并且通过从车轮转角控制器14所提供的叠加扭矩请求17中减去该前馈信号21，可以提供一种用于道路车辆2的高级驾驶员辅助系统26改进的转向扭矩管理器1，该改进的转向扭矩管理器1能够从高级驾驶员辅助系统路径跟踪车轮转角请求3，同时抑制来自将他或她的手放置在道路车辆2的方向盘4上驾驶员的扭矩干扰，同时有助于满足高机动车辆安全完整性要求。
如图4中所示意性地示出的，在此进一步设想一种包括如上所述的转向扭矩管理器1的动力转向控制模块27。车辆2的转向系统30包括方向盘4和小齿轮33，方向盘4经由扭力杆28连接至转向齿条34，并将方向盘扭矩传感器29设置于该扭力杆28。动力转向控制模块27包括转向扭矩管理器1，该转向扭矩管理器1设置为控制道路车辆2的转向系统30的叠加扭矩电机32以向车辆1转向系统30的可转向车轮31提供叠加扭矩。
包括如上所述的转向扭矩管理器1的动力转向控制模块27允许驾驶员将他或她的手放置在方向盘4上而不会从驾驶员产生引起方向盘微小移动的无意干扰，该微小移动不然将会在转向扭矩管理器1中的车辆角度控制器14试图补偿干扰时在转向中导致短暂的扭矩脉动。因此在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统时实现了改进的驾驶员舒适度。
如图5中示意性地示出的，在此还设想到一种包括如上所述的转向扭矩管理器1的高级驾驶员辅助系统26。如图4所示，车辆2的转向系统30包括方向盘4和小齿轮33，方向盘4经由扭力杆28连接至转向齿条34，并将方向盘扭矩传感器29设置于扭力杆28。
包括如上所述的转向扭矩管理器1的高级驾驶员辅助系统26在驾驶员主动地使道路车辆2转向时实现了允许使用高级驾驶员辅助系统26的驾驶员将他或她的手放在方向盘4上而不会从驾驶员产生引起方向盘微小移动的无意干扰，该微小移动不然将会在转向扭矩管理器1中的车辆角度控制器14试图补偿干扰时在转向中导致短暂的扭矩脉动。因此在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统26时提供了改善的驾驶员舒适度。
如图3所示，在此还设想一种道路车辆2，如上所述，该道路车辆2具有包括转向扭矩管理器1的高级驾驶员辅助系统。如上所述，具有包括转向扭矩管理器1的高级驾驶员辅助系统的道路车辆2在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统26时提供了改善的驾驶员舒适度。
如在图6示意性示出的，根据本申请，还设想了用于具有电动助力转向的道路车辆2的高级驾驶员辅助系统26的转向扭矩管理器1中的方法。转向扭矩管理器1包括驾驶员在环功能13，该驾驶员在环功能13用于确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统26移交至道路车辆2的驾驶员。转向扭矩管理器1还包括车轮转角控制器14，该车轮转角控制器14用于根据高级驾驶员辅助系统26车轮转角请求3提供将被添加到来自电动助力转向的扭矩请求7的叠加扭矩请求17。转向扭矩管理器1进一步设置为接收与方向盘4扭力杆28扭矩有关的信号6，该信号6在此也被称为辅助扭矩相关信号6。
如在图6示意性示出的，该方法在35开始，接下来在36如果由高级驾驶员辅助系统26提供驾驶员辅助则该方法得以建立。如果未提供驾驶员辅助，则该方法循环返回至35处开始。如果提供了驾驶员辅助，则转向扭矩管理器1在37处将前馈信号21缩放为辅助扭矩相关信号6的缩放版本。然后，转向扭矩管理器1向前馈送前馈信号21并且在38处从由车轮转角控制器14所提供的叠加扭矩请求17减去前馈信号21以产生所得到的补偿叠加扭矩请求23，所得到的补偿叠加扭矩请求23然后在39处被添加到来自电动助力转向器5的辅助扭矩请求，以提供带到道路车辆2的转向系统30的电机控制器12的总扭矩请求11，因此该方法循环返回至35处开始。
补偿叠加扭矩请求23优选地受制于叠加扭矩安全限制器18，以便提供安全限制叠加扭矩请求19，该安全限制叠加扭矩请求19然后设置为被添加到来自电动助力转向系统5的满足ASIL D安全限制辅助扭矩请求9以便将总扭矩请求11提供至道路车辆2的转向系统30的电机控制器12。
根据该方法，前馈信号21的缩放是使用处于范围[0,1]中的缩放因子来实现的，如果驾驶员行为的度量22指示高驾驶员行为则较采用低值而如果驾驶员行为的度量22指示低驾驶员行为则采用较高值。尽管如图2所示，这缩放优选地是连续的，但基本原理在于执行调制以使得：
-如果驾驶员行为的度量22指示低驾驶员行为，则向前馈送通过大约为[1]的缩放因子进行缩放的辅助扭矩相关信号6版本；以及
-如果驾驶员行为的度量22指示高驾驶员行为，则向前馈送通过大约为[0]的缩放因子进行缩放的辅助扭矩相关信号6版本。
因此，上述方法实现了对于通过高级驾驶员辅助系统26提供驾驶员辅助的相关道路车辆2，允许不主动驾驶员将他或她的手放在相关道路车辆2的方向盘4上。
通过使用该方法，驾驶员可以将他或她的手放在方向盘4上而不会从驾驶员产生引起传播到提供至相关道路车辆2的转向系统的电机控制器12的总扭矩请求11的方向盘微小移动的无意干扰。在没有从由车轮转角控制器14所提供的叠加扭矩请求17减去通过大约为[1]的缩放因子进行缩放的辅助扭矩相关信号6版本的情况下，这种干扰将在转向扭矩管理器1中的车轮转角控制器14试图补偿干扰时在转向中导致短暂的扭矩脉动。因此，该方法在使用诸如辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统26时提供了改善的驾驶员舒适度。
上述实施例可以在以下权利要求的范围内变化。
因此，虽然已经示出和描述并指出了本文实施例的基本新颖特征，但是将理解到，可以通过本领域技术人员对所示出的装置的形式和细节及其操作进行各种省略、替换和改变。例如，明确指出，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同的结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合是等同的。此外，应当认识到，作为设计的常见现象，结合本文的任何公开形式或实施例所示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以并入任何其它公开的或描述的或建议的形式或实施例。

Claims (13)

1.一种用于具有电动助力转向(5)的道路车辆(2)的高级驾驶员辅助系统(26)的转向扭矩管理器(1)，所述转向扭矩管理器(1)包括驾驶员在环功能(13)以及车辆角度控制器(14)，所述驾驶员在环功能用于确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统(26)移交至驾驶员，所述车轮转角控制器用于根据高级驾驶员辅助系统(26)车轮转角请求(3)来提供将被添加到来自所述电动助力转向的扭矩请求(7)的叠加扭矩请求(17)，并且所述转向扭矩管理器(1)进一步设置为接收辅助扭矩相关信号(6)，其特征在于，所述转向扭矩管理器(1)在由所述高级驾驶员辅助系统(26)提供驾驶员辅助时进一步设置为向前馈送前馈信号(21)并从由所述车轮转角控制器(14)所提供的所述叠加扭矩请求(17)减去所述前馈信号，所述前馈信号通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而在前馈功能(20)中缩放为所述辅助扭矩相关信号(6)的缩放版本，所述处于范围[0,1]中的缩放因子设置为如果驾驶员行为的度量(22)指示高驾驶员行为则采用低值而如果所述驾驶员行为的度量(22)指示低驾驶员行为则采用较高值。
2.根据权利要求1所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，将所述辅助扭矩相关信号(6)提供为与车辆(2)行驶速度相关的方向盘(4)扭力杆扭矩增幅。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述转向扭矩管理器(1)进一步设置为将指示不主动驾驶员至完全主动驾驶员的驾驶员行为的驾驶员在环因子用作所述驾驶员行为的度量(22)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述转向扭矩管理器进一步设置为将所述驾驶员在环因子(22)计算为驾驶员在环脉冲的标准化版本，所述转向扭矩管理器设置为在更新的值比更旧的值加权更高的时间窗上将所述驾驶员在环脉冲计算为驾驶员行为的度量，使得所述驾驶员在环因子(22)处于指示不主动驾驶员和完全主动驾驶员之间的范围。
5.根据权利要求4所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述驾驶员在环因子(22)设置为处于1至0的范围，其中1指示不主动驾驶员并且0指示完全主动驾驶员，对于所述完全主动驾驶员而言，应当淡弱来自高级驾驶员辅助功能(26)的所述叠加扭矩请求(17)并且控制应从高级驾驶员辅助系统(26)移交至驾驶员。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，所述前馈信号(21)设置为在所述前馈功能(20)中缩放为所述辅助扭矩相关信号(6)的缩放版本，其中所述缩放因子关于所述辅助扭矩相关信号(6)以非线性方式在范围[0,1]中从1连续地斜升至1。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述驾驶员在环因子(22)受速率限制。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述转向扭矩管理器设置为从作为辅助驾驶系统的高级驾驶员辅助系统(26)接收车轮转角请求(3)，所述高级驾驶员辅助系统设置为帮助所述道路车辆(2)的驾驶员在道路车道内进行驾驶，同时与前方车辆保持预先选定的时间间隔。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的转向扭矩管理器(1)，其特征在于，所述转向扭矩管理器进一步设置为在所述驾驶员行为的度量(22)指示低驾驶员行为时从所述叠加扭矩请求(17)减去对由小于1.5Nm的方向盘(4)扭力杆扭矩所引起的任何所述辅助扭矩相关信号(6)使用缩放因子[1]进行缩放的前馈信号(21)。
10.一种动力转向控制模块(27)，其特征在于，其包括根据权利要求1-9中任一项所述的转向扭矩管理器(1)。
11.一种高级驾驶员辅助系统(26)，其特征在于，其包括根据权利要求1-9中任一项所述的转向扭矩管理器(1)。
12.一种道路车辆(2)，其特征在于，包括根据权利要求11所述的高级驾驶员辅助系统(26)。
13.一种用于具有电动助力转向的道路车辆(2)的高级驾驶员辅助系统(26)的转向扭矩管理器(1)中的方法，所述转向扭矩管理器(1)包括驾驶员在环功能(13)以及车辆角度控制器(14)，所述驾驶员在环功能用于确定何时以及如何将控制从高级驾驶员辅助系统(26)移交至驾驶员，所述车轮转角控制器用于根据高级驾驶员辅助系统(26)车轮转角请求(3)来提供将被添加到来自所述电动助力转向的扭矩请求(7)的叠加扭矩请求(17)，并且所述转向扭矩管理器(1)进一步设置为接收辅助扭矩相关信号(6)，其特征在于，所述方法包括：
如果驾驶员辅助由具有所述转向扭矩管理器(1)的所述高级驾驶员辅助系统(26)所提供，则向前馈送前馈信号(21)并从由所述车轮转角控制器(14)所提供的所述叠加扭矩请求(17)减去所述前馈信号，所述前馈信号通过使用处于范围[0,1]中的缩放因子而在缩放为所述辅助扭矩相关信号(6)的缩放版本，如果驾驶员行为的度量(22)指示高驾驶员行为则采用低值而如果所述驾驶员行为的度量(22)指示低驾驶员行为则采用较高值。
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