[发明专利]用于确定车辆中转向装置的齿条力的方法、转向装置以及用于转向装置的控制和/或调节装置

说明书

本发明涉及一种用于确定车辆的转向装置的齿条力的方法，在该方法中，根据至少一个在转向装置中出现的力或根据至少一个在转向装置中出现的力矩来求得第一齿条力。本发明还涉及一种用于车辆用转向装置的控制和/或调节装置，该控制和/或调节装置是为了实施这样的方法而设立的。

在现代的转向装置中，例如在一种电助力转向系统（EPS）或一种线控转向系统中求得额定转向力矩。在转向装置的转向器件上、例如在转向轮上的转向力矩按照额定转向力矩来调节，以便支持在车辆转向时由驾驶者所施加的力，或者抵抗由驾驶者所施加的力。已知根据齿条力来求得额定转向力矩。

由DE102009002706A1已知一种用于确定作用到转向传动装置上的力的方法。按照该方法，借助于马达力矩来求得作用到转向传动装置上的力。该方法为车辆驾驶者提供关于转向传动装置中的真实力情况的良好反馈。不过，至少在有些情况下强烈的反馈被感受为干扰。

本发明的任务在于：给出一种用于确定齿条力的方法，该方法为了驾驶舒适性而给出关于转向装置中的力情况的不太强烈的反馈，尤其是当时不需要这种反馈时。

上述任务是一种通过如权利要求1所述的方法、一种如权利要求13中所述的转向装置及一种如权利要求14中所述的控制和/或调节装置加以解决的。

在一种实施形式中，规定了用于确定车辆的转向装置所用的齿条力的方法，在该方法中，根据至少一个在转向装置中出现的力或根据至少一个在转向装置中出现的力矩求得第一齿条力，其中，根据至少一个表征车辆运动状态的车辆参数求得第二齿条力，并且借助于第一齿条力和第二齿条力形成一个合成的齿条力。

如果转向力矩仅仅根据第一力来计算，由于第一齿条力是根据转向装置中的力和/或力矩而求得的，所以驾驶者总是获得关于转向装置中的力情况的相对强烈的反馈。第二齿条力在大多情况下间接地取决于转向装置中的真实的力情况，因为第二齿条力是根据车辆参数求得的。作为车辆参数可以考虑任何允许至少粗略推断出车辆运动状态的参数。车辆参数例如可以是车辆的速度、车辆的横向加速度和/或车辆的转向角度。在一种实施形式中，第二齿条力根据车辆速度和转向角度求得。在另一种实施形式中，第二齿条力根据横向加速度求得，而在此不必强制地考虑车辆速度或转向角度。

根据本方法附加于第一齿条力也可考虑第二齿条力，这导致可减小在转向装置中的力情况的反馈的强度，同时转向力矩不是完全与当时的驾驶状况无关。这被许多驾驶者至少在某些状况下感受为较舒适的。通过适合地实施第一齿条力和第二齿条力的、用于形成合成的齿条力的联合，可使反馈的程度轻易地适配于车辆制造商的要求。高的反馈程度给出关于车行道性质的总体上动态的反馈，而相对低的反馈程度则允许产生相当强烈地与车行道的性质解耦的转向力矩。

为了在转向装置运行期间、亦即在行驶期间能够改变动态反馈，可以规定，根据控制参数形成合成的齿条力，其中，第一齿条力和第二齿条力对于合成的齿条力的影响取决于控制参数。该控制参数可以由转向装置的控制和/或调节装置产生或者由车辆的其它控制和/或调节装置产生。该控制参数可以取决于由驾驶者预定的行驶模式、例如“运动”或“标准”，和/或可以自动地根据行驶状况来求得。

在本发明的一种实施形式中规定，所述控制参数是二进制参数，并且根据控制参数要么考虑第一齿条力要么考虑第二齿条力作为合成的齿条力。因此，二进制参数允许在仅根据第一齿条力产生的合成的齿条力和仅根据第二齿条力产生的合成的齿条力之间切换。

在此特别优选，在二进制参数的状态过渡时，持续减小其中一个齿条力的影响，而持续提高相应另一个齿条力的影响。因此，第一齿条力和第二齿条力之间的切换不是突然地进行，而是在一定过渡时间内进行。由此避免了切换时合成的齿条力的跳跃。

在另一种实施形式中，控制参数例如是一个数值，该数值预定第一齿条力或第二齿条力对合成的齿条力的影响。与此相应地可以规定，所述合成的齿条力通过第一齿条力和第二齿条力根据至少一个加权因数的加权而形成，优选构成为第一齿条力与第二齿条力的凸组合，其中，加权因数根据控制参数来计算。在凸组合的情况下，该加权因数例如可以等于该凸组合的系数。

按照一种特别优选的实施例，控制参数根据所形成的合成的齿条力确定。因此，第一齿条力或第二齿条力对合成的齿条力的影响根据反馈的合成的齿条力来预定。