[发明专利]电力辅助转向系统

说明书

一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在该电力辅助转向系统中，电动机(1)对转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号(9)的变化而变化的辅助转矩，辅助转矩减小驾驶员转动方向盘(4)所需的力，该方法包括：在正常操作期间生成依赖于由驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号(9)，并且在其中系统不能可靠地知道驾驶员所施加的转矩的故障操作期间生成辅助转矩信号(9)，该辅助转矩信号(9)由具有随着转向相对于可变基准的角位置的变化而变化的值的第一项得出，可变基准的角位置在转向的旋转方向改变的情况下更新。

技术领域

本发明涉及一种电力辅助转向系统，其中电动机适于对转向构件(诸如转向柱)施加辅助转矩以便减少驾驶员控制车辆所需的力气。

背景技术

在简单的电力辅助转向系统中设置有转矩传感器，该转矩传感器被布置使得转向柱的转矩水平被测量。根据该测量结果，控制器计算出转矩需求信号的值，该转矩需求信号指示将由附接至转向柱的电动机生成的转矩。电动机对柱施加与驾驶员所要求的转矩相同的转矩，从而减少转动方向盘所需的力气。

在发生导致转矩的测量结果不可靠或不可用的故障的情况下，这种简单的布局可能会出现问题。如果转矩传感器本身存在故障，转矩传感器的输出存在故障或者对来自转矩传感器的信号的任何之后的处理中存在故障，则这种情况可能会发生。如果转矩测量结果不可靠，则一般认为将其用作用于计算辅助转矩的基础是不安全的。

为了改善这个问题，已知包括一些监测转矩信号的检查电路，并且在认为转矩信号不可靠的情况下，可以将辅助转矩降低至零，实际上就是将该车辆恢复成没有转向辅助的车辆。这通常将会导致非常沉重的转向，并且可能会使得该车辆变得无法驾驶。在高速下(例如，在弯道中间)突然去除辅助也可能是危险的，所以已知的是从最后的已知的安全值起逐渐减小辅助。

人们已经尝试了在没有可靠的转矩测量结果时提供某种水平的辅助。我们已知DE102005005084，其中测量转向轴上的两个点的相对角位置并且在转矩传感器发生故障的情况下用它来提供对转矩的粗略估计。此外，DE102008032081A1还公开了一种用于操作转向系统的方法，其中基于车辆动力学的简单模型将辅助转矩作为方向盘的角位置、车辆速度及转向角速度的函数来计算。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的操作系统和方法，该操作系统和方法可以改善现有技术对不可靠的转矩测量结果的问题的解决方案中存在的某些限制。

根据第一方面，本发明提供一种用于操作一种电力辅助转向系统的方法，在该电力辅助转向系统中电动机对转向系统的一部分施加随着辅助转矩信号变化而变化的辅助转矩，该辅助转矩减少了驾驶员转动方向盘所需的力，该方法包括：在正常操作期间生成依赖于由驾驶员施加的转矩的辅助转矩信号，以及在其中系统不能可靠地知道驾驶员所施加的转矩的故障操作期间生成辅助转矩信号，该辅助转矩信号由具有随着转向相对于可变基准的角位置变化而变化的值的第一项得出，该可变基准的角位置在转向的旋转方向改变的情况下更新。

在转向再次移动离开息止位(rest)时，提供随着相对于变化的基准的方向盘角度的变化而变化的辅助转矩，使得能够施加可给出良好的转向响应的一定量的辅助，其中在转向系统的部件(典型地，方向盘或转向柱轴或转矩传感器套管轴(quill shaft)或电动机转子)开始沿与其上次旋转的方向不同的方向旋转时，该变化的基准被重置到新的位置，该新基准被设置为等于在反转发生时转向部件的角度。该可变基准的使用可允许辅助逐渐减小，以帮助驾驶员从任意息止位置起重新开始转向的移动。

该基准可以在每次转向改变方向时被重置，或者仅在旋转方向改变时另外还满足一个或多个条件的时候被重置。在其它任意条件下，该基准可以不被重置，所以它可以被重置的唯一时间可以是反转发生时。

一个或多个条件可以包括在方向改变发生时辅助转矩信号的值，但是还可以包括在反转发生时辅助转矩信号的第一分量的值。