用于机动车的车道保持辅助系统及其运行方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于机动车的车道保持辅助系统/防偏驶辅助系统/车迹 保持辅助系统，该车道保持辅助系统可以被激活和去激活以及能借助于叠加转向装置 (?匕61^邑61*111^8丨6111〇111邑)在一个车桥上实现转向干预。
【背景技术】
[0002] 车道保持辅助系统属于机动车的主动转向系统，在这些系统中设有机电系统，用 于调整转向车轮的转向角。
[0003] 车道保持辅助系统通过其在激活状态承担机动车横向控制来支持驾驶员。通 过一个或多个光学传感器感知机动车的周围环境，车道保持辅助系统在确定的行驶通道 (Fahrschlauch)中控制/驾驶机动车，行驶通道以周围环境感知为基础确定。行驶通道是 行驶轨迹内的范围。
[0004] 对于车道保持辅助系统的功能需要了解机动车未来的车道（轨迹）。关于未来车 道的信息对于其它驾驶员辅助系统也是有用的。目前以实际的方向盘转角为基础来预测未 来的车道。在高速行驶时，例如在高速公路行驶时，大的拐弯半径所需的转向角是非常小 的。此外，驾驶员总是执行抖动、震颤的转向运动，这个转向运动与实际所需的转向角信号 叠加。这些干扰影响不具有未来轨迹的显著分量，它们与用于确定轨迹变化所需的转向角 信号处于相同的数量级。即使在高分辨率的转向角传感器中也只能得出极其不利的信/噪 比，利用它不能预测稳定且精确的轨迹。
【发明内容】
[0005] 因此，本发明的目的在于，提供一种车道保持辅助系统，该系统能够更准确地确定 当前的方向盘转角。
[0006] 为了实现这个目的，在开头所述类型的车道保持辅助系统中按照本发明规定，将 车道保持辅助系统设计成，在激活状态减小叠加转向装置的传动比。
[0007] 通过改变传动比，与车道保持辅助系统去激活状态相比，需要间接的、即更大的方 向盘偏转的转向来引起转向车轮相同的转向角变化。因为所获取的方向盘转角、即找到的 方向盘转角信号由于传动比变化已经显著变化，由驾驶员产生的干扰影响不会对方向盘转 角信号产生值得一提的影响。相应地，在车道保持辅助系统激活时可以精确地确定未来的 轨迹。
[0008] 用于准确地确定当前的方向盘转角的重要前提是，激活车道保持辅助系统。只有 在车道保持辅助系统激活时，主要由车道保持辅助系统承担横向控制，车道保持辅助系统 在行驶轨迹内的确定范围操控机动车。在车道保持辅助系统激活时实际上无需驾驶员的转 向干预，这种转向干预仅仅是自动控制的"精细修正"。此外，只在舒适范围中激活车道保持 辅助系统，因此叠加转向装置的传动比变化在行驶特性、行驶动力学和边界区域稳定性方 面不是关键的。
[0009] 在按照本发明的车道保持辅助系统中可以规定，在激活状态，所述叠加转向装置 的传动比可以减小到其1/5至1/15。因此，转向传动比以可观的数值或系数变得更间接。 在给定的传动比范围内优选的是，在激活状态所述传动比可以减小到几乎其1/10。相应地， 对于方向盘转角信号获得了以10倍放大的数值，由此由驾驶员产生的干扰影响不再可能 显著影响这个数值。通过这种方式可以以更高的质量获取方向盘转角信号。
[0010] 按照本发明的车道保持辅助系统可以设计成，去激活状态将所述叠加转向装置的 传动比提高到初始值。所述传动比优选重新置回到在车道保持辅助系统去激活时有效的初 始值。所述传动比例如可以在去激活状态对应于系数1，即，在方向盘转角与车轮转角之间 存在"正常"传动比，该传动比在机动车研制范畴内确定。在车道保持辅助系统激活时，这 个正常值被减小到其1/5至1/15、优选减小到其1/10,相应地与车道保持辅助系统的去激 活状态相比需要例如十倍更大的方向盘偏转来用于产生相同的车轮偏转。在车道保持辅助 系统去激活时，传动比再次被提高到初始值，它例如可以具有数值1。
[0011] 按照本发明特别优选的是，所述方向盘转角作为输入参数供预测机动车车道使 用。关于未来车道的信息可以用于其它的驾驶员辅助系统。
[0012] 本发明还涉及一种用于运行机动车的车道保持辅助系统的方法，该车道保持辅助 系统可以被激活和去激活以及能够借助于叠加转向装置在一个车桥上实现转向干预。
[0013] 按照本发明的方法的特征在于，所述车道保持辅助系统在激活状态减小叠加转向 装置的传动比。
[0014] 在从属权利要求中描述本发明的其它扩展结构。
【附图说明】
[0015] 下面根据实施例参照附图详细解释本发明的其它优点和细节。附图是示意图并且 示出：
[0016] 图1在车道上的机动车和在车道保持辅助系统去激活时对应应的转向角；和
[0017] 图2在车道上的机动车和在激活按照本发明的车道保持辅助系统时对应的转向 角。
【具体实施方式】
[0018] 图1是示意性的俯视图并且示出了车道1，机动车2在车道上沿着右侧路面运动。 在纵向延伸的直线3给出了在转向角为0°情况下的轨迹。在图1所示的状态中，机动车2 的车道保持辅助系统被去激活。
[0019] 在直线3左侧示出了转向角是-Γ的轨迹4。直线3右侧示出了转向角为+1°的 轨迹5。
[0020] 在图1中可以看出，相对微小的Γ或2°的转向角变化已经导致未来车道方面的 显著的不精确性。此外，转向角信号被驾驶员的转向运动叠加，由于这些干扰影响不能精确 地预测轨迹。
[0021] 图2示出了在车道保持辅助系统激活时在车道1上的机动车2。关于车道保持辅 助系统激活的信息被传输到机动车2的叠加转向装置。在车道保持辅助系统激活时主要 由车道保持辅助系统承担机动车2的横向控制。因为已经激活车道保持辅助系统，也称为 动态转向装置的叠加转向装置以系数10改变传动比，其中传动比被减小。这种传动比的 调整导致，不像目前那样+Γ或-Γ的方向盘偏转就导致在特定的行驶通道（在行驶轨迹 内的范围）中的机动车运动，现在取而代之的是，在车道保持辅助系统激活时需要以+10° 或-10 °方向盘转角或者方向盘转角变化来触发相同的机动车运动。相应地，方向盘转角信 号的值与干扰影响相比增大，由此获得了好的信/噪比。在这个实施例中，与在图1中所示 的状态相比可以十倍更精确和更稳定地确定机动车2的轨迹。
[0022] 传动比的变化在行驶动力学方面不是关键的，因为机动车2由激活的车道保持辅 助系统始终控制在行驶轨迹中的确定范围内。因此，驾驶员的转向运动用于预测在通道内 部的精细分辨的轨迹。
[0023] 在图2中与图1的视图一致地示出了在机动车纵向上延伸的直线6,该直线对应 于转向角0°。另外，在直线6的左侧和右侧示出了轨迹7, 8,它们对应于转向角-10°或 +10°。由两个轨迹7, 8包围的范围与在图1中由轨迹4, 5包围的范围大小几乎相同。但 是由于减小叠加转向装置的传动比可以更加精确地预测未来的车道。
[0024] 目前已经简化地假设，未来的轨迹走向对应于在路面上车道标记的走向。由驾驶 员引起的偏离这个走向，例如由于拐弯压线（Scheiden einer Kurve)只能困难地考虑，因 为以常见方式获得的当前方向盘转角信号具有太差的信/噪比。现在能够减小转向传动 比，精确且稳定地确定由驾驶员所期望的、在由激活的车道保持辅助系统确定的行驶通道 内部的轨迹。这个由驾驶员所期望的轨迹走向可以提供不同的、其它功能供使用。例如，对 于功能"无横向力行驶"需要，根据由驾驶员选择的轨迹确定未来的横向加速度变化。方向 盘转角信号的不良信/噪比导致横向加速度"混乱"变化，只有通过改变叠加转向装置的传 动比才能使方向盘转角信号对于这个功能可使用。
[0025] 传动比改变在车道保持辅助系统激活时接通，在车道保持辅助系统去激活时再将 传动比重置回到初始值或者正常水平。无需附加的硬件部件。
【主权项】
1. 一种用于机动车的车道保持辅助系统，该车道保持辅助系统能被激活和去激活以及 能够借助于叠加转向装置在一车桥上实现转向干预，其特征在于，所述车道保持辅助系统 设计成，在激活状态减小叠加转向装置的传动比。
2. 根据权利要求1所述的车道保持辅助系统，其特征在于，在激活状态，所述叠加转向 装置的传动比能减小到其1/5到1/15。
3. 根据权利要求1或2所述的车道保持辅助系统，其特征在于，在激活状态，所述叠加 转向装置的传动比能减小到接近其1/10。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的车道保持辅助系统，其特征在于，所述车道保持 辅助系统设计成，在去激活状态使所述叠加转向装置的传动比提高到初始值。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的车道保持辅助系统，其特征在于，方向盘转角作 为输入参数供预测机动车车道使用。
6. -种用于运行机动车的车道保持辅助系统的方法，该车道保持辅助系统能被激活和 去激活以及能够借助于叠加转向装置在一车桥上实现转向干预，其特征在于，所述车道保 持辅助系统在激活状态减小叠加转向装置的传动比。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在激活状态，将所述叠加转向装置的传动 比减小到其1/5至1/15。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在激活状态将所述叠加转向装置的传 动比减小到几乎其1/10。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，在去激活状态，将所述叠加 转向装置的传动比增大到初始值。
10. 根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，将方向盘转角作为输入参 数供预测机动车车道使用。
【专利摘要】一种用于机动车的车道保持辅助系统，它可以激活和去激活，并且利用叠加转向装置能够在一个轴向上实现转向干预，其中，所述车道保持辅助系统设计成，在激活状态减小叠加转向装置的传动比。
【IPC分类】B62D15-02, B62D5-00
【公开号】CN104837711
【申请号】CN201380059521
【发明人】C·穆勒
【申请人】奥迪股份公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年10月30日
【公告号】DE102012022387B3, EP2920042A1, WO2014075766A1