CN111032491A - 通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法、***、车辆、计算机程序和计算机可读介质 - Google Patents

通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法、***、车辆、计算机程序和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法，车辆(1)包括：至少两个车轴(4)，每个车轴具有至少两个车轮(6)；允许车轮(6)的独立制动的制动***(300)；以及用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置(400，402，404)，其中车辆(1)配置成具有正摩擦半径；该方法包括以下步骤：确认(s101)对转向支持的需求；以及基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值(Tinput)的函数的积分，确定(s102)实现所需的转向支持所需的制动值；并且基于所确定的制动值来控制(s103)制动***(300)。

Description

通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法、***、车辆、计算 机程序和计算机可读介质
技术领域
本发明涉及一种通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法、一种通过差速轮制动提供车辆转向支持的***、一种包括这种***的车辆、一种计算机程序和一种计算机可读介质。
背景技术
重型车辆(诸如卡车、公共汽车、建筑车辆等)包括转向伺服机构，该转向伺服机构在借助于方向盘改变转向角时辅助车辆的操作者。这样，可以通过使用方向盘容易地操纵大型和重型车辆。没有伺服机构，这种重型车辆将或多或少地无法转向。为了确保安全，法律要求规定了在主伺服机构故障的情况下允许车辆转向的最大方向盘力。为了满足该要求，某些车辆包括冗余的转向辅助***，该辅助转向***帮助驾驶员控制车辆。这种转向辅助***可以包括带有第二液压泵的第二液压回路，以用于伺服机构的液压***故障的情况。其他已知的解决方案是在转向柱上增加坚固的电动马达，在伺服机构发生故障的情况下，电动马达为驾驶员提供支持。然而，向车辆添加部件需要额外的空间，并且通常很难在车辆上找到该空间。
在文献DE102008048007A1中公开了一种提供转向支持的替代方式。该文献公开了在伺服机构失效的情况下通过制动转向车轴的内轮提供的转向力支持。取决于所施加的转向扭矩或所要求的转向角来执行制动。
通过施加车轮制动器来进行转向支持的一个问题是在车轮制动缸中建立制动压力的延迟。如果施加的制动压力与施加的转向扭矩相对应，则建立制动压力的延迟可以使过程不稳定。这种不稳定性是由于驾驶员持续增加转向扭矩直到将制动力施加到车轮上，从而施加了过多的制动力，方向盘显著移动并且驾驶员将会沿相反的方向施加转向扭矩。这样，发生振荡，因此不稳定。
发明内容
尽管在本领域中有已知的解决方案，但仍希望开发一种用于提供车辆转向支持的方法和***，该方法和***克服或至少减轻上述缺点。
因此，本发明的目的是实现一种用于提供车辆转向支持的新颖且有利的方法和***，其能够在不增加额外部件的情况下实现有效的转向支持冗余，并且能够根据预先确定的偏好向致动器分派转向辅助。本发明的另一个目的是实现一种新颖且有利的车辆、一种计算机程序和计算机可读介质，其能够在不增加额外部件的情况下实现有效的转向冗余，并且能够根据预先确定的偏好向致动器分派转向辅助。
本文所述的目的通过根据独立权利要求的一种用于通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法、一种用于通过差速轮制动提供车辆转向支持的***、一种车辆、一种计算机程序和一种计算机可读介质来实现。
因此，根据本发明的一方面，提供了一种用于通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法。车辆包括：至少两个车轴，每个车轴具有至少两个车轮；允许车轮的独立制动的制动***；以及用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置，其中车辆配置成具有正摩擦半径(scrub radius)。该方法包括以下步骤：
-确认对转向支持的需求；
-基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分，确定用于提供转向支持的制动值；以及
-基于所确定的制动值来控制制动***。
具有正摩擦半径的车辆意味着车轮悬架配置成使得在向前行驶的车辆上的一侧制动产生沿车轮方向转动方向盘的扭矩。因此，当在车辆左侧的车轮上施加制动力时，车轮向左转弯并且向左的扭矩作用在方向盘上。类似地，当在车辆右侧的车轮上施加制动力时，车轮向右转弯，并且向右的扭矩作用在方向盘上。因此，车辆配置成使得主销轴在车轮中心的内侧与地面相交。摩擦半径的含义被认为是公知常识，而不是本发明的一部分。然而，正摩擦半径可以通过差速轮制动实现转向支持。
借助于根据本发明的功能，至少一个输入值被转换为函数值，该函数值随后被积分。确定用于提供转向支持的制动值可以包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值的函数的积分。因此，第一输入值可以是所确定的操作者输入扭矩。操作者输入扭矩是车辆的操作者(驾驶员)施加在方向盘上的扭矩。操作者输入扭矩指示操作者要将车辆转弯的意愿强度和方向。因此，操作者输入扭矩指示期望的转向角。因此，与所确定的操作者输入扭矩有关的输入值可以是正值或负值，其中正值可以指示向左的转向扭矩，而负值可以指示向右的转向扭矩。在一个实施例中，车辆包括电子辅助转向***，该电子辅助转向***用于改善转向感觉并能够与车速无关地控制转向力。这种电子辅助转向***可以包括：电动马达，其产生要被添加到操作者输入扭矩的扭矩；以及传感器设备，其测量操作者输入扭矩和转向角。所施加的马达扭矩取决于所施加的操作者输入扭矩，从而使得当操作者增加输入扭矩时，马达扭矩也会增加。所施加的马达扭矩因此可以用作操作者输入扭矩的估算。因此，与所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值可以是所确定的马达扭矩。即，确定制动值的步骤可以包括至少一个输入值的函数的积分，其中该至少一个输入值是所确定的操作者输入扭矩或所确定的马达扭矩。
该函数可以区分该至少一个输入值的量/值和该至少一个输入值的符号/方向(正/负)。通过与操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分，实现制动值的受控变化率，并为所有条件(诸如摩擦、车辆负载、车辆类型和温度)提供稳定的转向支持。
车辆的制动***适当地包括车轮制动器，该车轮制动器布置在车辆的每个车轮处。制动***适当地配置成允许车轮的独立制动，这意味着，例如，仅车车轴上的左车轮可以被制动而右车轮未被制动。车辆可能具有无法进行单独车轮制动的车轴，因此这些车轴的制动将不会有助于转向支持。车辆可包括适于允许车轮的独立制动的特定接口。独立制动的功能因此可以在车辆中使用，但是其可以经由该接口激活。
所确定的制动值适当地指示应当在车辆的哪一侧上施加制动值。制动值可以是正值或负值，其中正值可以指示应将其施加于左车轮，而负值可以指示应将其施加于右车轮。替代地，该值本身指示应当在车辆的哪一侧上施加制动值。例如，介于1-100之间的制动值可以指示制动力应当施加在左车轮上，而介于101-200之间的制动值可以指示制动力应当施加于右车轮上。所确定的制动值可以是最大制动压力的百分比，或者可以是制动压力值。最大制动压力由制动***设定，并且在车辆中可用。当车辆倒车时，转向车轴上的制动器施加在相对侧的车轮上，以提供准确的转向支持。
根据本发明的实施方式，确定制动值的步骤包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。众所周知，PI控制器是控制回路反馈机构，其计算误差值并基于比例项和积分项进行校正。根据本发明的误差值是第一输入值。借助于PI控制器确定的控制变量/输出是所确定的制动值。借助于PI控制器确定的制动值是比例项加积分项。因此，确定制动值适当地还包括确定比例项。比例项适当地包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值和与第一输入值相乘的比例系数。因此，比例项可以包括所确定的操作者输入扭矩和比例系数或所确定的马达扭矩和比例系数。比例系数可以取决于速度。如果将第一输入值标准化为-1到+1，则比例系数可以在0-25之间。积分值是随时间变化的误差值的总和，因此给出累积的偏移。如关于现有技术所提到的，在车轮制动器中建立制动压力需要花费时间。然而，当沿与当前转向方向相反的方向施加操作者输入扭矩时，期望在不应再被激活的车轮制动器中以更快的速率减小制动压力。当首先激活根据本发明的转向支持时，当前制动值并且因此第二输入信号基本上为零，但是随着操作者转动方向盘，制动压力开始在激活的车轮制动器中建立，并且第二输入值的绝对值将会增加。因此，第二输入值将会相对快速地具有大于零的绝对值。因此，第二输入值将会指示当前的制动压力。通过将与当前制动值相关的第二输入值包括到将会被积分的函数中，可以将所施加的操作者输入扭矩或马达扭矩与当前制动压力进行比较，并且该函数可以适用于实现制动压力的所期望的增大/减小。这样，实现高效、准确的转向支持。与当前制动值相关的第二输入值可以是由PI控制器确定的输出，即当前制动值。第二输入值可以替代地是积分项，或者第二输入值可以是积分项加比例项。
积分项可以进一步包括与函数的积分相乘的积分系数(增益)。积分系数适当地取决于速度。因此，确定制动值的步骤可以包括基于当前车速来确定积分系数。利用高积分系数，可以获得快速响应的转向支持，但不稳定的风险也会增加。然而，在低车速处，由于低加速度(F＝a×m)，车辆无法以相同的方式响应。这意味着可以在较小的车速处使用较高的积分系数，而不会产生不稳定的风险。对于小于15km/h，优选小于10km/h的车速，积分系数可以随着车速的减小而线性地增加。当车速从10km/h减小到0km/h时，积分系数可以线性地增加。
根据本发明的实施方式，将会被积分的函数取决于第一输入值相对于第二输入值的值和/或方向。因此，确定制动值的步骤可以包括基于第一输入值和第二输入值的值和/或方向来确定函数值。适当地将第一输入值的方向/符号与代表当前制动值的第二输入值的符号进行比较。第二输入值的符号指示施加车轮制动力的一侧。还适当地将第一输入值的值与预先确定的阈值进行比较。
根据一个实施例，当第一输入值具有与第二输入值相同的符号(方向)时，当第一输入值的绝对值小于第一阈值时，将该函数设置为第一值，当第一输入值的绝对值在第一阈值与第二阈值之间时，将该函数设置为第二值，当第一输入信号的绝对值在第二阈值与第三阈值之间时，该函数的绝对值增加值在第二值与第三值之间增加，并且当第一输入值的绝对值超过第三阈值时，将该函数设置为第四值。第四值的绝对值适当地显著大于第三值的绝对值。这样，当操作者输入扭矩的绝对值超过第三阈值时，可以迅速建立制动压力。第三阈值可以对应于恰好小于用于确定操作者输入扭矩的装置的测量范围的值。如今，扭矩传感器通常仅限于能够测量高达11Nm的扭矩。当第一输入值超出测量范围时，通过设置显著更高的绝对函数值，可以确保确定制动值以实现所需求的转向支持。第二阈值适当地大于第一阈值，并且第三阈值适当地大于第二值。第一函数值适当地具有与第一输入值不同的符号。这样，当操作者放开方向盘时，方向盘将会返回中间位置。第一输入值具有与第二输入值相同的符号，因此当前制动值意味着操作者正在沿与车辆当前转弯相同的方向施加扭矩。即，车辆沿相同的期望方向转弯和制动。适当地，当第一输入值的符号与第二输入值的符号相反时，将该函数设置为第五值，其绝对值显著大于其他函数值，并且具有与第一输入值相同的符号。这样，可以迅速减小当前激活的车轮制动器的制动压力，由此可以更快地向期望方向提供转向支持。当第一输入值和第二输入值具有不同的符号时，操作者期望使车辆沿相反方向转弯，并且最终应当致动车辆另一侧上的车轮制动器。通过取决于第一输入值和第二输入值(当前制动值)的值和符号使用不同的函数值，可以将所确定的制动值准确地适应当前条件，获得响应迅速的***。这是利用不同符号(正/负)表示向左和向右转向角的情况的实施例。然而，应当理解，对于以其他方式表示角度的情况，该函数将相反地起作用。
根据本发明的实施方式，基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的该至少一个输入值来确定对转向支持的需求。仅在存在实际需求时才适当地提供根据本发明的转向支持。即，仅在已经确认对转向支持的需求时才激活转向支持。因此，仅当已经确认对转向支持的需求时才执行确定制动值和控制制动***的步骤。当车辆的伺服机构出现故障或车辆中的另一转向辅助***出现故障时，可能存在对转向支持的需求。因此，确认对转向支持的需求的步骤可以包括确认故障的伺服机构或另一故障的转向辅助***。操作者输入扭矩可以指示是否存在对转向支持的需求，因为当转向辅助***出现问题时，通常要求操作者施加更大的扭矩。因此，可以基于所确定的操作者输入扭矩来确认对转向支持的需求。可以借助于测量所施加的操作者输入扭矩的扭矩传感器来确定操作者输入扭矩，或者可以基于与车辆的转向***有关的其他参数来确定操作者输入扭矩。在车辆包括电子辅助转向***的上述实施例中，可以基于由电子辅助转向***的电动马达施加的所确定的马达扭矩来确认对转向支持的需求。电子辅助转向***可以配置成确认伺服机构的问题，因此确认对转向支持的需求可以包括确认来自电子辅助转向***的指示伺服机构故障的故障信号。因此，用于确认对转向支持的需求的输入可以是所测量的操作者输入扭矩、所测量的马达扭矩或来自电子辅助转向***的故障信号。由此可以基于所测量的操作者输入扭矩、所测量的马达扭矩和/或指示另一转向辅助***发生故障的故障信号来确认对转向支持的需求。根据一实施例，确认对转向支持的需求包括控制以使得所测量的操作者输入扭矩和所测量的马达扭矩彼此一致。
根据本发明的实施方式，确认对转向支持的需求可以包括确定操作者输入扭矩或马达扭矩在预先确定的时间段中是否已经超过预先确定的最大扭矩值。车辆中的逻辑知道使车辆转向所需的操作者输入扭矩/马达扭矩。因此，当操作者输入扭矩/马达扭矩已经超过预先确定的最大扭矩值达一定时间时，可以得出结论，转向辅助***(例如伺服机构)出现问题。
根据本发明的实施方式，对转向支持的需求要求当前车速大于7km/h。适当地，确认对转向支持的需求的步骤包括确定在大于7km/h的车速处，操作者输入扭矩或马达扭矩在预先确定的时间段中已经超过预先确定的最大扭矩值。即，确认对转向支持的需求的步骤可以包括确定车速大于7km/h。如果车速小于7km/h，将不会提供转向支持。在小于7km/h的车速处，由于驶入颠簸、空洞或遇到障碍物，所施加的操作者输入扭矩可能很高，因此车轮可能无法转弯。在如此低的速度处转弯并不安全，因为操作者可以通过正常的对称制动在短距离内停车。作为替代，仅在当前车速大于3km/h的情况下才确认对转向支持的需求。
根据本发明的实施方式，该方法还包括确定当前车轮角度和限定与车辆的纵向延伸方向平行的车轮位置的车轮角度之间的差异是否小于预先确定的角度值。限定与车辆的纵向延伸平行的车轮位置的车轮角度可以被称为零角度。如果该差异大于预先确定的角度值，并且操作者想使车轮沿相同方向进一步转弯，则转向支持将会被中断。适当地，如果当前车轮角度接近最大车轮角度，并且操作者意图于使车轮沿相同方向进一步转弯，则转向辅助器将不会进行支持。最大车轮角度是最大可能车轮角度。这样，减小了损坏车轮悬架的机械部件的风险。预先确定的角度值可以比最大车轮角度与零角度之间的差异小5-10％。如果该差异小于预先确定的角度值，则提供转向支持。
根据本发明的实施方式，该方法还包括确定车轮之间的制动值的分配。所确定的制动值是提供由所确定或所估算的操作者输入扭矩指示的所期望的转向支持所需的制动值。然而，存在某些内部和外部因素，其影响应当如何施加制动值以提供最佳转向支持。适当地，制动值旨在用于转向车轴上的车轮。因此，该方法可以包括确定制动值在车辆的转向车轴的车轮之间的分配。转向车轴是指与方向盘机械连接的车轴。车辆可以包括两个或更多个转向前车轴，并且在那种情况下，制动值可以在各转向前车轴之间分配。然而，转向扭矩也可以由刚性车轴(而非转向车轴)的制动轮产生。因此，该方法包括确定制动值在车辆的机械转向车轴与非转向车轴之间的分配的步骤。
根据本发明的实施方式，可以基于制动***的配置、当前车速和/或所确定的制动值是否类似于最大制动压力来确定该分配。例如，可能不会将制动值分配到具有容易过热的车轮制动部件的车轴。同样，当确定制动值的分配时，车速也很重要。例如，在低车速处，需求更严格的制动以用于转向，并且车轮抱死的风险增加，因此可以将制动值在所有转向车轴之间分配。适当地，当车速小于3km/h时，将制动值均匀地分配到所有转向车轴。当车速超过8km/h时，可以考虑到容易过热部件来分配制动值。制动值的分配适当地在3km/h与8km/h之间逐渐变化。如果所确定的制动值接近最大制动压力，则后(刚性)车轴也会被制动。适当地，可以确定所确定的制动值是否超过预先确定的制动压力阈值。如果制动值超过制动压力阈值，则刚性后车轴也会被制动。预先确定的制动压力阈值可以在最大制动压力的80-90％之间。这样，确保了提供所期望的转向支持。
确定制动值的分配的步骤还可以包括取决于速度的放大器。因此，所确定的制动值可以与放大系数相乘，其中放大系数的最大值为1。在低车速处，需求更多的转向辅助以使车辆转弯。然而，在小于6km/h的车速处，放大系数可以朝向0线性地减小，以避免所施加的制动压力(转向支持)阻止车辆前进。在大于50km/h的车速处，借助于差速制动的转向支持可以影响车辆的安全性，因此将放大系数设置为较小的值，例如在0.5至0.65之间。在6-20km/h之间的车速处，放大系数适当地为1。在20km/h至50km/h之间，放大系数适当地线性地减小。
根据本发明的实施方式，确定制动值的分配包括比例系数，该比例系数用于减小适用于左手驾驶车辆上的左车轮的制动值并且用于减小适用于右手驾驶车辆上的右车轮的制动值。车辆不是对称配置的，左手驾驶车辆可能在方向盘与左车轮之间具有比到右车轮更少的机械连接，而右手驾驶车辆可能在方向盘与右车轮之间具有比到左车轮更少的机械连接。因此，如果左车轮在左手驾驶车辆上被制动，则其可能比右车轮被制动(左转向过度)的情况对方向盘影响更大。因此，为了实现更对称的行为，可以使用比例系数。比例系数可以在75-95％之间，这意味着在左转向过度的车辆上，左车轮将会仅以所确定的制动值的75-95％制动，而在右转向过度的车辆上，右车轮将会仅以所确定的制动值的75-95％制动。根据本发明的替代实施方式，确定制动值的分配包括比例系数，其用于减小制动值，从而使得更容易转向的车轮获得较小的制动值。
根据本发明的实施方式，如果所确定的制动值的绝对值小于最小阈值，则控制制动***的所分配的制动值被设置为零。因此，当所确定的制动值的绝对值小于最小阈值时，该至少一个控制信号可以被设置为零，从而使得不执行制动。最小阈值可以是最大制动压力的10％左右。通过当所确定的制动值非常小时防止制动从而防止转向支持，避免了制动***上的不必要负载。
确定所确定的制动值的分配的步骤的结果/输出是至少一个控制信号，该控制信号包括用于控制制动***的所分配的制动值。该至少一个控制信号适当地指示要施加的制动力/制动压力以及在车辆的哪一侧上施加。至少一个控制信号可以适用于车辆的每个车轴。替代地，至少一个控制信号适用于每个车轮。因此，基于所确定的制动值来控制制动***的步骤可以包括将包括所分配的制动值的至少一个控制信号发送到制动***。该至少一个控制信号可以经由允许车轮的独立制动的特定接口发送到制动***。
适当地，确定所确定的制动值的分配的步骤包括接收所确定的制动值；基于车速确定应如何将制动值在各车轴之间分配；将用于车轴的所确定的制动值乘以取决于速度的放大系数；将放大的值乘以左/右对称比例系数；以及确定所分配的制动值是否大于最小阈值。此后可以将所分配的制动值发送到制动***。
根据本发明的实施方式，基于所确定的制动值和当前车速来控制制动***。例如，控制信号可以由制动***根据车速来不同地解释，或者控制信号可以在被传递到制动***之前根据车速来调节。
该方法可以进一步包括向车辆的操作者通知所提供的转向支持。可以经由信息集群向操作者提供信息。该信息可以是听觉警报、显示器上的视觉警报或触觉警报的形式。
该方法还可以包括当已经确认对转向支持的需求时限制车辆的传动系扭矩。适当地，该方法包括当已经确认对转向支持的需求时限制车速。当已经确认对转向支持的需求时，该方法还可以增加车辆的对称制动以减小速度。
根据本发明的一方面，提供了一种用于通过车辆中的差速轮制动提供车辆转向支持的***。该车辆包括至少两个车轴，每个车轴具有至少两个车轮，并配置有正摩擦半径，其中该***布置成与车辆的制动***通信，该制动***允许制动车轴上的各个车轮，并且其中该***布置成与用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置通信。该***包括：
-用于确认对转向支持的需求的装置；
-用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定用于提供转向支持的制动值的装置；以及
-用于基于所确定的制动值来控制制动***的装置。
将会认识到的是，针对本发明的方法方面描述的所有实施方式也适用于本发明的***方面。即，该***可以配置成执行根据本文描述的各种实施方式的方法的步骤中的任何一个。
该***是可车载***，并且适当地包括适于执行本文描述的方法步骤的控制单元。用于确认对转向支持的需求的装置；用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定制动值的装置；以及用于基于所确定的制动值来控制制动***的装置可以例如是控制单元、程序代码或类似物中的不同软件模块/部分。
用于确定制动值的装置可以包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。PI控制器已经如以上关于本发明的方法方面所公开的那样配置。
根据本发明的实施方式，该***还包括用于与制动***通信的至少一个接口。因此，该至少一个接口可以布置在控制单元与制动***之间。适当地仅经由该接口允许车轮的独立制动。因此，独立制动的功能可以在车辆中可用，但只能经由该接口激活。因此，用于控制制动***的装置可以包括该接口。
根据本发明的实施方式，该***还包括用于确定制动值在各车轮之间的分配的装置。用于确定制动值的分配的装置可以适于将包括所分配的制动值的至少一个控制信号传递到制动***。
根据本发明的实施方式，该***布置成与仪表组通信，其中该***适于经由仪表组向车辆的操作者通知所提供的转向支持。这样，提供警报，以使得操作者意识到转向辅助***的故障并且可以操作车辆以安全停止。
根据本发明的实施方式，该***布置成与变速器管理***通信，其中当已经确认对转向支持的需求时，该***适于确保经由变速器管理***来限制传动系扭矩。因此，该***可以适于请求变速器管理***中的传动系扭矩限制。这样，当确认对转向支持的需求并提高安全性时，车速将会减小。该***还可以适于激活对称制动，以便在已经确认对转向支持的需求时减小车辆的速度。
本发明的进一步的目的、优点和新颖的特征，从以下的细节，以及通过将本发明付诸实践，对于本领域技术人员将变得显然。尽管下面描述了本发明的实施方式，但是应当注意，本发明不限于所描述的具体细节。能够获得本文教导的技术人员将会认识到其他领域内的进一步应用、修改和结合，这在本发明的范围内。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其进一步的目的和优点，以下列出的详细说明应与附图一起阅读，其中相同的附图标记在各个图中表示相似的项目，其中：
图1示意性地展示根据本发明的实施方式的车辆；
图2示意性地展示根据本发明的实施方式的***；
图3展示根据本发明的实施方式的用于提供转向支持的方法的流程图；
图4展示根据本发明的实施方式的输入转换函数的图；以及
图5示意性地展示根据本发明的实施方式的控制单元或计算机。
具体实施方式
术语“链路”在本文中是指通信链路，其可以是物理连接(诸如光电通信线路)，或者非物理连接(诸如无线连接)，例如无线电链路或微波链路。
图1示意性地展示车辆1的侧视图，该车辆1包括根据本发明的实施方式的用于通过差速轮制动提供转向支持的可车载***100。车辆1包括推进单元2。车辆1可以是混合动力车辆、电动车辆或由燃式发动机驱动的车辆，因此推进单元2可以是燃式发动机或电动马达。车辆1包括至少两个车轴4，每个车轴具有至少两个车轮6。在该图中，车辆1包括一个前车轴和两个后车轴，其中前车轴可以是转向车轴。然而，车辆1可以包括两个或更多个前车轴4，其可以全部是转向车轴。车辆1包括允许车轮6的独立制动的制动***(未示出)。因此，制动***包括布置在每个车轮6处的独立控制的车轮制动器。车辆1配置成具有正摩擦半径，从而使得可以通过制动车轮6来提供转向支持。车辆1可以是重型车辆，例如卡车或公共汽车。
图2示意性地展示根据本发明的实施方式的用于通过差速轮制动提供车辆转向支持的可车载***100。该车辆可以是如图1中公开的车辆1。***100布置成与车辆1的制动***300通信，制动***300允许车轮6的独立制动。***100也布置成与用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置400通信。***100包括：用于确认对转向支持的需求的装置；用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定制动值以提供转向支持的装置；以及用于基于所确定的制动值来控制制动***300的装置。应当理解，转向支持是指附加转向扭矩以使车辆1转弯的形式的转向辅助。
用于确定和/或估算操作者输入扭矩的装置400经由链路L400与***100通信。制动***300经由链路L300与***100通信。
***100适当地包括控制单元110，其适于确认对转向支持的需求，以基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定用于提供转向支持的制动值，并且基于所确定的制动值来控制制动***300。用于确认对转向支持的需求的装置；用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定制动值的装置；以及用于基于所确定的制动值来控制制动***的装置可以是控制单元110中的不同软件模块/部分，这将在下面进一步描述。
控制单元110适当地包括激活模块120、调整模块140和分配模块160。在一个实施方式中，激活模块120是布置成与控制单元110通信的硬件。激活模块120可以适于确定是否应当提供通过差速轮制动的转向支持。
如果已经确认对转向支持的需求，则激活模块120可以适于激活转向支持功能。激活模块120可以适于确认对转向支持的需求，并且因此可以构成用于确认对转向支持的需求的装置的至少一部分。仅在车辆1的伺服机构或另一转向辅助***出现故障的情况下，激活模块120才适当地适于确认对转向支持的需求。因此，激活模块120可以适于确认故障的伺服机构或其他转向辅助***。可以基于操作者输入扭矩来确认故障的转向辅助***。当转向辅助***出现问题时，通常需要操作者施加更大的扭矩来使车辆1转弯。因此，不自然的高操作者输入扭矩可能指示故障的转向辅助***，从而指示对转向支持的需求。根据一实施例，激活模块120适当地适于确定操作者输入扭矩在大于7km/h的车速处、在预先确定的时间段中是否已经超过预先确定的最大扭矩值。当转向辅助器工作时，预先确定的最大扭矩可以略大于在正常条件下使车辆1转向所需的扭矩。因此，当操作者输入扭矩已经超过预先确定的最大扭矩值达一定时间时，可以得出结论，转向辅助***出现问题。因此，激活模块120可以适于基于来自用于确定和/或估算操作者输入扭矩的装置400的信号来确认对转向支持的需求。用于确定和/或估算操作者输入扭矩的装置400可以包括扭矩传感器402和/或用于改善车辆1中的转向感觉的电子辅助转向***404。
电子辅助转向***404可以包括电动马达，其产生要被添加到操作者输入扭矩的扭矩；以及传感器设备，其测量操作者输入扭矩和转向角。所施加的马达扭矩取决于所施加的操作者输入扭矩。因此，所施加的马达扭矩可以被称为所估算的操作者输入扭矩，其可以用于确认对转向支持的需求。电子辅助转向***404可以配置成能够确认伺服机构的问题，并且激活模块120可以适于确认来自电子辅助转向***404的故障信号。因此，到激活模块120的用于确认对转向支持的需求的输入信号可以包括所测量的操作者输入扭矩、所测量的马达扭矩和/或来自电子辅助转向***404的故障信号和/或来自单独硬件的故障信号。来自扭矩传感器402和/或电子辅助转向***404的信息可以适当地在车辆中的CAN总线上可用，由此***100/激活模块120可以经由CAN总线接收输入信号。当已经确认对转向支持的需求时，激活模块120可以适于将激活信号发送到调整模块140。
调整模块140可以适于接收来自激活模块120的指示可以安全地提供转向支持的激活信号。到调整模块140的输入信号可以是所确定的操作者输入扭矩或所确定的所施加的马达扭矩。调整模块140可以适于执行输入信号的归一化，从而使得其具有介于-1到+1之间的值，该值的符号指示扭矩的方向。
调整模块140还可以适于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定用于提供转向支持所需的制动值。适当地，调整模块140包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。因此，调整模块140适于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分来确定制动值。因此，到积分项的第一输入值适当地是归一化的输入信号。根据本发明的PI控制器中的误差值是第一输入值。来自PI控制器以及因此调整模块140的控制变量/输出信号是所确定的制动值，其可以是制动压力值或最大制动压力的百分比。
调整模块140可以适于确定比例项和积分项。调整模块140可以适于基于所确定或所估算的操作者输入扭矩(第一输入信号)来确定比例项。比例项还包括与输入信号(操作者输入扭矩或马达扭矩)相乘的比例系数。比例系数可以取决于速度。
调整模块140还适于确定在第一输入值的符号与值之间进行区分的第一输入值的函数。该函数还包括与当前制动值相关的第二输入值。第二输入值指示车轮制动器中的当前制动压力。调整模块140适于执行函数的积分。积分项还包括与函数的积分相乘的积分系数(增益)。积分系数适当地取决于速度。因此，调整模块140可以适于在较小的车速处确定较高的积分系数。对于小于15km/h，优选小于10km/h的车速，由调整模块140确定的积分系数可以随着车速的减小而线性地增加。
调整模块140可以进一步适于基于第一输入值的值和/或方向来确定该函数。调整模块140可以适于将第一输入值的符号与第二输入值的符号进行比较。第一输入值也可以与某些预先确定的阈值进行比较。结合图4对此进行进一步描述。
调整模块140适于通过将比例项和积分项相加来确定制动值。所确定的制动值适当地指示应当在车辆的哪一侧上施加制动值。调整模块140还可以包括用于将制动值和该函数的积分限制到例如-100至+100之间的值的限制函数。在这种情况下，制动值是最大制动压力的百分比，负值指示应当在右车轮6上施加制动压力，正值指示应当在左车轮6上施加制动压力。然而，制动值可以是实际制动压力值。
来自调整模块140的输出是单一值，其被发送到分配模块160。分配模块160适于从调整模块140接收所确定的制动值并且确定制动值在车辆1的各车轮6之间的分配。
分配模块160可以适于基于制动***300的配置、当前车速和/或所确定的制动值是否接近最大制动压力来确定分配。例如，某些车轴4上的一些车轮制动器长时间使用会容易过热。因此，分配模块160可以确定在某些条件下不将任何制动压力分配给这种车轴4。例如，在具有两个转向前车轴4的车辆1中，如果所确定的制动值是25％，则可以分配制动值，从而使得两个转向车轴4以最大制动压力的25％的制动压力制动。然而，考虑到过热因素，分配模块160可以确定不制动容易过热的车轴4，而是确定另一转向车轴4以最大制动压力的50％制动。同样，当确定制动值的分配时，车速也很重要。在低车速处，车轮锁死的风险增加，因此分配模块160可以适于在低车速处在两个/所有前转向车轴4之间均匀分配制动值。例如，在小于3km/h的车速处，制动值可以在各转向车轴之间平均分配。在大于8km/h的车速处，车轮锁死的风险较小，因此可以仅对一些转向车轴进行分配，以最大程度地减少过热。如果所确定的制动值接近最大制动压力，则后(刚性)车轴4也可以被制动。适当地，分配模块160确定所确定的制动值是否超过预先确定的制动压力阈值。如果制动值超过制动压力阈值，则后车轴4也被制动。预先确定的制动压力阈值可以在最大制动压力的80-90％之间。这样，提供了额外的转向支持。
分配模块160还可以适于将所确定的制动值与取决于速度的放大系数相乘，其中放大系数的最大值为1。在低车速处，需求更多的转向支持以使车辆1转弯。然而，在小于6km/h的车速处，放大系数可以朝着0线性减小，以便避免所施加的制动压力(转向支持)阻止车辆1向前行驶。在6-20km/h之间的车速处，放大系数适当地为1。在大于50km/h的车速处，通过差速制动的转向支持可以影响车辆1的安全性，因此可以将放大系数设置为较小的值，例如在0.5至0.65之间。在20km/h至50km/h之间，放大系数适当地线性减小。
分配模块160还可以适于基于比例系数来确定制动值的分配，该比例系数用于针对其中制动左车轮具有与制动右车轮相比更大的转向冲击(左转向过度)的车辆减小适用于车辆左侧的制动值，以及用于针对其中制动右车轮具有与制动左车轮相比更大的转向冲击(右转向过度)的车辆减小适用于车辆右侧的制动值。比例系数可以在75-95％之间。因此，在左转向过度的车辆中，分配模块160适于将适用于左车轮6的所确定的制动值乘以比例系数以实现制动压力，而在右转向过度的车辆中，分配模块160适于将适用于右车轮6的所确定的制动值乘以比例系数。
分配模块160的输出是至少一个控制信号，其包括用于控制制动***300的所分配的制动值。该至少一个控制信号适当地指示要施加的制动力/制动压力以及在车辆1的哪一侧上施加。分配模块160可以适于为每个车轴4产生一个控制信号，其中该信号本身指示应当在哪一侧上施加制动压力。替代地，分配模块160适于为每个车轮6产生一个控制信号。可以基于控制信号(所分配的制动值)和当前车速来控制制动***300。根据一个实施例，分配模块160适于基于当前车速来确定控制信号。替代地，制动***300配置成取决于当前车速不同地解释来自分配模块160的控制信号。
如果所确定的制动值的绝对值小于最小阈值，则分配模块160可以适于将所分配的制动值设置为零。因此，当所确定的制动值的绝对值小于最小阈值时，分配模块160可以将该至少一个控制信号设置为零，从而使得不执行制动。最小阈值可能为最大制动压力的10％左右。
***100可以进一步包括用于与制动***300通信的至少一个接口(未示出)。因此，该至少一个接口可以布置在控制单元110与制动***300之间。分配模块160可以适于经由该至少一个接口将该至少一个控制信号发送到制动***300。仅可以经由该接口允许车轮6的独立制动。
***100适当地布置成与车辆1中的仪表组600通信。***100可以布置成经由链路L600与仪表组600通信。***100可适于经由仪表组600向车辆1的操作者通知所提供的转向支持。***100可以适于经由仪表组600提供听觉警报、视觉警报或触觉警报。
***100可以进一步布置成与变速器管理***800通信。***100可以布置成经由链路L800与变速器管理***800通信。***100可以适于当已经确认对转向支持的需求时确保经由变速器管理***800限制车辆1中的传动系扭矩。因此，***100可以适于在提供转向支持时限制车速，以增加安全性。***100还可以适于激活对称制动，以便在已经确认对转向支持的需求时减小车辆1的速度。当提供转向支持时，车速可以被逐渐限制到40km/h。
图3展示根据本发明实施方式的用于通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法的流程图。该方法在如图1中公开的车辆1上执行。因此，车辆1包括至少两个车轴4(每个车轴4具有至少两个车轮6)、允许车轮6的独立制动的制动***300以及用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置400。车辆1还配置有正摩擦半径。该方法适当地由图2中公开的***100执行。该方法包括以下步骤：确认s101对转向支持的需求；基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分，确定s102用于提供转向支持的制动值；以及基于所确定的制动值来控制制动***300。
确定s102制动值的步骤可以包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值有关的第二输入值的函数的积分。因此，基于操作者输入扭矩或所施加的马达扭矩以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分来确定s102制动值。确定s102制动值还适当地包括确定比例项。比例项包括操作者输入扭矩或所施加的马达扭矩和比例系数。比例系数可以取决于速度。积分项可以进一步包括与函数的积分相乘的积分系数(增益)。积分系数适当地取决于速度。因此，确定s102制动值的步骤可以包括基于当前车速确定积分系数。当车速从10km/h减小到0km/h时，积分系数可以线性增加。与当前制动值相关的第二输入值可以是积分项，积分项加比例项或限制后的当前制动值，如图2所示。结合图2对PI控制器进行更详细描述。
确定s102制动值的步骤可以进一步包括基于第一输入值相对于第二输入值的值和/或方向来确定该函数。因此，确定s102制动值的步骤可以进一步包括基于操作者输入扭矩或所施加的马达扭矩相对于第二输入值的值和/或方向来确定该函数。确定s102制动值的步骤可以包括将第一输入值的符号与第二输入值的符号进行比较。确定s102制动值的步骤还可以包括将第一输入值的值与预先确定的阈值进行比较。结合图4对如何确定该函数进行进一步描述。
可以基于操作者输入扭矩执行确认s101对转向支持的需求的步骤。确认s101对转向支持的需求可以包括确定车辆1中的转向辅助***是否存在故障。操作者输入扭矩可以指示是否存在对转向支持的需求，因为当转向辅助***出现问题时，通常要求操作者施加更大的扭矩。因此，确认s101对转向支持的需求的步骤可以包括确定操作者输入扭矩。根据一实施例，确认s101对转向支持的需求包括确定操作者输入扭矩在预先确定的时间段中是否已经超过预先确定的最大扭矩值。适当地，该方法包括确定操作者输入扭矩在大于7km/h的车速处、在预先确定的时间段中是否已经超过预先确定的最大扭矩值。当操作者输入扭矩超过预先确定的最大扭矩值达一定时间时，可以得出结论，转向辅助***(例如伺服机构)出现问题。
在车辆1包括电子辅助转向***404的情况下，确认s101对转向支持的需求的步骤可以基于所施加的马达扭矩。确认s101对转向支持的需求可以基于所测量的操作者输入扭矩、所测量的马达扭矩和/或指示转向辅助***发生故障的故障信号。根据一实施例，确认s101对转向支持的需求包括控制以使得所测量的操作者输入扭矩和所测量的马达扭矩彼此一致。
必须在确定s102制动值之前执行确认s101对转向支持的需求的步骤。如果对转向支持的需求被确认s101，则激活确定s102制动值和控制s103的制动***的步骤。如果没有对转向支持的需求被确认，则将不会执行其余的方法步骤。
该方法可以进一步包括确定当前车轮角度和限定与车辆的纵向延伸平行的车轮位置的车轮角度之间的差异是否小于预先确定的角度值。限定与车辆的纵向延伸平行的车轮位置的车轮角度可以被称为零角度。如果该差异大于预先确定的角度值，并且操作者想使车轮沿相同方向进一步转弯，则转向支持将会被中断。适当地，如果当前车轮角度接近最大车轮角度，并且操作者意图于使车轮沿相同方向进一步转弯，则转向辅助器将不会对此提供支持。最大车轮角是最大可能的车轮角。这样，减小了损坏车轮悬架的机械部件的风险。预先确定的角度值可以比最大车轮角度与零角度之间的差异小5-10％。如果该差异小于预先确定的角度值，则提供转向支持。
该方法可以包括当已经确认对转向支持的需求时限制车辆1的车速/传动系扭矩。
该方法还可以包括确定各车轮6之间的制动值的分配。该方法可以包括确定制动值在车辆的转向车轴与非转向车轴的车轮之间的分配。该方法可以包括基于制动***300的配置、当前车速和/或所确定的制动值是否接近最大制动压力来确定制动值的分配。例如，制动值可能不会被分配给容易过热的车轴4。在较高车速处，可能不会制动第一转向车轴4，而是将制动值加倍并分配给第二转向车轴4。在低车速处，车轮锁死的风险增加，因此制动值可以在低车速处在所有前转向车轴4之间分配。如果所确定的制动值接近最大制动压力，则刚性(后)车轴4也可以被制动。适当地，该方法包括确定所确定的制动值是否超过预先确定的制动压力阈值，并且如果超过，则还将制动值分配给车辆1的刚性车轴4。预先确定的制动压力阈值可以在最大制动压力的80-90％之间。这样，确保了提供所期望的转向支持。确定制动值的分配的步骤导致适于控制制动***300的至少一个所分配的制动值。
确定制动值的分配的步骤可以包括比例系数，该比例系数用于针对其中制动左车轮具有与制动右车轮相比更大的转向冲击(左转向过度)的车辆减小适用于车辆左侧的制动值，并且用于针对其中制动右车轮具有与制动左车轮相比更大的转向冲击(右转向过度)的车辆减小适用于车辆右侧的制动值。比例系数可以在75-95％之间。该方法可以包括在车辆1左转向过度的情况下将适用于左车轮的制动值与比例系数相乘，以及在车辆1右转向过度的情况下将适用于右车轮的制动值与比例系数相乘。
基于所确定的制动值来控制s103制动***300的步骤适当地包括将包括所分配的制动值的至少一个控制信号发送到制动***300。该至少一个控制信号适当地指示要施加的制动力/制动压力以及在车辆1的哪一侧上施加。可以将该至少一个控制信号经由允许车轮6的独立制动的至少一个接口传递到制动***300。控制s103制动***300的步骤可以基于所确定的制动值和当前车速。
该方法可以包括在所确定的制动值的绝对值小于最小阈值的情况下将所分配的制动值设置为零。因此，当所确定的制动值的绝对值小于最小阈值时，该至少一个控制信号可以被设置为零，从而使得不执行制动。最小阈值可以是最大制动压力的10％左右。
该方法可以进一步包括提供关于所提供的转向支持的警报。可以经由信息集群600向操作者提供警报。该信息可以是听觉警报、显示器上的视觉警报或触觉警报的形式。
图4示出根据本发明的实施方式的输入转换函数的图。如关于图2和图3所公开的，***100适于基于第一输入值(操作者输入扭矩或马达扭矩)Tinput相对于与当前制动值相关的第二输入值的值和方向来确定函数值Fv。第一输入值Tinput也与预先确定的扭矩阈值进行比较。这些图展示如何在***100的调整模块140中确定函数值Fv的实施例。该实施例可应用于到调整模块140的输入信号取决于所施加的扭矩的方向而为正还是为负的情况。输入信号被归一化到-1至+1之间的范围，因此第一输入值Tinput是-1至+1之间的值。在该实施例中，为方便起见，根据第二输入值的符号在单独的图中显示函数值Fv。
当第一输入值Tinput具有与第二输入值(表示当前制动值)相同的符号(方向)时，如果第一输入值Tinput的绝对值小于第一阈值Th1，则将函数值Fv设置为第一值V1。第一值V1适当地具有与第二输入值不同的符号。这样，当操作者放开方向盘时，方向盘将返回中间位置。第一值V1的绝对值可以例如是0.5。第一阈值Th1可以是0.1。
当第一输入值Tinput具有与第二输入值相同的符号(方向)时，如果第一输入值Tinput的绝对值在第一阈值Th1与第二阈值Th2之间，则可以将函数值Fv设置为第二值V2。在该实施例中，第二值V2可以为零。对于正的第二输入值，第二值V2大于第一值V1，对于负的第二输入值，V2的值小于第一值V1。第二阈值Th2可以是0.5。
当第一输入值Tinput具有与第二输入值相同的符号(方向)时，当第一输入值Tinput的绝对值在第二阈值Th2与第三阈值Th3之间时，可以将函数值Fv设定为将其绝对值在第二值V2与第三值V3之间增加。作为示例，在第二输入值为正的情况下，第三值V3可以为0.5。在第二输入值为零的情况下，直到第一输入值Tinput具有大于Th2的绝对值时，新的第二输入值才将会获得不同于零的值。
第三阈值Th3可以对应于恰好小于用于确定操作者输入扭矩的装置400的最高可能测量值的值。即，第三阈值可以恰好小于用于确定操作者输入扭矩的装置400的测量范围的最大值。第三阈值Th3可以是0.9，对应于11.2Nm的最大扭矩测量范围的10Nm左右的扭矩。
当第一输入值Tinput具有与第二输入值相同的符号(方向)时，当第一输入值Tinput的绝对值超过第三阈值Th3时，可以将函数值Fv设置为第四值V4。第四值V4的绝对值大于第三值V3的绝对值，并且具有与第二输入值相同的符号。适当地，第四值V4的绝对值显著大于第三值V3的绝对值。作为示例，在第二输入值为正的情况下，第四值V4为1。这样，当第一输入值Tinput的绝对值超过第三阈值Th3时，可以迅速建立制动压力。
当第一输入值Tinput的符号与第二输入值的符号相反时，可以将函数值Fv设置为第五值V5。当第一输入值Tinput和第二输入值具有不同的符号时，操作者期望使车辆沿相反方向转弯，并且当前制动侧上的车轮制动器应当以V5的速度迅速释放。最终，当前制动侧处的制动器被释放，并且如果继续进行该操纵，则车辆1的另一侧上的制动器将会被激活。随着压力在新的一侧上累积，如果继续进行该操纵，则第一输入值Tinput和第二输入值将会再次具有相同的符号。通过取决于第一输入值Tinput相对于第二输入值的值和符号而使用不同的函数值Fv，所确定的制动值被精确地适配于当前条件，并且实现了非常敏感的***100。第五值V5被赋予与第二输入(当前制动)值相反的符号(方向)。V5的绝对值适当地大于V4的绝对值。在该实施例中，在第二输入值为正的情况下，第一输入值Tinput已转变为负，并且第五值V5为-3。这样，可以迅速减小当前激活的车轮制动器的制动压力，由此可以更快地向所期望的方向提供转向支持。
图5是设备500的一版本的图。参考图2描述的控制单元110在一版本中可以包括设备500。术语“链路”在本文中是指通信链路，其可以是物理连接(诸如光电通信线路)或非物理连接(诸如无线连接)，例如无线电链路或微波链路。设备500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储元件530，计算机程序(例如操作***)存储在该第一存储元件中，用于控制设备500的功能。设备500还包括总线控制器、串行通信端口、I/O装置、A/D转换器、时间和日期输入和传输单元、事件计数器和中断控制器(未描绘)。非易失性存储器520还具有第二存储元件540。
提供了一种计算机程序P，其包括用于确认对转向支持的需求的例程。计算机程序P包括用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值的函数的积分来确定用于实现所需求的转向支持所需的制动值的例程。计算机程序P包括用于基于所确定的制动值来控制制动***的例程。计算机程序P包括用于确定制动值在车辆的车轮之间的分配的例程。计算机程序P包括用于借助于PI控制器确定制动值的例程，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。
程序P可以以可执行形式或压缩形式存储在存储器560和/或在读/写存储器550中。
在数据处理单元510被描述为执行特定功能的情况下，这意味着数据处理单元510影响存储在存储器560中的程序的特定部分或存储在读/写存储器550中的程序的特定部分。
数据处理设备510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性存储器520旨在经由数据总线512与数据处理单元510通信。单独的存储器560旨在经由数据总线511与数据处理单元510通信。读/写存储器550适于经由数据总线514与数据处理单元510通信。
当在数据端口599上接收到数据时，它们被临时存储在第二存储元件540中。当所接收的输入数据以及被临时存储时，数据处理单元510准备好如上所述实现代码执行。
设备500可以借助于数据处理单元510来实现本文描述的方法的一部分，该数据处理单元运行存储在存储器560或读/写存储器550中的程序。当设备500运行该程序时，执行本文描述的方法。
出于说明性和描述性目的提供了本发明的优选实施方式的前述描述。并不旨在穷举本发明或将本发明限制于所描述的变型。对于本领域技术人员来说，许多修改和变型显然是易于发现的。
为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，已经选择和描述了实施方式，从而使专业人员可以针对各种实施方式以及具有适用于预期用途的各种修改来理解本发明。

Claims (29)

1.一种通过差速轮制动提供车辆转向支持的方法，车辆(1)包括：
至少两个车轴(4)，每个车轴具有至少有两个车轮(6)；
制动***(300)，其允许车轮(6)的独立制动；以及
用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置(400，402，404)，其中车辆(1)配置成具有正摩擦半径；
所述方法包括以下步骤：
-确认(s101)对转向支持的需求；
-基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值(Tinput)的函数的积分来确定(s102)用于实现所需求的转向支持所需的制动值；以及
-基于所确定的制动值控制(s103)制动***(300)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定(s102)制动值包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值(Tinput)以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中确认(s101)对转向支持的需求基于所确定或所估算的操作者输入扭矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其中确认(s101)对转向支持的需求包括确定操作者输入扭矩在预先确定的时间段中已经超过预先确定的最大扭矩值。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中仅在当前车速大于7km/h的情况下才确认对转向支持的需求。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括确定当前车轮角度和限定与车辆的纵向延伸方向平行的车轮位置的车轮角度之间的差异是否小于预先确定的车轮角度值。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中积分项和/或比例项各自包括取决于车速的系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中对于小于15km/h，优选小于10km/h的车速，所述系数能够随着减小的车速而线性地增加。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中所述函数基于第一输入值(Tinput)相对于第二输入值的值和/或方向。
10.根据权利要求9所述的方法，其中当第一输入值(Tinput)具有与第二输入值相同的符号并且其绝对值小于第一阈值(Th1)时，将函数值(Fv)设置为第一值(V1)，其中第一值(V1)具有与第一输入值(Tinput)不同的符号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中当第一输入值(Tinput)具有与第二输入值相同的符号并且其绝对值在第一阈值(Th1)与第二阈值(Th2)之间时，将函数值(Fv)设置为第二值(V2)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当第一输入值(Tinput)具有与第二输入值相同的符号并且其绝对值在第二阈值(Th2)与第三阈值(Th3)之间时，函数值(Fv)的绝对值在第二值(V2)与第三值(V3)之间增加，其中第三值(V3)具有与第一输入值(Tinput)相同的符号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中当第一输入值(Tinput)具有与第二输入值相同的符号并且其绝对值超过第三阈值(Th3)时，将函数值(Fv)设置为第四值(V4)，第四值(V4)的绝对值显著大于第三值(V3)的绝对值，其中第四值(V4)具有与第一输入值(Tinput)相同的符号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当第一输入值(Tinput)具有与第二输入值相比相反的符号时，将函数值(Fv)设置为第五值(V5)，其中所述第五值(V5)具有与第一输入值(Tinput)相同的符号并且其绝对值显著大于V4的绝对值。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所确定的制动值指示应当在车辆(1)的哪一侧上施加制动值。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括确定制动值在各车轮(6)之间的分配。
17.根据权利要求16所述的方法，其中基于制动***(300)的配置、当前车速和/或所确定的制动值是否类似于最大制动压力来确定所述分配。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中确定所述分配包括比例系数，所述比例系数用于针对更容易通过左侧上的制动器转向的车辆减小适用于左车轮(6)的制动值，并且用于针对更容易通过右侧上的制动器转向的车辆减小适用于右车轮(6)的制动值。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于所确定的制动值和当前车速来控制制动***(300)。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中如果所确定的制动值的绝对值小于最小阈值，则将控制制动***(300)的制动值设置为零。
21.一种包括指令的计算机程序(P)，当程序由计算机(110；500)执行时，所述指令使得计算机(110；500)执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
22.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由计算机(110；500)执行时使得计算机(110；500)执行根据权利要求1-20中任一项所述的方法。
23.一种用于通过车辆(1)中的差速轮制动提供转向支持的***(100)，车辆(1)包括至少两个车轴(4)，每个车轴具有至少两个车轮(6)，并且配置有正摩擦半径，其中所述***(100)布置成与车辆(1)的制动***(300)通信，制动***(300)允许车轮(6)的独立制动，并且其中所述***(100)布置成与用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置(400，402，404)通信，其特征在于，所述***(100)包括：
-用于确认对转向支持的需求的装置(110；120；400)；
-用于基于与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的至少一个输入值(Tinput)的函数的积分来确定用于实现所需求的转向支持所需的制动值的装置(110；140)；以及
-用于基于所确定的制动值来控制制动***(300)的装置(110)。
24.根据权利要求23所述的***(100)，其中用于确定制动值的装置(110；140)包括PI控制器，其中积分项包括与所确定或所估算的操作者输入扭矩有关的第一输入值(Tinput)以及与当前制动值相关的第二输入值的函数的积分。
25.根据权利要求23或24所述的***(100)，还包括用于与制动***(300)通信的接口。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的***(100)，还包括用于确定制动值在各车轮(6)之间的分配的装置(160)。
27.根据权利要求23-26中任一项所述的***(100)，其中所述***(100)布置成与仪表组(600)通信，并且其中所述***(100)适于经由仪表组(600)通知车辆(1)的操作者关于所提供的转向支持。
28.根据权利要求23-27中的任一项所述的***(100)，其中所述***(100)适于确保在已经确认对转向支持的需求时减小车速。
29.一种具有正摩擦半径的车辆(1)，包括：
至少两个车轴(4)，每个车轴具有至少两个车轮(6)；制动***(300)，其允许车轮(6)的独立制动；和用于确定和/或估算施加在方向盘上的操作者输入扭矩的装置(400，401，404)，
其特征在于，车辆(1)还包括根据权利要求23-28中任一项所述的***(100)。
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