DE102004020142A1

DE102004020142A1 - Power steering method for motor vehicles esp. those with trailers uses steering momentum actuator, sensor, and trailer detection devices to modify steering momentum

Info

Publication number: DE102004020142A1
Application number: DE102004020142A
Authority: DE
Inventors: Wolf Dr. Boll
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2005-07-21

Abstract

An operating momentum generated e.g. by a steering wheel (30) operated by the driver, is influenced dependent upon a value describing steering wheel operation. This influence is modified on recognition of the fact that the vehicle is towing a trailer. The value describes the movement of the steering wheel caused by the driver and/or the speed of that movement. Modification may also be dependent upon trailer-specific data, or on the basis of a vehicle dynamics model. The power steering device has a steering momentum actuator (41), a sensor unit (31), a control unit (32) to operate the actuator dependent upon the calculated value, and devices (42) to recognise the presence of a trailer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lenkunterstützung für ein Fahrzeug, wobei ein Bedienmoment, das vom Fahrer des Fahrzeugs an einem zur Lenkung des Fahrzeugs vorgesehenen Lenkbedienelement aufzuwenden ist, in Abhängigkeit wenigstens einer die Bedienung des Lenkbedienelements beschreibenden Bediengröße beeinflusst wird.The The invention relates to a method and a device for power steering for a Vehicle, with an operating torque, the driver of the vehicle spend a provided for steering the vehicle steering control is, in dependence at least one describing the operation of the steering control element Operating variable influenced becomes.

Aus der Druckschrift DE 101 22 153 A1 ist ein derartiges Lenksystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Das Lenksystem umfasst eine vom Fahrer des Kraftfahrzeugs zu bedienende Lenkhandhabe, die über ein Servosystem mit veränderbarer Lenkunterstützung letztlich auf einen Radwinkelsteller einwirkt, der seinerseits mit zumindest einem lenkbaren Rad des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Mittels des Servosystems wird in die Lenkhandhabe ein vom Betriebszustand des Kraftfahrzeugs abhängiges Rückstellmoment eingespeist, dessen Betrag mit der vom Fahrer beim Auslenken der Lenkhandhabe hervorgerufenen Betätigungsgeschwindigkeit zunimmt, sodass die Durchführung übermäßiger, den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs destabilisierender Lenkbewegungen für den Fahrer erschwert wird.From the publication DE 101 22 153 A1 Such a steering system for a motor vehicle is known. The steering system comprises a steering handle to be operated by the driver of the motor vehicle, which ultimately acts via a servo system with variable steering assistance on a Radwinkelsteller, which in turn is connected to at least one steerable wheel of the motor vehicle. By means of the servo system, a return torque dependent on the operating state of the motor vehicle is fed into the steering handle, the amount of which increases with the actuation speed produced by the driver when deflecting the steering handle, so that it is difficult for the driver to carry out excessive steering movements destabilizing the driving state of the motor vehicle.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw, eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art derart weiterzubilden, dass die Anpassung der Beeinflussung des vom Fahrer am Lenkbedienelement aufzuwendenden Bedienmoments an verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs weiter verbessert wird.outgoing From this it is the object of the present invention to provide a method or, to further develop a device of the type mentioned at the outset, that the adaptation of the influence of the driver on the steering control element Operating torque to be applied to various operating states of the Vehicle is further improved.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7 gelöst.These Task becomes according to the characteristics of claim 1 or of claim 7 solved.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Lenkunterstützung für ein Fahrzeug wird ein Bedienmoment, das vom Fahrer des Fahrzeugs an einem zur Lenkung des Fahrzeugs vorgesehenen Lenkbedienelement aufzuwenden ist, in Abhängigkeit wenigstens einer die Bedienung des Lenkbedienelements beschreibenden Bediengröße beeinflusst, wobei die in Abhängigkeit der wenigstens einen Bediengröße vorgenommene Beeinflussung des Bedienmoments modifiziert wird, wenn erkannt wird, dass ein Anhänger an dem Fahrzeug angehängt ist. Das Lenkbedienelement ist hierbei in bekannter Weise zur fahrerseitigen Vorgabe des an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs einstellbaren Lenkwinkels vorgesehen. Die Beeinflussung des Bedienmoments erfolgt in Abhängigkeit der Bediengröße vorzugsweise derart, dass die Durchführung übermäßiger, das Fahrzeug destabilisierender Lenkbewegungen für den Fahrer erschwert wird.At the inventive method for steering assistance for a Vehicle is an operating torque, the driver of the vehicle spend a provided for steering the vehicle steering control is, in dependence at least one describing the operation of the steering control element Operating size influenced, being the dependent the at least one operating variable made Influencing the operating torque is modified when it is detected that a trailer attached to the vehicle is. The steering control is in this case in a known manner to the driver side Specification of the steerable wheels the vehicle adjustable steering angle provided. The influence the operating torque is dependent the operating variable preferably such that carrying out excessive, the Vehicle destabilizing steering movements for the driver is difficult.

Das aus Fahrzeug und Anhänger gebildete Fahrzeuggespann, das alternativ genauso gut auch ein Zugfahrzeug und einen am Zugfahrzeug angeordneten Auflieger umfassen kann, lässt sich aufgrund übermäßiger Lenkbewegungen des Fahrers erheblich leichter in einen instabilen, zum Schleudern oder Schlingern neigenden Fahrzustand versetzen als das ohne Anhänger betriebene Fahrzeug. Bei angehängtem Anhänger ist also die Durchführung derartiger Lenkbewegungen durch Erhöhung des Bedienmoments in zusätzlicher Weise zu erschweren, was sich durch geeignete Modifikation der in Abhängigkeit der Bediengröße vorgenommenen Beeinflussung des Bedienmoments erreichen lässt. Vorzugsweise werden zur Beeinflussung des Bedienmoments für die beiden Betriebszustände des Fahrzeugs, d.h. für den Betrieb des Fahrzeugs mit und ohne Anhänger jeweils unterschiedliche funktionale Zusammenhänge zwischen der Bediengröße und dem Bedienmoment verwendet, wobei ein erster, unmodifizierter funktionaler Zusammenhang im Falle des Betriebs ohne Anhänger und ein zweiter, modifizierter funktionaler Zusammenhang im Falle des Betriebs mit Anhänger vorgesehen ist.The from vehicle and trailer formed vehicle combination, the alternative as well as a towing vehicle and may include a trailer arranged on the towing vehicle, can be due to excessive steering movements the driver considerably easier in an unstable, to spin or lurching tending driving condition than that operated without a trailer Vehicle. With attached Trailer is so the implementation such steering movements by increasing the operating torque in an additional way to aggravate, resulting in suitable modification of the dependent the operating size made To achieve influence on the operating torque. Preferably to be Influencing the operating torque for the two operating states of the Vehicle, i. for the Operation of the vehicle with and without trailers each different functional relationships between the operating size and the Operating torque used, being a first, unmodified functional Connection in case of operation without trailer and a second, modified functional context in case of operation with trailer provided is.

Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous versions the method according to the invention go from the subclaims out.

Die Bediengröße kann insbesondere die vom Fahrer am Lenkbedienelement hervorgerufene Auslenkung und/oder die vom Fahrer am Lenkbedienelement hervorgerufene Auslenkungsgeschwindigkeit beschreiben, sodass die Auswertung der Bediengröße eine zuverlässige Erkennung übermäßiger, das Fahrzeug destabilisierender Lenkbewegungen des Fahrers erlaubt. Bei dem Lenkbedienelement handelt es sich typischerweise um ein herkömmliches Lenkrad, wobei ebenfalls der Einsatz eines Steuerknüppels („Side-Stick") denkbar ist. Die Auslenkung bzw. Auslenkungsgeschwindigkeit des Lenkrads liegt gewöhnlich in Form eines Lenkradwinkels bzw. einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit vor, während die Bediengröße im Falle des Steuerknüppels anstelle der Auslenkung bzw. der Auslenkungsgeschwindigkeit auch eine vom Fahrer am Steuerknüppel aufgewandte Handkraft bzw. eine zeitliche Änderung der Handkraft beschreiben kann.The operating variable may in particular describe the deflection caused by the driver on the steering control element and / or the deflection speed caused by the driver on the steering control element, so that the evaluation of the operating variable permits reliable detection of excessive steering movements of the driver destabilizing the driver. The steering control element is typically a conventional steering wheel, whereby the use of a stick ("side-stick") is also conceivable .The deflection speed of the steering wheel is usually in the form of a steering wheel angle or a steering wheel angular velocity before, while the operating variable in the case of the joystick instead of the deflection or the deflection speed can also describe a hand force applied by the driver on the joystick or a temporal change of the manual force.

Unter einer übermäßigen Lenkbewegung ist im vorliegenden Fall eine zu einem übermäßigen Betrag des Lenkwinkels bzw. der Lenkwinkelgeschwindigkeit führende fahrerseitige Betätigung des Lenkbedienelements zu verstehen. Da der Lenkwinkel im allgemeinen mit der am Lenkbedienelement hervorgerufenen Auslenkung bzw. Handkraft zunimmt, ist die Beeinflussung des Bedienmoments zur Vermeidung instabiler, zu einem Schleudern oder Schlingern führender Fahrzustände des Fahrzeugs, die aufgrund übermäßiger Lenkbewegungen des Fahrers verursacht werden, derart vorzunehmen, dass das Bedienmoment mit dem Betrag der durch die Bediengröße beschriebenen Auslenkung und/oder Auslenkungsgeschwindigkeit zunimmt. Entsprechendes gilt für die Handkraft im Falle des Steuerknüppels.Under an excessive steering movement is in the present case one to an excessive amount of steering angle or the steering angle speed leading driver side actuation of the To understand steering control element. As the steering angle in general with the steering control element caused deflection or hand force increases, the influence on the operating torque to avoid unstable, leading to a skid or roll driving conditions of the vehicle due to excessive steering movements caused by the driver to make such that the operating torque with the amount of deflection described by the operating variable and / or excursion speed increases. The same applies for the Hand force in case of the joystick.

Vorteilhafterweise wird ein Istwert einer die Querdynamik des Fahrzeugs beschreibenden Querdynamikgröße ermittelt, wobei die Beeinflussung des Bedienmoments nur dann erfolgt, wenn der ermittelte Istwert der Querdynamikgröße eine vorgegebene Auslösebedingung erfüllt. Durch entsprechende Vorgabe der Auslösebedingung kann erreicht werden, dass die Beeinflussung des Bedienmoments lediglich dann erfolgt, wenn das Fahrzeug einen Fahrzustand einnimmt, der beispielsweise auf ein bevorstehendes Schleudern oder Schlingern hinweist. Bei der Querdynamikgröße kann es sich um eine Gierratengröße, die die Gierrate des Fahrzeugs beschreibt, oder um eine Querbeschleunigungsgröße, die die Querbeschleunigung des Fahrzeugs beschreibt, handeln. In diesem Fall ist die Auslösebedingung beispielsweise dann erfüllt, wenn durch Auswertung des Istwerts der Gierratengröße bzw. Querbeschleunigungsgröße festgestellt wird, dass die momentan vorliegende Gierrate bzw. Querbeschleunigung einen jeweils zugeordneten Stabilitätsgrenzwert betragsmäßig überschreitet.advantageously, becomes an actual value of a transverse dynamics of the vehicle descriptive Transverse dynamics quantity determined, wherein the influencing of the operating torque takes place only if the determined actual value of the transverse dynamics quantity is a predetermined triggering condition Fulfills. By appropriate specification of the triggering condition can be achieved that the influencing of the operating torque takes place only then when the vehicle is in a driving state, for example indicates an impending spin or roll. at the lateral dynamics size can it is a yaw rate that describes the yaw rate of the vehicle, or a lateral acceleration magnitude, the describes the lateral acceleration of the vehicle act. In this Case is the trigger condition for example, then fulfilled, if by evaluating the actual value of the yaw rate or Lateral acceleration magnitude detected is that the currently existing yaw rate or lateral acceleration exceeds a respective assigned stability limit amount.

Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Bedienmoment in Abhängigkeit einer Längsgeschwindigkeitsgröße, die die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs beschreibt, und/oder einer Reibwertgröße, die den Reibwert zwischen Rädern des Fahrzeugs und der Fahrbahnoberfläche beschreibt, zu beeinflussen. Die Beeinflussung kann dann zur weiteren Erhöhung der Fahrstabilität des Fahrzeugs derart erfolgen, dass das Bedienmoment mit der durch die Längsgeschwindigkeitsgröße beschriebenen Längsgeschwindigkeit zunimmt und/oder mit dem durch die Reibwertgröße beschriebenen Reibwert abnimmt. Hierbei genügt häufig eine Abschätzung der Reibwertgröße bzw. des durch die Reibwertgröße beschriebenen Reibwerts, was durch Auswertung der momentanen Scheibenwischeraktivität erfolgen kann, beispielsweise gemäß den in der nachfolgenden Tabelle dargestellten Zusammenhängen zwischen der momentanen Schei benwischeraktivität, dem Straßenzustand und dem zugehörigen Reibwert (bzgl. der Zuordnung zwischen Straßenzustand und Reibwert sei auf „Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", 23. Auflage, S. 343, Robert Bosch GmbH, 1999 verwiesen):

Alternatively or additionally, it is possible to influence the operating torque as a function of a longitudinal speed variable which describes the longitudinal speed of the vehicle and / or a coefficient of friction value which describes the coefficient of friction between wheels of the vehicle and the road surface. The influence can then take place to further increase the driving stability of the vehicle such that the operating torque increases with the longitudinal speed described by the longitudinal speed variable and / or decreases with the coefficient of friction described by the Reibwertgröße. This is often sufficient to estimate the friction coefficient or the coefficient of friction described by Reibwertgröße, which can be done by evaluating the current windshield wiper activity, for example, according to the relationships shown in the following table between the current ticket wiping activity, the road conditions and the associated coefficient of friction (with respect Assignment between road condition and coefficient of friction should be referred to "Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", 23rd edition, p. 343, Robert Bosch GmbH, 1999):

Weiterhin ist es möglich, die Beeinflussung des Bedienmoments in Abhängigkeit anhängerspezifischer Daten, die fahrdynamisch relevante Eigenschaften des Anhängers beschreiben, zu modifizieren. Zu diesen Eigenschaften zählen beispielsweise die momentane Masse des Anhängers und dessen Schwerpunkthöhe, wobei sich beide Größen durch Auswertung der an Federungseinrichtungen des Anhängers auftretenden Federwege und/oder des dynamischen Verhaltens der Federwege ermitteln lassen. Durch Auswertung der an den Federungseinrichtungen des Anhängers auftretenden Federwege lässt sich insbesondere auch eine Schwerpunktverlagerung des Anhängers, die beispielsweise infolge verrutschender Ladung auftritt, bei der Beeinflussung des Bedienmoments berücksichtigen.Farther Is it possible, the influencing of the operating torque depending on tag-specific data, describe the driving dynamics relevant characteristics of the trailer, to modify. These properties include, for example, the current ones Mass of the trailer and its center of gravity, where both sizes are through Evaluation of the suspension travel occurring on suspension devices of the trailer and / or the dynamic behavior of the spring travel. By evaluating the occurring at the suspension facilities of the trailer Spring travel leaves in particular, a shift in emphasis of the trailer, the For example, due to slipping load occurs in the influence of the operating torque.

Der Einfachheit halber können für die Masse und/oder die Schwerpunkthöhe auch feste Werte angenommen werden, die in Form entsprechender Daten in einem dem Anhänger zugeordneten Datenspeicher abgelegt sind und sich über eine Datenstrecke an das Fahrzeug übertragen lassen. Die Wahl eines festen Werts für die Schwerpunkthöhe erfolgt dann derart, dass selbst ungünstige, zu einem relativ hohen Schwerpunkt führende Beladungszustände des Anhängers berücksichtigt werden („Worst Case"). Ähnliches gilt für die Vorgabe eines festen Werts für die Masse, der vorzugsweise der maximal zulässigen Gesamtmasse des Anhängers entspricht.For the sake of simplicity, fixed values can also be assumed for the mass and / or the center of gravity, which are stored in the form of corresponding data in a data memory associated with the trailer and can be transmitted to the vehicle over a data link. The choice of a fixed value for the center of gravity height, then, such that even unfavorable loading conditions of the trailer leading to a relatively high center of gravity are taken into account ("worst case") .The same applies to the specification of a fixed value for the mass, which preferably corresponds to the maximum permissible total mass of the trailer ,

Die Beeinflussung des Bedienmoments kann zusätzlich oder alternativ auf Basis eines vorgegebenen Fahrdynamikmodells erfolgen, das das fahrdynamische Verhalten des Fahrzeuggespanns beschreibt und das beispielsweise in Abhängigkeit der an den Federungseinrichtungen des Anhängers auftretenden Federwege dem jeweils vorliegenden Fahrzustand bzw. Fahrverhalten des Fahrzeuggespanns angepasst werden kann. Durch zeitliche Approximation des Fahrdynamikmodells lassen sich insbesondere auch Vorhersagen über das zukünftige Verhalten des Fahrzustands bzw. des Fahrverhaltens des Fahrzeuggespanns treffen, sodass eine vorausschauende bzw. zeitlich vorwegnehmende Beeinflussung des Bedienmoments im Falle bevorstehender Instabilitäten des Fahrzeuggespanns ermöglicht wird.The Influencing the operating torque may additionally or alternatively Based on a given driving dynamics model, which is the driving dynamics Behavior of the vehicle combination describes and example dependent on the occurring at the suspension facilities of the trailer spring travel the respectively present driving condition or driving behavior of the vehicle combination can be adjusted. By temporal approximation of the vehicle dynamics model In particular, predictions can also be made about the future behavior of the driving state or the driving behavior of the vehicle combination meet, so a forward-looking or temporally anticipatory influencing of the operating torque in Trap of impending instabilities of the vehicle combination allows becomes.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The inventive method or the device according to the invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. there demonstrate:

1 eine Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms, 1 an embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart,

2 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 2 a schematically illustrated embodiment of the device according to the invention.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lenkunterstützung für ein Fahrzeug, bei dem ein Bedienmoment M_l, das vom Fahrer des Fahrzeugs an einem zur Lenkung des Fahrzeugs vorgesehenen Lenkbedienelement aufzuwenden ist, beeinflusst wird. Das Lenkbedienelement ist hierbei in bekannter Weise zur fahrerseitigen Vorgabe des an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs einstellbaren Lenkwinkels vorgesehen. 1 shows an embodiment of the method according to the invention for steering assistance for a vehicle, in which an operating torque M _l , which is to be used by the driver of the vehicle at a provided for steering the steering control of the vehicle, is influenced. The steering control is in this case provided in a known manner to the driver's specification of the steerable wheels of the vehicle adjustable steering angle.

Das Verfahren wird in einem Initialisierungsschritt 10 gestartet, woraufhin in einem nachfolgenden ersten Hauptschritt 11 eine Bediengröße ermittelt wird, die die vom Fahrer des Fahrzeugs hervorgerufene Auslenkung α bzw. die vom Fahrer des Fahrzeugs hervorgerufene Auslenkungsgeschwindigkeit α . des Lenkbedienelements beschreibt. Weiterhin wird im ersten Hauptschritt 11 eine die Längsgeschwindigkeit v_f des Fahrzeugs beschreibende Längsgeschwindigkeitsgröße, eine den Reibwert μ zwischen Rädern des Fahrzeugs und der Fahrbahnoberfläche beschreibende Reibwertgröße und ein Istwert einer die Querdynamik des Fahrzeugs beschreibenden Querdynamikgröße ermittelt. Bei der Querdynamikgröße handelt es sich beispielsgemäß um eine die Gierrate des Fahrzeugs beschreibende Gierratengröße. Dementsprechend wird im ersten Hauptschritt 11 der durch die momentan vorliegende Gierrate ψ ._ist des Fahrzeugs beschriebene Istwert der Gierratengröße ermittelt. Alternativ handelt es sich bei der Querdynamikgröße um eine Querbeschleunigungsgröße, die die Querbeschleunigung des Fahrzeugs beschreibt.The method is in an initialization step 10 started, whereupon in a subsequent first main step 11 an operating variable is determined which determines the deflection α caused by the driver of the vehicle or the deflection speed α caused by the driver of the vehicle. describes the steering control element. Furthermore, in the first main step 11 a longitudinal speed variable describing the longitudinal speed v _{f of} the vehicle, a coefficient of friction variable describing the coefficient of friction μ between wheels of the vehicle and the road surface, and an actual value of a transverse dynamic quantity describing the lateral dynamics of the vehicle. The transverse dynamics quantity is, for example, a yaw rate variable describing the yaw rate of the vehicle. Accordingly, in the first main step 11 the current yaw rate ψ. the vehicle actual value of the yaw rate variable described _is determined. Alternatively, the transverse dynamics quantity is a lateral acceleration variable which describes the lateral acceleration of the vehicle.

In einem zweiten Hauptschritt 12 wird überprüft, ob die durch den Istwert der Gierratengröße beschriebene momentan vorliegende Gierrate ψ ._ist des Fahrzeugs einen vorgegebenen Stabilitätsgrenzwert ψ ._ref überschreitet. Bei Erfüllung dieser durch den zweiten Hauptschritt 12 definierten Auslösebedingung wird mit einem dritten Hauptschritt 13 fortgefahren. Andernfalls kehrt das Verfahren wieder zum ersten Hauptschritt 11 zurück.In a second main step 12 it is checked whether the current present yaw rate durch described by the actual value of the yaw rate. _is the vehicle a predetermined stability limit ψ. _ref exceeds. In fulfilling this by the second main step 12 defined trigger condition is a third major step 13 continued. Otherwise, the process returns to the first main step 11 back.

Wird im dritten Hauptschritt 13 erkannt, dass am Fahrzeug kein Anhänger angehängt ist, also kein Anhängerbetrieb AB vorliegt, so wird mit einem ersten Nebenschritt 21 fortgefahren, in dem das Bedienmoment M_l in Abhängigkeit der im ersten Hauptschritt 11 ermittelten Bediengröße und/oder Längsgeschwindigkeitsgröße und/oder Reibwertgröße beeinflusst wird. Die Beeinflussung des Bedienmoments M_l erfolgt hierbei derart, dass die Durchführung übermäßiger, das Fahrzeug destabilisierender Lenkbewegungen für den Fahrer in geeigneter Weise erschwert wird. Unter einer übermäßigen Lenkbewegung ist im vorliegenden Fall eine zu einem übermäßigen Betrag des Lenkwinkels bzw. der Lenkwinkelgeschwindigkeit führende fahrerseitige Betätigung des Lenkbedienelements zu verstehen. Da der Lenkwinkel im folgenden ohne Einschränkung der Allgemeinheit mit der am Lenkbedienelement hervorgerufenen Auslenkung α zunehmen soll, ist die Beeinflussung des Bedienmoments M_l zur Vermeidung instabiler, zu einem Schleudern oder Schlingern führender Fahrzustände des Fahrzeugs, die aufgrund übermäßiger Lenkbewegungen des Fahrers verursacht werden, derart vorzunehmen, dass das Bedienmoment M_l mit dem Betrag der durch die Bediengröße beschriebenen Auslenkung α und/oder Auslenkungsgeschwindigkeit α . zunimmt. Die Beeinflussung des Bedienmoments M_l in Abhängigkeit der Längsgeschwindigkeitsgröße und/oder der Reibwertgröße erfolgt dann im Sinne einer weiteren Erhöhung der Fahrstabilität des Fahrzeugs, wozu das Bedienmoment M_l mit der durch die Längsgeschwindigkeitsgröße beschriebenen Längsgeschwindigkeit v_f zunimmt und/oder mit dem durch die Reibwertgröße beschriebenen Reibwert μ abnimmt.Will be in the third main step 13 recognized that no trailer is attached to the vehicle, so there is no trailer AB, so is a first side step 21 continued, in which the operating torque M _l as a function of the first main step 11 determined operating variable and / or longitudinal speed variable and / or friction coefficient is influenced. The influencing of the operating torque M _l takes place here in such a way that the execution of excessive, the vehicle destabilizing steering movements for the driver is made difficult in a suitable manner. An excessive steering movement in the present case is understood to mean a driver-side actuation of the steering operating element leading to an excessive amount of the steering angle or the steering angle velocity. Since the steering angle is to increase in the following without limiting the generality caused by the steering control element deflection α, the influence of the operating torque M _l to avoid unstable, leading to a spin or skidding driving conditions of the vehicle, which are caused due to excessive steering movements of the driver, so Make that the operating torque M _l with the amount of deflection α described by the operating variable and / or deflection speed α. increases. The influencing of the operating torque M _l as a function of the longitudinal speed variable and / or the coefficient of friction value then takes place in the sense of a further increase the driving stability of the vehicle, to which the operating torque M _{l increases} with the longitudinal speed v _f described by the longitudinal speed variable and / or decreases with the coefficient of friction μ described by the Reibwertgröße.

Ist nun ein Anhänger an dem Fahrzeug angehängt, so entsteht ein Fahrzeuggespann, das sich aufgrund übermäßiger Lenkbewegungen des Fahrers wesentlich leichter in einen instabilen, zum Schleudern oder Schlingern neigenden Fahrzustand versetzen lässt als das ohne Anhänger betriebene Fahrzeug. Wird daher im dritten Hauptschritt 13 erkannt, dass ein Anhänger am Fahrzeug angehängt ist und somit der Anhängerbetrieb AB vorliegt, so wird die Durchführung derartiger Lenkbewegungen durch Erhöhung des Bedienmoments M_l in zusätzlicher Weise erschwert, was in einem vierten Hauptschritt 14 durch geeignete Modifikation der in Abhängigkeit der Bediengröße und/oder Längsgeschwindigkeitsgröße und/oder Reibwertgröße vorgenommenen Beeinflussung des Bedienmoments M_l erfolgt. Die Modifikation wird zusätzlich in Abhängigkeit anhängerspezifischer Daten, die die momentane Masse m_a des Anhängers und/oder dessen Schwerpunkthöhe h_sp beschreiben, vorgenommen. Die Ermittlung bzw. Bereitstellung der die Masse m_a und/oder die Schwerpunkthöhe h_sp des Fahrzeugs beschreibenden anhängerspezifischen Daten erfolgt hierbei in einem zweiten Nebenschritt 22.Now, if a trailer is attached to the vehicle, so creates a vehicle combination, which can be due to excessive steering movements of the driver much easier to put in an unstable, spinning or rolling tendency driving condition than the vehicle without a trailer. Is therefore in the third main step 13 recognized that a trailer is attached to the vehicle and thus the trailer AB operation is present, the implementation of such steering movements by increasing the operating torque M _{l is} made more difficult, resulting in a fourth main step 14 carried out by suitable modification of the operating variable and / or longitudinal speed variable and / or coefficient of friction made influencing the operating torque M _l . The modification is additionally made in dependence on trailer-specific data describing the current mass m _{a of} the trailer and / or its center of gravity height h _sp . In this case, the determination or provision of the tag-specific data describing the mass m _a and / or the center of gravity height h _{sp of} the vehicle takes place in a second subsidiary step 22 ,

Zur Beeinflussung des Bedienmoments M_l werden für die beiden Betriebszustände des Fahrzeugs, d.h. für den Betrieb des Fahrzeugs mit und ohne Anhänger jeweils unterschiedliche funktionale Zusammenhänge zwischen der im ersten Hauptschritt 11 ermittelten Bediengröße und/oder Längsgeschwindigkeitsgröße und/oder Reibwertgröße verwendet, wobei ein erster, unmodifizierter funktionaler Zusammenhang M_l = f(α,

, v_f, μ) im Falle des ersten Nebenschritts 21 und ein zweiter, modifizierter funktionaler Zusammenhang M_l = f'(α,

, v_f, μ) im Falle des vierten Hauptschritts 14 vorgesehen ist.For influencing the operating torque M _l for the two operating states of the vehicle, ie for the operation of the vehicle with and without trailers each have different functional relationships between the first main step 11 determined operating variable and / or longitudinal speed variable and / or Reibwertgröße used, wherein a first, unmodified functional relationship M _l = f (α,

, v _f , μ) in the case of the first subsidiary step 21 and a second, modified functional relationship M _l = f '(α,

, v _f , μ) in the case of the fourth main step 14 is provided.

2 zeigt ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine mit dem Lenkbedienelement 30 in Wirkverbindung stehende Sensoreinrichtung 31, die die fahrerseitig am Lenkbedienelement 30 hervorgerufene Auslenkung α registriert und in ein entsprechendes Auslenkungssignal umwandelt, das einer Steuereinheit 32 zur Ermittlung der Bediengröße zugeführt wird. Bei dem Lenkbedienelement 30 handelt es sich beispielsgemäß um ein herkömmliches Lenkrad, wobei anstelle des Lenkrads auch ein Steuerknüppel („Side-Stick") vorgesehen sein kann. 2 shows a schematically illustrated embodiment of the device according to the invention. The device includes one with the steering control element 30 operatively connected sensor device 31 that the driver's side on the steering control 30 registered deflection α registered and converted into a corresponding displacement signal, the control unit 32 is supplied to determine the operating variable. In the steering control element 30 is, for example, a conventional steering wheel, wherein instead of the steering wheel and a joystick ("side stick") can be provided.

Die Vorrichtung weist weiterhin Raddrehzahlsensoren 33 auf, die die Raddrehzahlen von Rädern des Fahrzeugs erfassen und entsprechende Raddrehzahlsignale erzeugen, auf deren Basis die Steuereinheit 32 die Längsgeschwindigkeitsgröße ermittelt. Die Ermittlung der Reibwertgröße erfolgt durch Auswertung der Scheibenwischeraktivität, wozu der Steuereinheit 32 der Schaltzustand eines Scheibenwischerschalters 34 und/oder ein die Fahrbahnfeuchtigkeit wiedergebendes Regensensorsignal eines Regensensors 35 übermittelt wird. Der Istwert der Gier ratengröße schließlich wird von der Steuereinheit 32 auf Basis eines Gierratensensorsignals, das von einem im Fahrzeug angeordneten Gierratensensor 40a erzeugt wird, ermittelt. Wird zur Bewertung des Fahrzustands des Fahrzeugs anstelle der Gierratengröße die Querbeschleunigungsgröße herangezogen, so wertet die Steuereinheit 32 alternativ ein von einem Querbeschleunigungssensor 40b bereitgestelltes Querbeschleunigungssensorsignal aus. Der Gierratensensor 40a ist, ebenso wie der Querbeschleunigungssensor 40b, bei Fahrzeugen mit Elektronischem Stabilitäts-Programm (ESP) in der Regel bereits vorhanden, sodass sich eine kostengünstige Mitnutzung anbietet.The device further comprises wheel speed sensors 33 which detect the wheel speeds of wheels of the vehicle and generate corresponding wheel speed signals, on the basis of which the control unit 32 determines the longitudinal velocity. The friction coefficient is determined by evaluating the windshield wiper activity, including the control unit 32 the switching state of a windscreen wiper switch 34 and / or a road moisture reproducing rain sensor signal of a rain sensor 35 is transmitted. The actual value of the yaw rate size is finally determined by the control unit 32 based on a yaw rate sensor signal from a yaw rate sensor disposed in the vehicle 40a is generated determined. If the lateral acceleration quantity is used to evaluate the driving state of the vehicle instead of the yaw rate, the control unit evaluates 32 alternatively, one from a lateral acceleration sensor 40b provided lateral acceleration sensor signal. The yaw rate sensor 40a is, as well as the lateral acceleration sensor 40b , in vehicles with Electronic Stability Program (ESP) usually already exists, so offers a cost-effective sharing.

Zur Beeinflussung des Bedienmoments M_l entsprechend einem der beiden funktionalen Zusammenhänge M_l = f(α, α ., v_f, μ) oder M_l = f'(α, α ., v_f, μ) ist ein von der Steuereinheit 32 ansteuerbarer Lenkmomentaktuator 41 vorgesehen, der gleichzeitig Bestandteil einer Servolenkung des Fahrzeugs sein kann. Die funktionalen Zusammenhänge M_l = f(α, α ., v_f, μ) und M_l = f'(α, α ., v_f, μ) sind hierbei in der Steuereinheit 32 abgelegt.For influencing the operating torque M _l according to one of the two functional relationships M _l = f (α, α., V _f , μ) or M _l = f '(α, α., V _f , μ) is one of the control unit 32 controllable steering torque actuator 41 provided, which may be part of a power steering of the vehicle at the same time. The functional relationships M _l = f (α, α., V _f , μ) and M _l = f '(α, α., V _f , μ) are in this case in the control unit 32 stored.

Die Erkennung eines am Fahrzeug angehängten Anhängers erfolgt selbsttätig mittels geeigneter Erfassungsmittel 42, die eine Anhängerkupplung 42a und ein mit der Steuereinheit 32 in Wirkverbindung stehendes Schaltelement 42b aufweisen, wobei das Schaltelement 42b seinen Schaltzustand beim Anhängen eines beliebigen Anhängers ändert. Das Schaltelement 42b ist konstruktiv in die Anhängerkupplung 42a integriert. Je nach Schaltzustand des Schaltelements 42b wählt die Steuereinheit 32 dann den jeweils geeigneten funktionalen Zusammenhang M_l = f(α, α ., v_f, μ) oder M_l = f'(α, α ., v_f, μ) aus. Alternativ ist eine manuelle Vorwahl des jeweiligen funktionalen Zusammenhangs M_l = f(α, α ., v_f, μ) oder M_l = f'(α, α ., v_f, μ) möglich, wozu eine vom Fahrer zu bedienende Vorwahleinrichtung 43 im Fahrzeug angeordnet ist.The recognition of a trailer attached to the vehicle takes place automatically by means of suitable detection means 42 that a trailer hitch 42a and one with the control unit 32 operatively connected switching element 42b have, wherein the switching element 42b changes its switching state when attaching any trailer. The switching element 42b is constructive in the trailer hitch 42a integrated. Depending on the switching state of the switching element 42b chooses the control unit 32 then the respectively suitable functional relationship M _l = f (α, α., v _f , μ) or M _l = f '(α, α., v _f , μ). Alternatively, a manual preselection of the respective functional relationship M _l = f (α, α., V _f , μ) or M _l = f '(α, α., V _f , μ) is possible, including a driver to be operated preselector 43 is arranged in the vehicle.

Anstelle der Auswertung des Schaltzustands des Schaltelements 42b können auch andere Parameter zur Erkennung eines am Fahrzeug angehängten Anhängers herangezogen werden. So weisen für den Anhängerbetrieb geeignete Fahrzeuge üblicherweise einen Anhängerstecker auf, der zur Stromversorgung der elektrischen Anlage, insbesondere der Beleuchtungsanlage des Anhängers vorgesehen ist. Die elektrische Anlage umfasst beispielsweise Bremslichter, Rücklichter, Nummernschildbeleuchtung, Innenraumbeleuchtung oder auch eine Innenraumheizung des Anhängers. Wird eine derartige elektrische Anlage an den Anhängerstecker des Fahrzeugs angeschlossen, so tritt aufgrund deren ohmschen bzw. induktiven Innenwiderstands zumindest zeitweise ein erhöhter Stromfluss am Anhängerstecker auf, der sich mit einfachen Mitteln zuverlässig erfassen lässt und so Rückschlüsse auf das Vorliegen des Anhängerbetriebs erlaubt.Instead of evaluating the switching state of the switching element 42b Other parameters can also be used to detect a trailer attached to the vehicle. So assign for the trailer gerbetrieb suitable vehicles usually a trailer plug, which is intended to power the electrical system, in particular the lighting system of the trailer. The electrical system includes, for example, brake lights, taillights, license plate lights, interior lighting or an interior heater of the trailer. If such an electrical system connected to the trailer connector of the vehicle, so occurs due to their resistive or inductive internal resistance, at least temporarily, an increased current flow on the trailer plug, which can be reliably detected by simple means and thus allows conclusions on the presence of trailer operation.

Die anhängerspezifischen Daten, die die Masse m_a des Anhängers und/oder dessen Schwerpunkthöhe h_sp beschreiben, werden in einer dem Anhänger zugeordneten Dateneinheit 44 durch Auswertung der an Federungseinrichtungen des Anhängers auftretenden Federwege und/oder des dynamischen Verhaltens der Federwege ermittelt. In einer alternativen, vereinfachten Ausführungsform werden feste Werte für die Masse m_a des Anhängers und dessen Schwerpunkthöhe h_sp vorgegeben, die in Form entsprechender Daten in einem Datenspeicher der Dateneinheit 44 abgelegt sind und über eine Datenstrecke an die Steuereinheit 32 des Fahrzeugs übertragen werden. Die Wahl eines festen Werts für die Schwerpunkthöhe h_sp erfolgt derart, dass selbst ungünstige, zu einem relativ hohen Schwerpunkt führende Beladungszustände des Anhängers berücksichtigt werden („Worst Case"). Ähnliches gilt für die Vorgabe eines festen Werts für die Masse m_a, der vorzugsweise der maximal zulässigen Gesamtmasse des Anhängers entspricht.The trailer-specific data describing the mass m _{a of} the trailer and / or its center of gravity height h _sp are stored in a data unit associated with the trailer 44 determined by evaluation of the suspension travel occurring on spring means of the trailer and / or the dynamic behavior of the spring travel. In an alternative, simplified embodiment, fixed values for the mass m _{a of} the trailer and its center of gravity height h _{sp are} given, which take the form of corresponding data in a data memory of the data unit 44 are stored and a data link to the control unit 32 be transmitted to the vehicle. The choice of a fixed value for the center of gravity height h _sp is such that even unfavorable, leading to a relatively high center of gravity loading conditions of the trailer are taken into account ( "worst case"). The same applies to the setting of a fixed value for the mass m _a, the preferably corresponds to the maximum permissible total mass of the trailer.

Die zur Übertragung der anhängerspezifischen Daten verwendete Datenstrecke ist beispielsweise drahtgebundenen ausgeführt. Die Übertragung der Daten erfolgt in diesem Fall über die An hängerkupplung 42a, die hierfür mit geeigneten elektrischen Kontaktelementen ausgestattet ist. Alternativ ist die Datenstrecke drahtlos ausgeführt, wozu Anhänger und Fahrzeug mit entsprechenden, miteinander in Wirkverbindung stehenden Infrarot- oder Funkschnittstellen ausgestattet sind.The data link used for transmission of the trailer-specific data is designed, for example, wired. The transmission of data in this case takes place via the trailer coupling 42a , which is equipped for this purpose with suitable electrical contact elements. Alternatively, the data link is wireless, including trailer and vehicle are equipped with corresponding, interacting with each other infrared or wireless interfaces.

Claims

Method for steering assistance for a vehicle, in which an operating torque (M _l ) provided by the driver of the vehicle at a steering control element provided for steering the vehicle ( 30 ), depending on at least one of the operation of the steering control element ( 30 ) is influenced by the descriptive operating variable, characterized in that the influencing of the operating torque (M _l ) made as a function of the at least one operating variable is modified when it is detected that a trailer is attached to the vehicle.

A method according to claim 1, characterized in that the operating variable by the driver on the steering control ( 30 ) caused deflection (α) and / or by the driver on the steering control element ( 30 ) describes the deflection speed (α.).

A method according to claim 1 or 2, characterized in that an actual value of the transverse dynamics of the vehicle descriptive transverse dynamics variable is determined, wherein the influencing of the operating torque (M _l ) only takes place when the determined actual value of the transverse dynamics quantity fulfills a predetermined triggering condition.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the operating torque (M _l ) as a function of a longitudinal speed variable which describes the longitudinal speed (v _f ) of the vehicle, and / or a coefficient of friction, the coefficient of friction (μ) between wheels of the Vehicle and the road surface is affected.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the influencing of the operating torque (M _l ) is modified in dependence on trailer-specific data which describe driving-dynamics-relevant properties of the trailer.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the influencing of the operating torque (M _l ) is carried out on the basis of a predetermined driving dynamics model, which describes the driving dynamics behavior of the vehicle combination formed by the vehicle and trailer.

Device for steering assistance for a vehicle, with a steering control element provided for the steering of the vehicle and to be actuated by the driver ( 30 ), with a steering torque actuator ( 41 ), which is influenced by the driver when operating the steering control element ( 30 ) to be applied operating torque (M _l ), with a sensor device ( 31 ), which determine at least one operating variable is provided, and with a control unit ( 32 ), which the steering torque actuator ( 41 ) in dependence on the determined actuation quantity, characterized in that the control unit ( 32 ) in dependence on the at least one operating variable for influencing the operating torque (M _l ) made control of the Lenkmomentaktuators ( 41 ) modified when with the control unit ( 32 ) Detecting means ( 42 ) recognize that a trailer is attached to the vehicle.