DE102004022098B4 - Method for preventing or reducing steering tearing and steering system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Verhindern oder Reduzieren von Lenkungsreißen bei einem Fahrzeug, bei dem das von einem Fahrer aufgebrachte Handmoment und der Lenkradwinkel erfasst und ausgewertet werden, wobei anhand des Handmoments und des Lenkradwinkels ermittelt wird, ob eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt und, wenn die Auswertung ergibt, dass eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt, eine von einem Gegenmoment gebildete Bewegungsdämpfung bestimmt und in den Lenkstrang eingebracht wird, wobei die Bewegungsdämpfung der ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Fuzzy-Logik ein erstes und ein zweites Gegenmoment bestimmt wird und das größere Gegenmoment zur zumindest teilweisen Kompensation der ungewollten Lenkradwinkeländerung unter Berücksichtigung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit verwendet wird.A method for preventing or reducing steering rupture in a vehicle, in which the torque applied by a driver and the steering wheel angle are detected and evaluated, is determined based on the manual torque and the steering wheel angle, whether an unwanted steering wheel angle change is present and, if the evaluation shows that an unintentional steering wheel angle change is present, a motion damping formed by a counter-moment is determined and introduced into the steering line, wherein the motion damping counteracts the unwanted steering wheel angle change, characterized in that a first and a second counter-torque is determined by a fuzzy logic and the larger counter-torque at least partial compensation of the unwanted steering wheel angle change taking into account the steering wheel angular velocity is used.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern oder Reduzieren von Lenkungsreißen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Lenksystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.The The invention relates to a method for preventing or reducing of steering tears according to the preamble of claim 1 and a steering system according to the preamble of claim 8.

Insbesondere bei Fahrzeugen, die einen Frontantrieb aufweisen, kann die Lenkung nach innen oder nach außen reißen oder ziehen, ohne dass der Fahrer dies bewirkt, d. h. ohne dass er ein entsprechendes Handmoment am Lenkrad einbringt. Eine Lenkradstellung, die einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entspricht, wird als Neutralstellung bezeichnet. Eine nicht durch den Fahrer verursachte Bewegung der Räder aus dieser Neutralstellung nach links oder nach rechts wird als Reißen nach außen bezeichnet. Eine Bewegung von eingeschlagenen Rädern von der Neutralstellung weg wird auch als Reißen nach außen bezeichnet. Sind die Räder dagegen eingeschlagen und werden diese, beispielsweise auf Grund eines Steins auf der Fahrbahn, in Richtung Neutralstellung bewegt, so wird dies als Reißen nach innen bezeichnet. Ein Reißen nach außen oder innen bewirkt eine Bewegung des Lenkrads. Dies bedeutet, dass auch eine ungewollte Lenkradwinkeländerung auftritt. Dadurch kann der Fahrer erschrecken und kann es zu gefährlichen Situationen kommen. Außerdem wird der Fahrkomfort dadurch beeinträchtigt. Ein Lenkungsreißen, d. h. eine unbeabsichtigte Än derung des Radlenkwinkels und des Lenkradwinkels, tritt insbesondere bei Fahrzeugen mit Frontantrieb auf, da bei diesen Fahrzeugen die Antriebskräfte über die lenkbaren Räder eingebracht werden. Normalerweise greifen die Antriebskräfte in der Radmitte an. Rollen die Räder beispielsweise über einen Stein, so greifen die Antriebskräfte nicht mehr in der Radmitte, sondern seitlich davon an, so dass andere Hebelverhältnisse vorliegen. Dadurch kann es zu einem Lenkungsreißen kommen.Especially For vehicles that have a front-wheel drive, the steering inside or outside tear or pull without the driver causing this, d. H. without he brings a corresponding hand moment on the steering wheel. A steering wheel position, which corresponds to a straight ahead of the vehicle, is used as a neutral position designated. A movement not caused by the driver Wheels off this neutral position to the left or to the right becomes tearing Outside designated. A movement of wheels taken from the neutral position away is also called tearing outward designated. Are the wheels against it? are hit and become this, for example due to a stone on the road, moving in the direction of neutral, this will as tearing inscribed inside. A tearing outward or inside causes a movement of the steering wheel. This means that also an unwanted steering wheel angle change occurs. This can The driver is scared and can be dangerous situations. Furthermore the ride comfort is impaired. A steering rip, d. H. an unintentional change the wheel steering angle and the steering wheel angle, in particular occurs Vehicles with front-wheel drive, since in these vehicles, the driving forces on the steerable wheels be introduced. Normally, the driving forces in the Wheel center. Roll the wheels for example about a stone, so the driving forces are no longer in the middle of the wheel, but to the side of it, so that other leverages available. This can lead to a steering rupture.

Eine gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung für eine Elektroservolenkung ist aus der FR 2 845 341 A1 bekannt. Zur Verminderung von im Lenksystem spürbaren Störungen, die durch Einflüsse wie ein schlechter Straßenzustand oder auch plötzlicher Reifendruckverlust auftreten können, wird ein der Störung entgegengesetztes Gegenmoment erzeugt. Hierfür werden der Lenkradwinkel, die Winkelstellung des elektrischen Servomotors und das Lenkradmoment gemessen und ausgewertet. Bei der Auswertung wird geprüft, in welcher Reigenfolge sich die gemessenen Werte verändern. Ändert sich die Winkelstellung des Servomotors vor dem Lenkradwinkel, so wird eine von außen einwirkende Störung erkannt, der dann entgegengewirkt werden kann.A generic method or a generic device for an electric power steering is from the FR 2 845 341 A1 known. In order to reduce noticeable disturbances in the steering system, which can occur due to influences such as bad road conditions or sudden loss of tire pressure, a counter torque is generated which is opposite to that of the fault. For this purpose, the steering wheel angle, the angular position of the electric servomotor and the steering wheel torque are measured and evaluated. In the evaluation it is checked in which order the measured values change. If the angular position of the servomotor changes in front of the steering wheel angle, an external disturbance is detected, which can then be counteracted.

Aus der DE 195 36 988 A1 ist ein Lenksteuersystem für ein Fahrzeug bekannt geworden. Bei diesem Lenksteuersystem wird eine manuelle Lenkeingabe durch ein Servostell-Lenkdrehmoment unterstützt, wobei zur Ermittlung des Servostell-Lenkdrehmoments die Gierrate des Fahrzeugs erfasst wird. In die Bestimmung des Servostell-Lenkdrehmoments gehen außerdem geschwindigkeitsabhängige Koeffizienten ein. Die erfasste Gierrate trägt zur Reduzierung der Gierrate des Fahrzeugs bei. In einem höheren Geschwindigkeitsbereich, wenn das Fahrzeug entweder durch äußere Störungen oder durch eine manuelle Lenkein gabe in eine Richtung gelenkt wird, tragen die erfasste Gierrate und die Änderungsrate der Gierrate zur Reduzierung der Gierrate bei. Wenn in einem niederen Geschwindigkeitsbereich das Fahrzeug in eine Richtung gelenkt wird, trägt die erfasste Gierrate zur Reduzierung der Gierrate, die Änderungsrate der Gierrate zur Erhöhung der Gierrate bei. Das Problem von Lenkungsreißen wird in dieser Druckschrift nicht angesprochen.From the DE 195 36 988 A1 a steering control system for a vehicle has become known. In this steering control system, a manual steering input is assisted by a servo-steering torque, and the yaw rate of the vehicle is detected to determine the servo-steering torque. In addition, velocity-dependent coefficients are included in the determination of the servo-steering torque. The detected yaw rate helps reduce the yaw rate of the vehicle. In a higher speed range, when the vehicle is steered in either direction either by external disturbances or by manual steering input, the detected yaw rate and the rate of change of the yaw rate contribute to reducing the yaw rate. In a low speed range, if the vehicle is steered in one direction, the detected yaw rate contributes to reducing the yaw rate, the yaw rate changing rate to increasing the yaw rate. The problem of steering tearing is not addressed in this document.

Aus der DE 197 38 161 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen eines Gegenlenkzustands bekannt geworden. Ein Gegenlenkzustand kann erfasst werden, indem die Vorzeichen der momentanen und vorangehenden Werte des Lenkradwinkels und der Lenkradwinkelgeschwindigkeit sowie die Größe der Lenkradwinkelgeschwindigkeit ausgewertet werden, wenn der Lenkradwinkel ein gewisses Überwachungsniveau übersteigt.From the DE 197 38 161 A1 For example, an apparatus and method for detecting a countersteering condition have become known. A countersteering condition can be detected by evaluating the signs of the current and previous values of the steering wheel angle and the steering wheel angular velocity and the magnitude of the steering wheel angular velocity when the steering wheel angle exceeds a certain monitoring level.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Lenksystem bereitzustellen, mit denen der Fahrkomfort, insbesondere bei frontgetriebenen Fahrzeugen, verbessert werden kann.task The present invention is a method and a steering system provide with which the ride comfort, especially in front-wheel drive Vehicles, can be improved.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 8.Is solved this object by a method according to the features of claim 1 and a steering system with the features of claim 8.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird anhand des Handmoments und des Lenkradwinkels ermittelt, ob eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt und wenn die Auswertung ergibt, dass eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt, eine Bewegungsdämpfung – beispielsweise in Form eines Gegenmoments – bestimmt und in den Lenkstrang eingebracht wird, das der ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegenwirkt. Wenn durch den Vergleich des Lenkradwinkels bzw. einer daraus ermittelten Lenkradwinkeländerung erkannt wird, dass die Lenkradwinkeländerung nicht auf ein vom Fahrer am Lenkrad eingebrachtes Handmoment zurückzuführen ist, kann gefolgert werden, dass eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt. Dies bedeutet, dass ein Reißen nach außen oder innen der Lenkung aufgetreten ist. Zur Dämpfung des Reißens kann eine dem Reißen entgegengerichtete Bewegungsdämpfung z. B. ein dem Reißen entgegengerichtetes Gegenmoment bestimmt werden, das beispielsweise durch ein Stellglied einer Elektroservolenkung, in den Lenkstrang eingespeist wird und der ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegenwirkt. Die ungewollte Bewegung der Lenkung wird daher bedämpft oder vollständig vermieden, wenn die Bewegungsdämpfung schnell genug eingebracht wird. Auswirkungen auf das Lenkrad können reduziert bzw. vollständig vermieden werden. Durch diese Maßnahme kann der Lenkungskomfort und die Sicherheit sowie der Geradeauslauf der Lenkung verbessert werden. Das Fahrzeug fährt mit geringerer Abweichung von der vom Fahrer gewollten Spur und verhält sich harmonischer und komfortabler. Externe Störungen, beispielsweise durch Gegenstände auf der Fahrbahn oder Spurrillen, wirken sich geringer auf den Fahrer und das Fahrzeug aus.In the method according to the invention is determined based on the manual torque and the steering wheel angle, if an unwanted steering wheel angle change is present and if the evaluation shows that an unwanted steering wheel angle change is present, a motion damping - for example in the form of a counter-torque - determined and introduced into the steering line, the unwollten steering wheel angle change counteracts. If it is detected by comparing the steering wheel angle or a steering wheel angle change determined therefrom that the steering wheel angle change is not due to a manual torque introduced by the driver on the steering wheel, it can be inferred that there is an undesired steering wheel angle change. This means that a break has occurred outward or inward of the steering. To dampen the tearing can be a tearing the opposite movement Dämp Fung z. B. a tearing opposing counter-moment can be determined, for example, by an actuator of an electric power steering, is fed into the steering column and counteracts the unwanted steering wheel angle change. The unwanted movement of the steering is therefore damped or completely avoided when the motion damping is introduced quickly enough. Effects on the steering wheel can be reduced or completely avoided. By this measure, the steering comfort and safety and the straight-line stability of the steering can be improved. The vehicle drives with less deviation from the driver's wanted track and behaves more harmonious and comfortable. External disturbances, for example due to objects on the road or ruts, have less effect on the driver and the vehicle.

Dabei wird eine besonders gute Abschätzung für die Bewegungs dämpfung durch ein Verfahren ermittelt, bei dem durch eine Fuzzy-Logik eine erste und eine zweite Bewegungsdämpfung, insbesondere in Form eines ersten und zweiten Gegenmomentes, bestimmt wird und die größere Bewegungsdämpfung zur zumindest teilweisen Kompensation unter Berücksichtigung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit verwendet wird. Insbesondere kann die Richtung bzw. das Vorzeichen der Lenkradwinkelbeschleunigung verwendet werden. Die Verwendung einer Fuzzy-Logik hat den Vorteil, dass diese modellunabhängig arbeiten kann. Manche Anwendungen sind so komplex, dass es nicht möglich ist, ein mathematisches Modell abzuleiten, oder das Modell nur mit un zulässigen Vereinfachungen einer Regelung zugänglich zu machen. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz des Fuzzy-Reglers ist, dass Expertenwissen für die Regelung des Problems vorliegt und in fuzzy-gerechter Weise implementiert werden kann. Unter einer Fuzzy-Logik versteht man eine unscharfe Logik. Dies bedeutet, dass das Expertenwissen größtenteils in sprachlich formulierten Regeln vorliegt. Beispielsweise liegt die Erkenntnis vor, dass Lenkungsreißen bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten praktisch keine Rolle spielt. Diese sprachlichen Formulierungen weisen fast immer Unschärfen auf, die in fuzzy-gerechter Weise implementiert werden müssen.there will be a very good estimate for the Motion damping determined by a method in which by a fuzzy logic a first and a second motion damping, in particular in the form of a first and second counter-torque, determined and the greater motion damping to at least partial compensation taking into account the steering wheel angular velocity is used. In particular, the direction or the sign the steering wheel angular acceleration are used. The use of a Fuzzy logic has the advantage that they work independently of the model can. Some applications are so complex that it is not possible derive a mathematical model, or the model only with unacceptable simplifications accessible to a regulation close. requirement for The successful use of the fuzzy controller is that expert knowledge for the scheme of the problem and implemented in a fuzzy way can be. A fuzzy logic is a blurred one Logic. This means that the expert knowledge is largely in linguistic formulated Rules exist. For example, the finding is that steering rips at high vehicle speeds plays virtually no role. These Linguistic formulations are almost always blurred must be implemented in a fuzzy way.

Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass zusätzlich die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und ein Radantriebsmoment ermittelt werden und bei der Ermittlung der Bewegungsdämpfung bzw. des Gegenmoments berücksichtigt werden. Dadurch kann das Erkennen eines ungewollten Lenkungsreißens verbessert werden. Wenn bei hohem Antriebsmoment und niederer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit das Lenkrad nach außen dreht, ohne dass der Fahrer ein entsprechendes Handmoment aufbringt, ist dies ein Indiz dafür, dass ein Lenkungsreißen vorliegt. Unter Berücksichtigung der ermittelten Werte kann eine dem Lenkungsreißen entgegenwirkende Bewegungsdämpfung, beispielsweise als Gegenmoment, bestimmt werden.at a preferred variant of the method can be provided that additionally the vehicle longitudinal speed and a Radantriebsmoment be determined and in the determination the motion damping or the counter torque taken into account become. This can improve the recognition of an unwanted steering rip become. When at high drive torque and low vehicle longitudinal speed the steering wheel to the outside turns without the driver applying a corresponding manual torque, is this an indication that a steering rip is present. Considering the determined values can be a control damping counteracting the steering rip, For example, be determined as a counter-moment.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden die Lenkradwinkelbeschleunigung und die Richtung der Lenkradwinkeländerung bestimmt und bei der Ermittlung der Bewegungsdämpfung bzw. des Gegenmoments berücksichtigt. Auch eine große Lenkradwinkelbeschleunigung bei großen Antriebskräften des Fahrzeugs kann ein Indiz für ein ungewolltes Ändern des Lenkradwinkels bzw. für ein Lenkungsreißen darstellen. Das Lenkungsreißen kann auf diese Art und Weise besser und genauer identifiziert werden.at an advantageous variant of the method, the steering wheel angular acceleration and determines the direction of the steering wheel angle change and in the Determination of motion damping or the counter torque taken into account. Also a big steering wheel angular acceleration at big driving forces The vehicle can be an indication of an unwanted change of the steering wheel angle or for a steering rip represent. The steering rip can be better and more accurately identified in this way.

Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass die erste und zweite Bewegungsdämpfung und insbesondere das erste und das zweite Gegenmoment aus dem Produkt der Lenkradwinkelgeschwindigkeit, einer Dämpfungskonstante und einer Fuzzy-Bedingung gebildet wird. Die Fuzzy-Bedingungen können dabei so formuliert sein, dass kein Eingriff in den Lenkstrang erfolgt, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt. Dadurch, dass die Lenkradwinkelgeschwindigkeit in die Berechnung der Bewegungsdämpfung eingeht, wird eine umso größere Bewegungsdämpfung erzeugt, je höher die Lenkradwinkelgeschwindigkeit ist. Die Richtung, in der die Bewegungsdämpfung eingebracht werden muss, lässt sich durch das Vorzeichen der Lenkradwinkelgeschwindigkeit bestimmen.at a variant of the method can be provided that the first and second motion damping and in particular the first and second counter-momentum of the product the steering wheel angular velocity, a damping constant and a Fuzzy condition is formed. The fuzzy conditions can be formulated in this way that no interference in the steering line occurs when the driver Steering wheel operated. Thereby, that the steering wheel angular velocity in the calculation the motion damping enters, a greater movement damping is generated, The higher the steering wheel angular velocity is. The direction in which the motion damping introduced must be, lets determine by the sign of the steering wheel angular velocity.

Bei einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass für die erste Fuzzy-Bedingung ein Wert zwischen 0 und 1 ermittelt wird, wobei die erste Fuzzy-Bedingung lautet: kleine Längsgeschwindigkeit und kleines Handmoment und großes Radantriebsmoment und große Lenkradwinkelgeschwindigkeit und Lenkrad dreht nach außen. Dabei kann vorgesehen sein, dass den Parametern in der ersten Fuzzy-Bedingung Werte zwischen 0 und 1 zugeordnet werden. Beispielsweise wird dem Parameter „kleine Längsgeschwindigkeit” ein Wert zwischen 0 und 1 zugeordnet. Diese Werte können auf Grund der und -Verknüpfung miteinander multipliziert werden, so dass die Fuzzy-Bedingung einen Wert zwischen 0 und 1 erhält. Für den Parameter „kleine Geschwindigkeit” kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten unterhalb eines ersten Geschwindigkeitsschwellenwertes der Wert 1 zugeordnet wird, für Geschwindigkeiten oberhalb von eines zweiten Geschwindigkeitsschwellenwertes der Wert 0 zugeordnet wird und für Geschwindigkeiten zwischen dem ersten und dem zweiten Geschwindigkeitsschwellenwert ein Wert zwischen 1 und 0 zugeordnet wird, wobei mit steigender Geschwindigkeit der zugeordnete Wert beispielsweise linear von 1 nach 0 fällt. Wenn einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit oberhalb des zweiten Geschwindigkeitsschwellenwertes der Wert 0 zugeordnet wird, bedeutet dies, dass die erste Fuzzy-Bedingung den Wert 0 annimmt. Dies bedeutet weiterhin, dass die erste Bewegungsdämpfung den Wert 0 annimmt und, sofern die zweite Bewegungsdämpfung keinen größeren Wert aufweist, keine Bewegungsdämpfung in den Lenkstrang eingebracht wird.In a variant of the method, it is provided that a value between 0 and 1 is determined for the first fuzzy condition, the first fuzzy condition being: small longitudinal speed and small hand moment and large wheel drive torque and large steering wheel angular speed and steering wheel turns outward. It can be provided that values between 0 and 1 are assigned to the parameters in the first fuzzy condition. For example, the parameter "small longitudinal velocity" is assigned a value between 0 and 1. These values can be multiplied together by the and-link, so that the fuzzy condition gets a value between 0 and 1. For example, for the parameter "low speed" it may be provided that the value 1 is assigned for vehicle longitudinal speeds below a first speed threshold, the value 0 is assigned for speeds above a second speed threshold, and a value between speeds for the first and second speed thresholds 1 and 0 is assigned, with increasing speed of the associated value, for example falls linearly from 1 to 0. If a vehicle longitudinal speed above the second speed threshold is assigned the value 0, this means that the first fuzzy condition assumes the value 0. This also means that the first motion damping assumes the value 0 and, if the second motion damping has no greater value, no movement damping is introduced into the steering line.

Für den Parameter „kleines Moment am Lenkrad" kann vorgesehen sein, dass diesem Parameter der Wert 1 zugeordnet wird, wenn das Moment kleiner als ein erster Handmomentschwellenwert ist und der Wert 0 zugeordnet wird, wenn der Betrag des Handmoments größer als ein zweiter Handmomentschwellenwert ist. Im Wertebereich zwischen dem ersten und dem zweiten Handmomentschwellenwert wird mit steigendem Handmoment ein immer kleiner werdender Wert zwischen 0 und 1 zugeordnet.For the parameter "small Moment on the steering wheel "can be provided that this parameter is assigned the value 1, if the moment is less than a first hand moment threshold and the value 0 is assigned when the amount of manual torque is greater than is a second hand moment threshold. In the value range between the first and second manual torque thresholds increase with Hand moment a decreasing value between 0 and 1 assigned.

Für den Parameter „großes Radantriebsmoment” kann beispielsweise vorgesehen sein, dass einem Radantriebsmoment an den Vorderrädern kleiner als ein erster Radantriebsmomentschwellenwert der Wert 0 zugeordnet wird und für ein Radantriebsmoment größer als ein zweiter Radantriebsmomentschwellenwert der Wert 1 zugeordnet wird. Vom ersten bis zum zweiten Radantriebsmomentschwellenwert befindet sich wieder ein Übergangsbereich, in dem ein Wert zwischen 0 und 1 zugeordnet wird.For the parameter "large wheel torque" can, for example be provided that a wheel drive torque at the front wheels smaller assigned a value of 0 as a first wheel torque threshold will and for a wheel drive torque greater than a second wheel drive torque threshold is assigned the value 1 becomes. From the first to the second wheel torque threshold there is again a transition area, in which a value between 0 and 1 is assigned.

Für den Parameter „große Lenkradwinkelgeschwindigkeit” kann gelten, dass für Lenkradwinkelgeschwindigkeiten betragsmäßig kleiner als ein erster Lenkradgeschwindigkeitsschwellenwert der Wert 0 zugeordnet wird, für Lenkradwinkelgeschwindigkeiten betragsmäßig größer als ein zweiter Lenkradgeschwindigkeitsschwellenwert der Wert 1 zugeordnet wird und vom ersten bis zum zweiten Lenkradgeschwindigkeitsschwellenwert ein Wert zwischen 0 und 1 zugeordnet wird, wobei ein umso größerer Wert zugeordnet wird, je größer die Lenkradwinkelgeschwindigkeit wird.For the parameter "high steering wheel angular velocity", that for Steering wheel angular velocities are smaller in magnitude than a first one Steering wheel speed threshold is assigned the value 0, for steering wheel angular speeds amount greater than a second steering wheel speed threshold value of 1 is assigned and from the first to the second steering wheel speed threshold a value between 0 and 1 is assigned, with an even greater value the larger the Steering wheel angular velocity is.

Der Parameter „Lenkrad dreht nach außen” erfasst, ob eine Drehung von der Neutralstellung weg oder zur Neutralstellung hin vorliegt. Wird erkannt, dass eine Lenkradbewegung von der Neutralstellung weg vorliegt, wird der Wert 1 zugeordnet, liegt eine Bewegung zur Neutralstellung hin vor, wird der Wert 0 zugeordnet. Aus dem oben Gesagten wird deutlich, dass durch das Auswerten der Fuzzy-Bedingung zum einen ermittelt wird, ob eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt (z. B. „kleines Moment am Lenkrad” = 0 oder „große Lenkradwinkelgeschwindigkeit” = 0) und zum anderen die Bewegungsdämpfung bzw. eine dazu korrelierende, insbesondere proportionale Größe bestimmt wird.Of the Parameter "Steering wheel turns outward ", whether a rotation away from the neutral position or to the neutral position out present. It detects that a steering wheel movement away from the neutral position If the value 1 is assigned, there is a movement to the neutral position before, the value 0 is assigned. From the above will be clearly that by evaluating the fuzzy condition on the one hand It is determined whether there is an unwanted steering wheel angle change (eg "small Moment on the steering wheel "= 0 or "large steering wheel angular velocity" = 0) and on the other hand, the motion damping or a correlated, in particular proportional size determined becomes.

Bei einer weiteren Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass für die zweite Fuzzy-Bedingung ein Wert zwischen 0 und 1 ermittelt wird, wobei die zweite Fuzzy-Bedingung lautet: kleine Längsgeschwindigkeit und kleines Handmoment und großes Radantriebsmoment und große Lenkradwinkelbeschleunigung. Für die Parameter „kleine Geschwindigkeit”, „kleines Handmoment", „großes Radantriebsmoment” können Werte zwischen 0 und 1 wie vorstehend geschrieben zugeordnet werden. Für den Parameter „große Lenkradwinkelbeschleunigung" kann gelten, dass für Lenkradwinkelbeschleunigungen unterhalb eines ersten Lenkradbeschleunigungsschwellenwertes der Wert 0 zugeordnet wird und für Lenkradwinkelbeschleunigungen größer als ein zweiter Lenkradbeschleunigungsschwellenwert der Wert 1 zugeordnet wird. Vom ersten bis zum zweiten Lenkradbeschleunigungsschwellenwert werden Werte zwischen 0 und 1 zugeordnet. Dadurch wird ein sich schlagartig bewegendes Lenkrad erfasst.at a further variant of the method can be provided that for the second Fuzzy condition a value between 0 and 1 is determined, whereby the second fuzzy condition is: small longitudinal speed and small Hand moment and large wheel drive torque and big Steering wheel angular acceleration. For the parameters "small Speed "," small Hand torque "," large wheel torque "can be values between 0 and 1 as written above. For the parameter "large steering wheel angular acceleration" may apply that for steering wheel angle accelerations below a first steering wheel acceleration threshold value Value 0 is assigned and for Steering wheel angles greater than one second steering wheel acceleration threshold assigned the value 1 becomes. From the first to the second steering wheel acceleration threshold Values between 0 and 1 are assigned. This will become a abruptly moving steering wheel detected.

Es kann vorgesehen sein, dass nur diejenigen großen Lenkradwinkelbeschleunigungen berücksichtigt werden, die eine Beschleunigung hin zu großen Lenkradwinkelgeschwindigkeiten bedeuten. Dies bedeutet, dass das Vorzeichen der Lenkradwinkelgeschwindigkeit erfasst und berücksichtigt wird.It can be provided that only those large steering wheel angular acceleration considered that's an acceleration towards big steering wheel angular speeds mean. This means that the sign of the steering wheel angular velocity recorded and taken into account becomes.

Die genannten Schwellenwerte können empirisch durch Fahrversuche ermittelt werden.The thresholds empirically determined by driving tests.

Ein unzulässiger Eingriff in die Lenkung kann vermieden werden, wenn die zweite Fuzzy-Bedingung weiterhin den Parameter umfasst: keine große Lenkradwinkelbeschleunigung nach innen.One unacceptable Intervention in the steering can be avoided if the second fuzzy condition furthermore, the parameter includes: no large steering wheel angular acceleration inside.

Die Fuzzy-Bedingungen haben einen Wert zwischen 0 und 1, abhängig davon, wie gut die Bedingungen erfüllt werden. Als Bewegungsdämpfung, die in den Lenkstrang eingebracht wird, wird die erste oder zweite Bewegungsdämpfung – vorzugsweise das erste oder zweite Gegenmoment – gewählt, je nachdem, welcher Wert betragsmäßig größer ist. Dadurch, dass das Vorzeichen der Lenkradwinkelgeschwindigkeit berücksichtigt wird, wird das die Bewegungsdämpfung bzw. das Gegenmoment in die richtige Richtung eingebracht.The Fuzzy conditions have a value between 0 and 1, depending on how well the conditions met become. As motion damping, the is introduced into the steering line, the first or second motion damping - preferably the first or second counter moment - chosen, depending on which value is greater in amount. By taking into account the sign of the steering wheel angular velocity becomes, this becomes the motion damping or the counter moment introduced in the right direction.

Mit einem erfindungsgemäßen Lenksystem können der Lenkungskomfort und die Sicherheit eines Fahrzeugs verbessert werden. Außerdem verbessert sich der Geradeauslauf eines Fahrzeugs. Ein derartiges Lenksystem ist robust gegen Fehleingriffe, da es die Bewegung der Lenkung bedämpft. Es erfolgt keine Bewegungsdämpfung über die Dämpfungseinrichtung am Lenkstrang, wenn der Fahrer aktiv lenkt. Dabei umfassen Mittel zum Ermitteln einer Bewegungsdämpfung und insbesondere eines Gegenmoments eine Fuzzy-Logik. Mit einer Fuzzy-Logik kann eine zuverlässigere Regelung der Bewegungsdämpfung bzw. des Gegenmoments erfolgen.With a steering system according to the invention, the steering comfort and the safety of a vehicle can be improved. In addition, the straight-line stability of a vehicle improves. Such a steering system is robust against mishandling, as it dampens the movement of the steering. There is no movement damping via the damping device on the steering line when the driver actively steers. In this case, means for determining a motion damping and in particular a counter-torque comprise a fuzzy logic. With a Fuzzy logic can be a more reliable control of the motion damping and the counter-torque.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figur der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further Advantages of the invention will become apparent from the following description an embodiment the invention, with reference to the figure of the drawing, the invention essential Details shows, and from the claims. The individual characteristics can each individually for one or more in any combination in a variant be realized the invention.

In der einzigen Figur ist ein Lenksystem schematisch, Blockschaltbild artig dargestellt.In the single figure is a steering system schematically, block diagram nicely presented.

Das Lenksystem 1 umfasst eine Steuereinrichtung 2, der Signale von einem Lenkradwinkelerfassungsmittel 3, einem Handmomenterfassungsmittel 4, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 und einer Radantriebsmomentermittlungseinrichtung 6 zugeführt sind. Die Steuereinheit 2 weist eine Fuzzy-Logik 7 auf, durch die eine Bewegungsdämpfung – die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Gegenmoment gebildet ist – ermittelt wird, wenn ein Lenkungsreißen auf Grund einer Auswertung der Signale des Lenkwinkelerfassungsmittels 3, des Handmomenterfassungsmittels 4, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 5 und der Radantriebsmomentermittlungseinrichtung 6 erkannt wird. Entsprechend dem ermittelten Gegenmoment wird eine von einem Aktuator 8 gebildete Dämpfungseinrichtung im Lenkstrang angesteuert, um das Gegenmoment in den Lenkstrang einzubringen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein erstes Gegenmoment durch die folgende Gleichung ermittelt wird: M_reißen1 = Lenkradwinkelgeschwindigkeit·Dämpfungskonstante ·Fuzzy-Bedingung 1mit der Fuzzy-Bedingung 1:
kleine Geschwindigkeit und
kleines Handmoment und
großes Radantriebsmoment und
große Lenkradwinkelgeschwindigkeit und
Lenkrad dreht nach außenThe steering system 1 comprises a control device 2 receiving signals from a steering wheel angle sensing means 3 , a handheld mom holder 4 , a vehicle speed sensor 5 and a Radantriebsmomentermittlungseinrichtung 6 are fed. The control unit 2 has a fuzzy logic 7 on, by a motion damping - which is formed in the present embodiment of a counter-torque - is determined when a steering rupture due to an evaluation of the signals of the steering angle detection means 3 , the hand momentum detection means 4 , the vehicle speed sensor 5 and the Radantriebsmomentermittlungseinrichtung 6 is recognized. According to the determined counter-torque is one of an actuator 8th formed attenuation device in the steering line driven to introduce the counter-torque in the steering line. In particular, it can be provided that a first counter-torque is determined by the following equation: M_crit1 = steering wheel angular velocity · damping constant · fuzzy condition 1 with the fuzzy condition 1:
small speed and
little hand moment and
big wheel drive torque and
large steering wheel angular velocity and
Steering wheel turns outward

Das erste Gegenmoment M_reißen1 wird daher ermittelt, wenn das Lenkrad nach außen dreht, ohne dass der Fahrer ein entsprechendes Handmoment aufbringt, bei hohem Antriebsmoment und niedriger Fahrgeschwindigkeit.The first counter moment M_reißen1 is therefore detected when the steering wheel turns outwards without the driver a corresponding hand moment applies, with high drive torque and low speed.

Wenn bei großen Antriebskräften das Lenkrad unmotiviert, d. h. ohne Einbringen eines Handmoments durch den Fahrer, stark beschleunigt, wird das zweite Gegenmoment ermittelt: M_reißen2 = Lenkradwinkelgeschwindigkeit·Dämpfungskonstante ·Fuzzy-Bedingung 2mit der Fuzzy-Bedingung 2:
kleine Geschwindigkeit und
kleines Handmoment und
großes Radantriebsmoment
und große Lenkradwinkelbeschleunigung (hin zu großen Lenkradwinkelgeschwindigkeiten).If, in the case of large driving forces, the steering wheel is unmotivated, ie without the introduction of a manual torque by the driver, it is greatly accelerated, the second counter torque is determined: M_crit2 = steering wheel angular velocity · damping constant · fuzzy condition 2 with the fuzzy condition 2:
small speed and
little hand moment and
big wheel drive torque
and large steering wheel angular acceleration (toward large steering wheel angular speeds).

Die Fuzzy-Bedingung 2 kann noch verbessert werden, indem der Parameter „keine große Lenkradwinkelbeschleunigung nach innen” mit „und” verknüpft wird. Die Fuzzy-Bedingungen 1 und 2 haben einen Wert zwischen 0 und 1, je nachdem, wie gut die Bedingungen erfüllt sind. Das in den Lenkstrang einzubringende Gegenmoment errechnet sich folgendermaßen: M_reißen = signum (Lenkradwinkelgeschwindigkeit)·max(|M_reißen1|, |M_reißen 2|). The fuzzy condition 2 can be further improved by linking the parameter "no large steering wheel angular acceleration inwards" to "and". Fuzzy conditions 1 and 2 have a value between 0 and 1, depending on how well the conditions are met. The counter torque to be introduced into the steering line is calculated as follows: M_cracking = signum (steering wheel angular velocity) · max (| M_cracking1 |, | M_cracking 2 |).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren von Lenkungsreißen bei einem Fahrzeug mit angetriebenen lenkbaren Rädern, wobei ein Lenkungsreißen erfasst wird und bei Erkennen eines Lenkungsreißens Gegenmoment ermittelt und in den Lenkstrang eingebracht wird, das dem Lenkungsreißen entgegen wirkt.The The invention relates to a method and apparatus for reducing of steering tears in a vehicle with driven steerable wheels, wherein a steering rupture detected is determined and upon detection of a steering rupture counter-torque and is introduced into the steering line, which opposes the steering rip acts.

Claims (9)

Verfahren zum Verhindern oder Reduzieren von Lenkungsreißen bei einem Fahrzeug, bei dem das von einem Fahrer aufgebrachte Handmoment und der Lenkradwinkel erfasst und ausgewertet werden, wobei anhand des Handmoments und des Lenkradwinkels ermittelt wird, ob eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt und, wenn die Auswertung ergibt, dass eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt, eine von einem Gegenmoment gebildete Bewegungsdämpfung bestimmt und in den Lenkstrang eingebracht wird, wobei die Bewegungsdämpfung der ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Fuzzy-Logik ein erstes und ein zweites Gegenmoment bestimmt wird und das größere Gegenmoment zur zumindest teilweisen Kompensation der ungewollten Lenkradwinkeländerung unter Berücksichtigung der Lenkradwinkelgeschwindigkeit verwendet wird.A method for preventing or reducing steering rupture in a vehicle, in which the torque applied by a driver and the steering wheel angle are detected and evaluated, is determined based on the manual torque and the steering wheel angle, whether an unwanted steering wheel angle change is present and, if the evaluation shows that an unintentional steering wheel angle change is present, a movement damping formed by a counter-moment is determined and introduced into the steering line, wherein the motion damping counteracts the unwanted steering wheel angle change, characterized in that a first and a second counter-torque is determined by a fuzzy logic and the larger counter-torque at least partial compensation of the unwanted steering wheel angle change taking into account the steering wheel angular velocity is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und ein Radantriebsmoment erfasst werden und bei der Ermittlung der Bewegungsdämpfung berücksichtigt werden.Method according to claim 1, characterized in that that in addition the vehicle longitudinal speed and a wheel drive torque are detected and determined the motion damping considered become. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkradwinkelbeschleunigung und die Richtung der Lenkradwinkeländerung bestimmt werden und bei der Ermittlung des Bewegungsdämpfung berücksichtigt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that determines the steering wheel angular acceleration and the direction of the steering wheel angle change be considered in the determination of the motion damping. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Gegenmoment aus dem Produkt der Lenkradwinkelgeschwindigkeit, einer Dämpfungskonstante und einer Fuzzy-Bedingung gebildet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the first and the second counter-torque from the product of the steering wheel angular velocity, a damping constant and a fuzzy condition is formed. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine erste Fuzzy-Bedingung des ersten Gegenmoments ein Wert Fuzzy-Bedingung 1 im Bereich 0 ≤ Fuzzy-Bedingung 1 ≤ 1 ermittelt wird, wobei die erste Fuzzy-Bedingung lautet: kleine Längsgeschwindigkeit und kleines Handmoment und großes Radantriebsmoment und große Lenkradwinkelgeschwindigkeit und Lenkrad dreht nach außen.Method according to claim 4, characterized in that that for a first fuzzy condition of the first counter torque a value fuzzy condition 1 in the range 0 ≤ fuzzy condition 1 ≤ 1 determined being, being the first fuzzy condition is: small longitudinal speed and little hand moment and big Wheel drive torque and big Steering wheel angular velocity and steering wheel turns outward. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine zweite Fuzzy-Bedingung des zweiten Gegenmoments ein Wert Fuzzy-Bedingung 2 im Bereich 0 ≤ Fuzzy-Bedingung 2 ≤ 1 ermittelt wird, wobei die zweite Fuzzy-Bedingung lautet: kleine Längsgeschwindigkeit und kleines Handmoment und großes Radantriebsmoment und große Lenkradwinkelbeschleunigung.Method according to claim 4 or 5, characterized that for a second fuzzy condition of the second counter torque a value fuzzy condition 2 in the range 0 ≤ fuzzy condition 2 ≤ 1 determined where is the second fuzzy condition is: small longitudinal speed and little hand moment and big Wheel drive torque and big Steering wheel angular acceleration. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fuzzy-Bedingung als weitere Teilbedingung umfasst: und keine große Lenkradwinkelbeschleunigung nach innen.Method according to Claim 6, characterized that the second fuzzy condition includes as another subcondition: and no big one Steering wheel angle acceleration inside. Lenksystem zum Verhindern oder Reduzieren von Lenkungsreißen bei einem Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Lenkradwinkelerfassungsmittel (3) und einem Handmomenterfassungsmittel (4) sowie mit einer Steuereinrichtung (2) zur Auswertung der erfassten Lenkradwinkel und Handmomente und zum Ansteuern einer Dämpfungseinrichtung (8) im Lenkstrang, wobei die Steuereinrichtung (2) Mittel zum Ermitteln einer Bewegungsdämpfung aufweist, die einer ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegen wirkt und die über die Dämpfungseinrichtung (8) in den Lenkstrang eingesteuert wird, wenn eine Auswertung der erfassten Lenkradwinkel und der erfassten Handmomente ergibt, dass eine ungewollte Lenkradwinkeländerung vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ermitteln der Bewegungsdämpfung eine Fuzzy-Logik (7) umfassen.Steering system for preventing or reducing steering tearing in a vehicle, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a steering wheel angle detection means ( 3 ) and a hand-held mom ( 4 ) and with a control device ( 2 ) for evaluating the detected steering wheel angle and moments and for driving a damping device ( 8th ) in the steering line, wherein the control device ( 2 ) Means for determining a movement damping, which counteracts an unwanted steering wheel angle change and the damping device ( 8th ) is introduced into the steering line when an evaluation of the detected steering wheel angles and the detected manual torques shows that there is an unwanted steering wheel angle change, characterized in that the means for determining the motion damping have a fuzzy logic ( 7 ). Lenksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung als Aktuator (8) ausgebildet ist, der zur Dämpfung der ungewollten Lenkradwinkeländerung ein der ungewollten Lenkradwinkeländerung entgegen gerichtetes Gegenmoment erzeugt.Steering system according to claim 8, characterized in that the damping device as an actuator ( 8th ) is formed, which generates a counteracting the unwanted steering wheel angle change opposing torque for damping the unwanted steering wheel angle change.
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