DE102004027586A1

DE102004027586A1 - Verfahren zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems und Hilfskraftlenksystem

Info

Publication number: DE102004027586A1
Application number: DE200410027586
Authority: DE
Inventors: Ingo Dr.rer.nat. Dudeck; Axel Dipl.-Inform. Gern; Rainer Dipl.-Ing. Möbus; Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Reinhold Dipl.-Ing. Schöb; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann; Zoltan Dr.-Ing. Zomotor
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-06-05
Filing date: 2004-06-05
Publication date: 2005-12-22
Also published as: WO2005120931A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems (5) und ein Hilfskraftlenksystem (5) eines Fahrzeugs. Ein Handhabensensor (8) erzeugt eine die Lenkbetätigung der Lenkhandhabe (6) beschreibende Handhabengröße (delta¶H¶). Eine Hilfskrafteinrichtung (9) dienst zur Unterstützung des Fahrers bei einer Lenkbetätigung der Lenkhandhabe (6). Des Weiteren ist ein Fahrer unabhängig ansteuerbarer Überlagerungssteller (15) vorgesehen, der im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt. Die Handhabengröße (delta¶H¶) und die Überlagerungsgröße (U) werden mittels einer Überlagerungseinrichtung (14) zu einer Ausgangsgröße überlagert, wobei die Ausgangsgröße an einen zur Einstellung des Lenkwinkels (delta¶L¶) an den lenkbaren Fahrzeugrädern (20) vorgesehenen Lenkaktuator (19) übertragen wird. Die durch die Hilfskrafteinrichtung (9) erzeugte Hilfskraft (F¶H¶) wird dabei beeinflusst, wenn der Überlagerungssteller (15) zur Fahrer unabhängigen Lenkwinkelkorrektur durch die Korrektureinheit (25) angesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems und ein Hilfskraftlenksystem.
Beim Hilfskraftlenksystem, das als elektrisches, hydraulisches oder elektro-hydraulisches Hilfskraftlenksystemen ausgebildet sein kann, ist die Lenkhandhabe des Fahrzeugs, insbesondere das Lenkrad, mechanisch mit den lenkbaren Fahrzeugrädern gekoppelt. In Abhängigkeit von der Lenkbetätigung der Lenkhandhabe wird eine Hilfskraft zur Bewegung der lenkbaren Fahrzeugräder erzeugt, so dass die vom Fahrer aufzubringende Kraft bei der Lenkbetätigung verringert ist. Derartige Hilfslenksysteme sind an sich bekannt.
Aus der DE 102 20 123 A1 geht eine Überlagerungslenkung mit einer Überlagerungseinrichtung hervor. Die durch die Lenkbetätigung der Lenkhandhabe erzeugte Handhabengröße und ein von einem Überlagerungssteller erzeugte Überlagerungsgröße werden durch die Überlagerungseinrichtung zu einer Ausgangsgröße überlagert. Entsprechend der Ausgangsgröße wird der Lenkwinkel an den lenkbaren Fahrzeugrädern durch einen Lenkaktuator eingestellt.
Bei der Ansteuerung des Überlagerungsstellers wird immer auch ein Rückwirkungsmoment von der Überlagerungseinrichtung zurück an die Lenkhandhabe gegeben, das für den Fahrer spürbar ist. Ein aktiver, Fahrer unabhängiger Lenkeingriff über der Überlagerungssteller ist nur möglich, wenn der Fahrer das Rückwirkungsmoment abstützt. Unerwartet auftretende Rückwirkungsmomente können den Fahrer insbesondere bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten irritieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems bzw. ein Hilfskraftlenksystem zu schaffen, das die Möglichkeiten für aktive, Fahrer unabhängige Lenkeingriffe verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 9 gelöst.
Während eines Fahrer unabhängigen Lenkeingriffs, bei dem der Überlagerungssteller zur Erzeugung einer Überlagerungsgröße ansteuert bzw. aktiviert wird, wird die Hilfskrafteinrichtung des Hilfskraftlenksystems derart angesteuert, dass die von der Hilfskrafteinrichtung erzeugte Hilfskraft beeinflusst wird, um das Rückwirkungsmoment auf die Lenkhandhabe zu reduzieren. Durch die Beeinflussung der Hilfskraft wird somit die Gefahr von Irritationen für den Fahrer gemindert, da die durch den Fahrer unabhängigen Lenkeingriff entstehenden Rückwirkungen auf die Lenkhandhabe verringert werden können.
Unter der Beeinflussung der Hilfskraft ist dabei nicht nur die Erhöhung und die Verringerung des aktuellen Wertes der Hilfskraft zu verstehen. Hat die Hilfskraft einen Parameter abhängigen Verlauf, so kann die Hilfskraft auch dadurch beeinflusst werden, dass ein sich vom normalen Hilfskraftverlauf unterscheidender, weiterer Hilfskraftverlauf vorgegeben ist, auf den dann während des Fahrer unabhängigen Lenkeingriffs zur Lenkwinkelkorrektur umgeschaltet wird. Mit anderen Worten kann zumindest eine Hilfskraftkennlinie vorgesehen sein, auf die dann umgeschaltet wird, wenn die Korrektureinheit über den Überlagerungssteller eine Lenkwinkelkorrektur hervorruft. Die für den normalen Betrieb vorgesehenen Hilfskraftkennlinie und die während der Lenkwinkelkorrektur gültige, weitere Hilfskraftkennlinie können dabei einen oder mehrere übereinstimmende Kennlinienabschnitte aufweisen. Dennoch ist das Umschalten auf eine andere Kennlinie während der Lenkwinkelkorrektur als Beeinflussung der Hilfskraft zu verstehen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bzw. des Hilfskraftlenksystems ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Hilfskraft insbesondere auf einen vorgebbaren Maximalkraftwert erhöht wird, wenn der Überlagerungssteller im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße erzeugt. Diese Erhöhung der Hilfskraft auf den Maximalkraftwert führt dazu, dass das Rückwirkungsmoment, auf die Lenkhandhabe, das durch die vom Überlagerungssteller hervorgerufene Überlagerungsgröße erzeugt wird, auf einen Minimalwert verringert wird. Bei dieser Ausgestaltung wird sozusagen die Verstärkung des vom Fahrer auf die Lenkhandhabe aufgebrachten Handmoments bzw. der vom Fahrer auf die Lenkhandhabe ausgeübten Handkraft erhöht, um das Rückwirkungsmoment zu verringern.
Dabei kann der Maximalkraftwert konstant vorgegeben sein. Alternativ ist es auch möglich, dass der Maximalkraftwert abhängig von zumindest einer Fahr- oder Fahrzeugzustandsgröße, insbesondere der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und/oder einer die Querdynamik des Fahrzeugs beschreibenden Größe und/oder der Handhabengröße und/oder der wirksamen effektiven Lenkübersetzung zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern und/oder einer die Lenkkraft an den gelenkten Fahrzeugrädern beschreibenden Größe, vorgegeben ist. Der Maximalkraftwert hat mithin einen Parameter abhängigen Verlauf. Der Verlauf des Maximalkraftwertes kann aus einem Kennfeld oder durch eine vorgegebenen Funktion bestimmt werden.
Zur Verbesserung des Lenkgefühls für den Fahrer kann die durch die Hilfskrafteinrichtung erzeugte Hilfskraft in Abhängigkeit von der Handhabengröße und/oder der Überlagerungsgröße und/oder der Ausgangsgröße ermittelt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern wirksame effektive Lenkübersetzung erhöht, wenn der Überlagerungssteller im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße erzeugt. Da bei der Aktivierung des Überlagerungsstellers die Hilfskraft beeinflusst und insbesondere erhöht wird, kommt es zu Veränderungen im Lenkverhalten. Durch die Erhöhung der wirksamen effektiven Lenkübersetzung, wirkt sich eine Lenkbetätigung der Lenkhandhabe durch den Fahrer weniger stark an den lenkbaren Fahrzeugrädern aus, als bei einer kleineren Lenkübersetzung. Wird der Fahrer durch die Aktivierung des Überlagerungsstellers aufgrund des an der Lenkhandhabe spürbaren Rückwirkungsmoments zu einer Lenkbetätigung an der Lenkhandhabe veranlasst, so wirkt sich diese durch die Erhöhung der effektiven Lenkübersetzung weniger stark an den lenkbaren Fahrzeugrädern aus. Somit wird eine erhöhte Fahrsicherheit gewährleistet.
Die zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern wirksame effektive Lenkübersetzung kann dabei abhängig von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und/oder der Handhabengröße ermittelt und eingestellt werden. Dadurch lässt sich das Lenk- bzw. Fahrgefühl für den Fahrer weiter verbessern.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Hilfskraftlenksystems anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Blockschaltbild ähnliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Hilfslenksystems,
2 eine Blockschaltbild ähnliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Hilfslenksystems,
2 den Verlauf zweier Hilfskraftkennlinien in Abhängigkeit von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und
3 den Verlauf der Hilfskraft und der effektiven Lenkübersetzung jeweils in Abhängigkeit von der Zeit.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hilfskraftlenksystems 5 Blockschaltbild ähnlich dargestellt. Das Hilfskraftlenksystem 5 weist eine durch den Fahrer betätigbare Lenkhandhabe 6 auf, die beispielsgemäß als Lenkrad 7 ausgebildet ist. Durch eine Lenkbetätigung des Lenkrades 7 erzeugt der Fahrer eine Handhabengröße die durch einen Handhabensensor 8 erfasst und an eine Hilfskrafteinrichtung 9 übermittelt wird. Bei der Handhabendgröße kann es sich entweder um einen Handhabenwinkel δ_H und/oder ein Handhabenmoment handeln.
Die Lenkhandhabe 6 ist über einen ersten Abschnitt 12 einer Lenksäule 13 mechanisch mit einer Überlagerungseinrichtung 14 verbunden, wobei es sich beispielsgemäß um ein Überlagerungsgetriebe handelt. Über den ersten Abschnitt 12 der Lenksäule 13 wird der Überlagerungseinrichtung 14 die Handhabengröße übermittelt.
Die Überlagerungseinrichtung 14 ist des Weiteren mit einem Überlagerungssteller 15 mechanisch verbunden, der Fahrer unabhängig, elektrisch ansteuerbar ist und eine Überlagerungsgröße U erzeugt, die der Überlagerungseinrichtung 14 ebenfalls zugeführt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Überlagerungsgröße U um einen Überlagerungswinkel. In Abwandlung zur bevorzugten Ausführungsform kann die Überlagerungsgröße U auch ein Überlagerungsmoment sein.
Ein zweiter Abschnitt 18 der Lenksäule 13 verbindet die Überlagerungseinrichtung 14 mit einem Lenkaktuator 19, der zur Einstellung des Lenkwinkels δ_L an den lenkbaren Fahrzeugrädern 20 vorgesehen ist. Die Überlagerungseinrichtung 14 bildet aus der Handhabengröße und der Überlagerungsgröße U eine Ausgangsgröße, die dem Lenkaktuator über den zweiten Abschnitt 18 der Lenksäule 13 übermittelt wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Lenkradwinkel und der Überlagerungswinkel zu einem Ausgangswinkel addiert, der dann durch den Lenkaktuator 19 an den lenkbaren Fahrzeugrädern 20 eingestellt wird. Die Ausgangsgröße wird durch einen Ausgangsgrößensensor 10 erfasst und der Hilfskrafteinrichtung 9 übermittelt.
Um die Lenkradkraft bzw. das Lenkradmoment, die bzw. das der Fahrer zum Bewegen der lenkbaren Fahrzeugräder an der Lenkrad 7 aufwenden muss, zu reduzieren, wird durch die Hilfskrafteinrichtung 9 eine Hilfskraft F_H erzeugt, die im Lenkaktuator 19 zur Bewegung der lenkbaren Fahrzeugräder 20 zur Verfügung gestellt wird.
Das Hilfskraftlenksystem weist des Weiteren eine Korrektureinrichtung 25 auf, über die der Überlagerungssteller 15 zur Durchführung eines Fahrer unabhängigen Lenkeingriffes, der nicht durch die Lenkbetätigung der Lenkhandhabe 6 initiiert wurde, ansteuerbar ist. Über die Korrektureinrichtung 25 kann somit eine Lenkwinkelkorrektur des Lenkwinkels δ_L ausgelöst werden. Beim Ausführungsbeispiel dient die Lenkwinkelkorrektur zur Realisierung eines Spurhaltesystems. Der Korrektureinrichtung 25 wird hierfür eine Sollspurinformation von einer Spurbestimmungseinrichtung 30 übermittelt. Entsprechend der Sollspurinformation korrigiert die Korrektureinrichtung 25 den Lenkwinkel δ_L, sofern dies notwendig ist. Hierfür wird der Korrektureinrichtung 25 auch der aktuelle Lenkwinkel δ_L zugeführt, was in 1 nicht näher dargestellt ist. Die durch die Korrektureinrichung 25 verursachte Lenkwinkelkorrektur kann alternativ oder zusätzlich zur Realisierung eines Spurhaltesystems auch zur Ausregelung von auf das Fahrzeug einwirkenden querdynamischen Störungen verwendet werden, wie z. B. Seitenwind oder auf die Reifen einwirkende Querkräfte aufgrund von Spurrillen oder dergleichen.
In Abwandlung zu 1 wird die Hilfskrafteinrichtung 9 bei der zweiten Ausführungsform des Hilfskraftlenksystems nach 2 durch die Korrektureinrichtung 25 angesteuert. Der vom Handhabensensor 8 erfasste Handhabenwinkel δ_H wird der Korrektureinrichtung 25 übermittelt. Der Ausgangsgrößensensor 10 kann bei dieser Ausführungsvariante entfallen. Ansonsten entspricht der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels des Hilfskraftlenksystems dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1.
Im Folgenden wird anhand der 3 und 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems näher erläutert.
Wenn der Überlagerungssteller 15 beispielsweise zur Lenkwinkelkorrektur angesteuert wird und eine Überlagerungsgröße U generiert, so entsteht am ersten Abschnitt 12 der Lenksäule 13 ein Rückwirkungsmoment, das auch auf die Lenkhandhabe 6 einwirkt. Der Fahrer muss dieses Rückwirkungsmoment an der Lenkhandhabe 6 durch eine entsprechende Gegenkraft bzw. durch ein entsprechendes Gegenmoment abstützen, sofern er wünscht, dass der vom Überlagerungssteller 15 hervorgerufene Überlagerungswinkel auch an den lenkbaren Fahrzeugrädern 20 gestellt wird.
Um das Rückwirkungsmoment auf die Lenkhandhabe 6 so klein wie möglich zu machen und störende Rückwirkungen für den Fahrer zu minimieren bzw. zu beseitigen, ist vorgesehen, dass dann, wenn die Korrektureinrichtung 25 den Überlagerungssteller 15 zur Lenkwinkelkorrektur ansteuert, die von der Hilfskrafteinrichtung 9 erzeugte Hilfskraft F_H beeinflusst wird. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Beeinflussung derart, dass bei einer Fahrer unabhängigen Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 von einer Normalkraftkennlinie F_HN auf eine Maximalkraftkennlinie F_Hmax umgeschaltet wird. Dadurch wird die durch die Hilfskrafteinrichtung 9 hervorgerufene Hilfskraft F_H auf einen vorgegebenen Verlauf eines Maximalkraftwertes, der durch die Maximalkraftkennlinie F_Hmax angegeben ist, erhöht. Diese Erhöhung der Hilfskraft F_H bewirkt, dass das an der Lenkhandhabe 6 für den Fahrer spürbare Rückwirkungsmoment verringert wird. Je größer die durch die Hilfskrafteinrichtung 9 erzeugte Hilfskraft F_H ist, desto mehr wird das an der Lenkhandhabe 6 auftretende Rückwirkungsmoment verringert.
Der Hilfskrafteinrichtung 9 wird daher gemäß 1 nicht nur der Handhabengröße, sondern auch die Ausgangsgröße zugeführt. Die Hilfskrafteinrichtung 9 kann somit durch Vergleich der Handhabengröße mit der Ausgangsgröße feststellen, ob eine Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 vorliegt und wie groß die Überlagerungsgröße U ist. Dementsprechend kann dann die Hilfskraft verändert werden.
In Abwandlung zu dem In 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird die Hilfskrafteinrichtung 9 gemäß 2 die zur Ansteuerung des Überlagerungsstellers vorgesehene Einrichtung – hier die Korrektureinrichtung 25 – angesteuert. Da die Korrektureinrichtung 25 sowohl die Handhabengröße als auch die Ansteuerung des Überlagerungssteller 15 und damit die Überlagerungsgröße U kennt, verfügt die Korrektureinrichtung 25 über alle Informationen, die für die Ansteuerung der Hilfskrafteinrichtung 9 notwendig sind.
Allgemein gilt, dass zur Bestimmung der einzustellenden Hilfskraft zwei der drei folgenden Größen bekannt sein müssen: Handhabengröße, Überlagerungsgröße und Ausgangsgröße bzw. jeweils damit korrelierte Größen. Um eine Redundanz bei der Erfassung dieser Größen zu erhalten können auch alle drei Größen erfasst und ausgewertet werden.
3 zeigt einen beispielhaften Verlauf für eine Normalkraftkennlinie F_HN und eine Maximalkraftkennlinie F_Hmax wobei beide Kennlinien abhängig sind von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v. Bei sehr kleinen Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten wird durch die Normalkraftkennlinie F_HN, bereits die maximal mögliche Hilfskraft F_H bereit gestellt, so dass das Umschalten auf die Maximalkraftkennlinie F_Hmax während Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 keine weitere Erhöhung der Hilfskraft F_H bewirken kann. Je größer die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v wird, desto größer wird jedoch die Erhöhung der Hilfskraft F_H beim Umschalten von der Normalkraftkennlinie F_HN auf die Maximalkraftkennlinie F_Hmax.
In Abwandlung zur Darstellung gemäß 3 könnte die Maximalkraftkennlinie F_Hmax auch geschwindigkeitsunabhängig immer die maximal mögliche Hilfskraft F_H zur Verfügung stellen, so dass der Maximalkraftwert konstant vorgegeben wäre. Es ist über dies auch möglich, dass die Normalkraftkennlinie F_HN und/oder die Maximalkraftkennlinie F_Hmax alternativ oder zusätzlich zur Abhängigkeit zu der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v von einem oder mehreren weiteren Parametern abhängen, wie z. B. vom Lenkwinkel δ_L und/oder von der Handhabengröße – beispielsgemäß dem Handhabenwinkel δ_H – und/oder von der wirksamen effektiven Lenkübersetzung i_eff zwischen der Lenkhandhabe 6 und den gelenkten Fahrzeugrädern 20.
4 zeigt den beispielhaften Verlauf der zeitlichen Änderung der Hilfskraft F_H, die durch eine Aktivierung des Überlagerungsstellers 15, beispielsgemäß zur Fahrer unabhängigen Korrektur des Lenkwinkel δ_L – hervorgerufen wurde. Vor dem ersten Zeitpunkt t0 wird durch die Hilfskrafteinrichtung 9 ein Hilfskraftwert F_HN0 erzeugt, der durch die Normalkraftkennlinie F_HN bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit v0 vorgegeben ist. Aufgrund einer Abweichung des aktuellen Fahrzeugkurses von der Sollspur verursacht die Korrektureinrichtung 25 zum ersten Zeitpunkt t0 einen Fahrer unabhängigen Lenkeingriff, um den Lenkwinkel δ_L zu korrigieren. Aufgrund dieses Korrektureingriffes wird zur Beeinflussung der Hilfskraft F_H von der Normalkraftkennlinie F_HN auf die Maximalkraftkennlinie F_Hmax umgeschaltet, so dass die Hilfskraft auf den neuen Wert F_Hmax0 erhöht wird, um das Rückwirkungsmoment auf die Lenkhandhabe 6 zu reduzieren.
Zum zweiten Zeitpunkt t1 ist die Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 durch die Korrektureinrichtung 25 beendet. Ab diesem zweiten Zeitpunkt t1 wird der Wert für die Hilfskraft von den durch die Maximalkraftkennlinie F_Hmax vorgegebenen Maximalwert F_Hmax0 allmählich und beispielsgemäß rampenartig wieder auf den durch die Normalkraftkennlinie F_HN vorgegebenen Normalwert F_HN0 reduziert, der zum dritten Zeitpunkt t2 erreicht ist. In Abwandlung zur dargestellten Beispiel in 3 könnte das Reduzieren des Wertes für die Hilfskraft F_H nach Beendigung der Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 auch gemäß einer beliebigen anderen Kurvenform erfolgen.
Durch die Erhöhung der von der Hilfskrafteinrichtung 9 zur Verfügung gestellten Hilfskraft F_H während der Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 würden sich Lenkbetätigungen des Fahrers an der Lenkhandhabe 6 an den lenkbaren Fahrzeugrädern 20 wesentlich stärker auswirken. Kleinere vom Fahrer beabsichtigte Lenkradbetätigungen würden aufgrund des Verlaufs der Maximalkraftkennlinie F_Hmax in größeren Lenkbetätigungen resultieren, als dies durch die Normalkraftkennlinie F_HN der Fall wäre. Dies würde dem Fahrer das Gefühl einer direkteren Lenkung vermitteln, was für den Fahrer in diesem Moment sehr ungewohnt sein kann. Um dieses direktere Lenkgefühl zumindest teilweise wieder aufzuheben, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass dann, wenn die Korrektureinrichtung 25 den Überlagerungssteller 15 aktiviert, z.B. zur automatischen Lenkwinkelkorrektur, die effektiv wirksame Lenkübersetzung i_eff zwischen der Lenkhandhabe 6 und den lenkbaren Fahrzeugrädern 20 vergrößert wird. Diese Vergrößerung der effektiven Lenkübersetzung i_eff verschiebt das Lenkgefühl hin zu einem indirekteren Lenkgefühl, so dass die Auswirkungen durch die Erhöhung der Hilfskraft F_H vollständig kompensiert oder zumindest reduziert werden können. Ein ungewohntes Lenkgefühl für den Fahrer kann dadurch vermieden werden, was zur Erhöhung der Fahrsicherheit beiträgt.
In 4 ist beispielhaft ein zeitlicher Verlauf der effektiven Lenkübersetzung i_eff gezeigt. Gleichzeitig mit der Erhöhung der Hilfskraft F_H wird zum ersten Zeitpunkt t0 auch die effektive Lenkübersetzung i_eff vergrößert. Diese Veränderung der effektiven Lenkübersetzung i_eff kann durch eine entsprechende Ansteuerung des Überlagerungsstellers 15 erzeugt werden. Die effektive Lenkübersetzung i_eff ist nicht nur durch die mechanischen Komponenten des Hilfslenksystems 5 vorgegeben, sondern wird durch eine in Abhängigkeit von der Handhabengröße erzeugte Überlagerungsgröße U eingestellt, so dass man die effektive Lenkübersetzung i_eff auch als „virtuelle" Lenkübersetzung bezeichnen könnte.
Nach Beendigung der Aktivierung des Überlagerungsstellers 15 zum zweiten Zeitpunkt t1 wird die effektive Lenkübersetzung i_eff gemäß einem vorgegebenen Verlauf wieder auf den Wert reduziert, der durch den aktuellen Fahr- oder Fahrzeugzustand für die Lenkübersetzung vorgegeben ist. Bei dem beispielhaften Verlauf in 4 wird der Wert für die effektive Lenkübersetzung i_eff wieder auf den Wert reduziert, der vor dem ersten Zeitpunkt t0 vorlag. Da die effektive Lenkübersetzung i_eff Parameter abhängig vorgegeben sein kann, ist es jedoch im Unterschied zu dem Verlauf 4 auch möglich, dass nach dem zweiten Zeitpunkt t2 ein anderer Wert für die effektive Lenkübersetzung i_eff vorliegt als vor dem ersten Zeitpunkt t0. Die effektive Lenkübersetzung i_eff kann durch eine Funktion oder durch ein Kennfeld Parameter abhängig vorgegeben sein. Beispielsweise kann die effektive Lenkübersetzung i_eff vomm Lenkradwinkel δ_L und/oder von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v abhängen.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Hilfskraftlenksystems (5) eines Fahrzeugs, mit einer Lenkhandhabe (6), insbesondere einem Lenkrad (7), aus deren Lenkbetätigung eine Handhabengröße (δ_H) erzeugt wird, mit einer Hilfskrafteinrichtung (9), die zur Unterstützung des Fahrers bei einer Lenkbetätigung der Lenkhandhabe (6) eine Hilfskraft (F_H) erzeugt, mit einem Fahrer unabhängig ansteuerbaren Überlagerungssteller (15), der im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt, und mit einer Überlagerungseinrichtung (14), die die Handhabengröße (δ_H) und die Überlagerungsgröße (U) zu einer Ausgangsgröße überlagert, wobei die Ausgangsgröße an einen zur Einstellung des Lenkwinkels (δ_L) an den lenkbaren Fahrzeugrädern (20) vorgesehenen Lenkaktuator (19) übertragen wird, und wobei die durch die Hilfskrafteinrichtung (9) erzeugte Hilfskraft (F_H) beeinflusst wird, wenn der Überlagerungssteller (15) im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskraft (F_H) insbesondere auf einen vorgebbaren Maximalkraftwert (F_Hmax) erhöht wird, wenn der Überlagerungssteller (15) im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalkraftwert (F_Hmax) konstant vorgegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalkraftwert (F_Hmax) abhängig von zumindest einer Fahr- oder Fahrzeugzustandsgröße, insbesondere der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (v) und/oder einer die Querdynamik des Fahrzeugs beschreibenden Größe und/oder der Handhabengröße (δ_H) und/oder der wirksamen effektiven Lenkübersetzung (i_eff) zwischen der Lenkhandhabe (6) und den gelenkten Fahrzeugrädern (20) und/oder einer die Lenkkraft an den gelenkten Fahrzeugrädern (20) beschreibenden Größe, vorgegeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Hilfskrafteinrichtung (9) erzeugte Hilfskraft (F_H) in Abhängigkeit von der Handhabengröße (δ_H) und/oder der Überlagerungsgröße (U) und/oder der Ausgangsgröße ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Lenkhandhabe (6) und den gelenkten Fahrzeugrädern (29) wirksame effektive Lenkübersetzung (i_eff) erhöht wird, wenn der Überlagerungssteller (15) im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Lenkhandhabe (6) und den gelenkten Fahrzeugrädern (20) wirksame effektive Lenkübersetzung (i_eff) abhängig von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (v) und/oder der Handhabengröße (δ_H) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Korrektureinrichtung (25) vorgesehen ist, die den Überlagerungssteller (15) zur Durchführung einer Fahrer unabhängigen Lenkwinkelkorrektur ansteuert.
Hilfskraftlenksystem eines Fahrzeugs, mit einer Lenkhandhabe (6), insbesondere einem Lenkrad (7), mit einem Handhabensensor (8) zur Erzeugung einer die Lenkbetätigung der Lenkhandhabe (6) beschreibenden Handhabengröße (δ_H), mit einer Hilfskrafteinrichtung (9), die zur Unterstützung des Fahrers bei einer Lenkbetätigung der Lenkhandhabe (6) eine Hilfskraft (F_H) erzeugt, mit einem Fahrer unabhängig ansteuerbaren Überlagerungssteller (15), der im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt, und mit einer Überlagerungseinrichtung (14), die die Handhabengröße (δ_H) und die Überlagerungsgröße zu einer Ausgangsgröße überlagert, wobei die Ausgangsgröße an einen zur Einstellung des Lenkwinkels (δ_L) an den lenkbaren Fahrzeugrädern (20) vorgesehenen Lenkaktuator (19) übertragen wird, und wobei die durch die Hilfskrafteinrichtung (25) erzeugte Hilfskraft (F_H) beeinflusst wird, wenn der Überlagerungssteller (15) im aktivierten Zustand eine Überlagerungsgröße (U) erzeugt.