DE102005058200A1 - Fahrzeuglenkgerät - Google Patents

Fahrzeuglenkgerät Download PDF

Info

Publication number
DE102005058200A1
DE102005058200A1 DE102005058200A DE102005058200A DE102005058200A1 DE 102005058200 A1 DE102005058200 A1 DE 102005058200A1 DE 102005058200 A DE102005058200 A DE 102005058200A DE 102005058200 A DE102005058200 A DE 102005058200A DE 102005058200 A1 DE102005058200 A1 DE 102005058200A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
signal
vehicle
stage
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102005058200A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005058200B4 (de
Inventor
Yasuharu Wako Oyama
Shoichi Sano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of DE102005058200A1 publication Critical patent/DE102005058200A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005058200B4 publication Critical patent/DE102005058200B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/001Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits the torque NOT being among the input parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Ein Fahrzeuglenkgerät umfaßt ein Lenkrad, einen Lenkradwinkelsensor, einen Drehantriebsmechanismus für die Richtungsänderung der Vorderräder und eine elektronische Steuereinheit (ECU) für die Ansteuerung des Drehantriebsmechanismus in Abhängigkeit von einem Lenksignal. Die ECU besitzt eine Phasenvorlaufstufe, um eine Phasenvorlaufkomponente zu dem Lenksignal hinzuzufügen, und eine Subtrahierstufe für die Applikation eines von einem Fahrzeugverhaltenssensor ausgegebenen Verhaltensgrößensignals als Rückkopplungssignal auf das Ausgangssignal der Phasenvorlaufstufe.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkgerät mit elektronischer Steuerung, z.B. ein Steer-by-Wire-Lenkgerät, das den Dreh- oder Lenkwinkel von gelenkten Rädern nach Maßgabe einer Lenkeingabe aus einer Betätigungsvorrichtung, z.B. einem Lenkrad, frei steuert.
  • In einem herkömmlichen Lenksteuergerät, wie es in JP-A-10-269838 offenbart ist, wird die Lenkgröße in ein elektronisches Signal umgewandelt, wenn der Fahrer eine Lenkoperation vornimmt, indem er das Lenkrad dreht. Dieses elektronische Signal wird von einer elektronischen Steuereinheit in ein Steuersignal umgewandelt. Dieses Steuersignal wird einem Antriebsgerät für ein gelenktes Rad zugeführt, das den Lenkwinkel des gelenkten Rads (oft auch als "Drehwinkel" oder "Vorderrad-Drehwinkel" bezeichnet) steuert oder justiert. Mit einem Lenkwinkel, der mit Hilfe des Lenkrads appliziert wird, als Soll-Lenkwinkel und dem von einem Lenkwinkelsensor detektierten Lenkwinkel der gelenkten Räder als Ist-Wert führt die elektronische Steuereinheit eine Rückkopplungssteuerung durch, um zu veranlassen, daß der Ist-Lenkwinkel sich dem Soll-Lenkwinkel annähert. Ein charakteristisches Merkmal des Lenksteuergeräts besteht darin, daß der rückkopplungsgesteuerte Gewinn entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs eingestellt wird, um eine optimale Lenksteuerung herbeizuführen. Das heißt, es wird darauf hingewirkt, daß der Lenk-Gewinn mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Lenkwinkel θ und der Straßenoberfläche μ variiert, um eine optimale Drehsteuerung auszuführen.
  • In einem Lenksystem, das den Raddrehwinkel der Änderung des Lenkwinkels entsprechend variiert, wächst der Lenkgewinn im allgemeinen proportional zur Größe des Lenkwinkels, und der Lenkgewinn verkleinert sich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von einer niedrigen auf eine hohe Geschwindigkeit anwächst.
  • Um mit diesem Lenksystem bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit eine Aktion zur Unfallvermeidung durchzuführen, ist der erforderliche Lenkradwinkel (Lenkwinkel) zu groß, so daß der Fahrer keine Manöver zur Unfallvermeidung zustande bringen kann.
  • Man kann zwar eine Unfallvermeidung möglich machen, indem man die Lenkgeschwindigkeit hoch und den Lenkgewinn groß macht, selbst wenn der erforderliche Lenkradwinkel (Lenkwinkel) des Lenksystems klein ist, allerdings wird dann der Lenkgewinn bei normaler Fahrt (stationärer Gewinn) zu groß und erhöht die Anspannung des Fahrers und führt zu einer Verschlechterung des Lenkempfindens.
  • Diese Phänomen ist darauf zurückzuführen, daß der Lenkgewinn im allgemeinen unter den stationären Gewinn fällt, wenn das Lenksystem in einem Bereich hoher Frequenz bei einer Frequenz liegt, die der Lenkgeschwindigkeit zur Unfallvermeidung entspricht (es gilt die Beziehung, daß die Frequenz hoch ist, wenn die Lenkgeschwindigkeit hoch ist).
  • Das in JP-A-10-264838 offenbarte Lenksteuergerät variiert das Drehwinkelverhältnis und justiert den Lenkgewinn entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da es sich jedoch um eine Änderung des Gewinns handelt, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, eignet sie sich nicht für Anwendungen, in denen sie mit der Änderung der Lenkgeschwindigkeit (Frequenz) korrespondieren muß, wie dies in Situationen zur Unfallvermeidung der Fall ist.
  • Gemäß vorliegender Erfindung ist ein Fahrzeuglenkgerät vorgesehen, das aufweist:
    eine vom Fahrer beim Lenken betätigte Betätigungsvorrichtung,
    ein Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung zum Detektieren des Betätigungszustandsniveaus der Betätigungsvorrichtung,
    ein Drehstellglied zur Richtungsänderung von gelenkten Rädern,
    eine Steuereinrichtung für die Ansteuerung des Drehstellglieds nach Maßgabe eines Lenksignals, das das von der Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung ausgegebene Betätigungszustandsniveau repräsentiert,
    eine Phasenkomponenten-Einstelleinrichtung für die Applikation einer Phasenvorlaufkomponente auf das von der Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung ausgegebene Lenksignal,
    eine Verhaltensgrößen-Detektoreinrichtung zum Detektieren einer Fahrzeugsverhaltensgröße und
    eine Signalapplikationseinrichtung für die Applikation eines von der Verhaltensgrößen-Detektoreinrichtung ausgegebenen Verhaltensgrößensignals auf das Ausgangssignal der Phasenkomponenten-Einstelleinrichtung als Rückkopplungssignal.
  • Bei diesem Fahrzeuglenkgerät wird der Steuereinrichtung für die Ansteuerung eines Drehstellglieds ein Signal zugeführt, das erzeugt wird, indem zu einem Lenksignal, das ein von einer Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung ausgegebenen Betätigungszustandsniveau repräsentiert, eine Phasenvorlaufkomponente hinzuaddiert und darauf als Rückkopplungssignal ein Signal angewendet wird das eine Verhaltensgröße repräsentiert. Auf diese Weise wird der Lenkwinkel der gelenkten Räder unter Berücksichtigung eines Phasenvorlauffaktors des Lenksignals und des Fahrzeugverhaltenszustands festgelegt.
  • Die Fahrzeugverhaltensgröße ist vorzugsweise die Giergeschwindigkeit oder die Querbeschleunigung.
  • Um ein Steuersignal zu erzeugen, wird zu einem dem Lenkwinkel entsprechenden Lenksignal eine Phasenvorlaufkomponente hinzuaddiert, und außerdem wird die Fahrzeugverhaltensgröße Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung rückgekoppelt,
  • Dadurch wird bei normaler Fahrt ein Ansprechen der Lenkung beibehalten, das von dem Fahrer leicht zu handhaben ist, während das Ansprechen in einer Situation zur Unfallvermeidung erhöht wird, so daß ein leichtes und präzises Lenkung für die Unfallvermeidung möglich ist, ohne daß ein exzessiv großer Lenkwinkel wie beim normalen Lenken erforderlich ist.
  • Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeuglenkgeräts gemäß der Erfindung,
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuersystems des Fahrzeuglenkgeräts.
  • Im folgenden wird auf der Basis der anliegenden Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine Betätigungsvorrichtung, eine Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung, ein Drehstellglied, eine Steuereinrichtung, eine Phasenkomponenten-Justiereinrichtung, eine Verhaltensgrößen-Detektoreinrichtung und eine Signalapplikationseinrichtung von einem Lenkrad, einem Lenkwinkelsensor, einem Drehantriebsmechanismus, einer ECU (elektronischen Steuereinheit), einem Teil für einen Phasenvorlauf, einem Fahrzeugverhaltens-Sensor bzw. einer Subtrahierstufe gebildet.
  • 1 zeigt schematisch den Geräteaufbau eines Fahrzeuglenkgeräts nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ein Fahrzeuglenkgerät 10 ist ein Fahrzeuglenkgerät mit elektronischer Steuerung, das den Lenkwinkel (bedeutet das Gleiche wie Drehwinkel) von Vorderrädern 12, die die gesteuerten Räder bilden, nach Maßgabe der Lenkeingabe einer (im folgenden als "Lenkrad 11" bezeichneten) Lenkvorrichtung 11 frei steuern kann.
  • Wenn der Fahrer das Lenkrad 11 dreht, wird der aus der Betätigung durch den Fahrer resultierende Drehwinkel (Lenkwinkel) des Lenkrads 11 auf der Basis der Steuerungsfunktion eines elektronischen Steuerungssystems über einen Drehantriebsmechanismus 13 in einen entsprechenden Lenkwinkel an den Vorderrädern 12 umgewandelt. Dadurch, daß der Fahrer das Lenkrad 11 betätigt, wird eine Information, die die von dem Fahrer gewünschte Fahrzeugbewegung (oder Vorwärtsorientierung des Fahrzeugs) repräsentiert, in das elektronische Steuerungssystem eingegeben. Der Drehwinkel (Lenkwinkel) des Lenkrads 11 wird von einem Lenkradwinkelsensor 14 detektiert.
  • Der Lenkradwinkelsensor 14, ein Lenkreaktionsmotor 16 und ein Lenkmomentsensor 17 sind an der Lenksäule 15 des Lenkrads 11 montiert.
  • Der Lenkreaktionsmotor 16 führt dem Fahrer über die Lenksäule 15 und das Lenkrad 11 eine Lenkreaktion zu. Da das Lenkrad 11, wie oben beschrieben, nicht über eine mechanische Konstruktion mit den Vorderrädern 12 verbunden ist, muß dem Fahrer eine Lenkreaktion als Lenkgefühl vermittelt werden, wenn er das Lenkrad betätigt.
  • Der Lenkmomentsensor 17 detektiert ein Lenkmoment, das auftritt, wenn der Fahrer das Lenkrad 11 gegen die von dem Lenkreaktionsmotor 16 erzeugte Lenkreaktionskraft betätigt.
  • Die beiden Vorderräder 12 sind auf beiden Seiten des Drehantriebsmechanismus 13 angeordnet. Der Drehantriebsmechanismus 13 umfaßt einen Lenkmotor 18, der in seinem Zentrum Spurstangen 19 bewegt, die aus seinen Enden hervorstehen, sowie Gelenkarme 20, die mit den Enden der Spurstangen 19 verbunden sind. Die Vorderräder 12 sind mit den Gelenkarmen 20 verbunden. An dem Drehantriebsmechanismus 13 ist ein Lenkwinkelsensor 21 zur Detektierung des Lenkwinkels montiert, der aus der Drehung des Lenkmotors 18 resultiert.
  • Als weitere Detektorstufen sind ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 22 und ein Fahrzeugverhaltens-Sensor 23 zum Detektieren der Giergeschwindigkeit oder der Querbeschleunigung vorgesehen.
  • Eine ECU (elektronische Steuereinheit) 24 bildet das Steuersystem des Fahrzeuglenkgeräts. Eingabefaktoren für die ECU 24 sind der Lenkradwinkelsensor 14, der Lenkmomentsensor 17, der Lenkwinkelsensor 21, der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 22 und der Fahrzeugverhaltens-Sensor 23. Ausgabefaktoren der ECU 24 sind der Lenkreaktionsmotor 16 und der Lenkmotor 18.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm der Konstruktion des Steuersystems des Fahrzeuglenkgeräts.
  • In der Anordnung von 2 bildet die (mit gestrichelten Linien umrahmte) ECU 24 ein Steuersystem und umfaßt eine Stufe 31 zur Erzeugung eines Phasenvorlaufs, eine Subtrahierstufe 32, eine Stufe 33 zur Einstellung eines Soll-Lenkwinkels, eine Rückkopplungsstufe 34, eine Subtrahierstufe 35, eine Stufe 36 zur Einstellung einer Soll-Lenkreaktion, eine Subtrahierstufe 37, eine Stufe 38 zur Lenkmotorsteuerung und eine Stufe 39 zur Steuerung des Lenkreaktionsmotors.
  • Ein von dem Lenkradwinkelsensor 14 ausgegebenes Lenksignal wird über die Phasenvorlaufstufe 31 und die Subtrahierstufe 32 der Stufe 33 zur Einstellung des Soll-Lenkwinkels zugeführt. Das Lenksignal ist ein Signal, das den Lenkwinkel des Lenkrads 11 repräsentiert und hat eine Frequenz komponente (f), die sich der Lenkgeschwindigkeit (Lenkwinkelgeschwindigkeit ú = 2πf) entsprechend ändert.
  • Die Phasenvorlauffaktorstufe 31 enthält einen Ausdruck K1(1 + aT1s)/(1 + T1s), der eine Transferfunktion in einer s-(Laplace-Transformations)-Region einer Phasenvorlaufschaltung (z.B. eines Phasenvorlaufkompensators) darstellt. In diesem Ausdruck ist K1 ein Gewinnkoeffizient, T1 eine Zeitkonstante, s ein Laplace-Operator und a eine Proportionalitätskonstante, die so gesetzt ist, daß a < 1.
  • Die Transferfunktion {K1(1 + aT1s)/(1 + T1s)} liefert bei einem Lenksignal mit niedriger Lenkgeschwindigkeit (niedriger Frequenz f) ein Lenksignal mit niedrigem Gewinn und bei einem Lenksignal mit hoher Lenkgeschwindigkeit (hoher Frequenz f) ein Lenksignal mit hohem Gewinn.
  • Das von dem Fahrzeugverhaltens-Sensor 23 ausgegebene Verhaltenssignal wird über die Rückkopplungsfaktorstufe 34 zugeführt. Das Verhaltenssignal ist ein Signal, das die Giergeschwindigkeit repräsentiert, oder ein Signal, das die Querbeschleunigung repräsentiert.
  • Die Rückkopplungsfaktorstufe 34 enthält den Ausdruck K2(1 + bT2s)/(1 + T2s), der eine Transferfunktion in einer s-(Laplace-Transformations)-Region einer Integrierschaltung darstellt. In diesem Ausdruck ist K2 eine Gewinnkonstante, T2 eine Zeitkonstante, s ein Laplace-Operator und b eine Proportionalitätskonstante, die so gesetzt ist, daß b < 1.
  • Als Rückkopplungsfaktorstufe 34 werden aus der Information über die Beschleunigung und Geschwindigkeit im allgemeinen die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und die Position rückgekoppelt, und der Rückkopplungsfaktor ist als Konstante oder Integrationsfaktor gesetzt. Der oben angegebene Ausdruck entspricht der allgemeinen Form Realisierung dieses Rückkopplungsfaktors. Er kann in Abhängigkeit von der Wahl der obigen Werte b und T so gewählt werden, daß er in einer Kennlinie von einer Konstanten zu einem Integrationsfaktor variiert.
  • Ein Rückkopplungspfad wird von einem Signal gebildet, das das von dem Fahrzeugverhaltens-Sensor 23 detektierte Verhalten (Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung) des Fahrzeugs repräsentiert und über die Rückkopplungsfaktorstufe 34 der Subtrahierstufe 32 zugeführt wird.
  • Die Subtrahierstufe 32 subtrahiert das Verhaltenssignal, das die Rückkopplungsfaktorstufe 39 durchlaufen hat, von dem Lenksignal, das den Phasenvorlauffaktorstufe 31 durchlaufen hat, und liefert ein Abweichungssignal SG1 an den Teil 33 zur Einstellung des Soll-Lenkwinkels.
  • Das Abweichungssignal SG1 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 22 werden der Stufe 33 zur Einstellung des Soll-Lenkwinkels zugeführt. Entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das ihm von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 22 zugeführt wird, mit dem Abweichungssignal SG1 als Sollwertsignal setzt die Stufe 33 zur Einstellung des Soll-Lenkwinkels einen Soll-Lenkwinkel, der dem Lenkwinkel des Lenkrads 11 entspricht, und liefert das Soll-Lenkwinkelsignal an die Subtrahierstufe 35.
  • Die Subtrahierstufe 35 subtrahiert von dem Soll-Lenkwinkelsignal ein Signal, das von dem Lenkwinkelsensor 21 ausgegeben wird und den Ist-Lenkwinkel repräsentiert, und liefert an den Lenkmotor-Steuerstufe 38 ein Abweichungssignal SG2.
  • Die Stufe 36 zur Einstellung der Soll-Lenkreaktion setzt einen Sollwert der Lenkreaktion für die Ansteuerung des Lenkreaktionsmotors 16 und beaufschlagt das Lenkrad 11 mit einer Lenkreaktion.
  • Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 22, das Signal aus dem Lenkwinkelsensor 21 das den Ist-Lenkwinkel repräsentiert, das Signal aus dem Fahrzeugverhaltens-Sensor 23, das das Fahrzeugverhalten (Querbeschleunigung, Giergeschwindigkeit) repräsentiert, und das von der Subtrahierstufe 35 ausgegebene Abweichungssignal SG2 werden der Stufe 36 zur Einstellung der Soll-Lenkreaktion zugeführt.
  • Auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, des den Ist-Lenkwinkel repräsentierenden Signals, des das Fahrzeugverhalten repräsentierenden Signals und des Abweichungssignals SG2 setzt die Stufe 36 zur Einstellung der Soll-Lenkreaktion einen Sollwert der Lenkreaktion. Die einer Reaktion entsprechende Rückkopplung von Signalen an den Fahrer, die die Fahrt des Fahrzeugs repräsentieren, unterstützen den Fahrer beim optimalen Lenken. Ein Signal zu einer Soll-Lenkreaktion, das von der Stufe 36 zur Einstel lung der Soll-Lenkreaktion ausgegeben wird, wird der Subtrahierstufe 37 zugeführt.
  • Die Subtrahierstufe 37 subtrahiert von dem die Soll-Steuerreaktion repräsentierenden Signal ein das Ist-Lenkmoment repräsentierendes Signal, das von dem Lenkmomentsensor 17 ausgegeben wird, und liefert ein Abweichungssignal SG3 an die Stufe 39 zur Steuerung des Lenkreaktionsmotors.
  • Die Lenkmotor-Steuerstufe 38 steuert auf der Basis des Abweichungssignals SG2, das ihm von dem Subtrahierteil 35 zugeführt wird, den Lenkmotor 38 des Lenkantriebsmechanismus 13 in der Weise, daß der Lenkwinkel der Vorderräder 12 sich dem Soll-Lenkwinkel annähert. Diese Steuerung wird so durchgeführt, daß das Abweichungssignal SG2 zu Null wird.
  • Die Lenkreaktionsmotor-Steuerstufe 39 steuert auf der Basis des Abweichungssignals SG3, das ihm von dem Subtrahierteil 37 zugeführt wird, den Lenkreaktionsmotor 16 in der Weise, daß sich das Lenkmoment dem Soll-Lenkmoment annähert. Diese Steuerung wird so durchgeführt, daß das Abweichungssignal SG3 zu Null wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist das Lenksteuersystem eines Fahrzeuglenkgeräts nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel so konstruiert, daß es einen Phasenvorlauffaktor aus einem Phasenvorlauffaktorteil 31 zu einem den Lenkwinkel des Lenkrads 11 betreffenden Signal hinzuaddiert, das dem Teil 33 zur Einstellung des Ziel-Lenkwinkels zugeführt wird, und das Fahrzeugverhalten mittels des Rückkopplungsfaktorteils 34 und des Subtraktionsteils 32 rückkoppelt.
  • In einer Region hoher Frequenz, die der Betätigung des Lenkrads 11 mit hoher Lenkgeschwindigkeit entspricht, z.B. bei einer Lenkradbetätigung mit schneller Bewegung bei einem Unfallausweichmanöver oder dgl., während das Fahrzeug fährt, kann deshalb der Gewinn des Lenksteuersystems erheblich vergrößert werden, ohne daß die Stabilität des Systems verlorengeht, und es läßt sich eine hohe Ansprechempfindlichkeit realisieren.
  • Dies liegt daran, daß bei der Einstellung des Phasenvorlaufs für den von dem Lenkrad 11 gelieferten Lenkwinkel das Fahrzeugverhalten, wie die Giergeschwindigkeit oder die Querbeschleunigung berücksichtigt wird, indem es rückgekoppelt und appliziert wird. Dadurch läßt sich ein sehr schnelles Ansprechen mit einem stabilen Ansprechen realisieren.
  • Bei einem Fahrbahnwechsel, der z.B. vorgenommen wird, um einen Unfall zu vermeiden und ein Hindernis zu umgehen, ist das Ansprechen der Querbeschleunigung wichtig, und bezüglich der Betätigung des Lenkrads ist es um so besser, je größer die Geschwindigkeit der Lenkeingabe (Lenkgeschwindigkeit) ist.
  • Bei der Lenkradbetätigung unter allgemeinen Testbedingungen ist bei einem normalen Fahrer eine Lenkgeschwindigkeit von 500°/Sekunde die maximale eingebbare Lenkgeschwindigkeit, und bei einem spezialisierten Testfahrers ist eine Lenkgeschwindigkeit von 1000°/Sekunde ist die maximale eingebbare Lenkgeschwindigkeit.
  • Um bei dem Steuersystem eines Fahrzeuglenkgeräts die Fähigkeit zur Unfallvermeidung zu bewerten, sollte man deshalb den Fokus auf einen Querbeschleunigungsgewinn bei Lenkeingabegeschwindigkeiten von 500°/Sekunde bis 1000°/Sekunde richten.
  • Wenn in diesem Zusammenhang z.B. für ein kleines Personenkraftfahrzeug optimale Werte der oben erwähnten Konstanten K1, T1, a der Transferfunktion K1(1 + aTls)/(1 + Tls) des Phasenvorlauffaktorteils und die Konstanten K2, T2, b der Rückkopplungsfaktor-Transferfunktion K2(1 + bT2s)/(1 + T2s) des Lenksystems gewonnen wurden, bei denen ein Ausweichmanöver in einem minimalen Abstand bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 72 km/h möglich ist, und eine Änderung des Querbeschleunigungs-Ansprechgewinns, die stationären Lenkgeschwindigkeiten (Lenkwinkelgeschwindigkeit = 2πf) von 500°/Sekunde und 1000°/Sekunde entspricht, berechnet wurde, wurden die in der Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse gewonnen.
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
  • Wie aus Tabelle 1 klar hervorgeht, ist es mit einem Fahrzeuglenkgerät gemäß der Erfindung im Vergleich zu einem Lenksystem nach dem Stand der Technik möglich, das Abfallen des Gewinns bei Lenkeingabegeschwindigkeiten im Zusammenhang mit einer Unfallverhütung zu verbessern und einen Anstieg des Gewinns zu erreichen, und es läßt sich bei normaler Fahrt ein Ansprechen realisieren, das der Fahrer leicht handhaben kann, während sich einer Unfallverhütungssituation ein sehr schnelles Ansprechen realisieren läßt.

Claims (2)

  1. Fahrzeuglenkgerät, das aufweist: eine vom Fahrer beim Lenken betätigte Betätigungsvorrichtung (11), ein Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung (21) zum Detektieren des Betätigungszustandsniveaus der Betätigungsvorrichtung (11), ein Drehstellglied (13) zur Richtungsänderung von gelenkten Rädern (12), eine Steuereinrichtung (38) für die Ansteuerung des Drehstellglieds (13) nach Maßgabe eines Lenksignals, das das von der Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung (21) ausgegebene Betätigungszustandsniveau repräsentiert, eine Phasenkomponenten-Einstelleinrichtung (31) für die Applikation einer Phasenvorlaufkomponente auf das von der Betätigungszustandsniveau-Detektoreinrichtung (21) ausgegebene Lenksignal, eine Verhaltensgrößen-Detektoreinrichtung (23) zum Detektieren einer Fahrzeugsverhaltensgröße und eine Signalapplikationseinrichtung für die Applikation eines von der Verhaltensgrößen-Detektoreinrichtung (23) ausgegebenen Verhaltensgrößensignals auf das Ausgangssignal der Phasenkomponenten-Einstelleinrichtung (31) als Rückkopplungssignal.
  2. Fahrzeuglenkgerät nach Anspruch 1, bei dem die Fahrzeugverhaltensgröße die Giergeschwindigkeit oder die Querbeschleunigung ist.
DE102005058200A 2004-12-06 2005-12-06 Fahrzeuglenkgerät Expired - Fee Related DE102005058200B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004353037A JP4391927B2 (ja) 2004-12-06 2004-12-06 車両操舵装置
JP2004-353037 2004-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005058200A1 true DE102005058200A1 (de) 2006-06-22
DE102005058200B4 DE102005058200B4 (de) 2010-12-09

Family

ID=36571328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005058200A Expired - Fee Related DE102005058200B4 (de) 2004-12-06 2005-12-06 Fahrzeuglenkgerät

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20060122751A1 (de)
JP (1) JP4391927B2 (de)
DE (1) DE102005058200B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020201059A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Thyssenkrupp Presta Ag Verfahren zur steuerung eines steer-by-wire-lenksystems und steer-by-wire-lenksystem für ein kraftfahrzeug

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2908377B1 (fr) * 2006-11-10 2009-07-03 Renault Sas Dispositif de commande d'un systeme de direction electrique decouplee pour vehicule automobile
JP2009061878A (ja) 2007-09-05 2009-03-26 Toyota Motor Corp 走行制御装置
DE102009002704A1 (de) * 2009-04-29 2010-11-04 Zf Lenksysteme Gmbh Einstellen eines Radlenkwinkels und eines Handmoments in einer Lenkvorrichtung
JP4873047B2 (ja) * 2009-05-28 2012-02-08 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置
WO2011032586A1 (de) * 2009-09-16 2011-03-24 Anton Weldin Verfahren zur steuerung eines bediensystems und bediensystem
US8924082B2 (en) * 2012-03-30 2014-12-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation System and method for controlling a motor
US10389289B2 (en) 2014-02-06 2019-08-20 Steering Solutions Ip Holding Corporation Generating motor control reference signal with control voltage budget
US10003285B2 (en) 2014-06-23 2018-06-19 Steering Solutions Ip Holding Corporation Decoupling current control utilizing direct plant modification in electric power steering system
US10135368B2 (en) 2016-10-01 2018-11-20 Steering Solutions Ip Holding Corporation Torque ripple cancellation algorithm involving supply voltage limit constraint
JP7234778B2 (ja) * 2019-04-26 2023-03-08 株式会社ジェイテクト 転舵制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0725307B2 (ja) * 1987-09-25 1995-03-22 本田技研工業株式会社 前輪転舵角の制御方法
GB2220179A (en) * 1988-04-21 1990-01-04 Fuji Heavy Ind Ltd Motor control apparatus for electric power steering system.
JP2614348B2 (ja) * 1990-06-04 1997-05-28 株式会社デンソー 操舵角検出装置
JPH05131946A (ja) * 1991-11-13 1993-05-28 Toyota Motor Corp 車両の後輪操舵制御装置
JPH0656048A (ja) * 1992-08-05 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd 可変舵角比操舵装置
DE19601825B4 (de) * 1996-01-19 2008-01-03 Robert Bosch Gmbh Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
US6032757A (en) * 1997-01-22 2000-03-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control apparatus
JP3755273B2 (ja) * 1997-01-22 2006-03-15 トヨタ自動車株式会社 操舵制御装置
US6240350B1 (en) * 1998-07-24 2001-05-29 Nsk Ltd. Control apparatus for electric power steering system
JP2000198453A (ja) * 1998-12-29 2000-07-18 Robert Bosch Gmbh 車両のステア―バイ―ワイヤ操舵システム
US6176341B1 (en) * 1999-02-01 2001-01-23 Delphi Technologies, Inc. Vehicle steering system having master/slave configuration and method therefor
US6879118B2 (en) * 2001-02-06 2005-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for position regulation of an electric drive and for steering a motor vehicle by means of a steer-by-wire system
EP1429952A4 (de) * 2001-09-14 2007-06-13 Delphi Tech Inc Zusatzkraft- und -positionssteuerung für ein kraftfahrzeuglenksystem
JP3901484B2 (ja) * 2001-10-05 2007-04-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
US20030150366A1 (en) * 2002-02-13 2003-08-14 Kaufmann Timothy W. Watercraft steer-by-wire system
US6995679B2 (en) * 2002-04-30 2006-02-07 International Rectifier Corporation Electronically controlled power steering system for vehicle and method and system for motor control
US6694239B1 (en) * 2002-12-17 2004-02-17 Visteon Global Technologies, Inc. System and method of controlling vehicle steer-by-wire systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020201059A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Thyssenkrupp Presta Ag Verfahren zur steuerung eines steer-by-wire-lenksystems und steer-by-wire-lenksystem für ein kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US20060122751A1 (en) 2006-06-08
JP4391927B2 (ja) 2009-12-24
DE102005058200B4 (de) 2010-12-09
JP2006160037A (ja) 2006-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005058200B4 (de) Fahrzeuglenkgerät
DE112015000480B4 (de) Fahrzeuglenksteuervorrichtung
DE102007029413B4 (de) Verfahren zur Durchführung eines Lenkvorganges in einem Fahrzeug mit Anhänger bei Rückwärtsfahrt
DE10332581B4 (de) Fahrzeugfahrbedienungsvorrichtung mit einer Vorrichtung zum Bestimmen der Linearität einer Reifencharakteristik
DE3610461C2 (de) Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug
DE102016106382A1 (de) Steuerungsvorrichtung zur Fahrunterstützung eines Fahrzeuges
DE10204955A1 (de) Verfahren zur Positionsregelung eines elektrischen Antriebs und zum Lenken eines Kraftfahrzeugs mit einer Steer-by-Wire-Lenkung
DE19940007A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs
DE102018204081B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eines Fahrzeugs
DE3734477A1 (de) Vorrichtung zur steuerung des lenkwinkels der raeder eines fahrzeugs auf der grundlage eines mathematischen modells
DE3525543A1 (de) Lenkhilfeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge
EP2164746A1 (de) Lenkvorrichtung zum einstellen eines radeinschlagwinkels
DE10141425A1 (de) Verfahren zur fahrzustandsabhängigen Lenkunterstützung
DE102006033635B4 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Fahrzeugquerdynamik
DE102020103755A1 (de) SCHÄTZUNG EINES STRAßENREIBUNGSKOEFFIZIENTEN UNTER VERWENDUNGVON SIGNALEN EINES LENKSYSTEMS
DE19601825B4 (de) Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
EP1889775B1 (de) Verfahren zur Lenkwinkelkorrektur in einer Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug
EP3727998B1 (de) Verfahren zum betreiben eines steer-by-wire-lenksystems für ein kraftfahrzeug sowie lenksystem für ein kraftfahrzeug
WO2000050290A1 (de) Regelungssystem
EP1521701B1 (de) Verfahren zum lenken eines fahrzeugs mit einer überlagerungslenkung
EP0433322B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur automatischen führung der längs- und querbewegungen eines fahrzeugs
DE60203755T2 (de) Elektrische Servolenkung für ein Motorfahrzeug und dazu passendes Steuerungsverfahren
DE10205632A1 (de) Verfahren zur Positionsregelung eines elektrischen Antriebs und zum Lenken eines Kraftfahrzeugs mit einer Steer-by-Wire-Lenkung
DE112021000567T5 (de) Verfahren, das dazu ausgelegt ist eine position einer zahnstange eines fahrzeugs in abhängigkeit von kinematischen beanspruchungen, die einer bewegung eines fahrzeugs auferlegt werden, einem positionssollwert zu unterwerfen
EP2977297B1 (de) Verfahren zum bestimmen eines lenkwinkels eines kraftfahrzeugs, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110309

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee