DE102007011313A1 - Method for operating motor vehicle with power steering device, involves obtaining power steering device adjustment instructions from electronic stability program device or lateral acceleration sensor or steering angle pendulum sensor - Google Patents

Method for operating motor vehicle with power steering device, involves obtaining power steering device adjustment instructions from electronic stability program device or lateral acceleration sensor or steering angle pendulum sensor Download PDF

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Abstract

The method involves obtaining power steering device adjustment instructions from an electronic stability program device or from lateral acceleration sensor or from steering angle pendulum sensor. The power steering device vibrations are produced at the steering wheel, when a driving safety system is active.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Lenkhilfseinrichtung, die im Falle einer ungewünschten Fahrsituation dem Fahrzeuglenker haptische Informationen, insbesondere zur Lenkradbetätigung gibt.The The invention relates to a method for operating a motor vehicle with a steering aid, which in case of an unwanted Driving situation the vehicle driver haptic information, in particular to the steering wheel operation there.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind Lenkhilfseinrichtungen bekannt, die in geeigneter Weise unter bestimmten, definierten Gegebenheiten und/oder in bestimmten Situationen dem Fahrzeuglenker haptische Informationen geben und hierdurch Hinweise zur Lenkradbetätigung, insbesondere zu einer einzuschlagenden Richtung, geben. Beispielsweise ist aus der DE 10 2004 062 820 A1 eine Fahrzustandsüberwachungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen wiederaufladbaren mechanischen Energiespeicher zur Speicherung einer begrenzten Energiemenge und zur Freisetzung mindestens eines Teiles der gespeicherten Energiemenge in Form einer Drehbewegung mit einer überlagerten Vibrations- oder Rüttelbewegung aufweist, die auf die Lenksäule übertragbar ist.In the prior art power steering devices are known, which give the vehicle driver haptic information in a suitable manner under certain, defined circumstances and / or in certain situations and thereby provide information on steering wheel operation, in particular about a direction to be taken. For example, is from the DE 10 2004 062 820 A1 a driving condition monitoring device for a motor vehicle is known, which has a rechargeable mechanical energy storage for storing a limited amount of energy and release at least a portion of the stored amount of energy in the form of a rotational movement with a superimposed vibration or shaking movement, which is transferable to the steering column.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, den Anwendungsbereich dieser Einrichtung zu erweitern und diese in Verbindung insbesondere mit bestehenden und bekannten Systemen zu nutzen.task The present invention is the scope of this device to expand and connect in particular with existing ones and known systems.

Hierzu wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einer Lenkhilfseinrichtung vorgeschlagen, die im Falle einer ungewünschten Fahrsituation dem Fahrzeuglenker haptische Informationen, insbesondere zur Lenkradbetätigung gibt. Hierbei ist vorgesehen, dass die Lenkhilfseinrichtung Korrekturbefehle von einer ESP-Einrichtung und/oder von Seitenbeschleunigungsaufnehmern und/oder von Lenkwinkelpendelaufnehmern erhält und/oder dass die Lenkhilfseinrichtung Vibrationen am Lenkrad erzeugt, wenn ein Fahrsicherheitssystem aktiv wird.For this is a method of operating a motor vehicle with a Lenkhilfseinrichtung proposed in the event of an unwanted driving situation the driver of the vehicle haptic information, in particular for steering wheel operation gives. It is provided that the steering assistance device correction commands from an ESP device and / or side acceleration sensors and / or receives from Lenkwinkelpendelaufnehmern and / or that the Power steering device generates vibrations on the steering wheel when driving a driving safety system becomes active.

Eine ungewünschte Fahrsituation ist hierbei eine solche Situation, die vom Fahrer nicht gewünscht und/oder nicht willentlich herbeigeführt ist und in die das Fahrzeug während seines Betriebes kommt. Insbesondere sind hierunter plötzlich auftauchende Änderungen der Fahrtrichtung zu verstehen, aber auch von den für den momentan herrschenden Fahrzustand optimalen Gegebenheiten hinsichtlich Bodenhaftung und Fahrstabilität abweichende Situationen und Lagen. Diese ungewünschten Fahrsituationen sind vom Fahrer im Regelfall nicht bewusst oder gezielt herbeigeführt, sondern Folge von von außen auf das Fahrzeug einwirkenden Umständen, oder von Umständen, die im Zusammenhang mit dem Führen des Fahrzeugs auftreten, also insbesondere vom Fahrer nicht gezielt herbeigeführte, von ihm jedoch stammende Eingriffe in den Fahrprozess, sowie Einflüsse, die beispielsweise auf Anhängelasten und deren Fahrverhalten und Eigendynamik zurückzuführen sind.A unwanted driving situation is such a situation, not desired by the driver and / or not willfully is brought into and into which the vehicle during his company is coming. In particular, these are sudden but to understand emerging changes in direction of travel also from the currently prevailing driving condition optimal conditions in terms of traction and stability different situations and situations. These unwanted Driving situations are usually unaware by the driver or purposefully brought about, but sequence from outside circumstances affecting the vehicle, or circumstances, that occur in connection with driving the vehicle, that is, in particular not specifically brought about by the driver, however, from him interference in the driving process, as well as influences, for example, on trailer loads and their handling and momentum.

Die Aktivierung und/oder Betätigung der Lenkhilfseinrichtung geschieht hierbei durch Korrekturbefehle, die einerseits eine solche Aktivierung auslösen, andererseits vorgeben, welcher Art die Bewegung und/oder Rückmeldung der Lenkhilfseinrichtung sein soll. Hierzu werden Korrekturbefehle von einer ESP-Einrichtung, wie sie an bekannten Fahrzeugen existiert und zum Anbremsen einzelner Räder in unterschiedlicher Stärke, abhängig von der jeweils sensorisierten Fahrstabilität des Fahrzeugs, dient. Wenn die vorhandene ESP-Einrichtung die zur Fahrzeugkorrektur erforderlichen Lenkwirkungen durch Radanbremsungen nicht mehr erzielen kann, wird zur Unterstützung dieser Funktion die Lenkhilfseinrichtung zugeschaltet, und die Lenksäule in der erforderlichen Richtung, wie sie von der ESP-Einrichtung und/oder einem weiteren, hierzu geeigneten und vorgesehenen Regel-/Steuersystem vorgegeben wird, beaufschlagt. Gleich so wird verfahren, wenn Seitenbeschleunigungsaufnehmer, die in dem Fahrzeug vorhanden sind, Seitenbeschleunigungen sensieren, die mit der vorgegebenen Fahrtrichtung und -geschwindigkeit nicht in Einklang stehen, so dass auch hier eine abrupte Seitenbewegung des Fahrzeugs durch die Lenkhilfseinrichtung korrigiert werden kann. Derartige Fälle treten beispielsweise auf, wenn bei unverändertem Lenkwinkel (also gleicher Lenksäulenstellung) eine abrupte Seitenbewegung des Fahrzeugs registriert wird, wie sie beispielsweise durch Seitenböen oder plötzlich auftretenden Spurrillen verursacht werden kann.The Activation and / or actuation of the steering assistance device happens here by correction commands, on the one hand such Activation trigger, on the other hand pretend, what kind the movement and / or feedback of the power steering device should be. For this purpose, correction commands from an ESP device, as it exists on known vehicles and for braking individual Wheels in different thickness, depending from the respectively sensorized driving stability of the vehicle. If the existing ESP facility required the vehicle correction Steering effects by Radanbremsungen can no longer achieve is to assist this function the steering aid switched on, and the steering column in the required direction, as provided by the ESP facility and / or another, for this purpose appropriate and intended regulation / control system is given, applied. The same procedure is followed when lateral accelerometers, which are present in the vehicle, senses lateral accelerations, not with the given direction of travel and speed in line, so that here too an abrupt lateral movement of the vehicle can be corrected by the steering aid. Such cases occur, for example, if unchanged Steering angle (ie same steering column position) an abrupt Side movement of the vehicle is registered, as for example by Side gusts or sudden ruts can be caused.

Weiter können Korrekturbefehle von Lenkwinkelpendelaufnehmern verarbeitet werden, dergestalt, dass die Lenkhilfseinrichtung die als „nervöses Lenkverhalten" mancher Fahrer bekannten Pendelbewegungen am Lenkrad ausgleicht. Dieses „nervöse Lenkverhalten" äußert sich in mehr oder weniger regelmäßigen, pendelnden Lenkbewegungen um eine vorgegebene Stellung, insbesondere eine Nullstellung der Lenksäule, mit relativ kleiner Amplitude. Gemessen an der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den hierbei möglichen und erforderlichen Kurvenradien, die einen gewissen Lenkeinschlag bei gegebener Geschwindigkeit bedingen, sind diese Pendelbewegungen relativ hochfrequent, aber von geringem Ausschlag, und können somit als „sinnlose Lenkbewegungen" ausgefiltert und über die Lenkhilfseinrichtung kompensiert werden. Die Kompensation erfolgt hierbei dadurch, dass durch die Lenkhilfseinrichtung eine Drehmomentbeaufschlagung der Lenksäule in einer der jeweiligen Pendelbewegung entgegengesetzten Richtung erfolgt. Hierbei wird ein ruhigeres Fahrverhalten des Fahrzeugs und eine weitgehende Schonung der Lenkmechanik erzielt.Furthermore, correction commands can be processed by Lenkwinkelpendelaufnehmern, such that the steering aid compensates for the known as "nervous steering behavior" of some drivers pendulum movements on the steering wheel.This "nervous steering" manifests itself in more or less regular, oscillating steering movements to a predetermined position, especially a zero position the steering column, with a relatively small amplitude. Measured by the speed of the vehicle and the here possible and required curve radii, which cause a certain steering angle at a given speed, these oscillations are relatively high frequency, but of low rash, and can thus be filtered out as "meaningless steering movements" and compensated via the steering aid. The compensation takes place in this case by the fact that by the steering aid means a torque of the steering column in one of the respective pendulum motion opposite direction takes place. Here, a quieter handling of the vehicle and a substantial protection of the steering mechanism is achieved.

Die Lenkhilfseinrichtung kann zur haptischen Signalisierung an den Fahrer Vibrationen am Lenkrad erzeugen, wenn ein Fahrsicherheitssystem aktiv wird. Bislang wird die Aktivierung von Fahrsicherheitssystemen, beispielsweise von ESP, dem Fahrer nur durch das Aufleuchten entsprechender Anzeigen im Kombi-Instrument mitgeteilt. Der Fahrer kann diese Anzeige übersehen oder wahrnehmen, gleichwohl stellt diese lediglich eine mittelbare Warnung an den Fahrer dar, dass sich das Fahrzeug in einem physikalischen Grenzbereich befindet. Dem gegenüber hat die Beaufschlagung der Lenksäule mit Vibrationen den Vorteil, dass der Fahrer direkt über das Lenkrad eine haptische, nicht übersehbare Rückmeldung über einen anormalen oder gefährlichen Fahrzustand erhält. Die bei modernen Fahrzeugen manchmal als nachteilig empfundene Entkopplung der Lenk- und Bedienelemente vom Straßenzustand und von der Fahrdynamik des Fahrzeugs wird hierbei in geeigneter und angemessener Weise durchbrochen, ohne die mit einer vollständigen Entkopplung einhergehenden, nachteiligen Komfortverluste mit sich zu bringen. Die Vibrationen werden durch wechselweise Drehmomentbeaufschlagung an der Lenksäule erzeugt, also insbesondere dadurch, dass ein Drehmoment in rascher Folge einmal linksdrehend, dann aber rechtsdrehend aufgebracht wird.The Power steering device can haptic signaling to the driver Generate vibrations on the steering wheel, if a driving safety system becomes active. So far, the activation of driver safety systems, for example, from ESP, the driver only by lighting up accordingly Indications displayed in the instrument cluster. The driver can overlook this indication or perceive, nevertheless this represents only an indirect one Warning to the driver that the vehicle is in a physical Border area is located. The opposite has the admission The steering column with vibration has the advantage of being the driver directly over the steering wheel a haptic, not overlooked Feedback about an abnormal or dangerous Driving condition receives. The modern vehicles sometimes perceived as disadvantageous decoupling of the steering and controls the road condition and the driving dynamics of the vehicle will be broken in an appropriate and appropriate way, without the attendant complete decoupling, to bring adverse comfort losses. The vibrations be by alternating torque applied to the steering column generated, ie in particular by a torque in faster Follow it once to the left, then turn it clockwise.

In einer weiteren Verfahrensausgestaltung werden die Vibrationen am Lenkrad in Verbindung mit von anderen Signalisierungseinrichtungen erzeugten Signalen parallel ausgegeben. Es erfolgt folglich eine Signalisierung durch bereits bekannte Signalisierungseinrichtungen, also beispielsweise bekannte ESP-Warnleuchten im Armaturenbrett, als auch zusätzlich durch die Beaufschlagung des Lenkrads mit Vibrationen. Auf diese Weise wird dem Fahrzeuglenker sowohl optisch als auch haptisch das Vorliegen ungewünschter Fahrsituationen und/oder des Eingreifens von Fahrsicherheitssystemen signalisiert.In In another embodiment of the method, the vibrations on the Steering wheel in conjunction with other signaling devices generated signals are output in parallel. It therefore takes one Signaling by already known signaling devices, So for example, known ESP warning lights in the dashboard, and in addition by the action of the steering wheel with vibrations. In this way, the vehicle driver is both both visually and haptically the presence of undesired driving situations and / or the intervention of driving safety systems.

In einer anderen Verfahrensausgestaltung werden die Korrekturbefehle an die Lenkhilfseinrichtung zusätzlich zu Maßnahmen von im Fahrzeug vorhandenen Fahrsicherheitssystemen gegeben. Die Korrekturbefehle an die Lenkhilfseinrichtung unterstützen demzufolge den Eingriff von bereits vorhandenen Fahrsicherheitssystemen, beispielsweise von ESP und/oder von ABS.In another embodiment of the method becomes the correction commands to the steering aid in addition to measures given by existing in the vehicle driving safety systems. The correction commands to the steering aid support accordingly the Intervention of existing safety systems, for example ESP and / or ABS.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren näher erläutert. Dazu zeigenThe Invention will be explained below with reference to figures. Show this

1 ein Verfahrensablaufdiagramm, das beispielhaft den Einsatz der Lenkhilfseinrichtung illustriert und 1 a process flow diagram illustrating by way of example the use of the power steering device and

2 den Prüfungsschritt aus 1. 2 the exam step 1 ,

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

1 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm, das beispielhaft den Gang des Verfahrens veranschaulicht. Nach Start 1 des Verfahrens wird in einem Prüfungsschritt 2 auf das Vorliegen einer ungewünschten Fahrsituation Su geprüft. Sollte eine solche ungewünschte Fahrsituation Su nicht vorliegen, also insbesondere nicht von im Fahrzeug vorhandenen Sensoren sensiert werden, erfolgt eine Rückverzweigung an den Start 1. Das Verfahren wird hierauf erneut ausgeführt. Insbesondere ist eine kontinuierliche Ausführung des Verfahrens nach jeweiliger Rückverzweigung an den Start 1 sinnvoll, wobei jeweils vor erneuter Ausführung des Prüfungsschrittes 2 ein gewisses, vorbestimmtes oder vorbestimmbares Zeitintervall zu warten, so dass nach Rückverzweigung an den Start 1 der Prüfungsschritt 2 erst nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls (hier nicht dargestellt) durchgeführt wird. Das Zeitintervall kann hierbei beliebig kurz gewählt werden, um eine sichere Funktion des Verfahrens zu bewirken. Wird im Prüfungsschritt 2 festgestellt, dass eine ungewünschte Fahrsituation Su vorliegt, wird in einem Entscheidungsschritt 3 geprüft, ob ein gerichteter Lenkeingriff D durch die Lenkhilfseinrichtung erforderlich ist. Sollte dies nicht der Fall sein, wird auf eine Vibrationsbeaufschlagung 4 des Lenkrads beziehungsweise der Lenksäule verzweigt und an den Start 1 zurück verzweigt, um das Verfahren erneut auszuführen. Sollte im Entscheidungsschritt 3 befunden werden, dass der gerichtete Lenkeingriff D erforderlich ist, wird in einem Ermittlungsschritt 5 die Richtung DirD des erforderlichen Lenkeingriffs D festgestellt, wozu eine im Fahrzeug bereits vorhandene Sensorik in Verbindung mit im Fahrzeug bereits vorhandenen Regel-/Steuereinrichtungen oder aber mit einer solchen der Lenkhilfseinrichtung selbst dienen kann. Sobald in dem Ermittlungsschritt 5 die Richtung DirD des erforderlichen Lenkeingriffs D festgestellt wurde, erfolgt in einem Beaufschlagungsschritt 6 die Drehmomentbeaufschlagung T der Lenksäule beziehungsweise des Lenkrads durch die Lenkhilfseinrichtung. Über die in der Vibrationsbeaufschlagung 4 erfolgende Vibration als haptische Signalisierung an den Fahrer hinaus erfolgt hier also ein gezielter, gerichteter Eingriff in das Lenkverhalten des Fahrzeugs durch gerichtete Drehmomentbeaufschlagung T der Lenksäule beziehungsweise des Lenkrads, mithin der Lenkung. Sodann wird an den Start 1 zurück verzweigt, um das Verfahren erneut auszuführen. 1 shows a process flow diagram that exemplifies the process of the method. After start 1 of the procedure is in a test step 2 checked for the presence of an undesired driving situation S u . If such an undesired driving situation S u is not present, that is to say in particular not sensed by sensors present in the vehicle, a return branch takes place at the start 1 , The process is then re-executed. In particular, a continuous execution of the process after each branching back to the start 1 meaningful, in each case before re-execution of the test step 2 wait a certain, predetermined or predeterminable time interval, so that after branching back to the start 1 the test step 2 only after expiration of the predetermined time interval (not shown here) is performed. The time interval can be chosen as short as desired in order to effect a safe operation of the method. Will in the test step 2 determined that there is an undesired driving situation S u , is in a decision step 3 checked whether a directional steering intervention D is required by the steering aid. If this is not the case, it will be subjected to vibration 4 branched off the steering wheel and the steering column and to the start 1 branches back to perform the procedure again. Should in the decision step 3 are found to require the directional steering engagement D becomes in a determination step 5 the direction Dir D of the required steering engagement D is established, for which purpose a sensor already present in the vehicle can be used in conjunction with control / control devices already present in the vehicle or else with such a steering assistance device itself. Once in the investigation step 5 the direction Dir D of the required steering engagement D has been determined takes place in a loading step 6 the torque T of the steering column or the steering wheel by the steering aid. About in the vibration application 4 Successful vibration as haptic signaling to the driver also takes place here is a targeted, directed intervention in the steering behavior of the vehicle by directed torque application of the steering column T or the steering wheel, thus the steering. Then it is at the start 1 branches back to perform the procedure again.

2 zeigt den Prüfungsschritt 2, wie in 1 beschrieben, unter Erläuterung der Einflussgrößen V der im Prüfungsschritt 2 vorzunehmenden Prüfung auf Vorliegen der ungewünschten Fahrsituation Su. Es findet hierbei beispielsweise eine Prüfung auf ESP-Signale ESP statt, die auf eine ungewünschte Fahrsituation schließen lassen, eine Prüfung auf Seitenbeschleunigungsaufnehmer-Werte Q, die das Vorhandensein einer ungewünschten Fahrsituation nahelegen und auf Lenkwinkelpendelaufnehmer-Werte S, die ein nicht-sinnvolles Pendeln des Fahrzeuglenkers am Lenkrad signalisieren. Abhängig von dem Ergebnis des Prüfungsschrittes 2 werden die in 1 dargestellten weiteren Schritte veranlasst, wobei insbesondere nach dem Entscheidungsschritt 3 (1) ein zu im Fahrzeug vorhandenen Fahrsicherheitssystemen kumulatives Mitwirken der Lenkhilfseinrichtung, wie dargestellt, erfolgt. Die Lenkhilfseinrichtung unterstützt hierbei folglich die im Fahrzeug vorhandenen Fahrsicherheitssysteme, um insbesondere in deren Grenzbereichen ein sicheres Fahrverhalten und einen möglichst weitgehenden Ausgleich von ungewünschten Fahrsituationen zu ermöglichen. 2 shows the test step 2 , as in 1 described, under Explanation of influence sizes V in the test step 2 to be checked for the presence of the undesired driving situation S u . In this case, for example, a check is made for ESP signals ESP which indicate an undesired driving situation, a check for lateral accelerometer values Q, which suggest the presence of an undesired driving situation, and steering angle transducer values S, which indicate a non-sensible oscillation of the vehicle Signal the driver on the steering wheel. Depending on the result of the test step 2 will be in 1 caused further steps, in particular after the decision step 3 ( 1 ) an existing in the vehicle driving safety systems cumulative participation of the steering aid, as shown, takes place. The power steering device thus supports the vehicle safety systems present in the vehicle in order to enable safe driving behavior and as far as possible compensation of undesired driving situations, especially in their border areas.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004062820 A1 [0002] DE 102004062820 A1 [0002]

Claims (3)

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, mit einer Lenkhilfseinrichtung, die im Falle einer ungewünschten Fahrsituation dem Fahrzeuglenker haptische Informationen, insbesondere zur Lenkradbetätigung, gibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkhilfseinrichtung Korrekturbefehle von einer ESP-Einrichtung und/oder von Seitenbeschleunigungsaufnehmern und/oder von Lenkwinkelpendelaufnehmern erhält und/oder dass die Lenkhilfseinrichtung Vibrationen am Lenkrad erzeugt, wenn ein Fahrsicherheitssystem aktiv wird.A method for operating a motor vehicle, with a steering aid device, in the case of an undesired driving situation the vehicle driver haptic information, in particular for steering wheel operation, there, characterized in that the steering assistance device receives correction commands from an ESP device and / or side acceleration sensors and / or Lenkwinkelpendelaufnehmern and / or that the power steering device generates vibrations on the steering wheel when a driving safety system becomes active. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vibrationen am Lenkrad in Verbindung mit von anderen Signalisierungseinrichtungen erzeugten Signalen parallel ausgegeben werden.Method according to claim 1, characterized in that that vibration on the steering wheel in conjunction with other signaling devices generated signals are output in parallel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturbefehle an die Lenkhilfseinrichtung zusätzlich zu Maßnahmen von im Fahrzeug vorhandenen Fahrsicherheitssystemen gegeben werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the correction commands to the steering aid in addition to measures existing in the vehicle Driving safety systems are given.
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