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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein hybrides Lenksystem für
ein Fahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern
eines derartigen hybriden Lenksystems.
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Aus
der
DE 103 51 618
A1 ist ein hybrides Lenksystem bekannt, das eine hydraulische
Servoeinrichtung zur hydraulischen Lenkkraftunterstützung sowie
eine elektrische Servoeinrichtung zur elektrischen oder elektromechanischen
Lenkkraftunterstützung aufweist. Zur Senkung des Energieverbrauchs des
Lenksystems und somit des Energieverbrauchs eines damit ausgestatteten
Fahrzeugs wird bei einem erforderlichen Lenkmoment, das unterhalb
eines vorbestimmten Schwellwerts liegt, die Lenkkraftunterstützung
ausschließlich mit der elektrischen Servoeinrichtung durchgeführt.
Sofern das erforderliche Lenkmoment besagten Schwellwert übersteigt, wird
entweder auf die hydraulische Servoeinrichtung umgeschaltet oder
die hydraulische Servoeinrichtung wird zur elektrischen Servoeinrichtung
zugeschaltet. Außerdem kann vorgesehen sein, bei der Aktivierung und
Deaktivierung der Servoeinrichtungen die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
zu berücksichtigen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für ein hybrides Lenksystem bzw. für ein zugehöriges
Steuerungsverfahren eine verbesserte Ausführungsform anzugeben,
die sich insbesondere durch einen reduzierten Energieverbrauch auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, beim Aktivieren und
Deaktivieren der Servoeinrichtungen den energetischen Wirkungsgrad
zu berücksichtigen, den die beiden Servoeinrichtungen für
das jeweils erforderliche Lenkmoment aufweisen. In Abhängigkeit
davon können dann die Servoeinrichtungen aktiviert bzw.
deaktiviert werden, um für das jeweils erforderliche Lenkmoment
einen Betriebszustand für das Lenksystem einzustellen, der
den niedrigsten Energieverbrauch erzeugt. Die Erfindung nutzt hierbei
die Erkenntnis, dass insbesondere bei kleineren Lenkmomenten, bei
denen an sich nur die elektrische Servoeinrichtung aktiv ist, Betriebssituationen
auftreten können, bei denen der gesamte Energieverbrauch
niedriger ist, wenn nur die hydraulische Servoeinrichtung aktiv
ist oder wenn beide Servoeinrichtungen aktiv sind. Des Weiteren kann
sich beispielsweise mit zunehmender Temperatur der Wirkungsgrad
der hydraulischen Servoeinrichtung verbessern, während
gleichzeitig der Wirkungsgrad der elektrischen Servoeinrichtung
abnimmt. Ingesamt kann somit durch die Erfindung der Energieverbrauch
des Lenksystems und somit des damit ausgestatteten Fahrzeugs reduziert
werden.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein,
bei der Wirkungsgradberechnung einen Energieverbrauch beim Umschalten
zwischen den Servoeinrichtungen und/oder beim Aktivieren und/oder
beim Deaktivieren der jeweiligen Servoeinrichtungen zu berücksichtigen.
Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein Umschalten zwischen
den Servoeinrichtungen voraussichtlich nur für eine vergleichsweise
kurze Zeit erforderlich sein wird. Zweckmäßig können
hierbei prädiktive Informationen zum erforderlichen Lenkmoment,
wie z. B. eine voraussichtliche Mindestdauer des erforderlichen
Lenkmoments, berücksichtigt werden. Beispielsweise kann
eine geeignete Steuerung, z. B. durch Einlegen eines Rückwärtsgangs,
erkennen, dass ein Rangierbetrieb vorliegt, der zeitlich so lange
andauert, dass ein Umschalten auf die hydraulische Servoeinrichtung
lohnt.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 ein
Ablaufdiagramm für eine Steuerungs- bzw. Regelungsstrategie
eines hybriden Lenksystems,
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2 ein
Diagramm zur Veranschaulichung eines Zusammenhangs zwischen Lenkmoment
und Unterstützungsmoment in Verbindung mit Aktivierungszuständen
der Servoeinrichtungen bei einer statischen Momentengrenzschwelle,
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3 ein
Diagramm wie in 2, jedoch bei einer flexiblen
Momentengrenzschwelle,
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4 ein
Diagramm zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen Zeit,
Aktormoment bei Überlast,
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5 ein
Diagramm zur Veranschaulichung des Zusammenhangs zwischen Zeit und
Unterstützungsmoment bei der Berücksichtigung
prädiktiver Informationen.
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Entsprechend 1 umfasst
ein hybrides Lenksystem 1 eine hydraulische Servoeinrichtung 2 sowie
eine elektrische Servoeinrichtung 3 und eine Steuerung 4.
Die hydraulische Servoeinrichtung 2 dient zur Einleitung
einer hydraulischen Lenkkraftunterstützung, also eines
Unterstützungsmoments, in eine im Übrigen nicht
dargestellte Fahrzeuglenkung. Die elektrische Servoeinrichtung 3 dient
zur Einleitung einer elektrischen oder elektromechanischen Lenkkraftunterstützung
in die Fahrzeuglenkung. Die Steuereinrichtung 4 bzw. die
Steuerung 4 dient zum Betätigen der Servoeinrichtungen 2, 3,
also zum alternativen oder kumulierten Aktivieren bzw. Deaktivieren
der Servoeinrichtungen 2, 3.
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Erfindungsgemäß ist
die Steuereinrichtung 4 so ausgestaltet, dass sie eine
energetische Wirkungsgradberechnung in Abhängigkeit eines
erforderlichen Lenkmoments durchführen kann. Hierbei kann
die Steuereinrichtung 4 vergleichen, welche der Servoeinrichtungen 2, 3 zur
Erzielung des erforderlichen Lenkmoments weniger Energie verbraucht.
Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 4 so ausgestaltet, dass
sie das Aktivieren und Deaktivieren der Servoeinrichtungen 2, 3 in
Abhängigkeit der genannten Wirkungsgradberechnung durchführen
kann.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die
Steuereinrichtung 4 außerdem so ausgestaltet sein,
dass sie bei der Wirkungsgradberechnung den Energieverbrauch berücksichtigt, der
beim Umschalten zwischen den Servoeinrichtungen 2, 3 entsteht
bzw. der beim Aktivieren und/oder beim Deaktivieren der jeweiligen
Servoeinrichtung 2, 3 entsteht. Ferner kann die
Steuereinrichtung 4 optional so ausgestaltet sein, dass
sie aus geeigneten Signalen prädiktive Informationen zum
erforderlichen Lenkmoment generiert, um diese beim Aktivieren und
Deaktivieren der Servoeinrichtungen 2, 3 zu berücksichtigen.
Eine diesbezüglich wichtige prädiktive Information
ist beispielsweise eine voraussichtliche Mindestdauer des erforderlichen
Lenkmoments. Wenn ausgehend von einem Betriebszustand mit aktivierter
elektrischer Servoeinrichtung und deaktivierter hydraulischer Servoeinrichtung
ein geringfügig erhöhtes Lenkmoment erforderlich
wird, kann in Abhängigkeit der erwarteten Mindestdauer
dieses erhöhten Lenkmoments entschieden werden, ob sich das
Zuschalten der hydraulischen Servoeinrichtung 2 bzw. das
Umschalten auf die hydraulische Servoeinrichtung 2 energetisch
lohnt. Handelt es sich voraussichtlich nur um einen relativ kurzzeitigen
Bedarf für das erhöhte Lenkmoment, kann es energetisch
sinnvoller sein, diesen ausschließlich über die
elektrische Servoeinrichtung zu befriedigen, wozu es grundsätzlich
möglich sein kann, die elektrische Servoeinrichtung kurzzeitig
in einem Überlastbereich zu betreiben.
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Entsprechend 1 kann
die Steuerung 4 gemäß einem Feld 5 Fahrzustandssignale
erfassen, um in Abhängigkeit dieser Fahrzustandssignale
das erforderliche Lenkmoment zu ermitteln. Derartige Fahrzustandssignale
beinhalten beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und
den aktuellen Lenkradwinkel. Optional können außerdem
eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit sowie eine Lenkradwinkelbeschleunigung
berücksichtigt werden. Darüber hinaus können
gemäß einem Feld 6 auch Fahrzeugzustandsparameter
bei der Ermittlung des erforderlichen Lenkmoments berücksichtigt
werden. Beispielsweise kann eine ladungsabhängige und/oder eine
an die Reifenbauart angepasste Lenkunterstützung realisiert
werden.
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Die
Bestimmung der notwendigen Lenkunterstützung kann beispielsweise
durch zwei grundsätzliche Möglichkeiten erfolgen.
Eine Möglichkeit beruht darin, die Lenkunterstützung
kennfeldbasiert zu bestimmen. Hierbei wird die Lenkunterstützung, also
das jeweilige Lenkmoment mittels eines mit einer entsprechenden
Messsensorik ausgestatteten Versuchsträgers in Abhängigkeit
unterschiedlicher Fahrsituationen und Fahrzeugzustände
bestimmt. Die dabei ermittelten Zusammenhänge lassen sich dann
in einem mehrdimensionalen Kennfeld in einem entsprechenden Steuergerät
bzw. in der Steuereinrichtung 4 abspeichern. Eine andere
Möglichkeit besteht zum Beispiel darin, mittels einer in
der Steuereinrichtung 4 abgespeicherten Funktion die notwendige
Lenkunterstützung, also das erforderliche Lenkmoment zu
bestimmen. Beispielsweise kann hierfür ein Einspurmodell
des Fahrzeugs verwendet werden. Die zugehörige Einspurmodellgleichung
beschreibt den Zusammenhang zwischen dem erforderlichen Lenkmoment
und den Fahrzustandsinformationen bei vorgegebenen Fahrzeugzustandssignalen.
Die beiden Möglichkeiten sind hier im Feld 7 zusammengefasst.
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Die
Auswahl der jeweiligen Lenkunterstützung, also die Realisierung
einer Lenkunterstützung ausschließlich durch die
hydraulische Servoeinrichtung 2 oder ausschließlich
durch die elektrische Servoeinrichtung 3 oder durch beide
Servoeinrichtungen 2, 3 kann beispielsweise in
Abhängigkeit eines Grenzunterstützungsmoments
erfolgen. In Abhängigkeit des erforderlichen Lenkmoments
wird entschieden, mit welcher Servoeinrichtung 2, 3 die
erforderliche Lenkunterstützung bereitgestellt wird. Die hier
vorgestellte Steuerung 4 des hybriden Lenksystems 1 kann
hierbei mittels Basissignalen und optional zusätzlich mittels
erweiterten prädiktiven Signalen realisiert werden. Bei
der Berücksichtigung von Basissignalen, also von Fahrzustandssignalen
sowie von Fahrzeugzustandssignalen lässt sich ein Umschalten
zwischen den unterschiedlichen Servoeinrichtungen 2, 3 beispielsweise
wie folgt realisieren:
Bei Fahrzuständen, bei denen
das erforderliche Lenkmoment eine fest definierte statische Unterstützungsmomentengrenze
Mgrenz,stat überschreitet, was beispielsweise
bei einer kleineren Fahrzeuggeschwindigkeit und bei größeren
Lenkwinkeln der Fall sein kann, wird die hydraulische Servoeinrichtung 2 aktiviert,
während die elektrische Servoeinrichtung 3 deaktiviert
wird. Bei Fahrzuständen, bei denen das erforderliche Lenkmoment
kleiner ist als die konstant definierte Unterstützungsmomentengrenze
Mgrenz,stat, wird die elektrische Servoeinrichtung 3 aktiviert,
während die hydraulische Servoeinrichtung 2 deaktiviert wird.
Der Wert der statischen Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,stat ist maßgeblich von der
Leistungsfähigkeit der elektrischen Servoeinrichtung 3 abhängig
und stellt das dauerhaft abgebbare Moment der elektrischen Servoeinrichtung 3 dar. Mservo,soll < Mgrenz,stat → Melektr oder Mhydr MServo,soll > Mgrenz,stat → Mhydr
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Ergänzend
zu den Fahrzustandssignalen können als weitere Informationen
Fahrzeugzustandssignale, wie z. B. Achslast und Reifenart, mit einbezogen
werden, sofern die ergänzenden Informationen für
das Lenkverhalten des Fahrzeugs relevant sind.
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2 zeigt
ein Steuerungsverhalten, das auf einer stationären Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,stat beruht. Eine Verlaufskurve 8 zeigt
die Abhängigkeit des mit Hilfe der jeweiligen Servoeinrichtung 2, 3 aufzubringenden
Unterstützungsmoments Mservo (Ordinate)
vom erforderlichen Lenkmoment Mhand (Abszisse).
In diesem Diagramm bildet die statische Unterstützungsmomentengrenze
Mgrenz,stat eine horizontale Linie 9,
die einen unteren Bereich 10 von einem oberen Bereich 11 trennt.
Im unteren Bereich 10 liegt ausschließlich eine
elektrische Servounterstützung vor, während im
oberen Bereich 11 ausschließlich eine hydraulische Übersetzung
vorliegt. Es ist klar, dass grundsätzlich eine gewisse
Hysterese vorgesehen sein kann, um bei einem erforderlichen Lenkmoment,
das um den Wert der Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,stat schwankt, ein ständiges
Wechseln zwischen elektrischer und hydraulischer Servounterstützung
zu vermeiden.
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Sofern
erweiterte Signale, in Form prädiktiver Informationen zur
Verfügung stehen, die eine gewisse zeitliche Vorhersage
für das erforderliche Lenkmoment ermöglichen,
kann auch eine flexible Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex definiert werden: MServo,soll < Mgrenz,flex → Melektr Mservo,soll > Mgrenz,flex → Mhydr
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3 zeigt
wieder den Verlauf 8 der erforderlichen Lenkkraftunterstützung
Mservo in Abhängigkeit des Lenkmoments
Mhand. Die statische Unterstützungsmomentengrenze
Mgrenz,stat ist wieder durch eine horizontale
Gerade 9 wiedergegeben. Gleichzeitig ist eine weiter oben,
also bei größeren Unterstützungsmomenten
angeordnete flexible Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex angeordnet, die eine horizontale
Gerade 12 definiert. Hierdurch ergeben sich im Diagramm
der 3 drei unterschiedliche Bereiche, nämlich
wieder ein unterer Bereich 10, ein oberer Bereich 11 sowie
ein mittlerer Bereich 13. Im unteren Bereich 10 wird
die Servounterstützung ausschließlich elektrisch
realisiert. Im oberen Bereich 11 wird die Servounterstützung
ausschließlich hydraulisch realisiert. Im mittleren Bereich 13 erfolgt
die Servounterstützung ausschließlich elektrisch,
und zwar durch eine gezielte Übersteuerung der elektrischen
Servoeinrichtung 3. Die Position der flexiblen Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex, also ihr Abstand zur statischen
Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,stat ist
dabei variabel und hängt von den genannten prädiktiven
Informationen ab. Beispielsweise hängt der Wert der flexiblen
Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex von
der erwarteten Mindestdauer des jeweils erforderlichen Unterstützungsmoments
ab. Dieser Zusammenhang ist beispielsweise in dem in 4 wiedergegebenen
Diagramm entnehmbar. Darin ist ein Verlauf 14 dargestellt,
der die Abhängigkeit des Werts der flexiblen Unterstützungsmomentengrenze
Mgrenz,flex von der erwarteten zeitlichen
Dauer des jeweiligen Unterstützungsmoments wiederspiegelt.
Je kürzer die erwartete Lenkmomentunterstützung
ausfällt, desto höher ist der Wert der flexiblen
Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex.
Der untere Bereich 10 dieses Diagramms repräsentiert
Unterstützungsmomente, die von der elektrischen Servoeinrichtung 3 dauerhaft
bereitgestellt werden können. Die unterhalb des Verlaufs 14 und
oberhalb der statischen Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,stat liegenden Werte repräsentieren Unterstützungsleistungen
der elektrischen Servoeinrichtung 3, die von dieser nur
vorübergehend, im so genannten Überlastbereich
bereitgestellt werden können.
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Auf
diese Weise ist es beispielsweise möglich, bei nur kurzzeitig
höheren notwendigen Unterstützungsmomenten die
Lenkunterstützungsleistung elektrisch bereitzustellen.
In diesem Fall könnte die elektrische Servoeinrichtung 3 bzw.
ein entsprechender Aktor der elektrischen Servoeinrichtung 3 im Kurzzeitbereich,
also im Überlastbereich betrieben werden. Durch die Einführung
der flexiblen Unterstützungsmomentengrenze Mgrenz,flex ergeben
sich folgende Eigenschaften:
Mit Hilfe von Strecken- und Routeninformationen,
die beispielsweise mit Hilfe einer Navigationseinrichtung, insbesondere
in Verbindung mit einem GPS, bereitgestellt werden können,
lässt sich frühzeitig eine optimale Regelstrategie
bzw. Steuerstrategie für die Lenkunterstützung
berechnen. Die Berücksichtigung derartiger prädiktiver
Signale ist in 1 im Feld 15 wiedergegeben.
Die Berechnung prädiktiver Unterstützungsmomente
kann wieder über Kennfelder oder Fahrzeugmodelle entsprechend
einem Feld 16 realisiert werden.
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Durch
die Berücksichtigung prädiktiver Signale kann
eine unnötige Aktivierung bzw. Deaktivierung der hydraulischen
Servoeinrichtung 2 vermieden werden, wodurch die Energiebilanz
des Lenkungssystems 1 optimierbar ist. Außerdem
lassen sich hierdurch optimale Lenkleistungen bereitstellen. Ferner
kann auch auf kurzzeitige und unnötige Wechsel zwischen
der hydraulischen Servoeinrichtung 2 und der elektrischen
Servoeinrichtung 3 bei kurzzeitigen Momentspitzen verzichtet
werden, die beispielsweise bei Ausweichmanövern auftreten könnten.
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5 zeigt
ein Diagramm, in dem ein zeitlicher Verlauf 17 des Unterstützungsmoments
Mservo wiedergegeben ist. Die flexible Unterstützungsmomentengrenze
und die statische Unterstützungsmomentengrenze definieren
wieder die Geraden 9 und 12, welche im Diagramm
wieder die drei Bereiche 10, 11 und 13 ausbilden. Über
die Zeitachse sind hier außerdem drei Bereiche 18, 19 und 20 eingetragen.
Im ersten Bereich 18 erfolgt ausschließlich eine
elektrische Servounterstützung. Erkennbar liegen die Unterstützungsmomente
innerhalb dieses ersten Bereichs 18 immer nur kurzzeitig
im mittleren Bereich 13. Insbesondere geht das Unterstützungsmoment immer
wieder unter die statische Unterstützungsmomentengrenze 9 zurück.
Auch überschreiten sie nicht die flexible Unterstützungsmomentengrenze 12. Während
des zweiten Bereichs 19 herrscht ausschließlich
eine hydraulische Servounterstützung. Erkennbar liegen
die Unterstützungsmomentenwerte dabei länger innerhalb
des mittleren Bereichs 13 vor und sinken insbesondere nicht
unter die statische Unterstützungsmomentengrenze 9 ab.
Vielmehr wird auch die flexible Unterstützungsmomentengrenze 12 überschritten.
Beim dritten Bereich 20 herrscht wieder eine ausschließlich
elektrische Servounterstützung vor.
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Die
vorstehend insbesondere mit Bezug auf die 2 bis 5 erläuterten
Zusammenhänge sind in 1 in den
Feldern 21 bis 26 symbolisch wiedergegeben. Gemäß Feld 21 wird
als Ausgangssignal ein aktuelles notwendiges Unterstützungsmoment
Mservo,aktuell ermittelt. Im Feld 22 wird
die statische Unterstützungsmomentengrenze bereitgestellt.
Im Feld 23 erfolgt die grundsätzliche Entscheidung
für die Aktivierung und Deaktivierung der Servoeinrichtungen 2, 3.
Parallel dazu kann bei der Berücksichtigung prädiktiver
Signale im Feld 24 ein prädiktives erforderliches
Unterstützungsmoment Mservo,prädiktiv ermittelt
werden, ebenso wie ein voraussichtlicher Zeitpunkt, sowie die erwartete
Zeitdauer des prädiktiven erforderlichen Lenkmoments. Über
das Feld 26 wird die flexible Unterstützungsmomentengrenze
bereitgestellt, die eine Funktion der erwarteten Zeitdauer ist.
Im Feld 25 erfolgt dann wieder die Entscheidung für
die Aktivierung und Deaktivierung der Servoeinrichtungen 2, 3.
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Erfindungsgemäß wird
die Auswahl der jeweiligen Servoeinrichtung 2, 3 vom
energetischen Wirkungsgrad abhängig gemacht. Für
den Fall, dass die notwendige Lenkleistungsunterstützung
aus Gesichtspunkten der Unterstützungsmomentengrenze vom
elektrischen System bereitgestellt werden kann, ist die endgültige
Auswahl der Lenkunterstützungsart (elektrisch und/oder
hydraulisch) aus Gesichtspunkten der Energieeffizienz zu entscheiden.
Dazu können in einem Feld 27 einerseits der Wirkungsgrad
der hydraulischen Servoeinrichtung 2 und andererseits der
Wirkungsgrad der elektrischen Servoeinrichtung 3 separat
berechnet und verglichen werden. Im Feld 28 erfolgt dann
die Entscheidung für das energetisch günstigere
System. Für die Wirkungsgradberechnung ist neben dem erforderlichen
Lenkmoment auch das thermische Verhalten zu berücksichtigen.
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Während
mit zunehmender Systemtemperatur die Viskosität des Lenkungsöls
und damit der Durchlaufdruck abnehmen und somit der hydraulische
Wirkungsgrad steigt, nimmt mit zunehmender Systemtemperatur beim
elektrischen System der Wirkungsgrad im Allgemeinen ab.
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Stehen
außerdem prädiktive Informationen zur Verfügung,
welche insbesondere die Größe und die Dauer der
anstehenden Lenkunterstützung beinhalten, kann gemäß Feld 29 außerdem
ein Wirkungsgradfaktor bestimmt werden, der Leistungsverluste beschreibt,
die beim Umschalten zwischen den Servoeinrichtungen 2, 3 bzw.
beim Einschalten und beim Ausschalten der jeweiligen Servoeinrichtung 2, 3 entstehen.
Diese Wirkungsgradfaktoren können bei der Entscheidung
in Feld 28 berücksichtigt werden. Besagter Wirkungsgradfaktor
ist von der Zeitdauer der Momentenunterstützung im anderen
Lenkmodus abhängig. So würde sich ein Schaltwechsel,
bei dem die Lenkunterstützungen in einem Wirkungsgrad günstigeren
Modus nur sehr kurzzeitig sowie nur für eine sehr kurze
Zeitdauer betrieben werden kann, aus Energieeffizienzgründen
nicht lohnen, während die sich die entsprechende Lenkunterstützung
für eine längere Zeitdauer aus Energieeffizienzgründen lohnen
würde. Zusammenfassend gilt folgender Zusammenhang: If(MServo aktuell > Mgrenz
t) then (Mhydr) If((MServo aktuell < Mgrenz t) & (nservo,hydr < knservo,hydr)) then
(Mhydr) If((MServo aktuell < Mgrenz t) & (nservo,hydr < knservo,hydr)) then
(Melektr)
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In
Feld 30 erfolgt dann die Aktivierung bzw. die Deaktivierung
der jeweiligen Servoeinrichtung 2, 3.
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Für
eine optimale Interaktion zwischen der elektrischen Servoeinrichtung 3 und
der hydraulischen Servoeinrichtung 2 sind vorbestimmte
Schaltbedingungen wünschenswert, so dass die jeweilige Lenkunterstützung
auch während des jeweiligen Schaltprozesses gewährleistet
ist. Beispielsweise kann die Aktivierung und Deaktivierung der hydraulischen
Servoeinrichtung 2 durch folgende Maßnahmen erfolgen:
Zum einen kann eine Lenkhelfpumpe abgeschaltet werden, sofern es
sich um eine extern angetriebene Lenkhelfpumpe handelt. Sofern die Lenkhelfpumpe
durch Kupplungsvorrichtung oder Getriebevorrichtung direkt von der
jeweiligen Brennkraftmaschine angetrieben ist, lässt sich
die Lenkhelfpumpe durch Entkuppeln und dergleichen Ausschalten.
Zum anderen kann bei einer regelbaren Pumpe die Fördermenge
reduziert und ggf. auch abgeschaltet werden. Denkbar ist dies beispielsweise bei
einer Flügelzellenpumpe mit variablem Volumenförderstrom.
Darüber hinaus ist auch denkbar, den von der jeweiligen
Pumpe geförderten Volumenstrom mittels eines Bypasses umzuleiten,
der z. B. mit Hilfe eines Elektromagnetventils gesteuert werden
kann.
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Bei
der Aktivierung und Deaktivierung der hydraulischen Servoeinrichtung 2 kommt
es aufgrund der Leitungslängen zwischen druckerzeugender
Lenkhelfpumpe und Druckfläche im jeweiligen Lenkgetriebe
zu Verzögerungen im Druckaufbau sowie beim Druckabbau.
Der zeitliche Verlauf des Druckaufbaus bzw. des Druckabbaus lässt
sich entweder mathematisch bzw. physikalisch formulieren oder experimentell
mittels eines Versuchsfahrzeugs bestimmen und in Form einer Kennlinie
bzw. eines Kennfelds in die jeweilige Steuereinrichtung 4 abspeichern.
Daraus ergibt sich bei einem Schaltwechsel, also beim Umschalten
zwischen den Servoeinrichtungen 2, 3 bei einem
gegebenen Unterstützungsmoment Mservo,soll ein
zeitverzögertes Momentensignal für die elektrische
Servoeinrichtung 3. Beispielsweise wird die elektrische
Servoeinrichtung 3 komplementär zum Druckabbau
der hydraulischen Servoeinrichtung 2 verzögert
eingeschaltet. Ebenso kann die elektrische Servoeinrichtung 3 komplementär
zum Druckaufbauverlauf der hydraulischen Servoeinrichtung 2 verzögert
ausgeschaltet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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