DE102008041379A1 - Method for operating superposition steering system of vehicle, involves inputting steering wheel angle in superposition unit, and detecting reference pinion angle directly with inputted steering wheel angle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Überlagerungslenkung, eine Überlagerungseinheit zur Verwendung in einer Überlagerungslenkung sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.The Invention relates to a method for operating a superposition steering, an overlay unit for use in a superposition steering and a computer program and computer program product for execution of the procedure.
Bei Überlagerungslenkungen wird dem durch ein Lenkrad vorgegebenen Lenkradwinkel ein Winkel überlagert, so dass sich ein gewünschter Winkel an den für die Lenkung vorgesehenen Rädern, in der Regel die Vorderräder, einstellt. Grundsätzlich ist dabei die Winkelübersetzung definiert durch wobei iv als Übersetzungsverhältnis bezeichnet wird, das das Verhältnis zwischen dem Lenkradwinkel δS und dem Vorderradwinkel δF definiert.In the case of overlapping steering, an angle is superimposed on the steering wheel angle predetermined by a steering wheel, so that a desired angle is set at the wheels provided for the steering, as a rule the front wheels. Basically, the angle translation is defined by where i v is referred to as a gear ratio that defines the ratio between the steering wheel angle δ S and the front wheel angle δ F.
Die Lenkübersetzung der Überlagerungslenkung, die das Verhältnis zwischen Lenkradwinkel δS und Ritzelwinkel δG bestimmt, beeinflusst somit direkt das Übersetzungsverhältnis iv.The steering ratio of the superposition steering, which determines the relationship between steering wheel angle δ S and pinion angle δ G , thus directly affects the gear ratio i v .
Da der eigentliche Radwinkel nicht gemessen werden kann, ist dieser zu ersetzen durch einen gewünschten Winkel bzw. einen Sollwinkel und eine gewünschte Winkelübersetzung bzw. eine Sollwinkelübersetzung: Since the actual wheel angle can not be measured, this is to be replaced by a desired angle or a desired angle and a desired angular transmission or a desired angular transmission ratio:
Üblicherweise wird diese Winkelübersetzung in einer sogenannten Überlagerungseinheit mittels Kennlinien ermittelt, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und den Lenkradwinkel berücksichtigen.Usually This angle translation is in a so-called overlay unit determined by means of characteristic curves, which determine the speed of the vehicle and consider the steering wheel angle.
So können in Abhängigkeit bestimmter Fahrsituationen aber auch nach Vorgabe des Fahrers unterschiedliche Winkelübersetzungen zwischen Lenkradwinkel und Radlenkwinkel eingestellt werden.So can depend on specific driving situations but also according to specification of the driver different angle translations be set between the steering wheel angle and wheel steering angle.
Aus
der Druckschrift
Nachteilig bei dem beschriebenen Verfahren ist, dass zur eigentlichen Berechnung des Sollüberlagerungwinkels die Fahrzeuglenkkinematik bekannt sein muss, da die Übersetzung zwischen Lenkrad und Vorderrad vorgegeben ist und der eigentliche Sollüberlagerungswinkel berechnet werden muss.adversely in the described method is that for the actual calculation the Sollüberlagerungwinkels the vehicle steering kinematics be known must, since the translation between steering wheel and front wheel is predetermined and the actual target overlay angle must be calculated.
Dies ist bei Überlagerungseinheiten, die beispielsweise in einer Lenksäule optional verbaut werden, nachteilig, da in diesen Systemen die Fahrzeugperipherie zur korrekten Berechnung des Sollüberlagerungswinkels bekannt sein muss, obwohl die Fahrzeuglenkkinematik außerhalb der eigentlichen Systemgrenze der Überlagerungseinheit liegt.This is in superposition units, for example, in a Steering column can be optionally installed, disadvantageous, as in these Systems the vehicle periphery for the correct calculation of the target overlay angle must be known, although the vehicle steering kinematics outside the actual system boundary of the overlay unit lies.
Weiterhin ist nachteilig, dass die Fader-Funktion abhängig vom Fahrzeugtyp eingestellt sein muss.Farther is disadvantageous that the fader function depends on the vehicle type must be adjusted.
Das vorgestellte Verfahren dient zum Betreiben einer Überlagerungslenkung, wobei eine Winkelübersetzung zwischen einem Lenkradwinkel eines Lenkrads und dem Radlenkwinkel der für die Fahrzeuglenkung verantwortlichen Räder, in der Regel die Vorderräder, eines Fahrzeugs eingestellt und der Lenkradwinkel in eine Überlagerungseinheit eingegeben wird. Dabei ist vorgesehen, dass zu dem eingegeben Lenkradwinkel in der Überlagerungseinheit direkt ein gewünschter Ritzelwinkel bzw. Sollritzelwinkel ermittelt wird.The presented method is used to operate a superposition steering, where an angular translation between a steering wheel angle a steering wheel and the wheel steering angle for the vehicle steering responsible wheels, usually the front wheels, set of a vehicle and the steering wheel angle in a superposition unit is entered. It is provided that to the entered steering wheel angle in the overlay unit directly a desired one Pinion angle or Sollritzelwinkel is determined.
Zur Ermittlung des gewünschten Ritzelwinkels in der Überlagerungseinheit kann eine Kennlinie oder auch ein mehrere Kennlinien umfassendes Kennlinienfeld eingesetzt werden.to Determination of the desired pinion angle in the superposition unit can a characteristic curve or even a multi-characteristic curve field be used.
Wird ein Kennlinienfeld verwendet, dann erfolgt ein Übergang zwischen den einzelnen Kennlinien bspw. über eine sogenannte Fader-Funktion.Becomes uses a characteristic field, then a transition takes place between the individual characteristics eg. Via a so-called Fader function.
Diese
Fader-Funktion kann von der Lenkradwinkelgeschwindigkeit abhängig
sein. Eine Abhängigkeit von der Sollwinkelübersetzung
ist, wie in der Druckschrift
In Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens wird der gewünschte Ritzelwinkel in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Lenkradwinkels ermittelt.In Embodiment of the proposed method is the desired Pinion angle as a function of vehicle speed and the steering wheel angle determined.
Das vorgestellte Verfahren hat, zumindest in einigen der vorgestellten Ausführungen, erhebliche Vorteile gegenüber dem dargelegten Stand der Technik. So können durch geeignete Nutzung der Kennfeldausgangsgrößen eine Vereinfachung der Gesamtfunktionalität einer variablen Lenkübersetzung erreicht und gleichzeitig die funktionellen Vorteile einer Fader-Funktion zur Umschaltung zwischen den Kennfeldern genutzt werden. Weiterhin entfällt die Abhängigkeit der Fahrzeugkinematik. Dies wird dadurch erreicht, dass anstelle einer Sollübersetzung direkt im Kennfeld ein Sollritzelwinkel ermittelt wird. Der Ritzelwinkel ist die Ausgangsgröße der Überlagerungseinheit und korreliert somit zur Systemgrenze eines Lenksystems mit der Überlagerungseinheit und einer Recheneinheit.The presented method has, at least in some of the presented embodiments, considerable advantages over the stated prior art. Thus, by a suitable use of the characteristic diagram output variables, a simplification of the overall functionality of a variable steering ratio can be achieved, while at the same time achieving the functional advantages of a fader function for switching between the two Maps are used. Furthermore, the dependency of the vehicle kinematics is eliminated. This is achieved by determining a desired pinion angle directly in the characteristic field instead of a desired ratio. The pinion angle is the output of the superposition unit and thus correlates to the system boundary of a steering system with the superposition unit and a computing unit.
Die Umschaltung zwischen den Kennfeldern bzw. die Berechnung des Sollritzelwinkels aus zwei oder mehreren Kennfeldern erfolgt abhängig von der Lenkradwinkelgeschwindigkeit und der Richtung des Betrags des Lenkradwinkels. Umschaltgeschwindigkeiten sind dabei in allen Freiheitsgraden applizierbar. Dies bedeutet, dass einstellbar ist, ob ein Übergang von einem größeren Sollritzelwinkel auf einen kleineren aufgrund einer gewünschten Kennfeldumschaltung nur dann abhängig von einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit umgesetzt wird, wenn der Lenkradwinkel betragsmäßig zu- oder abnimmt. Es ist ebenso einstellbar, ob ein Übergang von einem kleineren Sollritzelwinkel auf einen größeren Sollritzelwinkel aufgrund einer gewünschten Kennfeldumschaltung nur dann abhängig von einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit umgesetzt wird, wenn der Lenkradwinkel betragsmäßig zu- oder abnimmt.The Switchover between the maps or the calculation of the desired pinion angle from two or more maps is dependent on the steering wheel angular velocity and the direction of the amount of Steering wheel angle. Switching speeds are in all degrees of freedom to apply. This means that is adjustable, whether a transition from a larger target pinion angle to a smaller one due to a desired map switching only then implemented depending on a steering wheel angular velocity when the steering wheel angle increases in magnitude or decreases. It is also adjustable, whether a transition from a smaller nominal pinion angle to a larger one Target pinion angle due to a desired map switching only then dependent on a steering wheel angular velocity is implemented when the steering wheel angle in terms of amount increases or decreases.
Es kann weiterhin eingestellt werden, ob ein Übergang von einem kleineren Sollritzelwinkel auf einen größeren Sollritzelwinkel aufgrund einer gewünschten Kennfeldumschaltung nur dann abhängig von einer Lenkradwinkelgeschwindigkeit umgesetzt wird, wenn der Lenkradwinkel betragsmäßig zu- oder abnimmt. Außerdem ist die Abhängigkeit der Lenkradwinkelgeschwindigkeit applizierbar.It can be further adjusted, whether a transition of a smaller Sollritzelwinkel on a larger Target pinion angle due to a desired map switching only then dependent on a steering wheel angular velocity is implemented when the steering wheel angle in terms of amount increases or decreases. Besides, the dependence is the steering wheel angular velocity can be applied.
Die beschriebene Überlagerungseinheit ist zur Aufnahme und Verarbeitung eines Lenkradwinkels vorgesehen und dazu ausgebildet, zu dem aufgenommenen Lenkradwinkel direkt einen Ritzelwinkel bzw. einen Sollritzelwinkel zu ermitteln.The described overlay unit is for recording and Processing a steering wheel angle and designed to to the recorded steering wheel angle directly a pinion angle or to determine a desired pinion angle.
Hierzu kann die Überlagerungseinheit den Sollritzelwinkel mittels zumindest einer Kennlinie oder eines Kennfelds ermitteln.For this the superposition unit can the Sollritzelwinkel means determine at least one characteristic or a map.
Ein Computerprogramm umfasst Programmcodemittel, um alle Schritte eines Verfahrens, wie dies voranstehend beschrieben ist, durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.One Computer program includes program code means to complete all steps of a Procedure, as described above, to perform, if the computer program on a computer or equivalent Computing unit is executed.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst diese Programmcodemittel, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind.One Computer program product includes this program code means based on stored on a computer readable medium.
Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger, wie bspw. einer Diskette, CD, DVD, Festplatte, einem USB Memory Stick oder ähnlichem, oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein. Von dort kann das Computerprogramm in ein Speicherelement, des Steuergeräts übertragen werden.The Computer program may be on a computer-readable medium, such as a floppy disk, CD, DVD, hard disk, a USB memory Stick or the like, or an Internet server as a computer program product be saved. From there, the computer program can be stored in a memory element, be transferred to the control unit.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and attached drawing.
Es versteht sich, dass die voranstehend 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.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The Invention is based on an embodiment in the Drawing schematically illustrated and will be referred to below described in detail on the drawing.
In
Es
sind innerhalb einer Systemgrenze
Anhand
der resultierenden Sollwinkelübersetzung ivd wird
bei
Es
ist somit erforderlich, dass die Fahrzeugperipherie, insbesondere
die Beziehung zwischen dem Ritzelwinkel und dem Vorderradwinkel,
zur Berechnung des Sollüberlagerungswinkels bekannt ist, obwohl
die Fahrzeuglenkkinematik außerhalb der eigentlichen Systemgrenzen
In
Mit
dem Lenkrad
Mit
dem Motor
In
Mittels
Kennfeldern
Auf
Grundlage dieses Werts erfolgt in
Es wird deutlich, dass dieses gegenüber dem Stand der Technik stark vereinfachte Verfahren unabhängig von der Fahrzeugkinematik durchzuführen ist.It it becomes clear that this compared to the state of the art highly simplified procedures independent of the vehicle kinematics is to perform.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102006023562 A1 [0007, 0014] DE 102006023562 A1 [0007, 0014]
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