DE102009009032A1 - Yaw oscillations recognizing method for motor vehicle, involves inferring yaw oscillations behavior in hands-off condition when changes of sign of steering torque and steering angle acceleration are not made and product sign is negative - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung von Gierschwingungen eines Kraftfahrzeugs im Hands-Off-Fall sowie weiterhin auf ein Verfahren zur Kompensation solcher Gierschwingungen an einem Kraftfahrzeug, bei dem eine aktive Rückstellung der Lenkung in ihre Nulllage mittels eines Elektromotors erfolgt.The The invention relates to a method for detecting yaw oscillations a motor vehicle in the hands-off case and continue to a method to compensate for such yaw vibrations on a motor vehicle, where an active default the steering takes place in its zero position by means of an electric motor.
Bei elektromechanischen Lenkungen ist aufgrund der durch den Elektromotor bedingten erhöhten Trägheit nach einem Auslenken eine selbsttätige Rückstellung der Lenkung in die Nulllage unzureichend, da die aus der Achsgeometrie resultierenden Rückstellkräfte an den eingeschlagenen Rädern nicht ausreichen, um die Räder wieder in Geradeausstellung zu bewegen. Aus diesem Grunde wird mittels des Elektromotors eine aktive Rückstellung vorgenommen.at Electromechanical steering is due to the electric motor conditional increased inertia after a deflection an automatic return of the steering in the Zero position insufficient, since the restoring forces resulting from the axle geometry on the not hit wheels enough for the wheels move back to the straight ahead position. For this reason is by means of the electric motor an active reset performed.
Durch Auswertung von Lenkmoment, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Lenkwinkel und Lenkwinkelgeschwindigkeit wird in einem Steuergerät anhand dort abgelegter Berechnungsvorschriften oder Kennlinien ein für die aktive Rückstellung erforderliches Drehmoment des Elektromotors berechnet. Das Steuergerät übermittelt anschließend ein entsprechendes Stellsignal an den Elektromotor, so dass die Fahrzeugräder in die Geradeausstellung zurückgestellt werden.By Evaluation of steering torque, vehicle speed, engine speed, Steering angle and steering angular velocity is determined in a control unit stored there calculation rules or curves for the active provision Required torque of the electric motor calculated. The control unit transmits then one corresponding actuating signal to the electric motor, so that the vehicle wheels in the Staged straight ahead become.
Üblicherweise erfolgt die aktive Rückstellung gedämpft, um gefährliche Gierschwingungen des Fahrzeugs zu unterdrücken. Diese Dämpfung beeinträchtigt jedoch das Lenkgefühl, so dass herkömmliche Verfahren zur aktiven Rückstellung der Lenkung stets einen Kompromiss zwischen einem guten Lenkgefühl und der Dämpfung von Gierschwingungen darstellen.Usually the active reset is subdued to dangerous Suppress yaw vibration of the vehicle. However, this damping affects the steering feel, so that conventional Procedure for active reset The steering always a compromise between a good steering feel and the damping of yawing vibrations.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Lenkgefühl einer elektromechanischen Lenkung ohne Beeinträchtigung der Fahrsicherheit zu verbessern.From that Based on the object of the invention, the steering feel of a Electromechanical steering without compromising driving safety to improve.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst, welches sich auf das Erkennen von Gierschwingungen im Hands-Off-Fall. Dieses Verfahren schafft die Grundlage für eine wirksame Bekämpfung von Gierschwingungen immer dann, wenn eine solche erforderlich ist. Andernfalls kann die über die aktive Rückstellung bereitgestellte Dämpfung zurückgenommen und dadurch das Lenkgefühl verbessert werden.These The object is achieved by a method according to claim 1, which on the recognition of yaw vibrations in the hands-off case. This The procedure provides the basis for an effective fight against Yaw vibrations whenever required. Otherwise, the over the active default provided damping withdrawn and thereby the steering feel be improved.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Erfassen des Verlaufs des Lenkwinkels, des Lenkmoments und der Lenkwinkelbeschleunigung sowie ein Auswerten dieser Größen in einem Zeitintervall nach Überschreiten eines Mindestbetrags für den Lenkwinkel und anschließendem Abfall des Betrags des Lenkwinkels hinsichtlich
- – eines Vorzeichenwechsels des Lenkmoments in Bezug auf den Nulldurchgang des Lenkwinkels,
- – eines Vorzeichenwechsels der Lenkwinkelbeschleunigung in einem definierten Winkelbereich von maximal +/–20 Grad um den Nulldurchgang des Lenkwinkels, und
- – des Vorzeichens des Produkts aus Lenkmoment und Lenkwinkelbeschleunigung in Bezug auf den Nulldurchgang des Lenkwinkels.
- A sign change of the steering torque with respect to the zero crossing of the steering angle,
- - A change of sign of the steering angle acceleration in a defined angular range of a maximum of +/- 20 degrees to the zero crossing of the steering angle, and
- - the sign of the product of steering torque and steering angular acceleration with respect to the zero crossing of the steering angle.
Auf das Auftreten von Gierschwingungen im Hands-Off-Fall wird dann geschlossen, wenn
- – kein Vorzeichenwechsel des Lenkmoments vordem Nulldurchgang des Lenkwinkels auftritt,
- – kein Vorzeichenwechsel der Lenkwinkelbeschleunigung in dem definierten Winkelbereich um den Nulldurchgang des Lenkwinkels auftritt, und
- – das Vorzeichen des Produkts aus Lenkmoment und Lenkwinkelbeschleunigung bis zum Nulldurchgang des Lenkwinkels negativ bleibt.
- - no change of sign of the steering torque occurs before the zero crossing of the steering angle,
- No sign change of the steering angular acceleration occurs in the defined angular range around the zero crossing of the steering angle, and
- - The sign of the product of steering torque and steering angle acceleration remains negative until the zero crossing of the steering angle.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Kompensation von Gierschwingungen im Hands-Off-Fall gemäß Anspruch 4 sowie gemäß Anspruch 5 gelöst. Das Verfahren, welches sich jeweils auf ein Fahrzeug mit aktiver Rückstellung der Lenkung in die Nulllage mittels eines Elektromotors bezieht. zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem Erkennen von Gierschwingungen im Hands-Off-Fall die Rückstellung der Lenkung dahingehend modifiziert wird, dass der Einfluss des Lenkmoments bei der Berechnung des Stellsignals für den Elektromotor zur aktiven Rückstellung temporär erhöht wird.The The above object is further achieved by a method for compensation of yaw vibrations in hands-off case according to claim 4 and according to claim 5 solved. The procedure, each referring to a vehicle with active provision the steering refers to the zero position by means of an electric motor. is characterized by the fact that when detecting yaw vibrations in the hands-off case the provision the steering is modified so that the influence of the Steering torque in the calculation of the control signal for the electric motor to the active provision temporary elevated becomes.
Die Sollrücklaufgeschwindigkeit des Lenkrads kann in Abhängigkeit von Lenkwinkel, Lenkmoment und Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben und mit der aktuellen Lenkwinkelgeschwindigkeit verglichen werden. Je nach Abweichung der Sollrücklaufgeschwindigkeit von der aktuellen Lenkwinkelgeschwindigkeit wirkt die aktive Rückstellung beschleunigend oder dämpfend. Durch eine Verringerung lenkmomentabhängiger Größen ist ein deutlich freieres Lenkgefühl darstellbar, welches jedoch durch die deshalb fehlende Dämpfung gefährliche Gierschwingungen des Fahrzeugs zulassen würde. Diese gilt es jedoch zu vermeiden.The Should return speed of the steering wheel can depend on specified by steering angle, steering torque and vehicle speed and compared with the current steering angular velocity. Depending on the deviation of the setpoint return speed from the current steering angle speed, the active reset acts accelerating or damping. By reducing steering torque dependent variables is a much freer steering feel representable, which, however, dangerous due to the lack of damping Would permit vibration of the vehicle. This applies, however, too avoid.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, dass die Gierschwingungen lediglich im Hands-Off-Fall auftreten. Die Dämpfung der aktiven Rückstellung kann daher solange zurückgenommen werden, solange ein Hands-Off-Fall mit Gierschwingungen nicht gegeben ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren kann somit der Einfluss lenkmomentabhängiger Größen bei der Vorgabe der Stellsignale für den Elektromotor zurückgenommen oder vollständig unterdrückt werden.The invention is based on the consideration that the yaw oscillations occur only in hands-off case. The damping of the active reset can therefore be withdrawn as long as a hands-off case with yaw oscillations is not given. Compared to conventional methods, the influence can thus be directed tabhängiger variables in the specification of the control signals for the electric motor withdrawn or completely suppressed.
Durch die oben erläuterte Erkennung eines Hands-Off-Falls mit Gierschwingungen kann diese Verminderung revidiert bzw. der Einfluss des Lenkmoments bei der Vorgabe der Stellsignale für den, Elektromotor temporär erhöht werden.By the above explained Detecting a hands-off case with yaw oscillations can reduce this revised or the influence of the steering torque in the specification of the Actuating signals for the, electric motor temporarily elevated become.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the invention are specified in further claims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The Drawing shows in:
Das
Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf eine elektromechanische Lenkung
Zur
aktiven Rückstellung
der Lenkung in ihre Nulllage wird innerhalb einer ersten Berechnungseinheit
Weiterhin
weist das Lenkungssteuergerät
Hierzu werden der Verlauf des Lenkwinkels φ, des Lenkmoments ML und der Lenkwinkelbeschleunigung d2φ/dt2 erfasst und ausgewertet. Die Auswertung wird jedoch lediglich nach einem Überschreiten eines Mindestbetrags für den Lenkwinkel φ, der beispielsweise mit 35° vorgegeben sein kann, und einem anschließendem Abfall des Betrags des Lenkwinkels gestartet und zumindest bis zu einem Nulldurchgang des Lenkwinkels fortgesetzt. Für jedes Überschreiten des Mindestbetrags des Lenkwinkels wird die Auswertung erneut gestartet.For this purpose, the course of the steering angle φ, the steering torque M L and the steering angular acceleration d 2 φ / dt 2 are detected and evaluated. However, the evaluation is only after exceeding a minimum amount for the steering angle φ, which may be predetermined, for example, 35 °, and then a decrease in the amount of steering angle started and continued at least until a zero crossing of the steering angle. For each exceeding of the minimum amount of the steering angle, the evaluation is restarted.
Die Auswertung erfolgt hinsichtlich drei verschiedener Kriterien, nämlich
- a) hinsichtlich eines Vorzeichenwechsels des Lenkmoments ML in Bezug auf den Nulldurchgang des Lenkwinkels φ,
- b) eines Vorzeichenwechsels der Lenkwinkelbeschleunigung d2φ/dt2 in einem definierten Winkelbereich von maximal +/–20 Grad um den Nulldurchgang des Lenkwinkels φ, und
- c) das Vorzeichen des Produkts aus Lenkmoment ML und Lenkwinkelbeschleunigung d2φ/dt2 in Bezug auf den Nulldurchgang des Lenkwinkels φ.
- a) with respect to a change of sign of the steering torque M L with respect to the zero crossing of the steering angle φ,
- b) a change of sign of the steering angular acceleration d 2 φ / dt 2 in a defined angular range of a maximum of +/- 20 degrees to the zero crossing of the steering angle φ, and
- c) the sign of the product of steering torque M L and steering angular acceleration d 2 φ / dt 2 with respect to the zero crossing of the steering angle φ.
Auf
das Auftreten von Gierschwingungen im Hands-Off-Fall wird dann geschlossen,
wenn
für
Kriterium a) kein Vorzeichenwechsel des Lenkmoments ML vor
dem Nulldurchgang des Lenkwinkels φ auftritt,
für Kriterium
b) kein Vorzeichenwechsel der Lenkwinkelbeschleunigung d2φ/dt2 in dem definierten Winkelbereich um den
Nulldurchgang des Lenkwinkels φ auftritt,
und
für
Kriterium c) das Vorzeichen des Produkts aus Lenkmoment ML und Lenkwinkelbeschleunigung d2φ/dt2 bis zum Nulldurchgang des Lenkwinkels φ negativ
bleibt.The occurrence of yaw vibrations in the hands-off case is then closed, if
for criterion a) no sign change of the steering torque M L occurs before the zero crossing of the steering angle φ,
for criterion b) no sign change of the steering angular acceleration d 2 φ / dt 2 occurs in the defined angular range around the zero crossing of the steering angle φ, and
for criterion c) the sign of the product of steering torque M L and steering angular acceleration d 2 φ / dt 2 remains negative until the zero crossing of the steering angle φ.
In
diesem Fall wird ein Steuersignal sModifikation erzeugt
und an die erste Berechnungseinheit
Wird
eine Gierschwingung durch aktives Lenken des Fahrers simuliert,
wie dies in den
Liegt
das Steuersignal sModifikation an der ersten Berechnungseinheit
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The The invention has been described above with reference to a preferred embodiment explained in more detail. she but is not limited to this but comprises all embodiments defined by the claims.
- 11
- Lenkungsteering
- 22
- Elektromotorelectric motor
- 33
- LenkungssteuergerätSteering control unit
- 44
- erste Berechnungseinheitfirst calculation unit
- 55
- zweite Berechnungseinheitsecond calculation unit
- φφ
- Lenkwinkelsteering angle
- ML M L
- Lenkmomentsteering torque
- MMotor M engine
- Unterstützungsmoment des Elektromotorsassist torque of the electric motor
- sModifikation s modification
- Steuersignalcontrol signal
- sMotor s engine
- Stellsignal für den Elektromotoractuating signal for the electric motor
Claims (6)
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