DE102009011044A1

DE102009011044A1 - Verfahren zur Einstellung der Lenkungscharakteristik einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung und elektromechanische Fahrzeuglenkung

Info

Publication number: DE102009011044A1
Application number: DE200910011044
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Hopp; Sebastian Kilz; Frank Dr. Schöttler; Carsten Busse
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-02-28
Filing date: 2009-02-28
Publication date: 2010-09-02

Abstract

In einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung werden Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung der Lenkung in Abhängigkeit aktueller Betriebsparameter des Fahrzeugs anhand vorgegebener Algorithmen bestimmt und durch entsprechende Ansteuerung eines Elektromotors (9) eingestellt. Mittels einer die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe (VA) und einer in der Lenkung vorgehaltenen Berechnungsvorschrift wird eine Anpassungsgröße (K, K) bestimmt und in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen, um eine automatische Anpassung der Lenkungscharakteristik an die Vorderachslast vorzunehmen. Hierdurch ergeben sich sowohl Vorteile bei der Fahrzeugerstellung, nämlich im Hinblick auf den Entwicklungs- und Fertigungsaufwand, als auch im Fahrzeugbetrieb, nämlich im Hinblick auf eine Optimierung der Lenkungscharakteristik. Weiterhin wird eine entsprechend konfigurierte Lenkung angegeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung der Lenkungscharakteristik einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung, bei der eine Lenkkraftunterstützung und/oder eine Rückstellung der Lenkung in Abhängigkeit aktueller Betriebsparameter des Fahrzeugs mittels vorgegebener Algorithmen bestimmt und durch entsprechende Ansteuerung eines Elektromotors eingestellt werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine entsprechend ausgebildete Lenkung.
Aufgrund unterschiedlicher Motorisierungen und Bereifungen der Fahrzeuge einer Bauserie muss die Lenkungscharakteristik individuell auf die jeweilige Fahrzeugkonfiguration abgestimmt werden. Herkömmliche Fahrzeuglenkungen werden daher nach ihrem Einbau in ein Kraftfahrzeug mit einem fahrzeugspezifischen Kennliniensatz versehen, über den die Lenkkraftunterstützung und eine Rückstellung der Lenkung in ihre Mittelstellung sowie gegebenenfalls auch eine Stabilitäts- und Dynamikfunktionalität vorgegeben werden.
Dies ist bisher mit großem Aufwand verbunden. In der Regel werden für definierte Vorderachslastbereiche jeweils eigene Kennliniensätze für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung erstellt. Diese Kennliniensätze müssen vor ihrer Freigabe getestet werden, was mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.
In der Fertigung wird zu der Vorderachslast des zu bestückenden Fahrzeugs ein hierzu passender Kennliniensatz ausgewählt und in das Steuergerät der Lenkung eingelesen. Dieser Vorgang ist umständlich und zeitaufwändig.
Ein derartiges Verfahren zur Einstellung der Lenkungscharakteristik ist beispielsweise in der EP 1 094 965 B1 beschrieben.
Ändert sich im Betrieb des Fahrzeugs die Vorderachslast, beispielsweise aufgrund einer erhöhten Zuladung, wird dies durch die bisher verwendeten Kennliniensätze nicht berücksichtigt. Die Lenkungscharakteristik ist in solchen Fällen dann oftmals nicht mehr optimal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, die Anpassung der Lenkungscharakteristik an unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels einer die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer in der Lenkung vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße bestimmt und in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen wird, um eine automatische Anpassung der Lenkungscharakteristik an die Vorderachslast vorzunehmen.
Im Unterschied zum Stand der Technik, wonach die Kennliniensätze für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung vorderachslastspezifisch vorgegeben werden, kommt die Erfindung mit einem vorderachslastunabhängigen Kennliniensatz aus. Es ist daher nicht mehr erforderlich, vorderachslastspezifische Kennliniensätze zu testen und individuell je nach Fahrzeugkonfiguration in das Fahrzeug bzw. die Lenkungssteuerung einzulesen. Die Anpassung der Lenkungscharakteristik erfolgt nun vielmehr durch eine separat gebildete Anpassungsgröße, deren Berechnungsvorschrift ebenfalls bereits in der Lenkungssteuerung vorgehalten werden kann.
Die Anpassung erfolgt durch eine einfache Größe, welche die Vorderachslast repräsentiert. Hierdurch wird der Programmieraufwand in der Fertigung erheblich vermindert. Zuordnungsfehler werden vermieden. Die Anpassung der Lenkungscharakteristik erfolgt automatisch.
Zudem wird hierdurch die Möglichkeit eröffnet, im späteren Betrieb des Fahrzeugs eine Anpassung an unterschiedliche Zuladungszustände vorzunehmen, so dass stets mit einer der jeweiligen Vorderachslast bestimmungsgemäß zugeordneten Lenkungscharakteristik gefahren werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
So kann die Anpassungsgröße beispielsweise multiplikativ in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen werden. Der zusätzliche Berechnungsaufwand bleibt hierdurch gering. Als Berechnungsvorschrift kann beispielsweise eine Kennlinie vorgesehen werden, welche eine Funktion der die Vorderachslast repräsentierenden Größe ist. Eine Anpassung an unterschiedliche Bereifungen kann analog erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Anpassungsgröße mit einem Stellsignal für den Elektromotor multipliziert. Das so modifizierte Stellsignal wird dann dem Elektromotor übermittelt.
Es ist jedoch auch möglich, eine Anpassungsgröße einem Stellsignal des Elektromotors additiv aufzuschalten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Anpassungsgröße aus der die Vorderachslast repräsentierenden Größe mittels einer Vorderachsverzerrungskennlinie ermittelt, welche die vorderachslastspezifische Variation der Lenkungscharakteristik kompensiert.
Bevorzugt ist dabei für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung der Lenkung jeweils eine eigene Verzerrungskennlinie vorgesehen.
Generell lässt sich sagen, dass die Anpassungsgröße mit zunehmender Vorderachslast ansteigen sollte.
Die die Vorderachslast repräsentierende Größe kann auf unterschiedliche Weise bestimmt und der Lenkungssteuerung zugeführt werden.
In der einfachsten Variante wird die Vorderachslast des jeweiligen Fahrzeugs gemessen, in die Lenkungssteuerung eingegeben und anschließend in der Lenkung abgespeichert. Dies lässt sich in der Fertigung ohne großen Aufwand realisieren. Die Vorderachslast kann jedoch auch aus der Fahrzeugkonfiguration abgeleitet werden, so dass eine individuelle Achslastmessung am Fahrzeug nicht nötig ist. Weiterhin ist es möglich, die Vorderachslast aus der Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer bei Stillstand des Fahrzeugs zu ermitteln. Liegt die die Vorderachslast repräsentierende Größe im Fahrzeug vor, erfolgt die Anpassung der Lenkungscharakteristik automatisch in der Lenkung.
Am Fahrzeug kann ferner eine Eingabemöglichkeit für den Fahrer vorgesehen sein, über die dieser die Vorderachslasteingabe manuell modifizieren kann. So kann bei einer hohen Zuladung die Vorderachslast erhöht werden. In der Lenkungsteuerung wird dann eine Anpassung der Lenkungscharakteristik automatisch eingestellt.
Weiterhin ist es möglich, die Anpassung der Lenkungscharakteristik während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs zu aktualisieren, ohne dass der Fahrer hierzu in irgendeiner Weise besonders tätig werden müsste. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird dazu die Vorderachslast repräsentierende Größe während des Fahrbetriebs ermittelt und aktualisiert. Hierdurch wird das Fahrzeug stets mit einer auf die aktuelle Vorderachslast abgestimmten Lenkungscharakteristik betrieben.
Vorzugsweise wird in diesem Fall als die Vorderachslast repräsentierende Größe die Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer verwendet, die über geeignete Sensoren ermittelt wird. Zur Vermeidung dynamischer Effekte kann, wie vorstehend erwähnt, die Bestimmung der Vorderachslasten im Stillstand bei horizontaler Ausrichtung des Fahrzeugs vorgenommen werden. Bei einer kontinuierlichen Messung empfiehlt es sich, die gemessene Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer stark tiefasszufiltern, um starke Schwankungen der Unterstützung und der Rückstellung durch Bodenunebenheiten zu verhindern.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine elektromechanische Fahrzeuglenkung, gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Die erfindungsgemäße Lenkung umfasst einen Elektromotor, über den eine Lenkkraftunterstützung und/oder eine Rückstellung der Lenkung darstellbar sind, eine Steuereinrichtung mit einem Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder der Rückstellung der Lenkung, über das ein Stellsignal zur Ansteuerung des Elektromotors generiert wird, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung mindestens ein weiteres Modul zur Vorderachslastanpassung aufweist, das derart konfiguriert ist, um aus einer die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer in diesem Modul vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße zu bestimmen, und dass das Vorderachslastanpassungsmodul und das Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung miteinander derart verbunden sind, dass die Anpassungsgröße in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder der Rückstellung der Lenkung einfließt und eine automatische Anpassung der Lenkungscharakteristik an die Vorderachslast erfolgt.
Hiermit werden die oben bereits erläuterten Vorteile erreicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Lenkung sind das Vorderachslastanpassungsmodul und das Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung über eine Multiplikationseinrichtung miteinander verknüpft, deren Ausgang mit dem Elektromotor verbunden ist. In einer alternativen Ausgestaltung erfolgt die Verknüpfung über eine Summationseinrichtung.
Bevorzugt ist in dem Vorderachslastanpassungsmodul als Berechnungsvorschrift eine Vorderachsverzerrungskennlinie abgelegt, deren Eingangsgröße die die Vorderachslast repräsentierende Größe und deren Ausgangsgröße die Anpassungsgröße ist. Für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung der Lenkung kann jeweils ein eigenes Vorderachslastanpassungsmodul vorgesehen sein, so dass die Vorderachslastanpassung der Lenkkraftunterstützung unabhängig von der Vorderachslastanpassung der Rückstellung erfolgen kann.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Speicher zum Abspeichern der die Vorderachslast repräsentierenden Größe mit der Eingangsseite des Vorderachslastanpassungsmoduls verbunden. In diesen Speicher kann während der Fertigung die der Fahrzeugkonfiguration entsprechende Vorderachslast eingelesen werden, so dass eine entsprechende Information für die Anpassung der Lenkungscharakteristik über den Betrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Bei gegebenenfalls vorgenommenen Aktualisierungen wird der ältere Speicherwert überschrieben.
Wird die Vorderachslast aus einer anderen Größe abgeleitet, beispielsweise aus der Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer, ist zusätzlich eine entsprechende Berechnungseinheit vorgesehen und unter anderem mit dem Speicher verbunden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Ansicht einer elektromechanischen Lenkung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise der Lenkungssteuerung.
Das Ausführungsbeispiel in 1 zeigt eine elektromechanische Lenkung 1 für ein Personenkraftfahrzeug. Die Lenkung 1 umfasst ein Lenkrad 2, über das von einem Fahrer ein Handlenkmoment M_F eingebracht werden kann. Dieses Handlenkmoment M_F wird vom Lenkrad 2 über eine Lenksäule 3 an ein Lenkgetriebe 4 überfragen. Das Lenkgetriebe 4 weist eine Zahnstange auf, die an ihren Enden jeweils über ein Gelenk 5 mit einer Spurstange 6 gekoppelt ist. Jede Spurstange 6 greift an einem gegenüber dem Fahrzeugaufbau abgestützten Radträger 7 an, an dem ein Fahrzeugrad 8 gelagert ist. Über das Lenkgetriebe 4 wird das Handlenkmoment M_F des Fahrers in Form einer Lenkkraft längs der Zahnstange an den Spurstangen 6 und letztlich an den Fahrzeugrädern 8 zur Wirkung gebracht.
An geeigneter Stelle, bei dem Ausführungsbeispiel an dem Lenkgetriebe 4, wird eine Lenkkraftunterstützung in Form eines Hilfsmoments M_M in die Lenkung 1 eingeleitet, um den Fahrer beim Lenken zu unterstützen und weiterhin eine Rückstellung der Lenkung in ihre Mittelstellung zu bewirken. Dieses Hilfsmoment M_M wird bei einer elektromechanischen Lenkung 1 durch einen Elektromotor 9 erzeugt, der beispielsweise achsparallel zu der Zahnstange angeordnet sein kann. Der Elektromotor 9 ist entweder koaxial um die Zahnstange oder seitlich versetzt neben der Zahnstange eingebaut. Es ist jedoch auch möglich, den Motor 9 an anderer Stelle anzuordnen oder einen Kraftangriff an anderer Stelle, beispielsweise an der Lenksäule 3, vorzusehen. Über das Hilfsmoment des Elektromotors M_M wird eine weitere Kraftkomponente an der Zahnstange bzw. an den Spurstangen 6 bereitgestellt.
Das Hilfsmoment M_M wird in Abhängigkeit des vom Fahrer aufgebrachten Handlenkmoments M_F eingestellt. Dieses Handlenkmoment M_F kann beispielsweise mit einer Drehmomentmesseinrichtung 10 an der Lenksäule 3 gemessen werden. In die Berechnung des Hilfsmoments M_M fließen gegebenenfalls weitere Fahrzeugparameter mit ein, die aus einem Antiblockiersystem oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm bekannt sind, wie beispielsweise die aktuellen Raddrehzahlen und Bremsdrücke, die Fahrgeschwindigkeit, die Gierrate des Fahrzeugs und/oder ein Lenkwinkel desselben. Ferner kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit am Lenkrad 2 berücksichtigt werden. Anhand dieser Kenngrößen wird in an sich bekannter Art und Weise mittels eines in einem Steuergerät 11 abgelegten Algorithmus wie beispielsweise einer Unterstützungskennlinie LKU oder einer automatischen Rückstellung ARS für die jeweilige Fahrsituation zu einem Handlenkmoment M_F des Fahrers ein Hilfsmoment M_M ermittelt und in Form eines geeigneten Stellsignals an den Elektromotor 9 übertragen, der dann ein entsprechendes Moment generiert. An der Lenkung kommen sowohl das Handmoment des Fahrers M_F als auch die Lenkkraftunterstützung in Form der Unterstützungsmoments M_M des Elektromotors 9 zur Wirkung. Da die Unterstützung kontinuierlich und stetig erfolgt, ist die Unterstützung am Lenkrad 2 nicht fühlbar. Das Ausmaß der Unterstützung kann je nach Fahrsituation variieren.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Steuereinrichtung der Lenkung, die in das in 1 dargestellte Steuergerät 11 implementiert ist. Es ist jedoch auch möglich, einzelne Funktionalitäten außerhalb des Lenkungssteuergeräts 11 unterzubringen.
Die Steuereinrichtung umfasst ein Modul 12 zur Lenkkraftunterstützung, in dem eine Unterstützungskennlinie LKU abgelegt ist. Letztere ist eine Funktion des Handlenkmoments M_F sowie weiterer Betriebsparameter des Fahrzeugs. In dem Lenkkraftunterstützungsmodul 12 wird anhand dieser Größen ein Stellsignal für den Elektromotor 9 generiert.
Zur Anpassung der Lenkkraftunterstützung an die jeweilige Vorderachslast des Fahrzeugs ist ein separates Vorderachslastanpassungsmodul 13 vorgesehen. In diesem wird aus einer gemessenen, die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer in diesem Modul 13 vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße K_LKU bestimmt.
Das Vorderachslastanpassungsmodul 13 ist mit dem Lenkkraftunterstützungsmodul 12 über eine Multiplikationseinrichtung 14 verbunden, so dass aus dem Stellsignal des Lenkkraftunterstützungsmoduls 12 und der Anpassungsgröße K_LKU ein modifiziertes Stellsignal für den Elektromotor 9 erhalten wird. Über die Anpassungsgröße K_LKU wird eine vorderachslastspezifische Abweichung von einer gewünschten Lenkungscharakteristik ausgeglichen. Zur Anpassung der Lenkung an die Vorderachslast einer Fahrzeugkonfiguration wird somit lediglich nur noch eine die Vorderachslast repräsentierende Größe VA benötigt. Hierdurch lässt sich in der Fertigung die Lenkung schneller an eine individuelle Fahrzeugkonfiguration anpassen. Dazu muss lediglich eine die Vorderachslast repräsentierende Größe VA in das Fahrzeug eingelesen werden.
In gleicher Weise kann eine Anpassung der Rückstellung der Lenkung erfolgen. Die Steuereinrichtung umfasst hierzu ein Rückstellungsmodul 15, in dem eine Rückstellkennlinie ARS abgelegt ist. Anhand dieser wird ein Stellsignal für den Elektromotor 9 generiert. Eine Anpassung an die Vorderachslast des Fahrzeugs erfolgt über ein weiteres Vorderachslastanpassungsmodul 16, das mit dem Rückstellungsmodul 15 über eine Multiplikationseinrichtung 17 verbunden ist, so dass aus dem Stellsignal und der Anpassungsgröße K_ARS ein modifiziertes Stellsignal für den Elektromotor 9 erhalten wird.
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels können die Anpassungsgrößen K_LKU und K_ARS auch in anderer Weise in die Stellsignalgenerierung einbezogen werden. Beispielsweise ist es möglich, diese ebenfalls eingangsseitig auf das Lenkkraftunterstützungsmodul 12 und das Rückstellungsmodul 15 auszuschalten. Ferner ist es möglich, die Anpassungsgrößen K_LKU und K_ARS als additive Stellsignalkomponenten zu definieren, die mit den Signalen des Lenkkraftunterstützungsmoduls 12 bzw. des Rückstellungsmoduls 15 summiert werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den Vorderachslastanpassungsmodulen 13 und 16 jeweils eine eigene Berechnungsvorschrift in Form einer Vorderachsverzerrungskennlinie abgelegt. Als Eingangsgrößere dient dabei jeweils eine die Vorderachslast repräsentierende Größe VA, während die Ausgangsgröße die Anpassungsgröße K_LKU bzw. K_ARS ist. Die Anpassungsgröße steigt dabei mit zunehmender Vorderachslast an. Alternativ kann auch ein einziges Vorderachslastanpassungsmodul vorhanden sein, dessen Anpassungsgröße sowohl für die Lenkunterstützung als auch für die Rückstellung verwendet wird. Ferner ist es möglich, eine vorderachslastspezifische Anpassung lediglich für die Lenkunterstützung oder lediglich für die Rückstellung vorzusehen.
Unter einer die Vorderachslast repräsentierenden Größe VA wird vorliegend sowohl ein Signal verstanden, das aus der Vorderachslast unmittelbar erhalten wird, als auch ein Signal einer Größe, welche die Bestimmung der Vorderachslast gestattet. Eine solche Größe ist beispielsweise die Einsinktiefe E der Fahrzeugdämpfer im Stillstand des Fahrzeugs.
In der Fertigung wird Vorderachslast des Fahrzeugs direkt gemessen und die gemessene Größe in einen Speicher 18 der Steuereinrichtung eingelesen. Alternativ kann die Vorderachslast auch auf andere Art und Weise aus der Fahrzeugkonfiguration bestimmt und in die Steuereinrichtung eingelesen werden. Beides Isst sich erheblich schneller bewerkstelligen, als das Auswählen und Einlesen eines vollständigen vorderachslastspezifischen Kennliniensatzes für die Unterstützungskennlinie und die Rückstellungskennlinie.
Insbesondere ist es möglich, die Vorderachslast aus der Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer bei einem Stillstand des Fahrzeugs zu bestimmen. Hierzu ist dann zusätzlich eine entsprechende Berechnungseinheit 19 vorhanden, die unter anderem mit dem Speicher 18 verbunden ist. Sind am Fahrzeug Sensoren zur Erfassung der Einsinktiefe E der Fahrzeugdämpfer vorhanden, können diese dazu genutzt werden, im Betrieb des Fahrzeugs eine Anpassung der Lenkungscharakteristik an sich verändernde Vorderachslasten vorzunehmen. Die im Speicher 18 vorgehaltene Größe V kann fortlaufend aktualisiert werden, wodurch eine automatische Anpassung der Lenkung an die aktuelle Vorderachslast erzielt wird. Alternativ kann beispielsweise im Rahmen eines Bordcomputers eine manuelle Eingabemöglichkeit für die die Vorderachslast repräsentierende Größe VA vorgesehen werden.
Die vorstehend erläuterte Lenkung ermöglicht ein Verfahren zur automatischen Vorderachslastanpassung der Lenkungscharakteristik, bei dem mittels der die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe VA und einer in der Lenkung vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße K_LKU bzw. K_ARS bestimmt und in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen wird.
Gegenüber herkömmlichen Verfahren, welche auf im voraus bestimmten, vorderachslastspezifischen und in die Lenkungssteuerung einzuprogrammierenden Kennlinien beruhen, weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Vorteile auf. Zum einen müssen nicht mehr mehrere Kennliniensätze gesondert getestet und freigegeben werden. Zum anderen müssen keine unterschiedlichen Kennlinien für unterschiedliche Vorderachslasten programmiert werden. Desweiteren können Veränderungen der Vorderachslast, beispielsweise infolge einer Zuladung, erkannt und berücksichtigt werden. Hierdurch ergeben sich sowohl Vorteile bei der Fahrzeugerstellung, nämlich im Hinblick auf den Entwicklungs- und Fertigungsaufwand, als auch im Fahrzeugbetrieb, nämlich im Hinblick auf eine Optimierung der Lenkungscharakteristik.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie weiterer Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.

1: Elektromechanische Lenkung
2: Lenkrad
3: Lenksäule
4: Lenkgetriebe
5: Gelenk
6: Spurstange
7: Radträger
8: Fahrzeugrad
9: Elektromotor
10: Drehmomentmesseinrichtung
11: Steuergerät
12: Lenkkraftunterstützungsmodul
13: Vorderachslastanpassungsmodul
14: Multiplikationseinrichtung
15: Rückstellungsmodul
16: Vorderachslastanpassungsmodul
17: Multiplikationseinrichtung
18: Speicher
19: Berechnungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1094965 [0005]

Claims

Verfahren zur Einstellung der Lenkungscharakteristik einer elektromechanischen Fahrzeuglenkung, bei der eine Lenkkraftunterstützung und/oder eine Rückstellung der Lenkung in Abhängigkeit aktueller Betriebsparameter des Fahrzeugs anhand vorgegebener Algorithmen bestimmt und durch entsprechende Ansteuerung eines Elektromotors (9) eingestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe (VA) und einer in der Lenkung vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) bestimmt und in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen wird, um eine automatische Anpassung der Lenkungscharakteristik an die Vorderachslast vorzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) multiplikativ in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder Rückstellung einbezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) mit einem Stellsignal für den Elektromotor (9) multipliziert und das so modifizierte Stellsignal dem Elektromotor (9) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsgröße einem Stellsignal des Elektromotors (9) additiv aufgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) mit zunehmender Vorderachslast ansteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) aus der die Vorderachslast repräsentierenden Größe (VA) mittels einer Vorderachsverzerrungskennlinie ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung der Lenkung jeweils eine eigene Verzerrungskennlinie verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslast gemessen und in der Lenkung abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderachslast aus der Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer bei Stillstand des Fahrzeugs ermittelt und in der Lenkung abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorderachslast repräsentierende Größe (VA) die vorzugsweise tiefpassgefilterte Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die die Vorderachslast repräsentierende Größe (VA) während des Fahrbetriebs, vorzugsweise während Stillstandsintervallen auf horizontalem Untergrund, ermittelt und aktualisiert wird.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung, umfassend: einen Elektromotor (9), über den eine Lenkkraftunterstützung und/oder eine Rückstellung der Lenkung darstellbar sind, eine Steuereinrichtung mit einem Modul (12, 15) zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder der Rückstellung der Lenkung, über das ein Stellsignal zur Ansteuerung des Elektromotors (9) generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mindestens ein weiteres Modul (13, 16) zur Vorderachslastanpassung aufweist, das derart konfiguriert ist, um aus einer die Vorderachslast des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer in dem mindestens einen weiteren Modul (13, 16) vorgehaltenen Berechnungsvorschrift eine Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) zu bestimmen, und dass das Vorderachslastanpassungsmodul (13, 16) und das Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder der Rückstellung (12, 15) miteinander derart verbunden sind, dass die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) in die Bestimmung der Lenkkraftunterstützung und/oder der Rückstellung der Lenkung einfließt und eine automatische Anpassung der Lenkungscharakteristik an die Vorderachslast erfolgt.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachslastanpassungsmodul (13, 16) und das Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung bzw. der Rückstellung (12, 15) über eine Multiplikationseinrichtung (14, 17) miteinander verknüpft sind, deren Ausgang mit dem Elektromotor (9) verbunden ist.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderachslastanpassungsmodul und das Modul zur Bestimmung der Lenkkraftunterstützung bzw. der Rückstellung über eine Summationseinrichtung miteinander verknüpft sind, deren Ausgang mit dem Elektromotor verbunden ist.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorderachslastanpassungsmodul (13, 16) als Berechnungsvorschrift eine Vorderachsverzerrungskennlinie abgelegt ist, deren Eingangsgröße die die Vorderachslast repräsentierende Größe (VA) und deren Ausgangsgröße die Anpassungsgröße (K_LKU, K_ARS) ist.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lenkkraftunterstützung und die Rückstellung der Lenkung jeweils ein eigenes Vorderachslastanpassungsmodul (13, 16) vorgesehen ist.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher (18) zum Abspeichern der gemessenen, die Vorderachslast repräsentierenden Größe (VA) mit der Eingangsseite des mindestens einen Vorderachslastanpassungsmoduls (13, 16) verbunden ist.
Elektromechanische Fahrzeuglenkung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berechnungseinheit (19) zur Ermittlung der Vorderachslast aus der Einsinktiefe der Fahrzeugdämpfer bei Stillstand des Fahrzeugs vorgesehen und mit dem Speicher (18) verbunden ist.