DE102009056677B4 - Method and device for adapting a steering feel - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung (1) an eine sich ändernde Versorgungsspannung (U),wobei eine erste Steuereinheit (6) in Abhängigkeit mindestens einer Eingangsgröße ein Sollmoment (T) einer Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments (T) berechnet, wobei eine zweite Steuereinheit (10) das Unterstützungsmoment (T) in Abhängigkeit mindestens des Sollmoments (T) und der Versorgungsspannung (U) einstellt, wobeieine Kompensationseinheit (8) mindestens einen Einstellparameter mindestens in Abhängigkeit der Versorgungsspannung (U) bestimmt, wobei das Sollmoment (T) in Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinheit (8) den mindestens einen Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit eines Handmoments (TH) bestimmt.Method for adapting a steering feel of an electromechanical steering system (1) to a changing supply voltage (U), a first control unit (6) calculating a setpoint torque (T) of a unit for generating an assist torque (T) as a function of at least one input variable, wherein a second control unit (10) sets the assist torque (T) as a function of at least the setpoint torque (T) and the supply voltage (U), a compensation unit (8) determining at least one setting parameter at least as a function of the supply voltage (U), the setpoint torque (T) is adjusted as a function of the at least one setting parameter, characterized in that the compensation unit (8) also determines the at least one setting parameter as a function of a manual torque (TH).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung an eine sich ändernde Versorgungsspannung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.The invention relates to a method and a device for adapting a steering feel of an electromechanical steering to a changing supply voltage according to the preambles of
In elektromechanischen Lenkungen bringt in der Regel ein Servomotor ein Unterstützungsmoment auf eine Lenkzahnstange oder eine Lenksäule auf, um ein leichteres Lenken eines Kraftfahrzeuges zu ermöglichen. Zur Erzeugung des Unterstützungsmoments nimmt der Servomotor elektrische Leistung auf. Der Servomotor ist hierfür an eine Versorgungsspannung, in der Regel eine Bordnetzspannung des Kraftfahrzeugs, angeschlossen. Änderungen der Versorgungsspannung, insbesondere Abweichungen der Bordnetzspannung von einer Referenzspannung, wirken sich hierbei auch auf das von dem Servomotor erzeugte Unterstützungsmoment auf. Veränderungen in der Versorgungsspannung beeinflussen daher ein Lenkgefühl oder Lenkverhalten der elektromechanischen Lenkung. Insbesondere kann es vorkommen, dass sich bei einer Versorgungsspannung, die geringer ist als eine Referenzspannung, das Unterstützungsmoment derart verringert, dass sich das Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung ändert. Ein sich änderndes Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung kann jedoch zu Irritationen eines Kraftfahrzeugführers führen, wodurch unerwünschte Fahrzustände auftreten können. Das Lenkgefühl wird hierbei als ein vom Kraftfahrzeugführer haptisch erfassbares Drehmoment zum Beispiel an einem Lenkrad verstanden.In electromechanical steering systems, a servo motor usually applies a support torque to a steering rack or a steering column in order to make it easier to steer a motor vehicle. The servo motor draws electrical power to generate the assist torque. For this purpose, the servo motor is connected to a supply voltage, usually an on-board electrical system voltage of the motor vehicle. Changes in the supply voltage, in particular deviations of the on-board electrical system voltage from a reference voltage, also have an effect on the support torque generated by the servo motor. Changes in the supply voltage therefore influence a steering feel or steering behavior of the electromechanical steering. In particular, it can happen that with a supply voltage that is lower than a reference voltage, the support torque is reduced in such a way that the steering feel of the electromechanical steering changes. A changing steering feel of the electromechanical steering can lead to irritation of a motor vehicle driver, as a result of which undesirable driving conditions can occur. The steering feel is understood here as a torque that can be sensed haptically by the motor vehicle driver, for example on a steering wheel.
In der Regel wird daher ein von dem Servomotor erzeugtes Unterstützungsmoment in Abhängigkeit der Versorgungsspannung derart gesteuert oder geregelt, dass nur minimale oder gar keine Änderungen im Lenkgefühl auftreten. Hierbei stellt eine Motorregelung oder Motorsteuerung ein Unterstützungsmoment in Abhängigkeit der Versorgungsspannung ein. Dies kann auch als Spannungskompensation auf Motorebene bezeichnet werden. Nachteilig hierbei ergibt sich, dass eine Spannungskompensation auf Motorebene in der Regel grob ausgelegt ist und insbesondere bei geringen, vom Kraftfahrzeugführer aufgebrachten, Handmomenten weiterhin zu Änderungen im Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung führen kann. Hierbei bezeichnet das Handmoment ein vom Kraftfahrzeugführer zum Beispiel mittels des Lenkrades aufgebrachtes Drehmoment, um gewünschte Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugs zu bewirken.As a rule, an assist torque generated by the servo motor is controlled or regulated depending on the supply voltage in such a way that only minimal or no changes in the steering feel occur. Here, a motor control or motor control sets an assist torque as a function of the supply voltage. This can also be called voltage compensation at the motor level. The disadvantage here is that voltage compensation at the engine level is generally roughly designed and, particularly in the case of small hand torques applied by the motor vehicle driver, can still lead to changes in the steering feel of the electromechanical steering. Here, the manual torque denotes a torque applied by the motor vehicle driver, for example by means of the steering wheel, in order to bring about desired steering movements of the motor vehicle.
Die
Die
Aus der gattungsbildenden
- einen Kraftdetektor, der auf die Vorrichtung aufgebrachte Kräfte erkennt, wobei die aufgebrachten Kräfte die Betätigungskraft seitens des Fahrers enthalten;
- einen Rechner, der einen Steuerbetrag berechnet, der die Unterstützungskraft an die Vorrichtung gibt, basierend auf Ergebnissen, die von dem Kraftdetektor erkantn worden sind, wobei der Steuerbetrag für jeden Tüy der aufgebrachten Kräfte berechnet wird, deren Frequenzbänder zumindest teilweise unterschiedlich zueinander sind;
- einen Treiber, der den Unterstützungsmechanismus basierend auf dem vom Rechner berechneten Steuerbetrag betreibt;
- einen Batteriezustandsdetektor, der einen Betriebszustand der Batterie erkennt; und einen Einsteller, der den Steuerbetrag so einstellt, dass, wenn der berechnete Batteriezustand bei einer Energieversorgungsfunktion seitens der Batterie abnimmt, der Steuerbetrag einer spezifizierten Kraft aus den angelegten Kräften mit spezifizierten Frequenzkomponenten verringert wird.
- Die Vorrichtung ist beispielsweise eine Lenkung. Dabei berechnet ein Unterstützungsbetragsrechner in Abhängigkeit eines Handmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit ein Sollmoment, das in Abhängigkeit eines Spannungsdetektors verändert wird.
- a force detector that detects forces applied to the device, the forces applied including the operator actuation force;
- a calculator that calculates a control amount that gives the assist force to the device based on results recognized by the force detector, the control amount being calculated for each tuy of applied forces whose frequency bands are at least partially different from each other;
- a driver that operates the support mechanism based on the tax amount calculated by the computer;
- a battery condition detector that detects an operating condition of the battery; and an adjuster that adjusts the control amount so that when the calculated battery state decreases in a power supply function on the part of the battery, the control amount of a specified force is reduced from the applied forces with specified frequency components.
- The device is, for example, a steering system. A support amount calculator calculates a target torque depending on a hand torque and a vehicle speed, which is changed depending on a voltage detector.
Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung an eine sich ändernde Versorgungsspannung zu schaffen, welches eine gezielte Anpassung des Lenkgefühls an eine sich ändernde Versorgungsspannung, insbesondere eine Kompensation der Auswirkung von Änderungen der Versorgungsspannung auf das Lenkgefühl, insbesondere bei einem Anlenkvorgang, also bei geringen vom Kraftfahrzeugführer aufgebrachten Handmomenten, ermöglicht.The technical problem arises of creating a method and a device for adapting a steering feel of an electromechanical steering system to a changing supply voltage, which allows a targeted adaptation of the steering feel to a changing supply voltage, in particular compensating for the effect of changes in the supply voltage on the Steering feeling, in particular during a steering process, that is to say with small hand torques applied by the motor vehicle driver.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from the features of
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung an eine sich ändernde Versorgungsspannung. Die Versorgungsspannung dient hierbei der Spannungsversorgung einer Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments, insbesondere eines Servomotors. Die Versorgungsspannung kann hierbei eine Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeugs sein. Eine erste Steuereinheit berechnet in Abhängigkeit mindestens einer Eingangsgröße ein Sollmoment der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments. Das Sollmoment kann über eine erste Berechnungsvorschrift für das Sollmoment eingestellt werden. Die erste Steuereinheit kann hierbei beispielsweise ein Lenkungssteuergerät der elektromechanischen Lenkung sein. Die Eingangsgröße kann hierbei mindestens eine Eingangsgröße der Gruppe Handmoment, Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Rotorlagesensor und weiterer typischer Eingangsgrößen sein. Die Rotorlage bezeichnet hierbei eine Position eines Rotors des Servomotors. Ein Handmoment kann beispielsweise mittels eines Sensors zur Erfassung des Handmoments erfasst werden. Analog zum Handmoment können ebenfalls die weiter angeführten Eingangsgrößen mittels Sensoren erfasst werden. Eine zweite Steuereinheit stellt ein Unterstützungsmoment der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments in Abhängigkeit mindestens des Sollmoments ein. Die zweite Steuereinheit ist hierbei beispielsweise ein Motorsteuergerät des Servomotors. Hierbei kann die zweite Steuereinheit das Unterstützungsmoment mittels einer Regelung oder einer Steuerung einstellen. Neben dem von der ersten Steuereinheit bestimmten Sollmoment kann die zweite Steuereinheit das Unterstützungsmoment auch in Abhängigkeit der Versorgungsspannung einstellen. Bei einem fest vorgegebenen Sollmoment wird hierbei beispielsweise ein der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments zugeführter Strom in Abhängigkeit der Versorgungsspannung erhöht oder verringert, um ein Abfallen oder Ansteigen des Unterstützungsmomentes zu verhindern. Dies kann auch als Spannungskompensation auf Motorebene bezeichnet werden. Bei der Spannungskompensation auf Motorebene wird eine Änderung des Unterstützungsmoments ausschließlich durch eine Änderung der Versorgungsspannung, nicht durch eine Änderung des Sollmoments, verursacht.A method is proposed for adapting a steering feel of an electromechanical steering system to a changing supply voltage. The supply voltage is used for the voltage supply of a unit for generating an assist torque, in particular a servo motor. The supply voltage can be an on-board electrical system voltage of a motor vehicle. Depending on at least one input variable, a first control unit calculates a setpoint torque of the unit for generating an assist torque. The target torque can be set via a first calculation rule for the target torque. The first control unit can be, for example, a steering control device for electromechanical steering. The input variable can be at least one input variable from the group hand torque, steering angle, steering angle speed, rotor position sensor and other typical input variables. The rotor position here designates a position of a rotor of the servo motor. A manual torque can be recorded, for example, using a sensor for recording the manual torque. Analogous to the manual torque, the further input variables can also be recorded using sensors. A second control unit sets an assist torque of the unit to generate an assist torque depending on at least the target torque. The second control unit is, for example, a motor control device of the servo motor. Here, the second control unit can set the support torque by means of a regulation or a control. In addition to the target torque determined by the first control unit, the second control unit can also set the support torque as a function of the supply voltage. In the case of a predefined setpoint torque, for example, a current supplied to the unit for generating an assist torque is increased or decreased depending on the supply voltage in order to prevent the assist torque from falling or increasing. This can also be called voltage compensation at the motor level. In the case of voltage compensation at motor level, a change in the support torque is only caused by a change in the supply voltage, not by a change in the setpoint torque.
Erfindungsgemäß bestimmt eine Kompensationseinheit mindestens einen Einstellparameter mindestens in Abhängigkeit der Versorgungsspannung. Die Kompensationseinheit kann hierbei als separate Steuereinheit oder als Teil beispielsweise des Lenkungssteuergeräts ausgebildet sein. Die Kompensationseinheit bestimmt den mindestens einen Einstellparameter nach einer vorbestimmten Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter. Die Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter kann hierbei eine lineare oder nichtlineare Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter sein. Weiter ist vorstellbar, dass die Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter oder Parameter der Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter veränderbar, beispielsweise programmierbar, sind. Hierfür kann die Kompensationseinheit eine Programmierschnittstelle aufweisen. Hierdurch lassen sich in vorteilhafter Weise Eigenschaften der Spannungskompensation, beispielsweise gemäß einem Wunsch des Kraftfahrzeugführers, einstellen. In Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters wird das von der ersten Steuereinheit berechnete Sollmoment angepasst. Hierbei kann in Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters das Sollmoment reduziert, erhöht oder konstant gehalten werden. Eine Anpassung des Sollmoments kann hierbei über eine Addition und/oder eine Multiplikation und/oder über eine weitere Berechnungsvorschrift für das Sollmoments erfolgen. Die weitere Berechnungsvorschrift kann hierbei eine lineare oder nichtlineare Berechnungsvorschrift sein. Die Anpassung des Sollmoments in Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters kann hierbei als Spannungskompensation auf Lenkungsfunktionsebene bezeichnet werden. Hierbei bezeichnet eine Lenkungsfunktionsebene eine Funktionsebene der elektromechanischen Lenkung, in der lenkungssystemspezifische Zustandsgrößen, zum Beispiel die vorhergehend genannten Eingangsgrößen der ersten Steuereinheit, ausgewertet werden, um ein gewünschtes Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung zu erzeugen. Die Lenkungsfunktionsebene ist hierbei systemhierarchisch über der Motorebene angeordnet. Durch eine Veränderung (Anpassung) des Sollmoments ändert sich auch das von der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments erzeugte Unterstützungsmoment und hierdurch ein auf eine Lenkzahnstange der elektromechanischen Lenkung aufgebrachtes Unterstützungsmoment. Da die Lenkzahnstange mit einem Lenkrad, z.B. über eine Lenksäule, mechanisch gekoppelt ist, ergibt sich hierdurch eine Veränderung des Lenkgefühls der elektromechanischen Lenkung.According to the invention, a compensation unit determines at least one setting parameter at least as a function of the supply voltage. The compensation unit can be designed as a separate control unit or as part of, for example, the steering control device. The compensation unit determines the at least one setting parameter according to a predetermined calculation rule for the setting parameter. The calculation rule for the setting parameter can be a linear or non-linear calculation rule for the setting parameter. It is also conceivable that the calculation rule for the Setting parameters or parameters of the calculation rule for the setting parameters are changeable, for example programmable. For this purpose, the compensation unit can have a programming interface. Characteristics of the voltage compensation, for example in accordance with a request of the motor vehicle driver, can hereby be set in an advantageous manner. The setpoint torque calculated by the first control unit is adjusted as a function of the at least one setting parameter. Depending on the at least one setting parameter, the target torque can be reduced, increased or kept constant. The target torque can be adjusted via an addition and / or a multiplication and / or via a further calculation rule for the target torque. The further calculation rule can be a linear or non-linear calculation rule. The adaptation of the target torque as a function of the at least one setting parameter can be referred to as voltage compensation at the steering function level. Here, a steering function level denotes a functional level of electromechanical steering in which steering system-specific state variables, for example the previously mentioned input variables of the first control unit, are evaluated in order to generate a desired steering feel of the electromechanical steering. The steering function level is arranged hierarchically above the engine level. A change (adaptation) of the target torque also changes the support torque generated by the unit for generating a support torque and thereby an support torque applied to a steering rack of the electromechanical steering. Since the steering rack is mechanically coupled to a steering wheel, for example via a steering column, this results in a change in the steering feel of the electromechanical steering.
Die Versorgungsspannung kann hierbei beispielsweise von einem Sensor zur Erfassung der Versorgungsspannung erfasst und datentechnisch an die Kompensationseinheit und/oder die zweite Steuereinheit übertragen werden.In this case, the supply voltage can be detected, for example, by a sensor for detecting the supply voltage and can be transmitted to the compensation unit and / or the second control unit in terms of data technology.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit einer gezielten Anpassung des Lenkgefühls an eine sich ändernde Versorgungsspannung. Hierbei kann die Versorgungsspannung zum Beispiel größer oder kleiner als eine Referenzspannung sein. Auch ergibt sich eine verbesserte Spannungskompensation bei niedrigen Handmomenten. Insbesondere bei niedrigen Handmomenten ist eine Spannungskompensation auf Motorebene zu grob ausgelegt. Bei einer reinen Spannungskompensation auf Motorebene wird daher ein Unterstützungsmoment bei einer sich ändernden Versorgungsspannung derart angepasst, dass weiterhin kurzfristige Änderungen im Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung auftreten. Dies ist insbesondere im Bereich geringer Handmomente, die von dem Kraftfahrzeugführer zum Beispiel mittels eines Lenkrads aufgebracht werden, nachteilig. Erfindungsgemäß ergibt sich also vorteilhaft, dass auch im Bereich geringer Handmomente über eine Anpassung des Sollmoments ein sich nur minimal änderndes oder sich nicht änderndes Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung erreicht werden kann. Eine sich ändernde Versorgungsspannung ergibt sich auch bei der Aktivierung oder Deaktivierung eines Rekuperationsbetriebes eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs. Auch kann sich eine ändernde Versorgungsspannung auch im Rekuperationsbetrieb des Elektro- oder Hybridfahrzeugs ergeben. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in vorteilhafter Weise eine Anpassung des Lenkgefühls auch im Rekuperationsbetrieb und/oder bei Aktivierung des Rekuperationsbetriebs und/oder Deaktivierung des Rekuperationsbetriebs des Elektro- oder Hybridfahrzeugs erreichen.The method according to the invention advantageously provides the possibility of specifically adapting the steering feel to a changing supply voltage. The supply voltage can be greater or less than a reference voltage, for example. There is also an improved voltage compensation at low hand torques. Especially at low hand torques, voltage compensation at the motor level is too rough. In the case of pure voltage compensation at the motor level, an assist torque is therefore adapted in the event of a changing supply voltage in such a way that short-term changes in the steering feel of the electromechanical steering continue to occur. This is disadvantageous in particular in the area of low hand torques, which are applied by the motor vehicle driver, for example by means of a steering wheel. According to the invention, it is thus advantageous that even in the area of small hand torques, the steering torque of the electromechanical steering can be changed only minimally or not by adjusting the target torque. A changing supply voltage also results when a recuperation operation of an electric or hybrid vehicle is activated or deactivated. A changing supply voltage can also result in the recuperation mode of the electric or hybrid vehicle. The method according to the invention can advantageously be used to adapt the steering feel even in recuperation mode and / or when activation of recuperation mode and / or deactivation of recuperation mode of the electric or hybrid vehicle.
Dabei wird der mindestens eine Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit eines Handmoments bestimmt. Das Handmoment bezeichnet hierbei ein von dem Kraftfahrzeugführer zum Beispiel mittels eines Lenkrads auf die Lenksäule aufgebrachtes Moment. Das Handmoment kann beispielsweise mittels eines Sensors zur Erfassung des Handmoments erfasst werden. Insbesondere bei höheren Handmomenten verringert sich eine Sensitivität des Kraftfahrzeugführers gegenüber einem Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung. Für den Kraftfahrzeugführer erzeugen daher Änderungen der Versorgungsspannung bei niedrigen Handmomenten eine größere, insbesondere haptisch durch den Kraftfahrzeugführer erfassbare, Änderung des Lenkgefühls als bei höheren Handmomenten. Eine Spannungskompensation auf Lenkungsfunktionsebene ist daher bevorzugt bei niedrigen Handmomenten durchzuführen. Durch das vorgeschlagene Verfahren lässt sich also eine Spannungskompensation auf Lenkungsfunktionsebene bei niedrigen Handmomenten, insbesondere bei einem Anlenkvorgang, durchführen. Hierbei kann der mindestens eine Einstellparameter mittels einer Berechnungsvorschrift für den Einstellparameter berechnet werden, die einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Einstellparameter und dem Handmoment oder einen Zusammenhang zwischen dem mindestens einen Einstellparameter und den beiden Größen Handmoment, Versorgungsspannung angibt.The at least one setting parameter is additionally determined as a function of a hand torque. The manual torque here denotes a torque applied by the motor vehicle driver to the steering column, for example by means of a steering wheel. The manual torque can be recorded, for example, using a sensor for detecting the manual torque. In particular with higher hand torques, the sensitivity of the motor vehicle driver to a steering feeling of the electromechanical steering is reduced. For the motor vehicle driver, therefore, changes in the supply voltage in the case of low hand torques produce a greater change in the steering feel, in particular haptically detectable by the motor vehicle driver, than in the case of higher hand torques. Voltage compensation at the steering function level is therefore preferred to be carried out at low hand torques. The proposed method can therefore be used to carry out voltage compensation at the steering function level with low hand torques, in particular during a steering process. Here, the at least one setting parameter can be calculated by means of a calculation rule for the setting parameter, which specifies a relationship between the at least one setting parameter and the manual torque or a relationship between the at least one setting parameter and the two variables manual torque, supply voltage.
In einer Ausführungsform wird der mindestens eine Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit einer Referenzspannung bestimmt, wobei in Abhängigkeit einer Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung der mindestens eine Einstellparameter derart bestimmt wird, dass das Sollmoment reduziert oder erhöht oder nicht angepasst wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung angepasst wird, wenn die Versorgungsspannung von einem Referenzzustand, also der Referenzspannung, abweicht. Die Referenzspannung kann hierbei beispielsweise eine Referenzspannung des Bordnetzes, beispielsweise 14V, sein. Eine Differenz kann sich zum Beispiel gemäß
In einer weiteren Ausführungsform wird das Sollmoment bei einer positiven Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung reduziert und bei einer negativen Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung erhöht. Bei einer Versorgungsspannung, die höher als die Referenzspannung ist, kann es vorkommen, dass sich ein Unterstützungsmoment der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments kurzfristig erhöht, bevor es zum Beispiel durch die Spannungskompensation auf Motorebene wieder an das Sollmoment angepasst wird. Analog kann es bei einer Versorgungsspannung, die geringer als die Referenzspannung ist, vorkommen, dass sich das Unterstützungsmoment kurzfristig verringert, bevor es zum Beispiel durch die Spannungskompensation auf Motorebene wieder an das Sollmoment angepasst wird. Durch eine Reduktion des Sollmoments bei einer positiven Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung und einer Erhöhung des Sollmoments bei negativer Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass sich Änderungen der Versorgungsspannung hinsichtlich der Referenzspannung kurzfristig auf das erzeugte Unterstützungsmoment und damit auf das Lenkgefühl der elektromechanischen Lenkung auswirken. Auch kann eine Anpassung des Sollmoments nur in einem vorbestimmten Intervall der Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung erfolgen. Das Intervall kann hierbei eine untere Spannungsgrenze und eine obere Spannungsgrenze aufweisen. Eine untere Spannungsgrenze kann beispielsweise bei ΔU = -2V und eine obere Spannungsgrenze bei ΔU = 2V liegen. Ist die Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung kleiner als die untere Spannungsgrenze, so kann die Kompensationseinheit den mindestens einen Einstellparameter als einen ersten vorbestimmten Einstellparameter bestimmen. Analog kann die Kompensationseinheit den mindestens einen Einstellparameter als einen zweiten vorbestimmten Einstellparameter bestimmen, falls die Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung größer als die obere Spannungsgrenze ist.In a further embodiment, the setpoint torque is reduced when there is a positive difference between the supply and reference voltages and increased when there is a negative difference between the supply and reference voltages. With a supply voltage that is higher than the reference voltage, it can happen that an assist torque of the unit for generating an assist torque increases briefly before it is adjusted to the setpoint torque again, for example by voltage compensation at the motor level. Analogously, with a supply voltage that is lower than the reference voltage, the support torque may decrease briefly before it is adjusted to the setpoint torque again, for example by voltage compensation at the motor level. By reducing the setpoint torque for a positive difference between supply and reference voltage and increasing the setpoint torque for a negative difference between supply and reference voltage, it is advantageously avoided that changes in the supply voltage with respect to the reference voltage affect the generated support torque and thus that Affect the steering feel of the electromechanical steering. The setpoint torque can also only be adjusted in a predetermined interval of the difference between supply voltage and reference voltage. The interval can have a lower voltage limit and an upper voltage limit. A lower voltage limit can be, for example, ΔU = -2V and an upper voltage limit can be ΔU = 2V. If the difference between supply voltage and reference voltage is smaller than the lower voltage limit, the compensation unit can determine the at least one setting parameter as a first predetermined setting parameter. Analogously, the compensation unit can determine the at least one setting parameter as a second predetermined setting parameter if the difference between supply voltage and reference voltage is greater than the upper voltage limit.
In einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine Einstellparameter für zumindest ein Intervall der Versorgungsspannung linear abhängig von der Versorgungsspannung oder linear abhängig von einer Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung. Durch eine lineare Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters von der Versorgungsspannung oder einer Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung lässt sich in vorteilhafter Weise eine einfache Bestimmung des mindestens einen Einstellparameters mittels der Kompensationseinheit erreichen. Beispielsweise ist vorstellbar, dass der mindestens eine Einstellparameter in einem Intervall der Versorgungsspannung von 12V bis 16V linear abhängig von der Versorgungsspannung ist. Unterhalb von 12V kann der mindestens eine Einstellparameter als vorbestimmter Einstellparameter, beispielsweise als der erste vorbestimmte Einstellparameter, bestimmt werden. Oberhalb von 16V kann in analoger Weise der mindestens eine Einstellparameter als vorbestimmter Einstellparameter, beispielsweise der zweite vorbestimmte Einstellparameter, bestimmt werden. Ist eine Referenzspannung zum Beispiel 14V, so ist der mindestens eine Einstellparameter beispielsweise in einem Intervall von -2V bis 2V linear abhängig von der Differenz zwischen Versorgungs- und Referenzspannung.In a further embodiment, the at least one setting parameter for at least one interval of the supply voltage is linearly dependent on the supply voltage or linearly dependent on a difference between supply and reference voltage. Through a linear dependency of the at least one setting parameter on the supply voltage or a difference between supply and reference voltage, a simple determination of the at least one setting parameter can advantageously be achieved by means of the compensation unit. For example, it is conceivable that the at least one setting parameter is linearly dependent on the supply voltage in an interval of the supply voltage of 12V to 16V. Below 12V, the at least one setting parameter can be determined as a predetermined setting parameter, for example as the first predetermined setting parameter. Above 16V, the at least one setting parameter can be determined in an analogous manner as a predetermined setting parameter, for example the second predetermined setting parameter. If a reference voltage is 14V, for example, then the at least one setting parameter is linearly dependent, for example, in an interval of -2V to 2V, depending on the difference between the supply voltage and the reference voltage.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der mindestens eine Einstellparameter in Anhängigkeit des Handmoments derart bestimmt, dass das Sollmoment bei steigendem Handmoment reduziert und/oder bei sinkendem Handmoment erhöht wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Spannungskompensation auf Lenkungsfunktionsebene bevorzugt bei einem Anlenkvorgang durchgeführt wird.In a preferred embodiment, the at least one setting parameter is determined as a function of the hand torque in such a way that the setpoint torque is reduced as the hand torque increases and / or is increased as the hand torque decreases. This advantageously results in that voltage compensation at the steering function level is preferably carried out during a pivoting operation.
In einer weiteren Ausführungsform wird der mindestens eine Einstellparameter in Abhängigkeit des Handmoments derart bestimmt, dass das Sollmoment bei steigendem Handmoment exponentiell oder linear abnimmt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine stetige und keine sprunghafte Änderung des Lenkgefühls für den Kraftfahrzeugführer und somit eine verbesserte Lenkeigenschaft der elektromechanischen Lenkung.In a further embodiment, the at least one setting parameter is determined as a function of the hand torque in such a way that the desired torque decreases exponentially or linearly as the hand torque increases. This advantageously results in a steady and no sudden change in the steering feel for the motor vehicle driver and thus an improved steering property of the electromechanical steering.
In einer weiteren Ausführungsform wird der mindestens eine Einstellparameter in Abhängigkeit des Handmoments derart bestimmt, dass das Sollmoment ab einem ersten vorbestimmten Schwellwert des Handmoments reduziert wird. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine einfache schwellwertabhängige Anpassung des Sollmoments an das Handmoment möglich ist.In a further embodiment, the at least one setting parameter is determined as a function of the hand torque in such a way that the target torque is reduced from a first predetermined threshold value of the hand torque. This advantageously has the result that a simple threshold-dependent adaptation of the target torque to the manual torque is possible.
Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung an eine sich ändernde Versorgungsspannung. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine erste Steuereinheit, eine Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments und eine zweite Steuereinheit. Mittels der ersten Steuereinheit kann in Abhängigkeit mindestens einer Eingangsgröße ein Sollmoment der Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments berechnet werden. Mittels der zweiten Steuereinheit kann ein Unterstützungsmoment in Abhängigkeit mindestens des Sollmoments und einer Versorgungsspannung eingestellt werden. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Kompensationseinheit. Mittels der Kompensationseinheit ist mindestens ein Einstellparameter mindestens in Abhängigkeit der Versorgungsspannung bestimmbar. Weiter ist das Sollmoment in Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters anpassbar.A device for adapting a steering feel of an electromechanical steering system to a changing one is also proposed Supply voltage. The device comprises at least a first control unit, a unit for generating an assist torque and a second control unit. A setpoint torque of the unit for generating an assist torque can be calculated using the first control unit as a function of at least one input variable. The second control unit can be used to set an assist torque as a function of at least the target torque and a supply voltage. The device further comprises a compensation unit. The compensation unit can be used to determine at least one setting parameter at least as a function of the supply voltage. The setpoint torque can also be adjusted as a function of the at least one setting parameter.
Dabei umfasst die Vorrichtung mindestens eine Einheit zur Erfassung einer Versorgungsspannung und mindestens eine Einheit zur Erfassung eines Handmoments, wobei mittels der Kompensationseinheit der mindestens eine Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit des Handmoments bestimmbar ist.The device comprises at least one unit for detecting a supply voltage and at least one unit for detecting a manual torque, the compensation unit also being able to determine the at least one setting parameter as a function of the manual torque.
Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung lässt sich in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend beschriebenen Verfahren durchführen.With the proposed device, one of the previously described methods can advantageously be carried out.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 ein schematisches Blockschaltbild einer elektromechanischen Lenkung, -
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Spannungskompensation, -
3 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls, -
4 eine beispielhafte Berechnungsvorschrift für einen Einstellparameter und -
5 eine weitere beispielhafte Berechnungsvorschrift für einen Einstellparameter.
-
1 1 shows a schematic block diagram of an electromechanical steering, -
2nd 1 shows a schematic block diagram of a voltage compensation, -
3rd 1 shows a schematic block diagram of a device for adapting a steering feel, -
4th an exemplary calculation rule for a setting parameter and -
5 another exemplary calculation rule for a setting parameter.
Im Folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Eigenschaften.In the following, the same reference symbols designate elements with the same or similar technical properties.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- elektromechanische LenkungElectric Power Steering
- 22nd
- Lenkradsteering wheel
- 33rd
- LenksäuleSteering column
- 44th
- Sensor zur Erfassung eines LenkwinkelsSteering angle sensor
- 55
- Sensor zur Erfassung eines HandmomentsHand torque sensor
- 66
- erste Steuereinheitfirst control unit
- 77
- Sensor zur Erfassung einer FahrzeuggeschwindigkeitVehicle speed sensor
- 88th
- KompensationseinheitCompensation unit
- 99
- Sensor zur Erfassung einer VersorgungsspannnungSensor for detecting a supply voltage
- 1010th
- zweite Steuereinheitsecond control unit
- 1111
- ServomotorServo motor
- 1212
- Getriebetransmission
- 1313
- LenkzahnstangeSteering rack
- 1414
- LenkungssteuergerätSteering control unit
- 1515
- AdaptionseinheitAdaptation unit
- 1616
- Einheit zur MotorregeleungMotor control unit
- 1717th
- Berechnungsvorschrift, erste BerechnungsvorschriftCalculation rule, first calculation rule
- 1818th
- zweite Berechnungsvorschriftsecond calculation rule
- UU
- VersorgungsspannungSupply voltage
- vv
- FahrzeuggeschwindigkeitVehicle speed
- TH T H
- HandmomentHand moment
- Tsoll T should
- SollmomentTarget torque
- Tadd T add
- ZusatzmomentAdditional moment
- Tadd'T add '
- vorläufiges Zusatzmomentprovisional additional moment
- Tmaxadd Tmax add
- erster vorbestimmter Wert des Zusatzmomentsfirst predetermined value of the additional torque
- Tminadd Tmin add
- zweiter vorbestimmter Wert des Zusatzmomentssecond predetermined value of the additional torque
- Tsupp T supp
- UnterstützungsmomentSupport moment
- Uref U ref
- ReferenzspannungReference voltage
- FF
- Faktorfactor
- ΔUΔU
- Differenz zwischen Versorgungs- und ReferenzspannungDifference between supply and reference voltage
Claims (8)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016218863B4 (en) | 2015-12-04 | 2023-04-27 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling a motorized power steering system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69206375T2 (en) * | 1991-09-28 | 1996-05-09 | Koyo Seiko Co | Electromotive power steering. |
DE10117059B4 (en) | 2000-04-05 | 2006-05-04 | Honda Giken Kogyo K.K. | A vehicle equipped with a variable ratio steering apparatus and a power steering system |
EP1511665B1 (en) | 2002-05-28 | 2007-01-03 | Volkswagen AG | Dynamic, safety-relevant high-current consumer in a motor vehicle electrical system |
DE112007002144T5 (en) | 2006-09-15 | 2009-07-23 | Denso Corporation, Kariya | By vehicle-side battery operated vehicle-mounted control device |
-
2009
- 2009-12-02 DE DE102009056677.5A patent/DE102009056677B4/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69206375T2 (en) * | 1991-09-28 | 1996-05-09 | Koyo Seiko Co | Electromotive power steering. |
DE10117059B4 (en) | 2000-04-05 | 2006-05-04 | Honda Giken Kogyo K.K. | A vehicle equipped with a variable ratio steering apparatus and a power steering system |
EP1511665B1 (en) | 2002-05-28 | 2007-01-03 | Volkswagen AG | Dynamic, safety-relevant high-current consumer in a motor vehicle electrical system |
DE112007002144T5 (en) | 2006-09-15 | 2009-07-23 | Denso Corporation, Kariya | By vehicle-side battery operated vehicle-mounted control device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016218863B4 (en) | 2015-12-04 | 2023-04-27 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling a motorized power steering system |
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