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 claims 1 and 8.

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 EP 1 511 665 B1 offenbart ein Kraftfahrzeugbordnetz mit einem dynamischen, sicherheitsrelevanten Hochstromverbraucher, der eine Sensorik zur Erfassung einer Eingangsgröße, ein Steuergerät zur Generierung eines Stellsignals und einen Aktuator zur Umsetzung des Stellsignals in eine Ausgangsgröße umfasst. Dem Hochstromverbraucher ist hierbei eine Einrichtung zur Erfassung der Spannungslage des Kraftfahrzeugbordnetzes zugeordnet. Deren Daten stehen dem Steuergerät lokal zur Verfügung, wobei das Steuergerät Mittel umfasst, womit bei der Generierung des Stellsignals die Parameter des Aktuators derart angepasst werden, dass ein Spannungseinbruch der Bordnetzspannung vermieden wird. Hierfür ist der Spannungslage des Bordnetzes mindestens ein Grenzwert zugeordnet. Weiter sind Mittel vorgesehen, womit bei Unterschreitung eines ersten Grenzwertes der Bordnetzspannung die maximale Stromaufnahme und der maximale Stromgradient des Aktuators durch Anpassung der Parameter derart begrenzt werden, dass eine gestufte Abschaltung des Hochstromverbrauchers erfolgt, ohne diesen total abzuschalten. Die Druckschrift offenbart somit ein Verfahren, welches bei einer sich verringernden Bordnetzspannung den Hochstromverbraucher gestuft abschaltet. Der Hochstromverbraucher kann hierbei ein elektromechanisches Lenksystem sein. Bei einer Abschaltung des elektromechanischen Lenksystems wird jedoch das Lenkgefühl des elektromechanischen Lenksystems beeinflusst.The EP 1 511 665 B1 discloses a motor vehicle electrical system with a dynamic, safety-relevant high-current consumer, which comprises a sensor system for detecting an input variable, a control device for generating an actuating signal and an actuator for converting the actuating signal into an output variable. The high-current consumer is assigned a device for detecting the voltage level of the vehicle electrical system. Their data are available locally to the control unit, the control unit comprising means with which the parameters of the actuator are adapted in the generation of the control signal in such a way that a voltage drop in the vehicle electrical system voltage is avoided. For this purpose, at least one limit is assigned to the voltage level of the vehicle electrical system. Means are also provided which limit the maximum current consumption and the maximum current gradient of the actuator when the voltage falls below a first limit value of the on-board electrical system voltage by adapting the parameters in such a way that the high-current consumer is switched off in stages without completely switching it off. The publication thus discloses a method which, in the event of a decreasing on-board network voltage, switches off the high-current consumer in stages. The high current consumer can be an electromechanical steering system. When the electromechanical steering system is switched off, however, the steering feel of the electromechanical steering system is influenced.

Die DE 101 17 059 B4 offenbart ein Fahrzeug, welches eine Lenkvorrichtung mit variabler Übersetzung und eine Servolenkung umfasst. Die Lenkungsvorrichtung wirkt mit variabler Übersetzung auf ein Lenksystem des Fahrzeugs ein und ändert das Verhältnis des Lenkwinkels der lenkbaren Straßenräder zu einem Lenkwinkel des Lenkrads, indem ein elektrischer Motor entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird und die Servolenkung auf ein Lenksystem des Fahrzeugs einwirkt. Die Servolenkung stellt ein Unterstützungslenkdrehmoment bereit, in dem ein elektrischer Motor entsprechend einem manuell angelegten Lenkraddrehmoment betrieben wird. Das Fahrzeug enthält: ein Versorgungsspannungsmessgerät zur Ermittlung einer Spannung einer Stromquelle; und eine Steuerungs-/Regelungseinheit zur Steuerung/Regelung des elektrischen Motors der Lenkungsvorrichtung mit variabler Übersetzung entsprechend der ermittelten Spannung. Wenn die ermittelte Spannung auf eine festgelegte Spannung oder darunter abfällt, bringt die Steuerungs-/Regelungseinheit die Lenkungsvorrichtung mit variabler Übersetzung in einen Langsam-Zustand und legt danach die Lenkungsvorrichtung mit variabler Übersetzung still. Auch hierbei wird bei einem Abfall der Spannung ein Lenkgefühl der Lenkungsvorrichtung beeinflusst.The DE 101 17 059 B4 discloses a vehicle that includes a variable ratio steering device and power steering. The steering device acts with a variable ratio on a steering system of the vehicle and changes the ratio of the steering angle of the steerable road wheels to a steering angle of the steering wheel by operating an electric motor according to the vehicle speed and the power steering acting on a steering system of the vehicle. The power steering provides assist steering torque by operating an electric motor in accordance with a manually applied steering wheel torque. The vehicle includes: a supply voltage measuring device for determining a voltage of a current source; and a control unit for controlling the electric motor of the steering device with variable transmission according to the determined voltage. When the detected voltage drops to a predetermined voltage or below, the control unit brings the variable gear steering device into a slow state and then shuts down the variable gear steering device. Here, too, a steering feel of the steering device is influenced when the voltage drops.

Aus der gattungsbildenden DE 11 2007 002 144 T5 ist eine Steuerung zur Steuerung einer in einem Fahrzeug eingebauten Vorrichtung bekannt, wobei die Vorrichtung ein Betätigungsbauteil hat, welches von einem Fahrer unter Aufnahme einer Betätigungskraft vom Fahrer betätigt wird, und einen Unterstützungsmechanismus hat, der dem Betätigungsteil eine Unterstützungskraft auferlegt, wobei der Unterstützungsmechanismus durch eine Batterie betrieben wird, die in dem Fahrzeug eingebaut ist, wobei die Steuerung aufweist:

  • 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.
From the generic DE 11 2007 002 144 T5 a controller for controlling a device installed in a vehicle is known, the device being a Has an operating member which is operated by a driver receiving an operating force from the driver, and has an assist mechanism which applies an assist force to the operating member, the assist mechanism being operated by a battery installed in the vehicle, the controller comprising:
  • 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 independent claims 1 and 8. Further advantageous refinements of the invention result from the subclaims.

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 Δ U = U U ref

Figure DE102009056677B4_0001
bestimmen. Hierbei bezeichnet ΔU die Differenz, U die Versorgungsspannung und Uref die Referenzspannung.In one embodiment, the at least one setting parameter is additionally determined as a function of a reference voltage, the at least one setting parameter being determined as a function of a difference between the supply voltage and reference voltage such that the Target torque is reduced or increased or not adjusted. This advantageously results in a steering feel of the electromechanical steering being adapted if the supply voltage deviates from a reference state, that is to say the reference voltage. The reference voltage can be, for example, a reference voltage of the vehicle electrical system, for example 14V. A difference can vary, for example Δ U = U - U ref
Figure DE102009056677B4_0001
determine. Inscribed here ΔU the difference, U the supply voltage and U ref the reference voltage.

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.
The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. The figures show:
  • 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.

1 zeigt eine elektromechanische Lenkung 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die elektromechanische Lenkung 1 umfasst ein Lenkrad 2, wobei mittels des Lenkrads 2 ein Handmoment TH auf eine Lenksäule 3 aufbringbar ist. Weiter umfasst die elektromechanische Lenkung 1 einen Sensor 4 zur Erfassung eines Lenkwinkels und einen Sensor 5 zur Erfassung des Handmoments TH . Weiter umfasst die elektromechanische Lenkung 1 eine erste Steuereinheit 6, wobei die erste Steuereinheit 6 ein Sollmoment Tsoll in Abhängigkeit einer Fahrzeuggschwindigkeit v, eines Lenkwinkels und des von dem Sensor 5 zur Erfassung des Handmoments TH erfassten Handmoments TH berechnet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit v kann hierbei von einem Sensor 7 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit v erfasst werden. Die elektromechanische Lenkung 1 umfasst weiter eine Kompensationseinheit 8. Die Kompensationseinheit 8 berechnet in Abhängigkeit des Handmoments TH und einer Versorgungsspannung U ein Zusatzmoment Tadd . Die Versorgungsspannung U wird hierbei von einem Sensor 9 zur Erfassung der Versorgungsspannung U erfasst. Das von der Kompensationseinheit 8 bestimmte Zusatzmoment Tadd wird auf das von der ersten Steuereinheit 6 berechnete Sollmoment Tsoll addiert. Die Summe aus dem Sollmoment Tsoll und dem Zusatzmoment Tadd wird einer zweiten Steuereinheit 10 als Eingangsgröße zugeführt. Die zweite Steuereinheit 10 ist hierbei ein Motorsteuergerät eines Servomotors 11. Weiter wird der zweiten Steuereinheit 10 ebenfalls die Versorgungsspannung U als Eingangsgröße zugeführt. In Abhängigkeit der Summe aus dem Sollmoment Tsoll und dem Zusatzmoment Tadd und der Versorgungsspannung U stellt die zweite Steuereinheit 10 ein Unterstützungsmoment Tsupp des Servomotors 11 ein. Der Servomotor 11 ist über ein Getriebe 12 mit einer Lenkzahnstange 13 verbunden. Mittels der Lenkzahnstange 13 sind nicht dargestellte lenkbare Räder des Kraftfahrzeugs lenkbar. Das von dem Servomotor 11 mittels des Getriebes 12 auf die Lenkzahnstange 13 aufgebrachte Unterstützungsmoment wirkt sich hierbei auf ein Lenkgefühl des Kraftfahrzeugs aus. Über ein nicht dargestelltes Getriebe zwischen der Lenksäule 3 und der Lenkzahnstange 13 wird das Unterstützungsmoment, welches von dem Servomotor 11 erzeugt wird, auch für einen Kraftfahrzeugführer haptisch erfassbar. Mittels der dargestellten elektromechanischen Lenkung 1 lässt sich daher eine spannungsabhängige Veränderung eines Lenkgefühls durchführen. 1 shows an electromechanical steering 1 of a motor vehicle, not shown. The electromechanical steering 1 includes a steering wheel 2nd , using the steering wheel 2nd a hand moment T H on a steering column 3rd is applicable. Electromechanical steering is also included 1 a sensor 4th for detecting a steering angle and a sensor 5 to record the hand torque T H . Electromechanical steering is also included 1 a first control unit 6 , wherein the first control unit 6 a target torque T should depending on a vehicle speed v , a steering angle and that of the sensor 5 to record the hand torque T H captured hand torque T H calculated. The vehicle speed v can be from a sensor 7 to record the vehicle speed v be recorded. The electromechanical steering 1 further comprises a compensation unit 8th . The compensation unit 8th calculated depending on the hand torque T H and a supply voltage U an additional moment T add . The supply voltage U is done by a sensor 9 to detect the supply voltage U detected. That from the compensation unit 8th certain additional moment T add is on that from the first control unit 6 calculated target torque T should added. The sum of the target torque T should and the additional moment T add becomes a second control unit 10th supplied as an input variable. The second control unit 10th is a motor control unit of a servo motor 11 . Next is the second control unit 10th also the supply voltage U supplied as an input variable. Depending on the sum of the target torque T should and the additional moment T add and the supply voltage U represents the second control unit 10th a moment of support T supp of the servo motor 11 a. The servo motor 11 is about a gearbox 12 with a steering rack 13 connected. Using the steering rack 13 are steerable wheels of the motor vehicle, not shown, steerable. That from the servo motor 11 by means of the transmission 12 on the steering rack 13 applied support torque affects a steering feel of the motor vehicle. Via a gear, not shown, between the steering column 3rd and the steering rack 13 becomes the assist torque from the servo motor 11 is generated, can also be haptically detected by a motor vehicle driver. By means of the electromechanical steering shown 1 a voltage-dependent change in steering feel can therefore be carried out.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Spannungskompensation. Der Sensor 9 zur Erfassung der Versorgungsspannung U erfasst die Versorgungsspannung U und übermittelt diese datentechnisch an die zweite Steuereinheit 10 und ein Lenkungssteuergerät 14. Das Lenkungssteuergerät 14 umfasst hierbei die Kompensationseinheit 8 und die erste Steuereinheit 6. Die erste Steuereinheit 6 bestimmt ein Sollmoment Tsoll , die Kompensationseinheit 8 das Zusatzmoment Tadd , welche von dem Lenkungssteuergerät 14 addiert und an die zweite Steuereinheit 10 übermittelt werden. Abhängig von der Summe aus Sollmoment Tsoll und dem Zusatzmoment Tadd und der Versorgungsspannung U stellt die zweite Steuereinheit 10 ein Unterstützungsmoment Tsupp des Servomotors 11 ein. 2nd shows a schematic block diagram of a voltage compensation. The sensor 9 to detect the supply voltage U detects the supply voltage U and transmits this data technology to the second control unit 10th and a steering control device 14 . The steering control unit 14 includes the compensation unit 8th and the first control unit 6 . The first control unit 6 determines a target torque T should , the compensation unit 8th the additional moment T add from the steering control unit 14 added and to the second control unit 10th be transmitted. Depending on the sum of the target torque T should and the additional moment T add and the supply voltage U represents the second control unit 10th a moment of support T supp of the servo motor 11 a.

3 zeigt ein weiteres schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls der elektromechanischen Lenkung 1. Das Lenkungssteuergerät 14 umfasst eine Kompensationseinheit 8 und die erste Steuereinheit 6. Die Kompensationseinheit 8 berechnet in Abhängigkeit der Versorgungsspannung U und des Handmoments TH einen Einstellparameter, der in diesem Ausführungsbeispiel das Zusatzmoment Tadd ist. In Abhängigkeit des Handmoments TH , der Fahrzeuggeschwindigkeit v und des Zusatzmoments Tadd berechnet die erste Steuereinheit 6 das Sollmoment Tsoll für den Servomotor 11. Die zweite Steuereinheit 10 umfasst eine Adaptionseinheit 15, die eine Spannungskompensation auf Motorebene durchführt. Weiter umfasst die zweite Steuereinheit 10 eine Einheit 16 zur Motorregelung, die in Abhängigkeit des von der Adaptionseinheit 15 berechneten Unterstützungsmoments Tsupp den Servomotor 11 regelt. 3rd shows a further schematic block diagram of a device for adapting a steering feel of the electromechanical steering 1 . The steering control unit 14 includes a compensation unit 8th and the first control unit 6 . The compensation unit 8th calculated depending on the supply voltage U and the hand moment T H a setting parameter, the additional torque in this embodiment T add is. Depending on the hand torque T H , the vehicle speed v and the additional torque T add calculates the first control unit 6 the target torque T should for the servo motor 11 . The second control unit 10th includes an adaptation unit 15 that performs voltage compensation at the motor level. The second control unit also includes 10th one unity 16 for motor control, which depends on the adaptation unit 15 calculated support torque T supp the servo motor 11 regulates.

4 zeigt eine beispielhafte Berechnungsvorschrift 17 des Zusatzmoments Tadd aus der Versorgungsspannung U. 4 zeigt damit die Berechnungsvorschrift 17 für den Einstellparameter der Kompensationseinheit 8, hier das Zusatzmoment Tadd . Die Berechnungsvorschrift 17 für den Einstellparameter ist hierbei als dicke Linie dargestellt. Hierbei liegt eine Referenzspannung Uref bei 14V. In einem Bereich der Versorgungsspannung U von 12V bis 16V ist das Zusatzmoment Tadd linear abhängig von der Versorgungsspannung U. Hierbei ist dargestellt, dass das Zusatzmoment Tadd bei der Versorgungsspannung von 12V positiv ist und einen ersten vorbestimmten Wert Tmaxadd annimmt. Das Zusatzmoment Tadd nimmt linear mit steigender Versorgungsspannung U ab. Die Steigung des linearen Zusammenhangs zwischen dem Zusatzmoment Tadd und der Versorgungsspannung U ist hierbei derart gewählt, dass das Zusatzmoment Tadd bei der Referenzspannung Uref einen Wert von 0 und bei einer Versorgungsspannung U von 16V einen zweiten vorbestimmten Wert Tminadd annimmt, wobei der zweite vorbestimmte Wert Tminadd negativ ist. Ist die Versorgungsspannung U kleiner als 12V, so ist das Zusatzmoment Tadd fest auf den ersten vorbestimmten Wert Tmaxadd eingestellt und ändert sich nicht mehr linear mit sinkender Versorgungsspannung U. Ist die Versorgungsspannung U größer als 16V, so ist das Zusatzmoment Tadd fest auf den zweiten vorbestimmten Wert Tminadd eingestellt und ändert sich nicht mehr linear mit steigender Versorgungsspannung U. 4th shows an exemplary calculation rule 17th of the additional torque T add from the supply voltage U . 4th shows the calculation rule 17th for the setting parameter of the compensation unit 8th , here the additional moment T add . The calculation rule 17th for the setting parameter is shown as a thick line. Here, a reference voltage Uref is 14V. In a range of supply voltage U from 12V to 16V is the additional torque T add linear depending on the supply voltage U . It is shown here that the additional torque T add is positive at the supply voltage of 12V and a first predetermined value Tmax add assumes. The additional moment T add decreases linearly with increasing supply voltage U from. The slope of the linear relationship between the additional moment T add and the supply voltage U is selected in such a way that the additional torque T add a value of 0 for the reference voltage Uref and for a supply voltage U of 16V a second predetermined value Tmin add assumes the second predetermined value Tmin add is negative. Is the supply voltage U less than 12V, so is the additional torque T add fixed to the first predetermined value Tmax add set and no longer changes linearly with falling supply voltage U . Is the supply voltage U the additional torque is greater than 16V T add fixed to the second predetermined value Tmin add set and no longer changes linearly with increasing supply voltage U .

5 zeigt eine weitere Berechnungsvorschrift für einen Einstellparameter, hier wieder das Zusatzmoment Tadd . Das Zusatzmoment Tadd wird hierbei in Abhängigkeit der Versorgungsspannung U und des Handmoments TH bestimmt. Der erste Berechnungsvorschrift 17 entspricht hierbei der in 4 dargestellten Berechnungsvorschrift 17. Mittels der ersten Berechnungsvorschrift 17 wird ein vorläufiges Zusatzmoment Tadd' berechnet. Mittels einer zweiten Berechnungsvorschrift 18 wird aus dem Handmoment TH ein Faktor F berechnet. Das Zusatzmoment Tadd ergibt sich aus einer Multiplikation des vorläufigen Zusatzmoments Tadd' mit dem Faktor F. In 5 ist dargestellt, dass die zweite Berechnungsvorschrift 18 einen exponentiellen Verlauf aufweist, wobei sich der Faktor F mit steigendem Handmoment TH verringert. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Ausblendung des Zusatzmoments Tadd bei höheren Handmomenten TH . 5 shows a further calculation rule for a setting parameter, here again the additional torque T add . The additional moment T add becomes dependent on the supply voltage U and the hand moment T H certainly. The first calculation rule 17th corresponds to that in 4th calculation rule shown 17th . Using the first calculation rule 17th becomes a provisional additional moment T add ' calculated. Using a second calculation rule 18th becomes the hand moment T H a factor F calculated. The additional moment T add results from a multiplication of the provisional additional torque T add ' with the factor F . In 5 is shown that the second calculation rule 18th has an exponential course, the factor F with increasing hand torque T H decreased. This advantageously suppresses the additional torque T add at higher hand moments T H .

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)

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 (Tsoll) einer Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments (Tsupp) berechnet, wobei eine zweite Steuereinheit (10) das Unterstützungsmoment (Tsupp) in Abhängigkeit mindestens des Sollmoments (Tsoll) und der Versorgungsspannung (U) einstellt, wobei eine Kompensationseinheit (8) mindestens einen Einstellparameter mindestens in Abhängigkeit der Versorgungsspannung (U) bestimmt, wobei das Sollmoment (Tsoll) 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.A method for adapting a steering feeling of an electromechanical steering system (1) to a changing supply voltage (U), wherein a first control unit (6) in response to at least one input variable, a target torque (T soll) to a unit for generating an assist torque (T supp) is calculated, wherein a second control unit (10) sets the support torque (T supp ) depending on at least the target torque (T soll ) and the supply voltage (U), a compensation unit (8) determining at least one setting parameter at least depending on the supply voltage (U), whereby the target torque (T soll) in dependence on the at least one adjustment parameter is adjusted, characterized in that the compensation unit (8) at least one setting parameter determines the additional function of a manual torque (TH). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit einer Referenzspannung (Uref) bestimmt wird, wobei in Abhängigkeit einer Differenz (ΔU) zwischen Versorgungs- und Referenzspannung (U, Uref) der mindestens eine Einstellparameter derart bestimmt wird, dass das Sollmoment (Tsoll) reduziert oder erhöht oder nicht angepasst wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the at least one setting parameter is additionally determined as a function of a reference voltage (U ref ), the at least one setting parameter being determined as a function of a difference (ΔU) between supply and reference voltage (U, Uref) such that the setpoint torque (T Soll ) is reduced or increased or not adjusted. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollmoment (Tsoll) bei positiver Differenz (ΔU) zwischen Versorgungs- und Referenzspannung (U, Uref) reduziert und bei negativer Differenz (ΔU) zwischen Versorgungs- und Referenzspannung (U, Uref) erhöht wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the setpoint torque (T soll ) is reduced in the case of a positive difference (ΔU) between the supply and reference voltages (U, U ref ) and increased in the case of a negative difference (ΔU) between the supply and reference voltages (U, U ref ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einstellparameter für zumindest ein Intervall der Versorgungsspannung (U) linear abhängig von der Versorgungsspannung (U) oder der Differenz (ΔU) zwischen Versorgungs- und Referenzspannung (U, Uref) ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the at least one setting parameter for at least one interval of the supply voltage (U) is linearly dependent on the supply voltage (U) or the difference (ΔU) between supply and reference voltage (U, Uref). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einstellparameter in Abhängigkeit des Handmoments (TH) derart bestimmt wird, dass das Sollmoment (Tsoll) bei steigendem Handmoment (TH) reduziert und/oder bei sinkendem Handmoment (TH) erhöht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one adjustment parameter in dependence on the manual torque (TH) is determined such that the target torque (T soll) is reduced with increasing manual torque (TH) and / or with decreasing manual torque (T H) is increased. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einstellparameter in Abhängigkeit des Handmoments (TH) derart bestimmt wird, dass das Sollmoment (Tsoll) bei steigendem Handmoment (TH) exponentiell oder linear abnimmt.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the at least one setting parameter is determined as a function of the hand torque (T H ) in such a way that the desired torque (T soll ) decreases exponentially or linearly as the hand torque (T H ) increases. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Einstellparameter in Abhängigkeit des Handmoments (TH) derart bestimmt wird, dass das Sollmoment (Tsoll) ab einem ersten vorbestimmten Schwellwert des Handmoments (TH) reduziert wird.Procedure according to Claim 5 or 6 , characterized in that the at least one setting parameter is determined as a function of the hand torque (T H ) in such a way that the target torque (T soll ) is reduced from a first predetermined threshold value of the hand torque (T H ). Vorrichtung zur Anpassung eines Lenkgefühls einer elektromechanischen Lenkung (1) an eine sich ändernde Versorgungsspannung (U), wobei die Vorrichtung mindestens eine erste Steuereinheit (6), eine Einheit zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments (Tsupp) und eine zweite Steuereinheit (10) umfasst, wobei mittels der ersten Steuereinheit (6) in Abhängigkeit mindestens einer Eingangsgröße ein Sollmoment (Tsoll) der Einheit zur Erzeugung des Unterstützungsmoments (Tsupp) berechenbar ist, wobei mittels der zweiten Steuereinheit (10) das Unterstützungsmoment (Tsupp) in Abhängigkeit mindestens des Sollmoments (Tsoll) und der Versorgungsspannung (U) einstellbar ist, wobei die Vorrichtung weiter eine Kompensationseinheit (8) umfasst, wobei mittels der Kompensationseinheit (8) mindestens ein Einstellparameter mindestens in Abhängigkeit der Versorgungsspannung (U) bestimmbar ist, wobei das Sollmoment (Tsoll) in Abhängigkeit des mindestens einen Einstellparameters anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen Sensor (9) zur Erfassung der Versorgungsspannung (U) und mindestens einen Sensor (5) zur Erfassung eines Handmoments (TH) umfasst, wobei mittels der Kompensationseinheit (8) der mindestens eine Einstellparameter zusätzlich in Abhängigkeit des Handmoments (TH) bestimmbar ist.Device for adapting a steering feel of an electromechanical steering (1) to a changing supply voltage (U), the device comprising at least a first control unit (6), a unit for generating an assist torque (T supp ) and a second control unit (10), wherein by means of the first control unit (6), depending on at least one input variable, a setpoint torque (T soll ) of the unit for generating the support torque (T supp ) can be calculated, with the second control unit (10) the support torque (T supp ) depending on at least the target torque (T soll) and the supply voltage (U) is adjustable, the apparatus further comprising a compensation unit (8), wherein by means of the compensation unit (8) at least one adjustment parameter is determined at least as a function of the supply voltage (U), said target torque ( T soll ) is adaptable depending on the at least one setting parameter , dadurc h characterized in that the device comprises at least one sensor (9) for detecting the supply voltage (U) and at least one sensor (5) for detecting a manual torque (T H ), the at least one setting parameter additionally being dependent on the compensation unit (8) of the hand torque (T H ) can be determined.
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