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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeuglenkung, umfassend ein Steuergerät zur Bereitstellung eines Steuersignals für eine den Fahrer beim Lenken unterstützende Servoeinheit, in dem eine Berechnungsvorschrift zur Bestimmung des Steuersignals auf der Grundlage eines fahrerseitigen Lenkbefehls vorgehalten ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer solchen Lenkung ausgestatteten Kraftfahrzeugs sowie auf ein Verfahren zum Betrieb eines solchen.
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In der Serienfertigung hergestellte Personenkraftfahrzeuge unterscheiden sich aufgrund unterschiedlicher Zusatzausstattung hinsichtlich ihres Fahrzeuggesamtgewichts. Im Hinblick auf eine optimale Abstimmung des Lenkungsverhaltens wird in der Fertigung die Lenkungscharakteristik unter anderem an das tatsächliche Fahrzeuggesamtgewicht angepasst. So kann beispielsweise bei einem höheren Fahrzeuggesamtgewicht insbesondere bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten und großen Lenkwinkeln eine höhere Lenkunterstützung vorgesehen werden.
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Zur Abstimmung des Lenkungsverhaltens wird in einem Steuergerät der Lenkung eine Berechnungsvorschrift, beispielsweise in Form einer Kennlinie oder Kennlinienschar, abgespeichert, mit welcher auf der Grundlage eines fahrerseitigen Lenkbefehls ein Steuersignal für die Servoeinheit, beispielsweise einen Elektromotor oder eine hydraulische Lenkunterstützung, bereitgestellt wird. Als zusätzliche Eingangsgröße wird in der Regel die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt, die als Scharparameter dient. Gegebenenfalls können weitere Gesichtspunkte wie beispielsweise ein direktes oder weniger direktes Ansprechen der Lenkung berücksichtigt und dem Fahrer als Wahlmöglichkeit angeboten werden.
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Aufgrund des fahrzeugindividuellen Gesamtgewichts muss die Berechnungsvorschrift, das heißt die jeweilige Kennlinie oder Kennlinienschar für jedes Fahrzeug auch individuell generiert und in dem zugehörigen Lenkungssteuergerät abgespeichert werden.
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Im Fahrbetrieb wird die einmal abgespeicherte Berechnungsvorschrift unabhängig vom Beladungszustand verwendet. Ändert sich das Fahrzeuggewicht während des Fahrbetriebs, findet in der Regel keine Anpassung der Berechnungsvorschrift statt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anpassbarkeit der Charakteristik einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs zu verbessern, um unterschiedliche Beladungszustände des Fahrzeugs zu berücksichtigen und die Abstimmung der Lenkung in der Fahrzeugfertigung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeuglenkung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung umfasst ein Steuergerät zur Bereitstellung eines Steuersignals für eine den Fahrer beim Lenken unterstützende Servoeinheit, in dem eine Berechnungsvorschrift zur Bestimmung des Steuersignals auf der Grundlage eines fahrerseitigen Lenkbefehls vorgehalten ist, und eine am Fahrzeug angeordnete Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts, wobei das von derselben ermittelte Fahrzeuggewicht als Eingangsgröße an das Steuergerät übermittelt wird, und innerhalb des Steuergeräts das Steuersignal in Abhängigkeit des ermittelten Fahrzeuggewichts bestimmt wird.
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Die erfindungsgemäße Konfiguration ermöglicht das Abspeichern einer vom individuellen Fahrzeuggewicht unabhängigen Berechnungsvorschrift im Steuergerät der Lenkung. Hierdurch wird in der Fahrzeugfertigung der Aufwand für eine Gewichtsabstimmung der Lenkung erheblich verringert. Werden als Berechnungsvorschrift Kennlinien oder Kennlinienscharen vorgesehen, verringert sich durch den Fortfall der Gewichtsanpassung die Kennlinienvielfalt in der Fertigung erheblich. Eine Anpassung an das jeweilige Fahrzeuggewicht erfolgt nunmehr über eine Gewichtsschnittstelle. Im Unterschied zu der oben erläuterten fahrzeuggewichtsindividuellen Bereitstellung der Berechnungsvorschrift wird die Gewichtsanpassung erfindungsgemäß dadurch vorgenommen, dass in das Steuergerät lediglich noch das ermittelte Fahrzeuggewicht eingelesen wird, so dass die Gewichtsanpassung mittels der Berechnungsvorschrift nunmehr innerhalb des Steuergeräts erfolgt.
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Die Gewichtsschnittstelle kann ferner im Betrieb des Fahrzeugs dazu genutzt werden, die Charakteristik der Lenkung an unterschiedliche Beladungszustände anzupassen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
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So kann beispielsweise das Fahrzeuggewicht bei der Ermittlung des Steuersignals als Eingangsgröße einer mathematischen Funktion berücksichtigt werden, welche als Ausgangsgröße das Unterstützungsmoment aufweist. Hierdurch lässt sich auf einfache Art und Weise die im Stand der Technik gegebene Abhängigkeit der Berechnungsvorschrift bzw. Kennlinien vom Fahrzeuggewicht durch eine funktionale Berücksichtigung des Gewichts direkt in der Lenkung ersetzen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Fahrzeuggewicht nach dem Starten des Fahrzeugs vor einem Fahrbeginn desselben ermittelt. Hierdurch lässt sich das Fahrzeuggewicht verhältnismäßig zuverlässig bestimmen, da dynamische Einflüsse außen vor bleiben. Das hierbei ermittelte Fahrzeuggewicht kann bis zu einem erneuten Start des Fahrzeugs verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, das Fahrzeuggewicht beispielsweise bei nachfolgenden Fahrzeugstillständen zu überprüfen und gegebenenfalls zu aktualisieren. Ferner ist es möglich, das Fahrzeuggewicht fortlaufend zu überwachen und anzupassen.
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Das Steuergerät kann einen Speicher zum Abspeichern des Fahrzeuggewichts aufweisen, so dass im Lenkungssteuergerät zu jedem Zeitpunkt ein Fahrzeuggewichtswert vorliegt. Vorzugsweise wird der Inhalt des Speichers durch einen neu übermittelten Gewichtswert überschrieben, so dass stets ein Zugriff auf das aktuelle Fahrzeuggewicht erfolgt. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit kann das Vorhalten des aktuellen Fahrzeuggewichts redundant ausgeführt sein. Zudem kann bei einem Auffrischen des Fahrzeuggewichts der ermittelte Wert einer Plausibilitätskontrolle unterzogen werden. Im Fehlerfall kann das Fahrzeuggewicht auf einen vorgegebenen Wert zurückgesetzt werden.
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Vorzugsweise wird als Startwert für das Fahrzeuggewicht das in der Fahrzeugproduktion ermittelte Fahrzeuggewicht gesetzt. Dieses kann gegebenenfalls auch als Rückfallwert verwendet und dazu entsprechend abgespeichert werden.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts derart konfiguriert, um das Fahrzeuggesamtgewicht bereitzustellen. Alternativ oder ergänzend können im Hinblick auf eine noch genauere Abstimmung auf den Beladungszustand des Fahrzeugs die Gewichtsverteilung am Fahrzeug in Bezug auf die Fahrzeugachsen und/oder die Fahrzeugräder und/oder der Schwerpunkt des Fahrzeugs in Bezug auf ein vorgegebenes Fahrzeug-Koordinatensystem bereitgestellt werden. Der Begriff ”Fahrzeuggewicht”, soweit er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, ist in diesem erweiterten Sinn zu verstehen.
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Zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts kann auf aus dem Stand der Technik an sich bekannte Einrichtungen und Verfahren zurückgegriffen werden, wobei bestimmte Einflussgrößen gegebenenfalls auch geschätzt werden. So ist es beispielsweise möglich, über eine Sitzbelegungserkennung und ein Standard-Personengewicht Rückschlüsse auf den Beladungszustand zu ziehen. Weiterhin können Gewichtsanteile wie zum Beispiel der Inhalt eines Tanks oder der Inhalt weiterer Betriebsflüssigkeiten durch Schätzen berücksichtigt werden. Ferner kann das Fahrzeuggewicht aufgrund von dynamischen Zusammenhängen geschätzt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die aktuelle Fahrzeugbeladung zu messen, beispielsweise über Fahrzeugfedern, -dämpfer oder Niveau-Sensoren für eine Fahrwerks- oder Scheinwerferregelung. Beispiele für entsprechende Einrichtungen und Verfahren finden sich unter anderem in der
DE 40 03 746 C2 , der
DE 196 23 595 A1 , der
DE 199 18 679 A1 , der
EP 1 306 288 A2 und der
EP 1 430 276 B1 .
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Vorzugsweise kommen Systeme zum Einsatz, welche auf am Fahrzeug ohnehin verfügbare Informationen zugreifen und hinsichtlich des Gesamtgewichts eine hohe Aussagekraft aufweisen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass insbesondere bei Personenkraftwagen, auf welche sich die vorliegende Erfindung vorwiegend bezieht, die Zuladung bezogen auf das Fahrzeuggesamtgewicht im Vergleich zu Lastkraftwagen verhältnismäßig gering ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung berücksichtigt die Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts daher vorzugsweise Signale von Sitzbelegungssensoren und/oder den Tankfüllungszustand. Alternativ oder ergänzend kann diese auch Signale von Sensoren auslesen, welche den Einfederungszustand des Fahrzeugs repräsentieren. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts einen Schätzalgorithmus umfasst, welcher anhand eines Fahrzeugmodells durch Erfassen mindestens eines Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsverlauf des Fahrzeugs während des Fahrbetriebs das Fahrzeuggewicht schätzt.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Fertigen des Fahrzeugs sowie ein Messen des Fahrzeuggewichts, ferner ein Abspeichern einer Berechnungsvorschrift für die Bestimmung eines Steuersignals zur Ansteuerung einer Servoeinheit in einem Steuergerät einer Fahrzeuglenkung, wobei das Fahrzeuggewicht einen Eingangsparameter der Berechnungsvorschrift darstellt, und ein Einlesen des ermittelten Fahrzeuggewichts in das Steuergerät der Lenkung zur Anpassung der Berechnungsvorschrift an das gemessene Fahrzeuggewicht vorzugsweise am Ende der Fertigung. Hiermit ergibt sich die bereits im Zusammenhang mit der Fahrzeuglenkung erläuterte Vereinfachung der Implementierung der Berechnungsvorschrift für die Bestimmung des Steuersignals im Hinblick auf eine fahrzeugindividuelle Gewichtsanpassung des Lenkungsverhaltens.
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Ein dementsprechend hergestelltes Kraftfahrzeug kann derart betrieben werden, dass nach einem Starten des Fahrzeugs das aktuelle Fahrzeuggewicht mittels einer am Fahrzeug vorhandenen Einrichtung ermittelt und in das Lenkungssteuergerät eingelesen wird, wobei das jeweils zuletzt gespeicherte Fahrzeuggewicht überschrieben wird. Hierdurch wird es auf einfache Art und Weise möglich, die Lenkungscharakteristik an unterschiedliche Beladungszustände eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs anzupassen. Die im Hinblick auf die Fahrzeugfertigung erzielte Verbesserung ermöglicht somit auf überraschend einfache Art und Weise gleichzeitig eine Verbesserung im Hinblick auf den Fahrzeugbetrieb.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Ansicht einer Kraftfahrzeuglenkung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
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2 eine Ansicht zur Veranschaulichung der Implementierung einer Berechnungsvorschrift zur Bestimmung des Steuersignals für eine Servoeinheit der Lenkung während der Herstellung des Kraftfahrzeugs.
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Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Kraftfahrzeuglenkung 1 für ein Personenkraftfahrzeug, die in 1 beispielhaft als elektromechanische Lenkung dargestellt ist. Die Lenkung umfasst insbesondere eine Lenkungshandhabe 2, eine Lenksäule 3, ein Lenkgetriebe 4 und eine Servoeinheit 5 in Form eines Elektromotors zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments MU in Abhängigkeit eines vom Fahrer über die Lenkungshandhabe 2 aufgebrachten Lenkmoments MH. Das Lenkmoment MH wird mittels eines geeigneten Drehmomentssensors 6 an der Lenksäule 3 erfasst und als entsprechendes Signal sH an ein Lenkungssteuergerät 7 übermittelt. Auf der Grundlage des vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoments MH wird in dem Lenkungssteuergerät 7 mittels einer dort vorgehaltenen Berechnungsvorschrift das Unterstützungsmoment MU ermittelt und über die Servoeinheit 5 eingestellt. An der Lenkung kommen somit beide Momente, nämlich das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment MH und das Unterstützungsmoment MU zur Wirkung. In der Regel ist dabei das Unterstützungsmoment MU deutlich größer als das vom Fahrer aufgebrachte Lenkmoment MH. Da die Lenkunterstützung kontinuierlich und stetig erfolgt, ist die Unterstützung an der Lenkungshandhabe 2 für den Fahrer nicht fühlbar.
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Das Ausmaß der Lenkunterstützung wird durch die im Lenkungssteuergerät 7 vorgehaltene Berechnungsvorschrift bestimmt, die beispielsweise in Form einer Kennlinie MU = f(MH) oder einer Kennlinienschar abgespeichert sein kann. Über diese Kennlinie bzw. Kennlinienschar wird die Charakteristik der Lenkung beeinflusst. So kann beispielsweise für eine sportlichere Lenkungsabstimmung eine geringere Lenkunterstützung durch die Servoeinheit 5 vorgesehen werden, wodurch sich für den Fahrer höhere Lenkmomente an der Lenkungshandhabe 2 ergeben. Bei einer komfortablen Auslegung wird hingegen die über die Servoeinheit 5 bereitgestellte Lenkunterstützung MH höher gewählt. Zudem kann die Lenkunterstützung fahrsituationsabhängig variiert werden. So kann beispielsweise bei geringer Fahrgeschwindigkeit und großen Lenkwinkeln eine größere Lenkunterstützung vorgesehen werden, um dem Fahrer ein Manövrieren des Fahrzeugs beim Einparken zu erleichtern. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann die Lenkunterstützung hingegen zurückgenommen werden, damit sich ein besserer Geradeauslauf ergibt und Spurwechselvorgänge harmonisch abgewickelt werden können. Dies lässt sich durch eine Abhängigkeit der Berechnungsvorschrift von der Fahrgeschwindigkeit v und dem Lenkwinkel φ sowie gegebenenfalls der Lenkwinkelgeschwindigkeit φ . realisieren. Im Lenkungssteuergerät 7 kann hierzu eine Kennlinienschar abgespeichert sein, bei der die genannten Größen als Scharparameter fungieren. Es ist jedoch auch möglich, eine Berechnungsvorschrift in Form eines Algorithmus abzuspeichern, welcher als Eingangsgrößen neben dem fahrerseitigen Lenkmoment MH die genannten Parameter bzw. entsprechende Signale nutzt, um das Stellsignal sU für die Servoeinheit 5 zu berechnen.
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Das Lenkungsverhalten hängt vom Fahrzeuggewicht ab. Da das Fahrzeuggewicht mit der Ausstattung des jeweiligen Fahrzeugs variiert, werden herkömmlicherweise die für das jeweilige Fahrzeuggewicht benötigten Kennlinien während der Fertigung des Fahrzeugs ermittelt und im Lenkungssteuergerät 7 abgespeichert. Das Fahrzeuggewicht stellt in einem solchen Fall eine in den Kennlinien implizit enthaltene feste Größe dar.
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Erfindungsgemäß wird auf eine solche fahrzeuggewichtsindividuelle Kennlinienberechnung in der Fertigung verzichtet. Im Lenkungssteuergerät 7 wird vielmehr eine Berechnungsvorschrift abgespeichert, welche vom individuellen Fahrzeuggewicht unabhängig ist und dementsprechend für Fahrzeuge unterschiedlichen Gewichts bei ansonsten gleichartiger Konfiguration der Lenkung universell eingesetzt werden kann. Das Fahrzeuggewicht wird nunmehr über eine funktionale Beziehung in der Berechnungsvorschrift berücksichtigt, so dass dieses wie beispielsweise das Lenkmoment des Fahrers MH eine Eingangsgrößen sG der Berechnungsvorschrift darstellt. Hierdurch wird eine erhebliche Reduzierung der Kennlinienvielfalt erzielt und der Programmieraufwand in der Fertigung verringert. Das am Ende der Fertigung gemessene Fahrzeuggewicht wird in das Lenkungssteuergerät 7 eingetragen, welches hierfür mit einer geeigneten Speichereinrichtung 8 ausgestattet ist. Durch Einbeziehung des gemessenen Fahrzeuggewichts in die Berechnungsvorschrift für das Stellsignal sU erfolgt somit eine Gewichtsanpassung der Lenkungscharakteristik im Fahrzeug, beispielsweise dergestalt, dass bei einem größeren Fahrzeuggewicht eine stärkere, bei einem kleineren Fahrzeuggewicht hingegen eine tendenziell kleinere Lenkunterstützung vorgesehen wird.
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Die Gewichtsschnittstelle der Berechnungsvorschrift kann ferner dazu genutzt werden, die Charakteristik der Lenkung 1 an ein sich veränderndes Fahrzeuggewicht anzupassen. Insbesondere ist es hierdurch möglich, die Lenkung an unterschiedliche Beladungszustände des Fahrzeugs anzupassen.
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Die erfindungsgemäße Lenkung nutzt hierzu eine Einrichtung 9 zur Erfassung des Fahrzeuggewichts, welche informationstechnisch mit den Lenkungssteuergerät 7 verknüpft, gegebenenfalls auch in dieses implementiert ist. Für die Ermittlung des Fahrzeuggewichts kann auf aus dem Stand der Technik bekannte Methoden zurückgegriffen werden, so dass diese nachfolgend lediglich angedeutet werden. Neben einer konkreten Berechnung auf der Grundlage von gemessenen Parametern kann das Fahrzeuggewicht auch geschätzt werden. Im Hinblick auf den Einsatz in Personenkraftwagen sind dabei solche Methoden zu bevorzugen, welche hinreichend genaue Rückschlüsse auf das tatsächliche Fahrzeuggewicht ermöglichen.
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In einer ersten Variante erfolgt eine Schätzung des Fahrzeuggewichts auf der Grundlage des in der Fertigung ermittelten und in das Lenkungssteuergerät 7 eingetragenen Fahrzeuggewichts sowie unter Berücksichtigung der Signale sSitz von Sitzbelegungssensoren 11, die als Eingangsgrößen unter anderem an die Einrichtung zur Erfassung des Fahrzeuggewichts 9 übermittelt werden. Wird mittels eines Sitzbelegungssensors 11 die Anwesenheit einer Person festgestellt, so wird dem in der Fertigung ermittelten Fahrzeuggewicht ein Zuschlagsgewicht hinzugerechnet, wobei in einer vereinfachten Annahme ein Standard-Personengewicht von beispielsweise 75 Kilogramm angesetzt wird. Sind am Fahrzeug Sitzbelegungssensoren 11 vorhanden, beispielsweise um festzustellen, ob alle Insassen durch einen Sicherheitsgurt gesichert sind, bedeutet diese Maßnahme keinen apparativen Zusatzaufwand. In gleicher Weise kann der Füllstandstand sTank eines Kraftstoffbehälters in die vorstehend skizzierte Abschätzung des tatsächlichen Fahrzeuggewichts einbezogen werden, da üblicherweise am Fahrzeug Tankfüllstandsmesseinrichtung 12 oder geeignete Algorithmen zur Ermittlung des Tankfüllstands vorhanden sind. Auch der Inhalt weiterer Betriebsflüssigkeiten kann, sofern durch Messung oder geeignete Algorithmen bekannt, zur Abschätzung des Fahrzeuggewichts herangezogen werden. Der jeweils ermittelte aktuelle Fahrzeuggewichtswert wird in einem Speicher 10 des Lenkungssteuergeräts 7 abgespeichert. Der Inhalt dieses Speichers 10 wird jeweils durch einen neu ermittelten Gewichtswert überschrieben.
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In einer zweiten Variante ist es möglich, die aktuelle Fahrzeugbeladung zu messen, indem beispielsweise der Einfederungszustand von Fahrzeugfedern oder Fahrzeugdämpfern gemessen wird. Entsprechende Messeinrichtungen sind in der
DE 199 18 679 A1 beschrieben, deren diesbezüglicher Inhalt insoweit vorliegend miteinbezogen wird. Die Messwerte werden vorzugsweise im Fahrzeugstillstand aufgenommen, um dynamische Einflüsse auszuschließen. Soweit vorhanden, kann insbesondere auch auf die Signale von Niveausensoren für Fahrwerks- und Scheinwerferregelungen zurückgegriffen werden.
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Ferner kann gemäß einer dritten Variante in der Einrichtung zur Erfassung des Fahrzeuggewichts 9 eine Abschätzung des Fahrzeuggewichts aufgrund fahrdynamischer Zusammenhänge vorgenommen werden. In der Einrichtung zur Erfassung des Fahrzeuggewichts 9 ist hierzu ein Schätzalgorithmus 14 vorgesehen. Vorzugsweise werden mit einem geeigneten Analysetool Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge ausgewertet, da sich mit unterschiedlicher Masse des Fahrzeugs das Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten ändert. Hierbei kann auf ein beispielsweise in der Einrichtung 9 oder aber auch an anderer Stelle am Fahrzeug vorgehaltenes mechanisches Fahrzeugmodel zurückgegriffen werden.
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Weiterhin es möglich, die vorstehend erläuterten Varianten miteinander zu kombinieren, um beispielsweise die Genauigkeit der Ermittlung des Fahrzeuggewichts zu verbessern und etwaige Fehler zu identifizieren. Zudem kann für jedes neu ermittelte Fahrzeuggewicht eine Plausibilitätskontrolle durchgeführt werden, indem dieser mit fest vorgegebenen Ober- und Untergrenzen verglichen wird. Wird ein Fehler festgestellt, kann das Fahrzeuggewicht auf den zuletzt gültigen Wert oder auf den in der Fahrzeugproduktion ermittelten Startwert zurückgesetzt werden. Im Lenkungssteuergerät 7 sind hierzu entsprechende Speichereinrichtungen vorgesehen.
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Das Fahrzeuggewicht wird vorzugsweise nach dem Starten des Fahrzeugs jedoch vor einem Fahrbeginn desselben ermittelt. Hierfür eignen sich insbesondere die vorstehend erläuterten Varianten 1 und 2 zur Gewichtsermittlung. Der vor Fahrbeginn ermittelte Wert wird bis zu einem erneuten Starten des Fahrzeugs als gültig angesehen. Es ist jedoch auch möglich, bei jedem Fahrzeugstillstand, der über die Fahrgeschwindigkeit v festgestellt werden kann, eine Überprüfung des Fahrzeuggewichts vorzunehmen und gegebenenfalls das Fahrzeuggewicht zu aktualisieren. So kann beispielsweise berücksichtigt werden, wenn während des Fahrbetriebs Personen zu- oder aussteigen. Variante 3 ermöglicht darüber hinaus eine kontinuierliche Anpassung der Lenkung an das Fahrzeuggewicht, sofern eine solche nötig oder gewünscht sein sollte.
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Als Fahrzeuggewicht kann insbesondere das Fahrzeuggesamtgewicht berücksichtigt werden. Ferner ist es möglich, die Gewichtsverteilung am Fahrzeug zu berücksichtigen. Dazu kann beispielsweise das Gewicht an den Fahrzeugachsen und/oder an den einzelnen Fahrzeugrädern ermittelt werden. Weiterhin ist es möglich, die Position des Massenschwerpunkts in Bezug auf ein vorgegebenes Fahrzeug-Koordinatensystem zu ermitteln. Entsprechende Größen können auch im Verbund berücksichtigt werden.
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Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine elektromechanische Lenkung. Anstelle eines Elektromotors kann als Servoeinheit 5 jedoch auch eine hydraulische Lenkunterstützung vorgesehen sein.
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Mit der erfindungsgemäßen Lenkung wird die Implementierung der Berechnungsvorschrift bzw. Kennlinien für die Lenkunterstützung vereinfacht. Zudem kann die hierbei entstehende Gewichtsschnittstelle einer entsprechenden Lenkungssoftware dazu genutzt werden, bei sich veränderndem Beladungszustand ein vom Fahrzeuggewicht abhängiges Lenkverhalten im Fahrbetrieb zu kompensieren.
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Nachfolgend soll noch das durch die vorstehend erläuterte Kraftfahrzeuglenkung ermöglichte Herstellungsverfahren für Kraftfahrzeuge umrissen werden.
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Wie 2 zeigt, wird in der Fertigung nach einem Erstellen des Fahrzeugs (Schritt S1) und einem Abspeichern der oben erläuterten Berechnungsvorschrift für die Bestimmung des Steuersignals sU zur Ansteuerung der Servoeinheit 5 im Steuergerät 7 der Lenkung 1 (Schritt S2) das Fahrzeuggewicht gemessen (Schritt S3) und am Bandendeprozess in das Lenkungssteuergerät 7 eingelesen (Schritt S4), um hierdurch eine fahrzeuggewichtsindividuelle Anpassung der Lenkungscharakteristik über die Berechnungsvorschrift vorzunehmen.
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Die Berechnungsvorschrift ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass das Fahrzeuggewicht in derselben eine mathematisch-funktionale Berücksichtigung findet, wodurch das Steuersignal sU auch in Abhängigkeit des gemessenen Fahrzeuggewichts ermittelt wird. Im Unterschied zur herkömmlichen Vorgehensweise erfolgt somit die Gewichtsanpassung über einen in das Fahrzeug einzulesenden Gewichtsparameter und damit nicht mehr über außerhalb des Fahrzeugs gewichtsindividuell zu berechnende und anschließend in das Fahrzeug zu implementierende Kennlinien.
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Ein derartiges Fahrzeug kann so betrieben werden, dass nach einem Starten das aktuelle Fahrzeuggewicht mittels der am Fahrzeug vorhandenen Einrichtung 9 ermittelt und in das Lenkungssteuergerät 7 eingelesen wird, wobei das jeweils zuletzt gespeicherte aktuelle Fahrzeuggewicht im Speicher 10 gegebenenfalls durch einen neuen Wert überschrieben wird. Das im Speicher 10 stehende Fahrzeuggewicht wird von der im Lenkungssteuergerät 7 vorgehaltenen Berechnungsvorschrift für die Bestimmung des Steuersignals su benutzt, um Veränderungen des Fahrzeuggewichts bei der Lenkunterstützung zu berücksichtigen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeuglenkung
- 2
- Lenkungshandhabe
- 3
- Lenksäule
- 4
- Lenkgetriebe
- 5
- Servoeinheit
- 6
- Drehmomentssensor
- 7
- Lenkungssteuergerät
- 8
- Speicher
- 9
- Einrichtung zur Ermittlung des Fahrzeuggewichts
- 10
- Speicher
- 11
- Sitzbelegungssensor
- 12
- Tankfüllstandsmesseinrichtung
- 13
- Einfederungszustandssensor
- 14
- Schätzalgorithmus
- MH
- Lenkmoment des Fahrers
- MU
- Unterstützungsmoment der Servoeinheit
- sG
- Signal Fahrzeuggewicht
- sH
- Lenkmomentsignal
- sU
- Steuersignal
- sSitz
- Sitzbelegungssensorsignal
- sTank
- Tankfüllstandssignal
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4003746 C2 [0016]
- DE 19623595 A1 [0016]
- DE 19918679 A1 [0016, 0030]
- EP 1306288 A2 [0016]
- EP 1430276 B1 [0016]
