DE102011015696B4 - Method for setting at least one vehicle-specific friction value, method for adjusting at least one vehicle-specific friction value and device for adjusting at least one vehicle-specific friction value - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Einstellung mindestens eines initialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes (RWl), wobei der mindestens eine initiale Reibungswert (RWl) eine Reibung in einem Lenksystems eines Kraftfahrzeugs repräsentiert, wobei das Lenksystem mindestens eine Zahnstange (8) umfasst, und
eine fahrzeugspezifische Verschiebekraft bestimmt wird, wobei die Verschiebekraft in Abhängigkeit eines Verlaufs einer zur Verschiebung der Zahnstange (8) über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange (8) notwendigen Kraft bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor einer Inbetriebnahme des Lenksystems die fahrzeugspezifische Verschiebekraft bestimmt wird, wobei die Verschiebekraft als Mittelwert des Verlaufs der zur Verschiebung der Zahnstange notwendigen Kraft oder als eine maximale Kraft des Verlaufs der Kraft zur Verschiebung der Zahnstange bestimmt wird, wobei in Abhängigkeit der Verschiebekraft der mindestens eine initiale Reibungswert (RWl) bestimmt wird.

Figure DE102011015696B4_0000
Method for setting at least one initial vehicle-specific friction value (RW l ), the at least one initial friction value (RW l ) representing friction in a steering system of a motor vehicle, the steering system comprising at least one rack (8), and
a vehicle-specific displacement force is determined, the displacement force being determined as a function of a curve of a force required to displace the rack (8) over an entire displacement path of the rack (8),
characterized in that
Before the steering system is put into operation, the vehicle-specific displacement force is determined, with the displacement force being determined as the mean value of the curve of the force required to move the rack or as a maximum force of the curve of the force to move the rack, with the at least one initial Friction value (RW l ) is determined.
Figure DE102011015696B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a method for setting at least one vehicle-specific friction value according to the preamble of claim 1 and a method and a device for adjusting at least one vehicle-specific friction value according to the preamble of claim 2 or according to the preamble of claim 10.

In modernen Kraftfahrzeugen werden oftmals sogenannte Servolenkungen eingesetzt. Derartige Lenksysteme umfassen einen Aktor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments, der dieses Unterstützungsmoment auf eine Zahnstange oder eine Lenksäule des Lenksystems aufbringen kann. Eine Höhe des Unterstützungsmoments wird hierbei z. B. in Abhängigkeit eines z. B. von einem Kraftfahrzeugführer mittels einer Lenkhandhabe, z. B. einem Lenkrad, aufgebrachten Handmoments bestimmt.So-called power steering systems are often used in modern motor vehicles. Such steering systems include an actuator for generating a support torque, which can apply this support torque to a rack or a steering column of the steering system. A height of the support moment is z. B. depending on a z. B. by a motor vehicle driver by means of a steering handle, z. B. a steering wheel, applied manual torque determined.

In 1 ist ein üblicher Aufbau eines elektro-mechanische arbeitenden Lenksystems eines Kraftfahrzeugs dargestellt, welches ein Lenkrad 1 aufweist, dass über einen ersten Abschnitt 2 einer Lenkstange 13, mittels eines oder mehrerer Kreuzgelenke 7 fest mit einem zweiten Abschnitt 3 der Lenkstange 13 verbunden ist. Die Lenkstange 13 überträgt ein von einem Kraftfahrzeugführer des Kraftfahrzeuges auf das Lenkrad 1 aufgebrachte Moment auf ein Ritzel 6, dass in eine Zahnstange 8 eingreift, die horizontal zur Achse des Kraftfahrzeuges zwischen gelenkten Rädern 11 angeordnet ist. Das Ritzel 6 kann auch durch ein beliebiges anderes Übertragungsmittel gebildet sein, z. B. eine Schneckenwelle. Jedes gelenkte Rad 11 ist in der Lage, sich bei einer linearen Bewegung der Zahnstange 8 um eine vertikale Drehachse A zu drehen, wobei das gelenkte Rad 11 über die Zahnstange 8 von einem Gestänge 10 angetrieben wird.In 1 a typical structure of an electro-mechanical operating steering system of a motor vehicle is shown, which has a steering wheel 1 that is connected via a first section 2 of a steering rod 13 by means of one or more universal joints 7 to a second section 3 of the steering rod 13. The steering rod 13 transmits a moment applied by a motor vehicle driver of the motor vehicle to the steering wheel 1 to a pinion 6 which engages in a toothed rack 8 which is arranged horizontally to the axis of the motor vehicle between steered wheels 11 . The pinion 6 can also be formed by any other transmission means, e.g. B. a worm shaft. Each steered wheel 11 is capable of rotating about a vertical axis of rotation A upon linear movement of the rack 8 , the steered wheel 11 being driven by a linkage 10 via the rack 8 .

Das Lenksystem umfasst ferner einen Servomotor 9, dessen Ausgangsmoment von einem elektronischen Steuergerät 12 gesteuert wird, welches ein Sollwertsignal S eines Unterstützungsmomentes an den Servomotor 9 datentechnisch übermittelt. Das Ausgangsmoment des Servomotors 9 wird mittels einer nicht dargestellten Antriebswelle des Servomotors 9 auf die Zahnstange 8 und damit die Räder 11 übertragen. Aufgrund der erheblichen zu übertragenden Momente wirkt die Antriebswelle des Servomotors 9 in der Regel über ein nicht näher dargestelltes Kugelgetriebe 14, insbesondere über einen Kugelgewindetrieb, auf die Zahnstange 8.The steering system also includes a servomotor 9, the output torque of which is controlled by an electronic control unit 12, which transmits a target value signal S of a support torque to the servomotor 9 using data technology. The output torque of the servomotor 9 is transmitted to the toothed rack 8 and thus to the wheels 11 by means of a drive shaft of the servomotor 9 (not shown). Due to the considerable torques to be transmitted, the drive shaft of the servo motor 9 usually acts on the toothed rack 8 via a ball gear 14 (not shown in detail), in particular via a ball screw drive.

Die Abtriebswelle des Servomotors 9 ist somit über das Kugelgetriebe 14, die Zahnstange 8 und das Ritzel 6 mechanisch mit der Lenkstange 13 verbunden. Die mechanische Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der Lenkstange 13 kann aber auch direkt erfolgen, indem die Abtriebswelle an der Lenkstange 13 über ein geeignetes Getriebe direkt angreift. Die Abtriebswelle des Servomotors 9 unterstützt hierbei den Lenkeinschlag des Lenkrades 1, indem sie mittels der vorstehend genannten mechanischen Einrichtungen auf die Lenkstange 13 ein Hilfsmoment ausübt, das direkt von dem Ausgangsmoment des Servomotors 9 und folglich von den Sollwertsignalen S abhängt.The output shaft of the servomotor 9 is thus mechanically connected to the steering rod 13 via the ball gear 14, the rack 8 and the pinion 6. However, the mechanical connection between the output shaft and the steering rod 13 can also be direct, in that the output shaft acts directly on the steering rod 13 via a suitable gear. The output shaft of the servomotor 9 supports the steering angle of the steering wheel 1 by exerting an auxiliary torque on the steering rod 13 by means of the above-mentioned mechanical devices, which torque depends directly on the output torque of the servomotor 9 and consequently on the setpoint signals S.

Das Steuergerät 12 ist in der Regel derart aufgebaut, dass es aufgrund der eingehenden Eingangssignale, z. B. des Handmoments DM und/oder des Drehwinkels DW der Lenkstange 13, die Höhe des durch den Servomotor 9 auszuübenden Hilfsmomentes berechnet und den entsprechenden Sollwert S an den Servomotor datentechnisch übermittelt. Mit Hilfe geeigneter, in dem Steuergerät 12 gespeicherter Tabellen, wird dabei das Hilfsmoment in der Regel derart bestimmt, dass in Abhängigkeit von der errechneten Differenz des Drehwinkels und einem von einem Lenkwinkelsensor 15 gemessenen Lenkwinkel der Räder 11 ein von dem Servomotor 9 aufzubringendes Hilfsmoment bestimmt wird. Dieses Hilfsmoment ist derart groß gewählt, dass hinsichtlich des insgesamt zur Betätigung der Räder 11 aufzubringenden Momentes ein Restmoment am Lenkrad 1 übrig bleibt, welches von dem Kraftfahrzeugführer gut beherrschbar ist. Hiermit wird in der Regel das Hilfsmoment auch von Größen abhängen, die Einfluss auf das Lenkmoment der Räder 11 besitzen, wie beispielsweise Drehwinkelgeschwindigkeit, Temperatur, Fahrzustand des Fahrzeugs, Straßenverhältnisse und weiteren Randbedingungen.The control unit 12 is usually constructed in such a way that, due to the incoming input signals, e.g. B. the manual torque DM and / or the angle of rotation DW of the handlebar 13, the amount of the exerted by the servomotor 9 auxiliary torque and transmits the corresponding setpoint S to the servomotor data technology. With the help of suitable tables stored in control unit 12, the auxiliary torque is generally determined in such a way that an auxiliary torque to be applied by servomotor 9 is determined as a function of the calculated difference in the angle of rotation and a steering angle of wheels 11 measured by steering angle sensor 15 . This auxiliary torque is selected to be large enough that, with regard to the total torque to be applied to actuate the wheels 11, a residual torque remains on the steering wheel 1, which the motor vehicle driver can easily control. As a rule, the auxiliary torque will also depend on variables that have an influence on the steering torque of the wheels 11, such as rotational angular velocity, temperature, driving condition of the vehicle, road conditions and other boundary conditions.

Es sind weiterhin Sonderformen elektro-mechanisch arbeitender Lenksysteme bekannt geworden, bei denen die mechanische Verbindung zwischen Lenkrad 1 und Zahnstange 8 aufgetrennt ist. Bei diesen sogenannten Steer-by-Wire-Lenksystemen müssen die von dem Lenkrad 1 auf die Zahnstange 8 aufzubringenden Kräfte und Momente durch entsprechende, elektrisch arbeitende Geräte nachgebildet werden, die weiteren oben geschilderten grundsätzlichen Prinzipien bleiben dabei allerdings erhalten.Furthermore, special forms of electromechanically operating steering systems have become known, in which the mechanical connection between the steering wheel 1 and the rack 8 is separated. In these so-called steer-by-wire steering systems, the forces and moments to be applied by the steering wheel 1 to the rack 8 must be simulated by appropriate electrically operated devices, although the other basic principles described above are retained.

Bei den beschriebenen Lenksystemen wird eine Motor-Regelgröße für den Servomotor 9 ermittelt, in dem ein auf ein Lenkrad wirkendes Handmoment DM mit einem bestimmten Servo-Regelungsverstärkungsfaktor multipliziert wird. Dieser Faktor, der auch noch von anderen Zustandsgrößen abhängig sein kann, wird aufgrund von Tests vorbestimmt, die auf einem Test-Fahrzeug durchgeführt werden, um eine erwünschte Servo-Charakteristik bereitzustellen. Erwünscht ist hierbei, dass es bei einem bestimmten Handmoment, an welches von einem mit dem Lenkrad 1 gekoppelten Drehmomentsensor 4 erfasst wird, auf die lenkenden Räder 11 ein definiertes Lenkmoment ausgeübt wird.In the steering systems described, a motor control variable for the servo motor 9 is determined by multiplying a manual torque DM acting on a steering wheel by a specific servo control amplification factor. This factor, which may also depend on other state variables, is predetermined based on tests carried out on a test vehicle in order to provide a desired servo characteristic. It is desirable here that, at a specific hand moment, which is detected by a torque sensor coupled to the steering wheel 1 4 is detected, a defined steering torque is exerted on the steering wheels 11 .

In der Praxis kann allerdings das tatsächlich auf die Räder einwirkende Lenkmoment erheblich von den über die Servo-Charakteristik erwünschten Lenkmoment abweichen. Hierfür kann es eine Reihe von Gründe geben, wie beispielsweise der Änderung der Trägheit des Systems oder der Eigenschaften des Servomotors 9. Ein wesentlicher Grund ist allerdings in der Regel die Reibung des Systems. Elektromechanische Lenksystem weisen eine systemimmanente Reibung auf, die aus der Anbindung des elektrischen Servomotors 9 und eines im Regelfall an diesem angekoppelten Untersetzungsgetriebes sowie der Reibung des Ritzels an der Zahnstange 8 und der Gleitlagerung der Zahnstange 8 selbst resultieren. Da die Reibungseffekte in der Regel nicht linear sind, ergibt sich durch diese auch eine nichtlineare Abhängigkeit einer Bewegung der Räder von dem mit dem Servomotor 9 erzeugten Ausgangsmoments. Hierbei darf die Größe eines Einflusses der Reibung nicht unterschätzt werden. So kann im ungünstigsten Fall das Reibmoment bis zu 30 % (siehe US 2004/0138797 A1 , [0029]) des von dem Servomotor 9 abgegebenen Momentes betragen. Weiterhin sind die durch Nichtlinearitäten der Reibung bedingten Unstetigkeiten und Slip-Stick-Effekte nachteilig für das Lenkgefühl.In practice, however, the steering torque actually acting on the wheels can deviate considerably from the steering torque desired via the servo characteristics. There can be a number of reasons for this, such as a change in the inertia of the system or the properties of the servomotor 9. However, a major reason is usually the friction of the system. Electromechanical steering systems have an inherent friction that results from the connection of the electric servomotor 9 and a reduction gear coupled to it as a rule, as well as the friction of the pinion on the rack 8 and the slide bearing of the rack 8 itself. Since the friction effects are generally not linear, this also results in a non-linear dependency of a movement of the wheels on the output torque generated by the servomotor 9 . The size of the influence of friction must not be underestimated. In the worst case, the friction torque can increase by up to 30% (see US 2004/0138797 A1 , [0029]) of the torque delivered by the servomotor 9. Furthermore, the discontinuities and slip-stick effects caused by non-linearities of the friction are disadvantageous for the steering feel.

Eine weitere Abweichung von einer mittels eines Modells ermittelten Reibung kann sich durch Fertigungsfehler und abweichende Betriebsdaten der verwendeten Baugruppen ergeben. Haben derartige Baugruppen eine Reibung, die erheblich größer ist als in dem Fahrzeug gemessen und für die Serie vorausgesetzt wurde, dann wird ein Teil des Ausgangsmoments des Elektromotors 9 zur Kompensation der Reibung verwendet, was zu einem schwammigen Gefühl bei der Betätigung des Lenkrades 1 führen kann. Eine für die Serie des Lenksystems angenommene Reibung kann sich auch wegen Montagefehlern, beispielsweise bei Reparaturarbeiten, als unzutreffend erweisen. So umfasst beispielsweise das Untersetzungsgetriebe einen Schneckenantrieb und ein Schneckenrad mit einer vergleichsweise hohen Untersetzungsverhältnis. Damit das Untersetzungsgetriebe das Rückstellen und Klappergeräusche verhindert oder deutlich verringert, wird der Schneckenantrieb stark gegen das Schneckenrad gedrückt. Dies führt bei Montagefehlern zu relativ großen Änderungen der Reibung, weil der Betrag der Reibung zwischen Schneckantrieb und dem Schneckenrad, die aneinander gepresst sind, groß ist und einen bedeutenden Einfluss auf die Änderung der Servo-Charakteristik hat.A further deviation from a friction determined by means of a model can result from manufacturing errors and deviating operating data of the assemblies used. If such assemblies have a friction that is significantly greater than measured in the vehicle and assumed for the series, then part of the output torque of the electric motor 9 is used to compensate for the friction, which can lead to a spongy feeling when the steering wheel 1 is operated . A friction assumed for the series steering system can also turn out to be incorrect due to assembly errors, for example during repair work. For example, the reduction gear comprises a worm drive and a worm wheel with a comparatively high reduction ratio. In order for the reduction gear to prevent or significantly reduce resetting and rattling noises, the worm drive is pressed strongly against the worm wheel. This leads to relatively large changes in friction with assembly errors, because the amount of friction between the worm drive and the worm wheel pressed against each other is large and has a significant influence on the change in servo characteristics.

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass der Einfluss der Reibung nachteilig für das Lenkgefühl ist, zu erheblichen Unstetigkeiten zwischen dem geforderten Soll-Moment und dem tatsächlich auf die Räder ausgeübten Lenkmomente führen kann, die Zielgenauigkeit in der Lenkung nachteilig beeinflussen kann und eine feinfühlige Steuerung der Lenkung, wie sie beispielsweise beim selbsttätigen Rückführen der Räder in die Mittellage notwendig ist, behindern kann. Hinzu kommt, dass sich die Reibung im Laufe der Zeit durchaus ändern kann, indem beispielsweise durch Einschleifen des Systems die Reibung vermindert wird oder sich durch Verschmutzung erhöht. Auch Änderungen im Materialzustand oder die Reparatur oder der Austausch eines Teils des Systems können hier zu späteren Änderungen der Reibung führen.In summary, it can be said that the influence of friction is detrimental to the steering feel, can lead to significant discontinuities between the required target torque and the steering torque actually exerted on the wheels, can adversely affect the accuracy of the steering and sensitive steering control Steering, as is necessary, for example, when the wheels are automatically returned to the central position, can impede. In addition, the friction can change over time, for example by reducing the friction due to grinding in the system or increasing it due to contamination. Changes in the material condition or the repair or replacement of a part of the system can also lead to subsequent changes in friction here.

Die DE 10 2008 021 848 A1 offenbart ein Verfahren zur Berücksichtigung der statischen und dynamischen Reibung in einem mit statischer und dynamischer Reibung behafteten System. Hierbei wird ein Reib-Modell bestimmt, welches ein Reibverhalten aller Lenksysteme einer Serie von Lenksystemen in einem Anfangszustand beschreibt. Weiter wird zur Ermittlung eines aktuellen Reibniveaus des Lenksystems die in dem Modell einer definierten Geschwindigkeit eines beweglichen Teiles zugeordnete Reibung festgestellt, wobei weiter die bei der definierten Geschwindigkeit aktuell tatsächlich bestehende Reibung gemessen wird, wobei die Differenz zwischen der festgestellten und der tatsächlich gemessenen Reibung als aktuelle Reibungsdifferenz ermittelt wird, wobei weiter zur Bestimmung der aktuellen Reibung des Lenksystems bei einer von der definierten Geschwindigkeit abweichenden Geschwindigkeit des beweglichen Teils zu der sich bei dieser abweichenden Geschwindigkeit aus dem Modell ergebenden Reibung die ermittelte aktuelle Reibungsdifferenz als Offset hinzugefügt wird.the DE 10 2008 021 848 A1 discloses a method for accounting for static and dynamic friction in a static and dynamic friction system. Here, a friction model is determined, which describes the frictional behavior of all steering systems in a series of steering systems in an initial state. Furthermore, to determine a current friction level of the steering system, the friction assigned to a defined speed of a moving part in the model is determined, with the current actually existing friction at the defined speed being measured, with the difference between the determined and the actually measured friction being the current Friction difference is determined, wherein further to determine the current friction of the steering system at a speed deviating from the defined speed of the moving part to the friction resulting from the model at this deviating speed, the determined current friction difference is added as an offset.

Nachteilig ergibt sich hierbei die relativ aufwendige Bestimmung eines Reibungsmodells sowie die Bestimmung nur eines einzigen Reibungsmodells, welches für alle Lenksysteme einer Serie zugrunde gelegt wird.The disadvantage here is the relatively complex determination of a friction model and the determination of only a single friction model, which is used as a basis for all steering systems in a series.

Die den Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigende DE 10 2008 021 862 A1 betrifft ein Verfahren, bei welchem in geeigneter Form die sich beim Eingriff des Ritzels in die Zahnstange ergebenden Schwankungen eines Lenkmomentes beziehungsweise der wirkenden Kräfte ermittelt werden und in Abhängigkeit von einem gerade geltenden Lenkwinkel der Räder Schwankungen bei der Kraftübertragung aufgehoben oder zumindest reduziert werden.The showing the preamble of claim 1 DE 10 2008 021 862 A1 relates to a method in which the fluctuations in a steering torque or the acting forces that result when the pinion engages in the rack are determined in a suitable form and fluctuations in the power transmission are eliminated or at least reduced depending on a currently applicable steering angle of the wheels.

Die US 2003/006088 A1 betrifft eine elektrische Hilfskraftlenkung für ein Fahrzeug. Die elektrische Hilfskraftlenkung umfasst ein Lenkgetriebe mit einer Zahnstange und einem Gehäuse. Die Zahnstange ist relativ zum Gehäuse linear beweglich, um lenkbare Räder des Fahrzeugs zu drehen. Der Bewegung der Zahnstange relativ zum Gehäuse wird durch Reibung entgegengewirkt. Ein Elektromotor ist mit der Zahnstange des Lenkgetriebes verbunden.the U.S. 2003/006088 A1 relates to an electric power steering system for a vehicle. The electric power steering includes a steering gear with a rack and a housing. The rack is linearly movable relative to the housing to turn steerable wheels of the vehicle. Of the Movement of the rack relative to the housing is opposed by friction. An electric motor is connected to the rack of the steering gear.

Die den Oberbegriff des Anspruchs 2 bzw. des Anspruchs 10 zeigende DE 102 064 74 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung der Reibung in einer elektrischen oder elektromechanischen Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.The showing the preamble of claim 2 and claim 10 respectively DE 102 064 74 A1 relates to a method for detecting friction in an electric or electromechanical steering device of a motor vehicle.

Die DE 10 2008 021 848 A1 betrifft ein Verfahren und System, insbesondere ein ServoLenksystem für Kraftfahrzeuge. Derartige Lenksysteme umfassen gewöhnlich einen Regelkreis, dessen Regelgröße zumindest von dem Lenkradmoment abhängig ist. Die in einem Steuergerät gespeicherten Vorgabefunktionen dienen dem Berechnen des Sollwerts des unterstützenden Moments in Abhängigkeit von Eingangsgrößen des Steuergerätes, insbesondere des Lenkradmomentes.the DE 10 2008 021 848 A1 relates to a method and system, in particular a power steering system for motor vehicles. Such steering systems usually include a control loop whose controlled variable is dependent at least on the steering wheel torque. The default functions stored in a control unit are used to calculate the target value of the supporting torque as a function of input variables from the control unit, in particular the steering wheel torque.

Die US2004/138797 A1 bezieht sich allgemein auf die Reibungskompensation in einem Lenksystem für ein Fahrzeug und insbesondere auf die Reibungskompensation in einem Steer-by-Wire-System unter Verwendung modellbasierter und nicht modellbasierter Reibungskompensationsverfahren. Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren zur Einstellung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes zu schaffen, welche eine möglichst genau an ein spezifisches Fahrzeug oder ein spezifisches Lenksystem angepasste Ermittlung und Einstellung des Reibungswertes sowie eine einfach zu implementierende Anpassung dieses fahrzeugspezifischen Reibungswertes ermöglichen.the US2004/138797 A1 relates generally to friction compensation in a steering system for a vehicle, and more particularly to friction compensation in a steer-by-wire system using model-based and non-model-based friction compensation methods. The technical problem arises of creating a method for setting at least one vehicle-specific friction value and a method and a device for adjusting at least one vehicle-specific friction value, which enables the determination and setting of the friction value that is adapted as precisely as possible to a specific vehicle or a specific steering system, as well as a enable easy-to-implement adaptation of this vehicle-specific friction value.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2 und 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by the objects with the features of claims 1, 2 and 10. Further advantageous configurations of the invention result from the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung mindestens eines initialen fahrzeug- oder lenkungsspezifischen Reibungswertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei der mindestens eine Reibungswert eine Reibung in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs repräsentiert oder charakterisiert. Das Lenksystem kann insbesondere ein sogenanntes ServoLenksystem sein, in welchem ein Aktor, z. B. ein elektromechanischer oder ein hydraulischer Aktor, ein Unterstützungsmoment zur Unterstützung eines Lenkmanövers eines Kraftfahrzeugführers erzeugt. Das Lenksystem umfasst mindestens eine Zahnstange, die vorhergehend in 1 beschrieben wurde. Der mindestens eine Reibungswert kann hierbei eine statische und/oder eine dynamische Reibung in dem Lenksystem repräsentieren oder charakterisieren. Der mindestens eine Reibungswert kann z. B. ein Parameter eines Modells der Reibung im Lenksystem sein. Ein erstes Modell kann z. B. als τ= T c sign ( v ) v 0 τ= T s v = 0

Figure DE102011015696B4_0001
The invention relates to a method for setting at least one initial vehicle or steering-specific friction value according to the preamble of claim 1, the at least one friction value representing or characterizing friction in a steering system of a motor vehicle. The steering system can in particular be a so-called servo-steering system in which an actuator, e.g. B. an electromechanical or a hydraulic actuator, a support torque to support a steering maneuver of a motor vehicle driver generated. The steering system comprises at least one rack, previously described in 1 was described. The at least one friction value can represent or characterize static and/or dynamic friction in the steering system. The at least one friction value can e.g. B. be a parameter of a model of friction in the steering system. A first model can e.g. B. as τ= T c sign ( v ) v 0 τ= T s v = 0
Figure DE102011015696B4_0001

Ausgedrückt werden, wobei τ den Reibungskoeffizienten, Tc einen Betrag einer sogenannten Coulomb-Reibung, Ts einen Betrag einer Losbrechkraft und v eine Geschwindigkeit der Zahnstange bezeichnet. Auch kann die Reibung mittels eines weiteren Modells τ= T c sign ( v ) + b*v v 0 τ= T s v = 0

Figure DE102011015696B4_0002
beschrieben werden, wobei b einen Koeffizienten einer viskosen Reibung bezeichnet. Tc, Ts und b sind hierbei Parameter der jeweiligen Modelle.where τ denotes the coefficient of friction, Tc denotes an amount of so-called Coulomb friction, Ts denotes an amount of breakaway force, and v denotes a speed of the rack. The friction can also be calculated using another model τ= T c sign ( v ) + b*vv 0 τ= T s v = 0
Figure DE102011015696B4_0002
will be described, where b denotes a coefficient of viscous friction. Tc, Ts and b are parameters of the respective models.

Beispielsweise kann der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert also den Betrag der Coulomb-Reibung bezeichnen. Ein weiterer fahrzeugspezifischer Reibungswert kann den Koeffizienten einer viskosen Reibung bezeichnen. Ein weiterer fahrzeugspezifischer Reibungswert kann den Betrag des Losbrechmomentes bezeichnen. Der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert ist charakteristisch für die im Lenksystem vorhandene Haft-, Gleit- und/oder Rollreibung, insbesondere für die auf die Zahnstange wirkenden Reibungskräfte.For example, the at least one vehicle-specific friction value can therefore denote the amount of Coulomb friction. Another vehicle-specific friction value can refer to the coefficient of viscous friction. Another vehicle-specific friction value can indicate the magnitude of the breakaway torque. The at least one vehicle-specific friction value is characteristic of the static, sliding and/or rolling friction present in the steering system, in particular for the frictional forces acting on the rack.

Auch kann der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert ein lenkgeschwindigkeitsabhängiger Reibungswert sein. Der fahrzeugspezifische Reibungswert ist hierbei in Abhängigkeit von einer Bewegungsgeschwindigkeit einer Zahnstange des Lenksystems z. B. bei einem Lenkmanöver. Auch kann der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert abhängig von einer Lenkrichtung sein. Hierbei ist der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert beispielsweise abhängig von einem Links-Lenk-Manöver oder einem Rechts-Lenk-Manöver und der davon abhängigen Verschieberichtung der Zahnstange des Lenksystems.The at least one vehicle-specific friction value can also be a steering speed-dependent friction value. The vehicle-specific friction value is a function of a movement speed of a rack of the steering system z. B. during a steering maneuver. The at least one vehicle-specific friction value can also be dependent on a steering direction. In this case, the at least one vehicle-specific friction value is dependent, for example, on a left-hand steering maneuver or a right-hand steering maneuver and the displacement direction of the steering rack of the steering system that is dependent thereon.

Abhängig von dem mindestens einen fahrzeugspezifischen Reibungswert kann z. B. das in 1 dargestellte Steuergerät 12 die Höhe eines erforderlichen Unterstützungsmomentes bestimmen und ein Eingangssignal für einen Aktor, insbesondere einen elektromechanischen Servomotor, erzeugen. Insbesondere kann ein Unterstützungsmoment in Abhängigkeit des mindestens einen fahrzeugspezifischen Reibungswertes derart erhöht werden, dass die Reibung im Lenksystem bei einem Lenkmanöver kompensiert, also ausgeglichen, wird.Depending on the at least one vehicle-specific friction value z. B. the in 1 shown control unit 12 determine the level of a required support torque and generate an input signal for an actuator, in particular an electromechanical servo motor. In particular, a support torque can be increased as a function of the at least one vehicle-specific friction value such that that the friction in the steering system is compensated during a steering maneuver, i.e. balanced.

Erfindungsgemäß wird vor einer Inbetriebnahme des Lenksystems eine fahrzeugspezifische Verschiebekraft bestimmt. Hierbei wird für jedes Lenksystem, und nicht nur für ein einzelnes Lenksystem, einer Serie von Lenksystemen, eine lenkungsspezifische Verschiebekraft bestimmt. Die Verschiebekraft wird in Abhängigkeit eines Verlaufs einer zur Verschiebung der Zahnstange über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange notwendigen Kraft bestimmt. Hierzu kann, z. B. direkt nach Montage des Lenksystems, eine Kraft auf die Zahnstange aufgebracht werden, sodass die Zahnstange einmal über ihren gesamten, möglichen Verstellweg bewegt wird. Die hierzu erforderliche Kraft kann z. B. mittels eines Kraftsensors erfasst und gespeichert werden. Die Verschiebekraft wird erfindungsgemäß als Mittelwert des Verlaufs der zur Verschiebung der Zahnstange notwendigen Kraft bestimmt. Alternativ wird die Verschiebkraft als eine maximale Kraft des Verlaufs der Kraft zur Verschiebung der Zahnstange bestimmt. Die Verschiebekraft kann hierbei z.B. am Ende einer Montage eines Lenksystems und vor Lieferung an ein fahrzeugbauendes Werk bestimmt und abgespeichert werden. Auch kann Verschiebekraft nach Einbau des Lenksystems im Kraftfahrzeug bestimmt werden.According to the invention, a vehicle-specific displacement force is determined before the steering system is put into operation. Here, a steering-specific displacement force is determined for each steering system, and not just for a single steering system in a series of steering systems. The displacement force is determined as a function of a curve of a force necessary for displacement of the toothed rack over an entire displacement path of the toothed rack. For this purpose, z. B. directly after assembly of the steering system, a force can be applied to the rack so that the rack is moved once over its entire possible adjustment path. The force required for this can, for. B. be detected and stored by a force sensor. According to the invention, the displacement force is determined as the mean value of the course of the force required to displace the toothed rack. Alternatively, the displacement force is determined as a maximum force of the course of the force for displacement of the rack. The displacement force can be determined and stored, for example, at the end of the assembly of a steering system and before delivery to a vehicle manufacturing plant. Displacement force can also be determined after the steering system has been installed in the motor vehicle.

Weiter wird in Abhängigkeit der Verschiebekraft der mindestens eine initiale fahrzeugspezifische Reibungswert bestimmt. Insbesondere kann der mindestens eine initiale fahrzeugspezifische Reibungswert gleich der Verschiebekraft sein. Auch können mehrere fahrzeugspezifische Reibungswerte, z. B. die vorhergehend angeführten Parameter mittels einer Auswertung eines Reibungsmodelles bestimmt werden. Selbstverständlich kann der mindestens eine initiale fahrzeugspezifische Reibungswert auch aus mehreren Verläufen einer zur Verstellung der Zahnstange benötigten Kraft bestimmt werden, insbesondere einer zum mehrmaligen Hin- und Zurückverstellen der Zahnstange über ihren gesamten Verstellweg.Furthermore, the at least one initial vehicle-specific friction value is determined as a function of the displacement force. In particular, the at least one initial vehicle-specific friction value can be equal to the displacement force. Several vehicle-specific friction values, e.g. B. the parameters listed above can be determined by evaluating a friction model. Of course, the at least one initial vehicle-specific friction value can also be determined from several curves of a force required to adjust the rack, in particular one for moving the rack back and forth several times over its entire adjustment path.

Durch das vorgeschlagene Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass der mindestens eine initiale fahrzeugspezifische Reibungswert individuell für ein Lenksystem eines spezifischen Kraftfahrzeuges bestimmt wird, wodurch für dieses Kraftfahrzeug eine genauere und zuverlässigere Kompensation der Reibung ermöglicht wird. Insbesondere werden hierdurch Ungenauigkeiten vermieden, die entstehen, wenn eine Reibung in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeuges von der Referenzreibung, welche als repräsentative Reibung für diese Serie von Lenksystemen bestimmt wurde, abweicht.The proposed method advantageously results in the at least one initial vehicle-specific friction value being determined individually for a steering system of a specific motor vehicle, thereby enabling more precise and reliable compensation of the friction for this motor vehicle. In particular, this avoids inaccuracies that arise when a friction in a steering system of a motor vehicle deviates from the reference friction, which was determined as a representative friction for this series of steering systems.

Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2. Der fahrzeugspezifische Reibungswert kann hierbei mittels dem vorhergehend beschriebenen Verfahren zur Einstellung mindestens eines intialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes bestimmt worden sein. Es kann jedoch auch ein Referenzwert sein, der für ein repräsentatives Lenksystem einer Serie von Lenksystemen als ein für alle Lenksysteme dieser Serie geltender Reibungswert bestimmt wurde. Der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert kann hierbei wie vorhergehend beschrieben spezifiziert sein. Der mindestens eine Reibungswert repräsentiert oder charakterisiert eine Reibung in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeuges, wobei das Lenksystem mindestens eine Zahnstange umfasst.A method for adjusting at least one vehicle-specific friction value is also proposed. The vehicle-specific friction value can have been determined using the previously described method for setting at least one initial vehicle-specific friction value. However, it can also be a reference value determined for a representative steering system of a series of steering systems as a friction value applicable to all steering systems of this series. The at least one vehicle-specific friction value can be specified as previously described. The at least one friction value represents or characterizes friction in a steering system of a motor vehicle, the steering system comprising at least one toothed rack.

Erfindungsgemäß wird der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert mindestens in Abhängigkeit einer Häufigkeit eines Erreichens mindestens einer vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange angepasst. Eine Verstellposition bezeichnet hierbei eine bestimmte Position der Zahnstange entlang des Verstellwegs der Zahnstange. Insbesondere ist eine Verstellposition bezogen auf eine Neutralstellung der Zahnstange, wobei die Neutralstellung der Zahnstange einer Geradeausfahrstellung von lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeuges entspricht, wobei die lenkbaren Räder mechanisch mit der Zahnstange gekoppelt sind. Die Verstellposition ist in Abhängigkeit dieser Neutralstellung durch eine Auslenkung oder Verschiebung bezüglich dieser Neutralstellung größenmäßig angebbar. Beispielsweise kann eine Verstellposition als x = 20 mm beschrieben werden, wobei die Zahnstange um 20 mm in eine vorbestimmte Richtung von der Neutralstellung aus verstellt oder verschoben wurde. Eine Verstellposition von x = -20 mm entspricht folglich einer Auslenkung oder Verschiebung der Zahnstange von der Neutralposition um 20 mm in einer der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung. Somit bezeichnet ein Vorzeichen der Verstellposition eine Richtung der Verschiebung und somit eine Lenkrichtung.According to the invention, the at least one vehicle-specific friction value is adjusted at least as a function of how often at least one predetermined adjustment position of the rack is reached. An adjustment position denotes a specific position of the toothed rack along the adjustment path of the toothed rack. In particular, an adjustment position is related to a neutral position of the rack, the neutral position of the rack corresponding to a straight-ahead position of steerable wheels of the motor vehicle, the steerable wheels being mechanically coupled to the rack. The adjustment position can be specified in terms of size as a function of this neutral position by a deflection or displacement with respect to this neutral position. For example, an adjustment position can be described as x=20mm, where the rack has been adjusted or shifted 20mm in a predetermined direction from the neutral position. An adjustment position of x=−20 mm consequently corresponds to a deflection or displacement of the toothed rack by 20 mm from the neutral position in a direction opposite to the first direction. A sign of the adjustment position thus designates a direction of displacement and thus a steering direction.

Durch das vorgeschlagene Verfahren ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass sich der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert an eine sich im Laufe der Zeit verändernde Reibung des Lenksystems anpassen kann. Beispielsweise kann der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert an eine sich durch ein Einschleifen des Lenksystems reduzierte Reibung angepasst werden. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass mit zunehmender Häufigkeit eines Erreichens einer vorbestimmten Verstellposition ein Einschleifen oder Einlaufen des Lenksystems ebenfalls zunimmt, wodurch sich ein Betrag von Reibungskräften in der Regel vermindert.The proposed method advantageously results in the at least one vehicle-specific friction value being able to adapt to a friction of the steering system that changes over time. For example, the at least one vehicle-specific friction value can be adapted to reduced friction as a result of grinding in the steering system. It can be assumed here that with increasing frequency of reaching a predetermined adjustment position, grinding in or running-in of the steering system also increases, as a result of which the amount of frictional forces is generally reduced.

Eine Verstellposition der Zahnstange kann hierbei z. B. mittels eines Positionssensors erfasst werden.An adjustment position of the rack can be z. B. be detected by a position sensor.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch eine Verstellposition der Zahnstange in Abhängigkeit eines Lenkwinkels einer Lenksäule bestimmt, wobei die Lenksäule mechanisch mit der Zahnstange verbunden ist. Hierbei kann ein Übersetzungsverhältnis eines zwischen Zahnstange und Lenksäule angeordneten Getriebes vorbekannt sein, sodass sich aus einem Lenkwinkel der Lenksäule, welcher in der Regel mit einem bereits vorhandenen Lenkwinkelsensor erfasst wird, mittels einfacher Umrechnung eine Verstellposition der Zahnstange berechnet werden kann.In a preferred embodiment, however, an adjustment position of the rack is determined as a function of a steering angle of a steering column, the steering column being mechanically connected to the rack. A transmission ratio of a gear arranged between the rack and the steering column can be previously known, so that an adjustment position of the rack can be calculated from a steering angle of the steering column, which is usually detected with an existing steering angle sensor, by means of a simple conversion.

Alternativ ist vorstellbar, die Verstellposition einer Zahnstange in Abhängigkeit einer Rotorlage eines Rotors einer elektromechanischen Servomotors zu bestimmen, wobei der Rotor mittels eines mechanischen Getriebes mit der Zahnstange mechanisch gekoppelt ist. Somit kann in Abhängigkeit einer Rotorlage und eines vorbekannten Übersetzungsverhältnisses einer Übersetzung des mechanischen Getriebes zwischen Rotor des Servomotors und Zahnstange eine Verstellposition der Zahnstange bestimmt werden.Alternatively, it is conceivable to determine the adjustment position of a toothed rack as a function of a rotor position of a rotor of an electromechanical servomotor, the rotor being mechanically coupled to the toothed rack by means of a mechanical transmission. An adjustment position of the toothed rack can thus be determined as a function of a rotor position and a previously known transmission ratio of a transmission of the mechanical transmission between the rotor of the servomotor and the toothed rack.

Weiter alternativ ist vorstellbar, die Verstellposition in Abhängigkeit eines Ritzelwinkels zu bestimmen. Der Ritzelwinkel bezeichnet eine Lage eines Lenkritzels, welches eine mechanische Kopplung zwischen Lenksäule und Zahnstange bildet. Beispielsweise kann die Verstellposition mittels eines vorbekannten Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzelwinkel und Verstellposition aus dem Ritzelwinkel bestimmt werden. Der Ritzelwinkel kann z.B. mittels eines geeigneten Sensors erfasst und/oder in Abhängigkeit der vorhergehend erwähnten Rotorlage, z.B. unter Annahme eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses zwischen Rotorlage und Ritzelwinkel, bestimmt werden.Another alternative is to determine the adjustment position as a function of a pinion angle. The pinion angle describes a position of a steering pinion, which forms a mechanical coupling between the steering column and the rack. For example, the adjustment position can be determined from the pinion angle by means of a previously known transmission ratio between the pinion angle and the adjustment position. The pinion angle can, for example, be detected by means of a suitable sensor and/or determined as a function of the previously mentioned rotor position, for example assuming a predetermined transmission ratio between the rotor position and the pinion angle.

Auch ist möglich, eine Verstellposition der Zahnstange z.B. in Abhängigkeit des vorbekannten Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzelwinkel und Verstellposition als Ritzelwinkel auszudrücken und das erfindungsgemäße Verfahren auf Grundlage eines Ritzelwinkels anstelle einer Verstellposition durchzuführen. Hierbei können z.B. auch vorbestimmte, minimale und maximale Verstellpositionen oder -wege als vorbestimmte, minimale und maximale Ritzelwinkel ausgedrückt werden.It is also possible to express an adjustment position of the toothed rack as a pinion angle, e.g. as a function of the previously known transmission ratio between the pinion angle and the adjustment position, and to carry out the method according to the invention on the basis of a pinion angle instead of an adjustment position. Here, for example, predetermined minimum and maximum adjustment positions or displacements can also be expressed as predetermined minimum and maximum pinion angles.

Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine Verstellposition der Zahnstange mittels bereits im Lenksystem vorhandener Sensoren bestimmen, wodurch zusätzliche Entwicklungs- und Bauteilkosten reduziert werden sowie ein Platzbedarf von zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Elementen reduziert wird.In this way, an adjustment position of the toothed rack can be advantageously determined by means of sensors already present in the steering system, thereby reducing additional development and component costs and reducing the space required for the elements required to carry out the method according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der fahrzeugspezifische Reibungswert, insbesondere ein Betrag des fahrzeugspezifischen Reibungswertes, mit steigender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange verringert. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Einschleif- oder Einlaufverhalten eines Lenksystems berücksichtigt, wobei sich eine Reibungskraft des Lenksystems mit zunehmender Häufigkeit des Erreichens einer vorbestimmten Verstellposition verringert.In a further embodiment, the vehicle-specific friction value, in particular an amount of the vehicle-specific friction value, is reduced with increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position of the steering rack. In this way, a grinding-in or run-in behavior of a steering system is advantageously taken into account, with a frictional force of the steering system decreasing with increasing frequency of reaching a predetermined adjustment position.

In einer weiteren Ausführungsform wird der fahrzeugspezifische Reibungswert oder ein Anteil des fahrzeugspezifischen Reibungswertes mit einem Einlauffaktor multipliziert, wobei der Einlauffaktor mit steigender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange verringert wird. Vorstellbar ist, dass der fahrzeugspezifische Reibungswert mit einem Einlauffaktor, der die Größe 1 aufweist, multipliziert wird, falls die Zahnstange die mindestens eine vorbestimmte Verstellposition noch nicht erreicht hat, beispielsweise weil eine Lenkung des Kraftfahrzeuges noch nicht betätigt wurde. Mit zunehmender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition, also mit zunehmender Häufigkeit einer Betätigung des Lenksystems, kann der Einlauffaktor von dem Wert 1 ausgehend reduziert werden. Eine Verringerung oder Reduktion kann hierbei einen linearen Verlauf mit zunehmender Häufigkeit aufweisen. Vorzugsweise weist jedoch die Verringerung einen exponentiell fallenden Verlauf mit steigender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition auf. Hierbei kann eine Verringerung des mindestens einen Einlauffaktors auf ein vorbestimmtes Minimums des Einlauffaktors begrenzt werden, beispielsweise auf ein Minimum von 0,5. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise berücksichtigt, dass ein Lenksystem auch bei noch so häufiger Betätigung immer eine gewisse Reibung aufweisen wird. Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagene Verringerung und Multiplikation mit dem Einlauffaktor eine einfach zu implementierende Verringerung des Reibungswertes in Abhängigkeit einer steigenden Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition.In a further embodiment, the vehicle-specific friction value or a portion of the vehicle-specific friction value is multiplied by a run-in factor, with the run-in factor being reduced with increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position of the steering rack. It is conceivable that the vehicle-specific friction value is multiplied by a run-in factor of size 1 if the rack has not yet reached the at least one predetermined adjustment position, for example because a steering of the motor vehicle has not yet been actuated. With increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position, ie with increasing frequency of actuation of the steering system, the run-in factor can be reduced from the value 1. In this case, a decrease or reduction can have a linear progression with increasing frequency. However, the reduction preferably exhibits an exponentially falling profile with an increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position. A reduction in the at least one running-in factor can be limited to a predetermined minimum of the running-in factor, for example to a minimum of 0.5. As a result, it is advantageously taken into account that a steering system will always have a certain amount of friction, even if it is operated very frequently. Furthermore, the proposed reduction and multiplication with the run-in factor results in a reduction in the friction value that is easy to implement as a function of an increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position.

In einer weiteren Ausführungsform sind über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange mehrere vorbestimmte Verstellpositionen festegelegt, wobei ein Zählwert immer dann um einen der jeweiligen Verstellposition zugeordneten positionsspezifischen Wert inkrementiert wird, wenn die Zahnstange die jeweilige Verstellposition einnimmt oder erreicht. Der fahrzeugspezifische Reibungswert wird mit steigendem Zählwert verringert. Beispielsweise können die vorbestimmten Verstellpositionen gleichgroße Intervalle von Verstellwegen begrenzen. So können beispielsweise vorbestimmte Verstellpositionen mit vorbestimmten gleichen Abständen, beispielsweise alle 5, 10 oder 20 mm, entlang des Verstellwegs angeordnet sein. Umfasst der gesamte Verstellweg der Zahnstange beispielsweise ein Intervall von -80 mm bis 80 mm, so sind vorbestimmte Verstellpositionen beispielsweise an den Positionen x = -80 mm, -70 mm, ..., 70 mm, 80 mm festgelegt.In a further embodiment, several predetermined adjustment positions are defined over an entire adjustment path of the toothed rack, with a counter value being incremented by a position-specific value assigned to the respective adjustment position when the toothed rack assumes or reaches the respective adjustment position. The vehicle-specific friction value is steep corresponding counter value. For example, the predetermined adjustment positions can delimit equal intervals of adjustment paths. For example, predetermined adjustment positions can be arranged at predetermined equal distances, for example every 5, 10 or 20 mm, along the adjustment path. If the entire adjustment path of the rack includes, for example, an interval of -80 mm to 80 mm, then predetermined adjustment positions are defined, for example, at positions x=-80 mm, -70 mm, . . . 70 mm, 80 mm.

Selbstverständlich können die vorbestimmten Verstellpositionen auch Intervalle von Verstellwegen begrenzen, die nicht gleichgroß sind. Hierbei können vorbestimmte Verstellpositionen mit vorbestimmten ungleichen Abständen entlang des Verstellwegs angeordnet sein. Beispielsweise können in einem vorbestimmten Intervall um die Neutralstellung herum, beispielsweise in ein Intervall von -30 mm bis 30 mm mehr vorbestimmte Verstellpositionen festegelegt sein als in den verbleibenden Intervallen von -80 mm bis -30 mm und 30 mm bis 80 mm. Hierbei ist zu beachten, dass die beschriebenen Werte für den gesamten Verstellweg sowie die Werte der vorbestimmten Verstellpositionen rein exemplarisch angegeben sind, es sind auch davon abweichende Werte möglich.Of course, the predetermined adjustment positions can also delimit intervals of adjustment paths that are not of the same size. In this case, predetermined adjustment positions can be arranged with predetermined unequal distances along the adjustment path. For example, more predetermined adjustment positions can be defined in a predetermined interval around the neutral position, for example in an interval of -30 mm to 30 mm, than in the remaining intervals of -80 mm to -30 mm and 30 mm to 80 mm. It should be noted here that the values described for the entire adjustment path and the values of the predetermined adjustment positions are given purely as examples; values that deviate from these are also possible.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine möglichst einfache Implementierung einer Bestimmung einer Häufigkeit eines Erreichens einer vorbestimmten Verstellposition und einer Anpassung des fahrzeugspezifischen Reibungswertes an die derart bestimmte Häufigkeit.This advantageously results in the simplest possible implementation of a determination of a frequency of reaching a predetermined adjustment position and an adaptation of the vehicle-specific friction value to the frequency determined in this way.

In einer weiteren Ausführungsform steigen die den jeweiligen Verstellpositionen zugeordneten positionsspezifischen Werte mit steigendem Betrag der jeweiligen Verstellposition an. Beispielsweise kann einer vorbestimmten Verstellposition, die einen kleinen Betrag aufweist, ein erster Wert zugeordnet sein und einer weiteren vorbestimmten Verstellposition, die einen größeren Betrag aufweist, ein zweiter Wert zugeordnet sein, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise berücksichtigt, dass vom Betrag her hohe Verstellpositionen, die beispielsweise großen Lenkwinkeln entsprechen, seltener erreicht werden als vom Betrag her kleinere Verstellpositionen. Werden derart vom Berag her hohe Verstellpositionen erreicht, trägt dieser Erreichen mehr zum Einschleifen oder Einlaufen des gesamten Lenksystems bei als ein mehrmaliges Erreichen vom Betrag her niedriger Verstellpositionen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine bessere Anpassung des mindestens einen fahrzeugspezifischen Reibungswertes an ein Einlaufverhalten oder Einschleifverhalten des Lenksystemes erreicht.In a further embodiment, the position-specific values assigned to the respective adjustment positions increase as the absolute value of the respective adjustment position increases. For example, a first value can be assigned to a predetermined adjustment position that has a small amount, and a second value can be assigned to another predetermined adjustment position that has a larger amount, the second value being greater than the first value. In this way, it is advantageously taken into account that adjustment positions which are high in terms of magnitude and which correspond, for example, to large steering angles, are reached less frequently than adjustment positions which are smaller in terms of magnitude. If high adjustment positions are reached in this way from the top down, this reaching contributes more to the grinding in or running-in of the entire steering system than reaching lower adjustment positions in terms of amount several times. This advantageously achieves a better adaptation of the at least one vehicle-specific friction value to a running-in behavior or grinding-in behavior of the steering system.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Häufigkeit des Erreichens einer Verstellposition in Abhängigkeit einer zum Erreichen der Verstellposition notwendigen Zahnstangenkraft gewichtet. Eine notwendige Zahnstangenkraft kann mittels eines geeigneten Kraftsensors erfasst werden. Auch ist vorstellbar, eine notwendige Zahnstangenkraft in Abhängigkeit eines von einem Lenkmomentsensors erfassten Lenkmoments, welches an einer Lenksäule anliegt, zu bestimmen. Sind hohe Zahnstangenkräfte zum Erreichen einer vorbestimmten Verstellposition notwendig, so kann davon ausgegangen werden, dass hohe Reibungskräfte vorliegen. In diesem Fall sollte die Häufigkeit vorzugsweise derart gewichtet werden, dass der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert beim Erreichen der vorbestimmten Verstellposition nicht übermäßig verringert wird. Beispielsweise kann eine Häufigkeit mit einem zahnstangenkraftabhängigen Faktor multipliziert werden, wobei der zahnstangenkraftabhängige Faktor mit abnehmender Zahnstangenkraft zum Erreichen der Verstellposition zunimmt.In a further embodiment, the frequency with which an adjustment position is reached is weighted as a function of a rack force required to reach the adjustment position. A necessary rack force can be detected using a suitable force sensor. It is also conceivable to determine a necessary rack force as a function of a steering torque which is detected by a steering torque sensor and is applied to a steering column. If high rack forces are necessary to reach a predetermined adjustment position, it can be assumed that high frictional forces are present. In this case, the frequency should preferably be weighted in such a way that the at least one vehicle-specific friction value is not excessively reduced when the predetermined adjustment position is reached. For example, a frequency can be multiplied by a rack force-dependent factor, with the rack force-dependent factor increasing as the rack force for reaching the adjustment position decreases.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Zählwert immer dann um einen einer vorbestimmten Verstellposition zugeordneten positionsspezifischen Wert inkrementiert, wenn die Zahnstange die jeweilige Verstellposition einnimmt, wobei der der jeweiligen Verstellposition zugeordnete, positionsspezifische Wert mit einer zum Erreichen der Verstellposition notwendigen Zahnstangekraft gewichtet wird, wobei der fahrzeugspezifische Reibungswert mit steigendem Zählwert verringert wird. Insbesondere kann der der jeweiligen Verstellposition zugeordnete positionsspezifische Wert mit steigender Zahnstangenkraft verringert werden.In a preferred embodiment, a counter value is incremented by a position-specific value assigned to a predetermined adjustment position whenever the rack assumes the respective adjustment position, with the position-specific value assigned to the respective adjustment position being weighted with a rack force required to reach the adjustment position, the vehicle-specific Friction value is reduced as the count increases. In particular, the position-specific value assigned to the respective adjustment position can be reduced as the rack force increases.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Anpassung des mindestens einen fahrzeugspezifischen Reibungswerts verbessert an tatsächlich vorliegende Reibungsverhältnisse im Lenksystem angepasst wird. Insbesondere wird nicht ausschließlich davon ausgegangen, dass sich ein Reibungswert mit steigender Häufigkeit eines Erreichens vorbestimmter Verstellpositionen verringert. Durch die Berücksichtigung der Zahnstangenkraft kann somit z. B. auch erreicht werden, dass der mindestens eine vorbestimmte Reibungswert z. B. aufgrund einer vorliegenden Verschmutzung, erhöht wird. Hierbei kann die Häufigkeit, insbesondere der Zählwert, durch die Gewichtung mittels der Zahnstangenkraft auch verringert werden, wodurch eine Erhöhung des mindestens einen fahrzeugspezifischen Reibungswertes herbeigeführt wird. Hierzu kann ein Wichtungsfaktor beispielsweise negativ sein.This advantageously results in an adaptation of the at least one vehicle-specific friction value being better adapted to the friction conditions actually present in the steering system. In particular, it is not exclusively assumed that a friction value decreases as the frequency with which predetermined adjustment positions are reached increases. By considering the rack force z. B. can also be achieved that the at least one predetermined friction value z. B. due to an existing pollution is increased. In this case, the frequency, in particular the count value, can also be reduced by the weighting using the rack force, which brings about an increase in the at least one vehicle-specific friction value. For this purpose, a weighting factor can be negative, for example.

Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Der mindestens eine Reibungswert repräsentiert oder charakterisiert hierbei eine Reibung in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Das Lenksystem umfasst mindestens eine Zahnstange. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens eine Auswerteeinrichtung und eine Speichereinrichtung. Erfindungsgemäß ist mittels der Auswerteeinrichtung eine Häufigkeit eines Erreichens mindestens einer vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange bestimmbar und der mindestens eine in der Speichereinrichtung gespeicherte fahrzeugspezifische Reibungswert mindestens in Abhängigkeit der Häufigkeit des Erreichens anpassbar.Also proposed is a device for adapting at least one vehicle-specific schen friction value according to the preamble of claim 10. The at least one friction value represents or characterizes a friction in a steering system of a motor vehicle. The steering system includes at least one rack. The device according to the invention comprises at least one evaluation device and one memory device. According to the invention, the frequency of reaching at least one predetermined adjustment position of the rack can be determined by means of the evaluation device and the at least one vehicle-specific friction value stored in the memory device can be adjusted at least as a function of the frequency of reaching.

Auch vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Einstellen mindestens eines initialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes. Ein Lenksystem umfasst mindestens eine Zahnstange. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Einrichtung zur Erfassung einer fahrzeugspezifischen Verschiebekraft und eine Auswerteeinrichtung. Mittels der Einrichtung zur Erfassung einer fahrzeugspezifischen Verschiebekraft, beispielsweise einem Kraftsensor, ist hierbei eine zur Verschiebung der Zahnstange entlang ihres Verstellwegs notwendige Kraft erfassbar oder bestimmbar. Mittels der Auswerteeinrichtung ist dann in Abhängigkeit eines Verlaufs dieser Kraft über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange der initiale fahrzeugspezifische Reibungswert bestimmbar. Dieser kann dann beispielsweise in einer Speichereinrichtung gespeichert werden.A device for setting at least one initial vehicle-specific friction value is also proposed. A steering system includes at least one rack. The device comprises at least one device for detecting a vehicle-specific displacement force and an evaluation device. By means of the device for detecting a vehicle-specific displacement force, for example a force sensor, a force necessary for displacing the toothed rack along its displacement path can be detected or determined. The initial vehicle-specific friction value can then be determined by means of the evaluation device as a function of the course of this force over an entire adjustment path of the steering rack. This can then be stored, for example, in a memory device.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Lenksystems (Stand der Technik),
  • 2 eine erste Zuordnung von Werten zu vorbestimmten Lenkwinkeln,
  • 3 eine weitere Zuordnung von Werten zu vorbestimmten Lenkwinkeln,
  • 4 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes,
  • 5 ein weiteres schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes,
  • 6 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes und
  • 7 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Einstellung mindestens eines initialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes.
The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. The figures show:
  • 1 a schematic representation of a steering system (prior art),
  • 2 a first assignment of values to predetermined steering angles,
  • 3 a further assignment of values to predetermined steering angles,
  • 4 a schematic flowchart of a method according to the invention for adjusting at least one vehicle-specific friction value,
  • 5 a further schematic flowchart of a method for adjusting at least one vehicle-specific friction value,
  • 6 a schematic block diagram of a device for adjusting at least one vehicle-specific friction value and
  • 7 a schematic flowchart of a method for setting at least one initial vehicle-specific friction value.

Nachfolgend 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 ein schematisches Übersichtsbild eines elektromechanischen Lenksystems, welches einleitend näher erläutert wurde. 1 shows a schematic overview of an electromechanical steering system, which was initially explained in more detail.

In 2 ist eine erste Zuordnung von positionsspezifischen Werten WP zu vorbestimmten Lenkwinkeln LW dargestellt. Die positionsspezifischen Werte WP werden immer dann zu einem aktuellen Zählwert ZW (siehe 4) addiert, falls eine Lenksäule 13 (siehe 1) den vorbestimmten Lenkwinkel LW erreicht. Hierbei wird eine vorbestimmte Verstellposition einer Zahnstange 8 (siehe 1) mittels des Lenkwinkels LW repräsentiert. Ein vorbestimmter Lenkwinkel LW entspricht somit einer vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange 8. In 2 ist dargestellt, dass vorbestimmte Lenkwinkel LW gleichgroße Intervalle von Lenkwinkeln, nämlich Intervall von 10°, begrenzen. Somit sind vorbestimmte Lenkwinkel LW mit gleichgroßen Abständen von 10° in einem zulässigen Bereich von Lenkwinkeln verteilt, wobei der zulässige Bereich von Lenkwinkeln einem gesamten Verstellweg der Zahnstange 8 entspricht. Ein Lenkwinkel von 0° bezeichnet hierbei eine Neutralstellung, die einer Geradeausfahrstellung von lenkbaren Rädern 11 (siehe 1) entspricht. Somit wird der Zählwert ZW immer dann um den in 2 dargestellten positionsspezifischen Wert WP = 5 inkrementiert, falls die Lenksäule 13 um 10°, um 20° usw. ausgelenkt wird. Die Werte WP = 5 und die vorbestimmten Lenkwinkel LW sind hierbei beispielhaft gewählt. Selbstverständlich ist eine andere Verteilung von vorbestimmten Lenkwinkeln über einen insgesamt zulässigen Bereich von Lenkwinkeln, der in 2 als ein Bereich von -520° bis 520° dargestellt ist, möglich. Auch können in vorbestimmten Lenkwinkeln LW vom Betrag her von WP = 5 verschiedene Werte zugeordnet werden.In 2 a first assignment of position-specific values W P to predetermined steering angles LW is shown. The position-specific values W P always become a current counter value ZW (see 4 ) added if a steering column 13 (see 1 ) reaches the predetermined steering angle LW. Here, a predetermined adjustment position of a rack 8 (see 1 ) represented by the steering angle LW. A predetermined steering angle LW thus corresponds to a predetermined adjustment position of the rack 8. In 2 it is shown that predetermined steering angles LW delimit equal intervals of steering angles, namely intervals of 10°. Predetermined steering angles LW are thus distributed at equal intervals of 10° in a permissible range of steering angles, with the permissible range of steering angles corresponding to an entire displacement path of the toothed rack 8 . A steering angle of 0° designates a neutral position, which corresponds to a straight-ahead driving position of steerable wheels 11 (see 1 ) is equivalent to. Thus, the counter value ZW is always increased by the in 2 shown position-specific value W P = 5 is incremented if the steering column 13 is deflected by 10°, 20°, etc. The values W P =5 and the predetermined steering angles LW are selected here by way of example. Of course, a different distribution of predetermined steering angles over an overall permissible range of steering angles, which is 2 represented as a range from -520° to 520° is possible. Values different from W P =5 can also be assigned in predetermined steering angles LW.

In 3 ist eine weitere Zuordnung von Werten WP zu vorbestimmten Lenkwinkeln LW dargestellt. Hierbei begrenzen die vorbestimmten Lenkwinkel LW Intervalle von unterschiedlicher Größe. Insbesondere sind vorbestimmte Lenkwinkel LW nur an den Lenkwinkeln -520°, -100°, -20°, 20°, 100°, 520° festgelegt. Gleichzeitig ist dargestellt, dass ein lenkwinkelspezifischer Wert WP mit steigendem Betrag der vorbestimmte Lenkwinkel LW zunimmt.In 3 a further assignment of values W P to predetermined steering angles LW is shown. In this case, the predetermined steering angles LW delimit intervals of different sizes. Specifically, predetermined steering angles LW are set only at the steering angles -520°, -100°, -20°, 20°, 100°, 520°. At the same time, it is shown that a steering angle-specific value W P increases as the amount of the predetermined steering angle LW increases.

In 4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes RW dargestellt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Zählwert ZW initialisiert, z. B. mit dem Wert 0. Gleichzeitig wird im ersten Schritt S1 ein fahrzeugspezifischer Reibungswert RW initialisiert, beispielsweise mit einem initialen Reibungswert RWI. In einem zweiten Schritt S2 wird eine Auslenkung einer Zahnstange 8 (siehe 1) erfasst, beispielsweise mittels einer Erfassung eines Lenkwinkels LW (siehe 2). In einem dritten Schritt S3 wird überprüft, ob eine Lenksäule 13 (siehe 1) einen vorbestimmten Lenkwinkel LW erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, wird zum zweiten Schritt S2 zurückgekehrt. Hat die Lenksäule 13 einen vorbestimmten Lenkwinkel LW erreicht, so wird der Zählwert ZW um einen diesem vorbestimmten Lenkwinkel LW zugeordneten lenkwinkelspezifischen Wert WP inkrementiert (vierter Schritt S4). In einem fünften Schritt S5 wird ein neuer Reibungswert RW in Abhängigkeit des initialen Reibungswertes R\NI und des Zählwertes ZW anhand z. B. folgender Berechnungsvorschrift RW = RW l * 0,5 + 0,5 * RW l * exp ( ZW )

Figure DE102011015696B4_0003
berechnet. Sodann wird zum zweiten Schritt S2 zurückgekehrt.In 4 a schematic flowchart of a method according to the invention for adapting at least one vehicle-specific friction value RW is shown. In a first step S1, a counter value ZW is initialized, e.g. B. with the value 0. At the same time in the first step S1 Vehicle-specific friction value RW initialized, for example with an initial friction value RW I. In a second step S2, a deflection of a rack 8 (see 1 ) detected, for example by detecting a steering angle LW (see 2 ). In a third step S3, it is checked whether a steering column 13 (see 1 ) has reached a predetermined steering angle LW. If this is not the case, a return is made to the second step S2. If the steering column 13 has reached a predetermined steering angle LW, the counter value ZW is incremented by a steering-angle-specific value W P assigned to this predetermined steering angle LW (fourth step S4). In a fifth step S5 , a new friction value RW is calculated based on z. B. the following calculation rule RW = RW l * 0.5 + 0.5 * RW l * ex ( between )
Figure DE102011015696B4_0003
calculated. Then it returns to the second step S2.

In 5 ist ein weiteres schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes RW dargestellt. Der erste, der zweite und der dritte Schritt S1, S2, S3 entsprechen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Schritt S1, S2, S3 des in 4 dargestellten Verfahrens. In einem Zwischenschritt S3a wird, falls eine Lenksäule 13 (siehe 1) einen vorbestimmten Lenkwinkel LW erreicht hat, eine zur Erreichung dieses Lenkwinkels LW erforderliche Zahnstangenkraft Fz bestimmt. Beispielsweise kann diese Zahnstangenkraft Fz von einem Kraftsensor 20 (siehe 6) erfasst werden, der ein Ausgangssignal in Abhängigkeit einer an einer Zahnstange 8 anliegenden Kraft F erzeugt. In einem vierten Schritt S4* wird dann der Zählwert um einen gewichteten Wert WP inkrementiert, wobei eine Gewichtung als Funktion f(Fz) abhängig von der erfassten Zahnstangenkraft Fz bestimmt wird. In einem fünften Schritt S5 wird analog zu 4 ein aktualisierter Reibungswert RW bestimmt.In 5 Another schematic flowchart of a method for adjusting at least one vehicle-specific friction value RW is shown. The first, second and third steps S1, S2, S3 correspond to the first, second and third steps S1, S2, S3 of FIG 4 illustrated procedure. In an intermediate step S3a, if a steering column 13 (see 1 ) has reached a predetermined steering angle LW, a rack force F z required to achieve this steering angle LW is determined. For example, this rack force Fz from a force sensor 20 (see 6 ) are detected, which generates an output signal as a function of a force F applied to a toothed rack 8. In a fourth step S4*, the counter value is then incremented by a weighted value W P , a weighting being determined as a function f(Fz) as a function of the rack force Fz detected. In a fifth step S5 is analogous to 4 an updated friction value RW is determined.

In 6 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes RW (siehe 4) dargestellt. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Auswerteeinrichtung 21 und eine Speichereinrichtung 22. Die Auswerteeinrichtung 21 kann hierbei das Steuergerät 12 (siehe 1) oder ein Teil davon sein. Die Auswerteeinrichtung 21 ist datentechnisch mit einem Kraftsensor 20 zur Erfassung einer Kraft F verbunden, wobei der Kraftsensor eine Zahnstangenkraft Fz erfasst. Weiter ist die Auswerteeinrichtung 21 mit einem Lenkwinkelsensor 23 zur Erfassung eines Lenkwinkels LW verbunden. Weiter ist die Auswerteeinrichtung 21 mit einem Lenkmomentsensor 24 zur Erfassung eines Handmoments DM verbunden. Die Auswerteeinrichtung 21 kann eines der in 4 oder in 5 dargestellten Verfahren durchführen und in Abhängigkeit eines Reibungswertes RW und des Handmoments DM ein Sollsignal für einen Servomotor 9 bestimmen.In 6 is a schematic block diagram of a device for adapting at least one vehicle-specific friction value RW (see 4 ) shown. The device comprises at least one evaluation device 21 and one memory device 22. The evaluation device 21 can be the control unit 12 (see FIG 1 ) or be part of it. The evaluation device 21 is connected in terms of data technology to a force sensor 20 for detecting a force F, the force sensor detecting a rack force Fz. The evaluation device 21 is also connected to a steering angle sensor 23 for detecting a steering angle LW. The evaluation device 21 is also connected to a steering torque sensor 24 for detecting a manual torque DM. The evaluation device 21 can be one of the 4 or in 5 Carry out the method shown and determine a setpoint signal for a servo motor 9 as a function of a friction value RW and the manual torque DM.

In 7 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zur Einstellung mindestens eines initialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes RWl dargestellt. Hierbei wird in einem ersten Schritt S11 eine Zahnstange 8 (siehe 1) über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange 8 verstellt. In einem zweiten Schritt S12 wird die hierzu notwendige Verschiebekraft, die z. B. der Zahnstangenkraft Fz entsprechen kann über den gesamten Verstellweg, der mittels eines Lenkwinkelverlaufs repräsentiert werden kann, ermittelt. In einem dritten Schritt S13 wird ein initialer Reibungswert RWl als Maximum der im zweiten Schritt S12 ermittelten Kraft Fz bestimmt.In 7 a schematic flow chart of a method for setting at least one initial vehicle-specific friction value RW l is shown. Here, in a first step S11, a rack 8 (see 1 ) adjusted over an entire displacement of the rack 8. In a second step S12, the necessary displacement force z. B. can correspond to the rack force Fz over the entire adjustment, which can be represented by a steering angle profile, determined. In a third step S13, an initial friction value RW 1 is determined as the maximum of the force F z determined in the second step S12.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lenkradsteering wheel
22
erster Abschnittfirst section
33
zweiter Abschnittsecond part
66
Ritzelpinion
77
Kreuzgelenkuniversal joint
88th
Zahnstangerack
99
Servomotorservo motor
1111
RäderWheels
1212
Steuergerätcontrol unit
1313
Lenkstange, Lenksäulesteering rod, steering column
1414
Kugelgetriebeball gear
1515
Lenkwinkelsensorsteering angle sensor
2020
Kraftsensorforce sensor
2121
Auswerteeinrichtungevaluation device
2222
Speichereinrichtungstorage facility
2424
Lenkmomentsensorsteering torque sensor
LWLw
vorbestimmter Lenkwinkelpredetermined steering angle
WPWP
Wertvalue
ZWbetween
Zählwertcount value
RWRW
Reibungswertfriction value
RWlRWL
initialer Reibungswertinitial friction value
Fzvehicle
Zahnstangekraftrack force
Ff
Kraftpower
S1S1
erster Schrittfirst step
S2S2
zweiter Schrittsecond step
S3S3
dritter SchrittThird step
S4S4
vierter Schrittfourth step
S4*S4*
vierter Schrittfourth step
S3aS3a
Zwischenschrittintermediate step
S5S5
fünfter Schrittfifth step
S11S11
erster Schrittfirst step
S12S12
zweiter Schrittsecond step
S13S13
dritter SchrittThird step
DMDM
Handmomenthand moment
DWDW
Drehwinkelangle of rotation

Claims (10)

Verfahren zur Einstellung mindestens eines initialen fahrzeugspezifischen Reibungswertes (RWl), wobei der mindestens eine initiale Reibungswert (RWl) eine Reibung in einem Lenksystems eines Kraftfahrzeugs repräsentiert, wobei das Lenksystem mindestens eine Zahnstange (8) umfasst, und eine fahrzeugspezifische Verschiebekraft bestimmt wird, wobei die Verschiebekraft in Abhängigkeit eines Verlaufs einer zur Verschiebung der Zahnstange (8) über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange (8) notwendigen Kraft bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Inbetriebnahme des Lenksystems die fahrzeugspezifische Verschiebekraft bestimmt wird, wobei die Verschiebekraft als Mittelwert des Verlaufs der zur Verschiebung der Zahnstange notwendigen Kraft oder als eine maximale Kraft des Verlaufs der Kraft zur Verschiebung der Zahnstange bestimmt wird, wobei in Abhängigkeit der Verschiebekraft der mindestens eine initiale Reibungswert (RWl) bestimmt wird.Method for setting at least one initial vehicle-specific friction value (RW l ), the at least one initial friction value (RW l ) representing friction in a steering system of a motor vehicle, the steering system comprising at least one rack (8), and a vehicle-specific displacement force being determined, wherein the displacement force is determined as a function of a curve of a force necessary for displacement of the rack (8) over an entire displacement path of the rack (8), characterized in that the vehicle-specific displacement force is determined before the steering system is put into operation, the displacement force being the mean value of the The course of the force required to shift the rack or as a maximum force of the course of the force to shift the rack is determined, with the at least one initial friction value (RW 1 ) being determined as a function of the shifting force. Verfahren zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes (RW), wobei der mindestens eine Reibungswert (RW) eine Reibung in einem Lenksystems eines Kraftfahrzeugs repräsentiert, wobei das Lenksystem mindestens eine Zahnstange (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) mindestens in Abhängigkeit einer Häufigkeit eines Erreichens mindestens einer vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange (8) angepasst wird.Method for adapting at least one vehicle-specific friction value (RW), the at least one friction value (RW) representing friction in a steering system of a motor vehicle, the steering system comprising at least one rack (8), characterized in that the at least one vehicle-specific friction value (RW ) is adjusted at least depending on a frequency of reaching at least one predetermined adjustment position of the rack (8). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellposition der Zahnstange (8) in Abhängigkeit eines Lenkwinkels (LW) einer Lenksäule (13) bestimmt wird, wobei die Lenksäule (13) mechanisch mit der Zahnstange (8) verbunden ist.procedure after claim 2 , characterized in that an adjustment position of the rack (8) is determined as a function of a steering angle (LW) of a steering column (13), the steering column (13) being mechanically connected to the rack (8). Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) mit steigender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange (8) verringert wird.procedure after claim 2 or 3 , characterized in that the vehicle-specific friction value (RW) is reduced with increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position of the rack (8). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) oder ein Anteil des fahrzeugspezifischen Reibungswertes (RW) mit einem Einlauffaktor multipliziert wird, wobei der Einlauffaktor mit steigender Häufigkeit des Erreichens der mindestens einen vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange (8) verringert wird.procedure after claim 4 , characterized in that the vehicle-specific friction value (RW) or a portion of the vehicle-specific friction value (RW) is multiplied by a run-in factor, the run-in factor being reduced with increasing frequency of reaching the at least one predetermined adjustment position of the rack (8). Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über einen gesamten Verstellweg der Zahnstange (8) mehrere vorbestimmte Verstellpositionen festgelegt sind, wobei ein Zählwert (ZW) immer dann um einen der jeweiligen Verstellposition zugeordnetenen positionsspezifischen Wert (WP) inkrementiert wird, wenn die Zahnstange (8) die jeweilige Verstellposition einnimmt, wobei der fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) mit steigendem Zählwert (ZW) verringert wird.Procedure according to one of claims 2 until 5 , characterized in that several predetermined adjustment positions are defined over an entire adjustment path of the toothed rack (8), a counter value ( ZW ) always being incremented by a position-specific value (WP ) assigned to the respective adjustment position when the toothed rack (8) occupies the respective adjustment position, with the vehicle-specific friction value (RW) being reduced as the count value (ZW) increases. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den jeweiligen Verstellpositionen zugeordneten positionsspezifischen Werte (WP) mit steigendem Betrag der Verstellposition ansteigen.procedure after claim 6 , characterized in that the position-specific values (W P ) assigned to the respective adjustment positions increase as the absolute value of the adjustment position increases. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Häufigkeit des Erreichens einer Verstellposition in Abhängigkeit einer zum Erreichen der Verstellposition notwendigen Zahnstangenkraft (FZ) gewichtet wird.Procedure according to one of claims 2 until 7 , characterized in that the frequency with which an adjustment position is reached is weighted as a function of a rack force (F Z ) required to reach the adjustment position. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zählwert (ZW) immer dann um einen einer Verstellposition zugeordnetenen positionsspezifischen Wert (WP) inkrementiert wird, wenn die Zahnstange (8) die jeweilige Verstellposition einnimmt, wobei der der jeweiligen Verstellposition zugeordnetene positionsspezifische Wert (WP) mit einer zum Erreichen der Verstellposition notwendigen Zahnstangenkraft (FZ) gewichtet wird, wobei der fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) mit steigendem Zählwert (ZW) verringert wird.procedure after claim 8 , characterized in that a counter value ( ZW ) is always incremented by a position-specific value (WP ) assigned to an adjustment position when the toothed rack (8) assumes the respective adjustment position, the position-specific value ( WP ) assigned to the respective adjustment position also being incremented a rack force (F Z ) required to reach the adjustment position, with the vehicle-specific friction value (RW) being reduced as the count value (ZW) increases. Vorrichtung zur Anpassung mindestens eines fahrzeugspezifischen Reibungswertes (RW), wobei der mindestens eine Reibungswert (RW) eine Reibung in einem Lenksystems eines Kraftfahrzeugs repräsentiert, wobei das Lenksystem mindestens eine Zahnstange (8) umfasst, wobei die Vorrichtung mindestens eine Auswerteeinrichtung (21) und eine Speichereinrichtung (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung (21) eine Häufigkeit eines Erreichens mindestens einer vorbestimmten Verstellposition der Zahnstange (8) bestimmt wird und der mindestens eine in der Speichereinrichtung (22) gespeicherte fahrzeugspezifische Reibungswert (RW) mindestens in Abhängigkeit der Häufigkeit des Erreichens angepasst wird.Device for adapting at least one vehicle-specific friction value (RW), the at least one friction value (RW) representing friction in a steering system of a motor vehicle, the steering system comprising at least one rack (8), the device having at least one evaluation device (21) and a Storage device (22), characterized in that by means of the evaluation device (21) a frequency of reaching at least one predetermined adjustment position of the toothed rack (8) is determined and the at least one vehicle-specific friction value (RW) stored in the storage device (22) is adjusted at least as a function of the frequency with which it is reached.
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