DE102011016052A1 - Method for determining target support moment in power steering system of motor car, involves assigning curve representing connection between hand and support moments, and determining target moment based on hand moment and vehicle velocity - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Soll-Unterstützungsmoments in einem Lenksystem sowie ein Lenksystem.The invention relates to a method and a device for determining a desired assist torque in a steering system and a steering system.
In modernen Kraftfahrzeugen werden in der Regel sogenannte Servolenkungen eingesetzt. In diesen Servolenkungen wird mittels eines geeigneten Aktors ein Unterstützungsmoment erzeugt, welches einen Kraftfahrzeugführer bei Lenkmanövern unterstützt. Geeignete Aktoren können elektromechanische Aktoren, z. B. Elektromaschinen, oder hydraulische Aktoren sein.In modern motor vehicles so-called power steering systems are usually used. In these power steering systems, a support torque is generated by means of a suitable actuator which assists a motor vehicle driver in steering maneuvers. Suitable actuators can be electromechanical actuators, for. As electric machines, or hydraulic actuators.
Ein Unterstützungsmoment wird unter anderem in Abhängigkeit eines Handmoments bestimmt, wobei das Handmoment ein von einem Kraftfahrzeugführer z. B. mittels einer Lenkhandhabe, aufgebrachtes Moment bezeichnet. Dieses ist z. B. mittels eines geeigneten Drehmomentsensors, welcher z. B. in oder an einer Lenksäule angeordnet sein kann, erfassbar. Ein funktioneller Zusammenhang zwischen einem erfassten Handmoment und einem zu erzeugenden Soll-Unterstützungsmoment kann in Form einer Kennlinie z. B. in einer Speichereinrichtung gespeichert sein, wobei eine zentrale Auswerte- und Steuereinrichtung ein Soll-Unterstützungsmoment mittels einer Auswertung der Kennlinie erzeugt. Um ein geschwindigkeitsabhängiges Lenkverhalten zu berücksichtigen kann ein Soll-Unterstützungsmoment ebenfalls in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.A support torque is determined inter alia as a function of a manual torque, wherein the manual torque from a motor vehicle driver z. B. means of a steering handle, applied torque. This is z. B. by means of a suitable torque sensor, which z. B. can be arranged in or on a steering column, detectable. A functional relationship between a detected manual torque and a target assist torque to be generated may be in the form of a characteristic z. B. stored in a memory device, wherein a central evaluation and control device generates a desired assist torque by means of an evaluation of the characteristic. In order to take account of a speed-dependent steering behavior, a desired assist torque can likewise be determined as a function of a vehicle speed.
So offenbart die
Die
Die
Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Soll-Unterstützungsmoments in einem Lenksystem und ein Lenksystem zu schaffen, welche eine verbesserte Anpassung von Lenkungseigenschaften an ein von einem Kraftfahrzeugführer gewünschtes Lenkverhalten ermöglicht, wobei zusätzlich eine optimale Anpassung von Lenkungseigenschaften an eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder einen zeitlichen Verlauf eines Handmoments erreicht wird.The technical problem arises of providing a method and apparatus for determining a desired assist torque in a steering system and a steering system that allows for improved adjustment of steering characteristics to a steering behavior desired by a motor vehicle driver, in addition to optimal adjustment of steering characteristics a vehicle speed or a time course of a manual torque is achieved.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich aus den Gegenständen mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 7 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the technical problem results from the objects having the features of
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Soll-Unterstützungsmoments in einem Lenksystem. Das Lenksystem kann ein Servolenksystem sein, welches einen Aktor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments zur Unterstützung eines Kraftfahrzeugführers während eines Lenkmanövers umfasst. Der Aktor kann hierbei ein elektromechanischer oder ein hydraulischer Aktor oder ein weiterer Aktor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments sein. Das Soll-Unterstützungsmoment kann hierbei als Führungsgröße für einen untergeordneten Regelkreis des Aktors dienen. Das Soll-Unterstützungsmoment wird mindestens in Abhängigkeit eines Handmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Das Handmoment bezeichnet ein Drehmoment, welches von einem Kraftfahrzeugführer mittels einer Lenkhandhabe, beispielsweise einem Lenkrad, erzeugt und z. B. auf eine Lenksäule des Lenksystems aufgebracht wird. Das Handmoment kann hierbei z. B. mittels eines geeigneten Sensors erfasst werden. Auch die Fahrzeuggeschwindigkeit kann mittels eines geeigneten Sensors erfasst werden.A method is proposed for determining a desired assist torque in a steering system. The steering system may be a power steering system that includes an actuator for generating an assist torque to assist a motor vehicle operator during a steering maneuver. The actuator can in this case an electromechanical or a hydraulic actuator or a be another actuator for generating a support torque. The target assist torque may serve as a reference variable for a subordinate control loop of the actuator. The desired assist torque is determined at least as a function of a manual torque and a vehicle speed. The manual torque refers to a torque generated by a motor vehicle driver by means of a steering handle, such as a steering wheel, and z. B. is applied to a steering column of the steering system. The hand moment can be z. B. be detected by means of a suitable sensor. The vehicle speed can also be detected by means of a suitable sensor.
Einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem ersten Geschwindigkeitsintervall ist eine erste Momentenkennlinie zugeordnet. Die Momentenkennlinie gibt hierbei einen funktionellen Zusammenhang zwischen einer Größe des Handmoments und einer Größe des Unterstützungsmoments wieder. Die erste Momentenkennlinie kann hierbei beispielsweise in einer Speichereinrichtung des Lenksystems gespeichert sein. Entspricht so die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit oder liegt die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit in dem ersten Geschwindigkeitsintervall, so kann ein Unterstützungsmoment mittels der ersten Momentenkennlinie in Abhängigkeit des aktuellen Handmoments bestimmt werden. Die Momentenkennlinie legt auch ein dynamisches Verhalten des Soll-Unterstützungsmoments fest, insbesondere wie groß eine Änderung des Soll-Unterstützungsmoments in Abhängigkeit einer Änderung des Handmoments ist.A first vehicle speed or a first speed interval is associated with a first torque characteristic. The torque characteristic here represents a functional relationship between a magnitude of the manual torque and a magnitude of the assist torque. The first torque characteristic may in this case be stored, for example, in a memory device of the steering system. Corresponds to the current vehicle speed of the first vehicle speed or the current vehicle speed is in the first speed interval, then a support torque can be determined by means of the first torque curve as a function of the current manual torque. The torque characteristic also determines a dynamic behavior of the target assist torque, in particular, how large a change in the target assist torque is in response to a change in the manual torque.
Die erste Momentenkennlinie repräsentiert somit einen statischen und dynamischen Zusammenhang zwischen dem Handmoment und dem Unterstützungsmoment. Ein erstes vorläufiges Unterstützungsmoment wird als das aus der ersten Momentenkennlinie resultierende Unterstützungsmoment bestimmt.The first torque characteristic thus represents a static and dynamic relationship between the manual torque and the assist torque. A first provisional assist torque is determined as the assist torque resulting from the first torque characteristic.
Der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem ersten Geschwindigkeitsintervall ist ein erster einstellbarer Adaptionsfaktor zugeordnet, wobei ein erstes adaptiertes Unterstützungsmoment als Produkt des ersten vorläufigen Unterstützungsmoments und des ersten Adaptionsfaktors bestimmt wird. Der einstellbare Adaptionsfaktor kann hierbei z. B. von einem Kraftfahrzeugführer mittels einer geeigneten Eingabeeinrichtung eingestellt werden. Hierdurch ist also das mittels der ersten Momentenkennlinie bestimmte Unterstützungsmoment in Abhängigkeit eines Kraftfahrzeugführerwunsches veränderbar.The first vehicle speed or the first speed interval is associated with a first adjustable adaptation factor, wherein a first adapted assist torque is determined as a product of the first provisional assist torque and the first adaptation factor. The adjustable adaptation factor can be z. B. be set by a motor vehicle driver by means of a suitable input device. In this way, therefore, the assistance torque determined by means of the first torque characteristic can be changed as a function of a motor vehicle driver's intention.
Erfindungsgemäß ist mindestens einer weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit oder mindestens einem weiteren Fahrzeuggeschwindigkeitsintervall eine weitere Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise ist die mindestens eine weitere Momentenkennlinie verschieden von der ersten Momentenkennlinie, insbesondere weist sie einen von der ersten Momentenkennlinie verschiedenen Verlauf auf. Hierdurch können Lenkungseigenschaften oder ein Lenkverhalten in vorteilhafter Weise an verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten angepasst werden.According to the invention, at least one further vehicle speed or at least one further vehicle speed interval is assigned an additional torque characteristic. Preferably, the at least one further torque characteristic is different from the first torque characteristic, in particular it has a different course from the first torque characteristic. As a result, steering characteristics or a steering behavior can be adapted to different vehicle speeds in an advantageous manner.
Ein weiteres vorläufiges Unterstützungsmoment wird als das aus der weiteren Momentenkennlinie resultierende Unterstützungsmoment bestimmt, wozu die weitere Momentenkennlinie in Abhängigkeit eines aktuellen Handmoments ausgewertet werden kann. Weiter ist der mindestens einen weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem mindestens einen weiteren Geschwindigkeitsintervall ein weiterer Adaptionsfaktor zugeordnet, wobei mindestens ein weiteres adaptiertes Unterstützungsmoment als Produkt des mindestens einen weiteren vorläufigen Unterstützungsmoments und des mindestens einen weiteren Adaptionsfaktors bestimmt wird. Das resultierende Soll-Unterstützungsmoment wird dann in Abhängigkeit des ersten und des mindestens einen weiteren adaptierten Unterstützungsmoments bestimmt.Another provisional support torque is determined as the support torque resulting from the further torque characteristic, for which purpose the further torque characteristic can be evaluated as a function of a current manual torque. Furthermore, the at least one further vehicle speed or the at least one further speed interval is assigned a further adaptation factor, wherein at least one further adapted assist torque is determined as the product of the at least one further provisional assist torque and the at least one further adaptation factor. The resulting desired assist torque is then determined as a function of the first and the at least one further adapted assist torque.
Hierbei ist es möglich, ausschließlich das erste adaptierte Soll-Unterstützungsmoment zu bestimmen, wenn eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit ist oder im ersten Geschwindigkeitsintervall liegt. Auch kann ausschließlich das weitere adaptierte Unterstützungsmoment bestimmt werden, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit ist oder in dem weiteren Geschwindigkeitsintervall liegt. In diesem Fall ist das resultierende Soll-Unterstützungsmoment gleich dem ersten oder weiteren adaptierten Unterstützungsmoment.Here, it is possible to determine only the first adapted target assist torque when an actual vehicle speed is equal to the first vehicle speed or in the first speed interval. Also, only the further adapted assist torque can be determined if the current vehicle speed is equal to the further vehicle speed or lies in the further speed interval. In this case, the resulting target assist torque is equal to the first or further adapted assist torque.
Vorzugsweise kann, insbesondere wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der ersten und der weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit oder zwischen dem ersten und dem weiteren Geschwindigkeitsintervall liegt, das erste und das weitere Soll-Unterstützungsmoment vorzugsweise parallel, oder auch sequenziell, bestimmt werden. Dies kann auch erfolgen, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der ersten oder weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine einfache, rechentechnische Implementierbarkeit.Preferably, in particular if the current vehicle speed lies between the first and the further vehicle speed or between the first and the further speed interval, the first and the further setpoint assistance torque can preferably be determined in parallel, or else sequentially. This can also be done if the current vehicle speed is equal to the first or further vehicle speed. This advantageously results in a simple, computational implementability.
Die erste und die mindestens eine weitere Fahrzeuggeschwindigkeit sind hierbei verschieden. Auch das erste, das mindestens eine weitere Geschwindigkeitsintervall sind hierbei verschieden und überlappen sich vorzugsweise nicht. Durch die geschwindigkeitsabhängigen Momentenkennlinien ergibt sich in vorteilhafter Weise eine verbesserte Anpassung eines Unterstützungsmoments in Abhängigkeit des Handmoments oder eines zeitlichen Verlaufs des Handmoments, die verbessert an ein geschwindigkeitsbedingtes Lenkverhalten oder Lenkeigenschaften angepasst ist. Zum Beispiel kann hierbei ein Unterstützungsmoment bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten bei gleichem Handmoment niedriger sein als bei niedrigeren Geschwindigkeiten, wodurch in vorteilhafter Weise eine hinsichtlich einer Betriebssicherheit des Kraftfahrzeuges verbesserte Lenkungseigenschaften ergeben. Auch kann bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein Anstieg des Handmoments einen größeren Anstieg des Soll-Unterstützungsmoments bedingen als bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten.The first and the at least one further vehicle speed are different here. Also, the first, the at least one further speed interval are different and preferably do not overlap. Due to the speed-dependent torque characteristics results in an advantageous manner an improved Adjustment of a support torque as a function of the manual torque or a time course of the manual torque, which is adapted to a speed-related steering behavior or steering characteristics improved. For example, in this case an assist torque at higher vehicle speeds may be lower at the same hand torque than at lower speeds, which advantageously results in improved steering characteristics with regard to operating safety of the motor vehicle. Also, at low vehicle speeds, an increase in manual torque may cause a greater increase in target assist torque than at higher vehicle speeds.
Durch die Zuordnung von Adaptionsfaktoren zu den Momentenkennlinien kann in vorteilhafter Weise ein Lenkverhalten oder Lenkungseigenschaften für jede der Fahrzeuggeschwindigkeiten oder jedes der Geschwindigkeitsintervalle an ein von einem Kraftfahrzeugführer gewünschtes Verhalten angepasst werden. Beispielsweise ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass ein „hartes” Lenkverhalten bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, bei welchem der Adaptionsfaktor z. B. 1 beträgt, durch einen Adaptionsfaktor, der größer als 1 ist, weicher zu gestalten, also ein Unterstützungsmoment zu erhöhen.By assigning adaptation factors to the torque characteristics, steering performance or steering characteristics for each of the vehicle speeds or each of the speed intervals may be advantageously adapted to a behavior desired by a motor vehicle driver. For example, it is advantageously possible that a "hard" steering behavior at high vehicle speeds, in which the adaptation factor z. B. is 1, by an adaptation factor that is greater than 1 to soften, so to increase a support torque.
Die Erfindung ermöglicht also in vorteilhafter Weise, ein durch die für mehrere Fahrzeuggeschwindigkeiten vorhandenen Momentenkennlinien bedingte verbesserte Anpassung eines Lenkverhaltens an die Fahrzeuggeschwindigkeit zusätzlich verbessert an einen Kraftfahrzeugführer anzupassen, wodurch eine Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs weiter erhöht wird.The invention thus advantageously makes it possible to adapt an improved adaptation of a steering behavior to the vehicle speed additionally improved by the torque characteristic curves available for several vehicle speeds to a motor vehicle driver, thereby further increasing operational safety of the motor vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Momentenkennlinie von der mindestens einen weiteren Momentenkennlinie verschieden. Existieren mehr als zwei Momentenkennlinien, so ist mindestens eine der Momentenkennlinien verschieden von einer weiteren Momentenkennlinie. In diesem Fall können auch zwei oder mehr Momentenkennlinien, die unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsintervallen zugeordnet sind, gleich sein. Voneinander verschiedene Momentenkennlinien weisen hierbei einen über eine Größe des Handmoments verschiedenen Verlauf und/oder eine verschiedene Größe des Unterstützungsmoments auf. Beispielsweise können die verschiedenen Momentenkennlinien, die verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder verschiedenen Geschwindigkeitsintervallen zugeordnet sind, alle einen linearen oder alle einen exponentiellen Verlauf aufweisen wobei mindestens zwei dieser Momentenkennlinien eine voneinander verschiedene Steigung oder einen voneinander verschiedenen Exponenten aufweisen. Auch können voneinander verschiedene Momentenkennlinien unterschiedliche Achsenabschnitte aufweisen. Selbstverständlich ist auch möglich, dass voneinander verschiedene Momentenkennlinien voneinander verschiedene funktionelle Verläufe, beispielsweise eine erste Momentenkennlinie einen linearen Verlauf und eine weitere Momentenkennlinie einen exponentiellen Verlauf, aufweisen.In a further embodiment, the first torque characteristic is different from the at least one further torque characteristic. If more than two torque characteristics exist, then at least one of the torque characteristics is different from another torque characteristic. In this case, two or more torque characteristics associated with different vehicle speeds or speed intervals may be the same. Mutually different torque characteristics in this case have a variation over a size of the manual torque and / or a different magnitude of the assist torque. For example, the various torque characteristics associated with different vehicle speeds or different speed intervals may all be linear or all exponential, with at least two of these torque characteristics having a different slope or different exponent. Also, different torque characteristics may have different axis sections. Of course, it is also possible that mutually different torque characteristics of different functional gradients, for example, a first torque curve a linear course and a further torque curve have an exponential course.
Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsintervallen ein unterschiedliches Lenkungsverhalten in Form eines Verlaufs und/oder einer Größe eines Unterstützungsmoments in Abhängigkeit eines Verlaufs und/oder einer Größe dem Handmoments zugeordnet ist, welches wiederum durch die Einstellung des Adaptionsfaktors ein gewünschtes Verhalten des Kraftfahrzeugführers anpassbar ist. Hierbei ergibt sich ein gewünschtes Lenkungsverhalten oder gewünschte Lenkungseigenschaften aus einem Verlauf des Unterstützungsmoments und/oder einer Größe des Unterstützungsmoments über einem Handmoment.This results in an advantageous manner that different vehicle speeds or speed intervals, a different steering behavior in the form of a curve and / or a magnitude of a support torque depending on a course and / or size is associated with the manual torque, which in turn by setting the adaptation factor a desired behavior the motor vehicle driver is customizable. This results in a desired steering behavior or desired steering properties from a course of the assist torque and / or a magnitude of the assist torque over a manual torque.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Soll-Unterstützungsmoment als in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit interpolierter Werte zwischen dem ersten und dem mindestens einen weiteren adaptierten Unterstützungsmoment bestimmt. Liegt beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit vor, die größer als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit, aber kleiner als die mindestens eine weitere Fahrzeuggeschwindigkeit ist, so kann ein linearer Verlauf des Soll-Unterstützungsmoments in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit angenommen werden, wobei der lineare Verlauf in Abhängigkeit des ersten und des mindestens einen weiteren adaptierten Unterstützungsmoment sowie den diesen zugeordneten Fahrzeuggeschwindigkeiten bestimmt wird. Hierfür können das erste und das mindestens eine weitere adaptierte Unterstützungsmoment parallel berechnet werden. Wird beispielsweise eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst, so kann also ein adaptiertes Unterstützungsmoment für die nächst kleinere Fahrzeuggeschwindigkeit, der einen Momentenkennlinie zugeordnet ist, sowie ein adaptiertes Unterstützungsmoment für die nächst größere Fahrzeuggeschwindigkeit, der eine Momentenkennlinie zugeordnet ist, vorzugsweise parallel, aber auch sequenziell, bestimmt werden.In a further embodiment, the desired assistance torque is determined as a function of the vehicle speed of interpolated values between the first and the at least one further adapted assisting torque. For example, if there is a vehicle speed which is greater than the first vehicle speed but less than the at least one further vehicle speed, then a linear progression of the desired assist torque as a function of the vehicle speed can be assumed, the linear progression being dependent on the first and the at least a further adapted assist torque and the associated vehicle speeds is determined. For this purpose, the first and the at least one further adapted assist torque can be calculated in parallel. If, for example, an actual vehicle speed is detected, then an adapted assisting torque for the next-following vehicle speed, which is assigned to a torque characteristic, and an adapted assisting torque for the next-higher vehicle speed, which is assigned a torque characteristic, can be determined, preferably in parallel, but also sequentially ,
Ist eine Momentenkennlinie einem Geschwindigkeitsintervall zugeordnet und liegt eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen zwei Geschwindigkeitsintervallen, so kann das Soll-Unterstützungsmoment als in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit interpolierter Wert zwischen dem ersten und dem mindestens einen weiteren adaptierten Unterstützungsmoment bestimmt werden, wobei ein linearer Zusammenhang in Abhängigkeit von zentralen Mittelwerten der Geschwindigkeitsintervalle bestimmt wird. Somit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine möglichst einfach zu implementierende Bestimmung von Soll-Unterstützungsmomenten in Abhängigkeit von Fahrzeuggeschwindigkeiten, denen nicht unmittelbar eine Momentenkennlinie zugeordnet ist.If a torque characteristic is assigned to a speed interval and an actual vehicle speed lies between two speed intervals, then the desired assistance torque can be determined as a value interpolated as a function of the vehicle speed between the first and the at least one further adapted assist torque, wherein a linear relationship as a function of central average values of the Speed intervals is determined. This advantageously results in a determination, as simple as possible, of desired assist torques as a function of vehicle speeds, which is not directly associated with a torque characteristic.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erste und die mindestens eine weitere Momentenkennlinie in Abhängigkeit eines einstellbaren Profils eingestellt, wobei das einstellbare Profil aus mindestens zwei Profilen ausgewählt wird. Jedem Profil ist somit ein Satz aus einer ersten und mindestens einer weiteren Momentenkennnlinie zugeordnet. Beispielsweise ist also einem ersten Profil eine erste Momentenkennlinie und eine zweite Momentenkennlinie zugeordnet, die wiederum unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten zugeordnet sind. Einem zweiten Profil sind ebenfalls eine erste und eine zweite Momentenkennlinie zugeordnet, die wiederum der ersten und der weiteren Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet sind. Hierbei ist mindestens eine der einem ersten Profil zugeordneten Momentenkennlinien verschieden von der dem weiterem Profil zugeordneten, korrespondierenden Momentenkennlinie. Die korrespondierende Momentenkennlinie bezeichnet hierbei die Momentenkennlinie die in dem ersten und dem weiteren Profil den gleichen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder den gleichen Geschwindigkeitsintervallen zugeordnet ist. So kann beispielsweise die erste Momentenkennlinie des ersten Profils gleich der ersten Momentenkennlinie des weiteren Profils sein, allerdings ist in diesem Fall mindestens eine der weiteren Momentenkennlinien des ersten Profils verschieden von einer hierzu korrespondierenden Momentenkennlinie des weiteren Profils.In a further embodiment, the first and the at least one further torque characteristic are set as a function of an adjustable profile, wherein the adjustable profile is selected from at least two profiles. Each profile is thus assigned a set of a first and at least one further torque curve. For example, therefore, a first torque characteristic and a second torque characteristic are assigned to a first profile, which in turn are assigned to different vehicle speeds. A second profile is likewise assigned a first and a second torque characteristic, which in turn are assigned to the first and the further vehicle speeds. In this case, at least one of the torque characteristics associated with a first profile is different from the corresponding torque characteristic assigned to the further profile. The corresponding torque characteristic here denotes the torque characteristic which is assigned to the same vehicle speeds or the same speed intervals in the first and the further profile. Thus, for example, the first torque characteristic of the first profile can be equal to the first torque characteristic of the further profile, but in this case at least one of the further torque characteristics of the first profile is different from a corresponding thereto torque characteristic of the other profile.
Das Profil ist hierbei z. B. mittels einer geeigneten Einstelleinrichtung durch einen Kraftfahrzeugführer einstellbar. Die Profile können hierbei z. B. die Profile „sportlich”, „komfortabel” und „normal” umfassen. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich ein generelles Lenkverhalten durch eine Auswahl eines Profils einzustellen, welches dann durch eine nachträgliche Einstellung von Adaptionsfaktoren weiter verfeinert eingestellt werden kann.The profile is here z. B. adjustable by means of a suitable adjustment by a motor vehicle driver. The profiles can hereby z. B. the profiles include "athletic", "comfortable" and "normal". This makes it possible in an advantageous manner to set a general steering behavior by selecting a profile, which can then be further adjusted by a subsequent adjustment of adaptation factors.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine Einstellung des ersten Adaptionsfaktors auf ein den ersten Adaptionsfaktor zugeordnetes Minimum und ein dem ersten Adaptionsfaktor zugeordnetes Maximum begrenzt. Alternativ oder kumulativ ist eine Einstellung des mindestens einen weiteren Adaptionsfaktors auf ein dem mindestens einen weiteren Adaptionsfaktor zugeordnetes Minimum und ein dem mindestens einen weiteren Adaptionsfaktor zugeordnetes Maximum begrenzt. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine erhöhte Betriebssicherheit des vorgeschlagenen Verfahrens, da Adaptionsfaktoren vorbestimmte Bereiche nicht unter- bzw. überschreiten können. Durch die Begrenzung des Adaptionsfaktors auf ein Maximum kann beispielsweise ein Überreagieren der Servolenkung verhindert werden, da kein übermäßig hohes Unterstützungsmoment erzeugt wird. Das dem ersten Adaptionsfaktor zugeordnete Minimum und das dem ersten Adaptionsfaktor zugeordnete Maximum und/oder das dem weiteren Adaptionsfaktor zugeordnete Minimum und das dem weiteren Adaptionsfaktor zugeordnete Maximum können hierbei geschwindigkeitsabhängig angepasst werden. So kann beispielsweise bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein Minimum geringer und ein Maximum größer als bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten gewählt werden.In a further embodiment, an adjustment of the first adaptation factor is limited to a minimum value assigned to the first adaptation factor and a maximum assigned to the first adaptation factor. Alternatively or cumulatively, an adjustment of the at least one further adaptation factor is limited to a minimum assigned to the at least one further adaptation factor and a maximum assigned to the at least one further adaptation factor. This results in an increased reliability of the proposed method, since adaptation factors can not fall below or exceed predetermined ranges. By limiting the adaptation factor to a maximum, for example, an overreaction of the power steering can be prevented because no excessively high support torque is generated. The minimum associated with the first adaptation factor and the maximum associated with the first adaptation factor and / or the minimum assigned to the further adaptation factor and the maximum associated with the further adaptation factor may be adapted as a function of the speed. For example, at low vehicle speeds, a minimum may be selected to be smaller and a maximum greater than at higher vehicle speeds.
In einer weiteren Ausführungsform ist einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 0 km/h und 5 km/h oder einem ersten Geschwindigkeitsintervall zwischen 0 km/h und 5 km/h eine erste Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise beträgt die erste Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h. Analog ist einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 10 km/h und 20 km/h oder einem Geschwindigkeitsintervall zwischen 10 km/h und 20 km/h eine zweite Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise beträgt die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit 15 km/h. Weiter ist einer dritten Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 40 km/h und 60 km/h oder einem dritten Geschwindigkeitsintervall zwischen 40 km/h und 60 km/h eine dritte Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise beträgt die dritte Fahrzeuggeschwindigkeit 50 km/h. Weiter ist einer vierten Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 80 km/h und 100 km/h oder einem vierten Geschwindigkeitsintervall zwischen 80 km/h und 100 km/h eine vierte Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise beträgt die vierte Fahrzeuggeschwindigkeit 90 km/h. Weiter ist einer fünften Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 130 km/h und 250 km/h oder einem fünften Geschwindigkeitsintervall zwischen 130 km/h und 250 km/h eine fünfte Momentenkennlinie zugeordnet. Vorzugsweise beträgt die fünfte Fahrzeuggeschwindigkeit 130 km/h. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein verbesserte Anpassung einer Bestimmung eines Soll-Unterstützungsmoments über charakteristische Geschwindigkeitsintervalle oder charakteristische Fahrzeuggeschwindigkeiten, die einem Parkierbetrieb (erste Fahrzeuggeschwindigkeit oder erstes Geschwindigkeitsintervall), einem verkehrsberuhigten Fahren (zweite Fahrzeuggeschwindigkeit oder zweites Geschwindigkeitsintervall), einer Stadtfahrt (dritte Fahrzeuggeschwindigkeit oder drittes Geschwindigkeitsintervall), einer Landstraßenfahrt (vierte Fahrzeuggeschwindigkeit oder viertes Geschwindigkeitsintervall) und einer Autobahnfahrt (fünfte Fahrzeuggeschwindigkeit oder fünftes Geschwindigkeitsintervall entsprechen, erreichen.In a further embodiment, a first torque characteristic is associated with a first vehicle speed between 0 km / h and 5 km / h or a first speed interval between 0 km / h and 5 km / h. Preferably, the first vehicle speed is 0 km / h. Analogously, a second torque characteristic is associated with a second vehicle speed between 10 km / h and 20 km / h or a speed interval between 10 km / h and 20 km / h. Preferably, the second vehicle speed is 15 km / h. Furthermore, a third torque characteristic is assigned to a third vehicle speed between 40 km / h and 60 km / h or a third speed interval between 40 km / h and 60 km / h. Preferably, the third vehicle speed is 50 km / h. Furthermore, a fourth torque characteristic is associated with a fourth vehicle speed between 80 km / h and 100 km / h or a fourth speed interval between 80 km / h and 100 km / h. Preferably, the fourth vehicle speed is 90 km / h. Further, a fifth vehicle speed is associated with a fifth torque characteristic between 130 km / h and 250 km / h or a fifth speed interval between 130 km / h and 250 km / h. Preferably, the fifth vehicle speed is 130 km / h. This advantageously allows an improved adaptation of a determination of a desired assist torque over characteristic speed intervals or characteristic vehicle speeds, a parking operation (first vehicle speed or first speed interval), a pedestrian (second vehicle speed or second speed interval), a city trip (third vehicle speed or third speed interval), a highway trip (fourth vehicle speed or fourth speed interval), and a highway travel (fifth vehicle speed or fifth speed interval, respectively).
Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Soll-Unterstützungsmoments in einem Lenksystem. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine zentrale Auswerte- und Steuereinheit, mindestens eine Einrichtung zur Erfassung eines Handmoments, mindestens eine Einrichtung zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, mindestens eine Speichereinrichtung und mindestens eine Eingabeeinrichtung. Mittels vorgeschlagener Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend beschriebenen Verfahren durchführbar. Insbesondere ist die erste und die mindestens eine weitere Momentenkennlinie in der Speichereinrichtung gespeichert oder speicherbar. Weiter vorzugsweise ist mittels der Eingabeeinrichtung ein gewünschter Adaptionsfaktor eingebbar.Further proposed is a device for determining a desired assist torque in a steering system. The device comprises at least one central evaluation and control unit, at least one device for detecting a manual torque, at least one device for detecting a vehicle speed, at least one memory device and at least one input device. By means of a proposed device, one of the previously described methods can be carried out in an advantageous manner. In particular, the first and the at least one further torque characteristic can be stored or stored in the memory device. Further preferably, a desired adaptation factor can be entered by means of the input device.
In einer weiteren Ausführungsform ist die erste und die mindestens eine weitere Momentenkennlinie in Abhängigkeit eines einstellbaren Profils einstellbar, wobei das einstellbare Profil mittels der mindestens einen Eingabeeinrichtung oder einer weiteren Eingabeeinrichtung aus mindestens zwei Profilen auswählbar ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine möglichst einfache Einstellbarkeit eines allgemeinen Profils, welches ein allgemein gewünschtes Lenkverhalten wiederspiegelt.In a further embodiment, the first and the at least one further torque characteristic can be set as a function of an adjustable profile, wherein the adjustable profile can be selected from at least two profiles by means of the at least one input device or a further input device. This results in the simplest possible adjustability of a general profile, which reflects a generally desired steering behavior in an advantageous manner.
Weiter vorgeschlagen wird ein Lenksystem, wobei das Lenksystem mindestens einen Aktor zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments umfasst. Erfindungsgemäß umfasst das Lenksystem eine vorhergehend beschrieben Vorrichtung, wobei mittels einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit eine Eingangsgröße des Aktors zur Erzeugung eines Unterstützungsmoments in Abhängigkeit des Soll-Unterstützungsmoments bestimmbar und einstellbar ist. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein mittels des vorhergehend beschriebenen Verfahrens betriebenes Lenksystem.Further proposed is a steering system, wherein the steering system comprises at least one actuator for generating a support torque. According to the invention, the steering system comprises a previously described device, wherein by means of a central evaluation and control unit, an input variable of the actuator for generating a support torque in dependence on the target assist torque is determinable and adjustable. This results in an advantageous manner by means of the previously described method operated steering system.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. Zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The figures show:
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Eigenschaften.Hereinafter, like reference numerals designate elements having the same or similar technical characteristics.
In
In
In einem fünften Schritt S5 wird das resultierende Soll-Unterstützungsmoment MR in Abhängigkeit des ersten und des mindestens einen weiteren adaptierten Unterstützungsmoments MA1, MV2 und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v bestimmt, beispielsweise als in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v zwischen dem ersten und dem zweiten adaptierten Unterstützungsmoment MA1, MA2 interpolierter Wert. In einem sechsten Schritt S6 kann ein Eingangsstrom iS in Abhängigkeit des Soll-Unterstützungsmoments MR bestimmt und eingestellt werden.In a fifth step S5, the resulting target assist torque M R is determined as a function of the first and the at least one further adapted assist torque M A1 , M V2 and the current vehicle speed v, for example as a function of the vehicle speed v between the first and the second adapted Support moment M A1 , M A2 interpolated value. In a sixth step S6, an input current i S can be determined and set as a function of the desired assistance torque M R.
Der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lenksystemsteering system
- 22
- LenkhandhabeSteering handle
- 33
- Drehmomentsensortorque sensor
- 44
- Lenksäulesteering column
- 55
- Zahnstangerack
- 66
- elektromechanischer Aktorelectromechanical actuator
- 77
- Getriebetransmission
- 88th
- RotorlagesensorRotor position sensor
- 99
- zentrale Auswerte- und SteuereinheitCentral evaluation and control unit
- 1010
- FahrzeuggeschwindigkeitssensorVehicle speed sensor
- 1111
- Speichereinrichtungmemory device
- 1212
- Eingabeeinrichtunginput device
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
- S3S3
- dritter SchrittThird step
- S4S4
- vierter Schrittfourth step
- S5S5
- fünfter Schrittfifth step
- S6S6
- sechster Schrittsixth step
- MH M H
- Handmomentmanual torque
- vv
- Fahrzeuggeschwindigkeitvehicle speed
- iS i p
- Eingangsstrominput current
- φφ
- Rotorlagerotor position
- v1v1
- erste Fahrzeuggeschwindigkeitfirst vehicle speed
- v2v2
- zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsecond vehicle speed
- v3v3
- dritte Fahrzeuggeschwindigkeitthird vehicle speed
- v4v4
- vierte Fahrzeuggeschwindigkeitfourth vehicle speed
- v5v5
- fünfte Fahrzeuggeschwindigkeitfifth vehicle speed
- MV1 M V1
- erstes vorläufiges Unterstützungsmomentfirst preliminary support moment
- MV2 M V2
- zweites vorläufiges Unterstützungsmomentsecond provisional support moment
- MV3 M V3
- drittes vorläufiges Unterstützungsmomentthird provisional support moment
- MV4 M V4
- viertes vorläufiges Unterstützungsmomentfourth preliminary support moment
- MV5 M V5
- fünftes vorläufiges Unterstützungsmomentfifth provisional support moment
- 13a13a
- erste Momentenkennliniefirst torque characteristic
- 13b13b
- zweite Momentenkennliniesecond torque characteristic
- 13c13c
- dritte Momentenkennliniethird torque characteristic
- 13d13d
- vierte Momentenkennliniefourth torque characteristic
- 13e13e
- fünfte Momentenkennliniefifth torque characteristic
- F1F1
- erster Adaptionsfaktorfirst adaptation factor
- F2F2
- zweiter Adaptionsfaktorsecond adaptation factor
- MA1 M A1
- erstes adaptiertes Unterstützungsmomentfirst adapted assisting moment
- MA2 M A2
- zweites adaptiertes Unterstützungsmomentsecond adapted assist moment
- MR M R
- Soll-UnterstützungsmomentTarget assist torque
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102008006847 A1 [0006] DE 102008006847 A1 [0006]
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