DE102012022457B4 - Method and device for controlling a steering of a vehicle - Google Patents

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    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs (10),
wobei eine Unterstützungskraft (UK) abhängig von einem mittels eines Lenkrads des Fahrzeugs aufgebrachten Handmoment (HM) bestimmt wird,
wobei mittels der Unterstützungskraft (UK) die Lenkung betrieben wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Gradient der Unterstützungskraft (UK) zum Verringern von Schwingungen in der Lenkung beschränkt wird,
dass abhängig von dem Handmoment (HM) eine Kraft (K) bestimmt wird,
dass eine erste Kraftdifferenz (KD1) zwischen der zu einem Zeitpunkt bestimmten Kraft (K) und der zu einem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft (UK) bestimmt wird, dass abhängig von dem zu dem Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment (HM) und von dem zu dem vorherigen Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment eine zweite Kraftdifferenz (KD2) bestimmt wird,
dass die Unterstützungskraft (UK) zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, indem der zu dem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft diejenige aus der ersten Kraftdifferenz (KD1) und der zweiten Kraftdifferenz (KD2) hinzuaddiert wird, welche vom Betrag kleiner ist.

Figure DE102012022457B4_0000
Method for controlling a steering of a vehicle (10),
wherein a support force (UK) is determined as a function of a manual torque (HM) applied by means of a steering wheel of the vehicle,
whereby the steering is operated by means of the support force (UK),
characterized,
that a gradient of the assistance force (UK) is limited to reduce vibrations in the steering,
that depending on the manual moment (HM) a force (K) is determined,
that a first force difference (KD1) between the force (K) determined at a point in time and the support force (UK) determined at a previous point in time is determined, that depends on the manual torque (HM) applied at the point in time and on that at the previous point in time hand torque applied, a second force difference (KD2) is determined,
that the support force (UK) is determined at the time by adding that of the first force difference (KD1) and the second force difference (KD2) to the support force determined at the previous point in time, which is smaller in amount.
Figure DE102012022457B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The present invention relates to a method and a device for controlling a steering of a vehicle according to the preamble of claim 1 or claim 4. The invention also relates to a vehicle with such a device.

Die gattungsbildende EP 1 816 053 A1 beschreibt eine elektrische Servolenkung, welche einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines auf ein Lenkrad aufgebrachten Lenkmoments und Mittel zum Steuern eines Motors zum Erzeugen einer Lenkunterstützungskraft abhängig von dem erfassten Lenkmoment umfasst. Dabei wird für einen Gradient, der einer Änderungsgeschwindigkeit zwischen dem Lenkmoment und einem Grundunterstützungsmoment entspricht, ein oberer Schwellenwert vorgegeben.The generic EP 1 816 053 A1 describes an electric power steering, which includes a torque sensor for detecting a steering torque applied to a steering wheel and means for controlling a motor for generating a steering assist force depending on the detected steering torque. An upper threshold value is specified for a gradient that corresponds to a rate of change between the steering torque and a basic assistance torque.

Die DE 10 2009 055 939 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Lenkung, wobei ein Servomoment abhängig von einem Lenkmoment bestimmt wird. Bei hohen Geschwindigkeiten wird ein Gradient des Servomoments innerhalb vorbestimmter Grenzen gehalten, um Unstetigkeiten der Lenkunterstützung zu vermeiden.the DE 10 2009 055 939 A1 discloses a method for controlling an electromechanical steering system, wherein a servo torque is determined as a function of a steering torque. At high speeds, a gradient of the servo torque is kept within predetermined limits in order to avoid discontinuities in the steering assistance.

In folgenden weiteren Druckschriften werden Steuerungen einer Lenkung eines Fahrzeugs offenbar: US 2012/0150389 A1 , DE 10 2007 002 972 A1 , DE 10 2011 081 697 A1 , DE 10 2009 020 826 A1 und DE 10 2009 046 118 A1 .In the following further publications controls of a steering system of a vehicle are revealed: U.S. 2012/0150389 A1 , DE 10 2007 002 972 A1 , DE 10 2011 081 697 A1 , DE 10 2009 020 826 A1 and DE 10 2009 046 118 A1 .

Beim gleichmäßigen Durchlenken (d.h. Verändern des Lenkwinkels in eine Richtung) kommt es nach dem Stand der Technik häufig zu akustischen und haptischen Auffälligkeiten im Lenksystem. Diese Auffälligkeiten machen sich zum einen als ein hörbares „Brummen“ und zum anderen als eine Vibration am Lenkrad bemerkbar. Das Brummen und die Vibration entstehen durch Schwingungen des Unterstützungsmoments des Lenkungsmotors, welche sich über das Gesamtsystem der Lenkung auf das Lenkrad und damit auf das Handmoment ausbreiten. Die Schwingungen des Handmoments erzeugen wiederum Schwingungen beim Unterstützungsmoment, wodurch sich die Schwingungen verstärken.According to the state of the art, even steering (i.e. changing the steering angle in one direction) often leads to acoustic and haptic abnormalities in the steering system. These abnormalities are noticeable on the one hand as an audible "hum" and on the other hand as a vibration on the steering wheel. The hum and vibration are caused by oscillations in the steering motor's support torque, which spread through the entire steering system to the steering wheel and thus to the manual torque. The vibrations of the manual torque in turn generate vibrations in the support torque, which amplifies the vibrations.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Schwingungen und damit die Auffälligkeiten im Lenksystem im Vergleich zum Stand der Technik zumindest zu verringern.The object of the present invention is to at least reduce these vibrations and thus the abnormalities in the steering system in comparison to the prior art.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung einer Lenkung nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lenkung nach Anspruch 4 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 6 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.According to the invention, this object is achieved by a method for controlling a steering according to claim 1, by a device for controlling a steering according to claim 4 and by a vehicle according to claim 6. The dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei wird eine Unterstützungskraft in Abhängigkeit von einem Handmoment bestimmt, welches mit Hilfe eines Lenkrads des Fahrzeugs beispielsweise vom Fahrer aufgebracht wird. Auf die Lenkung des Fahrzeugs wirkt dann eine Kombination aus dem Handmoment und der Unterstützungskraft, welche mit Hilfe eines Lenkungsmotors erzeugt wird. Durch das Aufbringen der Unterstützungskraft mittels des Lenkungsmotors auf die Lenkung, wird ein Moment auf die Lenkung aufgebracht, welches auch als Unterstützungsleistung oder Unterstützungsmoment bezeichnet wird. Um Schwingungen in der Lenkung zu vermeiden, wird ein Gradient der Unterstützungskraft beschränkt.Within the scope of the present invention, a method for controlling a steering of a vehicle is provided. In this case, a support force is determined as a function of a manual torque which is applied, for example, by the driver with the aid of a steering wheel of the vehicle. A combination of the manual torque and the support force, which is generated with the help of a steering motor, then acts on the steering of the vehicle. By applying the support force to the steering by means of the steering motor, a moment is applied to the steering, which is also referred to as the support power or support torque. In order to avoid vibrations in the steering, a gradient of the assistance force is limited.

Durch die Beschränkung des Gradienten der Unterstützungskraft, was einer Gradientenbegrenzung der von dem Lenkungsmotor erzeugten Unterstützungsleistung gleichkommt, wird das Gesamtsystem der Lenkung gedämpft. Dadurch kann die Ansteuerung des Lenkungsmotors abhängig vom Handmoment im entsprechenden Regelkreis soweit entkoppelt werden, dass die nach dem Stand der Technik üblichen Schwingungen zumindest nicht durchgängig entstehen können. Dadurch treten die akustischen und haptischen Auffälligkeiten nicht mehr auf, wodurch auch das „Brummen“ vermieden wird.The entire steering system is dampened by limiting the gradient of the assistance force, which is equivalent to limiting the gradient of the assistance power generated by the steering motor. As a result, the control of the steering motor can be decoupled as a function of the manual torque in the corresponding control circuit to such an extent that the vibrations that are customary in the prior art can at least not occur continuously. As a result, the acoustic and haptic abnormalities no longer occur, which also avoids the "hum".

Vorteilhafterweise wird der Gradient der Unterstützungskraft durch das erfindungsgemäße Verfahren (nur) beschränkt, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer als ein vorbestimmter Geschwindigkeits-Schwellenwert ist.Advantageously, the gradient of the support force is (only) limited by the method according to the invention when a speed of the vehicle is lower than a predetermined speed threshold value.

Da die akustischen und haptischen Auffälligkeiten nach dem Stand der Technik meist nur bei kleinen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs auftreten, kann das erfindungsgemäße Verfahren auf kleine Geschwindigkeiten begrenzt werden.Since the acoustic and haptic abnormalities according to the prior art usually only occur at low speeds of the vehicle, the method according to the invention can be limited to low speeds.

Dabei wird in Abhängigkeit des Handmoments eine Kraft bestimmt, wobei die Bestimmung dieser Kraft der nach dem Stand der Technik bekannten Bestimmung der Unterstützungskraft abhängig von dem Handmoment entsprechen kann. Dann wird eine erste Kraftdifferenz zwischen der Kraft, welche zu einem bestimmten Zeitpunkt erfasst wurde, und der Unterstützungskraft, welche zu einem bezüglich des bestimmten Zeitpunkts vorherigen Zeitpunkt bestimmt wurde, bestimmt. Darüber hinaus wird abhängig von einem ersten Handmoment, welches zu dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst wird, und einem zweiten Handmoment, welches zu dem vorherigen Zeitpunkt erfasst wurde, eine zweite Kraftdifferenz bestimmt. Die Unterstützungskraft zu dem bestimmten Zeitpunkt wird berechnet, indem der Unterstützungskraft, welche zu dem vorherigen Zeitpunkt vorliegt, diejenige aus der ersten Kraftdifferenz und der zweiten Kraftdifferenz hinzuaddiert wird, welche vom Betrag her die kleinere der beiden Kraftdifferenzen ist. Der zeitliche Abstand zwischen dem vorherigen und dem bestimmten Zeitpunkt kann beispielsweise einer festgelegten zeitlichen Differenz (z.B. 1,2 ms) entsprechen. In diesem Fall wird die Unterstützungskraft jede 1,2 ms bestimmt.In this case, a force is determined as a function of the manual torque, with the determination of this force being able to correspond to the determination of the support force as a function of the manual torque, which is known from the prior art. A first force difference between the force that was detected at a specific point in time and the assisting force that was determined at a point in time earlier than the specific point in time is then determined. In addition, depending on a first manual moment, which is detected at the predetermined point in time, and a second manual moment, wel ches was detected at the previous time, a second force difference is determined. The support force at the specific point in time is calculated by adding that from the first force difference and the second force difference, which is the smaller of the two force differences in terms of amount, to the support force that was present at the previous point in time. The time interval between the previous point in time and the specific point in time can, for example, correspond to a fixed time difference (eg 1.2 ms). In this case, the assist force is determined every 1.2 ms.

Die erste Kraftdifferenz entspricht im Wesentlichen derjenigen Kraftdifferenz, welche nach dem Stand der Technik der Unterstützungskraft des vorherigen Zeitpunkts hinzugefügt würde. Vorteilhafterweise wird nun allerdings die zweite Kraftdifferenz bestimmt, welche sich abhängig von den beiden Handmomenten ergibt und in der Regel kleiner als die erste Kraftdifferenz ist. Daher steigt auch die Unterstützungskraft in der Regel geringer an, wodurch der Gradient der Unterstützungskraft im Vergleich zum Stand der Technik beschränkt wird.The first difference in force essentially corresponds to that difference in force which, according to the prior art, would be added to the support force of the previous point in time. Advantageously, however, the second force difference is now determined, which results as a function of the two manual torques and is generally smaller than the first force difference. For this reason, the support power also generally increases less, which means that the gradient of the support power is limited in comparison to the prior art.

Die dargestellte Ausführungsform stellt vorteilhafterweise (dennoch) sicher, dass bei einem Anreißen oder Umlenken des Lenkrads auch die zweite Kraftdifferenz Werte aufweist, so dass auch trotz der Gradientenbegrenzung kurzzeitig hohe Änderungen der Unterstützungskraft (und damit der Unterstützungsleistung) möglich sind. Trotzdem wird in diesem Fall eine negative haptische Beeinflussung ausgeschlossen, so dass sich dennoch keine Schwingungen aufbauen.The illustrated embodiment advantageously (nevertheless) ensures that when the steering wheel is jerked or deflected, the second force difference also has values, so that short-term high changes in the assistance force (and thus the assistance performance) are possible despite the gradient limitation. Nevertheless, a negative haptic influence is excluded in this case, so that no vibrations build up.

Die zweite Kraftdifferenz wird insbesondere abhängig von einer Momentdifferenz aus dem ersten Handmoment und dem zweiten Handmoment bestimmt, indem diese Momentdifferenz mit einem Faktor multipliziert wird.The second force difference is determined in particular as a function of a moment difference from the first manual moment and the second manual moment by multiplying this moment difference by a factor.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Steuerung, einen Sensor, um das mit Hilfe des Lenkrads des Fahrzeugs aufgebrachte Handmoment zu erfassen, und einen Lenkungsmotor, mit welchem die Unterstützungskraft zum Betrieb der Lenkung erzeugt wird. Die Steuerung ist ausgestaltet, um die Unterstützungskraft mit Hilfe des Lenkungsmotors abhängig von dem Handmoment einzustellen. Zur Vermeidung von Schwingungen in der Lenkung begrenzt die Steuerung dabei einen Gradienten bzw. eine Veränderung der Unterstützungskraft.A device for controlling a steering of a vehicle is also provided within the scope of the present invention. The device includes a controller, a sensor to detect the manual torque applied with the help of the steering wheel of the vehicle, and a steering motor with which the support force for operating the steering is generated. The controller is designed to adjust the support force with the help of the steering motor depending on the manual torque. In order to avoid vibrations in the steering, the controller limits a gradient or a change in the assistance force.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt worden sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.The advantages of the device according to the invention essentially correspond to the advantages of the method according to the invention, which have been explained in detail above, so that they are not repeated here.

Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.Finally, within the scope of the present invention, a vehicle is provided which includes a device according to the invention.

Die vorliegende Erfindung begrenzt den systemspezifischen maximalen Proportionalanteil im System, indem in den Momentenpfad eine Gradientenbegrenzung der Unterstützungsleistung bzw. Unterstützungskraft auf Basis des Handmoments eingefügt wird. Steile Gradienten bezüglich der Unterstützungskraft, welche schwingungsverstärkend wirken, werden somit vorteilhafterweise abgeflacht.The present invention limits the system-specific maximum proportional component in the system by inserting a gradient limitation of the support power or support force based on the manual torque into the torque path. Steep gradients with regard to the support force, which have the effect of amplifying vibrations, are thus advantageously flattened out.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch bei Flugzeugen sowie spurgeführten Fahrzeugen einsetzbar ist.The present invention is particularly suitable for motor vehicles. Of course, the present invention is not limited to this preferred area of application, since the present invention can also be used in aircraft and track-guided vehicles.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.The present invention is described in detail below using preferred embodiments with reference to the figures.

  • In 1 ist schematisch dargestellt, wie die Unterstützungskraft abhängig von dem Handmoment bestimmt wird.In 1 is shown schematically how the support force is determined depending on the manual torque.
  • 2 stellt den Zusammenhang zwischen dem Handmoment und der Unterstützungskraft grafisch dar. 2 graphically depicts the relationship between the manual torque and the assisting force.
  • 3 stellt schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. 3 shows schematically a vehicle according to the invention with a device according to the invention.

In 1 ist schematisch dargestellt, wie das Unterstützungsmoment bzw. die Unterstützungskraft UK ausgehend von dem über das Lenkrad aufgebrachten Handmoment HM erzeugt wird. Dabei wird mit dem Bezugszeichen K eine Kraft bezeichnet, welche beispielsweise anhand der in 2 dargestellten Beziehung (anstelle der Unterstützungskraft UK) direkt aus dem Handmoment HM gewonnen wird. Diese Kraft K entspricht insbesondere der Unterstützungskraft UK, wie sie nach dem Stand der Technik in Abhängigkeit von dem Handmoment HM bestimmt wird. Das Handmoment HM kann beispielsweise über einen Drehmomentsensor (nicht dargestellt) ermittelt werden, wobei das Handmoment HM gefiltert werden kann, um insbesondere Störungen auszufiltern.In 1 shows schematically how the support torque or the support force UK is generated based on the manual torque HM applied via the steering wheel. The reference character K designates a force which, for example, is based on the in 2 relationship shown (instead of the support force UK) is obtained directly from the manual moment HM. This force K corresponds in particular to the support force UK, as determined according to the prior art as a function of the manual torque HM. Manual torque HM can be determined, for example, via a torque sensor (not shown), manual torque HM being able to be filtered in order in particular to filter out interference.

Mit Hilfe eines ersten Verzögerungsgliedes VG1, welches mit einer einheitlichen Verzögerung (z.B. 1,2 ms) arbeitet, wird durch eine einheitliche Verzögerung der alte Wert des Handmoments für einen vorherigen Takt bestimmt. Dieser jeweils alte Wert des Handmoments wird von dem jeweils aktuellen Wert des Handmoment HM mit Hilfe eines ersten Substraktionselements S1 abgezogen, woraus sich die Momentdifferenz MD ergibt. Von dieser Momentdifferenz MD wird mittels der Vorrichtung V1 der Betrag gebildet, welcher in dem Multiplizierer M1 mit einem Begrenzungsfaktor BF1 multipliziert wird. Dieser Begrenzungsfaktor hat die Einheit 1/m (damit die Ausgabe des Multiplizierers einer Kraft entspricht) und weist einen Wert in einem Bereich von 1000 bis 10000 1/m, z.B. 5000 1/m, auf. Die Ausgabe aus dem Multiplizierer M1 wird eingangsseitig dem folgenden Maximumbestimmer MaxB zugeführt, welcher die Vorgabe einer vorbestimmten minimalen Kraftdifferenz KDmin ermöglicht und als Ausgabe das Maximum oder den größeren Wert der beiden ihm zugeführten Eingangsgrößen ermittelt.With the help of a first delay element VG1, which works with a uniform delay (for example 1.2 ms), the old value of the manual torque for determines a previous bar. This respective old value of the manual torque is subtracted from the respective current value of the manual torque HM with the aid of a first subtraction element S1, from which the torque difference MD results. From this moment difference MD, the amount is formed by means of the device V1, which is multiplied by a limiting factor BF1 in the multiplier M1. This limiting factor has units of 1/m (so that the output of the multiplier corresponds to a force) and has a value in a range from 1000 to 10000 1/m, eg 5000 1/m. The output from the multiplier M1 is fed to the following maximum determiner MaxB on the input side, which enables a predetermined minimum force difference KD min to be specified and determines the maximum or the greater value of the two input variables fed to it as the output.

Mit Hilfe eines zweiten Verzögerungsglieds VG2, welches mit derselben einheitlichen Verzögerung wie das erste Verzögerungsglied VG1 arbeitet, wird durch die einheitliche Verzögerung der alte Wert der Unterstützungskraft UK (d.h. der zu dem vorherigen Takt gültige Wert der Unterstützungskraft UK) erzeugt, welcher jeweils von dem jeweils aktuellen Wert (d.h. dem zu dem aktuellen Takt gültigen Wert) der Kraft K mittels des zweiten Substraktionselements S2 abgezogen wird. Die Ausgabe des zweiten Substraktionselements S2 wird der Vorrichtung V2 zugeführt, welche den Betrag dieser Ausgabe bestimmt.With the help of a second delay element VG2, which works with the same uniform delay as the first delay element VG1, the old value of the support force UK (ie the value of the support force UK valid for the previous cycle) is generated by the uniform delay, which is in each case from the respective current value (ie the value valid for the current cycle) of the force K is subtracted by means of the second subtraction element S2. The output of the second subtraction element S2 is fed to the device V2, which determines the amount of this output.

Die Ausgabe des Maximumbestimmers MaxB entspricht einer ersten Kraftdifferenz KD1 und die Ausgabe der Vorrichtung V2 einer zweiten Kraftdifferenz KD2. Die erste Kraftdifferenz KT 1 und die zweite Kraftdifferenz KD 2 werden einem Minimumbestimmer MinB zugeführt, welcher das Minimum oder die (vom Betrag her) kleinere dieser beiden Kraftdifferenzen KD1, KD2 bestimmt und einem zweiten Multiplizierer M2 zuführt. Mit Hilfe einer weiteren Vorrichtung V3 wird das Vorzeichen VZ der Ausgabe des zweiten Subtraktionselements S2 (als Zahlenwert +1 bzw. -1) bestimmt und dieses Vorzeichen VZ dem zweiten Multiplizierer M2 zugeführt. Die Ausgabe dieses zweiten Multiplizierers M2 ist die endgültige Kraftdifferenz KD3.The output of the maximum determiner MaxB corresponds to a first force difference KD1 and the output of the device V2 to a second force difference KD2. The first force difference KT 1 and the second force difference KD 2 are fed to a minimum determiner MinB, which determines the minimum or the smaller (in terms of amount) of these two force differences KD1, KD2 and feeds it to a second multiplier M2. The sign VZ of the output of the second subtraction element S2 (as a numerical value +1 or -1) is determined with the aid of a further device V3, and this sign VZ is fed to the second multiplier M2. The output of this second multiplier M2 is the final force difference KD3.

Durch den Einsatz der beiden Vorrichtungen V1, V2 und damit durch die Bildung der Beträge arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise für positive und negative Werte gleich. Mit Hilfe der Vorrichtung V3 und dem Multiplizierer M2 wird das Vorzeichen VZ dann eingeführt, so dass die endgültige Kraftdifferenz KD3 ein vorzeichenbehafteter Wert ist.By using the two devices V1, V2 and thus by forming the absolute values, the method according to the invention advantageously works the same for positive and negative values. The sign VZ is then introduced with the aid of the device V3 and the multiplier M2, so that the final force difference KD3 is a signed value.

Die endgültige Kraftdifferenz KD3 wird zusammen mit dem alten Wert der Unterstützungskraft UK einem Summierer Sum zugeführt. Die Ausgabe dieses Summierers Sum wird einem Multiplexer Mux zugeführt, welcher normalerweise den Ausgang des Summierers Sum mit seinem Ausgang koppelt, so dass die Ausgabe des Summierers dem aktuellen Wert der Unterstützungskraft UK entspricht.The final force difference KD3 is fed to a totalizer Sum together with the old value of the support force UK. The output of this adder Sum is fed to a multiplexer Mux, which normally couples the output of the adder Sum to its output, so that the output of the adder corresponds to the current value of the support force UK.

Mit Hilfe des Multiplexers Mux kann die vorliegende Erfindung auch abgeschaltet werden und beispielsweise die Kraft K für bestimmte Handmomentbereiche als Unterstützungskraft UK eingestellt werden, indem der Multiplexer Mux die eingangsseitig anliegende Kraft K auf seinen Ausgang durchschaltet. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die erfindungsgemäße Gradientenbegrenzung nur für Fahrzeuggeschwindigkeiten einzuführen, welche größer als ein vorbestimmter Schwellenwert (z. B. 20 km/h) sind. Darüber hinaus kann der Multiplexer die Unterstützungskraft UK auf eine vorbestimmte Hilfskraft HK einstellen, indem der Multiplexer Mux die Hilfskraft HK auf seinen Ausgang durchschaltet.The present invention can also be switched off with the aid of the multiplexer Mux and, for example, the force K can be set as the support force UK for certain manual torque ranges by the multiplexer Mux switching through the force K present on the input side to its output. As a result, it is advantageously possible to introduce the gradient limitation according to the invention only for vehicle speeds which are greater than a predetermined threshold value (eg 20 km/h). In addition, the multiplexer can set the support UK to a predetermined support HK in that the multiplexer Mux switches the support HK through to its output.

In 2 ist der nach dem Stand der Technik übliche Zusammenhang zwischen dem Drehstabmoment bzw. Handmoment HM und dem Lenkmotormoment bzw. der Unterstützungskraft UK dargestellt. Man erkennt dass die Unterstützungskraft UK bei größer werdendem Handmoment HM parabelförmig oder exponentiell ansteigt. Bei der vorliegenden Erfindung wird die in 2 dargestellte Beziehung benutzt, um abhängig von dem Handmoment HM die Kraft K (anstelle der Unterstützungskraft UK) zu bestimmen.In 2 shows the connection between the torsion bar torque or manual torque HM and the steering motor torque or the assisting force UK, which is usual according to the state of the art. It can be seen that the support force UK increases parabolically or exponentially as the manual torque HM increases. In the present invention, the in 2 The relationship shown is used to determine the force K (instead of the support force UK) as a function of the manual torque HM.

In 3 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 20 umfasst. Dabei umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 ihrerseits eine Steuerung 1, einen Sensor 2 und einen Motor 3. Mit dem Sensor 2 erfasst die Vorrichtung 20 das Handmoment HM und ermittelt dann mittels der Steuerung 1 erfindungsgemäß eine Unterstützungskraft UK, mit welcher dann die Lenkung des Fahrzeugs 10 beaufschlagt wird.In 3 a vehicle 10 according to the invention is shown schematically, which comprises a device 20 according to the invention. The device 20 according to the invention in turn comprises a controller 1, a sensor 2 and a motor 3. With the sensor 2, the device 20 detects the manual torque HM and then uses the controller 1 according to the invention to determine an assisting force UK, with which the steering of the vehicle 10 is applied.

Claims (6)

Verfahren zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs (10), wobei eine Unterstützungskraft (UK) abhängig von einem mittels eines Lenkrads des Fahrzeugs aufgebrachten Handmoment (HM) bestimmt wird, wobei mittels der Unterstützungskraft (UK) die Lenkung betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gradient der Unterstützungskraft (UK) zum Verringern von Schwingungen in der Lenkung beschränkt wird, dass abhängig von dem Handmoment (HM) eine Kraft (K) bestimmt wird, dass eine erste Kraftdifferenz (KD1) zwischen der zu einem Zeitpunkt bestimmten Kraft (K) und der zu einem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft (UK) bestimmt wird, dass abhängig von dem zu dem Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment (HM) und von dem zu dem vorherigen Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment eine zweite Kraftdifferenz (KD2) bestimmt wird, dass die Unterstützungskraft (UK) zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, indem der zu dem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft diejenige aus der ersten Kraftdifferenz (KD1) und der zweiten Kraftdifferenz (KD2) hinzuaddiert wird, welche vom Betrag kleiner ist.Method for controlling a steering of a vehicle (10), wherein a support force (UK) is determined as a function of a manual torque (HM) applied by means of a steering wheel of the vehicle, the steering being operated by means of the support force (UK), characterized in that a Gradient of the support force (UK) to reduce vibrations in the steering is limited that depends on the hand moment (HM) a force (K) is determined, that a first force difference (KD1) between the force (K) determined at a point in time and the support force (UK) determined at a previous point in time is determined, that depending on the manual torque (HM) applied at the point in time and a second force difference (KD2) is determined from the manual torque applied at the previous point in time, that the support force (UK) is determined at the point in time by the support force determined at the previous point in time that from the first force difference (KD1) and the second force difference (KD2) is added, which is smaller in amount. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient der Unterstützungskraft (UK) beschränkt wird, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10) unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeits-Schwellenwerts liegt.procedure after claim 1 , characterized in that the gradient of the support force (UK) is limited when a speed of the vehicle (10) is below a predetermined speed threshold value. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Momentdifferenz (MD) zwischen dem zu dem Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment (HM) und dem zu dem vorherigen Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment bestimmt wird, und dass die zweite Kraftdifferenz (KD2) bestimmt wird, indem die Momentdifferenz (MD) mit einem Faktor (F) multipliziert wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that a torque difference (MD) is determined between the manual torque (HM) applied at the time and the manual torque applied at the previous point in time, and that the second force difference (KD2) is determined by the torque difference (MD) with a Factor (F) is multiplied. Vorrichtung zur Steuerung einer Lenkung eines Fahrzeugs (10), wobei die Vorrichtung (20) eine Steuerung (1), einen Sensor (2) zum Erfassen eines mittels eines Lenkrads des Fahrzeugs (10) aufgebrachten Handmoments (HM) und einen Motor (3) zum Erzeugen einer Unterstützungskraft (UK) zum Betrieb der Lenkung umfasst, wobei die Steuerung (1) ausgestaltet ist, um die Unterstützungskraft (UK) abhängig von dem Handmoment (HM) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (1) ausgestaltet ist, um zum Verringern von Schwingungen in der Lenkung einen Gradienten der Unterstützungskraft (UK) zu beschränken, um abhängig von dem Handmoment (HM) eine Kraft (K) zu bestimmen, um eine erste Kraftdifferenz (KD1) zwischen der zu einem Zeitpunkt bestimmten Kraft (K) und der zu einem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft (UK) zu bestimmen, um abhängig von dem zu dem Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment (HM) und von dem zu dem vorherigen Zeitpunkt aufgebrachten Handmoment eine zweite Kraftdifferenz (KD2) zu bestimmen, um die Unterstützungskraft (UK) zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, indem der zu dem vorherigen Zeitpunkt bestimmten Unterstützungskraft diejenige aus der ersten Kraftdifferenz (KD1) und der zweiten Kraftdifferenz (KD2) hinzuaddiert wird, welche vom Betrag kleiner ist.Device for controlling a steering system of a vehicle (10), the device (20) having a controller (1), a sensor (2) for detecting a manual torque (HM) applied by means of a steering wheel of the vehicle (10) and a motor (3) for generating a support force (UK) for operating the steering, the controller (1) being designed to set the support force (UK) as a function of the manual torque (HM), characterized in that the controller (1) is designed to to limit a gradient of the support force (UK) to reduce vibrations in the steering, to determine a force (K) as a function of the manual torque (HM), to determine a first force difference (KD1) between the force (K) determined at a point in time and the support force (UK) determined at a previous point in time in order to determine a second K to determine raft difference (KD2) in order to determine the support force (UK) at the time by the support force determined at the previous point in time being added to that from the first force difference (KD1) and the second force difference (KD2), which is smaller in amount . Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 ausgestaltet ist.device after claim 4 , characterized in that the device (20) for carrying out the method according to any one of Claims 1 - 3 is designed. Fahrzeug mit einer Vorrichtung (20) nach Anspruch 4 oder 5.Vehicle with a device (20). claim 4 or 5 .
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