DE102013216244A1

DE102013216244A1 - Verfahren zur Regelung eines Lenksystems und Lenksystem

Info

Publication number: DE102013216244A1
Application number: DE102013216244.8A
Authority: DE
Inventors: Mathias Schaper; Lars Stoltze
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2015-02-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines fremdkraftunterstützten Lenksystems (1) eines Fahrzeugs bzw. ein derartiges Lenksystem (1), wobei das Fahrzeug ein Navigationsgerät (3) aufweist, mit dem erste technische Daten über einen aktuellen Fahrbahnabschnitt (4) ermittelt werden. Eine Lenkunterstützung des Lenksystems (1) wird an den Fahrbahnabschnitt (4) dynamisch angepasst, indem zweite technische Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand des Fahrbahnabschnitts (4) durch mindestens ein Erfassungsmittel (2) des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Anpassung der Lenkunterstützungskraft wird unter Berücksichtigung sowohl der ermittelten ersten als auch der zweiten technischen Daten durchgeführt. Da das Lenkverhalten des Fahrzeugs sowohl an die aktuelle Position als auch an den aktuellen Fahrbahnzustand eines zu überfahrenden Fahrbahnabschnitts (4) dynamisch angepasst wird, wird der Fahr- bzw. Lenkkomfort des Fahrzeuges gesteigert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines fremdkraftunterstützten Lenksystems für ein Fahrzeug bzw. ein fremdkraftunterstütztes Lenksystem, das für Durchführung dieses Verfahrens geeignet ist.
Die DE 100 07 357 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Regeln eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst eine Fahrwerksregeleinrichtung, die zur Regelung des Fahrwerks und der Fahrdynamik entsprechende Stellglieder hat, und eine Informationsverarbeitungseinrichtung, die Informationen über den Zustand eines bestimmten, zu überfahrenden Fahrbahnabschnittes zur Verfügung stellt. Die Fahrwerksregeleinrichtung bekommt vor dem Überfahren des Fahrbahnabschnittes diese Informationen von der Informationsverarbeitungseinrichtung übertragen und führt eine Voreinstellung des Fahrwerks oder von Teilen des Fahrwerks aus, wobei die Informationsverarbeitungseinrichtung ein Navigationssystem aufweist. Mit dieser Ausbildung kann z.B. vor dem Durchfahren einer Kurve das Fahrwerk bzw. die Radaufhängung an dem Kraftfahrzeug auf die Kurve voreingestellt werden.
Aus der DE 10 2007 007 442 A1 ist ein Verfahren zur Beeinflussung eines auf ein Lenkrad einwirkenden Zusatzmoments bekannt. Das Zusatzmoment variiert in Abhängigkeit vom ermittelten Fahrbahnreibwert einer Fahrbahnoberfläche. Ein Kurvenradius der Fahrbahn wird mit Hilfe eines Navigationssystems ermittelt, um das Zusatzmoment zur Verbesserung der Fahrsicherheit abhängig vom Fahrbahnreibwert verändern zu können. Durch das Zusatzmoment werden die Lenkwinkel- bzw. Lenkradwinkelbeträge verringert, wenn das Fahrzeug in einem querdynamischen Grenzbereich befindet oder sich diesem annähert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Lenkunterstützung eines fremdkraftunterstützten Fahrzeuglenksystems zu optimieren, damit das Lenkverhalten des Fahrzeugs an die aktuelle Fahrsituation dynamisch angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. ein Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regelung eines fremdkraftunterstützten Lenksystems eines Fahrzeugs angegeben, wobei das Fahrzeug ein Navigationsgerät aufweist, mit dem erste technische Daten über einen aktuellen Fahrbahnabschnitt ermittelt werden. Eine Lenkunterstützung des Fahrzeuglenksystems wird an den Fahrbahnabschnitt dynamisch angepasst, indem zweite technische Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand des Fahrbahnabschnitts, insbesondere Fahrbahnunebenheiten, durch mindestens ein Erfassungsmittel des Fahrzeugs ermittelt werden, und die Anpassung der Lenkunterstützung unter Berücksichtigung sowohl der ermittelten ersten als auch der zweiten technischen Daten durchgeführt wird. Unter einer Lenkunterstützung sind z.B. Lenkunterstützungskraft und Rücklaufverhalten usw. zu verstehen. Dadurch, dass die Lenkunterstützung nun sowohl an die Position des Fahrzeugs als auch an einen aktuellen Fahrbahnzustand des gerade überfahrenen Fahrbahnabschnitts dynamisch angepasst wird, wird der Lenkkomfort beim Fahren des Fahrzeuges gesteigert.
Für eine für den Fahrer besondere komfortable Abstimmung des Lenksystems ist es vorteilhaft, wenn das Lenksystems durch Vorspeicherung und dynamische Bestimmung mindestens eines Lenkunterstützungsmodells angepasst wird. Ein Lenkunterstützungsmodell kann z.B. zu einem Charisma-Modus gehören. Ein Charisma-Modus bietet dem Fahrer die Möglichkeit, dass das Fahrzeug an den Fahrstil des Fahrers, wie z.B. komfortabel oder sportlich, besser angepasst werden kann. Die Lenkunterstützungskraft des Lenksystems wird so angepasst, dass mindestens ein Lenkunterstützungsmodell vorgespeichert und aufgrund der Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten dynamisch bestimmt wird, wobei jedem Lenkunterstützungsmodell eine Lenkunterstützungskraft als Sollwert zugeordnet ist. Die Bestimmung eines Lenkunterstützungsmodells hängt von der Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten ab. Auch die als Sollwert vorgespeicherte Lenkunterstützungskraft kann aufgrund der Auswertung der ersten und zweiten technischen Daten eingestellt werden. Durch ein so bestimmtes Lenkunterstützungsmodell steht somit dem Fahrer ein adaptives Fahrprofil, das sowohl an seinen Fahrstil als auch an den aktuellen Fahrbahnzustand angepasst worden ist, zur Verfügung.
Weiterhin wird ein fremdkraftunterstütztes Lenksystem eines Fahrzeugs angegeben, wobei zwischen einem Navigationsgerät des Fahrzeugs und dem Lenksystem Daten kommunizierbar sind. Das Navigationsgerät kann erste technische Daten über einen Fahrbahnabschnitt ermitteln, insbesondere über dessen Fahrbahnverlauf und Fahrumgebung. Das Lenksystem umfasst ein Erfassungsmittel zur Ermittlung zweiter technischer Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand, insbesondere Fahrbahnunebenheiten, wobei das Erfassungsmittel funktionalerweise entweder in das Lenksystem oder in ein mit diesem kommunizierendes Steuergerät integriert ist. Eine Lenkunterstützung des Lenksystems kann an den Fahrbahnabschnitt auf Basis einer gemeinsamen Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten angepasst werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens ein Lenkunterstützungsmodell für die Anpassung des Lenksystems auf einem Speichermittel des Lenksystems vorgespeichert und aufgrund der Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten dynamisch bestimmt, wobei jedem Lenkunterstützungsmodell eine Lenkunterstützungskraft als Sollwert zur Lenkunterstützung des Fahrzeugs zugeordnet ist. Zudem kann die Lenkunterstützungskraft des Lenkunterstützungsmodells ebenfalls aufgrund des Auswertungsergebnisses eingestellt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden im Rahmen eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur näher erläutert.
Ein fremdkraftunterstütztes Lenksystem dient zum Lenken von Fahrzeugen. Beim Lenken mittels eines elektromechanischen Lenksystems wird eine Unterstützungskraft durch einen Elektromotor als Hilfskraft in dem Lenksystem generiert. Eine schematische Darstellung der Erfindung zeigt ein elektromechanisches Lenksystem 1 eines Fahrzeugs, wobei es mit einem Navigationsgerät 3 des Fahrzeugs zusammenwirkt.
Mittels des Navigationsgeräts 3 werden erste technische Daten über die aktuelle Position eines zu befahrenden Fahrbahnabschnitts 4, insbesondere über dessen Fahrbahnverlauf, wie z.B. im Falle von vielen engen Kurven oder weitestgehend gerader Strecke, und die Umgebungssituation, ermittelt. Zudem werden zweite technische Daten über einen aktuellen Fahrbahnzustand dieses Fahrbahnabschnitts 4 mittels Erfassungsmittel 2 ermittelt. Die zweiten technischen Daten können Fahrbahnunebenheiten, Belagart der Fahrbahn, Fahrbahnzustand (z.B. nass, Schnee, trocken) sowie Streckenuntergrund, z.B. gut ausgebaute Straße mit Asphalt oder Kopfsteinpflaster, sein. Die zweiten Daten können ermittelt werden, indem z.B. mittels einer Videokamera die Fahrbahn direkt vor dem Fahrzeug beobachtet und erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Fahrbahnzustand auch durch eine aktuelle Rückmeldung von der Fahrbahn über das Fahrwerk ermittelt werden. Insbesondere bei einer vorausschauenden Beachtung der Fahrbahn ist es möglich, das Lenksystem 1 noch vorzeitig einzustellen, um sich automatisch an die Fahrbahn des zu überfahrenden Fahrbahnabschnitts 4 anzupassen.
Durch eine gemeinsame Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten, nämlich eine aktuelle Auswertung der Positionsinformation und des aktuellen Fahrbahnzustands eines zu befahrenden Fahrbahnabschnitts 4, wird eine Lenkunterstützung z.B. sowohl an den Fahrbahnverlauf als auch an die Fahrbahnunebenheiten dynamisch angepasst. Dies verbessert das Lenkgefühl bzw. erhöht den Komfort für den Fahrer. Dabei kann die Anpassung des Lenksystems 1 auch zusätzlich durch Bestimmung eines Lenkunterstützungsmodells abhängig von dem Auswertungsergebnis realisiert werden, wobei mindestens ein Lenkunterstützungsmodell auf einem Speichermittel 5 des Lenksystems 1 gespeichert ist. Jedem Lenkunterstützungsmodell wird eine Lenkunterstützungskraft als Sollwert für das Lenksystem 1 zugeordnet. Dabei kann die Lenkunterstützungskraft aufgrund der Auswertung ebenfalls entsprechend geändert werden, damit das Lenkunterstützungsmodell auch an den aktuellen Fahrbahnzustand dynamisch angepasst wird.
Wenn aus dem Navigationsgerät 3 beispielsweise eine Meldung generiert wird, dass es sich um eine Kopfsteinpflasterstraße handelt, kann das Lenksystem 1 darauf reagieren, indem es ein Lenkunterstützungsmodell mit weniger Lenkunterstützungskraft auswählt, damit der Fahrer weniger Rückmeldungen von der Straße bekommt und somit ihm ein besserer Fahrkomfort geboten wird. Wenn eine Meldung aus dem Navigationsgerät 3 kommt, dass man z.B. auf einer Straße mit vielen engen Kurven fahren muss, reagiert das Lenksystem 1 darauf, indem es ein entsprechendes Lenkunterstützungsmodell mit größerer Lenkunterstützung auswählt. Der Fahrer kann dann bequem und haptisch angenehm die Kurven fahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10007357 A1 [0002]
DE 102007007442 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Regelung eines fremdkraftunterstützten Lenksystems (1) eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein Navigationsgerät (3) aufweist, mit dem erste technische Daten über einen aktuellen Fahrbahnabschnitt (4) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkunterstützung durch das Lenksystem (1) an den Fahrbahnabschnitt (4) dynamisch angepasst wird, indem zweite technische Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand des Fahrbahnabschnitts (4) durch mindestens ein Erfassungsmittel (2) des Fahrzeugs ermittelt werden, und die Anpassung der Lenkunterstützung unter Berücksichtigung sowohl der ermittelten ersten als auch der zweiten technischen Daten durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Lenkunterstützung derart erfolgt, dass mindestens ein Lenkunterstützungsmodell vorgespeichert und aufgrund der Auswertung der ermittelten ersten und zweiten technischen Daten dynamisch bestimmt wird, wobei jedem Lenkunterstützungsmodell eine Lenkunterstützungskraft als Sollwert zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Sollwert vorgespeicherte Lenkunterstützungskraft aufgrund der Auswertung eingestellt wird.
Fremdkraftunterstütztes Lenksystem (1) eines Fahrzeugs, wobei zwischen einem Navigationsgerät (3) des Fahrzeugs und dem Lenksystem (1) Daten kommunizierbar sind, wobei das Navigationsgerät (3) erste technische Daten über einen aktuellen Fahrbahnabschnitt (4) ermitteln kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (1) mindestens ein Erfassungsmittel (2) zur Ermittlung zweiter technischer Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand umfasst, und dass eine Lenkunterstützung durch das Lenksystem (1) an den Fahrbahnabschnitt (4) dynamisch angepasst werden kann, indem zweite technische Daten über den aktuellen Fahrbahnzustand des Fahrbahnabschnitts (4) durch das Erfassungsmittel (2) ermittelt werden, und die Anpassung der Lenkunterstützung unter Berücksichtigung sowohl der ermittelten ersten als auch der zweiten technischen Daten erfolgt.
Lenksystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (1) ein Speichermittel (5) zum Speichern mindestens eines Lenkunterstützungsmodells, welches zur Anpassung der Lenkunterstützung vorgesehen ist, aufweist, wobei jedem Lenkunterstützungsmodell eine Lenkunterstützungskraft als Sollwert zugeordnet ist.
Lenksystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als Sollwert vorgespeicherte Lenkunterstützungskraft aufgrund der Auswertung einstellbar ist.