DE102014203932A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung des Verstärkungsgrades einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung des Verstärkungsgrades einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung des Verstärkungsgrades einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust, bei dem – das Auftreten eines Reifendruckverlustes ermittelt wird, wobei die Intensität des Druckverlusts einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und – bei Vorliegen eines den Schwellenwert überschreitenden Druckverlusts der Verstärkungsfaktor der Lenkung reduziert wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Aktivlenkungen bekannt, bei denen mittels Elektromotor und Planetengetriebe ein Zusatzlenkwinkel auf den Fahrerlenkwinkel aufgeprägt wird. Dieses System kann dazu benutzt werden, um die Lenkübersetzung situationsabhängig zu verstellen und um Fahrstabilisierungseingriffe über die Verstellung der Räder vorzunehmen. Diese Aktivlenkung wird ebenfalls als Servolenkung benutzt, um geschwindigkeitsabhängig eine Verstärkung der Lenkbewegung einzustellen. Weiterhin sind verschiedene Systeme zur Überwachung des Reifenluftdruckes bekannt. Diese können direkt mit einem Drucksensor im Reifen arbeiten oder aber auf einer Auswertung der Raddrehzahlen basieren. Ein zu geringer Luftdruck wird dabei dem Fahrer mittels einer Warnlampe angezeigt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung des Verstärkungsgrades bzw. Verstärkungsfaktors einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust, bei dem
    • – das Auftreten eines Reifendruckverlustes ermittelt wird, wobei die Intensität des Druckverlusts einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und
    • – bei Vorliegen eines den Schwellenwert überschreitenden Druckverlusts der Verstärkungsfaktor der Lenkung reduziert wird.
  • Dadurch werden auf einfache Art und Weise die Auswirkungen einer Panikreaktion des Fahrers bei Auftreten eines Reifendruckverlusts abgeschwächt
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion des Verstärkungsfaktors zeitlich gemäß einer vorgegebenen Funktion, insbesondere einer linearen Funktion, erfolgt. Dadurch wird der Fahrer von der Herabsetzung des Verstärkungsfaktors nicht plötzlich überrascht.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Verstärkungsfaktor während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge aufrechterhalten wird.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Verstärkungsfaktor solange beibehalten wird, bis ein stabiler Fahrzustand des Kraftfahrzeugs z.B. mit sehr geringer Geschwindigkeit detektiert wird. Alternativ kann der reduzierte Verstärkungsfaktor auch solange beibehalten werden, bis die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf des Zeitintervalls vorgegebener Länge bzw. Erreichen eines stabilen Fahrzustands bzw. Unterschreiten eines Schwellenwerts durch die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit der Verstärkungsfaktor gemäß einer vorgegebenen Funktion wieder erhöht wird.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der wieder erhöhte Wert des Verstärkungsfaktors geringer als der Standardwert des Verstärkungsfaktors bei Nichtvorliegen eines Reifendruckverlusts ist.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lenkung um eine Servolenkung oder eine Aktivlenkung handelt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert für den Druckverlust derart hoch gewählt ist, dass bei dessen Überschreiten ein nahezu druckloser Reifen oder ein geplatzter Reifen vorliegt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer über die Reduktion des Verstärkungsfaktors und/oder die Erhöhung des Verstärkungsfaktors informiert wird.
  • Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, speziell ausgelegt zur Durchführung eines der vorstehend beanspruchten Verfahren. Dabei handelt es sich insbesondere um ein Steuergerät, welches mit dem Programmcode zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestattet ist.
  • Die Zeichnung umfasst die 1 und 2.
  • 1 zeigt den zeitlichen Verlauf der Verstärkung einer Servolenkung.
  • 2 zeigt in Form von Blockschaltbildern den Aufbau der Erfindung für eine Aktivlenkung und für eine Servolenkung.
  • Verschiedene Untersuchungen zeigen, dass Reifenplatzer oder Laufflächenablösungen meistens unkritisch sind, solange der Fahrer nur mit geringen Lenkbewegungen darauf reagiert und nur gering bremst. Die Situation wird erst durch eine Überreaktion des Fahrers mit heftigen Lenkbewegungen und sehr starkem Bremsen kritisch und führt zum Schleudern.
  • In der vorliegenden Erfindung wird sofort nach Erkennung von einem starken Reifendruckverlust die Verstärkung bzw. der Verstärkungsfaktor einer Servolenkung oder einer Aktivlenkung verringert. Das ist in 1 zu erkennen. Dort ist in Abszissenrichtung die Zeit in Sekunden und in Ordinatenrichtung der Verstärkungsfaktor einer Servolenkung aufgetragen. Im Normalzustand hat dieser Verstärkungsfaktor den Wert L0. Zum Zeitpunkt T0 tritt ein plötzlicher Reifendruckverlust auf und wird vom Reifendrucküberwachungssystem erkannt. Daraufhin wird die Verstärkung bis zum Zeitpunkt T1 auf den Wert L1 mit L1 < L0 heruntergefahren. Somit wird das Lenken erschwert und der Einfluss von Überreaktionen des Fahrers vermindert. Zum Zeitpunkt T2, wenn das Fahrzeug wieder stabil fährt, kann die Verstärkung wieder von L1 auf einen Wert LEND angehoben werden. Der Wert LEND wird zum Zeitpunkt TEND erreicht. Damit kann die Fahrt bis zu einem sicheren Stillstand fortgesetzt werden. Der Wert LEND kann dabei unterschiedlich zu L0 oder L1 sein. Insbesondere ist LEND kleiner als L0 und größer als L1. Es ist sinnvoll, dass der Fahrer über das Absenken und das Anheben des Verstärkungsfaktors z.B. mittels einer Warnanzeige oder einer Warnansage informiert wird.
  • Der Aufbau der Erfindung ist in 2 dargestellt. Dabei kennzeichnet das obere Blockschaltbild den Aufbau für ein mit einer Aktivlenkung ausgestattetes Fahrzeug, das untere Blockschaltbild kennzeichnet den Aufbau für ein mit einer Servolenkung ausgestattetes Fahrzeug. 201 kennzeichnet jeweils den Fahrer des mit 200 gekennzeichneten Fahrzeugs. Unter dem Fahrblock 201 kennzeichnet Block 202 in beiden Blockschaltbildern einen Drehzahlfühler oder einen Reifendrucksensor. Dessen Ausgangssignale werden in beiden Blockschaltbildern in einem mit TPMS bezeichneten Reifendrucküberwachungssystem 203, ggf. zusätzlich mit weiteren Informationen, verarbeitet und daraus auf einen plötzlichen Reifendruckabfall geschlossen. Im oberen Diagramm wird davon abhängig in Block 205, d.h. im Steuergerät der Aktivlenkung, gegebenenfalls mit weiteren Sensorinformationen ein Zusatzlenkwinkel ermittelt, welcher in Block 207 dem Fahrerlenkwinkel überlagert wird. Im unteren Diagramm wird das Ausgangssignal des Reifendrucküberwachungssystems 203 an ein Steuergerät 204 weitergeleitet, welches den Verstärkungsfaktor der Servolenkung ermittelt und damit die Servolenkung 206 angesteuert.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Anpassung des Verstärkungsgrades einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs bei Reifendruckverlust, bei dem – das Auftreten eines Reifendruckverlustes ermittelt wird (203), wobei die Intensität des Druckverlusts einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und – bei Vorliegen eines den Schwellenwert überschreitenden Druckverlusts der Verstärkungsfaktor der Lenkung reduziert wird (206, 207).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Reduktion des Verstärkungsfaktors gemäß einer vorgegebenen Funktion, insbesondere einer linearen Funktion, erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Verstärkungsfaktor (L1) während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge aufrechterhalten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Verstärkungsfaktor (L1) solange beibehalten wird, bis ein stabiler Fahrzustand des Kraftfahrzeugs detektiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Verstärkungsfaktor (L1) solange beibehalten wird, bis die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf des Zeitintervalls vorgegebener Länge bzw. Erreichen eines stabilen Fahrzustands bzw. Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts durch die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit der Verstärkungsfaktor gemäß einer vorgegebenen Funktion wieder zeitlich erhöht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wieder erhöhte Wert des Verstärkungsfaktors (LEND) geringer als der Standardwert (L0) des Verstärkungsfaktors bei Nichtvorliegen eines Reifendruckverlusts ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lenkung um eine Servolenkung oder eine Aktivlenkung (206, 207) handelt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert für den Druckverlust derart hoch gewählt ist, dass bei dessen Überschreiten ein nahezu druckloser Reifen oder ein geplatzter Reifen vorliegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer über die Reduktion des Verstärkungsfaktors informiert wird.
  11. Vorrichtung, speziell ausgelegt zur Durchführung eines der vorstehend beanspruchten Verfahren.
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