DE102016100980B4 - Method for operating a steering system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (2) eines Kraftfahrzeugs mit einer Hilfskraftlenkung (4), wobei ein Unterstützungsmoment (36) mittels einer Antriebseinheit (22) der Hilfskraftlenkung (4) in ein Lenkgetriebe (8) eingebracht wird, wobei ein Drehstabmoment (34) mittels eines Drehmomentsensors (32) ermittelt wird, wobei eine Ist-Drehzahl (90) der Antriebseinheit (22) ermittelt wird, wobei ein Vibrationssignal (44) zur Erzeugung von Vibrationen in dem Lenkgetriebe (8) ermittelt wird, und wobei das Vibrationssignal (44) mit dem Unterstützungsmoment (36) verknüpft wird, wenn die Ist-Drehzahl (90) der Antriebseinheit (22) eine Mindestdrehzahl (86; 66) für die Antriebseinheit (22) unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestdrehzahl (86; 66) für die Antriebseinheit (22) in Abhängigkeit von einem Effektivmoment (64) der Antriebseinheit (22) ermittelt wird. A method for operating a steering system (2) of a motor vehicle with a power steering system (4), wherein a support torque (36) by means of a drive unit (22) of the power steering system (4) in a steering gear (8) is introduced, wherein a torsion bar moment (34) is determined by means of a torque sensor (32), wherein an actual rotational speed (90) of the drive unit (22) is determined, wherein a vibration signal (44) for generating vibrations in the steering gear (8) is determined, and wherein the vibration signal (44 ) is linked to the assistance torque (36) when the actual speed (90) of the drive unit (22) falls below a minimum speed (86; 66) for the drive unit (22), characterized in that the minimum speed (86; 66) for the drive unit (22) is determined as a function of an effective torque (64) of the drive unit (22).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for operating a steering system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Zudem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Ausführung eines solchen Verfahrens, ein Steuergerät mit einem solchen Computerprogramm sowie ein Speichermedium für ein solches Steuergerät.In addition, the invention relates to a computer program for carrying out such a method, a control unit with such a computer program and a storage medium for such a control unit.
Lenksysteme, mit Lenkkraftunterstützung, bei denen mittels einer Antriebseinheit eine Unterstützungskraft in ein Lenkgetriebe des Lenksystems eingeleitet wird, sind bekannt. Für den Fahrzeugführer wird das Lenkgefühl beispielsweise über die Vorgabe eines Soll-Fahrermoments an einem Drehstab des Lenksystems realisiert.Steering systems, with power steering, in which by means of a drive unit, an assisting force is introduced into a steering gear of the steering system, are known. For the driver, the steering feel is realized, for example, by specifying a desired driver torque on a torsion bar of the steering system.
Aus der
Des Weiteren sind sogenannte Stick-Slip-Effekte bei Lenksystemen bekannt, welche sich durch eine erhöhte Haft Reibung auszeichnen. Diese Stick-Slip-Effekte bewirken, dass der Fahrzeuglenker das Gefühl einer ruckelenden Lenkung hat und damit von einem Defekt des Lenksystems ausgeht. Entsprechend hoch können die daraus resultierenden Reklamationszahlen ausfallen.Furthermore, so-called stick-slip effects are known in steering systems, which are characterized by an increased adhesive friction. These stick-slip effects cause the driver of the vehicle to feel that the steering system is jerky and thus to assume a defect in the steering system. The resulting complaints can be correspondingly high.
Ein derartiges Lenksystem ist beispielsweise aus der
Ferner ist aus der
Darüber hinaus ist aus der
Mithin ist es Aufgabe der Erfindung, die Reibung im Lenksystem wirksam zu reduzieren.Thus, it is an object of the invention to effectively reduce the friction in the steering system.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1, ein Computerprogramm nach dem Anspruch 7, ein Steuergerät nach dem Anspruch 8 sowie ein Speichermedium nach dem Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Aspekte finden sich in der folgenden Beschreibung, in den Zeichnungen, wobei die Aspekte sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.The object is achieved by a method according to claim 1, a computer program according to claim 7, a control device according to
Es wird vorgeschlagen, dass ein Vibrationssignal zur Erzeugung von Vibrationen in dem Lenkgetriebe ermittelt wird. Eine Mindestdrehzahl für die Antriebseinheit wird in Abhängigkeit von einem Effektivmoment der Antriebseinheit ermittelt. Das Vibrationssignal wird mit einem Unterstützungsmoment verknüpft, wenn die Ist-Drehzahl der Antriebseinheit die Mindestdrehzahl unterschreitet. Vorteilhaft erfolgt somit eine Reduktion der Reibung im Lenksystem. Insbesondere der Stick-Slip-Effekt kann abhängig von dem ermittelten Effektivmoment und damit unabhängig von der jeweiligen Applikation des Lenkgefühls verringert werden. Mithin kann beispielsweise zwischen unterschiedlichen Fahrcharakteristiken bzw. verschiedenen Lenkgefühlabstimmungen umgeschaltet werden, ohne dass das Verfahren zur Reduktion der Reibung an diese Fahr- bzw. Lenkcharakteristiken angepasst werden müsste. Es wird somit eine Entkopplung der Einbringung des Vibrationssignals von anderen Lenkfunktionen im Sinne einer Abstimmungsunabhängigkeit erreicht und es kann damit eine verbesserte Anpassung des Vibrationssignals an das Fahrzeug und die jeweilige Fahrsituation erfolgen. Mithin lässt sich das Lenkgefühl insbesondere das Anlenken trotz hoher Reibung im Lenksystem verbessern und gleichzeitig das Hakeln der Lenkung stark reduzieren.It is proposed that a vibration signal for generating vibrations in the steering gear is determined. A minimum speed for the drive unit is determined as a function of an effective torque of the drive unit. The vibration signal is linked to a support torque when the actual speed of the drive unit falls below the minimum speed. Advantageously, there is thus a reduction of the friction in the steering system. In particular, the stick-slip effect can be reduced depending on the determined effective moment and thus independently of the particular application of the steering feel. Thus, for example, it is possible to switch over between different driving characteristics or different steering-feel adjustments, without the procedure for reducing the friction having to be adapted to these driving or steering characteristics. There is thus achieved a decoupling of the introduction of the vibration signal from other steering functions in the sense of a voting independence and it can thus be an improved adaptation of the vibration signal to the vehicle and the respective driving situation. Consequently, the steering feel, in particular the steering can be improved despite high friction in the steering system and at the same time greatly reduce the hooking of the steering.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Mindestdrehzahl mittels eines applizierten Kennfeldes in Abhängigkeit von dem Effektivmoment ermittelt. Hierdurch erfolgt vorteilhaft eine Anpassung an den jeweiligen Lenksystemtyp.In an advantageous development, the minimum rotational speed is determined by means of an applied characteristic field as a function of the effective torque. This advantageously results in an adaptation to the respective steering system type.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Effektivmoment in Abhängigkeit von dem Drehstabmoment, in Abhängigkeit von dem Unterstützungsmoment und in Abhängigkeit von dem Vibrationssignal ermittelt.In an advantageous development, the effective torque is determined as a function of the torsion bar torque, as a function of the assist torque and as a function of the vibration signal.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Vibrationssignal bei der Ermittlung des Effektivmoments subtrahiert. So wird eine Selbsthaltung, d.h. eine Erkennung eines Stick-Slip-Zustandes durch das aufgeschaltete Vibrationssignal, vermieden.In an advantageous development, the vibration signal is subtracted in the determination of the effective torque. Thus, latching, i. a detection of a stick-slip state by the switched-vibration signal avoided.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine weitere Mindestdrehzahl mittels eines weiteren applizierten Kennfeldes in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel oder in Abhängigkeit von einem Handmomentgradienten ermittelt. Eine maximale Mindestdrehzahl wird in Abhängigkeit von der Mindestdrehzahl und der weiteren Mindestdrehzahl ermittelt. Es findet also eine Maximalwertbildung aus einzelnen Mindestdrehzahlen der applizierten Kennfelder statt. Das Vibrationssignal wird mit dem Unterstützungsmoment verknüpft, wenn die Ist-Drehzahl der Antriebseinheit die maximale Mindestdrehzahl unterschreitet. So können auf einfache Art und Weise unterschiedliche Stick-Slip-Zustände sicher erkannt werden.In an advantageous embodiment, a further minimum rotational speed is determined by means of a further applied characteristic map as a function of a steering angle or as a function of a manual torque gradient. A maximum minimum speed is determined as a function of the minimum speed and the additional minimum speed. It Thus, a maximum value formation takes place from individual minimum speeds of the applied maps. The vibration signal is linked to the assist torque when the actual speed of the drive unit falls below the maximum minimum speed. In this way, different stick-slip states can be reliably detected in a simple manner.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine Amplitude des Vibrationssignals in Abhängigkeit von dem Lenkwinkel und in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Vorteilhaft kann damit auch ein Hakeln der Lenkung während einer Kurvenfahrt reduziert werden. Es kann also eine Anpassung der Vibrationsamplitude an verschiedene Fahrsituationen erfolgen.In an advantageous embodiment, an amplitude of the vibration signal is determined as a function of the steering angle and in dependence on a vehicle speed. Advantageously, this can also be a hakeln the steering can be reduced during cornering. So it can be done to adapt the vibration amplitude to different driving situations.
Weitere Aspekte, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Aspekte für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von Ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von Ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.Other aspects, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which is illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated aspects, alone or in any combination, constitute the subject matter of the invention, independently of their summary in the claims or their dependency, and independently of their wording or representation in the specification or the drawings. It will be used for functionally equivalent sizes in all figures, even with different embodiments, the same reference numerals.
Nachfolgend werden beispielhaft Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 in schematischer Form ein Lenksystem; -
2 und4 jeweils ein schematisches Blockdiagramm; und -
3 ein schematisches Berechnungsdiagramm.
-
1 in schematic form, a steering system; -
2 and4 each a schematic block diagram; and -
3 a schematic calculation diagram.
An einem Drehstab
Selbstverständlich kann anstatt eines Drehstabes
Die Hilfskraftlenkung
Dem Steuergerät
Das Vibrationssignal
Einem applizierten Kennfeld
Einem applizierten Kennfeld
Mithin wird das Vibrationssignal
Claims (9)
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