DE102017207229A1 - Method for aligning a steering wheel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten eines Lenkrads (12) eines Fahrzeugs mit einem aktiven Lenksystem während der Fahrt, umfassend die Schritte:- Bestimmen eines Lenkwinkels des Lenkrads (12), der eine Stellung des Lenkrads (12) wiedergibt,- Bestimmen einer Stellung einer Lenkungszahnstange (32), die mit einem Lenkwinkel von gelenkten Rädern (24) korrespondiert,- Vergleichen der Stellung des Lenkrads (12) mit der Stellung der Lenkungszahnstange (32) und Bestimmen eines Differenzwertes zwischen dem Lenkwinkel des Lenkrads (12) und der Stellung der Lenkungszahnstange (32),- Hinterlegen des Differenzwertes in einem Steuergerät einer Überlagerungslenkung (34),- Erkennen, dass ein Fahrer das Lenkrad (12) mit seinen Händen nicht greift,wobei der Differenzwert der Lenkung bei einer nachfolgenden Lenkbewegung ausgeglichen wird, wobei die Überlagerungslenkung (34) einen um den Differenzwert verminderten Überlagerungswinkel einem der Lenkbewegung entsprechenden Lenkwinkel des Lenkrads (12) überlagert.The invention relates to a method for aligning a steering wheel (12) of a vehicle with an active steering system while driving, comprising the steps of: determining a steering angle of the steering wheel (12), which represents a position of the steering wheel (12), - determining a position a steering rack (32) corresponding to a steering angle of steered wheels (24), - comparing the position of the steering wheel (12) with the position of the steering rack (32) and determining a difference between the steering angle of the steering wheel (12) and the position the steering rack (32), - deposit the difference value in a control unit of a superposition steering (34), - recognize that a driver, the steering wheel (12) does not engage with his hands, wherein the difference value of the steering is compensated in a subsequent steering movement, wherein the Superposition steering (34) reduced by the difference value overlay angle corresponding to the steering movement steering angle d it is superimposed on the steering wheel (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten eines Lenkrads.The invention relates to a method for aligning a steering wheel.

Während der Produktion von Fahrzeugen ist es Ziel, Lenkräder so auszurichten und einzubauen, dass sie bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs möglichst gerade, d.h. auf 0° montiert werden. Dadurch soll vermieden werden, dass ein Fahrer das Gefühl erhält, das Lenkrad stünde schief.During the production of vehicles, the aim is to align and install steering wheels so that they are as straight as possible, that is, when driving straight ahead of the vehicle. be mounted at 0 °. This is to avoid that a driver gets the feeling that the steering wheel would be wrong.

Manche Fahrzeuge weisen eine sogenannte Überlagerungslenkung auf. Eine solche Überlagerungslenkung weist neben einem Unterstützungsmotor an der Zahnstange einen weiteren Elektromotor in der Lenksäule auf. Der weitere Elektromotor kann über ein Planetengetriebe oder ein Harmonic Drive Getriebe einen Überlagerungswinkel parallel zu einem Fahrerlenkwinkel, der von einem Fahrer vorgegeben wird, aufbringen. Zusätzlich muss bei Fahrzeugen mit einer Überlagerungslenkung eine Software der Überlagerungslenkung passend zur Lenkradstellung auf 0° kalibriert bzw. angelernt werden.Some vehicles have a so-called superposition steering. Such a superposition steering system has, in addition to a support motor on the rack, a further electric motor in the steering column. The further electric motor can apply a superimposition angle parallel to a driver's steering angle, which is specified by a driver via a planetary gear or a harmonic drive transmission. In addition, in vehicles with superimposed steering, overlay steering software must be calibrated or taught in accordance with the steering wheel position to 0 °.

Die möglichst genaue Montage und das Anlernen der Überlagerungslenkung kosten jedoch Zeit während der Produktion und sind anfällig für Fehler.However, the most accurate mounting and learning of the superposition steering cost time during production and are prone to errors.

Die DE 10 2006 046 834 A1 beschreibt ein Steuergerät zur Regelung oder Steuerung einer Servoantriebseinheit in einem Lenksystem eines Fahrzeugs. Dabei wird zur Bestimmung einer Ausgangsnulllage einer Lenkwelle als Eingangssignal mindestens eine Fahrzeugzustandsgröße, wie bspw. eine Querbeschleunigung und/oder eine Gierrate herangezogen.The DE 10 2006 046 834 A1 describes a controller for controlling a servo drive unit in a steering system of a vehicle. In this case, at least one vehicle state variable, such as, for example, a lateral acceleration and / or a yaw rate, is used as the input signal for determining an output zero position of a steering shaft.

Die DE 10 2014 200 100 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer aktiven Lenkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Lenkwinkelfehlerkorrektur. Hierbei wird bei einer Geradeausfahrt ein jeweiliger ausgelesener Lenkungsstellwinkel um einen Korrekturwinkel verändert, wobei der Korrekturwinkel die Abweichung des Lenkungsstellwinkels von einem tatsächlichen Lenkwinkel widerspiegelt.The DE 10 2014 200 100 A1 describes a method for operating an active steering of a motor vehicle, in particular a steering angle error correction. In this case, a respective read out steering angle is changed by a correction angle when driving straight ahead, wherein the correction angle reflects the deviation of the steering angle of an actual steering angle.

Die DE 10 2009 028 181 A1 beschreibt ein Verfahren zur Korrektur der Geradeausfahrt eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird zunächst eine Geradeausfahrt erkannt und im Verlauf des Verfahrens ein Überlagerungswinkel bestimmt. Der Überlagerungswinkel wird bei Verlassen der Geradeausfahrt eingeleitet, wodurch die Geradeausfahrt unterstützt wird.The DE 10 2009 028 181 A1 describes a method for correcting straight ahead driving of a motor vehicle. In this case, first of all a straight-ahead travel is detected and an overlay angle is determined in the course of the method. The overlay angle is initiated when leaving the straight ahead, which supports straight ahead driving.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, zumindest einen der Nachteile und Probleme des Stands der Technik zu adressieren. Insbesondere soll eine Lösung angegeben werden, die eine Korrektur des Lenkrads jederzeit erlaubt. Zumindest soll zu bekannten Lösungen wenigstens eine Alternative vorgeschlagen werden.The object of the present invention is therefore to address at least one of the disadvantages and problems of the prior art. In particular, a solution should be specified, which allows a correction of the steering wheel at any time. At least one alternative should be proposed to known solutions.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere jeweilige Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.The object is achieved by a method according to claim 1. Other respective embodiments will become apparent from the dependent claims and the description.

Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zum Ausrichten eines Lenkrads eines Fahrzeugs mit einem aktiven Lenksystem während der Fahrt vorgeschlagen, das mindestens folgende Schritte umfasst:

  • - Bestimmen eines Lenkwinkels des Lenkrads, der eine Stellung, d.h. eine Istposition des Lenkrads wiedergibt,
  • - Bestimmen einer Stellung einer Lenkungszahnstange, die mit einem Lenkwinkel von gelenkten Rädern korrespondiert,
  • - Vergleichen der Stellung des Lenkrads mit der Stellung der Lenkungszahnstange und Bestimmen eines Differenzwertes zwischen dem Lenkwinkel des Lenkrads und der Stellung der Lenkungszahnstange,
  • - Hinterlegen des Differenzwertes in einem Steuergerät einer Überlagerungslenkung,
  • - Erkennen, dass ein Fahrer das Lenkrad mit seinen Händen nicht greift,
wobei der Differenzwert bei einer nachfolgenden automatisierten Lenkbewegung ausgeglichen wird, wobei die Überlagerungslenkung einen der Lenkbewegung entsprechenden Lenkwinkel des Lenkrads um den Differenzwert korrigiert.The invention thus proposes a method for aligning a steering wheel of a vehicle with an active steering system while driving, comprising at least the following steps:
  • Determining a steering angle of the steering wheel which represents a position, ie an actual position of the steering wheel,
  • Determining a position of a steering rack which corresponds to a steering angle of steered wheels,
  • Comparing the position of the steering wheel with the position of the steering rack and determining a difference between the steering angle of the steering wheel and the position of the steering rack,
  • Storing the difference value in a control unit of a superposition steering system,
  • - recognize that a driver is not grasping the steering wheel with his hands,
wherein the difference value is compensated in a subsequent automated steering movement, wherein the superposition steering corrects a steering angle corresponding to the steering angle of the steering wheel by the difference value.

Bei Fahrzeugen mit einem aktiven Lenksystem, bspw. mit einer Dynamiklenkung oder Steer-by-Wire, kann der Differenzwert, d. h. der Lenkradoffset automatisiert während einer Fahrt ohne Hände am Lenkrad (Hands-off), wie bspw. bei einer ersten Probefahrt, angelernt und kompensiert werden.In vehicles with an active steering system, for example, with a dynamic steering or steer-by-wire, the difference value, d. H. The steering wheel offset automatically automated during a journey without hands on the steering wheel (hands-off), such as in a first test drive, trained and compensated.

Dadurch entfällt durch das automatisierte Ausrichten des Lenkrads das Anlernen bzw. Kalibrieren der Überlagerungslenkung. Des Weiteren kann auch die Toleranz während der Montage größer ausfallen. Durch diese Maßnahmen werden also Zeit und Kosten eingespart. Weiterhin erfolgt die automatisierte Ausrichtung auch genauer als eine manuelle Montage und Ausrichtung des Lenkrads.As a result, the automated alignment of the steering wheel eliminates the need to learn or calibrate the superposition steering system. Furthermore, the tolerance during assembly can be larger. These measures save time and money. Furthermore, automated alignment also takes place more accurately than manual assembly and alignment of the steering wheel.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen, dass der Fahrer das Lenkrad mit seinen Händen nicht greift, dadurch erfolgt, dass ein Moment an einer Lenksäule von einem Sensor ermittelt wird. Der Sensor erkennt somit, ob durch den Fahrer ein Moment auf die Lenksäule ausgeübt wird. Durch das Erkennen bzw. Nicht-Erkennen eines Moments direkt an der Lenksäule, kann ein Einfluss des Fahrers auf die Lenkung ausgeschlossen werden.An embodiment of the method is characterized in that the recognition that the driver does not grasp the steering wheel with his hands takes place in that a moment on a steering column is determined by a sensor. The sensor thus detects whether a moment is exerted on the steering column by the driver. By recognizing or not recognizing a moment directly at the Steering column, an influence of the driver on the steering can be excluded.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Geradeausfahrt erkannt wird. Bei einer Geradeausfahrt ohne Hände am Lenkrad weist die Lenkungszahnstange einen Lenkwinkel von 0° auf. Dadurch entspricht der momentan über einen Sensor gemessene Lenkradwinkel gleichzeitig dem Differenzwert.Another embodiment of the method is characterized in that a straight-ahead driving is detected. When driving straight ahead without hands on the steering wheel, the steering rack has a steering angle of 0 °. As a result, the steering wheel angle currently measured via a sensor simultaneously corresponds to the difference value.

Erfindungsgemäß wird ferner die Lenkradstellung bei einer Geradeausfahrt auf 0° korrigiert, d.h. das Lenkrad wird auf einen Lenkwinkel des Lenkrads von 0° ausgerichtet, wenn der Fahrer das Lenkrad gerade nicht in seinen Händen hält, d.h. nicht greift, und das Fahrzeug geradeaus fährt. Dadurch beeinträchtigt die Korrektur der Lenkradstellung das Fahrgefühl des Fahrers nicht.According to the invention, the steering wheel position is also corrected to 0 ° when driving straight ahead, i. the steering wheel is aimed at a steering angle of the steering wheel of 0 °, if the driver is not holding the steering wheel in his hands, i. does not attack, and the vehicle goes straight ahead. As a result, the correction of the steering wheel position does not affect the driving feeling of the driver.

Eine Lenkbewegung ohne Hände am Lenkrad, d. h. eine automatisierte Lenkbewegung könnte beispielsweise von einem automatisierten Fahrerassistenzsystem vorgenommen werden, bspw. von einem Parkpiloten, der das Fahrzeug automatisiert ein-/ausparkt, einem Anhängerrangierassistenten oder einem Staupilot, u. dgl. Eine Bewegung des Lenkrades, d.h. eine Lenkbewegung, könnte auch durch Loslassen des Lenkrades von dem Fahrer bewirkt werden, bspw. wenn der Fahrer nach einer Kurve das Lenkrad loslässt und eine Rücklenkbewegung auf eine Zentrierung auf 0° selbständig, d. h. automatisiert erfolgt.A steering movement without hands on the steering wheel, d. H. an automated steering movement could be performed, for example, by an automated driver assistance system, for example. By a parked pilot who automates the vehicle on / off, a Anhängerrangierassistenten or a traffic jam, u. Likewise. A movement of the steering wheel, i. a steering movement, could also be caused by releasing the steering wheel of the driver, for example. When the driver releases the steering wheel after a turn and a return movement to centering at 0 ° independently, d. H. automated.

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Geradeausfahrt durch Messung einer Gierrate und/oder Messung einer Querbeschleunigung und/oder einer Gleichheit von Raddrehzahlen von Vorder- und/oder Hinterrädern und/oder der Position der Lenkungszahnstange und/oder eines Solllenkwinkels bei einem automatisierten Fahrzustand erkannt wird. Diese Werte werden üblicherweise routinemäßig von dem Fahrzeug ermittelt. Üblicherweise liegen die Werte bei einer Geradeausfahrt um einen jeweiligen Null-Wert. Zur Messung der Gierrate, der Querbeschleunigung und/oder der Position der Lenkungszahnstange sind an jeweiligen geeigneten Stellen des Fahrzeugs entsprechende Sensoren angeordnet. Mittels von diesen Sensoren gemessenen Werten kann eine Geradeausfahrt sicher erkannt werden.Another embodiment of the method is characterized in that the straight-ahead driving by measuring a yaw rate and / or measurement of a lateral acceleration and / or equality of wheel speeds of front and / or rear wheels and / or the position of the steering rack and / or a desired steering angle at a automated driving condition is detected. These values are usually routinely determined by the vehicle. Normally, the values for a straight-ahead travel are at a respective zero value. For measuring the yaw rate, the lateral acceleration and / or the position of the steering rack corresponding sensors are arranged at respective suitable locations of the vehicle. By means of these sensors measured values a straight-ahead driving can be reliably detected.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen, dass der Fahrer das Lenkrad nicht mit seinen Händen greift, durch ein Erkennen eines entsprechenden Signals eines kapazitiven Sensors an dem Lenkrad und/oder aufgrund eines automatisierten Fahrzustandes des Fahrzeugs erfolgt. Ein kapazitiver Sensor erfasst auf Grund einer Widerstandsänderung im Sensor, ob der Fahrer seine Hände am Lenkrad hält oder nicht. Ein automatisierter Fahrzustand kann beispielsweise ein Zustand während eines Staus sein, in dem das Fahrzeug erkennt, dass das Fahrzeug sich in einem Stau nur langsam fortbewegt (Staupilot).An embodiment of the method is characterized in that the recognition that the driver does not grasp the steering wheel with his hands, by detecting a corresponding signal of a capacitive sensor on the steering wheel and / or due to an automated driving condition of the vehicle takes place. A capacitive sensor detects whether or not the driver is holding his hands on the steering wheel due to a resistance change in the sensor. An automated driving state may be, for example, a state during a traffic jam in which the vehicle recognizes that the vehicle is moving slowly in a traffic jam (traffic jam pilot).

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Stellung der Lenkungszahnstange mit einer einzustellenden Lenkübersetzung zusammengeführt wird. Über eine Multiplikation wird somit aus der Stellung der Lenkungszahnstange und einer einzustellenden Lenkübersetzung eine Lenkradsollposition berechnet. Der Differenzwert entspricht dabei der Differenz zwischen Lenkrad-Sollposition und Lenkwinkel des Lenkrads, der der Lenkrad-Istposition entspricht.A development of the method provides that the position of the steering rack is brought together with a steering ratio to be set. A multiplication of a steering wheel target position is thus calculated from the position of the steering rack and a steering ratio to be set. The difference value corresponds to the difference between the steering wheel target position and the steering angle of the steering wheel, which corresponds to the steering wheel actual position.

Eine noch andere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung von einem Fahrwerksteuergerät definiert wird. Yet another embodiment of the method is characterized in that the steering ratio is defined by a chassis control unit.

Eine andere Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine Lenkradgeschwindigkeit erkannt wird und das Lenkrad um den Differenzwert proportional zu der erkannten Lenkradgeschwindigkeit ausgerichtet wird. Dadurch wird der Differenzwert nicht sprunghaft korrigiert. Vielmehr wird der Differenzwert allmählich und nur bei einer Lenkradbewegung kompensiert. Man spricht dabei von einer Blendingfunktion.Another development of the method provides that a steering wheel speed is detected and the steering wheel is aligned by the difference value proportional to the detected steering wheel speed. As a result, the difference value is not corrected abruptly. Rather, the difference value is compensated gradually and only with a steering wheel movement. This is called a blending function.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings. The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawings and will be described schematically and in detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine schematische Lenkungsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens. 1 shows a schematic steering device for carrying out the method.

Die Lenkungsvorrichtung 10 weist eine Lenkeinheit 12, wie bspw. ein Lenkrad, einen Lenker oder einen Lenkstick auf. Über eine erste Lenkstange 14 wird eine Lenkinformation der Lenkeinheit auf eine Getriebeeinheit 16 übertragen. Die Getriebeeinheit 16 kann dabei ein Planetengetriebe (oder auch Harmonic Drive Getriebe) umfassen. An die Getriebeeinheit 16 ist jeweils ein Elektromotor 18 und über eine zweite Lenkstange 20 ein Radlenker 22 gekoppelt. Der Radlenker 22 dient dem Lenken der damit verbundenen Räder 24.The steering device 10 has a steering unit 12 , Such as, for example, a steering wheel, a handlebar or a steering stick. About a first handlebar 14 is a steering information of the steering unit to a transmission unit 16 transfer. The gear unit 16 can include a planetary gear (or harmonic drive gearbox). To the gear unit 16 is in each case an electric motor 18 and a second handlebar 20 a bicycle handlebar 22 coupled. The bicycle handlebar 22 serves to steer the wheels connected to it 24 ,

Die Lenkeinheit 12 umfasst auch einen Sensor 26. Der Sensor 26 dient dem Messen eines Lenkwinkels des Lenkrades 12.The steering unit 12 also includes a sensor 26 , The sensor 26 is used to measure a steering angle of the steering wheel 12 ,

Der Elektromotor 18 ist Teil einer Überlagerungslenkung 34. Auch der Elektromotor 18 umfasst einen Sensor 28. Der Sensor 28 dient dem Messen eines genauen Überlagerungswinkels des Elektromotors 18 in Grad Lenkwinkel. Dies dient der genauen Positionsregelung des Elektromotors 18, der als Überlagerungsmotor bezeichnet wird. The electric motor 18 is part of a superposition steering system 34 , Also the electric motor 18 includes a sensor 28 , The sensor 28 is used to measure a precise overlay angle of the electric motor 18 in degrees steering angle. This is the exact position control of the electric motor 18 , which is called overlay motor.

Der Radlenker 22 umfasst ebenfalls einen Sensor 30 und eine Lenkungszahnstange 32. Der Sensor 30 dient dem Messen eines Radlenkwinkels bzw. einer Stellung der Lenkungszahnstange 32 und eines Moments auf den Radlenker 22.The bicycle handlebar 22 also includes a sensor 30 and a steering rack 32 , The sensor 30 is used to measure a wheel steering angle or a position of the steering rack 32 and a moment on the Radlenker 22 ,

Zum Ausrichten des Lenkrades 12 wird zunächst ein Zustand erkannt, ob der Fahrer des Fahrzeugs das Lenkrad 12 greift. Dies erfolgt zum einen über die Messung eines Moments auf die Lenkungszahnstange 32 des Radlenkers 22. Dabei tritt im Falle, dass der Fahrer das Lenkrad 12 nicht greift, üblicherweise ein Lenkmoment auf, das kleiner als 1 Newtonmeter (Nm) ist. Weiterhin wird für diesen Fall geprüft, ob das Fahrzeug während dieser „Frei-Hand-Situation“ auch geradeaus fährt. Dies erfolgt z.B. anhand einer mit einem Sensor gemessenen Gierrate, wobei diese bei einer Geradeausfahrt im Wesentlichen 0 °/s beträgt. Alternativ kann die Geradeausfahrt auch anhand einer gemessenen Querbeschleunigung des Fahrzeugs über einen Sensor gemessen werden. Üblicherweise beträgt bei einer Geradeausfahrt die Querbeschleunigung im Wesentlichen 0 m/s2. Andererseits kann die Geradeausfahrt auch anhand der Gleichheit der Raddrehzahlen gemessen werden. Bei einer Geradeausfahrt drehen sich die Räder üblicherweise im Wesentlichen gleich schnell. Weiterhin kann die Geradeausfahrt aus der Stellung der Lenkungszahnstange 32 bestimmt werden. Bei einer Geradeausfahrt beträgt der Lenkwinkel der Lenkungszahnstange 32 im Wesentlichen 0°. Darüber hinaus kann eine Geradeausfahrt während eines automatisierten Fahrens auch anhand eines Soll-Lenkwinkels der Autopilotfunktion bestimmt werden. Dieser beträgt während einer Geradeausfahrt im Wesentlichen 0°. Bei der Autopilotfunktion kann das auch über eine Soll-Krümmung der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs ermittelt werden, die bei einer Geradeausfahrt üblicherweise 0 m-1 beträgt. Alternativ kann die Geradeausfahrt auch aus einer Kombination der zuvor genannten Methoden bestimmt werden.For aligning the steering wheel 12 First, a state is detected, whether the driver of the vehicle, the steering wheel 12 attacks. This is done on the one hand via the measurement of a moment on the steering rack 32 of the Radlenker 22 , This occurs in the case that the driver turns the steering wheel 12 does not attack, usually a steering torque that is less than 1 Newton meters (Nm). Furthermore, in this case, it is checked whether the vehicle also drives straight during this "free-hand situation". This is done, for example, based on a yaw rate measured with a sensor, which is substantially 0 ° / s when driving straight ahead. Alternatively, the straight-ahead driving can also be measured by means of a measured transverse acceleration of the vehicle via a sensor. Usually, in a straight ahead, the lateral acceleration is substantially 0 m / s 2 . On the other hand, the straight-ahead driving can also be measured on the basis of the equality of the wheel speeds. When driving straight ahead, the wheels usually turn at substantially the same speed. Furthermore, the straight ahead from the position of the steering rack 32 be determined. When driving straight ahead, the steering angle of the steering rack is 32 essentially 0 °. In addition, a straight-ahead driving during an automated driving can also be determined based on a desired steering angle of the autopilot function. This is essentially 0 ° during a straight-ahead journey. In the case of the autopilot function, this can also be determined via a nominal curvature of the direction of travel of the vehicle, which is usually 0 m -1 when driving straight ahead. Alternatively, the straight-ahead driving can also be determined from a combination of the aforementioned methods.

Ob der Fahrer das Lenkrad 12 mit seinen Händen greift bzw. nicht greift, kann auch über einen kapazitiven Sensor im Lenkrad 12 bestimmt werden. Alternativ kann auch während eines automatisierten Fahrzustands des Fahrzeugs, bspw. während eines Staus, durch eine „Staupilot“ genannte Funktion, oder während des Fahrens mit einem Park- oder Rangierpiloten, erkannt werden, ob der Fahrer das Lenkrad 12 greift bzw. nicht greift. Natürlich kann auch eine Kombination aus den vorstehend genannten Möglichkeiten genutzt werden, um zu erkennen, ob der Fahrer das Lenkrad 12 greift bzw. nicht greift. Bei den zuletzt genannten Möglichkeiten wird auch darauf verzichtet, festzustellen, ob das Fahrzeug geradeaus fährt, da ein Einfluss auf die Lenkung durch die Hände des Fahrers ausgeschlossen ist.Whether the driver is the steering wheel 12 With his hands grasping or not grasping, can also be a capacitive sensor in the steering wheel 12 be determined. Alternatively, it can also be detected during an automated driving state of the vehicle, for example during a traffic jam, by a function called a "stowing pilot", or while driving with a parking or shunting pilot, as to whether the driver is turning the steering wheel 12 attacks or does not work. Of course, a combination of the above possibilities can be used to detect whether the driver is the steering wheel 12 attacks or does not work. In the latter options is also waived to determine whether the vehicle is driving straight, as an influence on the steering by the driver's hands is excluded.

Die Ausrichtung des Lenkrads 12 soll vorzugsweise dann erfolgen, wenn der Fahrer das Lenkrad 12 nicht greift. Der Versatz des Lenkradwinkels wird als Differenz zwischen einer berechneten Lenkrad-Sollposition und einer gemessenen Lenkrad-Istposition definiert. Die Lenkrad-Istposition entspricht dabei dem momentan über den Sensor 26 gemessenen Lenkwinkel des Lenkrads 12. Die Lenkrad-Sollposition entspricht dabei dem Lenkwinkel, der entsprechend der Stellung der Lenkungszahnstange 32 bzw. entsprechend der Lenkwinkel der Räder 24 tatsächlich anliegen müsste.The orientation of the steering wheel 12 should preferably be done when the driver turns the steering wheel 12 does not attack. The offset of the steering wheel angle is defined as the difference between a calculated steering wheel target position and a measured steering wheel actual position. The actual steering wheel position corresponds to the moment via the sensor 26 measured steering angle of the steering wheel 12 , The steering wheel target position corresponds to the steering angle, which corresponds to the position of the steering rack 32 or according to the steering angle of the wheels 24 actually would have to be present.

Generell wird zur Berechnung der Lenkrad-Sollposition die gemessene Stellung der Lenkungszahnstange 32 mit einer notwendigen, einzustellenden Soll-Lenkübersetzung iVAR multipliziert, die auf Grund der Lenkrad-Istposition notwendig ist. Die notwendige, einzustellende Lenkübersetzung iVAR wird dabei von einem Steuergerät des Fahrwerks vorgegeben. Mit der einzustellenden Lenkübersetzung iVAR und der Lenkrad-Istposition ΔLWI ergibt sich die Stellung der Lenkungszahnstange ΔEPS zu ΔEPS = ΔLWI / iVAR.Generally, to calculate the steering wheel target position, the measured position of the steering rack 32 multiplied by a necessary, set target steering ratio i VAR , which is necessary due to the actual steering wheel position. The necessary, to be adjusted steering ratio i VAR is specified by a control unit of the chassis. With the steering ratio i VAR to be set and the actual steering wheel position Δ LWI , the position of the steering rack Δ EPS results in Δ EPS = Δ LWI / i VAR .

Ist das Lenkrad 12 nun nicht korrekt montiert, entspricht der Lenkradwinkel ΔLWI nicht der Stellung ΔEPS der Lenkungszahnstange 32, so dass bei einer Geradeausfahrt die Stellung ΔEPS = 0° ist, aber der Lenkradwinkel ΔLWI ≠ 0° ist. Das Lenkrad 12 steht folglich nicht gerade und es liegt ein Versatz zwischen Lenkradwinkel ΔLWI und Stellung ΔEPS der Lenkungszahnstange 32 vor. Wird eine Geradeausfahrt erkannt und greift der Fahrer das Lenkrad 12 nicht mit seinen Händen, entspricht der momentane Lenkradwinkel bzw. der Lenkwinkel des Lenkrads 12 der Differenz zwischen der Lenkrad-Sollposition (= 0°) und der Lenkrad-Istposition, also dem Versatz des Lenkrads 12.Is the steering wheel 12 now not correctly mounted, the steering wheel angle Δ LWI does not correspond to the position Δ EPS of the steering rack 32 , so that when driving straight ahead, the position Δ EPS = 0 °, but the steering wheel angle Δ LWI ≠ 0 °. The steering wheel 12 is therefore not straight and there is an offset between steering wheel angle Δ LWI and position Δ EPS of the steering rack 32 in front. If a straight-ahead driving is detected and the driver grabs the steering wheel 12 not with his hands, corresponds to the current steering wheel angle or the steering angle of the steering wheel 12 the difference between the steering wheel target position (= 0 °) and the steering wheel actual position, ie the offset of the steering wheel 12 ,

Der Versatz des Lenkradwinkels wird an die Überlagerungslenkung 34 gesendet. Der Elektromotor bzw. der Überlagerungsmotor 18 wird daraufhin so angesteuert, dass die Überlagerungslenkung 34 einen Überlagerungswinkel ΔÜL ansteuert, um den ein angeforderter Winkel bzw. ein von einem Steuergerät vorgegebener Winkel, d.h. ein Lenkwinkel des Lenkrads 12 zu korrigieren ist. Die Überlagerungslenkung 34 stellt also eine variable Lenkübersetzung bzw. die einzustellende Lenkübersetzung iVAR bereit, die zwischen dem vorgegebenen Lenkradwinkel ΔLWI und der Lenkungszahnstangenposition ΔEPS wirkt. Basierend auf einer mechanischen Übersetzung iFEST (wenn die Überlagerungslenkung 34 fest steht) addiert der Überlagerungsmotor 18 einen notwendigen Zusatz an Lenkradwinkel ΔÜL, um die einzustellende Lenkübersetzung iVAR zu erreichen. Die Änderung der Stellung der Lenkungszahnstange ΔEPS ergibt sich dann zu ΔEPS = (ΔLWI + ΔÜL) / iFEST. Der Lenkradwinkel ΔLWI wird um den Differenzwert, d.h. um ΔÜL korrigiert. Der Differenzwert ist dabei vorzeichenbehaftet. Beträgt bspw. der Differenzwert -3°, wird ΔLWI um -3° korrigiert. Beträgt der Differenzwert +3° wird ΔLWI um 3° korrigiert. Der Differenzwert ΔÜL ergibt sich zu: ΔÜL = (iFEST/iVAR - 1)ΔLWI.The offset of the steering wheel angle is to the superposition steering 34 Posted. The electric motor or the superposition motor 18 is then controlled so that the superposition steering 34 an overlay angle .DELTA.UL drives to the requested angle or a predetermined angle of a control unit, ie, a steering angle of the steering wheel 12 to correct. The superposition steering 34 So provides a variable steering ratio or the adjusted steering ratio i VAR ready, which acts between the predetermined steering wheel angle Δ LWI and the steering rack position Δ EPS . Based on a mechanical translation i FEST (if the superposition steering 34 is fixed) adds the overlay engine 18 a necessary addition of steering wheel angle Δ ÜL to reach the adjusted steering ratio i VAR . The change of the position of the steering rack Δ EPS is then given by Δ = EPS (LWI Δ + Δ ÜL) / i FEST. The steering wheel angle Δ LWI is corrected by the difference value , ie by ΔL. The difference value is signed. If, for example, the difference value is -3 °, Δ LWI is corrected by -3 °. If the difference value is + 3 °, Δ LWI is corrected by 3 °. The difference value Δ ÜL is given by: Δ = ÜL (i FEST / i VAR - 1) Δ LWI.

Während eines Lenkvorgangs wird somit der Versatz, also der Differenzwert ausgeglichen. Dazu wird in einer Ausgestaltung von dem Sensor 12 auch eine Lenkradgeschwindigkeit gemessen. Entsprechend der Lenkradgeschwindigkeit wird die Stellung der Lenkungszahnstange 32 über das Getriebe 16 proportional zu der Lenkradgeschwindigkeit korrigiert, so dass nach dem Ausgleich die Stellung der Lenkungszahnstange 32 und des Lenkrads 12 differenzfrei bzw. versatzlos ist.During a steering operation, the offset, ie the difference value, is thus compensated. For this purpose, in one embodiment of the sensor 12 also measured a steering wheel speed. According to the steering wheel speed, the position of the steering rack 32 over the transmission 16 Corrected in proportion to the steering wheel speed, so that after balancing the position of the steering rack 32 and the steering wheel 12 difference-free or without offset.

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Claims (8)

Verfahren zum Ausrichten eines Lenkrads (12) eines Fahrzeugs mit einem aktiven Lenksystem während der Fahrt, umfassend die Schritte: - Bestimmen eines Lenkwinkels des Lenkrads (12), der eine Stellung des Lenkrads (12) wiedergibt, - Bestimmen einer Stellung einer Lenkungszahnstange (32), die mit einem Lenkwinkel von gelenkten Rädern (24) korrespondiert, - Vergleichen der Stellung des Lenkrads (12) mit der Stellung der Lenkungszahnstange (32) und Bestimmen eines Differenzwertes zwischen dem Lenkwinkel des Lenkrads (12) und der Stellung der Lenkungszahnstange (32), - Hinterlegen des Differenzwertes in einem Steuergerät einer Überlagerungslenkung (34), - Erkennen, dass ein Fahrer das Lenkrad (12) mit seinen Händen nicht greift, wobei der Differenzwert bei einer nachfolgenden Lenkbewegung ausgeglichen wird, wobei die Überlagerungslenkung (34) einen der Lenkbewegung entsprechenden Lenkwinkel des Lenkrads (12) um den Differenzwert korrigiert.Method for aligning a steering wheel (12) of a vehicle with an active steering system while driving, comprising the steps: Determining a steering angle of the steering wheel (12) representing a position of the steering wheel (12), Determining a position of a steering rack (32) corresponding to a steering angle of steered wheels (24), Comparing the position of the steering wheel (12) with the position of the steering rack (32) and determining a difference between the steering angle of the steering wheel (12) and the position of the steering rack (32), Storing the difference value in a control device of a superposition steering system (34), - Recognize that a driver, the steering wheel (12) does not engage with his hands, wherein the difference value is compensated in a subsequent steering movement, wherein the superposition steering (34) corrects a steering movement corresponding steering angle of the steering wheel (12) by the difference value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen, dass der Fahrer das Lenkrad (12) mit seinen Händen nicht greift, dadurch erfolgt, dass ein Moment an einer Lenksäule (14, 20) von einem Sensor (26, 30) ermittelt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the recognition that the driver does not grip the steering wheel (12) with his hands takes place in that a moment on a steering column (14, 20) is determined by a sensor (26, 30). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geradeausfahrt erkannt wird.Method according to Claim 2 , characterized in that a straight-ahead driving is detected. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradeausfahrt durch Messung einer Gierrate und/oder Messung einer Querbeschleunigung und/oder einer Gleichheit von Raddrehzahlen von Vorder- und/oder Hinterrädern (24) und/oder der Stellung der Lenkungszahnstange (32) und/oder eines Solllenkwinkels bei einem automatisierten Fahrzustand erkannt wird.Method according to Claim 3 , characterized in that the straight-ahead driving by measuring a yaw rate and / or measurement of a lateral acceleration and / or equality of wheel speeds of front and / or rear wheels (24) and / or the position of the steering rack (32) and / or a desired steering angle at an automated driving condition is detected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen, dass der Fahrer das Lenkrad (12) mit seinen Händen greift, durch ein Erkennen eines entsprechenden Signals eines kapazitiven Sensors an dem Lenkrad (12) und/oder aufgrund eines automatisierten Fahrzustandes des Fahrzeugs erfolgt.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the recognition that the driver engages the steering wheel (12) with his hands, by detecting a corresponding signal of a capacitive sensor on the steering wheel (12) and / or due to an automated driving condition of the vehicle takes place. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung der Lenkungszahnstange (32) mit einer einzustellenden Lenkübersetzung zusammengeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the steering rack (32) is brought together with a steering ratio to be set. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung von einem Fahrwerksteuergerät definiert wird.Method according to Claim 6 , characterized in that the steering ratio is defined by a chassis control unit. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkradgeschwindigkeit erkannt wird und das Lenkrad (12) um den Differenzwert proportional zu der erkannten Lenkradgeschwindigkeit ausgerichtet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a steering wheel speed is detected and the steering wheel (12) is aligned by the difference value proportional to the detected steering wheel speed.
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