DE102017213328A1 - Verfahren zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems (2) eines Fahrzeugs mit mindestens einem Aktuator (9, 12), bei dem ein Istwert eines Betriebsparameters für einen Lenkeingriff ermittelt und ein Sollwert für den Betriebsparameter des Lenkeingriffs vorgegeben wird, wobei eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters ermittelt werden, wobei ein Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters verglichen wird, wobei ein Wert für eine Verstärkung, mit der die mindestens eine Komponente von dem mindestens einen Aktuator (9, 12) anzusteuern ist, abhängig davon eingestellt wird, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt, wobei die erste Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen, wobei die zweite Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems eines Fahrzeugs und ein System zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems eines Fahrzeugs.
  • Eine Ansteuerung eines elektrischen Lenksystems beeinflusst ein Lenkgefühl eines Fahrers, da ein hierfür benötigtes Moment eines Elektromotors des Lenksystems, der einen Lenkstrang beeinflusst, zur Überlagerung eines Lenkwinkels an einem Lenkrad und somit an einer Hand eines Fahrers des Fahrzeugs abgestützt wird. Ein Positionsregelalgorithmus der Ansteuerung verwendet hierbei eine Regelabweichung zwischen einem Sollwert des Lenkwinkels, das heißt einem gewünschten Überlagerungswinkel, und einem Istwert des Lenkwinkels, der aus einer aktuellen Position des Elektromotors hervorgeht.
  • In einer Lenksituation, in der eine elektrische Spannung zum Einstellen des Lenkstrangs aufgrund eines vorliegenden Istwerts des Lenkwinkels des Lenkstrangs und/oder eines Lenkrads in die entgegengesetzte Richtung wie der Sollwert des Lenkwinkels für den Lenkstrang und/oder des Lenkrads zeigt, bspw. an einem Ausgang einer Kurve, wenn zügig zurück auf eine gerade Strecke gelenkt wird, kommt es zu spürbaren Unstetigkeiten in einem Lenkgefühl des Fahrers. Dies ist darin begründet, dass der Elektromotor aufgrund der Spannung des Lenkstrangs übermäßig bewegt wird. Weiterhin eilt der Istwert des Lenkwinkels dem Sollwert des Lenkwinkels voraus. Die Ansteuerung des Elektromotors versucht, eine übermäßige Bewegung des Elektromotors zu reduzieren und stellt dabei ein Lenkmoment entgegen einer aufgrund des Sollwerts des Lenkwinkels vorgesehenen Lenkrichtung.
  • Derartige Eingriffe auf den Lenkstrang durch den Elektromotor, dem die Spannung bereitgestellt wird, können von dem Fahrer bzw. für ein Handmoment des Fahrers störend wahrgenommen werden.
  • Ein Überlagerungslenksystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der Druckschrift DE 101 15 802 A1 bekannt.
  • Eine elektromechanische Lenkung mit einer dynamischen Lenkempfehlung ist in der Druckschrift DE 10 2004 041 413 A1 beschrieben.
  • Die Druckschrift DE 10 2004 061 832 A1 beschreibt ein Betriebsverfahren für ein elektromotorisch unterstütztes Lenksystem eines Fahrzeugs.
  • Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, einen Einfluss eines Aktuators eines Lenksystems auf ein Lenkgefühl eines Fahrers zu minimieren.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und einem System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit mindestens einem Aktuator vorgesehen. Dabei wird ein Istwert eines Betriebsparameters für einen Lenkeingriff ermittelt und ein Sollwert für den Betriebsparameter des Lenkeingriffs vorgegeben, wobei eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters ermittelt werden. Außerdem wird ein Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters verglichen, wobei ein Wert für eine Verstärkung, mit der die mindestens eine Komponente von dem mindestens einen Aktuator anzusteuern ist, abhängig davon eingestellt wird, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt. Hierbei liegt die erste Verstärkungssituation vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen. Dagegen liegt die zweite Verstärkungssituation vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
  • Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird als Betriebsparameter für den Lenkeingriff ein Lenkwinkel oder ein Lenkmoment berücksichtigt.
  • So wird bspw. ein Istwert eines Lenkwinkels oder Lenkmoments eines Lenkstrangs und/oder eines Lenkrads als Komponente des Lenksystems ermittelt und ein Sollwert des Lenkwinkels oder des Lenkmoments als Betriebsparameter für den Lenkeingriff des Lenkstrangs und/oder des Lenkrads vorgegeben. Außerdem werden eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Lenkwinkels oder des Lenkmoments des Lenkstrangs und/oder des Lenkrads und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Lenkwinkels oder des Lenkmoments des Lenkstrangs und/oder des Lenkrads ermittelt. Dabei werden Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Lenkwinkels oder des Lenkmoments mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Lenkwinkels oder des Lenkmoments verglichen. Ein Wert für eine Verstärkung, mit der der Lenkstrang von dem mindestens einen Aktuator anzusteuern ist, wird abhängig davon eingestellt, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt. Dabei liegt die erste Verstärkungssituation vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Lenkwinkels oder des Lenkmoments und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Lenkwinkels oder des Lenkmoments dasselbe Vorzeichen aufweisen. Dagegen liegt die zweite Verstärkungssituation vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Lenkwinkels oder des Lenkmoments und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Lenkwinkels oder des Lenkmoments entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
  • Der mindestens eine Aktuator ist als Elektromotor ausgebildet, der mit einer elektrischen Größe, bspw. einem Strom oder einer Spannung, beaufschlagt wird, wodurch die mindestens eine Komponente des Lenksystems bewegt wird. Dabei wird dem mindestens einen Aktuator bspw. von einem Steuergerät des Lenksystems ein Signal mit einem Sollwert für die elektrische Größe übermittelt, woraus der Sollwert für den Betriebsparameter für den Lenkeingriff resultiert, von dem in der Regel der aktuelle Istwert abweicht. Zum Einstellen der Verstärkung wird bspw. ein Maximalwert für die elektrische Größe angepasst.
  • Der mindestens eine Aktuator, für den die Verstärkung situationsabhängig eingestellt wird, ist mit dem Lenkrad und/oder einer Lenksäule verbunden, dessen bzw. deren Bewegung von dem Fahrer des Fahrzeugs haptisch wahrgenommen wird. Dabei ist der mindestens eine Aktuator als Teil einer Überlagerungslenkung, einer elektromechanischen Servolenkung (EPS) oder als manueller Aktuator bzw. Handaktuator eines Steer-by-Wire-Lenksystems ausgebildet.
  • Im Rahmen des Verfahrens ist es möglich, dass die Sollwerte zyklisch, jeweils nach einem Ablauf eines jeweils vorgesehenen Zeitintervalls ermittelt werden. Diese im Laufe der Zeit ermittelten Sollwerte für den Betriebsparameter werden in Ausgestaltung gespeichert, wobei aus einer Abfolge von mehreren Sollwerten der Verlauf, bspw. eine Funktion, für den Sollwert ermittelbar ist, woraus wiederum die Ableitung ermittelbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass Sollwerte kontinuierlich erfasst werden, woraus ebenfalls aus mehreren Sollwerten der Verlauf, bspw. eine Funktion, für den Sollwert bereitstellbar ist. Unabhängig davon, wie die Funktion für den Sollwert ermittelt wird, wird daraus eine zeitliche Ableitung für die Funktion und/oder den Verlauf des Sollwerts ermittelt und im Rahmen des Verfahrens verwendet.
  • Für die Verstärkung wird in der ersten Verstärkungssituation ein erster Wert eingestellt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen. Dagegen wird in der zweiten Verstärkungssituation für die Verstärkung ein zweiter Wert eingestellt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, wobei der erste Wert größer als der zweite Wert ist.
  • Falls die zeitliche Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters null ist bzw. wird, wird für die Ableitung ein Vorzeichen verwendet, das die Ableitung bzw. ein zeitlicher Verlauf der Ableitung, der aus dem zeitlichen Verlauf des Sollwerts resultiert, unmittelbar zuvor aufgewiesen hat, bevor sie null geworden ist.
  • Der Wert für die Verstärkung bei einem Übergang zwischen den Verstärkungssituationen, d. h. von der ersten Verstärkungssituation zu der zweiten Verstärkungssituation oder von der zweiten Verstärkungssituation zu der ersten Verstärkungssituation, wird gefiltert.
  • Bei einem Übergang zwischen den beiden Verstärkungssituationen wird zwischen den beiden möglichen Werten für die Verstärkung eine Filterung eingestellt, wobei eine Filterung von dem zweiten Wert auf den ersten Wert größer als von dem ersten Wert auf den zweiten Wert der Verstärkung ist. Hierbei wird bspw. ein Begrenzungsmodul bzw. PT1 oder Rate-Limiter verwendet, wodurch bspw. Sprünge im Lenkmoment vermieden werden.
  • Von dem mindestens einen Aktuator wird bzw. werden ein Lenkrad, ein Lenkstrang, eine Achse und/oder mindestens ein Rad des Fahrzeugs angesteuert.
  • Das erfindungsgemäße System ist zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines aktiven Lenksystems eines Fahrzeugs mit mindestens einem Aktuator des aktiven Lenksystems ausgebildet. Hierbei ist ein Istwert eines Betriebsparameters ermittelbar und ein Sollwert des Betriebsparameters vorgebbar. Das System weist ein Steuergerät und den mindestens einen Aktuator auf. Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters zu ermitteln, ein Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters zu vergleichen sowie einen Wert für eine Verstärkung, mit der der Lenkstrang von dem mindestens einen Aktuator anzusteuern ist, abhängig davon einzustellen, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt. Dabei liegt die erste Verstärkungssituation vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweist. Die zweite Verstärkungssituation liegt vor, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
  • Das Lenksystem umfasst neben dem Lenkstrang, der auch als Lenksäule ausgebildet und/oder zu bezeichnen ist, ein Lenkrad, mit dem der Lenkstrang von einem Fahrer des Fahrzeugs manuell zu bedienen ist. Weiterhin ist der Lenkstrang mit einer Achse und/oder Rädern des Fahrzeugs verbunden, die ausgehend von dem Lenkstrang gelenkt werden. Dabei verbindet der Lenkstrang das Lenkrad mit einer vorderen Achse und somit mit vorderen Rädern oder mit einer hinteren Achse und somit mit hinteren Rädern des Fahrzeugs. Weiterhin ist dem Lenkstrang bzw. der Lenksäule ein Sensor zugeordnet, mit dem ein jeweils aktueller Istwert des Betriebsparameters gemessen wird. Außerdem ist der mindestens eine Aktuator des üblicherweise automatischen aktiven Lenksystems ebenfalls dem Lenkstrang zugeordnet und dazu ausgebildet, den jeweils vorgesehenen Sollwert des Betriebsparameters einzustellen. Dabei ist es auch möglich, den Wert der Verstärkung, mit dem der Lenkstrang von dem mindestens einen Aktuator zu beaufschlagen ist, im Rahmen des Verfahrens einzustellen. Das Lenksystem, ist je nach Definition als Überlagerungslenkung oder Dynamiklenkung ausgebildet und/oder zu bezeichnen.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird der Wert für die Verstärkung von dem Steuergerät vorgegeben, wobei der mindestens eine Aktuator durch das Steuergerät kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt wird.
  • In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist es möglich, die Ansteuerung zum Einstellen des Werts für die Verstärkung für den Betriebsparameter und somit eine Position des Elektromotors in einer jeweiligen Lenksituation, bspw. bei einer Fahrt aus einer Kurve auf eine Gerade, wobei der Betriebsparameter üblicherweise reduziert wird, anzupassen. In diesem Fall ist es denkbar, eine schwächere Verstärkung einzustellen und somit einen störenden Momenteingriff des bspw. als Elektromotor ausgebildeten mindestens einen Aktuators zu reduzieren. Alternativ ist es auch möglich, den Betriebsparameter bei einer Fahrt von einer Geraden in eine Kurve, wenn der Betriebsparameter in der Regel zu vergrößern ist, entsprechend einzustellen.
  • In Ausgestaltung wird in der ersten Verstärkungssituation der erste Wert für die elektrische Größe eingestellt, mit der der mindestens eine Aktuator angesteuert wird, wobei der erste Wert einem definierbaren Standardwert entspricht. Der zweite, geringere Wert entspricht einem Bruchteil des ersten Werts bspw. 20 % bis 25 % des ersten Werts für die Verstärkung.
  • Falls das Verfahren für das Lenksystem durchgeführt wird, ergibt sich, dass für ein Lenkgefühl bzw. ein Handmoment des Fahrers beim Bedienen des Lenkrads keine spürbaren Unstetigkeiten entstehen, wenn er ausgehend von einer Fahrt durch eine Kurve in Richtung einer Geradeausfahrt das Lenkrad und somit das Fahrzeug unter Minimierung des Betriebsparameters zurücklenkt.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Verstärkung der Ansteuerung des mindestens einen Aktuators bzw. Elektromotors, bspw. unter Nutzung eines P-Reglers, basierend auf der Differenz und somit einer Regelabweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters situationsabhängig aufgebaut. Dabei wird für die Verstärkung der erste hohe Wert eingestellt, wenn die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters das gleiche Vorzeichen wie die Differenz bzw. die Regelabweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters aufweist. Falls das Vorzeichen der Ableitung des Sollwinkels 0°/s beträgt, wird in einer jeweiligen Situation das bisherige Vorzeichen der Ableitung verwendet. Andererseits wird für die Verstärkung der niedrige zweite Wert eingestellt, wenn die Ableitung des Sollwerts dieses Winkels nicht dasselbe Vorzeichen wie die Differenz bzw. Regelabweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters aufweist. Falls auch in diesem Fall die Ableitung des Sollwerts des Betriebsparameters 0°/s beträgt, wird ebenfalls das bisherige Vorzeichen für die Ableitung verwendet.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Wert der Verstärkung bei einem Übergang zwischen zwei Verstärkungssituationen gefiltert. Dies betrifft bspw. eine Filterung für den Wert der Verstärkung bei einem Übergang von dem zweiten niedrigen Wert zu dem ersten hohen Wert. Somit wird unter anderem verhindert, dass für das Handmoment lediglich ein geringer Gradient entsteht.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
    • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 2 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein Teildiagramm zur Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem System aus 1 und ein Teildiagramm für eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Lenksystem 2 für ein Fahrzeug, bspw. Kraftfahrzeug. Dieses Lenksystem 2 umfasst als Komponenten einen Lenkstrang 4 bzw. eine Lenksäule, ein Lenkrad 6, das an dem Lenkstrang 4 angeordnet ist, einen ersten Aktuator 12, einen Sensor 14 und einen zweiten Aktuator 9. Dieser Lenkstrang 4 verbindet das Lenkrad 6 mit einer Achse 8, hier bspw. der vorderen Achse 8, und somit auch mit Rädern 10, hier den vorderen Rädern 10, des Fahrzeugs. Dabei ist dem Lenkstrang 4 ein hier als Elektromotor ausgebildeter erster Aktuator 12 des Lenksystems 2 zugeordnet. Der zweite Aktuator 9 ist der Achse 8, den Rädern 10 sowie dem Lenkstrang 4 zugeordnet.
  • Mindestens einer dieser Aktuatoren 9, 12 ist auch unabhängig von einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dazu vorgesehen, eine Bewegung, die durch einen Betriebsparameter des Lenksystems 2 darstellbar ist, und somit einen Lenkwinkel als Betriebsparameter des Lenkstrangs 4 zu beeinflussen und somit bspw. einen von dem Fahrer mit dem Lenkrad 6 manuell eingestellten Lenkwinkel zu verstärken. Außerdem weist das Lenksystem 2 einen Sensor 14 auf, mit dem ein jeweils aktuell vorliegender Istwert des Lenkwinkels des Lenkstrangs 4 erfasst und/oder ermittelt wird.
  • Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 16 weist als mindestens eine Komponente ein Steuergerät 18 auf, wobei es möglich ist, dass die Ausführungsform des Systems 16 je nach Ausgestaltung und/oder Definition mindestens eine Komponente des Lenksystems 2, bspw. den Lenkstrang 4, die Lenksäule, das Lenkrad 6, den mindestens einen Aktuator 9, 12 und/oder den Sensor 14 aufweist.
  • Bei einer Fahrt des Fahrzeugs wird dieses von seinem Fahrer über das Lenkrad 6 gelenkt, wodurch auch Lenkwinkel des Lenkstrangs 4 und weiterhin der Räder 10 beeinflusst werden. Außerdem wird der Lenkstrang 4 auch von dem mindestens einen Aktuator 9, 12 beaufschlagt und somit dessen Lenkwinkel als Betriebsparameter für einen Lenkeingriff zusätzlich beeinflusst. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens werden von dem Sensor 14 die Istwerte des Lenkwinkels des Lenkstrangs 4 ermittelt und Informationen darüber an das Steuergerät 18 weitergeleitet. Das Steuergerät 18 ist in Ausgestaltung dazu ausgebildet, auch Sollwinkel für den Lenkwinkel des Lenkstrangs 4 vorzugeben und dem mindestens einen Aktuator 9, 12 Informationen darüber bereitzustellen, wie dieser den Lenkstrang 4 zu beeinflussen hat, sodass für den Lenkstrang 4 der jeweils vorgesehene Sollwert des Lenkwinkels eingestellt wird. Im Rahmen des Verfahrens wird ein Verlauf der Sollwerte des Lenkwinkels ermittelt und aus diesem zeitlichen Verlauf auch eine zeitliche Ableitung des Verlaufs des Lenkwinkels berechnet. Weiterhin wird von dem Steuergerät 18 einerseits ein Vorzeichen einer Differenz bzw. einer Regelabweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Lenkwinkels ermittelt. Andererseits wird auch ein Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Lenkwinkels ermittelt.
  • Ein Vorzeichen der Differenz einerseits und ein Vorzeichen der Ableitung andererseits werden von dem Steuergerät 18 verglichen. Auf Grundlage dessen wird ausgehend von dem vorgenommenen Vergleich von dem Steuergerät 18 ein Wert für eine Verstärkung eingestellt, mit der der Lenkstrang 4 von dem mindestens einen Aktuator 9, 12 anzusteuern ist. Hierbei wird zwischen einer ersten und zweiten Verstärkungssituation unterschieden, dabei ergibt sich die erste Verstärkungssituation, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts dasselbe Vorzeichen aufweisen. In diesem Fall wird für die Verstärkung ein erster Wert eingestellt. Falls sich ergibt, dass die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, ergibt sich eine zweite Verstärkungssituation, bei der für die Verstärkung ein zweiter Wert eingestellt wird, der geringer als der erste Wert ist.
  • Bezüglich der Ausführungsform des Verfahrens, der mit der hier vorgestellten Ausführungsform des Systems 16 durchführbar ist, wird auch auf das Diagramm aus 2 verwiesen, das hier ein erstes Teildiagramm 30 und ein zweites Teildiagramm 32 umfasst. Das Diagramm umfasst weiterhin eine Abszisse 34, entlang der die Zeit aufgetragen ist, sowie eine Ordinate 36, entlang der Werte für eine elektrische Größe, hier eine Spannung oder einen Strom aufgetragen sind, die unterschiedliche Betriebsparameter für einen Lenkeingriff des Lenksystems 2 aus 1 repräsentieren. Dabei repräsentiert das erste Teildiagramm 30 Werte für Betriebsparameter, die sich bei einer Vorgehensweise, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ergeben. Dabei umfasst das erste Teildiagramm 30 eine erste Kurve 38 mit der elektrischen Größe für einen Sollwert des Lenkwinkels und eine zweite Kurve 40 mit der elektrischen Größe für einen Istwert des Lenkwinkels. Eine dritte Kurve 42 zeigt eine Differenz aus dem Sollwert minus des Istwerts der elektrischen Größe für den Lenkwinkel und somit für eine Regelabweichung des Lenkwinkels. Eine vierte Kurve 44 zeigt eine elektrische Größe für ein Handlenkmoment, das aufgrund des Sollwerts und des Istwerts des Lenkwinkels auf das Lenkrad wirkt und für den Fahrer spürbar ist.
  • Analog hierzu weist das zweite Teildiagramm 32 zu der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine erste Kurve 46 der elektrischen Größe, die einen Verlauf des Sollwerts des Lenkwinkels repräsentiert, und eine zweite Kurve 48 der elektrischen Größe, die einen Verlauf eines Istwerts des Lenkwinkels repräsentiert, auf. Eine dritte Kurve 50 zeigt hier eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der elektrischen Größe für den Lenkwinkel und somit für eine Regelabweichung des Lenkwinkels. Eine vierte Kurve 52 der elektrischen Größe verdeutlicht das Handmoment, das aufgrund von Sollwerten und Istwerten des Lenkmoments auf den Lenkstrang 4 und somit auch auf das Lenkrad 6 wirkt und demnach auch ein Lenkgefühl beeinflusst.
  • Sowohl bei der Vorgehensweise gemäß dem Stand der Technik (erstes Teildiagramm 30) als auch bei der Ausführungsform des Verfahrens (zweites Teildiagramm 32) ist eine Lenksituation an einem Ausgang einer Kurve vorgesehen, wobei das Fahrzeug in der Kurve unter Einstellung eines großen Lenkwinkels zügig gelenkt wird, bei einem Übergang in eine Gerade, wenn der Lenkwinkel reduziert wird. Bei einem Vergleich der Kurven 44 (Stand der Technik) und 52 (Ausführungsform des Verfahrens) für die elektrische Größe, die das Handlenkmoment repräsentiert, ergibt sich, wie durch die Pfeile in 2 angedeutet, dass bei der Ausführungsform das Verfahrens Unstetigkeiten für das Handlenkmoment (Kurve 44) stark reduziert werden und zumindest teilweise nicht mehr vorhanden sind (Kurve 52). Weiterhin ist auch die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der elektrischen Größe und somit des Lenkwinkels (Kurve 50) bei der Ausführungsform des Verfahrens nicht mehr so stark verrauscht wie bei dem Stand der Technik (Kurve 42). In Ausgestaltung des Verfahrens wird ein jeweiliger Wert für die Verstärkung auch in Abhängigkeit weiterer Lenkwinkel des Fahrzeugs, bspw. der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, dem Lenkwinkel der Räder 10 oder einer Lenkwinkelgeschwindigkeit der Räder 10 durchgeführt. Das Verfahren ist auch für kritische Fahrsituationen, wie bspw. einem Übersteuern oder Untersteuern durchführbar. Die Werte der Verstärkung werden weiterhin in Abhängigkeit eines jeweils gewählten Fahrprofils angepasst.
  • 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 10115802 A1 [0005]
    • DE 102004041413 A1 [0006]
    • DE 102004061832 A1 [0007]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems (2) eines Fahrzeugs mit mindestens einem Aktuator (9, 12), bei dem ein Istwert eines Betriebsparameters für einen Lenkeingriff ermittelt und ein Sollwert für den Betriebsparameter des Lenkeingriffs vorgegeben wird, wobei eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters ermittelt werden, wobei ein Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters verglichen wird, wobei ein Wert für eine Verstärkung, mit der die mindestens eine Komponente von dem mindestens einen Aktuator (9, 12) anzusteuern ist, abhängig davon eingestellt wird, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt, wobei die erste Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen, wobei die zweite Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Betriebsparameter für den Lenkeingriff ein Lenkwinkel oder ein Lenkmoment berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem für die Verstärkung in der ersten Verstärkungssituation ein erster Wert eingestellt wird, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen, und bei dem in der zweiten Verstärkungssituation für die Verstärkung ein zweiter Wert eingestellt wird, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, wobei der erste Wert größer als der zweite Wert ist.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem für den Fall, dass die zeitliche Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters null wird, für die Ableitung ein Vorzeichen verwendet wird, das die Ableitung unmittelbar zuvor aufgewiesen hat, bevor sie null geworden ist.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Wert für die Verstärkung bei einem Übergang zwischen den Verstärkungssituationen gefiltert wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem von dem mindestens einen Aktuator (9, 12) ein Lenkrad (6), ein Lenkstrang (4), eine Achse (8) und/oder mindestens ein Rad (10) des Fahrzeugs angesteuert wird bzw. werden.
  7. System zum Ansteuern mindestens einer Komponente eines Lenksystems (2) eines Fahrzeugs mit mindestens einem Aktuator (9, 12), bei dem ein Istwert eines Betriebsparameters ermittelbar und ein Sollwert des Betriebsparameters vorgebbar ist, wobei das System (16) ein Steuergerät (18) und den mindestens einen Aktuator (9, 12) aufweist, wobei das Steuergerät (18) dazu ausgebildet ist, eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und eine zeitliche Ableitung eines Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters zu ermitteln, ein Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters mit einem Vorzeichen der Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters zu vergleichen sowie einen Wert für eine Verstärkung, mit der die mindestens eine Komponente von dem mindestens einen Aktuator (9, 12) anzusteuern ist, abhängig davon einzustellen, ob eine erste Verstärkungssituation oder eine zweite Verstärkungssituation vorliegt, wobei die erste Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters dasselbe Vorzeichen aufweisen, wobei die zweite Verstärkungssituation vorliegt, wenn die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert des Betriebsparameters und die Ableitung des Verlaufs des Sollwerts des Betriebsparameters entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen.
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