DE102018202483B4 - Method for operating a steering system and steering system - Google Patents

Method for operating a steering system and steering system Download PDF

Info

Publication number
DE102018202483B4
DE102018202483B4 DE102018202483.9A DE102018202483A DE102018202483B4 DE 102018202483 B4 DE102018202483 B4 DE 102018202483B4 DE 102018202483 A DE102018202483 A DE 102018202483A DE 102018202483 B4 DE102018202483 B4 DE 102018202483B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
manual torque
steering system
determined
torque
setpoint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018202483.9A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018202483A1 (en
Inventor
Christian Gross
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102018202483.9A priority Critical patent/DE102018202483B4/en
Publication of DE102018202483A1 publication Critical patent/DE102018202483A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018202483B4 publication Critical patent/DE102018202483B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0484Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/0481Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0493Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting processor errors, e.g. plausibility of steering direction

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (10) eines Kraftfahrzeugs, das eine Hilfskraftlenkung (26) aufweist, insbesondere eine elektromechanische Hilfskraftlenkung, die dazu ausgebildet ist, mittels eines Hilfskraftmotors (28) einen unteren Teil des Lenksystems (10) mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, mit den folgenden Schritten:- Ermitteln einer Stellgröße (u) mittels eines Handmomentreglers;- Ermitteln eines Sollhandmoments (TS), mit dem ein Lenkelement (12) des Lenksystems (10) beaufschlagt werden soll;- Ermitteln eines aktuellen Handmoments (TH), das auf das Lenkelement (12) wirkt;- Vergleichen des ermittelten Handmoments (TH) mit dem Sollhandmoment (TS), wobei ermittelt wird, ob das ermittelte Handmoment (TH) um mehr als einen Toleranzwert (ΔT) vom Sollhandmoment (TS) abweicht; und- Anpassen der Stellgröße (u) des Handmomentreglers basierend auf dem Vergleich des ermittelten Handmoments (TH) mit dem Sollhandmoment (TS) und basierend darauf, ob das ermittelte Handmoment (TH) um mehr als den Toleranzwert (ΔT) vom Sollhandmoment (TS) abweicht.Method for operating a steering system (10) of a motor vehicle which has a power steering system (26), in particular an electromechanical power steering system, which is designed to apply an auxiliary torque to a lower part of the steering system (10) by means of a power-assisted motor (28). the following steps: - determining a manipulated variable (u) using a manual torque controller; - determining a target manual torque (TS) with which a steering element (12) of the steering system (10) is to be applied; - determining a current manual torque (TH) that the steering element (12) acts;- comparing the determined manual torque (TH) with the setpoint manual torque (TS), it being determined whether the determined manual torque (TH) deviates from the setpoint manual torque (TS) by more than a tolerance value (ΔT); and- Adjusting the manipulated variable (u) of the manual torque controller based on the comparison of the determined manual torque (TH) with the target manual torque (TS) and based on whether the determined manual torque (TH) by more than the tolerance value (ΔT) from the target manual torque (TS) deviates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs, das eine Hilfskraftlenkung aufweist, ein solches Lenksystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a steering system of a motor vehicle which has power steering, such a steering system for a motor vehicle and a computer program for carrying out the method.

Handmomentregler für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei soll je nach Fahrsituation ein gewisses Moment (Sollhandmoment) auf das Lenkrad wirken, um dem Fahrer ein gewünschtes Lenkgefühl zu vermitteln.Manual torque controllers for power steering systems in motor vehicles are known from the prior art. Depending on the driving situation, a certain torque (target manual torque) should act on the steering wheel in order to give the driver the desired steering feel.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2009 002 704 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs, das eine elektromechanische Hilfskraftlenkung aufweist, die dazu ausgebildet ist, mittels eines Hilfskraftmotors einen unteren Teil des Lenksystems mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, wobei eine Stellgröße mittels eines Handmomentreglers ermittelt wird, wonach ein Sollhandmoment, mit dem ein Lenkelement des Lenksystems beaufschlagt werden soll, sowie ein aktueller Handmoment, das auf das Lenkelement wirkt, ermittelt werden.For example, the DE 10 2009 002 704 A1 a method for operating a steering system of a motor vehicle which has an electromechanical power steering system which is designed to apply an auxiliary torque to a lower part of the steering system by means of an auxiliary power motor, with a manipulated variable being determined by means of a manual torque controller, after which a target manual torque with which a Steering element of the steering system is to be acted upon, and a current manual torque acting on the steering element can be determined.

Die DE 10 2012 102 629 A1 offenbart ebenfalls eine elektromechanische Hilfskraftlenkung, bei welcher ein Sollhandmoment eingestellt wird.the DE 10 2012 102 629 A1 also discloses an electromechanical power steering system in which a setpoint manual torque is set.

Bei einer Fehlfunktion des Handmomentreglers, die beispielsweise durch eine Fehlfunktion in der Hardware oder der Software eines Steuergeräts des Lenksystems verursacht wird, soll jedoch vermieden werden, dass ein für den Fahrer schwer kontrollierbares Handmoment auf das Lenkrad wirkt.In the event of a malfunction of the manual torque controller, which is caused for example by a malfunction in the hardware or the software of a control unit of the steering system, it should be avoided that a manual torque that is difficult for the driver to control acts on the steering wheel.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs, das eine Hilfskraftlenkung aufweist, sowie ein solches Lenksystem bereitzustellen, bei dem solche unerwünschten Handmomente vermieden werden. Aufgabe der Findung ist es ferner, ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a method for operating a steering system of a motor vehicle which has power steering, and such a steering system in which such undesired manual torques are avoided. The object of the finding is also to provide a computer program for carrying out the method.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a method for operating a steering system of a motor vehicle having the features of claim 1, by a steering system for a motor vehicle having the features of claim 8 and by a computer program with program code means having the features of claim 9. Advantageous developments result from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem Grundgedanken, den Handmomentregler mittels einer zweiten Instanz zu überwachen, die insbesondere vom Handmomentregler unabhängig ist. Dadurch kann eine Fehlfunktion des Handmomentreglers erkannt und dessen Stellgröße entsprechend angepasst werden, sodass keine für den Fahrer schwer kontrollierbaren Handmomente am Lenkrad auftreten. Wird basierend auf dem Vergleich des ermittelten ten Handmoments mit dem Sollhandmoment festgestellt, dass eine Fehlfunktion des Handmomentreglers vorliegt, so wird die Stellgröße in einen sicheren Bereich gebracht, insbesondere auf null reduziert. Die Stellgröße des Handmomentreglers kann dabei eine Sollgröße für einen Hilfskraftmotorregler sein. Es handelt sich also beispielsweise um ein Sollhilfsmoment, mit dem der untere Teil des Lenksystems (wenn das Lenksystem ein Zahnstangengetriebe aufweist, ist dies die Zahnstange) beaufschlagt werden soll. Bei dem Lenkelement handelt es sich um eine Einrichtung, mittels derer der Fahrer das Kraftfahrzeug lenken kann, beispielsweise um ein Lenkrad.The method according to the invention is based on the basic idea of monitoring the manual torque controller using a second instance, which is independent of the manual torque controller in particular. As a result, a malfunction of the manual torque controller can be detected and its manipulated variable adjusted accordingly, so that manual torques that are difficult for the driver to control do not occur on the steering wheel. If, based on the comparison of the determined th manual torque with the setpoint manual torque, it is determined that there is a malfunction in the manual torque controller, the manipulated variable is brought into a safe range, in particular reduced to zero. The manipulated variable of the manual torque controller can be a target variable for an auxiliary motor controller. It is therefore, for example, a target auxiliary torque with which the lower part of the steering system (if the steering system has a rack and pinion gear, this is the rack) should be applied. The steering element is a device by which the driver can steer the motor vehicle, for example a steering wheel.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Stellgröße des Handmomentreglers angepasst, insbesondere reduziert, wenn das ermittelte Handmoment um mehr als den gewissen Toleranzwert vom Sollhandmoment abweicht. Anders ausgedrückt wird festgestellt, dass eine Fehlfunktion des Handmomentreglers vorliegt, wenn das ermittelte Handmoment um mehr als den gewissen Toleranzwert vom Sollhandmoment abweicht.According to one embodiment of the invention, the manipulated variable of the manual torque controller is adjusted, in particular reduced, if the determined manual torque deviates from the setpoint manual torque by more than the certain tolerance value. In other words, it is determined that there is a malfunction in the manual torque controller if the determined manual torque deviates from the setpoint manual torque by more than the certain tolerance value.

Vorzugsweise wird die Stellgröße des Handmomentreglers angepasst, insbesondere reduziert, wenn das ermittelte Handmoment durchgehend über eine gewisse Zeitspanne hinweg um mehr als den Toleranzwert vom Sollhandmoment abweicht. Die Stellgröße wird also nicht sofort angepasst, wenn das ermittelte Handmoment außerhalb eines Toleranzfeldes (Sollhandmoment ± Toleranzwert) liegt. Vielmehr wird erst eine Fehlfunktion des Handmomentreglers erkannt, wenn das ermittelte Handmoment über die gewisse Zeitspanne hinweg außerhalb des Toleranzfeldes liegt. Solche kurzfristigen Abweichungen des ermittelten Handmoments vom Toleranzfeld können bei korrekt funktionierendem Handmomentregler durch statistische Schwankungen bedingt sein. Der Einfluss solcher statistischen Schwankungen auf die Überwachung des Handmomentreglers wird dementsprechend in dieser Ausgestaltung der Erfindung reduziert.The manipulated variable of the manual torque controller is preferably adjusted, in particular reduced, if the determined manual torque continuously deviates from the target manual torque by more than the tolerance value over a certain period of time. The manipulated variable is therefore not adjusted immediately if the determined manual torque is outside a tolerance range (set manual torque ± tolerance value). Rather, a malfunction of the manual torque controller is only detected when the determined manual torque is outside the tolerance zone over a certain period of time. Such short-term deviations of the determined manual torque from the tolerance zone can be caused by statistical fluctuations when the manual torque controller is functioning correctly. The influence of such statistical fluctuations on the monitoring of the manual torque controller is correspondingly reduced in this embodiment of the invention.

Weiter bevorzugt wird eine Kontrollgröße ermittelt, indem ein Anteil des ermittelten Handmoments, der sich außerhalb eines durch das Sollhandmoment und den Toleranzwert definierten Toleranzfeldes befindet, über die Zeit integriert wird, wobei die Stellgröße des Handmomentreglers angepasst wird, insbesondere reduziert, wenn die Kontrollgröße einen gewissen Grenzwert übersteigt. Große Abweichungen vom Toleranzfeld gehen dementsprechend stärker gewichtet in die Kontrollgröße ein als kleine Abweichungen. Dadurch ist der Einfluss statistischer Schwankungen auf die Überwachungen des Handmomentreglers weiter reduziert. Es kann vorgesehen sein, dass die Kontrollgröße entsprechend dekrementiert wird, solange sich das ermittelte Handmoment innerhalb des Toleranzfeldes befindet. Beispielsweise wird die Kontrollgröße immer dann, wenn sich das ermittelte Handmoment für eine definierten Zeitraum innerhalb des Toleranzfeldes befindet, um einen definierten Wert dekrementiert, insbesondere schrittweise bis auf null.More preferably, a control variable is determined by integrating a proportion of the determined manual torque that is outside of a tolerance zone defined by the setpoint manual torque and the tolerance value over time, with the manipulated variable of the manual torque controller being adjusted, in particular reduced, if the control variable has a certain exceeds limit. Large deviations from the tolerance field go accordingly weighted more heavily in the control variable than small deviations. This further reduces the influence of statistical fluctuations on the monitoring of the manual torque controller. Provision can be made for the control variable to be decremented accordingly as long as the manual torque determined is within the tolerance field. For example, whenever the determined manual torque is within the tolerance zone for a defined period of time, the control variable is decremented by a defined value, in particular gradually down to zero.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Toleranzwert abhängig von Betriebsparametern des Lenksystems und/oder des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Bei den Betriebsparametern handelt es sich beispielsweise um eine Position (Drehwinkel) des Lenkelements, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Lenkgeschwindigkeit und/oder eine Motormomentreduktion des Hilfskraftmotors. Dadurch wird die Überwachung des Handmomentreglers an die jeweilige Fahrsituation angepasst. Beispielsweise wird der Toleranzwert mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger gewählt, sodass besonders bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ein vom Fahrer unerwartetes und/oder schwer kontrollierbares Verhalten des Lenksystems zuverlässig vermieden wird.A further aspect provides that the tolerance value is determined as a function of operating parameters of the steering system and/or the motor vehicle. The operating parameters are, for example, a position (angle of rotation) of the steering element, a vehicle speed, a steering speed and/or a motor torque reduction of the auxiliary motor. This adapts the monitoring of the manual torque controller to the respective driving situation. For example, the tolerance value is selected to be lower as the vehicle speed increases, so that behavior of the steering system that is unexpected and/or difficult for the driver to control is reliably avoided, particularly at high vehicle speeds.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Sollhandmoment auf eine andere, unabhängige Art und Weise ermittelt als ein zweites Sollhandmoment, das vom Handmomentregler zur Berechnung der Stellgröße herangezogen wird. Das zweite Sollhandmoment wird im Folgenden auch als Sollwert bezeichnet. Die Überwachung ist also komplett unabhängig vom Handmomentregler, wodurch auch systematische Fehler in Hard- und/oder Software des Handmomentreglers zuverlässig erkannt werden können.According to one embodiment of the invention, the setpoint manual torque is determined in a different, independent manner than a second setpoint manual torque, which is used by the manual torque controller to calculate the manipulated variable. The second setpoint manual torque is also referred to as setpoint in the following. The monitoring is therefore completely independent of the manual torque controller, which means that systematic errors in the hardware and/or software of the manual torque controller can also be reliably detected.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Sollhandmoment aus einer hinterlegten Sollhandmomentunterstützungskennlinie ermittelt. Insbesondere ist die Sollhandmomentunterstützungskennlinie in einem Steuergerät des Lenksystems hinterlegt. Es kann sich dabei auch um ein Kennlinienfeld handeln. Insbesondere wird das Sollhandmoment durch Addition mehrerer Kennlinien oder Kennlinienfelder ermittelt. Bei den Kennlinien und Kennlinienfeldern handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere der folgenden Größen: Grundunterstützung als Funktion der notwendigen Lenkkraft oder Zahnstangenkraft, Hysterese als Funktion des Lenkwinkels und Rücklaufmoment als Funktion des Lenkwinkels und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Kennlinienfelder können auch noch von weiteren Betriebsparametern des Lenksystems und/oder des Kraftfahrzeugs abhängen, insbesondere von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.According to a further embodiment of the invention, the setpoint manual torque is determined from a stored setpoint manual torque assistance characteristic. In particular, the setpoint manual torque assistance characteristic is stored in a control unit of the steering system. It can also be a family of characteristic curves. In particular, the setpoint manual torque is determined by adding a number of characteristic curves or characteristic curve fields. The characteristic curves and characteristic curve fields are, for example, one or more of the following variables: basic support as a function of the necessary steering force or rack force, hysteresis as a function of the steering angle and reverse torque as a function of the steering angle and/or the vehicle speed. The family of characteristic curves can also depend on other operating parameters of the steering system and/or the motor vehicle, in particular the speed of the motor vehicle.

Vorzugsweise sind die Größen, die nicht zur Ermittlung des Sollhandmoments aus einer hinterlegten Kennlinie bestimmt werden, divers implementiert. Divers implementiert bedeutet, dass diese Größen für die Überwachung des Handmomentreglers auf eine andere, unabhängige Art und Weise ermittelt werden als bei der Ermittlung des Sollwerts des Handmomentreglers. Insbesondere sind in dieser Ausgestaltung der Erfindung Kompensationsmomente (beispielsweise durch eine Dämpfung oder durch Reibung in Teilen des Lenksystems verursacht) divers implementiert. Da nicht alle Größen, die zum Sollhandmoment beitragen, divers implementiert sind, ist ein Rechenaufwand reduziert. Ferner kann dadurch die Betriebssicherheit des Verfahrens verbessert werden.The variables that are not determined from a stored characteristic curve for determining the setpoint manual torque are preferably implemented in various ways. Implemented differently means that these variables for monitoring the manual torque controller are determined in a different, independent manner than when determining the setpoint of the manual torque controller. In particular, in this embodiment of the invention, compensation moments (caused, for example, by damping or by friction in parts of the steering system) are implemented in diverse ways. Since not all variables that contribute to the setpoint manual torque are implemented differently, the computing effort is reduced. Furthermore, the operational reliability of the method can be improved as a result.

Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass das Sollhandmoment aus einem Sollwert des Handmomentreglers ermittelt wird. Der Sollwert setzt sich dabei aus einem vorläufig ermittelten Sollhandmoment und gegebenenfalls weiteren Momenten zusammen. Das vorläufige Sollhandmoment wird beispielsweise aus der Sollhandmomentunterstützungskennlinie (kann auch ein Kennlinienfeld sein) ermittelt. Das vorläufige Sollhandmoment kann auch, wie oben erläutert, aus mehreren Kennlinien und/oder Kennlinienfeldern ermittelt werden. Die weiteren Momente können Kompensationsmomente (beispielsweise durch eine Dämpfung oder durch Reibung in Teilen des Lenksystems verursacht) umfassen. Ferner können die weiteren Momente von Fahrerassistenzsystemen und/oder wenigstens teilweise automatisierten Fahrsystemen angeforderte Momente umfassen. Der Rechenaufwand wird dadurch weiter reduziert, da weniger Größen divers implementiert sind. Dadurch kann auch die Betriebssicherheit des Verfahrens noch weiter verbessert werden.An alternative embodiment provides that the target manual torque is determined from a target value of the manual torque controller. The setpoint is made up of a provisionally determined setpoint manual torque and, if necessary, other torques. The provisional setpoint manual torque is determined, for example, from the setpoint manual torque assistance characteristic (can also be a family of characteristics). As explained above, the provisional setpoint manual torque can also be determined from a plurality of characteristic curves and/or characteristic curve fields. The other moments can include compensation moments (caused, for example, by damping or by friction in parts of the steering system). Furthermore, the additional torques can include torques requested by driver assistance systems and/or at least partially automated driving systems. This further reduces the computing effort, since fewer variables are implemented in diverse ways. As a result, the operational reliability of the method can also be further improved.

Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hilfskraftlenkung, die insbesondere eine elektromechanische Hilfskraftlenkung ist, wobei die Hilfskraftlenkung dazu ausgebildet ist, einen unteren Teil des Lenksystems mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, und einer Messeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein auf ein Lenkelement des Lenksystems wirkendes Handmoment zu erfassen. Ferner weist das Lenksystem ein Steuergerät auf, das dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Unter „Ermitteln eines aktuellen Handmoments“ ist dabei in diesem Kontext zu verstehen, dass das aktuelle Handmoment vom Steuergerät aus Messdaten der Messeinrichtung ermittelt wird. Dies umfasst auch den Fall, dass die Messdaten lediglich vom Steuergerät empfangen werden, wenn sie das aktuelle Handmoment bereits enthalten. The object is also achieved according to the invention by a steering system for a motor vehicle, with a power steering system, which is in particular an electromechanical power steering system, wherein the power steering system is designed to apply an auxiliary torque to a lower part of the steering system, and a measuring device that is designed for this purpose to detect a manual torque acting on a steering element of the steering system. Furthermore, the steering system has a control unit that is designed to carry out a method according to the invention. In this context, “determining a current manual torque” is to be understood as meaning that the current manual torque is determined by the control unit from measurement data from the measuring device. This also includes the case that the measurement data is only received from the control unit if they already contain the current hand moment.

Insbesondere ist das Steuergerät der Hilfskraftlenkung zugeordnet und dazu ausgebildet, den Hilfskraftmotor zu regeln. Bezüglich der Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.In particular, the control unit is assigned to the power steering system and is designed to regulate the power-assisted motor. With regard to the advantages, reference is made to the explanations above.

Die Aufgabe wird außerdem erfindungsgemäß gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird, insbesondere einer Recheneinheit eines Steuergeräts eines erfindungsgemäßen Lenksystems.The object is also achieved according to the invention by a computer program with program code means to carry out all steps of a method according to the invention when the computer program is executed on a computer or a corresponding processing unit, in particular a processing unit of a control unit of a steering system according to the invention.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In diesen zeigen:

  • - 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Lenksystem;
  • - 2 ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • - 3 eine Detailansicht der Handmomentregelung von 2;
  • - 4 ein beispielhaftes Diagramm eines Sollhandmoments aufgetragen gegen einen Lenkelementwinkel; und
  • - 5 ein beispielhaftes Diagramm eines ermittelten Handmoments aufgetragen gegen die Zeit.
Further advantages and properties of the invention result from the following description and the drawings to which reference is made. In these show:
  • - 1 schematically a steering system according to the invention;
  • - 2 a schematic flowchart of the method according to the invention;
  • - 3 a detailed view of the manual torque control from 2 ;
  • - 4 an exemplary diagram of a target manual torque plotted against a steering element angle; and
  • - 5 an exemplary diagram of a determined manual torque plotted against time.

1 zeigt schematisch ein Lenksystem 10 eines Kraftfahrzeugs, das als elektromechanisch unterstütztes Lenksystem ausgebildet ist. 1 shows schematically a steering system 10 of a motor vehicle, which is designed as an electromechanically assisted steering system.

Das Lenksystem 10 weist ein Lenkelement 12 auf, das insbesondere ein Lenkrad ist. Beaufschlagt ein Fahrer das Lenkelement 12 mit einem Drehmoment, so wird dieses über eine Lenksäule 14 und einen Torsionsstab 16 auf ein Lenkgetriebe 18 übertragen, das die Drehung des Lenkelements 12 in eine Drehung von Rädern 20 des Kraftfahrzeugs umsetzt.The steering system 10 has a steering element 12, which is in particular a steering wheel. If a driver applies torque to steering element 12, this torque is transmitted via a steering column 14 and a torsion bar 16 to a steering gear 18, which converts the rotation of steering element 12 into rotation of wheels 20 of the motor vehicle.

In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Lenkgetriebe 18 eine Zahnstange 22 und ein Ritzel 24, es handelt sich also um ein Zahnstangengetriebe. Jedoch kann das Lenkgetriebe 18 alternativ auch als Kugelgewindetrieb ausgebildet sein.In the embodiment shown, the steering gear 18 includes a rack 22 and a pinion 24, so it is a rack and pinion gear. However, the steering gear 18 can alternatively also be designed as a ball screw drive.

Das Lenksystem 10 weist eine elektromechanische Hilfskraftlenkung 26 mit einem Hilfskraftmotor 28 auf, der dazu ausgebildet ist, einen unteren Teil des Lenksystems 10 (in der in 1 gezeigten Variante die Zahnstange 22) über ein Hilfskraftgetriebe 30 mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, um den Fahrer beim Lenken des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. The steering system 10 has an electromechanical power steering system 26 with an auxiliary power motor 28, which is designed to drive a lower part of the steering system 10 (in the 1 shown variant to apply the rack 22) via an auxiliary power transmission 30 with an auxiliary torque to support the driver when steering the motor vehicle.

Dies geschieht beispielsweise in Abhängigkeit von einem mittels einer Messeinrichtung 32 ermittelten Drehwinkel ϕ des Lenkelements 12. Es können jedoch auch weitere Betriebsparameter des Lenksystems 12 und/oder des Kraftfahrzeugs zur Ermittlung des Hilfsmoments herangezogen werden, wie unten noch näher erläutert wird. Der Drehwinkel ϕ kann dabei beispielsweise direkt gemessen oder aus einer Relativverdrehung zwischen den beiden Enden des Torsionsstabs 16 und dessen Federkonstante bestimmt werden. Der ermittelte Drehwinkel ϕ wird an ein Steuergerät 34 übertragen, das ein vom Hilfskraftmotor 28 benötigtes Hilfsmoment vollautomatisch einstellt. Das Steuergerät 34 kann als eine einzelne Einheit oder als funktioneller Zusammenschluss mehrerer Steuergeräteinheiten gebildet sein. Es muss sich also nicht zwingend um ein einzelnes, abgeschlossenes Bauteil handeln.This occurs, for example, as a function of a rotation angle φ of steering element 12 determined by measuring device 32. However, other operating parameters of steering system 12 and/or the motor vehicle can also be used to determine the auxiliary torque, as will be explained in more detail below. The angle of rotation φ can be measured directly, for example, or can be determined from a relative rotation between the two ends of the torsion bar 16 and its spring constant. The angle of rotation φ determined is transmitted to a control device 34 which adjusts an auxiliary torque required by the auxiliary power motor 28 fully automatically. The controller 34 can be formed as a single unit or as a functional combination of multiple controller units. It does not necessarily have to be a single, self-contained component.

Insbesondere ist auf dem Steuergerät 34 ein Handmomentregler integriert, der dazu ausgebildet ist, ein für den Fahrer am Lenkelement 12 spürbares Handmoment zu regeln, um dem Fahrer abhängig von der Fahrsituation ein gewisses Fahrgefühl zu vermitteln. Das am Lenkelement 12 spürbare Handmoment umfasst dabei unter anderem folgende Komponenten: ein Rückstellmoment, das aufgrund einer Verdrehung des Torsionsstabs 16 wirkt, Momente, die aufgrund der Trägheitsmomente der einzelnen Teile des Lenksystems 10 auftreten und/oder durch in den einzelnen Teilen des Lenksystems 10 wirkende Dämpfungen auftretende Momente.In particular, a manual torque regulator is integrated on the control unit 34, which is designed to regulate a manual torque that the driver can feel on the steering element 12 in order to give the driver a certain driving feeling depending on the driving situation. The manual torque that can be felt on the steering element 12 includes the following components, among others: a restoring torque that acts due to a twisting of the torsion bar 16, moments that occur due to the moments of inertia of the individual parts of the steering system 10 and/or due to those acting in the individual parts of the steering system 10 Dampening moments.

Das Steuergerät 34 steuert den Hilfskraftmotor 28 dabei derart an, dass er ein passendes Hilfsmoment auf die Zahnstange 22 erzeugt, sodass ein gewünschtes Handmoment auf das Lenkelement 12 zurückwirkt.The control unit 34 controls the auxiliary motor 28 in such a way that it generates a suitable auxiliary torque on the rack 22 so that a desired manual torque acts back on the steering element 12 .

Das Steuergerät 34 ist ferner dazu ausgebildet, ein im Folgenden beschriebenes Verfahren zum Betreiben des Lenksystems 10 durchzuführen, dessen schematisches Ablaufdiagramm in 2 gezeigt ist.Control unit 34 is also designed to carry out a method, described below, for operating steering system 10, the schematic flow chart of which is shown in FIG 2 is shown.

Mittels des Handmomentreglers wird zunächst eine Stellgröße u ermittelt (Schritt S1). Bei der Stellgröße u handelt es sich dabei insbesondere um eine Sollgröße für einen Hilfskraftmotorregler. Es handelt sich also beispielsweise um ein Sollhilfsmoment, mit dem der untere Teil des Lenksystems (hier die Zahnstange 22) beaufschlagt werden soll.A manipulated variable u is first determined by means of the manual torque controller (step S1). The manipulated variable u is, in particular, a setpoint variable for an auxiliary power motor controller. It is therefore, for example, a target auxiliary torque with which the lower part of the steering system (here the rack 22) is to be acted upon.

Ein detaillierteres, schematisches Ablaufdiagramm dieses Schritts ist in 3 gezeigt. Zunächst wird dabei ein vorläufiges Sollhandmoment ermittelt (Schritt S1a), beispielsweise aus der in 4 gezeigten, exemplarischen Sollhandmomentunterstützungskennlinie. Diese ordnet einem Drehwinkel ϕ des Lenkelements 12 jeweils ein Moment T, genauer gesagt ein Sollhandmoment TS zu.A more detailed, schematic flowchart of this step is in 3 shown. Next a provisional setpoint manual torque is determined (step S1a), for example from the 4 shown, exemplary setpoint manual torque support characteristic. This assigns a torque T, more precisely a setpoint manual torque T S , to a rotation angle φ of the steering element 12 .

Die Sollhandmomentunterstützungskennlinie kann dabei im Steuergerät 34 hinterlegt sein. Insbesondere handelt es sich um ein Kennlinienfeld, wobei das Sollhandmoment TS eine Funktion des Drehwinkels ϕ des Lenkelements 12 sowie von weiteren Betriebsparametern des Lenksystems 10 und/oder des Kraftfahrzeugs ist, insbesondere der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.The setpoint manual torque support characteristic can be stored in control unit 34 . In particular, it is a family of characteristics, with the setpoint manual torque T S being a function of the angle of rotation φ of the steering element 12 and other operating parameters of the steering system 10 and/or the motor vehicle, in particular the speed of the motor vehicle.

Insbesondere wird das vorläufige Sollhandmoment durch Addition mehrerer solcher Kennlinien oder Kennlinienfelder ermittelt. Bei den Kennlinien und Kennlinienfeldern handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere der folgenden Größen: Grundunterstützung als Funktion der notwendigen Lenkkraft oder Zahnstangenkraft, Hysterese als Funktion des Lenkwinkels ϕ und Rücklaufmoment als Funktion des Lenkwinkels ϕ und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Kennlinienfelder können auch noch von weiteren Betriebsparametern des Lenksystems 10 und/oder des Kraftfahrzeugs abhängen, insbesondere von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.In particular, the provisional setpoint manual torque is determined by adding a plurality of such characteristic curves or characteristic curve fields. The characteristic curves and characteristic curve fields are, for example, one or more of the following variables: basic assistance as a function of the necessary steering force or rack force, hysteresis as a function of the steering angle ϕ and reverse torque as a function of the steering angle ϕ and/or the vehicle speed. The family of characteristic curves can also depend on other operating parameters of the steering system 10 and/or of the motor vehicle, in particular on the speed of the motor vehicle.

Dieses vorläufige Sollhandmoment wird dann mit weiteren Momenten überlagert (Schritt S1b), um einen Sollwert TR des Handmomentreglers zu bilden (Schritt S1c). Die weiteren Momente können Kompensationsmomente (beispielsweise durch eine Dämpfung oder durch Reibung in einem Teil des Lenksystems 10 verursacht) umfassen. Ferner können die weiteren Momente von Fahrerassistenzsystemen und/oder wenigstens teilweise automatisierten Fahrsystemen geforderte Momente umfassen.This provisional setpoint manual torque is then overlaid with further torques (step S1b) in order to form a setpoint T R of the manual torque controller (step S1c). The additional moments can include compensation moments (caused, for example, by damping or by friction in a part of the steering system 10). Furthermore, the additional torques can include torques required by driver assistance systems and/or at least partially automated driving systems.

Der Sollwert TR wird mit einem von der Messeinrichtung 32 erfassten Handmoment verglichen (Schritt S1d). Dabei handelt es sich insbesondere um das ermittelte aktuelle Handmoment TH. Basierend auf dem Vergleich wird die Stellgröße u ermittelt (Schritt S1e).The target value T R is compared with a manual torque recorded by the measuring device 32 (step S1d). This is in particular the determined current manual torque T H . The manipulated variable u is determined based on the comparison (step S1e).

Der oben näher erläuterte Schritt S1 bezieht sich also auf den Handmomentregler. Parallel dazu ist das Steuergerät 34 dazu eingerichtet, eine Überwachung des Handmomentreglers durchzuführen, die im Folgenden beschrieben wird.Step S1 explained in more detail above therefore relates to the manual torque controller. In parallel with this, control unit 34 is set up to monitor the manual torque controller, which is described below.

Zunächst wird ein Sollhandmoment TS ermittelt, mit dem das Lenkelement 12 beaufschlagt werden soll (Schritt S2). Dies kann auf verschiedene Arten und Weisen geschehen. First, a target manual torque T S is determined, with which the steering element 12 is to be acted upon (step S2). This can be done in different ways.

Gemäß einer ersten Variante wird das Sollhandmoment TS vom Handmomentregler unabhängig ermittelt, insbesondere auf eine andere Art und Weise. Genauer gesagt wird das Sollhandmoment TS also unabhängig vom Sollwert TR des Handmomentreglers ermittelt, insbesondere berechnet. Anders ausgedrückt sind alle Momente, die zum Sollhandmoment TS beitragen, divers implementiert.According to a first variant, the setpoint manual torque T S is determined independently by the manual torque controller, in particular in a different way. More precisely, the setpoint manual torque T S is determined, in particular calculated, independently of the setpoint T R of the manual torque controller. In other words, all torques that contribute to the setpoint manual torque T S are implemented differently.

Gemäß einer weiteren Variante wird das Sollhandmoment TS aus einer hinterlegten Sollhandmomentunterstützungskennlinie ermittelt, wie sie exemplarisch in 4 gezeigt ist. Das Sollhandmoment TS wird in dieser Variante also aus der gleichen Sollhandmomentunterstützungskennlinie bestimmt wie das vorläufige Sollhandmoment des Handmomentreglers.According to a further variant, the target manual torque T S is determined from a stored target manual torque assistance characteristic, as shown in an example in 4 is shown. In this variant, setpoint manual torque T S is therefore determined from the same setpoint manual torque support characteristic as the provisional setpoint manual torque of the manual torque controller.

Insbesondere wird das Sollhandmoment TS durch Addition mehrerer solcher Kennlinien oder Kennlinienfelder ermittelt. Bei den Kennlinien und Kennlinienfeldern handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere der folgenden Größen: Grundunterstützung als Funktion der notwendigen Lenkkraft oder Zahnstangenkraft, Hysterese als Funktion des Lenkwinkels ϕ und Rücklaufmoment als Funktion des Lenkwinkels ϕ und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Kennlinienfelder können auch noch von weiteren Betriebsparametern des Lenksystems 10 und/oder des Kraftfahrzeugs abhängen, insbesondere von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.In particular, the setpoint manual torque T S is determined by adding a plurality of such characteristic curves or characteristic curve fields. The characteristic curves and characteristic curve fields are, for example, one or more of the following variables: basic assistance as a function of the necessary steering force or rack force, hysteresis as a function of the steering angle ϕ and reverse torque as a function of the steering angle ϕ and/or the vehicle speed. The family of characteristic curves can also depend on other operating parameters of the steering system 10 and/or of the motor vehicle, in particular on the speed of the motor vehicle.

In dieser Variante wird ein Teil der Momente, die zum Sollhandmoment TS beitragen, divers implementiert, während die verbleibenden Momente aus den gleichen Kennlinienfeldern bestimmt werden wie das vorläufige Sollhandmoment für den Handmomentregler.In this variant, some of the torques that contribute to the setpoint manual torque T S are implemented differently, while the remaining torques are determined from the same family of characteristics as the provisional setpoint manual torque for the manual torque controller.

Insbesondere sind in dieser Variante die Kompensationsmomente divers implementiert. Alternativ können die Kompensationsmomente auch nur einmal ermittelt und sowohl zur Bestimmung des Sollwerts TR als auch zur Bestimmung des Sollhandmoments TS herangezogen werden.In particular, the compensation torques are implemented differently in this variant. Alternatively, the compensation torques can also be determined only once and used both to determine the setpoint T R and to determine the setpoint manual torque T S .

Eine alternative Variante sieht vor, dass das Sollhandmoment TS aus dem Sollwert des Handmomentreglers ermittelt wird. Genauer gesagt wird in dieser Variante das Sollhandmoment TS für die Überwachung des Handmomentreglers gleich dem Sollwert TR des Handmomentreglers gesetzt.An alternative variant provides that the setpoint manual torque T S is determined from the setpoint of the manual torque controller. More precisely, in this variant, the setpoint manual torque T S for monitoring the manual torque controller is set equal to the setpoint T R of the manual torque controller.

Außerdem wird ein aktuelles Handmoment TH ermittelt (Schritt S3), das auf das Lenkelement 12 wirkt. Unter „ermitteln“ ist dabei zu verstehen, dass das aktuelle Handmoment TH vom Steuergerät 34 aus Messdaten der Messeinrichtung 32 bestimmt wird. Dies umfasst auch den Fall, dass die Messdaten lediglich vom Steuergerät 34 empfangen werden, wenn sie das aktuelle Handmoment TH bereits enthalten.In addition, a current manual torque T H is determined (step S3), which acts on the steering element 12. “Determine” is to be understood as meaning that the current manual torque T H is determined by the control unit 34 from measurement data from the measuring device 32 . This also includes the case that the measurement data are only received from the control unit 34 if they already contain the current hand moment T H .

Nun wird das Sollhandmoment TS mit dem ermittelten aktuellen Handmoment TH verglichen (Schritt S4). In diesem Schritt wird überprüft, ob das ermittelte Handmoment TH um mehr als einen Toleranzwert ΔT vom Sollhandmoment TS abweicht (siehe 4). Der Toleranzwert ΔT kann dabei abhängig von Betriebsparametern des Lenksystems 10 und/oder des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Bei den Betriebsparametern handelt es sich beispielsweise um eine Position (Drehwinkel ϕ) des Lenkelements 12, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Lenkgeschwindigkeit und/oder eine Motormomentreduktion. Vorzugsweise wird der Toleranzwert ΔT mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit verringert.The setpoint manual torque T S is now compared with the determined current manual torque T H (step S4). In this step, it is checked whether the determined manual torque T H deviates from the target manual torque T S by more than a tolerance value ΔT (see 4 ). The tolerance value ΔT can be determined depending on the operating parameters of the steering system 10 and/or the motor vehicle. The operating parameters are, for example, a position (angle of rotation φ) of the steering element 12, a vehicle speed, a steering speed and/or an engine torque reduction. The tolerance value ΔT is preferably reduced as the vehicle speed increases.

Basierend auf dem Vergleich in Schritt S4 wird nun überprüft, ob ein gewisses Vergleichskriterium erfüllt ist (Schritt S5). Hierbei gibt es wiederum verschiedene Varianten, wobei im Folgenden drei Beispiele aufgeführt werden.Based on the comparison in step S4, it is now checked whether a certain comparison criterion is met (step S5). Again, there are different variants, with three examples being listed below.

Eine Variante sieht vor, dass das Vergleichskriterium erfüllt ist, wenn das ermittelte Handmoment TH um mehr als den gewissen Toleranzwert ΔT vom Sollhandmoment abweicht.One variant provides that the comparison criterion is met when the determined manual torque T H deviates from the setpoint manual torque by more than the certain tolerance value ΔT.

Eine weitere Variante sieht vor, dass das Vergleichskriterium erfüllt ist, wenn das ermittelte Handmoment TH über eine gewisse Zeitspanne Δt hinweg um mehr als den Toleranzwert ΔT vom Sollhandmoment TS abweicht (siehe 5).Another variant provides that the comparison criterion is met if the determined manual torque T H deviates from the target manual torque T S by more than the tolerance value ΔT over a certain period of time Δt (see 5 ).

Gemäß einer bevorzugten Variante wird eine Kontrollgröße ermittelt, indem ein Anteil des ermittelten Handmoments TH, der sich außerhalb eines durch das Sollhandmoment TS und den Toleranzwert ΔT definierten Toleranzfeldes (Toleranzfeld = Sollhandmoment ± Toleranzwert) befindet, über die Zeit integriert wird, insbesondere numerisch integriert (siehe auch 5). Das Toleranzfeld ist dabei in 5 der von den gestrichelten Linien definierte Bereich. Dementsprechend ist das Vergleichskriterium erfüllt, wenn die Kontrollgröße einen gewissen Wert übersteigt. Es kann vorgesehen sein, dass die Kontrollgröße entsprechend dekrementiert wird, wenn sich das ermittelte Handmoment innerhalb des Toleranzfeldes befindet.According to a preferred variant, a control variable is determined by integrating a portion of the determined manual torque T H that is outside of a tolerance zone defined by the target manual torque T S and the tolerance value ΔT (tolerance zone=target manual torque ± tolerance value) over time, in particular numerically integrated (see also 5 ). The tolerance field is in 5 the area defined by the dashed lines. Accordingly, the comparison criterion is met when the control variable exceeds a certain value. Provision can be made for the control variable to be decremented accordingly if the manual torque determined is within the tolerance field.

Ist das Vergleichskriterium nicht erfüllt, so bleibt die Stellgröße u unverändert (Schritt S6). Die Stellgröße wird dann an den Hilfskraftmotorregler übergeben.If the comparison criterion is not met, the manipulated variable u remains unchanged (step S6). The manipulated variable is then transferred to the auxiliary motor controller.

Ist das Vergleichskriterium jedoch erfüllt, so wird von einer Fehlfunktion des Handmomentreglers ausgegangen und die Stellgröße u des Handmomentreglers wird angepasst (Schritt S7). Die angepasste Stellgröße wird dann an den Hilfskraftmotorregler übergeben. Insbesondere wird der Wert der Stellgröße u in einen in Bezug auf den Betrieb des Kraftfahrzeugs sicheren Wertebereich gebracht.However, if the comparison criterion is met, then a malfunction of the manual torque controller is assumed and manipulated variable u of the manual torque controller is adjusted (step S7). The adjusted manipulated variable is then transferred to the auxiliary motor controller. In particular, the value of the manipulated variable u is brought into a value range that is safe with regard to the operation of the motor vehicle.

Handelt es sich bei der Stellgröße u um ein Sollhilfsmoment des Hilfskraftmotors 28, so wird die Stellgröße u reduziert, insbesondere auf null.If the manipulated variable u is a setpoint auxiliary torque of the auxiliary power motor 28, then the manipulated variable u is reduced, in particular to zero.

Insbesondere umfasst das Steuergerät 34 eine Recheneinheit 36 und eine Speichereinheit 38. Auf der Speichereinheit 38 ist ein Computerprogramm abgespeichert. Das Computerprogramm umfasst Programmcodemittel, um alle oben beschriebenen Schritte des Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf der Recheneinheit 36 des Steuergeräts 34 ausgeführt wird.In particular, control unit 34 includes a computing unit 36 and a memory unit 38. A computer program is stored on memory unit 38. The computer program includes program code means in order to carry out all the steps of the method described above when the computer program is executed on the processing unit 36 of the control unit 34 .

BezugszeichenlisteReference List

1010
Lenksystemsteering system
1212
Lenkelementsteering element
1414
Lenksäulesteering column
1616
Torsionsstabtorsion bar
1818
Lenkgetriebesteering gear
2020
Räderwheels
2222
Zahnstangerack
2424
Ritzelpinion
2626
elektromechanische Hilfskraftlenkungelectromechanical power steering
2828
Hilfskraftmotorauxiliary motor
3030
Hilfskraftgetriebeauxiliary gear
3232
Messeinrichtungmeasuring device
3434
Steuergerätcontrol unit
3636
Recheneinheitunit of account
3838
Speichereinheitstorage unit

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (10) eines Kraftfahrzeugs, das eine Hilfskraftlenkung (26) aufweist, insbesondere eine elektromechanische Hilfskraftlenkung, die dazu ausgebildet ist, mittels eines Hilfskraftmotors (28) einen unteren Teil des Lenksystems (10) mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, mit den folgenden Schritten: - Ermitteln einer Stellgröße (u) mittels eines Handmomentreglers; - Ermitteln eines Sollhandmoments (TS), mit dem ein Lenkelement (12) des Lenksystems (10) beaufschlagt werden soll; - Ermitteln eines aktuellen Handmoments (TH), das auf das Lenkelement (12) wirkt; - Vergleichen des ermittelten Handmoments (TH) mit dem Sollhandmoment (TS), wobei ermittelt wird, ob das ermittelte Handmoment (TH) um mehr als einen Toleranzwert (ΔT) vom Sollhandmoment (TS) abweicht; und - Anpassen der Stellgröße (u) des Handmomentreglers basierend auf dem Vergleich des ermittelten Handmoments (TH) mit dem Sollhandmoment (TS) und basierend darauf, ob das ermittelte Handmoment (TH) um mehr als den Toleranzwert (ΔT) vom Sollhandmoment (TS) abweicht.Method for operating a steering system (10) of a motor vehicle which has a power steering system (26), in particular an electromechanical power steering system, which is designed to apply an auxiliary torque to a lower part of the steering system (10) by means of a power-assisted motor (28). the following steps: - determining a manipulated variable (u) by means of a manual torque controller; - Determining a target manual torque (T S ), with which a steering element (12) of the steering system (10) is to be applied; - Determining a current manual torque (T H ), which acts on the steering element (12); - Comparing the determined manual torque (T H ) with the target manual torque (T S ), it being determined whether the determined manual torque (T H ) differs by more than a tolerance value (ΔT) from the target manual torque (T S ); and - Adjusting the manipulated variable (u) of the manual torque controller based on the comparison of the determined manual torque (T H ) with the target manual torque (T S ) and based on whether the determined manual torque (T H ) by more than the tolerance value (ΔT) from the target manual torque (T S ) differs. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (u) des Handmomentreglers dann angepasst wird, insbesondere reduziert, wenn das ermittelte Handmoment (TH) durchgehend über eine gewisse Zeitspanne (Δt) hinweg um mehr als den Toleranzwert (ΔT) vom Sollhandmoment (TS) abweicht.procedure after claim 1 , characterized in that the manipulated variable (u) of the manual torque controller is then adapted, in particular reduced, when the determined manual torque (T H ) continuously over a certain period of time (Δt) away by more than the tolerance value (ΔT) from the setpoint manual torque (T S ) deviates. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrollgröße ermittelt wird, indem ein Anteil des ermittelten Handmoments (TH), der sich außerhalb eines durch das Sollhandmoment (TS) und den Toleranzwert (ΔT) definierten Toleranzfeldes befindet, über die Zeit integriert wird, wobei die Stellgröße (u) des Handmomentreglers dann angepasst wird, insbesondere reduziert, wenn die Kontrollgröße einen gewissen Grenzwert übersteigt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a control variable is determined by a proportion of the determined manual torque (T H ), which is outside of a setpoint manual torque (T S ) and the tolerance value (ΔT) defined tolerance field, via the Time is integrated, the manipulated variable (u) of the manual torque controller is then adjusted, in particular reduced, when the control variable exceeds a certain limit value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzwert (ΔT) abhängig von Betriebsparametern des Lenksystems (10) und/oder des Kraftfahrzeugs bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tolerance value (ΔT) is determined as a function of operating parameters of the steering system (10) and/or the motor vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollhandmoment (TS) auf eine andere, unabhängige Art und Weise ermittelt wird als ein zweites Sollhandmoment, das vom Handmomentregler zur Berechnung der Stellgröße (u) herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint manual torque (T S ) is determined in a different, independent manner than a second setpoint manual torque which is used by the manual torque controller to calculate the manipulated variable (u). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollhandmoment (TS) aus einer hinterlegten Sollhandmomentunterstützungskennlinie ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the setpoint manual torque (T S ) is determined from a stored setpoint manual torque assistance characteristic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollhandmoment (TS) aus einem Sollwert (TR) des Handmomentreglers ermittelt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the target manual torque (T S ) from a target value (T R ) of the manual torque controller is determined. Lenksystem (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hilfskraftlenkung (26), die insbesondere eine elektromechanische Hilfskraftlenkung ist, wobei die Hilfskraftlenkung (26) dazu ausgebildet ist, einen unteren Teil des Lenksystems mit einem Hilfsmoment zu beaufschlagen, einer Messeinrichtung (32), die dazu ausgebildet ist, ein auf ein Lenkelement (12) des Lenksystems (10) wirkendes Handmoment (TH) zu erfassen, und einem Steuergerät (34), das dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Steering system (10) for a motor vehicle, with a power steering system (26), which is in particular an electromechanical power steering system, the power steering system (26) being designed to apply an auxiliary torque to a lower part of the steering system, a measuring device (32) which is designed to detect a manual torque (T H ) acting on a steering element (12) of the steering system (10), and a control unit (34) which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit (36) ausgeführt wird, insbesondere einer Recheneinheit (36) eines Steuergeräts (34) eines Lenksystems (10) nach Anspruch 8.Computer program with program code means for all steps of a method according to one of Claims 1 until 8th carried out when the computer program is executed on a computer or a corresponding processing unit (36), in particular a processing unit (36) of a control unit (34) of a steering system (10). claim 8 .
DE102018202483.9A 2018-02-19 2018-02-19 Method for operating a steering system and steering system Active DE102018202483B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018202483.9A DE102018202483B4 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for operating a steering system and steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018202483.9A DE102018202483B4 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for operating a steering system and steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018202483A1 DE102018202483A1 (en) 2019-08-22
DE102018202483B4 true DE102018202483B4 (en) 2022-03-03

Family

ID=67481656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018202483.9A Active DE102018202483B4 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for operating a steering system and steering system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018202483B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115009353A (en) * 2022-06-15 2022-09-06 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 Method for adjusting electric power-assisted control parameters and electronic equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009002704A1 (en) 2009-04-29 2010-11-04 Zf Lenksysteme Gmbh Adjusting a wheel steering angle and a manual torque in a steering device
DE102012102629A1 (en) 2012-03-27 2013-10-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for controlling steering system of motor vehicle, involves controlling controller of steering force through one way path and feedback of steering force through return path, and integrating gain curves into one way and return paths

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009002704A1 (en) 2009-04-29 2010-11-04 Zf Lenksysteme Gmbh Adjusting a wheel steering angle and a manual torque in a steering device
DE102012102629A1 (en) 2012-03-27 2013-10-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Method for controlling steering system of motor vehicle, involves controlling controller of steering force through one way path and feedback of steering force through return path, and integrating gain curves into one way and return paths

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018202483A1 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2393701B1 (en) Determining a target steering torque in a steering device
EP3738860B1 (en) Method and steering control device for determining a variable for adjusting a power steering torque in a vehicle steering system
DE102014201107A1 (en) Method and apparatus for limiting assistive steering torque in a steering system with electronic steering assistance
EP2580104B1 (en) Determination of a center feeling for eps steering systems
DE102010043915B4 (en) Method for operating a power steering system
EP3781454B1 (en) Method for controlling a steer-by-wire steering system comprising a limiter for reaching a safety level
DE102020100789A1 (en) LOCKING THE STEERING WHEEL IN STEER-BY-WIRE SYSTEMS
DE102019214446A1 (en) Method and device for simultaneous lateral vehicle guidance by the driver and assistance system with electric steering actuators
DE102015009241A1 (en) Motor vehicle and method for operating a motor vehicle guidance system
DE102019203040A1 (en) Method for controlling a steer-by-wire steering system and steer-by-wire steering system for a motor vehicle
DE102008031729A1 (en) Steering assistance electronic controlling method for vehicle, involves determining instantaneous target moment for steering moment applied at steering wheel, where target moment is used as reference variable to control steering assistance
DE102013110848A1 (en) METHOD FOR OPERATING A STEERING SYSTEM
DE102018202483B4 (en) Method for operating a steering system and steering system
DE102010049580A1 (en) Method for operating motor vehicle, involves determining steering angle as parameter for desired steering angle of wheel, where steering torque is determined from steering angle, based on model
DE102017223288A1 (en) Method for operating a steer-by-wire steering system for a motor vehicle and steering system for a motor vehicle
DE102017205030A1 (en) Driver assistance system based steering assistance system, steering assistance system and vehicle
DE102016218845A1 (en) Method and device for operating a steering system with electromechanical steering assistance
EP3676159B1 (en) Steering controller and method for determining an actuating signal for a power electronics unit of a steering device of a motor vehicle
DE102014116235B4 (en) Method for operating a steering system of a motor vehicle
DE102012004502A1 (en) A method of automated parking of a motor vehicle equipped with an active park assist system and a superposition steering apparatus
DE102015104860A1 (en) Method of operating a steering system and steering system
WO2018054572A1 (en) Method and device for operating a power-steering system of a motor vehicle, and power-steering system
WO2020216523A1 (en) Limiting a control variable for a motor of an electric power steering system
DE102014208862B4 (en) Method for detecting a contact condition and steering device
DE102019207615A1 (en) Method for regulating a movement of a steering handle of a steering system

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B62D0006080000

Ipc: B62D0006000000

R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final