DE102020201286B4 - Method for operating superimposed steering of a motor vehicle - Google Patents

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    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung (4) eines Kraftfahrzeugs (2), mit den Schritten:
(S100A) Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Lenkgröße (LW),
(S200A) Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Zielgröße (ZW) ,
(S300A) Bestimmen zumindest eines Wertebereichs mit einem Maximalwert (Max) und/oder einem Minimalwert (Min) indikativ für einen zulässigen Wert der Zielgröße (ZW) basierend zumindest auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW),
(S100C) Vergleichen des Wertes repräsentativ für die Zielgröße (ZW) mit dem Wertebereich, und Bestimmen eines Wertes repräsentativ für eine modifizierte Zielgröße (ZW') durch Begrenzen des Wertes repräsentativ für die Zielgröße (ZW) auf den Maximalwert (Max) oder den Minimalwert (Min) gemäß dem Wertebereich, wenn der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) größer oder kleiner als der Wertebereich ist, wobei der Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW) ein Winkelwert ist, der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) ein Winkelwert ist, der Maximalwert (Max) ein Winkelwert ist, und der Minimalwert (Min) ein Winkelwert ist.

Figure DE102020201286B4_0000
Method for operating a superimposed steering (4) of a motor vehicle (2), with the steps:
(S100A) reading in a value representative of a steering variable (LW),
(S200A) reading in a value representative of a target variable (ZW),
(S300A) determining at least one value range with a maximum value (Max) and/or a minimum value (Min) indicative of a permissible value of the target variable (ZW) based at least on the value representative of the steering variable (LW),
(S100C) comparing the value representative of the target size (ZV) with the range of values, and determining a value representative of a modified target size (ZV') by limiting the value representative of the target size (ZV) to the maximum value (Max) or the minimum value (Min) according to the range of values if the value representative of the target variable (ZW) is greater or smaller than the range of values, the value representative of the steering variable (LW) being an angular value, the value representative of the target variable (ZW) being an angular value is, the maximum value (Max) is an angle value, and the minimum value (Min) is an angle value.
Figure DE102020201286B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen eines solchen Verfahrens, ein Steuergerät und ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Steuergerät.The invention relates to a method for operating superimposed steering of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a computer program product for executing such a method, a control device and a motor vehicle with such a control device.

In Kraftfahrzeugen sind in der Regel das Lenkrad und die lenkbaren Räder mechanisch starr verbunden. Um den Fahrkomfort zu erhöhen wurden Überlagerungslenkungen eingeführt, die zwischen Lenkrad und lenkbaren Rädern zusätzliche Winkel einstellen können. Damit ist es zum Beispiel möglich, mit wenigen Lenkradumdrehungen einzuparken, ohne bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eine zu direkte Lenkübersetzung zu erzeugen. Neue Entwicklungen, wie z.B. Steer-by-Wire, zeigen eine vollständige mechanische Trennung von Lenkrad und lenkbaren Rädern. Auch hier kann dem durch den Lenkradwinkel angezeigten Fahrerwunsch für die Richtungsführung des Kraftfahrzeugs ein zusätzlicher Lenkwinkel, d.h. ein Überlagerungswinkel, überlagert werden, um den Komfort zu erhöhen.In motor vehicles, the steering wheel and the steerable wheels are mechanically rigidly connected as a rule. In order to increase driving comfort, superimposed steering systems were introduced, which can set additional angles between the steering wheel and the steerable wheels. This makes it possible, for example, to park with just a few turns of the steering wheel without generating an overly direct steering ratio at high driving speeds. New developments, such as steer-by-wire, show a complete mechanical separation of the steering wheel and steerable wheels. Here, too, an additional steering angle, i.e. a superimposition angle, can be superimposed on the driver's wish for the direction of the motor vehicle indicated by the steering wheel angle, in order to increase comfort.

Eine derartige Überlagerungslenkung ist z.B. aus der DE 10 2007 053 818 B4 bekannt.Such a superimposed steering is for example from the DE 10 2007 053 818 B4 famous.

Die Berechnung des Überlagerungswinkels folgt dabei beliebig komplexen Algorithmen, um einen bestmöglichen Fahrkomfort zu erzeugen. Eine Fehlberechnung kann dabei allerdings dazu führen, dass das Kraftfahrzeug dem Fahrerwunsch nur noch teilweise oder gar nicht folgt.The calculation of the overlapping angle follows any complex algorithms in order to create the best possible driving comfort. However, an incorrect calculation can result in the motor vehicle only partially following the driver's request or not at all.

Aus der DE 10 2014 201 107 A1 ist ein Verfahren zur Beschränkung wenigstens eines unterstützenden Lenkmoments in einem Lenksystem mit elektronischer Lenkunterstützung bekannt, bei dem vom Fahrer gewünschten Lenkwinkeländerung ermittelt wird, eine Menge mit zulässigen Lenkwinkeländerungen in Abhängigkeit von der vom Fahrer gewünschten Lenkwinkeländerung definiert wird, die aktuelle Lenkwinkeländerung ermittelt wird, überprüft wird, ob die aktuelle Lenkwinkeländerung in der Menge der zulässigen Lenkwinkeländerungen enthalten ist und das unterstützenden Lenkmoment beschränkt wird, wenn die Überprüfung ergibt, dass die aktuelle Lenkwinkeländerung nicht in der Menge der zulässigen Lenkwinkeländerungen enthalten ist.From the DE 10 2014 201 107 A1 a method for limiting at least one supporting steering torque in a steering system with electronic steering assistance is known, in which the steering angle change desired by the driver is determined, a set of permissible steering angle changes is defined as a function of the steering angle change desired by the driver, the current steering angle change is determined, is checked whether the current steering angle change is included in the set of permissible steering angle changes and the supporting steering torque is limited if the check shows that the current steering angle change is not included in the set of permissible steering angle changes.

Aus der DE 10 2007 000 978 A1 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors einer Winkelüberlagerungslenkung, bei dem die maximale Drehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit mindestens einer Betriebsgröße begrenzt wird.From the DE 10 2007 000 978 A1 is a method for controlling an electric motor of an angle superimposed steering system, in which the maximum speed of the electric motor is limited as a function of at least one operating variable.

Aus der DE 10 2007 053 818 B4 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeug-Lenkeinrichtung mit variablem Übersetzungsverhältnis bekannt, bei dem ein von einem Fahrzeugbenutzer durch eine Lenkradeinrichtung vorgegebenen Lenkwinkels ermittelt wird, ein tatsächlich einzustellenden Stellwinkels aus dem vom Fahrzeugbenutzer vorgegebenen Lenkwinkel abhängig von wenigstens einem weiteren Fahrzeugbetriebsparamete ermittelt wird, die Vereinbarkeit des ermittelten Stellwinkels mit dem Lenkwinkel anhand wenigstens eines Qualitätskriteriums unter Einbeziehung wenigstens der als zeitliche Ableitung des Lenkwinkels berechneten Lenkwinkelgeschwindigkeit und der als zeitliche Ableitung des Stellwinkels berechneten Stellwinkelgeschwindigkeit überprüft und/oder ein Lenkaktuator dahingehend angesteuert wird, dass der Stellwinkel eingestellt wird und der tatsächlich eingestellte Stellwinkel gemessen wird und die Vereinbarkeit des eingestellten Stellwinkels mit dem Lenkwinkel anhand wenigstens eines Qualitätskriteriums unter Einbeziehung wenigstens der als zeitliche Ableitung des Lenkwinkels berechneten Lenkwinkelgeschwindigkeit und der als zeitliche Ableitung des Stellwinkels berechneten Stellwinkelgeschwindigkeit überprüft wird die Lenkeinrichtung in einem Normalzustand betrieben wird, falls sich der Lenkwinkel und der Stellwinkel als vereinbar erweisen, oder ein in einen Fehlerzustand erfolgt, wenn sich der Stellwinkel und der Lenkwinkel als unvereinbar erweisen.From the DE 10 2007 053 818 B4 a method for operating a vehicle steering device with a variable transmission ratio is known, in which a steering angle specified by a vehicle user using a steering wheel device is determined, an adjustment angle that is actually to be set is determined from the steering angle specified by the vehicle user as a function of at least one other vehicle operating parameter, the compatibility of the determined setting angle with the steering angle based on at least one quality criterion including at least the steering angle speed calculated as a time derivation of the steering angle and the setting angle speed calculated as a time derivation of the setting angle and/or a steering actuator is controlled such that the setting angle is set and the actually set setting angle is measured is and the compatibility of the set adjustment angle with the steering angle based on at least one quality criterion including ng at least the steering angle speed calculated as the time derivation of the steering angle and the setting angle speed calculated as the time derivation of the setting angle is checked the steering device is operated in a normal state if the steering angle and the setting angle prove to be compatible, or an error state occurs if the Adjusting angle and the steering angle prove to be incompatible.

Es besteht also Bedarf daran, Wege aufzuzeigen, wie auf einfache Art und Weise ein erlaubter Bereich von Überlagerungswinkeln in Abhängigkeit von einer Lenkwinkeleingabe bestimmt werden kann.There is therefore a need to show ways in which an allowable range of overlap angles can be determined in a simple manner as a function of a steering angle input.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, nämlich einem Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten:

  • Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Lenkgröße,
  • Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Zielgröße,
  • Bestimmen zumindest eines Wertebereichs mit einem Maximalwert und/oder einem Minimalwert indikativ für einen zulässigen Wert der Zielgröße basierend zumindest auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße,
  • Vergleichen des Wertes repräsentativ für eine Zielgröße mit dem Wertebereich, und Bestimmen eines Wertes repräsentativ für eine modifizierte Zielgröße durch Begrenzen des Wertes repräsentativ für eine Zielgröße auf den Maximalwert oder den Minimalwert gemäß dem zumindest einem Wertebereich, wenn der Wert repräsentativ für eine Zielgröße größer oder kleiner als der Wertebereich ist,
wobei der Wert repräsentativ für die Lenkgröße ein Winkelwert ist, der Wert repräsentativ für eine Zielgröße ein Winkelwert ist, der Maximalwert ein Winkelwert ist, und der Minimalwert ein Winkelwert ist.The object of the invention is achieved by a method with the features of patent claim 1, namely a method for operating a superimposed steering system of a motor vehicle, with the steps:
  • reading in a value representative of a steering variable,
  • reading in a value representative of a target variable,
  • Determining at least one value range with a maximum value and/or a minimum value indicative of a permissible value of the target variable based at least on the value representative of the steering variable,
  • Comparing the value representative of a target variable with the range of values, and determining a value representative of a modified target variable by limiting the value representative of a target variable to the maximum value or the minimum value according to the at least one range of values if the value representative of a target variable is greater or smaller than the range of values is
wherein the value representative of the steering quantity is an angle value, the value representative of a target quantity is an angle value, the maximum value is an angle value, and the minimum value is an angle value.

Mit anderen Worten, es werden unzulässig große oder kleine Werte abgeschnitten und so der Bereich möglicher Werte für die Zielgröße begrenzt. Dabei wird der jeweilige Wert der Zielgröße so bestimmt, dass ein Fahrer in einer Fahrsituation jeden Fehler innerhalb dieses erlaubten Bereiches durch eine Lenkreaktion ausgleichen kann, um mögliche deutliche Spurabweichungen zu vermeiden. Unabhängig von einer Abweichung der Fehlberechnung wird somit immer eine Kontrollierbarkeit für den Fahrer sichergestellt.In other words, impermissibly large or small values are truncated, thus limiting the range of possible values for the target size. The respective value of the target variable is determined in such a way that a driver in a driving situation can compensate for any error within this permitted range by means of a steering reaction, in order to avoid possible significant lane deviations. Irrespective of a deviation in the incorrect calculation, controllability for the driver is thus always ensured.

Der Wert repräsentativ für die Lenkgröße, z.B. ein Lenkradwinkel, kann mit einem Lenkradsensor, wie z.B. einem Lenkradwinkelsensor, direkt erfasst werden. The value representative of the steering variable, e.g. a steering wheel angle, can be directly detected with a steering wheel sensor, such as a steering wheel angle sensor.

Alternativ kann der Wert repräsentativ für die Lenkgröße bestimmt werden, in dem Ausgangssignale wie z.B. eines Lenkwinkelgeschwindigkeitssensors, ausgewertet werden, z.B. durch eine numerische Integration, um den Wert repräsentativ für die Lenkgröße zu bestimmen.Alternatively, the value can be determined to be representative of the steering variable by evaluating the output signals, e.g.

Die erfassten und bestimmten Größen können repräsentativ für Positionen, wie z.B. Winkelwerte, repräsentativ für Geschwindigkeiten, wie z.B. Winkelgeschwindigkeiten und/oder repräsentativ für Beschleunigungen, wie z.B. Winkelbeschleunigungen, sein.The detected and determined quantities can be representative of positions, such as angular values, representative of velocities, such as angular velocities, and/or representative of accelerations, such as angular accelerations.

So kann durch Bestimmen eines Größen- bzw. Wertebereichs bzw. Werteintervalls mit einem Maximalwert und einem Minimalwert auf einfache Art und Weise ein erlaubter Bereich für eine Zielgröße in Abhängigkeit von einer Lenkeingabe bestimmt werden.Thus, by determining a magnitude or value range or value interval with a maximum value and a minimum value, a permitted range for a target variable can be determined in a simple manner as a function of a steering input.

Es wird das Lenksystem bei einem potentiellen Berechnungsfehler innerhalb einer Komfortfunktion nicht in einen sicheren Zustand ganz ohne Komfortfunktionen geschaltet, sondern der potentielle Fehler wird in seiner Auswirkung begrenzt. Das hat insbesondere Vorteile, wenn kein Fehler vorliegt, sondern die gewollten Funktionen in seltenen Betriebszuständen gewollt den durch die Sicherheitsfunktion begrenzten Bereich überschreiten. Es wird also dann nicht das Lenksystem fälschlicherweise in den sicheren Status überführt, sondern nur die gewollte Funktion auf ein in jedem Fall beherrschbares Maß temporär eingeschränkt.In the event of a potential calculation error within a comfort function, the steering system is not switched to a safe state without any comfort functions, but the potential error is limited in its impact. This has particular advantages if there is no error, but the desired functions in rare operating states intentionally exceed the range limited by the safety function. The steering system is then not incorrectly transferred to the safe status, but only the desired function is temporarily restricted to a level that can be controlled in any case.

Es wird also zu jedem gemessenen Lenkradwinkel ein erlaubter Wertebereich mit einem Maximalwert und einem Minimalwert für den Zielwinkel bestimmt. Das kann über interpolierte Tabellen oder mathematische Zusammenhänge erfolgen. Die Tabellen und mathematischen Zusammenhänge können wahlweise durch weitere im Kraftfahrzeug bekannte Größen, insbesondere eine Fahrzeuggeschwindigkeit, beeinflusst werden. Alternativ kann der Wert repräsentativ für den Lenkradwinkel bestimmt werden, in dem Ausgangssignale eines Lenkwinkelgeschwindigkeitssensors ausgewertet werden, z.B. durch eine numerische Integration, um den Wert repräsentativ für den Lenkwinkel zu bestimmen. So kann auf besonders einfache Weise ein erlaubter Bereich für Zielgrößen in Abhängigkeit von einer Lenkgrößeneingabe bestimmt werden.A permitted value range with a maximum value and a minimum value for the target angle is therefore determined for each measured steering wheel angle. This can be done using interpolated tables or mathematical relationships. The tables and mathematical relationships can optionally be influenced by other variables known in the motor vehicle, in particular a vehicle speed. Alternatively, the value can be determined as being representative of the steering wheel angle by evaluating the output signals of a steering angle speed sensor, e.g. by numerical integration, in order to determine the value as being representative of the steering angle. In this way, a permitted range for target variables can be determined in a particularly simple manner as a function of a steering variable input.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße bestimmt, ein Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich mit einem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert und/oder einem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert indikativ für einen zulässigen Wert der Ziellenkgeschwindigkeit bestimmt, der Wert repräsentativ für eine Ziellenkgeschwindigkeit mit dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich verglichen, und der Wert repräsentativ für Ziellenkgeschwindigkeit auf den Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert oder den Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert gemäß dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich begrenzt. Es wird also für jeden Wert der Lenkgeschwindigkeitsgröße, der entweder gemessen oder durch eine numerische Ableitung nach der Zeit berechnet wird, ein erlaubter Bereich der Zielwinkelgeschwindigkeit bestimmt. Die Bestimmung der erlaubten Zielgeschwindigkeit kann über interpolierte Tabellen oder mathematische Zusammenhänge erfolgen. Die Tabellen und mathematischen Zusammenhänge können wahlweise durch weitere im Kraftfahrzeug bekannte Größen, insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit, beeinflusst werden. So kann auf besonders genaue, aber auch einfache Weise ein erlaubter Bereich für Ziellenkgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von einer Lenkeingabe bestimmt werden.According to one embodiment, a value representative of a steering speed variable is determined, a target steering speed value range with a target steering speed maximum value and/or a target steering speed minimum value indicative of an allowable value of the target steering speed is determined, the value representative of a target steering speed is compared with the target steering speed value range, and the value is representative for target steering speed is limited to the target steering speed maximum value or the target steering speed minimum value according to the target steering speed value range. A permissible range of the target angular velocity is thus determined for each value of the steering velocity variable, which is either measured or calculated by a numerical derivation over time. The permitted target speed can be determined using interpolated tables or mathematical relationships. The tables and mathematical relationships can optionally be influenced by other variables known in the motor vehicle, in particular the vehicle speed. In this way, a permitted range for target steering speeds can be determined in a particularly precise but also simple manner as a function of a steering input.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest ein Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße ausgewertet, um einen weiteren Wertebereich mit einem weiteren Maximalwert und/oder einen weiteren Minimalwert für die Ziellenkgeschwindigkeit zu bestimmen. Aus diesen Minimal- und/oder Maximalwerten für die Ziellenkgeschwindigkeit wird durch numerische Integration unter Einbeziehen der Zielgröße aus dem vorhergehenden Rechenschritt wiederum ein weiterer Minimal- und ein weiterer Maximalwert repräsentativ für die Zielgröße bestimmt. Die Zielgröße wird nun mit dem weiteren Wertebereich verglichen, und die Zielgröße wird auf den weiteren Maximalwert oder den weiteren Minimalwert gemäß dem weiteren Wertebereich begrenzt. Der Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße, der z.B. durch numerisches Ableiten bestimmt wird, kann der vorher bestimmte Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeit sein oder mit einem Lenkgeschwindigkeitssensor direkt erfasst werden. Es wird also durch die z.B. numerische Integration ein weiterer, zweiter Wertebereich bestimmt und zur Begrenzung der Zielgröße herangezogen. Dabei sind der erste Wertebereich und der zweite Wertebereich in der gleichen Einheit wie die erfasste Lenkgröße und die Ziellenkgröße, beispielsweise Winkelwerte. Es können auch z.B. Maximalwerte für eine Ziellenkgeschwindigkeit ausgewertet werden, um so maximale Lenkgrößen, wie z.B. Lenkwinkel, zu bestimmen, die innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervall auftreten können. Der erste Wertebereich und der weitere, zweite Wertebereich können in der Art miteinander kombiniert verwendet werden, dass der jeweils engere Wertebereich zur Begrenzung verwendet wird. Das kann bedeuten, dass der erste Wertebereich mit dem weiteren, zweiten Wertebereich überschrieben wird. So kann die Sicherheit nochmals gesteigert werden.According to a further embodiment, at least one value representative of a steering speed variable is evaluated in order to determine a further value range with a further maximum value and/or a further minimum value for the target steering speed. From these minimum and/or maximum values for the target steering speed, a further minimum and a further maximum value representative of the target variable is in turn determined by numerical integration including the target variable from the previous calculation step. The target variable is now compared with the further range of values, and the target variable is limited to the further maximum value or the further minimum value according to the further range of values. The value representative for a steering wheel speed variable, which is determined, for example, by numerical derivation, the previously determined value can be representative of a steering speed or can be detected directly with a steering speed sensor. A further, second range of values is thus determined by, for example, numerical integration and used to limit the target variable. The first range of values and the second range of values are in the same unit as the detected steering variable and the target steering variable, for example angle values. It is also possible, for example, to evaluate maximum values for a target steering speed in order to determine maximum steering variables, such as steering angles, that can occur within a predetermined time interval. The first range of values and the further, second range of values can be used in combination with one another in such a way that the narrower range of values is used for the limitation. This can mean that the first value range is overwritten with the further, second value range. In this way, security can be further increased.

Ferner wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit den Markmalen des Patentanspruchs 4, ein Steuergerät mit den Markmalen des Patentanspruchs 5 und ein Kraftfahrzeug mit den Markmalen des Patentanspruchs 8.Furthermore, the object of the invention is achieved by a computer program product having the features of patent claim 4, a control unit having the features of patent claim 5 and a motor vehicle having the features of patent claim 8.

Es wird nun die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:

  • 1 in schematischer Darstellung Komponenten einer mechanisch getrennten Überlagerungslenkung eines Kraftfahrzeugs.
  • 2 in schematischer Darstellung weitere Details der in 1 gezeigten Überlagerungslenkung.
  • 3 in schematischer Darstellung ein Verfahrensablauf zum Betrieb der in der 1 gezeigten Überlagerungslenkung.
The invention will now be explained with reference to a drawing. Show it:
  • 1 a schematic representation of components of a mechanically separate superimposed steering system of a motor vehicle.
  • 2 in a schematic representation further details of the in 1 shown superimposed steering.
  • 3 in a schematic representation of a process flow for the operation in the 1 shown superimposed steering.

Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen.It will be on first 1 referenced.

Dargestellt ist ein Kraftfahrzeug 2, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein PKW, mit einer Überlagerungslenkung 4, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Steer-by-Wire Lenkung ausgebildet ist. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Kraftfahrzeug 2 aber auch eine herkömmliche Überlagerungslenkung aufweisen.A motor vehicle 2 is shown, in the present exemplary embodiment a passenger car, with a superimposed steering system 4, which in the present exemplary embodiment is designed as a steer-by-wire steering system. Deviating from the present exemplary embodiment, however, the motor vehicle 2 can also have a conventional superimposed steering system.

Von den Komponenten der Überlagerungslenkung 4 sind in der 1 ein Lenkradaktuator 8 und ein Achsaktuator 10 dargestellt.From the components of the superimposed steering 4 are in the 1 a steering wheel actuator 8 and an axle actuator 10 are shown.

Von den Komponenten des Lenkradaktuators 8 sind in der 1 ein Lenkrad 12, eine Lenkwelle 14, ein Lenkgrößensensor 16, wie z.B. ein Lenkwinkelsensor, und ein Steuergerät 6 dargestellt. Zusätzlich kann dem Lenkradaktuator 8 ein Stellmotor (nicht dargestellt) zugeordnet sein, um ein für einen Fahrer spürbares Lenkmoment zu erzeugen bzw. das Lenkrad 12 in eine gewünschte Position zu drehen. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann anstelle des Lenkrades 12 auch z.B. ein Joystick zur Lenkeingabe vorgesehen sein.Of the components of the steering wheel actuator 8 are in the 1 a steering wheel 12, a steering shaft 14, a steering variable sensor 16, such as a steering angle sensor, and a control unit 6 are shown. In addition, the steering wheel actuator 8 can be assigned a servomotor (not shown) in order to generate a steering torque that can be felt by the driver or to turn the steering wheel 12 into a desired position. Deviating from the present exemplary embodiment, instead of the steering wheel 12, a joystick, for example, can also be provided for steering input.

Von den Komponenten des Achsaktuators 10 sind ein Stellmotor mit zugeordnetem Steuergerät 18und eine von diesem Stellmotor mit dem Steuergerät 18 betätigte Lenkstange 20 dargestellt, welche über zwei Spurstangen 22a, 22b eine Lenkbewegung auf lenkbare Räder 24a, 24b des Kraftfahrzeugs 2 überträgt.Of the components of the axle actuator 10, a servomotor with associated control unit 18 and a steering rod 20 actuated by this servomotor with the control unit 18 are shown, which transmits a steering movement to steerable wheels 24a, 24b of the motor vehicle 2 via two tie rods 22a, 22b.

Im Betrieb überträgt der Lenkgrößensensor 16 ein Lenkgrößensignal mit einem Wert repräsentativ für eine Lenkgröße LW an das Steuergerät 6. Die Lenkgröße LW ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Winkelwert. Für die nachfolgend beschriebenen Aufgaben und Funktionen kann das Steuergerät 6 Hard- und/oder Software-Komponenten aufweisen.During operation, steering variable sensor 16 transmits a steering variable signal with a value that is representative of a steering variable LW to control unit 6. In the present exemplary embodiment, steering variable LW is an angle value. The control unit 6 can have hardware and/or software components for the tasks and functions described below.

Das Lenkgrößensignal mit einem Wert repräsentativ für eine Lenkgröße LW wird im Steuergerät 6 von einer ersten Software-Komponente 26a und einer zweiten Software-Komponente 26b eingelesen.The steering quantity signal with a value representative of a steering quantity LW is read into control unit 6 by a first software component 26a and a second software component 26b.

Die erste Software-Komponente 26a stellt komplexe Funktionen bereit, um aus dem Lenkgrößensignal mit einem Wert repräsentativ für eine Lenkgröße LW unter zu Hilfenahme mindestens eines weiteren Signals vom Kraftfahrzeug 2 eine Zielgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal zu bestimmen. Die Zielgröße ZW ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Winkelwert.The first software component 26a provides complex functions to determine a target variable ZW indicative of a driver's desired steering signal from the steering variable signal with a value representative of a steering variable LW with the aid of at least one other signal from motor vehicle 2. In the present exemplary embodiment, the target variable ZW is an angle value.

Hierzu wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Lenkgröße LW eine Überlagerungsgröße UW, ebenfalls im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Winkelwert, aufaddiert um die Zielgröße ZW zu bestimmen (ZW = LW + UW). Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Zielgröße ZW auch über beliebige Algorithmen in direkter Abhängigkeit von der Lenkgröße LW bestimmt werden.For this purpose, in the present exemplary embodiment, a superimposed variable UW, also in the present exemplary embodiment an angle value, is added to the steering variable LW in order to determine the target variable ZW (ZW=LW+UW). Deviating from the present exemplary embodiment, the target variable ZW can also be determined using any algorithms as a direct function of the steering variable LW.

Die Zielgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal beinhaltet im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterschiedliche, fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzungen, um bei Parkiergeschwindigkeit das Kraftfahrzeug 2 mit wenigen Lenkradumdrehungen steuern zu können und bei hoher Fahrgeschwindigkeit die Richtungsstabilität mit einer indirekten Lenkübersetzung sicherzustellen. Auch verschiedenste Komfortfunktionen, wie zum Beispiel eine Lenkwinkelüberlagerung zum Ausgleich von Seitenwind sind denkbar. Aufgrund der Komplexität der Funktionen kann die notwendige Sicherheit der Berechnung für jede Fahrsituation nur mit höchstem Aufwand erreicht werden. Wegen der Abhängigkeit von äußeren Signalen müssen diese mit höchstem Aufwand plausibilisiert werden.In the present exemplary embodiment, the target variable ZW, which is indicative of a driver's steering request signal, contains different vehicle speed-dependent steering ratios in order to be able to steer the motor vehicle 2 with just a few turns of the steering wheel at parking speed and to ensure directional stability at high driving speeds with an indirect steering ratio. A wide variety of comfort functions, such as superimposed steering angles to compensate for side winds, are also conceivable. Due to the complexity of the functions, the necessary security of the calculation for every driving situation can only be achieved with great effort. Due to the dependence on external signals, these must be checked for plausibility with the greatest effort.

Die zweite Software-Komponente 26b liest ebenfalls das Lenkgrößensignal mit einem Wert repräsentativ für eine Lenkgröße LW vom Lenkgrößensensor 16 ein.The second software component 26b also reads in the steering variable signal with a value that is representative of a steering variable LW from the steering variable sensor 16 .

Über einfache und damit nur geringe Fehlerquellen aufweisende Algorithmen wird - wie nachfolgend noch detailliert erläutert wird - dann für die Zielgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal ein erlaubter Werte-Bereich bestimmt, der für einen Fahrer jederzeit die Fahrtrichtungs-Kontrollierbarkeit sicherstellt. Die Beschränkung der Zielgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal auf diesen erlaubten Bereich stellt eine sichere, gegebenenfalls modifizierte Zielgröße ZW' bereit, die über einen hier nicht dargestellten Fahrzeugbus, wie z.B. einen CAN-Bus, an den Stellmotor mit dem Steuergerät 18 des Achsaktuators 10 übertragen wird um diesen als Lenkbefehl umzusetzen. Die modifizierte Zielgröße ZW' ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Winkelwert.As will be explained in detail below, simple algorithms, which therefore have only few sources of error, are then used to determine a permitted value range for the target variable ZW indicative of a driver's desired steering signal, which ensures that the driver can control the direction of travel at all times. The restriction of the target variable ZW, indicative of a driver's steering request signal, to this permitted range provides a safe, possibly modified target variable ZW', which is transmitted via a vehicle bus, such as a CAN bus, not shown here, to the servomotor with the control unit 18 of the axle actuator 10 is transmitted in order to implement this as a steering command. The modified target variable ZW' is an angle value in the present exemplary embodiment.

Es wird nun zusätzlich auf 2 Bezug genommen.It will now additionally on 2 referenced.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die zweite Software-Komponente 26b. Die zweite Software-Komponente 26b ist dazu ausgebildet, die Zielgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal auf einen von der Lenkgröße LW abgeleiteten sicheren Bereich zu begrenzen, um die modifizierte Zielgröße ZW' für eine sichere Wunschlenkwinkel-Anforderung zu erzeugen. 2 shows an embodiment of the second software component 26b. Second software component 26b is designed to limit target variable ZW, which is indicative of a driver's desired steering signal, to a safe range derived from steering variable LW, in order to generate modified target variable ZW' for a safe desired steering angle requirement.

In dieser 2 sind Software-Unterkomponenten 28 bis 40 der zweiten Software-Komponente 26b dargestellt.In this 2 software subcomponents 28 to 40 of the second software component 26b are shown.

Die Software-Komponente 34 ist dazu ausgebildet, zu jedem Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW einen Maximalwert Max und einen Minimalwert Min als jeweilige erste Ziellenkgrößenobergrenze und erste Ziellenkgrößenuntergrenze zu bestimmen. Das kann beispielsweise durch Interpolation von gespeicherten Tabellenwerten oder einen beliebigen anderen Rechenalgorithmus geschehen. Die aus gespeicherten Tabellenwerten oder den Rechenalgorithmus abgeleiteten Lenkwinkelgrenzen können von weiteren Fahrzeugsignalen, insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig sein, solange diese mit hinreichender Genauigkeit und Absicherung gegen fehlerhaftes Verhalten zur Verfügung stehen.The software component 34 is designed to determine a maximum value Max and a minimum value Min as the respective first target steering variable upper limit and first target steering variable lower limit for each value representative of the steering variable LW. This can be done, for example, by interpolating stored table values or any other computing algorithm. The steering angle limits derived from stored table values or the calculation algorithm can depend on other vehicle signals, in particular the vehicle speed, as long as these are available with sufficient accuracy and protection against erroneous behavior.

Die Software-Komponente 36 ist dazu ausgebildet, basierend auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW einen Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG zu bestimmen. Das erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Vergleich des aktuellen Wertes repräsentativ für die Lenkgröße LWn mit einem vorherigen Wert repräsentativ für die Lenkgröße LWn-1 eines vorhergehenden Berechnungsschritts bzw. Abtastschritts n-1 unter Einbeziehung einer zeitlichen Rechenschrittweite. Dabei kann vorgesehen sein, entweder den Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW oder die Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG mit einem Tiefpass zu filtern, um Signalrauschen zu reduzieren. Steht der Wert repräsentativ für die Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG im Lenkradaktuator 8 schon zur Verfügung, beispielsweise durch einen hier nicht dargestellten Lenkgeschwindigkeitssensor oder eine Berechnung in einer anderen Software-Komponente, kann die Software-Komponente 36 entfallen.The software component 36 is designed to determine a value representative of a steering speed variable LWG based on the value representative of the steering variable LW. In the present exemplary embodiment, this is done by comparing the current value representative of the steering variable LW n with a previous value representative of the steering variable LW n-1 of a previous calculation step or sampling step n-1, including a calculation step width over time. It can be provided that either the value representative of the steering variable LW or the steering speed variable LWG is filtered with a low-pass filter in order to reduce signal noise. If the value representative of the steering speed variable LWG is already available in the steering wheel actuator 8, for example by a steering speed sensor not shown here or a calculation in another software component, the software component 36 can be omitted.

Die Software-Komponente 38 ist dazu ausgebildet, zu jedem Wert repräsentativ für die Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG einen Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert L-Max für eine Ziellenkgeschwindigkeitsobergrenze und einen Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert L-Min für eine Ziellenkgeschwindigkeitsuntergrenze zu bestimmen. Das kann beispielsweise durch Interpolation von gespeicherten Tabellenwerten oder einen beliebigen anderen Rechenalgorithmus geschehen. Die aus gespeicherten Tabellenwerten oder den Rechenalgorithmus abgeleiteten Lenkgeschwindigkeitsgrenzen können von weiteren Fahrzeugsignalen, insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig sein, solange diese mit hinreichender Genauigkeit und Absicherung gegen fehlerhaftes Verhalten zur Verfügung stehen.The software component 38 is designed to determine a target steering speed maximum value L-Max for a target steering speed upper limit and a target steering speed minimum value L-Min for a target steering speed lower limit for each value representative of the steering speed variable LWG. This can be done, for example, by interpolating stored table values or any other computing algorithm. The steering speed limits derived from stored table values or the calculation algorithm can depend on other vehicle signals, in particular the vehicle speed, as long as these are available with sufficient accuracy and protection against erroneous behavior.

Die Software-Komponente 32 hält einen Wert repräsentativ für eine modifizierte Zielgröße ZW'n-1 für eine sichere Wunschlenkgrößen-Anforderung aus einem vorhergehenden Berechnungsschritt bzw. Abtastschritts n-1 vor und gibt diesen Wert als letzten bekannten Wert weiter.The software component 32 keeps a value representative of a modified target variable ZW' n-1 for a safe desired steering variable request from a previous calculation step or sampling step n-1 and forwards this value as the last known value.

Die Software-Komponente 40 ist dazu ausgebildet anhand des Wertes der modifizierten Zielgröße ZW'n-1 für ein sicheres Fahrer-Lenkwunschsignal aus einem vorhergehenden Berechnungsschritt n-1 und dem jeweiligen repräsentativen Wert für den Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert L-Max für eine Ziellenkgeschwindigkeitsobergrenze unter Einbeziehen einer zeitlichen Rechenschrittweite einen zweiten Maximalwert Max' für eine zweite Ziellenkgrößenobergrenze zu bestimmen. Analog wird ein zweiter Minimalwert Min' für eine zweite Ziellenkgrößenuntergrenze bestimmt.The software component 40 is designed for this based on the value of the modified target variable ZW' n-1 for a safe driver desired steering signal from a previous calculation step n-1 and the respective representative value for the target steering speed maximum value L-Max for a target steering speed upper limit below Including a time calculation increment to determine a second maximum value Max 'for a second target steering variable upper limit. A second minimum value Min' is determined analogously for a second lower limit of the target steering variable.

Die Software-Komponente 28 ist dazu ausgebildet, die Ziellenkgröße ZW indikativ für ein Fahrer-Lenkwunschsignal auf den Maximalwert Max oder den Minimalwert Min für die erste Ziellenkgrößenobergrenze und die erste Ziellenkgrößenuntergrenze zu beschränken, wenn der Wert der Zielgröße ZW größer als der Maximalwert Max für die erste Ziellenkgrößenobergrenze oder kleiner als der Minimalwert Min die erste Ziellenkgrößenuntergrenze ist. Liegt hingegen der Wert der Zielgröße ZW zwischen dem Maximalwert Max für die erste Ziellenkgrößenobergrenze und dem Minimalwert Min für die erste Ziellenkgrößenuntergrenze einschließlich dieser Grenzwerte, gibt die Software-Komponente 28 den Wert der Zielgröße ZW unverändert als limitierten Wert ZW" weiter.The software component 28 is designed to limit the target steering variable ZW, indicative of a driver steering request signal, to the maximum value Max or the minimum value Min for the first target steering variable upper limit and the first target steering variable lower limit if the value of the target variable ZW is greater than the maximum value Max for the first target steering variable upper limit or less than the minimum value Min the first target steering variable lower limit. If, on the other hand, the value of the target variable ZW is between the maximum value Max for the first target steering variable upper limit and the minimum value Min for the first target steering variable lower limit including these limit values, the software component 28 passes on the value of the target variable ZW unchanged as the limited value ZW".

Die Software-Komponente 30 ist dazu ausgebildet, analog den limitierten Wert ZW" auf den zweiten Maximalwert Max' für die zweite Ziellenkgrößenobergrenze oder auf den zweiten Minimalwert Min' für eine zweite Ziellenkgrößenuntergrenze zu begrenzen, um die modifizierte Zielgröße ZW' zu bilden, je nachdem, ob der limitierte Wert ZW" größer als der zweite Maximalwert Max' oder kleiner als der zweite Minimalwert Min' ist. Andernfalls gibt die Software-Komponente 30 den limitierten Wert ZW" unverändert als die modifizierte Zielgröße ZW' weiter. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die modifizierte Zielgröße ZW' und der limitierte Wert ZW" jeweils Winkelwerte.The software component 30 is designed to analogously limit the limited value ZW" to the second maximum value Max' for the second target steering variable upper limit or to the second minimum value Min' for a second target steering variable lower limit in order to form the modified target variable ZW', depending on the case whether the limited value ZW" is greater than the second maximum value Max' or less than the second minimum value Min'. Otherwise, the software component 30 forwards the limited value ZW" unchanged as the modified target variable ZW′. In the present exemplary embodiment, the modified target variable ZW′ and the limited value ZW″ are each angle values.

Es wird nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3 ein Verfahrensablauf erläutert.It will now be made with additional reference to 3 a procedure explained.

In einem ersten Schritt S100A liest die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 34, einen Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW ein.In a first step S100A, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 34, reads in a value that is representative of the steering variable LW.

In einem weiteren Schritt S200A liest die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 28, einen Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW basierend auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW und einem Wert repräsentativ für die Überlagerungsgröße UW ein,In a further step S200A, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 28, reads a value representative of the target variable ZW based on the value representative of the steering variable LW and a value representative of the superimposition variable UW.

In einem weiteren Schritt S300A bestimmt die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 34, einen Wertebereich mit dem Maximalwert Max und dem Minimalwert Min indikativ für einen zulässigen Wert der Zielgröße ZW basierend auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW.In a further step S300A, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 34, determines a value range with the maximum value Max and the minimum value Min indicative of a permissible value of the target variable ZW based on the value representative of the steering variable Lw.

In einem weiteren Schritt S100B liest die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 36, einen Wert repräsentativ für die Lenkgröße LW ein.In a further step S100B, the software component 26b of the control device 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 36, reads in a value that is representative of the steering variable LW.

In einem weiteren Schritt S200B bestimmt die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 36, einen Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG.In a further step S200B, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 36, determines a value representative of a steering speed variable LWG.

In einem weiteren Schritt S300B bestimmt die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 38, basierend auf dem Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße LWG den Lenkgeschwindigkeitswertebereich mit einem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert L-Max und einem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert L-Min indikativ für einen zulässigen Wert der Ziellenkgeschwindigkeit.In a further step S300B, the software component 26b of the control device 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 38, determines the steering speed value range with a target steering speed maximum value L-Max and a target steering speed minimum value L- Min indicative of an allowable value of the target steering speed.

In einem weiteren Schritt S400B bestimmt die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 40, basierend auf dem Lenkgeschwindigkeitswertebereich mit einem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert L-Max und einem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert L-Min unter Einbeziehung einer Rechenschrittweite und der modifizierten Ziellenkgröße ZW'n-1 eines vorherigen Schritts einen weiteren Wertebereich mit einem weiteren Maximalwert Max' und einen weiteren Minimalwert Min'.In a further step S400B, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 40, determines based on the steering speed value range with a target steering speed maximum value L-Max and a target steering speed minimum value L-Min, including a calculation increment and the modified target steering variable ZW' n-1 of a previous step, a further value range with a further maximum value Max' and a further minimum value Min'.

Mit anderen Worten, um den weiteren Wertebereich mit einem weiteren Maximalwert Max' und einen weiteren Minimalwert Min' zu bestimmen wird eine numerische Integration von dem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert L-Min bzw. dem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert L-Max unter Berücksichtigung einer Abtastweite ausgeführt. Zusätzlich wird ein modifizierter Ziellenkwinkels ZW'n-1 eines vorherigen Schritts unter Einbeziehung einer Rechenschrittweite als mit auswertet. Der modifizierte Ziellenkwinkel ZW'n-1 eines vorherigen Schritts kann als ein Startwert bzw. Integrationskonstante für die Berechnung angesehen werden. Mit anderen Worten, ein Lenkeinschlag von z.B. 30° in einem vorherigen Rechenschritt führt zu einem um 30° verschobenen Wertebereich mit einem weiteren Maximalwert Max' und einen weiteren Minimalwert Min.In other words, in order to determine the further value range with a further maximum value Max' and a further minimum value Min', a numerical integration of the target steering speed minimum value L-Min and the target steering speed maximum value L-Max is carried out taking into account a scanning range. In addition, a modified target steering angle ZW' n-1 of a previous step is evaluated as well, taking into account a calculation step size. The modified target steering angle ZW' n-1 of a previous step can be viewed as a starting value or integration constant for the calculation. In other words, a steering angle of 30°, for example, in a previous calculation step leads to a value range shifted by 30° with an additional maximum value Max' and an additional minimum value Min.

In einem weiteren Schritt S100C vergleicht die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 28, den Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW mit dem Wertebereich mit dem Maximalwert Max und dem Minimalwert Min gemäß dem Wertebereich. Wenn der Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW größer als der Maximalwert Max ist wird der Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW auf den Maximalwert Max begrenzt. Wenn hingegen der Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW kleiner als der Minimalwert Min ist wird der Wert repräsentativ für die Zielgröße ZW auf den Minimalwert Min begrenzt und gibt ihn als limitierte Zielgröße ZW" aus.In a further step S100C, the software component 26b of the control unit 6 compares in the present exemplary embodiment, the software subcomponent 28, the value representative of the target variable ZW with the value range with the maximum value Max and the minimum value Min according to the value range. If the value representative of the target variable ZW is greater than the maximum value Max, the value representative of the target variable ZW is limited to the maximum value Max. If, on the other hand, the value representative of the target variable ZW is smaller than the minimum value Min, the value representative of the target variable ZW is limited to the minimum value Min and outputs it as the limited target variable ZW".

In einem weiteren Schritt S200C vergleicht die Software-Komponente 26b des Steuergerätes 6, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Software-Unterkomponente 30, den Wert repräsentativ für die limitierte Zielgröße ZW" mit dem weiteren Wertebereich mit dem weiteren Maximalwert Max' und dem weiteren Minimalwert Min' gemäß dem weiteren Wertebereich. Wenn der Wert repräsentativ für die limitierte Zielgröße ZW" größer als der zweite Maximalwert Max' ist wird der Wert repräsentativ für die limitierte Zielgröße ZW" auf den zweiten Maximalwert Max' begrenzt. Wenn hingegen der Wert repräsentativ für die limitierte Zielgröße ZW" kleiner als der zweite Minimalwert Min' ist wird der Wert repräsentativ für die limitierte Zielgröße ZW" auf den zweiten Minimalwert Min' begrenzt und gibt ihn als modifizierte Zielgröße ZW' aus.In a further step S200C, the software component 26b of the control unit 6, in the present exemplary embodiment the software subcomponent 30, compares the value representative of the limited target variable ZW" with the further value range with the further maximum value Max' and the further minimum value Min' the further value range. If the value representative of the limited target variable ZW" is greater than the second maximum value Max', the value representative of the limited target variable ZW" is limited to the second maximum value Max'. If, on the other hand, the value is representative of the limited target variable ZW "is smaller than the second minimum value Min', the value representative of the limited target variable ZW" is limited to the second minimum value Min' and outputs it as the modified target variable ZW'.

Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Reihenfolge der Schritte S100A bis S200C auch eine andere sein. Ferner können auch mehrere Schritte zeitgleich bzw. simultan ausgeführt werden.Deviating from the present exemplary embodiment, the order of steps S100A to S200C can also be different. Furthermore, several steps can also be carried out at the same time or simultaneously.

So werden unzulässig große oder kleine Werte abgeschnitten und der Bereich möglicher Werte für die Zielgröße ZW begrenzt. Dabei wird der jeweilige Wert der Zielgröße ZW so bestimmt, dass ein Fahrer in einer Fahrsituation jeden Fehler innerhalb dieses erlaubten Bereiches durch eine Lenkreaktion ausgleichen kann, um mögliche deutliche Spurabweichungen zu vermeiden. Unabhängig von einer Abweichung der Fehlberechnung in den komplexen Komfortfunktionen zur Berechnung der Zielgröße ZW wird somit immer eine Kontrollierbarkeit für den Fahrer sichergestellt.Inadmissibly large or small values are cut off and the range of possible values for the target variable ZW is limited. The respective value of target variable ZW is determined in such a way that in a driving situation a driver can compensate for any error within this permitted range by means of a steering reaction in order to avoid possible significant lane deviations. Irrespective of a deviation in the incorrect calculation in the complex comfort functions for calculating the target variable ZW, controllability for the driver is thus always ensured.

BezugszeichenlisteReference List

22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
44
Überlagerungslenkungoverlay steering
66
Steuergerätcontrol unit
88th
Lenkradaktuatorsteering wheel actuator
1010
Achsaktuatoraxle actuator
1212
Lenkradsteering wheel
1414
Lenkwellesteering shaft
1616
Lenkgrößensensorsteering variable sensor
1818
Stellmotor mit SteuergerätServomotor with control unit
2020
Lenkstangehandlebar
22a22a
Spurstangetie rod
22b22b
Spurstangetie rod
24a24a
Radwheel
24b24b
Radwheel
26a26a
Software-Komponentesoftware component
26b26b
Software-Komponentesoftware component
2828
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
3030
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
3232
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
3434
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
3636
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
3838
Software-Unterkomponentesoftware subcomponent
4040
Software-Unterkomponente software subcomponent
L-MaxL-Max
Ziellenkgeschwindigkeit-MaximalwertTarget steering speed maximum value
L-MinL min
Ziellenkgeschwindigkeit-MinimalwertTarget steering speed minimum value
LWLw
Lenkgrößesteering size
LWGLWG
Lenkgeschwindigkeitsgrößesteering speed size
MaxMax
Maximalwertmaximum value
Minminutes
Minimalwertminimum value
Max'Max'
zweiter Maximalwertsecond maximum value
Min'minutes
zweiter Minimalwertsecond minimum value
UWUW
Überlagerungsgrößeoverlay size
ZWbetween
Zielgrößetarget size
ZW'ZW'
modifizierte Zielgrößemodified target size
ZW"ZW"
limitierte Zielgröße limited target size
S100AS100A
SchrittStep
S200AS200A
SchrittStep
S300AS300A
SchrittStep
S100BS100B
SchrittStep
S200BS200B
SchrittStep
S300BS300B
SchrittStep
S400BS400B
SchrittStep
S100CS100C
SchrittStep
S200CS200C
SchrittStep

Claims (8)

Verfahren zum Betrieb einer Überlagerungslenkung (4) eines Kraftfahrzeugs (2), mit den Schritten: (S100A) Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Lenkgröße (LW), (S200A) Einlesen eines Wertes repräsentativ für eine Zielgröße (ZW) , (S300A) Bestimmen zumindest eines Wertebereichs mit einem Maximalwert (Max) und/oder einem Minimalwert (Min) indikativ für einen zulässigen Wert der Zielgröße (ZW) basierend zumindest auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW), (S100C) Vergleichen des Wertes repräsentativ für die Zielgröße (ZW) mit dem Wertebereich, und Bestimmen eines Wertes repräsentativ für eine modifizierte Zielgröße (ZW') durch Begrenzen des Wertes repräsentativ für die Zielgröße (ZW) auf den Maximalwert (Max) oder den Minimalwert (Min) gemäß dem Wertebereich, wenn der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) größer oder kleiner als der Wertebereich ist, wobei der Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW) ein Winkelwert ist, der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) ein Winkelwert ist, der Maximalwert (Max) ein Winkelwert ist, und der Minimalwert (Min) ein Winkelwert ist.Method for operating a superimposed steering (4) of a motor vehicle (2), with the steps: (S100A) reading in a value representative of a steering variable (LW), (S200A) reading in a value representative of a target variable (ZW), (S300A) determining at least one value range with a maximum value (Max) and/or a minimum value (Min) indicative of a permissible value of the target variable (ZW) based at least on the value representative of the steering variable (LW), (S100C) comparing the value representative of the target size (ZV) with the range of values, and determining a value representative of a modified target size (ZV') by limiting the value representative of the target size (ZV) to the maximum value (Max) or the minimum value (Min) according to the range of values if the value representative of the target variable (ZW) is greater or smaller than the range of values, the value representative of the steering variable (LW) being an angular value, the value representative of the target variable (ZW) being an angular value is, the maximum value (Max) is an angle value, and the minimum value (Min) is an angle value. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einem weiteren Schritt (S200B) ein Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße (LWG) bestimmt wird, und in einem weiteren Schritt (S300B) ein Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich mit einem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert (L-Max) und/oder einem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert (L-Min) indikativ für einen zulässigen Wert der Ziellenkwinkelgeschwindigkeit bestimmt wird, der Wert repräsentativ für eine Ziellenkwinkelgeschwindigkeit mit dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich verglichen wird, und der Wert repräsentativ für die Ziellenkwinkelgeschwindigkeit auf den Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert (L-Max) oder den Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert (L-Min) gemäß dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich begrenzt wird.procedure after claim 1 , wherein in a further step (S200B) a value representative of a steering speed variable (LWG) is determined, and in a further step (S300B) a target steering speed value range with a target steering speed maximum value (L-Max) and/or a target steering speed minimum value (L -Min) is determined indicative of an allowable value of the target steering angular velocity, the value representative of a target steering angular velocity is compared with the target steering velocity value range, and the value representative of the target steering angular velocity is limited to the target steering velocity maximum value (L-Max) or the target steering velocity minimum value (L- Min) is limited according to the target steering speed value range. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem weiteren Schritt (S400B) zumindest ein Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße (LWG) ausgewertet wird, um einen weiteren Wertebereich mit einem weiteren Maximalwert (Max') und/oder einen weiteren Minimalwert (Min') zu bestimmen, und in einem weiteren Schritt (S200C) ein Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) mit dem weiteren Wertebereich verglichen wird, und die Zielgröße (ZW) auf den weiteren Maximalwert (Max') oder den weiteren Minimalwert (Min') gemäß dem weiteren Wertebereich begrenzt wird.procedure after claim 1 or 2 , wherein in a further step (S400B) at least one value representative of a steering speed variable (LWG) is evaluated in order to determine a further value range with a further maximum value (Max') and/or a further minimum value (Min'), and in a further step (S200C) a value representative of the target variable (ZW) is compared with the further value range, and the target variable (ZW) is limited to the further maximum value (Max') or the further minimum value (Min') according to the further value range. Computerprogrammprodukt, ausgebildet zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.Computer program product, designed to carry out a method according to one of Claims 1 until 3 . Steuergerät (6) zum Betrieb einer Überlagerungslenkung (4) eines Kraftfahrzeugs (2), dazu ausgebildet, einen Wert repräsentativ für eine Lenkgröße (LW) einzulesen, einen Wert repräsentativ für eine Zielgröße (ZW) einzulesen, zumindest einen Wertebereich mit einem Maximalwert (Max) und/oder einem Minimalwert (Min) indikativ für einen zulässigen Wert der Zielgröße (ZW) basierend zumindest auf dem Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW) zu bestimmen, den Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) mit dem zumindest einen Wertebereich zu vergleichen und den Wert repräsentativ für eine modifizierte Zielgröße (ZW') auf den Maximalwert (Max) oder den Minimalwert (Min) gemäß dem zumindest einem Wertebereich zu begrenzen, wenn der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) größer oder kleiner als der Wertebereich ist, wobei der Wert repräsentativ für die Lenkgröße (LW) ein Winkelwert ist, der Wert repräsentativ für die Zielgröße (ZW) ein Winkelwert ist, der Maximalwert (Max) ein Winkelwert ist, und der Minimalwert (Min) ein Winkelwert ist.Control unit (6) for operating a superimposed steering (4) of a motor vehicle (2), designed to read in a value representative of a steering variable (LW), read in a value representative of a target variable (ZW), at least one value range with a maximum value (max ) and/or a minimum value (Min) indicative of a permissible value of the target variable (ZW) based at least on the value representative of the steering variable (LW), to compare the value representative of the target variable (ZW) with the at least one value range and limit the value representative of a modified target variable (ZW') to the maximum value (Max) or the minimum value (Min) according to the at least one value range if the value representative of the target variable (ZW) is greater or smaller than the value range, where the value representative of the steering variable (LW) is an angle value, the value representative of the target variable (ZW) is an angle value, the maximum value (Max) is an angle value, and the minimum value (Min) is an angle value. Steuergerät (6) nach Anspruch 5, wobei das Steuergerät (6) dazu ausgebildet ist, einen Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße (LWG) einzulesen oder zu bestimmen, einen Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich mit einem Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert (L-Max) und/oder einem Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert (L-Min) indikativ für einen zulässigen Wert der Ziellenkwinkelgeschwindigkeit zu bestimmen, den Wert repräsentativ für eine Ziellenkwinkelgeschwindigkeit mit dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich zu vergleichen und den Wert repräsentativ für Ziellenkwinkelgeschwindigkeit auf den Ziellenkgeschwindigkeit-Maximalwert (L-Max) oder den Ziellenkgeschwindigkeit-Minimalwert (L-Min) gemäß dem Ziellenkgeschwindigkeitswertebereich zu begrenzen.control unit (6) after claim 5 , wherein the control unit (6) is designed to read in or determine a value representative of a steering speed variable (LWG), a target steering speed value range with a target steering speed maximum value (L-Max) and/or a target steering speed minimum value (L-Min) indicative to determine an allowable value of the target steering angular velocity, to compare the value representative of a target steering angular velocity with the target steering velocity value range and the value representative of target steering angular velocity to the target steering velocity maximum value (L-Max) or the target steering velocity minimum value (L-Min) according to the target steering velocity value range limit. Steuergerät (6) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Steuergerät (6) dazu ausgebildet ist, einen Wert repräsentativ für eine Lenkgeschwindigkeitsgröße (LWG) einzulesen oder zu bestimmen, um einen weiteren Wertebereichs mit einem weiteren Maximalwert (Max') und/oder einen weiteren Minimalwert (Min') zu bestimmen, einen Wert repräsentativ für den Zielgröße (ZW) mit dem weiteren Wertebereich zu vergleichen und den Zielgröße (ZW) auf den weiteren Maximalwert (Max') oder den weiteren Minimalwert (Min') gemäß dem weiteren Wertebereich zu begrenzen.control unit (6) after claim 5 or 6 , wherein the control unit (6) is designed to read in or determine a value representative of a steering speed variable (LWG) in order to determine a further value range with a further maximum value (Max') and/or a further minimum value (Min'), to compare a value representative of the target variable (ZW) with the further value range and to limit the target variable (ZW) to the further maximum value (Max') or the further minimum value (Min') according to the further value range. Kraftfahrzeug (2) mit einem Steuergerät (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7.Motor vehicle (2) with a control unit (6) according to one of Claims 5 until 7 .
DE102020201286.5A 2019-03-06 2020-02-03 Method for operating superimposed steering of a motor vehicle Active DE102020201286B4 (en)

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