DE102021202345A1

DE102021202345A1 - Steer-by-wire steering system and method of operating a steer-by-wire steering system when cornering

Info

Publication number: DE102021202345A1
Application number: DE102021202345.2A
Authority: DE
Inventors: Riccardo Ficca; Kristof Polmans
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Presta AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Presta AG
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2022-09-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems (1) in einem Kraftfahrzeug (30) umfassend eine Lenkwelle (3) und einen Lenksteller (16), wobei eine über die Lenkwelle (3) mittels einer Lenkhandhabe (2) vorgegebene Lenkbewegung erfasst wird, basierend auf der erfassten Lenkbewegung sowie einer Lenkübersetzung ein Steuersignal zur Steuerung des Lenkstellers (16) erzeugt wird und der Lenksteller (16) mit dem Steuersignal zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern (18) des Kraftfahrzeugs (30) angesteuert wird. Die Lenkübersetzung wird dabei in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (30) angepasst. Zudem wird ein im Zusammenhang mit dem Fahren des Kraftfahrzeugs (30) stehender Parameter erfasst, geprüft, ob der Parameter eine vorgegebene Kurvenfahrtbedingung erfüllt, und bei Erfüllung der Kurvenfahrtbedingung die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung ausgesetzt.Ferner betrifft die Erfindung ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1), welches ausgebildet ist, nach einem solchen Verfahren betrieben zu werden.The present invention relates to a method for operating a steer-by-wire steering system (1) in a motor vehicle (30), comprising a steering shaft (3) and a steering actuator (16), with a steering handle ( 2) the specified steering movement is detected, a control signal for controlling the steering actuator (16) is generated based on the detected steering movement and a steering ratio, and the steering actuator (16) uses the control signal to convert the specified steering movement into a steering movement of steerable wheels (18) of the Motor vehicle (30) is controlled. The steering ratio is adjusted depending on the current speed of the motor vehicle (30). In addition, a parameter associated with the driving of the motor vehicle (30) is detected, a check is made as to whether the parameter satisfies a specified cornering condition, and if the cornering condition is met, the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended. The invention also relates to a steer-by-wire Steering system (1), which is designed to be operated by such a method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems in einem Kraftfahrzeug umfassend eine Lenkwelle und einen Lenksteller. Bei dem Verfahren wird eine über die Lenkwelle mittels einer Lenkhandhabe vorgegebene Lenkbewegung erfasst, basierend auf der erfassten Lenkbewegung sowie einer Lenkübersetzung ein Steuersignal zur Steuerung des Lenkstellers erzeugt und der Lenksteller mit dem Steuersignal zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs angesteuert. Die Lenkübersetzung wird dabei in einem Grundbetriebsmodus in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst.The invention relates to a method for operating a steer-by-wire steering system in a motor vehicle, comprising a steering shaft and a steering actuator. In the method, a steering movement specified via the steering shaft by means of a steering handle is detected, a control signal for controlling the steering actuator is generated based on the detected steering movement and a steering ratio, and the steering actuator is actuated with the control signal for converting the specified steering movement into a steering movement of steerable wheels of the motor vehicle . In this case, the steering ratio is adjusted in a basic operating mode as a function of a current speed of the motor vehicle.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steer-by-Wire-Lenksystem umfassend eine Lenkwelle, über die mittels einer Lenkhandhabe eine Lenkbewegung vorgegeben werden kann, und einen Lenksteller, der ausgebildet ist, gemäß einem empfangenen Steuersignal auf ein mechanisches Koppelelement des Lenksystems zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern eines Kraftfahrzeugs einzuwirken, wobei die Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in die Lenkbewegung der lenkbaren Räder durch eine Lenkübersetzung festgelegt wird.The invention also relates to a steer-by-wire steering system comprising a steering shaft, via which a steering movement can be specified using a steering handle, and a steering actuator, which is designed to implement the specified movement according to a received control signal on a mechanical coupling element of the steering system Act steering movement in a steering movement of steerable wheels of a motor vehicle, the implementation of the predetermined steering movement in the steering movement of the steerable wheels is determined by a steering ratio.

Ein Steer-by-Wire-Lenksystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2019 204 587 A1 bekannt. In dieser Druckschrift wird offenbart, den Radlenkwinkel für einen auf ein gelenktes Rad eines Kraftfahrzeugs wirkenden, elektronisch geregelten Lenksteller unter Berücksichtigung eines Korrekturwinkels zu berechnen. Dieser Korrekturwinkel kann dabei insbesondere abhängig von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berechnet werden.A steer-by-wire steering system and a method for operating a steer-by-wire steering system are, for example, from the publication DE 10 2019 204 587 A1 known. This publication discloses calculating the wheel steering angle for an electronically controlled steering actuator acting on a steered wheel of a motor vehicle, taking into account a correction angle. This correction angle can be calculated in particular as a function of the speed of the motor vehicle.

Aus der Druckschrift DE 60 2005 004 204 T2 ist darüber hinaus ein Steer-by-Wire-Lenksystem bekannt, bei dem für eine Korrektur des Lenkwinkels die Gierrate des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird.From the pamphlet DE 60 2005 004 204 T2 a steer-by-wire steering system is also known in which the yaw rate of the motor vehicle is taken into account for correcting the steering angle.

Zudem ist aus der Druckschrift DE 10 2019 202 003 A1 ein Steer-by-Wire-Lenksystem bekannt, bei dem die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst werden kann.In addition, from the pamphlet DE 10 2019 202 003 A1 a steer-by-wire steering system is known in which the steering ratio can be adjusted depending on the driving speed of the motor vehicle.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung in einigen Fahrsituationen ungünstig sein kann, und die Anpassung der Lenkübersetzung für den Fahrer zu einer unerwarteten Änderung des Lenkverhaltens führen kann. Hierdurch wird das Lenkverhalten des Fahrzeugs von dem Fahrer mitunter als unstimmig wahrgenommen.However, it has been shown that a vehicle speed-dependent adjustment of the steering ratio can be unfavorable in some driving situations, and the adjustment of the steering ratio can lead to an unexpected change in the steering behavior of the driver. As a result, the driver sometimes perceives the steering behavior of the vehicle as inconsistent.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems und ein verbessertes Steer-by-Wire-Lenksystem bereitzustellen. Insbesondere soll dabei das Lenkverhalten eines Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrten verbessert werden, sodass einem Fahrer insbesondere ein angenehmeres und stimmigeres Lenkgefühl bereitgestellt wird.Against this background, it is an object of the present invention to provide an improved method for operating a steer-by-wire steering system and an improved steer-by-wire steering system. In particular, the aim is to improve the steering behavior of a motor vehicle when cornering, so that a driver is provided with a more pleasant and consistent steering feel.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems sowie ein Steer-by-Wire-Lenksystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.To solve this problem, a method for operating a steer-by-wire steering system and a steer-by-wire steering system according to the independent claims are proposed. Further advantageous configurations of the invention are described in the dependent claims and the description as well as shown in the figures.

Die vorgeschlagene Lösung sieht ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems in einem Kraftfahrzeug vor, wobei das Steer-by-Wire-Lenksystem eine Lenkwelle und einen Lenksteller umfasst. Bei dem Verfahren wird eine über die Lenkwelle mittels einer Lenkhandhabe vorgegebene Lenkbewegung erfasst. Basierend auf der erfassten Lenkbewegung sowie einer Lenkübersetzung, die insbesondere das Verhältnis zwischen einem Radwinkel eines gelenkten Rades eines Kraftfahrzeugs und einem Lenkwinkel der Lenkwelle definiert, wird ein Steuersignal zur Steuerung des Lenkstellers erzeugt und der Lenksteller mit dem Steuersignal zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs angesteuert. Die Lenkübersetzung wird, insbesondere in einem Grundbetriebsmodus des Steer-by-Wire-Lenksystems, in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst, vorteilhafterweise derart, dass die Lenkübersetzung mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit kleiner wird und die Lenkübersetzung mit abnehmender Fahrgeschwindigkeit größer wird. Bei dem Verfahren wird zudem wenigstens ein im Zusammenhang mit dem Fahren des Kraftfahrzeugs stehender Parameter erfasst und geprüft, ob der wenigstens eine Parameter wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Bei Erfüllung der wenigstens einen Bedingung wird die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung ausgesetzt. Vorteilhafterweise wird der Grundbetriebsmodus dazu verlassen und vorteilhafterweise in einen Sonderbetriebsmodus gewechselt. Erfüllt der wenigstens eine Parameter die wenigstens eine vorgegebene Bedingung nicht, so wird der Grundbetriebsmodus vorteilhafterweise beibehalten und die Lenkübersetzung wird vorteilhafterweise weiterhin geschwindigkeitsabhängig angepasst.The proposed solution provides a method for operating a steer-by-wire steering system in a motor vehicle, the steer-by-wire steering system comprising a steering shaft and a steering actuator. In the method, a steering movement specified via the steering shaft by means of a steering handle is detected. Based on the detected steering movement and a steering ratio, which in particular defines the relationship between a wheel angle of a steered wheel of a motor vehicle and a steering angle of the steering shaft, a control signal for controlling the steering actuator is generated and the steering actuator uses the control signal to convert the specified steering movement into a steering movement controlled by steerable wheels of the motor vehicle. The steering ratio is, in particular in a basic operating mode of the steer-by-wire steering system, adapted as a function of a current speed of the motor vehicle, advantageously in such a way that the steering ratio decreases with increasing driving speed and the steering ratio increases with decreasing driving speed. In the method, at least one parameter related to the driving of the motor vehicle is also recorded and a check is made as to whether the at least one parameter satisfies at least one predetermined condition. If the at least one condition is met, the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended. For this purpose, the basic operating mode is advantageously exited and advantageously a change is made to a special operating mode. If the at least one parameter does not meet the at least one predetermined condition, the basic operating mode is advantageously retained and the steering ratio is advantageously further adapted as a function of the speed.

Mit dieser Ausgestaltung kann vorteilhafterweise für Fahrsituationen, in denen eine geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung eher negativ ist und von Fahrern als unstimmig empfunden wird, verhindert werden, dass die Lenkübersetzung bei einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs geändert wird. Durch die Erfindung ist es somit einerseits möglich, die in vielen Fahrsituationen als positiv wahrgenommene geschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzung vorzunehmen, was insbesondere in dem Grundbetriebsmodus der Fall ist. Zudem kann aber insbesondere in Situationen, in denen die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung weniger positiv oder gar unerwünscht ist, der Grundbetriebsmodus verlassen werden und vorteilhafterweise in einen Sonderbetriebsmodus gewechselt werden, bei dem eine Änderung der Fahrgeschwindigkeit die Lenkübersetzung nicht beeinflusst. Hierdurch wird einem Fahrer vorteilhafterweise ein angenehmeres und stimmigeres Lenkgefühl bereitgestellt.This refinement can advantageously prevent the steering ratio from being changed when the driving speed of the motor vehicle changes in driving situations in which a speed-dependent adjustment of the steering ratio is rather negative and is perceived by drivers as inconsistent. The invention thus makes it possible, on the one hand, to carry out the speed-dependent steering ratio, which is perceived as positive in many driving situations, which is the case in particular in the basic operating mode. In addition, however, especially in situations in which the speed-dependent adjustment of the steering ratio is less positive or even undesirable, the basic operating mode can be left and advantageously switched to a special operating mode in which a change in driving speed does not affect the steering ratio. This advantageously provides a driver with a more comfortable and consistent steering feel.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Parameter, der erfasst wird, im Zusammenhang mit dem Durchfahren einer Straßenkurve steht, wobei der wenigstens eine Parameter die wenigstens eine vorgegebene Bedingung vorteilhafterweise erfüllt, wenn das Kraftfahrzeug in eine Kurve einfährt. Insbesondere wird geprüft, ob der erfasste Parameter eine Kurvenfahrtbedingung als die wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Vorteilhafterweise wird hierdurch das Lenkverhalten eines Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrten verbessert, denn üblicherweise ändert ein Fahrer beim Durchfahren einer Kurve die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Vorteilhafterweise wird durch das Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung während des Durchfahrens einer Kurve verhindert, dass eine Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer Abweichung der Fahrzeugtrajektorie von der vorgegebenen Bahn führt, wenn der Fahrer den Lenkradwinkel und somit den Lenkwellenwinkel beibehält. Zudem wird vorteilhafterweise verhindert, dass der Fahrer die Position des Lenkradwinkels variieren muss, um die beabsichtigte Bahn des Fahrzeugs beizubehalten. Das Lenkverhalten des Fahrzeugs wird insofern aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens von einem Fahrer als stimmiger wahrgenommen.In particular, it is provided that the at least one parameter that is recorded is related to driving through a bend in the road, with the at least one parameter advantageously fulfilling the at least one predetermined condition when the motor vehicle enters a bend. In particular, it is checked whether the recorded parameter satisfies a cornering condition as the at least one predefined condition. This advantageously improves the steering behavior of a motor vehicle when cornering, since a driver usually changes the speed of the motor vehicle when driving through a curve. The suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio while negotiating a curve advantageously prevents a change in vehicle speed from causing the vehicle trajectory to deviate from the specified path if the driver maintains the steering wheel angle and thus the steering shaft angle. In addition, it is advantageously avoided that the driver has to vary the position of the steering wheel angle in order to maintain the intended path of the vehicle. In this respect, the steering behavior of the vehicle is perceived as more consistent by a driver due to the method according to the invention.

Fährt ein Fahrer also beispielsweise mit einem Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäß betriebenes Steer-by-Wire-Lenksystem umfasst, mit einer ersten Geschwindigkeit in eine Kurve ein, so wird aufgrund des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens vorteilhafterweise erkannt, dass ein erfasster Parameter eine Kurvenfahrtbedingung als vorgegebene Bedingung erfüllt. Auch wenn der Fahrer nun das Kraftfahrzeug weiter beschleunigt oder abbremst, bleibt die Lenkübersetzung vorteilhafterweise konstant und es wird vorteilhafterweise verhindert, dass bei gleichbleibendem Kurvenradius der Fahrer entweder beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs die Lenkbewegung zurücknehmen muss, um einer Vergrößerung des Radwinkels der gelenkten Räder entgegen zu wirken, oder aber beim Verzögern des Kraftfahrzeugs die Lenkbewegung weiterführen muss, um einer Verringerung des Radwinkels der gelenkten Räder entgegen zu wirken.For example, if a driver enters a curve with a motor vehicle that includes a steer-by-wire steering system operated according to the invention at a first speed, the method designed according to the invention advantageously recognizes that a detected parameter indicates a cornering condition as a predetermined condition Fulfills. Even if the driver now further accelerates or brakes the motor vehicle, the steering ratio advantageously remains constant and it is advantageously prevented that, with the same curve radius, the driver either has to take back the steering movement when accelerating the motor vehicle in order to counteract an increase in the wheel angle of the steered wheels , or when decelerating the motor vehicle must continue the steering movement in order to counteract a reduction in the wheel angle of the steered wheels.

Vorteilhafterweise wird die Lenkübersetzung nach dem Aussetzen wieder geschwindigkeitsabhängig angepasst. Es wird vorteilhafterweise wieder in den Grundbetriebsmodus gewechselt. Insbesondere wird von dem Sonderbetriebsmodus zurück in den Grundbetriebsmodus gewechselt. Das Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung erfolgt so vorteilhafterweise rein situationsangepasst. Die Vorzüge einer geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung gehen so vorteilhafterweise nicht verloren.Advantageously, the steering ratio is adjusted again depending on the speed after the suspension. It is advantageously changed back to the basic operating mode. In particular, there is a change from the special operating mode back to the basic operating mode. The suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio thus advantageously takes place in a purely situation-adapted manner. Advantageously, the advantages of a speed-dependent adjustment of the steering ratio are not lost in this way.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung für ein vorgegebenes Zeitintervall ausgesetzt, insbesondere wenigstens für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall. Hierdurch wird vorteilhafterweise verhindert, dass bei besonderen Straßenverläufen schnell zwischen Sonderbetriebsmodus und Grundbetriebsmodus hin und her gewechselt wird, was für einen Fahrer wiederum irritierend sein könnte. Das Mindestzeitintervall kann insbesondere zwischen 0,1 Sekunden und 3 Sekunden betragen, vorzugsweise zwischen 0,3 Sekunden und 1,5 Sekunden.According to one embodiment of the invention, the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended for a predetermined time interval, in particular at least for a predetermined minimum time interval. In this way, it is advantageously prevented that, in the case of particular road courses, there is a rapid change back and forth between the special operating mode and the basic operating mode, which in turn could be irritating for a driver. In particular, the minimum time interval can be between 0.1 seconds and 3 seconds, preferably between 0.3 seconds and 1.5 seconds.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung so lange ausgesetzt wird, wie der wenigstens eine Parameter die wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Der wenigstens eine Parameter wird dabei vorteilhafterweise laufend aktualisiert bereitgestellt. Vorteilhafterweise wird hierdurch situationsangepasst wieder zu einer geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung zurückgekehrt, was vorteilhafterweise zu einem durchgängig positiven Lenkverhalten führt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn auch dann, wenn der wenigstens eine Parameter die wenigstens eine vorgegebene Bedingung nicht mehr erfüllt, der Sonderbetriebsmodus, also die nicht geschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzung, noch für ein Mindestzeitintervall beibehalten wird. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise verhindert, dass bei einem nur kurzzeitigen Nichterfüllen der Bedingung, beispielsweise bei unmittelbar aufeinanderfolgenden Kurven, zwischen dem Sonderbetriebsmodus und dem Grundbetriebsmodus hin und her gewechselt wird. Auch ist es vorteilhaft, wenn nicht unmittelbar nach der Durchfahrt der Kurve die Lenkübersetzung angepasst wird, sondern ein Mindestzeitintervall gewartet wird. Hierdurch nimmt ein Fahrer den Wechsel von dem Sonderbetriebsmodus zurück zu dem Grundbetriebsmodus vorteilhafterweise weniger deutlich wahr. Das Lenkverhalten wird hierdurch ebenfalls als besonders stimmig empfunden.A further particularly advantageous embodiment of the invention provides that the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended as long as the at least one parameter satisfies the at least one predetermined condition. The at least one parameter is advantageously made available in continuously updated form. Advantageously, this returns to a speed-dependent adaptation of the steering ratio, which is adapted to the situation, which advantageously leads to consistently positive steering behavior. In particular, it is advantageous if the special operating mode, ie the non-speed-dependent steering ratio, is retained for a minimum time interval even if the at least one parameter no longer satisfies the at least one predetermined condition. In this way, it is advantageously prevented that if the condition is not met for only a short time, for example in the case of curves that follow one another directly, there is no switching back and forth between the special operating mode and the basic operating mode. It is also advantageous if the steering ratio is not adjusted immediately after driving through the curve, but instead a minimum time interval is waited for. As a result, a driver advantageously perceives the change from the special operating mode back to the basic operating mode less clearly. The steering behavior is also perceived as particularly harmonious.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird während des Aussetzens der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung eine hinterlegte Lenkübersetzung, insbesondere eine in einer Speichereinheit hinterlegte Lenkübersetzung, vorgegeben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere Werte für die Lenkübersetzung hinterlegt sind, wobei die auszuwählende Lenkübersetzung in Abhängigkeit von dem Wert des wenigstens einen erfassten Parameters festgelegt wird, insbesondere über eine Zuordnung mittels einer Lookup-Tabelle.In an advantageous development of the invention, a stored steering ratio, in particular a steering ratio stored in a storage unit, is specified while the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended. In particular, provision can be made for multiple values for the steering ratio to be stored, with the steering ratio to be selected being defined as a function of the value of the at least one recorded parameter, in particular via an assignment using a lookup table.

Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass während des Aussetzens der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung eine kurvenradiusabhängige Lenkübersetzung vorgegeben wird. Die Lenkübersetzung wird also bei dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise während des Aussetzens des Anpassens der Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Kurvenradius einer zu durchfahrenden Kurve vorgegeben. Diese kurvenradiusabhängige Anpassung der Lenkübersetzung erfolgt vorteilhafterweise in der Weise, dass die Lenkübersetzung umso größer festgelegt wird, je kleiner der Kurvenradius ist, und die Lenkübersetzung umso kleiner festgelegt wird, je größer der Kurvenradius ist. Das führt vorteilhafterweise dazu, dass bei kleinen Kurvenradien, bei denen die gelenkten Räder in einen großen Radwinkel verbracht werden müssen, nur eine vergleichsweise geringe Lenkbewegung des Lenkrads erforderlich ist. Bei großen Kurvenradien, die einen eher kleineren Radwinkel der gelenkten Räder benötigen, kann dieser Radwinkel dabei vorteilhafterweise recht präzise eingestellt werden, da die Lenkbewegung vorteilhafterweise verhältnismäßig größer ausfällt. Vorteilhafterweise lässt sich hierdurch das von dem Fahrer wahrgenommene Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs weiter verbessern. Insbesondere ist vorgesehen, dass bei dieser Ausgestaltungsvariante einer Kurve ein eindeutiger Kurvenradius zugeordnet wird, sodass die in Abhängigkeit von dem Kurvenradius festgelegte Lenkübersetzung für das Durchfahren der Kurve vorteilhafterweise konstant bleibt.Provision is also advantageously made for a curve-radius-dependent steering ratio to be specified during the suspension of the speed-dependent adaptation of the steering ratio. In this configuration, the steering ratio is thus advantageously specified during the suspension of the adjustment of the steering ratio as a function of the driving speed of the motor vehicle as a function of the curve radius of a curve to be negotiated. This curve radius-dependent adjustment of the steering ratio is advantageously carried out in such a way that the steering ratio is set to be larger, the smaller the curve radius is, and the steering ratio is set to be smaller, the larger the curve radius is. This has the advantageous result that, in the case of small curve radii, in which the steered wheels have to be brought into a large wheel angle, only a comparatively small steering movement of the steering wheel is required. In the case of large curve radii, which require a rather smaller wheel angle of the steered wheels, this wheel angle can advantageously be set very precisely, since the steering movement is advantageously relatively larger. Advantageously, this allows the steering behavior of the motor vehicle perceived by the driver to be further improved. In particular, it is provided that in this embodiment variant a curve is assigned a clear curve radius, so that the steering ratio defined as a function of the curve radius advantageously remains constant for driving through the curve.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Erfindung wird während des Aussetzens der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung die zuletzt festgelegte Lenkübersetzung beibehalten. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die zuletzt eingestellte geschwindigkeitsabhängig bestimmte Lenkübersetzung in eine Speichereinheit geschrieben wird und beim Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Lenkübersetzung diese zuletzt eingestellte Lenkübersetzung aus der Speichereinheit abgerufen und als Lenkübersetzung vorgegeben wird. Vorteilhafterweise ergibt sich bei dieser Ausgestaltungsvariante keine Veränderung des Lenkverhaltens bei dem Wechsel von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus. Für einen Fahrer ist insofern das Lenkverhalten besonders gut vorhersehbar. Eine Korrektur des Radwinkels der gelenkten Räder aufgrund einer Anpassung der Lenkübersetzung entfällt insofern vorteilhafterweise.According to a further advantageous embodiment variant of the invention, the steering ratio set last is retained during the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio. In particular, it is provided that the last set speed-dependent steering ratio is written to a memory unit and when the speed-dependent steering ratio is suspended, this last set steering ratio is retrieved from the memory unit and specified as the steering ratio. Advantageously, in this embodiment variant, there is no change in the steering behavior when changing from the basic operating mode to the special operating mode. In this respect, the steering behavior can be predicted particularly well for a driver. In this respect, a correction of the wheel angle of the steered wheels due to an adjustment of the steering ratio is advantageously omitted.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die geschwindigkeitsabhängige Anpassung zwischen einer fix vorgegebenen maximalen Lenkübersetzung und einer fix vorgegebenen minimalen Lenkübersetzung erfolgt. Vorteilhafterweise wird daher bei einem Unterschreiten einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit die Lenkübersetzung nicht weiter erhöht, sondern konstant auf einem Maximalwert für die Lenkübersetzung gehalten. Zudem wird vorteilhafterweise bei einem Überschreiten einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit die Lenkübersetzung nicht weiter verringert, sondern konstant auf einem Minimalwert für die Lenkübersetzung gehalten. Insbesondere ist vorgesehen, dass beim Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung eine zwischen der maximalen Lenkübersetzung und der minimalen Lenkübersetzung liegende Lenkübersetzung vorgegeben wird. Als minimale Lenkübersetzung kann insbesondere eine Lenkübersetzung mit einem Wert zwischen 7 und 13, insbesondere ein Wert von 10, vorgesehen sein. Als maximale Lenkübersetzung kann insbesondere eine Lenkübersetzung mit einem Wert zwischen 17 und 23, insbesondere ein Wert von 20, vorgesehen sein. Die tatsächlichen Werte für diese Grenzwerte werden vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der Abstimmung des jeweiligen Fahrzeugs festgelegt, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob das Fahrzeug eher sportlich oder eher komfortabel abgestimmt sein soll.A further advantageous embodiment provides that the speed-dependent adjustment takes place between a fixed, predetermined maximum steering ratio and a fixed, predetermined minimum steering ratio. Advantageously, therefore, when the vehicle speed falls below a certain level, the steering ratio is not increased any further, but instead is kept constant at a maximum value for the steering ratio. In addition, when a certain vehicle speed is exceeded, the steering ratio is advantageously not reduced any further, but kept constant at a minimum value for the steering ratio. In particular, it is provided that when the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended, a steering ratio lying between the maximum steering ratio and the minimum steering ratio is specified. In particular, a steering ratio with a value between 7 and 13, in particular a value of 10, can be provided as the minimum steering ratio. In particular, a steering ratio with a value between 17 and 23, in particular a value of 20, can be provided as the maximum steering ratio. The actual values for these limit values are advantageously established as a function of the tuning of the respective vehicle, in particular depending on whether the vehicle is to be tuned in a more sporty or more comfortable manner.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung durch Zuordnung einer Geschwindigkeit zu einer Lenkübersetzung gemäß einem Lenkverhältniskennfeld erfolgt. Ein solches Lenkverhältniskennfeld wird insbesondere auch als SR-Map (SR: steering ratio) bezeichnet. In diesem Lenkverhältniskennfeld sind vorteilhafterweise für konkrete Geschwindigkeiten konkrete Lenkübersetzungen zugeordnet. Vorteilhafterweise nimmt innerhalb bestimmter Geschwindigkeiten die Lenkübersetzung mit zunehmender Geschwindigkeit proportional ab, insbesondere zwischen Geschwindigkeiten von 30 km/h und 90 km/h.In particular, it is provided that the speed-dependent adjustment of the steering ratio takes place by assigning a speed to a steering ratio according to a steering ratio characteristic map. Such a steering ratio map is in particular also referred to as an SR map (SR: steering ratio). In this steering ratio map, specific steering ratios are advantageously assigned for specific speeds. Advantageously, within certain speeds, the steering ratio increases with increasing speed proportionally, especially between speeds of 30 km/h and 90 km/h.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als der wenigstens eine Parameter zumindest einer der nachfolgenden Parameter erfasst: Lenkwellenwinkel; Winkel der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs; Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs; Gierrate des Fahrzeugs. Vorteilhafterweise lässt sich mit einem oder mehreren dieser Parameter besonders effizient und zuverlässig prüfen, ob eine Kurvenfahrtbedingung als die wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Vorteilhafterweise wird der wenigstens eine erfasste Parameter zur Überprüfung der wenigstens einen Bedingung einem Schwellwertvergleich unterzogen. Werden mehrere Parameter erfasst, ist insbesondere vorgesehen, dass für jeden der Parameter ein Schwellwertvergleich durchgeführt wird. Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine vorgegebene Bedingung nur dann erfüllt, wenn jeder der erfassten Parameter den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.According to a further advantageous embodiment of the invention, at least one of the following parameters is recorded as the at least one parameter: steering shaft angle; angle of the steered wheels of the motor vehicle; lateral acceleration of the motor vehicle; yaw rate of the vehicle. Advantageously, one or more of these parameters can be used to check particularly efficiently and reliably whether a cornering condition satisfies at least one predefined condition. The at least one recorded parameter is advantageously subjected to a threshold value comparison in order to check the at least one condition. If a number of parameters are recorded, provision is made in particular for a threshold value comparison to be carried out for each of the parameters. Advantageously, the at least one specified condition is only met if each of the recorded parameters exceeds the specified threshold value.

Insbesondere ist vorgesehen, dass als der wenigstens eine Parameter ein Lenkwellenwinkel, ein Winkel der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs, eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und eine Gierrate des Kraftfahrzeugs erfasst wird und als die wenigstens eine vorgegebene Bedingung geprüft wird, ob der Lenkwellenwinkel einen vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert überschreitet und ob der Winkel der gelenkten Räder einen vorgegebenen Radwinkelschwellwert überschreitet und ob die Querbeschleunigung einen vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert überschreitet und ob die Gierrate einen vorgegebenen Gierratenschwellwert überschreitet. Die wenigstens eine vorgegebene Bedingung ist dabei vorteilhafterweise erfüllt, wenn der Lenkwellenwinkel den vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert überschritten hat und der Winkel der gelenkten Räder den vorgegebenen Radwinkelschwellwert überschritten hat und die Querbeschleunigung den vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert überschritten hat und die Gierrate den vorgegebenen Gierratenschwellwert überschritten hat. Vorteilhafterweise wird dann, wenn alle Parameter den vorgegebenen Schwellwert überschritten haben, von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus gewechselt und die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung ausgesetzt.In particular, it is provided that a steering shaft angle, an angle of the steered wheels of the motor vehicle, a lateral acceleration of the motor vehicle and a yaw rate of the motor vehicle are recorded as the at least one parameter and that a check is made as the at least one predefined condition as to whether the steering shaft angle exceeds a predefined steering shaft angle threshold value and whether the angle of the steered wheels exceeds a predetermined wheel angle threshold and whether the lateral acceleration exceeds a predetermined lateral acceleration threshold and whether the yaw rate exceeds a predetermined yaw rate threshold. The at least one predetermined condition is advantageously met when the steering shaft angle has exceeded the predetermined steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels has exceeded the predetermined wheel angle threshold value and the lateral acceleration has exceeded the predetermined lateral acceleration threshold value and the yaw rate has exceeded the predetermined yaw rate threshold value. Advantageously, when all parameters have exceeded the specified threshold value, a change is made from the basic operating mode to the special operating mode, and the speed-dependent adjustment of the steering ratio is suspended.

Vorteilhafterweise wird das Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung beendet, wenn der Lenkwellenwinkel den vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert unterschreitet und der Winkel der gelenkten Räder den vorgegebenen Radwinkelschwellwert unterschreitet und die Querbeschleunigung den vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert unterschreitet und die Gierrate den vorgegebenen Gierratenschwellwert unterschreitet. Fehlerhafte Wechsel von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus beziehungsweise von dem Sonderbetriebsmodus in den Grundbetriebsmodus lassen sich auf diese Weise besonders zuverlässig verhindern.Advantageously, the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio is ended when the steering shaft angle falls below the specified steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels falls below the specified wheel angle threshold value and the lateral acceleration falls below the specified lateral acceleration threshold value and the yaw rate falls below the specified yaw rate threshold value. Erroneous changes from the basic operating mode to the special operating mode or from the special operating mode to the basic operating mode can be particularly reliably prevented in this way.

Das zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ebenfalls vorgeschlagene Steer-by-Wire-Lenksystem umfasst eine Lenkwelle, über die mittels einer Lenkhandhabe eine Lenkbewegung vorgegeben werden kann, und einen Lenksteller, der ausgebildet ist, gemäß einem empfangenen Steuersignal auf ein mechanisches Koppelelement des Lenksystems zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern eines Kraftfahrzeugs einzuwirken, wobei die Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in die Lenkbewegung der lenkbaren Räder durch eine Lenkübersetzung festgelegt wird. Das Lenksystem ist dabei ausgebildet, gemäß einem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren betrieben zu werden. Dabei weist das Verfahren vorteilhafterweise die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale einzeln oder in Kombination auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass dem Steer-by-Wire-Lenksystem eine Steuereinheit zugeordnet ist, welche insbesondere zur Anpassung der Lenkübersetzung des Steer-by-Wire-Lenksystems ausgebildet ist. Vorteilhafterweise umfasst das Steer-by-Wire-Lenksystem die Steuereinheit. Die Steuereinheit ist insbesondere eine ECU (ECU: electronic control unit), die insbesondere durch eine entsprechend programmierte Mikrocontroller-Schaltung realisiert sein kann. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit ausgebildet, ein Signal, insbesondere ein Sensorsignal, bezüglich des wenigstens einen erfassten Parameters zu empfangen. Vorteilhafterweise umfasst die Steuereinheit zudem eine Auswerteeinheit, welche vorteilhafterweise ausgebildet ist, zu prüfen, ob der wenigstens eine Parameter die wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Vorteilhafterweise ist die Auswerteeinheit weiter ausgebildet, dazu den wenigstens einen erfassten Parameter einem Schwellwertvergleich zu unterziehen.The steer-by-wire steering system also proposed to solve the task mentioned at the outset comprises a steering shaft, via which a steering movement can be specified by means of a steering handle, and a steering actuator which is designed to act on a mechanical coupling element of the steering system in accordance with a received control signal Act conversion of the specified steering movement in a steering movement of steerable wheels of a motor vehicle, wherein the implementation of the predetermined steering movement in the steering movement of the steerable wheels is determined by a steering ratio. The steering system is designed to be operated according to a method designed according to the invention. The method advantageously has the features described above in connection with the method according to the invention, individually or in combination. In particular, it is provided that the steer-by-wire steering system is assigned a control unit which is designed in particular to adapt the steering ratio of the steer-by-wire steering system. Advantageously, the steer-by-wire steering system includes the control unit. The control unit is in particular an ECU (ECU: electronic control unit), which can be implemented in particular by a correspondingly programmed microcontroller circuit. The control unit is advantageously designed to receive a signal, in particular a sensor signal, with regard to the at least one recorded parameter. Advantageously, the control unit also includes an evaluation unit, which is advantageously designed to check whether the at least one parameter satisfies the at least one specified condition. Advantageously, the evaluation unit is further designed to subject the at least one detected parameter to a threshold value comparison.

Insbesondere ist die Steuereinheit ausgebildet, als Parameter einen Lenkwellenwinkel, einen Winkel der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs, eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und eine Gierrate des Kraftfahrzeugs zu empfangen. Weiter vorteilhaft ist die Steuereinheit, insbesondere die Auswerteeinheit der Steuereinheit, ausgebildet, als vorgegebene Bedingung zu überprüfen, ob der Lenkwellenwinkel einen vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert überschreitet und ob der Winkel der gelenkten Räder einen vorgegebenen Radwinkelschwellwert überschreitet und ob die Querbeschleunigung einen vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert überschreitet und ob die Gierrate einen vorgegebenen Gierratenschwellwert überschreitet. Die Steuereinheit, insbesondere die Auswerteeinheit der Steuereinheit, ist vorteilhafterweise weiter ausgebildet, die vorgegebene Bedingung als erfüllt zu erkennen, wenn der Lenkwellenwinkel den vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert überschritten hat und der Winkel der gelenkten Räder den vorgegebenen Radwinkelschwellwert überschritten hat und die Querbeschleunigung den vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert überschritten hat und die Gierrate den vorgegebenen Gierratenschwellwert überschritten hat. Weiter ist die Steuereinheit vorteilhafterweise ausgebildet, die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung auszusetzen, wenn die vorgegebene Bedingung als erfüllt erkannt wurde. Vorteilhafterweise wechselt die Steuereinheit dabei den Betrieb des Lenksystems von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus.In particular, the control unit is designed to receive a steering shaft angle, an angle of the steered wheels of the motor vehicle, a lateral acceleration of the motor vehicle and a yaw rate of the motor vehicle as parameters. The control unit, in particular the evaluation unit of the control unit, is also advantageously designed to check as a specified condition whether the steering shaft angle exceeds a specified steering shaft angle threshold value and whether the angle of the steered wheels exceeds a specified wheel angle threshold value and whether the Querbe acceleration exceeds a predetermined lateral acceleration threshold and whether the yaw rate exceeds a predetermined yaw rate threshold. The control unit, in particular the evaluation unit of the control unit, is advantageously further developed to recognize the specified condition as having been met when the steering shaft angle has exceeded the specified steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels has exceeded the specified wheel angle threshold value and the lateral acceleration has exceeded the specified lateral acceleration threshold value and the yaw rate has exceeded the predetermined yaw rate threshold. Furthermore, the control unit is advantageously designed to suspend the speed-dependent adjustment of the steering ratio if the predefined condition has been recognized as being fulfilled. The control unit advantageously changes the operation of the steering system from the basic operating mode to the special operating mode.

Weiter vorteilhaft ist die Steuereinheit ausgebildet, das Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung zu beenden, insbesondere wenn die Auswerteeinheit festgestellt hat, dass der Lenkwellenwinkel den vorgegebenen Lenkwellenwinkelschwellwert unterschreitet und der Winkel der gelenkten Räder den vorgegebenen Radwinkelschwellwert unterschreitet und die Querbeschleunigung den vorgegebenen Querbeschleunigungsschwellwert unterschreitet und die Gierrate den vorgegebenen Gierratenschwellwert unterschreitet. Vorteilhafterweise wechselt die Steuereinheit dann den Betrieb des Lenksystems wieder von dem Sonderbetriebsmodus zurück zu dem Grundbetriebsmodus.The control unit is also advantageously designed to end the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio, in particular when the evaluation unit has determined that the steering shaft angle falls below the specified steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels falls below the specified wheel angle threshold value and the lateral acceleration falls below the specified lateral acceleration threshold value and the Yaw rate falls below the specified yaw rate threshold value. The control unit then advantageously switches the operation of the steering system back from the special operating mode back to the basic operating mode.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Steer-by-Wire-Lenksystem;
2 in einem Diagramm ein Ausführungsbeispiel für eine Zuordnung von Fahrgeschwindigkeiten zu Lenkübersetzungen;
3 in einer Draufsicht eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Steer-by-Wire-Lenksystem; und
4 in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems.

Further advantageous details, features and design details of the invention are explained in more detail in connection with the exemplary embodiments illustrated in the figures (Fig.: Figure). It shows:

1 in a simplified perspective view, an embodiment of a steer-by-wire steering system designed according to the invention;
2 in a diagram an exemplary embodiment for an assignment of driving speeds to steering ratios;
3 in a top view, a schematic representation of an exemplary embodiment of a motor vehicle with a steer-by-wire steering system designed according to the invention; and
4 in a flowchart, an exemplary embodiment of a method designed according to the invention for operating a steer-by-wire steering system.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.In the various figures, the same parts are generally provided with the same reference symbols and are therefore sometimes only explained in connection with one of the figures.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Steer-by-Wire-Lenksystem 1 gezeigt. Das Steer-by-Wire-Lenksystem 1 umfasst eine Lenkwelle 3, an welcher ein Lenkrad als Lenkhandhabe 2 angeordnet ist. An der Lenkwelle 3 des Steer-by-Wire-Lenksystems 1 ist darüber hinaus ein Feedback-Aktuator 4 angeordnet, der in diesem Ausführungsbeispiel von der Steuereinheit 10 gesteuert wird. Der Feedback-Aktuator 4 dient dabei dazu, Drehmomente auf die Lenkhandhabe 2 zu übertragen, um einem Fahrer eine Rückmeldung über das Lenk- und Fahrverhalten des Fahrzeugs, in dem das Lenksystem 1 eingesetzt wird, zu geben. Der Feedback-Aktuator 4 umfasst insbesondere einen Elektromotor 5.In 1 an exemplary embodiment of a steer-by-wire steering system 1 is shown. The steer-by-wire steering system 1 includes a steering shaft 3 on which a steering wheel is arranged as a steering handle 2 . In addition, a feedback actuator 4 is arranged on the steering shaft 3 of the steer-by-wire steering system 1 and is controlled by the control unit 10 in this exemplary embodiment. The feedback actuator 4 serves to transmit torque to the steering handle 2 in order to give a driver feedback about the steering and driving behavior of the vehicle in which the steering system 1 is used. The feedback actuator 4 includes in particular an electric motor 5.

Auf die Lenkwelle 3 von einem Fahrer mittels der Lenkhandhabe 2 aufgebrachte Lenkbewegungen werden erfasst. Dazu wird mittels eines in 1 nur schematisch dargestellten Winkelsensors 6 ein Lenkwellenwinkel als Parameter erfasst. Zudem wird mittels einer in 1 nicht explizit dargestellten Drehmomentsensorvorrichtung ein auf die Lenkwelle aufgebrachtes Lenkmoment erfasst. Die Steuereinheit 10 des Lenksystems 1 erzeugt aus der erfassten Lenkbewegung ein Lenkstellersteuersignal. Das Lenkstellersteuersignal wird dann über eine Leitung 15 an einen Lenksteller 16 übertragen. Der Lenksteller 16 steuert dabei die Stellung der gelenkten Räder 18. Der Lenksteller 16 bewirkt dabei mittels eines Ritzels 17 eine axiale Verlagerung einer Zahnstange 19. Die gelenkten Räder 18 sind dabei über Spurstangen 20 mit der Zahnstange 19 verbunden. Der Winkel der gelenkten Räder 18 wird dabei mittels einer weiteren Sensoreinheit 8 als weiterer Parameter erfasst, insbesondere indirekt über eine Erfassung der Bewegung des Lenkstellers 16.Steering movements applied to the steering shaft 3 by a driver using the steering handle 2 are detected. For this purpose, an in 1 Angle sensor 6, shown only schematically, detects a steering shaft angle as a parameter. In addition, by means of an in 1 torque sensor device not shown explicitly detects a steering torque applied to the steering shaft. The control unit 10 of the steering system 1 generates a steering actuator control signal from the detected steering movement. The steering actuator control signal is then transmitted to a steering actuator 16 via a line 15 . The steering actuator 16 controls the position of the steered wheels 18. The steering actuator 16 causes an axial displacement of a rack 19 by means of a pinion 17. The steered wheels 18 are connected to the rack 19 via tie rods 20. The angle of the steered wheels 18 is recorded as a further parameter by means of a further sensor unit 8, in particular indirectly by recording the movement of the steering actuator 16.

Bei der Erzeugung des Lenkstellersteuersignals wird von der Steuereinheit 10 eine Vorgabe für die Lenkübersetzung berücksichtigt, durch welche bestimmt wird, wie stark die gelenkten Räder 18 bei einer Drehbewegung der Lenkwelle 3 gelenkt werden. Das Lenksystem 1 ist dabei derart ausgebildet, dass die Lenkübersetzung, also vorliegend das Verhältnis von dem Lenkwinkel des gelenkten Rades zu dem Lenkwellenwinkel der Lenkwelle 3, angepasst werden kann. In einem Grundbetriebsmodus des Lenksystems 1 wird die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, in dem das Lenksystem 1 eingesetzt ist, angepasst. Dabei wird von der Steuereinheit 10 von einem Geschwindigkeitssensor 7 eine Information bezüglich einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs empfangen.When generating the steering actuator control signal, the control unit 10 takes into account a specification for the steering ratio, which determines how strongly the steered wheels 18 are steered when the steering shaft 3 rotates. The steering system 1 is designed in such a way that the steering ratio, ie in this case the ratio of the steering angle of the steered wheel to the steering shaft angle of the steering shaft 3, can be adjusted. In a basic operating mode of the steering system 1, the steering ratio is adjusted as a function of the driving speed of the motor vehicle in which the steering system 1 is used. In this case, the control unit 10 receives information from a speed sensor 7 received with respect to a current driving speed of the motor vehicle.

Zudem empfängt die Steuereinheit 10 als weitere Parameter eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs von einer Sensoreinheit 9 und eine Gierrate des Kraftfahrzeugs von einer Sensoreinheit 11.In addition, control unit 10 receives a lateral acceleration of the motor vehicle from a sensor unit 9 and a yaw rate of the motor vehicle from a sensor unit 11 as additional parameters.

Die Steuereinheit 10 ist dabei ausgebildet, ein Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung bei einem Durchfahren einer Kurve zu bewirken, insbesondere um zu verhindern, dass sich die Lenkübersetzung während des Durchfahrens der Kurve ändert und sich dadurch die Fahrzeugtrajektorie ungewollt ändert oder, um zu vermeiden, dass ein Fahrer zusätzliche Lenkbewegungen ausführen muss.The control unit 10 is designed to cause the speed-dependent adjustment of the steering ratio to be suspended when driving through a curve, in particular to prevent the steering ratio from changing while driving through the curve and the vehicle trajectory thereby changing unintentionally, or to avoid that a driver has to perform additional steering movements.

Die Steuereinheit 10 prüft dazu, ob bestimmte erfasste Parameter jeweils für einen jeweiligen Parameter vorgegebene Bedingungen erfüllen. Erfüllen diese Parameter die Bedingungen, dann gilt eine Kurvenbedingung als erfüllt, und die Steuereinheit 10 bewirkt, dass die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung ausgesetzt wird. Es erfolgt dann ein Wechsel von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus.To this end, the control unit 10 checks whether certain detected parameters fulfill predetermined conditions for a respective parameter. If these parameters meet the conditions, then a cornering condition is considered to be met, and the control unit 10 causes the speed-dependent adaptation of the steering ratio to be suspended. There is then a change from the basic operating mode to the special operating mode.

Zur Feststellung, ob eine Kurvenbedingung erfüllt ist, und somit von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus gewechselt werden soll, erfasst die Steuereinheit 10 in diesem Ausführungsbeispiel als Parameter von dem Winkelsensor 6 den Lenkwellenwinkel, von der Sensoreinheit 8 den Winkel der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs, von der Sensoreinheit 9 die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs und von der Sensoreinheit 11 die Gierrate des Kraftfahrzeugs. Die Steuereinheit 10 ist dabei ausgebildet zu prüfen, ob diese Parameter vorgegebene Schwellwerte überschreiten. Die Kurvenbedingung gilt dabei als erfüllt, wenn alle erfassten Parameter den jeweils zugeordneten Schwellwert übersteigen. In dem Fall erfolgt dann ein Wechsel von dem Grundbetriebsmodus in den Sonderbetriebsmodus, in dem die geschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzung ausgesetzt wird und die zuletzt eingestellte Lenkübersetzung konstant beibehalten wird, so lange, bis die Kurvenbedingung nicht mehr erfüllt ist. Ist die Kurvenbedingung nicht mehr erfüllt, das heißt alle Parameterüberprüfungen geben „NEIN“ bezüglich einer Überprüfung der Schwellwertüberschreitung zurück, so wird von dem Sonderbetriebsmodus zurück zu dem Grundbetriebsmodus gewechselt. Die Lenkübersetzung wird dann von dem zuletzt konstant gehaltenen Wert auf einen Wert angepasst der durch die aktuelle Fahrgeschwindigkeit vorgegeben wird. Die Zuordnung der Fahrgeschwindigkeit zu einer Lenkübersetzung richtet sich dabei insbesondere nach einem Lenkverhältniskennfeld, insbesondere einer SR-Map (SR: Steering Ratio), wie beispielsweise in 2 gezeigt.In order to determine whether a cornering condition is met and whether a change is to be made from the basic operating mode to the special operating mode, the control unit 10 in this exemplary embodiment detects the steering shaft angle from the angle sensor 6 and the angle of the steered wheels of the motor vehicle from the sensor unit 8 as a parameter from the sensor unit 9 the lateral acceleration of the motor vehicle and from the sensor unit 11 the yaw rate of the motor vehicle. The control unit 10 is designed to check whether these parameters exceed predetermined threshold values. The curve condition is considered to be met when all recorded parameters exceed the respectively assigned threshold value. In that case, there is a change from the basic operating mode to the special operating mode, in which the speed-dependent steering ratio is suspended and the steering ratio set last is kept constant until the cornering condition is no longer met. If the curve condition is no longer met, that is, all parameter checks return "NO" with regard to a check that the threshold value has been exceeded, then there is a change from the special operating mode back to the basic operating mode. The steering ratio is then adjusted from the value that was last kept constant to a value that is specified by the current driving speed. The assignment of the driving speed to a steering ratio is based in particular on a steering ratio map, in particular an SR map (SR: Steering Ratio), such as in 2 shown.

Die Abszisse von dem in 2 gezeigten Koordinatensystem gibt dabei die Fahrgeschwindigkeit V des Kraftfahrzeugs an. Die Ordinate gibt die Lenkübersetzung SR an. Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es dabei fünf Bereiche A, B, C, D, E, in denen die Lenkübersetzung SR in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit V unterschiedlich bestimmt wird. Ein erster Bereich A liegt dabei zwischen einer Fahrgeschwindigkeit von V=0 und einer minimalen Fahrgeschwindigkeit V=V_min als unterem Grenzwert. Unterhalb dieses unteren Grenzwerts wird für eine maximale Manövrierbarkeit des Kraftfahrzeugs für die Lenkübersetzung SR ein Maximalwert SR=SR_max festgelegt, der in diesem ersten Bereich A nicht weiter angepasst wird.The abscissa of the in 2 The coordinate system shown indicates the driving speed V of the motor vehicle. The ordinate indicates the steering ratio SR. In this exemplary embodiment, there are five ranges A, B, C, D, E in which the steering ratio SR is determined differently as a function of the driving speed V. A first range A lies between a driving speed of V=0 and a minimum driving speed V=V_min as the lower limit value. Below this lower limit value, a maximum value SR=SR_max is set for the steering ratio SR for maximum maneuverability of the motor vehicle, which is not further adjusted in this first range A.

Bei einer Fahrgeschwindigkeit V, die oberhalb des unteren Grenzwerts V=V_min liegt, wird die Lenkübersetzung SR mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit V verringert. In einem zweiten Bereich B, der zwischen der minimalen Fahrgeschwindigkeit V=V_min und einer Fahrgeschwindigkeit V=V_1 liegt, wird die Lenkübersetzung SR mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit V dabei zunächst langsam reduziert. In einem dritten Bereich C, der zwischen der Fahrgeschwindigkeit V=V_1 und einer Fahrgeschwindigkeit V=V_2 liegt, wird die Lenkübersetzung SR mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit V stärker reduziert als in dem Bereich B. Die Lenkübersetzung SR nimmt dabei in dem Bereich C proportional mit der zunehmenden Fahrgeschwindigkeit V ab.At a driving speed V that is above the lower limit value V=V_min, the steering ratio SR is reduced as the driving speed V increases. In a second range B, which lies between the minimum driving speed V=V_min and a driving speed V=V_1, the steering ratio SR is initially slowly reduced as the driving speed V increases. In a third area C, which lies between the driving speed V=V_1 and a driving speed V=V_2, the steering ratio SR is reduced more with increasing driving speed V than in area B. The steering ratio SR in area C increases proportionally with the increasing driving speed V down.

Ab der Fahrgeschwindigkeit V=V2, ab der ein vierter Bereich D beginnt, nimmt die Lenkübersetzung SR mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit V dann bis zu der Fahrgeschwindigkeit V=V_max wieder weniger stark ab, als in dem Bereich C. Die Fahrgeschwindigkeit V=V_max markiert dabei einen oberen Grenzwert, ab dem keine weitere Reduzierung der Lenkübersetzung SR erfolgt. Zudem begrenzt der Wert V=V_max für niedrigere Fahrgeschwindigkeiten V den Bereich D und bildet die untere Grenze für einen Bereich E, in dem die Lenkübersetzung SR konstant auf einem Minimalwert SR=SR_min gehalten wird. Dieser Minimalwert SR_min ermöglicht dabei eine maximale Steuerbarkeit des Kraftfahrzeugs, bei der auch ein kleiner Radwinkel äußerst präzise vorgegeben werden kann.From the driving speed V=V2, from which a fourth range D begins, the steering ratio SR with increasing driving speed V then decreases less sharply up to the driving speed V=V_max than in the range C. The driving speed V=V_max marks a upper limit, from which there is no further reduction in the steering ratio SR. In addition, the value V=V_max for lower driving speeds V limits the range D and forms the lower limit for a range E in which the steering ratio SR is kept constant at a minimum value SR=SR_min. This minimum value SR_min enables maximum controllability of the motor vehicle, with which even a small wheel angle can be specified with extreme precision.

Die Grenzen der unterschiedlichen Bereiche A, B, C, D, E können variieren, insbesondere in Abhängigkeit von der Fahrcharakteristik, die dem Kraftfahrzeug verliehen werden soll. Beispielhaft kann vorgesehen sein, dass V_min=12 km/h entspricht, V_1=35 km/h entspricht, V_2=75 km/h entspricht und V_max=100 km/h entspricht.The limits of the different areas A, B, C, D, E can vary, in particular depending on the driving characteristics that are to be imparted to the motor vehicle. For example, it can be provided that V_min=12 km/h, V_1=35 km/h, V_2=75 km/h and V_max=100 km/h.

Ein Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug 30 mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Steer-by-Wire-Lenksystems 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert, wobei das Steer-by-Wire-Lenksystem 1 in 3 nur schematisch dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 30 wird dabei auf einer Straße in eine Fahrtrichtung 31 bewegt.An exemplary embodiment of a motor vehicle 30 with a steer-by-wire steering system 1 designed according to the invention is described below with reference to FIG 3 explained in more detail, with the steer-by-wire steering system 1 in 3 is shown only schematically. The motor vehicle 30 is moved in a direction of travel 31 on a road.

Das Steer-by-Wire-Lenksystem 1 des Kraftfahrzeugs 30 kann dabei insbesondere, wie unter Bezugnahme auf 1 erläutert, ausgebildet sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Steer-by-Wire-Lenksystem 1 eine Steuereinheit 10, insbesondere eine ECU (ECU: Electronic Control Unit), umfasst, welche einen Straßenradaktuator, also insbesondere einen Lenksteller 16 ansteuert, damit dieser auf ein Lenkritzel 17 einwirkt, welches mechanisch mit einer Zahnstange 19 gekoppelt ist, um eine auf eine Lenkwelle 3 aufgebrachte Lenkbewegung in eine entsprechende Radstellung der gelenkten Räder 18 umzusetzen.The steer-by-wire steering system 1 of the motor vehicle 30 can in particular, as with reference to 1 explained, be trained. In particular, it is provided that the steer-by-wire steering system 1 includes a control unit 10, in particular an ECU (ECU: Electronic Control Unit), which controls a road wheel actuator, i.e. in particular a steering actuator 16, so that it acts on a steering pinion 17, which is mechanically coupled to a rack 19 in order to convert a steering movement applied to a steering shaft 3 into a corresponding wheel position of the steered wheels 18 .

Die Steuereinheit 10 des Steer-by-Wire-Lenksystems 1 umfasst eine Auswerteeinheit 13 und eine Speichereinheit 14. In der Auswerteeinheit 13 werden insbesondere aus verschiedenen Eingangsgrößen die Steuersignale zur Ansteuerung des Lenkstellers 16 ermittelt, insbesondere mittels einer von der Auswerteeinheit 13 umfassten Regeleinrichtung. Als Eingangsgrößen empfängt die Steuereinheit 10 zumindest den Lenkwellenwinkel der Lenkwelle 3 und die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 30.The control unit 10 of the steer-by-wire steering system 1 includes an evaluation unit 13 and a memory unit 14. In the evaluation unit 13, the control signals for controlling the steering actuator 16 are determined in particular from various input variables, in particular by means of a control device included in the evaluation unit 13. Control unit 10 receives at least the steering shaft angle of steering shaft 3 and the current driving speed of motor vehicle 30 as input variables.

Die Auswerteeinheit 13 der Steuereinheit 10 ist zudem ausgebildet, die Lenkübersetzung SR des Lenksystems 1 anzupassen, also das Verhältnis zwischen einem Radwinkel eines gelenkten Rades 18 des Kraftfahrzeugs 30 und einem Lenkwellenwinkel der Lenkwelle 3. Die Anpassung der Lenkübersetzung SR erfolgt dabei in Abhängigkeit von einer empfangenen Fahrgeschwindigkeit V des Kraftfahrzeugs 30 zwischen einer vorgegebenen maximalen Lenkübersetzung SR_max und einer vorgegebenen minimalen Lenkübersetzung SR_min. Die Lenkübersetzung SR wird zwischen der maximalen Lenkübersetzung SR_max und der minimalen Lenkübersetzung SR_min so angepasst, dass die Lenkübersetzung SR umso mehr verringert wird, je höher die Fahrgeschwindigkeit V ist, und dass die Lenkübersetzung SR umso mehr erhöht wird, je geringer die Fahrgeschwindigkeit V ist. Somit führen leichte Lenkbewegungen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 30 bei hoher Fahrgeschwindigkeit V nur zu leichten Änderungen des Winkels der gelenkten Räder 18. Bei geringer Fahrgeschwindigkeit V muss der Fahrer aufgrund der Anpassung der Lenkübersetzung SR hingegen das Lenkrad weniger weit einschlagen, um die Räder 18 in den für eine Fahrtrichtungsänderung notwendigen Radwinkel zu verbringen. Für die Zuordnung von unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten V zu den entsprechenden Lenkübersetzungen SR sind in der Speichereinheit 14 der Steuereinheit 10 entsprechende Werte hinterlegt, insbesondere entsprechend eines Lenkverhältniskennfelds, wie insbesondere in 2 dargestellt.The evaluation unit 13 of the control unit 10 is also designed to adjust the steering ratio SR of the steering system 1, i.e. the ratio between a wheel angle of a steered wheel 18 of the motor vehicle 30 and a steering shaft angle of the steering shaft 3. The adjustment of the steering ratio SR takes place as a function of a received Driving speed V of motor vehicle 30 between a specified maximum steering ratio SR_max and a specified minimum steering ratio SR_min. The steering ratio SR is adjusted between the maximum steering ratio SR_max and the minimum steering ratio SR_min in such a way that the steering ratio SR is reduced the more the higher the driving speed V is, and the steering ratio SR is increased the more the lower the driving speed V is. Thus, slight steering movements by a driver of motor vehicle 30 at high driving speed V lead to only slight changes in the angle of the steered wheels 18. At low driving speed V, on the other hand, the driver does not have to turn the steering wheel as far due to the adjustment of the steering ratio SR in order to turn the wheels 18 into the to spend wheel angles necessary for a change of direction. Corresponding values are stored in memory unit 14 of control unit 10 for the assignment of different driving speeds V to the corresponding steering ratios SR, in particular in accordance with a steering ratio map, as in particular in 2 shown.

Die Steuereinheit 10 ist darüber hinaus aber ausgebildet, die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung SR auszusetzen, insbesondere situationsangepasst auszusetzen. Dazu umfasst das Kraftfahrzeug 30 eine Sensoreinheit 12, mit der wenigstens ein im Zusammenhang mit dem Fahren des Kraftfahrzeugs 30 stehender Parameter erfasst wird. Dieser Parameter wird an die Steuereinheit 10 gesendet. Die Steuereinheit 10 empfängt den Parameter und prüft mittels der Auswerteeinheit 13, ob der Parameter wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Für den Fall, dass der Parameter die Bedingung nicht erfüllt, passt die Steuereinheit 10 die Lenkübersetzung SR weiter geschwindigkeitsabhängig an. Für den Fall, dass der Parameter die Bedingung erfüllt, setzt die Steuereinheit 10 die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung SR solange aus, bis der von der Sensoreinheit 12 bereitgestellte Parameter die Bedingung nicht mehr erfüllt. Dann passt die Steuereinheit 10 die Lenkübersetzung SR wieder geschwindigkeitsabhängig an. Während des Aussetzens der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung SR setzt die Auswerteeinheit 13 einen Wert für die Lenkübersetzung SR aus der Speichereinheit 14 und ändert diese Lenkübersetzung SR nicht mehr, solange die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung SR ausgesetzt ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Wert für die Lenkübersetzung SR die letzte geschwindigkeitsabhängig zugeordnete Lenkübersetzung SR in die Speichereinheit 14 geschrieben wird und dieser Wert dann während des Aussetzens der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung SR zugewiesen wird.The control unit 10 is also designed to suspend the speed-dependent adjustment of the steering ratio SR, in particular to suspend it in a manner appropriate to the situation. For this purpose, the motor vehicle 30 includes a sensor unit 12, with which at least one parameter related to the driving of the motor vehicle 30 is detected. This parameter is sent to the control unit 10. The control unit 10 receives the parameter and uses the evaluation unit 13 to check whether the parameter satisfies at least one predetermined condition. In the event that the parameter does not meet the condition, the control unit 10 further adjusts the steering ratio SR as a function of the speed. In the event that the parameter satisfies the condition, control unit 10 suspends the speed-dependent adjustment of steering ratio SR until the parameter provided by sensor unit 12 no longer satisfies the condition. The control unit 10 then adjusts the steering ratio SR again as a function of the speed. During the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio SR, the evaluation unit 13 sets a value for the steering ratio SR from the storage unit 14 and no longer changes this steering ratio SR as long as the speed-dependent adjustment of the steering ratio SR is suspended. In particular, it is provided that the last speed-dependent steering ratio SR assigned is written to the memory unit 14 as the value for the steering ratio SR, and this value is then assigned to the steering ratio SR while the speed-dependent adjustment is suspended.

Bei der in 3 dargestellten Fahrsituation ist beispielsweise vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 30, insbesondere ein PKW (PKW: Personenkraftwagen), auf einem geradlinig verlaufenden Straßenabschnitt S1 unterwegs ist. Die Überprüfung des mittels der Sensoreinheit 12 erfassten Parameters ergibt dabei, dass der Parameter die vorgegebene Bedingung nicht erfüllt. Die Steuereinheit 10 legt daher die Lenkübersetzung SR geschwindigkeitsabhängig fest. Fährt das Kraftfahrzeug 30 nun in den Beginn einer Kurve ein, in 3 in den Straßenabschnitt S2, so ergibt die Prüfung des dann von der Sensoreinheit 12 erfassten Parameters, dass dieser die vorgegebene Bedingung erfüllt und die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung SR wird ausgesetzt. Für die Lenkübersetzung SR wird dann der zuletzt festgelegte Wert für die Lenkübersetzung SR gesetzt. Diese so festgelegte Lenkübersetzung SR wird dann für das weitere Durchfahren der Kurve, also in 3 das Durchfahren des Straßenabschnitts S3, beibehalten und nicht verändert. Erst, wenn der aktuell von der Sensoreinheit 12 erfasste Parameter die vorgegebene Bedingung nicht mehr erfüllt, wird das Aussetzen der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung SR beendet und die Lenkübersetzung SR durch die Steuereinheit 10 wieder geschwindigkeitsabhängig angepasst. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 10 die Parameter, wie unter Bezugnahme auf 4 erläutert, erfasst und überprüft.At the in 3 The driving situation shown is, for example, provided that the motor vehicle 30, in particular a car (passenger car: passenger car), is traveling on a straight road section S1. Checking the parameter detected by the sensor unit 12 shows that the parameter does not meet the specified condition. The control unit 10 therefore determines the steering ratio SR depending on the speed. If the motor vehicle 30 now drives into the beginning of a curve, in 3 into the road section S2, the examination of the parameter then detected by the sensor unit 12 shows that it fulfills the specified condition and the speed-dependent adaptation of the steering ratio SR is suspended. For the handlebars When the SR is set, the value set last for the steering ratio SR is then set. This steering ratio SR defined in this way is then used for further driving through the curve, i.e. in 3 driving through the road section S3, retained and not changed. Only when the parameter currently detected by sensor unit 12 no longer satisfies the specified condition is the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio SR terminated and the steering ratio SR adjusted again by the control unit 10 as a function of speed. In particular, it can be provided that the control unit 10 sets the parameters, as with reference to FIG 4 explained, recorded and checked.

Unter Bezugnahme auf 4 wird dabei ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betreiben eines Steer-by-Wire-Lenksystems in einem Kraftfahrzeug näher erläutert. Das Lenksystem umfasst eine Lenkwelle und einen Lenksteller, wobei eine über die Lenkwelle mittels einer Lenkhandhabe vorgegebene Lenkbewegung erfasst wird, basierend auf der erfassten Lenkbewegung sowie einer Lenkübersetzung ein Steuersignal zur Steuerung des Lenkstellers erzeugt wird und der Lenksteller mit dem Steuersignal zur Umsetzung der vorgegebenen Lenkbewegung in eine Lenkbewegung von lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs angesteuert wird. Dabei wird die Lenkübersetzung in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angepasst.With reference to 4 an exemplary embodiment of a method for operating a steer-by-wire steering system in a motor vehicle is explained in more detail. The steering system comprises a steering shaft and a steering actuator, with a steering movement specified via the steering shaft using a steering handle being detected, based on the detected steering movement and a steering ratio, a control signal for controlling the steering actuator is generated and the steering actuator with the control signal for converting the specified steering movement into a steering movement of steerable wheels of the motor vehicle is controlled. The steering ratio is adjusted as a function of a current speed of the motor vehicle.

Ausgehend von diesem Grundbetriebsmodus 100 wird in einem Verfahrensschritt 101 geprüft, ob der Absolutwert eines erfassten Lenkwellenwinkels einen vorgegebenen Schwellenwert für diesen Lenkwellenwinkel überschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird dieser Verfahrensschritt 101 erneut ausgeführt und ansonsten in dem Grundbetriebsmodus 100 verblieben. Sollte der Absolutwert des Lenkwellenwinkels dagegen den Schwellenwert für den Lenkwellenwinkel überschreiten (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 102 überprüft, ob der Absolutwert für einen eingestellten Winkel eines gelenkten Rades einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird zu dem Verfahrensschritt 101 zurückgekehrt und ansonsten in dem Grundbetriebsmodus 100 verblieben. Ist dies hingegen der Fall (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 103 geprüft, ob der Absolutwert einer erfassten Querbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert für die Querbeschleunigung überschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird zu dem Verfahrensschritt 101 zurückgekehrt und ansonsten in dem Grundbetriebsmodus 100 verblieben. Überschreitet hingegen der Absolutwert der erfassten Querbeschleunigung den vorgegebenen Schwellenwert (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 104 geprüft, ob der Absolutwert einer erfassten Gierrate einen vorgegebenen Schwellenwert für die Gierrate überschreitet. Wird dieser Schwellenwert nicht überschritten (N), so wird zu dem Verfahrensschritt 101 zurückgekehrt und ansonsten in dem Grundbetriebsmodus 100 verblieben. Überschreitet der Absolutwert der erfassten Gierrate hingegen den vorgegebenen Schwellenwert für die Gierrate (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 105 die aktuelle Lenkübersetzung in eine Speichereinheit geschrieben und es erfolgt ein Wechsel von dem Grundbetriebsmodus 100 in einen Sonderbetriebsmodus 106.Based on this basic operating mode 100, a method step 101 checks whether the absolute value of a detected steering shaft angle exceeds a predetermined threshold value for this steering shaft angle. If this is not the case (N), then this method step 101 is carried out again and otherwise the basic operating mode 100 remains. If, on the other hand, the absolute value of the steering shaft angle exceeds the threshold value for the steering shaft angle (Y), a method step 102 checks whether the absolute value for a set angle of a steered wheel exceeds a predetermined threshold value. If this is not the case (N), a return is made to method step 101 and otherwise the basic operating mode 100 remains. If, on the other hand, this is the case (Y), then in a method step 103 it is checked whether the absolute value of a detected transverse acceleration exceeds a predefined threshold value for the transverse acceleration. If this is not the case (N), a return is made to method step 101 and otherwise the basic operating mode 100 remains. If, on the other hand, the absolute value of the detected transverse acceleration exceeds the predefined threshold value (Y), then in a method step 104 it is checked whether the absolute value of a detected yaw rate exceeds a predefined threshold value for the yaw rate. If this threshold value is not exceeded (N), a return is made to method step 101 and otherwise the basic operating mode 100 remains. If, on the other hand, the absolute value of the detected yaw rate exceeds the specified threshold value for the yaw rate (Y), then in a method step 105 the current steering ratio is written to a storage unit and there is a change from the basic operating mode 100 to a special operating mode 106.

In dem Sonderbetriebsmodus 106 wird die in dem Verfahrensschritt 105 gespeicherte Lenkübersetzung als nun konstant gehaltene Lenkübersetzung zugrunde gelegt und die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung ausgesetzt. Ausgehend hiervon wird in einem Verfahrensschritt 107 geprüft, ob der Absolutwert eines aktuell erfassten Lenkwellenwinkels den vorgegebenen Schwellenwert für den Lenkwellenwinkel unterschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird der Verfahrensschritt 107 wiederholt und ansonsten in dem Sonderbetriebsmodus 106 verblieben. Ist diese Bedingung hingegen erfüllt (Y), so wird mit dem Verfahrensschritt 108 fortgefahren. In dem Verfahrensschritt 108 wird dabei geprüft, ob der Absolutwert eines aktuell erfassten Winkels der gelenkten Räder den vorgegebenen Schwellenwert für den Winkel der gelenkten Räder unterschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird zu dem Verfahrensschritt 107 zurückgekehrt und ansonsten in dem Sonderbetriebsmodus 106 verblieben. Wird der Schwellenwert von dem Parameter hingegen unterschritten (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 109 geprüft, ob ein Absolutwert einer erfassten Querbeschleunigung den vorgegebenen Schwellenwert für die Querbeschleunigung unterschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird zu dem Verfahrensschritt 107 zurückgekehrt und ansonsten in dem Sonderbetriebsmodus 106 verblieben. Wird der Schwellenwert hingegen unterschritten (Y), so wird in einem Verfahrensschritt 110 geprüft, ob ein Absolutwert für eine erfasste Gierrate den vorgegebenen Schwellenwert für die Gierrate unterschreitet. Ist dies nicht der Fall (N), so wird wiederum zu dem Verfahrensschritt 107 zurückgekehrt und ansonsten in dem Sonderbetriebsmodus 106 verblieben. Überschreitet hingegen auch der Absolutwert der erfassten Gierrate den vorgegebenen Schwellenwert (Y), so werden in einem Verfahrensschritt 111 die Lenkübersetzungen entsprechend der geschwindigkeitsabhängigen Zuordnung aufgerufen und dann von dem Sonderbetriebsmodus 106 zu dem Grundbetriebsmodus 100 zurückgekehrt. Somit wird von der geschwindigkeitsunabhängigen Festlegung der Lenkübersetzung zu der geschwindigkeitsabhängigen Anpassung der Lenkübersetzung zurückgekehrt.In special operating mode 106, the steering ratio stored in method step 105 is taken as a basis as the steering ratio that is now kept constant, and the speed-dependent adaptation of the steering ratio is suspended. Proceeding from this, in a method step 107 it is checked whether the absolute value of a currently detected steering shaft angle falls below the predetermined threshold value for the steering shaft angle. If this is not the case (N), method step 107 is repeated and otherwise the special operating mode 106 remains. If, on the other hand, this condition is met (Y), the process continues with method step 108 . In method step 108 it is checked whether the absolute value of a currently detected angle of the steered wheels falls below the predefined threshold value for the angle of the steered wheels. If this is not the case (N), a return is made to method step 107 and otherwise the special operating mode 106 remains. If, on the other hand, the parameter falls below the threshold value (Y), then in a method step 109 it is checked whether an absolute value of a detected lateral acceleration falls below the predetermined threshold value for the lateral acceleration. If this is not the case (N), a return is made to method step 107 and otherwise the special operating mode 106 remains. If, on the other hand, the value falls below the threshold value (Y), in a method step 110 it is checked whether an absolute value for a detected yaw rate falls below the predefined threshold value for the yaw rate. If this is not the case (N), a return is made to method step 107 and otherwise the special operating mode 106 remains. If, on the other hand, the absolute value of the detected yaw rate also exceeds the specified threshold value (Y), then in a method step 111 the steering ratios are called up according to the speed-dependent assignment and then a return is made from the special operating mode 106 to the basic operating mode 100. There is thus a return from the speed-independent definition of the steering ratio to the speed-dependent adaptation of the steering ratio.

Gemäß einer Ausgestaltungsvariante dieses Verfahrens kann vorgesehen sein, dass in dem Sonderbetriebsmodus 106 eine kurvenradiusabhängige Festlegung der Lenkübersetzung erfolgt. Die geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Lenkübersetzung bleibt dabei aber ausgesetzt.According to an embodiment variant of this method, it can be provided that in the special operating mode 106 the steering ratio is determined as a function of the curve radius. However, the speed-dependent adjustment of the steering ratio remains suspended.

Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.The exemplary embodiments illustrated in the figures and explained in connection with these serve to explain the invention and are not restrictive of it.

BezugszeichenlisteReference List

11: Steer-by-Wire-LenksystemSteer-by-wire steering system
22: Lenkhandhabesteering handle
33: Lenkwellesteering shaft
44: Feedback-Aktuatorfeedback actuator
55: Elektromotorelectric motor
66: Winkelsensorangle sensor
77: Geschwindigkeitssensorspeed sensor
88th: Sensoreinheit zur Erfassung des Radwinkels der gelenkten Räder (18)Sensor unit for detecting the wheel angle of the steered wheels (18)
99: Sensoreinheit zur Erfassung der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (30)Sensor unit for detecting the lateral acceleration of the motor vehicle (30)
1010: Steuereinheitcontrol unit
1111: Sensoreinheit zur Erfassung der Gierrate des Kraftfahrzeugs (30)Sensor unit for detecting the yaw rate of the motor vehicle (30)
1212: Sensoreinheit zur Erfassung eines im Zusammenhang mit dem Fahren des Kraftfahrzeugs (30) stehendes ParametersSensor unit for detecting a parameter associated with driving the motor vehicle (30).
1313: Auswerteeinheit der Steuereinheit (10)Evaluation unit of the control unit (10)
1414: Speichereinheit der Steuereinheit (10)Control unit storage unit (10)
1515: Signalleitungsignal line
1616: Lenkstellersteering adjuster
1717: Ritzelpinion
1818: Radwheel
1919: Zahnstangerack
2020: Spurstangetie rod
3030: Kraftfahrzeugmotor vehicle
3131: Fahrtrichtungdriving direction
AA: Geschwindigkeitsbereich mit konstanter maximaler LenkübersetzungSpeed range with constant maximum steering ratio
BB: Geschwindigkeitsbereich mit abnehmender LenkübersetzungSpeed range with decreasing steering ratio
CC: Geschwindigkeitsbereich mit proportional abnehmender LenkübersetzungSpeed range with proportionally decreasing steering ratio
DD: Geschwindigkeitsbereich abnehmender LenkübersetzungSpeed range of decreasing steering ratio
EE: Geschwindigkeitsbereich mit konstant minimaler LenkübersetzungSpeed range with constant minimum steering ratio
SRSR: Lenkübersetzungsteering ratio
SR_minSR_min: minimales Übersetzungsverhältnisminimum gear ratio
SR_maxSR_max: maximalen Übersetzungsverhältnismaximum gear ratio
VV: Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (30)Driving speed of the motor vehicle (30)
V_minV_min: minimale Geschwindigkeit für eine Anpassung der Lenkübersetzungminimum speed for an adjustment of the steering ratio
V_maxV_max: maximale Geschwindigkeit für eine Anpassung der Lenkübersetzungmaximum speed for an adjustment of the steering ratio
V_1V_1: minimale Geschwindigkeit für eine proportional zur Geschwindigkeitszunahme erfolgende Reduzierung der Lenkübersetzungminimum speed for a reduction in the steering ratio proportional to the increase in speed
V_2V_2: maximale Geschwindigkeit für eine proportional zur Geschwindigkeitszunahme erfolgende Reduzierung der Lenkübersetzungmaximum speed for a reduction in the steering ratio proportional to the increase in speed
5151: erster Straßenabschnittfirst section of road
S2S2: zweiter Straßenabschnittsecond street section
S3S3: dritter Straßenabschnittthird street section
100100: Grundbetriebsmodusbasic operating mode
101101: Prüfung, ob der Absolutwert eines aktuell erfassten Lenkwellenwinkels den vorgegebenen Schwellenwert für diesen Lenkwellenwinkel überschreitetChecking whether the absolute value of a currently detected steering shaft angle exceeds the specified threshold value for this steering shaft angle
102102: Prüfung, ob der Absolutwert für einen aktuell eingestellten Winkel eines gelenkten Rades den vorgegebenen Schwellenwert überschreitetChecking whether the absolute value for a currently set angle of a steered wheel exceeds the specified threshold value
105105: Prüfung, ob der Absolutwert einer aktuell erfassten Querbeschleunigung den vorgegebenen Schwellenwert für die Querbeschleunigung überschreitetChecking whether the absolute value of a currently recorded lateral acceleration exceeds the specified threshold value for the lateral acceleration
104104: Prüfung, ob der Absolutwert einer aktuell erfassten Gierrate den vorgegebenen Schwellenwert für die Gierrate überschreitetChecking whether the absolute value of a currently detected yaw rate exceeds the specified threshold value for the yaw rate
105105: Schreiben der aktuellen Lenkübersetzung in eine SpeichereinheitWriting the current steering ratio to a storage unit
106106: Sonderbetriebsmodusspecial operation mode
107107: Prüfung, ob der Absolutwert eines aktuell erfassten Lenkwellenwinkels den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitetChecking whether the absolute value of a currently detected steering shaft angle falls below the specified threshold value
108108: Prüfung, ob der Absolutwert eines aktuell eingestellten Winkels des gelenkten Rades den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitetChecking whether the absolute value of a currently set angle of the steered wheel falls below the specified threshold value
109109: Prüfung, ob ein Absolutwert einer aktuell erfassten Querbeschleunigung den vorgegebenen Schwellenwert unterschreitetChecking whether an absolute value of a currently recorded lateral acceleration falls below the specified threshold value
110110: Prüfung, ob ein Absolutwert für eine erfasste Gierrate den vorgegebenen Schwellenwert für die Gierrate unterschreitetChecking whether an absolute value for a detected yaw rate falls below the specified threshold value for the yaw rate
111111: Aufrufen der Lenkübersetzungen entsprechend der geschwindigkeitsabhängigen ZuordnungCalling up the steering ratios according to the speed-dependent assignment
YY: Bedingung erfülltconditions met
NN: Bedingung nicht erfülltcondition not met

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019204587 A1 [0003]
DE 602005004204 T2 [0004]
DE 102019202003 A1 [0005]

Claims

Method for operating a steer-by-wire steering system (1) in a motor vehicle (30) comprising a steering shaft (3) and a steering actuator (16), wherein a steering movement specified via the steering shaft (3) by means of a steering handle (2) is detected a control signal for controlling the steering actuator (16) is generated based on the detected steering movement and a steering ratio (SR), the steering actuator (16) with the control signal for converting the specified steering movement into a steering movement of steerable wheels (18) of the motor vehicle ( 30) is controlled, and wherein the steering ratio (SR) is adjusted as a function of a current speed (V) of the motor vehicle (30), characterized in that at least one parameter related to the driving of the motor vehicle (30) is detected, it is checked whether the at least one parameter meets at least one predetermined condition, and if the at least one condition is met, the speed-dependent ge adjustment of the steering ratio (SR) is suspended.

procedure after claim 1 , characterized in that the steering ratio (SR) is adjusted again depending on the speed after the suspension.

procedure after claim 1 or claim 2 , characterized in that the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR) is suspended for a predetermined time interval.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-dependent adaptation of the steering ratio (SR) is suspended as long as the at least one parameter satisfies the at least one predetermined condition.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a stored steering ratio (SR) is specified while the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR) is suspended.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that while the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR) is suspended, a curve radius-dependent steering ratio (SR) is specified.

Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that during the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR), the last fixed steering ratio is retained.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-dependent adaptation of the steering ratio (SR) takes place between a fixed, predetermined maximum steering ratio (SR_max) and a fixed, predetermined minimum steering ratio (SR_min).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR) takes place by assigning a speed (V) to a steering ratio (SR) according to a steering ratio characteristic field.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is checked whether the detected parameter satisfies a cornering condition as the at least one predetermined condition.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the following parameters is detected as the at least one parameter: steering shaft angle; angle of the steered wheels (18) of the motor vehicle (30); lateral acceleration of the motor vehicle (30); yaw rate of the motor vehicle (30).

procedure after claim 11 , characterized in that the at least one recorded parameter is subjected to a threshold value comparison to check the at least one condition.

Procedure according to one of Claims 1 until 10 characterized in that a steering shaft angle, an angle of the steered wheels (18) of the motor vehicle (30), a lateral acceleration of the motor vehicle (30) and a yaw rate of the motor vehicle (30) are detected as the at least one parameter, as the at least one predetermined condition it is checked whether the steering shaft angle exceeds a specified steering shaft angle threshold value and whether the angle of the steered wheels (18) exceeds a specified wheel angle threshold value and whether the lateral acceleration exceeds a specified lateral acceleration threshold value and whether the yaw rate exceeds a specified yaw rate threshold value, the at least one specified condition being fulfilled, when the steering shaft angle has exceeded the predetermined steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels has exceeded the predetermined wheel angle threshold value and the lateral acceleration exceeds the predetermined lateral acceleration acceleration threshold has exceeded and the yaw rate has exceeded the predetermined yaw rate threshold.

procedure after Claim 13 , characterized in that the suspension of the speed-dependent adjustment of the steering ratio (SR) is ended when the steering shaft angle falls below the specified steering shaft angle threshold value and the angle of the steered wheels falls below the specified wheel angle threshold value and the lateral acceleration falls below the specified lateral acceleration threshold value and the yaw rate falls below the specified yaw rate threshold value.

Steer-by-wire steering system (1) comprising a steering shaft (3) via which a steering movement can be specified by means of a steering handle (2), and a steering actuator (16) which is designed to act on a mechanical coupling element in accordance with a received control signal (17, 19) of the steering system (1) to convert the specified steering movement into a steering movement of steerable wheels (18) of a motor vehicle (30), the conversion of the specified steering movement into the steering movement of the steerable wheels (18) being effected by a steering ratio ( SR) is defined, characterized in that the steering system (1) is designed according to a method according to one of Claims 1 until 14 to be operated.