DE10332023A1

DE10332023A1 - Motor vehicle steering method in which the torque to be applied to the steering wheels is determined by a control unit based on a calculated transverse force to be applied to them

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Publication number: DE10332023A1
Application number: DE10332023A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. Bernzen; Wilfried Dipl.-Ing. Huber; Volker Dipl.-Ing. Maaß; Martin Dipl.-Ing. Moser; Reinhold Dipl.-Ing. Schneckenburger; Christian Dipl.-Ing. Urban
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2004-02-12

Abstract

Method for setting the torque applied to the steering wheels of a motor vehicle employs a torque regulator for setting the torque to be applied to the wheels. The torque to be set is determined using a control unit that determines the torque based on the sideways force to be applied to the wheels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Lenkmoments für eine Lenkung eines Fahrzeugs.The invention relates to a method for determining a steering torque for a steering of a vehicle.

Es ist allgemein bekannt, dass das die Lenkung eines Kraftfahrzeuges während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs und durch den Fahrer unbetätigter Lenkung, üblicherweise eine Tendenz zum Zurückdrehen in die Geradeausfahrstellung zur Folge hat.It is well known that the the steering of a motor vehicle during cornering of Vehicle and by the driver uncontrolled steering, usually a tendency to turn back in the straight-ahead driving result.

Dieses, in allen Fahrsituationen vom Fahrer erwartete Verhalten, ist jedoch abhängig von der konstruktiven Ausgestaltung der Lenkung. Das Entstehen eines solchen rückdrehenden Moments sowie die Größe des Moments sind von den Seitenkräften sowie dem wirksamen Hebelarm der Seitenkräfte, dem Nachlauf, abhängig. Ob die wirkende Seitenkraft ein das Rad weiter eindrehendes Moment oder ein das Rad rückdrehendes Lenkmoment erzeugt sowie der Betrag des Lenkmoments, ist von dem bei der Achskonstruktion auftretendem Schräglaufwinkel, dem Winkel zwischen der Fahrtrichtung und der Radmittelebene, abhängig. Diese Merkmale sind im wesentlichen konstruktionsbedingt, jedoch nicht von Lenkwinkel, Fahrgeschwindigkeit und vom Längsschlupf der Räder der gelenkten Achse unabhängig. Anstelle des erwünschten Rückdrehens kann bei diesbezüglich ungünstigen Konstruktionen der Lenkung – und bei nicht betätigtem Lenkrad – entweder ein Verharren in der erzeugten Lenkstellung, oder noch störender, ein weiteres Eindrehen der Lenkung erfolgen. Dies ist ein für den Fahrer überraschendes, nicht gewohntes Fahrverhalten des Fahrzeugs, das daher zu Unfällen führen kann.This, in all driving situations expected behavior by the driver, however, depends on the constructive Design of the steering. The emergence of such a backward Moments as well as the magnitude of the moment are from the side forces as well the effective lever arm of the lateral forces, the caster, depending. If the acting lateral force is a moment that keeps the wheel turning or a wheel reversing Steering torque generated as well as the amount of steering torque, is of the occurring in the axle construction skew angle, the angle between the direction of travel and the wheel center, depending. These features are essentially By design, but not by steering angle, driving speed and from longitudinal slippage the wheels the steered axle independently. instead of the desired reverse rotation can in this regard unfavorable Structures of steering - and when not actuated Steering wheel - either one Persistence in the generated steering position, or even more disturbing, a further screwing in the steering take place. This is a surprising, unfamiliar one for the driver Driving behavior of the vehicle, which can therefore lead to accidents.

Eine bekannte Konstruktion einer Lenkung, die bei Kurvenfahrt mit merklicher Querbeschleunigung stets ein rückdrehendes Moment aufweist, das die Räder in die Mittellage zurückführt, ist die sogenannte Ackermannlenkung.A known construction of a Steering, the cornering with noticeable lateral acceleration always a retrograde one Moment that has the wheels is in the middle layer, is the so-called Ackermann steering.

Dabei ergibt sich der Nachteil, dass der Zwang die Lenkung so zu konstruieren, dass sich ein rückstellendes Lenkmoment ergibt, bei anderen Optimierungen der Lenkung über den gesamten Einsatzbereich eines Fahrzeugs hinweg hinderlich sein und zu Zielkonflikten führen kann. Dies ist insbesondere im Bereich von großen Lenkeinschlägen der Fall, wie sie beispielsweise bei enger Kurvenfahrt und beim Rangieren auftreten. Je nach Auslenkung kann das sich aus der Konstruktion ergebende Lenkmoment auch bei enger Kurvenfahrt und niedriger Fahrgeschwindigkeit ergeben. Solche Fahrsituationen treten beispielsweise beim Abbiegen nach einem Anhalten des Fahrzeugs auf.This results in the disadvantage that the compulsion to construct the steering so that a resetting Steering torque results in other optimizations of the steering over the entire area of application of a vehicle can be a hindrance and lead to conflicting goals can. This is the case in particular in the area of large steering angles. such as when cornering and maneuvering occur. Depending on the deflection that may result from the construction resulting steering torque even with tight cornering and low driving speed result. Such driving situations occur, for example, when turning after stopping the vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei der Konstruktion einer Lenkung größere Freiheiten zu schaffen.The object of the invention is therefore to to create greater freedom in the construction of a steering system.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß der Erfindung gelöst.This underlying the invention Task is solved by a method according to the invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Lenkmoment für die Lenkung eines Fahrzeugs bestimmt. Dabei weist das Fahrzeug einen auf die Lenkung einwirkenden Momentensteller auf. In einer Steuereinrichtung wird in Abhängigkeit der Seitenkraft an gelenkten Rädern bzw. in Abhängigkeit des Ist-Lenkmoments ein zu erzeugendes, die gelenkten Räder beaufschlagendes Lenkmoment erzeugt.In a method according to the invention is a steering torque for determines the steering of a vehicle. In this case, the vehicle has a on the steering acting on torque controller. In a control device becomes dependent the lateral force on steered wheels or depending on the Is steering torque a to be generated, the steered wheels acting on steering torque generated.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird, unabhängig von den konstruktiven Gegebenheiten der Lenkung erreicht, dass ein gewünschtes Verhalten der gelenkten Räder unabhängig von dem aus den tatsächlichen Seitenkräften resultierenden Verhalten erzielt wird. Dabei kann das Lenkmoment nur an dem Lenkrad dem Fahrer gegenüber erzeugt werden und die Stellung der gelenkten Räder in Abhängigkeit des Lenkwinkels des Lenkrades erfolgen, es ist aber ebenso möglich, dass dieses Lenkmoment an einer durchgehenden mechanischen Lenkbetätigungseinrichtung erzeugt wird und daher nicht nur am Lenkrad sondern auch auf die Lenkung der Räder selbst einwirkt und damit unter Umständen eine diesem Lenkmoment entsprechende Betätigung der Lenkung erfolgt.By this measure according to the invention, independently from the constructive circumstances of the steering achieved that one desired behavior the steered wheels independently from which the actual lateral forces resulting behavior is achieved. The steering torque can only on the steering wheel opposite the driver be generated and the position of the steered wheels in dependence of the steering angle of the Steering wheel done, but it is also possible that this steering torque generated on a continuous mechanical steering actuator and therefore not only on the steering wheel but also on the steering the wheels itself acts and thus possibly a steering torque appropriate operation of Steering is done.

Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, die konstruktive Gestaltung der Lenkung von einem Sollverhalten bei Seitenkrafteinflüssen unabhängig zu gestalten. Dies ermöglicht es Zielkonflikte in der Gestaltung der Lenkung zu vermeiden, da das Seitenkraftverhalten nicht mehr berücksichtigt werden muß. Die Reaktion der Lenkung auf Seitenkräfte wird durch Bestimmung eines entsprechenden Lenkmoments und das Erzeugen des Lenkmoments durch den Momentensteller erreicht. Bei der Bestimmung des Lenkmoments kann das Lenkmoment auf unterschiedliche Bezugsstellen bezogen werden, beispielsweise auf das am Lenkrad wirkende Moment, das an der Achse wirkende Moment oder aber auf eine dazwischen liegenden Stelle des Lenkgestänges. Unter Berücksichtigung von eventuell vorhandenen Lenkkraftunterstützern und übersetzenden Lenkgetrieben besteht aber immer ein zumindest ermittelbarer Zusammenhang zwischen den Momenten an den unterschiedlichen Stellen, so dass die Ermittlung immer auf den Angriffspunkt des Momentenstellers umrechenbar ist. Die Momente können insbesondere auf das am Lenkrad wirkende Moment bezogen sein.This measure will enable the constructive design of the steering of a target behavior at Lateral force influences independently too shape. this makes possible it to avoid goal conflicts in the design of the steering, there the lateral force behavior no longer needs to be considered. The reaction the steering on lateral forces is determined by determining a corresponding steering torque and generating of the steering torque achieved by the torque controller. In determining the Steering torque, the steering torque to different reference points be related, for example, the moment acting on the steering wheel, the acting on the axle moment or on an intermediate moment Place the steering linkage. Considering possibly existing power steering and translating steering gears But there is always an at least ascertainable connection between the moments in different places, so that the determination always can be converted to the point of application of the torque controller. The Moments can in particular be related to the moment acting on the steering wheel.

Gemäß einer vorteilhaften, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei dem zu erzeugenden Lenkmoment um ein ausgelenkte Räder in die Geradeausfahrstellung rückdrehendes Lenkmoment. Hierdurch wird es ermöglicht, den für die Fahrsituation optimalen Lenkungsrücklauf unabhängig von der Achskonstruktion und den wirkenden Seitenkräften der gelenkten Achse zu gewährleisten.According to an advantageous, preferred embodiment The invention relates to the steering torque to be generated around a deflected wheels in the straight-ahead driving position turning back steering torque. This makes it possible for the Driving situation optimal steering return independent of the axle construction and the acting lateral forces of the steered axle guarantee.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird dabei die an den Rädern wirkende Seitenkraft über einen Sensor erfasst. Die Messung der Seitenkraft, bzw. die Messung der resultierenden aus den Seitenkräften beider Räder einer gelenkten Achse ermöglicht eine direkte Berücksichtigung der tatsächlichen Seitenkräfte. Dabei können die Seitenkräfte oder ihre Resultierende direkt oder indirekt gemessen werden und der Steuereinheit zugeführt werden.According to one embodiment of the invention, the side force acting on the wheels is detected by a sensor. The measurement of lateral force, or the measurement of the resulting from the Side forces of both wheels of a steered axle allows a direct consideration of the actual lateral forces. The lateral forces or their resultant can be measured directly or indirectly and fed to the control unit.

Ergänzend oder alternativ hierzu kann die an den Rädern wirkende Seitenkraft mittels eines Modells, insbesondere eines Beobachters, geschätzt werden. Die alleinige Durchführung einer Schätzung über ein Modell oder einen insbesondere modellbasierten Beobachter hat den Vorteil, dass die Notwendigkeit entsprechende Sensoren und Auswerteeinrichtungen für die Sensoren vorzusehen, entfällt. Hierbei wird gemäß weiterführender Ausgestaltung die Seitenkraft in Abhängigkeit wenigstens einer der Größen aus Lenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit und Querbeschleunigung ermittelt. Neben den konstruktiven Merkmalen der Lenkung und ihrer Geometrie sind die wesentlichen veränderlichen Größen der Lenkung der Lenkwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei einer theoretischen sich ideal verhaltenden Lenkung ist der Einfluss der Fahrgeschwindigkeit auf die Lenkung an sich zu vernachlässigen, so dass in erster Annäherung beispielsweise eine Modellierung allein aufgrund des Lenkwinkels erfolgen kann. Eine Verbesserung der Modellierung bzw. die modellgestützte Ermittlung der Seitenkräfte kann durch Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche ursächlich für die am Rad wirkenden Kräfte ist, erreicht werden. Weiterhin kann darüber hinaus auch aus der Fahrzeugquerbeschleunigung ein Wert für die Seitenkräfte ermittelt werden, bzw. die Ermittlung der Seitenkraft aufgrund anderer Größen wie beispielsweise der Giergeschwindigkeit verbessert werden.In addition or as an alternative Can the at the wheels acting lateral force by means of a model, in particular an observer, to be appreciated. The sole execution an estimate of one Model or a particular model-based observer has the Advantage that the need corresponding sensors and evaluation devices for the Provide sensors eliminated. in this connection will continue according to Design the side force depending on at least one of the sizes Steering angle, vehicle speed and lateral acceleration determined. In addition to the structural features of the steering and its geometry are the main variables Sizes of the steering the steering angle and the vehicle speed. At a theoretical Ideally behaving steering is the influence of driving speed to neglect the steering itself, so in first approximation, for example a modeling can be done solely because of the steering angle. An improvement of the modeling or the model-based determination the lateral forces can by consideration the vehicle speed, which is the cause of the forces acting on the wheel, be achieved. Furthermore, in addition, from the vehicle lateral acceleration a value for the lateral forces be determined, or the determination of the lateral force due to others Sizes like For example, the yaw rate can be improved.

Hierbei kann jeweils an die Stelle der Messung oder Ermittlung der Seitenkraft die Messung oder die Ermittlung, beispielsweise über ein Modell oder einen Beobachter, des Ist-Lenkmoments treten. Zur Ermittlung des Ist-Lenkmoments kann dabei insbesondere der gemessene Strom des Momentenstellers herangezogen werden.This can be done in each case the measurement or determination of the side force the measurement or the Determination, for example, about a model or an observer, the actual steering torque occur. To determine the Actual steering torque can be in particular the measured current of the Momentenstellers be used.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das rückdrehende Lenkmoment derart bestimmt, dass ein Rücklaufen der gelenkten Räder in Richtung auf die Geradeausfahrstellung erfolgt, sofern nicht am Lenkrad eine Lenkbetätigung durch den Fahrer vorgenommen wird.According to another embodiment The invention is the back-rotating Steering torque determined such that a return of the steered wheels in the direction on the straight-ahead driving position, if not on the steering wheel steering operation is done by the driver.

Damit verhält sich das Fahrzeug dem Fahrer gegenüber in erwarteter Weise, gleichzeitig muss bei der konstruktiven Ausbildung dieses Soll-Verhalten nicht mehr berücksichtigt werden, so dass diesbezüglich Zielkonflikte in der Ausbildung der Lenkung vermieden werden. Die Berücksichtigung der Seitenkräfte beim zu erzeugenden rückdrehenden Lenkmoment stellt sicher, dass das tatsächliche Verhalten des Fahrzeugs bei der Bemessung des rückdrehenden Lenkmoments ausreichende Beachtung findet. Allenfalls für den Fall eines Systemausfalls des Systems, das das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, ist bei der Konstruktion der Achse darauf zu achten, daß eine Fahrbarkeit des Fahrzeugs auch dann möglich sein muß.Thus, the vehicle behaves towards the driver in the expected Way, at the same time in the constructive training this Target behavior is no longer taken into account so in that regard Goal conflicts in the training of the steering are avoided. The consideration the lateral forces when to be generated backward Steering torque ensures that the actual behavior of the vehicle in the design of the back-rotating Sufficient attention is given to steering torque. If necessary in case a system failure of the system, the inventive method executing, Care should be taken when designing the axle to ensure driveability of the vehicle also possible have to be.

Gemäß weiterführender Ausgestaltung der Erfindung ist das zu erzeugende Lenkmoment auf ein maximales Lenkmoment begrenzt, wobei dieses maximale Moment insbesondere im Bereich üblicher während einer Fahrt in sicheren Fahrzuständen auftretender Momente liegt und vorzugsweise auf einen Wert begrenzt ist, der einem Fahrer eine beliebige Lenkbetätigung ermöglicht. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass durch das über den Momentensteller erzeugte Lenkmoment ein Lenken des Fahrzeugs entgegen dem Willen des Fahrers nicht erfolgt. Die am Lenkrad wirkenden Lenkmomente können vom Fahrer jederzeit ü berwunden werden und er kann durch entsprechende Betätigung des Lenkrades jederzeit einen beliebigen Lenkwinkel vorgeben. Das Verhalten des Fahrzeugs wird also durch den Fahrer bestimmt, gleichzeitig verhält sich das Fahrzeug dem Fahrer gegenüber in erwarteter Weise.According to a further embodiment of the invention is the steering torque to be generated limited to a maximum steering torque, this maximum moment especially in the range usual during a Driving in safe driving conditions occurring moments and preferably limited to a value is that allows a driver any steering operation. This measure will ensured that through the over the torque generator generated steering torque steering the vehicle not done against the will of the driver. The steering wheel Steering moments can overcome by the driver at any time and he can by appropriate operation of the steering wheel at any time specify any steering angle. The behavior of the vehicle is thus determined by the driver, at the same time behaves the vehicle opposite the driver in the expected manner.

Darüber hinaus kann das zu erzeugende, insbesondere rückdrehende Lenkmoment einer Dämpfung unterliegen. Die Dämpfung nimmt vorzugsweise mit zunehmender Lenkgeschwindigkeit zu und wirkt damit einer weiteren Beschleunigung der ausgeführten Lenkbewegung entgegen. Die Überlagerung der Dämpfung auf das zu erzeugende Lenkmoment stellt sicher, dass eine aufgrund des vorgegebenen zu erzeugenden Lenkmoments erfolgende Lenkbewegung nicht zu unerwartet hohen Lenkgeschwindigkeiten führt. Die Dämpfung wirkt auf die aufgrund des zu erzeugenden Lenkmoments entstehende Lenkgeschwindigkeit, das Fahrverhalten des Fahrzeugs bleibt dadurch für den Fahrer berechenbarer.In addition, that can be generated, in particular back rotating Steering moment of a damping subject. The damping preferably increases with increasing steering speed and acts thus counteracting further acceleration of the executed steering movement. The overlay the damping on the steering torque to be generated ensures that a due the predetermined steering torque to be generated steering movement does not lead to unexpectedly high steering speeds. The damping acts on the resulting due to the steering torque to be generated Steering speed, the driving behavior of the vehicle remains for the Driver more predictable.

Es entspricht Ausgestaltungen der Erfindung, wenn das zu erzeugende Lenkmoment in Abhängigkeit gemessener Größen, wobei es sich dabei vorzugsweise um wenigstens eine der Größen aus Lenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugquerbeschleunigung handelt, bestimmt wird. Diese Größen sind besonders geeignet, die existierende Seitenkraft zu repräsentieren und daher kann auch aus diesen Größen das zu erzeugende Lenkmoment abgeleitet werden. Das zu erzeugende Lenkmoment wird entsprechend vorteilhafter Ausgestaltung mittels eines Modells, insbesondere mittels eines Beobachters bestimmt. Hierbei können insbesondere die vorgenannten Größen im Modell bzw. im Beobachter bei der Ermittlung des zu erzeugenden Lenkmoments verwendet werden. Bei dem Modell bzw. dem Beobachter handelt es sich gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung um das Modell bzw. den Beobachter eines optimierten Rückdrehverhaltens, wobei das Modell bzw. der Beobachter beispielsweise einem Lenkveurhalten einer Ackermannlenkung entspricht. Das Verhalten des zu erzeugenden Lenkmoments wird gemäß dieser Vorgehensweise so ermittelt, dass das Lenkmoment einem für den Fahrer idealen Verhalten angepaßt wird. Die erfolgende Anpassung ist nur am Fahrer orientiert, sie ist von den tatsächlichen Verhältnissen der Kräfte an der Lenkung weitgehend abgekoppelt.It corresponds to embodiments of the invention, when the steering torque to be generated in dependence of measured variables, which is preferably at least one of the variables of steering angle, vehicle speed and vehicle lateral acceleration, is determined. These variables are particularly suitable for representing the existing lateral force and therefore the steering torque to be generated can also be derived from these quantities. The steering torque to be generated is determined according to an advantageous embodiment by means of a model, in particular by means of an observer. In this case, in particular, the aforementioned variables in the model or in the observer can be used in the determination of the steering torque to be generated. According to a preferred embodiment of the invention, the model or the observer is the model or the observer of an optimized reverse rotation behavior, the model or the observer, for example, corresponding to a steering angle of an Ackermann steering. The behavior of the steering torque to be generated is according to this procedure way determined so that the steering torque is adapted to an ideal behavior for the driver. The successful adaptation is oriented only to the driver, it is largely decoupled from the actual conditions of the forces on the steering.

Die Erfindung findet dabei vorzugsweise bei einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad und einem Momentensteller zum Erzeugen eines Lenkmoments, Verwendung. Dabei wird gemäß der Erfindung das von dem Momentensteller zu erzeugende Lenkmoment in Abhängigkeit der am Rad wirkenden Seitenkraft bestimmt. Gemäß bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird dabei das zu erzeugende Lenkmoment als ein die Lenkung in Geradeausfahrstellung der gelenkten Räder rückdrehendes Lenkmoment bestimmt.The invention preferably takes place in a vehicle, in particular motor vehicle, with a steering wheel and a torque actuator for generating a steering torque, use. It is according to the invention the torque to be generated by the torque adjuster in dependence on determined on the wheel side force. According to a preferred embodiment The invention is thereby the steering torque to be generated as a the Steering in the straight-ahead position of the steered wheels determines the turning-back steering torque.

Die Erfindung ist außer in den Ansprüchen auch in der Beschreibung dargelegt. Im übrigen ist die Erfindung auch anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, dabei zeigt die einzige Figur ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des am Lenkrad zu erzeugenden Lenkmoments.The invention is except in the Claims too set out in the description. Moreover, the invention is also explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing, thereby the sole figure shows a schematic block diagram of a method according to the invention for Determining the steering torque to be generated on the steering wheel.

Gemäß dem Schritt 101 des Verfahrens werden Größen, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkwinkel gemessen und der Steuereinheit zugeführt.According to the step 101 The method measures variables, for example the vehicle speed and the steering angle, and supplies them to the control unit.

Gemäß dem Schritt 102 des Verfahrens wird aus den in Schritt 101 gemessenen Größen unter Verwendung eines Modells der Lenkung des Fahrzeugs ein Wert der Seitenkraft an den Rädern ermittelt. Das dabei verwendete Modell ist unter Berücksichtigung der tatsächlichen Verhältnisse am Fahrzeug, also insbesondere der Spreizung, des Lenkrollradiuses, der Vorspur etc. und ihrem Verhalten bei sich veränderndem Lenkwinkel, gebildet. Die Bildung eines solchen Modells ist abhängig von den konstruktiven Merkmalen der Lenkung und muß in Abhängigkeit davon vom Fachmann erstellt werden. Anstelle der rechneri schen Bestimmung der Seitenkräfte kann auch ein Messen der Seitenkräfte selbst oder des sich aus den Seitenkräften ergebenden Lenkmoments der gelenkten Achse erfolgen.According to the step 102 of the procedure becomes from the in step 101 measured values using a model of the steering of the vehicle determines a value of the lateral force on the wheels. The model used here is taking into account the actual conditions on the vehicle, so in particular the spread, the steering roller radius, the toe, etc. and their behavior with changing steering angle formed. The formation of such a model is dependent on the design features of the steering and must be created depending on the specialist. Instead of computational rule determination of the lateral forces can also be done measuring the lateral forces themselves or resulting from the lateral forces steering torque of the steered axle.

Aus den in Schritt 102 ermittelten Seitenkräften an den Rädern der gelenkten Achse wird dann in Schritt 103 des Verfahrens das daraus resultierende, am Lenkrad wirkende Lenkmoment bestimmt. Alternativ hierzu kann das Ist-Lenkradmoment gemessen oder mittels Modell, beispielsweise aufgrund der Messung des Stromes des Momentenstellers, bestimmt werden.Out of the ones in step 102 determined side forces on the wheels of the steered axle is then in step 103 the method determines the resulting, acting on the steering wheel steering torque. Alternatively, the actual steering wheel torque can be measured or determined by means of a model, for example, based on the measurement of the current of the torque controller.

Parallel hierzu wird aufgrund der in Schritt 101 erfaßten gemessenen Größen gemäß dem Schritt 105 ein durch den Momentensteller zu erzeugendes, am Lenkrad wirkendes Lenkmoment ermittelt. Dabei wird das Lenkmoment aufgrund eines Modells, wie eines Beobachters ermittelt. Das Modell gibt dabei das Verhalten einer für die Bedienung durch den Fahrer idealen Lenkung wieder. Das so ermittelte Lenkmoment gibt das Verhalten einer idealisierten, an den Bedürfnissen und Gewohnheiten des Fahrers orientierten Lenkung wieder. Ein entsprechendes Modell einer solchen Lenkung berücksichtigt häufig ebenfalls konstruktive Gegebenheiten des Fahrzeugs, wie beispielsweise Einsatzzweck, Motorisierung, Radstand und wird von dem Fachmann in bezug auf das Fahrzeug selbst entwickelt. Auch das was als für den Fahrer optimiertes Lenkungsverhalten angesehen wird, ist vom Einsatzzweck des Fahrzeugs abhängig und ist beispielsweise bei Personenkrafutwagen ein anderes Verhalten wie bei Baustellenfahrzeugen oder schweren Nutzfahrzeugen. Das ideale Lenkmoment stellt dabei insbesondere sicher, dass die aus der Geradeausfahrstellung ausgelenkten Räder des Fahrzeugs in die Geradeausfahrstellung zurückgedreht werden, wenn der Fahrer das Lenkrad nicht anderweitig betätigt. Dabei erfolgt das zurücklaufen der Lenkung unabhängig von der Stellung der gelenkten Räder, also des Lenkwinkels, sowie unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit. Es wird insbesondere also ein Einfallen oder Verharren der Lenkung bei nicht betätigtem Lenkrad sicher vermieden. Die dabei erzeugten am Lenkrad wir kenden Momente sind von einer Größe, die vom Fahrer jederzeit überwunden werden kann und sich im Bereich für das Fahrzeug üblicher Lenkmomente bewegt. Auch die aufgrund des Lenkmoments erzeugten Betätigungsgeschwindigkeiten des Lenkrads sind durch eine geeignete Dämpfung auf Werte beschränkt, die den Erwartungen eines Fahrers in solchen Fahrsituationen, in denen er beispielsweise das Lenkrad durch Hand zurücklaufen läßt und das Erreichen der Geradeausfahrstellung abwartet, entsprechen.Parallel to this, due to the in step 101 detected measured quantities according to the step 105 a determined by the torque controller to be generated, acting on the steering wheel steering torque. The steering torque is determined based on a model, such as an observer. The model reflects the behavior of an ideal for the operation by the driver steering. The steering torque thus determined reflects the behavior of an idealized steering geared to the needs and habits of the driver. An appropriate model of such steering often also takes into account constructional conditions of the vehicle, such as purpose, motorization, wheelbase and is developed by the skilled person with respect to the vehicle itself. Also, what is considered as optimized for the driver steering behavior is dependent on the intended use of the vehicle and is, for example, in passenger cars different behavior as in construction vehicles or heavy commercial vehicles. In this case, the ideal steering torque ensures, in particular, that the wheels of the vehicle deflected out of the straight-ahead driving position are turned back into the straight-ahead driving position if the driver does not otherwise operate the steering wheel. The running back of the steering takes place independently of the position of the steered wheels, ie the steering angle, as well as independent of the driving speed. In particular, therefore, a collapse or persistence of the steering when the steering wheel is not actuated is reliably avoided. The generated on the steering wheel we kenden moments are of a size that can be overcome at any time by the driver and moves in the range for the vehicle usual steering moments. Also, the actuation speeds of the steering wheel generated due to the steering torque are limited by a suitable attenuation to values that correspond to the expectations of a driver in such driving situations in which he, for example, the hand wheel runs back and waiting to reach the straight-ahead driving position.

Das gemäß dem Schritt 103 aufgrund der Fahrsituation gegebene, in Schritt 103 ermittelte Lenkmoment wird mit dem gemäß 105 ermittelten idealen Lenkmoment verglichen. Dabei wird gemäß dem Schritt 104 die vorhandene Momentendifferenz ermittelt. Diese Momentendifferenz ergibt das von dem Momentensteller zu erzeugende Lenkmoment, damit am Lenkrad das ermittelte ideale Lenkmoment herrscht.That according to the step 103 given due to the driving situation, in step 103 determined steering torque is with the according 105 determined ideal steering torque compared. In this case, according to the step 104 determines the existing torque difference. This torque difference results in the steering torque to be generated by the torque adjuster, so that the determined steering torque prevails at the steering wheel.

Gemäß dem Schritt 106 wird das entsprechende zu erzeugende Lenkmoment mittels des Momentenstellers eingesteuert oder eingeregelt. Damit kann dann zum Schritt 101 zurückgesprungen werden. Das Verfahren bildet eine Regelstrecke für das zu erzeugende Lenkmoment.According to the step 106 the corresponding steering torque to be generated is controlled or adjusted by means of the torque controller. This can then be the step 101 be jumped back. The method forms a controlled system for the steering torque to be generated.

Claims

Method for determining a steering torque for a steering of a vehicle, in particular a motor vehicle, having a torque controller, which is arranged in the vehicle and acts on the steering, for generating a steering torque, wherein in a control device as a function of the sides By virtue of the steered wheels, a steering torque to be generated is determined and generated via the torque adjuster on the steering.

Method for determining a steering torque for a steering of a vehicle, in particular motor vehicle, arranged with a vehicle, acting on the steering torque controller for generating a Steering torque, wherein in a control device in dependence the steering wheels of the current steering torque to be generated steering torque determined and over the moment controller is generated on the steering.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the steering torque to be generated, the wheels back to the straight-ahead driving position Steering torque is.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the force acting on the wheels side force or the actual steering torque over a Sensor is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the force acting on the wheels side force or the actual steering torque by means of a model, in particular an observer.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the side force in dependence of at least one of Sizes off Steering angle, vehicle speed and lateral acceleration determined becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the steering torque to be generated so determined will that return the steered wheels in the direction of the straight-ahead driving position, if not a steering control on the steering wheel is done by the driver.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the steering torque to be generated to a maximum Limited steering torque is, with this maximum moment in particular in the range usual while a ride in safe driving conditions occurring moments and preferably limited to a value is that allows a driver any steering operation.

Method according to one of claims 7 or 8, characterized that the steering torque to be generated is subject to damping, wherein the damping with increasing steering speed increases and a further acceleration of turning back the wheels counteracts.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized that the steering torque to be generated in dependence of measured variables, wherein it is preferably at least one of the sizes Steering angle, vehicle speed and vehicle lateral acceleration, is determined.

Method according to one of claims 6 to 10, characterized that the steering torque to be generated by means of a model, in particular by means of an observer is determined.

A method according to claim 11, characterized in that the Model is the model of optimized reverse rotation, where the model, for example, a steering behavior of Ackermann steering equivalent.

Vehicle, in particular motor vehicle, with a steering wheel and a torque actuator for generating a steering torque, characterized that the steering torque of the torque controller according to one of the preceding claims is determined.