DE10337956A1 - Determining angular position of servo motor in superposition steering system for motor vehicle involves continuously evaluating steering angle corrections by driver in quasi-stationary driving states with servo motor not activated - Google Patents

Determining angular position of servo motor in superposition steering system for motor vehicle involves continuously evaluating steering angle corrections by driver in quasi-stationary driving states with servo motor not activated Download PDF

Info

Publication number
DE10337956A1
DE10337956A1 DE2003137956 DE10337956A DE10337956A1 DE 10337956 A1 DE10337956 A1 DE 10337956A1 DE 2003137956 DE2003137956 DE 2003137956 DE 10337956 A DE10337956 A DE 10337956A DE 10337956 A1 DE10337956 A1 DE 10337956A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lwm
steering angle
mittel
angle
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2003137956
Other languages
German (de)
Other versions
DE10337956B4 (en
Inventor
Martin Dr.-Ing. Pischinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE2003137956 priority Critical patent/DE10337956B4/en
Publication of DE10337956A1 publication Critical patent/DE10337956A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10337956B4 publication Critical patent/DE10337956B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear

Abstract

The method involves continuously evaluating steering angle corrections made by the driver, which are represented in the form of essentially periodic oscillations, in quasi-stationary driving states in which the driver wishes to maintain the desired steering angle and with the servo motor not activated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur möglichst exakten Ermittlung der Winkelposition des Rotors eines Stellmotors in einem Überlagerungs-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, welches ein Überlagerungsgetriebe aufweist, über das mittels des Stellmotors einem vom Fahrzeug-Fahrer mit seiner Lenkhandhabe vorgegebenem Wunsch-Lenkwinkel additiv ein gleichgerichteter oder entgegengerichteter Überlagerungs-Lenkwinkel hinzugefügt werden kann, so dass ein aus dieser Summenbildung resultierender Gesamt-Lenkwinkel über ein Lenkgetriebe an dem oder den lenkbaren Rad bzw. Rädern des Fahrzeugs umgesetzt wird und wobei zwischen dem Rotorwinkel des Stellmotors und dem gemessenem Wunsch-Lenkwinkel sowie dem bspw. am Ausgang des Lenkgetriebes gemessenen Gesamt-Lenkwinkel ein bekannter funktionaler Zusammenhang besteht.The The invention relates to a method for determining as accurately as possible the angular position of the rotor of a servomotor in a superimposed steering system of a Motor vehicle, which is a superposition gearbox has, over the by means of the servomotor one of the vehicle driver with his Steering handle given desired steering angle additively a rectified or opposite superposition steering angle added can be, so that one resulting from this summation Total steering angle over a steering gear on the one or more steerable wheel or wheels of the vehicle is implemented and wherein between the rotor angle of the servomotor and the measured desired steering angle and the example. At the output of the steering gear measured total steering angle known functional relationship exists.

Grundsätzlich bietet ein Überlagerungs-Lenksystem an einem Kraftfahrzeug bzw. Fahrzeug viele Vorteile, jedoch muss zur exakten Funktion dieses Systems die Winkelposition des einen sog. Überlagerungs-Lenkwinkel in das System einleitenden bevorzugt elektrischen Stellmotors möglichst exakt bekannt sein, damit dieser Stellmotor von einer elektronischen Steuereinheit geeignet angesteuert werden kann. Dabei ist diesem Stellmotor ein Winkelsensor zugeordnet, jedoch muss auch dessen Nullposition bzw. Offset bekannt sein. Während ein üblicher Winkelsensor einen Messbereich von ±90° besitzt, kann ein elektrischer Stellmotor in einem Überlagerungs-Lenksystem bspw. über einen Winkelbereich von ±25.000° angesteuert werden, was verdeutlicht, wie notwendig die möglichst genaue Kenntnis der Nullposition ist. Wenn diese Nullposition einmal bekannt ist, wird diese zwar üblicherweise abgespeichert und bleibt somit auch beim Abstellen des Kraftfahrzeugs für eine Wiederinbetriebnahme als Information erhalten, jedoch können durchaus Fälle auftreten, in denen bspw. durch einen Reset der elektronischen Steuereinheit die Winkelposition, d.h. der Rotorwinkel des Stellmotors nicht abgespeichert werden kann.Basically offers a superposition steering system on a motor vehicle or vehicle many advantages, however, must for the exact function of this system, the angular position of the one so-called superposition steering angle in the system initiating preferably electric servomotor as possible be known exactly so that this servomotor of an electronic Control unit can be controlled appropriately. It is this Actuator assigned to an angle sensor, but must also its zero position or offset to be known. While a common one Angle sensor has a measuring range of ± 90 °, can be an electrical Servo motor in a superposition steering system, for example. Via a Angular range of ± 25,000 ° controlled which clarifies how necessary the most accurate knowledge of Zero position is. Once this zero position is known, will these are usually stored and thus remains when parking the motor vehicle for one Re-commissioning received as information, however, may well Cases occur in which, for example, by a reset of the electronic control unit the angular position, i. the rotor angle of the servo motor is not stored can be.

Grundsätzlich besteht zwischen diesem Rotorwinkel des Stellmotors und weiteren messbaren Winkelpositionen im Lenksystem ein funktionaler Zusammenhang, so dass es grundsätzlich möglich ist, über diesen funktionalen Zusammenhang den aktuellen Rotorwinkel zu ermitteln. Insbesondere bestimmt sich dieser nach der folgenden Gleichung „LwM = a·(LwG – b LwF)", wobei mit LwM der Rotorwinkel bezeichnet ist, während LwG den sog. Gesamt-Lenkwinkel bezeichnet, der bspw. bzw. bevorzugt am Ausgang des genannten Lenkgetriebes, über welches ein gewünschter Lenkeinschlag an den lenkbaren Fahrzeug-Rädern umgesetzt wird, gemessen werden kann. Mit LwF ist der vom Fahrer des Kraftfahrzeugs mit seiner Lenkhandhabe bzw. seinem Lenkrad vorgegebene Wunsch-Lenkwinkel bezeichnet, der ebenfalls mittels eines geeigneten Winkelsensors, der im Bereich der Lenkhandhabe angeordnet ist, gemessen werden kann. Mit den Buchstaben a, b schließlich sind systemspezifische konstante Faktoren bezeichnet und das Zeichen „·" symbolisiert eine Multiplikation und das Zeichen „–" eine Differenzbildung.Basically exists between this rotor angle of the servomotor and further measurable angular positions in the steering system a functional context, so that it is possible in principle, over this functional relationship to determine the current rotor angle. In particular, it is determined according to the following equation "LwM = a · (LwG - b LwF) ", whereby with LwM the Rotor angle is called while LwG denotes the so-called total steering angle, for example, or preferred at the output of said steering gear, via which a desired Steering is implemented on the steerable vehicle wheels, measured can be. With LwF is the driver of the motor vehicle with his Steering handle or its steering wheel specified desired steering angle, also by means of a suitable angle sensor, in the field the steering handle is arranged, can be measured. With the letters a, b finally are system-specific constant factors and the symbol "·" symbolizes one Multiplication and the sign "-" a difference.

Diese genannte Gleichung bzw. der entsprechende genannte funktionale Zusammenhang liefert jedoch nur dann exakte Werte, wenn zwischen dem Gesamt-Lenkwinkel LwG und dem Wunsch-Lenkwinkel LwF keine durch Elastizitäten oder Spiel hervorgerufene Verdrehung erfolgen kann. Jedoch können derartige Elastizitäten oder Ungenauigkeiten insbesondere bei einem relativ komplexen System, wie es eine Überlagerungslenkung darstellt, nicht ausgeschlossen werden. Alleine über diesen genannten funktionalen Zusammenhang kann somit die Nullposition des Winkelsensors des Stellmotors bzw. der sog. Rotorwinkel nicht ausreichend genau ermittelt werden. Eine ungenaue Nullposition des Stellmotor-Winkelsensors kann aber an einem Überlagerungs-Lenksystem dazu führen, dass sich bei Mittelstellung der lenkbaren Fahrzeug-Räder und somit bei Geradeausfahrt ohne Hinzufügung eines Überlagerungs-Lenkwinkels die Lenkhandhabe bzw. das Lenkrad des Fahrers nicht exakt in der Mittelstellung befindet, was zu einer Verunsicherung des Fahrers führen kann.These named equation or the corresponding said functional relationship however, only gives exact values if between the total steering angle LwG and the desired steering angle LwF no by elasticities or Game caused rotation can be done. However, such elasticities or inaccuracies, especially in a relatively complex system, as is a superposition steering represents, can not be excluded. Alone above this called functional Correlation can thus be the zero position of the angle sensor of the servomotor or the so-called rotor angle can not be determined with sufficient accuracy. An inaccurate zero position of the actuator angle sensor can but on a superposition steering system cause that at center position of the steerable vehicle wheels and thus when driving straight ahead without the addition of a superposition steering angle the Steering handle or steering wheel of the driver is not exactly in the middle position, which can lead to uncertainty of the driver.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A Countermeasure for this To illustrate the problem described is the task of the present Invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Überlagerungs-Lenksystem, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass in quasi stationären Fahrzuständen mit nicht aktiviertem Stellmotor, in denen der Fahrer den Wunsch-Lenkwinkel (LwF) beibehalten möchte, die auch dann vom Fahrer laufend durchgeführten und sich in Form von im wesentlichen periodischen Schwingungen darstellenden Lenkwinkel-Korrekturen ausgewertet werden, indem der zeitliche Verlauf des Rotorwinkels (LwM) anhand des bekannten funktionalen Zusammenhangs über zumindest zwei abgeschlossene Schwingungsperioden verfolgt und über diese aus den in festen Zeitschritten bestimmten Werten des Rotorwinkels (LwM) durch Mittelwertbildung der exakte Rotorwinkel (LwMexkt) bestimmt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is for a superposition steering system, as indicated in the preamble of claim 1, characterized in that in quasi-stationary driving conditions with non-activated servomotor in which the driver wants to maintain the desired steering angle (LwF), the then continuously evaluated by the driver and evaluated in the form of substantially periodic oscillations steering angle corrections are evaluated by the temporal course of the rotor angle (LwM) based on the known functional relationship over at least two completed periods of vibration and determined by these from the fixed time increments Values of the rotor angle (LwM) by averaging the exact rotor angle (LwM exkt ) is determined. Advantageous developments are content of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung verwendet die Erkenntnis, dass bei einer normalen Geradeausfahrt zur Kurskorrektur vom Fahrer fortlaufend kleine Lenkbewegungen durchgeführt werden, da niemand sein Lenkrad bzw. die Lenkhandhabe absolut festhalten kann bzw. wird. Idealerweise sind diese durchgeführten Lenkkorrekturen bezüglich der Verdrehung und der Hysterese nach rechts und links, d.h. nach beiden Seiten oder Richtungen statistisch gesehen symmetrisch. Wenn also der genannte Zusammenhang zwischen dem gesuchten Rotorwinkel LwM und den messbaren Lenkwinkeln LwG und LwF (Gesamt-Lenkwinkel und Wunsch-Lenkwinkel) insbesondere gemäß der genannten Gleichung „LwM = a·(LwG – b·LwF)" bevorzugt während einer Geradeausfahrt über der Zeit aufgetragen wird, ergibt sich eine Kurve, die bezüglich ihres Mittelwertes die Verdrehung des Stellmotors gegenüber seiner Mittelposition darstellt, so dass sich hieraus direkt der aktuelle Rotorwinkel ergibt bzw. hieraus die Nullposition des Winkelsensors des Stellmotors bestimmt werden kann. Dabei wird vorgeschlagen, zumindest zwei in sich abgeschlossene und aufeinanderfolgende sog. Schwingungsperioden auszuwerten, d.h. bspw. annähernd ausgehend von einer Mittelstellung des Lenkrades ein erstes Links- und Rechts-Lenken bis zum Erreichen dieser Ausgangsstellung und direkt anschließend hieran zumindest ein weiteres vollständiges (abgeschlossenes) Links- und Rechts-Lenken bis zum Erreichen dieser Ausgangsstellung. Ein derartiges Links- und Rechts-Lenken wird in dieser Patentanmeldung als „Schwingung" bzw. „Schwingungsperiode" bezeichnet, u.a. da sich dieses in der beigefügten und an späterer Stelle erläuterten graphischen Darstellung ähnlich einer Schwingung darstellt, wenngleich es sich hierbei selbstverständlich nicht um eine Schwingung im engeren physikalischen Sinn handelt.The The present invention uses the recognition that in a normal Straight ahead for course correction by the driver continuously small steering movements carried out because no one is holding his steering wheel or the steering handle absolutely can or will. Ideally, these steering corrections made with respect to the Twist and hysteresis to the right and left, i. after both Pages or directions statistically symmetrical. If so the relationship between the desired rotor angle LwM and the measurable steering angles LwG and LwF (total steering angle and Desired steering angle) in particular according to the said equation "LwM = a · (LwG - b · LwF)" preferably during a Straight ahead over the time is applied, there is a curve that in terms of their Mean value of the rotation of the servomotor relative to his Central position, so that directly from the current Rotor angle yields or from this the zero position of the angle sensor the servomotor can be determined. It is suggested at least two self-contained and consecutive so-called oscillation periods to evaluate, i. eg approximate starting from a middle position of the steering wheel, a first left and right-steering until reaching this starting position and directly afterwards at least one more complete (completed) link and right-steering until reaching this starting position. One Such left and right steering is disclosed in this patent application referred to as "vibration" or "vibration period", i.a. as this in the attached and later Body explained similar to graphic representation represents a vibration, although this is of course not is a vibration in the narrower physical sense.

Bevorzugt erfolgt die Auswertung solchermaßen, dass innerhalb jeder sog. Schwingungsperiode oder – wie im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung in einem Unteranspruch angegeben – in geeigneten Periodenabschnitten jeweils in festen Zeitschritten, die sich bspw. über 10 Millisekunden erstre cken können, Werte für den jeweiligen Rotorwinkel bestimmt und aus dieser Werte-Sammlung auf geeignete Weise ein arithmetischer Mittelwert gebildet wird, wobei – wie im weiteren ausgeführt wird – verschiedene und geeignet miteinander zusammenhängende Mittelwertbildungen die Genauigkeit des Verfahrens erhöhen.Prefers the evaluation takes place in such a way that within each so-called Oscillation period or - like in the sense of an advantageous development in a dependent claim specified - in suitable periods in each case in fixed time steps, which, for example, about 10 milliseconds, Values for determined the respective rotor angle and from this values collection an arithmetic mean is suitably formed, where - like in the following will - different and suitably related averaging increase the accuracy of the procedure.

Bevorzugt wird die genannte Kurve, die sich bei einem Auftragen der jeweils entsprechend dem genannten funktionalen Zusammenhang ermittelten Werte für den Rotorwinkel über der Zeit ergibt, so wie im weiteren beschrieben ausgewertet, wobei auf die beigefügte einzige Figur, in der eine solche Kurve von Rotorwinkeln (= Ordinate) über der Zeit (= Abszisse) aufgetragen ist, Bezug genommen wird.Prefers is the said curve, resulting in an application of each Values determined according to the said functional relationship for the Rotor angle over the time results, as evaluated in the further described, wherein on the attached single figure in which such a curve of rotor angles (= ordinate) over the Time (= abscissa) is applied, reference is made.

Die besagte Kurve wird demnach ausgehend von einem sog. Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) für den Rotorwinkel, der in einer Initialphase (INIT) bestimmt wird, im sich an diese Initialphase anschließenden weiteren Verlauf zumindest in eine erste Halbperiode (HP1) zur einen Richtung und in eine zweite Halbperiode (HP2) zur anderen, entgegengesetzten Richtung aufgeteilt. Die Initialphase (INIT) stellt eine erste abgeschlossene Schwingungsperiode dar, in der in festen Zeitschritten, die sich bspw. über 10 Millisekunden erstrecken können, Werte für den jeweiligen Rotorwinkel bestimmt und aus dieser Werte-Sammlung ein arithmetischer Mittelwert als sog. Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) gebildet wird. Dieser wird herangezogen, um die folgende vollständige „abgeschlossene" Schwingungsperiode in die zwei sog. Halbperioden (HP1, HP2) unterteilen zu können, d.h. die erste Halbperiode (HP1) erstreckt sich ausgehend vom Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) bis zum erstmaligen Wiedererreichen desselben. Direkt hieran schließt sich die zweite Halbperiode (HP2) an, die sich bis zum abermaligen Erreichen des Initialisierungs-Mittelwerts (LwM_mittel_INIT) erstreckt. In jeder Halbperiode (HP1, HP2) wird dann (in gleicher Weise wie für den Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) beschrieben) ein sog. Halbperioden-Mittelwert (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) für den Rotorwinkel bestimmt. Schließlich wird aus diesen Halbperioden-Mittelwerten (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) der arithmetische Mittelwert gebildet, der dann als exakter Rotorwinkel (LwMexkt) betrachtet wird.The said curve is therefore based on a so-called. Initialization mean value (LwM_mittel_INIT) for the rotor angle, which is determined in an initial phase (INIT), in the following this initial phase further course at least in a first half period (HP1) to one direction and divided into a second half period (HP2) to the other, opposite direction. The initial phase (INIT) represents a first completed oscillation period in which fixed values for the respective rotor angle are determined in fixed time steps, which can extend over 10 milliseconds, for example, and from this value collection an arithmetic mean is calculated as a so-called initialization mean value (FIG. LwM_mittel_INIT) is formed. This is used to subdivide the following complete "closed" oscillation period into the so-called half-periods (HP1, HP2), ie the first half-period (HP1) extends from the initialization mean (LwM_mittel_INIT) until the first time it is retrieved. This is followed immediately by the second half-period (HP2), which extends until the initialization mean value (LwM_mittel_INIT) is reached again, and then (in the same way as for the initialization mean value (LwM_mittel_INIT)) in each half-period (HP1, HP2). Finally, the arithmetic mean is formed from these half-period averages (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2), which is then considered to be the exact rotor angle (LwM exkt ).

Bevorzugt erfolgt in den bzw. für die jeweiligen Phasen bzw. Perioden, d.h. für die Initialisierungsphase (INIT) sowie die zumindest beiden Halbperioden (HP1 und HP2) eine Überprüfung hinsichtlich bestimmter Kriterien, um eine Messung unter ungünstigen, d.h. zu ungenauen Resultaten führenden Randbedingungen zu unterbinden. Insbesondere wird hierdurch sichergestellt, dass in einer jeweils akzeptierten, d.h. nicht unterbundenen bzw. nicht verworfenen Messung die Verdrehung während der (beiden) Halbperioden (HP1 und HP2) in etwa symmetrisch zur Null-Verdrehung des Stellmotors ist.Prefers takes place in or for the respective phases or periods, i. for the initialization phase (INIT) and the at least two half-periods (HP1 and HP2) a review regarding certain criteria to make a measurement under unfavorable, i. too inaccurate Results leading boundary conditions to prevent. In particular, this ensures that in a respectively accepted, i. not prevented or not discarded measurement the rotation during the (two) half periods (HP1 and HP2) approximately symmetrical to the zero rotation of the servomotor is.

Nach einem ersten derartigen Kriterium soll der Gesamtlenkwinkel (LwG) nicht außerhalb eines geeignet gewählten, von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Gültigkeitsbereichs liegen, da ein zu großer Lenkeinschlag zu einem das Resultat erheblich verfälschenden einseitigen Lenkmoment führen würde. Es kann jedoch durchaus das erfindungsgemäße Verfahren bei geringer Kurvenfahrt und nicht nur bei Geradeausfahrt durchgeführt werden, jedoch sollte es sich stets um einen quasi stationären Fahrzustand handeln, d.h. der Wunsch-Lenkwinkel des Fahrers sollte sich mit Ausnahme der Durchführung der genannten Lenk-Korrekturen, auf denen das erfindungsgemäße Verfahren basiert, nicht ändern.According to a first such criterion, the total steering angle (LwG) should not be outside a suitably selected, dependent on the driving speed range of validity, as a too large steering angle would lead to a result significantly falsifying unilateral steering torque. However, it may well be the method of the invention at low cornering and not only when driving straight ahead, but should it is always a quasi-stationary driving condition, ie the desired steering angle of the driver should not change with the exception of the implementation of said steering corrections on which the inventive method is based.

Nach einem zweiten Kriterium soll die Zeitdauer einer Halbperiode (HP1, HP2) nicht zu kurz sein, d.h. nicht unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalwertes liegen. Hiermit wird ausgeschlossen, dass höherfrequente Messstörungen fehlinterpretiert werden. Außerdem sollen Momente, die aufgrund hoher Drehbeschleunigungen auftreten, ausgeschlossen werden.To a second criterion, the duration of a half period (HP1, HP2) should not be too short, i. not below a suitably chosen minimum value lie. This excludes that higher-frequency measurement errors are misinterpreted. Furthermore should moments that occur due to high spin, be excluded.

Nach einem dritten Kriterium soll für zwei aufeinander folgende Halbperioden (HP1, HP2) die Differenz der Amplituden (Amplitude HP1, Amplitude HP2) nicht oberhalb eines geeignet gewählten Maximalwertes liegen, d.h. diese Differenz soll nicht zu groß sein, wodurch ein asymmetrisches Lenkmoment ausgeschlossen werden kann.To a third criterion is intended for two consecutive half-periods (HP1, HP2) the difference the amplitudes (amplitude HP1, amplitude HP2) are not above one suitably chosen Maximum value, i. this difference should not be too big whereby an asymmetric steering torque can be excluded.

Nach einem vierten Kriterium soll die Schwingungs-Amplitude (Amplitude HP1, Amplitude HP2) in keiner der untersuchten Halbperioden oberhalb eines geeignet gewählten Maximalwertes liegen, so dass ein deutliches Verlassen des Hysteresebereichs, in welchem der Fahrer seine sog. Lenkkorrekturen durchführt, ausgeschlossen werden kann. Nach einem fünften Kriterium soll die Differenz zwischen dem in der Initialphase (INIT) gebildeten Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) und dem Halbperioden-Mittelwert (LwM_mittel_HP1) der ersten auf diese folgenden Halbperiode (HP1) nicht zu klein sein und somit nicht unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalweres liegen, wodurch ausgeschlossen werden kann, dass Messstörungen fehlinterpretiert werden.To a fourth criterion is the oscillation amplitude (amplitude HP1, amplitude HP2) are not above in any of the half-periods examined a suitably chosen Maximum value, so that a significant departure from the hysteresis range, in which the driver performs his so-called. Steering corrections excluded can be. After a fifth Criterion is the difference between that in the initial phase (INIT) formed initialization average (LwM_mittel_INIT) and the half-period mean (LwM_mittel_HP1) of the first half-period following this (HP1) not too small and therefore not below a suitably chosen Mimimalweres lie, which can be ruled out that misinterpreted measurement errors become.

Nach einem sechsten Kriterium soll die Differenz zwischen dem in einer ersten Halbperiode (HP1) durch Mittelung über feste Zeitschritte gebildeten Mittelwert des Gesamt-Lenkwinkels (LwG) und dem in der darauf folgenden Halbperiode (HP2) durch Mittelung über feste Zeitschritte gebildeten Mittelwert des Gesamt-Lenkwinkels (LwG) nicht unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalwertes liegen, d.h. die Mittelwerte für die Gesamt-Lenkwinkel sollen in den Halbperioden (HP1, HP2) um eine Mindestgröße voneinander abweichen. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich der Gesamt-Lenkwinkel entsprechend der Phasen bzw. Perioden mitbewegt. Nach einem siebten Kriterium soll die Differenz zwischen dem in der Initialphase (INIT) gebildeten Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) und einem der Halbperioden-Mittelwerte (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) nicht oberhalb eines geeignet gewählten Maximalwertes liegen, womit überprüft werden kann, ob der zur Berechnung der Phasenlängen der Halbperioden (HP1) und (HP2) verwendete Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) zulässig war.To a sixth criterion is supposed to be the difference between that in a first half period (HP1) formed by averaging over fixed time steps Average of the total steering angle (LwG) and in the following Half-period (HP2) formed by averaging over fixed time steps Mean value of total steering angle (LwG) not suitable below one selected Minimum values, i. the averages for the total steering angle are supposed to in the half-periods (HP1, HP2) differ by a minimum size. hereby it is ensured that the total steering angle corresponding the phases or periods moved. After a seventh criterion should be the difference between the one formed in the initial phase (INIT) Initialization mean (LwM_mittel_INIT) and one of the half-period averages (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) are not above a suitably selected maximum value, with which to be checked can determine whether to calculate the phase lengths of the half periods (HP1) and (HP2) initialization mean used (LwM_mittel_INIT) was permissible.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Ermittlung der Winkelposition eines Stellmotors eines Überlagerungs-Lenksystems eines Kraftfahrzeugs einfach und ausreichend genau ohne eine zusätzliche Sensorik und während normaler Fahrbedingungen, ohne dass der Fahrer eine spezielle Anweisung befolgen muss bzw. hiervon Kenntnis erhält. Die Genauigkeit ist so gut, dass die üblichen Anforderungen bezüglich Lenkradschiefstand einfach erfüllt werden können, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.With the method according to the invention the determination of the angular position of a servo motor of a superimposed steering system a motor vehicle simple and sufficiently accurate without an additional Sensors and during normal driving conditions without the driver having a special instruction must follow or be informed of this. The accuracy is like that good that the usual Requirements regarding Steering wheel tilt can be easily fulfilled can, it should be noted that quite a variety of Details may differ from the above explanations, without the content of the claims to leave.

Claims (4)

Verfahren zur möglichst exakten Ermittlung der Winkelposition des Rotors eines Stellmotors in einem Überlagerungs-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, welches ein Überlagerungsgetriebe aufweist, über das mittels des Stellmotors einem vom Fahrzeug-Fahrer mit seiner Lenkhandhabe vorgegebenem Wunsch-Lenkwinkel (LwF) additiv ein gleichgerichteter oder entgegengerichteter Überlagerungs-Lenkwinkel hinzugefügt werden kann, so dass ein aus dieser Summenbildung resultierender Gesamt-Lenkwinkel (LwG) über ein Lenkgetriebe an dem oder den lenkbaren Rad bzw. Rädern des Fahrzeugs umgesetzt wird und wobei zwischen dem Rotorwinkel (LwM) des Stellmotors und dem gemessenem Wunsch-Lenkwinkel (LwF) sowie dem bspw. am Ausgang des Lenkgetriebes gemessenen Gesamt-Lenkwinkel (LwG) ein bekannter funktionaler Zusammenhang besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in quasi stationären Fahrzuständen mit nicht aktiviertem Stellmotor, in denen der Fahrer den Wunsch-Lenkwinkel (LwF) beibehalten möchte, die auch dann vom Fahrer laufend durchgeführten und sich in Form von im wesentlichen periodischen Schwingungen darstellenden Lenkwinkel-Korrekturen ausgewertet werden, indem der zeitliche Verlauf des Rotorwinkels (LwM) anhand des bekannten funktionalen Zusammenhangs über zumindest zwei abgeschlossene Schwingungsperioden verfolgt und über diese aus den in festen Zeitschritten bestimmten Werten des Rotorwinkels (LwM) durch Mittelwertbildung der exakte Rotorwinkel (LwMexkt) bestimmt wird.A method for determining the exact angular position of the rotor of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle, which has a superposition gear, via the means of the servo motor by the vehicle driver with his steering handle predetermined desired steering angle (LwF) additively a rectified or opposite superposition Steering angle can be added so that a resulting from this summation total steering angle (LwG) via a steering gear on the one or more steerable wheel or wheels of the vehicle is implemented and wherein between the rotor angle (LwM) of the servomotor and the measured desired Steering angle (LwF) and the example. At the output of the steering gear measured total steering angle (LwG) is a known functional relationship, characterized in that in quasi-stationary driving conditions with unactivated servomotor in which the driver maintain the desired steering angle (LwF) would like that too then continuously evaluated by the driver and evaluated in the form of substantially periodic oscillations steering angle corrections are evaluated by the temporal course of the rotor angle (LwM) based on the known functional relationship over at least two completed periods of vibration and determined by these from the fixed time increments Values of the rotor angle (LwM) by averaging the exact rotor angle (LwM exkt ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bekannte funktionale Zusammenhang durch die Gleichung LwM = a·(LwG – b·LwF), mit a, b = konstante Faktoren, beschrieben ist.Method according to claim 1, characterized in that that the known functional relationship is given by the equation LwM = a · (LwG - b · LwF), with a, b = constant factors, is described. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung der Schwingungen eine erste abgeschlossene Schwingungsperiode als sog. Initialphase (INIT) fungiert, in der ein sogenannter Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) für den Rotorwinkel ermittelt wird, und dass zumindest für die beiden folgenden, sich aus diesem ergebenden und einander entgegengerichteten Halbperioden (HP1, HP2) jeweils ein sog. Halbperioden-Mittelwert (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) für den Rotorwinkel bestimmt und aus diesen der arithmetische Mittelwert gebildet wird, der dann als exakter Rotorwinkel (LwMexkt) betrachtet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the evaluation of the vibrations a first completed Schwin tion period as a so-called. Initial phase (INIT) acts in which a so-called initialization mean (LwM_mittel_INIT) is determined for the rotor angle, and that at least for the two following, resulting from this and opposing half-periods (HP1, HP2) each a so-called Half-cycle average (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) is determined for the rotor angle and from these the arithmetic mean is formed, which is then regarded as the exact rotor angle (LwM exkt ). Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen zumindest einer der folgenden Bedingungen das Messergebnis verworfen wird: • der Gesamtlenkwinkel (LwG) liegt außerhalb eines geeignet gewählten, von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Gültigkeitsbereichs • die Zeitdauer einer Halbperiode (HP1, HP2) liegt unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalwertes • für zwei aufeinander folgende Halbperioden (HP1, HP2) liegt die Differenz der Amplituden (Amplitude HP1, Amplitude HP2) oberhalb eines geeignet gewählten Maximalwertes • in zumindest einer Halbperiode (HP1, HP2) liegt die Amplitude (Amplitude HP1, Amplitude HP2) oberhalb eines geeignet gewählten Maximalwertes • die Differenz zwischen dem in der Initialphase (INIT) gebildeten Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) und dem Halbperioden-Mittelwert (LwM_mittel_HP1) der ersten auf diese folgenden Halbperiode (HP1) liegt unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalwertes • die Differenz zwischen dem in einer ersten Halbperiode (HP1) durch Mittelung über feste Zeitschritte gebildeten Mittelwert des Gesamt-Lenkwinkels (LwG) und dem in der darauf folgenden Halbperiode (HP2) durch Mittelung über feste Zeitschritte gebildeten Mittelwert des Gesamt-Lenkwinkels (LwG) liegt unterhalb eines geeignet gewählten Mimimalwertes • die Differenz zwischen dem in der Initialphase (INIT) gebildeten Initialisierungs-Mittelwert (LwM_mittel_INIT) und einem der Nalbperioden-Mittelwerte (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) liegt oberhalb eines geeignet gewählten MaximalwertesMethod according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one of the following is present Conditions the measurement result is discarded: • the total steering angle (LwG) is outside a suitably chosen, dependent on the driving speed scope • the duration a half period (HP1, HP2) is below a suitably selected minimum value • for two consecutive the following half periods (HP1, HP2) is the difference of the amplitudes (Amplitude HP1, amplitude HP2) above a suitably selected maximum value • in at least a half period (HP1, HP2), the amplitude (amplitude HP1, Amplitude HP2) above a suitably selected maximum value • the difference between the initialization average formed in the initial phase (INIT) (LwM_mittel_INIT) and the half-period mean (LwM_mittel_HP1) the first to this following half-period (HP1) is below a suitably chosen Mimimalwertes • the Difference between that in a first half period (HP1) by averaging over fixed Time steps formed average of the total steering angle (LwG) and in the on it following half-period (HP2) formed by averaging over fixed time steps Average value of the total steering angle (LwG) is below one suitable selected Mimimalwertes • the Difference between the initialization mean value formed in the initial phase (INIT) (LwM_mittel_INIT) and one of the Nalb period mean values (LwM_mittel_HP1, LwM_mittel_HP2) is above a suitably selected maximum value
DE2003137956 2003-08-19 2003-08-19 Method for determining the angular position of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle Expired - Fee Related DE10337956B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003137956 DE10337956B4 (en) 2003-08-19 2003-08-19 Method for determining the angular position of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003137956 DE10337956B4 (en) 2003-08-19 2003-08-19 Method for determining the angular position of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10337956A1 true DE10337956A1 (en) 2005-04-07
DE10337956B4 DE10337956B4 (en) 2007-01-25

Family

ID=34258165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003137956 Expired - Fee Related DE10337956B4 (en) 2003-08-19 2003-08-19 Method for determining the angular position of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10337956B4 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011000434A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Zf Lenksysteme Gmbh Method and device for balancing a determined steering angle with a measured steering angle
CN110371181A (en) * 2018-04-12 2019-10-25 奥迪股份公司 The method to decay to the oscillation of superposing type steering system
DE102009020157B4 (en) * 2009-05-06 2021-07-01 Volkswagen Ag Method and device for calculating a virtual rotor angle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009011366B4 (en) * 2009-03-05 2018-01-04 Volkswagen Ag Method and device for determining a steering angle offset of an electromechanical steering

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906703A1 (en) * 1999-02-18 2000-08-24 Bosch Gmbh Robert Actuator for supplementing manual control of motor vehicle steering
DE10103404A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Daimler Chrysler Ag Vehicle steering system, has controller for processing signals from steering position sensor with stored relationship between positions of electric motor and of steering device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906703A1 (en) * 1999-02-18 2000-08-24 Bosch Gmbh Robert Actuator for supplementing manual control of motor vehicle steering
DE10103404A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-01 Daimler Chrysler Ag Vehicle steering system, has controller for processing signals from steering position sensor with stored relationship between positions of electric motor and of steering device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009020157B4 (en) * 2009-05-06 2021-07-01 Volkswagen Ag Method and device for calculating a virtual rotor angle
DE102011000434A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Zf Lenksysteme Gmbh Method and device for balancing a determined steering angle with a measured steering angle
US20120197494A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Rainer Biegert Method and device for aligning a determed steer angle with a measured steer angle
US8731779B2 (en) 2011-02-01 2014-05-20 Zf Lenksysteme Gmbh Method and device for aligning a determined steer angle with a measured steer angle
DE102011000434B4 (en) * 2011-02-01 2020-02-27 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Method and device for comparing a determined steering angle with a measured steering angle
CN110371181A (en) * 2018-04-12 2019-10-25 奥迪股份公司 The method to decay to the oscillation of superposing type steering system
US11377147B2 (en) 2018-04-12 2022-07-05 Audi Ag Damping of an oscillation of a superimposed steering system

Also Published As

Publication number Publication date
DE10337956B4 (en) 2007-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011017223B4 (en) Electric power steering system and method for monitoring an electric power steering system
DE112008002009B4 (en) A method of detecting and overcoming an engine stall condition of a power steering motor
DE102009028647A1 (en) Method and device for detecting an operating state of a steering wheel in a vehicle
DE102016012242A1 (en) STEERING CONTROL DEVICE AND STEERING CONTROL METHOD
EP2580104B1 (en) Determination of a center feeling for eps steering systems
DE102007016829A1 (en) Method and device for determining an absolute value of a variable
EP2483133B1 (en) Method for operating an electronic servo steering system of a motor vehicle
DE102012024765B4 (en) Electric power steering system and method of verifying a steering angle thereof
DE102019212618A1 (en) Motor vehicle power steering
EP1568577A2 (en) Steering mechanism and control process for such a steering system for a vehicle
DE10313085A1 (en) Method for simulating a steering resistance torque on the steering wheel of a vehicle
EP1536971A1 (en) Method and device for recognizing the level of awareness of a vehicle driver
WO2008086767A1 (en) Method and device for determining a steering angle offset
EP4281784A1 (en) Method and device for ascertaining the speed of a pedal cycle
DE102010031710A1 (en) Method for operating electromechanical power steering of motor vehicle, involves applying supporting torque on steering gear of power steering by electrical machine in dependence of steering torque
EP0427909B1 (en) Procedure to determine the transverse acceleration of a motor vehicle
DE102020213553B4 (en) Steering system and method of operating a steering system
DE10337956B4 (en) Method for determining the angular position of a servomotor in a superposition steering system of a motor vehicle
DE102011102453A1 (en) Method for determining frictional force amplitude in steering system of motor vehicle, particularly during operation of motor vehicle, involves calculating idealized wheel guiding force to time period
DE10331905A1 (en) Steering position sensor arrangement with angular velocity sensor
DE102009009448A1 (en) Method for self-diagnosing sensor unit i.e. steering moment sensor, of electromechanical steering element in vehicle, involves determining operability of sensor unit by comparing virtual sensor value with measured sensor value of unit
DE102010049431B4 (en) Method for diagnosing at least one sensor unit to be diagnosed in an electromechanical steering system and electromechanical steering system
DE102020211657A1 (en) Steering system and method of operating a steering system
DE102008021847B4 (en) Electromechanical steering system and method for controlling an electromechanical steering system
EP3837147A1 (en) Driving assistance method for a vehicle, control unit, driving assistance system and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee