DE10354663A1 - Device and method for integrating variable steering ratio and stabilizing steering intervention - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer variablen Lenkübersetzung in einem Kraftfahrzeug, bei dem sich die Lenkübersetzung innerhalb eines vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs abhängig von der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ändert. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass bei Vorliegen eines mit einer Geschwindigkeitsänderung verbundenen fahrstabilitätskritischen Fahrmanövers sowie einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit innerhalb des vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs die Lenkübersetzung auf dem zum Festhaltezeitpunkt der Lenkübersetzung vorliegenden Momentanwert festgehalten wird.The invention relates to a method for controlling a variable steering ratio in a motor vehicle, in which the steering ratio changes within a predetermined longitudinal speed range depending on the longitudinal speed of the motor vehicle. The essence of the invention is that, in the presence of a driving stability-critical driving maneuver associated with a speed change and a vehicle longitudinal speed within the predetermined longitudinal speed range, the steering ratio is recorded on the instantaneous value present at the time of holding the steering ratio.
Description
Mit Hilfe von Aktivlenkungen wie beispielsweise einer Überlagerungslenkung oder einem „steer-by-wire"-System können zusätzlich zur Fahrerlenkung aktive Lenkeingriffe durchgeführt werden. Diese aktiven Lenkeingriffe lassen sich in zwei Klassen gliedern:
- 1. Assistenzfunktionen mit einer variablen Lenkübersetzung und/oder Lenkvorhalt zur Erhöhung des Lenkkomforts für den Fahrer.
- 2. Stabilisierungsfunktionen, bei denen sowohl bei dynamischen Manövern als auch bei Bremsmanövern der vom Fahrer über das Lenkrad vorgegebene Lenkwinkel so korrigiert wird, dass der Fahrer nicht beim Stabilisieren des Fahrzeugs überfordert wird.
- 1. Assistance functions with a variable steering ratio and / or steering assist to increase the steering comfort for the driver.
- 2. Stabilization functions in which the steering angle predefined by the driver via the steering wheel is corrected in both dynamic maneuvers and during braking maneuvers so that the driver is not overwhelmed when stabilizing the vehicle.
Unter dem Begriff des Lenkvorhalts wird dabei verstanden, dass die Änderungsgeschwindigkeit des Lenkradwinkels in den Radlenkwinkel eingeht. Dies erfolgt insbesondere durch einen additiven Zusatzterm. Das ist auch anschaulich dadurch verständlich, dass ein sehr schnelles Drehen des Lenkrads durch den Fahrers üblicherweise einen besonders großen Lenkwunsch des Fahrers repräsentiert. In diesem Fall wird dem Radlenkwinkel ein von der Änderungsgeschwindigkeit des Lenkradwinkels abhängiger Zusatzterm überlagert.Under The term steering assist is understood to mean that the rate of change of the Steering wheel angle enters the wheel steering angle. This is done in particular through an additive additional term. That is also clear from it understandable, that a very fast turning of the steering wheel by the driver usually a particularly big one Steering request of the driver represents. In In this case, the wheel steering angle becomes one of the rate of change of the Steering wheel angle more dependent Additional term superimposed.
Aus
der
Aus
der
Die
Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind
der
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer variablen Lenkübersetzung in einem Kraftfahrzeug, bei dem sich die Lenkübersetzung innerhalb eines vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs abhängig von der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ändert.The The invention relates to a method for controlling a variable steering ratio in a motor vehicle, in which the steering ratio within a predetermined longitudinal speed range dependent from the longitudinal speed of the motor vehicle changes.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass bei Vorliegen eines mit einer Geschwindigkeitsänderung verbundenen kritischen Fahrmanövers (insbesondere eines fahrstabilitätskritischen Fahrmanövers) sowie einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit innerhalb des vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs die Lenkübersetzung auf dem zum Festhaltezeitpunkt der Lenkübersetzung vorliegenden Momentanwert festgehalten wird. Damit wird eine durch eine Änderung der Lenkübersetzung hervorgerufene Fahrerirritation während eines kritischen Fahrmanövers vermieden.Of the Essence of the invention is that in the presence of one with a speed change associated critical driving maneuver (In particular a driving stability critical Maneuver) and a vehicle longitudinal speed within the predetermined longitudinal speed range the steering ratio on the instantaneous value of the steering ratio at the time of holding the steering gear is held. This is one by a change in the steering ratio caused driver irritation during a critical maneuver avoided.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem kritischen Fahrmanöver um eine Bremsung mit starker Fahrzeugverzögerung handelt.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the critical driving maneuver is a braking with strong vehicle deceleration is.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bremsung die Fahrzeugverzögerung einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that during braking, the vehicle deceleration exceeds a predefinable limit value.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung auf dem Momentanwert solange festgehalten wird, bis
- – das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder
- – die Längsgeschwindigkeit wieder denjenigen Wert erreicht hat, bei welchem der Wert der Lenkübersetzung festgehalten wurde.
- - the vehicle has come to a standstill or
- - The longitudinal speed has again reached the value at which the value of the steering ratio was recorded.
Damit wird sichergestellt, dass das kritische Fahrmanöver bei Freigabe der Lenkübersetzung abgeschlossen ist.In order to Ensures that the critical maneuver when releasing the steering ratio is completed.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung
- – auf dem Momentanwert solange festgehalten wird, bis das kritische Fahrmanöver beendet ist und
- – dann auf den der aktuellen Längsgeschwindigkeit entsprechenden Wert zurückgestellt wird.
- - is held on the instantaneous value until the critical driving maneuver has ended and
- - then reset to the current longitudinal speed corresponding value.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zurückstellung auf den der aktuellen Längsgeschwindigkeit entsprechenden Wert durch einen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls erfolgenden Angleichvorgang erfolgt. Damit wird eine abrupte Änderung des Lenkübersetzung vermieden.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the deferral to the current longitudinal speed corresponding value by a within a predetermined time interval matching process takes place. This avoids an abrupt change in the steering ratio.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Lenkübersetzung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkübersetzung
- – auf dem Momentanwert solange festgehalten wird, bis die Längsgeschwindigkeit einen unteren Grenzwert erreicht hat und
- – dann auf den der aktuellen Längsgeschwindigkeit entsprechenden Wert zurückgestellt wird.
- - is held at the instantaneous value until the longitudinal speed has reached a lower limit and
- - then reset to the current longitudinal speed corresponding value.
Die Vorrichtung zur Steuerung einer variablen Lenkübersetzung in einem Kraftfahrzeug umfasst Lenkübersetzungsmittel, durch welche innerhalb eines vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs eine von der Längsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängige Lenkübersetzung eingestellt wird. Der Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass bei Vorliegen eines mit einer Geschwindigkeitsänderung verbundenen kritischen Fahrmanövers sowie einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit innerhalb des vorgegebenen Längsgeschwindigkeitsbereichs die Lenkübersetzung auf dem zum Festhaltezeitpunkt der Lenkübersetzung vorliegenden Momentanwert festgehalten wird.The Device for controlling a variable steering ratio in a motor vehicle includes steering translating means, through which within a predetermined longitudinal speed range a from the longitudinal speed of the motor vehicle dependent steering ratio is set. The core of the device according to the invention is that in the presence of one with a speed change associated critical driving maneuver and a vehicle longitudinal speed within the predetermined longitudinal speed range the steering ratio on the instantaneous value of the steering ratio at the time of holding the steering gear is held.
Der vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens äußern sich selbstverständlich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.Of the advantageous embodiments of the method according to the invention are expressed Of course as advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa.
Die
Zeichnung besteht aus
In
Ausführungsbeispielembodiment
Insbesondere bei Bremsmanövern mit starker Verzögerung und hohem Geschwindigkeitsunterschied zwischen Bremsbeginn und Bremsende kann sich die Assistenzfunktion „variable Lenkübersetzung" auf die Stabilisierungsfunktion störend auswirken. Bei Bremsmanövern mit hoher Verzögerung (z.B. bei Bremsungen mit Eingriff eines Antiblockier- oder eines Fahrdynamikregelungssystems) wird der Fahrer, der sich angespannt mit der aktuellen Situation befasst, durch eine von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Lenkübersetzung irritiert. Ein für den Fahrer konstanter Lenkradwinkel wird je nach Restgeschwindigkeit während der Bremsung in einen anderen Radwinkel übersetzt.Especially during braking maneuvers with a strong delay and high speed difference between brake start and brake end can the assistance function "variable steering ratio" on the stabilization function disturbing impact. During braking maneuvers with high delay (e.g. during braking with the intervention of an anti-lock braking system or a vehicle dynamics control system) becomes the driver who is strained with the current situation dealt with by a driving speed dependent steering ratio irritated. One for the driver constant steering wheel angle is depending on the remaining speed while the braking is translated into another wheel angle.
Stellt der Fahrer z.B. zu Beginn der Bremsung mit dem Lenkrad einen kleinen korrigierenden Lenkradwinkel ein, so führt dieser zu einem kleineren Radlenkwinkel, als wenn er den gleichen Eingriff später bei einer geringeren Geschwindigkeit wiederholt. Auch wenn der Fahrer den korrigierenden Lenkradwinkel während der Bremsung konstant hält, vergrößert sich der Radlenkwinkel mit abnehmender Geschwindigkeit (da sich mit abnehmender Geschwindigkeit die Lenkübersetzung vergrößert). Aus Sicht des Systems stellt der Fahrer dann einen zu großen Radlenkwinkel ein, welcher im Extremfall sogar zur Bildung einer Fahrzeugschwingung um die Hochachse des Fahrzeugs führen kann.provides the driver e.g. at the beginning of braking with the steering wheel a small correcting steering wheel angle, this leads to a smaller wheel steering angle, as if he did the same procedure later at a lower speed repeated. Even if the driver corrects the steering wheel angle while keeps the braking constant, increases the wheel steering angle decreases with decreasing speed (as it decreases with decreasing speed) Speed the steering ratio increased). Out View of the system, the driver then sets too large a wheel steering angle which, in extreme cases, even forms a vehicle vibration lead around the vertical axis of the vehicle can.
Durch die Erfindung wird verhindert, dass während der Durchführung einer Stabilisierungsfunktion während eines Bremsmanövers eine Assistenzfunktion indirekt über den Fahrer stören oder behindern kann. Insbesondere wird vermieden, dass der Fahrer während eines kritischen Bremsmanövers durch eine sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändernde Lenkübersetzung gestört wird. Der Fahrer kann bis zum Ende der Bremsung davon ausgehen, dass sein eingestellter Lenkradwinkel immer den gleichen Radeinschlag zur Folge hat. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Verstellbereich der variablen Lenkübersetzung durchlaufen würde. Dieses Konstanthalten der Lenkübersetzung bei Stabilisierungseingriffen führt für den Fahrer zu einer für ihn wichtigen Reproduzierbarkeit seiner Lenkradbewegungen.By the invention is prevented during the implementation of a Stabilization function during a brake maneuver an assistant function indirectly via disturb the driver or obstruct. In particular, it avoids the driver while a critical braking maneuver a vehicle speed changing steering ratio disturbed becomes. The driver can assume that until the end of the braking his adjusted steering wheel angle always the same wheel angle entails. This is especially important when the vehicle speed would go through the adjustment of the variable steering ratio. This Keep constant the steering ratio during stabilization interventions leads for the driver to one for him important reproducibility of his steering wheel movements.
Deshalb wird in einer Ausführungsform der Erfindung die bei Beginn einer Bremsung mit starker Verzögerung (insbesondere Notbremsung mit fahrerunabhängigem Eingriff eines Antiblockier- oder Fahrdynamikregelungssystems und eventuell unterschiedlichen Reibwerten auf der linken und rechten Fahrzeugseite) vorhandene Lenkübersetzung solange konstant gehalten („eingefroren") bis
- – das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder
- – das Fahrzeug die ursprüngliche Geschwindigkeit erreicht hat, bei der die Lenkübersetzung eingefroren wurde.
- - the vehicle has come to a standstill or
- - The vehicle has reached the original speed at which the steering ratio was frozen.
Alternativ kann man nach einer Teilbremsung (d.h. Bremsung nicht bis zum Fahrzeugstillstand) die variable Lenkübersetzung rampengeführt wieder auf den aktuellen (d.h. zur aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit passenden) Wert zurückführen. Ein direktes Freischalten der variablen Lenkübersetzung ohne Fahrzeugstillstand oder Erreichen der alten Geschwindigkeit würde zu einer schlagartigen Lenkübersetzungsänderung führen, die den Fahrer überrascht. Besonders bei Kurvenfahrten führt eine schlagartige Lenkübersetzungsänderung zu einer abrupten Änderung des Radlenkwinkels. Die dadurch entstehende plötzliche Änderung des gefahrenen Kurvenradius bei konstant gehaltenem Lenkrad könnte zu gefährlichen Situationen, insbesondere zum Schleudern des Fahrzeugs führen.alternative you can after a partial braking (i.e., braking not until the vehicle is stationary) the variable steering ratio ramp again to the current (i.e., matching the current vehicle speed) Return value. One direct activation of the variable steering ratio without vehicle standstill or reaching the old speed would turn into a sudden steering gear change to lead, which surprises the driver. Especially when cornering leads a sudden change of steering transmission to an abrupt change of the wheel steering angle. The resulting sudden change of the curving radius keeping the steering wheel constant could lead to dangerous situations, in particular to Slingshots of the vehicle lead.
Der
Ablauf einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in
Alternativ kann in weiteren Ausführungsbeispielen
- – in
Block
101 abgefragt werden, ob eine starke Bremsung vorliegt und in Block103 abgefragt werden, ob das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder - – in
Block
101 abgefragt werden, ob eine starke Bremsung vorliegt und in Block103 abgefragt werden, ob die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit wieder denjenigen Wert erreicht hat, welcher zu Beginn der starken Bremsung vorlag.
- - in block
101 be queried whether a strong braking exists and in block103 be queried whether the vehicle has come to a standstill or - - in block
101 be queried whether a strong braking exists and in block103 be queried whether the vehicle longitudinal speed has again reached the value that existed at the beginning of the strong braking.
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