DE3929176A1 - Elektromotorische servolenkung - Google Patents

Elektromotorische servolenkung

Info

Publication number
DE3929176A1
DE3929176A1 DE3929176A DE3929176A DE3929176A1 DE 3929176 A1 DE3929176 A1 DE 3929176A1 DE 3929176 A DE3929176 A DE 3929176A DE 3929176 A DE3929176 A DE 3929176A DE 3929176 A1 DE3929176 A1 DE 3929176A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
torque
controller
power steering
power
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
DE3929176A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3929176C2 (de
Inventor
Uwe Dr Kirberg
Hubert Dr Ing Dr Bischof
Ulrich-Eugen Dr Ing Konigorski
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE3929176A priority Critical patent/DE3929176C2/de
Priority to EP19900114348 priority patent/EP0416266A1/de
Priority to JP2221465A priority patent/JPH0396477A/ja
Priority to US07/577,276 priority patent/US5072804A/en
Publication of DE3929176A1 publication Critical patent/DE3929176A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3929176C2 publication Critical patent/DE3929176C2/de
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
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • 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
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Servolenkung für ein Fahrzeug, insbesondere für Personen- und Lastkraft­ wagen, mit einem vorzugsweise elektromechanischen Servoantrieb, der die zu lenkenden, an einer Radt­ ragkonstruktion gelagerten Räder anlenkt und mit einem Lenkrad des Fahrzeugs zusammenwirkt.
Im Fahrzeugbau ist es bekannt, die Lenkkräfte selbst bei kleiner Übersetzung, d. h. also wenigen Lenkradumdrehungen, niedrig zu halten, indem soge­ nannte Hilfskraftlenkungen (Servolenkungen) zum Einsatz kommen. Bei einer Servolenkung mit elektro­ mechanischem Servoantrieb werden die an der Rad­ tragkonstruktion zusätzlich angreifenden Hilfslenk­ kräfte von einem Elektromotor (Servomotor) aufge­ bracht.
Die bekannten elektromechanischen Servolenkungen arbeiten nach dem Prinzip der Kraftverstärkung, d. h. ein am Lenkrad des Fahrzeugs aufgebrachtes Lenkradmoment wird von dem elektromechanischen Ser­ voantrieb verstärkt und auf die Radtragkonstruktion übertragen. Diesen Servolenkungen haftet oftmals der Nachteil an, daß sie dem Fahrer über das Lenkrad keinen guten Kontakt zur Fahrbahn vermit­ teln, zu Schwingungen neigen und überdies kein be­ friedigender selbsttätiger Rücklauf der gelenkten Räder in die Geradeausfahrt-Position erfolgt. Letz­ teres wird durch reibungsbedingte Verspannungszu­ stände zwischen dem Servomotor mit Getriebe und dem Rad/Straße-Kontakt hervorgerufen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Servolenkung mit den im Haupt­ anspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß sie ein schwingungsarmes, fahrtech­ nisch gefühlvolles und direktes Lenkverhalten auf­ weist und perfekte Rücklaufeigenschaften besitzt. Erfindungsgemäß wird ein Regler eingesetzt, dem zur Bildung einer Regeldifferenz ein vom Fahrer beim Lenken aufzubringendes Lenkradmoment und ein Lenk­ moment zugeführt wird. Das Lenkmoment entspricht dem Betätigungsmoment zwischen dem Servoantrieb und der Radtragkonstruktion. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem lediglich ein am Lenkrad auf­ gebrachtes Lenkradmoment verstärkt an die Radtrag­ konstruktion weitergegeben wird, sieht die Erfin­ dung eine Regelung der am Lenkrad auftretenden Kräfte vor. Dieses erfolgt dadurch, daß bei der Bildung der Regeldifferenz das mit einem entspre­ chenden Sensor erfaßte Lenkmoment herangezogen wird. Über die stets vorhandene mechanische Rück­ wirkung, d. h. dem mechanischen Kraftdurchgriff der an den zu lenkenden Rädern auftretenden Kräfte zum Lenkrad, wird dem Fahrer in Abhängigkeit von der Größe des jeweils vorliegenden, momentanen Lenkmo­ ments ein entsprechend kleineres, vorgebbar be­ wertetes Moment am Lenkrad vermittelt. Die Erfin­ dung beruht daher auf einer völlig neuen Betrach­ tungsweise, nämlich von "unten nach oben". Hierun­ ter ist die Kraftflußrichtung von den zu lenkenden Rädern bis zum Lenkrad zu verstehen. In Abhängig­ keit vom Lenkmoment wird somit die am Lenkrad zu spürende Kraft geregelt. Eine am Lenkrad vom Fahrer des Fahrzeugs vorgenommene Lenkbewegung muß man sich demgemäß vom Kraftfluß her wie folgt vorstel­ len: Diese Lenkbewegung führt zu einem Torsionsmo­ ment zwischen dem Servosystem und der die Räder aufweisenden Radtragkonstruktion. Hierdurch kommt es zu einem servomotor-unterstützten Einschlag der Räder, wobei aufgrund des erfindungsgemäßen Prin­ zips ("von unten nach oben") die auf das Lenkrad zurückwirkenden Kräfte stets auf gewünschte, vor­ gebbare Werte gehalten werden. Insofern werden auch ausschließlich "unten" bewirkte Kräfte bzw. Momente (z. B. durch eine Bodenwelle) in entsprechender, ge­ wünschter, abgeschwächter Form an den Fahrer über das Lenkrad weitergegeben. Während bei den bekann­ ten Servolenkungen des Standes der Technik aufgrund des Kraftverstärkungsprinzips von "oben nach unten" kleine Änderungen des Lenkradmoments große Änderun­ gen des Lenkmoments zur Folge haben, was eine er­ hebliche Schwingungsneigung mit sich bringt, wird bei der Erfindung das Lenkmoment selbst zur Bildung der Regeldifferenz herangezogen, d. h. hier lassen sich Schwingungen von vornherein durch entspre­ chendes Ausregeln vermeiden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Werte für das Lenkradmoment in Abhän­ gigkeit vom Fahrzeug- und/oder Fahrzustand mittels einer Kennlinienschar und/oder eines Algorithmus′ einer Bewertungsschaltung beeinflußt werden. Als Einflußgrößen sind hier insbesondere die Fahrzeug­ geschwindigkeit, die Giergeschwindigkeit, die Gier­ beschleunigung oder aber auch die Beladung zu nen­ nen.
Das vom Fahrer beim Lenken - also beim Einleiten ei­ ner Kurve - aufzubringende Lenkradmoment bildet einen Istwert, und das Lenkmoment bildet einen Soll­ wert für den Regler. Beim selbsttätigen Rücklauf der Lenkung - also von der Kurvenfahrt in die Gera­ deausfahrt - liegen umgekehrte Verhältnisse vor. Hier bildet das Lenkmoment den Istwert und das Lenkradmoment den Sollwert für den Regler. Hier­ durch wird ein ausgezeichnetes Rücklaufverhalten erreicht. Regelabweichungen, wie sie aufgrund der erwähnten Verspannungszustände bei den Vorrichtun­ gen des Standes der Technik auftreten können, lie­ gen beim Gegenstand der Erfindung nicht vor.
Vorzugsweise wird der Bewertungsschaltung als Ein­ gangsgröße das Lenkmoment zugeführt. Als Ausgangs­ größe gibt sie ein Kennlinien-Moment ab, das zur Bildung der Regeldifferenz einer Summationsstelle zugeführt wird. Die Zuführung erfolgt vorzugsweise mit negativem Vorzeichen. Durch die Kennlinienschar und/oder den Algorithmus der Bewertungsschaltung läßt sich in Abhängigkeit des Lenkmoments das Lenkradmoment in weiten Bereichen einstellbar ma­ chen und somit neben der Abhängigkeit von den oben­ genannten Einflußgrößen auch dem Fahrerwunsch indi­ viduell anpassen. Insbesondere kann für Fahrerinnen ein entsprechend kleineres Lenkradmoment als bei Fahrern einstellbar sein.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Dämpfungsschaltung vorgesehen wird, die der Summationsstelle ein die Regeldifferenz beeinflussendes Dämpfungsmoment zu­ führt. Das Dämpfungsmoment kann vom Lenkmoment und/oder der Lenkgeschwindigkeit und/oder der Fahr­ zeuggeschwindigkeit abhängig sein. Über das Lenkmo­ ment läßt sich die Betätigungsrichtung der Lenkung erfassen, wobei unterschiedliche Dämpfungswerte je nach Betätigungsrichtung vorgesehen sein können. Unter Betätigungsrichtung der Lenkung ist hier zum einen das Einschlagen der Räder, d. h. also von der Geradeausfahrt zur Kurvenfahrt, und zum anderen das Rückstellen der Räder, also von der Kurvenfahrt zur Geradeausfahrt, zu verstehen. Die Lenkgeschwindig­ keit betrifft die Schnelligkeit, mit der der Fahrer das Lenkrad dreht (Drehwinkel pro Zeiteinheit) bzw. (beim Rücklauf) die Gewindigkeit, mit der die Räder in die Geradeausfahrtstellung zurückkehren.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Dyna­ mik-Regler vor, der parallel zum zuvor beschriebe­ nen Regler (Kennlinien-Regler) liegt und als Ein­ gangsgröße das Lenkradmoment und das Lenkmoment er­ hält. Dieser Dynamik-Regler hat die Aufgabe, dyna­ mische Störeinflüsse (z. B. Getriebeoberwelligkei­ ten) des zwischen Servomotor und Radtragkonstruk­ tion geschalteten Getriebes zu eliminieren, während der Kennlinien-Regler die statische Einhaltung der Kennlinienschar der Bewertungsschaltung garantiert. Darüber hinaus dient der Dynamik-Regler zur Verbes­ serung der Eigendynamik des Systems, indem er die dominanten Eigenfrequenzen dämpft.
Ferner kann ein unterlagerter Servomotor-Drehzahl­ regler zur Elimination des Motor-Massenträgheitsmo­ ments vorgesehen sein. Überdies werden hierdurch die Haft- und Gleitreibungseffekte des Servomotors im Sinne eines positiven Lenkgefühls wesentlich reduziert, so daß der Fahrer sie nicht mehr spürt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dem Ser­ vomotor-Drehzahlregler eine Linearisierungsschal­ tung nachgeschaltet. Diese dient dazu, Nichtli­ nearitäten zwischen der Schaltungsanordnung und dem Servomotor auszugleichen. Insbesondere kann der Servomotor von einem Steller angesteuert sein, der Nichtlinearitäten aufweist. Als Steller kommen be­ vorzugt steuerbare Halbleiter-Bauelemente zum Ein­ satz.
Es ist vorteilhaft, wenn der Steller einen Stromre­ gelkreis aufweist.
Schließlich kann - alternativ zum elektromechani­ schen Servoantrieb - der eingesetzte Servoantrieb nach dem hydraulischen Prinzip arbeiten.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Servolenkung und
Fig. 2 ein Diagramm, das die Abhängigkeit eines Lenkradmoments vom Lenkmoment zeigt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das den Auf­ bau der erfindungsgemäßen Servolenkung verdeut­ licht. Von einem geeigneten, nicht dargestellten Sensor wird ein Lenkmoment mLenk einer Bewer­ tungsschaltung 1 zugeführt. Der Ausgang 2 der Be­ wertungsschaltung 1 ist an eine Summationsstelle 3 angeschlossen. Die Ausgangsgröße der Bewertungs­ schaltung 1 wird der Summationsstelle 3 mit negati­ vem Vorzeichen zugeführt. Das vom Fahrer eines nicht dargestellen Fahrzeugs, das die erfindungsge­ mäße Servolenkung aufweist, beim Lenken am Lenkrad aufgebrachte Lenkradmoment mLR wird ebenfalls der Summationsstelle 3 über eine Leitung 4 zugeführt. Ferner nimmt ein geeigneter, nicht dargestellter Sensor die Fahrgeschwindigkeit vF des Fahrzeugs auf und liefert über eine Leitung 5 dementsprechende Informationen an die Bewertungsschaltung 1.
Über eine Leitung 6 wird das Lenkmoment mLenk an den Eingang einer Dämpfungsschaltung 7 gegeben. Die Dämpfungsschaltung 7 ist ferner mit der Leitung 5 verbunden, so daß auch die Fahrgeschwindigkeit vF zugeführt wird.
Schließlich nimmt ein weiterer Sensor die an der Lenksäule vom Fahrer vorgegebene bzw. die sich beim Rücklauf der Lenkung ergebende Lenkgeschwindigkeit vL (Drehwinkel pro Zeiteinheit) auf und liefert entsprechende Daten an einen weiteren Eingang der Dämpfungsschaltung 7. Der Ausgang 8 der Dämpfungs­ schaltung 7 führt zu einer Multiplikationsstelle 9.
Ferner ist eine Kennlinienschaltung 10 vorgesehen, die als Eingangsgröße 11 die Lenkgeschwindigkeit vL erhält und deren Ausgang 12 mit der Multiplikati­ onsstelle 9 verbunden ist. Der Ausgang 13 der Mul­ tiplikationsstelle 9, der ein Dämpfungsmoment md abgibt, führt - mit gleichem Vorzeichen wie Ausgang 2 der Bewertungsschaltung 1 - zur Summationsstelle 3.
An den Ausgang 14 der Summationsstelle 3 ist ein Regler 15 (Kennlinien-Regler) angeschlossen, dem insofern der am Ausgang 14 der Summationsstelle 3 vorliegende Wert als Regeldifferenz rd zugeführt wird. Der Ausgang 16 des Reglers 15 ist über eine Leitung 17 mit einer Summierstelle 18 verbunden.
Ferner ist ein Dynamik-Regler 19 vorgesehen, der als erste Eingangsgröße über eine Leitung 20 das Lenkmoment mLenk und als zweite Eingangsgröße über eine Leitung 21 das Lenkradmoment mLR erhält. Der Ausgang 22 des Dynamik-Reglers 19 ist als weitere Eingangsgröße an die Summierstelle 18 ange­ schlossen. Der Ausgang 23 der Summierstelle 18 steht mit einem Eingang 24 einer weiteren Summier­ stelle 25 in Verbindung. Der Summierstelle 24 wird - mit negativem Vorzeichen - ferner die Lenkge­ schwindigkeit vL zugeführt. Dies erfolgt über eine Leitung 26.
Der Ausgang 27 der Summierstelle 25 ist an einen unterlagerten Servomotor-Drehzahlregler 28 ange­ schlossen. Dessen Ausgangswert 29 wird einer Li­ nearisierungsschaltung 30 zugeführt. Deren Ausgang 31 führt zu einem Steller 32, der steuerbare Halb­ leiter-Bauelemente aufweist. Diese steuern über den Ausgang 33 des Stellers 32 einen Servomotor 34 an, der die bereits erwähnte, jedoch nicht dargestellte Radtragkonstruktion über ein entsprechendes Lenkge­ triebe beaufschlagt. Dem Steller 32 ist ein - nicht näher dargestellter - Stromregelkreis unterlagert.
Die erfindungsgemäße Servolenkung arbeitet folgen­ dermaßen:
Treten durch den Lenkvorgang des Fahrers und/oder den Fahrzustand des Fahrzeugs Regeldifferenzen rd auf, so werden diese von dem Regler 15 erfaßt, der an seinem Ausgang 16 ein entsprechendes Ausgangs­ signal bildet. Dieses durchläuft dann die Summier­ stelle 18 und trifft auf die Summierstelle 25. Von weiteren, möglichen Einflußgrößen (Lenkgeschwindig­ keit vL, Ausgangswert des Dynamik-Reglers 19) ein­ mal abgesehen, wird die Ausgangsgröße des Reglers 15 dem Servomotor-Drehzahlregler 28 zugeführt, der das stets vorhandene Motor-Massenträgheitsmoment des Servomotors 34 eliminiert. Ebenso werden Haft- und Gleitreibungseffekte des Servomotors 34 redu­ ziert. Der Ausgangswert 29 des Servomotor-Drehzahl­ reglers 28 gelangt zur Linearisierungsschaltung 30, die Nichtlinearitäten insbesondere des nachfolgen­ den Stellers 32 durch eine entsprechende Kennlinie oder aber durch einen Algorithmus berücksichtigt. Über den Ausgang 31 wird der Steller 32 derart angesteuert, daß dieser den Servomotor 34 ver­ stellt, so daß die zuvor erwähnte Regeldifferenz rd auf Null ausgeregelt wird.
Die Regeldifferenz rd setzt sich - ohne Betrachtung des Dämpfungsmoments md - aus der Differenz des Lenkradmoments mLR und dem Lenkmoment mLenk zusam­ men, wobei letzteres von der Bewertungsschaltung 1 bewertet wird. Die Bewertungsschaltung 1 weist eine Kennlinienschar oder - nach einem nicht dargestell­ ten Ausführungsbeispiel - einen Algorithmus auf, die bzw. der von dem Fahrzeugzustand und/oder dem Fahrzustand des Fahrzeugs abhängig ist. Als Fahr­ zeugzustandsabhängigkeit kommt beispielsweise die Beladung des Fahrzeugs in Betracht. Beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist eine Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeugs gezeigt, und zwar wird der am Ausgang 2 der Bewertungsschaltung 1 ausgegebene Wert von der Fahrgeschwindigkeit vF des Fahrzeugs beeinflußt (Zuführung der Fahrgeschwin­ digkeit vF durch die Leitung 5).
Aus der Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Regeldif­ ferenz rd von dem Dämpfungsmoment md beaufschlagt wird. Zur Erzeugung des Dämpfungsmoments md ist die Dämpfungsschaltung 7 und die Kennlinienschaltung 10 sowie die Multiplikationsstelle 9 eingesetzt. Die Dämpfungsschaltung 7 erzeugt in Abhängigkeit von der Lenkgeschwindigkeit vL, dem Lenkmoment mLenk und der Fahrgeschwindigkeit vF einen entsprechenden Dämpfungswert. Die Lenkgeschwindigkeit vL wird fer­ ner mittels der Kennlinienschaltung 10 gewichtet. Dieses kann beispielsweise linear, progressiv oder degressiv erfolgen. Die Ausgangswerte der Kennlini­ enschaltung 10 und der Dämpfungsschaltung 7 werden an der Multiplikationsstelle 9 multipliziert und dann als Ergebnis (Dämpfungsmoment md) der Summati­ onsstelle 3 als weitere Einflußgröße zugeleitet. Durch die Zuleitung des Lenkmoments mLenk zur Dämpfungsschaltung 7 erfolgt eine Einflußnahme im Hinblick auf die Betätigungsrichtung der Lenkung. Dieses bedeutet, daß der Dämpfungswert in Abhängig­ keit davon eingestellt wird, ob die Lenkung von ei­ ner Geradeausfahrt in eine Kurvenfahrt oder von ei­ ner Kurvenfahrt in eine Geradeausfahrt betätigt wird.
Um dynamische Einflüsse sehr schnell erkennen und im Störungsfalle ausregeln zu können, ist der Dyna­ mik-Regler 19 vorgesehen, der insbesondere störende Getriebeoberwelligkeiten des Lenkgetriebes und der­ gleichen eliminiert. Ferner dämpft er die dominan­ ten Eigenfrequenzen des Systems.
Die erfindungsgemäße Servolenkung besitzt ausge­ zeichnete Rücklaufeigenschaften. Für den nach Kur­ venfahrt selbsttätig erfolgenden Rücklauf sei ange­ nommen, daß der Fahrer das Lenkrad losläßt. In die­ sem Falle nimmt das Lenkradmoment mLR den Wert "Null" an. Da beim Rückstellen das Lenkradmoment mLR den Sollwert und das Lenkmoment mLenk den Ist­ wert bildet, ist das Lenkmoment mLenk bestrebt, den Wert "Null" anzunehmen, da bei einer Regelung der Istwert stets bestrebt ist, den Wert des Sollwerts anzunehmen. Mithin wird sich das Lenkmoment mLenk ebenfalls auf den Wert "Null" einstellen, d. h. es liegt dann Geradeausfahrt des Fahrzeugs vor.
Umgekehrte Verhältnisse ergeben sich bei einem Lenkvorgang des Fahrers. Der Fahrer gibt ein be­ stimmtes Lenkradmoment mLR als Istwert vor, dem sich das Lenkmoment mLenk als zunächst davon abwei­ chender Sollwert während der Regelphase anpaßt.
Da bei der erfindungsgemäßen Servolenkung auftre­ tende Lenkmomente mLenk ausgeregelt werden, werden sich über die mechanische Rückwirkung zum Lenkrad auch am Lenkrad die entsprechenden Kräfte einstel­ len, wobei - je nach Kennlinie- oder Algorithmus­ ausbildung sowie sonstige Einflußnahme - die am Lenkrad auftretenden Kräfte auf gewünschte, vorgeb­ bare Werte eingestellt werden können. Hierbei ist es sogar möglich, fahrerindividuelle Einstellungen vorzunehmen. Insbesondere können die am Lenkrad aufzubringenden Kräfte für eine Fahrerin kleiner eingestellt werden als für einen Fahrer.
Überdies besteht eine extrem gute Schwingungsdämp­ fung bei der erfindungsgemäßen Anordnung. Während im Stand der Technik durch die erfolgende Verstär­ kung der Lenkradkraft bereits kleine Änderungen des Lenkradmoments zu großen Änderungen des Lenkmoments führen, was stets eine Schwingungsneigung mit sich bringt, wird - gemäß Fig. 2 - bei einer Änderung des Lenkmoments mLenk (Abszisse) nur eine relativ kleine Änderung des Lenkradmoments mLR (Ordinate) erfolgen, da die Kennlinie einen degressiven Ver­ lauf aufweist. Im Zusammenhang mit dem erfindungs­ gemäßen Regelprinzip ist ein schwingungsarmes Sy­ stem gegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch eine besondere Art der Kennlinienverarbeitung für die Dämpfung und die Hilfskraftunterstützung aus. Dabei liegt eine Trennung des Stör- und des Füh­ rungsverhaltens der Regelung mittels des Dynamik- Reglers 19 und des Kennlinien-Reglers 15 vor. Inso­ fern läßt sich weitgehend unabhängig das Führungs- und Störverhalten einstellen. Wie bereits ausge­ führt, wird eine Elimination der Motor-Massenträg­ heit durch den Servomotor-Drehzahlregler 28 herbei­ geführt. Da weder Massenträgheits- noch Haftrei­ bungseffekte vom Servomotor 34 sowie dessen Ge­ triebe auftreten, ist ein schwingungsfreies Verhal­ ten gewährleistet. Die Dämpfung ist drehrichtungs- bzw. betätigungsabhängig mittels der Zuführung des Lenkmoments mLenk zur Dämpfungsschaltung 7 beein­ flußbar. Ferner können ideale Lenkkraftbegrenzungs­ kennlinien mittels der Bewertungsschaltung 1 vorge­ geben werden. Aufgrund der von der Lenkgeschwindig­ keit vL abhängigen Dämpfung ist ein dynamischer Eingriff gegeben. Eine "statische" Variation der Lenkhilfe erfolgt durch die Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit vF. Insofern ermöglicht die nach dem erfindungsgemäßen Regelprinzip arbeitende Servolenkung ein schwingungsarmes, fahrtechnisch gefühlvolles und direktes Lenkverhalten.

Claims (13)

1. Servolenkung für ein Fahrzeug, insbesondere für Personen- und Lastkraftwagen, mit einem vorzugs­ weise elektromechanischen Servoantrieb, der die zu lenkenden, an einer Radtragkonstruktion gelagerten Räder anlenkt und mit einem Lenkrad des Fahrzeugs zusammenwirkt, gekennzeichnet durch einen Regler (15), dem zur Bildung einer Regeldifferenz (rd) ein vom Fahrer beim Lenken aufzubringendes Lenkradmo­ ment (mLR) und ein Lenkmoment (mLenk) zugeführt wird, wobei das Lenkmoment (mLenk) das zwischen dem Servoantrieb und der Radtragkonstruktion auftre­ tende Betätigungsmoment ist und die am Lenkrad auf­ tretenden Kräfte unter Berücksichtigung der mecha­ nischen Rückwirkung auf vorgebbare Werte geregelt werden.
2. Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Werte für das Lenkradmoment (mLR) in Abhängigkeit vom Fahrzeug- und/oder Fahrzustand mittels einer Kennlinienschar und/oder eines Algo­ rithmus einer Bewertungsschaltung (1) beeinflußt werden.
3. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Fahrer beim Lenken aufzubringende Lenkradmoment (mLR) einen Istwert und das Lenkmoment (mLenk) einen Sollwert für den Regler (15) bildet.
4. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim selbsttä­ tigen Rücklauf der Lenkung das Lenkmoment (mLenk) den Istwert und das Lenkradmoment (mLR) den Soll­ wert für den Regler (15) bildet.
5. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beein­ flussung der Bewertungsschaltung (1) von der Fahr­ geschwindigkeit (VF) des Fahrzeugs abhängig ist.
6. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewer­ tungsschaltung (1) als Eingangsgröße das Lenkmoment (mLenk) erhält und als Ausgangsgröße (Ausgang 2) ein Kennlinien-Moment abgibt, das zur Bildung der Regeldifferenz (rd) einer Summationsstelle (3) zu­ geführt wird.
7. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Dämpfungsschal­ tung (7), die der Summationsstelle (3) ein die Re­ geldifferenz (rd) beeinflussendes Dämpfungsmoment (md) zuführt.
8. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungs­ schaltung zur Beeinflussung des Dämpfungsmoments (md) das Lenkmoment (mLenk) und/oder die Lenkge­ schwindigkeit (vL) und/oder die Fahrgeschwindigkeit (VF) zugeführt wird.
9. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch einen Dynamik-Regler (19), der parallel zum Regler (15) liegt und als Eingangsgrößen das Lenkradmoment (mLR) und das Lenkmoment (mLenk) erhält.
10. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch einen unterlagerten Servomotor-Drehzahlregler (28) zur Elimination des Motor-Massenträgheitsmoments.
11. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine dem Servomotor- Drehzahlregler (28) nachgeschaltete Linearisie­ rungsschaltung (30).
12. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (34) von einem Steller (32) angesteuert wird, der einen Stromregelkreis aufweist.
13. Servolenkung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch einen hydraulisch ar­ beitenden Servoantrieb.
DE3929176A 1989-09-02 1989-09-02 Servolenkung Expired - Fee Related DE3929176C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3929176A DE3929176C2 (de) 1989-09-02 1989-09-02 Servolenkung
EP19900114348 EP0416266A1 (de) 1989-09-02 1990-07-26 Elektromotorische Servolenkung
JP2221465A JPH0396477A (ja) 1989-09-02 1990-08-24 電動パワーステアリング装置
US07/577,276 US5072804A (en) 1989-09-02 1990-09-04 Power-assisted steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3929176A DE3929176C2 (de) 1989-09-02 1989-09-02 Servolenkung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3929176A1 true DE3929176A1 (de) 1991-03-07
DE3929176C2 DE3929176C2 (de) 1998-12-17

Family

ID=6388498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3929176A Expired - Fee Related DE3929176C2 (de) 1989-09-02 1989-09-02 Servolenkung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5072804A (de)
EP (1) EP0416266A1 (de)
JP (1) JPH0396477A (de)
DE (1) DE3929176C2 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326992A1 (de) * 1992-08-11 1994-02-17 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betätigtes Servolenksystem
DE4342451A1 (de) * 1992-12-11 1994-07-14 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betriebene Servolenkvorrichtung
FR2832376A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'assistance electrique de direction de vehicule automobile, et procede de commande
FR2832375A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'assistance electrique de direction de vehicule automobile, et procede de commande associe
DE19840228B4 (de) * 1997-09-03 2006-08-03 Honda Giken Kogyo K.K. Elektrische Kraftlenkvorrichtung
DE102005023539A1 (de) * 2005-05-21 2006-11-23 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Beeinflussung eines Hand- und Lenkmoments in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE102009055939A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Volkswagen Ag Elektromechanische Lenkung und Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Lenkung
DE102014200994A1 (de) * 2014-01-21 2015-07-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Lenkung und Verfahren zur Bestimmung eines resultierenden Unterstützungsmomentes für eine Lenkung

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4118947A1 (de) * 1990-08-31 1992-03-12 Bosch Gmbh Robert Servolenkeinrichtung fuer ein fahrzeug
FR2678884B1 (fr) * 1991-07-12 1996-08-14 Sextant Avionique Actionneur rotatif apte a engendrer sur le volant de manóoeuvre d'un systeme de commande, un couple resistant variable selon une loi adaptative.
DE4443381C2 (de) * 1993-12-06 2001-11-29 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betätigte Servolenkvorrichtung
US5473231A (en) * 1994-05-11 1995-12-05 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an electric assist steering system using an adaptive torque filter
DE19833189A1 (de) 1998-07-23 2000-01-27 Bayerische Motoren Werke Ag Lenksystem für ein Fahrzeug
GB2359794A (en) * 2000-03-02 2001-09-05 Rover Group Electric power-assisted steering
FR2811627B1 (fr) * 2000-07-11 2003-01-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile
FR2813264B1 (fr) * 2000-08-31 2002-11-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Emsemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile
EP1184259B1 (de) * 2000-08-31 2005-11-02 Peugeot Citroen Automobiles SA Elektrische Servolenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
FR2813265B1 (fr) * 2000-08-31 2003-01-31 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile
GB2369332A (en) * 2000-11-22 2002-05-29 Trw Lucasvarity Electric Steer Compensation for motor inertia in electric power-assisted steering systems
FR2821045B1 (fr) * 2001-02-21 2003-05-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile et procede de commande associe
JP4059003B2 (ja) * 2002-05-27 2008-03-12 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE10260752B4 (de) * 2002-12-23 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren, Computerprogramm und Servolenkvorrichtung zum Erleichtern eines Lenkvorgangs für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs
JP4432942B2 (ja) * 2006-08-16 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 操舵支援装置
FR2914897B1 (fr) * 2007-04-13 2009-10-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et systeme de commande de moyens electriques d'assistance au braquage d'une direction electrique assistee de vehicule automobile.
DE102007027948B4 (de) 2007-06-18 2018-08-02 Trw Automotive Gmbh Servolenkung sowie Verfahren zur Beeinflussung der Dämpfung einer Servolenkung
GB0717090D0 (en) * 2007-09-04 2007-10-10 Trw Ltd Electrical power assisted steerin system
EP2404823A3 (de) * 2010-05-17 2012-04-11 Alloy Yachts International Limited Lenksystem für Segelschiffe
DE102016113454B4 (de) * 2015-07-22 2021-04-01 Steering Solutions Ip Holding Corporation Lenkungssystem zum Bereitstellen einer Dämpfung im Gelände
DE102019206980B4 (de) * 2019-05-14 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Lenkungssteuergerät zum Ermitteln einer Stellgröße für das Einstellen eines Servolenkmoments bei einem Fahrzeuglenksystem

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150589A1 (de) * 1984-01-23 1985-08-07 General Motors Corporation Elektrisches Servo-Lenkungssystem
DE3822171A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-19 Fuji Heavy Ind Ltd Servolenkungssystem

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4621327A (en) * 1984-06-13 1986-11-04 Nartron Corporation Electronic power steering method and apparatus
JPS6189170A (ja) * 1984-10-08 1986-05-07 Fuji Heavy Ind Ltd 電動式パワ−ステアリング装置
JPH0729610B2 (ja) * 1984-11-02 1995-04-05 本田技研工業株式会社 電磁型倍力装置
JPS61119468A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Honda Motor Co Ltd 電動式パワ−ステアリング装置
JPS6237274A (ja) * 1985-08-09 1987-02-18 Honda Motor Co Ltd 電動式パワ−ステアリング装置
US4800974A (en) * 1985-10-23 1989-01-31 Trw Inc. Electric steering gear
JPH0739268B2 (ja) * 1986-01-14 1995-05-01 本田技研工業株式会社 電動式パワ−ステアリング装置
EP0276005B1 (de) * 1987-01-23 1991-07-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servolenksteuerungseinrichtung
JP2546673B2 (ja) * 1987-05-25 1996-10-23 富士重工業株式会社 電動式パワステアリング装置の制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150589A1 (de) * 1984-01-23 1985-08-07 General Motors Corporation Elektrisches Servo-Lenkungssystem
DE3822171A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-19 Fuji Heavy Ind Ltd Servolenkungssystem

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326992A1 (de) * 1992-08-11 1994-02-17 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betätigtes Servolenksystem
DE4342451A1 (de) * 1992-12-11 1994-07-14 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betriebene Servolenkvorrichtung
DE4342451C2 (de) * 1992-12-11 2001-07-26 Honda Motor Co Ltd Elektrisch betriebene Servolenkvorrichtung
DE19840228B4 (de) * 1997-09-03 2006-08-03 Honda Giken Kogyo K.K. Elektrische Kraftlenkvorrichtung
FR2832376A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'assistance electrique de direction de vehicule automobile, et procede de commande
FR2832375A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif d'assistance electrique de direction de vehicule automobile, et procede de commande associe
DE102005023539A1 (de) * 2005-05-21 2006-11-23 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Beeinflussung eines Hand- und Lenkmoments in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE102005023539B4 (de) * 2005-05-21 2009-06-25 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Beeinflussung eines Hand- und Lenkmoments in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE102005023539C5 (de) * 2005-05-21 2012-10-04 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren zur Beeinflussung eines Hand- und Lenkmoments in einem Lenksystem eines Kraftfahrzeugs
DE102009055939A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Volkswagen Ag Elektromechanische Lenkung und Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Lenkung
DE102009055939B4 (de) 2009-11-26 2018-09-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanische Lenkung und Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Lenkung
DE102014200994A1 (de) * 2014-01-21 2015-07-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Lenkung und Verfahren zur Bestimmung eines resultierenden Unterstützungsmomentes für eine Lenkung
DE102014200994B4 (de) * 2014-01-21 2017-02-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Lenkung und Verfahren zur Bestimmung eines resultierenden Unterstützungsmomentes für eine Lenkung

Also Published As

Publication number Publication date
DE3929176C2 (de) 1998-12-17
JPH0396477A (ja) 1991-04-22
EP0416266A1 (de) 1991-03-13
US5072804A (en) 1991-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3929176C2 (de) Servolenkung
EP1360103B1 (de) Verfahren zur positionsregelung eines elektrischen antriebs und zum lenken eines kraftfahrzeugs mit einer steer-by-wire-lenkung
DE3822171C2 (de)
EP1373051B1 (de) Fahrzeuglenkung zum steuern eines lenk- oder einschlagwinkels mindestens eines fahrzeugrads eines fahrzeugs
EP1453719B1 (de) Lenkung mit umlaufgetriebe und antrieb zum aufprägen eines bestimmten handmoments am lenkrad
EP0974507B1 (de) Lenksystem für ein Fahrzeug
DE3831932C2 (de) Kraftfahrzeug
EP3738860B1 (de) Verfahren und lenkungssteuergerät zum ermitteln einer stellgrösse für das einstellen eines servolenkmoments bei einem fahrzeuglenksystem
DE4031316A1 (de) Motorbetriebenes servolenksystem
DE102009048092A1 (de) Sicherheitseinrichtung für elektrische Servolenkung
DE19620929A1 (de) Längsregelsystem für Kraftfahrzeuge mit haptischem Gaspedal
DE3827807A1 (de) Fahrzeughoehensteuerung
DE102019104391A1 (de) Kraftfahrzeug und Verfahren zu dessen Steuerung
DE10109491A1 (de) Verfahren und Computerprogramm zum Betrieb einer Fahrzeuglenkung, Steuer- und/oder Regelgerät für eine Fahrzeuglenkung sowie Fahrzeuglenkung
DE102019202003A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
DE102006019732B4 (de) Fahrzeug-Servolenksystem mit elektromotorischer Momentenunterstützung
DE19601825B4 (de) Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
DE102019101659B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Steer-By-Wire-Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug und Steer-By-Wire-Lenkeinrichtung
DE2948181A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der lenkbarkeit einer selbstlenkenden schlepp- oder vorlaufachse
EP2052885B1 (de) Verfahren und System zur Beeinflussung der Bewegung eines in seinen Bewegungsabläufen steuerbaren oder regelbaren Fahrzeugaufbaus eines Kraftfahrzeuges und Fahrzeug
DE102018200094A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug, Lenksystem
DE19940964A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Nachbildung einer mechanischen Kopplung
DE4118947A1 (de) Servolenkeinrichtung fuer ein fahrzeug
DE4217634C1 (de)
DE4333161A1 (de) Lenkvorrichtung für Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee