DE10048579B4 - Method and circuit arrangement for operating an electromechanical power steering on motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Servolenkung an Kraftfahrzeugen, die ihrerseits über eine Lenksäule (9) mit einem Lenkrad (8) verbunden ist und aus einem mechanischen Lenkgetriebe (2) mit Zahnstange (1) sowie einer dem Lenkgetriebe (2) zugeordneten Servounterstützung in Form eines Elektromotors (10) besteht, wobei der Elektromotor (10) seinerseits von einer speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung (12) angesteuert wird, wobei – laufend der aktuelle Drehwinkel (15) der Lenksäule (9) und das aktuelle Lenkmoment (16) derselben erfaßt werden, – die erfaßten Signale der speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung (12) zugeführt werden, – dort in Auswertung der erfaßten Signale unter Berücksichtigung eines bestimmten Vorgabewertes (17) betreffend die Auslenkung der Zahnstange (1) des Lenkgetriebes (2) eine Korrekturrechnung durchgeführt wird und bei Überschreiten dieses bestimmten Vorgabewertes (17) Korrektursignale (18) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels derer ein Antriebssteller (19) des Elektromotors (10) so angesteuert wird, dass die Zahnstange (1) des Lenkgetriebes (2) unmittelbar vor dem Erreichen eines der beiden...A method for operating an electromechanical power steering on motor vehicles, which in turn is connected to a steering wheel (8) via a steering column (9) and consists of a mechanical steering gear (2) with rack (1) and a servo assistance in the form of a steering gear (2) assigned to the steering gear (2) Electric motor (10), the electric motor (10) in turn being controlled by a programmable logic controller (12), with - the current angle of rotation (15) of the steering column (9) and the current steering torque (16) of the same are continuously detected, - the detected signals are fed to the programmable logic control device (12), - a correction calculation is carried out there in evaluation of the detected signals, taking into account a specific default value (17) relating to the deflection of the rack (1) of the steering gear (2), and if this specific default value is exceeded ( 17) correction signals (18) are generated, characterized in that by means of whose one drive actuator (19) of the electric motor (10) is controlled in such a way that the rack (1) of the steering gear (2) is immediately before reaching one of the two ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Servolenkung an Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating an electromechanical power steering on motor vehicles according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a circuit arrangement for carrying out the method.
Elektromechanische Servolenkungen sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt (
Ferner ist es aus der
Aus der
In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass während des Verschwenkens der Fahrzeugräder bis an die maximalen Auslenkpunkte, die Zahnstange bzw. die an dieser befestigten Spurstangen regelmäßig mit erheblicher Kraft auf einen der beidseitig vorhandenen mechanischen Anschläge stößt. Dieses undefinierte Anstoßen an die besagten mechanischen Anschläge führt nicht nur zu einer erheblichen Belastung der Zahnstange bzw. Spurstangen an sich, sondern wirkt sich insbesondere nachteilig auf das gesamte Lenkgetriebe sowie auf alle weiteren angeschlossenen Aggregate aus.In practice, however, it has been found that during the pivoting of the vehicle wheels to the maximum deflection points, the rack or attached to this tie rods regularly abuts with considerable force on one of the two-sided mechanical stops. This undefined abutment against said mechanical stops not only leads to a considerable load on the rack or tie rods per se, but in particular has a detrimental effect on the entire steering gear and on all other connected units.
Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.This is where the invention described below begins.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer elektromechanischen Servolenkung an Kraftfahrzeugen sowie eine Schaltungsanordnung dazu anzugeben, um in Verbesserung des Standes der Technik die Belastung auf das Lenkgetriebe sowie angeschlossene Aggregate zu minimieren oder gar auszuschließen. Insbesondere soll die Spurstange weicher an vorhandene Anschläge anstoßen oder ein solches gänzlich vermieden werden.The object of the invention is to provide a method for operating an electromechanical power steering on motor vehicles and a circuit arrangement thereto, in order to minimize or even eliminate the burden on the steering gear and connected units in improvement of the prior art. In particular, the tie rod softer to abut existing attacks or such be avoided altogether.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by a method having the features of claim 1.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass neben dem aktuellen Drehwinkel der Lenksäule und dem aktuellen Lenkmoment derselben zur Verfeinerung der Korrekturrechnung der speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung die aktuelle Motordrehzahl des Elektromotors und/oder der Lageistwert der Motorwelle desselben erfaßt werden und sämtliche erfaßten Signale der speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung zur Auswertung zugeführt werden.In one embodiment of the invention, in addition to the current angle of rotation of the steering column and the current steering torque of the same to refine the correction calculation of the programmable controller, the current engine speed of the electric motor and / or the actual position of the motor shaft of the same are detected and all detected signals of the programmable logic controller for Evaluation be supplied.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zahnstange derart gleichförmig abgebremst wird, dass sie bei Erreichen eines der beiden maximalen Auslenkpunkte definiert zum Stillstand kommt.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the toothed rack is braked so uniformly that it comes to a standstill when it reaches one of the two maximum deflection points.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zahnstange derart gleichförmig abgebremst wird, dass sie mit geringstmöglicher Geschwindigkeit an einen der in den maximalen Auslenkpunkten angeordneten mechanischen Anschläge anstößt.Another embodiment of the invention provides that the rack is braked so uniformly that it abuts with the lowest possible speed on one of the arranged in the maximum deflection points mechanical stops.
Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass mit dem Antriebssteller der Elektromotor derart ansteuerbar ist, dass die Zahnstange des Lenkgetriebes unmittelbar vor dem Erreichen eines der beiden maximalen Auslenkpunkte gleichförmig abbremsbar ist, so dass mit dem Elektromotor zum aktuellen Lenkmoment ein definiertes Gegenmoment erzeugbar ist.The circuit arrangement for carrying out the method is inventively characterized in that with the drive actuator of the electric motor is controlled such that the rack of the steering gear is uniformly braked immediately before reaching one of the two maximum deflection points, so that with the electric motor for the current steering torque a defined Counter moment is generated.
Die Vorteile der Erfindung werden insbesondere darin gesehen, dass die Belastungen auf das Lenkgetriebe und angrenzende Aggregate gemindert werden konnten und demgemäß von einer Erhöhung der Funktionsdauer derselben ausgegangen werden kann.The advantages of the invention are particularly seen in the fact that the loads on the steering gear and adjacent units could be reduced and accordingly can be expected from an increase in the functional life of the same.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawings.
Es zeigen:Show it:
Gemäß den
Endseitig der Zahnstange
Des Weiteren greift eine dem Lenkrad
Fernerhin ist dem Lenkgetriebe
Der Elektromotor
Weitere äquivalente Möglichkeiten der Einwirkung des Elektromotors
In einer an sich bekannten Ausführung stößt bei Erreichen einer maximalen Auslenkung die Zahnstange
Um die Wucht des Anstoßes der Zahnstange
Während des Fahrbetriebes werden laufend der aktuelle Drehwinkel
Mittels der speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung
Zur Verfeinerung der Korrekturrechnung der speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung
Zur Erfassung dieser zusätzlichen Signale sind dem Elektromotor
Es besteht nunmehr die Möglichkeit, die Zahnstange
Ebenso kann die Steuerung auch so eingestellt sein, dass die Zahnstange
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass in diesem Fall gegebenenfalls auf mechanische Anschläge
Des Weiteren kann das Lenkgetriebe
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