DE102007002362B4

DE102007002362B4 - Method for adjusting a steering angle at the front axle of an understeering motor vehicle with the aid of an additional steering and active steering system

Info

Publication number: DE102007002362B4
Application number: DE200710002362
Authority: DE
Inventors: Thomas-Willibald Meier; Michael Dr.-Ing. Sagefka; Marnix Dipl.-Ing. Lannoije; Florian Fuhr; Carsten Hoffmann
Original assignee: FKA FORSCHUNGSGESELLSCHAFT KRA; FKA FORSCHUNGSGESELLSCHAFT KRAFTFAHRWESEN AACHEN MBH; Audi AG
Current assignee: FKA FORSCHUNGSGESELLSCHAFT KRA; FKA FORSCHUNGSGESELLSCHAFT KRAFTFAHRWESEN AACHEN MBH; Audi AG
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: DE102007002362A1

Abstract

Verfahren zur Einstellung eines Schräglaufwinkels an der Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Hilfe einer Zusatzlenkung mit den Schritten:
a) Es wird überwacht, ob ein untersteuernder Fahrzustand vorliegt,
b) sobald ein untersteuernder Fahrzustand festgestellt wird, wird der aktuelle Schräglaufwinkel an der Vorderachse ermittelt,
c) mit Hilfe eines mathematischen Modells wird der nach diesem Modell optimale Schräglaufwinkel errechnet,
d) sofern der aktuelle Schräglaufwinkel von dem mit Hilfe des mathematischen Modells errechneten optimalen Schräglaufwinkel abweicht, wird der aktuelle Lenkwinkel mit Hilfe der Zusatzlenkung derart verändert, dass der Betrag der Differenz zwischen dem aktuellen Schräglaufwinkel und dem optimalen Schräglaufwinkel sich verkleinert, wobei
zur Veränderung des aktuellen Lenkwinkels ein Teilsollwinkel α berechnet wird, um welchen der Lenkwinkel verändert werden soll, wobei der Lenkwinkel nach der Berechnung des Teilsollwinkels α um den berechneten Teilsollwinkel α verändert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Fahrzustand in Bezug auf Lastwechsel überwacht wird, wobei der...Method for adjusting a slip angle on the front axle of a motor vehicle by means of additional steering with the steps:
a) It is monitored whether an understeering driving condition exists,
b) as soon as an understeering driving condition is detected, the current slip angle at the front axle is determined,
c) a mathematical model is used to calculate the optimum slip angle according to this model,
d) if the current slip angle deviates from the optimum slip angle calculated using the mathematical model, the current steering angle is changed by means of the additional steering such that the amount of the difference between the current slip angle and the optimal slip angle decreases
for changing the current steering angle, a partial target angle α is calculated by which the steering angle is to be changed, the steering angle being changed after the calculation of the partial target angle α by the calculated partial target angle α,
characterized in that
the driving condition is monitored in relation to load changes, whereby the ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Schräglaufwinkels an der Vorderachse eines untersteuernden Kraftfahrzeuges mit Hilfe einer Zusatzlenkung nach dem Oberbegriff 1 sowie ein aktives Lenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The The invention relates to a method for adjusting a skew angle on the front axle of an understeering vehicle with the help a supplementary steering according to the preamble 1 and an active steering system according to the preamble of claim 15.

Eine hohe Fahrsicherheit bei gleichzeitig hohem Fahrkomfort zählt zu den wichtigsten Zielsetzungen der heutigen Auslegung von Fahrwerken und Fahrdynamikregelsystemen. Dabei ergeben sich häufig Konflikte, die nicht selten aus der Unvereinbarkeit von größtmöglicher Sicherheit und größtmöglichem Komfort.A High driving safety combined with high driving comfort is one of the reasons main objectives of today's suspension design and vehicle dynamics control systems. This often results in conflicts, not infrequently the incompatibility of the greatest possible security and the greatest possible Comfort.

Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrdynamikregelsysteme für kritische Fahrzustände unterstützen den Fahrer in kritischen Fahrsituationen durch einen gezielten Brems- und/oder Motoreingriff. Dies führt zwar einerseits zu einer Erhöhung der Fahrsicherheit, andererseits verursachen jedoch insbesondere Bremseingriffe eine Reduzierung der Geschwindigkeit und ggf. unangenehme Geräusche und Vibrationen, welche den Komfort beeinträchtigen.Out known in the art driving dynamics control systems for critical driving conditions support the driver in critical driving situations by means of a targeted braking and / or engine intervention. this leads to on the one hand to an increase driving safety, on the other hand, however, cause in particular Brake interventions a reduction in speed and possibly unpleasant Noises and Vibrations that affect comfort.

Die Druckschrift DE 10 2005 012 584 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erhöhen der Fahrstabilität eines Fahrzeugs. Bei diesem Verfahren wird durch eine Überlagerung einer durch den Fahrer initiierten Lenkbewegung und einer weiteren Lenkbewegung ein gegenüber der Fahrervorgabe geänderter Lenkwinkel am Rad eingestellt. Dabei wird eine Differenz zwischen einem von dem Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel und einem Solllenkwinkel mit einem Schwellenwert verglichen, und es wird ein beschleunigungsabhängiger Sollwert für den Lenkwinkel am Rad eingestellt. Es wird somit ermöglicht, in einer Untersteuersituation einen reibwertabhängigen Sollwert für einen Schräglaufwinkel einzustellen.The publication DE 10 2005 012 584 A1 describes a method for increasing the driving stability of a vehicle. In this method, a comparison with the driver specification changed steering angle is set on the wheel by a superposition of a steering movement initiated by the driver and another steering movement. In this case, a difference between a steering angle predetermined by the driver and a desired steering angle is compared with a threshold value, and an acceleration-dependent nominal value for the steering angle is set on the wheel. It is thus possible to set a friction value-dependent setpoint value for a slip angle in an understeer situation.

Zu der gleichen Druckschrift gehört ein Verfahren zum Einstellen eines Übersetzungsverhältnisses zwischen einem Lenkradwinkel und einem Lenkwinkel der lenkbaren Räder eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auf ein Untersteuern hin überwacht, und das Übersetzungsverhältnis wird bei einem Erkennen eines Untersteuerns mit zunehmendem Betrag des Lenkradwinkels indirekter eingestellt.To belongs to the same publication a method for setting a gear ratio between a steering wheel angle and a steering angle of the steerable Wheels of one Motor vehicle. This is a driving behavior of the motor vehicle monitored for understeer, and the gear ratio becomes upon detection of understeer with increasing amount of Steering wheel angle adjusted more indirectly.

Aus der Druckschrift DE 10 2005 036 708 A1 ist eine Stabilisierungsvorrichtung bekannt, welche zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs dient. Dabei sind Lenkmittel zur Beeinflussung eines Lenkwinkels gelenkter Räder des Fahrzeugs vorgesehen, welche mit Hilfe von Stabilisierungsmitteln gesteuert werden. Wesentlich ist, dass die Stabilisierungsmittel die Lenkmittel in Abhängigkeit von einem Seitenkraftbeiwert der Räder ansteuern. Die Stabilisierungsmittel stellen einen Schräglaufwinkel der gelenkten Räder derart ein, dass der Seitenkraftbeiwert einen Bereich seines Maximums im Wesentlichen nicht überschreitet.From the publication DE 10 2005 036 708 A1 a stabilization device is known, which serves to stabilize the driving of a vehicle. In this case, steering means are provided for influencing a steering angle of steered wheels of the vehicle, which are controlled by means of stabilizing means. It is essential that the stabilizing means control the steering means in response to a Seitenkraftbeiwert the wheels. The stabilizing means adjusts a slip angle of the steered wheels so that the lateral force coefficient does not substantially exceed a range of its maximum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit eines untersteuernden Fahrzeuges zu erhöhen und dennoch ein hohes Maß an Komfort zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, the safety of an understeering Vehicle to increase and still a high level To allow comfort.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem aktiven Lenksystem gemäß Anspruch 15.The solution The object is achieved by a method according to the invention 1 or with an active steering system according to claim 15.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Kraftfahrzeug daraufhin überwacht, ob ein untersteuernder Fahrzustand vorliegt. Sobald ein untersteuernder Fahrzustand festgestellt wird, wird der aktuelle Schräglaufwinkel an der Vorderachse ermittelt. Anschließend wird mit Hilfe eines mathematischen Modells der nach diesem Modell optimale Schräglaufwinkel errechnet, und sofern der aktuelle Schräglaufwinkel von dem mit Hilfe des mathematischen Modells errechneten optimalen Schräglaufwinkel abweicht, wird der aktuelle Lenkwinkel mit Hilfe der Zusatzlenkung derart verändert, dass der Betrag der Differenz zwischen dem aktuellen Schräglaufwinkel und dem optimalen Schräglaufwinkel sich verkleinert. Das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt also den Fahrer eines Kraftfahrzeuges in einem unter steuernden Fahrzustand dabei, den untersteuernden Fahrzustand des Fahrzeug durch eine Korrektur des Schräglaufwinkels möglichst schnell zu beenden und somit einen sicheren Fahrzustand wiederherzustellen. Das Verfahren kann unabhängig von Motor- und/oder Bremseingriffe durchgeführt werden. Es ruft keine zusätzlichen Geräusche oder Vibrationen hervor und ist daher praktisch ohne Komfortbeeinträchtigung durchführbar. Als Zusatzlenkung geeignet sind insbesondere eine Überlagerungslenkung, eine elektrischen Servolenkung (EPS) und/oder einer voll aktive Lenkung (steer-by-wire System).According to the inventive method is monitoring a motor vehicle, whether an understeering driving condition exists. Once an understeer Driving condition is determined, the current slip angle determined at the front axle. Subsequently, using a mathematical Model of the model according to this model optimal slip angle calculated, and provided the current slip angle from the optimal calculated with the help of the mathematical model Slip angle deviates, the current steering angle with the help of auxiliary steering changed so that the amount of difference between the current slip angle and the optimal slip angle downsized. The inventive method thus supports the driver of a motor vehicle in a controlled driving condition thereby, the understeering driving condition of the vehicle by a correction of Slip angle preferably to finish quickly and thus restore a safe driving condition. The procedure can be independent be carried out by engine and / or braking interventions. It does not call extra Sounds or vibration and is therefore virtually without comfort degradation feasible. Particularly suitable as additional steering are superimposed steering systems. an electric power steering (EPS) and / or a fully active Steering (steer-by-wire system).

Zur Veränderung des aktuellen Lenkwinkels wird ein Teilsollwinkel α berechnet, um welchen der Lenkwinkel nach der Berechnung verändert wird. Unter Lenkwinkel wird in diesem Zusammenhang der Winkel verstanden, um den die Vorderräder ausgelenkt werden. In dieser Ausführungsform wird also der Eingriff durch die Zusatzlenkung nicht nur qualitativ vorgegeben, sondern es wird für jeden Eingriff eine ganz bestimmte, durch die Zusatzlenkung einzustellende Lenkwinkelveränderung um einen Teilsollwinkel α vorgegeben. Dadurch sind wesentlich präzisere Eingriffe möglich. Insbesondere ist durch eine permanente Korrektur des Lenkwinkels kontinuierlich der optimale Schräglaufwinkel einstellbar.to change of the current steering angle, a partial target angle α is calculated, by which the steering angle is changed after the calculation. Steering angle in this context means the angle, around the front wheels be deflected. In this embodiment, so the intervention not only qualitatively predetermined by the additional steering, but it will be for each intervention a very specific, to be set by the additional steering Steering angle change preset by a Teilollwinkel α. This makes it much more precise Interventions possible. In particular, by a permanent correction of the steering angle continuously the optimal slip angle adjustable.

Dynamische Lastwechsel, welche beispielsweise durch ruckartiges Loslassen des Gaspedals zu einer zusätzlichen Belastung der Vorderachse und einer entsprechenden Entlastung der Hinterachse führen können, sind im Zusammenhang mit untersteuernden Fahrzuständen – sofern diese in gemäßigter Form erfolgen – erwünscht, da diese unabhängig vom Antriebskonzept ein in die Kurve eindrehendes Giermoment (dynamisches Übersteuern) verursachen. Um diesen positiven Effekt nicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu kompensieren, ist vorgesehen, den Fahrzustand in Bezug auf Lastwechsel zu überwachen und den Teilsollwinkel α im Falle eines erkannten Lastwechsels zu reduzieren. Die Reduzierung erfolgt in dem Maße, dass Fahrzeug gut kontrollierbar bleibt. Zur Überwachung bzw. Erkennung von Lastwechseln eignen sich als Parameter insbesondere die Längsbeschleunigung, das Motormoment sowie die Fahrpedal- und Bremspedalposition.dynamic Load changes, which, for example, by jerky release of the Accelerators to an additional Load on the front axle and a corresponding relief of the Rear axle lead can, are related to understeering driving conditions - provided that these in moderate form done - desired, because this independently from the drive concept, a yawing moment that snaps into the curve (dynamic oversteer) cause. To this positive effect not with the method according to the invention To compensate, is provided, the driving state with respect to load changes to monitor and the partial target angle α in the case to reduce a recognized load change. The reduction takes place in this scale, that the vehicle remains easily controllable. For monitoring or detection of Load changes are suitable as parameters, in particular the longitudinal acceleration, the engine torque as well as the accelerator pedal and brake pedal position.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungemäßen Verfahrens wird als mathematisches Modell das lineare Einspurmodell verwen det. Dann sind zur Ermittlung des Teilsollwinkels α folgende Gleichungen verwendbar:

wobei die Variablen für folgende Größen stehen:

β_VA:: Schräglaufwinkel an der Vorderachse
χ_VA:: Fahrerwunschwinkel
δ:: Schwimmwinkel
φ .:: Giergeschwindigkeit
d_VA.SP:: Abstand zwischen Vorderachse und Schwerpunkt
ν_FZg:: Fahrzeuggeschwindigkeit
χ .:: Fahrerwunschwinkelgeschwindigkeit
α_Q:: Querbeschleunigung
φ ..:: Gierbeschleunigung
δ .:: Schwimmwinkelgeschwindigkeit

In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the linear single-track model is used as the mathematical model. Then the following equations can be used to determine the partial target angle α:

where the variables stand for the following quantities:

β _VA :: Slip angle on the front axle
_VA :: Driver's desired angle
δ:: float angle
φ.:: yaw rate
_VA.SP :: Distance between front axle and center of gravity
ν _FZg :: vehicle speed
χ .:: Driver's desired angular velocity
α _Q :: lateral acceleration
φ ..:: yaw acceleration
δ.:: Swimming angular velocity

Für ν_FZg ≈ konst. gilt ferner:

For ν _FZg ≈ const.

Daraus folgt:

It follows:

Die Ermittlung des Teilsollwinkels α kann mit Hilfe dieser Gleichungen dadurch erfolgen, dass zum letzten Zeitpunkt, bevor ein untersteuernder Zustand festgestellt wird, das vorstehende Integral zu null gesetzt wird und eine Integration erfolgt. Das Ergebnis der Integration ist die Differenz zwischen dem optimalen Schräglaufwinkel und dem aktuellen Schräglaufwinkel und entspricht daher genau jenem Teilsollwinkel α, um welchen zu dem entsprechenden Zeitpunkt der Lenkwinkel verändert werden muss, um den optimalen Schräglaufwinkel einzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also eine Korrektur des Lenkwinkels dahingehend, dass der zu den vorliegenden Bedingungen bestmögliche Schräglaufwinkel eingestellt wird.The Determining the partial target angle α can with the help of these equations done by that to the last Time before an understeer condition is detected the above integral is set to zero and an integration he follows. The result of integration is the difference between the optimal slip angle and the current slip angle and therefore corresponds exactly to that Teilollwinkel α, by which to the corresponding Time changed the steering angle must be in order to set the optimal slip angle. With the inventive method Thus, a correction of the steering angle to the effect that the the best possible slip angle is set to the present conditions.

Gemäß einem alternativen, vereinfachten Verfahren kann der Teilsollwinkel α auch als Differenz aus dem zuletzt an der Vorderachse eingestellten Fahrerwunschlenkwinkels vor Beginn eines untersteuernden Fahrzustandes und dem Fahrerwunschlenkwinkel an der Vorderachse zu dem Zeitpunkt, an welchem ein untersteuernder Fahrzustand erkannt wird, berechnet werden. Dies erfolgt mit Hilfe der Gleichung α = β_WU,VA – β_W,VA, wobei β_WU,VA als der an der Vorderachse eingestellte Wunschwinkel des Fahrers zu dem erkannten untersteuernden Fahrzustand und β_W,VA als der zuletzt an der Vorderachse eingestellte Fahrerwunschlenkwinkel vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes definiert sind. Das vereinfachte Verfahren geht von der Annahme aus, dass die fahrzeugabhängigen Terme der vorstehenden Integralgleichung während eines untersteuernden Fahrzustandes im Wesentlichen konstant sind, was in den überwiegenden Fällen zutreffend ist. Zur Durchführung des vereinfachten Verfahrens sind daher nur sehr wenige Größen erforderlich, was eine einfache und insbesondere kostengünstige technische Realisierung ermöglicht.According to an alternative, simplified method, the partial target angle α can also be calculated as the difference between the most recently set at the front axle Fahrwunschlenkwinkels before the beginning of an understeering driving condition and Fahrwunschlenkwinkel on the front axle at the time at which an understeering driving condition is detected. This is done using the equation α = β _{WU, VA} - β _{W, VA} , where β _{WU, VA} as the driver's desired angle set at the front axle to the detected understeer driving condition and β _{W, VA} as the last driver wheel steering angle set at the front axle are defined before the beginning of the understeering driving condition. The simplified method is based on the assumption that the vehicle-dependent terms of the above integral equation are substantially constant during an understeering driving condition, which is true in the majority of cases. For carrying out the simplified method, therefore, only very few sizes are required, which enables a simple and, in particular, cost-effective technical realization.

Es ist vorteilhaft, wenn der Teilsollwinkel α permanent überwacht und wenn ein Winkelkontrollmodul eingesetzt wird, um die Einstellung eines kleineren als den unmittelbar vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes eingestellten Lenkwinkel zu verhindern. Durch ein solches Winkelkontrollmodul wird vermieden, dass aufgrund von Fehlerquellen von Sensoren oder sonstigen Messgeräten, insbesondere aufgrund von Offsets, ein kleinerer Lenkwinkel eingestellt wird, als vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes durch den Fahrer vorgegeben wurde. Das Winkelkontrollmodul greift demzu folge dann ein, wenn ein Lenkwinkel eingestellt werden soll, welcher kleiner ist als der zuletzt ermittelte Lenkwinkel, bei welchem eine stabile Kurvenfahrt ohne Untersteuern möglich gewesen ist.It is advantageous if the partial target angle α is permanently monitored and if an angle control module is used to prevent the setting of a smaller than the steering angle set immediately before the start of the understeering driving state. By means of such an angle control module it is avoided that a smaller steering angle is set due to sources of error from sensors or other measuring devices, in particular due to offsets, than was predetermined by the driver before the beginning of the understeering driving state. The angle control module then intervenes when a steering angle is to be set, which is smaller than the last determined steering angle, in which a stable cornering without understeer has been possible.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ermittlung des Teilsollwinkels α Maßnahmen, welche gewährleisten, dass der Teilsollwinkel α zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes maximal Werte im Bereich von ±0,1°, insbesondere ±0,075° annimmt. Durch solche Maßnahmen wird gewährleistet, dass der Eingriff in die Lenkung im Wesentlichen unmerklich für den Fahrer erfolgt. Insbesondere wird dadurch verhindert, dass der Fahrer durch unerwartete Reaktionen des Fahrzeuges, z. B. durch Aufnahme einer anderen Fahrtrichtung nach Beendigung des untersteuernden Fahrzustandes, überrascht oder irritiert wird.In a further preferred embodiment the determination of the partial target angle α comprises measures which ensure that the partial target angle α to Start and end of an understeering driving condition maximum values in the range of ± 0.1 °, in particular ± 0.075 ° assumes. By such measures is guaranteed that engagement in the steering is essentially imperceptible to the driver he follows. In particular, this prevents the driver from getting through unexpected reactions of the vehicle, eg. B. by receiving a other direction of travel after the understeering driving condition, surprised or gets irritated.

Vorzugsweise werden Maßnahmen vorgesehen, welche zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes einen stetigen Verlauf des Teilsollwinkels α gewährleisten, wobei der einzustellende Lenkwinkel zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes null ist. In diesem Fall erfolgt eine Zusatzlenkung durch einen Teilsollwinkel α nur dann, wenn tatsächlich ein untersteuernder Fahrzustand vorliegt.Preferably become action provided, which at the beginning and at the end of an understeering driving condition ensure a steady course of Teilollwinkels α, the adjusted Steering angle at the beginning and at the end of an understeering driving condition is zero. In this case, additional steering takes place through one Partial target angle α only then, if indeed an understeering driving condition exists.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die vorstehend genannten Maßnahmen die Bestimmung eines Untersteuerindex (USIndex), wobei der Untersteuerindex ein Maß für den untersteuernden Fahrzustand ist. Der Untersteuerindex kann beispielsweise aus der Differenz aus Soll- und Istquerbeschleunigung oder aus der Differenz aus Soll- und Istgiergeschwindigkeit ermittelt werden. Es ist ferner möglich, die vorgenannten Parameter zu kombinieren oder einen Untersteuerindex aus anderen oder einer Kombination mit anderen Größen zu bilden. Zu beachten ist jedoch, dass zu der Untersteuerindex zu Beginn und am Ende des untersteuernden Fahrzustandes null ergibt. Durch die Bestimmung des Untersteuerindex steht ein durch Zahlenwerte quantifiziertes Maß für den jeweils vorherrschenden untersteuernden Fahrzustand zur Verfügung. Der Untersteuerindex schafft daher die Möglichkeit, den Teilsollwinkel α quantitativ an das Maß des jeweiligen untersteuernden Fahrzustand anzupassen.In a preferred embodiment the method according to the invention the above measures include the determination of a Sub-tax index (USIndex), where the sub-tax index is a measure of the under-taxing Driving condition is. For example, the sub-index may be derived from the Difference between nominal and actual lateral acceleration or difference can be determined from the target and actual yaw rate. It is further possible, the to combine the above parameters or an under tax index from others or a combination with other sizes. It should be noted, however, that the under tax index at the beginning and on the End of the understeering driving condition is zero. By the provision the sub-tax index is a quantified by numbers Measure for each prevailing understeering driving condition available. Of the Understeer index therefore provides the ability to quantify the partial target angle α the measure of adapt to each understeering driving condition.

Gemäß einer ersten Variante kann eine solche Anpassung dadurch erfolgen, dass der Untersteuerindex derart definiert wird, dass dieser auf Werte zwi schen 0 und 1 begrenzt ist, wobei der Untersteuerindex den Wert 1 annimmt, wenn ein untersteuernder Fahrzustand sicher erkannt wurde und wobei der Untersteuerindex zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes Werte kleiner als 1 annimmt, so dass der Teilsollwinkel α zu Beginn eines untersteuernden Fahrzustandes von 0 auf 1 erhöht und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes von 1 auf 0 verringert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Zuordnungsfunktion oder eine Korrelationstabelle erfolgen. Wenn der Untersteuerindex – wie vorstehend beschrieben – auf Werte zwischen 0 und 1 begrenzt ist, kann der Untersteuerindex zur Bestimmung des einzustellenden Teilsollwinkels α einfach mit dem berechneten Teilsollwinkel α multipliziert werden.According to one In the first variant, such an adaptation can take place in that the sub tax index is defined such that it is based on values between 0 and 1 is limited, whereby the Untersteuindex the value 1 assumes when an understeering driving condition has been surely detected and wherein the sub-index at the beginning and at the end of an understeering Fahrzustes assumes values less than 1, so that the partial target angle α at the beginning of a understeering driving conditions increased from 0 to 1 and at the end of an understeering Driving condition is reduced from 1 to 0. This can be, for example be done by an assignment function or a correlation table. If the under tax index - like described above - on Values between 0 and 1 is limited, the sub-index may be Determining the partial target angle α to be set simply with the calculated Partial target angle α multiplied become.

Gemäß einer zweiten Variante wird zur Bestimmung des Teilsollwinkels α zunächst der Wert eines Faktors kpP α (k-Faktor) nach folgender Gleichung ermittelt: kpP α = –αUSIndex According to a second variant, the value of a factor kpP α (k-factor) is first determined to determine the partial target angle α according to the following equation: kpP α = - α USIndex

Der k-Faktor kpP α wird auf einen Maximalwert kpP_max begrenzt und gemäß der nachfolgenden Gleichung wieder mit dem Untersteuerindex multipliziert: α = –min(kpP α, kpPmax)·USIndex The k-factor kpP α is limited to a maximum value kpP _max and again multiplied by the sub-control index according to the following equation: α = -min (kpP α, kpP Max ) · USIndex

Eine Begrenzung des Untersteuerindex auf Werte kleiner als 1 ist gemäß dieser Alternative nicht erforderlich. Bei einem großen Untersteuerindex wird also der k-Faktor kpP α verwendet und derjenige Lenkwinkel eingestellt, welcher den optimalen Schräglaufwinkel zur Folge hat. Bei einem kleinen Untersteuerindex, d. h. vor allem zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustands, wird durch die Division in der Gleichung kpP α = – α / USIndex ein sehr großer k-Faktor kpP α errechnet, so dass in diesem Fall eine Begrenzung auf kpP_max erfolgt. Durch Multiplikation des festgelegten Wertes kpP_max mit dem kleinen Untersteuerindex ergibt sich daher insgesamt ein kleiner Teilsollwinkel und somit ein sanfter Übergang zu Beginn und am Ende der Regelung.Limiting the sub-index to values less than 1 is not required according to this alternative. In the case of a large sub-control index, therefore, the k-factor kpP α is used and the steering angle which results in the optimum slip angle is set. With a small sub-control index, ie especially at the beginning and at the end of an understeering driving condition, a very large k-factor kpP α is calculated by the division in the equation kpP α = - α / USIndex, so that in this case a limitation to kpP _max is done. By multiplying the specified value kpP _max by the small sub-control index, the result is a small partial target angle overall and thus a smooth transition to the beginning and end of the control.

Um zu verhindern, dass aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens während eines untersteuernden Fahrzustandes eine übermäßig indirekte Lenk übersetzung entsteht, ist es vorteilhaft, wenn der Teilsollwinkel α auf einen Maximalwert begrenzt wird, wenn der berechnete Teilsollwinkel α einen Schwellwert überschreitet. So kann gewährleistet werden, dass der Fahrer auch während eines untersteuernden Fahrzustandes durch entschlossene Reaktionen noch selbständig den Lenkwinkel beeinflussen kann. Vorzugsweise wird der Wert des Teilsollwinkels α auf Werte von maximal 9°, insbesondere auf 4,5°, begrenzt, so dass Drehungen des Lenkrades, welche über diese Werte hinausgehen, trotz Anwendung des Verfahrens eine Lenkwinkeländerung zur Folge haben.Around to prevent, due to the method according to the invention during a understeering driving condition an overly indirect steering ratio arises, it is advantageous if the partial target angle α on a Maximum value is limited when the calculated partial target angle α exceeds a threshold value. This can be guaranteed that the driver also during an understeering driving condition through determined reactions still independent can affect the steering angle. Preferably, the value of Partial target angle α on Values of maximum 9 °, in particular to 4.5 °, limited, allowing rotations of the steering wheel, which over this Values exceed, despite application of the method, a change in steering angle to Episode.

Die Indirektheit, welche hier als Verhältnis zwischen aktuellem Lenkradwinkel zu dem Teilsollwinkel α angesehen wird, kann ferner alternativ der zusätzlich in Abhängigkeit unterschiedlicher Fahrzeuggrößen, beispielsweise aufgrund der Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit, variiert werden.The indirectness, which is regarded here as the ratio between the current steering wheel angle to the partial target angle α, can also alternatively additionally depending on different vehicle sizes, for example, due to the Lenkwin cruising speed and / or due to the vehicle speed.

Wenn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich des Lenkradvolleinschlages der Lenkwinkel durch einen Teilsollwinkel α verkleinert wird, kann es dazu kommen, dass ein Fahrerwunschlenkwinkel eingestellt wird, welcher betragsmäßig größer ist als der theoretisch mögliche, mechanische Lenkungsendanschlag. Würde in einer solchen Situation der untersteuernde Zustand beendet, hätte dies eine Fehlposition des Lenkrades zur Folge. Um dies zu verhindern, wird der Teilsollwinkel α in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens konstant gehalten, solange der einstellbare Lenkwinkel aufgrund einer mit Hilfe der Zusatzlenkung eingestellten Veränderung größer ist als der theoretische, mechanische Lenkungsendanschlag.If according to the method of the invention in the area of Lenkradvollinschlages the steering angle by a Partial target angle α is reduced, it can happen that a driver's steering angle is set is, which is greater in amount as the theoretically possible, mechanical steering end stop. Would in such a situation the understeering state ended, this would have a misposition of the steering wheel result. To prevent this, the partial target angle α in a particularly preferred embodiment of the Method kept constant as long as the adjustable steering angle due to a change set using the auxiliary steering is larger as the theoretical, mechanical steering end stop.

Obwohl der Teilsollwinkel α in diesem Fall nicht verändert wird, wird die Berechnung des Teilsollwinkels α fortgesetzt, um mit Hilfe einer entsprechenden Überleitungsfunktion unmittelbar wieder den berechneten Teilsollwinkel α einstellen zu können, sobald der Fahrer den Lenkwinkel wieder so weit verkleinert, dass der einstellbare Lenkwinkel aufgrund der mit Hilfe der Zusatzlenkung einstellbaren Veränderung nicht mehr größer ist als der theoretische, mechanische Lenkungsendanschlag. Als Überleitungsfunktion wird insbesondere eine Rampenfunktion gebildet.Even though the partial target angle α in not changed in this case is continued, the calculation of the Teilollwinkels α is continued to use a corresponding transfer function immediately set the calculated partial target angle α again to be able to as soon as the driver reduces the steering angle again so far that the adjustable steering angle due to using the additional steering adjustable change is no longer bigger as the theoretical, mechanical steering end stop. As a transfer function In particular, a ramp function is formed.

Die Sicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiter erhöht werden, wenn über Sensoren ermittelte Signale zur Verifizierung des untersteuernden Fahrzeugzustandes ermittelt und ausgewertet werden, wobei aufgrund der ausgewerteten Sensorsignale ein Robustheitsindex als Maß für die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer untersteuernden Fahrsituation ermittelt wird und wobei der Robustheitsindex bei der Veränderung des aktuellen Lenkwinkels berücksichtigt wird. Durch die Verwendung eines Robustheitsindex kann eine zusätzliche Plausibilitätsprüfung aufgrund von vom Verfahren unabhängigen Parametern erfolgen, und im Falle einer nicht sicher vorliegenden Untersteuersituation kann die Veränderung des Lenkwinkels abgeschwächt oder vollständig unterbunden werden. Durch den Einsatz eines Robustheitsindex kann insbesondere verhindert werden, dass die Durchführung des Verfahrens aufgrund von an einem Fahrzeug vorgenommenen Veränderungen, wie beispielsweise die Änderung der Fahrwerksabstimmung, Änderung der Bereifung etc., zur Einstellung fehlerhafter Teilsollwinkel α führt.The Security of the method according to the invention can be increased further if over Sensors detected signals to verify the understeer Vehicle condition are determined and evaluated, based on the evaluated sensor signals a robustness index as a measure of the probability the presence of an understeering driving situation is determined and wherein the robustness index in the change of the current steering angle considered becomes. Using a robustness index may result in an additional plausibility check independent of the procedure Parameters take place, and in the case of an unsafe present Understeer situation, the change in the steering angle can be mitigated or Completely be prevented. By using a robustness index can in particular, prevents the conduct of the proceedings due to of changes made to a vehicle, such as the change the suspension tuning, change the tires, etc., leads to the setting of faulty partial target angle α.

Die Erfindung zeigt sich auch an einem erfindungsgemäßen aktiven Lenksystem umfassend eine Zusatzlenkung, Mittel zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels, Mittel zur Erfassung des aktuellen Schräglaufwinkels sowie Mittel zur Überwachung, ob ein untersteuernder Fahrzustand vorliegt, wobei ferner ein Berechnungsmodul zur Berechnung eines aufgrund eines mathematischen Modells optimalen Schräglaufwinkels und Mittel zur Veränderung des Lenkwinkels vorgesehen sind, wobei die Mittel zur Veränderung des Lenkwinkels dazu ausgebildet sind, den Lenkwinkel im Falle eines untersteuernden Fahrzustandes derart zu verändern, dass die Veränderung des Schräglaufwinkels den Betrag der Differenz zwischen dem aktuellen Schräglaufwinkel und dem berechneten optimalen Schräglaufwinkels verringert. Auf die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorstehend beschriebenen Vorteile wird hiermit verwiesen.The Invention is also shown comprising an active steering system according to the invention a supplementary steering, means for detecting the current steering angle, Means for detecting the current slip angle and means for monitoring, whether there is an understeering driving state, wherein furthermore a calculation module for calculating an optimal slip angle based on a mathematical model and means of change the steering angle are provided, wherein the means for change the steering angle are adapted to the steering angle in the case of understeering driving condition to change so that the change the slip angle the amount of difference between the current slip angle and the calculated optimum slip angle. On the in the context of the method according to the invention described above Benefits are hereby referred to.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the dependent claims as well as from the description in connection with the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Moduls für ein erfindungsgemäßes aktives Lenksystem in einer schematischen Darstellung. 1 a preferred embodiment of a module for an inventive active steering system in a schematic representation.

Das in 1 gezeigte Modul 100 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Moduls für ein aktives Lenksystem (nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeuges (nicht gezeigt). Es umfasst eine Signaleingangsleitung 110, über weiche dem Modul 100 im aktivierten Zustand Eingangssignale zugeleitet werden sowie eine Signalausgangsleitung 120, über welche Signale von dem Modul an das aktive Lenksystem ausgesandt werden können.This in 1 shown module 100 is a preferred embodiment of a module for an active steering system (not shown) of a motor vehicle (not shown). It includes a signal input line 110 , about the module 100 be enabled in the activated state input signals and a signal output line 120 via which signals from the module can be sent to the active steering system.

Zu den Eingangssignalen zählen insbesondere die in der Beschreibungseinleitung genannten Parameter zur Bestimmung des Teilsollwertes sowie weitere über Sensoren und sonstige an dem Kraftfahrzeug angeordnete Messeinrichtungen erfasste Parameter.To count the input signals in particular the parameters mentioned in the introduction to the description to determine the partial setpoint and others via sensors and other the motor vehicle arranged measuring devices detected parameters.

Sämtliche Eingangssignale werden in das Berechnungsmodul 130 zur Berechnung eines aufgrund eines mathematischen Modells optimalen Schräglaufwinkels weitergeleitet, wobei das Berechnungsmodul 130 zur Berechnung des optimalen Schräglaufwinkels das vorstehend beschriebene Einspurmodell verwendet.All input signals are in the calculation module 130 for the calculation of an optimal slip angle based on a mathematical model, wherein the calculation module 130 to calculate the optimum skew angle, use the one-track model described above.

Das Berechnungsmodul 130 empfängt und speichert in periodischen Abständen insbesondere Werte zur Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Lenkwinkel, zur Querbeschleunigung, zur Giergeschwindigkeit und -beschleunigung, zum Schräglaufwinkel etc. und ermittelt aufgrund dieser Werte, ob ein untersteuernder Fahrzeugzustand vorliegt. Jeder ermittelte Wert wird zusammen mit der Information gespeichert, ob dieser während eines stabilen, d. h. nicht untersteuernden, oder während eines untersteuernden Fahrzustandes erfasst wurde.The calculation module 130 In particular, at periodic intervals it receives and stores values for vehicle speed, steering angle, lateral acceleration, yaw rate and acceleration, slip angle, etc., and uses these values to determine whether there is an understeering vehicle condition. Everyone determined Value is stored together with the information whether it was detected during a stable, ie not understeering, or during an understeering driving condition.

Sobald ein untersteuernder Fahrzustand festgestellt wird, ermittelt das Berechnungsmodul den dazugehörigen Schräglaufwinkel und berechnet mit Hilfe des Einspurmodells – wie in der Beschreibungseinleitung beschrieben – einen Teilsollwinkel α, um welchen der Lenkwinkel verändert werden müsste, um den nach dem mathematischen Modell optimalen Schräglaufwinkel einzustellen. Diese Informationen einschließlich des bestimmten Teilsollwinkels α werden von dem Berechnungsmodul 130 über eine Verteilerleitung 132 an ein Winkelkontrollmodul 140, ein Winkelbegrenzungsmodul 142, ein Lastwechselüberwachungsmodul 144, eine Signalauswerteeinheit 146, eine Untersteuerklassifizierungseinheit 148 sowie an eine Verarbeitungseinheit 150 weitergeleitet.As soon as an understeering driving condition is determined, the calculation module determines the associated slip angle and uses the single track model - as described in the introduction to the description - to calculate a partial target angle α by which the steering angle would have to be changed in order to set the optimum slip angle according to the mathematical model. This information, including the particular partial target angle α, is provided by the calculation module 130 via a distribution line 132 to an angle control module 140 , an angle limiting module 142 , a load change monitoring module 144 , a signal evaluation unit 146 an understeer classification unit 148 and to a processing unit 150 forwarded.

Das Winkelkontrollmodul 140 überprüft, ob die Veränderung des Lenkwinkels um den ermittelten Teilsollwinkel α einen Lenkwinkel zur Folge hat, welcher größer ist, als der letzte vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes gespeicherte Lenkwinkel. Ist dies der Fall, wird der Teilsollwinkel α so weit reduziert, dass der durch Einstellung des Teilsollwinkel α resultierende Lenkwinkel dem letzten vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes entspricht. Der nach Prüfung des Winkelkontrollmoduls 140 ermittelte, ggf. veränderte Teilsollwinkel α wird über die Datenleitung 152 an die Verarbeitungseinheit 150 weitergeleitet.The angle control module 140 checks whether the change in the steering angle by the determined partial target angle α has a steering angle result, which is greater than the last stored before the beginning of the understeering driving condition steering angle. If this is the case, the partial target angle α is reduced to such an extent that the steering angle resulting from adjusting the partial target angle α corresponds to the last one before the beginning of the understeering driving state. The after checking the angle control module 140 Determined, possibly changed Teilollwinkel α is via the data line 152 to the processing unit 150 forwarded.

Das Winkelbegrenzungsmodul 142 prüft, ob der von dem Berechnungsmodul 130 errechnet Teilsollwinkel α größer ist als der vorliegend als Schwellwert vorgegebene Winkel α_max von 5°. Ist dies der Fall, wird der Teilsollwinkel α auf 5° gesetzt und über die Leitung 154 an die Verarbeitungseinheit 150 übermittelt. Ist der von dem Berechnungsmodul 130 errechnet Teilsollwinkel α gleich oder kleiner als 5°, wird der errechnete Teilsollwinkel α unverändert an die Verarbeitungseinheit 150 übermittelt.The angle limit module 142 checks if the of the calculation module 130 calculated partial target angle α is greater than the present as a threshold value predetermined angle α _max of 5 °. If this is the case, the partial target angle α is set to 5 ° and over the line 154 to the processing unit 150 transmitted. Is that of the calculation module 130 If partial target angle α is calculated equal to or smaller than 5 °, the calculated partial target angle α is transferred unchanged to the processing unit 150 transmitted.

Das Lastwechselüberwachungsmodul 144 prüft aufgrund der über die Verteilerleitung 132 zugeleiteten Werte für Längsbeschleunigung, Motormoment und Fahrpedal- sowie Bremspedalposition, ob und in welchem Maße ein Lastwechsel vorliegt. Sobald ein Lastwechsel festgestellt wird, sendet das Lastwechselüberwachungsmodul 144 ein Signal über die Leitung 156 an die Verarbeitungseinheit 150, aufgrund dessen eine Reduzierung des Teilsollwinkels α erfolgt. In welchem Maße der Teilsollwinkel a reduziert wird, ist in einer in dem Lastwechselüberwachungsmodul 144 gespeicherten Zuordnungsfunktion festgelegt, welche für jede Wertekombination aus Längsbeschleunigung, Motormoment und Fahrpedal- sowie Bremspedalposition einen Faktor zwischen 0 und 1 angibt. Diese Zuordnungsfunktion wurde mit Hilfe von Versuchen ermittelt.The load change monitoring module 144 checks on the basis of the distribution line 132 Guided values for longitudinal acceleration, engine torque and accelerator pedal and brake pedal position, whether and to what extent a load change is present. As soon as a load change is detected, the load change monitoring module sends 144 a signal over the line 156 to the processing unit 150 , due to which a reduction of the partial target angle α occurs. The extent to which the partial target angle α is reduced is in one in the load change monitoring module 144 stored assignment function which specifies a factor between 0 and 1 for each value combination of longitudinal acceleration, engine torque and accelerator pedal and brake pedal position. This assignment function was determined by means of experiments.

Die Signalauswerteeinheit 146 überprüft sämtliche zur Verfügung stehende Signale auf Widersprüche in Bezug auf den untersteuernden Fahrzustand. Sobald die Signalauswerteeinheit 146 Widersprüche feststellt, wird der Teilsollwinkel α in Abhängigkeit von Art und Zahl der Widersprüche entweder unmittelbar auf 0 gesetzt oder durch einen Faktor zwischen 0 und 1 abgeschwächt. Damit erfolgt eine von dem Berechnungsmodul 130 unabhängige Plausibilitätskontrolle, welche die Robustheit des Moduls 100 erhöht.The signal evaluation unit 146 checks all available signals for inconsistencies in the understeering driving condition. As soon as the signal evaluation unit 146 Contradictions ascertained, the partial target angle α is either set directly to 0 or attenuated by a factor between 0 and 1, depending on the type and number of contradictions. This is done by the calculation module 130 Independent plausibility check, which demonstrates the robustness of the module 100 elevated.

Die Untersteuerklassifizierungseinheit 148 bildet aus den über die Verteilerleitung 132 eingehenden Werten für die Soll- und Istquerbeschleunigung die Differenz und gibt damit ein Maß für den untersteuernden Fahrzustand an. Dieses Maß wird auf Werte zwischen 0 und 1 normiert und über die Leitung 160 an die Verarbeitungseinheit 150 weitergeleitet.The sub-tax classification unit 148 forms out of the over the distribution line 132 incoming values for the target and actual lateral acceleration, the difference and thus gives a measure of the understeering driving condition. This measure is normalized to values between 0 and 1 and over the line 160 to the processing unit 150 forwarded.

Die Verarbeitungseinheit 150 verarbeitet sämtliche über die Verteilerleitung 132 sowie über die Leitungen 152, 154, 156, 158, 160 eingegangenen Signale und nimmt etwaige Korrekturen des Teilsollwinkels α vor. Dazu werden zunächst etwaige Reduzierungen des Teilsollwinkels α aufgrund der von dem Winkelkontrollmodul 140 und/oder von dem Winkelbegrenzungsmodul 142 übermittelten Signale vorgenommen. Anschließend wird der etwaig korrigierte Teilsollwinkel α mit etwaig von der Faktoren des Lastwechselüberwachungsmoduls 144, der Signalauswerteeinheit 146 und/oder der Untersteuerklassifizierungseinheit 148 multipliziert und über die Leitung 162 an die Endbegrenzungseinheit 164 weitergeleitet.The processing unit 150 processes all over the distribution line 132 as well as over the lines 152 . 154 . 156 . 158 . 160 received signals and makes any corrections of the partial target angle α. For this purpose, first any reductions of the partial target angle α due to the angle control module 140 and / or from the angle limiting module 142 transmitted signals made. Subsequently, the possibly corrected partial target angle α is optionally determined by the factors of the load change monitoring module 144 , the signal evaluation unit 146 and / or the understeer classification unit 148 multiplied and over the line 162 to the end limitation unit 164 forwarded.

Die Endbegrenzungseinheit 164 prüft permanent, ob der Fahrerwunschwinkel näher als 5° an dem theoretischen, mechanischen Lenkungsendanschlag liegt. Solange dies nicht der Fall ist, gibt die Endbegrenzungseinheit 164 den von der Verarbeitungseinheit 150 über die Leitung 162 empfangenen Teilsollwinkel α über die Signalausgangsleitung 120 unverändert aus. Stellt die Endbegrenzungseinheit 164 jedoch fest, dass der Fahrerwunschwinkel näher als 5° an dem theoretischen, mechanischen Lenkungsendanschlag liegt, gibt sie über die Signalausgangsleitung 120 so lange den zuletzt außerhalb dieses Bereichs ermittelten Teilsollwinkel α aus, bis der Fahrerwunschwinkel wieder mindestens 5° von dem theoretischen, mechanischen Lenkungsendanschlag liegt. Anschließend gibt die Endbegrenzungseinheit 164 wieder die über die Leitung 162 empfangenen Teilsollwinkel α aus, wobei die Überleitung mit Hilfe einer in der Endbegrenzungseinheit 164 vorgesehenen Rampenfunktion erfolgt.The end limitation unit 164 permanently checks whether the driver's request angle is closer than 5 ° to the theoretical, mechanical steering end stop. As long as this is not the case, the end limit unit indicates 164 that of the processing unit 150 over the line 162 received partial target angle α via the signal output line 120 unchanged. Represents the end limit unit 164 however, it determines that the driver's request angle is closer than 5 ° to the theoretical, mechanical steering end stop, via the signal output line 120 until the driver's desired angle is again at least 5 ° from the theoretical, mechanical steering end stop. Then there is the Endbegrenzungseinheit 164 again over the line 162 received partial target angle α, wherein the transfer using one in the end delimiter unit 164 provided ramp function takes place.

Über die Signalausgangsleitung 120 werden bei dem in 1 gezeigten Modul nur dann Signale gesendet, wenn die Verarbeitungseinheit 150 aufgrund der Untersteuerklassifizierungseinheit 148 einen untersteuernden Zustand sicher erkannt hat und der untersteuernde Zustand durch die Signalauswerteeinheit 146 verifiziert wurde.Via the signal output line 120 be at the in 1 module shown only then sent signals when the processing unit 150 due to the sub-tax classification unit 148 has reliably detected an understeering state and the understeering state by the signal evaluation unit 146 was verified.

Die Signalausgangsleitung 120 führt zu einem im Lenkstrang eingebrachten Aktuator (nicht gezeigt), welcher den über das Lenkrad geäußerten Fahrerwunschlenkwinkel eines Fahrers aufgrund von über die Signalausgangsleitung empfangener Signale durch einen unabhängigen Lenkwinkel von maximal 5° überlagern kann.The signal output line 120 leads to an introduced in the steering column actuator (not shown), which can superimpose the received via the steering wheel Fahrerwunschlenkwinkel a driver due to signals received via the signal output line by an independent steering angle of 5 ° maximum.

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Schräglaufwinkels an der Vorderachse eines Kraftfahrzeuges mit Hilfe einer Zusatzlenkung mit den Schritten: a) Es wird überwacht, ob ein untersteuernder Fahrzustand vorliegt, b) sobald ein untersteuernder Fahrzustand festgestellt wird, wird der aktuelle Schräglaufwinkel an der Vorderachse ermittelt, c) mit Hilfe eines mathematischen Modells wird der nach diesem Modell optimale Schräglaufwinkel errechnet, d) sofern der aktuelle Schräglaufwinkel von dem mit Hilfe des mathematischen Modells errechneten optimalen Schräglaufwinkel abweicht, wird der aktuelle Lenkwinkel mit Hilfe der Zusatzlenkung derart verändert, dass der Betrag der Differenz zwischen dem aktuellen Schräglaufwinkel und dem optimalen Schräglaufwinkel sich verkleinert, wobei zur Veränderung des aktuellen Lenkwinkels ein Teilsollwinkel α berechnet wird, um welchen der Lenkwinkel verändert werden soll, wobei der Lenkwinkel nach der Berechnung des Teilsollwinkels α um den berechneten Teilsollwinkel α verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzustand in Bezug auf Lastwechsel überwacht wird, wobei der Teilsollwinkel α im Falle eines erkannten Lastwechsels reduziert wird.Method for setting a slip angle on the front axle of a motor vehicle with the aid of additional steering comprising the following steps: a) monitoring whether an understeering driving condition exists, b) determining an understeering driving condition, determining the current slip angle at the front axle, c) with the aid of a mathematical model, the optimum slip angle is calculated according to this model, d) if the current slip angle deviates from the optimum slip angle calculated using the mathematical model, the current steering angle is changed by means of the additional steering such that the amount of the difference between the actual slip angle and the optimal slip angle is reduced, wherein for changing the current steering angle a partial target angle α is calculated by which the steering angle to be changed, the steering angle after the calculation of the partial target angle α by the calculated Partial target angle α is changed, characterized in that the driving state is monitored with respect to load changes, wherein the partial target angle α is reduced in the event of a detected load change.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mathematisches Modell das lineare Einspurmodell verwendet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the mathematical model uses the linear one-track model becomes.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Teilsollwinkel α die Differenz aus dem optimalen und dem aktuellen Schräglaufwinkel verwendet wird.Method according to claim 2, characterized in that that as Teilollwinkel α the Difference between the optimal and the current slip angle used becomes.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilsollwinkel α als Differenz aus dem zuletzt an der Vorderachse eingestellten Fahrerwunschlenkwinkels vor Beginn eines untersteuernden Fahrzustandes und dem Fahrerwunschlenkwinkel an der Vorder achse zu dem Zeitpunkt, an welchem ein untersteuernder Fahrzustand erkannt wird, berechnet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the partial target angle α as Difference from last adjusted driver wheel steering angle at the front axle before the beginning of an understeering driving condition and the driver wheel steering angle at the front axle at the time at which an understeer Driving condition is detected is calculated.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilsollwinkel α permanent überwacht wird und dass ein Winkelkontrollmodul (140) eingesetzt wird, mit welchem die Einstellung eines kleineren als den unmittelbar vor Beginn des untersteuernden Fahrzustandes eingestellten Lenkwinkel verhindert wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the partial target angle α is permanently monitored and that an angle control module ( 140 ) is used, with which the setting of a smaller than the steering angle set immediately before the beginning of the understeering driving condition is prevented.

Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Teilsollwinkels α Maßnahmen umfasst, welche gewährleisten, dass der Teilsollwinkel α zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes maximal Werte im Bereich von ±1°, insbesondere ±0,5° annimmt.Method according to Claims 1 to 5, characterized that the determination of the partial target angle α comprises measures which ensure that the partial target angle α to Start and end of an understeering driving condition maximum values in the range of ± 1 °, in particular ± 0.5 ° assumes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Maßnahmen vorgesehen werden, welche zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes einen stetigen Verlauf des Teilsollwinkels α gewährleisten, wobei der einzustellende Lenkwinkel zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes null ist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that measures be provided, which at the beginning and at the end of an understeering Driving condition ensure a steady course of Teilollwinkels α, the steering angle to be set at the beginning and at the end of a understeering driving condition is zero.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahmen die Bestimmung eines Untersteuerindex umfassen, wobei der Untersteuerindex ein Maß für den untersteuernden Fahrzustand ist.Method according to claim 7, characterized in that that the measures include the determination of an under tax index, the under tax index a measure of understeer Driving condition is.

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersteuerindex derart definiert wird, dass dieser auf Werte zwischen 0 und 1 begrenzt ist, wobei der Untersteuerindex den Wert 1 annimmt, wenn ein untersteuernder Fahrzustand sicher erkannt wurde und wobei der Untersteuerindex zu Beginn und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes Werte kleiner als 1 annimmt, so dass der Teilsollwinkel α zu Beginn eines untersteuernden Fahrzustandes von 0 auf 1 erhöht und am Ende eines untersteuernden Fahrzustandes von 1 auf 0 verringert wird.Method according to claim 8, characterized in that that the understeer index is defined to be on Values between 0 and 1 are limited, with the sub-tax index assumes the value 1 if an understeering driving condition is reliably detected was and where the under tax index at the beginning and at the end of a Understeering driving state assumes values less than 1, so that the partial target angle α to Beginning of an understeering driving condition increased from 0 to 1 and on End of an understeering driving condition reduced from 1 to 0 becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilsollwinkel α auf einen Maximalwert begrenzt wird, sofern der berechnete Teilsollwinkel α einen Schwellwert überschreitet.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that the partial target angle α on a maximum value is limited if the calculated partial target angle α exceeds a threshold value.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilsollwinkel α konstant gehalten wird, solange der einstellbare Lenkwinkel aufgrund einer mit Hilfe der Zusatzlenkung eingestellten Veränderung größer ist als der theoretische, mechanische Lenkungsendanschlag.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the partial target angle α is kept constant, as long as the adjustable steering angle is greater than that due to a change set by means of the additional steering theoretical, mechanical steering end stop.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über Sensoren ermittelte Signale zur Verifizierung des untersteuernden Fahrzeugzustandes ermittelt und ausgewertet werden, wobei aufgrund der ausgewerteten Sensorsignale ein Robustheitsindex als Maß für die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer untersteuernden Fahrsituation ermittelt wird und wobei der Robustheitsindex bei der Veränderung des aktuellen Lenkwinkels berücksichtigt wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized that over Sensors detected signals to verify the understeer Vehicle condition are determined and evaluated, based on the evaluated sensor signals a robustness index as a measure of the probability the presence of an understeering driving situation is determined and wherein the robustness index in the change of the current steering angle considered becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Lenkwinkels mit Hilfe eines im Lenkstrang angeordneten Aktuators durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized that the change of Steering angle by means of an arranged in the steering column actuator carried out becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Lenkwinkels mit Hilfe einer Überlagerungslenkung, einer elektrischen Servolenkung (EPS) und/oder einer voll aktiven Lenkung (steer-by-wire System) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 13, characterized that the change of Steering angle by means of a superposition steering, an electric power steering (EPS) and / or a fully active Steering (steer-by-wire system) is performed.

Aktives Lenksystem umfassend eine Zusatzlenkung, Mittel zur Erfassung des aktuellen Lenkwinkels, Mittel zur Erfassung des aktuellen Schräglaufwinkels sowie Mittel zur Überwachung, ob ein untersteuern der Fahrzustand vorliegt, wobei ferner ein Berechnungsmodul (130) zur Berechnung eines aufgrund eines mathematischen Modells optimalen Schräglaufwinkels und Mittel zur Veränderung des Lenkwinkels vorgesehen sind, wobei die Mittel zur Veränderung des Lenkwinkels dazu ausgebildet sind, den Lenkwinkel im Falle eines untersteuernden Fahrzustandes derart zu verändern, dass die Veränderung des Schräglaufwinkels den Betrag der Differenz zwischen dem aktuellen Schräglaufwinkel und dem berechneten optimalen Schräglaufwinkels verringert, wobei das Berechnungsmodul dazu ausgebildet ist, einen Teilsollwinkel α zu berechnen, um welchen der Lenkwinkel verändert werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels ein Lastwechselüberwachungsmodul (144) angeordnet ist, welches den Teilsollwinkel α im Falle eines Lastwechsels reduziert.Active steering system comprising a supplementary steering, means for detecting the current steering angle, means for detecting the current slip angle and means for monitoring whether an understeer driving condition is present, further comprising a calculation module ( 130 ) are provided for calculating a mathematical model optimal slip angle and means for changing the steering angle, wherein the means for changing the steering angle are adapted to change the steering angle in the event of an understeering driving condition such that the change in the slip angle the amount of the difference between the current slip angle and the calculated optimum slip angle, wherein the calculation module is adapted to calculate a partial target angle α, by which the steering angle is to be changed, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, a load change monitoring module ( 144 ) is arranged, which reduces the partial target angle α in the event of a load change.

Aktives Lenksystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels ein Winkelkontrollmodul (140) angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, die Einstellung eines kleineren als den zu Beginn des untersteuernden Fahrzustandes eingestellten Lenkwinkel zu verhindern.Active steering system according to claim 15, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, an angle control module ( 140 ) is arranged, which is adapted to prevent the setting of a smaller than the steering angle set at the beginning of the understeering driving condition.

Aktives Lenksystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels ein Winkelbegrenzungsmodul (142) angeordnet ist, welches den Teilsollwinkel α auf einen Maximalwert begrenzt, sofern der ermittelte Teilsollwinkel α einen Schwellwert überschreitet.Active steering system according to claim 15 or 16, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, an angle limiting module ( 142 ) is arranged, which limits the partial target angle α to a maximum value, if the determined partial target angle α exceeds a threshold value.

Aktives Lenksystem nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels eine Signalauswerteeinheit (146) zur Bestimmung eines Robustheitsindex angeordnet ist.Active steering system according to one of claims 15 to 17, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, a signal evaluation unit ( 146 ) is arranged to determine a robustness index.

Aktives Lenksystem nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels eine Untersteuerklassifizierungseinheit (148) zur Ermittlung des Maßes für den untersteuernden Fahrzustand angeordnet ist.Active steering system according to one of claims 15 to 18, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, a Untersteuerklassifizierungsseinheit ( 148 ) is arranged to determine the measure for the understeering driving condition.

Aktives Lenksystem nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Berechnungsmodul (130) und den Mitteln zur Veränderung des Lenkwinkels eine Endbegrenzungseinheit (164) angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, den Teilsollwinkel α konstant zu halten, solange der einstellbare Lenkwinkel aufgrund einer mit Hilfe der Zusatzlenkung eingestellten Veränderung größer ist als der theoretische, mechanische Lenkungsendanschlag.Active steering system according to one of claims 15 to 19, characterized in that between the calculation module ( 130 ) and the means for changing the steering angle, an end limiting unit ( 164 ), which is designed to keep the partial target angle α constant, as long as the adjustable steering angle is greater than the theoretical, mechanical steering end stop due to a change set with the aid of the additional steering.

Aktives Lenksystem nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzlenkung eine Überlagerungslenkung, eine elektrische Servolenkung (EPS) und/oder eine voll aktive Lenkung (steer-by-wire System) umfasst.Active steering system according to one of claims 15 to 20, characterized in that the additional steering a superposition steering, an electric power steering (EPS) and / or a fully active steering (steer-by-wire system).