DE102009029238A1 - Lenkzugkompensation - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zur Lenkzugkompensation, um eine Lenklast unter einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten. Ein Geradeausfahrtzustand wird durch Fahrzeugsensoren und/oder GPS verifiziert und eine Antriebsdrehmomentsteuerung wird in der Weise ausgeführt, dass die Lenklast unter dem vorgegebenen Schwellenwert gehalten wird. Das Lenkzugkompensationsverfahren kann durch einen Fahrzeugbediener gesperrt werden und wird bei Fehlen eines verifizierten Geradeausfahrtzustands gesperrt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung bezieht sich auf Lenksysteme und insbesondere auf eine Lenkzugkompensation in einem Lenksystem.
  • HINTERGRUND
  • In einem Lenksystem ist ein Lenkrad typischerweise mit einer Lenksäule oder -welle gekoppelt, damit ein Fahrer ein Fahrzeug steuern kann. Wenn der Fahrer auf einem im Wesentlichen geradlinigen Weg fährt, ist das Lenkrad im Allgemeinen in einer Neutralstellung zentriert, so dass es wenig Einfluss auf den Fahrweg hat. Äußere Einflüsse können jedoch eine Drehung des Lenkrades um einen kleinen Betrag aus dem Zentrum erfordern, damit das Fahrzeug im Wesentlichen geradeaus gelenkt wird.
  • In Fällen, in denen das Lenkrad durch äußere Einflüsse in eine Richtung gezogen wird, muss der Fahrer eine gewisse Kraft ausüben, um zu verhindern, dass das Fahrzeug von dem beabsichtigten geradlinigen Weg abweicht. Dies ist üblicherweise als ”Lenkzug” bekannt und kann durch viele äußere Einflüsse wie etwa eine Fahrbahnoberflächenkrone, Reifeneigenschaften und eine Fahrzeugvorderbau-Fehlausrichtung verursacht werden.
  • Wenn ein Fahrzeug auf einer Fahrbahnkrone oder einem Fahrbahnquergefälle fährt, schiebt die durch die Schwerkraft bedingte und auf das Fahrzeug wirkende Seitenkraft das Fahrzeug zu einer Seite. Wenn sich das Lenkrad frei bewegen kann, lenkt das Fahrzeug in die Richtung der Seitenkraft, die mit F bezeichnet wird, längs eines Kreises, wobei der mit R bezeichnete Radius durch die folgende Gleichung gegeben ist:
    Figure 00010001
    wobei V die Fahrzeuggeschwindigkeit ist und m die Fahrzeugmasse ist. Je größer die Seitenkraft F ist oder je größer der Fahrbahnkronenwinkel ist, desto größer ist die seitliche Drift des Fahrzeugs und desto kleiner ist der Kurvenradius.
  • Um ein geradliniges Fahren beizubehalten, muss die Fahrzeugquerbeschleunigung null sein, ferner muss entweder die Fahrzeuggierrate null sein oder der Fahrzeugseitenschlupf muss konstant sein. Um diese Bedingungen zu erfüllen, müssen die Kräfte und Momente, die sich aus der Seitenkraft F ergeben, mit den Kräften und Momenten von den Fahrzeugreifen im Gleichgewicht sein, so dass eine Gesamtquerkraft sowie ein Gesamtgiermoment auf das Fahrzeug null sind.
  • Wie oben beschrieben worden ist, muss in einem Fahrzeug ohne automatische Zugkompensation der Fahrer das Lenkrad entgegen der Seitenkraftrichtung drehen, damit Kräfte auf die vorderen und die hinteren Reifen und Momente entwickelt werden, um die beiden notwendigen Bedingungen zu erfüllen.
  • Für eine Geradeausfahrt auf einer Fahrbahn mit einer Fahrbahnkrone oder einem Fahrbahnquergefälle ist eine konstante Lenkkraft erforderlich, die im Laufe der Zeit die Ermüdung des Fahrers verstärkt. Vorhandene Lenkzug-Kompensationsstrategien nutzen die Lenkkräfte des Fahrers als Referenz, um ein Korrekturdrehmoment im Fahrzeug einzuführen, insbesondere in einem Fahrzeug, das mit einer elektrischen Servolenkung ausgerüstet ist. Das bedeutet, dass der Fahrer zunächst das Drehmoment fühlen muss, bevor das Drehmoment kompensiert werden kann. Sobald eine Lenkzugbedingung erfasst worden ist, muss ein Steuersystem im Fahrzeug den Lenkzug in einer kurzen Zeitperiode oder bevor der Fahrer die Wirkung des Lenkzugs fühlt, korrigieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Der Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen zum Kompensieren des Vorhandenseins einer Seitenkraft durch Identifizieren eines Geradeausfahrtzustands und durch Starten einer geschlossenen Regelschleife für ein Lenkradantriebsdrehmoment, um Lenkkräfte auf einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten, während in den abhängigen Ansprüchen Abwandlungen beschrieben sind.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die genaue Beschreibung und auf die Ansprüche abgeleitet werden, wenn sie in Verbindung mit den folgenden erläuternden Figuren betrachtet werden. In den folgenden Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Elemente und Schritte in allen Figuren.
  • 1 ist ein elektrisches Servolenksystem;
  • 2 ist eine Veranschaulichung eines Kräftegleichgewichts in einem Fahrzeug, das längs einer geraden Linie auf einer Fahrbahnkrone fährt;
  • 3 ist ein Beispiel eines Steuerschemas des Verfahrens des Erfindungsgegenstands;
  • 4 ist eine Tabelle, die das Fahrzeugansprechen in Geradeausfahrtzuständen mit und ohne Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung vergleicht; und
  • 5 zeigt das Fahrbahnkronenwinkel-Schätzverfahren der vorliegenden Erfindung.
  • Elemente und Schritte in den Figuren sind zur Vereinfachung und Verdeutlichung veranschaulicht und sind nicht notwendig entsprechend einer besonderen Abfolge angegeben. Beispielsweise sind Schritte, die gleichzeitig oder in anderen Reihenfolgen ausgeführt werden können, in den Figuren veranschaulicht, um zur Verbesserung des Verständnisses der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beizutragen.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Obwohl verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine besondere veranschaulichende Ausführungsform beschrieben werden, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen eingeschränkt, wobei zusätzliche Abwandlungen, Anwendungen und Ausführungsformen implementiert werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • In 1 enthält ein elektrisches Servolenksystem 10 ein Lenkrad 12, das an einem ersten Ende 14 einer Lenkwelle 16 befestigt ist. Ein Lenkritzel 18, das am zweiten Ende 20 der Lenkwelle 16 gegenüber dem ersten Ende 14 befestigt ist, ist mit der Zahnstangenzahnung 22 einer Zahnstange 24 in Eingriff. Jedes Ende der Zahnstange 24 weist eine Spurstange 26 auf, die an einem einschlagbaren Rad 28 auf herkömmliche Weise befestigt ist. In die Lenkwelle 16 ist ein Lenkdrehmomentsensor 30 eingebaut, um ein Lenkdrehmoment zu erfassen, das von einer Bedienungsperson über das Lenkrad 12 auf die Lenkwelle 16 ausgeübt wird. Ein Lenkradwinkelsensor 40 erfasst einen Lenkradwinkel. Ein Elektromotor 32 weist ein Ausgangszahnrad 34 auf, das an einer Ausgangswelle 36 angebracht ist, um mit einem Hilfseingangszahnrad 38, das an der Lenkwelle 16 angebracht ist, in einen antriebsschlüssigen Eingriff zu gelangen. Das Lenksystem wird durch eine Steuereinheit 50 gesteuert. Es sei angemerkt, dass dies nur ein Beispiel von mehreren möglichen Konfigurationen für ein elektrisches Servolenksystem ist. Obwohl ein elektrisches Servolenksystem gezeigt ist, sei angemerkt, dass der Erfindungsgegenstand ebenso auf ein hydraulisches Lenksystem angewendet werden kann. Das Lenksystem benötigt einen Sensor, der das Lenkraddrehmoment bereitstellt.
  • Das Ziel des Erfindungsgegenstands besteht darin, eine Lenklast von null zu erzielen. Die Lenklast kann ein erfasstes Lenkraddrehmoment, eine geschätzte Zahnstangenkraft oder ein geschätztes oder erfasstes Lenkunterstützungsdrehmoment sein. Um eine Lenklast von null zu erzielen, müssen die Ausrichtmomente an einem Fahrzeugvorderrad im Gleichgewicht sein, so dass ein Lenkmoment um eine Lenkachse ausgeglichen ist. Dies wird durch die Momente differentieller Traktionskräfte auf die Lenkachse erzielt und repräsentiert dadurch: Σ ±Fd(rs + rt sin(±λ)) = Ff(tp + tm) (2)wobei tp und tm die pneumatische bzw. mechanische Nachlauflänge des Reifens sind, rs ein Lenkrollhalbmesser ist, rt der Reifenradius unter Last ist, rt0 der Reifenradius ohne Last ist, der Achsschenkelbolzenwinkel ist, Fd eine differentielle Zugkraft ist und Ff eine gesamte Querkraft des vorderen Reifens ist.
  • 2 ist eine Veranschaulichung des Kräftegleichgewichts eines auf einer Fahrbahnkrone längs einer geraden Linie fahrenden Fahrzeugs. Für die stationäre Fahrzeugbewegung erfüllen das Moment Md, das sich aus der Fronttraktionskraft-Differenz ergibt, und die Seitenkraft F die folgenden Beziehungen: Md – FrIf + Frf·Ir + Maf + Mar = 0 (3) F + Ff + Fr = 0 (4)wobei If der Abstand von den Vorderrädern zum Fahrzeugschwerpunkt ist, Ir der Abstand von den Hinterrädern zum Fahrzeugschwerpunkt ist, Fr die gesamte Querkraft des hinteren Reifens ist, Maf das gesamte Ausrichtmoment des vorderen Reifens aufgrund des pneumatischen Reifennachlaufs ist und Mar das Ausrichtmoment des hinteren Reifens aufgrund des pneumatischen Reifennachlaufs ist. Maf und Mar sind viel kleiner als die anderen Terme und können in Gleichung (3) im Wesentlichen vernachlässigt werden. Die Gleichungen (2), (3) und (4) gelten bei einem Fahrzeugseitenschlupfwinkel für eine gegebene Seitenkraft.
  • In 3 ist ein Steuerschema 100 des Verfahrens des Erfindungsgegenstands gezeigt. Ein Geradeausfahrtzustand ist in jedem von mehreren Verfahren mit 102 bezeichnet. Beispielsweise kann ein GPS-System verwendet werden, um bei Vorhandensein eines Lenkdrehmoments und eines eine andere Angabe machenden Lenkradwinkels einen geradlinigen Weg zu verifizieren. Alternativ oder in Verbindung damit können auch Fahrzeugsensoren für die Gierrate und die Querbeschleunigung verwendet werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet kann diesen Zustand anhand von Informationen und von Daten, die von verschiedenen Sensoren und Systemen im Fahrzeug, die zu zahlreich sind, um hier erwähnt zu werden, bestimmen. In jedem Fall stehen Informationen über die Vorderräder 104 durch das Lenksystem 106 bereit, um Informationen 108 bezüglich einer Lenklast, eines Positionssensors und einer Schätzeinrichtung bereitzustellen. Die Fahrzeugkarosserie 110 besitzt verschiedene Fahrzeugkarosserie-Zustandssensoren und Schätzeinrichtungen 112, deren Informationen zusammen mit den Lenksysteminformationen verwendet werden, um einen Geradeausfahrtzustand 102 zu bestimmen.
  • Falls etwa durch ein GPS eine gekrümmte Fahrbahn identifiziert wird, ist die Lenkzug-Kompensationsregelschleife nicht aktiv. Falls der Lenkradwinkel sw und eine Lenklast Tsteer im Voraus definierte Bedingungen nicht erfüllen, ist die Lenklast-Kompensationsregelschleife nicht aktiv. Die im Voraus definierten Bedingungen können auf swTsteer> vorgegebener Schwellenwert, der auf einer Fahrereingabe basiert, beruhen. Der im Voraus definierte Zustand kann auch auf θ .sw = 0 und Tsteer 0 beruhen, was einen Geradeausfahrtzustand mit Lenkzug oder ein Fahrzeug in Kurvenfahrt mit konstantem Radius angibt. Eine Null oder ein vorgegebener Schwellenwert ist ein vernachlässigbarer Pegel, wenn ein Signal von Signalrauschen oder gegenüber Sensorfehlern nicht unterschieden werden kann.
  • Sobald ein Geradeausfahrtzustand 102 identifiziert worden ist, wird in einer Steuereinheit eine geschlossene Regelschleife 112 gestartet, um eine Lenklast 114 unter einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten, wie oben mit Bezug auf die Gleichungen (2), (3) und (4) diskutiert worden ist. Die geschlossene Regelschleife hält das Antriebsdrehmoment aufrecht, derart, dass die Lenklast auf einem Pegel gehalten wird, der niedriger als ein im Voraus definierter Schwellenwert ist.
  • Unter Verwendung von Gleichung (2) wird der pneumatische Reifennachlauf für einen Reifenquerschlupf mit niedrigem Pegel folgendermaßen geschätzt:
    Figure 00060001
    wobei
    Figure 00060002
    die halbe Reifen/Fahrbahn-Kontaktlänge bei einer Reifenlast Fz0 ist und ac die halbe Reifen/Fahrbahn-Kontaktlänge unter der momentanen Reifenlast Fz ist.
  • Wenn der pneumatische und der mechanische Reifennachlauf gegeben sind und wenn das Fahrzeuggewicht und die Position des Fahrzeugschwerpunkts sowie Informationen des ausgeübten Moments Md durch die Steuereinheit bekannt sind, schätzt das Verfahren den Fahrbahnkronenwinkel aus der Seitenkraft F unter Verwendung der Gleichungen (2), (3), (4) und der folgenden Beziehung: F = (mg)sin(α) (6)
  • Wenn der Fahrer das Lenkrad in eine potentielle Driftrichtung lenkt, die unter Verwendung von sw, Tsteer und θ .sw Tsteer identifiziert wird, wird die Zugkompensation in Abhängigkeit von dem gewünschten SWA-SWT-Gradienten allmählich gedämpft. Wenn der Fahrer das Lenkrad entgegen einer potentiellen Driftrichtung dreht, die ebenfalls unter Verwendung von sw, Tsteer sowie θ .sw Tsteer identifiziert wird, behält die Raddrehmoment-Differenzierung den Wert für die geschätzte Fahrbahnkrone bei.
  • Wenn sich die Fahrbahnkrone während der Geradeausfahrt ändert, steuert das Verfahren kontinuierlich die Antriebswellendrehmoment-Differenzierung 114, derart, dass die Geradeausfahrt aufgrund der Lenklast, der Lenkradgeschwindigkeit, der Fahrzeugkarosserie-Gierrate und der Querbeschleunigung und irgendeiner verfügbaren GPS-Information beibehalten wird. Die Fahrzeug-Driftrichtung kann ebenfalls identifiziert werden.
  • Der Erfindungsgegenstand ist durch Modellieren eines Fahrzeugs mit einer Gesamtmasse von 1704 kg unter Verwendung eines ADAMS-Modells demonstriert worden. Die Fahrzeugparameter sind folgendermaßen gegeben:
    Spur = 1,566 m
    Radius des unbelasteten Reifens = 0,364 m
    Reifenradius unter Last für gegebene Reifengröße und gegebenes Kurvengewicht (4955 N) = 0,343 m
    Nachlauf = 0,0257 m
    Achsschenkelbolzen-Neigungswinkel = 12 Grad
    Lenkrollhalbmesser = –0,005 m
    Abstand zwischen Vorderrad und Fahrzeugschwerpunkt = 1,062 m
    Abstand zwischen Hinterrad und Fahrzeugschwerpunkt = 1,558 m
  • Der Fahrbetrieb wurde mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/h für zehn Sekunden auf Strassen mit einem fahrbaren Kronenwinkel von 2–4 Grad simuliert. 4 zeigt die Simulationsergebnisse in einem Tabellenformat. Die ersten beiden Spalten geben freihändiges Fahren an, was das Nichtanlegen von Lenkkräften simuliert. Es ist klar, dass die Fahrzeugbewegung die Gleichung (1) erfüllt und dass die Driftverlagerung von 16,2 m bzw. 32 m erheblich ist. Die dritte und die vierte Spalte geben an, wenn der Fahrzeugbediener am Lenkrad zieht, um die Geradeausfahrt beizubehalten. Obwohl die Driftverlagerung minimal gehalten wird (0,01 m bzw. 0,05 m), gibt das Lenkrad-Drehmomentsignal eine erhebliche Anstrengung auf Seiten des Fahrers an, was bei langer Dauer zu einer Ermüdung des Fahrers führen kann. Die fünfte und die sechste Spalte repräsentieren die Anwendung des Erfindungsgegenstands. Es ist klar, dass bei der Raddrehmomentsteuerung sowohl das Lenkraddrehmoment als auch die Fahrzeug-Querdriftverlagerung verringert sind.
  • 5 ist eine Tabelle, die die Fahrbahnkronenwinkel-Schätzung gemäß dem Erfindungsgegenstand zeigt. Das Verfahren des Erfindungsgegenstands schätzt = 2,2° bzw. 4,3° für die simulierten Fahrbahnkronenwinkel von 2° bzw. 4°. Die gezeigten Berechnungen verwenden die hier beschriebenen Gleichungen (2), (3) und (4).
  • In der vorangehenden Beschreibung ist die Erfindung mit Bezug auf besondere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden. Es können jedoch verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, der in den Ansprüchen angegeben ist, abzuweichen. Die Beschreibung und die Figuren sind eher erläuternd als beschränkend gemeint, wobei Abwandlungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung enthalten sein sollen. Daher sollte der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche und ihre legalen Äquivalente und nicht durch die beschriebenen Beispiele bestimmt sein.
  • Beispielsweise können die in irgendwelchen Verfahrens- oder Prozessansprüchen erwähnten Schritte in irgendeiner Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die in den Ansprüchen angegebene spezifische Reihenfolge eingeschränkt. Die Gleichungen können mit einem Filter implementiert werden, um Wirkungen von Signalrauschen minimal zu ma chen. Weiterhin können die Komponenten und/oder Elemente, die in irgendwelchen Vorrichtungsansprüchen angegeben sind, in vielen verschiedenen Permutationen zusammengefügt oder auf andere Weise operational konfiguriert sein, weshalb sie nicht auf die spezifische Konfiguration, die in den Ansprüchen angegeben ist, eingeschränkt sind.
  • Nutzen, weitere Vorteile und Problemlösungen sind oben mit Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben worden; jeglicher Nutzen, jeglicher Vorteil oder jegliche Problemlösung oder irgendwelche anderen Elemente, die bewirken können, dass irgendein besonderer Nutzen, ein besonderer Vorteil oder eine besondere Lösung auftritt oder hervorgehoben wird, werden nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Komponenten irgendwelcher oder aller Ansprüche angesehen.
  • Die Ausdrücke ”enthalten”, ”enthält”, ”enthaltend”, ”besitzend”, ”aufweisend”, ”aufweisen” und irgendwelche Abwandlungen hiervon sollen sich auf einen nicht ausschließlichen Einschluss beziehen, derart, dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand, eine Zusammensetzung oder eine Vorrichtung, der, die bzw. das eine Liste von Elementen enthält, nicht nur jene erwähnten Elemente enthält, sondern auch andere Elemente enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet sind oder dem Prozess, dem Verfahren, dem Gegenstand, der Zusammensetzung oder der Vorrichtung inhärent sind. Andere Kombinationen und/oder Abwandlungen der oben beschriebenen Strukturen, Anordnungen, Anwendungen, Verhältnisse, Elemente, Materialien oder Komponenten, die in der Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, zusätzlich zu jenen, die nicht speziell angegeben worden sind, können verändert oder auf andere Weise speziell an spezifische Umgebungen, Herstellungsspezifikationen, Entwurfsparameter oder andere Betriebsanforderungen angepasst werden, ohne von den allgemeinen Prinzipien der Erfindung abzuweichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet das Kompensieren eines Lenkzugs während Geradeausfahrtzuständen unter Verwendung einer Steuereinheit (50) in einem Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
    Verifizieren eines Geradeausfahrtzustands (102); und
    Einstellen des Antriebsdrehmoments (114), um eine Lenklast unter einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten. Hierdurch wird eine automatische Zugkompensation zur Entlastung der Fahrers ermöglicht. Bevorzugt wird das Einstellen des Antriebsdrehmoments in Reaktion auf einen geschätzten Fahrbahnkronenwinkel erreicht. Dadurch kann die seitliche Drift des Fahrzeugs und der entsprechend kleinere ist der Kurvenradius näherungsweise berücksichtigt werden. Weiter bevorzugt wird der Fahrbahnkronenwinkels als Schätzwert aus einer Seitenkraft ermittelt, welche insbesondere aus Radkraftinformationen ermittelt wird. Bevorzugt werden die Radkraftinformationen durch ein ausgeübtes Antriebsdrehmoment und Gleichungen für die stationäre Fahrzeugbewegung bereitgestellt werden. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, dass eine Lenklast von null erzielt wird, wenn die Ausrichtmomente an einem Fahrzeugvorderrad im Gleichgewicht sind, so dass ein Lenkmoment um eine Lenkachse ausgeglichen ist (s. Gl. 2 ff).
  • Die Radkraftinformationen können vorteilhaft durch Fahrzeugkarosseriezustands-Sensoren und -Schätzeinrichtungen bereitgestellt werden.
  • Bevorzugt wird der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines GPS und/oder unter Verwendung eines Gierratensensors und eines Querbeschleunigungssensors ausgeführt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kompensieren eines Lenkzugs während Geradeausfahrtzuständen, beinhaltet insbesondere die folgenden Schritte:
    Verifizieren eines Geradeausfahrtzustands;
    Erfassen von Lenklast, Lenkradgeschwindigkeit, Fahrzeugkarosserie-Gierrate und Querbeschleunigung; und
    Einstellen des Antriebsdrehmoments anhand erfasster Werte, um die Lenklast unter einem vergebenen Schwellenwert zu halten, nur während eines Geradeausfahrtzustands. Dabei kann insbesondere der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments auf Anforderung gesperrt werden kann.
  • Insbesondere kann vorteilhaft der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands ferner das Vergleichen eines Produkts aus der Lenkradgeschwindigkeit und einer Lenklast mit einem vorgegebenen Schwellen wert enthalten, wobei dann, wenn das Produkt den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, einen Geradeausfahrtzustand verifiziert werden kann.
  • Ergänzend kann der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands ferner das Erfassen einer Lenkradgeschwindigkeit, die gegen null geht, und das Erfassen einer Lenklast, die nicht gleich null ist, enthalten.
  • Weiter bevorzugt kann der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments ferner den Schritt des Schätzens des Fahrbahnkronenwinkels enthalten, wobei dieser aus der Beziehung zwischen einer erfassten Fahrzeugseitenkraft, einem erfassten angelegten Moment, einem bekannten Fahrzeuggewicht, einem bekannten Fahrzeugschwerpunkt und einer bekannten pneumatischen Reifennachlauf-Schätzung für einen Reifenquerschlupf niedrigen Grades ermittelt wird. Bevorzugt enthält der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments ferner das dynamische Kompensieren des Antriebsdrehmoments in Reaktion auf Änderungen des geschätzten Fahrbahnkronenwinkels.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Kompensieren eines Lenkzugs während Geradeausfahrtzuständen unter Verwendung einer Steuereinheit in einem Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Verifizieren eines Geradeausfahrtzustands; und Einstellen des Antriebsdrehmoments, um eine Lenklast unter einem vorgegebenen Schwellenwert zu halten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments ferner das Einstellen des Antriebsdrehmoments in Reaktion auf einen geschätzten Fahrbahnkronenwinkel enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner den Schritt des Schätzens des Fahrbahnkronenwinkels aus einer Seitenkraft enthält.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Schätzens des Fahrbahnkronenwinkels aus der Seitenkraft ferner das Berechnen der Seitenkraft aus Radkraftinformationen enthält.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Radkraftinformationen durch ein ausgeübtes Antriebsdrehmoment und Gleichungen für die stationäre Fahrzeugbewegung bereitgestellt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Radkraftinformationen durch Fahrzeugkarosseriezustands-Sensoren und -Schätzeinrichtungen bereitgestellt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Radkraftinformationen durch ein ausgeübtes Antriebsdrehmoment und Gleichungen für die stationäre Fahrzeugbewegung bereitgestellt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines GPS ausgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines Gierratensensors und eines Querbeschleunigungssensors ausgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines GPS ausgeführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines Gierratensensors und eines Querbeschleunigungssensors ausgeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines GPS ausgeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands unter Verwendung eines GPS ausgeführt wird.
  14. Verfahren zum Kompensieren eines Lenkzugs während Geradeausfahrtzuständen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält: Verifizieren eines Geradeausfahrtzustands; Erfassen von Lenklast, Lenkradgeschwindigkeit, Fahrzeugkarosserie-Gierrate und Querbeschleunigung; und Einstellen des Antriebsdrehmoments anhand erfasster Werte, um die Lenklast unter einem vergebenen Schwellenwert zu halten, nur während eines Geradeausfahrtzustands.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments auf Anforderung gesperrt werden kann.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands ferner das Vergleichen eines Produkts aus der Lenkradgeschwindigkeit und einer Lenklast mit einem vorgegebenen Schwellenwert enthält, wobei dann, wenn das Produkt den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, einen Geradeausfahrtzustand verifiziert werden kann.
  17. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Verifizierens eines Geradeausfahrtzustands ferner das Erfassen einer Lenkradgeschwindigkeit, die gegen null geht, und das Erfassen einer Lenklast, die nicht gleich null ist, enthält.
  18. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments ferner den Schritt des Schätzens des Fahrbahnkronenwinkels enthält.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Schätzens des Fahrbahnkronenwinkels ferner das Berechnen des Fahrbahnkronenwinkels aus der Beziehung zwischen einer erfassten Fahrzeugseitenkraft, einem erfassten angelegten Moment, einem bekannten Fahrzeuggewicht, einem bekannten Fahrzeugschwerpunkt und einer bekannten pneumatischen Reifennachlauf-Schätzung für einen Reifenquerschlupf niedrigen Grades enthält.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Schritt des Einstellens des Antriebsdrehmoments ferner das dynamische Kompensieren des Antriebsdrehmoments in Reaktion auf Änderungen des geschätzten Fahrbahnkronenwinkels enthält.
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DE (1) DE102009029238A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119844A1 (de) 2022-08-08 2024-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, sowie Kraftfahrzeug

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009028181B4 (de) * 2009-08-03 2016-01-28 Ford Global Technologies, Llc Pull-Drift-Kompensation mittels AFS
KR101859759B1 (ko) * 2011-10-11 2018-05-21 현대모비스 주식회사 차선 유지 보조 시스템용 카메라 센서 기반 전동식 조향 장치의 횡풍 보상 방법
US8798865B1 (en) * 2013-02-05 2014-08-05 Ford Global Technologies, Llc Pull-drift compensation enhancements
JP6180771B2 (ja) 2013-03-29 2017-08-16 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP5819358B2 (ja) * 2013-07-16 2015-11-24 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
US20170190355A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-06 GM Global Technology Operations LLC Wheel alignment monitoring
JP6643935B2 (ja) * 2016-03-29 2020-02-12 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、プログラム
JP6643934B2 (ja) * 2016-03-29 2020-02-12 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、プログラム
JP2017177950A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、プログラム
JP6604894B2 (ja) * 2016-04-12 2019-11-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置及び方法
US9944314B2 (en) * 2016-04-13 2018-04-17 Ford Global Technologies, Llc Steering assist system and related methods
US10723380B2 (en) 2017-02-24 2020-07-28 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods to control steering of a vehicle
US20200017139A1 (en) * 2018-07-12 2020-01-16 Steering Solutions Ip Holding Corporation Rack force estimation for steering systems
EP3983277A1 (de) * 2019-06-11 2022-04-20 Volvo Truck Corporation Verfahren zur abschätzung einer auf gelenkten rädern einwirkenden längskraftdifferenz
DE102019134568A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Zf Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Hilfskraftlenkung eines Fahrzeugs, Hilfskraftlenkung sowie Fahrzeug
CN114414016B (zh) * 2021-12-30 2024-04-09 北京万集科技股份有限公司 目标车辆的检测方法和装置、存储介质及电子设备

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576229A (en) 1969-01-16 1971-04-27 Bendix Corp Fluidic automobile steering system which automatically compensates for wind gusts and the like
US4690233A (en) 1985-12-09 1987-09-01 Koyo Seiko Co., Ltd. Steering power control system in electronically controlled steering system
US4708354A (en) 1986-11-06 1987-11-24 Moore George B Vehicle steering stabilizer
US5309373A (en) 1990-07-23 1994-05-03 Illinois Tool Works Inc. Apparatus and method for wind-corrected measurement of steering pull on a vehicle
US5642281A (en) 1994-01-14 1997-06-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Steering angle control apparatus
US5422810A (en) 1994-05-05 1995-06-06 Ford Motor Company Method and apparatus for determining steering position of automotive steering mechanism
JP3095961B2 (ja) * 1994-10-04 2000-10-10 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置の操舵反力制御装置
US5709281A (en) 1995-09-14 1998-01-20 Trw Inc. Method and apparatus for adjusting steering feel
US5941338A (en) 1996-08-01 1999-08-24 Michelin Recherche Et Technique S.A. Vehicle steering correction system
US6611610B1 (en) * 1997-04-02 2003-08-26 Gentex Corporation Vehicle lamp control
US6184821B1 (en) 1999-01-19 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. On-board GPS sensors systems
EP1097596A1 (de) 1999-05-21 2001-05-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Zellulares kommunikationssystem mit unterschiedlicher kanalauslastung
JP4128719B2 (ja) * 2000-02-25 2008-07-30 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング制御装置及びその制御方法
US6250421B1 (en) 2000-03-21 2001-06-26 Trw Inc. Power-assisted steering system and method with compensation of pull induced by tire pressure loss
JP4670161B2 (ja) * 2000-07-13 2011-04-13 マツダ株式会社 自動車の電動パワーステアリング装置
FR2822429B1 (fr) 2001-03-26 2003-05-16 Renault Direction assistee munie d'un dispositif de compensation du tirage et procede
US6671595B2 (en) 2002-01-08 2003-12-30 Ford Global Technologies, Llc Vehicle side slip angle estimation using dynamic blending and considering vehicle attitude information
FR2843805B1 (fr) 2002-08-22 2004-12-17 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif d'acquisition pour l'exploration sismique d'une formation geologique par des recepteurs permanents implantes au fond de la mer
JP4059079B2 (ja) * 2002-12-27 2008-03-12 市光工業株式会社 車両用デジタル照明装置、車両用デジタル表示装置、情報表示方法
US7191061B2 (en) 2003-04-17 2007-03-13 Battelle Energy Alliance, Llc Auto-steering apparatus and method
JP4242233B2 (ja) * 2003-08-22 2009-03-25 富士重工業株式会社 ステアリング制御装置
US6863150B1 (en) 2003-09-25 2005-03-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering control apparatus
EP1752360B1 (de) * 2004-05-31 2009-12-02 JTEKT Corporation Fahrzeuglenkvorrichtung
JP4211686B2 (ja) * 2004-06-02 2009-01-21 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵支援装置
JP4556500B2 (ja) * 2004-06-04 2010-10-06 株式会社アドヴィックス 車両の自動操舵制御装置
SE528297C2 (sv) * 2005-02-21 2006-10-10 Dennis Jansson Anordning som navigationshjälpmedel för indikering av kurs
DE102005045243A1 (de) 2005-09-22 2007-03-29 Volkswagen Ag Einrichtung zum Kompensieren von Schiefzieheffekten an einem Kraftfahrzeug
US7725227B2 (en) * 2006-12-15 2010-05-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Method, system, and apparatus for providing enhanced steering pull compensation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022119844A1 (de) 2022-08-08 2024-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, sowie Kraftfahrzeug

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Publication number Publication date
US20100070135A1 (en) 2010-03-18
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