DE102009057064B4 - Vehicle with a power steering and method of operating such - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug mit
einem Aktuator (10) zum Erzeugen einer Lenkkraft (F) für eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs,
einer elektrischen Batterie (24), die mit dem Aktuator (10) gekoppelt ist, um diesem elektrische Leistung zuzuführen,
einer Beobachtungseinrichtung (26) zum Erfassen wenigstens einer Zustandsgröße zum Zustand der Batterie (24), wobei die Zustandsgröße eine Höhe der von der Batterie (24) bereitstellbaren Leistung bestimmt, und
einer mit der Beobachtungseinrichtung (26) gekoppelten Steuereinrichtung (12) zum Steuern des Aktuators (10) derart, dass die erzeugte Lenkkraft (F) von der wenigstens einen Zustandsgröße abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (12) den Aktuator (10) derart zu steuern ausgelegt ist, dass eine Maximalkraft (Fmax) des Aktuators (10) von einer Versorgungsspannung (U) abhängt und bei einem gegebenen Spannungswert (U2, U4) der Versorgungsspannung (U) die Maximalkraft (Fmax) zusätzlich von der Zustandsgröße der Batterie (24) abhängig ist.

Figure DE102009057064B4_0000
Vehicle with
an actuator (10) for generating a steering force (F) for a steering device of the vehicle,
an electrical battery (24) coupled to the actuator (10) for supplying electrical power thereto;
an observation device (26) for detecting at least one state variable relating to the state of the battery (24), the state variable determining a level of the power that can be provided by the battery (24), and
a control device (12) coupled to the observation device (26) for controlling the actuator (10) such that the generated steering force (F) depends on the at least one state variable, characterized in that
the control device (12) is designed to control the actuator (10) such that a maximum force (F max ) of the actuator (10) depends on a supply voltage (U) and at a given voltage value (U 2 , U 4 ) of the supply voltage ( U) the maximum force (F max ) is additionally dependent on the state variable of the battery (24).
Figure DE102009057064B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Aktuator zum Erzeugen einer Lenkkraft für eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem solchen Aktuator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5. Ein Aktuator zum Erzeugen einer Lenkkraft zusammen mit einem dazugehörigen Steuergerät wird als Servolenkung bezeichnet. Ein Fahrzeug mit einer solchen Servolenkung ist aus der US 4,809,173 A bekannt.The invention relates to a vehicle with an actuator for generating a steering force for a steering device of the vehicle and a method for operating a vehicle with such an actuator according to the preamble of claim 1 or of claim 5. An actuator for generating a steering force together with an associated Control unit is referred to as power steering. A vehicle with such a power steering is out of the US 4,809,173 A known.

Ein Aktuator einer Servolenkung kann zum Beispiel ein Elektromotor sein. Beim Erzeugen der Lenkkraft verbraucht ein solcher Elektromotor verhältnismäßig viel elektrische Leistung. Diese bezieht er aus einem elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs, über welches der Elektromotor sowie weitere elektrische Verbraucher mit einem Generator des Fahrzeugs gekoppelt sind, der die elektrische Leistung erzeugen kann.An actuator of a power steering system may be, for example, an electric motor. When generating the steering force such an electric motor consumes relatively much electric power. This he obtains from an electrical system of the vehicle, via which the electric motor and other electrical consumers are coupled to a generator of the vehicle, which can generate the electric power.

Für den Fall, dass die Servolenkung und weitere elektrische Verbraucher zugleich sehr viel elektrische Leistung benötigen, kann es sein, dass die zu diesem Zeitpunkt insgesamt benötigte Leistung nicht von dem Generator allein bereitgestellt werden kann. An dem Bordnetz ist für diesen Fall noch eine elektrische Batterie angeschlossen, in welcher elektrische Energie gespeichert ist. Von der elektrischen Batterie kann weitere elektrische Leistung in das Bordnetz eingespeist werden.In the event that the power steering and other electrical consumers at the same time require a lot of electrical power, it may be that the total power required at this time can not be provided by the generator alone. On the electrical system for this case, an electric battery is still connected, in which electrical energy is stored. From the electric battery further electrical power can be fed into the electrical system.

In dem Fall, dass die Servolenkung und die weiteren elektrischen Verbraucher weniger elektrische Leistung verbrauchen, als der Generator höchstens bereitstellen kann, erzeugt der Generator in dem Bordnetz eine Spannung, die höher als eine von der Batterie erzeugbare Spannung ist. Indem von den elektrischen Verbrauchern dem Bordnetz Leistung entnommen wird, sinkt diese Spannung. Wird im Verhältnis zu der Leistung, die der Generator höchstens zu erzeugen in der Lage ist, sehr viel Leistung verbraucht, sinkt die von ihm erzeugte Spannung unter die von der Batterie erzeugbare Spannung. Dann gibt diese die zusätzliche elektrische Leistung ab. Dies verhindert, dass die Spannung in dem Bordnetz bei einer weiteren Zunahme des Leistungsverbrauchs in dem gleichen Maße weiter absinkt wie für den Fall, dass nur der Generator die elektrische Leistung liefert.In the event that the power steering and the other electrical consumers consume less electrical power than the generator can provide at most, the generator in the electrical system generates a voltage that is higher than a voltage that can be generated by the battery. By the power consumers are taken from the electrical system, this voltage decreases. If a large amount of power is consumed in relation to the maximum power the generator is capable of producing, the voltage generated by it falls below the voltage that can be generated by the battery. Then this gives off the additional electrical power. This prevents the voltage in the vehicle electrical system from further decreasing to the same extent with a further increase in power consumption as in the case where only the generator supplies the electrical power.

Bei dem in der US 4,809,173 A beschriebenen Fahrzeug wird bei einer Servolenkung eine Obergrenze für die erzeugbare Lenkkraft herabgesetzt, wenn eine Spannung in einem Bordnetz des Fahrzeugs sinkt. Durch Begrenzen der Lenkkraft wird erreicht, dass bei der Servolenkung ein Verbrauch von elektrischer Leistung nicht über ein bestimmtes Maß hinausgeht. Falls in dem Bordnetz bereits durch weitere elektrische Verbraucher ein Absinken der Spannung verursacht wurde, wird dadurch verhindert, dass die Spannung durch den Leistungsverbrauch der Servolenkung so weit absinkt, dass es zu einem Ausfall einzelner Verbraucher kommt. Ein elektrischer Verbraucher fällt dann aus, wenn auch die Batterie nicht ausreichend Leistung bereitstellen kann und die Spannung in dem Bordnetz kleiner als eine für ein Betreiben des Verbrauches mindestens notwendige Spannung ist.In the in the US 4,809,173 A described vehicle is reduced in a power steering an upper limit for the generated steering force when a voltage drops in an electrical system of the vehicle. By limiting the steering force is achieved that in the power steering consumption of electrical power does not exceed a certain level. If a drop in voltage has already been caused in the vehicle electrical system by further electrical consumers, this prevents the voltage from the power consumption of the power steering system from dropping so much that individual consumers will fail. An electrical load then fails, although the battery can not provide sufficient power and the voltage in the electrical system is less than a minimum for operating the consumption voltage.

Ein Nachteil bei einer Begrenzung der Lenkkraft ist, dass ein Fahrer des Fahrzeugs die Begrenzung der Lenkkraft dahingehend spürt, dass die höchstens erzeugte Lenkkraft der Servolenkung variiert, je nachdem wie weit die Lenkkraft gerade begrenzt ist. Die Begrenzung beeinträchtigt den Fahrkomfort in unerwünschter Weise.A disadvantage with limiting the steering force is that a driver of the vehicle senses the limitation of the steering force in that the maximum generated steering force of the power steering varies, depending on how far the steering force is limited. The limitation adversely affects ride comfort in an undesirable manner.

In der gattungsbildenden DE 11 2007 002 144 T5 ist eine Steuerung für eine Lenkkraftverstärkung beschrieben, bei welcher ein Lenkmotor zur Stabilisierung und Lenkkraftunterstützung in Abhängigkeit von einem Batteriezustand einer Batterie angesteuert wird. Eine Begrenzung der maximalen Lenkkraft ist gemäß einer Kennlinie von einer Batteriespannung abhängig, wobei die maximale Lenkkraft bei Spannungen kleiner als 12 V gemäß einer Rampenfunktion reduziert wird.In the generic DE 11 2007 002 144 T5 A control for steering power amplification is described in which a steering motor for stabilization and steering assistance is driven in response to a battery state of a battery. A limitation of the maximum steering force is dependent on a characteristic of a battery voltage, the maximum steering force is reduced at voltages less than 12 V according to a ramp function.

In der DE 36 19 703 A1 ist ein motorgetriebenes Leistungslenkgerät beschrieben, bei welchem eine Steuerung eine dem elektrischen Motor der Leistungslenkung zugeführte elektrische Leistung steuert und hierbei die in den Motor eingespeiste Stromstärke nach Maßgabe einer Klemmenspannung der Spannungsquelle des Kraftwagens begrenzt. Eine Grenzstromstärke wird hierbei in Abhängigkeit von der beobachteten Batteriespannung gemäß einer fest vorgegebenen Kennlinie eingestellt.In the DE 36 19 703 A1 a motor-driven power steering apparatus is described in which a controller controls an electrical power supplied to the electric motor of the power steering and thereby limits the current injected into the motor current in accordance with a terminal voltage of the power source of the motor vehicle. In this case, a limiting current intensity is set as a function of the observed battery voltage according to a predetermined characteristic curve.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein Fahrzeug mit einer Servolenkung eine möglichst hohe Lenkkraft bereitzustellen ohne dabei ein Ausfallen von elektrischen Verbrauchern auf Grund einer zu weit eingesunkenen Spannung des Bordnetzes zu riskieren.It is an object of the present invention to provide as high a steering force for a vehicle with a power steering without risking a failure of electrical consumers due to a too deep sunken voltage of the electrical system.

Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit einem Aktuator zum Erzeugen einer Lenkkraft für eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem entsprechenden Aktuator gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind durch die Unteransprüche gegeben.The object is achieved by a vehicle having an actuator for generating a steering force for a steering device of the vehicle according to claim 1. The object is also achieved by a method for operating a vehicle with a corresponding actuator according to claim 5. Advantageous developments of the vehicle according to the invention are given by the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist eine elektrische Batterie mit dem Aktuator gekoppelt, um diesem elektrische Leistung zuzuführen. Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist des Weiteren eine Beobachtungseinrichtung zum Erfassen wenigstens einer Zustandsgröße zum Zustand der Batterie auf. Durch die wenigstens eine Zustandsgröße ist dabei eine Höhe der von der Batterie bereitstellbaren Leistung bestimmt. Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist des Weiteren eine mit der Beobachtungseinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zum Steuern des Aktuators auf. Die Steuereinrichtung steuert den Aktuator derart, dass die erzeugte Lenkkraft von der wenigstens einen Zustandsgröße abhängt. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist es somit möglich, eine Begrenzung der Lenkkraft davon abhängig zu machen, wie viel Leistung von der Batterie an ein Bordnetz tatsächlich abgegeben werden kann. Das Begrenzen kann dabei auf unterschiedliche Arten geschehen. Es kann z.B. unmittelbar eine Maximalkraft des Aktuators begrenzt werden, also die von diesem zu einem bestimmten Zeitpunkt höchstens erzeugbare Kraft. Es ist aber beispielsweise auch möglich, eine Stromaufnahme des Aktuators zu begrenzen oder eine bestehende Begrenzung zu verändern. Ein weiteres Beispiel ist, den Aktuator derart zu steuern, dass sich sein Stromverbrauch innerhalb einer bestimmten Zeit höchstens um einen vorbestimmten Wert ändert, dass also eine Änderungsrate seines Stromverbrauchs begrenzt ist. In the vehicle according to the invention, an electric battery is coupled to the actuator in order to supply this electrical power. The vehicle according to the invention further comprises an observation device for detecting at least one state variable for the state of the battery. The height of the power that can be provided by the battery is determined by the at least one state variable. The vehicle according to the invention further comprises a control device coupled to the observation device for controlling the actuator. The control device controls the actuator such that the generated steering force depends on the at least one state variable. In the vehicle according to the invention, it is thus possible to make a limitation of the steering force dependent on how much power can actually be delivered from the battery to a vehicle electrical system. Limiting can be done in different ways. For example, it is possible to directly limit a maximum force of the actuator, that is to say the force that can be generated by it at most at a certain time. But it is also possible, for example, to limit a current consumption of the actuator or to change an existing limit. Another example is to control the actuator such that its power consumption changes within a certain time at most by a predetermined value, that is, a rate of change of its power consumption is limited.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Aktuator derart zu steuern ausgelegt ist, dass eine Maximalkraft des Aktuators von einer Versorgungsspannung abhängt und bei einem gegebenen Spannungswert der Versorgungsspannung die Maximalkraft zusätzlich von der Zustandsgröße der Batterie abhängig ist.The vehicle according to the invention is characterized in that the control device is designed to control the actuator in such a way that a maximum force of the actuator depends on a supply voltage and, for a given voltage value of the supply voltage, the maximum force is additionally dependent on the state variable of the battery.

Bei einer vollständig aufgeladenen, funktionstüchtigen Batterie ist es unter Umständen nicht einmal nötig, die Lenkkraft überhaupt zu begrenzen. Die von der Batterie zusätzlich bereitstellbare Leistung verhindert, dass die Spannung in dem Bordnetz so weit absinkt, dass elektrische Verbraucher ausfallen. Genauso kann es aber auch nötig sein, die Lenkkraft stärker zu begrenzen, als es im Stand der Technik der Fall ist. Dies kann zum Beispiel dann zutreffen, wenn die Batterie schadhaft ist. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug ergibt sich der Vorteil, dass eine Begrenzung der Lenkkraft dahingehend optimal eingestellt werden kann, dass die Lenkkraft stets so groß ist, wie es der Zustand der Batterie erlaubt, ohne dass die Spannung in dem Bordnetz unter einen für einen Betrieb der Verbraucher kritischen Wert absinkt.With a fully charged, working battery, it may not even be necessary to limit steering power at all. The additional power that can be provided by the battery prevents the voltage in the vehicle electrical system from dropping so low that electrical consumers fail. Equally, however, it may also be necessary to limit the steering effort more than is the case in the prior art. This may apply, for example, if the battery is defective. In the vehicle according to the invention there is the advantage that a limitation of the steering force can be optimally adjusted to the effect that the steering force is always as large as the state of the battery allows, without the voltage in the electrical system under one for a consumer operation critical value decreases.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Batterie mit einem Aktuator zum Erzeugen einer Lenkkraft gekoppelt, um diesem elektrische Leistung zuzuführen. Des Weiteren wird wenigstens eine Zustandsgröße zum Zustand der Batterie erfasst, welche eine Höhe der von einer Batterie bereitstellbaren Leistung bestimmt. Die Lenkkraft wird dann in Abhängigkeit von der Zustandsgröße erzeugt. Dies erfolgt durch Begrenzen der Lenkkraft auf eine Maximalkraft und durch Einstellen der Maximalkraft in Abhängigkeit von einer Versorgungsspannung, wobei die Maximalkraft bei einem gegebenen Spannungswert zusätzlich in Abhängigkeit von der Zustandsgröße der Batterie eingestellt wird.In the method according to the invention, a battery is coupled to an actuator for generating a steering force in order to supply electrical power thereto. Furthermore, at least one state variable relating to the state of the battery is determined, which determines a level of the power that can be provided by a battery. The steering force is then generated as a function of the state variable. This is done by limiting the steering force to a maximum force and adjusting the maximum force in response to a supply voltage, wherein the maximum force at a given voltage value is additionally set in accordance with the state quantity of the battery.

Der Aktuator zum Erzeugen der Lenkkraft kann einen Elektromotor oder eine elektrische Pumpe für einen hydraulischen Antrieb der Lenkeinrichtung umfassen.The actuator for generating the steering force may comprise an electric motor or an electric pump for a hydraulic drive of the steering device.

Eine Zustandsgröße kann das Alter der Batterie sein. Mit zunehmendem Alter einer Fahrzeugbatterie verändern sich beispielsweise die in der Batterie enthaltenen Chemikalien. Genauso können Kontakte korrodieren. Insgesamt wird dadurch die von der Batterie maximal abgebbare elektrische Leistung verringert. Eine Zustandsgröße kann auch einen Verschleiß der Batterie oder einen Wartungszustand derselben beschreiben. Eine Zustandsgröße kann auch eine in der Batterie gespeicherte elektrische Energie angeben, das heißt den Ladezustand der Batterie. Es kann auch ein Innenwiderstand der Batterie als Zustandsgröße erfasst werden. Eine weitere Zustandsgröße kann eine Information darüber sein, ob eine elektrische Verbindung zu einem bestimmten Element besteht. Beispielsweise kann dieses Element ein Polschuh zum Verbinden der Batterie mit einem elektrischen Bordnetz sein. Das Element kann beispielsweise auch eine Platte aus Blei sein, die in der Batterie angeordnet sein kann.A state quantity may be the age of the battery. For example, as the age of a vehicle battery changes, the chemicals contained in the battery change. Likewise, contacts can corrode. Overall, the maximum achievable by the battery electric power is thereby reduced. A state variable may also describe wear of the battery or a maintenance condition thereof. A state quantity may also indicate an electrical energy stored in the battery, that is, the state of charge of the battery. It is also possible to detect an internal resistance of the battery as a state variable. Another state variable may be information about whether there is an electrical connection to a particular element. For example, this element may be a pole piece for connecting the battery to an electrical system. The element may also be, for example, a sheet of lead which may be disposed in the battery.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weist selbiges einen steuerbaren Generator zum wahlweisen Bereitstellen einer Versorgungsspannung für den Aktuator auf, wobei die Steuereinrichtung den Generator derart zu steuern ausgelegt ist, dass auch die Versorgungsspannung von der wenigstens einen Zustandsgröße abhängt. Ein solcher steuerbarer Generator kann dazu vorgesehen sein, einen Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verringern, indem die von dem Generator bereitgestellte Versorgungsspannung abgesenkt wird, wenn elektrische Verbraucher in dem Fahrzeug verhältnismäßig wenig Leistung verbrauchen. Durch Absenken der Versorgungsspannung verringert sich ein Drehmoment, das der Generator einer Brennkraftmaschine entgegensetzt. Ein steuerbarer Generator wird auch im Zusammenhang mit einem sogenannten rekuperativen System eines Fahrzeugs eingesetzt, durch welches z.B. kinetische Energie des Fahrzeugs beim Bremsen in elektrische Energie umgewandelt wird.In an advantageous development of the vehicle according to the invention, the same has a controllable generator for selectively providing a supply voltage for the actuator, wherein the control device is designed to control the generator in such a way that the supply voltage also depends on the at least one state variable. Such a controllable generator may be arranged to reduce fuel consumption of the vehicle by lowering the supply voltage provided by the generator when electrical loads in the vehicle consume relatively little power. By lowering the supply voltage reduces a torque that opposes the generator of an internal combustion engine. A controllable generator is also used in connection with a so-called recuperative system of a vehicle through which e.g. kinetic energy of the vehicle when braking is converted into electrical energy.

Durch Steuern des Generators mittels der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der wenigstens einen Zustandsgröße kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass durch den Generator dann eine besonders hohe Spannung bereitgestellt wird, wenn anhand wenigstens einer der Zustandsgrößen erkennbar ist, dass von der Batterie weniger Leistung als vorgesehen bereitstellbar ist. By controlling the generator by means of the control device as a function of the at least one state variable, it can advantageously be ensured that a particularly high voltage is provided by the generator if at least one of the state variables shows that less power can be provided by the battery than is provided ,

Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich weitere Vorteile, wenn es entsprechend dem erfindungsgemäßen Fahrzeug weitergebildet wird.In connection with the method according to the invention, further advantages result if it is further developed according to the vehicle according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Dazu zeigt:

  • 1 einen Schaltplan von elektrischen Komponenten eines Personenkraftwagens gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs; und
  • 2 ein Diagramm, durch welches dargestellt ist, wie eine Begrenzung einer Lenkkraft einer Servolenkung des Personenkraftwagens von einer Versorgungsspannung für die Servolenkung abhängt.
The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment of the invention. This shows:
  • 1 a circuit diagram of electrical components of a passenger car according to an embodiment of the vehicle according to the invention; and
  • 2 a diagram showing how a limitation of a steering force of a power steering of the passenger car depends on a supply voltage for the power steering.

In 1 ist ein Elektromotor 10 dargestellt, der zu einer Servolenkung eines Personenkraftwagens gehört. Der Elektromotor 10 übt eine Lenkkraft F auf ein in 1 nicht dargestelltes Lenkgestänge einer Lenkung des Personenkraftwagens aus. Dadurch wird ein Fahrer des Personenkraftwagens beim Lenken unterstützt. Bei dem Elektromotor 10 ist ein Verbrauch von elektrischer Leistung abhängig von einer Höhe der erzeugten Lenkkraft F.In 1 is an electric motor 10 represented, which belongs to a power steering of a passenger car. The electric motor 10 exerts a steering force F on in 1 not shown steering linkage of a steering of the passenger car. As a result, a driver of the car is assisted in steering. At the electric motor 10 is a consumption of electric power dependent on a height of the generated steering force F.

Zu der Servolenkung gehört auch ein Steuergerät 12. Das Steuergerät 12 erfasst Lenkbewegungen, die der Fahrer an einem Lenkrad ausführt, und steuert über eine Steuerleitung 14 den Elektromotor 10 in der Weise, dass dem Fahrer das Steuern des Personenkraftwagens erleichtert wird. Die erzeugte Lenkkraft F ist dabei abhängig von einem Drehmoment, mit dem der Fahrer das Lenkrad dreht. Übersteigt das von dem Fahrer ausgeübte Drehmoment einen bestimmten Wert, steuert das Steuergerät 12 den Elektromotor derart an, dass dieser eine Maximalkraft Fmax erzeugt.The power steering also includes a control unit 12 , The control unit 12 detects steering movements that the driver makes on a steering wheel and controls via a control line 14 the electric motor 10 in such a way as to facilitate the driver's control of the passenger car. The generated steering force F is dependent on a torque with which the driver turns the steering wheel. If the torque exerted by the driver exceeds a certain value, the control unit controls 12 the electric motor so that it generates a maximum force Fmax.

Der Elektromotor 10 ist über elektrische Leitungen 18 mit einem Generator 16 verbunden, die zu einem Bordnetz 20 des Personenkraftwagens gehören. Der Generator 16 stellt elektrische Leistung zum Betreiben des Elektromotors 10 bereit. Der Generator 16 wird dazu von einem in 1 nicht dargestellten Verbrennungsmotor des Personenkraftwagens angetrieben.The electric motor 10 is via electrical lines 18 with a generator 16 connected to a wiring system 20 of the passenger car. The generator 16 provides electrical power to operate the electric motor 10 ready. The generator 16 is done by a in 1 driven internal combustion engine of the passenger car, not shown.

An dem Bordnetz 20 sind noch weitere elektrische Verbraucher des Personenkraftwagens angeschlossen. Von diesen Verbrauchern ist in 1 ein Verbraucher 22 dargestellt.On the electrical system 20 are still more electrical consumers of the passenger car connected. Of these consumers is in 1 a consumer 22 shown.

Der Personenkraftwagen weist des Weiteren eine Batterie 24 auf, die ebenfalls an das Bordnetz 20 angeschlossen ist. Die Batterie 24 ist mit einem Diagnosegerät 26 gekoppelt. Das Diagnosegerät 26 überprüft regelmäßig einen Ladezustand der Batterie 24. In dem Diagnosegerät 26 ist auch eine Information darüber gespeichert, wie alt die Batterie 24 ist und wie lange eine Wartung zurückliegt, die an der Batterie durchgeführt worden ist. Des Weiteren wird durch das Diagnosegerät 26 regelmäßig überprüft, ob ein elektrischer Kontakt zwischen der Batterie 24 und den Leitungen 18 des Bordnetzes 20 besteht. Bei dem Diagnosegerät 26 kann es sich um ein Gerät ähnlich denjenigen Geräten handeln, wie sie auch zur Überwachung einer Fahrzeugbatterie verwendet werden, um eine Wartung des Personenkraftwagens zu vereinfachen.The passenger car also has a battery 24 on, which also connected to the electrical system 20 connected. The battery 24 is with a diagnostic device 26 coupled. The diagnostic device 26 regularly checks a state of charge of the battery 24 , In the diagnostic device 26 There is also information about how old the battery is 24 and how long ago a maintenance has been performed on the battery. Furthermore, by the diagnostic device 26 Regularly checks for electrical contact between the battery 24 and the wires 18 of the electrical system 20 consists. In the diagnostic device 26 It may be a device similar to those devices, as they are also used to monitor a vehicle battery to facilitate maintenance of the car.

Das Diagnosegerät 26 ist im Vergleich zu diesen Geräten derart verändert, dass es die Informationen betreffend die Batterie 24 an das Steuergerät 12 sendet. Dazu ist das Diagnosegerät 26 mit dem Steuergerät 12 über einen Datenbus 28 gekoppelt. Über den Datenbus 28 sendet das Diagnosegerät 26 Diagnosedaten mit den Informationen an das Steuergerät 12.The diagnostic device 26 is changed in comparison to these devices, that it contains the information regarding the battery 24 to the control unit 12 sends. This is the diagnostic device 26 with the control unit 12 via a data bus 28 coupled. Via the data bus 28 sends the diagnostic device 26 Diagnostic data with the information to the control unit 12 ,

Das Steuergerät 12 ist über einen weiteren Datenbus 30 zusätzlich mit dem Generator 16 gekoppelt. Über den Datenbus 30 kann das Steuergerät 12 Steuerbefehle an den Generator 16 senden.The control unit 12 is via another data bus 30 in addition to the generator 16 coupled. Via the data bus 30 can the controller 12 Control commands to the generator 16 send.

Der Elektromotor 10 ist über zwei Anschlussklemmen 32 an die Leitungen 18 des Bordnetzes 20 angeschlossen. Eine Versorgungsspannung U, welche zwischen den Anschlussklemmen 32 anliegt, wird von dem Steuergerät 12 gemessen.The electric motor 10 is via two connection terminals 32 to the lines 18 of the electrical system 20 connected. A supply voltage U, which between the terminals 32 is applied by the control unit 12 measured.

Bei dem Personenkraftwagen ist die Versorgungsspannung U davon abhängig, wie viel Leistung von den Verbrauchern, wie dem Verbraucher 22, zu einem bestimmten Zeitpunkt verbraucht wird. Wird beispielsweise durch den Verbraucher 22 verhältnismäßig viel Leistung verbraucht, so fließt ein hoher Strom von beispielsweise 100 A über die Leitungen 18 zu dem Verbraucher 22. Auf Grund des hohen Stromes sinkt dann eine von dem Generator erzeugte Spannung. Dadurch ergibt sich auch eine geringere Versorgungsspannung U.In the passenger car, the supply voltage U is dependent on how much power from the consumers, such as the consumer 22 , consumed at a given time. For example, by the consumer 22 consumes relatively much power, so flows a high current of, for example, 100 A via the lines 18 to the consumer 22 , Due to the high current then drops a voltage generated by the generator. This also results in a lower supply voltage U.

Der Wert für die Maximalkraft Fmax ist von dem Steuergerät 12 abhängig von der beobachteten Versorgungsspannung U eingestellt. Durch Begrenzen der von dem Elektromotor 10 erzeugbaren Maximalkraft Fmax ist der Leistungsverbrauch des Elektromotors 10 begrenzt.The value for the maximum force Fmax is from the controller 12 depending on the observed supply voltage U set. By limiting the of the electric motor 10 producible Maximum force Fmax is the power consumption of the electric motor 10 limited.

Der Wert für die Maximalkraft Fmax wird dabei in dem Steuergerät 12 derart eingestellt, dass ein Verbrauch an elektrischer Leistung durch den Elektromotor 10 höchstens so groß ist, dass in dem Bordnetz 20 eine Spannung nicht unter eine Mindestspannung sinkt, die für ein Betreiben von elektrischen Verbrauchern in dem Bordnetz 20 mindestens bereitgestellt sein muss.The value for the maximum force Fmax is thereby in the control unit 12 set such that a consumption of electric power by the electric motor 10 at most so big that in the electrical system 20 a voltage does not fall below a minimum voltage required for operating electrical loads in the electrical system 20 must at least be provided.

Anhand der beobachteten Versorgungsspannung U wird durch das Steuergerät 12 dabei auf eine momentane Belastung des Bordnetzes 20 zurückgeschlossen. Bei einer hohen Belastung des Bordnetzes 20, wenn also beispielsweise der Verbraucher 22 bereits viel Leistung verbraucht, verbraucht dann nicht gleichzeitig auch der Elektromotor 10 derart viel Leistung, dass Verbraucher in dem Personenkraftwagen ausfallen können.Based on the observed supply voltage U is through the control unit 12 while on a current load of the electrical system 20 back closed. At a high load of the electrical system 20 So if, for example, the consumer 22 already consumes a lot of power, then not consumed at the same time, the electric motor 10 so much power that consumers can fail in the passenger car.

Eine Abhängigkeit der Maximalkraft Fmax von der Versorgungsspannung U ist in einem Diagramm in 2 dargestellt. Das Diagramm zeigt Werte für die Maximalkraft Fmax, wie sie von dem Steuergerät 12 in Abhängigkeit von beobachteten Werten für die Versorgungsspannung U eingestellt werden. Die Werte für die Versorgungsspannung sind in dem Diagramm entlang einer Abszisse A aufgetragen. Entlang einer Ordinate O sind zugehörige Werte für die Maximalkraft Fmax aufgetragen. Insgesamt ergibt sich ein Graf 34. Die Abhängigkeit der Maximalkraft Fmax von der Versorgungsspannung U ist im Folgenden kurz erläutert.A dependence of the maximum force Fmax on the supply voltage U is in a diagram in 2 shown. The graph shows values for the maximum force Fmax as given by the controller 12 depending on observed values for the supply voltage U be set. The values for the supply voltage are in the diagram along an abscissa A applied. Along an ordinate O associated values for the maximum force Fmax are plotted. Overall, a count results 34 , The dependence of the maximum force Fmax on the supply voltage U is briefly explained below.

Für den Fall, dass die an dem Bordnetz 20 angeschlossenen Verbraucher keine elektrische Leistung verbrauchen, ergibt sich an den Anschlussklemmen 32 für die Versorgungsspannung U ein Spannungswert U1. Der Spannungswert U1 kann beispielsweise 13,5V betragen.In the event that on the electrical system 20 Connected consumers consume no electrical power, resulting at the terminals 32 for the supply voltage U a voltage value U1 , The voltage value U1 can be for example 13.5V.

Mit zunehmenden Verbrauch an elektrischer Leistung durch Verbraucher sinkt die Versorgungsspannung U. In dem Diagramm von 2 entspricht dies einer Stelle auf der Abszisse, die links von dem Spannungswert U1 liegt. Wird durch das Steuergerät 12 erkannt, dass die Versorgungsspannung U kleiner als ein Spannungswert U2 ist, stellt das Steuergerät 12 die Maximalkraft Fmax gemäß einer Rampenfunktion 36 in Abhängigkeit von der beobachteten Versorgungsspannung U ein. Diese Einstellung wird bei dem Steuergerät 12 für den Fall vorgenommen, dass das Diagnosegerät 26 Daten an das Steuergerät 12 sendet, durch welche dem Steuergerät 12 signalisiert wird, dass die Batterie 24 vollständig aufgeladen ist und die Batterie 24 auch bestimmungsgemäß funktioniert.With increasing consumption of electrical power by consumers, the supply voltage decreases U , In the diagram of 2 this corresponds to a location on the abscissa that is to the left of the voltage value U1 lies. Is through the control unit 12 recognized that the supply voltage U less than a voltage value U2 is, puts the control unit 12 the maximum force Fmax according to a ramp function 36 depending on the observed supply voltage U on. This setting will be on the controller 12 in the event that made the diagnostic device 26 Data to the controller 12 sends, through which the control unit 12 is signaled that the battery 24 is fully charged and the battery 24 also works as intended.

Für beobachtete Spannungswerte größer als U2 ist der Wert für die Maximalkraft Fmax so groß eingestellt, dass der Elektromotor 10 als größte Lenkkraft F diejenige Kraft erzeugt, die er höchstens zu erzeugen im Stande ist. In 2 ist dies an einem horizontalen Verlauf des Grafen 34 erkennbar.For observed voltage values greater than U2 is the value for the maximum force Fmax set so large that the electric motor 10 as the largest steering force F produces the force which he is capable of producing at the most. In 2 this is on a horizontal course of the count 34 recognizable.

Für den Fall, dass die Versorgungsspannung U kleiner als der Spannungswert U2 ist, gibt zusätzlich zu dem Generator 16 auch die Batterie 24 elektrische Leistung in das Bordnetz 20 ab. Der Spannungswert U2 kann beispielsweise 10,5V betragen.In the event that the supply voltage U less than the voltage value U2 is in addition to the generator 16 also the battery 24 electrical power in the electrical system 20 from. The voltage value U2 can be for example 10.5V.

Die Batterie 24 stellt bereits dann elektrische Leistung in dem Bordnetz 20 bereit, wenn die Versorgungsspannung U kleiner als eine Nennspannung Un ist. Die Nennspannung Un ist diejenige Spannung, die von der Batterie 24 an den Anschlüssen 32 erzeugt wird, wenn sie vollständig aufgeladen ist und weder der Generator 16 noch die Batterie 24 elektrische Leistung abgeben. Die Nennspannung Un kann beispielsweise 12 V betragen.The battery 24 already provides electrical power in the electrical system 20 ready when the supply voltage U is less than a nominal voltage Un. The rated voltage Un is the voltage that comes from the battery 24 at the connections 32 is generated when fully charged and neither the generator 16 still the battery 24 deliver electrical power. The rated voltage Un may be 12 V, for example.

Für den Fall, dass die Lenkkraft F gemäß der Rampenfunktion 36 begrenzt wird, kann der Fahrer gegebenenfalls spüren, dass er mehr Kraft zum Drehen eines Lenkrades aufwenden muss als dann nötig ist, wenn durch den Elektromotor 10 die Lenkkraft F uneingeschränkt bereitgestellt wird.In the event that the steering force F according to the ramp function 36 is limited, the driver may feel that he needs to spend more power to turn a steering wheel than is necessary when through the electric motor 10 the steering force F is provided without restriction.

Für das durch die 1 und 2 veranschaulichte Beispiel sei angenommen, dass sich in der Batterie 24 eine Kontaktplatte löst. In diesem Fall ist eine von der Batterie 24 bereitstellbare elektrische Leistung geringer als vorgesehen. Der Defekt an der Batterie 24 wird durch das Diagnosegerät 26 erkannt.For that by the 1 and 2 Illustrated example is assumed to be in the battery 24 releases a contact plate. In this case, one is from the battery 24 Provable electric power less than intended. The defect on the battery 24 is through the diagnostic device 26 recognized.

Zu dem Zeitpunkt des Lösens ist dabei die Versorgungsspannung U größer als die Nennspannung Un; Grund hierfür ist eine von dem Generator 16 erzeugte, entsprechend hohe Spannung. Es ist außerdem eine Regeleinrichtung in dem Generator 16 gegeben, welche diese Spannung auf den gegebenen Wert regelt. Durch diese Regeleinrichtung wird eine Schwankung der Spannung verhindert, die ansonsten durch die defekte Batterie 24 verursacht würde. Deshalb ändert sich auch die Versorgungsspannung U nicht. Durch Beobachten der Versorgungsspannung U kann durch das Steuergerät 12 der Defekt der Batterie 24 also nicht erkannt werden.At the time of release is the supply voltage U greater than the rated voltage Un; This is due to one of the generator 16 generated, correspondingly high voltage. It is also a controller in the generator 16 given, which regulates this voltage to the given value. By this regulator, a fluctuation of the voltage is prevented, otherwise by the defective battery 24 would cause. Therefore, the supply voltage changes U Not. By observing the supply voltage U can through the control unit 12 the defect of the battery 24 so not be recognized.

Das Diagnosegerät 26 sendet über den Datenbus 28 an das Steuergerät 12 Diagnosedaten, welche Informationen über die eingeschränkte Funktionalität der Batterie 24 enthalten. In dem Steuergerät 12 werden daraufhin Parameter für das Einstellen des Werts für die Maximalkraft Fmax verändert.The diagnostic device 26 sends over the data bus 28 to the control unit 12 Diagnostic data, which information about the limited functionality of the battery 24 contain. In the control unit 12 Thereafter, parameters for setting the value for the maximum force Fmax are changed.

In dem Diagramm von 2 entspricht dies einer Veränderung des Grafen 34. Es ergibt sich eine Abhängigkeit der Begrenzung der Kraft F auf die Maximalkraft Fmax gemäß einer Rampenfunktion 38. Danach wird die Lenkkraft F bereits begrenzt, wenn die Versorgungsspannung U unter einen Spannungswert U3 fällt, der zwischen dem Spannungswert U1 und dem Spannungswert U2 liegt. Der Spannungswert U3 kann z.B. 11,5 V betragen.In the diagram of 2 this corresponds to a change in the count 34 , It turns out a dependence of the limitation of the force F on the maximum force Fmax according to a ramp function 38 , After that, the steering force F is already limited when the supply voltage U under a voltage value U3 falls between the voltage value U1 and the voltage value U2 lies. The voltage value U3 can be 11.5 V, for example.

Das Steuergerät 12 begrenzt dadurch den maximal möglichen Leistungsverbrauch des Elektromotors 10 stärker als für den Fall, dass die Batterie voll funktionsfähig ist. Dies verhindert, dass durch ein Lenkmanöver des Fahrers zu viel elektrische Leistung verbraucht wird, um alle elektrischen Verbraucher mit einer Mindestspannung versorgen zu können. Der Fahrer spürt allerdings öfter, dass zum Drehen des Lenkrades mehr Kraft nötig ist, wenn die Lenkkraft F gemäß der Rampenfunktion 38 begrenzt wird.The control unit 12 thereby limits the maximum possible power consumption of the electric motor 10 stronger than in the event that the battery is fully functional. This prevents too much electric power being consumed by a steering maneuver of the driver in order to be able to supply all electrical consumers with a minimum voltage. However, the driver often feels that to turn the steering wheel more power is needed when the steering force F according to the ramp function 38 is limited.

Bei dem Steuergerät 12 kann eine Veränderung eines Verlaufs des Grafen 34, wie er sich durch die Umstellung von der Rampenfunktion 36 auf die Rampenfunktion 38 ergibt, auch in Stufen oder sogar stufenlos erfolgen. Parameter der Rampenfunktion 38, das heißt z.B. der Spannungswert U3 oder eine Steigung der Rampenfunktion 38, können dann von dem Steuergerät 12 in Abhängigkeit von den Diagnosedaten einstellbar sein, die das Steuergerät 12 von dem Diagnosegerät 26 empfängt.At the control unit 12 can be a change in a course of the count 34 how he changed his way from the ramp function 36 on the ramp function 38 results, even in stages or even stepless. Parameters of the ramp function 38 , that is, for example, the voltage value U3 or a slope of the ramp function 38 , then can from the control unit 12 be adjustable depending on the diagnostic data that the controller 12 from the diagnostic device 26 receives.

In dem Diagramm von 2 ist auch eine Rampenfunktion 40 gezeigt, die eine Abhängigkeit der Maximalkraft Fmax von der Versorgungsspannung U zeigt, wie sie bei einem Steuergerät aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei einem solchen Steuergerät kann die Abhängigkeit der Maximalkraft Fmax von der Versorgungsspannung U allerdings nicht verändert werden. Die Rampenfunktion 40 ergibt sich deshalb aus einem Abgleich zwischen zwei Randbedingungen. Zum einen darf ein Spannungswert U4, ab welchem die Begrenzung der Lenkkraft F gemäß der Rampenfunktion 40 bewirkt wird, nicht zu niedrig gewählt werden. Ansonsten kann es vorkommen, dass bei einem Defekt der Batterie 24, wie er eben beispielhaft beschrieben wurde, ein Leistungsverbrauch des Elektromotors 10 derart hoch ist, dass eine Spannung in dem Bordnetz unter eine Mindestspannung sinkt. Der Spannungswert U4 darf aber auch nicht zu groß sein. Ansonsten spürt ein Fahrer zu häufig, dass er zusätzliche Kraft aufwenden muss, um das Lenkrad zu drehen. Dies ist insbesondere dann unerwünscht, wenn die Batterie 24 voll funktionsfähig ist.In the diagram of 2 is also a ramp function 40 shown a dependence of the maximum force Fmax on the supply voltage U shows how it is known in a control unit of the prior art. In such a control unit, the dependence of the maximum force Fmax of the supply voltage U but not changed. The ramp function 40 therefore results from a comparison between two boundary conditions. On the one hand, a voltage value is allowed U4 , from which the limitation of the steering force F according to the ramp function 40 is effected, not too low. Otherwise it can happen that in case of a defect of the battery 24 , as just described by way of example, a power consumption of the electric motor 10 is so high that a voltage in the electrical system drops below a minimum voltage. The voltage value U4 But it should not be too big. Otherwise, a driver feels too often that he has to use additional force to turn the steering wheel. This is particularly undesirable when the battery 24 is fully functional.

Bei dem Steuergerät 12 ist es zum einen möglich, die Rampenfunktion 36 im Vergleich zur Rampenfunktion 40 derart einzustellen, dass die Lenkkraft F erst für eine Versorgungsspannung U kleiner als der Spannungswert U2 begrenzt wird. Wird also durch das Diagnosegerät 26 dem Steuergerät 12 signalisiert, dass die Batterie 12 voll funktionsfähig ist, so kann dem Fahrer die Lenkkraft F ohne Begrenzung bereitgestellt werden, wenn die Versorgungsspannung U Werte zwischen dem Spannungswert U4 und dem Spannungswert U2 aufweist. Dadurch ist der Fahrkomfort für den Fahrer verbessert.At the control unit 12 On the one hand, it is possible to use the ramp function 36 in comparison to the ramp function 40 to adjust so that the steering force F first for a supply voltage U less than the voltage value U2 is limited. Is so by the diagnostic device 26 the control unit 12 signals that the battery 12 is fully functional, so can the driver's steering power F be provided without limitation when the supply voltage U Values between the voltage value U4 and the voltage value U2 having. This improves ride comfort for the driver.

Sobald durch das Diagnosegerät 26 ein Defekt der Batterie 24 erkannt wird, wird durch das Steuergerät 12 die Lenkkraft F stärker begrenzt, als dies gemäß der Rampenfunktion 40 bei einem Gerät aus dem Stand der Technik der Fall ist. Dadurch gibt sich ein zusätzlicher Schutz für die am Bordnetz 20 angeschlossenen Verbraucher.Once through the diagnostic device 26 a defect of the battery 24 is detected by the control unit 12 the steering force F more limited than this according to the ramp function 40 in a device of the prior art is the case. This provides additional protection for the on-board network 20 connected consumers.

Bei dem Personenkraftwagen, der dem Beispiel zu Grunde liegt, kann der Generator 16 auch vorübergehend deaktiviert werden, um einen Kraftstoffverbrauch des Personenkraftwagens zu verringern. Elektrische Leistung, die während diesem Zeitraum von Verbrauchern verbraucht wird, wird diesen dann von der Batterie 24 bereitgestellt. Die Versorgungsspannung U weist dabei einen Wert kleiner oder gleich dem Spannungswert Un auf.In the passenger car based on the example, the generator can 16 be temporarily disabled to reduce fuel consumption of the car. Electric power consumed by consumers during this period is then removed from the battery 24 provided. The supply voltage U has a value less than or equal to the voltage value Un.

Für den Fall, dass das Steuergerät 12 den Elektromotor 10 derart steuert, dass die Lenkkraft F gemäß der Rampenfunktion 38 begrenzt wird, erzeugt das Steuergerät 12 auch ein Signal, das über den Datenbus 30 an den Generator 16 übertragen wird. Durch das Signal wird der Generator 16 wieder aktiviert, wenn er gerade deaktiviert sein sollte. Dies bewirkt, dass der Generator 16 wieder elektrische Leistung bereitstellt. Unabhängig vom Zustand des Generators 16 wird durch das Signal des Weiteren bewirkt, dass der Generator 16 eine möglichst hohe Spannung erzeugt. Dadurch kann die Versorgungsspannung U bis auf den Spannungswert U1 steigen. Die sich tatsächlich einstellende Versorgungsspannung U ist dabei natürlich abhängig von der momentanen Belastung des Bordnetzes 20.In the event that the control unit 12 the electric motor 10 so controls that the steering force F according to the ramp function 38 is limited generates the controller 12 also a signal over the data bus 30 to the generator 16 is transmitted. The signal turns the generator 16 activated again if it should be deactivated. This causes the generator 16 again provides electrical power. Regardless of the state of the generator 16 is further effected by the signal that the generator 16 generates as high a voltage as possible. This can affect the supply voltage U down to the voltage value U1 climb. The actual supply voltage U is of course dependent on the current load of the electrical system 20 ,

Es ergeben sich zwei Vorteile, wenn das Steuergerät 12 den Generator 16 durch Senden des Signals in der beschriebenen Weise steuert.There are two advantages to using the controller 12 the generator 16 by transmitting the signal in the manner described.

Für den Fall, dass die Batterie 24 tatsächlich defekt ist, sind größere Schwankungen der Spannung in dem Bordnetz 20 zu erwarten. Indem der Generator 16 eine möglichst hohe Spannung erzeugt, wird jedoch die Wahrscheinlichkeit verringert, dass dabei die Versorgungsspannung U unter den Spannungswert U3 sinkt und die Lenkkraft F gemäß der Rampenfunktion 38 begrenzt wird. Dadurch wird auch die damit einhergehende Einschränkung des Lenkkomforts des Fahrers unwahrscheinlicher.In the event that the battery 24 is actually defective, are larger fluctuations in the voltage in the electrical system 20 expected. By the generator 16 generates as high a voltage as possible, but reduces the likelihood that thereby the supply voltage U below the voltage value U3 decreases and the steering force F according to the ramp function 38 is limited. As a result, the concomitant limitation of driver's steering comfort is less likely.

Es kann auch der Fall auftreten, dass das Diagnosegerät 26 fälschlicherweise an das Steuergerät 12 signalisiert, dass die Batterie 24 defekt ist. Auch in diesem Fall steuert das Steuergerät 12 den Elektromotor 10 dann gemäß der Rampenfunktion 38. Eine entsprechende Einschränkung des Lenkkomforts wäre hier besonders unnötig. Durch die vom Generator 16 erzeugte hohe Spannung ist es aber nahezu unwahrscheinlich, dass die Versorgungsspannung U unter den Spannungswert U3 fällt. Die unnötige Einschränkung des Lenkkomforts ist also wirkungsvoll verhindert.It may also be the case that the diagnostic device 26 mistakenly to the controller 12 signals that the battery 24 is defective. Also in this case controls the controller 12 the electric motor 10 then according to the ramp function 38 , A corresponding limitation of the steering comfort would be particularly unnecessary here. By the generator 16 However, high voltage generated it is almost unlikely that the supply voltage U below the voltage value U3 falls. The unnecessary restriction of the steering comfort is thus effectively prevented.

Der Graph 34 und insbesondere die Rampenfunktionen 36, 38 können als Kennlinien in dem Steuergerät 12 gespeichert sein. Die Rampenfunktionen können aber beispielsweise auch als mathematische Berechnungsvorschriften bereitgestellt sein, durch welche der Verlauf der Rampenfunktionen über Parameter beschrieben ist. Anstelle von Rampenfunktionen sind zum Ermitteln einer Begrenzung der von dem Elektromotor erzeugten Lenkkraft F natürlich auch beliebige andere Funktionen denkbar. Sie müssen lediglich geeignet sein, eine im Sinne der Erfindung geeignete Abhängigkeit des maximalen Leistungsverbrauchs des Elektromotors 10 von der Versorgungsspannung U zu erzeugen.The graph 34 and in particular the ramp functions 36 . 38 can be used as characteristics in the control unit 12 be saved. However, the ramp functions can also be provided, for example, as mathematical calculation instructions by which the course of the ramp functions is described by means of parameters. Of course, instead of ramp functions, any other functions are also conceivable for determining a limitation of the steering force F generated by the electric motor. You only need to be suitable for the purposes of the invention suitable dependence of the maximum power consumption of the electric motor 10 from the supply voltage U to create.

Durch das Beispiel ist gezeigt, wie bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ermöglicht ist, eine größere Lenkkraft F bereitzustellen, wenn die Versorgungsspannung U kleiner als der Spannungswert U4 ist, unterhalb welchem gemäß dem Stand der Technik bereits eine Einschränkung der Lenkkraft F nötig ist. Genauso ist es bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug möglich, den Schutz von elektrischen Verbrauchern zu verbessern, indem die Lenkkraft F bei einem Defekt der Batterie 24 gemäß der Rampenfunktion 38 schon dann begrenzt wird, wenn die Versorgungsspannung U unter dem Spannungswert U3 sinkt. Das Steuergerät 12 passt dazu die Maximalkraft Fmax abhängig von den Diagnosedaten an, die es von dem Diagnosegerät 26 empfängt.The example shows how, in a vehicle according to the invention, it is possible to provide a greater steering force F when the supply voltage U less than the voltage value U4 is below which according to the prior art already a limitation of the steering force F is necessary. Similarly, it is possible in a vehicle according to the invention to improve the protection of electrical consumers by the steering force F in case of a defect of the battery 24 according to the ramp function 38 already limited when the supply voltage U is below the voltage value U3 sinks. The control unit 12 To do this, adjust the maximum force Fmax depending on the diagnostic data that it receives from the diagnostic device 26 receives.

Claims (5)

Fahrzeug mit einem Aktuator (10) zum Erzeugen einer Lenkkraft (F) für eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs, einer elektrischen Batterie (24), die mit dem Aktuator (10) gekoppelt ist, um diesem elektrische Leistung zuzuführen, einer Beobachtungseinrichtung (26) zum Erfassen wenigstens einer Zustandsgröße zum Zustand der Batterie (24), wobei die Zustandsgröße eine Höhe der von der Batterie (24) bereitstellbaren Leistung bestimmt, und einer mit der Beobachtungseinrichtung (26) gekoppelten Steuereinrichtung (12) zum Steuern des Aktuators (10) derart, dass die erzeugte Lenkkraft (F) von der wenigstens einen Zustandsgröße abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) den Aktuator (10) derart zu steuern ausgelegt ist, dass eine Maximalkraft (Fmax) des Aktuators (10) von einer Versorgungsspannung (U) abhängt und bei einem gegebenen Spannungswert (U2, U4) der Versorgungsspannung (U) die Maximalkraft (Fmax) zusätzlich von der Zustandsgröße der Batterie (24) abhängig ist.Vehicle having an actuator (10) for generating a steering force (F) for a steering device of the vehicle, an electric battery (24) which is coupled to the actuator (10) for supplying electric power to an observation device (26) for detection at least one state quantity for the state of the battery (24), wherein the state variable determines a level of the power that can be supplied by the battery (24), and a control device (12) coupled to the observation device (26) for controlling the actuator (10) such that the generated steering force (F) depends on the at least one state variable, characterized in that the control device (12) is designed to control the actuator (10) such that a maximum force (F max ) of the actuator (10) from a supply voltage (U ) and at a given voltage value (U 2 , U 4 ) of the supply voltage (U), the maximum force (F max ) additionally depends on the state variable of the battery (24 ) is dependent. Fahrzeug nach Anspruch 1, mit einem steuerbaren Generator (16) zum wahlweisen Bereitstellen der Versorgungsspannung (U) für den Aktuator (10), wobei die Steuereinrichtung (12) den Generator (16) derart zu steuern ausgelegt ist, dass auch die Versorgungsspannung (U) von der wenigstens einen Zustandsgröße abhängt.Vehicle after Claim 1 , with a controllable generator (16) for selectively providing the supply voltage (U) for the actuator (10), wherein the control device (12) is designed to control the generator (16) such that the supply voltage (U) of the at least a state variable depends. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktuator (10) einen Elektromotor oder eine elektrische Pumpe für einen hydraulischen Antrieb der Lenkeinrichtung umfasst.Vehicle after Claim 1 or 2 wherein the actuator (10) comprises an electric motor or an electric pump for a hydraulic drive of the steering device. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Zustandsgröße ein Alter der Batterie (24) und/oder einen Verschleiß der Batterie (24) und/oder einen Wartungszustand und/oder eine in der Batterie (24) gespeicherte elektrische Energie und/oder einen Innenwiderstand der Batterie (24) wiedergibt und/oder eine Information darüber beinhaltet, ob eine elektrische Verbindung zu einem bestimmten Element besteht.Vehicle according to one of the preceding claims, wherein the at least one state variable, an age of the battery (24) and / or wear of the battery (24) and / or a maintenance condition and / or stored in the battery (24) electrical energy and / or represents an internal resistance of the battery (24) and / or contains information about whether there is an electrical connection to a specific element. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Aktuator (10) zum Erzeugen einer Lenkkraft (F) für eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs, mit den Schritten: - Koppeln einer Batterie (24) mit dem Aktuator (10), um diesem elektrische Leistung zuzuführen, - Erfassen wenigstens einer Zustandsgröße zum Zustand der Batterie (24), wobei die Zustandsgröße eine Höhe einer von der Batterie (24) bereitstellbaren Leistung bestimmt, - Erzeugen der Lenkkraft (F) in Abhängigkeit von der wenigstens einen Zustandsgröße, - Begrenzen der Lenkkraft (F) auf eine Maximalkraft (Fmax), gekennzeichnet durch den Schritt: - Einstellen der Maximalkraft (Fmax) in Abhängigkeit von einer Versorgungsspannung (U), wobei die Maximalkraft (Fmax) bei einem gegebenen Spannungswert (U2, U4) zusätzlich in Abhängigkeit von der Zustandsgröße der Batterie (24) eingestellt wird.A method of operating a vehicle having an actuator (10) for generating a steering force (F) for a steering device of the vehicle, comprising the steps of: - coupling a battery (24) to the actuator (10) to supply electrical power thereto, - detecting at least one state variable relating to the state of the battery (24), the state variable determining a level of power that can be supplied by the battery (24), generating the steering force (F) as a function of the at least one state variable, limiting the steering force (F) a maximum force (F max ), characterized by the step: - Setting the maximum force (F max ) in dependence on a supply voltage (U), wherein the maximum force (F max ) for a given voltage value (U 2 , U 4 ) additionally in dependence is set by the state quantity of the battery (24).
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