JP2015101335A - Method and apparatus for steering motor vehicle - Google Patents

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ミヒャエル クリューガー キム
Michael Krueger Kim
ミヒャエル クリューガー キム
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for steering a motor vehicle.SOLUTION: A method for steering a motor vehicle comprises the steps of: determining a steering wheel moment (M) on the basis of a detected steering angle (ψ) of a steering wheel 12 of the motor vehicle; and detecting a rotating shaft moment (M) of a rotating shaft 16 of the motor vehicle. The steering wheel moment (M) and the rotating shaft moment (M) are compared in order to detect a free return of the steering wheel 12.

Description

本発明は、自動車のステアリングホイールの検出された操舵角に基づいて、ステアリングホイールを加速する動的ステアリングホイールモーメントを求め、自動車の回転シャフトの回転シャフトモーメントを検出する、自動車を操舵するための方法に関する。   The present invention relates to a method for steering a vehicle, wherein a dynamic steering wheel moment for accelerating the steering wheel is determined based on a detected steering angle of the steering wheel of the vehicle, and a rotation shaft moment of the rotation shaft of the vehicle is detected. About.

本発明はさらに、ステアリングホイール操作によって装置を操作するためのステアリングホイールと、操舵される自動車の車輪にステアリング操作を伝達するための回転シャフトと、ステアリングホイールの操舵角を検出するための操舵角検出ユニットと、回転シャフトの回転シャフトモーメントを検出するための回転シャフトモーメント検出ユニットと、ステアリングホイールの復元を求めるための復元決定ユニットを備えている、自動車を操舵するための装置に関する。   The present invention further provides a steering wheel for operating the device by operating the steering wheel, a rotating shaft for transmitting the steering operation to the wheel of the automobile to be steered, and a steering angle detection for detecting the steering angle of the steering wheel. The present invention relates to an apparatus for steering an automobile, comprising a unit, a rotation shaft moment detection unit for detecting a rotation shaft moment of the rotation shaft, and a restoration determination unit for obtaining restoration of a steering wheel.

本発明は最後に、自動車を操舵するための装置を備えた自動車に関する。   The present invention finally relates to a motor vehicle equipped with a device for steering the motor vehicle.

自動車操舵技術の分野において、向きを変えた車輪が操舵装置に復元力を概括的に加え、それによって操舵された車輪のゼロ位置または横力のない状態への復元操舵が可能であることが周知である。運転者がステアリングホイールを解放することによってこの復元操舵が行われるので、横力のない状態への操舵運動は専ら操舵された車輪の復元力によって行われる。   In the field of automobile steering technology, it is well known that a wheel whose direction has been changed generally applies a restoring force to the steering device, so that the steered wheel can be restored to a zero position or a state without lateral force. It is. Since this restoration steering is performed by the driver releasing the steering wheel, the steering movement to the state where there is no lateral force is performed exclusively by the restoring force of the steered wheel.

しかしながら、運転者がステアリングホイールを解放する、ステアリングホイールのいわゆる自由復元によるこのような復元操舵は、ステアリングホイールの復元運動がゼロ位置を越えて移動する場合には、自動車の制御できない走行状況、いわゆるヨーイング振動を生じることになる。このようなヨーイング振動を回避するために、ステアリングホイールまたはステアリングホイール運動が通常は持続的に減衰される。それによって、自由復元におけるステアリングホイールの行き過ぎを最小限に抑えることができる。その際、この持続的な減衰が大きな操舵力を必要とするので、操舵が概括的に不快に感じられるという欠点がある。   However, such restoration steering by so-called free restoration of the steering wheel, in which the driver releases the steering wheel, is a driving situation in which the automobile cannot be controlled when the restoring movement of the steering wheel moves beyond the zero position, so-called This will cause yawing vibration. In order to avoid such yawing vibrations, the steering wheel or steering wheel movement is usually damped continuously. Thereby, it is possible to minimize the overshoot of the steering wheel during free restoration. In this case, since this continuous damping requires a large steering force, there is a drawback that the steering is generally felt uncomfortable.

このようなヨーイング振動を回避し、同時にステアリングホイールの減衰を状況に応じて調節するためには、ステアリングホイールの自由復元を確実に検出しなければならない。自由復元を検出するために、例えば独国特許出願公開第１０２００９００９０３２Ａ１号明細書（特許文献１）において、ステアリングホイールの操舵角の経過、操舵モーメントおよび操舵角加速度を検出し、分析することが提案されている。その際、自由復元がステアリングホイールの普通の運動に基づいて決定され、従ってステアリングホイールの自由復元がすべての信号の零交差の後で初めて検出可能であるという欠点がある。   In order to avoid such yawing vibration and at the same time adjust the attenuation of the steering wheel according to the situation, it is necessary to reliably detect the free restoration of the steering wheel. In order to detect free restoration, for example, German Patent Application Publication No. 102009009032A1 (Patent Document 1) proposes to detect and analyze the progress of the steering angle, steering moment and steering angular acceleration of the steering wheel. ing. The disadvantage here is that the free restoration is determined on the basis of the normal movement of the steering wheel, so that the free restoration of the steering wheel can only be detected after a zero crossing of all signals.

独国特許出願公開第１０２００９００９０３２Ａ１号明細書German Patent Application Publication No. 102009009032A1

そこで、本発明の課題は、復元操舵を迅速に検出することができる、自動車を操舵するための方法および装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for steering an automobile capable of quickly detecting restoration steering.

この課題は冒頭に述べた方法において、ステアリングホイールの自由復元を検出するために、ステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントを比較することによって解決される。   This problem is solved in the method described at the outset by comparing the steering wheel moment with the rotating shaft moment in order to detect free recovery of the steering wheel.

上記課題は冒頭に述べた装置において、操舵角に基づいてステアリングホイールモーメントを決定し、このステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントに基づいて前記ステアリングホイールの自由復元を求めるために、復元決定ユニットが形成されていることによって解決される。   In the apparatus described at the beginning, a restoration determination unit is formed to determine a steering wheel moment based on the steering angle and to obtain a free restoration of the steering wheel based on the steering wheel moment and the rotation shaft moment. It is solved by being.

上記課題は冒頭に述べた自動車において、本発明に係る自動車を操舵するための装置によって解決される。   The above problem is solved by the apparatus for steering an automobile according to the present invention in the automobile described at the beginning.

操舵角に基づいてステアリングホイールモーメントを決定し、回転シャフトモーメントと比較することにより、技術的に少ないコストで、運転者によってステアリングホイールに加えられる動的手動モーメントを求めることができるので、あらゆる走行状況においてステアリングホイールの自由復元を確実に求めることができる。   By determining the steering wheel moment based on the steering angle and comparing it with the rotating shaft moment, it is possible to determine the dynamic manual moment applied to the steering wheel by the driver at a technically low cost, so every driving situation Thus, free restoration of the steering wheel can be obtained with certainty.

従って、本発明の課題は完全に解決される。   Therefore, the problem of the present invention is completely solved.

有利な実施形態では、ステアリングホイールの自由復元が検出される場合に、ステアリングホイール復元減衰を調節する。この場合、ステアリングホイールは専ら回転シャフトモーメントによって加速される。運転者はモーメントを加えない。   In an advantageous embodiment, the steering wheel restoration damping is adjusted if a free restoration of the steering wheel is detected. In this case, the steering wheel is accelerated solely by the rotating shaft moment. The driver does not apply a moment.

それによって、自動車のヨーイング振動を高い信頼性で防止することができる。   Thereby, yawing vibration of the automobile can be prevented with high reliability.

他の実施形態では、ステアリングホイールの自由復元が検出される場合に、ステアリングホイール復元減衰をステアリングホイールの基本減衰に加算する。   In another embodiment, steering wheel restoration damping is added to the steering wheel basic damping when free restoration of the steering wheel is detected.

それによって、快適な操舵感覚が得られる。というのは、ステアリングホイールの基本減衰を概括的に低減することができるからである。   Thereby, a comfortable steering feeling can be obtained. This is because the basic damping of the steering wheel can be reduced generally.

さらに、角加速度とステアリングホイール慣性に基づいてステアリングホイールモーメントを求めると有利である。   Furthermore, it is advantageous to determine the steering wheel moment based on the angular acceleration and the steering wheel inertia.

それによって、少ない技術的コストで、ステアリングホイールモーメントを確実に決定することができる。   Thereby, the steering wheel moment can be reliably determined with less technical cost.

さらに、ステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントの差が予め定めた閾値を下回る場合に、ステアリングホイールの自由復元を検出すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to detect free recovery of the steering wheel when the difference between the steering wheel moment and the rotating shaft moment is below a predetermined threshold.

それによって、技術的に少ないコストで、ステアリングホイールの自由復元を、操縦された復元と区別することができる。   Thereby, free restoration of the steering wheel can be distinguished from steered restoration at a technically low cost.

さらに、回転シャフトモーメントを低域フィルタによって濾波すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to filter the rotating shaft moment with a low-pass filter.

それによって、回転シャフトモーメントの妨害信号を濾波除去することができ、同時に回転シャフトモーメントを評価するための技術的コストを低減することができる。   Thereby, the disturbance signal of the rotating shaft moment can be filtered out and at the same time the technical cost for evaluating the rotating shaft moment can be reduced.

さらに、遅延素子を用いて回転シャフトモーメントを遅らせると有利である。   Furthermore, it is advantageous to delay the rotating shaft moment using a delay element.

それによって、回転シャフトモーメントの信号を、求められたステアリングホイールモーメントに時間的に適合させることができる。このステアリングホイールモーメントは操舵角の連続的な決定によって、特に操舵角の微分によって遅延される。   Thereby, the signal of the rotating shaft moment can be adapted in time to the determined steering wheel moment. This steering wheel moment is delayed by the continuous determination of the steering angle, in particular by the differentiation of the steering angle.

さらに、低域フィルタを用いてステアリングホイール角速度を濾波すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to filter the steering wheel angular velocity using a low-pass filter.

それによって、相応するステアリングホイール角速度信号を平滑化することができ、かつステアリングホイール角速度の他の評価を簡単化することができる。   Thereby, the corresponding steering wheel angular velocity signal can be smoothed and other evaluations of the steering wheel angular velocity can be simplified.

さらに、ステアリングホイールのステアリングホイール角速度に依存しておよび回転シャフトモーメントに依存して、ステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントの差のための閾値を調節すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to adjust the threshold for the difference between the steering wheel moment and the rotating shaft moment depending on the steering wheel angular velocity of the steering wheel and on the rotating shaft moment.

それによって、自由復元を、高められた信頼性でかつ状況に応じて確認することができ、エラーを含む確認を回避することができる。   Thereby, free restoration can be confirmed with increased reliability and according to the situation, and confirmation including errors can be avoided.

さらに、ステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントの差が予め定めた閾値を上回る場合に、ステアリングホイールの自由復元の終了を検出すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to detect the end of free restoration of the steering wheel when the difference between the steering wheel moment and the rotating shaft moment exceeds a predetermined threshold.

それによって、相応するステアリングホイール復元減衰を、少ない技術的コストで確実に非作用にすることができ、従って快適な操舵が提供される。   Thereby, the corresponding steering wheel restoring damping can be reliably deactivated at a low technical cost, thus providing a comfortable steering.

その際、ステアリングホイール角速度と差を遅延素子によって遅らせると特に有利である。   In that case, it is particularly advantageous to delay the steering wheel angular velocity and the difference by means of a delay element.

それによって、ステアリングホイール復元減衰の過早の非作用化が確実に回避される。   This reliably avoids premature deactivation of the steering wheel restoration damping.

さらに、回転シャフトモーメントの振幅および／または周波数に依存して時間の遅れを調節すると有利である。   Furthermore, it is advantageous to adjust the time delay depending on the amplitude and / or frequency of the rotating shaft moment.

それによって、ステアリングホイール復元減衰の停止を回転シャフトモーメントの信号変動に適合させることができ、従って停止を状況に応じて感知し、停止の信頼性をさらに高めることができる。   Thereby, the stop of the steering wheel restoration damping can be adapted to the signal fluctuation of the rotating shaft moment, so that the stop can be sensed according to the situation and the reliability of the stop can be further increased.

従って概括的に、本発明によって少ない技術的コストで自由復元を確実に演算することができる。なぜなら、ステアリングホイールモーメントと回転シャフトモーメントを比較することによって運転者の手動モーメントを状況に応じて確実に測定することができるからである。それによって、状況に応じて、ステアリングホイール復元減衰を作用させ、同時に操舵運動の一般的な減衰を低減することができるので、操舵は概括的に快適になる。   Thus, generally speaking, the present invention can reliably compute free restoration at low technical costs. This is because the driver's manual moment can be reliably measured according to the situation by comparing the steering wheel moment and the rotation shaft moment. Thereby, depending on the situation, steering wheel restoration damping can be applied and at the same time general damping of steering motion can be reduced, so that steering is generally comfortable.

上述の特徴と次に説明する特徴がその都度記載された組み合わせだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせでもまたは単独でも使用可能であることが理解される。   It will be understood that the features described above and those to be described next can be used not only in the combinations described each time, but also in other combinations or alone without departing from the scope of the present invention.

本発明の実施の形態が図に示してある。次に、この実施の形態を詳しく説明する。   An embodiment of the invention is shown in the figure. Next, this embodiment will be described in detail.

自動車の操舵装置の概略図である。It is the schematic of the steering device of a motor vehicle. ステアリングホイール復元減衰決定の概略的なフローチャートである。It is a schematic flowchart of steering wheel restoration attenuation | damping determination. ステアリングホイールの自由復元検出の詳細なフローチャートである。It is a detailed flowchart of the free restoration detection of a steering wheel. ステアリングホイールの自由復元を決定するために検出および決定された値を説明するための概略的なタイムチャートである。It is a schematic time chart for explaining the value detected and determined in order to determine free restoration of a steering wheel.

図１は操舵装置の概略図であり、この操舵装置全体が１０で示してある。操舵装置１０はステアリングホイール１２を備え、このステアリングホイールはステアリングユニット１４に連結され、ステアリングホイールモーメントＭＬをステアリングユニット１４に伝達する。ステアリングユニット１４はステアリングシャフト１６または回転シャフト１６を備え、このステアリングシャフトまたは回転シャフトはピニオンを介してステアリングロッド１８またはラック１８に連結され、このステアリングロッドまたはラックはステアリングホイール操作に応じて、操舵される車輪２０Ｒ、２０Ｌの向きを調整するかまたはこの車輪を操舵する。回転シャフト１６はステアリングユニット１４からステアリングロッド１８にまたはその逆に回転シャフトモーメントＭＤを伝達する。回転シャフト１６はねじり弾性的なシャフトであり、このシャフトのねじれから回転シャフトモーメントＭＤを検出することができる。ステアリングホイール１２の操舵角ψを検出するために、操舵角検出ユニット２２がステアリングホイール１２に付設されている。回転シャフトモーメントＭＤをそのねじれから検出するために、ステアリングユニット１４は回転シャフトモーメント検出ユニット２４を備えている。回転シャフトモーメント検出ユニット２４はねじれまたはねじれ角を検出するために、好ましくはホールセンサを備えている。ステアリングユニット１４はさらに、ステアリングホイール１２の運動を状況に依存して減衰するように形成された減衰ユニット２６を備えている。 FIG. 1 is a schematic view of a steering device, and the entire steering device is indicated by 10. Steering apparatus 10 includes a steering wheel 12, the steering wheel connected to a steering unit 14 transmits the steering wheel moment M L steering unit 14. The steering unit 14 includes a steering shaft 16 or a rotation shaft 16, and the steering shaft or the rotation shaft is connected to a steering rod 18 or a rack 18 through a pinion, and the steering rod or the rack is steered according to a steering wheel operation. The direction of the wheels 20R and 20L to be adjusted is adjusted or the wheels are steered. Rotating shaft 16 transmits the rotation shaft moment M D from the steering unit 14 or vice versa steering rod 18. Rotation shaft 16 is a resilient shaft torsion, it is possible to detect the rotation shaft moment M D from twisting of the shaft. A steering angle detection unit 22 is attached to the steering wheel 12 in order to detect the steering angle ψ of the steering wheel 12. In order to detect the rotation shaft moment M D from the twisted, steering unit 14 includes a rotation shaft moment detection unit 24. The rotary shaft moment detection unit 24 preferably comprises a Hall sensor in order to detect twist or twist angle. The steering unit 14 further includes a damping unit 26 configured to dampen the movement of the steering wheel 12 depending on the situation.

本発明ではさらに、回転シャフトモーメントＭＤとステアリングホイールモーメントＭＬの差によって、ステアリングホイール１２の自由復元が求められる。この場合、回転シャフトモーメントＭＤとステアリングホイールモーメントＭＬの差が予め定めた値を下回る場合に、自由復元が検出される。その際、ステアリングホイールモーメントＭＬはステアリングホイール加速度から求められ、このステアリングホイール加速度はステアリングホイール１２のねじり慣性ＪＬに乗算される操舵角ψを２回微分することによって求められる。自由復元の際、ステアリングホイール１２は専ら回転シャフトモーメントＭＤによって加速される。この場合、運転者は操舵運動のためにモーメントを加えない。この状況で回転シャフトモーメントＭＤとステアリングホイールモーメントＭＬは等しいかまたはその差はゼロに近い。回転シャフトモーメントＭＤとステアリングホイールモーメントＭＬの差がゼロかまたはきわめて小さい場合、運転者がステアリングホイールモーメントＭＬを加えず、自由なステアリング復元が生じていることが推測される。この状況で、ステアリングホイール１２が減衰ユニット２６によって独立して減衰されるので、自由復元の際に自動車のヨーイング動作を防止することができる。 Further, in the present invention, the difference in rotational shaft moment M D and the steering wheel moment M L, free recovery of the steering wheel 12 is determined. In this case, when less than the difference between the rotational shaft moment M D and the steering wheel moment M L is a predetermined value, the free recovery is detected. At that time, the steering wheel moment M L is obtained from the steering wheel acceleration, and this steering wheel acceleration is obtained by differentiating the steering angle ψ multiplied by the torsional inertia J L of the steering wheel 12 twice. During free recovery, the steering wheel 12 is accelerated solely by the rotation shaft moment M D. In this case, the driver does not apply a moment for the steering motion. Equal to or the difference rotation shaft moment M D and the steering wheel moment M L In this situation close to zero. If the difference between the rotational shaft moment M D and the steering wheel moment M L is or very small zero, the driver without making the steering wheel moment M L, is estimated that the free steering restoration occurs. In this situation, since the steering wheel 12 is independently attenuated by the attenuation unit 26, the yawing operation of the automobile can be prevented during the free restoration.

図２には、自由復元の際のステアリングホイール減衰を決めるブロック図が概略的に示してある。自由復元を求めるための入力値として、回転シャフトモーメントＭＤと操舵角ψが役立つ。自由復元を検出するために、操舵角ψから２回の微分によってステアリングホイール１２の操舵角加速度が求められ、ステアリングホイール１２のねじり慣性ＪＬからステアリングホイールモーメントＭＬが決定される。回転シャフトモーメントＭＤとステアリングホイールモーメントＭＬの減算によって、運転者のモーメント加担（手動モーメント）が推測可能であり、それにより検出信号Ｉが供給される。この検出信号は自由復元を好ましくは０と１の間の信号として出力する。検出信号Ｉは好ましくはゆっくりした勾配を有する。自由復元の検出は図２において全体を３０で示してある。減衰ユニット２６は概括的に、自由復元のための減衰３２を供給し、かつ車速Ｖと操舵角速度ωに依存してステアリングホイール１２の基本減衰３４を供給する。自由復元のための減衰３２は３６で示すように検出信号Ｉに乗算され、それにより自由復元が検出される場合に作用し、自由復元が検出されない場合に作用を停止される。ステアリングホイール１２の全体の減衰Ｄを生じるために、自由復元のための減衰３２と基本減衰３４が３８で加算される。従って、減衰Ｄは自動車の標準運転では基本減衰３４に一致する小さな値に調節され、自由復元では復元減衰３２だけ高められる。それによって、ステアリングホイール１２の個々の減衰Ｄを、技術的に小さなコストで状況に依存して確実に調節することができる。 FIG. 2 schematically shows a block diagram for determining steering wheel attenuation during free restoration. As an input value for calculating the free recovery, the steering angle ψ can help the rotation shaft moment M D. To detect free recovery, the steering angle acceleration of the steering wheel 12 is determined by two differentiated from the steering angle [psi, a steering wheel moment M L is determined from the torsional inertia J L of the steering wheel 12. By subtraction of the rotation shaft moment M D and the steering wheel moment M L, the driver of the moment complicity (manual moment) are possible guessed, whereby the detection signal I is supplied. This detection signal outputs a free restoration, preferably as a signal between 0 and 1. The detection signal I preferably has a slow slope. The detection of free restoration is indicated generally at 30 in FIG. The damping unit 26 generally provides a damping 32 for free restoration and a basic damping 34 of the steering wheel 12 depending on the vehicle speed V and the steering angular speed ω. Attenuation 32 for free restoration is multiplied by the detection signal I, as indicated at 36, so that it acts when free restoration is detected and is deactivated when free restoration is not detected. In order to produce an overall attenuation D of the steering wheel 12, the free restoration attenuation 32 and the basic attenuation 34 are added at 38. Accordingly, the damping D is adjusted to a small value that matches the basic damping 34 in standard driving of the automobile, and is increased by the restoring damping 32 in free restoration. Thereby, the individual damping D of the steering wheel 12 can be reliably adjusted depending on the situation at a technically low cost.

図３には、ステアリングホイール１２の自由復元を検出するためおよび検出信号Ｉを提供するための詳細なブロック図が示してあり、ブロック図全体を４０で示してある。入力値として操舵角ψが役立つ。この操舵角から微分４２によって操舵角速度ωが求められる。操舵角速度ωからさらなる微分４４によって操舵角加速度ａが求められる。操舵角加速度ａをステアリングホイール１２のねじり慣性ＪＬに乗算することにより、４６でステアリングホイールモーメントＭＬが求められる。回転シャフトトルク検出ユニット２４によって検出された回転シャフトモーメントＭＤは、低域フィルタ４８によって濾波される。運転者によってステアリングホイール１２に加えられる動的な手動モーメントＭＨを求めるために、濾波された回転シャフトモーメントＭＤは５０で示すように、ステアリングホイールモーメントＭＬから差し引かれる。 FIG. 3 shows a detailed block diagram for detecting free restoration of the steering wheel 12 and for providing a detection signal I, and the entire block diagram is shown at 40. The steering angle ψ is useful as an input value. From this steering angle, the steering angular velocity ω is obtained by the differentiation 42. The steering angular acceleration a is obtained from the steering angular velocity ω by further differentiation 44. By multiplying the steering angular acceleration a torsion inertia J L of the steering wheel 12, a steering wheel moment M L is calculated at 46. Rotation shaft moment M D detected by the rotation shaft torque detecting unit 24 is filtered by the low pass filter 48. To determine the dynamic manual moment M H applied to the steering wheel 12 by the driver, the rotation shaft moment M D, which is filtered, as shown at 50, is subtracted from the steering wheel moment M L.

次のスイッチオン条件またはスイッチオフ条件を少ないコストで処理するために、操舵角速度ωは５２で低域フィルタによって濾波される。   In order to handle the next switch-on or switch-off condition at low cost, the steering angular velocity ω is 52 and is filtered by a low-pass filter.

このようにして得られた信号から、次に、全体を５４で示すようにスイッチオン条件（復元減衰３２供給条件）が求められるかあるいはステアリングホイール１２の自由復元が検出され、そして全体を５６で示すように、スイッチオフ条件（復元減衰３２終了条件）または自由復元の非存在が求められる。自由復元を検出するために、５８で閾値を用いて、高いステアリングホイール速度ωが存在するかどうかが確認される。さらに、６０で、手動モーメントまたはステアリングホイールモーメントＭＬと回転シャフトモーメントＭＤのモーメント差が閾値を下回るかどうか、すなわち小さなモーメント差が存在するかどうかが確認され、そしてさらに６２で閾値を用いて、大きな回転シャフトモーメントＭＤが存在するかどうかが確認される。ＡＮＤ演算子６４によって、自由復元が検出されたかどうかを示す信号が決定ユニット６６に供給される。 From the signal thus obtained, a switch-on condition (recovery damping 32 supply condition) is then determined, as indicated generally at 54, or a free recovery of the steering wheel 12 is detected, and a total of 56 As shown, a switch-off condition (restoration condition for restoration attenuation 32) or absence of free restoration is required. To detect free recovery, a threshold is used at 58 to determine if a high steering wheel speed ω exists. Moreover, in 60, manually moment or whether moment difference of the steering wheel moment M L and the rotation shaft moment M D falls below the threshold value, i.e. smaller if moment difference is present is confirmed and further 62 with threshold whether large or the rotation shaft moment M D is present is confirmed. The AND operator 64 provides a signal to the decision unit 66 indicating whether free restoration has been detected.

５６で、自由復元が終了し、それにより復元減衰を終了しなければならないかどうかが概括的に確認される。そのために、６８で、操舵角速度ωが閾値を下回るかどうかが確認され、そして７０で、手動モーメントＭＨまたはステアリングホイールモーメントＭＬと回転シャフトモーメントＭＤの差が予め定めた閾値を上回るかどうかが確認される。２つの遅延素子７２、７４を用いて、演算子６８、７０の信号が時間を遅延され、ＯＲ演算子７６に供給される。７６で、小さな操舵角速度ωが存在するかどうかあるいはステアリングホイールモーメントＭＬと回転シャフトモーメントＭＤの間の大きな差が存在するかどうかが検出される場合、リセット信号Ｒが決定ユニット６６に供給され、この決定ユニットが検出された自由復元の状態をリセットする。回転シャフトモーメントＭＤの大きな変動を適切に調節し、それによって状況に応じて確実に処理するために、時間演算子７４は振動インジケータＳによって通常のごとく調節される。 At 56, a general check is made as to whether the free restoration is finished and thereby the restoration attenuation must be finished. Therefore, at 68, whether the steering angular velocity ω is below the threshold value is confirmed, and 70, whether above a threshold difference of the manual moment M H or a steering wheel moment M L and the rotation shaft moment M D is predetermined Is confirmed. Using the two delay elements 72, 74, the signals of the operators 68, 70 are delayed in time and fed to the OR operator 76. 76, if whether large difference between whether a small steering angular velocity ω is present or a steering wheel moment M L rotary shaft moment M D is present is detected, the reset signal R is supplied to the decision unit 66 , Reset the free restoration state in which this decision unit is detected. The time operator 74 is adjusted as usual by the vibration indicator S in order to properly adjust the large fluctuations of the rotating shaft moment M D and thereby reliably handle the situation.

決定ユニット６６は遅延素子７８に接続されている。この遅延素子は時間の遅れを調節し、そしてさらに、供給された信号の立上がりまたは立下がりを制限するために、勾配制限器８０に接続されている。   The decision unit 66 is connected to a delay element 78. This delay element is connected to a slope limiter 80 to adjust the time delay and further limit the rise or fall of the supplied signal.

結果的に、ステアリングホイール１２の自由復元が存在するかしないかを確実に検出する検出信号Ｉが提供される。   As a result, a detection signal I is provided that reliably detects whether or not free recovery of the steering wheel 12 exists.

図４には、操舵角ψ、自動車のヨーレートＧ、検出された回転シャフトモーメントＭＤおよび見積もられたステアリングホイールモーメントＭＬ並びに検出信号Ｉの時間的な経過が示してある。 FIG 4, the steering angle [psi, the yaw rate G of the car, the temporal course of the rotation shaft is detected moment M D and estimated steering wheel moment M L and detection signal I is shown.

先ず、ステアリングホイール１２は、図４ａに示すように、時点ｔ０で負の方向に（急に）操舵される。時点ｔ１で操舵過程が中断され、ステアリングホイール１２は自由に戻る（復元する）。図４ａにおいて減衰された復元は破線で示されている。図４ｂには、図１の操舵運動時のヨーレートＧが減衰されていない復元（実線）と減衰された復元（破線）について示してある。図４ｃに示すように、回転シャフトモーメントＭＤ（破線）とステアリングホイールモーメントＭＬ（実線）が互いに近接するので、ｔ１で自由復元を確実に確認することができる。これは図４ｄにおいて、最も速い検出時点を示す破線の迅速な検出信号によって概略的に示されている。その際、実線の検出信号Ｉは演算子７８、８０によって変更された検出信号に相当する。 First, as shown in FIG. 4a, the steering wheel 12 is steered in the negative direction (suddenly) at time t0. The steering process is interrupted at time t1, and the steering wheel 12 returns (restores) freely. The attenuated restoration in Fig. 4a is indicated by a dashed line. FIG. 4b shows the undamped restoration (solid line) and the attenuated restoration (dashed line) during the steering movement of FIG. As shown in FIG. 4c, since the rotation shaft moment M D (broken line) and the steering wheel moment M L (solid line) are close to each other, free restoration can be reliably confirmed at t1. This is schematically illustrated in FIG. 4d by a dashed rapid detection signal indicating the fastest detection time. At that time, the solid line detection signal I corresponds to the detection signal changed by the operators 78 and 80.

本発明に係る方法によって全体として、自由復元が確実に検出され、それによりヨーレートＧの振動を低減するために、ステアリングホイール１２が状況に依存して減衰される。   Overall, the method according to the invention ensures that free restoration is detected, whereby the steering wheel 12 is damped depending on the situation in order to reduce the vibration of the yaw rate G.

１２ ステアリングホイール
１６ 回転シャフト
４０ 方法
ＭＤ 回転シャフトモーメント
ＭＬ ステアリングホイールモーメント 12 steering wheel 16 rotates the shaft 40 method M D rotating shaft moment M L steering wheel moment

Claims (13)

自動車のステアリングホイール（１２）の検出された操舵角（ψ）に基づいてステアリングホイールモーメント（ＭＬ）を求めるステップと、
自動車の回転シャフト（１６）の回転シャフトモーメント（ＭＤ）を検出するステップを有する、
自動車を操舵するための方法（４０）において、
前記ステアリングホイール（１２）の自由復元を検出するために、ステアリングホイールモーメント（ＭＬ）と回転シャフトモーメント（ＭＤ）を比較することを特徴とする方法。 Determining a steering wheel moment (M L ) based on the detected steering angle (ψ) of the steering wheel (12) of the vehicle;
Detecting a rotating shaft moment (M D ) of the rotating shaft (16) of the automobile,
In a method (40) for steering a car,
A method characterized in that the steering wheel moment (M L ) and the rotating shaft moment (M D ) are compared to detect free recovery of the steering wheel (12). 前記ステアリングホイール（１２）の自由復元が検出される場合に、ステアリングホイール復元減衰（Ｄ）を調節することを特徴とする請求項１に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that if a free restoration of the steering wheel (12) is detected, the steering wheel restoration damping (D) is adjusted. 前記ステアリングホイール（１２）の自由復元が検出される場合に、前記ステアリングホイール復元減衰（Ｄ）をステアリングホイール（１２）の基本減衰（３４）に加算することを特徴とする請求項２に記載の方法。   The steering wheel restoration attenuation (D) is added to the basic attenuation (34) of the steering wheel (12) when free restoration of the steering wheel (12) is detected. Method. 角加速度（ａ）とステアリングホイール慣性（ＪＬ）に基づいて前記ステアリングホイールモーメント（ＭＬ）を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 4. The method according to claim 1, wherein the steering wheel moment (M L ) is determined based on an angular acceleration (a) and a steering wheel inertia (J L ). 5. 前記ステアリングホイールモーメント（ＭＬ）と前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）の差が予め定めた閾値を下回る場合に、前記自由復元を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。 5. The free restoration is detected when a difference between the steering wheel moment (M L ) and the rotation shaft moment (M D ) is less than a predetermined threshold value. 6. The method described in 1. 前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）を低域フィルタ（４８）によって濾波することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rotating shaft moment (M D ) is filtered by a low-pass filter (48). 遅延素子を用いて前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）を遅らせることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the rotation shaft moment (M D ) is delayed using a delay element. 低域フィルタ（５２）を用いて前記ステアリングホイール角速度（ω）を濾波することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the steering wheel angular velocity (ω) is filtered using a low-pass filter (52). 前記ステアリングホイール（１２）の前記ステアリングホイール角速度（ω）に依存しておよび前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）に依存して前記閾値を調節することを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。 The threshold value is adjusted according to the steering wheel angular velocity (ω) of the steering wheel (12) and depending on the rotating shaft moment (M D ). The method according to item. 前記ステアリングホイールモーメント（ＭＬ）と前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）の差が予め定めた閾値を上回る場合に、前記自由復元の終了を検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。 The end of the free restoration is detected when a difference between the steering wheel moment (M L ) and the rotation shaft moment (M D ) exceeds a predetermined threshold value. The method according to one item. 前記ステアリングホイール角速度（ω）と前記差を遅延素子によって遅らせることを特徴とする請求項１０に記載の方法。   The method according to claim 10, characterized in that the steering wheel angular velocity (ω) and the difference are delayed by a delay element. 前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）の振幅および／または周波数に依存して時間の遅れを調節することを特徴とする請求項１１に記載の方法。 12. Method according to claim 11, characterized in that the time delay is adjusted depending on the amplitude and / or frequency of the rotating shaft moment (M D ). ステアリングホイール操作によって装置を操作するためのステアリングホイール（１２）と、
操舵される自動車の車輪（２０Ｒ、２０Ｌ）にステアリング操作を伝達するための回転シャフト（１６）と、
前記ステアリングホイール（１２）の操舵角（ψ）を検出するための操舵角検出ユニット（２２）と、
前記回転シャフト（１６）の回転シャフトモーメント（ＭＤ）を検出するための回転シャフトモーメント検出ユニット（２４）と、
ステアリングホイールの復元を求めるための復元決定ユニット（１４）を備えている、
自動車を操舵するための装置（１０）において、
前記操舵角（ψ）に基づいてステアリングホイールモーメント（ＭＬ）を決定し、このステアリングホイールモーメント（ＭＬ）と前記回転シャフトモーメント（ＭＤ）に基づいて前記ステアリングホイール（１２）の自由復元を検出する前記復元決定ユニット（１４）が形成されていることを特徴とする装置。 A steering wheel (12) for operating the device by steering wheel operation;
A rotating shaft (16) for transmitting a steering operation to the wheels (20R, 20L) of the vehicle to be steered;
A steering angle detection unit (22) for detecting a steering angle (ψ) of the steering wheel (12);
A rotating shaft moment detecting unit (24) for detecting a rotating shaft moment (M D ) of the rotating shaft (16);
A restoration determination unit (14) for seeking restoration of the steering wheel;
In a device (10) for steering a car,
A steering wheel moment (M L ) is determined based on the steering angle (ψ), and free restoration of the steering wheel (12) is performed based on the steering wheel moment (M L ) and the rotation shaft moment (M D ). A device characterized in that the restoration decision unit (14) to be detected is formed.
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