WO2005063547A1 - Verfahren zum lenken eines fahrzeugs und fahrzeuglenkung - Google Patents

Verfahren zum lenken eines fahrzeugs und fahrzeuglenkung Download PDF

Info

Publication number
WO2005063547A1
WO2005063547A1 PCT/EP2004/053567 EP2004053567W WO2005063547A1 WO 2005063547 A1 WO2005063547 A1 WO 2005063547A1 EP 2004053567 W EP2004053567 W EP 2004053567W WO 2005063547 A1 WO2005063547 A1 WO 2005063547A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
actuator
steering angle
angle
torque
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/053567
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Böhm
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co.Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co.Ohg filed Critical Continental Teves Ag & Co.Ohg
Priority to DE112004002447T priority Critical patent/DE112004002447A5/de
Publication of WO2005063547A1 publication Critical patent/WO2005063547A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear

Definitions

  • the invention relates to a method for steering a vehicle with a superimposed steering system, in which a steering angle entered by the driver and a further angle (additional steering angle) is determined and in which a resulting steering angle is set by means of a superimposed actuator according to the entered steering angle and the additional steering angle ,
  • the invention also relates to a computer program.
  • the invention also relates to a steering system for a vehicle with a steering wheel arranged on a steering column, with a steering gear, a superposition actuator, and with a steering control unit for the purpose of superimposing a steering angle entered by the driver with a further angle (additional steering angle).
  • the servo support is constructed in such a way that actuators, for example hydraulic cylinders, are arranged in the central region of the steering mechanism. By a force generated by the actuators, the actuation of the steering mechanism in response to the rotation of the Steering wheel supported. This reduces the driver's effort when steering.
  • Superposition steering also referred to as "ESAS” (Electric Steer Assisted Steering) or “AFS” (Active Front Steering)
  • ESAS Electronic Steer Assisted Steering
  • AFS Active Front Steering
  • Electric actuators are usually used which act on a superposition gear and set the additional steering angle largely independently of the driver.
  • the additional steering angle is controlled by an electronic controller and is used, for example, to increase the stability and agility of the vehicle.
  • an electronic controller is used, for example, to increase the stability and agility of the vehicle.
  • the steering components of the superimposed> steering angle are formed independently of one another.
  • the resulting steering angle is set by means of an electric motor and via an operatively connected superposition gear.
  • the safety module can be used to activate a preferably mechanical lock for the superposition gear connected to the electric motor.
  • the safety module has a recognition for recognizing an (external) load torque, such as a driver torque controlled by the driver or a reset torque, which leads to an undesired actuating movement of the superimposition actuator.
  • an (external) load torque such as a driver torque controlled by the driver or a reset torque
  • a (currently) applied torque of the superimposition actuator is reduced at a constant rate of change, preferably until to the value 0 (zero).
  • the cyclical test is carried out by a test movement in which a defined torque curve is specified and a check is carried out to determine whether the
  • Overlay actuator can perform a desired actuating movement against the (external) load torque.
  • the object is also achieved by a computer program which is characterized in that it is suitable for carrying out a method according to one of the preceding claims.
  • the steering control device has a safety module which has means for preventing an undesired actuating movement of the superimposition actuator by an (external) load torque.
  • An electric actuator in particular an electric motor, which acts on a superimposition gear, in particular a planetary gear, and which can set the additional steering angle largely independently of the driver is preferably used here as the superposition actuator.
  • the superimposed gear which is driven by an electric motor, can be arranged between a torsion bar of a steering valve (torsion bar) and a steering gear or a pinion of a rack and pinion steering.
  • An arrangement of the superposition gear in front of the torsion bar is preferred for certain applications.
  • the safety module has a detection unit for the purpose of detecting an (external) load torque, such as a driver torque controlled by the driver or a restoring torque, which leads to an undesired actuating movement of the superimposition actuator.
  • an (external) load torque such as a driver torque controlled by the driver or a restoring torque
  • the overlay actuator has a locking mechanism, preferably a mechanical locking mechanism for the
  • Superposition actuator assigned superposition gear which reliably prevents an actuating movement of the superimposition actuator in the locked state.
  • the mechanical locking can advantageously be controlled electrically.
  • the steering also has a steering handle that can be actuated by the driver and one that is steered Actuator assigned to vehicle wheels, which is operatively connected to the steering handle and by means of which, if necessary, further elements, such as tie rods and toggle levers, the steered vehicle wheels can be pivoted to set a desired steering angle.
  • the steering wheel angle is preferably detected by a steering wheel angle sensor used as standard in vehicles with a driving dynamics controller (ESP systems).
  • ESP systems driving dynamics controller
  • Pinion angle of a steering gear and the position or position of the superimposition actuator, in particular a motor angle of a superimposition motor, are also measured.
  • the driver steering angle (angle on the steering wheel), which acts directly on the steering 'transmission a desired basic steering function from the steering controller (steering controller) is superposed on an additional steering angle, accordingly.
  • Driving dynamics steering interventions are taken into account by a driving dynamics controller as an additional steering angle, which intervenes to correct the system.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a superimposed steering with a control according to the invention
  • 2 shows a block diagram of a control concept for intervention by a vehicle dynamics controller
  • FIG. 3 shows a schematic overview of the operation of the lock in the form of a state diagram
  • FIG. 4 shows a block diagram of a control concept for compensating for a steering angle misalignment
  • 5 is a graphical representation of a slope limiting function.
  • ESAS Electric Steer Assisted Steering
  • Fig.l The basic structure of a superimposed steering (ESAS / Electric Steer Assisted Steering) with a control according to the invention is shown schematically in Fig.l.
  • the superposition gear (1) is installed here in a superimposed steering (2) in the split steering column (3) of a conventional power steering (4).
  • An additional steering angle (6) on the front wheels (7) can be generated by the superposition gear (1) by means of a motor (5) independently of the driver.
  • the additional steering angle (6) can have a positive or negative sign, i. H. it can be subtracted from a driver's steering angle or added to it, so that the vehicle wheels can (additionally) be pivoted in both possible directions independently of the driver.
  • the additional steering angle (6) can be in the form of the positive or Implement negative steering angle dynamic steering interventions as well as an adaptation of the steering ratio to the respective driving situation (variable steering ratio).
  • the resulting additional steering angle is set by a controller (8) which controls the electric motor (5).
  • the controller (8) signals from angle of rotation sensors (9,10) are supplied, by means of which the angle of rotation ⁇ H (11) of the steering column (3) in front of the torsion bar (13) (torsion bar) of the steering valve (14) and the angle of rotation after
  • Superposition gear (1) which indicates the pivoting angle of the wheels 6.7, are detected.
  • the pivoting angle is recorded as the angle of rotation ⁇ R (15) of the pinion (32) ("pinion angle") of the steering gear (31).
  • the steering wheel angle ⁇ H (11) set by the driver via a steering handwheel (29) is preferably recorded using a steering wheel angle sensor (9) used as standard in vehicles with driving dynamics control (ESP systems).
  • ESP systems driving dynamics control
  • the motor angle ⁇ Mot (34) of the motor (5) is also detected with a third sensor (33).
  • the hydraulic pressure for the conventional power steering (4) is generated by a pump (16), which here via a Drive (17) is connected to the drive motor (18) of a vehicle.
  • a pump (16) is driven as required by an electronically controlled motor (electric motor).
  • the driver is assisted by a hydraulic cylinder (19) which has two chambers (20, 21) which are separated by a hydraulic piston (22) which is connected to a rack (23) of the steering. Hydraulic lines (24, 25, 26, 27) and a pressure medium reservoir (28) are provided for supply and discharge from the hydraulic chambers (20, 21) for the purpose of pressure regulation.
  • Driver steering angle ⁇ H (11), which acts directly on the steering gear (31) via the torsion bar (13) and the gearbox (1) with gear ratio ⁇ l, according to the desired basic steering function (essentially steering ratio) from the steering controller (8) an additional steering angle ( Motor angle ⁇ Mot ) (35), which acts on the steering gear (31) via a gear (36) with a second transmission factor ⁇ 2 (37).
  • a certain angle of rotation of the pinion (32) of the steering gear (31) results from the superimposition as the sum angle, ie the "pinion angle" ⁇ R (15).
  • a safety module (40) is assigned to the controller (8), by means of which an undesired actuating movement (rotary movement) of the superimposed motor (5) can be prevented by an (external) load torque, in which the superimposed gear (36) can be prevented by an associated locking mechanism (46). is mechanically lockable.
  • the mechanical locking of the superposition gear in the Electromechanical drive train is advantageously electrically operable in such a way that in the de-energized state, a rotary movement of the electric motor to set an additional steering angle is reliably prevented, but ensures the driver's direct mechanical access to the steering gear.
  • Driving dynamic steering interventions by the driving dynamics controller (38) are taken into account as additional steering angle ⁇ E sp (39), which intervenes to correct the system. This is shown in FIG. 2.
  • a gain factor ⁇ , ESAs (41) is determined in accordance with the driver's steering angle (11) and a desired steering ratio I ESAS , which results in the driver's request ⁇ CMD, DRV (42). This is superimposed with the additional steering angle ⁇ sp (39) resulting from the driving dynamics controller (38).
  • the resulting setpoint for the steering angle ⁇ R , CMD (43) is fed 1 * to the controller (44) for the superimposed steering Albany
  • the superimposition can have a positive influence on the driving behavior and vehicle dynamics in accordance with a recognized driving situation, whereby the driving stability and the agility of the vehicle can be increased.
  • dynamic steering interventions are implemented to support the driver in his steering work.
  • a certain control strategy for the lock (46) according to the invention ensures that, if necessary, a rotation required for applying an additional steering angle of the electric motor (5) only by setting a corresponding motor torque, and not by an attacking motor load torque, e.g. B. driver torque or restoring torques can be made.
  • the control strategy is shown in more detail in FIG. 3 in a state diagram.
  • an engine load torque also referred to here as an “external” engine load torque
  • an overload torque (70) when an overload torque (70) is present, such as when steering against a curb or other misuse of the steering
  • these external load moments can no longer be compensated by the ESAS motor (5), such an overload torque (70) would then lead to an undesired movement of the motor (5) pushed back by the external load, which causes the driver to lose control.
  • the lock (46) is actuated (71), the superposition gear (36) is locked mechanically. In this way, the electromechanical components of the superimposition unit (2) are protected.
  • Driver steering angle (11) acts on the mechanical transmission on the steering gear (1), the steerability remains Superimposed steering also received up to high, static load moments.
  • the steering wheel (29) is skewed by the value - v 2 * ⁇ iot, or where ⁇ Mo t, o here the value of the additional steering angle (6) applied by the motor (5), at which the lock (46) was operated means.
  • ⁇ 0rB is obtained by using a
  • the error state (84) can also be reached directly from normal operation (91) if, for. B. a corresponding error condition, such as a failure of the engine (5), is present (85).
  • the value for the maximum angle change (57) of the increase limitation function (55) depends on the steering speed (58) of the driver: From the differentiation (59) of the driver's request ⁇ CMD , D RV (42)
  • Steering speed ⁇ CM D, DRV (58) performs measurable steering movement
  • the increase limitation function (55) also allows a change of ⁇ o, B.
  • the currently calculated value of the steering angle misalignment ⁇ 0 , B which is superimposed on the steering angle setpoint specification ⁇ C D, DRV (54), is traced back (68) to a discrete-time dead time element (62) that converts the signal ⁇ 0 , E by a controller cycle (loop ) delayed.
  • a discrete-time dead time element (62) that converts the signal ⁇ 0 , E by a controller cycle (loop ) delayed.
  • the difference calculated in this way is fed to a limiter function (63) which, taking into account the maximum rise limitation
  • Input variable supplied to a discrete-time integration module (64), in which the new output variable of the module (64) is calculated from the addition of the old output variable and the signal d ⁇ o- since after unlocking the superposition gear, the value S 0 has that
  • Selection module (65) the value 1 and the selection module (53) the value 0, which means that the output variable of the time-discrete integration module (64) represents the newly determined, limited value d ⁇ o , B for the 'steering angle misalignment.
  • the limited value ⁇ 0 , B, newly determined by these steps, for the steering angle misalignment is fed to the superimposition for the steering angle control (54).
  • the maximum value for the rise limitation is determined in accordance with the procedure shown in FIG. 5.
  • FIG. 5 is a representation of the gradient ⁇ o with which the steering angle misalignment can be compensated for as
  • the steering angle speed interval limited by the values + ⁇ and - ⁇ represents an insensitivity range for the compensation of the steering angle misalignment.
  • the steering speed lies
  • the straight lines with the slope Ki and K 2 mean the maximum speed value for the compensation of the steering angle misalignment depending on the
  • the value ⁇ 0 , MAx represents the maximum value for the rate of change with which the steering angle misalignment is compensated for. Analogously to this
  • Compensation speed ⁇ ⁇ o , Max can be from a comfort point of view as well as based on the available ; Actuator dynamics can be selected.
  • d ⁇ 0 , ma ⁇ l (57) is a function of the steering angle misalignment ⁇ o and
  • Controller loop time here means the time for a program run of the steering control program.
  • the loop time is typically 2 msec (milliseconds) to 5 msec.
  • the overload situation or misuse (70) can advantageously be detected using the control loop and motor signals.
  • An important criterion is a high engine torque that is present over a longer period of time, which goes well beyond the compensation of a load torque (based on the driver torque) usually present in power steering systems in a range from 2 to 20 Nm, preferably approximately 5 Nm.
  • a further criterion is a detection of whether static or quasi-static or at least slow movement processes are being considered, i. H. there are no highly dynamic movements with high engine accelerations, and that, despite high engine torques, the requested steering angle setpoint cannot be reached and a significant steady-state deviation remains.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit einem Überlagerungslenkungssystem, bei dem ein vom Fahrer eingegebener Lenkwinkel und ein weiterer Winkel (Zusatzlenkwinkel) ermittelt werden und bei dem nach Maßgabe des eingegebenen Lenkwinkels und des Zusatzlenkwinkels mittels eines Überlagerungsaktuators ein resultierender Lenkwinkel eingestellt wird, ist es vorgesehen, dass durch ein Sicherheitsmodul eine nicht gewünschte Stellbewegung des Überlagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment verhindert wird.

Description

Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs und Fahrzeuglenkung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit einem Überlagerungslenkungssystem, bei dem ein vom Fahrer eingegebener Lenkwinkel und ein weiterer Winkel (Zusatzlenkwinkel) ermittelt wird und bei dem nach Maßgabe des eingegebenen Lenkwinkels und des Zusatzlenkwinkels mittels eines Überiagerungsaktuators ein resultierender Lenkwinkel eingestellt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm.
Die Erfindung betrifft ebenso eine Lenkung für ein Fahrzeug mit einem an einer Lenksäule angeordneten Lenkrad, mit einem Lenkgetriebe, einem überlagerungsaktuator, und mit einem Lenkungs-Steuergerät, zwecks Überlagerung eines vom Fahrer eingegebenen Lenkwinkels mit einem weiteren Winkel (Zusatzlenkwinkel) .
Heutige Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, sind in der Regel mit hydraulischen oder elektrohydraulisehen Servolenkungen ausgestattet, bei denen ein Lenkrad mechanisch mit den lenkbaren Fahrzeugrädern zwangsgekoppelt ist. Die Servounterstützung ist derart aufgebaut, dass im Mittelbereich des Lenkmechanismus Aktuatoren, z.B. Hydraulikzylinder, angeordnet sind. Durch eine von den Aktuatoren erzeugte Kraft wird die Betätigung des Lenkmechanismus in Reaktion auf die Drehung des Lenkrads unterstützt. Dadurch ist der Kraftaufwand des Fahrers beim Lenkvorgang verringert.
Überlagerungslenkungen, auch mit der Abkürzung "ESAS" (Electric Steer Assisted Steering) oder "AFS" (Active Front Steering) bezeichnet, sind bekannt. Sie sind dadurch charakterisiert, dass dem vom Fahrer eingegebenen Lenkwinkel bei Bedarf ein weiterer Lenkwinkel (Zusatzlenkwinkel) durch einen Aktuator überlagert werden kann. Es werden üblicherweise elektrische Aktuatoren verwendet, die auf ein Überlagerungsgetriebe wirken und den Zusatzlenkwinkel weitgehend unabhängig vom Fahrer einstellen.
Der zusätzliche Lenkwinkel wird durch einen elektronischen Regler gesteuert und dient beispielsweise zur Erhöhung der Stabilität und Agilität des Fahrzeugs. Nach einem bekannten Regelungskonzept, wie es in der DE 197 51 125 AI beschrieben wird, werden die Lenkanteile des überlagerten > Lenkwinkels unabhängig von einander gebildet.
Der grundsätzlicher Aufbau einer Überlagerungslenkung ist beispielsweise in der DE 197 51 125 AI oder DE 199 05 433 AI dargestellt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Betrieb einer Fahrzeuglenkung zu verbessern und eine Fahrzeuglenkung der eingangs genannten Art anzugeben, das/die gewährleistet, dass die Stellung der gelenkten Fahrzeugräder einem vom Fahrer durch das Lenkrad vorgegebener Lenkwunsch entspricht .
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche .
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Für die Erfindung ist es demnach wesentlich, dass bei dem Verfahren durch ein Sicherheitsmodul eine nicht gewünschte Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment verhindert wird.
Nach der Erfindung ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass der resultierende Lenkwinkel mittels eines Elektromotors und über ein wirkverbundenes Überlagerungsgetriebe eingestellt wird.
Bei dem Verfahren ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass durch das Sicherheitsmodul eine vorzugsweise mechanische Verriegelung für das mit dem Elektromotor wi-rkverbundene Überlagerungsgetriebe aktivierbar ist.
Erfindungsgemäß ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass das Sicherheitsmodul eine Erkennung aufweist, zum Erkennen eines (äußeren) Lastmoments, wie eines durch den Fahrer eingesteuerten Fahrermoments oder eines Rückstellmoments, welches zu einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators führt.
Es ist bei dem Verfahren nach der Erfindung vorgesehen, dass nachdem eine nicht gewünschte Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment verhindert wurde, ein (aktuell) aufgebrachtes Moment des Überiagerungsaktuators mit einer konstanten Änderungsgeschwindigkeit abgebaut wird, vorzugsweise bis auf den Wert 0 (Null) .
Nach der Erfindung ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass nachdem ein (aktuell) aufgebrachtes Moment des Überiagerungsaktuators abgebaut wurde, zyklisch geprüft wird, ob ein (äußeres) Lastmoment vorliegt, das sich von dem Überlagerungsaktuator kompensieren lässt.
Nach der Erfindung ist es bei dem Verfahren ebenso vorgesehen, dass nachdem ein (aktuell) aufgebrachtes Moment des Überiagerungsaktuators abgebaut wurde und nachdem geprüft wurde, dass ein (äußeres) Lastmoment vorliegt, dass sich von dem Überlagerungsaktuator kompensieren lässt, dann eine Stellbewegung durch den Überlagerungsaktuator wieder aktivierbar ist.
Bei dem Verfahren ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die zyklisch Prüfung durchgeführt wird durch eine Testbewegung, bei der ein definierter Momentenverlauf vorgegeben wird und überprüft wird, ob der
Überlagerungsaktuator entgegen dem (äußeren) Lastmoment eine gewünschte Stellbewegung durchführen kann.
Die Aufgabe wird auch von einem Computerprogramm gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche geeignet ist.
Die Aufgabe wird bei der Fahrzeuglenkung dadurch gelöst, dass das Lenkungs-Steuergerät ein Sicherheitsmodul aufweist, das Mittel aufweist zwecks Verhinderung einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment. Als Überlagerungsaktuator wird hier vorzugsweise ein elektrischer Aktuator, insbesondere ein Elektromotor verwendet, der auf ein Überlagerungsgetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, wirkt und den Zusatzlenkwinkel weitgehend unabhängig vom Fahrer einstellen kann.
Das eingesetzte, elektromotorisch angetriebene Überlagerungsgetriebe kann zwischen einem Drehstab eines Lenkventils (Torsionsstab) und einem Lenkgetriebe bzw. einem Ritzel einer Zahnstangenlenkung angeordnet sein.
Eine Anordnung des Überlagerungsgetriebes vor dem Drehstab ist aber für bestimmte Anwendungen bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist es bei der Lenkung vorgesehen, dass das Sicherheitsmodul eine Erkennungseinheit aufweist, zwecks Erkennen eines (äußeren) Lastmoments, wie eines durch den Fahrer eingesteuerten* Fahrermoments oder eines Rückstellmoments, welches zu einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators führt.
Es ist bei der Lenkung nach der Erfindung vorgesehen, dass der Überlagerungsaktuator eine Verriegelung, vorzugsweise eine mechanische Verriegelung für ein dem
Überlagerungsaktuator zugeordnetes Überlagerungsgetriebe, aufweist, welche im verriegelten Zustand eine Stellbewegung des Überiagerungsaktuators sicher verhindert. Die mechanische Verriegelung ist vorteilhaft elektrisch ansteuerbar .
Die Lenkung weist darüber hinaus eine vom Fahrer betätigbare Lenkhandhabe sowie ein den gelenkten Fahrzeugrädern zugeordnetes Stellaggregat auf, das wirkungsmäßig verbunden ist mit der Lenkhandhabe und mittels dem über ggf. weitere Elemente, wie z.B. Spurstangen und Spurhebel, die gelenkten Fahrzeugrädern zur Einstellung eines gewünschten Lenkwinkels verschwenkbar sind.
Ferner sind Vorrichtung zum Ermitteln eines Lenkradwinkels der Lenkhandhabe und eines Verschwenkwinkels angeordnet, der die Stellung der verschwenkbaren Fahrzeugräder beschreibt. Vorzugsweise wird der Lenkradwinkel durch einen bei Fahrzeugen mit einem Fahrdynamikregler (ESP-Systemen) serienmäßig eingesetzten Lenkradwinkelsensor erfasst. Ritzelwinkel eines Lenkgetriebes und die Lage oder Stellung des Überiagerungsaktuators, insbesondere ein Motorwinkel eines Überlagerungsmotors, werden ebenfalls gemessen.
Dem Fahrerlenkwinkel (Winkel am Lenkrad) , der direkt auf das Lenk'getriebe wirkt, wird entsprechend einer gewünschten Grundlenkfunktion vom Lenkungs-Steuergerät (Lenkungsregler) ein zusätzlicher Lenkwinkel überlagert. Fahrdynamische Lenkeingriffe werden von einem Fahrdynamikregler als ein Zusatzlenkwinkel, der korrigierend in das System eingreift, berücksichtigt .
Aufbau und Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Fahrzeuglenkung werden nun anhand von Abbildungen (Fig. 1 bis Fig. 5) beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Überlagerungslenkung mit einer Regelung nach der Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Regelungskonzepts für einen Eingriff eines Fahrdynamikreglers, Fig. 3 eine schematische Übersicht über den Betrieb der Verriegelung in Form eines Zustandsdiagramms,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Regelungskonzepts zum Ausgleichen einer Lenkwinkelfehlstellung, und
Fig. 5 eine graphische Darstellung einer Anstiegsbegrenzungsfunktion .
Die Grundstruktur einer Überlagerungslenkung (ESAS/Electric Steer Assisted Steering) mit einer Regelung nach der Erfindung ist in Fig.l schematisch dargestellt.
Das Überlagerungsgetriebe (1) wird hier in einer •^Überlagerungslenkung (2) in die geteilte Lenksäule (3) einer konventionellen Servolenkung (4) eingebaut. Mittels eines Motors (5) kann durch das Überlagerungsgetriebe (1) unabhängig vom Fahrer ein zusätzlicher Lenkwinkel (6) an den Vorderräder (7) erzeugt werden. Der zusätzliche Lenkwinkel (6) kann positives oder negatives Vorzeichen haben, d. h. er kann von einem Fahrerlenkwinkel abgezogen werden oder dazu addiert werden, so dass die Fahrzeugräder in beide möglichen Richtungen unabhängig vom Fahrer (zusätzlich) verschwenkt werden können.
Durch den zusätzlichen Lenkwinkel (6) , den Zusatz- Lenkwinkel (6) , lassen sich in Form von den positiiven oder negativen Korrekturwinkeln fahrdynamische Lenkeingriffe sowie eine Anpassung der Lenkübersetzung an die jeweilige Fahrsituation realisieren (variable Lenkübersetzung) .
Der resultierende Zusatz-Lenkwinkel wird durch einen Regler (8) eingestellt, welcher den E-Motor (5) steuert. Dem Regler (8) werden Signale von Drehwinkelsensoren (9,10) zugeführt, mittels denen der Drehwinkel δH (11) der Lenksäule (3) vor dem Drehstab (13) (Torsionsstab) des Lenkventils (14) und der Drehwinkel nach dem
Überlagerungsgetriebe (1) , der den Verschwenkwinkel der Räder 6,7 angibt, erfasst werden. Der Verschwenkwinkel wird als Drehwinkel δR (15) des Ritzels (32) ("Ritzelwinkel") des Lenkgetriebes (31) erfasst.
Dabei wird der vom Fahrer über ein Lenkhandrad (29) eingestellte Lenkradwinkel δH (11) vorzugsweise mit einem bei Fahrzeugen mit einer Fahrdynamikregelung (ESP-Systemen) serienmäßig eingesetzten Lenkradwinkelsensor (9) erfasst.
Zwischen Lenkradwinkel δH (11) und einem Eingangswinkel δτ (12) des Überlagerungsgetriebes (1) besteht je nach Steifigkeit des Drehstabes (13) (Torsionsstabs) des Lenkventils (14) und eines vom Fahrer aufgebrachtem Lenkmoments ein Differenzwinkel .
Neben dem Drehwinkel des Ritzels (32) des Lenkgetriebes (31) , dem "Ritzelwinkel" δR (15) , wird mit einem dritten Sensor (33) auch der Motorwinkel δMot (34) des Motors (5) erfasst.
Der hydraulische Druck für die konventionelle Servolenkung (4) wird durch eine Pumpe (16) erzeugt, die hier über einen Antrieb (17) mit dem Antriebsmotor (18) eines Fahrzeugs verbunden ist. Vorteilhaft ist es alternativ vorgesehen, dass die Pumpe (16) durch einen elektronisch gesteuerten Motor (E-Motor) bedarfsgerecht angetrieben wird.
Eine Unterstützung der Fahrerkraft erfolgt über einen hydraulischen Zylinder (19), welcher zwei Kammern (20,21) aufweist, die durch einen hydraulischen Kolben (22) getrennt sind, welcher verbunden ist mit einer Zahnstange (23) der Lenkung. Für eine Zufuhr und eine Abfuhr aus den hydraulischen Kammern (20,21) zwecks Druckregelung sind hydraulische Leitungen (24,25,26,27) und ein Druckmittelvorratsbehälter (28) vorgesehen.
Bei der Überlagerungsfunktion der Lenkung wird dem
Fahrerlenkwinkel δH (11) , der über den Drehstab (13) und das Getriebe (1) mit Übersetzungsfaktor δl direkt auf das Lenkgetriebe (31) wirkt, entsprechend der gewünschten Grundlenkfunktion (im Wesentlichen Lenkübersetzung) vom Lenkungsregler (8) ein zusätzlicher Lenkwinkel (Motorwinkel δMot) (35) , der über ein Getriebe (36) mit einem zweiten Übersetzungsfaktor δ2 (37) auf das Lenkgetriebe (31) wirkt, überlagert. Aus der Überlagerung resultiert als Summenwinkel ein bestimmter Drehwinkel des Ritzels (32) des Lenkgetriebes (31) , d.h. der "Ritzelwinkel" δR (15) .
Dem Regler (8) ist ein Sicherheitsmodul (40) zugeordnet, mittels der eine nicht gewünschte Stellbewegung (Drehbewegung) des Überlagerungsmotors (5) durch ein (äußeres) Lastmoment verhinderbar ist, in dem das Überlagerungsgetriebe (36) durch eine zugeordnete Verriegelung (46) mechanisch verriegelbar ist. Die mechanische Verriegelung des Überlagerungsgetriebes in dem elektromechanischen Antriebssträng ist vorteilhaft in der Weise elektrisch betätigbar, dass im unbestromten Zustand eine Drehbewegung des Elektromotors zum Einstellen eines Zusatzlenkwinkels sicher verhindert, den direkten mechanischen Durchgriff des Fahrers auf das Lenkgetriebe aber sicherstellt.
Fahrdynamische Lenkeingriffe von dem Fahrdynamikregler (38) werden als Zusatzlenkwinkel δδEsp (39) , der korrigierend in das System eingreift, berücksichtigt. Dies ist in der Fig. 2 dargestellt.
Dabei wird nach Maßgabe des Fahrerlenkwinkels (11) und einer Wunschlenkübersetzung IESAS ein Verstärkungsfaktor δδ,ESAs (41) ermittelt, woraus sich der Fahrerwunsch ÖCMD,DRV (42) ergibt. Dieser wird mit dem aus dem Fahrdynamikregler (38) resultierenden Zusatzlenkwinkel δδsp (39) überlagert. Der daraus resultierende Sollwert für den Lenkwinkel ÖR,CMD (43) wird1 *dem Regler (44) für die Überlagerungslenkung» zugeführt. Damit wird der resultierende Lenkwinkels δR = δsume (15) eingestellt, wobei der resultierende Lenkwinkel (15) als Eingangsgröße in den Regler (44) zurückgeführt wird (45) .
Durch die Überlagerung kann entsprechend einer erkannten Fahrsituation das Fahrverhalten und die Fahrzeugdynamik positiv beeinflusst werden, wobei die Fahrstabilität einerseits als auch die Agilität des Fahrzeugs erhöht werden kann. Insbesondere werden fahrdynamische Lenkungseingriffe realisiert, um den Fahrer bei seiner Lenktätigkeit zu unterstützen. Durch eine bestimmte Ansteuerstrategie für die Verriegelung (46) nach der Erfindung wird sichergestellt, dass im Bedarfsfall eine, zur Aufbringung eines Zusatzlenkwinkels erforderliche, Drehung des Elektromotors (5) nur durch die Einstellung eines entsprechenden Motormomentes, und nicht von einem angreifenden Motorlastmoment, z. B. Fahrermoment oder Rückstellmomente, vorgenommen werden kann. Die Ansteuerstrategie ist in der Fig. 3 in einem Zustandsdiagramm näher dargestellt.
In Fällen, in denen eine offensichtliche und dauerhafte Überbelastung des Elektromotors (ESAS-Motors) (5) durch ein Motorlastmoment, hier auch als ein „äußeres" Motorlastmoment bezeichnet, d. h. wenn ein Überlastmoment (70) vorliegt, wie z. B. beim Lenken gegen einen Bordstein oder sonstiger Lenkungsmissbrauchsfall, können diese äußeren Lastmomente vom ESAS-Motor (5) nicht mehr kompensiert werden. Ein derartiges Überlastmoment (70) würde dann zu einer nicht gewünschten Bewegung des Motors (5) führen. Der Motor (5) würde dabei durch die von außen wirkende Belastung zurückgedrängt, was einen Verlust der Lenkbarkeit durch den Fahrer bewirkt.
Wird ein solcher Zustand von dem Sicherheitsmodul (40) erkannt (70) , wird die Verriegelung (46) betätigt (71) , das Überlagerungsgetriebe (36) wird mechanisch verriegelt. Auf diese Weise werden die elektromechanischen Bauteile der Überlagerungseinheit (2) geschützt.
Aufgrund der Tatsache, dass in diesem Zustand der
Fahrerlenkwinkel (11) über den mechanischen Durchgriff auf das Lenkgetriebe (1) wirkt, bleibt die Lenkbarkeit der Überlagerungslenkung auch bis zu hohen, statischen Lastmomenten erhalten .
Bei kurzzeitigen Überlastmomenten für den Motor (5) , wie sie beispielsweise bei schnellen Lenkbewegungen vor allem mit direkter Lenkübersetzung auftreten können, d. h. hohe Beschleunigungsmomente, erfolgt keine mechanische Verriegelung (71) des Überlagerungsgetriebes (36) .
Ist die Überlagerungslenkung verriegelt (72) , wird mit einer konstanten Änderungsgeschwindigkeit das aufgebrachte Motormoment komfortabel zu Null abgebaut (73) .. Liegt kein Motormoment an (MMOt = 0) (74) , dann befindet sich die Überlagerungslenkung in einem sog. „Standby-Betrieb" (75) , wobei der Fahrer „direkt" die Grundlenkfunktion (ohne
Überlagerung) mit einer festen, konstruktiv vorgegebenen Lenkübersetzung ausüben kann.
Nach dem Verriegeln (72) der Überlag'erungslenkung wird aus dem Standby-Betrieb (74) aufgrund der erkannten statischen Überlast zyklisch geprüft, ob das hohe Belastungsmoment für den Motor (5) noch vorliegt, oder ob es in einem Bereich liegt, der für den ESAS-Motor (5) kompensierbar ist (76) . Dies geschieht mittels Durchführen einer Testbewegung, bei der überprüft wird, ob der Motor durch Vorgabe eines definierten Motormomentenverlaufs sich innerhalb des Verriegelungsspiels entgegen dem Lastmoment bewegen lässt (77) oder ob er durch das Lastmoment fest in einem Anschlag gehalten wird. Liegen die auf den Lenkungsaktuator der Überlagerung wirkenden Belastungsmomente in einem vom Aktuator kompensierbaren Bereich (78) , kann das Überlagerungsgetriebe (36) wieder entriegelt (79) werden. Mit entriegeltem Überlagerungsgetriebe (80) wird die Lenkung wieder in den Normalbetrieb (81) zurückversetzt
Während der Lenkbewegung im verriegelten Zustand (72) folgt der Lenkwinkel der Bewegungsgleichung:
Figure imgf000015_0001
Daher ergibt sich bei Geradeausfahrt eine Schiefstellung des Lenkrades (29) um den Wert - v2 * φκiot,o r wobei φMot,o hier den Wert des vom Motor (5) aufgebrachten Zusatzlenkwinkels (6), bei dem die Verriegelung (46) betätigt wurde, bedeutet.
Wird die Verriegelung (72) in einer Winkelstellung gelöst, die nicht der Konfiguration entspricht, die beim Verriegeln vorlag, so ergibt sich ohne weitere kompensatorische Maßnahmen eine Lenkwinkelfehlstellung. Es wird daher vor dem endgültigen Lösen der Verriegelung (79) (Entriegelung der Überlagerungslenkung und Normalbetrieb; Init: S = 1, siehe Fig. 4) der gegenwärtig vorliegende Wert für die Lenkwinkelfehlstellung als Differenz zwischen Lenkwinkel- Sollwert und tatsächlich vorliegenden Ritzelwinkel (15) ermittelt :
ΔÖQ — ÖCMD, DRV - ÖR — Vδ, ESEAS * °H — ÖR
Weiterhin wird geprüft, ob ausgehend von der gegenwärtigen Winkelstellung ein komfortabler Abbau von Δδ0 bis zur nächsten Geradeausstellung der Räder (7) bzw. des Lenkrades (29) entsprechend folgender Gleichung möglich ist (82) : ÖCMD, DRV — Vδ, ESEAS * ÖH ~ Δδ0 B
Δδ0rB ergibt sich dabei, indem mit Hilfe einer
Anstiegsbegrenzungsfunktion mit dem Zielwert Δδ0/W = 0 der Wert Δδ0 möglichst schnell mit definierter Geschwindigkeit zu Null abgebaut wird.
Kann der Lenkwinkelfehler bis zur nächsten
Geradeausposition nicht abgebaut werden (83) , wechselt die ESAS in den Fehlerzustand (84), die Verriegelung (72) bleibt erhalten.
Der Fehlerzustand (84) ist auch direkt aus dem Normalbetrieb (91) erreichbar, wenn z. B. eine entsprechende Fehlerbedingung, wie beispielsweise ein Ausfall des Motors (5) , vorliegt (85) .
Kann jedoch erwartet werden, dass der Winkelfehler unt.er den gegebenen Randbedingungen (Lenkwinkel, Größe der Lenkwinkelfehlstellung, maximal möglicher Gradient für
Überlagerungslenkwinkel) abgebaut werden kann (82) , wird die Überlagerungslenkung entriegelt (79) und die Grundlenkfunktion (Normalbetrieb (81)) wieder aktiviert.
Solange der Winkel ΔÖ0 nicht auf den Wert 0 reduziert ist, ist kein ESP- Lenkwinkeleingriff (vgl. Fig. 2.) möglich. Erst wenn die Lenkwinkelfehlstellung kompensiert ist, können wieder Korrekturwinkel seitens des ESP vorgeben werden.
Der Abbau der Lenkwinkelfehlstellung, d. h. die Einstellung des resultierenden Lenkwinkels nach Maßgabe des eingegebenen Lenkwinkels und des weiteren Winkels (Zusatzlenkwinkel) , geschieht dann auf folgende Weise (siehe Fig. 4 und Fig. 5) :
Vor dem endgültigen Lösen der Verriegelung bzw.
Entriegelung der Überlagerungslenkung und Normalbetrieb (dass bedeutet Init: S = 1) (50) wird einmalig der gegenwärtig vorliegende Wert für die Lenkwinkelfehlstellung als Differenz zwischen Lenkwinkel-Sollwert ÖCMD,DRV und tatsächlich vorliegenden Ritzelwinkel δR (15) ermittelt (51) :
δδ0 = Ö C D, DRV δR = (δö,ESAs * δH) - δR
Dieser Wert für die Lenkwinkelfehlstellung wird anschließend als Startwert (52) der Sollvorgabe ÖC D,DRV für die Lenkwinkelregelung überlagert (54) : δδ0,B = δδ0 für S = 1
Mit dem Lösen der Verriegelung wird S = 0 gesetzt und anschließend mit Hilfe einer Anstiegsbegrenzungsfunktion (55) mit dem Zielwert δδ0, = 0 (Null) (56) wird nun der Wert der Lenkwinkelfehlstellung δδ0,B langsam zu Null abgebau .
Der Wert für die maximale Winkeländerung (57) der Anstiegsbegrenzungsfunktion (55) ist von der Lenkgeschwindigkeit (58) des Fahrers abhängig: Aus der durch Differentiation (59) des Fahrerwunsches ÖCMD,DRV (42)
ermittelte Lenkgeschwindigkeit ÖCMD,DRV (58) wird eine maximale Anstiegsbegrenzung |dδδ0,maχl (57) ermittelt (60), Solange der Fahrer keine Lenkbewegung durchführt, wird die Lenkwinkelfehlstellung auch nicht abgebaut. Die maximale Winkeländerung ist Null. Gleiches gilt für den Zeitraum, in dem sich das System im verriegelten Zustand (S = 1) befindet .
Sobald der Fahrer eine anhand der *
Lenkgeschwindigkeit ÖCMD,DRV (58) messbare Lenkbewegung durchführt, lässt die Anstiegsbegrenzungsfunktion (55) ebenfalls eine Änderung von δδo,B zu.
Durch die Anstiegsbegrenzungsfunktion (55) wird festgelegt, mit welcher maximalen Winkeländerung pro Reglerloop (1 Loop entspricht dem Ablauf eines Programms im Regler) eine anstiegsbegrenzte Lenkwinkelfehlstellung δδ0,B (61) sich ihrem Zielwert δδ0,w = 0 annähert.
Solange diese Ausgleichsbewegung stattfindet (δδ0B SP verschieden von Null) sind keine ESP-Lenkwinkeleingriffe möglich:
δδESp = 0, solange δδ0B SE <> 0
Der Abbau der festgestellten Lenkwinkelfehlstellung δδ0 zu Null erfolgt auf folgende Weise:
Der aktuell berechnete Wert der Lenkwinkelfehlstellung δδ0,B der der Lenkwinkelsollwertvorgabe δδCD, DRV überlagert wird (54) , wird zurückgeführt (68) auf ein zeitlich diskretes Totzeitglied (62) , das das Signal δδ0,E um einen Reglertakt (Loop) verzögert. An der Subtraktionsstelle (66) wird daraufhin der Wert der Lenkwinkelfehlstellung δδ0,B des vorhergehenden Reglertaktes von Zielwert δδ0,w = 0 (56) subtrahiert .
Die so berechnete Differenz wird einer Begrenzerfunktion (63) zugeführt, welche unter Berücksichtigung der maximalen Anstiegsbegrenzung |dδδ0,maxl (57) die mögliche Änderung des Wertes δδo,B in dem aktuellen Reglertakt (Loop) ermittelt bzw. auf den Maximalwert |dδδo,max| (57) begrenzt.
Das so ermittelte Ausgangssignal dδδ0 wird als
Eingangsgröße einem zeitdiskreten Integriermodul (64) zugeführt, in dem die neue Ausgangsgröße des Moduls (64) sich berechnet aus der Addition der alten Ausgangsgröße und dem Signal dδδo- Da nach dem Entriegeln des Überlagerungsgetriebes der Wert S = 0 ist, hat das
Selektionsmodul (65) den Wert 1 und das Selektionsmodul (53) den Wert 0, was bedeutet, dass die Ausgangsgröße des zeitdiskreten Integriermoduls (64) den neu ermittelten, begrenzten Wert dδδo,B für die 'Lenkwinkelfehlstellung repräsentiert .
Der durch diese Schritte neu ermittelte, begrenzte Wert δδ0,B für die Lenkwinkelfehlstellung wird der Überlagerung für die Lenkwinkelregelung zugeführt (54) .
Bei der Festlegung (60) des maximalen Wertes |dδδ0,maxl (57) für die Anstiegsbegrenzung ist es vorgesehen einerseits einen möglichst schnellen aber auch komfortablen Abbau der Winkelfehlstellung zu erreichen. Andererseits ist es vorgesehen, dass die modifizierte Vorgabe der Lenkwinkelsollwerte entsprechend Fig. 4: 5C D, DRV = ( δa, ESAs * δ H) _ δδo,B
nicht dazu führt, dass sich das Vorzeichen der Lenkradwinkelgeschwindigkeit von dem des Lenkwinkelsollwertes unterscheidet.
Um dies zu erreichen, wird die Festlegung des maximalen Wertes für die Anstiegsbegrenzung entsprechend der in Fig. 5 dargestellten Vorgehensweise vorgenommen.
Die Fig. 5 ist eine Darstellung des Gradienten δδo , mit dem die Lenkwinkelfehlstellung ausgeglichen werden kann, als
Funktion der Lenkgeschwindigkeit ÖCMD,DRV des
Fahrerwunsches .
Das durch die Werte +δ und -δ begrenzte Lenkwinkelgeschwindigkeitsintervall stellt einen Unempfindlichkeitsbereich für den Ausgleich der Lenkwinkelfehlstellung dar. Liegt die Lenkgeschwindigkeit
δcMD,DRv des Fahrerwunsches innerhalb dieses Intervalls, so
ist δδ0 = 0, ein Ausgleich der Lenkwinkelfehlstellung findet aufgrund der zu geringen Lenkbewegung des Fahrers nicht statt.
Die Geraden mit der Steigung Ki und K2 bedeuten hier den maximalen Geschwindigkeitswert für den Ausgleich der Lenkwinkelschiefstellung in Abhängigkeit des
Fahrerlenkwunsches ÖCMD,DRV. Liegt beispielsweise der vor dem Lösen der Verriegelung festgestellte Wert für δδ0 > 0, so gilt bei der Bestimmung der maximalen Anstiegsbegrenzung die Gerade mit der Steigung K2. Für einen Wert von dem
Fahrerlenkwunsch ÖCMD,DRV = δCMD,DRv,AP kann dann entsprechend
Fig. 5 der Wert für δδo = δδo,AP ermittelt werden.
Der Wert δδ0,MAx stellt den Maximalwert für die Änderungsgeschwindigkeit dar mit der die Lenkwinkelschiefstellung ausgeglichen wird. Analog hierzu
ist der Wert -δδ0,MAx der entsprechende Minimalwert.
Die Werte der Unempfindlichkeitsschwelle ±δ, die Steigungen Ki und K2 sowie die Grenzwerte für die maximale
Ausgleichsgeschwindigkeit ±δδo,Max können nach Komfortgesichtspunkten sowie aufgrund der verfügbaren ; Aktuatordynamik gewählt werden.
Somit ist die maximalen Anstiegsbegrenzung |dδδ0,maχl (57) eine Funktion der Lenkwinkelfehlstellung δδo und der
differenzierten Lenkwinkelfehlstellung δδo, normiert auf die Reglerloopzeit .
|dδδ0,maχl (57) = | δδo (δδ0, δδ0) | / Reglerloopzeit.
Mit "Reglerloopzeit" ist hier die Zeit für einen Programmdurchlauf des Lenkungsregelungs-Programms gemeint. Die Loopzeit beträgt typisch 2 msec (Millisekunden) bis 5 msec .
Die Detektion der Überlastsituation bzw. des Missbrauchsfalls (70) kann vorteilhaft anhand der Regelkreis- und Motorsignale vorgenommen werden. Ein wesentliches Kriterium ist dabei ein über einen längeren Zeitraum anstehendes hohes Motormoment, welches über die Kompensation eines bei Servolenkungen üblicherweise vorliegenden Lastmoments (bezogen auf das Fahrermoment) in einem Bereich von 2 bis 20 Nm, vorzugsweise ca. 5 Nm, wesentlich hinausgeht. Ein weiteres Kriterium ist eine Erkennung, ob hierbei statische bzw. quasi-statische oder zumindest langsame Bewegungsvorgänge betrachtet werden, d. h. keine hochdynamischen Bewegungen mit hohen Motorbeschleunigungen vorliegen, und dass trotz hoher Motormomente der angeforderte Lenkwinkelsollwert nicht erreicht werden kann und eine signifikante stationäre Regelabweichung bestehen bleibt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit einem ÜberlagerungslenkungsSystem, bei dem ein vom Fahrer eingegebener Lenkwinkel und ein weiterer Winkel (Zusatzlenkwinkel) ermittelt werden und bei dem nach Maßgabe des eingegebenen Lenkwinkels und des Zusatzlenkwinkels mittels eines Überiagerungsaktuators ein resultierender Lenkwinkel eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Sicherheitsmodul eine nicht gewünschte Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment verhindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der resultierende Lenkwinkel mittels eines Elektromotors und über ein wirkverbundenes Überlagerungsgetriebe eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Sicherheitsmodul eine vorzugsweise mechanische Verriegelung für das mit dem Elektromotor wirkverbundene Überlagerungsgetriebe aktivierbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmodul eine Erkennung aufweist, zum Erkennen eines (äußeren) Lastmoments, wie eines durch den Fahrer eingesteuerten Fahrermoments oder eines Rückstellmoments, welches zu einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators führt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem eine nicht gewünschte Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment verhindert wurde, ein (aktuell) aufgebrachtes Moment des Überiagerungsaktuators mit einer konstanten Änderungsgeschwindigkeit abgebaut wird, vorzugsweise bis auf den Wert 0 (Null) .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem ein (aktuell) aufgebrachtes Moment des Überiagerungsaktuators abgebaut wurde, zyklisch geprüft wird, ob ein (äußeres) Lastmoment vorliegt, das sich von dem Überlagerungsaktuator kompensieren lässt und dass vorzugsweise darüber hinaus dann eine Stellbewegung durch den Überlagerungsaktuator wieder aktivierbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklisch Prüfung durchgeführt wird durch eine Testbewegung, bei der ein definierter Momentenverlauf vorgegeben wird und überprüft wird, ob der Überlagerungsaktuator entgegen dem (äußeren) Lastmoment eine gewünschte Stellbewegung durchführen kann.
8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche geeignet ist .
9. Lenkung für ein Fahrzeug mit einem an einer Lenksäule angeordneten Lenkrad, mit einem Lenkgetriebe, einem Überlagerungsaktuator, vorzugsweise einem Elektromotor mit einem wirkverbundenem Überlagerungsgetriebe, insbesondere einem Planetengetriebe, der über ein Überlagerungsgetriebe auf die Lenksäule wirkt, und mit einem Lenkungs-Steuergerät, zwecks Überlagerung eines vom Fahrer eingegebenen Lenkwinkels mit einem weiteren Winkel (Zusatzlenkwinkel) , dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungs-Steuergerät ein Sicherheitsmodul aufweist, das Mittel aufweist zwecks Verhinderung einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators durch ein (äußeres) Lastmoment.
10. Lenkung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmodul eine Erkennungseinheit aufweist, zwecks Erkennen eines (äußeren) Lastmoments, wie eines durch den Fahrer eingesteuerten Fahrermoments oder eines Rückstellmoments, welches zu einer nicht gewünschten Stellbewegung des Überiagerungsaktuators führt.
11. Lenkung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlagerungsaktuator eine Verriegelung, vorzugsweise eine mechanische Verriegelung für ein dem Überlagerungsaktuator zugeordnetes Überlagerungsgetriebe, aufweist, welche im verriegelten Zustand eine Stellbewegung des Überiagerungsaktuators verhindert .
PCT/EP2004/053567 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zum lenken eines fahrzeugs und fahrzeuglenkung WO2005063547A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112004002447T DE112004002447A5 (de) 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs und Fahrzeuglenkung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10361182 2003-12-24
DE10361182.7 2003-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005063547A1 true WO2005063547A1 (de) 2005-07-14

Family

ID=34716202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/053567 WO2005063547A1 (de) 2003-12-24 2004-12-17 Verfahren zum lenken eines fahrzeugs und fahrzeuglenkung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112004002447A5 (de)
WO (1) WO2005063547A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772349A2 (de) * 2005-10-06 2007-04-11 ZF-Lenksysteme GmbH Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Hilfskraftlenkung
WO2009125271A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular steering control system and steering control method
DE102008036039A1 (de) * 2008-08-01 2010-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung und Ansteuerung eines Positions-Stellers
DE102009012842A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Lenkungssystems in einem Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102011109170A1 (de) * 2011-08-03 2013-02-07 Ovalo Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lenkung eines Fahrzeuges

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751125A1 (de) 1997-03-22 1998-09-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug
DE19713576A1 (de) * 1997-04-02 1998-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug
DE19905433A1 (de) 1999-02-10 2000-08-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Verminderung der Rückwirkung auf das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs und dafür eingerichtetes aktives Lenksystem
US6164150A (en) * 1997-05-23 2000-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering apparatus
WO2003099630A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-04 Continental Teves Ag & Co.Ohg Überlagerungsgetriebe für eine überlagerungslenkung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751125A1 (de) 1997-03-22 1998-09-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug
DE19713576A1 (de) * 1997-04-02 1998-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug
US6164150A (en) * 1997-05-23 2000-12-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering apparatus
DE19905433A1 (de) 1999-02-10 2000-08-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Verminderung der Rückwirkung auf das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs und dafür eingerichtetes aktives Lenksystem
WO2003099630A1 (de) * 2002-05-24 2003-12-04 Continental Teves Ag & Co.Ohg Überlagerungsgetriebe für eine überlagerungslenkung

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1772349A2 (de) * 2005-10-06 2007-04-11 ZF-Lenksysteme GmbH Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Hilfskraftlenkung
EP1772349A3 (de) * 2005-10-06 2008-06-11 ZF-Lenksysteme GmbH Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Hilfskraftlenkung
WO2009125271A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular steering control system and steering control method
US8666607B2 (en) 2008-04-07 2014-03-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicular steering control system and steering control method
DE102008036039A1 (de) * 2008-08-01 2010-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung und Ansteuerung eines Positions-Stellers
DE102008036039B4 (de) * 2008-08-01 2010-07-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung und Ansteuerung eines Positions-Stellers
DE102009012842A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Lenkungssystems in einem Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102009012842B4 (de) 2009-03-12 2022-03-17 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Lenkungssystems in einem Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102011109170A1 (de) * 2011-08-03 2013-02-07 Ovalo Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lenkung eines Fahrzeuges
DE102011109170B4 (de) * 2011-08-03 2017-06-01 Ovalo Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Lenkung eines Fahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
DE112004002447A5 (de) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3496995B1 (de) Regelung eines steer-by-wire-lenksystems
EP1585662B1 (de) Verfahren zur synchronisation von lenkhandhabe und gelenkten fahrzeugrädern
DE102009028181B4 (de) Pull-Drift-Kompensation mittels AFS
DE10354662B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs in fahrdynamischen Grenzsituationen
EP1360103B1 (de) Verfahren zur positionsregelung eines elektrischen antriebs und zum lenken eines kraftfahrzeugs mit einer steer-by-wire-lenkung
EP1765655B1 (de) Hydraulische servolenkung und verfahren zur bestimmung eines lenkmoments
DE112008002788T5 (de) Fahrzeugfahrverhalten-Regelungsvorrichtung
DE102018101181B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Steer-by-Wire-Lenksystems beim Erreichen einer maximal zur Verfügung stehenden Leistung des Lenkstellers
EP1521700B1 (de) Hydraulische servolenkung
EP1480864B1 (de) Hydraulische servolenkung
WO2016087118A1 (de) Lenkvorrichtung sowie verfahren zur steuerung einer lenkvorrichtung
DE102019214446A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur simultanen lateralen Fahrzeugführung durch Fahrer und Assistenzsystem bei elektrischen Lenkaktoren
WO2005100132A1 (de) Lenksystem
WO2005063550A1 (de) Servolenkung
EP3727998B1 (de) Verfahren zum betreiben eines steer-by-wire-lenksystems für ein kraftfahrzeug sowie lenksystem für ein kraftfahrzeug
WO2005047085A1 (de) Verfahren zur verbesserung des betriebs einer fahrzeuglenkung und fahrzeuglenkung
DE102004060053A1 (de) Servolenkung und Verfahren zur Fahrerunterstützung bei seiner Lenktätigkeit
EP1521701B1 (de) Verfahren zum lenken eines fahrzeugs mit einer überlagerungslenkung
EP3762267A1 (de) Lenkverfahren für ein autonom gelenktes fahrzeug
DE102005019316A1 (de) Verfahren zur Erkennung eines von einem Fahrer verursachten Lenkeingriffs in ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs
WO2005063547A1 (de) Verfahren zum lenken eines fahrzeugs und fahrzeuglenkung
DE102019104534A1 (de) Zweirad mit einem an einer Vorderradaufhängung angreifenden sensorgesteuerten Aktuator zur Korrektur einer Schräglage des Zweirads
WO2009000620A1 (de) Verfahren zur einstellung eines lenksystems in einem fahrzeug
DE102015211840B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Fehlerzustands eines elektromechanischen Lenkungsstellgebers
EP1944219A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hilfskraftlenkung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120040024471

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase
REF Corresponds to

Ref document number: 112004002447

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080619

Kind code of ref document: P

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: DE