DE102006004685A1

DE102006004685A1 - Verfahren und Regelungsstruktur zur Regelung eines Stellwinkels und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers

Info

Publication number: DE102006004685A1
Application number: DE102006004685A
Authority: DE
Inventors: Willy Klier; Reinhard Grossheim
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-08-09
Also published as: FR2897583A1; CH704439B1; US20070225884A1; JP2007204034A; US7853379B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren zur Regelung eines Stellwinkels (δ_M) und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers (9) eines Überlagerungslenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs. Wenigstens die Regelung des Stellwinkels (δ_M) erfolgt mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers (13'a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren und eine Regelungsstruktur zur Regelung eines Stellwinkels und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers eines Überlagerungslenksystems eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um das Regelungsverfahren durchzuführen sowie ein Überlagerungslenksystem.

Aus der DE 197 51 125 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Lenksystems bekannt. Dabei werden die vom Fahrer durch ein Lenkrad aufgebrachten Lenkbewegungen, der Lenkradwinkel, mittels eines Überlagerungsgetriebes mit den Bewegungen eines Stellantriebs bzw. Überlagerungswinkelstellers dem Motorwinkel bzw. Stellwinkel, überlagert. Die so entstandene überlagerte Bewegung wird über das Lenkgetriebe bzw. das Lenkgestänge an die lenkbar ausgelegten Räder zur Einstellung des Lenkwinkels weitergeleitet. Hierbei ist der Stellan trieb als Elektromotor ausgelegt. Das Funktionsprinzip bzw. die Nutzanwendungen eines derartigen Servolenksystems bestehen insbesondere darin, dass die Lenkung durch die Übersetzung des Überlagerungsgetriebes indirekt ausgeführt werden kann und damit geringe Lenkradmomente erreicht werden können. Dadurch bedingte, sehr große Lenkradwinkel werden vermieden, indem geeignete Stellwinkel überlagert werden, so dass mit Lenkradwinkeln üblicher Größe erforderliche Ausgangswinkel eingestellt werden können. Der zur Lenkunterstützung erforderliche Stellwinkel bzw. sein Sollwert wird aus dem Lenkradwinkel bestimmt. Darüber hinaus kann der Stellwinkel auch abhängig sein von Signalen, welche durch Sensoren und/oder andere Fahrzeugsysteme, wie zum Beispiel ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP), erfassten Fahrzeugbewegungen repräsentieren. Dies erfolgt durch ein Steuergerät, auf welchem die für die Bestimmung der erforderlichen Motorstellwinkel bzw. die für die Steuerung der Nutzanwendungen erforderlichen Programme ausgeführt werden.

Die Regelung des Stellwinkels und des abgegebenen Moments des Überlagerungswinkelstellers bzw. Elektromotors eines derartigen Überlagerungslenksystems eines Kraftfahrzeugs erfolgt üblicherweise mittels einer Folgeregelung der Position des Stellwinkels und einer Stromregelung des abgegebenen Moments als Kaskadenregler.

Bei der Regelung sind die nachfolgend aufgeführten Eigenschaften des Überlagerungslenksystems zu berücksichtigen:

– Dynamik, d. h. dynamisches Anlauf- und Führungsver halten der Lenkung;
– Haptik, d. h. Rauigkeit bzw. Welligkeit des Lenkmoments (sogenanntes "Ripple");
– Akustik; und
– Robustheit des Überlagerungswinkelstellers, d. h. Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen mechanischer Eigenschaften wie Haftreibung oder viskose Dämpfung sowie Umwelteinflüssen wie Temperatur, Produktionsungenauigkeiten und Toleranzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelungsverfahren und eine Regelungsstruktur der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche ein Überlagerungslenksystem bzw. einen Überlagerungswinkelsteller hinsichtlich der Eigenschaften Dynamik, Haptik, Akustik und/oder Robustheit verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Regelungsverfahren zur Regelung eines Stellwinkels und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers eines Überlagerungslenksystems eines Kraftfahrzeugs gelöst, bei welchem wenigstens die Regelung des Stellwinkels mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers erfolgt.

Die Aufgabe wird hinsichtlich der Regelungsstruktur durch Anspruch 13 gelöst.

Durch den Einsatz eines nichtlinearen Kompensationsreglers erfolgt in vorteilhafter Weise eine deutliche Verbesserung des Anlauf- bzw. Führungsverhaltens des Überlagerungswinkelstellers. Eine direkte und mathematisch-physikalische Vorgabe der Stellerdynamik wird zusätzlich ermöglicht, d. h. auf Haptik und Akustik kann direkt Einfluss genommen werden. Bekannte Streuungen der Streckeneigenschaften (z. B. Reibung oder dergleichen) können bei dem Entwurf des Reglers bereits berücksichtigt werden, was die Stabilität bzw. Robustheit des Überlagerungswinkelstellers im Einsatz deutlich erhöht. Zugleich impliziert ein Entwurf des Reglers nach bekannten und anerkannten Verfahren der Regelungstechnik einen Stabilitätsnachweis und die Qualität des Reglers.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass zusätzlich die Regelung des abgegebenen Moments mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers erfolgt.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise sowohl die Regelung des Stellwinkels als auch die Regelung des abgegebenen Moments des Überlagerungswinkelstellers mittels des nichtlinearen Kompensationsreglers erfolgen.

Als nicht lineare Kompensationsregler kommen vorzugsweise in Frage:

– Computed-Torque-Regler;
– Kompensationsregler auf Basis einer exakten Linearisierung; und
– Sliding-Mode-Regler.

Derartige Kompensationsregler bzw. Reglerkonzepte sind beispielsweise in "Klier, W., Theoretische Modellbildung, Rechnersimulation und Regelung räumlicher servopneumatischer Parallelroboter, Dissertation, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Regelungstechnik, Shaker Verlag, 2002" näher beschrie ben.

Vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich ein unstetiger Regler zur Kompensation von Systemunsicherheiten verwendet wird.

Vorzugsweise kann wenigstens ein differenzierender Vorfilter bzw. Zustandsvariablenfilter verwendet werden.

Vorteilhaft ist es, wenn eine modellbasierte Schätzung der resultierenden Zahnstangenkraft erfolgt. Eine Implementierung dieses Schätzverfahrens ist beispielsweise in "Pnini, B., Steering Rack Forces Model for Active Steering Systems, Diplomarbeit, Department of Machine and Vehicle Systems, Chalmers University of Technology, Sweden, 2004" beschrieben.

Eine Polvorgabe von wenigstens zwei, insbesondere drei Polstellen kann ebenfalls vorgesehen sein.

Das erfindungsgemäße Regelungsverfahren zur Regelung des Stellwinkels und des abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers eines Überlagerungslenksystems eines Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise als Computerprogramm auf dem Steuergerät des Überlagerungslenksystems realisiert. Dazu ist das Computerprogramm in einem Speicherelement des Steuergeräts gespeichert. Durch die Abarbeitung auf einem Mikroprozessor des Steuergeräts wird das Verfahren ausgeführt. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger (Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB-Memorystick, oder dergleichen) oder einem Internet-Server als Com puterprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement des Steuergeräts übertragen werden. Ein derartiges Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln ist in Anspruch 16 bzw. Anspruch 17 angegeben.

Anspruch 18 betrifft ein Überlagerungslenksystem eines Kraftfahrzeugs.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Nachfolgend sind anhand der Zeichnung prinzipmäßig Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Überlagerungslenksystems;
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Regelungsstruktur für ein Überlagerungslenksystem gemäß 1;
3 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Regelungsstruktur in einer ersten Ausführungsform;
4 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Regelungsstruktur in einer zweiten Ausführungsform; und
5 ein schematisches Blockschaltbild einer erfin dungsgemäßen Regelungsstruktur in einer dritten Ausführungsform.
In 1 ist ein Überlagerungslenksystem 1 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs dargestellt. Das Überlagerungslenksystem 1 weist eine als Lenkrad 2 ausgebildete Lenkhandhabe auf. Das Lenkrad 2 ist über eine Gelenkwelle 3 mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden. Das Lenkgetriebe 4 dient dazu, einen Drehwinkel der Gelenkwelle 3 in einen Lenkwinkel δ_Fm von lenkbaren Rädern 5a, 5b des Kraftfahrzeugs umzusetzen. Das Lenkgetriebe 4 weist eine Zahnstange 6 und ein Ritzel 7 auf, an welches die Gelenkwelle 3 angreift. Das Überlagerungslenksystem 1 umfasst darüber hinaus Überlagerungsmittel 8, die einen als Elektromotor 9 ausgebildeten Stellantrieb bzw. Überlagerungs-winkelsteller und ein von diesem angetriebenes Überlagerungsgetriebe 10 aufweisen. Das Überlagerungsgetriebe ist als Planetengetriebe 10 ausgebildet. Durch das Lenkrad 2 wird ein Lenkradwinkel δ_S als Maß für einen gewünschten Lenkwinkel δ_Fm der lenkbaren Räder 5a, 5b des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Mit Hilfe des Elektromotors 9 wird dann ein Überlagerungswinkel δ_M generiert und durch das Überlagerungsgetriebe 10 mit dem Lenkradwinkel δ_S überlagert. Der Stellwinkel δ_M wird zur Verbesserung der Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs bzw. des Komforts erzeugt. Die Summe aus Lenkradwinkel δ_S und Stellwinkel δ_M ergibt den Eingangswinkel des Lenkgetriebes 4 bzw. im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Kitzelwinkel δ_G.
Den Überlagerungsmitteln 8 nachgeordnet könnte das Überlagerungslenksystem 1 in einem weiteren nicht dar gestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich einen Servoantrieb aufweisen, welcher insbesondere der variablen Momentenunterstützung dient.
Das Überlagerungslenksystem 1 weist ein elektronisches Steuergerät 11 auf, welches unter anderem auch zur Regelung des Stellwinkels δ_M und des abgegebenen Moments des Elektromotors 9 dient. Auf dem elektronischen Steuergerät 11 läuft dazu ein Regelungsverfahren ab, welches als Regelungsstruktur bzw. als Computerprogramm auf einem nicht dargestellten Mikroprozessor des Steuergeräts 11 ausgeführt ist. Der Elektromotor 9 wird mit einem elektrischen Ansteuersignal δ_Md, welches dem Sollwert des von dem Elektromotor 9 überlagernden Stellwinkels δ_M entspricht, angesteuert. Die Ansteuerung bzw. Regelung des Elektromotors 9 erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v_x des Kraftfahrzeugs, d. h. das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Lenkradwinkel δ_S und dem Ritzelwinkel δ_G bzw. dem Lenkwinkel δ_Fm der Räder 5a, 5b wird durch die Überlagerung des Lenkwinkels δ_S mit verschiedenen, geschwindigkeitsabhängigen Stellwinkeln δ_M in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v_x eingestellt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten v_x ein relativ kleines Übersetzungsverhältnis vorzugeben, bei welchem eine relativ geringe Drehung des Lenkrads 2 zu einem relativ großen Lenkwinkel δ_Fm der Räder 5a, 5b führt. Ebenso ist es bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit v_x aus Stabilitätsgründen denkbar, ein relativ großes Übersetzungsverhältnis vorzugeben. Diese Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v_x ist jedoch optional.
Damit die vorstehend angeführten Steuerungs- bzw. Regelungsfunktionen ausgeführt werden können, erhält das Steuergerät 11 als Eingangssignal die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_x (z. B. über den CAN-Bus des Kraftfahrzeugs). Außerdem weist das Überlagerungslenksystem 1 Sensoren 12a, 12b, 12c auf, welche den Lenkradwinkel δ_S, den Stellwinkel δ_M und den Ritzelwinkel δ_G messen bzw. äquivalente Signale liefern, aus denen diese Winkel bestimmt werden können. Wie in 1 angedeutet, wird das Steuergerät 11 über die Sensoren 12a, 12b, 12c und andere Fahrzeugsysteme unter anderem mit den Eingangssignalen Lenkradwinkel δ_S, Ritzelwinkel δ_G, Stellwinkel δ_M und Sollwert des Stellwinkels δ_Md (z. B. als Vorgabe von anderen Fahrdynamiksystemen) versorgt. Alternativ oder zusätzlich könnten mehrere dieser Größen auch anhand der anderen oder weiteren Eingangsgrößen (z. B. Raddrehzahlen, usw.) insbesondere mit Hilfe geeigneter Modelle berechnet werden.
In 2 ist ein Blockschaltbild eines bekannten Regelkreises bzw. einer Regelungsstruktur zur Regelung des Stellwinkels δ_M und eines abgegebenen Moments des Elektromotors 9 des Überlagerungslenksystems 1 dargestellt. Der Regelkreis weist dazu einen als Kaskadenregler ausgebildeten Regler 13, eine zu regelnde Strecke 14, Störungseinflüsse 15 und eine Signalaufbereitung 16 auf. Der Regler 13 weist eine Folgeregelung 13a für den Stellwinkel und eine als Stromregelung 13b ausgebildete Regelung des abgegebenen Moments des Elektromotors 9 auf. Die Folgeregelung 13a erhält den Sollstellwinkel δ_Md, den aktuell gemessenen bzw. ermittelten Stellwinkel δ_M und die aktuell gemessene bzw. ermittelte Stellwinkelgeschwindigkeit δ ._M als Eingabe und liefert ein gewünschtes Solldrehmoment M_d an die Stromregelung 13b, welche ebenfalls als Eingaben den aktuellen Stellwinkel δ_M und dessen Geschwindigkeit δ ._M sowie die Phasenströme I_u, I_v des Elektromotors 9 erhält. Die Stromregelung 13b bzw. der Regler 13 liefert die Spannungen U_sq, U_sd als Ansteuersignale an den Elektromotor 9 bzw. die Strecke 14. Die Strecke 14 weist des weiteren die Stellermechanik 17 auf, welche letztlich den Stellwinkel δ_M erzeugt und an den Elektromotor 9 die erfasste aktuelle Geschwindigkeit des Stellwinkels δ ._M sowie an die Signalaufbereitung 16 den erfassten aktuellen Stellwinkel δ_M zurückliefert. Die Störungseinflüsse 15 umfassen eine Lenkradbewegung 15a und eine Fahrzeugbewegung bzw. Hydraulik 15b, welche mit einer Reaktionskraft der Lenkradbewegung F_S, welche von dem Lenkradwinkel 6s bzw. von dessen Geschwindigkeit δ ._S oder von dessen Beschleunigung δ .._S abhängig ist, bzw. einer Kraft F_F2G der Fahrzeugbewegung über die Zahnstange 6, welche von der Druckdifferenz p_L zwischen rechter und linker Hydraulikkammer oder dem Ritzelwinkel δ_G abhängig ist, auf die Strecke 14 wirken.
Nachfolgend sind anhand der 3, 4 und 5 drei erfindungsgemäße Ausführungsformen von Regelungsstrukturen 13', 13'', 13''', welche den bekannten Regler 13 aus 2 ersetzen, dargestellt. Die Regelungsstrukturen 13', 13'', 13''' sind zur Ausführung des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens geeignet bzw. stellen vereinfachte Blockschaltbilder des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens dar.
Die Regelungsstruktur 13' gemäß 3 weist einen als Computed-Torque-Regler ausgebildeten, nichtlinearen Kompensationsregler 13'a auf, welcher ein gewünschtes Sollmoment M_d des Elektromotors 9 an die aus 2 bekannte, ebenfalls vorgesehene Stromregelung 13b liefert. Des weiteren sind differenzierende Vorfilter 18a und 18b vorgesehen, welche aus dem gewünschten Sollstellwinkel δ_Md bzw. dem aktuell gemessenen Stellwinkel δ_M jeweils die entsprechenden Geschwindigkeiten δ ._M,
_Md und eine Beschleunigung δ .._Md ermitteln und an eine Polvorgabeeinheit 19, an den Kompensationsregler 13'a und an die Stromregelung 13b des Moments liefern. Die Polvorgabeeinheit 19 ermittelt zwei Polstellen für den nichtlinearen Kompensationsregler 13'a, welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich die Stellermechanik 17 berücksichtigt. Dazu werden Reglerkoeffizienten K₀, K₁ vorgegeben. Die Stromregelung 13b erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel feldorientiert. Darüber hinaus erfolgt in einer Einheit 20 eine modellbasierte Schätzung der resultierenden Zahnstangenkraft F_R, welche an den nichtlinearen Kompensationsregler 13'a als Eingabe geliefert wird. Die Phasenströme I_u,v,w und Phasenspannungen U_u,v,w werden der Stromregelung 13b ebenfalls zur Verfügung gestellt. Als Ausgangssignal liefert die Regelungsstruktur 13' die Spannungen U_sq, U_sd als Ansteuersignale für den Elektromotor 9 (entsprechend 2).
In 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Regelungsstruktur 13'' dargestellt, wobei sowohl die Regelung des Stellwinkels δ_M als auch die Regelung des abgegebenen Moments des Elektromotors 9 mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers 13''c erfolgt, welcher die mechanischen und die elektronischen Systemdynamiken berücksichtigt und auf einer nicht exakten Linearisierung beruht. Des weiteren werden nun von der Polvorgabeeinheit 19'' drei Polstellen mittels Reglerkoeffizienten K₀, K₁, K₂ vorgegeben. Die Regelungsstruktur 13'' umfasst somit ein inverses Modell des gesamten Überlagerungswinkelstellers bzw. Elektromotors 9.
In 5 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Regelungsstruktur 13''' dargestellt. Dabei ist ein nichtlinearer Kompensationsregler 13'''c vorgesehen, welcher ein inverses Modell des gesamten Elektromotors 9 bzw. der gesamten Strecke 14, d. h. sowohl die mechanischen als auch die elektronischen Systemdynamiken berücksichtigt. Der nichtlineare Kompensationsregler 13'''c ist als Sliding-Mode-Regler ausgebildet. Zusätzlich ist ein unstetiger Regler 21 zur Kompensation von Systemunsicherheiten vorgesehen. Dieser zusätzliche unstetige Regler 21 ist übergeordnet und gewährleistet trotz Ungenauigkeiten oder eventuell falscher Parameter, dass das gesamte System weiterhin stabil bleibt. Je nach Vorzeichen sign(s) des Fehlers bei einer Abweichung wird nun eine entsprechende Korrektur durchgeführt. Dazu ist ein Reglerkoeffizient K_SM(δ ._M) und ein Koeffizient λ für Modellunsicherheiten vorgesehen. Derartige Kompensationsregler 13'a, 13''c, 13'''c, die Bestimmung der entsprechenden Reglerkoeffizienten K₀, K₁, K₂, K_SM und die Bestimmung des Koeffizienten λ für Modellunsicherheiten sind näher in "Klier, W., Theoretische Modellbildung, Rech nersimulation und Regelung räumlicher servopneumatischer Parallelroboter, Dissertation, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Regelungstechnik, Shaker Verlag, 2002" beschrieben.

1: Überlagerungslenksystem
2: Lenkrad
3: Gelenkwelle
4: Lenkgetriebe
5a, 5b: lenkbare Räder
6: Zahnstange
7: Ritzel
8: Überlagerungsmittel
9: Überlagerungssteller, Elektromotor
10: Planetengetriebe
11: elektronisches Steuergerät
12a, 12b, 12c: Sensoren
13, 13', 13'', 13''': Regelungsstrukturen
13a, b: Regelungen
13'a, 13''c, 13'''c: nichtlineare Kompensationsregler
14: Strecke
15: Störungseinflüsse
16: Signalaufbereitung
17: Stellermechanik
18a, 18b: diff. Vorfilter
19, 19', 19'': Polvorgabeeinheit
20: Einheit zur Schätzung F_R
21: unstetiger Regler zur Kompensation von Systemunsicherheiten
δ_Fm: Winkel der lenkbaren Räder
δ_G: Ritzelwinkel
δ_M: Stellwinkel
δ_Md: Solldrehmoment
δ_S: Lenkradwinkel
p_L: Druckdifferenz
v_x: Fahrzeuggeschwindigkeit
I_u,v,w: Phasenströme
U_u,v,w: Phasenspannung
λ: Koeffizient bezüglich Modellunsicherheiten
K₀, K₁, K₂, K_SM: Reglerkoeffizienten

Claims

Regelungsverfahren zur Regelung eines Stellwinkels (δ_M) und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers (9) eines Überlagerungslenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Regelung des Stellwinkels (δ_M) mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers (19', 19'', 19''') erfolgt.
Regelungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlagerungswinkelsteller ein Elektromotor (9) ist.
Regelungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des abgegebenen Moments über eine Stromregelung des Elektromotors (9) erfolgt.
Regelungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromregelung des Elektromotors (9) feldorientiert ist.
Regelungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Regelung des abgegebenen Moments mittels eines nichtlinearen Kompensationsreglers (19'', 19''') erfolgt.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Kompensationsregler (19') als Computed-Torque-Regler ausgebildet ist.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Kompensationsregler (19'') auf einer exakten Linearisierung beruht.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Kompensationsregler (19''') als Sliding-Mode-Regler ausgebildet ist.
Regelungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein unstetiger Regler (21) zur Kompensation von Systemunsicherheiten verwendet wird.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein differenzierender Vorfilter (18a, 18b) verwendet wird.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine modellbasierte Schätzung der resultierenden Zahnstangenkraft des Überlagerungslenksystems (1) erfolgt.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polvorgabe von wenigstens zwei Polstellen erfolgt.
Regelungsstruktur (13', 13'', 13''') zur Regelung eines Stellwinkels (δ_M) und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers (9) eines Überlagerungslenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zur Regelung des Stellwinkels (δ_M) ein nichtlinearer Kompensationsregler (19', 19'', 19''') vorgesehen ist.
Regelungsstruktur (13', 13'', 13''') nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Kompensationsregler (19'', 19''') ebenfalls für die Regelung des abgegebenen Moments vorgesehen ist.
Regelungsstruktur (13', 13'', 13''') nach Anspruch 13 oder 14, welche Mittel zur Ausführung des Regelungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Regelungsverfahren zur Regelung eines Stellwinkels (δ_M) und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers (9) eines Überlagerungslenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen, wenn dass Programm auf einem Mikroprozessor eines Computers, insbesondere auf einem Steuergerät (11) des Überlagerungslenksystems (1), ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Regelungsverfahren zur Regelung eines Stellwinkels (δ_M) und eines abgegebenen Moments eines Überlagerungswinkelstellers (9) eines Überlagerungslenksystems (1) eines Kraftfahrzeugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen, wenn dass Programm auf einem Mikroprozessor eines Computers, insbesondere auf einem Steuergerät (11) des Überlagerungslenksystems (1), ausgeführt wird.
Überlagerungslenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit – einer Lenkhandhabe (2) zur Vorgabe eines Lenkradwinkels (δ_S) als Maß für einen gewünschten Lenkwinkel (δ_Fm) für wenigstens ein lenkbares Rad (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs, – einem Lenkgetriebe (4), welches den Lenkradwinkel (δ_S) in den Lenkwinkel (δ_Fm) des wenigstens einen lenkbaren Rades (5a, 5b) des Kraftfahrzeugs umsetzt, und – Überlagerungsmitteln (8) zur Erzeugung eines Stellwinkels (δ_M) durch einen Überlagerungswinkelsteller (9) und zur Erzeugung eines Eingangswinkels (δ_G) des Lenkgetriebes (4) aus einer Überlagerung des Lenkradwinkels (δ_S) mit dem Stellwinkel, wobei der Überlagerungswinkelsteller (9) mittels einer Regelungsstruktur gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15 regelbar ist.