DE102009008843B4

DE102009008843B4 - Method for stabilizing a motor vehicle and power steering for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102009008843B4
Application number: DE102009008843.1A
Authority: DE
Inventors: Eckbert Schäfer; Heiko Schumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2017-05-04
Anticipated expiration: 2029-02-14
Also published as: DE102009008843A1

Abstract

Verfahren zur Stabilisierung eines Kraftfahrzeugs bei einem abrupten Lenkmomentabfall, wobei das Kraftfahrzeug mit einer frei ansteuerbaren elektrischen oder hydraulischen Servovorrichtung (5) sowie einem elektronischen Stabilitätsprogramm ausgestattet ist, welches geeignet ist, durch eine individuelle Radbremsenansteuerung eine Stabilisierung des Fahrzeugs zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen abrupten Lenkmomentabfall geschlossen wird, wenn bei abnehmendem Lenkmoment (MH) und abnehmender Querbeschleunigung (ay) der Lenkwinkel (δ) und die Lenkwinkelbeschleunigung (∂2δ/∂t2) zunehmen und der Lenkwinkel (δ) ungleich Null ist, und dass bei Erkennen eines abrupten Lenkmomentabfalls das Unterstützungsmoment (MU) der Servovorrichtung (5) zurückgenommen wird.Method for stabilizing a motor vehicle in the event of an abrupt drop in steering torque, wherein the motor vehicle is equipped with a freely controllable electric or hydraulic servo device (5) and an electronic stability program which is capable of stabilizing the vehicle by means of an individual wheel brake control, characterized in that is closed on an abrupt steering torque drop when with decreasing steering torque (MH) and decreasing lateral acceleration (ay), the steering angle (δ) and the steering angular acceleration (∂2δ / ∂t2) increase and the steering angle (δ) is not zero, and that when detected of abrupt steering torque drop, the assist torque (MU) of the servo device (5) is withdrawn.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung eines Kraftfahrzeugs nach dem Obergriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Servolenkung für ein mit einem elektronischen Stabilitätsprogramm ausgestattetes Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a method for stabilizing a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and to a power steering system for a motor vehicle equipped with an electronic stability program according to the preamble of patent claim 6.

Elektronische Stabilitätsprogramme basieren auf der Überlegung, durch eine gezielte Betätigung einzelner Radbremsen stabilitätskritische Fahrsituationen zu vermeiden und so beispielsweise ein Schleudern des Fahrzeugs im Grenzbereich zu verhindern. Hierzu wird kontinuierlich ein fahrerseitiger Lenkbefehl mit dem aktuellen Fahrzustand abgeglichen. Der fahrerseitige Lenkbefehl kann beispielsweise mittels eines Lenkwinkelsensors erfasst werden, während der aktuelle Fahrzustand beispielsweise anhand von Raddrehzahlsensoren, welche für ein Antiblockiersystem benötigt werden, und einem Gierratensensor ermittelt werden kann. Wird eine wesentliche Abweichung zwischen Lenkbefehl und Fahrzustand festgestellt, veranlasst das elektronische Stabilitätsprogramm einen radindividuellen Bremseingriff.Electronic stability programs are based on the idea of avoiding stability-critical driving situations by selectively actuating individual wheel brakes and thus preventing, for example, a skidding of the vehicle in the border area. For this purpose, a driver-side steering command is continuously compared with the current driving condition. The driver-side steering command can be detected, for example, by means of a steering angle sensor, while the current driving state, for example, based on wheel speed sensors, which are required for an anti-lock braking system, and a yaw rate sensor can be determined. If a significant deviation between the steering command and the driving state is detected, the electronic stability program initiates a wheel-specific brake intervention.

Während elektronische Stabilitätsprogramme der ersten Generation lediglich auf einen Bremseingriff zur Stabilisierung des Fahrzeugs setzten, wird in neueren Systemen zusätzlich ein automatischer Lenkeingriff vorgesehen. Durch einen Lenkeingriff kann ein Fahrzeug beim Bremsen auf inhomogener Fahrbahn (μ-split) oder bei Übersteuern sehr effizient stabilisiert werden. Um jedoch einen aktiven Lenkeingriff vornehmen zu können, muss das Fahrzeug ein aktiv ansteuerbares Lenksystem aufweisen.While first generation electronic stability programs merely rely on braking to stabilize the vehicle, newer systems also provide automatic steering intervention. A steering intervention allows a vehicle to be stabilized very efficiently when braking on an inhomogeneous road surface (μ-split) or in the event of oversteer. However, in order to make an active steering intervention, the vehicle must have an actively controllable steering system.

Bei Überlagerungslenkungen lässt sich mittels einer geeigneten Servovorrichtung ein vom fahrerseitigen Lenkbefehl unabhängiger Zusatzlenkwinkel an den Fahrzeugrädern einstellen, da durch ein beispielsweise in die Lenksäule integriertes Planetenradgetriebe ein zusätzlicher Freiheitsgrad bezüglich der Kopplung der Lenkungshandhabe mit dem Lenkgetriebe zur Verfügung steht.In overlay steering can be adjusted by means of a suitable servo device independent of the driver's steering command additional steering angle to the vehicle wheels, as an additional degree of freedom with respect to the coupling of the steering handle with the steering gear is available through a, for example, in the steering column integrated planetary.

Auch mit frei ansteuerbaren elektrischen oder hydraulischen Servolenkungen ist eine zusätzliche Stabilisierung des Fahrzeugs durch Lenkeingriffe möglich. Dabei kann der Lenkwinkel der Vorderräder allerdings nicht wie bei einer Überlagerungslenkung unabhängig von der Lenkwinkelvorgabe des Fahrers eingestellt werden. Vielmehr wird bei Servolenkungen dem Fahrer frühzeitig eine Lenkempfehlung vermittelt. Hierzu wird über die Servovorrichtung ein Zusatzmoment generiert, das an der Lenkungshandhabe spürbar ist und die Richtung vorgibt, in die die Lenkungshandhabe zur Stabilisierung des Fahrzeugs zu bewegen ist. Der Fahrer kann dann die zur Stabilisierung erforderliche Lenkkorrektur selbst durchführen. Das Zusatzmoment der Lenkempfehlung wird dabei stets so gewählt, dass der Fahrer die Lenkungshandhabe gegen das Zusatzmoment festhalten und gegebenenfalls die Lenkempfehlung überstimmen kann, so dass dieser stets die volle Kontrolle über das Fahrzeug behält. Eine solche Lenkung wird beispielsweise in der DE 101 41 425 B4 beschrieben. Dabei wird das Zusatzmoment mittels eines ersten Faktors und dem Schwimmwinkel und mittels eines zweiten Faktors und der Giergeschwindigkeit und mittels eines dritten Faktors und der Gierbeschleunigung gebildet, wobei das Zusatzmoment die Richtung vorgibt, in die das Lenkrad zu drehen ist, um diejenige Lenkradstellung zu erreichen, die einer der Stabilisierung des aktuellen Fahrzustandes dienenden Radstellung der lenkbaren Fahrzeugräder entspricht.Even with freely controllable electric or hydraulic power steering additional stabilization of the vehicle by steering intervention is possible. However, the steering angle of the front wheels can not be adjusted as in a superposition steering regardless of the driver's steering angle specification. Rather, the driver is given a steering recommendation early in power steering. For this purpose, an additional torque is generated via the servo device, which is noticeable on the steering handle and determines the direction in which the steering handle to stabilize the vehicle is to move. The driver can then perform the steering correction required for stabilization itself. The additional torque of the steering recommendation is always chosen so that the driver can hold the steering handle against the additional torque and possibly override the steering recommendation, so that it always retains full control of the vehicle. Such steering is for example in the DE 101 41 425 B4 described. In this case, the additional torque is formed by means of a first factor and the slip angle and by means of a second factor and the yaw rate and by means of a third factor and the yaw acceleration, the additional torque defining the direction in which the steering wheel is to be rotated in order to achieve that steering wheel position, which corresponds to one of the stabilization of the current driving condition serving wheel position of the steerable vehicle wheels.

Vor diesem Hintergrund geht die Erfindung von folgender Problemstellung aus: bei einem plötzlichen Haftreibungsverlust während des Durchfahrens einer Kurve nimmt das Handlenkmoment abrupt ab. Für den Fahrer besteht hierdurch die Gefahr, die Lenkungshandhabe in Richtung der Kurveninnenseite zu verreißen und so das Fahrzeug bei Wiedererlangen der Haftung oder auch früher ins Schleudern zu bringen. Häufige Ursachen für einen solchen Haftreibungsverlust sind Veränderungen des Fahrbahnbelags, verschmutzungs- und/oder witterungsbedingte Fahrbahninhomogenitäten oder Fahrbahnunebenheiten.Against this background, the invention proceeds from the following problem: with a sudden loss of static friction during the passage through a curve, the manual steering torque decreases abruptly. For the driver, this poses the risk of tearing the steering handle in the direction of the inside of the curve and thus bring the vehicle in recovering the liability or even earlier in the spin. Frequent causes of such a static friction loss are changes in the road surface, road surface inhomogeneities or road bumps caused by soiling and / or weathering.

Prinzipiell ist es möglich, einem Schleudern des Fahrzeugs durch einen gezielten Radbremseingriff zu begegnen. Zudem ist es möglich, dem Fahrer über ein Zusatzmoment eine haptische Lenkempfehlung zu vermitteln, so dass dieser in Zusammenwirkung mit dem elektronischen Stabilitätsprogramm das Fahrzeug stabilisieren kann.In principle, it is possible to counteract a skidding of the vehicle by means of a targeted wheel brake intervention. In addition, it is possible to provide the driver with an additional torque a haptic steering recommendation, so that this can stabilize the vehicle in cooperation with the electronic stability program.

Aus der DE 10 2006 011 921 A1 ist eine Vorrichtung zum Dämpfen von Untersteuerung für ein Fahrzeug bekannt, dass eine elektrische Lenkeinrichtung zum Dämpfen der Steuerung aufweist, wenn das Fahrzeug sich in einem Untersteuerungszustand befindet. Zudem ist eine Alarmeinrichtung zum Informieren des Fahrers, dass sich das Fahrzeug in dem Untersteuerungszustand befindet, und eine Bremskraft-Verteilungseinrichtung zum Erzeugen eines Moments des Fahrzeugs durch Anwenden von Bremskräften unterschiedlich voneinander auf das linke und rechte Rad vorgesehen. Wenn der Untersteuerungsgrad ansteigt, sollen die elektrische Lenkeinrichtung, die Alarmeinrichtung und die Bremskraft-Verteilungseinrichtung in dieser Reihenfolge betätigt werden. Wenn außerdem die Gierratenabweichung vergrößert wird, d. h., der Untersteuerungsgrad vergrößert wird, erzeugt die elektrische Lenkeinrichtung eine größere Reaktionskraft, um die Lenkung und die Untersteuerung zu dämpfen.From the DE 10 2006 011 921 A1 For example, there is known an understeer damping apparatus for a vehicle having an electric steering device for damping the control when the vehicle is in an understeer state. In addition, an alarm device for informing the driver that the vehicle is in the understeer state and a braking force distribution device for generating a torque of the vehicle by applying braking forces are provided differently from each other on the left and right wheels. When the understeer degree increases, the electric power steering device, the alarm device, and the braking force distribution device should be operated in this order. In addition, as the yaw rate deviation is increased, ie, the degree of understeer is increased, the electric steering device generates a greater reaction force to dampen the steering and understeer.

Die DE 10 2006 034 381 A1 betrifft einen Fahrzeugregler zum Stabilisieren eines Fahrzeugs in einer fahrdynamischen Grenzsituation, insbesondere wenn das Fahrzeug über- oder untersteuert. Der aktuelle Fahrzustand des Fahrzeugs kann effektiv und kostengünstig überwacht werden, wenn der Fahrzeugregler einen in der Lenkung angeordneten Drehmomentsensor umfasst, dessen Signal von einer Einheit ausgewertet wird, die auf Grundlage des Sensorsignals ein Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs erkennt. Es soll ein automatischer Stelleingriff mittels der Radbremsen und/oder der Lenkung ausgelöst werden, wenn eine vorgegebene Auslöseschwelle überschritten wird. The DE 10 2006 034 381 A1 relates to a vehicle controller for stabilizing a vehicle in a driving-dynamic limit situation, in particular when the vehicle is oversteering or understeering. The current driving condition of the vehicle can be effectively and inexpensively monitored when the vehicle controller includes a torque sensor disposed in the steering, the signal of which is evaluated by a unit which detects oversteer or understeer of the vehicle based on the sensor signal. It is an automatic control intervention by means of the wheel brakes and / or the steering are triggered when a predetermined trigger threshold is exceeded.

Ein Verfahren zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs in fahrdynamischen Grenzsituationen, in denen das Fahrzeug übersteuert, ist in der DE 103 54 662 A1 beschrieben. Um den Fahrer auf das richtige Lenkverhalten in Grenzsituationen hinzuweisen, wird mittels eines Stellers auf das Lenkrad ein Lenkmoment ausgeübt, so dass der Fahrer erkennen kann, in welche Richtung er lenken muss, um das Fahrzeug wieder zu stabilisieren. Die Erfindung setzt jedoch an einer anderen Stelle an und schlägt gemäß Patentanspruch 1 bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Stabilisierung eines Kraftfahrzeuges erfindungsgemäß vor, dass bei Erkennen eines abrupten Lenkmomentabfalls das Unterstützungsmoment der Servovorrichtung zurückgenommen wird. Auf einen abrupten Lenkmomentabfall wird geschlossen, wenn bei abnehmendem Lenkmoment und abnehmender Querbeschleunigung der Lenkwinkel und die Lenkwinkelbeschleunigung zunehmen und der Lenkwinkel ungleich Null ist.A method for assisting the driver of a motor vehicle in driving-dynamic limit situations in which the vehicle oversteers is in the DE 103 54 662 A1 described. In order to alert the driver to the correct steering behavior in borderline situations, a steering torque is exerted on the steering wheel by means of an actuator, so that the driver can see in which direction he has to steer in order to stabilize the vehicle again. However, the invention begins at another point and proposes according to claim 1 in a generic method for stabilizing a motor vehicle according to the invention that upon detection of an abrupt steering torque drop, the support torque of the servo device is withdrawn. An abrupt drop in the steering moment is concluded when, as the steering torque decreases and the lateral acceleration decreases, the steering angle and the steering angular acceleration increase and the steering angle is not equal to zero.

Hierdurch wird bereits einem Verreißen der Lenkungshandhabe vorgebeugt und somit die Gefahr, dass das Fahrzeug überhaupt in eine stabilitätskritische Situation gelangt, vermindert. Aufgrund des verminderten Unterstützungsmoments erhöht sich die erforderliche Handkraft in Richtung eines potentiellen Verreißens der Lenkungshandhabe.As a result, a disruption of the steering handle is already prevented and thus reduces the risk that the vehicle ever gets into a stability-critical situation. Due to the reduced assist torque, the required manual force increases in the direction of a potential tearing of the steering handle.

Der Fahrer erhält hierdurch zum einen eine Rückmeldung über den auftretenden Haftreibungsverlust. Zum anderen wird ein etwaiges Verreißens zumindest stark gedämpft. Das Unterstützungsmoment kann auch derart reduziert werden, dass eine Verstellung der Lenkungshandhabe im Wesentlichen vollständig kompensiert wird.On the one hand, this gives the driver feedback about the loss of static friction occurring. On the other hand, a possible tearing is at least greatly attenuated. The assist torque can also be reduced such that an adjustment of the steering handle is substantially completely compensated.

Kommt es trotz allem zu einer stabilitätskritischen Fahrsituation, kann das Fahrzeug in herkömmlicher Weise mittels des elektronischen Stabilitätsprogramms und gegebenenfalls durch zusätzliche Vorgabe einer dynamischen Lenkempfehlung stabilisiert werden.If, despite everything, a stability-critical driving situation occurs, the vehicle can be stabilized in a conventional manner by means of the electronic stability program and, if appropriate, by additional specification of a dynamic steering recommendation.

Die erfindungsgemäße Lösung nutzt ausschließlich am Fahrzeug ohnehin zur Verfügung stehende Parameter, so dass diese ohne großen Aufwand beispielsweise in ein elektronisches Stabilitätsprogramm oder ein Lenkungssteuergerät implementiert werden kann. Sie deckt eine Lücke zwischen den Funktionen einer dynamischen Lenkempfehlung und einem elektronischen Stabilitätsprogramm kostengünstig ab und erhöht die Fahrsicherheit.The solution according to the invention exclusively uses available parameters on the vehicle so that they can be implemented without great effort, for example in an electronic stability program or a steering control device. It covers a gap between the functions of a dynamic steering recommendation and an electronic stability program cost-effectively and increases driving safety.

Die oben genannte Aufgabe wird zudem durch eine Servolenkung gemäß Patentanspruch 6 gelöst.The above object is also achieved by a power steering system according to claim 6.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Servolenkung nach der Erfindung, und in 1 a schematic representation of an embodiment of a power steering according to the invention, and in

2 eine schematische Ansicht der Verminderung des Unterstützungsmoments bei einem abrupten Lenkmomentabfall. 2 a schematic view of the reduction of the assist torque at an abrupt steering torque drop.

Das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Servolenkung eines Personenkraftfahrzeugs, die nachfolgend beispielhaft anhand einer elektromechanischen Lenkung näher erläutert wird. Die Lenkung 1 umfasst eine Lenkungshandhabe 2, mit der ein vom Fahrer aufgebrachtes Lenk- bzw. Handmoment M_H über eine Lenksäule 3 und ein Lenkgetriebe 4 an den Fahrzeugrädern zur Wirkung gebracht wird. Weiterhin ist eine Servovorrichtung 5 in Form eines Elektromotors vorgesehen, über den in Abhängigkeit des Lenk- bzw. Handmoments M_H ein Unterstützungsmoment M_U erzeugt wird, um den Fahrer beim Lenken zu unterstützen. An der Lenkung kommen beide Momente zur Wirkung. Da die Unterstützung kontinuierlich und stetig erfolgt, ist diese an der Lenkungshandhabe 2 nicht fühlbar. Die Lenkungshandhabe 2 ist vorliegend als Lenkrad ausgeführt. Jedoch können auch andere Eingabemittel zur Einleitung eines fahrerseitigen Lenkbefehls vorgesehen sein.That in the 1 and 2 illustrated embodiment relates to a power steering of a passenger vehicle, which is explained in more detail by way of example below with reference to an electromechanical steering. The steering 1 includes a steering handle 2 , with the applied by the driver steering or hand torque M _H via a steering column 3 and a steering gear 4 is brought to action on the vehicle wheels. Furthermore, a servo device 5 provided in the form of an electric motor, is generated over the function of the steering or manual torque M _H assist torque M _U, to assist the driver in steering. Both moments come into effect on the steering. Since the support is continuous and steady, this is at the steering handle 2 not felt. The steering handle 2 is in the present case designed as a steering wheel. However, other input means may be provided for initiating a driver-side steering command.

Das Lenk- bzw. Handmoment M_H wird mit einem Lenkmomentsensor 6 erfasst, der vorzugsweise an der Lenksäule 3 angebracht ist. Mittels einer in einem Lenkungssteuergerät 7 abgelegten Zuordnungsvorschrift, die im Folgenden als Unterstützungskennlinie 8 bezeichnet wird, wird zu dem jeweiligen Handmoment M_H ein Stellsignal s_U für die Servovorrichtung 5 generiert. Über die Unterstützungskennlinie 8, die gegebenenfalls weiterhin von der Fahrgeschwindigkeit v sowie weiteren Fahrzeugparametern abhängt, lässt sich das Ausmaß der Lenkunterstützung vorgeben.The manual torque M _H is provided with a steering torque sensor 6 detected, preferably on the steering column 3 is appropriate. By means of a steering control unit 7 filed allocation rule, which in the following as a support characteristic 8th is designated, to the respective manual torque M _{H is} a control signal s _U for the servo device 5 generated. About the support characteristic 8th which may continue to be used by the Driving speed v and other vehicle parameters depends, can specify the extent of steering assistance.

In dem Lenkungssteuergerät 7 der Lenkung 1 ist ein nicht näher dargestellter Regelkreis implementiert, mit dem das vom Fahrer vorgegebene Lenkmoment M_H bezüglich der Servounterstützung und des Lenkwinkels δ geregelt werden. Hierzu können geeignete Winkelsensoren z. B. an der Lenksäule 3 und/oder an dem Elektromotor (Servovorrichtung 5) vorgesehen sein, deren Signale dem Steuergerät 7 übermittelt werden.In the steering control unit 7 the steering 1 is implemented a control circuit, not shown, with which the driver predetermined steering torque M _H with respect to the power assistance and the steering angle δ are regulated. For this purpose, suitable angle sensors z. B. on the steering column 3 and / or on the electric motor (servo device 5 ) be provided whose signals to the control unit 7 be transmitted.

Weiterhin ist ein System zur Erzeugung einer dynamischen Lenkempfehlung vorgesehen, welche in einer stabilitätskritischen Fahrsituation dem Fahrer an der Lenkungshandhabe 2 einen Lenkhinweis zur Stabilisierung des Fahrzeugs vermittelt. Die Lenkempfehlung bzw. das über die Servovorrichtung 5 an der Lenkungshandhabe 2 entsprechend zur Wirkung gebrachte Zusatzmoment ist dabei so ausgelegt, dass dieses vom Fahrer zu jeder Zeit überstimmt werden kann. Mit der Lenkempfehlung soll dem Fahrer lediglich ein fühlbarer Hinweis für ein in einer stabilitätskritischen Fahrsituation richtiges Verhalten gegeben werden.Furthermore, a system for generating a dynamic steering recommendation is provided, which in a stability-critical driving situation the driver on the steering handle 2 provides a steering reference for stabilizing the vehicle. The steering recommendation or via the servo device 5 at the steering handle 2 According added effect to the effect is designed so that this can be overruled by the driver at any time. With the steering recommendation, the driver should only be given a tactile indication of a behavior that is correct in a stability-critical driving situation.

Ein die Lenkempfehlung repräsentierendes Signal s_E wird anhand von erfassten Fahrzeugparametern ermittelt. Die Generierung dieses Signals kann in das Lenkungssteuergerät 7 oder in eine externe Einrichtung wie ein Bremsensteuergerät 9 oder eine andere Recheneinrichtung implementiert sein. Für die Erkennung einer stabilitätskritischen Fahrsituation kann dabei auf die Erkennungs- und Failsafe-Algorithmen des elektronischen Stabilitätsprogramms zurückgegriffen werden, das u. a. Fahrzeugdaten wie den Lenkwinkel δ, die Gierrate ω, die Raddrehzahlen n_i, die Fahrzeugquerbeschleunigung a_y und die Fahrgeschwindigkeit v ausließt. Das die Lenkempfehlung repräsentierende Signal s_E wird in die Ermittlung des Stellsignals s_U für die Servovorrichtung 5 miteinbezogen, mit dem ein Unterstützungsmoment M_U in Abhängigkeit des vom Fahrer aufgebrachten Handmoments M_H erzeugt wird. Wird über die Servovorrichtung 5 der Lenkung 1 ein Zusatzmoment als Lenkempfehlung erzeugt, so ist dieser Momentenoffset an der Lenkungshandhabe 2 spürbar.A steering recommendation representing signal s _E is determined based on detected vehicle parameters. The generation of this signal can be in the steering controller 7 or in an external device such as a brake control unit 9 or another computing device. For recognizing a stability-critical driving situation, the recognition and fail-safe algorithms of the electronic stability program can be used, which among other things omits vehicle data such as the steering angle δ, the yaw rate ω, the wheel speeds n _i , the vehicle lateral acceleration a _y and the vehicle speed v. The signal s _E representing the steering recommendation is used to determine the actuating signal s _U for the servo device 5 also included, with which a support torque M _{U is} generated as a function of the torque applied by the driver M _H. Will about the servo device 5 the steering 1 an additional torque generated as steering recommendation, so this torque offset on the steering handle 2 noticeable.

Die vorstehend erläuterte Lenkung 1 weist weiterhin eine Stabilisierungseinrichtung 10 zur Stabilisierung des Kraftfahrzeugs bei einem abrupten Lenkmomentabfall auf, wie er bei einem plötzlichen Haftreibungsverlust während des Durchfahrens einer Kurve auftritt. Ohne zusätzliche Maßnahmen besteht die Gefahr, dass der Fahrer, sofern dieser nicht schnell genug reagiert, die Lenkungshandhabe 2 verreißt, wodurch das Fahrzeug ins Schleudern geraten kann. Um die Gefahr einer solchen stabilitätskritischen Situation zu verringern und einen frühzeitigen Eingriff des elektronischen Stabilitätsprogramms möglichst zu vermeiden, ist vorgesehen, einen Haftreibungsverlust anhand charakteristischer Fahrzustandsparameter zu erkennen und durch eine temporäre Verminderung des Unterstützungsmoments der Servovorrichtung 5 ein Verreißen der Lenkungshandhabe 2 zu verhindern, d. h. plötzliche Bewegungen der Lenkungshandhabe 2 zu dämpfen oder im wesentlichen vollständig zu kompensieren.The above-explained steering 1 also has a stabilization device 10 for stabilizing the motor vehicle in the event of an abrupt drop in steering torque, as occurs in the event of a sudden loss of static friction during the passage through a curve. Without additional measures there is a risk that the driver, if this does not react fast enough, the steering handle 2 causes the vehicle to spin. In order to reduce the risk of such a stability-critical situation and to avoid early intervention of the electronic stability program as possible, it is provided to detect a static friction loss based on characteristic driving condition parameters and by a temporary reduction of the assist torque of the servo device 5 a tearing of the steering handle 2 to prevent, ie sudden movements of the steering handle 2 to attenuate or substantially completely compensate.

Die Stabilisierungseinrichtung 10 umfasst Erkennungsmittel 11, welche anhand von am Fahrzeug ohnehin vorhandenen Fahrzeugparametern einen abrupten Lenkmomentabfall feststellen. Hierzu können beispielsweise das Lenkmoment M_H, die Querbeschleunigung a_y, der Lenkwinkel δ und die Lenkwinkelbeschleunigung ∂²δ/∂t₂ ausgewertet werden. Es ist jedoch auch denkbar, auf andere Parameter zuzugreifen, welche für einen Haftreibungsabfall während des Durchfahrens einer Kurve charakteristisch sind.The stabilizer 10 includes detection means 11 which determine an abrupt drop in the steering torque on the basis of vehicle parameters already present on the vehicle. For this purpose, for example, the steering torque M _H , the lateral acceleration a _y , the steering angle δ and the steering angle acceleration ∂ ² δ / ∂t ₂ are evaluated. However, it is also conceivable to access other parameters which are characteristic of a static friction drop during the passage through a curve.

Die Stabilisierungseinrichtung 10 ist vorzugsweise in das Lenkungssteuergerät 7 implementiert, kann jedoch auch an anderer Stelle, beispielsweise im Bremsensteuergerät 9 oder einer anderen Recheneinrichtung vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, die Funktion der Stabilisierungseinrichtung 10 softwaretechnisch in das elektronische Stabilitätsprogramm oder in die Bereitstellung des Stellsignals für die dynamische Lenkungsempfehlung zu integrieren.The stabilizer 10 is preferably in the steering control unit 7 implemented, but can also elsewhere, for example in the brake control unit 9 or another computing device. Furthermore, it is possible the function of the stabilization device 10 Software technology to integrate into the electronic stability program or in the provision of the control signal for the dynamic steering recommendation.

Auf einen abrupten Lenkmomentabfall kann geschlossen werden, wenn bei abnehmendem Lenkmoment M_H und abnehmender Querbeschleunigung a_y der Lenkwinkel δ und die Lenkwinkelbeschleunigung ∂²δ/∂t₂ zunehmen und gleichzeitig der Lenkwinkel δ ungleich Null ist.An abrupt drop in the steering momentum can be concluded if the steering angle δ and the steering angular acceleration ∂ ² δ / ∂t ₂ increase with decreasing steering torque M _H and decreasing lateral acceleration a _y and at the same time the steering angle δ is not equal to zero.

Wird ein solcher Zustand erkannt, wird die Servovorrichtung 5 durch das Lenkungssteuergerät 7 derart angesteuert, dass das von der Servovorrichtung 5 in Abhängigkeit des Lenkbefehls bereitgestellte Unterstützungsmoments M_U reduziert wird.If such a condition is detected, the servo device becomes 5 through the steering controller 7 controlled so that that of the servo device 5 as a function of the steering command provided support torque M _{U is} reduced.

Hierzu kann beispielsweise in Abhängigkeit der vorstehend genannten Parameter in einer Signalgenerierungseinheit 12 der Stabilisierungseinrichtung 10 ein Steuersignal s_S generiert werden, das dem Stellsignal s_U für die Servovorrichtung 5 aufgeschaltet wird. Das Steuersignal s_S kann auch eingangsseitig, das heißt vor der Berechnung des Stellsignals s_U aufgeschaltet sein. Ferner ist es möglich, mittels des Steuersignals s_S die Berechnungsvorschriften für die Ermittlung des Stellsignals s_U aus dem das Handmoment M_H repräsentierenden Signal s_H temporär zu verändern, um das Unterstützungsmoment M_U zu verringern.For this purpose, for example, depending on the above-mentioned parameters in a signal generation unit 12 the stabilization device 10 a control signal s _{S are} generated, which corresponds to the actuating signal s _U for the servo device 5 is switched on. The control signal s _S can also be switched on the input side, that is to say before the calculation of the actuating signal s _U. Furthermore, it is possible, by means of the control signal s _S , to temporarily change the calculation rules for determining the actuating signal s _U from the signal s _H representing the manual torque M _{H in} order to reduce the assist torque M _U.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Insbesondere kann das vorstehend erläuterte Prinzip auch bei hydraulischen Servolenkungen zum Einsatz kommen.The invention has been explained above with reference to an embodiment. However, it is not limited thereto, but includes all embodiments defined by the claims. In particular, the principle explained above can also be used in hydraulic power steering systems.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lenkungsteering
22: Lenkungshandhabe (z. B. Lenkrad)Steering handle (eg steering wheel)
33: Lenksäulesteering column
44: Lenkgetriebesteering gear
55: Servovorrichtung (z. B. Elektromotor)Servo device (eg electric motor)
66: Lenkmomentsensor (Handmomentsensor)Steering torque sensor (hand torque sensor)
77: LenkungssteuergerätSteering control unit
88th: UnterstützungskennlinieSupport characteristic
99: BremsensteuergerätBrake control unit
1010: Stabilisierungseinrichtungstabilizing device
1111: Erkennungsmittelrecognition means
1212: SignalgenerierungseinheitSignal generation unit
a_v a _v: Querbeschleunigunglateral acceleration
n_i _i: Raddrehzahlwheel speed
S_E S _E: Signal der LenkempfehlungSignal of the steering recommendation
s_H s _H: Signal des Handmoments M_H Signal of manual torque M _H
s_S s _S: Steuersignalcontrol signal
s_U s _U: Stellsignalactuating signal
vv: Fahrgeschwindigkeitdriving speed
M_H M _H: fahrerseitiges Handmomentdriver's hand moment
M_U M _U: Unterstützungsmomentassist torque
δδ: Lenkwinkelsteering angle
ωω: Gierrateyaw rate

Claims

Method for stabilizing a motor vehicle in the event of an abrupt drop in the steering torque, wherein the motor vehicle is provided with a freely controllable electric or hydraulic servo device ( 5 ) and an electronic stability program, which is suitable for effecting stabilization of the vehicle by an individual wheel brake control, characterized in that an abrupt steering torque drop is concluded when the steering torque (M _H ) and decreasing lateral acceleration (a _y ) decrease Steering angle (δ) and the steering angular acceleration (∂ ² δ / ∂t ₂ ) increase and the steering angle (δ) is not equal to zero, and that upon detection of an abrupt steering torque drop, the assisting moment (M _U ) of the servo device ( 5 ) is withdrawn.

Method for stabilizing a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the assisting moment (M _U ) is withdrawn so far that an adjustment of a steering handle ( 2 ) is attenuated to the driver input of a steering command.

Method for stabilizing a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the assisting moment (M _U ) is withdrawn so far that an adjustment of a steering handle ( 2 ) is compensated for the driver input of a steering command.

Method for stabilizing a motor vehicle according to one of Claims 1 to 3, characterized in that, when the vehicle breaks out, the electronic stability program causes a wheel brake intervention to stabilize the vehicle.

Method for stabilizing a motor vehicle according to one of Claims 1 to 4, characterized in that, when the vehicle breaks out, a modification of the vehicle by the servo device ( 5 ) generated auxiliary torque (M _U ) an additional torque is generated at the steering handle ( 2 ) is perceived as a dynamic steering recommendation and specifies the direction in which the steering handle ( 2 ) to stabilize the vehicle to move.

A power steering system for a motor vehicle equipped with an electronic stability program, comprising: a steering handle (10); 2 ) for initiating a driver-side steering command, a steering gear ( 4 ) for the steering operation of the vehicle wheels, with the steering handle ( 2 ) is mechanically coupled, a freely controllable hydraulic or electrical servo device ( 5 ) for introducing an assist torque (M _U ) into the steering ( 1 ), and a steering controller ( 7 ), which in dependence on the driver-side steering command, the servo device ( 5 ) for generating an assist torque (M _U ), characterized in that a stabilization device ( 10 ) is provided, which detects an abrupt steering torque drop based on detected in connection with the electronic stability program vehicle parameters, when decreasing steering torque (M _H ) and decreasing lateral acceleration (a _y ) of the steering angle (δ) and the steering angular acceleration (∂ ² ∂ / ∂t ₂ ) and the steering angle (δ) is not equal to zero, and in such a case the servo device ( 5 ) such that the assistance torque (M _U ) provided by the latter as a function of the steering command is reduced.

Power steering system according to claim 6, characterized in that the stabilization device ( 10 ) is configured such that the assisting moment (M _U ) is withdrawn far enough that an adjustment of a steering handle ( 2 ) is attenuated to the driver input of a steering command.

Power steering system according to claim 6, characterized in that the stabilization device ( 10 ) is configured such that the assisting moment (M _U ) is withdrawn far enough that an adjustment of a steering handle ( 2 ) is compensated for the driver input of a steering command.

Power steering system according to one of claims 6 to 8, characterized in that in a breaking of the vehicle, the electronic stability program causes a Radbremseneingriff to stabilize the vehicle.

Power steering system according to one of Claims 6 to 9, characterized in that, when the vehicle breaks out, the modification is made by the servo device ( 5 ) generated auxiliary torque (M _U ) an additional torque is generated at the steering handle ( 2 ) is perceived as a dynamic steering recommendation and specifies the direction in which the steering handle ( 2 ) to stabilize the vehicle to move.