DE102022004549B4 - Method for operating a steer-by-wire steering device for a motor vehicle - Google Patents
Method for operating a steer-by-wire steering device for a motor vehicleInfo
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung (10) für einen Kraftwagen, bei welchem ein Lenkgetriebe (12) mit einem ersten Aktor (16) mittels eines Lenkrads (14) mit einem zweiten Aktor (18) unter Anwendung eines Steer-by-Wire-Systems der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung (10) miteinander synchronisiert gesteuert wird und bei welchem der erste Aktor (16) und der zweite Aktor (18) bei einem Ausschalten des Kraftwagens voneinander desynchronisiert werden, wobei beim Betätigen einer Entriegelungseinrichtung des Kraftwagens ein Signal (22) an das Steer-by-Wire-System übermittelt und in Abhängigkeit von dem Signal (22) das Lenkrad (14) mittels des zweiten Aktors (18) in eine vorgegebene Position (P2) rotiert und in der vorgegebenen Position (P2) für weitere Rotationen blockiert wird, und wobei bei einem Einlegen eines Gangs vor der Fahrt des Kraftwagens ein Synchronisierungsfehler durch eine Verstellung des ersten Aktuators (16) mittels des Steer-by-Wire-Systems angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Synchronisierungsfehlers, ein Antriebsmoment bis zur vollständigen Synchronisierung limitiert wird.Method for operating a steer-by-wire steering device (10) for a motor vehicle, in which a steering gear (12) with a first actuator (16) is synchronously controlled by means of a steering wheel (14) with a second actuator (18) using a steer-by-wire system of the steer-by-wire steering device (10), and in which the first actuator (16) and the second actuator (18) are desynchronized from each other when the motor vehicle is switched off, wherein when an unlocking device of the motor vehicle is actuated a signal (22) is transmitted to the steer-by-wire system and, depending on the signal (22), the steering wheel (14) is rotated by means of the second actuator (18) to a predetermined position (P2) and is locked in the predetermined position (P2) for further rotations, and wherein, when a gear is engaged before the motor vehicle is driven, a synchronization error is prevented by an adjustment of the first actuator. (16) is adapted by means of the steer-by-wire system, characterized in that if a predetermined value of the synchronization error is exceeded, a drive torque is limited until full synchronization is achieved.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a steer-by-wire steering device for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Bei herkömmlichen Fahrzeuglenkungen, wie beispielsweise Hand- oder Servolenkungen, ist das Lenkrad über einen bestimmten Mechanismus wie ein Zahnstangen-Teilsystem, mechanisch mit den Rädern verbunden. Bei Steer-by-Wire-Systemen gibt es keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den Rädern. Der Richtungsbefehl wird über ein elektrisches Signal vom Lenkrad an das Lenkgetriebe und somit an die Räder übertragen.In conventional vehicle steering systems, such as manual or power steering, the steering wheel is mechanically connected to the wheels via a mechanism like a rack and pinion system. Steer-by-wire systems, however, have no mechanical connection between the steering wheel and the wheels. The directional command is transmitted via an electrical signal from the steering wheel to the steering gear and thus to the wheels.
Aus der gattungsbildenden Schrift
Aus der
Ferner sind noch die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung bereitzustellen, mittels welchem unter Anwendung der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung das Ein- und Aussteigen in oder aus dem Kraftwagen für einen Nutzer vereinfacht wird.The object of the invention is to provide a method for operating a steer-by-wire steering device, by means of which, using the steer-by-wire steering device, getting in and out of the motor vehicle is simplified for a user.
Diese Aufgabe wird mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteile und Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.This problem is solved by means of a method according to the invention with the features of claim 1. Advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung mit einem Steer-by-Wire-System für einen Kraftwagen insbesondere für einen Personenkraftwagen, bei welchem ein Lenkgetriebe mit einem ersten Aktor mittels eines Lenkrads mit einem zweiten Aktor unter Anwendung des Steer-by-Wire-Systems der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung miteinander synchronisiert gesteuert wird, wobei hierfür beide Aktoren mit dem Steer-by-Wire-System elektronisch gekoppelt sind. Zudem werden bei dem Verfahren der erste Aktor und der zweite Aktor bei einem Ausschalten des Kraftwagens voneinander desynchronisiert, das heißt, dass die elektronische Kopplung zwar mit dem Steer-by-Wire-System bestehen bleibt, eine Verstellung des Lenkrads bewirkt jedoch keine Verstellung des Lenkgetriebes, hierfür wird die Synchronisation unterbrochen beziehungweise geblockt. In anderen Worten führt eine Bewegungserfassung des Lenkrads nicht zu einer korrespondierenden Verstellung des Lenkgetriebes. Zur Durchführung des Verfahrens als auch zur Durchführung weiterer Verfahrensschritte weist Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung alle weiteren dafür notwendigen Komponenten auf, insbesondere elektronische Komponenten auf. Die Aktoren sind beispielweise als Elektromotoraktuatoren mit jeweiligen Sensoren sowie Steer-by-Wire-Regler zur Implementierung geschlossener Regelkreises ausgebildet. Das Steer-by-Wire-System ist zudem dazu ausgebildet, Eingangssignale aus verschiedenen Quellen auch kabellos zu empfangen und Ausgangssignale zu erzeugen und auch kabellos zu übermitteln. Insbesondere werden die zwei Aktoren während eines Stillstands des Kraftwagens wenigstens teilautomatisch voneinander desynchronisiert, das heißt voneinander entkoppelt, sodass eine Rotation beziehungsweise Drehung des Lenkrads das Lenkgetriebe nicht verstellt, ohne dass ein Nutzer hierfür ein Betätigungselement und/oder ein Signal erzeugen muss, um die Desynchronisierung wieder zurückzustellen. Insbesondere ist mittels eines desynchronisierten Lenkrads eine Absicherung unerwünschter Verstellungen des Lenkgetriebes möglich. Eine durchgehend eingeschaltete und somit energieverbrauchende Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung ist hiermit ebenfalls vermeidbar.One aspect of the invention relates to a method for operating a steer-by-wire steering device with a steer-by-wire system for a motor vehicle, particularly a passenger vehicle, in which a steering gear with a first actuator is synchronously controlled by a steering wheel with a second actuator using the steer-by-wire system of the steering device, with both actuators being electronically coupled to the steer-by-wire system. Furthermore, in this method, the first and second actuators are desynchronized from each other when the motor vehicle is switched off. This means that while the electronic coupling with the steer-by-wire system remains, an adjustment of the steering wheel does not cause an adjustment of the steering gear; the synchronization is interrupted or blocked. In other words, a movement detection of the steering wheel does not lead to a corresponding adjustment of the steering gear. To carry out the process and subsequent process steps, the steer-by-wire steering system includes all necessary components, particularly electronic components. The actuators are designed, for example, as electric motor actuators with corresponding sensors, as well as steer-by-wire controllers for implementing closed-loop control. The steer-by-wire system is also designed to wirelessly receive input signals from various sources and to generate and wirelessly transmit output signals. Specifically, the two actuators are at least partially desynchronized from each other when the vehicle is stationary, meaning they are decoupled. This prevents rotation of the steering wheel from affecting the steering gear without requiring the user to initiate an action or generate a signal to reset the desynchronization. In particular, a desynchronized steering wheel prevents unwanted adjustments to the steering gear. This also eliminates the need for a continuously activated and therefore energy-consuming steer-by-wire steering system.
Um nun die Aufgabe der Erfindung zu lösen und somit eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung bereitzustellen, mittels welchem unter Anwendung der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung das Ein- und Aussteigen in oder aus dem Kraftwagen für einen Nutzer vereinfacht wird, wird bei einem Betätigen einer Entriegelungseinrichtung des Kraftwagens und somit insbesondere beim Entriegeln einer Fahrertür des Kraftwagens ein Signal an das Steer-by-Wire-System übermittelt. In Abhängigkeit von dem Signal wird das Lenkrad mittels des zweiten Aktors in eine vorgegebene Position rotiert und in der vorgegebenen Position für weitere Rotationen blockiert wird. Ein solches Signal wird beispielsweise über ein ID-Geber für ein Zugangssystem des Kraftwagens erzeugt beziehungsweise ausgelöst, wobei eine ausgelöste Entriegelung des Kraftwagens mit einem Befehl zur Blockierung des Lenkrads erweitert wird. Ebenso kann auch das mechanische Öffnen der Fahrertür des Kraftwagens ausgelöst. In anderen Worten wird nur beim Öffnen der Fahrertür und nicht der Hintertüren das Signal zur Blockierung der Rotation des Lenkrads erzeugt und an die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung übermittelt.To solve the problem of the invention and thus provide a steer-by-wire steering device that simplifies getting in and out of the vehicle for a user, a signal is transmitted to the steer-by-wire system when a vehicle unlocking device is activated, and thus, in particular, when a driver's door is unlocked. Depending on the signal, the steering wheel is rotated to a predetermined position by the second actuator and locked in that position to prevent further rotation. Such a signal is generated or triggered, for example, by an ID transmitter for the vehicle's access control system, whereby a triggered unlock of the vehicle is augmented with a command to lock the steering wheel. Similarly, the mechanical opening of the driver's door can also be triggered. In other words, the signal to lock the steering wheel's rotation is generated and transmitted to the steer-by-wire steering device only when the driver's door, and not the rear doors, is opened.
Es ist hierbei vorgesehen, die Form des Lenkrads auszunutzen, das heißt, dass die flachen, insbesondere nicht mehr runden Lenkräder herkömmlicher Steer-by-Wire-Lenkvorrichtungen und somit auch das erfindungsgemäße Lenkrad als Hilfestellung zum Ein-und Aussteigen in den Kraftwagen zu nutzen. Das Lenkrad soll somit als Griffelement bereitgestellt werden, an welchem sich ein Nutzer beispielsweise in den Innenraum des Kraftwagens hineinziehen kann, durch eine beispielsweise waagerechte Stellung wird das Ein- und Aussteigen erleichtert. In anderen Worten wird beim Entriegeln des Kraftwagens mittels des ID-Gebers, insbesondere mittels eines Schlüsseldrucks das Signal erzeugt, um das Lenkrad in beispielweise eine waagerechte Position, insbesondere in eine Hilfsposition, insbesondere in die blockierte Position zu drehen und um das Einsteigen zu erleichtern. Diese blockierte Position beziehungweise Hilfsposition wird zur Abstützung des Nutzers beim Einsteigen angewendet, wobei hierfür das Lenkrad mit maximalem Lenkmoment in dieser Position festgehalten beziehungsweise blockiert wird, insbesondere wird eine weitere Rotation des Lenkrads gesperrt, um eine unerwünschte Rotation des Lenkrads und ein unsicheres Ein- und Aussteigen zu vermeiden.The intention here is to utilize the shape of the steering wheel, meaning that the flat, and in particular no longer round, steering wheels of conventional steer-by-wire systems, and thus also the steering wheel according to the invention, are used as an aid for getting in and out of the vehicle. The steering wheel is thus intended to serve as a handle, which a user can use, for example, to pull themselves into the vehicle's interior. A horizontal position, for example, facilitates entry and exit. In other words, when the vehicle is unlocked by means of the ID transmitter, in particular by pressing the key, a signal is generated to rotate the steering wheel into, for example, a horizontal position, in particular into an auxiliary position, and especially into the locked position, thus facilitating entry. This locked or auxiliary position is used to support the user when getting in, whereby the steering wheel is held or locked in this position with maximum steering torque. In particular, further rotation of the steering wheel is prevented to avoid unwanted rotation of the steering wheel and unsafe entry and exit.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem Einlegen eines Gangs vor der Fahrt des Kraftwagens ein Synchronisierungsfehler durch eine Verstellung des ersten Aktuators mittels des Steer-by-Wire-Systems angepasst wird. In anderen Worten wird beim Gangeinlegen der restliche Synchronisierungsfehler durch das Anpassen der Vorderräder realisiert.According to the invention, when a gear is engaged before the vehicle starts moving, any synchronization error is corrected by adjusting the first actuator using the steer-by-wire system. In other words, when a gear is engaged, the remaining synchronization error is corrected by adjusting the front wheels.
Es ist ebenso erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Synchronisierungsfehlers das Antriebsmoment bis zur vollständigen Synchronisierung limitiert wird. In anderen Worten soll zu diesem Zeitpunkt nach wie vor ein zu großer Fehler am Rad durch das Antriebsmoment limitiert werden, bis die Vorderräder vollständig synchron sind. Insbesondere steht hinter dieser Fehleranpassung eine genaue Synchronisierung der jeweiligen Aktoren miteinander, um während der Fahrt keine möglichen Fehler in der Lenkung durch die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung zu haben und somit eine Gefahrensituation beziehungsweise einen Unfall oder weitere im Straßenverkehr zu verhindern.It is also provided according to the invention that if a predetermined value of the synchronization error is exceeded, the drive torque is limited until complete synchronization is achieved. In other words, at this point, any excessive error at the wheel should still be limited by the drive torque until the front wheels are fully synchronized. In particular, this error compensation ensures precise synchronization of the respective actuators with each other, in order to prevent any potential steering errors caused by the steer-by-wire system while driving and thus avoid dangerous situations, accidents, or other incidents in road traffic.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach einem Einschalten des Kraftwagens beziehungsweise nach einem Übermitteln eines Signals zum Starten des Kraftwagens oder nach Betätigen eines Betätigungsschalters zum Zünden des Kraftwagens oder Betätigen oder Einschalten eines Fahrtbetriebs oder einer Bereitstellung des Fahrbetriebs, die blockierte Position des Lenkrads wieder freigegeben wird. Hierbei wird zunächst davon ausgegangen, dass der Nutzer beziehungsweise der Fahrer des Kraftwagens beim Einschalten des Kraftwagens bereits innerhalb des Kraftwagens beziehungsweise innerhalb des Innenraums auf einem Fahrzeugsitz sitzt und dementsprechend die blockierte Position des Lenkrads nicht weiter benötigt wird. Dies bedeutet, dass das Einschalten des Kraftwagens ein Signal an die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung übermittelt beziehungsweise das Steer-by-Wire-System nun das Signal empfängt, die blockierte Position des Lenkrads aufzuheben. Dementsprechend wird das Lenkrad aus der blockierten Position beziehungsweise aus der Hilfsposition in eine Fahrtposition verstellt, sodass nach dem Einschalten des Kraftwagens das Lenkrad wieder für das Fahren des Kraftwagens bereitgestellt wird. Insbesondere kann hierbei auch die Fahrtposition nutzerabhängig angepasst werden, wobei das Steer-by-Wire-System die bereits eingespeicherten Nutzerdaten in Abhängigkeit von dem Nutzer dazu anwendet, eine für diesen Nutzer ergonomische Sitzposition beziehungsweise Fahrtposition des Lenkrads bereitzustellen.In an advantageous embodiment of the invention, the blocked position of the steering wheel is released after the vehicle is switched on, after a signal to start the vehicle is transmitted, or after an operating switch to ignite the vehicle is activated, or after a driving mode is activated or engaged. It is initially assumed that the user or driver of the vehicle is already seated inside the vehicle, i.e., within the interior, when the vehicle is switched on, and therefore the blocked position of the steering wheel is no longer needed. This means that switching on the vehicle transmits a signal to the steer-by-wire steering system, or rather, the steer-by-wire system receives the signal to release the blocked position of the steering wheel. Accordingly, the steering wheel is moved from the blocked position or the auxiliary position to a driving position, so that after the vehicle is switched on, the steering wheel is again available for driving the vehicle. In particular, the driving position can also be adjusted depending on the user, whereby the steer-by-wire system uses the already stored user data to provide an ergonomic seating position or driving position of the steering wheel for that user.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach dem Einschalten des Kraftwagens eine Synchronisierung des ersten Aktors und des zweiten Aktors miteinander durchgeführt wird. Da das Einschalten des Kraftwagens nun zur Folge hat, dass der Kraftwagen gefahren werden soll, muss eine Synchronisierung der jeweiligen Aktoren miteinander stattfinden, um das Steer-by-Wire-System wieder anzuwenden und somit die Lenkradvorrichtung derart bereitzustellen, dass das Drehen des Lenkrads beziehungsweise das Betätigen des zweiten Aktors ein Betätigen des ersten Aktors mit sich führt, das heißt, dass das Drehen des Lenkrads auch das Verstellen des Lenkgetriebes durchführt. Hierbei wird eine Synchronisierungsstruktur angewendet, welche über eine Regelung der jeweiligen Aktoren durchgeführt wird, wobei eine Steer-by-Wire-Regelung durch das Steer-by-Wire-System durchgeführt wird. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass eine Drehung beziehungsweise eine Rotation des Lenkrads mit einer Position der Räder des Kraftwagens verglichen wird und dementsprechend an diese Position der Räder angepasst wird. Sind beispielsweise die Räder um einen vorgegebenen Winkel nach links oder nach rechts gedreht, so muss das Lenkrad um diesen vorgegebenen Winkel entsprechend einen korrespondierenden Drehungswinkel aufweisen, das heißt das Lenkrad wird um diesen korrespondierenden Drehungswinkel gedreht, insbesondere zur Simulation einer mechanischen Kopplung des Lenkrads mit dem Lenkgetriebe.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that after the motor vehicle is switched on, a synchronization of the first actuator and the second actuator is carried out with each other. Since switching on the motor vehicle now results in the motor vehicle being driven To achieve this, the respective actuators must be synchronized to reactivate the steer-by-wire system and thus configure the steering mechanism so that turning the steering wheel, or actuating the second actuator, also actuates the first actuator. In other words, turning the steering wheel also adjusts the steering gear. This is accomplished through a synchronization structure that controls the individual actuators, with the steer-by-wire system itself performing the control. Specifically, the steering wheel's rotation is compared to the position of the vehicle's wheels and adjusted accordingly. For example, if the wheels are turned a predetermined angle to the left or right, the steering wheel must rotate by a corresponding angle, essentially simulating a mechanical coupling between the steering wheel and the steering gear.
Ebenso vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, in welcher statt des Einschaltens des Kraftwagens durch ein Anschließen eines Gurts die blockierte Position des Lenkrads wieder freigegeben wird und/oder der erste Aktor und der zweite Aktor wieder miteinander synchronisiert werden und/oder bei der Synchronisierung die Position des zweiten Aktors in Abhängigkeit von der Position des ersten Aktors in die Position des ersten Aktors verstellt wird. Hierbei wird nicht das Einschalten des Kraftwagens zum Erzeugen eines Signals angewendet, welches dazu angewendet wird, die zuvor genannten Funktionen zu starten, erzeugt, sondern das Anschließen eines Gurts, welcher beispielsweise wenigstens mit einer elektrischen Recheneinrichtung oder einer Steuereinrichtung verbunden ist, und wobei ein Kontakt des Gurts mit einer Gurtschnalle beziehungsweise ein Kontakt der Gurtzunge mit dem Gurt ein Signal erzeugt, welches an das Steer-by-Wire-System übermittelt wird, um die Funktionen zu starten. Neben dem Gurt sind auch weitere Möglichkeiten gegeben, um diese Funktion zu starten, beispielsweise könnten auch unter einem Fahrzeugsitz sämtliche Sensoren angeordnet sein, welche beispielsweise einen Druck erfassen und signalisieren, dass der Fahrer bereits auf dem Fahrzeugsitz sitzt und dementsprechend auch fahrbereit ist.An embodiment of the invention has proven equally advantageous in which, instead of switching on the vehicle by connecting a seatbelt, the blocked position of the steering wheel is released and/or the first and second actuators are resynchronized and/or, during synchronization, the position of the second actuator is adjusted to match the position of the first actuator. In this embodiment, the signal used to initiate the aforementioned functions is not generated by switching on the vehicle, but rather by connecting a seatbelt, which is connected, for example, to at least one electronic computing device or control unit. Contact between the seatbelt and a buckle, or between the seatbelt tongue and the belt, generates a signal that is transmitted to the steer-by-wire system to initiate the functions. Besides the seatbelt, other options exist for initiating this function. For example, sensors could be arranged under a vehicle seat to detect pressure and signal that the driver is already seated and ready to drive.
In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei der Synchronisierung die Position des zweiten Aktors in Abhängigkeit von einer Position des ersten Aktors in die Position des ersten Aktors verstellt wird, wodurch das Lenkrad an das Lenkgetriebe angepasst wird. Dadurch wird dem Fahrer gezeigt, in welcher Position beziehungsweise in welchem Winkel die Räder des Kraftwagens zur Fahrtrichtung verstellt sind. Beispielsweise kann diese Anpassung der Position des Lenkrads und somit die Rotation des Lenkrads in einer vorgegebenen Geschwindigkeit durchgeführt werden, um dem Fahrer ausreichen Zeit für die Verarbeitung der Information bereitzustellen. Auch kann eine mit der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gekoppelte Anzeigevorrichtung die Position des Lenkgetriebes darstellen, sowie eine Simulation für ein weiteres Vorgehen zum starten und Fahren des Kraftwagens darstellen. Zudem kann auch nach der Synchronisierung ein Signal erzeugt werden und an den Fahrer übermittelt werden, um diesen von der Synchronisierung akustisch und/oder visuell zu informieren.In a further advantageous embodiment of the invention, during synchronization, the position of the second actuator is adjusted to match the position of the first actuator, thereby aligning the steering wheel with the steering gear. This indicates to the driver the position, or angle, of the vehicle's wheels relative to the direction of travel. For example, this adjustment of the steering wheel position, and thus the rotation of the steering wheel, can be performed at a predetermined speed to allow the driver sufficient time to process the information. A display device coupled to the steer-by-wire steering system can also show the position of the steering gear and simulate the subsequent steps for starting and driving the vehicle. Furthermore, a signal can be generated and transmitted to the driver after synchronization to inform them of the synchronization acoustically and/or visually.
In noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei einem Halten des Lenkrads während einer Synchronisierungsrotation die Synchronisierung der Aktoren unterbrochen wird. Insbesondere heißt das, dass ein Eingreifen des Fahrers die Drehung beziehungsweise die Synchronisierung der Aktoren miteinander unterbricht, beispielsweise bei einem Eingreifen mit einem Lenkmoment insbesondere unter zwei Newtonmeter, wobei dieses Eingreifen beispielsweise mittels einer Sensoreinrichtung detektiert wird, welche wiederum ein Signal an das Steer-by-Wire-System übermittelt, um die Synchronisierung zu unterbrechen.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the synchronization of the actuators is interrupted when the steering wheel is held during a synchronization rotation. In particular, this means that intervention by the driver interrupts the rotation or the synchronization of the actuators with each other, for example, when intervening with a steering torque, especially below two Newton meters, wherein this intervention is detected, for example, by means of a sensor device, which in turn transmits a signal to the steer-by-wire system to interrupt the synchronization.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem Entriegeln des Kraftwagens wenigstens ein zweites Signal zur Verstellung des Lenkrads an das Steer-by-Wire-System übermittelt wird. Mit Verstellung des Lenkrads ist hierbei nicht eine Drehung des Lenkrads um einen vorgegebenen Winkel gemeint, sondern das Verstellen eines Lenkradwinkels zum Fahrer hin, das heißt, dass dieser Winkel beispielsweise einen Abstand zwischen Lenkrad und Fahrer einstellt, wobei diese Verstellung in Abhängigkeit des Fahrers einstellbar ist. Hierbei kann eine solche Einstellung beispielsweise bereits im Vorfeld eingespeichert werden und bei Anwendung der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung wiedereingestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that, when the motor vehicle is unlocked, at least a second signal for adjusting the steering wheel is transmitted to the steer-by-wire system. Adjusting the steering wheel here does not mean rotating the steering wheel by a predetermined angle, but rather adjusting the steering wheel angle towards the driver, i.e., that this angle, for example, sets a distance between the steering wheel and the driver, and this adjustment is adjustable depending on the driver. Such a setting can, for example, be pre-programmed and reset when the steer-by-wire steering system is used.
Schließlich ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Entriegeln des Kraftwagens wenigstens ein weiteres drittes Signal zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes an den Kraftwagen übermittelt wird, wobei analog zur Verstellung des Lenkrads auch ein Fahrzeugsitz vor- und zurückverstellt werden kann, um die Ergonomie der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung zu verbessern. Beispielsweise kann auch hier eine Voreinstellung abgespeichert werden, um diese bei Einsteigen in den Kraftwagen wenigstens teilweise automatisch zu verstellen.Finally, in a further advantageous embodiment of the invention, at least a third signal is transmitted to the vehicle when the motor vehicle is unlocked, allowing for the adjustment of a vehicle seat, analogous to the adjustment of the steering wheel, in order to improve the ergonomics of the steer-by-wire steering system. For example, a preset can also be saved here in order to adjust it at least partially automatically when getting into the vehicle.
In anderen Worten ist es möglich, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein komfortables Ein- und Aussteigen in den Kraftwagen zu ermöglichen sowie ein hochwertiges Welcome-and-Living-Kundenerlebnis bereitzustellen. Eine Inszenierung des Steer-by-Wire-Systems beziehungsweise der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung wird hierbei demnach an den Nutzer angepasst, wobei eine garantierte Synchronität der jeweiligen Aktoren bereitgestellt wird. Die Räder werden mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebssteuerungssystems betätigt. Ein elektromotorisches Lenkradsteuersystem wird verwendet, um das Lenkgefühl eines herkömmlichen mechanisch gekoppelten Lenksystems zu simulieren. Das elektromotorische Lenkradsteuersystem wird als manuelles Lenkgefühl oder als Lenkradsteuersystem bezeichnet.In other words, the inventive method makes it possible to enable comfortable entry and exit from the vehicle and to provide a high-quality welcome and living customer experience. The steer-by-wire system is thus adapted to the user, ensuring guaranteed synchronization of the respective actuators. The wheels are actuated by means of an electromechanical drive control system. An electromechanical steering wheel control system is used to simulate the steering feel of a conventional mechanically coupled steering system. The electromechanical steering wheel control system is referred to as manual steering feel or steering wheel control system.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features, and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as those mentioned below in the figure description and/or shown in the figures alone, can be used not only in the combinations specified, but also in other combinations or individually, without departing from the scope of the invention.
Dabei zeigen:
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1 ein erstes Bilddiagramm zur Veranschaulichung einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung für einen Kraftwagen während eines Stillstandes; -
2 ein zweites Bilddiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung für den Kraftwagen; -
3 ein drittes Bilddiagramm zur Veranschaulichung einer Synchronisierung der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung; -
4 eine erste Funktionsstruktur einer SRU zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
5 eine zweite Funktionsstruktur einer SWU mit SYNC und Easy Entry beziehungsweise mit einem Lenkradhalten und einer Einstiegsposition zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 A first pictorial diagram to illustrate a steer-by-wire steering device for a motor vehicle during a standstill; -
2 a second diagram illustrating a method according to the invention for operating the steer-by-wire steering device for the motor vehicle; -
3 a third diagram illustrating the synchronization of the steer-by-wire steering system; -
4 a first functional structure of an SRU for carrying out the method according to the invention; and -
5 a second functional structure of an SWU with SYNC and Easy Entry or with a steering wheel grip and an entry position for carrying out the method according to the invention.
In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente die den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures contain identical and functionally equivalent elements that are marked with the same reference symbols.
Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem Einlegen eines Gangs vor der Fahrt des Kraftwagens ein Synchronisierungsfehler durch eine Verstellung des ersten Aktors 16 mittels des Steer-by-Wire-Systems angepasst wird. Bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Synchronisierungsfehlers, wird das Antriebsmoment bis zur vollständigen Synchronisierung limitiert, das heißt die Anpassung des Lenkrads 14 an das Lenkgetriebe 12 wird zunächst durchgeführt, bevor eine Freischaltung der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung 10 für den Fahrer durchgeführt wird. Schließlich ist es ebenso vorgesehen, dass bei einem Entriegeln des Kraftwagens mittels eines ID-Gebers 20 wenigstens ein zweites Signal 24 zur Verstellung des Lenkrads 14 an das Steer-by-Wire-System übermittelt wird. Dieses zweite Signal 24 kann somit das Lenkrad 14 zur Verbesserung der Ergonomie derart verstellen, wobei eine Verstellung in Abhängigkeit von gespeicherten Daten für den Nutzer abgespeichert sind. Ebenso ist es möglich, dass bei dem Entriegeln des Kraftwagens wenigstens ein weiteres drittes Signal 26 zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes an den Kraftwagen übermittelt wird. Analog zur Verstellung des Lenkrads 14 kann auch hier die Ergonomie für den Fahrer verbessert werden.Finally, according to the invention, when a gear is engaged before the vehicle is driven, a synchronization error is compensated for by adjusting the first actuator 16 via the steer-by-wire system. If a predetermined value of the synchronization error is exceeded, the drive torque is limited until full synchronization is achieved; that is, the steering wheel 14 is adjusted to the steering gear 12 before the steer-by-wire steering device 10 is enabled for the driver. Finally, it is also provided that when the vehicle is unlocked by means of an ID transmitter 20, at least a second signal 24 is transmitted to the steer-by-wire system to adjust the steering wheel 14. This second signal 24 can thus adjust the steering wheel 14 to improve ergonomics, with adjustments being stored based on user-defined data. It is also possible that when the vehicle is unlocked, at least one further third signal 26 is transmitted to the vehicle to adjust a vehicle seat. Analogous to the adjustment of the steering wheel 14, the ergonomics for the driver can also be improved here.
In anderen Worten ermöglicht die Erfindung das Einsteigen und/oder Aussteigen von einem Kraftwagen unter Anwendung des Lenkrads 14 als Hilfestellung sowie eine Synchronisations-Funktion für Steer-by-Wire Systeme, um das Lenkrad während der Hilfestellung in dessen möglichen Rotation zu blockieren.In other words, the invention enables the entry and/or exit of a motor vehicle using the steering wheel 14 as an aid, as well as a synchronization function for steer-by-wire systems to block the steering wheel in its possible rotation during the assistance.
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