DE102021207879A1

DE102021207879A1 - Method for adapting at least one steering characteristic of a steering system

Info

Publication number: DE102021207879A1
Application number: DE102021207879.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Riese
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2021-07-22
Publication date: 2023-01-26

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik, insbesondere eines Lenkverhaltens und/oder eines Lenkgefühls, eines Lenksystems (10) während des Betriebs des Lenksystems (10) in einem Fahrzeug (12) vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug (12) eine Erfassungssensorik (14) zur Erfassung wenigstens einer Umfeld- und/oder Positionsinformation (16) umfasst, und wobei die Lenkcharakteristik in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik (14) erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation (16) dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation angepasst wird.A method is proposed for adapting at least one steering characteristic, in particular a steering behavior and/or a steering feel, of a steering system (10) during operation of the steering system (10) in a vehicle (12), the vehicle (12) having a detection sensor system (14 ) for detecting at least one piece of information about the environment and/or position (16), and wherein the steering characteristics are dynamically adapted to a current driving situation as a function of the information about the environment and/or position (16) captured by the detection sensors (14).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik eines Lenksystems während des Betriebs des Lenksystems in einem Fahrzeug. Zudem betrifft die Erfindung ein Steuergerät mit einer Recheneinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Steuergerät.The invention relates to a method for adjusting at least one steering characteristic of a steering system during operation of the steering system in a vehicle. In addition, the invention relates to a control device with a computing unit for carrying out such a method and a vehicle with such a control device.

Aus dem Stand der Technik, insbesondere der DE 10 2016 212 677 A1 , ist ein Verfahren zur Veränderung einer Radstellung von Fahrzeugrädern in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrsituation bekannt, wobei eine Verstellung eines Fahrzeugrads beispielsweise durch eine Änderung einer Radspur realisiert werden kann. Die Verstellung der Radspur führt jedoch nicht zu einer Anpassung einer Lenkcharakteristik des Lenksystems.From the prior art, in particular DE 10 2016 212 677 A1 , a method for changing a wheel position of vehicle wheels as a function of a current driving situation is known, it being possible for a vehicle wheel to be adjusted, for example, by changing a wheel track. However, the adjustment of the wheel track does not lead to an adjustment of a steering characteristic of the steering system.

Ferner sind Fahrzeuge bekannt, bei welchen ein Lenkverhalten während des Betriebs des Lenksystems im Fahrzeug zumindest im Rahmen definierter Vorgaben anpassbar ist. Dazu werden bei der Herstellung des Lenksystems oder des Fahrzeugs mehrere vordefinierte Lenkprofile in einem Betriebsspeicher abgelegt, aus welchen ein Fahrer, beispielsweise über einen Bordcomputer des Fahrzeugs, ein gewünschtes Lenkprofil auswählen kann.Furthermore, vehicles are known in which a steering behavior during operation of the steering system in the vehicle can be adapted at least within the framework of defined specifications. For this purpose, when the steering system or the vehicle is manufactured, several predefined steering profiles are stored in an operating memory, from which a driver can select a desired steering profile, for example via an on-board computer of the vehicle.

Eine automatische und/oder automatisierte Anpassung einer Lenkcharakteristik in Abhängigkeit einer mittels einer Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation kann hierdurch jedoch nicht erreicht werden.However, an automatic and/or automated adaptation of a steering characteristic as a function of information about the surroundings and/or position detected by means of a detection sensor system cannot be achieved in this way.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend davon insbesondere darin, ein Verfahren zur Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Adaptivität und/oder Variabilität bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.Proceeding from this, the object of the invention is in particular to provide a method for adapting at least one steering characteristic with improved properties with regard to adaptivity and/or variability. The object is achieved by the features of claims 1, 9 and 10, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Es wird ein Verfahren, insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren, zur, insbesondere automatischen und/oder automatisierten, Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik eines Lenksystems während des Betriebs des Lenksystems in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug eine Erfassungssensorik zur Erfassung wenigstens einer Umfeld- und/oder Positionsinformation umfasst, und wobei die Lenkcharakteristik in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation dynamisch und insbesondere temporär an eine aktuelle Fahrsituation angepasst wird. Insbesondere kann dabei aus der Umfeld- und/oder Positionsinformation eine Anpassungskenngröße ermittelt und zur Anpassung der Lenkcharakteristik genutzt werden. Durch diese Ausgestaltung kann ein vorteilhaft adaptives und/oder variables Verfahren bereitgestellt werden, bei welchem die Lenkcharakteristik flexibel an aktuelle Umgebungsbedingungen angepasst werden kann. Ferner kann vorteilhaft ein Fahrkomfort erhöht und/oder eine Betriebssicherheit verbessert werden.A method, in particular a computer-implemented method, is proposed for, in particular automatic and/or automated, adjustment of at least one steering characteristic of a steering system during operation of the steering system in a vehicle, the vehicle having a detection sensor system for detecting at least one item of environmental and/or position information includes, and wherein the steering characteristic is dynamically and in particular temporarily adapted to a current driving situation as a function of the detected by means of the detection sensors environment and / or position information. In particular, an adjustment parameter can be determined from the environment and/or position information and used to adjust the steering characteristics. This refinement makes it possible to provide an advantageously adaptive and/or variable method, in which the steering characteristic can be flexibly adapted to current environmental conditions. Furthermore, driving comfort can advantageously be increased and/or operational reliability can be improved.

Vorzugsweise ist das Fahrzeug als Kraftfahrzeug ausgebildet und umfasst insbesondere das Lenksystem und die Erfassungssensorik, welche dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Umfeld- und/oder Positionsinformation zu erfassen und ein mit der Umfeld- und/oder Positionsinformation korreliertes Erfassungssignal bereitzustellen. Dazu kann die Erfassungssensorik wenigstens ein, bevorzugt elektrisches und/oder optisches, Sensorelement umfassen, wie beispielsweise einen Ultraschallsensor, einen Lidarsensor, einen GPS-Sensor und/oder vorteilhaft einen Kamerasensor. Ferner könnte das Lenksystem vorliegend als konventionelles Lenksystem, insbesondere als elektrische Servolenkung, ausgebildet sein und einen mechanischen Durchgriff umfassen. Bevorzugt ist das Lenksystem jedoch als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, bei welchem eine Lenkvorgabe, insbesondere eines Fahrers, vorteilhaft rein elektrisch an die Fahrzeugräder weitergeleitet wird. Das Lenksystem umfasst in diesem Fall wenigstens einen Radlenkwinkelsteller und vorteilhaft eine mechanisch von dem Radlenkwinkelsteller getrennte Bedieneinheit. Unter einer „Bedieneinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine von einem Fahrer betätigbare Eingabeeinheit zur Ansteuerung des wenigstens einen Radlenkwinkelstellers verstanden werden. Die Bedieneinheit kann insbesondere eine Lenkhandhabe, beispielsweise in Form eines Lenkrads, und vorteilhaft einen Feedback-Aktuator, beispielsweise in Form eines Elektromotors, zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf die Lenkhandhabe umfassen. Unter einem „Radlenkwinkelsteller“ soll insbesondere eine mit zumindest einem Fahrzeugrad in Wirkverbindung stehende Aktuatoreinheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, durch Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eine Lenkvorgabe an das Fahrzeugrad zu übertragen und hierdurch vorteilhaft zumindest eine Ausrichtung des Fahrzeugrads zu steuern und/oder eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Dazu umfasst der Radlenkwinkelsteller vorteilhaft wenigstens ein Lenkungsstellelement, beispielsweise in Form einer Zahnstange, und wenigstens einen mit dem Lenkungsstellelement wirkverbundenen Lenkaktuator, beispielsweise in Form eines Elektromotors. Der Radlenkwinkelsteller kann dabei insbesondere einer Vorderachse oder einer Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnet sein. Zudem kann der Radlenkwinkelsteller insbesondere als Zentralsteller ausgebildet und zumindest zwei, insbesondere lenkbaren, Fahrzeugrädern zugeordnet sein oder als Einzelradsteller ausgebildet und genau einem, insbesondere lenkbaren, Fahrzeugrad zugeordnet sein.The vehicle is preferably designed as a motor vehicle and includes in particular the steering system and the detection sensor system, which is provided to detect at least one item of environmental and/or position information and to provide a detection signal correlated with the environmental and/or position information. For this purpose, the detection sensor system can comprise at least one, preferably electrical and/or optical, sensor element, such as an ultrasonic sensor, a lidar sensor, a GPS sensor and/or advantageously a camera sensor. Furthermore, the steering system in the present case could be designed as a conventional steering system, in particular as an electric power steering system, and could include mechanical penetration. However, the steering system is preferably designed as a steer-by-wire steering system, in which a steering input, in particular from a driver, is advantageously transmitted purely electrically to the vehicle wheels. In this case, the steering system comprises at least one wheel steering angle adjuster and advantageously an operating unit that is mechanically separate from the wheel steering angle adjuster. In this context, an “operating unit” is to be understood in particular as an input unit that can be actuated by a driver for controlling the at least one wheel steering angle adjuster. The operating unit can in particular include a steering handle, for example in the form of a steering wheel, and advantageously a feedback actuator, for example in the form of an electric motor, for generating a steering resistance and/or a restoring torque on the steering handle. A "wheel steering angle adjuster" is to be understood in particular as an actuator unit that is operatively connected to at least one vehicle wheel and is intended to transmit a steering specification to the vehicle wheel by changing a wheel steering angle of at least one vehicle wheel and thereby advantageously to control at least one alignment of the vehicle wheel and/or or to influence a direction of travel of the vehicle. For this purpose, the wheel steering angle adjuster advantageously comprises at least one steering control element, for example in the form of a toothed rack, and at least one steering actuator operatively connected to the steering control element. for example in the form of an electric motor. The wheel steering angle adjuster can in particular be assigned to a front axle or a rear axle of the vehicle. In addition, the wheel steering angle adjuster can be embodied in particular as a central adjuster and assigned to at least two, in particular steerable, vehicle wheels or embodied as an individual wheel adjuster and assigned to exactly one, in particular steerable, vehicle wheel.

Des Weiteren umfasst das Fahrzeug wenigstens eine Recheneinheit, welche dazu vorgesehen ist, das Verfahren zur Anpassung der Lenkcharakteristik durchzuführen. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Betriebsspeicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zumindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Steuerroutine, zumindest eine Berechnungsroutine, zumindest eine Auswerteroutine, zumindest eine Anpassungsroutine und/oder zumindest eine Ermittlungsroutine auf. Insbesondere ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, die wenigstens eine Umfeld- und/oder Positionsinformation zu ermitteln, insbesondere von der Erfassungssensorik abzurufen und/oder zu empfangen, und auszuwerten. Zudem ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, die Lenkcharakteristik in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation anzupassen. In diesem Zusammenhang kann die Recheneinheit insbesondere dazu vorgesehen sein, aus der Umfeld- und/oder Positionsinformation eine Anpassungskenngröße zu ermitteln und zur Anpassung der Lenkcharakteristik zu nutzen. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dabei in ein Steuergerät des Fahrzeugs, beispielsweise ein zentrales Fahrzeugsteuergerät, oder ein Steuergerät des Lenksystems, insbesondere in Form eines Lenkungssteuergeräts, integriert. Unter einer „Umfeld- und/oder Positionsinformation“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine mit einem Umfeld des Fahrzeugs und/oder einer Position des Fahrzeugs korrelierte Information und/oder Größe verstanden werden. Darüber hinaus kann die Umfeld- und/oder Positionsinformation insbesondere auch zur Ermittlung der aktuellen Fahrsituation genutzt werden. Unter einer „Anpassungskenngröße“ soll ferner insbesondere eine Kenngröße, beispielsweise in Form eines Datensatzes, einer Kennlinie, einer Wertetabelle und/oder eines Signals, verstanden werden, welche zur Modifizierung und/oder zur Aktualisierung der Lenkcharakteristik und/oder wenigstens einer mit der, insbesondere anzupassenden, Lenkcharakteristik korrelierten Betriebsgröße des Fahrzeugs oder des Lenksystems vorgesehen ist. Bevorzugt handelt es sich ferner bei der, insbesondere anzupassenden, Lenkcharakteristik um ein Lenkverhalten und/oder ein, insbesondere von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe des Lenksystems wahrnehmbares, Lenkgefühl und/oder eine Größe, mittels welcher ein Lenkverhalten und/oder ein, insbesondere von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe des Lenksystems wahrnehmbares, Lenkgefühl beeinflussbar ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.Furthermore, the vehicle includes at least one computing unit, which is provided to carry out the method for adapting the steering characteristics. A “processing unit” is to be understood in particular as an electrical and/or electronic unit which has an information input, an information processing and an information output. The computing unit also advantageously has at least one processor, at least one operating memory, at least one input and/or output means, at least one operating program, at least one control routine, at least one calculation routine, at least one evaluation routine, at least one adaptation routine and/or at least one determination routine. In particular, the computing unit is provided to determine the at least one piece of environmental and/or position information, in particular to retrieve and/or receive it from the detection sensor system and to evaluate it. In addition, the computing unit is provided for dynamically adapting the steering characteristics to a current driving situation as a function of the information about the surroundings and/or position detected by the detection sensors. In this context, the computing unit can be provided in particular to determine an adaptation parameter from the environment and/or position information and to use it to adapt the steering characteristics. The computing unit is preferably integrated in a control unit of the vehicle, for example a central vehicle control unit, or a control unit of the steering system, in particular in the form of a steering control unit. In this context, “surroundings and/or position information” should be understood to mean, in particular, information and/or a variable correlated with the surroundings of the vehicle and/or a position of the vehicle. In addition, the environment and/or position information can also be used in particular to determine the current driving situation. An "adaptation parameter" is also to be understood in particular as a parameter, for example in the form of a data set, a characteristic curve, a table of values and/or a signal, which is used to modify and/or update the steering characteristics and/or at least one with the, in particular to be adapted, steering characteristic correlated operating variable of the vehicle or the steering system is provided. Furthermore, the steering characteristic, which is to be adapted in particular, is preferably a steering behavior and/or a steering feel, which can be perceived in particular by a driver on a steering handle of the steering system, and/or a variable by means of which a steering behavior and/or a, in particular by a Drivers on a steering handle of the steering system perceptible, steering feel can be influenced. “Provided” should be understood to mean, in particular, specially programmed, designed and/or equipped. The fact that an object is provided for a specific function is to be understood in particular to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.

Die Erfassungssensorik könnte beispielsweise zur Erfassung von Lokalisierungs- und/oder GPS-Daten vorgesehen sein, wobei die Lenkcharakteristik in diesem Fall in Abhängigkeit von Lokalisierungs- und/oder GPS-Daten dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation angepasst werden könnte. Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird jedoch vorgeschlagen, dass die Erfassungssensorik zumindest zur Erfassung eines Verkehrszeichens, insbesondere eines Verkehrsschilds, vorgesehen ist und zur Anpassung der Lenkcharakteristik das Verkehrszeichen, insbesondere zumindest eine Art des Verkehrszeichens, als Umfeld- und/oder Positionsinformation verwendet wird. Insbesondere umfasst die Erfassungssensorik in diesem Fall wenigstens ein Sensorelement zur Erfassung des Verkehrszeichens und/oder einer Fahrbahnbeschilderung, beispielsweise in Form eines Kamerasensors. Zudem wird die Lenkcharakteristik in diesem Fall zumindest in Abhängigkeit eines mittels der Erfassungssensorik erfassten Art des Verkehrszeichens dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation angepasst. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache Anpassung der Lenkcharakteristik, beispielsweise bei einer Einfahrt in einen Kreisverkehr und/oder bei einer Auffahrt auf eine Autobahn, erreicht werden. Zudem können bei der Anpassung der Lenkcharakteristik vorteilhaft auch Sondersituationen, wie beispielsweise Autobahn-Baustellen, berücksichtigt werden.The detection sensor system could, for example, be provided for the detection of localization and/or GPS data, in which case the steering characteristic could be dynamically adapted to a current driving situation as a function of localization and/or GPS data. According to a preferred embodiment, however, it is proposed that the detection sensor system is provided at least for detecting a traffic sign, in particular a traffic sign, and that the traffic sign, in particular at least one type of traffic sign, is used as environment and/or position information to adapt the steering characteristic. In particular, the detection sensor system in this case includes at least one sensor element for detecting the traffic sign and/or roadway signage, for example in the form of a camera sensor. In addition, in this case the steering characteristics are dynamically adapted to a current driving situation at least as a function of a type of traffic sign detected by the detection sensor system. In this way, an advantageously simple adjustment of the steering characteristics can be achieved, for example when entering a roundabout and/or when entering a freeway. In addition, when adapting the steering characteristics, special situations, such as motorway construction sites, can also be taken into account.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die, insbesondere anzupassende, Lenkcharakteristik eine Lenkübersetzung zwischen einer Lenkhandhabe des Lenksystems und einem Radlenkwinkelsteller des Lenksystems ist. Bevorzugt ist das Lenksystem dabei als Steer-by-Wire-Lenksystem, insbesondere mit einem als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller oder wenigstens zwei als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelstellern, ausgebildet, wobei die Lenkübersetzung in diesem Fall eine Korrelation zwischen einer Lenkvorgabe an der Lenkhandhabe und einem Radlenkwinkel des Fahrzeugrads und/oder der Fahrzeugräder definiert. Zur Anpassung der Lenkcharakteristik kann in diesem Fall beispielsweise ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie des Lenkaktuators des Radlenkwinkelstellers und/oder ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie des Feedback-Aktuators der Bedieneinheit modifiziert werden. Durch Anpassung der Lenkübersetzung kann eine Lenkcharakteristik des Lenksystems vorteilhaft einfach angepasst werden.It is also proposed that the steering characteristic, which is in particular to be adapted, is a steering ratio between a steering handle of the steering system and a wheel steering angle adjuster of the steering system. The steering system is preferably designed as a steer-by-wire steering system, in particular with a wheel steering angle adjuster designed as a central adjuster or at least two wheel steering angle adjusters designed as individual wheel adjusters, with the steering ratio in this case being a correlation between a steering specification at the steering handle and a wheel steering angle of the vehicle wheel and/or the vehicle wheels. To the In this case, for example, a motor torque and/or a motor characteristic of the steering actuator of the wheel steering angle adjuster and/or a motor torque and/or a motor characteristic of the feedback actuator of the operating unit can be modified to adapt the steering characteristics. By adjusting the steering ratio, a steering characteristic of the steering system can advantageously be easily adjusted.

Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Lenkcharakteristik ein Spurwinkel, ein Spurdifferenzwinkel und/oder eine Übersetzung zwischen zwei gegenüberliegenden Fahrzeugrädern des Fahrzeugs ist. Bevorzugt ist das Lenksystem in diesem Fall als Steer-by-Wire-Lenksystem mit wenigstens zwei als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelstellern ausgebildet, wobei die Radlenkwinkelsteller insbesondere den beiden gegenüberliegenden Fahrzeugrädern zugeordnet sind. Zur Anpassung der Lenkcharakteristik kann in diesem Fall beispielsweise ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie eines ersten Lenkaktuators eines ersten Radlenkwinkelstellers und/oder ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie eines zweiten Lenkaktuators eines, insbesondere dem ersten Radlenkwinkelsteller gegenüberliegenden, zweiten Radlenkwinkelstellers modifiziert werden. Hierdurch kann insbesondere bei der Verwendung von als Einzelradstellern ausgebildeten Radlenkwinkelstellern eine vorteilhafte Anpassung der Lenkcharakteristik erreicht werden.Alternatively or additionally, it is proposed that the steering characteristic is a toe angle, a toe difference angle and/or a gear ratio between two opposite vehicle wheels of the vehicle. In this case, the steering system is preferably designed as a steer-by-wire steering system with at least two wheel steering angle adjusters designed as individual wheel adjusters, with the wheel steering angle adjusters being assigned in particular to the two opposite vehicle wheels. In this case, to adapt the steering characteristics, for example, a motor torque and/or a motor characteristic of a first steering actuator of a first wheel steering angle actuator and/or a motor torque and/or a motor characteristic of a second steering actuator of a second wheel steering angle actuator, in particular opposite the first wheel steering angle actuator, can be modified. In this way, an advantageous adjustment of the steering characteristics can be achieved, particularly when using wheel steering angle adjusters designed as individual wheel adjusters.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation eine Anpassungssequenz für einen durch die Umfeld- und/oder Positionsinformation definierten, vorausliegenden Streckenabschnitt ermittelt und die Lenkcharakteristik unter Verwendung der Anpassungssequenz derart angepasst wird, dass eine Betriebsstrategie für den durch die Umfeld- und/oder Positionsinformation definierten, vorausliegenden Streckenabschnitt optimiert wird. Insbesondere kann die Anpassungssequenz dabei mehrere, insbesondere mit der Umfeld- und/oder Positionsinformation korrelierte, Anpassungskenngrößen umfassen, welche insbesondere zu verschiedenen Zeitpunkten beim Durchfahren des vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder zur konsekutiven Anpassung der Lenkcharakteristik genutzt werden. Durch die Verwendung einer derartigen Anpassungssequenz kann die Lenkcharakteristik für einen unmittelbar, vorausliegenden Streckenabschnitt optimiert werden.In addition, it is proposed that, depending on the environment and/or position information detected by the detection sensors, an adaptation sequence be determined for an upcoming route section defined by the environment and/or position information, and the steering characteristics be adapted using the adaptation sequence in such a way that an operating strategy is optimized for the route section ahead defined by the environment and/or position information. In particular, the adaptation sequence can include several adaptation parameters, in particular correlated with the environment and/or position information, which are used in particular at different points in time when driving through the route section ahead and/or for consecutive adaptation of the steering characteristics. By using such an adaptation sequence, the steering characteristics can be optimized for a route section immediately ahead.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Lenkcharakteristik, insbesondere in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation, derart an die aktuelle Fahrsituation angepasst wird, dass bei einer längeren Geradeausfahrt, wie beispielsweise bei einer Autobahnfahrt, ein Energieverbrauch des Fahrzeugs reduziert wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Vorspur nahe Null ergibt. Alternativ oder zusätzlich kann die Lenkcharakteristik, insbesondere in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation, derart an die aktuelle Fahrsituation angepasst werden, dass bei Durchfahren enger Kurven, beispielsweise bei einer Überlandfahrt, eine Agilität des Fahrzeugs erhöht wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Vorspur erhöht, wobei die Spur vorteilhaft in Richtung Übersteuern eingestellt wird. Ferner kann die Lenkcharakteristik alternativ oder zusätzlich, insbesondere in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation, derart an die aktuelle Fahrsituation angepasst werden, dass bei erhöhter Schleuder- oder Rutschgefahr eine Fahrsicherheit erhöht wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Nachspur erhöht, wobei die Spur vorteilhaft in Richtung Untersteuern eingestellt wird. Darüber hinaus kann die Lenkcharakteristik alternativ oder zusätzlich, insbesondere in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation, derart an die aktuelle Fahrsituation angepasst werden, dass bei einem Parkiervorgang eine Manövrierbarkeit des Fahrzeugs erhöht wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich die Lenkübersetzung erhöht und/oder sich ein Spurdifferenzwinkel nahe Null ergibt. Hierdurch kann insbesondere ein besonders effizientes Verfahren bereitgestellt werden.It is also proposed that the steering characteristics be adapted to the current driving situation, in particular as a function of the surroundings and/or position information detected by the detection sensors, in such a way that the energy consumption of the vehicle is reduced when driving straight ahead for a long time, such as when driving on the freeway. In this context, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that there is a toe-in close to zero. Alternatively or additionally, the steering characteristics can be adapted to the current driving situation, in particular as a function of the surroundings and/or position information detected by the detection sensors, in such a way that the agility of the vehicle is increased when driving through tight bends, for example when driving overland. In this context, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that a toe-in increases, with the toe being advantageously adjusted in the direction of oversteer. Furthermore, the steering characteristics can alternatively or additionally be adapted to the current driving situation, in particular as a function of the environment and/or position information detected by the detection sensors, such that driving safety is increased when there is an increased risk of skidding or slipping. In this context, the steering characteristics can be adapted, for example, in such a way that toe-out increases, with the toe being advantageously adjusted in the direction of understeer. In addition, the steering characteristics can alternatively or additionally, in particular depending on the surroundings and/or position information detected by the detection sensors, be adapted to the current driving situation in such a way that the maneuverability of the vehicle is increased when parking. In this context, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that the steering ratio increases and/or the toe difference angle is close to zero. In this way, in particular, a particularly efficient method can be provided.

Eine besonders hohe Betriebssicherheit und/oder ein vorteilhaft flexibles und optimiertes Verfahren kann zudem erreicht werden, wenn bei der dynamischen Anpassung der Lenkcharakteristik eine Fahrereingabe, beispielsweise in Form einer Lenkvorgabe, ein Fahrzeugzustand, beispielsweise ein Beladungszustand, ein Fahrzustand, beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Fahrzeugs, und/oder Umgebungsbedingungen, beispielsweise eine Wetterlage, berücksichtigt wird/werden.A particularly high level of operational reliability and/or an advantageously flexible and optimized method can also be achieved if, during the dynamic adjustment of the steering characteristics, a driver input, for example in the form of a steering specification, a vehicle state, for example a load state, a driving state, for example a speed, an acceleration and/or a deceleration of the vehicle, and/or environmental conditions, for example a weather situation, is/are taken into account.

Ein Ende des Anpassungszustands der Lenkcharakteristik könnte beispielsweise anhand der Umfeld- und/oder Positionsinformation, anhand einer Fahrereingabe, eines Fahrzeugzustands, eines Fahrzustands und/oder einer Umgebungsbedingung ermittelt werden. Ein vorteilhaft einfacher Steueralgorithmus kann jedoch bereitgestellt werden, wenn in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation eine Anpassungsdauer ermittelt und die Lenkcharakteristik nach Ablauf der Anpassungsdauer wieder auf einen Ausgangszustand zurückgesetzt wird. Hierfür kann beispielsweise ein Timer und/oder Zeitgeber mit einer variabel einstellbaren Zeitdauer verwendet werden, welcher zum Zeitpunkt der Anpassung der Lenkcharakteristik gestartet wird.An end of the adaptation state of the steering characteristic could be determined, for example, using the environment and/or position information, using a driver input, a vehicle state, a driving state and/or an environmental condition. However, an advantageously simple control algorithm can be provided if, as a function of the means of detection sungssensorik detected environment and / or position information determined an adjustment period and the steering characteristic is reset to an initial state after the adjustment period. For this purpose, for example, a timer and/or timer with a variably adjustable time period can be used, which is started at the point in time when the steering characteristics are adapted.

Das Verfahren zur Anpassung der Lenkcharakteristik, das Steuergerät und das Fahrzeug sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren zur Anpassung der Lenkcharakteristik, das Steuergerät und das Fahrzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The method for adjusting the steering characteristics, the control unit and the vehicle should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the method for adapting the steering characteristics, the control device and the vehicle can have a number of individual elements, components and units that differs from the number specified here in order to fulfill a function described herein.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawings an embodiment of the invention is shown.

Es zeigen:

1a-b ein Fahrzeug mit einem beispielhaft als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystem in einer vereinfachten Darstellung und
2 ein beispielhaftes Signalflussdiagramm zur Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik des Lenksystems.

Show it:

1a-b a vehicle with a steering system designed as an example of a steer-by-wire steering system in a simplified representation and
2 an exemplary signal flow diagram for adjusting at least one steering characteristic of the steering system.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die 1a und 1b zeigen ein beispielhaft als Personenkraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 12 mit mehreren Fahrzeugrädern 26, 28 und mit einem Lenksystem 10 in einer vereinfachten Darstellung. Das Lenksystem 10 weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern 26, 28 auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 12 vorgesehen. Ferner ist das Lenksystem 10 vorliegend als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, bei welchem eine Lenkvorgabe in zumindest einem Betriebszustand elektrisch an die Fahrzeugräder 26, 28 weitergeleitet wird. Grundsätzlich könnte ein Lenksystem jedoch auch als konventionelles Lenksystem, insbesondere als elektrische Servolenkung, ausgebildet sein.the 1a and 1b show a vehicle 12 designed as an example as a passenger vehicle with a plurality of vehicle wheels 26, 28 and with a steering system 10 in a simplified representation. The steering system 10 has an operative connection with the vehicle wheels 26, 28 and is provided for influencing a direction of travel of the vehicle 12. Furthermore, the steering system 10 is embodied here as a steer-by-wire steering system, in which a steering specification is electrically forwarded to the vehicle wheels 26, 28 in at least one operating state. In principle, however, a steering system could also be designed as a conventional steering system, in particular as an electric power steering system.

Das Lenksystem 10 weist eine an sich bekannte Bedieneinheit 34 auf. Die Bedieneinheit 34 umfasst eine Lenkhandhabe 20, beispielsweise in Form eines Lenkrads, sowie einen, insbesondere mechanisch mit der Lenkhandhabe 20 gekoppelten, Feedback-Aktuator 36. Im vorliegenden Fall ist der Feedback-Aktuator 36 zumindest zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf die Lenkhandhabe 20 vorgesehen. Alternativ könnte eine Lenkhandhabe auch als Joystick, als Lenkhebel und/oder als Lenkkugel oder dergleichen ausgebildet sein. Ferner könnte grundsätzlich auch auf einen Feedback-Aktuator verzichtet werden. Zudem ist denkbar, auf eine Bedieneinheit vollständig zu verzichten.The steering system 10 has an operating unit 34 known per se. Operating unit 34 includes a steering handle 20, for example in the form of a steering wheel, and a feedback actuator 36, which is in particular mechanically coupled to steering handle 20. In the present case, feedback actuator 36 is designed at least to generate a steering resistance and/or a restoring torque the steering handle 20 is provided. Alternatively, a steering handle could also be designed as a joystick, as a steering lever and/or as a steering ball or the like. Furthermore, in principle, a feedback actuator could also be dispensed with. In addition, it is conceivable to dispense with an operating unit entirely.

Darüber hinaus weist das Lenksystem 10 wenigstens einen Radlenkwinkelsteller 22, 24 auf. Im vorliegenden Fall umfasst das Lenksystem 10 beispielhaft zwei als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller 22, 24 und folglich insbesondere eine radindividuelle Lenkung. Die Radlenkwinkelsteller 22, 24 sind zumindest im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Die Radlenkwinkelsteller 22, 24 sind getrennt voneinander ausgebildet und im vorliegenden Fall frei von einer mechanischen Verbindung. Die Radlenkwinkelsteller 22, 24 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Ferner sind die Radlenkwinkelsteller 22, 24 rein elektrisch mit der Bedieneinheit 34 und folglich der Lenkhandhabe 20 verbunden. Jeder der Radlenkwinkelsteller 22, 24 weist eine Wirkverbindung mit genau einem der Fahrzeugräder 26, 28, insbesondere einem Vorderrad, auf. Die Radlenkwinkelsteller 22, 24 sind dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Lenkvorgabe einen jeweiligen Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 22, 24 zu ändern. Dazu umfasst jeder der Radlenkwinkelsteller 22, 24 ein beispielhaft als Zahnstange ausgebildetes Lenkungsstellelement 38, 40 und einen mit dem Lenkungsstellelement 38, 40 zusammenwirkenden und als Elektromotor ausgebildeten Lenkaktuator 42, 44. Grundsätzlich könnte ein Lenksystem natürlich auch einen als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Ferner kann ein Lenksystem auch wenigstens vier als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller umfassen. Prinzipiell könnte ein Lenksystem auch eine Kombination aus einem als Einzelradsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller und einem als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Darüber hinaus könnte insbesondere auch wenigstens ein Radlenkwinkelsteller einem als Hinterrad ausgebildeten Fahrzeugrad zugeordnet sein.In addition, the steering system 10 has at least one wheel steering angle adjuster 22, 24. In the present case, the steering system 10 includes, for example, two wheel steering angle adjusters 22, 24 designed as individual wheel adjusters and consequently, in particular, a wheel-specific steering system. The wheel steering angle adjusters 22, 24 are constructed at least essentially identically. The wheel steering angle adjusters 22, 24 are designed separately from one another and in the present case do not have a mechanical connection. The wheel steering angle adjusters 22, 24 can be controlled independently of one another. Furthermore, the wheel steering angle adjusters 22, 24 are purely electrically connected to the operating unit 34 and consequently to the steering handle 20. Each of the wheel steering angle adjusters 22, 24 has an operative connection with exactly one of the vehicle wheels 26, 28, in particular a front wheel. The wheel steering angle adjusters 22, 24 are provided to change a respective wheel steering angle of the corresponding vehicle wheel 22, 24 as a function of a steering specification. For this purpose, each of the wheel steering angle adjusters 22, 24 comprises a steering adjusting element 38, 40, embodied, for example, as a toothed rack, and a steering actuator 42, 44 which interacts with the steering adjusting element 38, 40 and is embodied as an electric motor. In principle, a steering system could of course also include a wheel steering angle adjuster embodied as a central actuator. Furthermore, a steering system can also include at least four wheel steering angle adjusters designed as individual wheel adjusters. In principle, a steering system could also include a combination of a wheel steering angle adjuster designed as an individual wheel adjuster and a wheel steering angle adjuster designed as a central adjuster. In addition, in particular at least one wheel steering angle adjuster could also be assigned to a vehicle wheel designed as a rear wheel.

Ferner umfasst das Fahrzeug 12 eine Erfassungssensorik 14. Die Erfassungssensorik 14 ist dazu vorgesehen, wenigstens eine Umfeld- und/oder Positionsinformation 16, also eine mit einem Umfeld des Fahrzeugs 12 und/oder einer Position des Fahrzeugs 12 korrelierte Information, zu erfassen und als Erfassungssignal bereitzustellen. Im vorliegenden Fall ist die Erfassungssensorik 14 dabei zumindest zur Erfassung eines Verkehrszeichens 18, insbesondere eines Verkehrsschilds, vorgesehen. Dazu umfasst die Erfassungssensorik 14 im vorliegenden Fall wenigstens ein als Kamerasensor ausgebildetes Sensorelement 46. Das Sensorelement 46 ist dazu vorgesehen, das Verkehrszeichen 18, insbesondere das Verkehrsschild, wie beispielsweise ein Autobahnschild oder ein Kreisverkehrschild, zu erfassen und als Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 bereitzustellen. Darüber hinaus kann die Erfassungssensorik 14 weitere Sensorelemente (nicht dargestellt) umfassen, wie beispielsweise einen Radarsensor, einen Lidarsensor, einen Schallsensor und/oder einen GPS-Sensor. Grundsätzlich könnte eine Erfassungssensorik natürlich auch mehrere als Kamerasensoren ausgebildete Sensorelemente umfassen. Zudem können eine Erfassungssensorik prinzipiell auch frei von einem als Kamerasensor ausgebildeten Sensorelement sein und stattdessen lediglich einen GPS-Sensor umfassen. In diesem Fall könnte die Erfassungssensorik zur Erfassung von Lokalisierungs- und/oder GPS-Daten vorgesehen sein und diese als Umfeld- und/oder Positionsinformation bereitstellen. Vehicle 12 also includes detection sensors 14. Detection sensors 14 are provided to detect at least one item of surroundings and/or position information 16, i.e. information correlated with surroundings of vehicle 12 and/or a position of vehicle 12, and as a detection signal to provide. In the present case, the detection sensor system 14 is provided at least for detecting a traffic sign 18, in particular a traffic sign. For this purpose, the detection sensor system 14 includes in the present Case at least one sensor element 46 embodied as a camera sensor. Sensor element 46 is provided to detect traffic sign 18, in particular the traffic sign, such as a motorway sign or a roundabout sign, and to make it available as environment and/or position information 16. In addition, the detection sensor system 14 can include further sensor elements (not shown), such as a radar sensor, a lidar sensor, a sound sensor and/or a GPS sensor. In principle, a detection sensor system could, of course, also include a number of sensor elements designed as camera sensors. In addition, a detection sensor system can in principle also be free of a sensor element designed as a camera sensor and instead only comprise a GPS sensor. In this case, the detection sensor system could be provided for the detection of localization and/or GPS data and provide these as environment and/or position information.

Darüber hinaus weist das Fahrzeug 12 ein Steuergerät 30 auf. Das Steuergerät 30 ist im vorliegenden Fall als Lenkungssteuergerät ausgebildet und folglich Teil des Lenksystems 10. Das Steuergerät 30 weist eine elektrische Verbindung mit den Radlenkwinkelstellern 22, 24 auf. Das Steuergerät 30 weist ferner eine elektrische Verbindung mit der Bedieneinheit 34 auf. Zudem weist das Steuergerät 30 eine elektrische Verbindung mit der Erfassungssensorik 14 auf. Das Steuergerät 30 ist zumindest zur Steuerung eines Betriebs des Lenksystems 10 vorgesehen.In addition, the vehicle 12 has a control device 30 . In the present case, control unit 30 is in the form of a steering control unit and is therefore part of steering system 10. Control unit 30 has an electrical connection to wheel steering angle adjusters 22, 24. The control unit 30 also has an electrical connection to the operating unit 34 . In addition, control unit 30 has an electrical connection to detection sensor system 14 . The control device 30 is provided at least for controlling an operation of the steering system 10 .

Dazu umfasst das Steuergerät 30 eine Recheneinheit 32. Die Recheneinheit 32 umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 32 zumindest ein im Betriebsspeicher hinterlegtes Betriebsprogramm mit zumindest einer Berechnungsroutine, zumindest einer Auswerteroutine 48 und/oder zumindest einer Anpassungsroutine 50. Prinzipiell könnte ein Steuergerät auch von einem Lenkungssteuergerät verschieden und beispielsweise als einzelnes, zentrales Fahrzeugsteuergerät mit einer zentralen Recheneinheit ausgebildet sein. Zudem ist denkbar, für jeden Radlenkwinkelsteller sowie für die Bedieneinheit separate Steuergeräte vorzusehen und diese kommunizierend miteinander zu verbinden.For this purpose, the control unit 30 includes an arithmetic unit 32. The arithmetic unit 32 includes at least one processor (not shown), for example in the form of a microprocessor, and at least one operating memory (not shown). In addition, processing unit 32 includes at least one operating program stored in the operating memory with at least one calculation routine, at least one evaluation routine 48 and/or at least one adaptation routine 50. In principle, a control unit could also be different from a steering control unit and, for example, be embodied as a single, central vehicle control unit with a central processing unit . In addition, it is conceivable to provide separate control units for each wheel steering angle adjuster and for the operating unit and to connect them to one another in a communicating manner.

Darüber hinaus kann das Fahrzeug 12 und/oder das Lenksystem 10 weitere, nicht dargestellte Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise eine interne Fahrzeugsensorik zur Erfassung wenigstens eines Betriebssignals der Radlenkwinkelsteller 22, 24, einen an sich bekannten Bordcomputer und/oder ein an sich bekanntes Navigationsgerät.In addition, vehicle 12 and/or steering system 10 may include other components and/or assemblies that are not shown, such as internal vehicle sensors for detecting at least one operating signal from wheel steering angle adjusters 22, 24, a known on-board computer and/or a well-known navigation device.

Eine Lenkcharakteristik eines Lenksystems, wie beispielsweise ein Lenkverhalten und/oder ein Lenkgefühl, wird in der Regel von einem Hersteller vorgegeben und für jedes Fahrzeug einmalig appliziert. Eine dynamische und individuelle Anpassung der Lenkcharakteristik beispielsweise in Abhängigkeit einer mittels einer Erfassungssensorik erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation kann hierdurch jedoch nicht erreicht werden.A steering characteristic of a steering system, such as steering behavior and/or steering feel, is usually specified by a manufacturer and applied once for each vehicle. However, a dynamic and individual adaptation of the steering characteristics, for example as a function of information about the surroundings and/or position detected by a detection sensor system, cannot be achieved in this way.

Zur Erhöhung einer Adaptivität und/oder Variabilität wird deshalb im Folgenden ein Verfahren zur Anpassung wenigstens einer Lenkcharakteristik des Lenksystems 10 während des Betriebs des Lenksystems 10 im Fahrzeug 12 vorgeschlagen. Vorliegend ist dabei insbesondere die Recheneinheit 32 dazu vorgesehen, das Verfahren auszuführen und weist dazu insbesondere ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln auf.In order to increase adaptivity and/or variability, a method for adapting at least one steering characteristic of steering system 10 during operation of steering system 10 in vehicle 12 is therefore proposed below. In the present case, in particular the arithmetic unit 32 is provided to carry out the method and for this purpose has in particular a computer program with corresponding program code means.

Erfindungsgemäß wird die Lenkcharakteristik, insbesondere ein Lenkverhalten und/oder ein Lenkgefühl, in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik 14 erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 und demnach im vorliegenden Fall insbesondere in Abhängigkeit einer Art eines erkannten Verkehrszeichens 18 dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation angepasst. Dazu kann vorliegend eine Lenkübersetzung zwischen der Lenkhandhabe 20 und den Radlenkwinkelstellern 22, 24 und/oder ein Spurwinkel, ein Spurdifferenzwinkel und/oder eine Übersetzung zwischen den beiden gegenüberliegenden Fahrzeugrädern 26, 28 variiert werden. Zur Anpassung der Lenkcharakteristik kann dabei beispielsweise eine Kennlinie oder ein Kennfeld verwendet werden. Hierdurch kann im ersten Fall ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie der Lenkaktuatoren 42, 44 der Radlenkwinkelsteller 22, 24 und/oder ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie des Feedback-Aktuators 36 der Bedieneinheit 34 modifiziert werden. Im zweiten Fall kann ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie eines ersten Lenkaktuators 42 der Lenkaktuatoren 42, 44 und/oder ein Motormoment und/oder eine Motorkennlinie eines zweiten Lenkaktuators 44 der Lenkaktuatoren 42, 44 modifiziert werden. Alternativ könnte eine Lenkcharakteristik jedoch auch in Abhängigkeit von Lokalisierungs- und/oder GPS-Daten dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation angepasst werden. Zudem könnte eine, insbesondere anzupassende, Lenkcharakteristik auch beispielsweise mit einem Lenkwiderstand und/oder einem Rückstellmoment eines Feedback-Aktuators oder mit einem Lenkmoment eines Lenkaktuators korreliert sein. Ist das Lenksystem als konventionelles Lenksystem ausgebildet, so könnte die, insbesondere anzupassende, Lenkcharakteristik ferner auch mit einem Unterstützungsmoment eines Servomotors des Lenksystems korreliert sein.According to the invention, the steering characteristics, in particular a steering behavior and/or a steering feel, are dynamically adapted to a current driving situation as a function of the environmental and/or position information 16 detected by the detection sensor system 14 and accordingly in the present case in particular as a function of a type of a recognized traffic sign 18. For this purpose, a steering ratio between the steering handle 20 and the wheel steering angle adjusters 22, 24 and/or a toe angle, a toe difference angle and/or a ratio between the two opposite vehicle wheels 26, 28 can be varied. A characteristic curve or a characteristic map can be used, for example, to adapt the steering characteristic. As a result, in the first case, a motor torque and/or a motor characteristic of the steering actuators 42, 44 of the wheel steering angle adjusters 22, 24 and/or a motor torque and/or a motor characteristic of the feedback actuator 36 of the operating unit 34 can be modified. In the second case, a motor torque and/or a motor characteristic of a first steering actuator 42 of the steering actuators 42, 44 and/or a motor torque and/or a motor characteristic of a second steering actuator 44 of the steering actuators 42, 44 can be modified. Alternatively, however, a steering characteristic could also be dynamically adapted to a current driving situation as a function of localization and/or GPS data. In addition, a steering characteristic that is to be adapted in particular could also be correlated, for example, with a steering resistance and/or a restoring torque of a feedback actuator or with a steering torque of a steering actuator. If the steering system is designed as a conventional steering system, the esp special to be adapted, steering characteristics also be correlated with a support torque of a servomotor of the steering system.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine vorteilhafte Verknüpfung zwischen der Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 und einem Lenkverhalten bzw. Fahrzeugverhalten des Fahrzeugs 12 erreicht werden. Beispielsweise ist bei erkennen eines Kreisverkehrschildes eine entsprechende Anpassung der Lenkübersetzung zwischen der Lenkhandhabe 20 und den Radlenkwinkelstellern 22, 24 denkbar, um die Lenkcharakteristik derart anzupassen, dass ein Fahrer komfortabel mit angenehmen Lenkeinschlag, beispielsweise maximal 90° Auslenkung der Lenkhandhabe 20, den Kreisverkehr durchfahren kann. Bei den vorliegend verwendeten, als Einzelradstellern ausgebildeten Radlenkwinkelstellern 22, 24 ist zusätzlich denkbar, bei Erkennen des Kreisverkehrschildes eine erhöhte Vorspur in Erwartung des baldigen Einlenkens einzustellen, um eine Agilität des Fahrzeugs 12 beim Anlenken zu verbessern. Alternativ ist denkbar, bei einem sehr auf Sicherheit ausgelegten Fahrzeug 12 bzw. Fahrer eine Nachspur in Richtung Untersteuern einzustellen.The method according to the invention enables an advantageous link to be achieved between information about the surroundings and/or position information 16 and a steering behavior or vehicle behavior of vehicle 12 . For example, if a roundabout sign is detected, a corresponding adjustment of the steering ratio between the steering handle 20 and the wheel steering angle adjusters 22, 24 is conceivable in order to adjust the steering characteristics in such a way that a driver can drive through the roundabout comfortably with a pleasant steering angle, for example a maximum deflection of the steering handle 20 by 90° . With the wheel steering angle adjusters 22, 24 used here, designed as individual wheel adjusters, it is also conceivable to set an increased toe-in when recognizing the roundabout sign in anticipation of imminent turning in, in order to improve the agility of the vehicle 12 when turning. Alternatively, it is conceivable to set a toe-out in the direction of understeer in the case of a vehicle 12 or driver that is very much designed for safety.

Darüber hinaus kann die Lenkcharakteristik jedoch auch derart angepasst werden, dass bei einer längeren Geradeausfahrt, wie beispielsweise bei einer Autobahnfahrt, ein Energieverbrauch des Fahrzeugs 12 reduziert wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Vorspur nahe Null ergibt. Zudem kann die Lenkcharakteristik derart angepasst werden, dass bei Durchfahren enger Kurven, beispielsweise bei einer Überlandfahrt, eine Agilität des Fahrzeugs 12 erhöht wird. Hierzu kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Vorspur erhöht. Ferner kann die Lenkcharakteristik derart angepasst werden, dass bei erhöhter Schleuder- oder Rutschgefahr eine Fahrsicherheit erhöht wird. In diesem Fall kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich eine Nachspur erhöht. Darüber hinaus kann die Lenkcharakteristik derart angepasst werden, dass bei einem Parkiervorgang eine Manövrierbarkeit des Fahrzeugs 12 erhöht wird. In diesem Zusammenhang kann die Lenkcharakteristik beispielsweise derart angepasst werden, dass sich die Lenkübersetzung erhöht und/oder sich ein Spurdifferenzwinkel nahe Null ergibt.In addition, however, the steering characteristics can also be adapted in such a way that the energy consumption of the vehicle 12 is reduced when driving straight ahead for a longer period of time, for example when driving on the freeway. In this context, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that there is a toe-in close to zero. In addition, the steering characteristics can be adapted in such a way that the agility of the vehicle 12 is increased when driving through tight curves, for example when driving overland. For this purpose, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that a toe-in increases. Furthermore, the steering characteristics can be adjusted in such a way that driving safety is increased when there is an increased risk of skidding or slipping. In this case, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that toe-out increases. In addition, the steering characteristics can be adjusted in such a way that the maneuverability of the vehicle 12 is increased during a parking operation. In this context, the steering characteristics can be adjusted, for example, in such a way that the steering ratio increases and/or the toe difference angle is close to zero.

Eine dauerhafte Veränderung der Lenkcharakteristik kann jedoch nachteilig beispielsweise bezüglich eines Reifenverschleißes und/oder eines Energiebedarfs sein. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Lenkcharakteristik mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich temporär und/oder kurzzeitig angepasst wird, insbesondere an eine aktuelle Fahrsituation. Aus diesem Grund wird vorliegend in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik 14 erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 eine Anpassungsdauer ermittelt und die Lenkcharakteristik nach Ablauf der Anpassungsdauer wieder auf einen Ausgangszustand zurückgesetzt. Hierfür kann beispielsweise ein in die Recheneinheit 32 integrierter Timer und/oder Zeitgeber mit einer variabel einstellbaren Zeitdauer verwendet werden. Alternativ könnte ein Ende des Anpassungszustands jedoch auch anhand der Umfeld- und/oder Positionsinformation 16, anhand einer Fahrereingabe, eines Fahrzeugzustands, eines Fahrzustands und/oder einer Umgebungsbedingung ermittelt werden.However, a permanent change in the steering characteristics can be disadvantageous, for example with regard to tire wear and/or energy requirements. It is therefore advantageous if the steering characteristic is only temporarily and/or briefly adapted using the method according to the invention, in particular to a current driving situation. For this reason, in the present case, an adaptation period is determined as a function of the environment and/or position information 16 detected by means of the detection sensor system 14 and the steering characteristics are reset to an initial state after the adaptation period has expired. For this purpose, for example, a timer and/or timer integrated into the computing unit 32 with a variably adjustable time period can be used. Alternatively, however, an end of the adaptation state could also be determined based on the environment and/or position information 16, based on a driver input, a vehicle state, a driving state and/or an environmental condition.

Eine weitere Optimierung des vorliegenden Verfahrens kann zudem erreicht werden, wenn bei der dynamischen Anpassung der Lenkcharakteristik weitere Grö-ßen berücksichtigt werden, insbesondere eine Fahrereingabe, beispielsweise in Form einer Lenkvorgabe, ein Fahrzeugzustand, beispielsweise ein Beladungszustand, ein Fahrzustand, beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung des Fahrzeugs 12, und/oder Umgebungsbedingungen, beispielsweise eine Wetterlage.A further optimization of the present method can also be achieved if other variables are taken into account during the dynamic adjustment of the steering characteristics, in particular a driver input, for example in the form of a steering specification, a vehicle state, for example a load state, a driving state, for example a speed, a Acceleration and/or deceleration of vehicle 12, and/or environmental conditions, such as weather conditions.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, die Lenkcharakteristik für einen gesamten, vorausliegenden Streckenabschnitt zu optimieren. Hierzu wird in Abhängigkeit der mittels der Erfassungssensorik 14 erfassten Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 eine Anpassungssequenz für den durch die Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 definierten, vorausliegenden Streckenabschnitt ermittelt und die Lenkcharakteristik unter Verwendung der Anpassungssequenz derart angepasst, dass eine Betriebsstrategie für den durch die Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 definierten, vorausliegenden Streckenabschnitt optimiert wird. Beispielsweise kann in diesem Fall je nach Art eines erkannten Verkehrszeichens und/oder zu erwartenden Fahrmanövers eine entsprechende Anpassungssequenz ermittelt und zur Anpassung der Lenkcharakteristik genutzt werden. Die Anpassungssequenz kann dabei mehrere Anpassungskenngrößen umfassen, welche zu verschiedenen Zeitpunkten beim Durchfahren des vorausliegenden Streckenabschnitts und/oder zur konsekutiven Anpassung der Lenkcharakteristik genutzt werden. Hierdurch kann beispielsweise beim Einfahren in einen Kreisverkehr eine erste Anpassungskenngröße, beim Durchfahren des Kreisverkehrs eine zweite Anpassungskenngröße und beim Ausfahren aus dem Kreisverkehr eine dritte Anpassungskenngröße zur Anpassung der Lenkcharakteristik genutzt werden. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, beim Einfahren in den Kreisverkehr die Lenkcharakteristik derart anzupassen, dass ein Fahrer komfortabel mit angenehmen Lenkeinschlag in den Kreisverkehr einfahren kann. Anschließend kann die Lenkcharakteristik beim Durchfahren des Kreisverkehrs derart angepasst werden, dass ein entsprechend erhöhter Lenkwinkel am kurvenäu-ßeren Fahrzeugrad 26, 28 eingestellt wird, um einen idealen Querkraftaufbau zu ermöglichen. Beim Ausfahren aus dem Kreisverkehr kann der erhöhte Lenkwinkel dann wieder zurückgenommen werden, sodass der Fahrer komfortabel mit angenehmen Lenkeinschlag aus dem Kreisverkehr herausfahren kann.Furthermore, provision can be made to optimize the steering characteristics for an entire route section ahead. For this purpose, an adaptation sequence for the route section ahead defined by the environment and/or position information 16 is determined as a function of the environment and/or position information 16 detected by means of detection sensor system 14, and the steering characteristics are adapted using the adaptation sequence in such a way that an operating strategy for the defined by the environment and / or position information 16, ahead route section is optimized. In this case, for example, depending on the type of traffic sign recognized and/or the driving maneuver to be expected, a corresponding adaptation sequence can be determined and used to adapt the steering characteristics. The adaptation sequence can include a number of adaptation parameters, which are used at different points in time when driving through the route section ahead and/or for the consecutive adaptation of the steering characteristics. As a result, a first adjustment parameter can be used to adjust the steering characteristics when entering a roundabout, a second adjustment parameter when driving through the roundabout, and a third adjustment parameter when exiting the roundabout. In this context, it is conceivable, for example, to adapt the steering characteristics when entering the roundabout in such a way that a driver can comfortably can enter the roundabout with a pleasant steering angle. The steering characteristics can then be adjusted when driving through the roundabout in such a way that a correspondingly increased steering angle is set on the vehicle wheel 26, 28 on the outside of the curve in order to enable an ideal lateral force build-up. When driving out of the roundabout, the increased steering angle can then be reversed again, so that the driver can drive out of the roundabout comfortably with a pleasant steering angle.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines vereinfachten, beispielhaften Signalflussdiagramms zur Anpassung der Lenkcharakteristik des Lenksystems 10. 2 shows a schematic representation of a simplified, exemplary signal flow diagram for adjusting the steering characteristics of the steering system 10.

Dabei wird zunächst mittels der Erfassungssensorik 14, insbesondere dem Sensorelement 46, ein Verkehrszeichen 18, insbesondere ein Verkehrsschild, wie beispielsweise ein Autobahnschild oder ein Kreisverkehrschild, erfasst und als Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 der Auswerteroutine 48 der Recheneinheit 32 zugeführt. Die Auswerteroutine 48 ist dazu vorgesehen, aus der Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 eine Anpassungskenngröße 52 zur Anpassung der Lenkcharakteristik zu ermitteln und an die Anpassungsroutine 50 der Recheneinheit 32 weiterzuleiten. Die Anpassungsroutine 50 ist dazu vorgesehen, unter Verwendung der Anpassungskenngröße 52 das Lenksystem 10, insbesondere die Bedieneinheit 34 und/oder die Radlenkwinkelsteller 22, 24, anzusteuern und dabei die Lenkcharakteristik in Abhängigkeit der Anpassungskenngröße 52 und folglich in Abhängigkeit der Umfeld- und/oder Positionsinformation 16 dynamisch und temporär an eine, im vorliegenden Fall insbesondere durch das Verkehrszeichen 18 definierte, aktuelle Fahrsituation anzupassen.In this case, a traffic sign 18, in particular a traffic sign, such as a motorway sign or a roundabout sign, is first detected by means of the detection sensor system 14, in particular the sensor element 46, and fed to the evaluation routine 48 of the processing unit 32 as environmental and/or position information 16. The evaluation routine 48 is provided to determine an adaptation parameter 52 for adapting the steering characteristic from the environment and/or position information 16 and to forward it to the adaptation routine 50 of the computing unit 32 . Adaptation routine 50 is intended to use adaptation parameter 52 to control steering system 10, in particular operating unit 34 and/or wheel steering angle adjusters 22, 24, and in doing so to control the steering characteristics as a function of adaptation parameter 52 and consequently as a function of the environment and/or position information 16 dynamically and temporarily to a current driving situation, which is defined in particular by the traffic sign 18 in the present case.

Das beispielhafte Signalflussdiagramm in 2 soll dabei lediglich beispielhaft ein Verfahren zur Anpassung der Lenkcharakteristik des Lenksystems 10 beschreiben. Insbesondere kann die Auswerteroutine 48 zur Ermittlung der Anpassungskenngröße 52 auch weitere Größen berücksichtigen, wie beispielsweise Lokalisierungs- und/oder GPS-Daten, Fahrzeugdaten, Fahrdaten und/oder Umgebungsdaten. Darüber hinaus ist denkbar, Daten von einem externen Rechnersystem, wie beispielsweise einem Cloudsystem, abzurufen und ebenfalls bei der Anpassung der Lenkcharakteristik zu berücksichtigen.The exemplary signal flow diagram in 2 is only intended to describe a method for adapting the steering characteristics of the steering system 10 as an example. In particular, the evaluation routine 48 for determining the adjustment parameter 52 can also take into account other variables, such as localization and/or GPS data, vehicle data, driving data and/or environmental data. In addition, it is conceivable to call up data from an external computer system, such as a cloud system, and also to take it into account when adjusting the steering characteristics.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016212677 A1 [0002]

Claims

Method for adapting at least one steering characteristic, in particular a steering behavior and/or a steering feel, of a steering system (10) during operation of the steering system (10) in a vehicle (12), the vehicle (12) having a detection sensor system (14) for detecting at least environmental and/or position information (16), and wherein the steering characteristics are dynamically adapted to a current driving situation as a function of the environmental and/or position information (16) detected by the detection sensors (14).

procedure after claim 1 , characterized in that the detection sensor system (14) is provided at least for detecting a traffic sign (18), in particular a traffic sign, and at least one type of traffic sign (18) is used as environment and/or position information (16) to adapt the steering characteristics .

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the steering characteristic is a steering ratio between a steering handle (20) of the steering system (10) and a wheel steering angle adjuster (22, 24) of the steering system (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steering characteristic is a toe angle, a toe difference angle and/or a gear ratio between two opposite vehicle wheels (26, 28) of the vehicle (12).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an adaptation sequence for a route section ahead defined by the environment and/or position information (16) is determined as a function of the environment and/or position information (16) detected by means of the detection sensor system (14). and the steering characteristics are adapted using the adaptation sequence in such a way that an operating strategy for the route section ahead defined by the environment and/or position information (16) is optimized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steering characteristic is adapted to the current driving situation in such a way that energy consumption of the vehicle (12) is reduced when driving straight ahead for a long time, that agility of the vehicle (12) is increased when driving through tight bends that driving safety is increased when there is an increased risk of skidding or slipping, and/or that the maneuverability of the vehicle (12) is increased during a parking operation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a driver's input, a vehicle state, a driving state and/or environmental conditions is/are taken into account in the dynamic adaptation of the steering characteristic.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an adaptation period is determined as a function of the environment and/or position information (16) detected by means of the detection sensors (14) and the steering characteristic is reset to an initial state after the adaptation period has expired.

Control device (30) with a computing unit (32) for carrying out a method according to one of the preceding claims.

Vehicle (12), in particular a motor vehicle, with a steering system (10), with a detection sensor system (14) for detecting at least one piece of environmental and/or position information (16) and with a control unit (30). claim 9 .

Vehicle (12) after claim 10 , characterized in that the steering system (10) is designed as a steer-by-wire steering system and comprises at least one wheel steering angle adjuster designed as a central adjuster or at least two wheel steering angle adjusters (22, 24) designed as individual wheel adjusters.