BE1031728A1 - Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur - Google Patents
Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur Download PDFInfo
- Publication number
- BE1031728A1 BE1031728A1 BE20235505A BE202305505A BE1031728A1 BE 1031728 A1 BE1031728 A1 BE 1031728A1 BE 20235505 A BE20235505 A BE 20235505A BE 202305505 A BE202305505 A BE 202305505A BE 1031728 A1 BE1031728 A1 BE 1031728A1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- steering system
- operating temperature
- motor vehicle
- steering
- time recording
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0496—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures by using a temperature sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems (1) in einem Kraftfahrzeug, wobei eine Lenkstellereinheit (2) des Lenksystems in einem an eine Betriebstemperatur des Lenksystems (1) anpassbaren Steuerungsmodus gesteuert wird, wobei bei einer Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs eine Zeiterfassung gestartet wird, spätestens bei einer auf die Außerbetriebnahme erfolgenden Wiederinbetriebnahme die laufende Zeiterfassung gestoppt wird, unter Berücksichtigung einer von der gestarteten Zeiterfassung bis zu der bei der Wiederinbetriebnahme gestoppten Zeiterfassung verstrichenen Zeitspanne eine Start-Betriebstemperatur des Lenksystems (1) bestimmt wird, und der Steuerungsmodus bei der Wiederinbetriebnahme gemäß der bestimmten Start-Betriebstemperatur angepasst wird. Ferner betrifft die Erfindung ein elektromechanisches Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkstellereinheit (2) und einer der Lenkstellereinheit (2) zugeordneten Steuereinheit (3), wobei das Lenksystem (1) ausgebildet ist, nach einem vorstehend genannten Verfahren betrieben zu werden.
Description
1 BE2023/5505
Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur
Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer
Lenkstellereinheit und einer der Lenkstellereinheit zugeordneten Steuereinheit sowie ein
Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems in einem Kraftfahrzeug, wobei eine Lenkstellereinheit des Lenksystems in einem an eine Betriebstemperatur des Lenksystems anpassbaren Steuerungsmodus gesteuert wird.
Es ist bekannt, ein elektromechanisches Lenksystem in einem an eine Betriebstemperatur des
Lenksystems angepassten Steuerungsmodus zu betreiben, um eine Überhitzung von
Komponenten des Lenksystems zu verhindern und einen VerschleiB des Lenksystems zu reduzieren. Zudem ist aus der DE 10 2016 216 145 B4 ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem mittels einer
Lenkhandhabe ein Lenkradwinkel als Maß für einen gewünschten Radlenkwinkel für lenkbare
Räder des Kraftfahrzeugs vorgegeben wird, und bei dem zur Kompensation einer erhöhten inneren Reibung des Servolenksystems temperaturabhängig eine zusätzliche Rückstellkraft bereitgestellt wird. Weiter ist aus der DE 104 92 688 B4 ein Steuerverfahren für eine elektrische
Servolenkung bekannt, wobei in eine elektronische Steuereinheit der elektrischen Servolenkung mindestens ein Parameter eingegeben und ausgewertet wird, der für eine Höhe einer am
Fahrzeug herrschenden Temperatur repräsentativ ist, um einen automatischen Ausgleich der
Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Servolenkung in Abhängigkeit von der
Betriebstemperatur sicherzustellen. Ein Temperatursignal kann dabei aus einer
Modellberechnung der Temperatur des mechanischen Teils der elektrischen Servolenkung stammen, wobei dieses Signal von einer elektronischen Steuereinheit der elektrischen
Servolenkung berechnet wird. Zur Bestimmung einer Temperatur von in einem Lenksystem eingesetzten Halbleiterschaltungselementen ist zudem aus der EP 3 857 193 B1 eine
Schaltungsanordnung bekannt, bei der die Verstärkung einer nicht-invertierenden
Verstärkerschaltung in einem vorgegebenen Frequenzbereich eines Eingangssignals von einem eingebauten temperaturabhängigen Gatewiderstand und einem Gegenkopplungs-Widerstand abhängt und ein Maß für die Temperatur ist.
Bei einem Kraftfahrzeug wird dabei im Stand der Technik eine Betriebstemperatur des
Lenksystems für den laufenden Zündzyklus berücksichtigt. Wird das Kraftfahrzeug hingegen ausgeschaltet und später wieder gestartet, also ein neuer Zündzyklus begonnen, so wird das
9 BE2023/5505
Lenksystem zunächst mit einem an einem vorgegebenen Initialwert für eine Betriebstemperatur angepassten Steuerungsmodus betrieben. Denn zwischen zwei Zündzyklen erfolgt keine
Bestimmung der Betriebstemperatur, insbesondere weil die betreffenden Steuer- und
Auswerteeinheiten bei ausgeschaltetem Fahrzeug stromlos geschaltet sind. Hierdurch kann es aber vorkommen, dass in manchen Situationen der Initialwert für eine Betriebstemperatur beim
Starten des Kraftfahrzeugs deutlich von einer tatsächlichen Betriebstemperatur abweicht, sodass das Lenksystem nicht optimal betrieben werden kann, unter anderem mit der Folge eines erhöhten Verschleißes des Lenksystems.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems und ein elektromechanisches Lenksystem zu verbessern, insbesondere dahingehend, dass ein Verschleiß des Lenksystems weiter reduziert wird. Vorteilhafterweise soll die Fahrzeugbatterie dabei möglichst wenig belastet werden. (Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen
Lenksystems gemäß Anspruch 1 sowie ein elektromechanisches Lenksystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen
Lenksystems in einem Kraftfahrzeug vor, wobei eine Lenkstellereinheit des Lenksystems in einem an eine Betriebstemperatur des Lenksystems anpassbaren Steuerungsmodus gesteuert wird, wobei bei einer Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs eine Zeiterfassung gestartet wird, spätestens bei einer auf die AuBerbetriebnahme erfolgenden Wiederinbetriebnahme die laufende
Zeiterfassung gestoppt wird, unter Berücksichtigung einer von der gestarteten Zeiterfassung bis zu der bei der Wiederinbetriebnahme gestoppten Zeiterfassung verstrichenen Zeitspanne eine
Start-Betriebstemperatur des Lenksystems bestimmt wird, und der Steuerungsmodus bei der
Wiederinbetriebnahme gemäß der bestimmten Start-Betriebstemperatur angepasst wird.
Vorteilhafterweise wird somit bei einer Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs die
Lenkstellereinheit in einem an die bestimmte Start-Betriebstemperatur angepassten
Steuerungsmodus gesteuert und nicht lediglich mit einer fix hinterlegten Initial-
Betriebstemperatur, wodurch vorteilhafterweise ein Verschleiß des Lenksystems reduziert wird.
3 BE2023/5505
Vorteilhafterweise wird die Start-Betriebstemperatur mittels eines thermischen Modells bestimmt.
Das thermische Modell berücksichtigt dabei vorteilhafterweise die ermittelte Zeit zwischen den
Zündzyklen, also die Zeitspanne zwischen der Außerbetriebnahme und der
Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs, um darüber die Betriebstemperatur bei der
Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs abzuleiten, und diese Betriebstemperatur bei der
Wiederinbetriebnahme dann vorteilhafterweise als Start-Betriebstemperatur zu bestimmen und für den Betrieb des Lenksystems vorzugeben. Insbesondere ist vorgesehen, dass unter
Berücksichtigung der ermittelten Zeitspanne mittels des thermischen Modells die Temperatur der dem Lenksystem beziehungsweise der Lenkstellereinheit zugeordneten Steuereinheit, insbesondere einer der Lenkstellereinheit zugeordneten ECU (ECU: Electronic Control Unit), oder von gesonderten Bauteilen, insbesondere Elektronikkomponenten der Lenkstellereinheit, bestimmt wird. Auch wenn im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung von der
Betriebstemperatur gesprochen wird, ist insbesondere vorgesehen, dass einer
Betriebstemperatur mehrere Temperaturwerte zugeordnet werden können, insbesondere für unterschiedliche Komponenten des Lenksystems. Insbesondere ist eine Betriebstemperatur des
Lenksystems aber eine Betriebstemperatur der Lenkstellereinheit. Das thermische Modell nutzt vorteilhafterweise neben der erfassten Zeit zwischen den Zündzyklen die Wärmeleitfähigkeit und/oder die Abkühlungseigenschaften des Systems, insbesondere der elektronischen
Komponenten, insbesondere der ECU, von MOSFETs (MOSFET: metal oxide semiconductor field- effect transistor) und/oder anderer Komponenten, als weitere Parameter.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird für die Zeiterfassung ein Timer gestartet.
Insbesondere erfolgt die Zeiterfassung mittels einer Mikrocontrollereinheit der dem Lenksystem zugeordneten Steuereinheit, wobei die Mikrocontrollereinheit bei AuBerbetriebnahme des
Kraftfahrzeugs vorteilnafterweise weiter mit Strom versorgt wird, insbesondere von einer
Fahrzeugbatterie des Kraftfahrzeugs. Die Mikrocontrollereinheit umfasst dabei vorteilhafterweise den Timer. Vorteilhaferweise wird somit keine zusätzliche Hardware benötigt.
Weiter vorteilhaft wird die bei der AuBerbetriebnahme gestartete Zeitfassung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitvorgabe gestoppt, wenn bis dahin keine Wiederinbetriebnahme des
Kraftfahrzeugs erfolgt ist. Die vorbestimmte Zeitvorgabe ist dabei insbesondere auf einen Wert festgelegt, nach dessen Überschreiten die Differenz zwischen einer bestimmten Start-
Betriebstemperatur, insbesondere einer mittels des thermischen Modells bestimmten Start-
Betriebostemperatur, und einer vorgegebenen Initialtemperatur für die Start-Betriebstemperatur gering ist, und insbesondere unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Die vorbestimmte
4 BE2023/5505
Zeitvorgabe kann fix vorgegeben sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die
Zeitvorgabe aber auch situativ varierend vorgegeben werden, insbesondere abhängig von der
Betriebstemperatur des Lenksystems bei der Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs und/oder einer Außentemperatur. Insbesondere kann die Zeitvorgabe zwischen fünf und zwanzig Minuten betragen, insbesondere zehn Minuten. Beträgt die Zeitvorgabe zehn Minuten, würde die gestartete Zeiterfassung also nach zehn Minuten gestoppt, wenn bis dahin keine
Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs erfolgt ist.
Das vorgeschlagene Verfahren ist insofern besonders vorteilhaft für kurze Pausen zwischen zwei
Zündzyklen, beispielsweise einem Kraftfahrzeugstopp zum Betanken des Kraftfahrzeugs, und insbesondere, wenn der Pause eine starke Beanspruchung des Lenksystems vorausgegangen ist, wie beispielsweise bei einer Serpentinfahrt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass eine die Zeiterfassung realisierende Steuereinheit nach Ablauf der vorbestimmten Zeitvorgabe bis zu der
Wiederinbetriebnahme stromlos geschaltet wird. Vorteilhafterweise wird die Fahrzeugbatterie so kaum belastet. Insbesondere wird die Fahrzeugbatterie dann nicht mehr belastet, wenn durch die aktive Bestimmung einer Start-Betriebstemperatur gegenüber einer fixen Temperarturvorgabe kein signifikanter Vorteil mehr zu realisieren ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird daher nach Ablauf der vorbestimmten
Zeitvorgabe bei der Wiederinbetriebnahme der Steuerungsmodus mit vorgegebenen
Standardwerten angepasst, die insbesondere einer Betriebssituation ohne thermische
Beanspruchung des Lenksystems entsprechen. Insbesondere wird bei Ablauf der Zeitvorgabe und einer darauf erfolgenden Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs wenigstens ein fix hinterlegter Temperaturwert als Start-Betriebstemperatur des Lenksystems bestimmt.
Weiter vorteilhaft wird bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs eine Betriebssituation erfasst und die
Zeiterfassung bei der Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs nur dann gestartet, wenn die erfasste Betriebssituation einer vorgegebenen Betriebssituation entspricht. Hierdurch kann vorteilhafterweise ein unnötiger Energieverbrauch zu Lasten der Fahrzeugbatterie vermieden werden. Die Betriebssituation wird dabei insbesondere nach der Lenkaktivität beurteilt.
Insbesondere ist die vorgegebene Betriebssituation eine Betriebssituation mit einer überdurchschnittlichen Lenkaktivität, insbesondere eine Serpentinenfahrt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahren ist vorgesehen, dass wenigstens ein Betriebstemperaturwert des Lenksystems bei der Außerbetriebnahme des
Kraftfahrzeugs gespeichert wird, insbesondere dann, wenn bei der Außerbetriebnahme des
Kraftfahrzeugs die erfasste Betriebssituation der vorgegebenen Betriebssituation entspricht. 5 Ausgehend von dem wenigstens einen gespeicherten Betriebstemperaturwert wird dann vorteilhafterweise mittels des thermischen Modells und unter Berücksichtigung der bis zur
Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs vergangenen Zeit die Start-Betriebstemperatur bestimmt. Vorteilhafterweise kann so die Start-Betriebstemperatur noch präziser ermittelt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine gespeicherte
Betriebstemperaturwert mit Ablauf der vorbestimmten Zeitvorgabe gelöscht wird, insbesondere wenn nach Ablauf der vorbestimmten Zeitvorgabe ein fix hinterlegter Temperaturwert als Start-
Betriebstemperatur des Lenksystems bestimmt wird.
Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs die
Betriebstemperatur des Lenksystems bestimmt wird, und der Steuerungsmodus während des
Betriebs des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der bestimmten Betriebstemperatur angepasst wird.
Vorteilhafterweise wird hierdurch das von einem Nutzer wahrnehmbare Lenkverhalten verbessert. Des Weiteren lässt sich dadurch vorteilhafterweise der Verschleiß des Lenksystems weiter reduzieren.
Das zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe des Weiteren vorgeschlagene elektromechanische Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkstellereinheit und einer der
Lenkstellereinheit zugeordneten Steuereinheit, ist ausgebildet, nach einem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren betrieben zu werden, wobei das Verfahren insbesondere die vorstehend beschriebenen Merkmale einzeln oder kombiniert aufweisen kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuereinheit des elektromechanischen Lenksystems eine Mikrocontrollereinheit, insbesondere eine 8 Bit-Mikrocontrollereinheit, umfasst, die zur Zeiterfassung nach einer
Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, insbesondere einer Zeiterfassung im
Rahmen der Ausführung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens. Vorteilhafterweise umfasst die Mikrocontrollereinheit eine Echtzeit-Uhr, die für die Zeiterfassung ausgebildet ist.
Dabei muss die Zeiterfassung nicht hoch präzise erfolgen. Insbesondere sind Zeitabweichungen von beispielsweise +-1 Sekunde auf 10 Minuten für die Ausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens unkritisch.
6 BE2023/5505
Vorteilhafterweise weist die Steuereinheit des Lenksystems beziehungsweise der von der
Steuereinheit bei der Ausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens aktive Teil, insbesondere die Mikrocontrollereinheit der Steuereinheit, von dem Zeitpunkt einer
Außerbetriebnahme bis zu einer Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs beziehungsweise von einer Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs bis zu einem Ablauf einer vorbestimmten
Zeitvorgabe vor einer Wiederinbetriebnahme einen Energiebedarf von kleiner 10 mWh (mWh:
Milliwattstunde) auf, insbesondere kleiner 7,5 mWh. Vorteilhafterweise wird durch den geringen
Energiebedarf die Fahrzeugbatterie kaum belastet. Vorteilhafterweise wird der Energiebedarf von dem Bordspannungsnetz des Kraftfahrzeugs geliefert, wobei insbesondere ein 48 V (V: Volt) oder ein 12 V Bordspannungsnetz vorgesehen ist. Weiter vorteilhaft ist die Steuereinheit mit einem
Ruhe-Spannungsregler verbunden, über den insbesondere auch andere Fahrzeugkomponenten, die nach einer Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs weiter betrieben werden, nach der
Außerbetriebnahme betrieben werden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im
Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig.1 in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes elektromechanisches Lenksystem; und
Fig. 2 als Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes elektromechanisches Lenksystem 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen
Personenkraftwagen, dargestellt. Fig. 1 gibt dabei in einer vereinfachten perspektivischen
Darstellung einen Gesamtüberblick über das Lenksystem 1.
Das Lenksystem 1 umfasst eine Lenksäule 5 mit einer Lenkwelle 6. Die Lenkwelle 6 ist dabei über ein Lenkgetriebe 7 mechanisch mit den lenkbaren Rädern 8 eines Kraftfahrzeugs gekoppelt.
Das Lenkgetriebe 7 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Lenkstellereinheit 2 mit einem
Ritzel 21, das von einem Elektromotor 22 angetrieben werden kann, und eine gezahnte
Koppelstange 9, auch Zahnstange genannt, wobei das Lenkgetriebe 7 zur Übersetzung einer rotatorischen Bewegung des Ritzels 21 in eine translatorische Bewegung der Zahnstange 9
7 BE2023/5505 entlang deren Längsachse dient. An dem einem potentiellen Fahrer zugewandten Ende der
Lenkwelle 6 ist ein Lenkrad als Lenkhandhabe 10 zur Eingabe eines Lenkbefehls drehfest angeordnet, wobei ein Fahrer die Lenkhandhabe 10 in bekannter Weise zur Eingabe eines
Lenkbefehls drehen kann. Die sich entlang ihrer Längsachse linear bewegende Zahnstange 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zu beiden Kraftfahrzeugseiten mechanisch mit einer
Spurstange 11 gekoppelt. Die Spurstangen 11 sind wiederum jeweils mit den Fahrzeugrädern 8 mechanisch gekoppelt.
Das Lenkgetriebe 7 ist somit ausgebildet, durch eine entsprechende Ansteuerung der
Lenkstellereinheit 2 mittels einer dem Lenksystem 1 zugeordneten Steuereinheit 3 einen
Lenkbefehl unter Berücksichtigung von wenigstens einer Eingangsgröße in eine Lenkbewegung der lenkbaren Räder 8 eines Kraftfahrzeugs umzusetzen. Der Steuerungsmodus zur Ansteuerung der Lenkstellereinheit 2 mittels der Steuereinheit 3 kann dabei angepasst werden. Eine
Anpassung des Steuerungsmodus erfolgt dabei abhängig von einer Betriebstemperatur des
Lenksystems 1. Während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs und somit während eines Betriebs des Lenksystems 1 wird dabei die Betriebstemperatur des Lenksystems 1 und dabei die
Betriebstemperatur der Lenkstellereinheit 2 bestimmt, und der Steuerungsmodus während des
Betriebs des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der bestimmten Betriebstemperatur angepasst. Das
Lenksystem 1 ist darüber hinaus derart ausgebildet, dass bei einer auf eine Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs erfolgenden Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs der Steuerungsmodus bei der Wiederinbetriebnahme gemäß einer bestimmten Start-Betriebstemperatur angepasst wird, was unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 skizzierte Verfahren näher erläutert wird.
Fig. 2 zeigt dabei anhand eines Ablaufdiagramms ein Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems 1 in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines elektromechanischen Lenksystems 1, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Bei dem
Verfahren wird eine Lenkstellereinheit 2 des Lenksystems in einem an eine Betriebstemperatur des Lenksystems 1 angepassten Steuerungsmodus gesteuert. Bei einer Außerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs wird dabei eine Zeiterfassung B gestartet. Dazu umfasst in diesem
Ausführungsbeispiel die dem Lenksystem 1 zugeordnete Steuereinheit 3 eine 8-Bit-
Mikrocontrollereinheit 31 mit einem Timer. Die 8-Bit-Mikrocontrollereinheit 31 wird dabei nach der AuBerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs über einen Ruhe-Spannungsregler 4 (englisch auch als sleep voltage regulator bezeichnet) weiterhin mit Energie versorgt, wobei der
Energiebedarf nahe dem Sleep Mode, also dem energiesparenden Bereitschaftsmodus, ist, und etwa 7 mWh beträgt.
8 BE2023/5505
Mittels des Timers der 8-Bit-Mikrocontrollereinheit 31 wird in einem Schritt B die Zeit von der
Außerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs bis zu einer Wiederinbetriebnahme C des
Kraftfahrzeugs erfasst, also die Zeit zwischen zwei Zündzyklen, wobei der erste Zündzyklus mit der Außerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs endet und der zweite Zündzyklus mit der
Wiederinbetriebnahme C des Kraftfahrzeugs startet. Sollte der Timer eine vorgegebene
Zeitvorgabe erreichen, bevor eine Wiederinbetriebnahme C des Kraftfahrzeugs erfolgt ist, so wird der Timer beendet und die 8-Bit-Mikrocontrollereinheit 31 stromlos geschaltet. In diesem
Ausführungsbeispiel beträgt die Zeitvorgabe zehn Minuten. Bei einer Wiederinbetriebnahme C des Kraftfahrzeugs vor Ablauf der Zeitvorgabe, hier also vor Ablauf von zehn Minuten, wird die
Zeiterfassung durch den Timer gestoppt. In beiden Fällen, also sowohl bei einem Stoppen des
Timers durch die Wiederinbetriebnahme C als auch bei einem Stoppen des Timers aufgrund des
Erreichens der Zeitvorgabe, wird eine Start-Betriebstemperatur des Lenksystems 1 bestimmt, allerdings auf unterschiedliche Weise. Daher wird in dem in Fig. 2 gezeigten Ablaufdiagramm in einem Schritt P geprüft, ob der Timer durch die Wiederinbetriebnahme gestoppt wurde (Pfad Y;
Y: yes) oder nicht (Pfad N; N: no), also durch die Wiederinbetriebnahme oder durch das
Erreichen der Zeitvorgabe.
In dem ersten Fall (Pfad Y), also wenn der Timer durch die Wiederinbetriebnahme C des
Kraftfahrzeugs gestoppt wird, erfolgt eine Bestimmung D der Start-Betriebstemperatur mittels eines in der Steuereinheit 3 implementierten thermischen Modells 32, das basierend auf der erfassten Zeitspanne zwischen Außerbetriebnahme A und Wiederinbetriebnahme C sowie basierend auf Wärmeparametern der Steuereinheit 3 die Start-Betriebstemperatur des
Lenksystems 1 bestimmt. In einem weiteren Schritt E1 wird der Steuerungsmodus für die
Steuerung des Lenksystems 1, insbesondere für die Steuerung der Lenkstellereinheit 2, gemäß der bestimmten Start-Betriebstemperatur angepasst und der so angepasste Steuerungsmodus in einem Schritt F für den Betrieb des Lenksystems 1 angewendet. In dem zweiten Fall (Pfad N), also wenn der Timer die vorgegebene Zeit erreicht hat und die Zeitvorgabe somit abgelaufen ist, wird der Steuerungsmodus in einem Schritt E2 mit für diesen Fall vorgegebenen Standardwerten für die Start-Betriebstemperatur angepasst. Im Anschluss daran wird ebenfalls in einem Schritt F der so angepasste Steuerungsmodus für den Betrieb des Lenksystems 1 angewendet.
Gemäß einer in Fig. 2 nicht dargestellten Ausgestaltungsvariante des Verfahrens wird noch während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs, also noch vor der Außerbetriebnahme A des
Kraftfahrzeugs, mittels der Steuereinheit 3 eine Betriebssituation des Kraftfahrzeugs erfasst und
9 BE2023/5505 bewertet. Nur dann, wenn die erfasste Betriebssituation einer vorgegebenen Betriebssituation entspricht, wird die Zeiterfassung B bei der AuBerbetrieonahme A des Kraftfahrzeugs überhaupt gestartet. Die vorgegebene Betriebssituation betrifft dabei eine Vorgabe bezüglich der Intensität der Nutzung des Lenksystems 1, die beispielsweise mittels eines Schwellwertvergleichs erfasst werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass nur bei einer hohen Intensität der Nutzung des
Lenksystems, wie beispielsweise bei einer Serpentinfahrt durch die Alpen, die Zeiterfassung B bei der AuBerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs gestartet wird. Bei einer geringen Intensität der
Nutzung des Lenksystems, wie beispielsweise bei einem geraden Streckenverlauf auf einer
Autobahn, wird die Zeiterfassung B bei der AuBerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs hingegen nicht gestartet und bei einer auf eine AuBerbetriebnahme A erfolgenden Wiederinbetriebnahme C der Steuerungsmodus ebenfalls mit den vorgegebenen Standardwerten für die Start-
Betriebstemperatur entsprechend Schritt E2 angepasst.
Darüber hinaus kann eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens vorsehen, dass ein
Betriebstemperaturwert des Lenksystems 1 bei der AuBerbetriebnahme A des Kraftfahrzeugs gespeichert wird, insbesondere in einer Speichereinheit der Steuereinheit 3. Bei einer
Bestimmung der Start-Betriebstemperatur D mittels des thermischen Modells 32, wird dem thermischen Modell dieser Betrieostemperaturwert dann zur Verfügung gestellt. Unter
Berücksichtigung dieses Betriebstemperaturwerts, der Abkühlungseigenschaften des Systems und der abgelaufenen Zeit von der AuBerbetriebnahme A bis zur Wiederinbetriebnahme C wird dann mittels des thermischen Modells 32 die Start-Betriebs-Temperatur in dem Schritt D bestimmt. Die weiteren Schritte E1 und F schlieBen sich entsprechend an.
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten
Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
10 BE2023/5505
Bezugszeichenliste 1 Lenksystem 2 Lenkstellereinheit 21 Ritzel 22 Elektromotor 3 Steuereinheit 31 Mikrocontrollereinheit 32 thermisches Modell 4 Ruhespannungsregler 5 Lenksäule 6 Lenkwelle 7 Lenkgetriebe 8 lenkbares Rad 9 Koppelstange 10 Lenkhandhabe 11 Spurstange
A AuBerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs
B Zeiterfassung
C Wiederinbetriebnahme
D Bestimmung einer Start-Betriebstemperatur
E1,E2 Anpassung des Steuerungsmodus
F Anwenden des angepassten Steuerungsmodus
P Prüfung ob der Timer durch die Wiederinbetriebnahme oder durch das Erreichen der
Zeitvorgabe gestoppt wurde
Claims (13)
1. Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems (1) in einem Kraftfahrzeug, wobei eine Lenkstellereinheit (2) des Lenksystems in einem an eine Betriebstemperatur des Lenksystems (1) anpassbaren Steuerungsmodus gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Außerbetriebnahme (A) des Kraftfahrzeugs eine Zeiterfassung (B) gestartet wird, spätestens bei einer auf die Außerbetriebnahme (A) erfolgenden Wiederinbetriebnahme (C) die laufende Zeiterfassung (B) gestoppt wird, unter Berücksichtigung einer von der gestarteten Zeiterfassung (B) bis zu der bei der Wiederinbetriebnahme (C) gestoppten Zeiterfassung (B) verstrichenen Zeitspanne eine Start-Betriebstemperatur des Lenksystems (1) bestimmt (D) wird, und der Steuerungsmodus bei der Wiederinbetriebnahme (C) gemäß der bestimmten Start- Betriebstemperatur angepasst (E1, E2) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Start-Betriebstemperatur mittels eines thermischen Modells (32) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der AuBerbetriebnahme (A) gestartete Zeiterfassung (B) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitvorgabe gestoppt wird, wenn bis dahin keine Wiederinbetriebnahme (C) erfolgt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Zeiterfassung (B) realisierende Steuereinheit (3) nach Ablauf der vorbestimmten Zeitvorgabe bis zu der Wiederinbetriebnahme (C) stromlos geschaltet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der vorbestimmten Zeitvorgabe bei der Wiederinbetriebnahme (C) der Steuerungsmodus mit vorgegebenen Standardwerten angepasst (E2) wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs eine Betriebssituation erfasst wird und die Zeiterfassung (B) bei der Außerbetriebnahme (A) des Kraftfahrzeugs nur dann gestartet wird, wenn die erfasste Betriebssituation einer vorgegebenen Betriebssituation entspricht.
12 BE2023/5505
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Betriebssituation eine Betriebssituation mit einer überdurchschnittlichen Lenkaktivität ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebstemperaturwert bei der Außerbetriebnahme (A) gespeichert wird, wenn bei der Außerbetriebnahme die erfasste Betriebssituation der vorgegebenen Betriebssituation entspricht.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs die Betriebstemperatur des Lenksystems (1) bestimmt wird, und der Steuerungsmodus während des Betriebs des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der bestimmten Betriebstemperatur angepasst wird.
10. Elektromechanisches Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkstellereinheit (2) und einer der Lenkstellereinheit (2) zugeordneten Steuereinheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (1) ausgebildet ist, nach einem der vorstehenden Ansprüche betrieben zu werden.
11. Lenksystem (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) eine Mikrocontrollereinheit (31), umfasst, die zur Zeiterfassung (B) im Rahmen der Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
12. Lenksystem (1) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) von dem Zeitpunkt einer Außerbetriebnahme (A) bis zu einer Wiederinbetriebnahme (C) beziehungsweise von einer Außerbetriebnahme (A) bis zu einem Ablauf einer vorbestimmten Zeitvorgabe vor einer Wiederinbetriebnahme (C) einen Energiebedarf von kleiner 10 mWh aufweist.
13. Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) mit einem Ruhe-Spannungsregler (4) verbunden ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235505A BE1031728B1 (de) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235505A BE1031728B1 (de) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1031728A1 true BE1031728A1 (de) | 2025-01-27 |
| BE1031728B1 BE1031728B1 (de) | 2025-02-03 |
Family
ID=87136875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20235505A BE1031728B1 (de) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1031728B1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10392688B4 (de) | 2002-05-23 | 2010-04-08 | Jtekt Europe S.A.S. | Steuerverfahren für eine elektrische Servolenkung |
| DE102016216145B4 (de) | 2016-08-29 | 2020-08-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs und elektrisches Servolenksystem für ein Kraftfahrzeug |
| EP3857193B1 (de) | 2018-09-27 | 2022-06-29 | thyssenkrupp Presta AG | Temperaturmessung eines halbleiterleistungsschaltelementes |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002354145A1 (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-17 | Nsk Ltd. | Control device for electric power steering device |
| CN101663193B (zh) * | 2007-06-13 | 2012-05-30 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
| JP2012046049A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Toyota Motor Corp | 操舵装置 |
-
2023
- 2023-06-21 BE BE20235505A patent/BE1031728B1/de active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10392688B4 (de) | 2002-05-23 | 2010-04-08 | Jtekt Europe S.A.S. | Steuerverfahren für eine elektrische Servolenkung |
| DE102016216145B4 (de) | 2016-08-29 | 2020-08-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs und elektrisches Servolenksystem für ein Kraftfahrzeug |
| EP3857193B1 (de) | 2018-09-27 | 2022-06-29 | thyssenkrupp Presta AG | Temperaturmessung eines halbleiterleistungsschaltelementes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE1031728B1 (de) | 2025-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1943129B1 (de) | Scheibenwischanlage mit einer im ruhezustand eines wischerantriebs wirksamen selbsthemmung | |
| EP2252486B1 (de) | Elektronische selbsthemmung für eine scheibenwischvorrichtung | |
| EP0673328B2 (de) | Servolenkvorrichtung | |
| DE68915292T2 (de) | Servolenkeinrichtung mit Motor. | |
| DE202005009886U1 (de) | Heizgerät für elektrische Speichervorrichtungen für Fahrzeuge | |
| DE102006027828B4 (de) | Motorsteuervorrichtung | |
| DE102010055650A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs | |
| EP2609322B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines starters eines fahrzeugs | |
| DE102006051354B4 (de) | Motorsteuersystem | |
| DE3909905A1 (de) | Verfahren zur bestimmung wenigstens einer endstellung einer verstelleinrichtung in einem kraftfahrzeug | |
| WO2019048164A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer lenkvorrichtung und lenkvorrichtung | |
| EP4070986A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum temperieren eines fahrzeugteils eines kraftfahrzeugs mit einem elektrischem energiespeicher | |
| BE1031728B1 (de) | Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zum Betreiben eines elektromechanischen Lenksystems mit Berücksichtigung einer Betriebstemperatur | |
| EP3110681B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines lenksystems | |
| EP1727273B1 (de) | Vorrichtung zum Speisen eines drahtlos ansteuerbaren Stellantriebs | |
| DE10242790A1 (de) | Verfahren zum Regeln des Stroms durch ein elektromagnetisches Stellglied | |
| DE102014200528B4 (de) | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Lenkunterstützung für ein Kraftfahrzeug sowie elektrische Lenkunterstützung | |
| DE10007195A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts, insbesondere Fahrzeug-Heizgerät | |
| DE69813940T2 (de) | Vorrichtung zum Steuern eines Anlassschützes für einen Kraftfahrzeug | |
| WO2016050811A1 (de) | Verfahren zum initialisieren einer temperaturüberwachung, steuerungsverfahren für einen elektromotor und elektronische motorsteuerung | |
| DE102016009831A1 (de) | Verfahren zum Beheizen von Flächen im Innenraum eines Fahrzeugs | |
| DE102019111493A1 (de) | Verfahren zum Messen der Totzeit von Leistungsschaltern in einer Motor-Endstufe | |
| DE102007062313B4 (de) | Verfahren, Vorrichtung und Verwendung der Vorrichtung zum Steuern eines Kompressors | |
| EP2449247A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer startersteuerung, computerprogrammprodukt und startersteuerung | |
| EP1312799A2 (de) | Starteinrichtung für Brennkraftmaschinen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20250203 |