Untersuchungen zum Lenkgefühl von Steer-by-Wire-Lenksystemen

Bei Steer-by-Wire Lenksystemen muss auf Grund der mechanischen Trennung von Lenkrad und Rädern das Lenkgefühl künstlich erzeugt werden. Dazu ist es erforderlich, die Radrückstellkräfte zu bestimmen. In der vorliegenden Arbeit werden dazu zwei Ansätze untersucht: die Messung dieser Kräfte mit zusätzlichen Sensoren und eine modellbasierte Schätzung auf Basis im Fahrzeug typischerweise vorhandener Sensoren. Darüber hinaus werden mehrere Funktionen zur Optimierung des Lenkgefühls entwickelt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der verbesserten Rückmeldung des Reifen-Fahrbahn-Kontakts, wie z. B. der Lenkmomentdegression im Grenzbereich und der Rückmeldung der Fahrbahnbeschaffenheit. Bestandteile der Arbeit sind die Modellentwicklung und –validierung, sowie die subjektive Bewertung durch Probandenversuche im Realfahrzeug im Vergleich mit einer konventionellen Lenkung. Description Steering feel has to be generated artificially in a steer-by-wire system because of the mechanical decoupling of steering wheel and road wheels. Two approaches are developed to determine the tire aligning forces needed for this purpose. First, the forces are measured using additional sensors. Secondly, a model based estimator is used, relying only on sensor data already available in the vehicle. Furthermore, several functions are developed to improve steering feel. The focus therein is laid on an improved feedback of the tire-road-contact, e. g. steering torque degression at the friction limit or feedback of road surface properties. This dissertation describes modeling and validation as well as subjective evaluation by a group of experts comparing steer-by-wire with a conventional steering system in an experimental vehicle.