CN1930012B - 用于车辆的行驶动态调节的方法、用于执行该方法的装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节车辆的行驶动态的方法，其中，将行驶状态参量的与驾驶员预给定值相应的给定值

与该行驶状态参量的所检测的实际值

相比较，并检测和改变侧倾力矩分配。该方法这样执行，a.借助行驶状态参量的给定值

与该行驶状态参量的实际值

相比较来确定车辆的行驶性能；b.根据所确定的行驶性能来确定相应于预给定的行驶性能的新的侧倾力矩分配；c.调节该新的侧倾力矩分配。本发明还涉及一种用于调节车辆的行驶动态的装置，该装置具有用于车辆的前桥和后桥上的侧倾力矩支承的机构和用于检测车辆的至少一个行驶状态参量

的传感器，该装置适用于执行所述方法。该装置可有利地使用在用于横摆力矩补偿(ESP)的系统中。

Description

用于车辆的行驶动态调节的方法、用于执行该方法的装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于调节车辆的行驶动态的方法，在该方法中，将行驶状态参量的与驾驶员预给定值相应的给定值与行驶状态参量的实际值相比较，并且在该方法中，检测和改变侧倾力矩(Wankmoment)分配。

本发明还涉及一种用于调节车辆的行驶动态的、适用于执行该方法的装置，该装置包括用于在车辆的前桥上和后桥上侧倾力矩支承的机构和用于检测至少一个行驶状态参量的传感器。

背景技术

横摆力矩调节已用名称ESP(电子稳定程序)公开，横摆力矩调节通过在各个车轮制动器中自动建立压力并且借助于对驱动发动机的发动机管理系统的干涉来影响车辆的行驶性能。当所测量的实际横摆角速度与借助于驾驶员预给定值计算的给定横摆角速度(Gierrate)之间的差超过一定阈值时进行调节干涉。干涉的方式和强度取决于该差的值。

但制动干涉和对传动系的干涉导致车辆减速并且被驾驶员察觉为对行驶动态的不利影响。因此调节干涉不适合用来改善车辆在操纵方面的行驶性能并且仅在临界行驶状况中进行。

车辆的安全性、舒适性和操纵性主要通过车轮上的承载悬架和减振装置以及通过两个稳定器来确定，这些稳定器在前桥和后桥上使右车轮与左车轮相互连接。

具有可调节的减振器的底盘系统是已知的，这些减振器通过根据横向加速度或转向角使减振器变硬来减小动态侧倾和提高灵活性。可调节的减振系统的一个改进方案是半主动的天钩系统，在这种天钩系统中，这样调节单个车轮的阻尼力，使得车身表现得似乎被用钩固定在上方。

这种系统主要用于减轻车辆车身的侧倾并且由此首先在用于获得驾驶舒适性。

除了通过控制所述可调节减振器来影响底盘之外，还可以改变前桥和后桥上的稳定器的硬度。

稳定器通常设计成横向的扭杆弹簧，扭杆弹簧在车辆车身侧倾运动时，即在一个车桥的车轮的反向的弹簧运动时扭转。扭杆弹簧由此提供绕侧倾轴线的复位力矩并且使车辆稳定。

已知一种由宝马(BMW)股份公司的称为“动态驾驶控制”(DDC)的方法，在该方法中，通过根据行驶状态在前桥与后桥之间分配稳定力矩来进行侧倾稳定。为了能可变地分配稳定力矩，稳定器是分开的并且液压地工作的回转马达在两侧与稳定器半部相连接。因此，通过液压压力可在每个车轮上单独地调节合适的稳定力。

为了调节侧倾稳定，检测车辆的横向加速度并通过合适的稳定器控制来调整由于高的横向加速度而可以期望的侧倾力矩。

所述已知的方法和系统的基础在于，在极限安全性的或最低舒适性的行驶状况中改善车辆的行驶动态.

但此外还存在这样的希望，即根据行驶状况或持久地影响车辆特征。

发明内容

因此，本发明的目的在于，使车辆的行驶性能在任意驾驶操纵中都与期望的性能相匹配。

在此设想，执行一种用于调节车辆的行驶动态的方法，在该方法中，将与驾驶员预给定值相应的给定横摆角速度与所检测到的实际横摆角速度相比较，并且在该方法中，检测和改变侧倾力矩分配。该方法的特征在于，借助于给定横摆角速度与实际横摆角速度的比较来确定车辆的行驶性能；根据所确定的行驶性能来求得对应于预给定的行驶性能的、新的侧倾力矩分配；调节所求得的侧倾力矩分配，还根据给定横摆加速度和实际横摆加速度来确定车辆的行驶性能，以便根据给定横摆角速度与实际横摆角速度之间和给定横摆加速度与实际横摆加速度之间的比较结果来进行新的侧倾力矩分配以及控制行驶动态所用的制动器干涉和/或发动机干涉。

根据本发明的方法使得可借助于行驶状态参量的由驾驶员调节的给定值来识别驾驶员希望达到的驾驶操纵，例如转弯行驶，并且借助于该行驶状态参量实际的值来确定车辆的反应。将车辆的反应与驾驶员愿望相比较并通过调节合适的侧倾力矩分配来与该驾驶员愿望相匹配。

因此，根据本发明的方法与将所测量到的行驶状态参量的值与极限值相比较并当超过阈值时进行调节的方法不同。

通过驾驶员预给定值与车辆反应的比较，与指示极限行驶性能的阈值不相关地执行该方法。这可以使行驶性能即使在非极限范围中也与期望的行驶性能相匹配，并且由此例如提高车辆的机动性，并由此除安全性以外还提高驾驶乐趣。

非极限行驶状况中的行驶动态的调节还可这样实现，本发明设想，改变侧倾力矩分配来影响行驶性能，与在极限行驶状况中通过ESP整个对车辆或单个车轮进行的减速不同，所述改变保持不被驾驶员察觉。取而代之的是，驾驶员察觉到改善的操纵性和较高的灵活性。

可通过对可调节的减振器和/或对后桥上的和/或前桥上的稳定器的干涉来进行根据本发明设想的侧倾力矩分配的改变。

因此，该方法的一个优选的实施形式的特征在于，通过控制车辆的前桥上的和/或后桥上的至少一个稳定器来调节根据行驶性能确定的侧倾力矩分配。

在另一个有利的实施形式中，通过控制一个车轮上的至少一个可调节的减振器来调节侧倾力矩分配。

这里，前桥和后桥上的侧倾力矩支承由所述车桥上的车轮负荷差得到，并且新的侧倾力矩分配的调节导致前桥和后桥上的车轮负荷差的变化。为了使这些车桥上的车轮负荷差不激烈地在朝右车轮或左车轮的方向上移动，在此优选控制一个车桥上的两个减振器。

本发明使得可通过改变车辆的垂直动态来影响水平动态。这里对侧倾力矩分配的干涉可动态地、即短时地在驾驶操纵期间进行。但侧倾力矩分配也可静态地调节。

该方法设想成动态地改变侧倾力矩分配的实施形式在此尤其用于确定的驾驶操纵期间改善行驶性能。

在设想静态地改变侧倾力矩分配的实施形式中，可持久地使车辆具有期望的行驶性能，这种行驶特性与由机械原因带来的车辆设计相结合/叠加。

根据本发明的方法尤其适用于影响车辆的自动转向性能(Eigenlenkverhalten)。

因此，在根据本发明的方法的一个优选实施形式中，调节对应于预给定的自动转向性能的、新的侧倾力矩分配自动转向。

因此，本发明可校正过度或不足转向的行驶性能和/或调节稍微过度或不足转向的行驶性能-如果期望如此的话。本发明在此利用的知识是，有利于前桥的侧倾力矩分配，即在前桥上比在后桥上支承更高的侧倾力矩时的分配，导致车辆的不足转向，而有利于后桥的分配带来车辆的过度转向。

该效应是基于总侧向力在车桥上的分配。支承在一个车桥上的较大的侧倾力矩引起较大的车轮负荷差，导致总侧向力减小。这使的该车桥上必须具有较大的主销内倾角，由此得到过度或不足转向的行驶性能。

可通过提高后桥或前桥上的稳定器的刚度来获得侧倾力矩支承在朝前桥或后桥的方向上的移动。通过将前桥或后桥上的可调节的减振器设定得较硬，同样可以使侧倾力矩支承在朝前桥或后桥的方向上移动，。

根据本发明在此设想，对应于期望的自动转向性能的、新的侧倾力矩分配根据由行驶状态参量的给定值与实际值的比较求得的自动转向性能来求得。

在该方法的一特别优选的实施形式中，借助于给定横摆角速度与所检测的实际横摆角速度的比较来确定行驶性能。

在此，借助于由驾驶员调节的转向角和车辆纵向速度在车辆模型中来求得给定横摆角速度。该给定横摆角速度相应于当车辆以理想的或期望的方式遵循驾驶员预给定值时对于车辆所得到的横摆角速度。

尤其可借助于给定横摆角速度与实际横摆角速度之间的比较确定车辆的自动转向性能。

这里在该方法的一特别优选的实施形式中，如果给定横摆角速度的数值等于、大于或小于实际横摆角速度的数值，则确定出中性的、不足转向的或过度转向的行驶性能。

但也可以例如借助于转向角与侧滑角之间的比较来确定自动转向性能。

在根据本发明的方法的一有利实施形式中，在识别到车辆的不足转向时，这样调节侧倾力矩分配，即，使得侧倾力矩支承在朝后桥的方向上移动。这将让后桥上的稳定器和/或减振器调节得较硬来实现，并且这由于上述效应而导致在朝过度转向的方向上改变的行驶性能。

相应地，在一同样有利的实施形式中，如果确定出车辆的过度转向，则使侧倾力矩支承在朝前桥的方向上移动。

在根据本发明的方法中，有利地在一个调节周期内求得和比较给定横摆角速度和实际横摆角速度.由于车辆和底盘的各个部件的弹性和惯性，这里给定横摆角速度信号在相位上远在反映车辆对驾驶员动作的反应的实际横摆角速度的信号之前.因此保留有足够的时间，以便即使在信号动态高的情况下也这样迅速地执行稳定器控制和/或减振器控制，以便影响车辆的反应.

因此，根据本发明的方法的特别的优点也在于，车辆反应可及时且有效地与期望的车辆反应相匹配。

实际上已经证实，通过上述的调节策略可在多种行驶状况中获得良好的结果。

但在根据本发明的方法的一同样优选的实施形式中，也可更早地干涉车辆的行驶性能。

在此考虑行驶状态参量的梯度，即这些参量在时间上的变化，所述变化通常也被称为加速度。

在一优选的实施形式中，在此借助于给定横摆加速度与实际横摆加速度的比较来求得车辆性能。给定横摆加速度又借助于由驾驶员调节的转向角梯度和车辆纵向速度或借助于微分器由给定横摆角速度的两个在时间上相邻的值来确定。实际横摆加速度由实际横摆角速度的变化得到。

通过给定横摆角速度和实际横摆角速度的梯度、即给定横摆加速度和实际横摆加速度的彼此分离可识别将要出现的过度转向或不足转向。

期望出现的过度转向或不足转向在该方法的该实施形式中又这样来避免，即使得侧倾力矩支承在朝前桥或后桥的方向上移动。

特别有利的还在于，将根据本发明的方法结合在用于横摆力矩调节的方法中。

这例如可通过传统ESP方法的功能与根据本发明的方法的功能共同作用来实现。

因此，在一优选实施例中设想，除了稳定器干涉和/或减振器干涉还根据给定横摆角速度与实际横摆角速度之间的和/或给定横摆加速度与实际横摆加速度之间的比较结果来进行制动器干涉和/或发动机干涉。制动器干涉在此优选在至少一个车轮上进行。

此外，这些干涉在该方法的一有利实施形式中相互协调。

根据本发明的方法以此方式可非常有利地结合在基于制动干涉和/或发动机干涉的用于行驶动态调节、尤其是用于横摆力矩补偿的现存方法中。也可利用用于检测行驶状态参量的、例如设置在ESP系统中的相应的传感器系统。

因此，根据本发明的方法可以例如通过提早地改变侧倾力矩分配而不必进行用于行驶动态调节的制动干涉。

另外，在该方法的一有利的实施形式中，在考虑行驶状态参量的极限值的情况下进行稳定器干涉、减振器干涉、制动干涉和发动机干涉。

行驶状态参量的极限值在此优选是在考虑行驶状态在物理上的可实现的情况下用于行驶状态参量的界限值。

因此，根据本发明方法的调节干涉由此应有利地这样执行，即，使得行驶状态参量的实际值决不会超过极限值。

此外，本发明还提供一种用于调节车辆的行驶动态的装置，该装置包括用于车辆的前桥和后桥上的侧倾力矩支承的机构和用于检测车辆的至少一个行驶状态参量的传感器.该装置的特征在于，该装置具有：减法器，用于求得行驶状态参量的由驾驶员调节的值与该行驶状态参量的所检测到的值之间的差；调节器，用于借助于行驶状态参量的由驾驶员调节的值与所检测的值之间的差求得调节参量；单元，用于由调节参量和所检测到的前桥与后桥之间的侧倾力矩分配求得前桥上的车轮负荷差变化量和后桥上的车轮负荷差变化量；加法器，用于将所计算的车轮负荷差变化量累加到瞬时车轮负荷上；以及接口，用于根据所计算的车轮负荷差变化量的总和与瞬时车轮负荷来控制所述用于侧倾力矩支承的机构.

该装置尤其适用于执行根据本发明的方法。该装置还具有可特别可靠地执行该方法的优点。

为了求得相对于所检测的侧倾力矩分配的变化，所述用于计算车轮负荷差变化量的单元完全确定新的侧倾力矩分配。但考虑到该装置的安全性，特别有利的是，仅还对所检测到的侧倾力矩分配的变化进行进一步处理，由此，所检测到的侧倾力矩分配在该单元故障的情况下保持受不影响。

因此，根据本发明的结构也可以以有利的方式将该装置设计成“故障沉默的”。在识别到功能故障的情况下，该装置可被关闭并且侧倾力矩分配可不受该装置影响地被调节或保持不变。

在一优选实施形式中，所述用于侧倾力矩支承的机构设计成稳定器。

在一同样优选的实施形式中，所述用于侧倾力矩支承的机构是可调节的减振器。

该装置还优选包括至少一个用于检测横摆角速度的传感器。

此外非常有利的是，所述调节器是PD调节器、即具有差分分量的比例调节器。该调节器使得除了调节参量本身的变化之外还可考虑变化速度。以此方式可识别行驶状态参量的给定变化的梯度与行驶状态参量的实际变化的梯度的彼此分离并将该分离用于调节中。

在此，在该装置的一优选实施例中，PD调节器的P分量(比例分量)考虑横摆角速度，D分量(差分分量)考虑横摆加速度。

如前所述，根据本发明的方法可有利地结合在ESP调节中。因此，该装置也特别有利地适合应用在用于横摆力矩补偿的系统(ESP系统)中。

附图说明

由从属权利要求和下面借助于附图对本发明的详细说明中得到本发明其它有利的实施形式。其中：

图1表示标记了梯度的给定横摆角速度和实际横摆角速度在时间上的变化；

图2表示根据本发明的方法中的调节策略的、带有用于执行根据本发明的方法的装置的部件的视图；以及

图3表示车辆速度和横摆角速度在变换双重车道且有减振器支承和无减振器支承的情况下在时间上的变化。

具体实施方式

本发明提供了一种根据横摆角速度和横摆加速度有利地对车辆的侧倾力矩分配进行调节的方法。该调节尤其用于辅助已知的电子稳定程序(ESP)并且在此尤其也可在非极限行驶状况中执行，以改善车辆在任意行驶状况中的行驶性能。

根据本发明的方法的基础在于，通过改变垂直性能的特征来影响车辆的水平动态。这通过借助于可调节的稳定器或可调节的减振器进行侧倾力矩分配来实现。

稳定器控制和/或减振器控制在此不仅旨在侧倾补偿，而且主要在车辆的操纵范围和极限范围中用于减少和尽可能避免ESP-调节的制动干涉。

稳定器控制和/或减振器控制在此可有利地通过ESP-调节与制动和发动机干涉组合并且使得行驶性能更安全更舒适。

通过传统的ESP-调节进行的制动干涉对于驾驶员可感觉为车辆减速，因此仅在极限行驶状况中进行。如果稳定器控制或减振器控制协调一致，则稳定器或减振器控制保持不被驾驶员察觉，并且在非极限范围中也可用来影响行驶性能并且尤其用于影响车辆的自动转向性能。

除了稳定器和/或减振器在车辆侧倾运动期间的动态调节之外，根据本发明的方法也同样可静态地调节侧倾力矩分配。由此，可持续地影响自动转向性能，并且使其与期望的自动转向性能匹配。

下面在此主要描述本发明的一个实施例，在该实施例中，通过将给定横摆角速度与实际横摆角速度

相比较来确定车辆的自动转向性能，并且借助于根据本发明的方法来改变所述自动转向性能。但在其它实施例中也可用其它方式求得自动转向性能。因此，行驶性能例如可借助于横向加速度分析处理。

给定横摆角速度

是根据驾驶员的转向行为对于车辆参考模型得到的横摆角速度。这里这基于这样一种车辆模型，该车辆模型以稳态的单轨模型为基础，在该单轨模型中，给定横摆角速度

通过下面的关系式由车轮上的转向角δ、车辆纵向速度v、轴距l和车辆的自动转向梯度EG得到。

${\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}}_{\mathrm{ref}}=\mathrm{\δ}\frac{v}{l+\mathrm{EG}\·v^2}$

通常借助于方向盘角度传感器检测转向角δ。因为存在方向盘角度与车轮上的转向角δ之间的已知并且大多固定的传动比，所以在此以简单的方式由方向盘角度计算转向角δ。

车辆纵向速度v通常由车轮圆周速度导出。在此借助于车轮转速传感器检测车轮的角速度并且借助于车轮的已知半径计算车轮圆周速度。

自动转向梯度EG考虑车辆的自动转向性能。按照自动转向性能的传统定义，如果自动转向梯度EG小于零、等于零或者大于零，则车辆处于过度转向、中性转向或不足转向。

除了用于确定给定横摆角速度

的转向角δ和车辆纵向速度v的瞬时值之外，还通过横摆角速度传感器测量横摆角速度的实际值

给定横摆角速度说明了当车辆以理想化方式遵循驾驶员的预给定值时对于车辆得到横摆角速度的值。该给定横摆角速度因此指示：驾驶员意图引入何种驾驶操作。

在相位上，信号远位于车辆的实际横摆角速度

的信号之前，因为车辆的反应由于车辆元件的弹性和车辆的惯性而表现出一定的延迟。

现在借助于信号可求得：车辆随后将以何程度侧倾。在此首先假定一μ＝1的高摩擦系数μ，以保证最大可能的安全性潜力。

由于信号与后面的信号

之间的相移而保留了足够时间，以便在信号动态高的情况下，即在驾驶员的方向变化期望明确的情况下，在车辆开始侧倾之前或在车辆的侧倾性能明显变化之前，及时地引入稳定器控制和/或减振器控制。

根据本发明的调节策略在此设想，首先借助于在调节周期期间所检测的实际横摆角速度

与所确定的给定横摆角速度

之间的差来判断：车辆在该调节周期中表现出中性转向、过度转向还是不足转向的行驶性能。

调节周期在此例如应保持这样的时间间隔，即，在该时间间隔中得到对驾驶员动作的可测量的车辆反应，并且调节周期应比车辆完全对驾驶员动作作出反应的时间间隔短得多，以便可有效地影响最终的车辆反应。

本发明利用了公知的效应，即一个车桥上的侧倾力矩支承的变化引起车轮负荷差的变化，并且由此引起该车桥上的总侧向力的变化。

因此，通过前桥和后桥的可供使用的总侧向力的改变，可改变车辆的行驶性能。

如果例如后桥上的稳定器被调节得较硬，而前桥上的稳定器调节得较软，则在侧倾过程期间，后桥上的车轮负荷差大于前桥上的车轮负荷差。这通过轮胎的渐减的侧向力特征曲线导致车轮负荷差异较大的车桥上的总侧向力减小，即在此情况下在后桥上发生。车辆的行驶性能由此朝“过度转向”的性能变化。

同样，可通过可调节的减振器改变车桥上的车轮负荷差异。一个车桥上的减振器的较硬或较软的调节在此导致该车桥上的较大或较小的车轮负荷差。

在利用这些观察结果的情况下，在根据本发明的方法中以下面的方式借助于比较信号与

来确定和改变行驶性能：

如果给定横摆角速度

的数值大于实际横摆角速度

的数值，即如果满足

则确定车辆趋向于不足转向。于是根据差的值和其它参数p来确定和调节新的侧倾力矩分配，在该侧倾力矩分配中侧倾力矩支承朝后桥方向移动。由此实现了前桥上的可供使用的总侧向力增大和后桥上的可供使用的总侧向力减小。这导致车辆的横摆角速度

提高并且由此接近驾驶员的预给定值。

如果给定横摆角速度

的数值小于实际横摆角速度的数值，即如果满足则确定车辆趋向于过度转向。于是根据差的值和必要时其它参数p来确定和调节新的侧倾力矩分配，在该侧倾力矩分配中侧倾力矩支承朝前桥方向移动。由此实现了前桥上的可供使用的总侧向力减小和后桥上的可供使用的总侧向力增大。这导致车辆的横摆角速度减小并且由此接近驾驶员的预给定值。

已经证实，通过该策略可在很多行驶状况下可获得良好的结果。但为了可更加提早地干涉车辆的行驶性能，非常有利的是，将另一个行驶状态参量用于该调节中。

因此，在本发明的一个构型中，求得实际横摆角速度的梯度即实际横摆加速度以及给定横摆角速度的梯度即给定横摆加速度作为行驶状态参量，这些行驶状态参量给出了关于车辆接下来的行为如何的情况的说明。

通过这些梯度的比较可求得可能将出现的过度转向或不足转向。在此类似于给定横摆角速度与实际横摆角速度之间的比较进行该比较。

图1中示出了给定横摆角速度和实际横摆角速度在时间上的变化。也示出了相切于这些曲线的切线，这些曲线的斜率相应于参量在与曲线的切点处的梯度。

借助于两个曲线的斜率可看到，可通过梯度的彼此分离看出过度转向或不足转向的性能。

因此，新的侧倾力矩分配也可根据微分

进行。

由此可进行稳定器控制和/或减振器控制，该稳定器控制和/或减振器控制不仅将给定横摆角速度与实际横摆角速度

之间的调节偏差而且将横摆角速度本身的变化看作用于干涉的标准。

在此特别有利的是，不仅根据差而且根据该差在时间上的导数

来确定新的侧倾力矩分配。

以此方式可对稳定器或减振器进行非常安全的、可信的、提早的且有效的控制。

图2中示出了上述调节策略的实现。

将给定横摆角速度的和实际横摆角速度的数值的信号输入给减法器210，该减法器输出这两个信号的差作为调节参量e，该调节参量用作PD调节器220的输入信号。

在该具有差分分量的比例调节器中，调节参量u不仅受调节参量e的变化的影响，而且受其变化速度的影响。

因此，PD调节器220的P分量考虑了差

D分量考虑了导数

当差超过一定的阈值时，则确定了调节需求。

PD调节器220借助于实际横摆角速度与给定横摆角速度

之间的调节偏差并且附加地在考虑参数p的情况下计算调节参量u，所述参数p适应性地与希望的车辆性能相匹配，并且根据行驶状况来选择所述参数p的值。因此，参数p的值例如可随车辆纵向速度v和/或横摆角速度变化。

可通过匹配参数p来改变车辆的行驶特征。这些参数因此使预给定的或期望的行驶性能参数化。

在确定调节参量u时，也通过参考横摆角速度考虑一个参数，该参考横摆角速度指明：在考虑安装设置好的车辆自动转向性能和当前路面摩擦系数的情况下也可物理地实现哪个横摆角速度，而不使车辆失去其行驶稳定性。该调节在此这样执行，即，使得实际横摆角速度

不超过参考横摆角速度的值。

通过PD调节器220计算和输出的调节参量u现在用作用于计算新的侧倾力矩分配的单元230的输入参量。该单元由调节参量u和瞬时侧倾力矩分配(w)计算用于前桥的车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA)和用于后桥的车轮负荷差变化量(ΔΔF_HA)，该瞬时侧倾力矩分配(w)通过前桥上的瞬时车轮负荷

和后桥上的瞬时车轮负荷

得到。

瞬时侧倾力矩分配在此由基本稳定器调节单元260计算。作为输入参量，该基本稳定器调节装置260例如获得车辆的横向加速度和车辆速度v。借助于横向加速度在此可计算车辆的总的侧倾力矩。

待施加的反侧倾力矩根据车辆的侧倾角和横向加速度由总的侧倾力矩与弹簧侧倾力矩之间的差计算。该反侧倾力矩主要根据速度v不同地分配给前桥和后桥。

由此得到侧倾力矩分配，该侧倾力矩分配借助于稳定器几何结构可换算成车轮负荷差。于是由瞬时车轮负荷分配与所计算的新的车轮负荷分配之间的差通过单元230计算用于前桥的车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA)和用于后桥的车轮负荷差变化量(ΔΔF_HA)，所述车轮负荷差变化量又由加法器240累加到前桥上的瞬时车轮负荷差

上和后桥上的瞬时车轮负荷差

上，以便可以将前桥上的新的车轮负荷差(ΔF_VA)和后桥上的新的车轮负荷差(ΔF_HA)传输给侧倾稳定器系统250。

稳定器通过接口由侧倾稳定器系统250控制。

前面描述的实施例可以有利地实现以“故障沉默”的方式设计该装置。在该实施例中，在识别到错误的情况下或者在故障的情况下，该系统表现为中性。因此在系统故障的情况下，例如没有车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA，ΔΔF_HA)传送给加法器240，从而不会引起错误地控制稳定器。

在本发明的特别优选的构型中，稳定器调节和/或减振器调节结合在常规的ESP调节中，该ESP调节在极限行驶状况中借助于每个车轮的制动器干涉使车辆实际性能与给定性能相适应。

ESP系统在此通常在极限行驶状况中导致进行横摆角速度调节，并且尤其避免车辆的横摆角速度的值超过可在物理上实现的值。

本发明用匹配侧倾力矩分配扩展了ESP调节的调节可能性，该侧倾力矩分配既在极限行驶状况中又在非极限范围中改善了行驶性能。本发明由此是现今ESP系统的非常有利的改进。

根据本发明的稳定器调节和/或减振器调节在ESP系统中的实施在此对应于一组合方案。该组合方案的出发点在于，转向装置、制动器、底盘和传动系这些单个系统中的每一个都具有基本功能。就水平动态而言，所述基本功能保持限制在单纯的控制上，例如与速度相关的转向传动或在左车轮制动器和右车轮制动器上的与横向加速度相关的制动力分配。在此，这些功能与总水平动态调节器在ESP中保持持续的交流，并且将其瞬时的调节潜力和调节动态报告给该总水平动态调节器。

中央水平动态调节器并行地由驾驶员预给定值和行驶动态参量计算车辆给定性能，并且将该车辆给定性能与当前通过统一的传感器系统求得的实际车辆性能相比较。如果该比较需要一个校正横摆力矩，则该比较将该校正横摆力矩在已知行驶状态、驾驶员愿望以及调节潜力和动态潜力的情况下分配给各个执行机构。

根据本发明的稳定器控制和/或减振器控制非常有利地适应该方案。

该组合在有利的构型中还这样地得到支持，即根据在该组合方案的范畴内使用的标准设计包括在用于执行该方法的装置中的稳定器接口。这允许侧倾力矩或代表瞬时侧倾力矩支承的因素与不同的系统交流。在遵循该标准的情况下，也可在此组合不同制造商的系统。

可调节的减振器也通过标准化的接口致动。

关于将不同的系统组合在总水平动态调节系统中，根据本发明的方法可以预防ESP的制动干涉。车辆由此较少地减速并且较动态地且协调地行驶。

图3a中示出了双重车道变换情况下的速度v、横摆角速度和横摆角速度误差在时间上的变化。该曲线图在此示出了通过天钩调节来进行侧倾力矩支承时的行驶的变化(虚线)和借助于ESP系统通过横摆角速度调节来进行侧倾力矩支承时的行驶的变化(实线)。由ESP系统计算的给定横摆角速度用点线表示，横摆角速度误差说明了所测量的横摆角速度与给定横摆角速度的偏差。

侧倾力矩分配在此既通过天钩调节又通过根据本发明的与横摆角速度相关的调节借助于调节减振器来调节.

在通过ESP调节的侧倾力矩支承中显示出明显较小的横摆角速度误差并且得到提高了几乎5％的输出速度。

可从图3b中的曲线图看出ESP调节时横摆角速度协调的变化和较高的行驶速度的原因。

该图示出了在相同的车道变换情况下通过ESP控制的制动压力p在时间上的变化，对于该变化还记录了用于图3a中的曲线图的数据。在此示出了左前车轮(VL)上的、右前车轮(VR)上的、左后车轮(HL)上的和右后车轮(HR)上的制动压力p。从图3b中的最上方的曲线图可获知ESP的活动。值1与所施加的制动压力无关地指明进行了ESP调节，值0指明未进行ESP调节。

从这些曲线图可获知，ESP在独立的天钩调节的情况下比在与横摆角速度相关的侧倾力矩支承的情况下明显更经常地通过制动干涉来稳定。

这些曲线图表明，借助于根据本发明的方法可实现行驶性能的明显改善，并且由此也可实现车辆安全性的明显改善。

因此，通过本发明提供了有利的涉及行驶状态的调节系统，通过该调节系统借助于驾驶员预给定值和用传感器检测的车辆反应来计算侧倾力矩分配，所述侧倾力矩分配使驾驶员可感觉到地改善了车辆后续性能。在此使用这样的调节系统，以便该调节系统允许车辆车身的侧倾力矩主动地在前桥与后桥之间分配，例如通过主动的侧倾稳定器系统。作为替换方案，也可考虑弹簧和减振器系统用于侧倾力矩分配。两个系统都可实现静态的和动态的侧倾力矩分配。

参考标号说明

210      减法器

220      PD调节器

230      用于计算侧倾力矩分配的单元

240      加法器

250      侧倾稳定器系统

260      基本稳定器调节单元

e        调节参量

u        调节参量

w        瞬时侧倾力矩分配的信号

p        参数

EG       自动转向梯度

l        轴距

v        车辆纵向速度

δ       车轮上的转向角

μ       摩擦系数

       真实的横摆角速度

       给定横摆角速度(由驾驶员调节的横摆角速度)

       给定横摆角速度

       横摆角速度误差

      前桥上的瞬时车轮负荷差

      后桥上的瞬时车轮负荷差

ΔΔF_VA  用于前桥的车轮负荷差变化量

ΔΔF_HA  用于后桥的车轮负荷差变化量

ΔF_VA    前桥上的车轮负荷差

ΔF_HA    后桥上的车轮负荷差

p        制动压力

VL       左前车轮

VR    右前车轮

HL    左后车轮

HR    右后车轮

Claims (23)

1.一种用于调节车辆的行驶动态的方法，在该方法中，将与驾驶员预给定值相应的给定横摆角速度

与所检测到的实际横摆角速度

相比较，并且在所述方法中，检测和改变侧倾力矩分配，其中：

a.借助于所述给定横摆角速度

与所述实际横摆角速度相比较来确定车辆的行驶性能；

b.根据所确定的行驶性能来确定对应于预给定的行驶性能的、新的侧倾力矩分配；

c.调节所述新的侧倾力矩分配，

其特征在于，还根据给定横摆加速度和实际横摆加速度来确定车辆的行驶性能，以便根据给定横摆角速度与实际横摆角速度之间和给定横摆加速度与实际横摆加速度之间的比较结果来进行所述新的侧倾力矩分配以及控制行驶动态所用的制动器干涉和/或发动机干涉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的侧倾力矩分配通过控制所述车辆前桥上的和/或后桥上的至少一个稳定器装置来调节。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述新的侧倾力矩分配通过控制一个车轮上的至少一个可调节的减振器来调节。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，动态地改变所述车辆的所述侧倾力矩分配。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，静态地改变所述车辆的所述侧倾力矩分配。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，求得所述车辆的自动转向性能。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，调节对应于期望的自动转向性能的、新的侧倾力矩分配。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于由驾驶员调节的转向角和所述车辆的纵向速度求得给定横摆角速度

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于所述给定横摆角速度与所检测到的实际横摆角速度

的比较来确定所述车辆的自动转向性能。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述给定横摆角速度的数值与所述实际横摆角速度的数值大小相同，则确定出中性的自动转向性能。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述给定横摆角速度的数值大于所述实际横摆角速度的数值，则确定出不足转向的自动转向性能。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述给定横摆角速度

的数值小于所述实际横摆角速度的数值，则确定出过度转向的自动转向性能。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，如果确定出所述车辆的不足转向，则在朝后桥的方向上移动侧倾力矩支承。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果确定出所述车辆的过度转向，则在朝前桥的方向上移动侧倾力矩支承。

15.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，附加于稳定器控制和/或车轮上的减振器控制还进行制动器干涉和/或发动机干涉。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，使所述稳定器控制和/或所述减振器控制、所述制动器干涉和/或所述发动机干涉相互协调。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在考虑所述横摆角速度的不可超过的极限值的情况下进行所述稳定器干涉、所述减振器干涉、所述制动器干涉和所述发动机干涉。

18.一种用于调节车辆的行驶动态的装置，包括用于所述车辆的前桥和后桥上的侧倾力矩支承的机构和用于检测所述车辆的横摆角速度

的传感器，所述装置具有：

a.减法器(210)，用于求得所述横摆角速度的由驾驶员调节的值

与所述横摆角速度的所检测的值

之间的差；

b.调节器(220)，用于借助于所述横摆角速度的所述由驾驶员调节的值

与所述所检测到的值之间的差求得调节参量(u)，所述调节器(220)是PD调节器，该PD调节器的D分量考虑横摆加速度；

c.单元(230)，用于由所述调节参量(u)和前桥与后桥之间的所检测到的侧倾力矩分配(w)求得所述前桥上的车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA)和所述后桥上的车轮负荷差变化量(ΔΔF_HA)；

d.加法器(240)，用于将所述前桥上的所述所计算出的车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA)和所述后桥上的所述所计算出的车轮负荷差变化量(ΔΔF_HA)累加到所述前桥上的瞬时车轮负荷和所述后桥上的瞬时车轮负荷差

上；和

e.接口，用于按照所述所计算出的车轮负荷差变化量(ΔΔF_VA，ΔF_HA)的所述总和(ΔF_VA，F_HA)与所述瞬时车轮负荷差 来控制所述用于侧倾力矩支承的机构。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于侧倾力矩支承的机构是稳定器。

20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于侧倾力矩支承的机构是可调节的减振器。

21.根据权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个用于检测横摆角速度的传感器。

22.根据权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述PD调节器(220)的P分量考虑所述横摆角速度。

23.根据权利要求18或19所述的装置在用于横摆力矩补偿(ESP)的系统中的应用。

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