DE102004017845B4 - Method for determining the yaw moment - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ermitteln des Giermoments eines vierrädrigen Kraftfahrzeugs, mit einem Fahrzeugreferenzmodell, welches die Abweichung (Δψ. ) einer gemessenen Gierrate (ψ. ist) von einer in Abhängigkeit von einem vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel (δDRV) berechneten Referenzgierrate (ψ. ref) ermittelt, umfassend die Schritte Erkennen einer Fahrsituation auf einer Fahrbahn mit seitenweise unterschiedlichen Reibwerten (μ-Split) Ermitteln der durch die Fahrsituation erforderlichen Lenkwinkelkorrekturen (Δδkorr) und Korrigieren von Größen des Fahrzeugmodells nach Maßgabe der Lenkwinkelkorrekturen, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der Größen des Fahrzeugmodells aktiviert wird, wenn der vom Fahrer vorgegebene Lenkwinkel (δDRV) einen Grenzwert überschreitet und die Lenkrichtung einem Gegenlenken des Fahrers in Richtung Niedrigreibwertseite entspricht.Method for determining the yaw moment of a four-wheeled motor vehicle, with a vehicle reference model which determines the deviation (Δψ) of a measured yaw rate (ψ) from a reference yaw rate (ψ.ref) calculated as a function of a steering angle (δDRV) specified by the driver, comprising the steps of detecting a driving situation on a road surface with different friction coefficients (μ-split) determining the steering angle corrections (Δδkorr) required by the driving situation and correcting variables of the vehicle model in accordance with the steering angle corrections, characterized in that the correction of the sizes of the vehicle model is activated is when the driver specified steering angle (δDRV) exceeds a limit and the steering direction corresponds to a countersteering of the driver in the direction of low friction side.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Giermoments nach Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for determining the yawing moment according to the preamble of
Die prinzipielle ESP(Elektronisches Stabilitäts Programm)-Strategie zur Stabilisierung eines Fahrzeugs besteht im ungebremsten Fall in der gezielten Abbremsung einzelner Räder durch aktiven Druckaufbau im entsprechenden Radbremszylinder. Hierdurch wird durch Seitenkraftabbau und gleichzeitigen Längs- oder Bremskraftaufbau ein stabilisierendes Drehmoment (Giermoment) in die Fahrzeugstruktur eingeprägt. Im Gegensatz zum ungebremsten Fall muss bei gleichzeitiger Fahrerbremsung zur Einleitung eines stabilisierenden Giermoments von einer vorhandenen Vordruck- und damit auch Kraftverteilung an den Rädern ausgegangen werden, die sich durch den Fahrervordruck oder ggf. durch das vom ABS (Antiblockier-System) eingesteuerte Druckniveau in den Radbremszylindern einstellt.The fundamental ESP (Electronic Stability Program) strategy for stabilizing a vehicle is in the unbraked case in the targeted braking of individual wheels by active pressure build-up in the corresponding wheel brake cylinder. As a result, a stabilizing torque (yaw moment) is impressed into the vehicle structure by lateral force reduction and simultaneous longitudinal or braking force buildup. In contrast to the unbraked case must be assumed at the same time driver braking to initiate a stabilizing yaw moment of an existing Vordruck- and thus force distribution at the wheels, by the driver pre-pressure or possibly by the ABS (anti-lock braking system) controlled pressure level in the Wheel brake adjusts.
Zur besseren Erläuterung des ESP-Eingriffs im aktiv gebremsten Fall mit Druckabbau wird der Zustand ohne Druckabbau erläutert. Einen Überblick der wesentlichen Berechnungsschritte ausgehend von der Reglerausgangsgröße MG (Drehmoment bzw. Giermoment) bis zur Bestimmung der Druckanforderung Pauf ist in
Berechnung der Reglerausgangsgröße MG Calculation of the controller output M G
Die Grundelemente des ESP-Regelkreises sind
Der Index Fhz kennzeichnet die Istwerte der Gierrate ψ ., Gierbeschleunigung ψ .. und Schwimmwinkelgeschwindigkeit β . des Fahrzeugs. Die von dem Lenkwinkel abhängigen Sollwerte sind mit dem Index ref,DRV bezeichnet. Die sich aus der Differenz der Ist- und Sollwerte ergebenden Regelabweichungen der Gierrate und Gierbeschleunigung sind Δψ . und Δψ ... Die Austrittsregelschwellen sind am Index Out erkennbar. Die Verstärkungsfaktoren des PD-Reglerssind abhängig vom Reibwert der Paarung Reifen/Fahrbahn (linearer Ansatz) und der Verstärkungsfaktor des P-Reglersvom Grad der Stationarität der Fahrzeugbewegung.The index Fhz denotes the actual values of the yaw rate ψ., Yaw acceleration ψ .. and buoyancy angle velocity β. of the vehicle. The reference values dependent on the steering angle are denoted by the index ref, DRV. The control deviations of the yaw rate and yaw acceleration resulting from the difference of the actual and set values are Δψ. and Δψ ... The exit control thresholds can be recognized by the Index Out. The gain factors of the PD controller are dependent on the coefficient of friction of the tire / track pairing (linear approach) and the gain of the P controller the degree of stationarity of the vehicle movement.
Eingriffseinheit und Berechnung der DruckaufbauanforderungEngagement unit and calculation of the pressure build-up request
Die Reglerausgangsgröße MG wächst proportional zur Fahrzeuginstabilität und damit auch zum erforderlichen Giermoment, das zur gewünschten Fahrzeugstabilisierung notwendig ist. Dieses Giermoment wird durch einseitigen Druckaufbau in den Aktuatoren (Radbremsen) in die Fahrzeugstruktur eingeprägt. Im Detail bewirken die eingeprägten Bremsmomente an den Rädern einen Bremskraftaufbau in Fahrzeuglängsrichtung und einen Seitenkraftabbau in Querrichtung, die bei geeigneter Auswahl der Eingriffsräder das gewünschte Giermoment erzeugen. Somit ist für eine bestimmte Steuertendenz des Fahrzeugs (Unter- oder Übersteuern) zunächst diese Festlegung der Eingriffsräder zu treffen. Bei untersteuerndem Fahrzeug wird für den Druckaufbau das kurveninnere Hinterrad und bei übersteuerndem Fahrverhalten das kurvenäußere Vorderrad ausgewählt.The controller output variable M G increases in proportion to the vehicle instability and thus also to the required yaw moment, which is necessary for the desired vehicle stabilization. This yaw moment is impressed into the vehicle structure by unilateral pressure build-up in the actuators (wheel brakes). In detail, the impressed braking torques on the wheels cause a braking force build-up in the vehicle longitudinal direction and a side force reduction in the transverse direction, which generate the desired yaw moment with a suitable selection of the meshing wheels. Thus, for a given tax tendency of the vehicle (understeer or oversteer) first to make this determination of the meshing wheels. Understeer the vehicle is selected for the pressure build-up the inside rear wheel and oversteer driving behavior, the outside front wheel.
Die Größe der notwendigen Druckerhöhung Δpauf bestimmt sich für die Vorderachse aus dem Zusammenhang
Der Gradient der Umsetzung eines Bremszylinderdrucks in eine Bremskraft ist für die Vorder- und Hinterachse nicht gleich. Diesen Umstand erfasst der Faktor KBr, der in der folgenden Weise berechnet wird: The gradient of converting a brake cylinder pressure into a braking force is not the same for the front and rear axles. This factor is detected by the factor K Br , which is calculated in the following way:
Dabei sind:
- AK
- – Bremskolbenfläche
- rw
- – wirksamer Bremsenhalbmesser
- C*
- – Bremsenkonstante
- A K
- - Brake piston surface
- r w
- - effective brake radius
- C *
- - Brake constant
In Gleichung (4) wurde angenommen, dass sowohl der Reibwert der Paarung Bremsbelag/Bremsfläche, als auch die Reifenradien der Vorder- und Hinterachse gleich sind. Die in Gleichung (2) bzw. (3) berechnete Druckerhöhung ist im ungebremsten Fall, d. h. für den Vordruck null, gleich der absolut vorzugebenden Druckanforderung pauf. Für den gebremsten Fall hingegen ist bereits in allen Radbremsen ein Vordruck vorhanden, der für die Druckerhöhung des ESP berücksichtigt werden muss. Daher bestimmt sich die Druckanforderung in der folgenden Weise:
Der Druck pref ist ein Referenzdruck von dem ausgehend die Druckerhöhung vorgenommen wird. Dieser Druck ist gleich dem Istdruck des im Druckaufbau befindlichen Rades bei Regelungseintritt (Wert wird abgespeichert), wobei eine Kompensation von äußeren Einflußgrößen während des Regelungsablaufs wirksam ist. Erfaßt werden hier Drucksteigerungen auf dem gegenüberliegenden Rad der gleichen Achse, die z. B. durch Erhöhung des Fahrervordrucks oder Steigerung des ABS-Regelniveaus (infolge Reibwertsprung o. ä.) verursacht wurden. Der ungebremste Fall ist in Gl. (5) für pref = 0 enthalten.The pressure p ref is a reference pressure from which the pressure increase is made. This pressure is equal to the actual pressure of the wheel in the pressure build-up at control entry (value is stored), with a compensation of external factors during the control sequence is effective. Be detected here pressure increases on the opposite wheel of the same axis, the z. B. caused by increasing the driver pre-pressure or increasing the ABS control level (due to friction coefficient o. Ä.). The unbraked case is in Eq. (5) for p ref = 0 included.
Begrenzung der Druckanforderung durch den SchlupfreglerLimitation of the pressure demand by the slip controller
Wird die Druckanforderung Pauf und der darausfolgende Druck im Radbremszylinder zunehmend gesteigert, dann erreicht das entsprechende Rad zunächst den Schlupfbereich des größten Reibbeiwerts in Fahrzeuglängsrichtung. Bis zu diesem Punkt wird zum einen Bremskraft in Längsrichtung aufgebaut und des weiteren Seitenführungskraft abgebaut. Eine weitere Drucksteigerung bewirkt darauffolgend keine wesentliche Erhöhung der Bremskraft mehr, jedoch wird die Seitenführungskraft weiter reduziert, d. h. auch in diesem Bereich ist eine weitere Erhöhung des Drucks sinnvoll und wird daher auch durchgeführt. Eine Grenze findet dieser Effekt jedoch bei großen Schlüpfen (größer 80%), in dem nur noch eine geringe Seitenkraftabnahme festzustellen ist. Aus diesem Grunde und um ein komfortminderndes Blockieren des Rades zu verhindern, wird die Druckanforderung auf ein bestimmtes Niveau begrenzt.If the pressure requirement P is increased and the consequent pressure in the wheel brake cylinder increases, then the corresponding wheel first reaches the slip range of the largest coefficient of friction in the vehicle longitudinal direction. Up to this point, braking force is built up in the longitudinal direction and further reduced cornering force on the one hand. A further pressure increase subsequently causes no significant increase in the braking force more, but the cornering force is further reduced, ie, in this area, a further increase in pressure makes sense and is therefore carried out. However, this effect is limited in the case of large hatching (greater than 80%), in which only a slight decrease in lateral force is observed. For this reason and to prevent a comfort-reducing blocking of the wheel, the pressure requirement is limited to a certain level.
Dieses Niveau wird von einem Schlupfregler festgelegt. Dieser berechnet unter Berücksichtigung des am Rad gemessenen Istschlupfs ständig im Hintergrund einen Solldruck pslip im Radzylinder, der zu einem Sollschlupf von 50% führen würde (
Der in diesem Abschnitt beschriebene Schlupfregler kommt für den ungebremsten und gebremsten Fall zum Einsatz. The slip control described in this section is used for the unbraked and braked case.
Eingriffsstrategie im aktiv gebremsten Fall auf Fahrbahnen mit seitenweise unterschiedlichem Reibwert (μ-Splitt)Intervention strategy in an actively braked case on roadways with different coefficients of friction (μ-split)
Bei Bremsungen auf inhomogenen Fahrbahnen (d. h. Fahrbahnen mit unterschiedlichen Reibwerten auf der linken bzw. rechten Fahrzeugseite) treten aufgrund der unterschiedlichen Reibwerte (rechts – links) asymmetrische Bremskräfte auf. Aus diesen asymmetrischen Bremskräften resultiert ein Giermoment um die Fahrzeughochachse, welches das Fahrzeug in eine Gierbewegung in Richtung der Straßenseite mit dem höheren Reibwert versetzt (siehe
Fahrzeuge ohne das elektronische Bremssystem ABS werden in solchen Fahrsituationen instabil, da beim Blockieren der Räder die Seitenführungskraft der Reifen verloren geht und somit das, durch die asymmetrischen Bremskräfte entstandene Giermoment zur Hochreibwertseite das Fahrzeug in schnelle Drehbewegungen um die Fahrzeughochachse versetzt (Schleudern).Vehicles without the electronic brake system ABS become unstable in such driving situations, as when locking the wheels, the cornering force of the tires is lost and thus offset by the asymmetric braking forces yaw moment for Hochreibwertseite the vehicle in rapid rotational movements about the vehicle's vertical axis (spin).
Bei Fahrzeugen mit dem elektronischen Bremssystem ABS wird bei Bremsungen in diesen kritischen Situationen das Schleudern verhindert. Da mit ABS die Räder nicht blockieren, bleiben die Seitenführungskräfte an den Rädern erhalten und das aus den asymmetrischen Bremskräften resultierende Giermoment um die Fahrzeughochachse wird durch die Seitenkräfte abgestützt. Das durch die seitenweise unterschiedlichen Reibwerte der Fahrbahn bewirkte Giermoment wird dadurch aber noch nicht kompensiert, sondern der Fahrer muss dies durch Gegenlenken bewerkstelligen. Um den Fahrer beim Gegenlenken nicht zu überfordern, wird die Druckdifferenz an der Vorderachse (links – rechts) und damit das Giermoment um die Fahrzeughochachse nur langsam aufgebaut (Giermomentbegrenzung). Die Hinterachse wird dabei in den meisten Fahrzeugen unterbremst und zwar derart, dass die Bremsdrücke auf den niedrigeren Bremsdruck und somit das niedrige Reibwertpotential begrenzt werden (SelectLow).Vehicles with the ABS Electronic Brake System will prevent skidding during braking in these critical situations. Since ABS does not block the wheels, cornering forces on the wheels are maintained and the yawing moment around the vehicle's vertical axis resulting from the asymmetrical braking forces is supported by the lateral forces. However, this does not yet compensate for the yawing moment caused by the different coefficients of friction of the road surface, but the driver must accomplish this by countersteering. In order not to overstrain the driver when countersteering, the pressure difference on the front axle (left - right) and thus the yaw moment about the vehicle vertical axis is built up only slowly (yaw moment limitation). The rear axle is braked in most vehicles in such a way that the brake pressures are limited to the lower brake pressure and thus the low coefficient of friction potential (SelectLow).
Ist das Fahrzeug zusätzlich mit einem ESP-System zur Fahrstabilitätsregelung ausgerüstet, so wird dieses Gegenlenken des Fahrers vom ESP-System als Fahrwunsch interpretiert, da das ESP-System die Referenzgierrate des Fahrzeugs direkt aus der vom Fahrer vorgegebenen Lenkradstellung anhand eines Modells, z. B. Einspur- oder Zweispurmodells, berechnet. Da der Fahrer mit seinem Gegenlenken aber nur die Störung durch die asymmetrischen Bremskräfte kompensiert, giert das Fahrzeug nicht der Referenzgierrate entsprechend (im Extremfall der Geradeausbremsung giert es gar nicht).If the vehicle is additionally equipped with an ESP system for driving stability control, then this countersteering of the driver is interpreted by the ESP system as a driving intention, since the ESP system determines the reference yaw rate of the vehicle directly from the steering wheel position specified by the driver using a model, eg. B. single-track or two-track model calculated. However, since the driver only compensates for the disturbance caused by the asymmetrical braking forces with his countersteering, the vehicle does not crave the reference yaw rate (in the extreme case of straight braking, it does not crave at all).
Das ESP-System berechnet sich anhand der Referenzgierrate und der Istgierrate die Gierratenabweichung des Fahrzeugs und wenn diese Gierratenabweichung einen gewissen Schwellenwert überschreitet greift das ESP-System mit radindividuellen Bremseingriffen ein. Da der Fahrer bei Bremsungen auf inhomogenen Reibwerten Gegenlenken muss, interpretiert das ESP-System dieses Gegenlenken fälschlicherweise als Gierwunsch. Da das Fahrzeug aber weniger giert, ergibt sich schnell eine große Gierratenabweichung, was bei Überschreiten der ESP-Eingriffsschwellen fälschlicherweise zu ESP-Eingriffen führt. Um dies zu verhindern, werden bei einem Erkennen einer solchen μ-Split-Situation im ESP-System die ESP-Eingriffsschwellen aufgeweitet um ungewünschte ESP-Eingriffe zu verhindern (siehe
Ein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgerüstetes Fahrzeug ist aus der
Aus der
Aus der
Aus der nachveröffentlichten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln eines Giermoments zu schaffen, das exakter ist und eine sichere Erkennung und Bewertung von fahrdynamischen Situationen ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for determining a yaw moment, which is more accurate and allows safe detection and assessment of driving dynamics situations.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zum Ermitteln eines Giermoments mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Nebenansprüchen.The object is achieved by a method for determining a yaw moment with the features of
Das Verfahren umfasst die Schritte:
Erkennen einer Fahrsituation auf einer Fahrbahn mit seitenweise unterschiedlichen Reibwerten (μ-Split)
Ermitteln der durch die Fahrsituation erforderlichen Lenkwinkelkorrekturen und
Korrigieren von Größen des Fahrzeugmodells nach Maßgabe der Lenkwinkelkorrekturen, wobei die Korrektur der Größen des Fahrzeugmodells aktiviert wird, wenn der vom Fahrer vorgegebene Lenkwinkel einen Grenzwert überschreitet und die Lenkrichtung einem Lenken in Richtung Niedrigreibwertseite entspricht.The method comprises the steps:
Recognition of a driving situation on a road with different coefficients of friction (μ-split)
Determining the required by the driving situation steering angle corrections and
Correcting magnitudes of the vehicle model in accordance with the steering angle corrections, wherein the correction of the sizes of the vehicle model is activated when the driver predetermined steering angle exceeds a limit and the steering direction corresponds to a steering in the direction of low friction side.
Das Verfahren nutzt zur Ermittlung der Lenkwinkelkorrekturen die Bremsdrücke in den Vorderrädern aus, die in erster Näherung ein Maß für die ausgenutzte Bremskraft liefern. Die Differenz Δp der Drücke ist folglich ein Maß für das Stör- bzw. Bremsgiermoment. Dabei wird das Störgiermoment Mz durch eine logische Verknüpfung der Radeinschlagwinkel der gelenkten Räder, den Bremsdrücken und dem Drehverhalten der Räder ermittelt. Aus den eingesteuerten Bremsdrücken werden die Bremskräfte
nach der Beziehung
- F ^x,i
- = Bremskraft an einem Rad i
- r
- = dynamischer Reifenradius
- B
- = Bremsenkennwert
- pi
- = Radbremsdruck
- JWhl
- = Trägheitsmoment des Rades
- ω .i
- = Drehbeschleunigung eines Rades i
- F ^FL
- = Bremskraft vorne links
- sFL
- = halbe Spurweite des Vorderrades links
- F ^FR
- = Bremskraft vorne rechts
- sFR
- = halbe Spurweite des Vorderrades rechts
- lF
- = Abstand der Vorderachse vom Schwerpunkt
- F ^RL
- = Bremskraft hinten links
- sRL
- = halbe Spurweite des Hinterrades links
- F ^RR
- = Bremskraft hinten rechts
- sRR
- = halbe Spurweite des Hinterrades rechts
- δ
- = Radeinschlagswinkel der gelenkten Räder
after the relationship
- F ^ x, i
- = Braking force on a wheel i
- r
- = dynamic tire radius
- B
- = Brake characteristic value
- p i
- = Wheel brake pressure
- J Whl
- = Moment of inertia of the wheel
- ω. i
- = Spin of a wheel i
- F ^ FL
- = Braking force front left
- s FL
- = half track of the front wheel on the left
- FR ^ FR
- = Braking force front right
- s FR
- = half track of the front wheel on the right
- l F
- = Distance of the front axle from the center of gravity
- F ^ RL
- = Braking force rear left
- s RL
- = half track of the rear wheel left
- F ^ RR
- = Braking force in the back right
- s RR
- = half track of the rear wheel on the right
- δ
- = Wheel angle of the steered wheels
Dem Kompensations-Lenkwinkel kann mindestens ein weiterer Störgrößen-Kompensationsanteil überlagert werden, wobei dieser zweite Störgrößen-Kompensationsanteil aus dem (Fahrzustand)Bahnverlauf des Fahrzeugs ermittelt wird.The compensation steering angle can be superimposed on at least one further disturbance compensation component, this second disturbance compensation component being determined from the (driving state) trajectory of the vehicle.
Die in der Fahrstabilitätsregelung berücksichtigten Größen – Lenkwinkel und Referenzgierrate – können genauer ermittelt werden, indem der vom Fahrer vorgegebene Lenkwinkel als Größe des Fahrzeugreferenzmodells, insbesondere Einspur- oder Zweispurmodell, in Abhängigkeit von dem Kompensations-Lenkwinkel modifiziert wird.The variables taken into account in the driving stability control-steering angle and reference yaw rate-can be determined more accurately by modifying the driver-specified steering angle as the size of the vehicle reference model, in particular single-track or two-track model, as a function of the compensation steering angle.
In dem Fahrzeugreferenzmodell wird die modellbasierte Referenzgierrate mindestens aus der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und dem Lenkwinkel sowie konstanten Fahrzeuggrößen und/oder der Querbeschleunigung und/oder deren Ableitungen bzw. Ersatzsignalen ermittelt.In the vehicle reference model, the model-based reference yaw rate is determined at least from the vehicle reference speed and the steering angle as well as constant vehicle sizes and / or the lateral acceleration and / or their derivatives or substitute signals.
Zur Aktivierung der Korrektur der Größen des Fahrzeugmodells ist vorgesehen, dass die Korrektur der Größen von Bedingungen abhängt, die mindestens einen Grenzwert des vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels und die Lenkrichtung berücksichtigen.To activate the correction of the variables of the vehicle model, it is provided that the correction of the variables depends on conditions which take into account at least one limit value of the steering angle predetermined by the driver and the steering direction.
Um unplausible Korrekturen zu verhindern, ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Korrektur der Referenzgierrate nach Maßgabe von Veränderung der Referenzgierrate durch das Gegenlenken des Fahrers ab dem Erkennen einer Fahrsituation auf einer Fahrbahn mit seitenweise unterschiedlichen Reibwerten (μ-Split) begrenzt wird.In order to prevent implausible corrections, it is advantageously provided that the correction of the reference yaw rate is limited in accordance with changes in the reference yaw rate by the countersteering of the driver from the detection of a driving situation on a roadway with different coefficients of friction (μ-split).
Vorteilhaft ist, dass dem Fahrzeugmodell ein Referenzlenkwinkel δref nach der Beziehung
- δDRV
- = der vom Fahrer vorgegebene Lenkwinkel
- Δδkorr
- = f(Mz, pi, Fx,i, v, ...)
- δ DRV
- = the steering angle given by the driver
- Δδ corr
- = F (M z, p i, F x, i, v, ...)
Dabei ist es zweckmäßig, dass die im Fahrzeugmodell ermittelte Referenzgierrate in Abhängigkeit von der Beziehung
- Δδkorr
- = MINIMUM[ΔδDRV,Br; f(Mz, pi, Fx,i, v, ...)]
- ΔδDRV,Br
- = Veränderung des vom Fahrer aufgebrachten Lenkwinkels seit Beginn der Bremsung und/oder Erkennung der μ-Split Situation (Gegenlenkanteil des Fahrers),
- Δδ corr
- = MINIMUM [Δδ DRV, Br ; f (M z , p i , F x, i , v, ...)]
- Δδ DRV, Br
- = Change of the steering angle applied by the driver since the beginning of the braking and / or detection of the μ-split situation (counter-steering part of the driver),
Ferner kann vorteilhaft als weiteres Ausführungsbeispiel vorgesehen werden, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Kompensations-Lenkwinkel eine modellbasierte Kompensations-Referenzgierrate ermittelt wird. Furthermore, it can advantageously be provided as a further exemplary embodiment that a model-based compensation reference yaw rate is determined as a function of the determined compensation steering angle.
Dabei ist es zweckmäßig, dass die in Abhängigkeit von dem vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel ermittelte Referenzgierrate mittels der Kompensations-Referenzgierrate korrigiert wird. Die Referenzgierrate ψ .ref,korr für die ESP Fahrdynamikregelung wird bevorzugt nach der Beziehung
- ψ .ref,DRV
- = f(δref,DRV) und
- Δψ .korr
- = f(Δδkorr)
- ψ. ref, DRV
- = f (δ ref, DRV ) and
- Δψ. corr
- = f (Δδ corr )
Eine Begrenzung der im Fahrzeugmodell ermittelten Referenzgierrate ψ .ref,korr erfolgt vorteilhaft in Abhängigkeit von der Beziehung
- ψ .ref,DRV
- = f(δref,DRV) und
- Δψ .korr
- = MINIMUM[f(ΔδDRV,Br); (Δδkorr)] wobei
- ΔδDRV,Br
- = Veränderung des vom Fahrer aufgebrachten Lenkwinkels seit Beginn der Bremsung und/oder Erkennug der μ-Split Situation (Gegenlenkanteil des Fahrers)
- ψ. ref, DRV
- = f (δ ref, DRV ) and
- Δψ. corr
- MINIMUM = [f (Δδ DRV, Br); (Δδ corr )] where
- Δδ DRV, Br
- = Change of the steering angle applied by the driver since the beginning of the braking and / or recognition of the μ-split situation (driver's countersteering portion)
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments are specified in the subclaims.
Vorteilhaft wird von einer Recheneinheit ein „gewünschter Korrekturlenkwinkel” an der Vorderachse für eine Störmomentkompensation berechnet; der Fahrer muß aber selbst Gegenlenken.Advantageously, a computing unit calculates a "desired correction steering angle" at the front axle for a fault torque compensation; but the driver has to countersteer himself.
Mit Hilfe dieses von der Recheneinheit bestimmten „gewünschten Korrekturlenkwinkels” kann entweder der Lenkradwinkel des Fahrers als Eingang für das ESP-Referenzmodell oder direkt die Referenzgierrate des ESP-Referenzmodells korrigiert werden Durch den korrigierten Fahrerwunsch (Lenkwinkel) bzw. die korrigierte Referenzgierrate des Fahrzeugs müssen die ESP-Eintrittsschwellen bei Bremsungen auf inhomogenen Reibwerten nicht aufgeweitet werden. Die ESP-Schwellenaufweitung wird bei Bremsungen auf inhomogenen Reibwerten überflüssig. Es ergeben sich somit auch beim Gegenlenken des Fahrers keine ungewünschten ESP-Eingriffe. Desweiteren ist eine Optimierung des Bremswegs möglich, da die korrigierte Referenzgierrate eine Optimierung der Giermomentenbeeinflussung (GMB) für den gegenlenkenden Fahrer ermöglicht.With the aid of this "desired correction steering angle" determined by the arithmetic unit, either the steering wheel angle of the driver as input for the ESP reference model or directly the reference yaw rate of the ESP reference model can be corrected by the corrected driver's request (steering angle) or the corrected reference yaw rate of the vehicle ESP entry thresholds are not widened during braking on inhomogeneous coefficients of friction. The ESP threshold widening becomes superfluous when braking on inhomogeneous friction coefficients. Thus, there are no undesired ESP interventions even when the driver steers. Furthermore, an optimization of the braking distance is possible, since the corrected reference yaw rate makes it possible to optimize the yaw moment influencing factor (GMB) for the countersteering driver.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Reference to the drawing, an embodiment of the invention will be explained.
Es zeigen:Show it:
Im vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel, wird auf die Korrektur des vom Fahrer vorgegeben Lenkwinkels δDRV eingegangen.In the present first exemplary embodiment, the correction of the driver's steering angle δ DRV is discussed.
Die Bremsdrücke in den Vorderrädern liefern in erster Näherung ein Maß für die ausgenutzte Bremskraft, die Differenz der Drücke folglich ein Maß für das Bremsgiermoment.The brake pressures in the front wheels provide in a first approximation a measure of the utilized braking force, the difference of the pressures thus a measure of the Bremsgiermoment.
Die Bestimmung des für die Korrektur des vom Fahrer aufgebrachten (vorgegebenen) Lenkwinkels notwendigen Korrekturlenkwinkels wird von der Recheneinheit
Der erste Anteil ergibt sich mit Hilfe einer Störgrößenermittlung aus dem während der Bremsung durch die asymmetrischen Bremskräfte hervorgerufenen Störgiermoments M ^z. Dieses Störgiermoment wird in einer in
Schätzung der Bremskräfte aus den Bremsdrücken:Estimation of brake forces from brake pressures:
Bilanzgleichung eines Rads bei Vernachlässigung von Antriebsmoment und unter der Annahme, daß die Radaufstandskraft im Radaufstandspunkt angreift
Daraus ergibt sich mit dem Bremsmoment Mbr,i = B*pi für die Schätzung der Umfangskraft F ^x,i aus Bremsdruck und Radbeschleunigung As a result of the braking torque M Br, I = B * p i for the estimation of the peripheral force F ^ x, i of the wheel acceleration and brake pressure
Bei geringeren Genauigkeitsanforderungen kann der dynamische Anteil
Schätzung des Störgiermoments aus den BremskräftenEstimation of the disturbance yaw moment from the braking forces
Das Störgiermoment ergibt sich für Fahrzeuge mit Vorderradlenkung mit dem Radeinschlagswinkel δ und den Größen s (halbe Spurweite) und l (Abstand der Achse vom Schwerpunkt) mit den Indizes
- F
- = Vorderachse
- R
- = Hinterachse
- L
- = links
- R
- = rechts
- F
- = Front axle
- R
- = Rear axle
- L
- = left
- R
- = right
Der Ermittlungseinheit
Daher wird der Störgrößenermittlung, wie in
Diese beiden Lenkwinkel δR und δZ (aus Störgrößenermittlung und überlagerter Fahrzustandsermittlung) werden bevorzugt in einem Addierer
Das Lenkwinkel-Korrektursystem arbeitet wie folgt:
Die Aktivierung des Verfahrens zur Kompensations-Lenkwinkelkorrektur wird in Abhängigkeit von einer erkannten μ-Split Situation freigegeben. Die Erkennung einer μ-Split Fahrsituation basiert nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel auf folgenden Sensorsignalen:
- • Bremslichtschaltersignal (BLS)
- • Drucksensorsignal des Tandemhauptzylinders (THZ)
- • Drucksensorsignale der Radbremskreis
- • Raddrehzahlsensoren
- • Gierratensensor(en)
- • Querbeschleunigungssensor(en)
- • interner ESP-Status (ESP-Signale bezüglich ESP-Eingriffe)
The activation of the method for compensating steering angle correction is released as a function of a detected μ-split situation. The detection of a μ-split driving situation is based on an advantageous exemplary embodiment on the following sensor signals:
- • Brake light switch signal (BLS)
- • Pressure sensor signal of the tandem master cylinder (THZ)
- • Pressure sensor signals the wheel brake circuit
- • Wheel speed sensors
- Yaw rate sensor (s)
- • lateral acceleration sensor (s)
- • internal ESP status (ESP signals regarding ESP interventions)
Mittels Gierrate und Querbeschleunigung wird zwischen einer Geradeausfahrt und einer Kurvenfahrt (Rechts- oder Linkskurve) unterschieden. Dabei müssen in Abhängigkeit von der Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt folgende Signale vorliegen, um die Kompensations-Lenkwinkelkorrektur zu aktivieren:
Die Fahrsituation μ-Split wird bei Geradeausfahrt wie folgt erkannt:
Mindest-THZ-Druck, Bremsung durch Fahrer wird mittels THZ-Druck erkannt und Vorwärtsfahrt wurde erkannt und mindestens ein Vorderrad ist in der ABS-Regelung
oder wenn nach Überschreitung eines ersten zeitabhängigen Grenzwertes ein Vorderrad in der ABS-Regelung ist und das andere Vorderrad nicht in der ABS-Regelung ist
oder wenn beide Vorderräder im ersten ABS-Zyklus sind und die Druckdifferenz an der Vorderachse größer als ein erster druckabhängiger Grenzwert ist
oder wenn nach Überschreitung eines zweiten zeitabhängigen Grenzwertes beide Vorderräder in der ABS-Regelung sind und mindestens ein Vorderrad einen ABS-Blockierdruck von größer als einen zweiten druckabhängigen Grenzwert aufweist und der ABS-Blockierdruck an einem Vorderrad mindestens das x-fache des Blockierdrucks des anderen Vorderrads istBy yaw rate and lateral acceleration, a distinction is made between straight-ahead driving and cornering (right-hand or left-hand bend). Depending on the straight-ahead or cornering, the following signals must be present in order to activate the compensation steering angle correction:
The driving situation μ-split is recognized as follows when driving straight ahead:
Minimum THZ pressure, driver braking is detected by THZ pressure and forward drive has been detected and at least one front wheel is in ABS control
or if, after exceeding a first time-dependent limit value, one front wheel is in ABS control and the other front wheel is not in ABS control
or when both front wheels are in the first ABS cycle and the pressure differential at the front axle is greater than a first pressure dependent limit
or when, after exceeding a second time-dependent limit both front wheels are in the ABS control and at least one front wheel has an ABS blocking pressure of greater than a second pressure-dependent limit and the ABS blocking pressure at a front wheel at least x times the blocking pressure of the other front wheel is
Eine bereits erkannte Fahrsituation μ-Split bei Geradeausfahrt wird wie folgt zurückgesetzt:
Es ist kein Vorderrad in der ABS-Regelung oder nicht mehr Mindest-THZ-Druck vorhanden oder die Bremsung durch Fahrer wird nicht erkannt –
oder es liegt noch der Mindest-THZ-Druck vor und die Bremsung durch den Fahrer wird erkannt und nach Überschreitung eines zeitabhängigen Grenzwerts ist der ABS-Blockierdruck an beiden Vorderrädern kleiner als ein druckabhängiger Grenzwert oder der ABS-Blockierdruck an einem Vorderrad ist nicht mehr mindestens das x-fache des Blockierdrucks des anderen Vorderrads.An already recognized driving situation μ-split when driving straight ahead is reset as follows:
There is no front wheel in the ABS control or there is no more minimum THZ pressure or driver braking is not detected -
or there is still the minimum THZ pressure and the driver's braking is detected and, after exceeding a time-dependent limit, the ABS lock pressure at both front wheels is less than a pressure-dependent limit or the ABS lock-up pressure at a front wheel is no longer at least x times the blocking pressure of the other front wheel.
Die Fahrsituation μ-Split wird bei Kurvenfahrt wie folgt erkannt:
Ein Mindest-THZ-Druck liegt vor und die Bremsung durch Fahrer wird mittels THZ-Druck erkannt und Vorwärtsfahrt wurde erkannt und mindestens ein Vorderrad ist in der ABS-Regelung und
das kurvenäußere Vorderrad kommt zeitlich vor dem kurveninneren Vorderrad in ABS-Regelung
oder
wenn für länger als eine vorgegebene Zeitdauer beide Vorderräder in der ABS-Regelung sind und mindestens ein Vorderrad einen ABS-Blockierdruck von mehr als einen Grenzdruck aufweist und der ABS-Blockierdruck am kurveninneren Vorderrad mindestens das x-fache des Blockierdrucks des kurvenäußeren Vorderrads istThe driving situation μ-split is detected during cornering as follows:
A minimum THZ pressure is present and driver braking is detected by THZ pressure and forward drive has been detected and at least one front wheel is in ABS control and
the outside front wheel comes in front of the inside front wheel in ABS control
or
when both front wheels are in the ABS control for more than a predetermined period of time and at least one front wheel has an ABS lock pressure of more than a limit pressure and the ABS lock pressure at the inside front wheel is at least x times the lock pressure of the outside front wheel
Eine bereits erkannte Fahrsituation μ-Split bei Kurvenfahrt wird wie folgt zurückgesetzt:
Es ist kein Vorderrad in der ABS-Regelung oder es liegt nicht mehr ein Mindest-THZ-Druck vor oder die Bremsung durch Fahrer wird nicht erkannt
oder ein Mindest-THZ-Druck liegt vor und die Bremsung durch Fahrer wird erkannt und für länger als eine vorgegebene Zeitdauer ist der ABS-Blockierdruck an beiden Vorderrädern kleiner als ein Grenzbremsdruck oder der ABS-Blockierdruck am kurveninneren Vorderrad ist nicht mehr mindestens das x-fache des Blockierdrucks des kurvenäußeren Vorderrads.An already recognized driving situation μ-split during cornering is reset as follows:
There is no front wheel in the ABS control or there is no longer a minimum THZ pressure or driver braking is not detected
or a minimum THZ pressure is present and the driver's braking is detected and for longer than a predetermined period of time the ABS lock pressure at both front wheels is less than a limit brake pressure or the ABS lock pressure at the inside front wheel is no longer at least the x times the blocking pressure of the outside front wheel.
Korrektur-LenkwinkelermittlungCorrection steering angle determination
Zur Aktivierung der Ermittlung der Lenkwinkelkorrektur muss zuvor die Fahrsituation μ-Split erkannt sein und die Ermittlungseinrichtung muss aktiviert worden sein, so wie vorstehend beschrieben. Der Korrekturlenkwinkel Δδkorr basiert auf zwei Anteilen: Der erste Anteil δZ bestimmt sich aus einer Störgrößenkompensation die das wirkende Störgiermoment kompensieren soll. Diesem Anteil ist ein auf dem Gierverhalten des Fahrzeugs basierender Anteil δR überlagert. Die beiden nachfolgend beschriebenen Anteile werden addiert und ergeben den gesamten Korrekturlenkwinkel Δδkorr zu
Die Lenkwinkelermittlung basiert auf folgenden Sensorsignalen:
- • Drucksensorsignalen in jedem Radbremskreis
- • Gierratensignalen
- • Sollenkwinkelsignalen „Fahrerlenkwinkelwunsch”
- • Summenlenkwinkelsignalen am Rad
- • Raddrehzahlsensorsignalen
- • Querbeschleunigungssignalen
- • BLS-Signalen
- • Drucksensorsignalen des THZ
- • ESP-Status (ESP-Eingriffe)
- • ESP-Status (Eispurmodell-Reset)
- • Pressure sensor signals in each wheel brake circuit
- • yaw rate signals
- • desired steering angle signals "driver steering angle request"
- • Total steering angle signals at the wheel
- • Wheel speed sensor signals
- • lateral acceleration signals
- • BLS signals
- • Pressure sensor signals of the THZ
- • ESP status (ESP interventions)
- • ESP status (ice track model reset)
StörgrößenermittlungStörgrößenermittlung
Der erste Anteil des Korrekturlenkwinkels entspricht einer Störgrößen-Kompensation. Dabei wird das als Störgröße wirkende Störgiermoment Mz, welches aus den asymmetrischen Bremskräften herrührt, durch direkte Rückführung über die Kompensationsverstärkungweitgehend kompensiert. Das geschätzte Störgiermoment ist dabei die direkte Eingangsgröße für den Lenkwinkel δZ des ersten Anteils (FFW = Feed Forward Control). Es gilt die Beziehung The first portion of the correction steering angle corresponds to a disturbance compensation. In this case, the disturbance yaw moment M z acting as a disturbance variable, which originates from the asymmetrical braking forces, is achieved by direct feedback via the compensation gain largely compensated. The estimated Störgiermoment is the direct input variable for the steering angle δ Z of the first portion (FFW = Feed Forward Control). It applies the relationship
Das Störgiermoment wird mit Hilfe der kinematischen Starrkörperbeziehungen aus den Bremskräften der einzelnen Räder und dem Radeinschlagswinkel der Vorderräder geschätzt. Die statischen Bremskräfte der einzelnen Räder werden aus den ABS-Blockierdrücken der einzelnen Räder und den Dimensionen der Radbremse bestimmt. Zur Berechnung der dynamischen Bremskräfte müssen zusätzlich noch die Radbeschleunigungen berücksichtigt werden.The Störgiermoment is estimated using the kinematic rigid body relationships of the braking forces of the individual wheels and the Radeinschlagwinkel the front wheels. The static braking forces of the individual wheels are determined from the ABS locking pressures of the individual wheels and the dimensions of the wheel brake. To calculate the dynamic braking forces, the wheel accelerations must also be taken into account.
Der Kompensationsverstärkungsfaktorwird über dem mittleren Bremsdruck an der Vorderachse adaptiert. Wenn beide Vorderräder in der ABS-Regelung sind, entspricht der mittlere Bremsdruck der Vorderachse dem insgesamt (linke und rechte Fahrzeugseite gemittelt) zur Verfügung stehenden Reibwertpotential. Dieses Reibwertpotential hat wiederum auf den zu ermittelnden Korrekturlenkwinkel Einfluss.The compensation gain factor is adapted above the mean brake pressure at the front axle. If both front wheels are in ABS control, the mean brake pressure of the front axle corresponds to the total friction coefficient potential (averaged on the left and right sides of the vehicle). This coefficient of friction in turn has an influence on the correction steering angle to be determined.
Die Zusatzlenkwinkelermittlung δZ wird bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten (zwischen 10 und 2 km/h) linear bis auf δZ = 0 abgesenkt (ausgefadet).The additional steering angle detecting δ Z is at low driving speeds (10 to 2 km / h) linearly to δ = 0 Z lowered (faded out).
Zusammenfassung:Summary:
Der Lenkanteil basierend auf der Störgrößenermittlung ist im wesentlichen vom Radeinschlagwinkel der Vorderräder und von den ABS-Blockierdrücken, welche, wie später beschrieben, im wesentlichen auf den Drucksensorsignalen und den ABS-Phaseninformationen (bestimmt aus den Raddrehzahlsensorsignalen) basieren, abhängig.The steering ratio based on the disturbance determination is substantially dependent on the wheel turning angle of the front wheels and the ABS locking pressures which, as described later, are substantially based on the pressure sensor signals and the ABS phase information (determined from the wheel speed sensor signals).
Zweiter AnteilSecond share
Der auf dem Gierverhalten des Fahrzeugs basierende zweite Anteil δR der Korrekturlenkwinkelermittlung besteht aus einem P-Anteil δR,P (Reglergröße Gierratenabweichung) und einem D-Anteil δR,D (Regelgröße Gierbeschleunigungsabweichung). Die nachfolgend beschriebenen P- und D-Anteile addieren sich zum gesamten zweiten Anteil δR wie folgt
P-Anteil (Gierratenabweichung)P component (yaw rate deviation)
Die Größe für den P-Anteil ist die Gierratenabweichung Δψ .. Für den aus dem P-Anteil resultierenden Korrekturlenkwinkelanteil gilt die Beziehung
Die Gierratenabweichung Δψ . ist als Differenz von gemessener Gierrate des Fahrzeugs ψ .ist und der aus dem Fahrerrichtungswunsch (vom Fahrer vorgegebener Lenkwinkel inklusive variabler Lenkübersetzung) bestimmten Referenzgierrate des Fahrzeugs ψ .ref (Einspurmodell) definiert und ergibt sich somit zu
Die Ist-Gierrate des Fahrzeugs ψ .ist wird direkt mit einem Gierratensensor gemessen. Der Gierratensensor ist zusammen mit einem Querbeschleunigungssensor in einem Sensorcluster angeordnet, in welchem sowohl die Gierrate als auch die Querbeschleunigung gemessen werden können.The actual yaw rate of the vehicle ψ. is measured directly with a yaw rate sensor. The yaw rate sensor is arranged together with a lateral acceleration sensor in a sensor cluster in which both the yaw rate and the lateral acceleration can be measured.
Die Referenzgierrate des Fahrzeugs ψ .ref wird mit Hilfe eines Einspurmodells des Fahrzeugs bestimmt. Die wichtigsten Eingangsgrößen für das Einspurmodell sind der Fahrerrichtungswunsch und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Der aktuelle Reibwert der Fahrbahn wird mit Hilfe der gemessenen Querbeschleunigung bestimmt und das sich daraus ergebende Reibwertpotential wird bei der Berechnung der Referenzgierrate berücksichtigt.The reference yaw rate of the vehicle ψ. ref is determined by means of a single-track model of the vehicle. The most important input variables for the single-track model are the driver's direction request and the vehicle speed. The current coefficient of friction of the roadway is determined by means of the measured lateral acceleration and the resulting coefficient of friction potential is taken into account in the calculation of the reference yaw rate.
Der Verstärkungsfaktor KFB,P(v) für die Reglerrückführung der Gierratenabweichung Δψ . wird über der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v adaptiert. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit das Fahrverhalten des Fahrzeugs wesentlich beeinflusst wird dies in der Verstärkung berücksichtigt.The gain factor K FB, P (v) for the controller feedback of the yaw rate deviation Δψ. is adapted over the current vehicle speed v. Since the vehicle speed significantly influences the driving behavior of the vehicle, this is taken into account in the gain.
D-Anteil (Gierbeschleunigungsabweichung)D component (yaw acceleration deviation)
Die Größe für den D-Anteil ist die Gierbeschleunigungsabweichung Δψ ... Für den aus dem D-Anteil resultierenden Lenkwinkelanteil gilt die Beziehung
Die Gierbeschleunigungsabweichung Δψ .. wird durch Differentiation der Gierratenabweichung Δψ . ermittelt The yaw acceleration deviation Δψ .. is determined by differentiation of the yaw rate deviation Δψ. determined
Die Gierbeschleunigungsabweichung basiert somit auf den gleichen Signalquellen wie die Gierratenabweichung: Gemessene Ist-Gierrate des Fahrzeugs ψ .ist und der Referenzgierrate des Fahrzeugs ψ .ref, die ihrerseits unmittelbar vom Fahrerrichtungswunsch und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. (Berücksichtigung des aktuellen Reibwerts der Fahrbahn mittels gemessener Querbeschleunigung).The yaw acceleration deviation is thus based on the same signal sources as the yaw rate deviation: Measured actual yaw rate of the vehicle ψ. and ψ is the reference yaw rate of the vehicle. ref , which in turn depends directly on the driver's direction request and the vehicle speed. (Consideration of the current coefficient of friction of the roadway by means of measured lateral acceleration).
Der Verstärkungsfaktor KFB,D(v) für die Reglerrückführung der Gierbeschleunigungsabweichung Δψ .. wird über der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit adaptiert. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit das Fahrverhalten des Fahrzeugs wesentlich beeinflusst wird dies in der Reglerverstärkung und somit auch im über den Regler geschlossenen Regelkreis des Fahrzeugs berücksichtigt.The gain factor K FB, D (v) for the controller feedback of the yaw acceleration deviation Δψ .. is adapted above the current vehicle speed. Since the vehicle speed substantially influences the driving behavior of the vehicle, this is taken into account in the controller gain and thus also in the closed loop of the vehicle via the controller.
Zusammenfassung zweiter AnteilSummary second share
Der Anteil δR basiert im wesentlichen auf dem Signal des Gierratensensors ψ ., des Fahrerwunschlenkwinkels (vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkel) δDRV inklusive Lenkwinkelkorrektur Δδkorr („korrigierter Fahrerwunsch”) und der Fahrzeuggeschwindigkeit v, die ihrerseits auf den Signalen der Raddrehzahlsensoren basiert.The proportion δ R is essentially based on the signal of the yaw rate sensor,, the driver's steering angle (driver predetermined steering angle) δ DRV including steering angle correction Δδ corr ("corrected driver's request") and the vehicle speed v, which in turn is based on the signals of the wheel speed sensors.
Aktivierung der KorrekturActivation of the correction
Die Korrektur wird erst aktiviert, wenn der Fahrer einen Mindestlenkwinkel aufbringt und in die richtige Richtung lenkt (Gegenlenken in Richtung Niedrigreibwertseite). Die Korrektur der Referenzgierrate kann dabei begrenzt werden und zwar derart, dass sie maximal so groß ist, wie die Veränderung der Referenzgierrate durch das Gegenlenken des Fahrers seit Beginn der Bremsung und/oder erkannter μ-Split Situation.The correction is activated only when the driver applies a minimum steering angle and steers in the right direction (countersteering in the direction of the low friction side). The correction of the reference yaw rate can be limited in such a way that it is at most as large as the change in the Referenzgierrate by the countersteering of the driver since the beginning of the braking and / or detected μ-split situation.
Korrektur des Fahrerlenkradwinkels:Correction of the driver's steering wheel angle:
Hat das Fahrzeug kein aktives Lenksystem zum automatischen Gegenlenken, wird der vom Fahrer aufgebrachte Lenkwinkel δDRV zur Kompensation des Störgiermoments um den von der Recheneinheit berechneten „gewünschten Korrekturlenkwinkel” Δδkorr korrigiert. Der sich aus dieser Korrektur ergebende Lenkwinkel δref wird als „korrigierter Fahrerwunsch” interpretiert und zur Berechnung der Referenzgierrate für das ESP-System verwendet.
- Δδkorr
- = f(Mz, pi, Fx,i, v, ...)
- Δδ corr
- = F (M z, p i, F x, i, v, ...)
Während einer Bremsung auf inhomogenen Reibwerten muß der Fahrer gegenlenken um die Störung (Störgiermoment) zu kompensieren. Gleichzeitig kann der Fahrer aber auch dem Störmomentkompensationslenkwinkel den Wunsch einer Richtungsänderung überlagern, wenn er beispielsweise die aktuelle Spur verlassen bzw. die Spur wechseln möchte. In dieser Situation stellt sich für die Berechnung der ESP-Referenzgierrate die Frage, wie der Fahrerlenkwinkel zu interpretieren ist. Je nach Interpretation des Fahrerlenkwinkels ist es möglich die zuvor beschriebene Korrektur des Fahrerlenkwinkels zu begrenzen und zwar derart, daß die Referenzgierrate des Fahrzeugs durch die Korrektur maximal um die seit Beginn der Bremsung aufgetretene Veränderung der Referenzgierrate korrigiert wird. Die Gleichung 1 verändert sich dann zu
- Δδkorr
- = MINIMUM[ΔδDRV,Br; f(Mz, pi, Fx,i, v,.)].
- Δδ corr
- = MINIMUM [Δδ DRV, Br ; f (M z , p i , F x, i , v ,.)].
Hierbei ist ΔδDRV,Br die Veränderung des Fahrerlenkwinkels seit Beginn der Bremsung und/oder Erkennung der μ-Split Situation.Here, Δδ DRV, Br is the change in the driver's steering angle since the beginning of the braking and / or detection of the μ-split situation.
Korrektur der Referenzgierrate:Correction of the reference yaw rate:
Hat das Fahrzeug kein aktives Lenksystem zum automatischen Gegenlenken, wird der vom Fahrer vorgegebene Lenkwinkel δDRV, so wie heute üblich, zur Bestimmung der Referenzgierrate des Fahrzeugs ψ .ref,DRV verwendet. Aus dem von der Recheneinheit bestimmten „gewünschten Korrekturlenkwinkel” Δδkorr wird eine Korrekturreferenzgierrate Δψ .korr berechnet, analog der Berechnung der Referenzgierrate aus der Lenkradstellung. Die Referenzgierrate für das ESP-System ψ .ref,korr ergibt sich dann aus der Fahrerreferenzgierrate ψ .ref,DRV korrigiert um die Korrekturreferenzgierrate Δψ .korr.
- ψ .ref,DRV
- = f(δref,DRV) und
- Δψ .korr
- = f(Δδkorr).
- ψ. ref, DRV
- = f (δ ref, DRV ) and
- Δψ. corr
- = f (Δδ corr ).
Je nach Interpretation des Fahrerlenkverhaltens (nur Kompensation der Störung oder Überlagerung von Störkompensation und Richtungswunschänderung) ist eine Begrenzung des Korrektureingriffs möglich und zwar auch hier derart, daß die Korrektur maximal so groß ist, wie die sich durch die Fahreraktion seit Beginn der Bremsung ergebene Veränderung der Referenzgierrate. Die Gleichung 2 verändert sich dann zu
- ψ .ref,DRV
- = f(δref,DRV) und
- Δψ .korr
- = MINIMUM[f(ΔδDRV,Br); f(Δδkorr)].
- ψ. ref, DRV
- = f (δ ref, DRV ) and
- Δψ. corr
- = MINIMUM [f (Δδ DRV, Br ); f (Δδ corr)].
Hierbei ist ΔδDRV,Br die Veränderung des Fahrerlenkwinkels seit Beginn der Bremsung und/oder Erkennung der μ-Split Situation.Here, Δδ DRV, Br is the change in the driver's steering angle since the beginning of the braking and / or detection of the μ-split situation.
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