DE102008017950A1 - Verfahren zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs (1), bei dem eine auf das Fahrzeug (1) und insbesondere den Fahrzeugaufbau einwirkende Querdynamik-Störgröße mittels einer Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) erkannt wird, und ein der Querdynamik-Störgröße entgegenwirkendes Gegengiermoment erzeugt wird mit folgenden Verfahrensschritten: - Erkennen der dynamischen Querdynamik-Störgröße mittels der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5), - Erzeugen eines ersten Gegengiermomentes zur zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße mit Hilfe eines ersten Fahrzeugsystems (4, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4), - Abbauen des ersten Gegengiermomentes nach der zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße, - mit Hilfe der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) prüfen, ob eine stationäre Querdynamik-Störgröße vorliegt und Erzeugen eines zweiten Gegengiermomentes mit Hilfe eines zweiten Fahrzeugsystems (10) zur zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße, wenn eine stationäre Querdynamik-Störgröße erkannt wurde.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 102 36 331 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren für ein Fahrzeug-Lenksystem bekannt, das unabhängig von einem, vom Fahrer des Fahrzeugs mit seiner Lenkhandhabe vorgegebenen Lenkwinkel, mittels eines Aktuators einen Lenkeinschlag zur Kompensation eines Störgiermomentes, beispielsweise aufgrund eines Seitenwindereignisses, erzeugen kann. Dabei werden im Falle eines Ausfalls des Aktuators nach Einleitung eines ein Störgiermoment kompensierenden Lenkeinschlages, der bei ausgefallenem Aktuator erhalten bleibt, folgende Schritte durchgeführt: Es wird ein durch den Aktuator erzeugtes Aktuatorgiermoment berechnet, sowie ein dieses kompensierendes Gegen-Giermoment, welches durch selbsttätiges Aufbringen einer Rad-Längskraft langsam aufgebaut wird, um dem Fahrer zu ermöglichen, diesem Gegen-Giermoment einen Lenkeinschlag entgegenzusetzen. Anschließend wird das Gegen-Giermoment langsam abgebaut, um dem Fahrer zu ermöglichen, dass dann aufgrund des noch vorliegenden Lenkeinschlags auftretende Giermoment durch einen mit seiner Lenkhandhabe erzeugten Lenkeinschlag auszugleichen.
  • Aus der DE 10 2004 017 638 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug zu Ermittlung mindestens eines Seitenwind-Wertes bekannt. Bei diesem Verfahren wird mindestens ein Seitenwind-Wert geschätzt und zwar anhand eines Querbeschleunigungswertes sowie eines Gierraten-Wertes auf Basis eines Fahrzeugmodells. Eine Erfassung des Querbeschleunigungswertes sowie des Gierraten-Wertes kann beispielsweise über speziell ausgebildete Querbeschleunigungssensoren bzw. Gierratensensoren erfolgen. Bei dem Fahrzeugmodell kann es sich beispielsweise um ein linearisiertes Querdynamik-Einspurmodell handeln.
  • Schließlich ist aus der DE 10 2004 057 928 A1 ein Verfahren zur Seitenwindstabilisierung eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem eine Seitenwindgröße geschätzt wird, die einen auf das Fahrzeug ausgeübten Seitenwindeinfluss wiedergibt. Zur Kompensation des auf das Fahrzeug ausgeübten Seitenwindeinflusses, wird dabei die Querdynamik des Fahrzeuges in Abhängigkeit der geschätzten Seitenwindgröße beeinflusst, wobei zur Beeinflussung der Querdynamik des Fahrzeugs an den Rädern desselben wirkende Radaufstandskräfte modifiziert werden und zwar derart, dass der auf das Fahrzeug ausgeübte Seitenwindeinfluss kompensiert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Verfahren der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche eine besonders gute Kompensation von auf ein Kraftfahrzeug einwirkenden Seitenwindeinflüssen bietet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, sowohl den dynamischen als auch den stationären Anteil einer Querdynamik-Störgröße einer auf ein Kraftfahrzeug wirkenden querdynamischen Störung, insbesondere Seitenwind, zumindest teilweise zu kompensieren. Hierzu bedient sich das erfindungsgemäße Verfahren zweier Fahrzeugsysteme, mit deren Hilfe Gegengiermomente zur zumindest teilweisen Kompensation der Querdynamik-Störgröße erzeugt werden können. Prinzipiell bedient sich dabei das erfindungsgemäße Verfahren folgender Verfahrensschritte:
    Zunächst wird die dynamische Querdynamik-Störgröße als dynamischer Anteil der Querdynamik-Störgröße mittels der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) erkannt und daraufhin mit Hilfe eines ersten Fahrzeugsystems ein erstes Gegengiermoment zur zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße hervorgerufen. Anschließend wird nach der zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße das erste Gegengiermoment reduziert bzw. abgebaut. Mit Hilfe der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung wird dann geprüft, ob eine stationäre Querdynamik-Störgröße als stationärer Anteil der Querdynamik-Störgröße vorliegt und ein zweites Gegengiermomentes mit Hilfe eines zweiten Fahrzeugsystems zur zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße erzeugt, wenn die stationäre Querdynamik-Störgröße erkannt wurde. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, den Fahrer sowohl bei der zumindest teilweisen Kompensation des dynamischen Anteils, als auch bei der zumindest teilweisen Kompensation des stationären Anteils der Querdynamik-Störgröße – beispielsweise eines Störgiermoments – zu unterstützen. Die dynamische Querdynamik-Störgröße wird mit geringer Reaktionszeit wirkungsvoll durch ein erstes Fahrzeugsystem, beispielsweise einen Radbremseingriff zumindest teilweise kompensiert, während das zumindest teilweise Kompensieren der stationären Querdynamik-Störgröße durch ein anderes, zweites Fahrzeugsystem erfolgt, beispielsweise ein Lenksystem. Das Erzeugen des zweiten Gegengiermoments kann dabei durch ein zweites Fahrzeugsystem erfolgen, dessen Komfort für den Fahrer beim Generieren des zweiten Gegengiermoments größer ist als der Komfort beim Erzeugen des ersten Gegengiermoments durch das erste Fahrzeugsystem, da das zweite Gegengiermoment verglichen mit dem ersten Gegengiermoment häufig deutlich länger benötigt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich das zweite Fahrzeugsystem so auszuwählen, dass die Komfortanforderungen erfüllt werden. Um aber auf den dynamischen Anteil ausreichend schnell und wirkungsvoll mit einer hohen Dynamik reagieren zu können, wird der dynamischen Querdynamik-Störgröße durch das erste Gegengiermoment entgegengewirkt, das vom ersten Fahrzeugsystem erzeugt wird und deutlich geringere Komfortanforderungen erfüllen muss und hinsichtlich der Aufbaudynamik des ersten Gegengiermoments bei erkannter dynamischer Querdynamik-Störgröße optimiert werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird das erste Gegengiermoment zur zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße mittels eines Radbremseingriffs an einem der Räder erzeugt. Über das Bremssystem bzw. einen Radbremseingriff lässt sich besonders dynamisch und schnell ein erstes Gegengiermoment aufbauen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das zweite Gegengiermoment zur zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße mit Hilfe eines zweiten Fahrzeugsystems, dessen Aktivierung einflussfrei ist auf die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, wodurch ein ausreichend hoher Fahrkomfort während der Generierung des zweiten Gegengiermoments gewährleistet werden kann.
  • Insbesondere kann als zweites Fahrzeugsystem das Lenksystem verwendet werden, wobei insbesondere mit Hilfe eines Lenkmomentenstellers ein Lenkmoment erzeugt wird, das den Fahrer bei der Erzeugung des zweiten Gegengiermoments unterstützt. Der Fahrer muss z. B. bei stationärem Seitenwindeinfluss nicht ständig ein Handmoment am Lenkrad aufbringen, sondern wird dabei vom Lenkmomentensteller unterstützt oder vollständig entlastet. Der Lenkmomentensteller kann sehr einfach ansteuerbar als Elektromotor ausgeführt und mithin elektrisch betrieben sein. Das vom Lenkmomentensteller auf das Lenksystem, insbesondere auf eine Lenksäule, aufgebrachte Lenkmoment ist für den Fahrer am Lenkrad spürbar.
  • Der Fahrer kann dabei erst bei der zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße von dem Lenkmomentensteller aktiv unterstützt werden, während die Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße ausschließlich über den Radbremseingriff erfolgt, so dass eine ausreichend große Dynamik beim Erzeugen des ersten Gegengiermoments und gleichzeitig ein hoher Fahrkomfort für das Erzeugen des zweiten Gegengiermoments erreicht ist.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung die dynamische Querdynamik-Störgröße erkennt, indem eine Seitenwindgröße anhand eines Querbeschleunigungswertes und/oder eines Gierratenwertes auf Basis eines Fahrzeugmodells und insbesondere eines Störbeobachters, geschätzt wird. Dadurch ist ein einfaches und sicheres Erkennen von Seitenwindeinflüssen möglich.
  • Es ist außerdem von Vorteil, wenn die stationäre Querdynamik-Störgröße erkannt wird, indem nach der Erkennung bzw. der zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße ein Lenkwinkel und/oder ein Lenkradwinkel und/oder ein am Lenkrad anliegendes Handmoment und/oder eine mit den genannten Größen korrelierende Größe ausgewertet wird. Auf diese Weise lässt sich die stationäre Querdynamik-Störgröße einfach uns sicher ermitteln. Als korrelierende Größe kann beispielsweise eine querdynamische Größe wie eine Querbeschleunigung und/oder eine Giergeschwindigkeit verwendet werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 2 den beispielhaften, schematisch dargestellten zeitlichen Verlauf einer Querdynamik-Störgröße, eines ersten Gegengiermoments und eines zweiten Gegengiermoments gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Ausgestaltung einer Vorrichtung 20 zur Durchführung eines Verfahrens zur Beeinflussung der Querdynamik des Fahrzeugs. Das Fahrzeug 1 – beispielsgemäß ein Kraftfahrzeug – weist vier Räder 2.12.4 auf, die jeweils in Wirkverbindung mit einer zugeordneten Radbremseinheit 3.13.4 stehen. Jede der Radremseinheiten 3.13.4 ist zum Abbremsen des ihr jeweils zugeordneten Rades 2.12.4 des Fahrzeugs 1 ausgebildet und kann unabhängig von den jeweils anderen Radbremseinheiten individuell angesteuert werden. Dadurch können unterschiedlich hohe Bremskräfte bzw. Bremswirkungen an den einzelnen Rädern 2.12.4 erzielt werden. Eine entsprechende Betätigung einer der Radbremseinheit mit 2.12.4 kann daher auch als ”Radbremseingriff” bezeichnet werden. Zum Aktivieren der Radremseinheiten 3.13.4 ist erfindungsgemäß eine Bremskraft-Aktivierungseinrichtung 4 vorgesehen, über die die Radbremseinheiten 3.13.4 in ansteuerbar bzw. aktivierbar und deaktivierbar sind. Die Bremskraft-Aktivierungseinrichtung 4 steht ihrerseits in signaltechnischer Verbindung mit einer Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5. Eine Anzahl von Sensoren 6.16.n liefert Sensorsignale SS1–SSn an die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5. Die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 weist vorliegend einen Störgrößenbeobachter auf.
  • Das Fahrzeug 1 weist ein Lenksystem 10 auf, dessen Lenkrad 11 über eine Lenksäule 12 mit einem Lenkgetriebe 13 verbunden ist. Das Lenkgetriebe 13 setzt die Rotationsbewegung am Lenkrad 11 bzw. der Lenksäule 12 in eine translatorische Bewegung um, die zur Einstellung des Lenkwinkels an den lenkbaren Rädern 2.3 und 2.4 über eine Spurstange 14 dient. Zur Unterstützung des Fahrers beim Lenken ist ein Lenkmomentensteller 15 vorgesehen, der beispielsgemäß mit der Lenksäule 12 gekoppelt ist und alternativ auch mit dem Lenkgetriebe 13 gekoppelt sein könnte. Der Lenkmomentensteller 15 bringt auf die Lenksäule 12 ein Lenkmoment m auf, das aufgrund der mechanischen Verbindung auch am Lenkrad 11 spürbar ist und dem Fahrer als Servounterstützung dient. Auch der Lenkmomentensteller 15 steht in signaltechnischer Wirkverbindung mit der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5.
  • Die Sensoren 6.16.n dienen zur Bestimmung von einer oder mehreren Istgrößen des Fahrzeugs 1, wie einer Gierrate, einer Längsgeschwindigkeit, eines Lenkwinkels, der Lenkradwinkels, des am Lenkrad 11 anliegenden, vom Fahrer aufgebrachten Handmoments H und/oder einer Querbeschleunigung. Entsprechende Sensorsignale SS1–SSn werden von den Sensoren 6.16.n an die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 übermittelt.
  • Die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 bestimmt aus den Istgrößen des Fahrzeugs 1 eine dynamische Querdynamik-Störgröße des Fahrzeugs wie dies in der deutschen Patentanmeldung 10 2004 017 638 im Einzelnen erläutert ist. Auf diese Weise kann die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 insbesondere zum Bestimmen der dynamischen Störeinwirkung von auf das Fahrzeug 1 bzw. auf dessen Fahrzeugaufbau einwirkendem Seitenwind SW und die dadurch verursachte Beeinflussung der Fahrzeug-Querdynamik verwendet werden. Auf die deutsche Patentanmeldung 10 2004 017 638 wird insoweit ausdrücklich Bezug genommen.
  • Die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 kann ein dynamisches Störgrößensignal DGS erzeugen, welches zu der Bremskraft-Aktivierungseinrichtung 4 übertragen wird und die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 kann ein stationäres Störgrößensignal SSG erzeugen, welches zum Lenkmomentensteller 15 übertragen wird. Wird durch die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 eine dynamische Querdynamik-Störgröße Sy,dyn erkannt, wird dies durch das dynamische Störgrößensignal DGS an die Bremskraft-Aktivierungseinrichtung 4 übermittelt, die dann wenigstens eine der Radbremseinheiten 3.13.4 mittels entsprechender Bremskraft-Aktivierungssignale BKAS1–BKAS4 aktiviert. Wird durch die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 eine stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat erkannt, wird dies durch das stationäre Störgrößensignal SGS an den Lenkmomentensteller 15 übermittelt, der dann ein Lenkmoment m zur Unterstützung des Fahrers beim Gegenlenken gegen die stationäre Querdynamikstörung, wie z. B. Seitenwind, erzeugt.
  • Grundsätzlich wird der Radbremseingriff zumindest an einem Rad 2.1, 2.4 oder 2.2, 2.3 einer Fahrzeugseite durchgeführt, um ein der Querstörung entgegen gerichtetes Gegengiermoment G1 zu erzeugen. Um den Radbremseingriff für den Fahrer möglichst komfortabel zu gestalten kann ausschließlich oder zumindest in einer ersten Bremseingriffsstufe nur das entsprechende nicht lenkbare Rad 2.1 oder 2.2 an der Hinterachse des Fahrzeugs abgebremst werden, so dass eventuell spürbare Rückwirkungen am Lenkrad des Fahrzeugs 1 so gering wie möglich bleiben. Wie stark etwaige Rückwirkungen beim radindividuellen Bremsen eines lenkbaren Rades 2.3 oder 2.4 auf das Lenkrad sind, ist vom Fahrzeugtyp und dessen Fahrwerksauslegung abhängig. Ob der Radbremseingriff am lenkbaren Rad 2.3 bzw. 2.4 und/oder an einem nicht lenkbaren Rad 2.1 bzw. 2.2 erfolgt, wird individuell an den Fahrzeugtyp angepasst. Bei Fahrzeugtypen, bei denen beim Bremsen eines lenkbaren Rades 2.3 oder 2.4 nur geringe Rückwirkungen am Lenkrad auftreten, kann daher alternativ oder zusätzlich zum nicht lenkbaren Hinterrad 2.1 oder 2.2 auch das lenkbare Rad 2.3 oder 2.4 derselben Fahrzeugseite zur Kompensation von Querstörungen abgebremst werden.
  • Es ist daher möglich, den Radbremseingriff so zu gestalten, dass die Räder 2.1, 2.4 oder 2.2, 2.3 einer Fahrzeugseite gleichzeitig abgebremst werden. Die Bremskraftverteilung zwischen lenkbarem Vorderrad 2.3 oder 2.4 und Hinterrad 2.2 oder 2.1 auf dieser Fahrzeugseite kann fahrzeugabhängig vorgegeben und/oder fahrsituationsabhängig eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Bremskraftverteilung zwischen lenkbarem Vorderrad 2.3 oder 2.4 und nicht lenkbarem Hinterrad 2.2 oder 2.1 von Parametern wie dem Betrag der Querdynamik-Störgröße, dem Lenkwinkel, der Längsgeschwindigkeit, der Querbeschleunigung, der Gierrate oder anderen längs- und querdynamischen Fahrzustandsgrößen abhängen.
  • Durch den Radbremseingriff wird erfindungsgemäß die dynamische Störung der Querdynamik infolge eines auftretenden Seitenwinds SW zumindest teilweise kompensiert. Zu diesem Zweck ist die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 und/oder die Bremskraft-Aktivierungseinrichtung 4 dazu ausgebildet, mittels eines geeigneten Verfahrens beziehungsweise Modells, eine erforderliche Bremskraft an einem Rad oder mehreren Rädern 2.1-2.4 des Fahrzeugs 1 zu ermitteln, um entsprechend – wie bereits erwähnt – die aufgetretene dynamische Störung der Fahrzeug-Querdynamik zu kompensieren.
  • Anhand von 2 wird nachfolgend ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens im Einzelnen erläutert.
  • 2 zeigt den beispielhaften zeitlichen Verlauf der Kompensation einer dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn und einer stationären Querdynamik-Störgröße Sy,stat in schematischer Darstellung. In 2 ist auf der Abszisse der drei Darstellungen jeweils die Zeit t aufgetragen. Das obere Schaubild zeigt die sich aus der dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn und der stationären Querdynamik-Störgröße Sy,stat zusammengesetzte Querdynamik-Störgröße Sy, das mittlere Schaubild zeigt das erste Gegengiermoment G1 und das untere Schaubild zeigt das zweite Gegengiermoment G2, sowie das Handmoment H am Lenkrad 11.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beeinflussung der Querdynamik eines Fahrzeugs bei einer in Querrichtung wirkenden Störung funktioniert wie folgt: Zu einem ersten Zeitpunkt t0 wirken auf den Fahrzeugaufbau des Fahrzeuges Querkräfte, beispielsweise hervorgerufen durch einen Seitenwind, und erzeugen somit einen Querdynamik-Störgröße Sy und insbesondere ein Stör-Giermoment, welches durch die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 auf Basis der Sensordaten SS1 bis SSn geschätzt wird. Wie in 2 zu erkennen ist, ändert sich die geschätzte Querdynamik-Störgröße Sy ab dem ersten Zeitpunkt t0 bis zu einem zweiten Zeitpunkt t1 sehr schnell, was beispielsweise aus der zeitlichen Ableitung der Querdynamik-Störgröße Sy und dem Vergleich der zeitlichen Ableitung mit einem Schwellenwert erkannt werden kann. Dieser sich schnell ändernde Anteil der Querdynamik-Störgröße Sy stellt die dynamische Querdynamik-Störgröße Sy,dyn dar. Die Differenz zwischen der Querdynamik-Störgröße Sy und der dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn bildet die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat. Die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat ist mithin der sich langsam ändernde Anteil der Querdynamik-Störgröße Sy dessen zeitliche Ableitung des Schwellwert nicht überschreitet.
  • Zur Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn wird ein der dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn entgegenwirkendes erstes Gegengiermoment G1 durch ein erstes Fahrzeugsystem und beispielsgemäß durch das Bremssystem des Fahrzeugs erzeugt. Die gegenüber der dynamischen Querdynamik-Störgröße Sy,dyn entgegengesetzte Richtung des ersten Gegengiermoments G1 ist in 2 dadurch dargestellt, dass das erste Gegengiermoment G1 ein anderes Vorzeichen hat als die dynamische Querdynamik-Störgröße Sy,dyn. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das betreffende Hinterrad 2.1 oder 2.2 über die zugeordnete Radbremseinrichtung 3.1 oder 3.2 abgebremst, um das erste Gegengiermoment G1 zu generieren, je nachdem aus welcher Richtung die Querdynamik-Störung auf das Fahrzeug 1 einwirkt.
  • Zum zweiten Zeitpunkt t1 wird mit der Reduzierung des ersten Gegenmoments G1 durch den Abbau des Bremsdruckes an der betreffenden Radbremseinrichtung 3.1 oder 3.2 begonnen, so dass das erste Gegengiermoment G1 langsam, vorzugsweise linear, abgebaut wird.
  • Ab dem zweiten Zeitpunkt t1 beginnt der Fahrer des Fahrzeugs die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat. durch ein am Lenkrad 11 aufzubringendes Handmoment H zu kompensieren. Daraus, dass der Fahrer beim Abbau bzw. Zurücknehmen des ersten Gegengiermoments G1 ein Handmoment H aufbringt, wird durch die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat erkannt. Beispielsgemäß erkennt die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat zu einem dritten Zeitpunkt t2 und aktiviert ein zweites Fahrzeugsystem zur Erzeugung eines zweiten Gegengiermoments G2.
  • Zum dritten Zeitpunkt t3 wird beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Lenkmomentensteller 15 aktiviert, welcher daraufhin ein stetig ansteigendes zweites Gegengiermoment G2 zur Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße Sy,stat. erzeugt, wie dies in 2 zu sehen ist. In gleichem Maße wie das zweite Gegengiermoment G2 durch das vom Lenkmomentensteller 15 erzeugte Lenkmoment m zunimmt, nimmt das vom Fahrer am Lenkrad 11 aufzubringende Handmoment H ab, wobei die Summe des Lenkmoments m und des Handmoments H zu jeder Zeit das erforderliche zweite Gegengiermoment G2 hervorruft.
  • Zu einem vierten Zeitpunkt t3 ist das erste Gegengiermoment G1 vollständig abgebaut, so dass ab diesem Zeitpunkt das gesamte erforderliche Gegengiermoment nur noch durch das zweite Gegengiermoment G2 bereitgestellt wird.
  • Ab einem fünften Zeitpunkt t4 sinkt die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat und das zweite Gegengiermoment G2 wird durch ein Reduzieren des vom Lenkmomentensteller 15 erzeugten Lenkmoments m entsprechend gesenkt. Zu einem sechsten Zeitpunkt t5 sind sowohl die Querdynamik-Störgröße Sy als auch die beiden Gegengiermomente G1, G2 wieder auf Null reduziert.
  • Die dynamische Querdynamik-Störgröße Sy,dyn kann von der eingangs erwähnten Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 erkannt werden, indem diese beispielsweise eine Seitenwindgröße schätzt und daraus einen auf das Fahrzeug ausgeübten Seitenwindeinfluss ableitet. Die stationäre Querdynamik-Störgröße Sy,stat wird durch die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung 5 erkannt, indem beispielsweise der Lenkwinkel und/oder der Lenkradwinkel und/oder das Handmoment H und/oder eine damit korrelierende Größe ausgewertet wird. Eine derartige korrelierende Größe ist beispielsweise eine Querbeschleunigung und/oder eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs.
  • Generell kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 erst bei der zumindest teilweisen Kompensation des stationären Anteils der Querdynamik-Störgröße S von dem Lenkmomentensteller 15 aktiv unterstützt wird, während die zumindest teilweise Kompensation des dynamischen Anteils der Querdynamik-Störgröße Sy ausschließlich über einen Radbremseingriff bewerkstellig wird. Dies bietet den großen Vorteil, dass der Fahrer des Fahrzeugs 1 nicht bei der Kompensation des dynamischen Anteils der Querdynamik-Störgröße Sy,stat durch ein plötzlich aufgebrachtes Lenkmoment m irritiert wird. Die dynamische Querdynamik-Störgröße Sy,dyn wird mit geringer Reaktionszeit wirkungsvoll durch einen Radbremseingriff kompensiert, während das Kompensieren der stationären Querdynamik-Störgröße Sy,stat aktiv durch ein vom Lenkmomentensteller 15 auf das Lenksystem 10 aufgebrachtes Lenkmoment m unterstützt wird. Auf diese Weise sind sowohl die Fahrsicherheit als auch der Fahrkomfort gewährleistet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10236331 A1 [0002]
    • - DE 102004017638 A1 [0003]
    • - DE 102004057928 A1 [0004]
    • - DE 102004017638 [0021, 0021]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Beeinflussen der Querdynamik eines Fahrzeugs (1), bei dem eine auf das Fahrzeug (1) und insbesondere den Fahrzeugaufbau einwirkende Querdynamik-Störgröße mittels einer Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) erkannt wird, und ein der Querdynamik-Störgröße (Sy) entgegenwirkendes Gegengiermoment (G1, G2) erzeugt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte, – Erkennen der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) mittels der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5), – Erzeugen eines ersten Gegengiermomentes (G1) zur zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) mit Hilfe eines ersten Fahrzeugsystems (4, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4), – Abbauen des ersten Gegengiermomentes (G1) nach der zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn), – mit Hilfe der Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) prüfen, ob eine stationäre Querdynamik-Störgröße vorliegt und Erzeugen eines zweiten Gegengiermomentes (G2) mit Hilfe eines zweiten Fahrzeugsystems (10) zur zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße (Sy,stat), wenn eine stationäre Querdynamik-Störgröße (Sy,stat) erkannt wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gegengiermoment (G1) zur zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) mittels eines Radbremseingriffs an einem der Räder (2.12.4) erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gegengiermoment (G2) zur zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße (Sy,stat) mit Hilfe des zweiten Fahrzeugsystems (10) erfolgt, dessen Aktivierung einflussfrei ist auf die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Fahrzeugsystem das Lenksystem (10) verwendet wird, wobei insbesondere mit Hilfe eines Lenkmomentenstellers (15) ein Lenkmoment (m) erzeugt wird, das den Fahrer bei der Erzeugung des zweiten Gegengiermoments (G2) unterstützt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkmomentensteller (15) elektrisch betrieben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lenkmomentensteller (15) auf das Lenksystem (10), insbesondere auf eine Lenksäule (12), aufgebrachtes Lenkmoment (m) für den Fahrer am Lenkrad (11) spürbar ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer erst bei der zumindest teilweisen Kompensation der stationären Querdynamik-Störgröße (Sy,stat) von dem Lenkmomentensteller (15) aktiv unterstützt wird, während die Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) ausschließlich über den Radbremseingriff erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Störgrößen-Bestimmungseinrichtung (5) die dynamische Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) erkennt, indem eine Seitenwindgröße (SW) anhand eines Querbeschleunigungswertes und/oder eines Gierratenwertes auf Basis eines Fahrzeugmodells und insbesondere eines Störbeobachters, geschätzt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Querdynamik-Störgröße (Sy,stat) erkannt wird, indem nach der Erkennung und/oder der zumindest teilweisen Kompensation der dynamischen Querdynamik-Störgröße (Sy,dyn) ein Lenkwinkel und/oder ein Lenkradwinkel und/oder ein am Lenkrad anliegendes Handmoment (H) und/oder eine mit den genannten Größen korrelierende Größe ausgewertet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als korrelierende Größe eine querdynamische Größe wie eine Querbeschleunigung und/oder eine Giergeschwindigkeit verwendet wird.
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