DE102009002710A1 - Method for determining measure for instantaneous understeer behavior of motor vehicle, involves determining value based on parameter that is suitable for specification of force path acting on front axle of vehicle - Google Patents

Method for determining measure for instantaneous understeer behavior of motor vehicle, involves determining value based on parameter that is suitable for specification of force path acting on front axle of vehicle Download PDF

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Abstract

The method involves verifying or clearing a determined value for an understeer behavior of a motor vehicle using another determined value of the understeer behavior for determining a measure of truly considered values of an instantaneous understeer behavior. The latter determined value is determined based on a parameter that is suitable for specification of a force path (Fq) acting on a front axle of the motor vehicle. A course and/or a gradient of the parameter is considered.

Description

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Anmeldung DE 10 2007 000 995 wird ein Verfahren für den Betrieb einer Überlagerungslenkung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem ein Maß für ein momentanes Untersteuerverhalten ermittelt und ausgewertet wird. In dieser Anmeldung ist ein Zusammenhang zwischen dem Schräglaufwinkel und Zahnstangenkraft offenbart.In the not previously published German application DE 10 2007 000 995 a method for the operation of a superposition steering for a motor vehicle is proposed in which a measure of a current understeer behavior is determined and evaluated. In this application, a relationship between the slip angle and rack force is disclosed.

Der Inhalt der DE 10 2007 000 995 soll in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen sein.The content of DE 10 2007 000 995 should be included in the present application.

Zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten eines Kraftfahrzeugs ist gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens plausibilisiert oder verrechnet wird, wobei der zweite ermittelte Wert auf Grundlage einer Größe, die geeignet zur Beschreibung eines an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlaufs ist, ermittelt wird.to Determination of a measure of the instantaneous understeer behavior of a motor vehicle is according to the invention a Method provided, wherein a first determined value for an understeer behavior using a second determined Value for an understeer behavior to determine the measure the true value of the current understeer behavior plausibility or billing, the second value determined based on a size that is suitable for description a force acting on the front axle of the motor vehicle force course is, is determined.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der 1 und 2 ausführlich beschrieben.Further embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are based on the 1 and 2 described in detail.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Funktionseinheit 100 werden einer Verrechnungsstelle 102 ein erster ermittelter Wert US%,suspect eines Untersteuerverhaltens und ein zweiter ermittelter Wert US%,transv zugeführt. Der erste Wert stammt dabei aus einer als „unsicher” erachteten externen Quelle 103. Dieser Wert wird potentiell als falsch oder mit einer für bestimmte Anwendungen zu hohen Abweichung behaftetet eingestuft. Hierbei kommt beispielweise ein zentraler Fahrdynamik-Rechner oder ein ESP-System in Betracht. In einer Funktionseinheit 101 wird ein zweiter Wert für ein Untersteuerverhalten US%,transv ermittelt, der auf Grundlage einer den Kraftverlauf FQ (Querkraft) des Fahrzeugs beschreibenden Größe basiert. Der Kraftverlauf FQ steht repräsentativ für die an der Vorderachse des Fahrzeugs wirkenden Kräfte. 1 shows an embodiment of the method according to the invention. In the functional unit 100 become a clearinghouse 102 a first determined value US%, suspect of an understeer behavior and a second determined value US%, transv supplied. The first value comes from an external source that is considered "unsafe" 103 , This value is potentially classified as wrong or subject to excessive deviation for certain applications. In this case, for example, a central vehicle dynamics computer or an ESP system comes into consideration. In a functional unit 101 a second value for an understeer behavior US%, transv is determined which is based on a variable describing the force curve F Q (lateral force) of the vehicle. The force curve F Q is representative of the forces acting on the front axle of the vehicle.

Diese Kraft entsteht durch Seitenführungskräfte der Reifen. Aufgrund der bekannten Zusammenhänge zwischen Rückstellmoment des Reifens und der Achsgeometrie wirken diese Kräfte neben der entsprechenden Gegenkraft (Hand- und Servomoment) auf die Zahnstange des Lenksystems. Es ist vorgesehen, dass dem Block 101 weitere Fahrzeuggrößen zugeführt werden. Insbesondere kommen dabei ein Reibwert μ, der die Reibung zwischen Straße und Reifen beschreibt, ein Rad- oder Summenlenkwinkel δRLW, ein fahrerseitig eingeleiteter Lenkwinkel δS, sowie auch eine Gierrate ψ . und eine Querbeschleunigung ay, sowie eine Fahrzeuggeschwindigkeit v oder weitere Größen, die die Bewegung des Fahrzeugs beschreiben, in Betracht.This force is created by cornering forces of the tires. Due to the known relationships between the restoring torque of the tire and the axle geometry, these forces act in addition to the corresponding counterforce (hand and servo torque) on the rack of the steering system. It is intended that the block 101 additional vehicle sizes are supplied. In particular, a coefficient of friction μ, which describes the friction between the road and the tire, a wheel or sum steering angle δ RLW , a steering angle δ S initiated by the driver, as well as a yaw rate ψ. and a lateral acceleration a y , and a vehicle speed v or other variables that describe the movement of the vehicle, into consideration.

Zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten US%,trust eines Kraftfahrzeugs ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten US%,suspect unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten US%,transv zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens US%,trust plausibilisiert oder verrechnet wird. Der zweite ermittelte Wert US%,transv ist dabei auf der Grundlage einer Größe ermittelt, die geeignet ist, ein an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlauf FQ zu beschreiben. Hierzu zählt eine berechnete Zahnstangenkraft FZ,est, die mittels eines Schätzer 104 ermittelt wird, oder eine gemessene Zahnstangenkraft FZ,meas, die mittels eines Kraftsensors 105 ermittelt wird. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine gemessene Zahnstangenkraft FZ,meas oder ein durch einen Schätzer 104 ermittelter angenommener Wert einer Zahnstangenkraft FZ,est den Kraftverlauf FQ repräsentiert.To determine a measure of the instantaneous understeer behavior US%, trust of a motor vehicle, it is provided according to the invention that a first determined value for an understeer behavior US%, suspect using a second determined value for an understeer behavior US%, transv for determining the measure of true value of the current understeer behavior US%, trust plausibility or offset. The second determined value US%, transv is determined on the basis of a variable which is suitable for describing a force profile F Q acting on the front axle of the motor vehicle. This includes a calculated rack force F Z, est , by means of an estimator 104 is determined, or a measured rack force F Z, meas , by means of a force sensor 105 is determined. According to the invention, it is provided that a measured rack force F Z, meas or a by an estimator 104 determined assumed value of a rack force F Z, est represents the force curve F Q.

Bezüglich der Ermittlung einer Zahnstangenkraft FZ,est mittels einer Berechnung wird an dieser Stelle auf die nicht vorveröffentlichte Anmeldung DE 10 2009 002 706.8 verwiesen, deren Inhalt per Verweis in Vorliegende Anmeldung eingebunden werden soll.Regarding the determination of a rack force F Z, est by means of a calculation is at this point on the non-prepublished application DE 10 2009 002 706.8 referenced, the content of which should be incorporated by reference in the present application.

2 zeigt einen typischen Kraftverlauf der Reifenrückstellkraft bzw einer Zahnstangenkraft FZ in Abhängigkeit des Schräglaufwinkels α. 2 shows a typical force curve of the tire restoring force or a rack force F Z as a function of the slip angle α.

In dem eingezeichneten Punkt P' stellt sich eine Sättigung des Kraftverlaufs ein, wobei rechts des Punktes von einem „wahren” oder tatsächlich vorliegenden Untersteuerverhalten ausgegangen wird, linksseitig des Punkts P' wird hingegen von einem Nicht-Vorliegen eines Untersteuerverhaltens ausgegangen.In the marked point P 'is a saturation of the force curve, where the right of the point of a "true" or Actual sub-tax behavior is assumed, on the left side of the point P ', on the other hand, is a non-existence an understeer behavior assumed.

Aus dieser Erkenntnis heraus ist es vorgesehen, den Verlauf der Größe, die den Kraftverlauf FQ beschreibt, und/oder einen Gradienten dFQ/dt dieser Größe, zu analysieren und bei der Bestimmung der für „wahr” angenommenen Größe zur Beschreibung des Untersteuerverhaltens US%,trust zu berücksichtigen.From this knowledge, it is provided to analyze the course of the variable which describes the force curve F Q , and / or a gradient dF Q / dt of this size, and in the determination of the quantity assumed to be "true" to describe the understeer behavior US %, trust to consider.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass ein Grenzwert des Gradienten th(dFQ/dt) festgelegt wird und zur Bestimmung des zweiten Werts US%,transv verwendet wird.The invention further provides that a limit of the gradient th (dF Q / dt) is set and used to determine the second value US%, transv .

Des Weiteren ist es Vorgesehen, dass zusätzliche fahrdynamische Bewegungsgrößen des Fahrzeugs und/oder ein gemessener oder berechneter Reibwert μ zur Bestimmung des zweiten Werts US%,transv verwendet werden. Hierzu zählen die zuvor genannten Größen: Der Radlenkwinkel δRLW, die Gierrate ψ ., die Querbeschleunigung ay oder die Fahrzeuggeschwindigkeit v.Furthermore, it is provided that additional driving dynamic movement variables of the vehicle and / or a measured or calculated coefficient of friction μ are used to determine the second value US%, transv . These include the aforementioned variables: the wheel steering angle δ RLW , the yaw rate ψ, the lateral acceleration a y or the vehicle speed v.

Eine konkrete Nutzungsanwendung des Verfahrens sieht vor, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns US%,trust zu Steuerungs- und Regelungszwecken eines Aktuators eines EPS-Lenksystems 103 des Fahrzeugs verwendet wird. Hierzu zählt im Wesentlichen die Generierung einer Sollwertvorgabe für das Servomoment MS oder den Zusatzlenkwinkel δZLW.A concrete usage application of the method provides that the true value of the current understeer US%, trust for control purposes of an actuator of an EPS steering system 103 the vehicle is used. This essentially includes the generation of a desired value specification for the servo torque M S or the additional steering angle δ ZLW .

Eine weitere erfinderische Anwendung des Verfahren sieht vor, dass der für „wahr” erachtete Wert des momentanen Untersteuerns US%,trust zu Steuerungs- und Regelungszwecken von weiteren Aktuatoren 106 des Fahrzeugs verwendet wird. Hierzu zählen Fahrwerk-(AFR), Antriebs- und Bremskomponenten (ABS, ESP).A further inventive application of the method provides that the value of the instantaneous understeer US%, trust considered to be "true" for control purposes of further actuators 106 the vehicle is used. These include chassis (AFR), drive and brake components (ABS, ESP).

Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass fahrzeugglobale Strategien unter Verwendung des für wahr erachteten Werts US%,trust entwickelt und beeinflusst werden. Insbesondere ist die Verwendung in deren Softwaremodule zur Umsetzung eines computerimplementierten Betriebs- und Arbeitsverfahrens vorgesehen.In addition, it is envisaged that global vehicle strategies will be developed and impacted using the true value of US%, trust . In particular, the use in their software modules for implementing a computer-implemented operating and working method is provided.

Gemäß der Erfindung ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein binärer Wert des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens US%,trust entsprechend des logischen Werts „untersteuernd” oder „nicht-untersteuernd” erzeugt und weiterverarbeitet wird.According to the invention, it is provided in a further advantageous embodiment of the invention that a binary value of the true value of the current understeer behavior US%, trust corresponding to the logical value "understeer" or "non-untersteuernd" is generated and further processed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007000995 [0001, 0002] - DE 102007000995 [0001, 0002]
  • - DE 102009002706 [0008] - DE 102009002706 [0008]

Claims (9)

Verfahren zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten (US%,trust) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten (US%,suspect) unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten (US%,transv) zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens (US%,trust) plausibilisiert oder verrechnet wird, wobei der zweite ermittelte Wert (US%,transv) auf Grundlage einer Größe, die geeignet zur Beschreibung eines an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlaufs (FQ) ist, ermittelt wird.Method for determining a measure of the instantaneous understeer behavior (US%, trust ) of a motor vehicle, characterized in that a first determined value for an understeer behavior (US%, suspect ) is determined using a second value determined for an understeer behavior (US%, transv ) plausibility or billing is used to determine the metric of the true understeer behavior value (US%, trust ), the second determined value (US%, transv ) based on a quantity suitable for describing a front axle of the motor vehicle Force curve (F Q ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf und/oder ein Gradient (dFQ/dt) dieser Größe berücksichtigt wird.A method according to claim 1, characterized in that a course and / or a gradient (dF Q / dt) of this size is taken into account. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzwert des Gradienten (th(dFQ/dt)) festgelegt wird und zur Bestimmung des zweiten Werts (US%,transv) verwendet wird.A method according to claim 2, characterized in that a limit value of the gradient (th (dF Q / dt)) is set and used to determine the second value (US%, transv ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass weitere fahrdynamische Bewegungsgrößen des Fahrzeugs und/oder ein gemessener oder berechneter Reibwert (μ) zur Bestimmung des zweiten Werts (US%,transv) verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that further driving dynamic movement variables of the vehicle and / or a measured or calculated coefficient of friction (μ) for determining the second value (US%, transv ) are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns (US%,trust) zu Steuerungs- und Regelungszwecken von Aktuatoren des Fahrzeugs verwendet wird.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the true value of the instantaneous understeer (US%, trust ) is used for control purposes by actuators of the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns (US%,trust) zu Steuerungs- und Regelungszwecken eines Aktuators eines Lenksystems 103 des Fahrzeugs verwendet wird.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the value of the instantaneous understeer (US%, trust ) deemed to be true is used for control purposes of an actuator of a steering system 103 the vehicle is used. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemessene Zahnstangenkraft (FZ,meas) oder ein durch einen Schätzer (104) ermittelter Wert einer Zahnstangenkraft (FZ,est) den Kraftverlauf repräsentiert.Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that a measured rack force (F Z, meas ) or by an estimator ( 104 ) value of a rack-and-pinion force (F Z, est ) represents the force curve. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltnes (US%,trust) globale Fahrzeugstrategien beeinflusst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that global vehicle strategies are influenced as a function of the true value of the current understeer behavior (US%, trust ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein binärer Wert des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens (US%,trust) entsprechend des logischen Werts „untersteuernd” oder „nicht-untersteuernd” erzeugt und weiterverarbeitet wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that a binary value of the true value of the current understeer behavior (US%, trust ) corresponding to the logical value "understeer" or "non-understeering" is generated and further processed.
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