DE102010052583B4

DE102010052583B4 - A method for determining the value of a manipulated variable, which determines the same in a motor vehicle a driving dynamic state

Info

Publication number: DE102010052583B4
Application number: DE102010052583.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Stemmer; Anton Obermüller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: DE102010052583A1

Abstract

Verfahren zum Festlegen eines Werts für eine Stellgröße (St), die in einem Kraftfahrzeug einen fahrdynamischen Zustand desselben bestimmt, aufgrund eines Soll-Werts (SW) für eine den fahrdynamischen Zustand betreffende Ausgangsgröße, wobei bei dem Verfahren aus einem Ist-Wert (LW, FP, BP) von zumindest einer Eingangsgröße anhand eines Modells (16) ein Schätzwert (SchW) für die Ausgangsgröße berechnet wird, wobei der Schätzwert (SchW) zur Bestimmung des Wertes für die Stellgröße (St) beiträgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung unter Verwendung eines weiteren umgekehrten Modells (10') erfolgt, dessen Parameter von dem Schätzwert (SchW) beeinflusst werden.Method for determining a value for a manipulated variable (St), which determines a driving dynamic state of the same in a motor vehicle, on the basis of a desired value (SW) for an output variable relating to the driving dynamic state, wherein in the method an actual value (LW, FP, BP) of at least one input variable is calculated on the basis of a model (16) an estimated value (SchW) for the output variable, the estimated value (SchW) contributing to the determination of the value for the manipulated variable (St), characterized in that a control under Using a further inverse model (10 ') is carried out whose parameters are influenced by the estimated value (SchW).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen des Wertes einer Stellgröße, welche in einem Kraftfahrzeug einen fahrdynamischen Zustand desselben bestimmt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und zwar aufgrund eines Soll-Werts für eine diesen fahrdynamischen Zustand betreffende (oder zumindest in einem Aspekt beschreibende) Ausgangsgröße.The invention relates to a method for setting the value of a manipulated variable, which determines the same in a motor vehicle driving dynamic state, according to the preamble of claim 1, namely due to a desired value for a vehicle dynamic state related (or at least descriptive in one aspect) output.

Im Rahmen einer Steuerung oder einer Regelung wird eine solche Stellgröße typischerweise festgelegt. Beispielsweise ist die Ausgangsgröße eine Querbeschleunigung oder eine Gierrate des Kraftfahrzeugs, die somit die sog. Fahrzeugquerdynamik betrifft. Die Querbeschleunigung bzw. Gierrate stellt sich in Abhängigkeit von Eingangsgrößen ein, nämlich insbesondere einem an einer Lenkhandhabe eingestellten Lenkhandhabenwinkel (Lenkradwinkel), einer Stellung eines Fahrpedals („Gaspedals”) und einer Stellung eines Bremspedals. Es versteht sich von selbst, dass die Querbeschleunigung oder Gierrate von dem Radius der Kurve abhängt, den das Kraftfahrzeug durchfährt, und dieser Radius ist eben vom Lenkhandhabenwinkel abhängig. Die Stellung des Fahrpedals bestimmt, in welchem Ausmaß das Kraftfahrzeug durch einen Motor zu beschleunigen ist, die Stellung eines Bremspedals bestimmt, in welchem Ausmaß das Kraftfahrzeug gebremst wird. Die Eingangsgrößen sind von einem Fahrzeugführer (oder allgemein einer Bedienperson) vorgegebene Größen, die durch ein Steuerungs- oder Regelungssystem in dem Kraftfahrzeug nicht unmittelbar beeinflusst werden können. Beeinflussbar ist aber eine Stellgröße. Als Beispiel für eine Stellgröße kann der an einer Vorderradlenkung des Kraftfahrzeugs eingestellte Lenkwinkel genannt werden, ein an einer Hinterradlenkung des Kraftfahrzeugs eingestellter Lenkwinkel, ein positives Drehmoment, mit dem zumindest ein Rad beaufschlagt wird, oder ein negatives Drehmoment (Bremsmoment), mit dem zumindest ein Rad beaufschlagt wird. Durch Beeinflussung des an Rädern des Kraftfahrzeugs eingestellten Lenkwinkels und der Drehgeschwindigkeit einzelner Räder lässt sich unmittelbar die Querbeschleunigung bzw. Gierrate auf einen Soll-Wert festlegen.As part of a control or regulation such a manipulated variable is typically set. For example, the output variable is a lateral acceleration or a yaw rate of the motor vehicle, which thus relates to the so-called vehicle transverse dynamics. The lateral acceleration or yaw rate adjusts depending on input variables, namely, in particular, a steering handle angle (steering wheel angle) set on a steering handle, a position of an accelerator pedal ("accelerator pedal") and a position of a brake pedal. It goes without saying that the lateral acceleration or yaw rate depends on the radius of the curve which the motor vehicle passes through, and this radius depends precisely on the steering handle angle. The position of the accelerator pedal determines to what extent the motor vehicle is to be accelerated by a motor, the position of a brake pedal determines the extent to which the motor vehicle is braked. The input variables are variables predefined by a vehicle driver (or generally an operator) that can not be directly influenced by a control or regulation system in the motor vehicle. However, a manipulated variable can be influenced. As an example of a manipulated variable, the steering angle set at a front wheel steering of the motor vehicle, a steering angle set at a rear wheel steering of the motor vehicle, a positive torque applied to at least one wheel, or a negative torque (braking torque) with which at least one is Wheel is applied. By influencing the steering angle set on the wheels of the motor vehicle and the rotational speed of individual wheels, the lateral acceleration or yaw rate can be set directly to a desired value.

Kennzeichen einer Steuerung ist, dass vom Soll-Wert auf den Wert der Stellgröße zurückgerechnet wird. Es wird ermittelt, bei welchem Wert für die Stellgröße sich der Soll-Wert einstellt. Hierzu wird ein fahrdynamisches Modell verwendet, z. B. ein lineares Einspurmodell des Kraftfahrzeugs. Das Modell wird bei der Steuerung gewissermaßen umgekehrt, weil eben das Modell angibt, wie sich aus der Stellgröße der Soll-Wert ergibt und seine Umkehrung angibt, für welchen Soll-Wert welche Stellgröße die richtige ist.The characteristic of a control system is that it is calculated back from the setpoint value to the value of the manipulated variable. It is determined at which value for the manipulated variable sets the target value. For this purpose, a vehicle dynamics model is used, for. B. a linear single-track model of the motor vehicle. The model is in a sense reversed in the control, because just the model indicates how the set value results from the manipulated variable and its inversion indicates for which setpoint value which correcting variable is the right one.

Bei einer Regelung wird ein Ist-Wert für die Ausgangsgröße gemessen und mit einem Soll-Wert verglichen: Die Differenz zwischen Soll-Wert und Ist-Wert bestimmt unmittelbar den Wert der Stellgröße. Idealerweise stellt sich bei einer Regelung kurzfristig der richtige Soll-Wert ein.In a closed-loop control, an actual value for the output variable is measured and compared with a setpoint value: The difference between setpoint value and actual value directly determines the value of the manipulated variable. Ideally, in the case of a regulation, the correct target value is established at short notice.

Der Vorteil einer Regelung besteht darin, dass auch bei leicht veränderten Umständen (z. B. bei einer Änderung des Gewichts des beladenen Fahrzeugs, einer Änderung der Reibwerte der Fahrbahn etc.) der richtige Wert eingestellt wird. Nachteilig an einer Regelung ist, dass wegen der Notwendigkeit der Messung des Ist-Wertes, weil insbesondere bei der Gierrate der zugehörige Sensor eine gewisse Zeit braucht, die Reaktion nicht unmittelbar ist, was dazu führt, dass nicht unter allen Umständen eine stabile Übereinstimmung von Ist-Wert und Soll-Wert erzielt wird.The advantage of a closed-loop control system is that the correct value is set even in the case of slightly changed circumstances (eg when the weight of the loaded vehicle changes, the road surface friction coefficient changes). A disadvantage of a scheme is that because of the need to measure the actual value, because in particular the yaw rate of the associated sensor takes a certain amount of time, the reaction is not immediate, which means that not in all circumstances, a stable match of actual Value and target value is achieved.

Der Vorteil der Steuerung besteht darin, dass der Wert für die Stellgröße direkt aus dem Soll-Wert für die Ausgangsgröße berechnet werden kann, sodass sich in der Regel so gut wie kein Phasenverzug ergibt. Die Ansteuerung bleibt auch stabil. Nachteilig an der Steuerung ist aber, dass man nur dann ein optimales Folgeverhalten erreicht, wenn das in der Steuerung verwendete (umgekehrte) Modell die Realität besonders gut wiedergibt. Ein Modell kann naturgemäß die Realität aber nur näherungsweise wiedergeben, sodass der Wert für die Stellgröße nicht immer der zu 100% richtige Wert ist. Auch mögliche Störungen wie Messrauschen und Stöße bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs werden bei einer Steuerung nicht berücksichtigt.The advantage of the controller is that the value for the manipulated variable can be calculated directly from the setpoint value for the output variable so that as a rule there is virtually no phase delay. The control remains stable. A disadvantage of the control, however, is that it achieves optimum follow-up behavior only if the (reversed) model used in the control reproduces the reality particularly well. Of course, a model can only approximate the reality so that the value for the manipulated variable is not always 100% correct. Even possible disturbances such as measurement noise and shocks when driving the motor vehicle are not taken into account in a controller.

Es wäre wünschenswert, könnte man die Vorteile der Steuerung mit den Vorteilen der Regelung verbinden.It would be desirable to be able to combine the benefits of control with the benefits of control.

In der DE 10 2010 006 295 A1 ist ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug mit statisch vorgegebenen Radwinkeln für die Vorderräder und/oder Hinterräder und mit einer Fahrdynamikregelung beschrieben, mittels der eine Fahrdynamik des eine Regelstrecke der Fahrdynamikregelung darstellenden Kraftfahrzeuges vorgebbar ist. Um einen geringen Spritverbrauch zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass mittels den Radwinkeln ein Übertragungsverhalten der Regelstrecke instabil oder an einer Stabilitätsgrenze eingestellt ist, wobei ein Gesamtübertragungsverhalten eines Reglers der Fahrdynamikregelung und der Regelstrecke stabil ist.In the DE 10 2010 006 295 A1 is a generic motor vehicle with statically predetermined wheel angles for the front wheels and / or rear wheels and described with a vehicle dynamics control by means of a driving dynamics of a controlled system of the vehicle dynamics control representing motor vehicle is predetermined. In order to allow a low fuel consumption, it is provided that by means of the wheel angles a transmission behavior of the controlled system is unstable or set at a stability limit, wherein a total transmission behavior of a controller of the vehicle dynamics control and the control system is stable.

In der DE 100 11 779 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Regelung eines Giermomentes eines Fahrzeuges beschrieben, das aus dem Vergleich einer Istgiergeschwindigkeit mit einer Sollgiergeschwindigkeit und gegebenenfalls weiteren Größen gebildet wird. Um eine Regelung der Fahrstabilität des Fahrzeuges ohne Gierratensensor zu ermöglichen, wird die Istgierwinkelgeschwindigkeit unter Einbeziehung der am Reifen angreifenden Istkräfte und dem Lenkwinkel über eine Integration der Gierwinkelbeschleunigung geschätzt.In the DE 100 11 779 A1 a generic method for controlling a yaw moment of a vehicle is described, which is formed from the comparison of a Istgiergeschwindigkeit with a desired yaw rate and possibly other variables. To have a regulation of Driving stability of the vehicle without yaw rate sensor to allow the Istgierwinkelgeschwindigkeit is estimated including the attacking on the tire actual forces and the steering angle via an integration of the yaw angular acceleration.

Ferner offenbart die DE 10 2010 050 278 A1 ein Verfahren zum Schätzen eines Schwimmwinkels, wobei ein Kalman-Filter oder allgemein ein Beobachter verwendet werden kann, um das Abgleichen von Parametern zu bewerkstelligen.Further, the DE 10 2010 050 278 A1 a method for estimating a slip angle wherein a Kalman filter or generally an observer can be used to accomplish the matching of parameters.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Festlegen des Wertes einer Stellgröße, gemäß der eingangs genannten Gattung, bereitzustellen, das mehr Vorteile als die bekannte Steuerung aufweist.It is therefore an object of the invention to provide a method for setting the value of a manipulated variable, according to the aforementioned type, which has more advantages than the known control.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Es wird aus einem Ist-Wert von zumindest einer Eingangsgröße anhand eines Modells ein Schätzwert für die Ausgangsgröße berechnet. Der Schätzwert stellt eine Näherung für den tatsächlichen Ist-Wert dar, man könnte ihn auch als „Pseudo-Ist-Wert” bezeichnen. Der Schätzwert trägt dann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Wertes für die Stellgröße bei.It is calculated from an actual value of at least one input variable based on a model, an estimated value for the output variable. The estimate is an approximation of the true actual value, which could be called a "pseudo-actual value". The estimated value then contributes in the context of the method according to the invention for determining the value for the manipulated variable.

Dadurch, dass der Schätzwert den Wert für die Stellgröße bestimmt, kann auf die Messung des Ist-Werts verzichtet werden. Dann werden diejenigen Nachteile vermieden, die aufgrund der Zeitverzögerung bei der Messung des Ist-Werts beim Festlegen eines Wertes einer Stellgröße auftreten.The fact that the estimated value determines the value for the manipulated variable, can be dispensed with the measurement of the actual value. Then those disadvantages are avoided, which occur due to the time delay in the measurement of the actual value when setting a value of a manipulated variable.

Es wird vorliegend ausgenützt, dass bestimmte Eingangsgrößen ohnehin ermittelt (gemessen) werden, und es muss nicht abgewartet werden, bis sich aus den Eingangsgrößen ein Wert für die Ausgangsgröße ergibt. Vielmehr können die Werte für die Eingangsgrößen unmittelbar verwendet werden, um den Schätzwert zu ermitteln. Der Schätzwert trägt somit den tatsächlichen Gegebenheiten frühzeitig Rechnung und erlaubt daher eine schnelle Anpassung der Stellgröße.In the present case, it is utilized that certain input variables are determined (measured) in any case, and it is not necessary to wait until a value for the output variable results from the input variables. Rather, the values for the input variables can be used directly to determine the estimated value. The estimated value thus takes account of the actual conditions at an early stage and therefore allows a fast adjustment of the manipulated variable.

Die Anpassung der Stellgröße kann im Rahmen einer Art von Regelung erfolgen, und zwar wird eine Differenz von Soll-Wert und Schätzwert für die Ausgangsgröße durch Variation der Stellgröße auf einen Wert von Null geregelt. Mit anderen Worten wird der Schätzwert auf den Soll-Wert geregelt. Bei dieser Art von Regelung muss der Ist-Wert gar nicht mehr ermittelt werden, und er wird durch den Schätzwert als „Pseudo-Ist-Wert” ersetzt. Bei dieser andersartigen Regelung ergibt sich eher ein stabiler Zustand als bei der herkömmlichen Regelung, weil es nicht mehr den Zeitversatz zwischen den Eingangsgrößen und dem Gewinnen des Messwerts für die Ausgangsgröße gibt. Die Berechnungen können insbesondere sehr schnell erfolgen, wesentlich schneller als in der Messung.The adjustment of the manipulated variable can be done in the context of a kind of regulation, namely, a difference between the target value and the estimated value for the output variable by varying the manipulated variable to a value of zero. In other words, the estimated value is regulated to the desired value. In this type of regulation, the actual value no longer has to be determined, and it is replaced by the estimated value as a "pseudo-actual value". In this different regulation, a stable state is obtained rather than in the conventional regulation, because there is no longer the time offset between the input variables and the acquisition of the measured value for the output variable. In particular, the calculations can be very fast, much faster than in the measurement.

Gemäß der Erfindung wird eine bestimmte Art von Steuerung realisiert, und zwar erfolgt eine Steuerung dann unter Verwendung eines weiteren (nämlich eines umgekehrten) Modells wie bei normalen Steuerungen, wobei aber die Parameter, die in dem Modell verwendet sind, von dem Schätzwert beeinflusst werden und daher variabel sind. Auf diese Weise kann unter Verwendung des Schätzwerts das (umgekehrte) Modell regelmäßig an die tatsächlichen Gegebenheiten angepasst werden, diese andersartige Steuerung hat daher diesbezüglich Vorteile gegenüber der herkömmlichen Steuerung, bei der das Modell nicht angepasst wird.According to the invention, a certain type of control is realized, a control is then carried out using a further (namely a reverse) model as in normal controls, but the parameters used in the model are influenced by the estimated value and therefore variable. In this way, using the estimated value, the (inverse) model can be regularly adjusted to the actual conditions, this different type of control therefore has advantages in this respect over the conventional control, in which the model is not adapted.

Die Ausgangsgröße, Stellgröße und Eingangsgröße sind bevorzugt diejenigen Größen, die in der obigen Beschreibung des Standes der Technik genannt wurden. Die Ausgangsgröße kann zusätzlich auch ein Schwimmwinkel, eine Seitenkraft, eine Längskraft, ein Radlängsschlupf oder ein Radquerschlupf sein.The output variable, manipulated variable and input variable are preferably those quantities which have been mentioned in the above description of the prior art. In addition, the output variable may also be a slip angle, a side force, a longitudinal force, a longitudinal wheel slip or a wheel slip slip.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet das Modell, mit Hilfe dessen der Schätzwert berechnet wird, Parameter, die beim laufenden Betrieb des Kraftfahrzeugs wiederholt neu bestimmt werden. Ein solches Modell kann man auch als „adaptives Modell” bezeichnen, weil es sich an die tatsächlichen Gegebenheiten mit ausreichender Schnelligkeit anpassen kann. Es kann die Schnelligkeit, mit der die Parameter jeweils neu bestimmt werden, geringer sein als die Schnelligkeit mit der jeweils wieder ein neuer Schätzwert und ein neuer Wert für die Stellgröße bestimmt werden; denn die Umgebungsbedingungen ändern sich weniger schnell als die Eingangsgrößen. Ein Beispiel für einen solchen in einem Modell verwendeten Parameter ist die Schräglaufsteifigkeit an einem Rad, gegebenenfalls eine für die Vorderräder, und eine für die Hinterräder bestimmte, die in ein lineares Einspurmodell als Parameter eingeht. Ist die Ausgangsgröße die Gierrate, so lässt sich durch Anpassung der Schräglaufsteifigkeiten alleine bereits das lineare Einspurmodell relativ gut an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.In a preferred embodiment of the invention, the model by which the estimated value is calculated uses parameters that are repeatedly redetermined during ongoing operation of the motor vehicle. Such a model can also be called an "adaptive model" because it can adapt to the actual circumstances with sufficient speed. The speed with which the parameters are newly determined in each case can be less than the speed with which a new estimated value and a new value for the manipulated variable are again determined; because the environmental conditions change less quickly than the input variables. An example of such a parameter used in a model is the skew stiffness on a wheel, optionally one for the front wheels, and one for the rear wheels, which is a parameter in a linear one-track model. If the output variable is the yaw rate, then by adapting the skew stiffnesses alone, the linear single-track model can be adapted relatively well to the actual conditions.

Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform, bei der die Parameter jeweils neu bestimmt werden, vorgesehen, dass aus den Eingangsgrößen mit Hilfe des Modells ein Schätzwert für eine Messgröße bestimmt wird. Die Parameter werden so lange variiert, bis der Schätzwert für die Messgrößen nach einem vorbestimmten Kriterium auf einen Messwert für die Messgröße abgeglichen ist. (Das vorbestimmte Kriterium kann beinhalten, dass der Schätzwert „so weit als möglich” mit dem Messwert übereinstimmt, d. h. zum Beispiel mit einer bestimmten Genauigkeit).In this embodiment, in which the parameters are respectively newly determined, it is preferably provided that an estimated value for a measured variable is determined from the input variables with the aid of the model. The parameters are varied until the estimated value for the measured variables is based on a predetermined criterion on a measured value for the Measured variable is adjusted. (The predetermined criterion may include that the estimate "as much as possible" matches the measurement, ie, for example, with a certain accuracy).

Hierfür kann ein Kalman-Filter oder allgemein ein Beobachter verwendet werden, um das Abgleichen der Parameter zu bewerkstelligen.For this purpose, a Kalman filter or generally an observer can be used to accomplish the matching of the parameters.

Bevorzugt ist die Messgröße bei dieser bevorzugten Ausführungsform gleich der Ausgangsgröße, d. h. es kann also der selbe Schätzwert doppelt verwendet werden, er geht einmal in die Stellgröße ein und außerdem wird er mit dem Messwert verglichen.In this preferred embodiment, the measured variable is preferably equal to the output variable, ie. H. So it can be used twice the same estimate, he goes once in the manipulated variable and also it is compared with the measured value.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, in derHereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the drawing, in which

1 schematisch veranschaulicht, wie eine reine Steuerung gemäß dem Stand der Technik erfolgt, 1 schematically illustrates how a pure control according to the prior art,

2 schematisch veranschaulicht, wie eine reine Regelung gemäß dem Stand der Technik erfolgt, 2 schematically illustrates how a pure control according to the prior art,

3 schematisch veranschaulicht, wie eine andersartige Regelung im Rahmen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt, und 3 schematically illustrates how another type of regulation takes place in the context of an embodiment of the method according to the invention, and

4 schematisch veranschaulicht, wie eine andersartige Steuerung im Rahmen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt. 4 schematically illustrates how a different type of control is carried out in the context of an embodiment of the method according to the invention.

Bei einer reinen Steuerung wird ein Soll-Wert SW festgelegt, und aus dem Soll-Wert wird unter Verwendung eines sog. umgekehrten, insbesondere inversen Modells der Wert St einer Stellgröße ermittelt, die ja das eigentliche dynamische System 12 veranschaulicht, aus dem dann ein Ist-Wert IW folgt.In the case of a pure control, a desired value SW is determined, and the value St of a manipulated variable, which is the actual dynamic system, is determined from the desired value using a so-called inverted, in particular inverse, model 12 illustrates, then followed by an actual value IW.

Vorliegend sei das System 12 ein Kraftfahrzeug, der Soll-Wert sei auf die Gierrate bezogen, die Stellgröße sei ein Lenkwinkel an einem Rad oder ein Moment, mit dem ein Rad beaufschlagt wird, und das System 12 reagiere auf Eingangsgrößen, nämlich einen Lenkradwinkel LW, die Stellung FP eines Fahrpedals und die Stellung BP eines Bremspedals.In the present case is the system 12 a motor vehicle, the target value is based on the yaw rate, the manipulated variable is a steering angle to a wheel or a moment that is applied to a wheel, and the system 12 respond to input variables, namely a steering wheel angle LW, the position FP of an accelerator pedal and the position BP of a brake pedal.

Bei einer Regelung wird aus dem System 12 ein Ist-Wert IW abgeleitet und in einem Komperator K mit dem Soll-Wert verglichen. Das Differenzsignal ΔSI (Soll-Ist) wird einer Reglereinheit 14 zugeführt, die einen Wert St für die Stellgröße ausgibt.When a scheme is out of the system 12 an actual value IW derived and compared in a comparator K with the target value. The difference signal ΔSI (setpoint-actual) becomes a regulator unit 14 supplied, which outputs a value St for the manipulated variable.

Nachteilig an der Steuerung ist, dass es keine Rückkopplung zwischen Ist-Wert zum Soll-Wert gibt. Ist das umgekehrte, insbesondere inverse Modell 10 nicht korrekt, dann wird nicht der optimale Ist-Wert eingestellt.The disadvantage of the controller is that there is no feedback between the actual value and the desired value. Is the reverse, especially inverse model 10 not correct, then the optimal actual value is not set.

Nachteilig an der Regelung gemäß 2 ist es, dass der Ist-Wert ermittelt werden muss, wodurch sich Zeitverzögerungen ergeben, die zu einem Schwingen des Systems führen können, sodass kein stabiler Zustand hergestellt wird. Die Nachteile sowohl der Steuerung als auch der Regelung können durch eine andersartige Regelung oder Steuerung überwunden werden, bei denen die gemeinsame Idee darin besteht, dass aus den Eingangsgrößen LW, FP und BP mit Hilfe eines adaptiven Modells 16 ein Schätzwert SchW für die Gierrate ermittelt wird.A disadvantage of the scheme according to 2 it is that the actual value must be determined, which results in time delays that can cause the system to vibrate, so that no stable state is established. The disadvantages of both the control and the control can be overcome by a different type of control or control, in which the common idea is that from the input variables LW, FP and BP with the aid of an adaptive model 16 an estimated value SchW for the yaw rate is determined.

Dieser Schätzwert SchW wird dann in einem ähnlichen Komperator K' mit dem Sollwert SW verglichen, und das Differenzsignal ΔSSch wird dann einem Regler 14' zugeführt, der daraufhin einen St für die Stellgröße ableitet. Das adaptive Modell 16 kann ein lineares Einspurmodell sein, aus dem die Gierrate ableitbar ist. Wie in 3 im Vergleich zu 2 zu sehen, muss nicht mehr der Ist-Wert IW gemessen werden. Der Schätzwert SchW steht relativ schnell zur Verfügung, sodass sich ein stabiler Zustand einstellt. Anders als bei der reinen Steuerung gemäß 1 jedoch ist durch die Rückkopplung des Schätzwerts SchW gewährleistet, dass sich relativ bald ein Ist-Wert IW einstellt, der tatsächlich dem Soll-Wert SW entspricht, auch wenn der Ist-Wert IW gar nicht mit dem Soll-Wert SW verglichen wird. 3 beinhaltet eine Regelung der Differenz ΔSSch auf einen Wert von Null.This estimated value SchW is then compared in a similar comparator K 'with the setpoint SW, and the difference signal ΔSSch is then a controller 14 ' fed, which then derives a St for the manipulated variable. The adaptive model 16 can be a linear single-track model from which the yaw rate can be derived. As in 3 compared to 2 to see, the actual value IW no longer has to be measured. The estimate SchW is available relatively quickly, so that a stable state is established. Unlike the pure control according to 1 however, the feedback of the estimated value SchW ensures that an actual value IW, which actually corresponds to the setpoint value SW, is established relatively soon, even if the actual value IW is not even compared with the setpoint value SW. 3 includes a control of the difference ΔSSch to a value of zero.

Abweichend von der Ausführungsform gemäß 3 kann auch die Ausführungsform gemäß 4 verwirklicht werden: Hier wird der Schätzwert SchW für die Gierrate aus dem linearen Einspurmodell, das adaptiv ist, einer Einheit 10' zugeführt, die ein umgekehrtes, insbesondere inverses Modell verwendet, wie dies bei einer Steuerung üblich ist. Der Schätzwert SchW bestimmt hierbei Parameter des umgekehrten, insbesondere inversen Modells, das den Wert St für die Stellgröße festlegt.Notwithstanding the embodiment according to 3 can also be the embodiment according to 4 Here, the estimated value SchW for the yaw rate from the linear one-track model that is adaptive becomes one unit 10 ' fed, which uses a reverse, in particular inverse model, as is usual in a control. In this case, the estimated value SchW determines parameters of the inverse, in particular inverse model, which defines the value St for the manipulated variable.

Die Ausführungsform gemäß 4 funktioniert nur bei invertierbaren Modellen, was nicht immer der Fall ist. Sie kann bei invertierbaren Modellen vorteilhafter sein als die Regelung gemäß 3, die bei nicht invertierbaren Modellen jedoch auf jeden Fall umgesetzt werden sollte, um die Erfindung zu verwirklichen.The embodiment according to 4 only works with invertible models, which is not always the case. It may be more advantageous for invertible models than the regulation according to FIG 3 , which should be implemented in non-invertible models, however, in any case, in order to realize the invention.

Das adaptive Modell 16 trägt seinen Namen, weil die zugehörigen Parameter neu bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann man den Ist-Wert IW unter Zuhilfenahme eines Kalman-Filters oder eines sonstigen Beobachters auf den Schätzwert SchW abgleichen. Als zu variierender Parameter bietet sich hierbei insbesondere bei einem linearen Einspurmodell eine Schräglaufsteifigkeit an. Ändern sich die Umstände, unter denen die Fahrt des Kraftfahrzeugs stattfindet, dann lässt sich dies durch eine geeignete Schräglaufsteifigkeit wiedergeben.The adaptive model 16 takes its name because the associated parameters are redetermined. For this purpose, it is possible to match the actual value IW with the aid of a Kalman filter or another observer to the estimated value SchW. In particular, in the case of a linear single-track model, a skewing stiffness is suitable as the parameter to be varied. If the circumstances under which the drive of the motor vehicle takes place change, this can be reflected by a suitable skew stiffness.

Die jeweilige Neubestimmung der Schräglaufsteifigkeit kann auf wesentlich einfachere Art erfolgen als das Durchlaufen der Schleife 12, 16, 14' bzw. 12, 16, 10'.The respective redetermination of the skew stiffness can be done in a much simpler way than the loop through the loop 12 . 16 . 14 ' respectively. 12 . 16 . 10 ' ,

Claims

Method for determining a value for a manipulated variable (St), which determines a driving dynamic state of the same in a motor vehicle, on the basis of a desired value (SW) for an output variable relating to the driving dynamic state, wherein in the method an actual value (LW, FP, BP) of at least one input variable based on a model ( 16 ) an estimated value (SchW) is calculated for the output variable, the estimated value (SchW) contributing to the determination of the value for the manipulated variable (St), characterized in that a control using another reverse model ( 10 ' ) whose parameters are influenced by the estimated value (SchW).

A method according to claim 1, characterized in that the output variable is a lateral acceleration, a yaw rate, a slip angle, a lateral force, a longitudinal force, a Radlängsschlupf or Radquerschlupf of the motor vehicle.

Method according to Claim 2, characterized in that the manipulated variable (St) comprises at least one variable from the group consisting of a steering angle set at a front wheel steering, a steering angle set at a rear wheel steering, a positive torque applied to at least one wheel Braking torque with which the at least one wheel is acted upon.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one input quantity comprises at least one variable from the group: a steering handle angle (LW) set to a steering handle, a position (FP) of an accelerator pedal and a position (BP) of a brake pedal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the model ( 16 ), with the aid of which the estimated value (SchW) is calculated, uses parameters which are repeatedly redetermined during ongoing operation of the motor vehicle.

Method according to claim 5, characterized in that from the input variables by means of the model ( 16 ) an estimated value (SchW) for a measured variable is determined, and wherein the parameters are varied until the estimated value (SchW) for the measured variable is adjusted to a measured value for the measured variable according to a predetermined criterion.

A method according to claim 6, characterized in that the measured variable is equal to the output variable.