DE102011089007A1

DE102011089007A1 - Spurhalteassistenzsystem mit einem radinternen System

Info

Publication number: DE102011089007A1
Application number: DE102011089007A
Authority: DE
Inventors: Ji-Yoel JOENG
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-01-31
Also published as: KR101294059B1; KR20130013485A; US20130030602A1; JP2013028326A

Abstract

Ein Spurhalteassistenzsystem mit einem radinternen System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Bestimmung der Gefahr einer Spurabweichung eines Fahrzeugs enthalten, die erforderliche Gierrate berechnen, um den Fahrer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug in der vorgesehenen Fahrspur zu halten, eine Soll-Gierrate aus der Differenz zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate berechnen und einen Verteilungsbetrag eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung berechnen, um die Soll-Gierrate zu erhalten. Dabei steuert das Spurhalteassistenzsystem das gemäß den obigen Berechnungen auf jedes Rad selektiv aufgebrachte Drehmoment.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spurhalteassistenzsystem mit einem radinternen System. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Spurhalteassistenzsystem, das eine Sollgröße der Gierrate berechnet und ein Antriebsdrehmoment eines Drehmomentvektors verteilt, um zu verhindern, dass ein Fahrzeug von seiner vorgesehenen Spur abkommt.
(b) Beschreibung der verwandten Technik
Ein Spurhalteassistenzsystem (Spurhalteassistenzsystem (LAS)) ist ein Hilfsmittel für den Fahrer, um ihn zu alarmieren, dass das Fahrzeug von seiner vorgesehenen Fahrspur abkommt, und um Unfälle zu verhindern. Allgemein erkennen LAS-Systeme, wenn sich ein Fahrzeug in eine benachbarte Fahrspur bewegt, und das Spurwechselsignal vom Fahrer nicht betätigt worden ist, weil der Fahrer z. B. eingenickt oder unaufmerksam ist. Ein Warnton wird erzeugt und dann wird eine Lenkkraft auf das Lenksystem ausgeübt, um den Fahrer dabei zu unterstützen, die Spur zu halten und hoffentlich einen Unfall zu vermeiden.
Das LAS (1) erkennt zahlreiche einzelne Fahrzeugdaten, z. B. den Lenkwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Gierrate über verschiedene Sensoren, die im gesamten Fahrzeug angeordnet sind, (2) verwendet die gesammelten Daten als Eingangssignale, (3) sagt die Fahrzeugbewegung über eine Steuerlogikeinheit, die eine Spur erkennt und überwacht, einen Krümmungsradius, einen Abweichungswinkel, eine seitliche Abweichung usw. voraus und bestimmt einen Interventionszeitpunkt, zu dem das Lenksystem die Spurabweichung ausgleicht, indem ein von der Steuerlogikeinheit berechnetes Lenkmoment aufgebracht wird. Die Kompensation des Lenkmoments erfolgt typischerweise durch eine motorbetriebene Servolenkung (motor drive power steering (MDPS)). In diesem Fall kann eine Kamera an einem Fahrzeug angeordnet sein, um eine Fahrspur zu erfassen und zu erkennen.
Bei der herkömmlichen Technik kann der Fahrer einen Widerstand im Lenkrad spüren, wenn ein Lenkdrehmoment gegen die Kraft des Fahrers aufgebracht wird. Wenn ferner ein übermäßig hohes Assistenz-Lenkdrehmoment bedingt durch einen Berechnungsfehler aufgebracht wird, kann die Bewegung des Fahrzeugs unsicher und überkompensiert werden, was in Extremfällen leider zu Unfällen führen kann. Demzufolge sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um das einwandfreie Betriebsverhalten des Systems sicherzustellen.
Die obigen Ausführungen dieses Hintergrund-Abschnitts dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, die nicht Bestandteil des hierzulande dem Durchschnittsfachmann bereits bekannten Standes der Technik bilden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben erarbeitet, ein Spurhalteassistenzsystem bereitzustellen, das den von einem Fahrer gefühlten Widerstand vom System auf ein Minimum senken kann, indem die Drehmoment-Vektorisierung entsprechend einer Gierrate gesteuert wird. Ein Spurhalteassistenzsystem mit einem radinternen System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Steuergerät z. B. eine Steuerung enthalten, die zur Bestimmung konfiguriert ist, ob sich ein Fahrzeug in der Gefahr befindet, von der Spur abzuweichen, zur Berechnung einer erforderlichen Gierrate, um dazu beizutragen, das Fahrzeug in der Spur zu halten, zur Berechnung der Soll-Gierrate aus der Differenz zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate und zur Berechnung eines Verteilungsbetrags eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung, um die Soll-Gierrate zu erhalten.
Die Spurabweichung kann durch den Zuwachs der seitlichen Abweichung oder einen relativen Gierwinkel oder wahlweise durch den relativen Gierwinkel und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Fall des relativen Gierwinkels erkannt werden.
Die erforderliche Gierrate kann durch Berechnen eines vorhergesagten Abweichungsbetrags, der durch die seitliche Abweichung entsteht, und den relativen Gierwinkel erhalten werden. Die Soll-Gierrate kann durch die nachstehende Gleichung berechnet werden.
Dabei ist δ_gewünscht die Soll-Gierrate. ΔΨ . ist die Differenz zwischen der Soll-Gierrate und der tatsächlichen Gierrate. V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und L ist der Radabstand Abstand zwischen den Rädern) eines Fahrzeugs.
Der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung kann eingestellt werden, indem ein Verteilungsbetrag einer Drehmoment-Vektorisierung aus einem Abweichungsbetrag und einem Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung addiert werden. Der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung kann durch die nachstehende Gleichung berechnet werden.
Dabei ist F_TV1 ein Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag aus einem Abweichungsbetrag. M ist ein gefordertes Moment. K_p ist ein Proportionalkoeffizient und t ist die Spurbreite (Abstand zwischen linken/rechten Reifen).
Der Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung kann aus der Straßenkrümmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Der Steuerungszeitpunkt kann durch die geforderte Gierrate bestimmt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als z. B. 40 km/h oder/und wenn die geforderte Gierrate größer ist als ein vorgegebener Wert.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung macht sich eher das auf ein Hinterrad aufgebrachte Drehmoment zunutze, statt das Lenkrad mit einem Lenkraddrehmoment zu beaufschlagen, wenn das Fahrzeug von der Spur abweicht, so dass der Widerstand nicht zum Fahrer übertragen wird. Das heißt, die vorliegende Erfindung nutzt die Änderung des auf ein Hinterrad aufgebrachten Drehmoments, um die Widerstand auf in Minimum zu senken, den der Fahrer im Lenkrad fühlt.
Außerdem kann ein Sichtgerät zum radinternen System hinzugefügt werden, das auch in ein elektronisches Antriebssystem im Fahrzeug integriert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Spurhalteassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2A, B zeigt die Gefahr beim Abweichen von einer Fahrspur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt die gesteuerte Bewegung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt eine Prozedur, bei der ein Fahrzeug eine Fahrspur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesteuert einhält.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, so dass der Fachmann in die Lage versetzt wird, die Erfindung zu verwirklichen.
Es versteht sich, dass der Begriff ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugtechnisch” oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicle; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin verwendet ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Antriebsquellen, z. B. Fahrzeuge sowohl mit Benzin- als auch Elektroantrieb.
Ein Spurhalteassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ein radinternes System, um ein Fahrzeug daran zu hindern, unbeabsichtigt von seiner vorgesehenen Fahrspur abzukommen. Genauer gesagt, enthält das radinterne System einen Motor, der in oder an jedem Rad eines Fahrzeugs angeordnet ist, um das Rad zu steuern oder um das auf das Rad aufgebrachte Antriebsdrehmoment auf Basis eines Spurhalteassistenzsystems unabhängig zu steuern, das erkennt, wenn ein Fahrzeug allmählich von seiner vorgesehenen Fahrspur abweicht. Das radinterne System steuert jedes Rad unabhängig und steuert außerdem das Drehmoment eines vorderen/hinteren/linken/rechten Rades unabhängig, um die Bewegung und das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu verbessern, und um insbesondere die Lenkung der Räder unabhängig steuern zu können. Dies wird durch eine seitliche Kraft erreicht, die durch Steuern der Drehmomentdifferenz zwischen den linken und rechten Rädern erzeugt wird.
Im Folgenden wird ein Spurhalteassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Spurhalteassistenzsystem mit einem radinternen System und die Vorgänge, wenn ein Fahrzeug 20 eine Kurve einer Straße durchfährt. Das Bezugszeichen 16 ist eine Linie für die gerade Richtung und Bezugszeichen 40 kennzeichnet die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs. Wenn z. B. bestimmt wird, dass die Gefahr besteht, dass das Fahrzeug von der vorgesehenen Fahrspur abkommt, wird das Antriebsdrehmoment 31 eines kurvenäußeren Hinterrades erhöht und das Antriebsdrehmoment 30 eines kurveninneren Hinterrades verringert, um ein Giermoment in Richtung der Kurve zu erhöhen, so dass sich das Fahrzeug angemessen durch die Kurve bewegt, ohne von der vorgesehenen Fahrspur abzukommen.
Das Spurhalteassistenzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestimmt den Gefahrenzustand einer Spurabweichung während des Fahrens, und wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug einem Gefahrenzustand nähert, z. B. in eine nicht vorgesehene Fahrspur abweicht, berechnet das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dann die Soll-Gierrate, um das Fahrzeug in seiner vorgesehenen Spur zu halten, die geforderte Gierrate zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate und einen Verteilungsbetrag eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung, um die Soll-Gierrate zu erhalten, damit das Fahrzeug sicher seine vorgesehene Fahrspur einhält.
Die 2A und B beschreiben die Gefahr der Spurabweichung, wobei die Gefahr der Spurabweichung durch eine seitliche Abweichung (D) über eine Straße bestimmt wird. 2A beschreibt die Gefahr einer Spurabweichung auf Basis einer seitlichen Abweichung des Fahrzeugs, und wenn die seitliche Abweichung zunimmt, weil das Fahrzeug in 2A nach links abkommt und eine linke Spur 11 erreicht, wodurch es eine eine gefährliche Abweichung kennzeichnende Linie 15 berührt, wird bestimmt, dass die Gefahr einer Spurabweichung gegeben ist. Das System bringt ein Drehmoment auf, wodurch das Fahrzeug durch Lenksteuerung veranlasst wird, sich zur Innenseite einer die Abweichungsgefahr aufhebenden Linie 17 zu bewegen.
Außer dem Verfahren, das die Gefahr einer Spurabweichung eines Fahrzeugs 20 anhand der seitlichen Abweichung (D) bestimmt, wie in 2B dargestellt ist, kann die Gefahr einer Spurabweichung des Fahrzeug aus dem relativen Gierwinkel (α) und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 bestimmt werden. Das heißt, wenn der relative Gierwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit zunehmen, steigt die Gefahr der Spurabweichung, und wenn der relative Gierwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit abnehmen, wird die Gefahr der Spurabweichung geringer.
Der relative Gierwinkel (α) gibt hier einen Winkel an, der von der Mittellinie 10 einer Straße und einer geraden Richtungslinie 16 des Fahrzeugs 20 in 2B eingeschlossen wird. Der relative Gierwinkel kann durch eine Fahrzeugmanipulation des Fahrers, Seitenwind oder die Umgebungsbedingungen entstehen. Diese Gierrate wird von einem Lenkwinkelsensor oder einem anderen Sensortyp gemessen, mit dem die Messung der Gierrate eines Fahrzeugs möglich ist.
Die gerade Richtungslinie 16 des Fahrzeugs 20 kennzeichnet eine Längsrichtung des Fahrzeugs 20 ungeachtet der Drehrichtung des Fahrzeugs 20. In diesem Fall muss die Gefahr einer Spurabweichung aufgehoben werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Einhalten einer Spur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das Verfahren enthält die Berechnung der erforderlichen Gierrate, um den Fahrer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug in seiner vorgesehenen Fahrspur zu halten, die durch die Berechnung eines vorhergesagten Abweichungsbetrags bestimmt werden kann, der der durch seine seitliche Abweichung (D) und eine relativen Gierwinkel verursacht wird.
Dies wird durch die nachstehende Gleichung 1 berechnet.
In der obigen Gleichung 1, ist Ψ ._p die erforderliche Gierrate, Ψ_p ist der vorhergesagte Abweichungsbetrag und T_p ist eine vorhergesagte Zeit. Das heißt, die erforderliche Gierrate bezeichnet ein Verhältnis einer vorhergesagten Gierrate, die während einer vorhergesagten Zeit abweicht.
Dann wird eine Soll-Gierrate aus der Differenz zwischen der erforderlichen durch die Gleichung berechneten Gierrate und der tatsächlichen Gierrate berechnet, und die Soll-Gierrate wird durch die nachstehende Gleichung 2 berechnet.
In der obigen Gleichung 2 ist δ_gewünscht die Soll-Gierrate, L ist der Abstand zwischen dem rechten und linken Rad eines Fahrzeugs 20, V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und ΔΨ . ist die Differenz zwischen der erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate. Das heißt, ΔΨ . = Ψ ._p – Ψ ._a, wobei Ψ ._p die erforderliche Gierrate und Ψ ._a die tatsächliche Gierrate ist.
Ein Steuerungs-Interventionszeitpunkt kann durch die Soll-Gierrate bestimmt werden. Wenn zum Beispiel die Soll-Gierrate größer ist als ein vorgegebener Wert, greift das System in die Steuerung ein, um das Fahrzeug in seiner vorgesehenen Fahrspur zu halten.
Außerdem wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Soll-Giermoment berechnet, um die Soll-Gierrate zu erhalten, und zu diesem Zweck wird der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung berechnet. Der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung wird hierbei berechnet, indem ein Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments einer Drehmoment-Vektorisierung aus einem Abweichungsbetrag und einem Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung addiert werden. Das Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung aus dem Abweichungsbetrag wird durch die Abweichung aufgrund der Straßenkrümmung ausgeglichen.
Der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung aus dem Abweichungsbetrag wird durch die nachstehende Gleichung 3 berechnet.
In der obigen Gleichung 3 ist F_TV1 der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung aus einem Abweichungsbetrag, M ist ein Soll-Moment, K_p ist ein Proportionalkoeffizient und t ist die Spurbreite.
Außerdem wird der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung durch die Straßenkrümmung aus der Straßenkrümmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit mittels der nachstehenden Gleichung 4 berechnet. F_TV2 = f(k, V) (4)
In der obigen Gleichung 4 ist F_TV2 der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung durch die Straßenkrümmung, k ist die Straßenkrümmung und V die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 20. Dabei kann die Straßenkrümmung von einem Kamerasensor berechnet werden. Der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung, der nach dem obigen Verfahren berechnet wird, dient zur Einhaltung der Spur.
Nachfolgend wird anhand der 3 und 4 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
3 zeigt die Bewegung eines Fahrzeugs mittels eines Steuersystems und eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, and 4 zeigt eine Prozedur, um ein Fahrzeug in seiner vorgesehenen Fahrspur mittels einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu halten.
In 3 bezeichnet ein Abschnitt ”A” einen Abschnitt, in dem das Fahrzeug allmählich von seiner Spur abweicht, ”B” ist ein Drehmoment-Vektorisierungsabschnitt, ”C” ist ein Abschnitt, in dem der Fahrer lenkt, und ”S” ist der Abschnitt, in dem sich das Fahrzeug momentan befindet. Während sich das Fahrzeug in einer linken Spur 11 oder einer rechten Spur 12 bewegt, startet die Steuerung, wenn das Fahrzeug einen vorgegebenen Zeitpunkt (X) erreicht. Dabei handelt es sich um den Punkt, in dem die Fahrzeug-Bewegungslinie 25 eine Steuerungs-Startline 18 (Intervention) schneidet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als z. B. 40 km/h und der Lenkwinkel einen vorgegebenen Wert überschreitet (z. B. 17°), setzt die Intervention des Steuersystems z. B. einer Steuerung ein.
Im Abschnitt ”B” ab diesem Punkt (X) steuert das System das Fahrzeug entsprechend den Verteilungsbeträgen F_TV1 and F_TV2 der Drehmoment-Vektorisierung, um den Fahrer dabei zu unterstützen, das Fahrzeug in der Spur zu halten. Sobald sich das Fahrzeug durch die Fahrzeugassistenz zur Innenseite der Spur bewegt, wird der Steuerungseingriff aufgehoben. Das heißt, die Steuerungsintervention wird in einem Punkt aufgehoben, in dem Steuerungs-Freigabelinie 19 die Fahrzeug-Bewegungslinie 25 schneidet, insbesondere, wenn der Lenkwinkel größer ist als ein vorgegebener Wert (z. B. 14°). Nach der Freigabe der Steuerung kann der Fahrer das Fahrzeug im Abschnitt ”C” wieder normal betreiben, da keine Gefahr mehr besteht, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht.
4 zeigt die Bewegung eines Fahrzeugs 20 entlang einem Steuerabschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wenn sich ein Fahrzeug allmählich ab einem Punkt ”a” einer Mittellinie 100 nähert, wird bestimmt, ob in Punkt ”b” eine Interventionssteuerung notwendig wird, in dem das Fahrzeug 20 der Mittellinie 100 nahe kommt. Wenn das Steuersystem durch die Bestimmung der Gefahr einer Spurabweichung eingreift, wird die Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
Die Steuerung steuert das Fahrzeug gemäß dem Verteilungsbetrag der Drehmoment-Vektorisierung, der in ”c” berechnet wird, das Fahrzeug 20 wird in den mittleren Bereich der Spur geführt, so dass das Fahrzeug die Mittellinie 100 in ”d” nicht überfährt, und wenn dann in ”e” bestimmt wird, dass eine weitere Steuerung nicht mehr nötig ist, wird die Steuerung aufgehoben. In diesem Fall steuert das Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung das System in der Weise, dass das Antriebsdrehmoment 31 des äußeren Hinterrades größer wird als das Antriebsdrehmoment 30 des inneren Hinterrades.
Wie oben beschrieben dient das Antriebsdrehmoment des hinteren (vorderen) Rades dazu, das Fahrzeug in der Spur zu halten, während gleichzeitig verhindert wird, dass der Fahrer einen Widerstand verspürt oder zusätzlich Kraft auf das Lenkrad aufbringt.
Ferner kann die vorliegende Erfindung beschriebenen als computerlesbares Medium verwirklicht werden, das ausführbare Programmanweisungen enthält, die von einem Steuergerät wie einem Prozessor, einer Steuerung oder dgl. ausgeführt werden. Beispiele für computerlesbare Medien sind u. a. ROMs, RAMs, Compact Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch über vernetzte Computersysteme verteilt werden, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server und ein Leitnetz.
Obwohl diese Erfindung in Zusammenhang mit für derzeit als praktikabel geltenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und gleichwertige Anordnungen innerhalb von Geist und Gültigkeitsbereich der beigefügten Ansprüche abdecken soll.
Bezugszeichenliste

10: Mittellinie
11: linke Spur
12: rechte Spur
15: Abweichungsgefahr
16: Linie Vorwärtsrichtung
17: Aufhebungslinie Abweichgefahr
18: Steuerungsstartlinie
19: Steuerungsaufhebungslinie
20: Fahrzeug
25: Fahrzeug-Bewegungslinie
30: Antriebsdrehmoment innenseitiges Hinterrad
31: Antriebsdrehmoment innenseitiges Hinterrad
40: Bewegungsrichtung
α: relative Gierrate
A: Abschnitt Beginn der Spurabweichung
B: Drehmoment-Vektorisierungsabschnitt
C: Abschnitt Fahrerlenkung
D: seitliche Abweichung
S: derzeitige Position
100: Mittellinie

Claims

Verfahren zum Halten eines Fahrzeugs in einer vorgesehenen Spur, aufweisend: Bestimmen mittels einer Steuerung, ob bei einem Fahrzeug die Gefahr einer Abweichung von der vorgesehenen Fahrspur besteht; Berechnen der erforderlichen Gierrate mittels der Steuerung, um den Fahrer dabei zu unterstützen, in der vorgesehenen Fahrspur zu bleiben; Berechnen einer Soll-Gierrate mittels der Steuerung auf Basis der Differenz zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate; und Berechnen eines Verteilungsbetrags eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung, um die Soll-Gierrate zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung, ob für das Fahrzeug die Gefahr einer Abweichung von seiner vorgesehenen Spur besteht, aus einem Zuwachs der seitlichen Abweichung oder einem relativen Gierwinkel erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Bestimmung, ob für das Fahrzeug die Gefahr einer Abweichung von seiner vorgesehenen Spur besteht, aus dem relativen Gierwinkel und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Fall des relativen Gierwinkels erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erforderliche Gierrate durch Berechnen eines vorhergesagten Abweichungsbetrags, der durch die seitliche Abweichung und den relativen Gierwinkel verursacht wird, berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Soll-Gierrate aus der nachstehenden Gleichung berechnet wird:
dabei ist δ_gewünscht die Soll-Gierrate, ΔΨ . ist die Differenz zwischen der Soll-Gierrate und der tatsächlichen Gierrate, V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und L ist der Abstand zwischen den Rädern eines Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung eingestellt wird, indem ein Verteilungsbetrag eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung aus einem Abweichungsbetrag und einem Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung addiert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung durch die nachstehende Gleichung berechnet wird:
dabei ist F_TV1 ein Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag aus einem Abweichungsbetrag, M ist ein gefordertes Moment, K_p ist ein Proportionalkoeffizient und t ist die Spurbreite.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Steuerungszeitpunkt durch die Soll-Gierrate bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Steuerungszeitpunkt dadurch bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über 40 km/h beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Steuerungszeitpunkt dadurch bestimmt wird, dass die Soll-Gierrate größer ist als ein vorgegebener Wert.
Computerlesbares Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Steuergerät ausgeführt werden, aufweisend: Programmanweisungen, die bestimmen, ob für ein Fahrzeug die Gefahr einer Abweichung von der vorgesehenen Fahrspur besteht; Programmanweisungen, die die erforderliche Gierrate berechnen, um den Fahrer dabei zu unterstützen, in der vorgesehenen Fahrspur zu bleiben; Programmanweisungen, die eine Soll-Gierrate auf Basis der Differenz zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate berechnen; und Programmanweisungen, die einen Verteilungsbetrag eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung berechnen, um die Soll-Gierrate zu berechnen.
Spurhalteassistenzsystem, aufweisend: eine Steuerung, die zur Bestimmung konfiguriert ist, ob sich ein Fahrzeug in der Gefahr befindet, von der vorgesehenen Fahrspur abzuweichen, zur Berechnung einer erforderlichen Gierrate, um den Fahrer dabei zu unterstützen, in der vorgesehenen Fahrspur zu bleiben, zur Berechnung der Soll-Gierrate aus der Differenz zwischen der berechneten erforderlichen Gierrate und der tatsächlichen Gierrate und zur Berechnung eines Verteilungsbetrags eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung, um die Soll-Gierrate zu berechnen; und eine Mehrzahl Elektromotoren, die funktional mit jedem Rad des Fahrzeugs verbunden sind, und wobei jeder Motor der Mehrzahl Motoren dazu konfiguriert ist, jedes Rad des Fahrzeugs mit einen Drehmoment in Abhängigkeit vom berechneten Verteilungsbetrag selektiv zu beaufschlagen.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die Bestimmung, ob sich ein Fahrzeug in der Gefahr befindet, von seiner vorgesehenen Spur abzuweichen, durch den Zuwachs der seitlichen Abweichung oder einen relativen Gierwinkel erfolgt.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 14, wobei die Bestimmung, ob sich ein Fahrzeug in der Gefahr befindet, von seiner vorgesehenen Spur abzuweichen, durch den relativen Gierwinkel und die Fahrzeuggeschwindigkeit im Fall des relativen Gierwinkels erfolgt.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die erforderliche Gierrate berechnet wird, indem ein vorhergesagter Abweichungsbetrag, der durch die seitliche Abweichung und den relativen Gierwinkel verursacht wird, berechnet wird.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die Soll-Gierrate aus der nachstehenden Gleichung berechnet wird:
dabei ist δ_gewünscht die Soll-Gierrate, ΔΨ . ist die Differenz zwischen der Soll-Gierrate und der tatsächlichen Gierrate, V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und L ist der Abstand zwischen den Rädern eines Fahrzeugs.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung eingestellt wird, indem ein Verteilungsbetrag eines Antriebsdrehmoments der Drehmoment-Vektorisierung aus einem Abweichungsbetrag und einem Antriebsdrehmoment der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung addiert werden.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 18, wobei der Verteilungsbetrag des Antriebsdrehmoments aus der Drehmoment-Vektorisierung durch die nachstehende Gleichung berechnet wird:
dabei ist F_TV1 ein Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag aus einem Abweichungsbetrag, M ist ein gefordertes Moment, K_p ist ein Proportionalkoeffizient und t ist die Spurbreite.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 18, wobei der Antriebsdrehmoment-Verteilungsbetrag der Drehmoment-Vektorisierung aus der Straßenkrümmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei der Steuerungszeitpunkt durch die Soll-Gierrate bestimmt wird.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 21, wobei der Steuerungszeitpunkt dadurch bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über 40 km/h beträgt.
Spurhalteassistenzsystem nach Anspruch 13, wobei der Steuerungszeitpunkt dadurch bestimmt wird, dass die die Soll-Gierrate größer ist als ein vorgegebener Wert.