DE102012017118A1 - Method for optimizing performance of motor vehicle while driving, involves predicting vehicle movement behavior when driving over driving surface by a model, and setting chassis of motor vehicle based on predicted movement behavior - Google Patents

Method for optimizing performance of motor vehicle while driving, involves predicting vehicle movement behavior when driving over driving surface by a model, and setting chassis of motor vehicle based on predicted movement behavior Download PDF

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Abstract

The method involves detecting the topographical condition of driving surface which is situated ahead in the travel direction of motor vehicle (7). The movement behavior of the vehicle when driving over the driving surface is predicted by a model. The chassis of the motor vehicle is set based on the predicted movement behavior of vehicle. Independent claims are included for the following: (1) a system for optimizing performance of motor vehicle while driving; and (2) a computer program for optimizing performance of motor vehicle while driving.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes System für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving. The invention further relates to a corresponding system for a motor vehicle.

Moderne Kraftfahrzeuge sind heutzutage mit aufwendiger Technik ausgerüstet, beispielsweise um dem Kraftfahrzeug ein möglichst gutes Fahrverhalten zu geben.Modern motor vehicles are equipped today with elaborate technology, for example, to give the motor vehicle the best possible driving behavior.

Aufgabe der Erfindung ist es, Möglichkeiten bereit zu stellen, mittels welchen der Fahrkomfort und insbesondere die Straßenlage eines Kraftfahrzeuges verbessert werden.The object of the invention is to provide opportunities by means of which the ride comfort and in particular the road holding of a motor vehicle can be improved.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner wird die Aufgabe mit einem System mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst. Auch ist zur Lösung der Aufgabe ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 14 sowie ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgesehen.This object is achieved with a method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving, which has the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved with a system having the features of claim 11. Also, a motor vehicle with the features of claim 14 and a computer program with the features of claim 15 is provided for solving the problem.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Optimieren des Fahrzeugverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt führt unter anderem die Schritte, vorzugsweise in der nachfolgend angegebenen Reihenfolge, aus, dass der vorzugsweise topografische Zustand der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegenden Befahrfläche erfasst wird, das gewünschte Bewegungsverhalten bzw. Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche anhand eines Modells, insbesondere idealisierten Modells, vorhergesagt, insbesondere vorausberechnet, wird und das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges auf der Basis des vorhergesagten bzw. berechneten Bewegungsverhaltens eingestellt wird.An inventive method for optimizing the vehicle behavior of a motor vehicle while driving performs, inter alia, the steps, preferably in the order listed below, that the preferably topographical state of the ahead in the direction of travel of the motor vehicle driving surface is detected, the desired movement behavior or driving behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface on the basis of a model, in particular idealized model, predicted, in particular precalculated, and the chassis of the motor vehicle is set on the basis of the predicted or calculated movement behavior.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein hoher Fahrkomfort erreicht, da das Kraftfahrzeug optimal an die gerade befahrene Straßensituation bzw. Straßenlage angepasst wird. Dazu wird erfindungsgemäß vorausschauend das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges mittels einer Simulation vorhergesagt. Die Simulation nutzt dazu das Modell, mittels welchem ein optimales Bewegungsverfahren des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der vorausliegenden Befahrfläche ermittelt wird. Die Ergebnisse dieser Simulation bilden die Grundlage für die Einstellung des Fahrwerkes während der Fahrt des Kraftfahrzeuges. Dadurch ist es möglich, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges dynamisch während der Fahrt an die gerade befahrene Fahrfläche so anzupassen, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten sich im Wesentlichen an das simulierte optimale Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges nähert oder im Wesentlichen entspricht.By the method according to the invention, a high level of ride comfort is achieved, since the motor vehicle is optimally adapted to the road situation or road situation currently being traveled. For this purpose, according to the invention, the movement behavior of the motor vehicle is predictively predicted by means of a simulation. For this purpose, the simulation uses the model by means of which an optimum movement method of the motor vehicle when driving over the preceding driving surface is determined. The results of this simulation form the basis for the adjustment of the chassis during the journey of the motor vehicle. As a result, it is possible to dynamically adapt the driving behavior of the motor vehicle while driving to the currently traveled driving surface in such a way that the actual movement behavior essentially approaches or essentially corresponds to the simulated optimum movement behavior of the motor vehicle.

Das Modell repräsentiert vorzugsweise das angestrebte dynamische Verhalten des Fahrzeuges.The model preferably represents the desired dynamic behavior of the vehicle.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, energieeffizient und kostengünstig ein vorausschauendes und adaptives Fahrwerk darzustellen, dass sich selbsttätig an den Zustand der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegenden Befahrfläche anpasst.By means of the method according to the invention, it is possible to represent, in an energy-efficient and cost-effective manner, a predictive and adaptive chassis that automatically adapts to the condition of the driving surface ahead in the direction of travel of the motor vehicle.

Unter dem Zustand der Befahrfläche, insbesondere dem topografischen Zustand, ist beispielsweise die Oberfläche oder die Oberflächenbeschaffenheit der Befahrfläche zu verstehen. Der topografische Zustand der Befahrfläche umfasst insbesondere den Höhenlauf der Befahrfläche oder Straße, den Verlauf der Längsneigung der Befahrfläche oder Straße, die Kurvenkrümmung der Befahrfläche oder Straße, die Fahrbahnbreite oder den Streckenverlauf der Befahrfläche. Der topografische Zustand der Befahrfläche umfasst etwaige Bodenwellen oder dergleichen Erhebungen und sonstige Unebenheiten, wie beispielweise Schlaglöcher.The state of the driving surface, in particular the topographical state, is to be understood as meaning, for example, the surface or the surface condition of the driving surface. The topographical state of the driving surface comprises in particular the height of the driving surface or road, the course of the longitudinal inclination of the driving surface or road, the curvature of the road surface or road, the roadway width or the course of the driving surface. The topographical state of the driving surface includes any bumps or the like elevations and other bumps, such as potholes.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen korrigiert werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht. Dadurch ist sichergestellt, dass das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche auch tatsächlich dem mittels der Simulation ermittelten optimalen Fahrverhalten sehr nahe kommt bzw. im Wesentlichen entspricht. Bevorzugt werden die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen selbsttätig korrigiert, so dass ein an den Zustand der Befahrfläche optimiertes Fahrverhalten zuverlässig und ohne Einwirkung des Fahrers erreicht wird, wobei zugleich das Fahrverhalten dauerhaft annähernd im Bereich des simulierten optimalen Fahrverhaltens eingestellt ist.According to a first embodiment of the invention, it is provided that the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is detected and the adjustments made to the chassis are corrected when the actual movement behavior deviates from the predicted movement behavior of the motor vehicle. This ensures that the driving behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is actually very close to the optimal driving behavior determined by the simulation or essentially corresponds to it. Preferably, the adjustments made to the chassis are automatically corrected, so that an optimized to the state of the driving surface driving behavior is achieved reliably and without the action of the driver, at the same time the driving behavior is permanently set approximately in the range of simulated optimal driving behavior.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen korrigiert werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht und außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Dadurch wird vermieden, dass es aufgrund einer beispielsweise sehr unebenen Befahrfläche zu Aufbaubewegungen oder häufigen kurzzeitigen Wechseln in den Fahrwerkseinstellungen kommt, die von den Insassen als störend empfunden werden. Durch den vorgesehenen Toleranzbereich kann die Schwelle, ab der Korrekturen an den vorgenommenen Einstellungen vorzunehmen sind, flexibel und den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend vorgegeben werden.In particular, it is provided that the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is detected and the adjustments made to the chassis are corrected if the actual movement behavior deviates from the predicted movement behavior of the motor vehicle and lies outside a predetermined tolerance range. This avoids that it due to a very uneven surface for example to body movements or frequent short-term changes in the suspension settings that are perceived by the occupants as disturbing. Due to the intended tolerance range, the threshold from which corrections to the adjustments made can be made flexibly and according to the respective requirements.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der vorzugsweise topografische Zustand der in Fahrtrichtung vorausliegenden Befahrfläche erfasst wird, indem Messwerte beispielsweise mittels einer Scannereinrichtung, insbesondere Laserscanner, wenigstens eines Radarsensors oder Radar-basierten Systems und/oder wenigstens einer Kamera, wie beispielsweise Mono- oder Stereokamera, erzeugt werden und vorzugsweise anschließend ein Profil, insbesondere topografisches Profil, anhand der Messwerte berechnet wird. Dadurch ist die Erfassung des Zustandes der Befahrfläche in technisch einfacher Weise zu realisieren, da auf bereits an oder in dem Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden kann, welche beispielsweise Bestandteil eines Assistenzsystems oder sonstigen Zusatzsystems des Kraftfahrzeuges sind.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the preferably topographical state of the ahead in the direction of travel surface is detected by measured values, for example by means of a scanner device, in particular laser scanner, at least one radar sensor or radar-based system and / or at least one camera, such as Mono or stereo camera, are generated and preferably then a profile, in particular topographic profile, is calculated from the measured values. This makes it possible to realize the detection of the condition of the driving surface in a technically simple manner, since components already present on or in the motor vehicle can be used, which are for example part of an assistance system or other auxiliary system of the motor vehicle.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche vorhergesagt wird, indem die Änderung wenigstens einer das Bewegungsverhalten beschreibender Zustandsgröße in Abhängigkeit von der Zeit und/oder dem Fahrweg ermittelt wird. Auf diese Art und Weise ist die Simulation des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges in technischer einfacher Weise zu realisieren.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is predicted by determining the change of at least one state variable describing the movement behavior as a function of the time and / or the travel path. In this way, the simulation of the movement behavior of the motor vehicle in a simple technical way to realize.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der gewünschte ideale Verlauf der Zustandsgrößen in Abhängigkeit von der Zeit und/oder dem Fahrweg anhand eines nicht-kausalen Filters, insbesondere unter Berücksichtigung bereits vergangener Ereignisse und/oder zukünftiger Ereignisse bezüglich des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges, bestimmt wird. Ein derartiger nicht-kausaler Filter kann in Art der Funktion FILTFILT des Softwareprogramms MATLAB gestaltet sein. Ein dadurch erzeugter Sollwertverlauf verschleift die Unebenheiten der Befahrfläche auf vorteilhafte Weise, so dass die Voraussetzung für ein optimales Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche geschaffen ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the desired ideal course of the state variables as a function of time and / or the travel path determined by a non-causal filter, in particular taking into account past events and / or future events with respect to the movement behavior of the motor vehicle becomes. Such a non-causal filter can be designed in the manner of the function FILTFILT of the software program MATLAB. A setpoint curve generated thereby advantageously worsens the unevenness of the driving surface, so that the prerequisite for an optimal movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is created.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrwerk auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird, indem die Dämpfungskraft wenigstens eines Stoßdämpfers des Kraftfahrzeuges oder die Vorspannung eines Stabilisators in Abhängigkeit des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird. Hierdurch ist das Fahrwerkt in technisch einfacher Weise so veränderbar, dass das Kraftfahrzeug beim Überfahren der Befahrfläche das gewünschte Fahrverhalten hat.In a further embodiment of the invention, it is provided that the suspension is adjusted on the basis of the predicted movement behavior by the damping force of at least one shock absorber of the motor vehicle or the bias of a stabilizer is set in dependence of the predicted movement behavior. As a result, the vehicle in a technically simple manner is changeable so that the motor vehicle when driving over the driving surface has the desired driving behavior.

Bevorzugt wird die Dämpfungskraft an wenigstens einem Stoßdämpfer bzw. Stabilisator eingestellt, welcher elektrisch, hydraulisch und/oder mechanisch wirkend ist.Preferably, the damping force is set to at least one shock absorber or stabilizer, which is electrically, hydraulically and / or mechanically acting.

Ergänzend oder alternativ kann das Fahrwerk auf Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens auch eingestellt werden, indem die Ein- und Ausfederungswege für die Fahrzeugräder in Abhängigkeit des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt werden.Additionally or alternatively, the chassis can also be adjusted on the basis of the predicted movement behavior by setting the entry and rebound paths for the vehicle wheels as a function of the predicted movement behavior.

Es bietet sich weiterhin an, dass die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegende Befahrfläche in vorgegebenen Zeitabständen und/oder vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges erfasst wird. Durch die zeitabhängige Erfassung der Befahrfläche bzw. die Erfassung der Befahrfläche in Abhängigkeit des zurückgelegten Fahrweges wird eine ständige Aktualisierung der erfassten Daten, insbesondere Messdaten, während der Fahrt des Kraftfahrzeuges vorgenommen, so dass Bodenwellen, Schlaglöcher oder dergleichen Unebenheiten in der vorausliegenden Befahrfläche schnell erkannt werden. Die notwendigen Änderungen an den Fahrwerkseinstellungen können somit rechtzeitig vor dem Befahren der Befahrfläche vorgenommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dadurch eine so hohe Dynamik auf, dass selbst bei hohen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges Änderungen an den Fahrwerkseinstellungen rechtzeitig vorgenommen werden, bevor das Kraftfahrzeug die gerade simulierte vorausliegende Befahrfläche überfahren hat. Mit anderen Worten ist durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt, dass das Fahrwerk in seinen Einstellungen rechtzeitig geändert wird, um dann beim Überfahren des im Zuge der Vorhersagen zugrunde gelegten Fahrabschnittes das vorbestimmte Fahrverhalten auch tatsächlich zu zeigen.It also makes sense that the driving surface lying ahead in the direction of travel of the motor vehicle is detected at predetermined time intervals and / or predetermined distances of the traveled travel path of the motor vehicle. Due to the time-dependent detection of the driving surface or the detection of the driving surface as a function of the traveled track a constant update of the acquired data, in particular measurement data, made while driving the motor vehicle, so that bumps, potholes or the like bumps in the leading road surface are quickly detected , The necessary changes to the suspension settings can thus be made in good time before driving on the driving surface. As a result, the method according to the invention has such a high degree of dynamics that changes are made to the chassis settings in good time even at high speeds of the motor vehicle, before the motor vehicle has run over the currently simulated preceding driving surface. In other words, it is ensured by the method according to the invention that the chassis is changed in his settings in time to then actually show when driving over the basis of the predictions based on the driving section, the predetermined driving behavior.

In diese Richtung zielt auch die Maßnahme, dass die Befahrfläche bevorzugt über einen in Fahrtrichtung vorgegebenen Bereich erfasst wird. Die erfasste Befahrfläche ist dadurch in ihrer Weglänge oder Fläche veränderbar, so dass je nach der Ablaufgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. dessen Dynamik, die erfasste Befahrfläche daran individuell angepasst bzw. voreingestellt werden kann. Dadurch lassen sich etwaige Informationsverluste beim Erfassen der gerade voraus liegenden Befahrfläche während der Fahrt des Kraftfahrzeuges vermeiden oder zumindest wesentlich minimieren.The measure also aims in this direction at the fact that the driving surface is preferably detected via an area predetermined in the direction of travel. The detected driving surface is thereby variable in their path length or surface, so that depending on the flow rate of the method according to the invention or its dynamics, the detected driving surface can be individually adjusted or preset. As a result, it is possible to avoid or at least substantially minimize any information losses during the detection of the straight ahead driving surface during the drive of the motor vehicle.

Um ein besonders dynamisches Verfahren zu erreichen, bietet es sich an, dass der vorzugsweise topografische Zustand der in Fahrtrichtung voraus liegenden Befahrfläche erfasst wird, indem in vorgegebenen Zeitabständen und/oder vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise über einen in Fahrtrichtung vorgegebenen Bereich, Messwerte erzeugt werden und vorzugsweise anschließend ein Profil, insbesondere topografisches Profil, anhand der Messwerte berechnet wird. In order to achieve a particularly dynamic method, it makes sense that the preferably topographical state of the preceding in the direction of travel surface is detected by at predetermined time intervals and / or predetermined distances of the traveled route of the motor vehicle, preferably over a predetermined area in the direction of travel, Measured values are generated and preferably then a profile, in particular topographic profile, is calculated based on the measured values.

Insbesondere wird die Vorhersage des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges in vorgegebenen Zeitabständen und/oder in vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges aktualisiert.In particular, the prediction of the movement behavior of the motor vehicle is updated at predetermined time intervals and / or at predetermined intervals of the traveled travel path of the motor vehicle.

Auch kann die Einstellung des Fahrwerkes des Kraftfahrzeuges in vorgegebenen Zeitabständen und/oder in vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges aktualisiert werden.Also, the setting of the chassis of the motor vehicle can be updated at predetermined intervals and / or at predetermined intervals of the traveled path of the motor vehicle.

Darüber hinaus kann die Erfassung des tatsächlichen Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges und insbesondere eine Korrektur der am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen in vorgegebenen Zeitabständen und/oder in vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges durchgeführt werden.In addition, the detection of the actual movement behavior of the motor vehicle and in particular a correction of the adjustments made to the chassis at predetermined time intervals and / or at predetermined intervals of the traveled route of the motor vehicle can be performed.

Die zeitabhängige Ausführung der vorbenannten Schritte oder die Ausführung der vorbenannten Schritte in Abhängigkeit des zurückgelegten Fahrweges ist bevorzugt aufeinander so abgestimmt, dass für eine gerade erfasste Befahrfläche der Zustand bzw. topografische Zustand erfasst wird, anschließend das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der gerade erfassten Befahrfläche anhand des Modells vorhergesagt wird und daraufhin das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens so frühzeitig eingestellt wird, dass mit Befahren der gerade erfassten Befahrfläche die Änderungen an den Fahrwerkseinstellungen vorgenommen sind.The time-dependent execution of the above-mentioned steps or the execution of the aforementioned steps depending on the traveled route is preferably coordinated with each other so that the state or topographical state is detected for a just recorded driving surface, then the movement behavior of the motor vehicle when driving over the just recorded driving surface basis the model of the model is predicted and then the chassis of the motor vehicle is adjusted on the basis of the predicted movement behavior so early that the driving conditions are changed when the driving surface just entered is changed.

Es bietet sich an, die Dynamik des erfindungsgemäßen Verfahrens so zu bemessen, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und etwaige Korrekturen an den Fahrwerkseinstellungen noch im Zuge des Überfahrens der Befahrfläche vorgenommen werden und/oder bei der Simulation auf der Basis der nächsten erfassten Befahrfläche zugrunde gelegt wird.It makes sense to dimension the dynamics of the method according to the invention so that the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is detected and any corrections to the suspension settings are made in the course of driving over the driving surface and / or in the simulation on the basis the next recorded area.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein System zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt, welches insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art geeignet ist.Furthermore, the invention comprises a system for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving, which is particularly suitable for carrying out a method of the type described above.

Das System hat eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Zustandes, insbesondere topografischen Zustandes, der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegenden Befahrfläche. Das System hat ferner eine Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche, wobei die Vorhersageeinrichtung vorzugsweise ein idealisiertes Modell aufweist, welches zum Vorhersagen des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges genutzt wird.The system has a detection device for detecting the state, in particular topographical state, of the driving surface ahead in the direction of travel of the motor vehicle. The system further includes predictive means for predicting the motion behavior of the motor vehicle as it travels over the driving surface, the predicting device preferably comprising an idealized model used to predict the motion behavior of the motor vehicle.

Das erfindungsgemäße System hat ferner eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des Fahrwerks des Kraftfahrzeuges auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens.The system according to the invention also has an adjusting device for adjusting the chassis of the motor vehicle on the basis of the predicted movement behavior.

Durch das erfindungsgemäße System kann ein hoher Fahrkomfort erreicht werden, da das Kraftfahrzeug beispielsweise optimal an die gerade befahrene Straßensituation bzw. Straßenlage angepasst wird. Es möglich, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges dynamisch während der Fahrt an die gerade befahrene Fahrfläche so anzupassen, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten sich im Wesentlichen an ein simuliertes vorzugsweise optimales Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges nähert oder im Wesentlichen entspricht.By the system according to the invention a high level of ride comfort can be achieved, since the motor vehicle is optimally adapted, for example, to the road situation or road situation currently being traveled. It is possible to adapt the driving behavior of the motor vehicle dynamically while driving to the currently traveled driving surface in such a way that the actual movement behavior substantially approaches or essentially corresponds to a simulated, preferably optimum, movement behavior of the motor vehicle.

Die Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Befahrfläche, insbesondere deren topografische Zustand, kann wenigstens eine Scannereinrichtung, insbesondere Laserscanner, wenigstens einen Radarsensor oder ein Radarbasiertes System und/oder wenigstens eine Kamera aufweisen oder daraus gebildet sein.The detection device for detecting the driving surface, in particular its topographical state, may comprise at least one scanner device, in particular a laser scanner, at least one radar sensor or a radar-based system and / or at least one camera or be formed therefrom.

Die Einstelleinrichtung zum Einstellen des Fahrwerks des Kraftfahrzeuges kann einen Stabilisator des Kraftfahrzeuges oder Stoßdämpfer aufweisen oder daraus gebildet sein, welcher in seiner Dämpfungskraft veränderbar, insbesondere einstellbar ist. Der Stabilisator oder Stoßdämpfer kann elektrisch, hydraulisch und/oder mechanisch wirkend sein.The adjusting device for adjusting the chassis of the motor vehicle may comprise or be formed from a stabilizer of the motor vehicle or shock absorber, which is variable in its damping force, in particular adjustable. The stabilizer or shock absorber may be electrically, hydraulically and / or mechanically acting.

Ergänzend oder alternativ kann die Einstelleinrichtung auch die Federeinrichtungen für die Fahrzeugräder umfassen, wobei die Federeinrichtungen in ihrem Ein- und Ausfederungsweg veränderbar, insbesondere einstellbar sind.Additionally or alternatively, the adjustment may also include the spring means for the vehicle wheels, wherein the spring means are variable in their input and Ausfederungsweg, in particular adjustable.

Es bietet sich an, dass die Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche einen nicht-kausalen Filter nutzt, um für die Vorhersage vergangene Ereignisse und Zukunftsereignisse heranzuziehen. Bevorzugt nutzt die Vorhersageeinrichtung einen nicht-kausalen Filter in Art der Funktion FILTFILT des Softwarepgramms MATLAB.It is advisable that the prediction device for predicting the movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface uses a non-causal filter in order to use past events and future events for the prediction. Preferably, the uses Prediction means a non-causal filter in the manner of the function FILTFILT of the software program MATLAB.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das System eine zusätzliche Erfassungseinrichtung zum Erfassen des tatsächlichen Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche hat.According to a development of the invention, it is provided that the system has an additional detection device for detecting the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface.

Bevorzugt hat das erfindungsgemäße System eine Korrektureinrichtung, durch welche Anweisungen zur Korrektur der am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen gegeben werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht, insbesondere außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.The system according to the invention preferably has a correction device, by means of which instructions for correcting the settings made on the chassis are given if the actual movement behavior deviates from the predicted movement behavior of the motor vehicle, in particular lies outside a predetermined tolerance range.

Dadurch ist sichergestellt, dass das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche auch tatsächlich dem mittels der Simulation ermittelten optimalen Fahrverhalten sehr nahe kommt bzw. im Wesentlichen entspricht. Durch den Toleranzbereich kann die Schwelle, ab der Korrekturen an den vorgenommenen Einstellungen vorzunehmen sind, flexibel und den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend vorgegeben werden.This ensures that the driving behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is actually very close to the optimal driving behavior determined by the simulation or essentially corresponds to it. Due to the tolerance range, the threshold from which corrections can be made to the settings made can be flexibly specified according to the respective requirements.

Bevorzugt sind die Vorhersageeinrichtung und die Korrektureinrichtung Software-Module, welche auf einem Mikroprozessor-gestützten System ausgeführt werden.Preferably, the predictor and corrector are software modules that execute on a microprocessor-based system.

Bevorzugt sind die Erfassungseinrichtung und die zusätzliche Erfassungseinrichtung sowie die Einstelleinrichtung zumindest teilweise elektronisch-basierte Einrichtungen, welche mit den als Software-Modul ausgebildeten Vorhersageeinrichtung und Korrektureinrichtung zusammenwirken.The detection device and the additional detection device as well as the adjustment device are preferably at least partially electronic-based devices which cooperate with the prediction device and correction device designed as a software module.

Weiterhin umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem System der vorstehend beschriebenen Art, welches während der Fahrt des Kraftfahrzeuges vorzugsweise nach einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art betrieben wird.Furthermore, the invention comprises a motor vehicle with a system of the type described above, which is preferably operated while driving the motor vehicle by a method of the type described above.

Auch umfasst die Erfindung ein Computerprogramm, welches zur Ausführung des Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art in einem Prozessor ausgelegt ist.The invention also includes a computer program which is designed to carry out the method of the type described above in a processor.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, auf dem ein Computerprogramm der vorstehend beschriebenen Art gespeichert ist.Moreover, the invention comprises a computer program product on which a computer program of the type described above is stored.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings.

Es zeigt die einzige Figur (Fig.) den Ablauf eines Verfahrens zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt anhand eines vereinfachten Signalflussplanes. Das Verfahren wird von einem System 1 zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt ausgeführt, wobei das System 1 in ein Kraftfahrzeug einbaubar ist bzw. eingebaut ist. Das Kraftfahrzeug ist in der einzigen Figur durch den Kasten angedeutet, welcher mit dem Bezugszeichen 7 versehen ist. Das Kraftfahrzeug 7 weist wenigstens ein, vorzugsweise mehrere (in der einzigen Figur nicht dargestellte) Stellglieder auf, mittels denen das Fahrverhalten bzw. Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges verändert werden kann. Ein solches Stellglied kann beispielsweise ein Stoßdämpfer sein, dessen Dämpfungskraft einstellbar ist. Ein solcher Stoßdämpfer kann ein steuerbares Ventil aufweisen, durch dessen Ansteuerung die Dämpfungskraft veränderbar ist.It shows the sole figure (Fig.) The process of a method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving on the basis of a simplified signal flow plan. The procedure is of a system 1 designed to optimize the driving behavior of a motor vehicle while driving, the system 1 is installed or installed in a motor vehicle. The motor vehicle is indicated in the single figure by the box, which by the reference numeral 7 is provided. The car 7 has at least one, preferably a plurality of (not shown in the single figure) actuators by means of which the driving behavior or movement behavior of the motor vehicle can be changed. Such an actuator may for example be a shock absorber whose damping force is adjustable. Such a shock absorber may have a controllable valve, by the control of which the damping force is variable.

Das Kraftfahrzeug 7 weist ferner wenigstens ein, vorzugsweise mehrere (in der einzigen Figur nicht dargestellte) Sensorelemente auf, mittels derer das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 während der Fahrt erfasst bzw. gemessen wird. Die Stellglieder und die Sensorelemente des Kraftfahrzeuges 7 generieren jeweils Signale, welche von einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung genutzt werden können. Die Stellglieder und Sensorelemente sind beispielsweise bereits Bestandteil eines im Kraftfahrzeug 7 implementierten Assistenzsystem. Im Zuge der Erfindung nutzt das System 1 beispielsweise diese Stellglieder und Sensorelemente, um das Bewegungsverhalten bzw. Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges zu ändern und die von dem Kraftfahrzeug 7 tatsächlich ausgehenden Änderungen im Fahrverhalten messtechnisch zu erfassen.The car 7 further comprises at least one, preferably a plurality of (not shown in the single figure) sensor elements, by means of which the movement behavior of the motor vehicle 7 is detected or measured while driving. The actuators and the sensor elements of the motor vehicle 7 generate signals which can be used by an electronic data processing device. The actuators and sensor elements, for example, already part of a motor vehicle 7 implemented assistance system. In the course of the invention, the system uses 1 For example, these actuators and sensor elements to change the movement behavior or driving behavior of the motor vehicle and the motor vehicle 7 actually detect outgoing changes in driving behavior by measurement.

Das Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt stellt nunmehr darauf ab, dass der topografische Zustand einer Befahrfläche 50, wie sie in der einzigen Figur schematisch dargestellt ist, bereits vor dem Befahren erfasst wird und hierauf das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges 7 eingestellt wird, so dass die Befahrfläche 50 mit dem darauf angepassten Fahrwerk befahren wird. Das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges 7 wird somit bereits vor dem Befahren der Befahrfläche 50 auf etwaige dort vorliegende Bodenwellen oder andere Unebenheiten eingestellt, um einen hohen Fahrkomfort aufrecht zu erhalten oder einen hohen Fahrkomfort zu erreichen.The method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving is now based on the fact that the topographical state of a driving surface 50 , as shown schematically in the single figure, is already detected before driving on and then the chassis of the motor vehicle 7 is set so that the driving surface 50 with the adapted chassis is driven. The chassis of the motor vehicle 7 is thus already before driving on the driving surface 50 adjusted to any existing bumps or other bumps in order to maintain a high ride comfort or to achieve a high level of ride comfort.

Das System 1 weist dazu eine Erfassungseinrichtung 2 auf, welche eine Messeinrichtung 3 und eine Auswerteeinrichtung 4 umfasst. Mittels der Messeinrichtung 3 wird der topografische Zustand der Befahrfläche 50 messtechnisch erfasst. Die Messeinrichtung 3 kann eine Scannereinrichtung, wie beispielsweise ein Laserscanner, ein Radarsensor oder eine Kamera sein. Die Auswerteeinrichtung 4 bearbeitet die von der Messeinrichtung 3 gelieferten Messdaten und berechnet daraus wenigstens einen Vektor einer Messgröße, welche den topografischen Zustand der Befahrfläche 50 beschreibt und dessen Werte mittels Messungen der Messeinrichtung 3 zustande gekommen sind. Der Vektor ist in der einzigen Figur mit Xre(j) beispielhaft bezeichnet, wobei j ein laufender Index für die insgesamt n messtechnisch erfassten Wegpunkte der Befahrfläche 50 ist.The system 1 has a detection device for this purpose 2 on which a measuring device three and an evaluation device 4 includes. By means of the measuring device three becomes the topographical state of the driving surface 50 metrologically recorded. The measuring device three can be a scanner device, such as a laser scanner, a radar sensor or to be a camera. The evaluation device 4 Edits the from the measuring device three supplied measured data and calculates from it at least one vector of a measured variable, which is the topographical state of the driving surface 50 describes and its values by means of measurements of the measuring device three have come about. In the single figure, the vector is designated by X re (j) by way of example, where j is a running index for the total of n metrologically recorded waypoints of the travel area 50 is.

Weiterhin weist das System 1 eine Vorhersageeinrichtung 5 auf, welche zum Vorhersagen des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges 7 beim Überfahren der Befahrfläche 50 dient. Die Vorhersageeinrichtung 5 nutzt dazu ein Modell eines idealisierten Fahrzeugs, das die angestrebten Fahreigenschaften repräsentiert. Dieses Modell kann ein reales Fahrzeug oder auch ein idealisertes, technisch nicht darstellbares Fahrzeug nachbilden. Mit Hilfe dieses Modells wird der angestrebte Verlauf der Zustandsgrößen vorausberechnet, die im nächsten Schritt durch geeignete Einstellung der Stellgrößen dem realen Kraftfahrzeug 7 beim Befahren der Befahrfläche 50 aufgeprägt werden sollen. Die Vorhersageeinrichtung 5 mit ihrem Modell berechnet Werte für wenigstens eine Zustandsgröße, welche das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beschreibt, wobei die Vorhersageeinrichtung 5 für seine Berechnungen die von der Auswerteeinrichtung 4 kommenden Daten nutzt. Die Vorhersageeinrichtung 5 liefert wenigstens einen Vektor Xp(k) wenigstens einer Zustandsgröße, welche das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beschreibt und dessen Werte durch Simulation generiert sind. Der Index k betrifft dabei beispielsweise diskrete Punkte im zeitlichen Verlauf beim Überfahren der Befahrfläche 50. Vorteilhafterweise erfasst der Zustandsvektor für jeden Wegpunkt k zumindest die vertikale Position des Fahrzeugs, den Nickwinkel, den Rollwinkel und/oder den Ausfederungsweg aller vier Räder.Furthermore, the system points 1 a predictor 5 on which for predicting the movement behavior of the motor vehicle 7 when driving over the driving surface 50 serves. The predictor 5 uses a model of an idealized vehicle, which represents the desired driving characteristics. This model can simulate a real vehicle or an idealized, technically not representable vehicle. With the help of this model, the desired course of the state variables is precalculated, which in the next step by suitable adjustment of the manipulated variables the real motor vehicle 7 when driving on the driving surface 50 to be impressed. The predictor 5 with their model calculates values for at least one state variable, which determines the movement behavior of the motor vehicle 7 describes, wherein the predictor 5 for its calculations those of the evaluation device 4 uses upcoming data. The predictor 5 provides at least one vector X p (k) at least one state variable, which determines the movement behavior of the motor vehicle 7 and whose values are generated by simulation. For example, the index k relates to discrete points in the time course when driving over the driving surface 50 , Advantageously, the state vector for each waypoint k detects at least the vertical position of the vehicle, the pitch angle, the roll angle and / or the rebound travel of all four wheels.

Die von der Vorhersageeinrichtung 5 ausgegebenen Daten wiederum werden von einer Einstelleinrichtung 6 des Systems 1 genutzt, welche zum Einstellen des Fahrwerks des Kraftfahrzeuges 7 dient. Bevorzugt ermittelt die Einstelleinrichtung 6 anhand der von der Vorhersageeinrichtung 5 generierten Daten Steuerdaten zum Ansteuern der (in der einzigen Figur nicht dargestellten) Stellglieder des Kraftfahrzeuges 7, mittels denen das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges 7 verändert werden kann. Die von der Einstelleinrichtung 6 erzeugten Anweisungen können durch wenigstens einen Vektor wenigstens einer Steuergröße angegeben sein, mittels welcher das eine Stellglied oder die mehreren Stellglieder angesteuert werden. Der Vektor ist in der einzigen Figur mit up(k) bezeichnet.The forecasting device 5 in turn, data output is from an adjuster 6 of the system 1 used, which for adjusting the chassis of the motor vehicle 7 serves. The adjustment device preferably determines 6 on the basis of the predictor 5 generated data control data for driving the (not shown in the single figure) actuators of the motor vehicle 7 , by means of which the driving behavior of the motor vehicle 7 can be changed. The of the adjustment 6 generated instructions can be specified by at least one vector of at least one control variable, by means of which the one or more actuators are controlled. The vector is designated u p (k) in the single figure.

Sofern das wenigstens eine Stellglied eine Dämpfungskraft, beispielsweise eines Stoßdämpfers ist, können die in dem Vektor enthaltenen Werte den jeweiligen Öffnungswinkel des Dämpfungsventils zum jeweiligen berechneten Zeitpunkt k sein.If the at least one actuator is a damping force, for example a shock absorber, the values contained in the vector may be the respective opening angle of the damping valve at the respective calculated point in time k.

Mit dem voreingestellten Fahrwerk befährt das Kraftfahrzeug 7 die Befahrfläche 50, wobei das sich tatsächlich einstellende Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 mittels der an oder im Kraftfahrzeug 7 enthaltenen Sensorelemente erfasst wird. Die Daten über das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges sind in der einzigen Figur beispielhaft durch wenigstens einen Vektor X(k) wenigstens einer Zustandsgröße angegeben, die das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beim Überfahren der Befahrfläche 50 beschreibt.The motor vehicle drives with the preset chassis 7 the driving surface 50 , wherein the actually adjusting movement behavior of the motor vehicle 7 by means of the on or in the motor vehicle 7 contained sensor elements is detected. The data on the actual movement behavior of the motor vehicle are given in the single figure by way of example by at least one vector X (k) of at least one state variable, which is the actual movement behavior of the motor vehicle 7 when driving over the driving surface 50 describes.

Das System 1 weist darüber hinaus eine Vergleichseinrichtung 8 auf, mittels welcher der tatsächliche Bewegungszustand des Kraftfahrzeuges 7 beim Überfahren der Befahrfläche 50 gegenüber dem vorhergesagten Fahrverhalten verglichen wird. Mit anderen Worten werden die Vektoren Xp(k) und X(k) gegeneinander verglichen und ein Differenzvektor Δx(k) gebildet.The system 1 also has a comparator 8th on, by means of which the actual state of motion of the motor vehicle 7 when driving over the driving surface 50 compared to the predicted driving behavior. In other words, the vectors X p (k) and X (k) are compared against each other and a difference vector Δx (k) is formed.

Der Differenzvektor Δx(k) wird anschließend einer Korrektureinrichtung 9 des Systems 1 zugeführt, in welcher der Vektor Δx(k) gegenüber einer vorgegebenen Fehlertoleranz abgeglichen wird. Sofern beispielsweise ein Wert oder mehrere Werte die vorgegebene Fehlertoleranz überschreiten, wird durch die Korrektureinrichtung 9 eine weitere Steuergröße generiert, welche Informationen zur Korrektur der von der Einstelleinrichtung 6 generierten Daten der wenigstens einen Steuergröße enthält. Die Korrekturdaten können in wenigstens einem Vektor uc(k) abgelegt sein, dessen Daten zusammen mit den Daten des von der Einstelleinrichtung 6 generierten Steuergröße bzw. dem dort generierten Vektor Up(k) einer Summeneinrichtung 10 des Systems 1 zugeführt wird. In der Summeneinrichtung 10 wird von jedem der Zeitpunkte k eine Summe aus dem Wert des Vektors uc(k) und dem Wert des Vektors Up(k) gebildet, so dass das wenigstens eine Stellglied bzw. die Stellglieder des Kraftfahrzeuges 7 zum Verändern des Fahrwerkes mit den korrigierten Steuerdaten angesteuert wird. Dadurch lassen sich etwaige Abweichungen zwischen dem vorhergesagten Fahrverhalten und dem tatsächlichen Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beim Fahren bzw. Überfahren der Befahrfläche 50 minimieren.The difference vector Δx (k) is then a correction device 9 of the system 1 in which the vector Δx (k) is compared with a predetermined error tolerance. For example, if one or more values exceed the predetermined fault tolerance, the correction device will 9 generates a further control variable, which information for the correction of the adjustment 6 generated data contains the at least one control variable. The correction data can be stored in at least one vector u c (k) whose data together with the data of the adjusting device 6 generated control variable or the vector generated there U p (k) a summing device 10 of the system 1 is supplied. In the sum device 10 is formed from each of the times k is a sum of the value of the vector u c (k) and the value of the vector U p (k), so that the at least one actuator or the actuators of the motor vehicle 7 for changing the landing gear is controlled with the corrected control data. This allows any deviations between the predicted driving behavior and the actual driving behavior of the motor vehicle 7 when driving or driving over the driving surface 50 minimize.

Durch das System 1 ist es somit möglich, während der Fahrt des Kraftfahrzeuges 7 den topografischen Zustand einer in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 7 vorausliegenden Befahrfläche zu erfassen, das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beim Überfahren der Befahrfläche anhand eines gewünschten Modells vorherzusagen und das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges 7 auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens einzustellen, wobei das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges 7 beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen korrigiert werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht bzw. einen vorgegebenen Toleranzbereich überschreitet.Through the system 1 It is thus possible while driving the motor vehicle 7 the topographical state of a in the direction of travel of the motor vehicle 7 to grasp the preceding driving surface, the movement behavior of the motor vehicle 7 to predict when driving over the driving surface on the basis of a desired model and the chassis of the motor vehicle 7 to set on the basis of the predicted movement behavior, wherein the actual movement behavior of the motor vehicle 7 is detected when driving over the driving surface and the settings made on the chassis are corrected when the actual movement behavior of the predicted movement behavior of the motor vehicle deviates or exceeds a predetermined tolerance range.

Während der Fahrt des Kraftfahrzeuges wird in vorgegebenen Zeitabständen die gerade vorausliegende Befahrfläche messtechnisch erfasst und im Hinblick auf die gerade vorausliegende Befahrfläche das Bewegungsverhalten vorhergesagt und das Kraftfahrzeug hinsichtlich seiner Fahrwerkseinstellungen dahingehend entsprechend angepasst.During the drive of the motor vehicle, the driving surface lying just ahead is detected by measurement at predetermined time intervals and the movement behavior is predicted with regard to the straight ahead driving surface and the motor vehicle accordingly adapted accordingly with regard to its chassis settings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Systemsystem
22
Erfassungseinrichtungdetector
33
Messeinrichtungmeasuring device
44
Auswerteeinrichtungevaluation
55
VorhersageeinrichtungPredictor
66
Einstelleinrichtungadjustment
77
Kraftfahrzeugmotor vehicle
88th
Vergleichseinrichtungcomparator
99
Korrektureinrichtungcorrector
1010
Summeneinrichtungtotal facility
5050
BefahrflächeBefahrfläche
Xre(j)X re (j)
Vektor einer Messgröße, welche den topografischen Zustand der in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges vorausliegenden Befahrfläche für jeden Wegpunkt j der insgesamt n erfassten künftigen Wegpunkte der Befahrfläche beschreibt und dessen Werte mittels Messung ermittelt sindVector of a measured variable which describes the topographical state of the driving surface ahead in the direction of travel of a motor vehicle for each waypoint j of the total n detected future waypoints of the driving surface and whose values are determined by means of measurement
Xp(k) Xp (k)
Vektor einer Zustandsgröße, welche das Bewegungsverhalten eines Kraftfahrzeuges für k Zeitpunkte beschreibt und deren Werte mittels Simulation ermittelt sindVector of a state variable which describes the movement behavior of a motor vehicle for k times and whose values are determined by means of simulation
Up(k) Up (k)
Vektor einer Steuergröße, mittels welcher ein das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beeinflussendes Stellglied angesteuert wirdVector of a control variable, by means of which a movement behavior of the motor vehicle influencing actuator is controlled
Uc(k)U c (k)
Vektor einer Steuergröße, mittels welcher ein das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beeinflussendes Stellglied angesteuert wirdVector of a control variable, by means of which a movement behavior of the motor vehicle influencing actuator is controlled
X(k)X (k)
Vektor einer Steuergröße, welche das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beschreibtVector of a control variable which describes the actual movement behavior of the motor vehicle
ΔX(k).DELTA.X (k)
Differenz zwischen dem Vektor X(k) und dem Vektor Xp(k)Difference between the vector X (k) and the vector X p (k)

Claims (15)

Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt, bei dem der vorzugsweise topografische Zustand der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegenden Befahrfläche erfasst wird, das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche anhand eines Modells vorhergesagt wird und das Fahrwerk des Kraftfahrzeuges auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird.Method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving, in which the preferably topographical state of the preceding in the direction of travel of the motor vehicle driving surface is detected, the movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is predicted on the basis of a model and the chassis of the motor vehicle based on the predicted Movement behavior is set. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen korrigiert werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht.A method according to claim 1, characterized in that the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is detected and the settings made on the chassis are corrected when the actual movement behavior deviates from the predicted movement behavior of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das tatsächliche Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche erfasst wird und die am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen korrigiert werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges abweicht und außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the actual movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is detected and the adjustments made to the chassis are corrected when the actual movement behavior of the predicted movement behavior of the motor vehicle is different and outside a predetermined tolerance range. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise topografische Zustand der in Fahrtrichtung vorausliegenden Befahrfläche erfasst wird, indem Messwerte mittels einer Scannereinrichtung, insbesondere Laserscanner, wenigstens eines Radarsensors oder Radar-basierten Systems und/oder wenigstens einer Kamera erzeugt werden und anschließend ein Profil anhand der Messwerte berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preferably topographical state of the preceding in the direction of travel surface is detected by measured values by means of a scanner device, in particular laser scanner, at least one radar sensor or radar-based system and / or at least one camera are generated and then a profile is calculated based on the measured values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche vorhergesagt wird, indem die Änderung wenigstens einer das Bewegungsverhalten beschreibender Zustandsgröße in Abhängigkeit von der Zeit und/oder dem Fahrweg ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is predicted by determining the change of at least one state of motion describing state variable as a function of time and / or the travel path. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges beim Überfahren der Befahrfläche vorhergesagt wird, indem die Änderung wenigstens einer das Bewegungsverhalten beschreibender Zustandsgröße in Abhängigkeit von der Zeit und/oder dem Fahrweg anhand eines nicht-kausalen Filters, insbesondere unter Berücksichtigung bereits vergangener Ereignisse und/oder zukünftiger Ereignisse bezüglich des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges, ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement behavior of the motor vehicle when driving over the driving surface is predicted by the change of at least one state of motion describing state variable as a function of the time and / or the road using a non-causal filter, in particular Consideration of past events and / or future events with respect to the movement behavior of the motor vehicle, is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk auf Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird, indem die Dämpfungskraft eines Stoßdämpfers oder die Vorspannung eines Stabilisators des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the chassis is adjusted on the basis of the predicted movement behavior by the damping force of a shock absorber or the bias of a stabilizer of the motor vehicle is set in dependence of the predicted movement behavior. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk auf Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt wird, indem die Ein- und Ausfederungswege für die Fahrzeugräder in Abhängigkeit des vorhergesagten Bewegungsverhaltens eingestellt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the chassis is adjusted on the basis of the predicted movement behavior by the input and Ausfederungswege for the vehicle wheels are set in dependence of the predicted movement behavior. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vorausliegende Befahrfläche in vorgegebenen Zeitabständen und/oder vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the direction of travel of the motor vehicle ahead driving surface is detected at predetermined time intervals and / or predetermined distances of the covered track of the motor vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersage des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges in vorgegebenen Zeitabständen und/oder in vorgegebenen Abständen des zurückgelegten Fahrweges des Kraftfahrzeuges aktualisiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prediction of the movement behavior of the motor vehicle is updated at predetermined time intervals and / or at predetermined intervals of the traveled travel path of the motor vehicle. System (1) zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges (7) während der Fahrt, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Erfassungseinrichtung (2) zum Erfassen des topografischen Zustandes der in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (7) vorausliegenden Befahrfläche (50), einer Vorhersageeinrichtung (5) zum Vorhersagen des Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges (7) beim Überfahren der Befahrfläche (50) anhand eines Modells und mit einer Einstelleinrichtung (6) zum Einstellen des Fahrwerks des Kraftfahrzeuges (7) auf der Basis des vorhergesagten Bewegungsverhaltens.System ( 1 ) for optimizing the driving behavior of a motor vehicle ( 7 ) during the journey, in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, with a detection device ( 2 ) for detecting the topographical state of the in the direction of travel of the motor vehicle ( 7 ) ahead ( 50 ), a predictor ( 5 ) for predicting the movement behavior of the motor vehicle ( 7 ) when driving over the driving surface ( 50 ) based on a model and with an adjustment device ( 6 ) for adjusting the chassis of the motor vehicle ( 7 ) on the basis of the predicted movement behavior. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Erfassungseinrichtung zum Erfassen des tatsächlichen Bewegungsverhaltens des Kraftfahrzeuges (7) beim Überfahren der Befahrfläche (50) vorgesehen ist.System according to claim 11, characterized in that an additional detection device for detecting the actual movement behavior of the motor vehicle ( 7 ) when driving over the driving surface ( 50 ) is provided. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrektureinrichtung (9) vorgesehen ist, durch welche Anweisungen zur Korrektur der am Fahrwerk vorgenommenen Einstellungen gegeben werden, wenn das tatsächliche Bewegungsverhalten von dem vorhergesagten Bewegungsverhalten des Kraftfahrzeuges (7) abweicht, insbesondere außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.System according to claim 12, characterized in that a correction device ( 9 ) is provided, by which instructions for correcting the adjustments made to the chassis are given when the actual movement behavior of the predicted movement behavior of the motor vehicle ( 7 ), in particular outside a predetermined tolerance range. Kraftfahrzeug mit einem System (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, welches ein Verfahren zum Optimieren des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges während der Fahrt nach einem der Ansprüche 1 bis 10 nutzt.Motor vehicle with a system ( 1 ) according to one of claims 11 to 13, which uses a method for optimizing the driving behavior of a motor vehicle while driving according to one of claims 1 to 10. Computerprogramm, welches zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Prozessor ausgelegt ist.Computer program which is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 10 in a processor.
DE201210017118 2012-08-29 2012-08-29 Method for optimizing performance of motor vehicle while driving, involves predicting vehicle movement behavior when driving over driving surface by a model, and setting chassis of motor vehicle based on predicted movement behavior Withdrawn DE102012017118A1 (en)

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