DE102012024980A1 - Method for determining reference curve slope and steering angle correction value of motor vehicle, involves calculating actual reference curve slope and modified actual reference curve slope, and determining steering angle correction value - Google Patents

Method for determining reference curve slope and steering angle correction value of motor vehicle, involves calculating actual reference curve slope and modified actual reference curve slope, and determining steering angle correction value Download PDF

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Abstract

The method (1) involves determining (S1) an actual lateral acceleration (a-y) of the motor vehicle depending on a current speed (v-x) of the motor vehicle from the sensor data provided by a non-optical sensor (18) and from an actual road curve (K) of the curved road section determined by an optical detection system (2). The actual reference curve slope (w-a-y) for the motor vehicle is calculated (S2) from the determined actual lateral acceleration. The modified actual reference curve slope (w-g-v-x,w-g-a-y) is calculated (S3). The modified actual reference curve slope (w-g-v-x,w-g-a-y) is calculated by weighing the reference curve slope with a speed-dependent reference curve slope weighing factor (G-v-x). The steering angle correction value (gamma) for the motor vehicle is determined (S4) depending on the modified actual reference curve slope and the actual road curve. An independent claim is included for a motor vehicle with a control device, an optical detection system and a non-optical sensor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Soll-Kurvenneigung und eines Lenkwinkel-Korrekturwerts eines Kraftfahrzeugs beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for determining a desired curve inclination and a steering angle correction value of a motor vehicle when driving on a curved roadway section. The invention further relates to a motor vehicle with a control unit for carrying out this method.

Unter dem Begriff „Active Body Control (ABC)” sind elektro-hydraulisch aktive Fahrwerkssysteme bekannt, welche neben einer herkömmlichen Federungs- und Dämpfungsfunktion auch die Möglichkeit des gezielten Einstellens von Nick- und Wankwinkeln erlauben. Als Wanken bezeichnet man dabei eine Drehbewegung eines Kraftfahrzeugs um seine Längsachse. Eine solche Wankbewegung kann sich beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts durch das Kraftfahrzeug ergeben, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der auftretenden Fliehkräfte um einen bestimmten Wankwinkel nach außen neigt. Der sich dabei einstellende Wankwinkel hängt von einer Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, dessen Schwerpunkthöhe, dem Fahrwerksaufbau des Kraftfahrzeugs sowie von dessen Geschwindigkeit ab.The term "Active Body Control (ABC)" electro-hydraulically active suspension systems are known which allow in addition to a conventional suspension and damping function and the possibility of targeted adjustment of pitch and roll angles. As a roll is called thereby a rotary motion of a motor vehicle about its longitudinal axis. Such a rolling motion can result when driving through a curved roadway section through the motor vehicle when the motor vehicle tilts outward due to the centrifugal forces occurring at a certain roll angle. The thereby adjusting roll angle depends on a lateral acceleration of the motor vehicle, its center of gravity, the chassis structure of the motor vehicle and its speed.

Die beim Befahren des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts auftretenden Zentrifugalkräfte werden von Insassen des Kraftfahrzeugs häufig als unangenehm empfunden und können daher zu einer erheblichen Reduzierung des Fahrkomforts führen. Eine Möglichkeit, die komfort-mindernde Wirkung von solchen unerwünschten Querkräften auf die Insassen des Kraftfahrzeugs zu reduzieren, besteht darin, in dem Kraftfahrzeug mittels „Active Body Control (ABC)” eine Neigetechnik zu realisieren, wie sie schon seit geraumer Zeit bei Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommt. Durch Verwendung einer derartigen Neigetechnik ist es möglich, dass sich das Kraft- bzw. Schienenfahrzeug beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahn- bzw. Schienenabschnitts nicht fliehkraftbedingt nach außen, sondern durch entsprechende Ansteuerung eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs in die entgegengesetzte Richtung, also nach innen, neigt. Hierzu kann das Fahrwerk mit geeigneten Aktoren, beispielsweise in der Art von höhenverstellbaren Federbeinen, versehen sein, welche den Fahrzeugrahmen jeweils mit den Rädern des Kraftfahrzeugs höhenverstellbar verbinden, so dass ein bestimmter Wankwinkel des Kraftfahrzeugs eingestellt werden kann.The centrifugal forces occurring when driving on the curved road section are often perceived by occupants of the motor vehicle as unpleasant and can therefore lead to a significant reduction in ride comfort. One way to reduce the comfort-reducing effect of such undesirable lateral forces on the occupants of the motor vehicle is to realize in the motor vehicle by means of "Active Body Control (ABC)" a tilting technology, as they have been used for some time in rail vehicles comes. By using such a tilting technique, it is possible that the force or rail vehicle when driving a curved roadway or rail section not centrifugally due to the outside, but by appropriate control of a chassis of the motor vehicle in the opposite direction, ie inward tilts. For this purpose, the chassis with suitable actuators, for example in the manner of height-adjustable struts, be provided, which connect the vehicle frame height adjustable each with the wheels of the motor vehicle, so that a certain roll angle of the motor vehicle can be adjusted.

Da die beim Befahren des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts auftretenden Fliehkräfte von verschiedenen Faktoren wie z. B. einer Fahrbahnkrümmung des Fahrbahnabschnitts oder der momentanen Geschwindigkeit abhängen, muss auch der in der Art einer Neigetechnik an dem Fahrwerk des Kraftfahrzeugs einzustellende Wankwinkel in Abhängigkeit von diesen Parametern bestimmt werden, um bei den Insassen des Kraftfahrzeugs einen möglichst hohen Fahrtkomfort sicherzustellen.Since the centrifugal forces occurring when driving on the curved roadway section of various factors such. B. a roadway curvature of the roadway section or the instantaneous speed depend, must also be set in the manner of a tilting technology on the chassis of the motor vehicle roll angle as a function of these parameters to ensure the highest possible driving comfort in the occupants of the motor vehicle.

Beim Einstellen eines solchen Wankwinkels an dem Fahrwerk des Kraftfahrzeugs können jedoch die kinematischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs hinsichtlich unerwünschter Spur- und Sturzänderungen negativ beeinflusst werden. So können sich als Folge einer Wankwinkel-Änderung unerwünschte Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugs in der Art eines Eindrehens zur Kurvenmitte des gekrümmten Fahrbahnabschnitts hin ergeben, die dann vom Fahrer des Kraftfahrzeugs durch ein entsprechendes Gegenlenken kompensiert werden müssen, um das Fahrzeug auf der kurvenförmigen Fahrbahn zu halten. Das Auftreten von solchen Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugs in Verbindung mit einer Wankbewegung des Kraftfahrzeugs kann zu Irritationen beim Fahrer führen und sich negativ auf den Fahrtkomfort auswirken.When setting such a roll angle on the chassis of the motor vehicle, however, the kinematic properties of the motor vehicle with respect to undesirable changes in lane and camber can be adversely affected. Thus, as a result of a roll angle change unwanted steering movements of the motor vehicle in the manner of screwing to the curve center of the curved lane section result, which must then be compensated by the driver of the motor vehicle by a corresponding counter-steering to keep the vehicle on the curved lane. The occurrence of such steering movements of the motor vehicle in conjunction with a rolling motion of the motor vehicle can lead to irritation in the driver and have a negative effect on the ride comfort.

Die DE 10 2004 049 086 A1 beschreibt ein Verfahren für die Spurführung eines Kraftfahrzeugs, gemäß welchem mittels einer in dem Kraftfahrzeug verbauten Bild-Aufnahmeeinrichtung Aufnahmen eines Verkehrsraums erzeugt werden und auf das Vorliegen von für die Spurführung des Kraftfahrzeugs geeigneten Merkmale hin untersucht werden. Zusätzlich werden mit verschiedenen Sensoren Betriebs-Kenngrößen des Kraftfahrzeugs erfasst und mit den Aufnahmen der Bild-Aufnahmeeinrichtung verknüpft, um die Spurführung des Kraftfahrzeugs zu optimieren.The DE 10 2004 049 086 A1 describes a method for the guidance of a motor vehicle, according to which images of a traffic space are generated by means of an image recording device installed in the motor vehicle and are examined for the presence of features suitable for the tracking of the motor vehicle. In addition, operating characteristics of the motor vehicle are detected with different sensors and linked to the recordings of the image recording device in order to optimize the tracking of the motor vehicle.

Die DE 10 2010 046 317 A1 beschreibt ein Verfahren zum Einstellen der räumlichen Lage einer Wankachse, um welche das Kraftfahrzeug um einen vorbestimmten Wankwinkel drehbar ist. Gemäß dem Verfahren wird zunächst in einem ersten Schritt eine räumliche Soll-Lage der Position der Wankachse festgelegt und anschließend in einem zweiten Schritt eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs bestimmt. In einem dritten Schritt werden schließlich eine Soll-Querneigung des Kraftfahrzeugs und eine Soll-Querablage des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung ermittelt, so dass bei Einstellen der Soll-Querneigung und der Soll-Querablage eine Verlagerung der Wankachse in die Soll-Lage bewirkt wird. Um sicherzustellen, dass das Kraftfahrzeug die im vorangehenden Schritt ermittelte Sollquerneigung einnimmt, wird wenigstens ein Aktuator einer aktiven Fahrwerks-Vorrichtung des Kraftfahrzeugs entsprechend eingestellt. Zusätzlich wird wenigstens ein Aktuator zum Beeinflussen der Querbewegung des Kraftfahrzeugs derart eingestellt, dass das Kraftfahrzeug zusätzlich auch die im vorangehenden Schritt ermittelte Soll-Querablage einnimmt. Die zu erwartende Querbeschleunigung kann beispielsweise mit Hilfe eines am Kraftfahrzeug angebrachten Kamerasystems ermittelt werden, welches den zu befahrenen kurvenförmigen Fahrbahnabschnitt im Vorfeld des Kraftfahrzeugs optisch erfasst und zur Bestimmung der zu erwartenden Querbeschleunigung analysiert.The DE 10 2010 046 317 A1 describes a method for adjusting the spatial position of a roll axis about which the motor vehicle is rotatable about a predetermined roll angle. According to the method, initially a spatial desired position of the position of the roll axis is determined in a first step, and subsequently a lateral acceleration of the motor vehicle is determined in a second step. Finally, in a third step, a desired bank of the motor vehicle and a desired transverse deposit of the motor vehicle are determined as a function of the lateral acceleration, so that upon adjustment of the desired bank and the desired transverse deposit a displacement of the roll axis is effected in the desired position , To ensure that the motor vehicle assumes the predetermined bank determined in the preceding step, at least one actuator of an active chassis device of the motor vehicle is adjusted accordingly. In addition, at least one actuator for influencing the transverse movement of the motor vehicle is adjusted in such a way that the motor vehicle additionally assumes the desired transverse deposit determined in the preceding step. The expected lateral acceleration can For example, be determined using a camera system mounted on the motor vehicle, which optically detects the traffic to be traveled curved track section in advance of the motor vehicle and analyzed to determine the expected lateral acceleration.

Die DE 10 2006 018 978 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Wankwinkels eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Vorrichtung zum Bestimmen der Gierrate oder einer damit korrelierten Größe sowie einer Vorrichtung zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem gegebenenfalls nach vorne gerichteten Kamerasystem. Der Wankwinkel wird unter Verwendung der Gierrate oder einer damit korrelierten Größe und der spezifischen Wank-Federsteifigkeit des Fahrzeugs bestimmt.The DE 10 2006 018 978 A1 describes a method for determining the roll angle of a motor vehicle with at least one device for determining the yaw rate or a variable correlated therewith and a device for determining the vehicle speed and an optionally forward-looking camera system. The roll angle is determined using the yaw rate or a magnitude correlated therewith and the specific roll stiffness of the vehicle.

Die DE 10 2009 014 747 A1 betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von die Wankbewegung eines Kraftfahrzeugs beeinflussenden Aktoren oder eines Systems mit aktiven Stabilisatoren. Das Kraftfahrzeug ist mit einer Funktion für eine vorausschauende Längs- und Querführung innerhalb einer Vorausschau-Zeitdauer ausgestattet. Gemäß dem Verfahren wird wenigstens eine die zukünftige Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beeinflussende Größe aus der Funktion für eine vorausschauende Längs- und Querführung ermittelt. Auf der Basis eines Fahrzeugmodells wird der zukünftige Verlauf dieser Querbeschleunigung für die Vorausschau-Zeitdauer berechnet. Anschließend wird die Querneigung des Fahrzeugs, die zur wenigstens teilweisen Kompensation des zukünftigen Verlaufs der auf die Insassen wirkenden Querbeschleunigung für die Vorausschau-Zeitdauer erforderlich ist, bestimmt. Die Steuerung der Aktoren des Kraftfahrzeugs erfolgt derart, dass das Fahrzeug eine der berechneten Querneigung entsprechende Wankbewegung zeitlich zumindest annähernd phasengleich mit dem zukünftigen Verlauf der Querbeschleunigung während der Vorausschau-Zeitdauer ausführt.The DE 10 2009 014 747 A1 relates to a method for controlling the rolling motion of a motor vehicle influencing actuators or a system with active stabilizers. The motor vehicle is equipped with a function for predictive longitudinal and lateral guidance within a look-ahead period. According to the method, at least one variable influencing the future lateral acceleration of the motor vehicle is determined from the function for a predictive longitudinal and transverse guidance. On the basis of a vehicle model, the future course of this lateral acceleration is calculated for the look-ahead period. Subsequently, the vehicle's bank angle required to at least partially compensate for the future course of the lateral acceleration acting on the occupants for the look-ahead period is determined. The control of the actuators of the motor vehicle takes place in such a way that the vehicle executes a rolling movement corresponding to the calculated bank in time at least approximately in phase with the future course of the lateral acceleration during the forecast period.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Verfahren zum Bestimmen einer Soll-Kurvenneigung (= Wankwinkel) und eines Lenkwinkel-Korrekturwerts eines Kraftfahrzeugs beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts anzugeben.It is an object of the present invention to provide an improved embodiment of a method for determining a desired turning tendency (= roll angle) and a steering angle correction value of a motor vehicle when driving on a curved roadway section.

Oben genannte Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The above object is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, beim Einstellen eines bestimmten Wankwinkels in dem Fahrwerk des Kraftfahrzeugs auftretende störende Lenkbewegungen des Fahrzeugs durch Bestimmen und Einstellen eines Lenkwinkel-Korrekturwerts am Kraftfahrzeug zu kompensieren. Auf diese Weise können Irritationen beim Fahrer des Kraftfahrzeugs aufgrund unerwarteter Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Gleichzeitig kann der Fahrtkomfort beim Befahren des kurvenförmigen Fahrbahn-Abschnitts verbessert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die simultane Bestimmung eines optimalen Wankwinkels für das Kraftfahrzeug beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts sowie eines Lenkwinkel-Korrekturwerts, welcher eine Kompensation einer Wankwinkel-bedingten Lenkbewegung des Kraftfahrzeugs ermöglicht.The invention is based on the general idea to compensate for disturbing steering movements of the vehicle occurring when setting a specific roll angle in the chassis of the motor vehicle by determining and setting a steering angle correction value on the motor vehicle. In this way, irritations to the driver of the motor vehicle due to unexpected steering movements of the motor vehicle can be avoided. At the same time the ride comfort when driving on the curved lane section can be improved. The inventive method allows the simultaneous determination of an optimal roll angle for the motor vehicle when driving on a curved road section and a steering angle correction value, which allows compensation of a roll angle-related steering movement of the motor vehicle.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird hierfür in einem ersten Schritt S1 eine momentane Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einer momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs aus von einer nicht-optischen Sensorik bereitgestellten Sensordaten oder/und aus einer mittels eines optischen Detektionssystems bestimmten momentanen Fahrbahnkrümmung des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts ermittelt. Vorzugsweise kann die nicht-optische Sensorik zur Bestimmung der momentanen Querbeschleunigung einen Beschleunigungssensor oder/und einen Gierratensensor oder/und einen Lenkwinkelsensor oder/und einen Radwinkelsensor umfassen. Das optische Detektionssystem kann ein Kamerasystem umfassen. Im Falle der Verwendung der nicht-optischen Sensorik in Kombination mit dem optischen Detektionssystem kann die momentane Querbeschleunigung von der nicht-optischen Sensorik und dem optischen Detektionssystem jeweils separat berechnet werden und aus den beiden individuellen Berechnungsergebnissen die gewünschte momentane Querbeschleunigung, beispielsweise durch Vergleich, Mittelwertbildung o. ä., bestimmt werden. Somit kann die nicht-optische Sensorik mit dem optischen Detektionssystem synergetisch benutzt werden. Alternativ dazu kann die momentane Querbeschleunigung auch jeweils ausschließlich entweder mittels des optischen Detektionssystems oder der nicht-optischen Sensorik bestimmt werden. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn die von dem optischen Detektionssystem bereitgestellten Daten temporär nicht für die Berechnung der momentanen Querbeschleunigung geeignet sind, z. B. wenn die Qualität der von dem optischen Detektionssystem gelieferten Bilddaten vorübergehend nicht ausreicht, um daraus mit der erforderlichen Genauigkeit die Fahrbahnkrümmung bestimmen zu können. In weiterbildenden Ausführungsformen kann in Abhängigkeit von verschiedenen internen und externen Parametern, beispielsweise vorbestimmten Betriebs- oder/und Fehlerzuständen der nicht-optischen Sensorik oder/und des optischen Detektionssystems, festgelegt werden, auf welche Weise die momentane Querbeschleunigung berechnet wird, und ob dabei die nicht-optische Sensorik und das optische Detektionssystem jeweils separat oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.In the method according to the invention, in a first step S1, an instantaneous lateral acceleration of the motor vehicle is determined as a function of an instantaneous speed of the motor vehicle from sensor data provided by a non-optical sensor system and / or from an instantaneous roadway curvature of the curved road section determined by an optical detection system. The non-optical sensor system for determining the instantaneous lateral acceleration may preferably include an acceleration sensor and / or a yaw rate sensor and / or a steering angle sensor or / and a wheel angle sensor. The optical detection system may include a camera system. In the case of using the non-optical sensor in combination with the optical detection system, the instantaneous lateral acceleration of the non-optical sensor and the optical detection system can be calculated separately and from the two individual calculation results the desired instantaneous lateral acceleration, for example by comparison, averaging o Ä., Are determined. Thus, the non-optical sensor can be used synergistically with the optical detection system. Alternatively, the instantaneous lateral acceleration may also be determined exclusively either by means of the optical detection system or the non-optical sensor system. This can be useful, for example, if the data provided by the optical detection system are temporarily not suitable for the calculation of the instantaneous lateral acceleration, z. B. if the quality of the image data supplied by the optical detection system is temporarily insufficient to determine therefrom with the required accuracy the road curvature can. In further embodiments, depending on various internal and external parameters, for example predetermined operating and / or error states of the non-optical sensor system and / or the optical detection system, it may be determined how the instantaneous lateral acceleration is calculated, and whether this is not the case -optical sensors and the optical detection system may be used separately or in combination with each other.

In einem zweiten Schritt S2 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der in Schritt S1 bestimmten momentanen Querbeschleunigung eine momentane Soll-Kurvenneigung berechnet. Hierzu kann eine funktionale Abhängigkeit der momentanen Soll-Kurvenneigung von der momentanen Querbeschleunigung in der Art eines Kennfeldes festgelegt sein. Alternativ dazu kann aber auch ein analytischer Zusammenhang zwischen der momentanen Soll-Kurvenneigung und der momentanen Querbeschleunigung definiert werden.In a second step S2 of the method according to the invention, a momentary desired curve slope is calculated from the instantaneous lateral acceleration determined in step S1. For this purpose, a functional dependency of the current setpoint curve gradient on the current lateral acceleration can be defined in the manner of a characteristic diagram. Alternatively, however, it is also possible to define an analytical relationship between the current setpoint gradient and the instantaneous lateral acceleration.

In einem dritten Schritt S3 wird erfindungsgemäß durch Gewichtung der in Schritt S2 berechneten Soll-Kurvenneigung mit einem geschwindigkeitsabhängigen Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor eine modifizierte momentane Soll-Kurvenneigung berechnet. Mittels einer solchen Gewichtung der momentanen Soll-Kurvenneigung mit einem geschwindigkeitsabhängigen Gewichtungsfaktor kann ein optimierter Wankwinkel des Kraftfahrzeugs für das Befahren des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts ermittelt werden, bei welchem auf einen Fahrzeuginsassen wirkende Querkräfte zur Optimierung des Fahrtkomforts reduziert werden.In a third step S3, according to the invention, a modified instantaneous desired curve slope is calculated by weighting the desired curve slope calculated in step S2 with a speed-dependent desired curve slope weighting factor. By means of such a weighting of the current setpoint gradient with a speed-dependent weighting factor, an optimized roll angle of the motor vehicle for driving on the curved lane section can be determined, in which lateral forces acting on a vehicle occupant are reduced to optimize ride comfort.

In Schritt S4 wird schließlich ein Lenkwinkel-Korrekturwert für das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der in Schritt S3 berechneten modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung und der in Schritt S1 berechneten momentanen Fahrbahnkrümmung bestimmt.Finally, in step S4, a steering angle correction value for the motor vehicle is determined as a function of the modified instantaneous nominal curve gradient calculated in step S3 and the instantaneous roadway curvature calculated in step S1.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Lenkwinkel-Korrekturwert in Schritt S4 derart bestimmt werden, dass eine durch die in der Fahrwerk-Vorrichtung des Kraftfahrzeugs eingestellte Soll-Kurvenneigung bewirkte Lenkwinkel-Änderung des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen durch den Lenkwinkel-Korrekturwert wieder kompensiert, also ausgeglichen wird. Dies führt im Idealfall zu einer nahezu vollständigen Unterdrückung von unerwünschten Lenkbewegungen des Kraftfahrzeugs beim Einstellen der in Schritt S3 ermittelten modifizierten Soll-Kurvenneigung (also dem Fahrzeug-Wankwinkel) im Fahrwerk des Kraftfahrzeugs.In a preferred embodiment, the steering angle correction value can be determined in step S4 in such a way that a steering angle change of the motor vehicle caused by the nominal curve inclination set in the chassis device of the motor vehicle is essentially compensated, ie compensated, by the steering angle correction value , This leads in the ideal case to an almost complete suppression of unwanted steering movements of the motor vehicle when setting the determined in step S3 modified nominal curve slope (ie the vehicle roll angle) in the chassis of the motor vehicle.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät, welches zur Durchführung des vorangehend erläuterten Verfahrens eingerichtet/programmiert ist. Das Kraftfahrzeug umfasst hierzu eine von dem Steuergerät ansteuerbare, aktive Fahrwerk-Vorrichtung, mittels welcher eine von dem Steuergerät bestimmte modifizierte Soll-Kurvenneigung und ein ebenfalls von dem Steuergerät bestimmter Lenkwinkel-Korrekturwert an dem Kraftfahrzeug einstellbar sind. Das Kraftfahrzeug weist ferner ein optisches Detektionssystem oder/und eine nicht-optische Sensorik, welche jeweils mit dem Steuergerät zur Übermittlung von jeweiligen Sensor-Ausgangsdaten in Kommunikationsverbindung stehen, sowie einen mit dem Steuergerät zur Übermittlung einer momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Kommunikationsverbindung stehenden Geschwindigkeitssensor auf.The invention further relates to a motor vehicle with a control unit which is set up / programmed for carrying out the method explained above. For this purpose, the motor vehicle comprises an active suspension device that can be controlled by the control device, by means of which a modified nominal curve inclination determined by the control device and a steering angle correction value also determined by the control device can be set on the motor vehicle. The motor vehicle furthermore has an optical detection system and / or a non-optical sensor system, which are respectively in communication with the control unit for transmitting respective sensor output data, and a speed sensor in communication connection with the control unit for transmitting a current speed of the motor vehicle.

Vorzugsweise bestimmt das Steuergerät in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit aus den Sensor-Ausgangsdaten der nicht-optischen Sensorik oder/und des optischen Detektionssystems eine momentane Soll-Kurvenneigung für das Kraftfahrzeug und aus dieser durch Gewichtung mit einem Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor eine modifizierte Soll-Kurvenneigung. In Abhängigkeit von der modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung und der momentanen Fahrbahnkrümmung des gerade befahrenen Fahrbahn-Abschnitts berechnet das Steuergerät für das Kraftfahrzeug einen Lenkwinkel-Korrekturwert. Das Steuergerät kann die aktive Fahrwerk-Vorrichtung derart ansteuern, dass die aufgrund der in der Fahrwerk-Vorrichtung des Kraftfahrzeugs eingestellten Soll-Kurvenneigung bewirkte Lenkwinkel-Änderung des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen durch den Lenkwinkel-Korrekturwert kompensiert wird. Die gewünschte Lenkbewegung um den Lenkwinkel-Korrekturwert kann durch eine diagonale Verspannung von Aktoren der aktiven Fahrwerk-Vorrichtung des Kraftfahrzeugs bewirkt werden, was die gewünschte Ausgleichs-Gier- bzw. Ausgleichs-Querbewegung des Kraftfahrzeugs um den Lenkwinkel-Korrekturwert zur Folge hat.Depending on the instantaneous speed, the control unit preferably determines from the sensor output data of the non-optical sensor system and / or the optical detection system a momentary nominal curve gradient for the motor vehicle and from this by weighting with a desired curve slope weighting factor a modified target curve. curve slope. Depending on the modified instantaneous nominal curve slope and the instantaneous roadway curvature of the road section being traveled, the control unit for the motor vehicle calculates a steering angle correction value. The control unit can control the active chassis device in such a way that the steering angle change of the motor vehicle caused due to the setpoint curve gradient set in the chassis device of the motor vehicle is essentially compensated by the steering angle correction value. The desired steering movement about the steering angle correction value can be effected by a diagonal tensioning of actuators of the active chassis device of the motor vehicle, which results in the desired compensatory yawing or transverse movement of the motor vehicle by the steering angle correction value.

Die für die Lenkwinkel-Korrektur einzustellende diagonale Verspannung ist abhängig von der in der Fahrwerk-Vorrichtung eingestellten modifizierten Soll-Kurvenneigung und wird vom Steuergerät vorzugsweise derart eingestellt, dass bei einer relativ geringen momentanen Fahrbahnkrümmung das kurvenäußere Vorderrad des Kraftfahrzeugs weniger stark belastet wird und entsprechend das kurveninnere Vorderrad mehr belastet wird. Bei einer im Vergleich dazu größeren momentanen Fahrbahnkrümmung kann die diagonale Verspannung wieder reduziert werden.The diagonal bracing to be set for the steering angle correction is dependent on the modified setpoint curve gradient set in the chassis device and is preferably adjusted by the control unit so that the curve-outside front wheel of the motor vehicle is less heavily loaded at a relatively low instantaneous roadway curvature and accordingly inside the front wheel is loaded more. In a comparatively larger momentary road curvature, the diagonal tension can be reduced again.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 ein grobschematisches Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a rough schematic flow chart of the method according to the invention,

2 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Kurvenneigung eines Kraftfahrzeugs, wobei die 2a eine Draufsicht und die 2b eine Rückansicht des Kraftfahrzeugs zeigt. 2 a motor vehicle with a device according to the invention for adjusting the inclination of a motor vehicle, wherein the 2a a plan view and the 2 B a rear view of the motor vehicle shows.

In der 1 ist ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens grobschematisch dargestellt und mit 1 bezeichnet. Die 2 zeigt ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Steuergerät 12 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts 20. Die 2a zeigt das Kraftfahrzeug 10 grobschematisch in einer Draufsicht, die 2b in einer Rückansicht.In the 1 a flow chart of the method according to the invention is shown roughly schematically and with 1 designated. The 2 shows a motor vehicle 10 with a control unit 12 for carrying out the method according to the invention when driving on a curved roadway section 20 , The 2a shows the motor vehicle 10 roughly schematic in a plan view, the 2 B in a rear view.

In einem ersten Schritt S1 wird eine momentane Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von einer momentanen Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 aus von einer nicht-optischen Sensorik 2 bereitgestellten Sensor-Ausgangsdaten oder/und aus einer mittels eines optischen Detektionssystems 18 bestimmten momentanen Fahrbahnkrümmung K des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts 20 berechnet.In a first step S1, a current lateral acceleration a y of the motor vehicle 10 as a function of a current speed v x of the motor vehicle 10 from a non-optical sensor 2 provided sensor output data and / or from one by means of an optical detection system 18 certain current road curvature K of the curved road section 20 calculated.

Das optische Detektionssystem 18 kann hierzu ein Kamerasystem umfassen, von welchem ein Fahrzeug-Vorfeld eines das optische Detektionssystem 18 verwendenden Kraftfahrzeugs überwacht wird. Durch Bildanalyse der von dem optischen Detektionssystem 18 erzeugten Bilder lässt sich die Fahrbahnkrümmung K ermitteln.The optical detection system 18 For this purpose, a camera system may comprise, of which a vehicle apron of the optical detection system 18 is monitored using motor vehicle. By image analysis of the optical detection system 18 generated images can be the road curvature K determine.

Die momentane Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs 10 kann aus der von dem optischen Detektionssystem 18 ermittelten momentanen Fahrbahnkrümmung K und einer momentanen Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 über die Beziehung ay = K·vx 2 berechnet werden. Die momentane Geschwindigkeit vx kann hierfür mittels eines in dem Kraftfahrzeug 10 verbauten Geschwindigkeitssensors 6 bestimmt werden. Durch die Verwendung verschiedener Indizes x und y, die ohne Beschränkung der Allgemeinheit willkürlich gewählt wurden, soll zum Ausdruck gebracht werden, dass ein Richtungsvektor der momentanen Querbeschleunigung ay (in Y-Richtung) in eine zu dem entsprechenden Richtungsvektor der momentanen Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 (in X-Richtung) orthogonale Richtung weist (vgl. auch 2a).The instantaneous lateral acceleration a y of the motor vehicle 10 may be from that of the optical detection system 18 determined instantaneous road curvature K and a current speed v x of the motor vehicle 10 be calculated via the relationship a y = K * v x 2 . The instantaneous speed v x can for this purpose by means of a in the motor vehicle 10 built-in speed sensor 6 be determined. By using various indices x and y arbitrarily chosen without restriction of generality, it should be expressed that a directional vector of the instantaneous lateral acceleration a y (in the Y direction) becomes one to the corresponding directional vector of the instantaneous velocity v x of the motor vehicle 10 (in the X direction) orthogonal direction points (see also 2a ).

Zur alternativen oder zusätzlichen Bestimmung der momentanen Querbeschleunigung ay mittels der nicht-optischen Sensorik 2 kann diese einen Beschleunigungssensor 3 umfassen. Die Sensor-Ausgangsdaten können mittels eines geeigneten Tiefpass-Filters 4 gefiltert werden, um unerwünschte hochfrequente Störungen (beispielsweise aufgrund von Unebenheiten in dem gerade befahrenen Fahrbahn-Abschnitt) in den Sensor-Ausgangsdaten auszufiltern. Vorteilhafterweise ist ein solcher Beschleunigungssensor 3 in dem Kraftfahrzeug 10 bezüglich einer Fahrzeug-Längsrichtung L des Kraftfahrzeugs 10 möglichst weit vorne am Kraftfahrzeug 10 angeordnet (vgl. 2a).For alternative or additional determination of the instantaneous lateral acceleration a y by means of the non-optical sensor system 2 this can be an accelerometer 3 include. The sensor output data can be determined by means of a suitable low-pass filter 4 are filtered to filter unwanted high-frequency noise (for example, due to bumps in the straight road section) in the sensor output data. Advantageously, such an acceleration sensor 3 in the motor vehicle 10 with respect to a vehicle longitudinal direction L of the motor vehicle 10 as far ahead on the vehicle 10 arranged (cf. 2a ).

Alternativ oder zusätzlich zum Beschleunigungssensor 3 kann die nicht-optische Sensorik 2 auch einen Gierraten-Sensor 5 umfassen, welcher als Sensor-Ausgangsdaten eine momentane Giergeschwindigkeit d/dt ψ bereitstellt, wobei ψ der momentane Gierwinkel ist. Die Berechnung der momentanen Querbeschleunigung ay aus der momentanen Giergeschwindigkeit erfolgt gemäß der Gleichung ay = (d/dt ψ)vx, wobei d/dt ψ die momentane Giergeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 ist. Dies bedeutet, dass zur Bestimmung der momentanen Querbeschleunigung ay aus der Gierrate d/dt ψ eine Kenntnis der momentanen Fahrzeug-Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 erforderlich ist.Alternatively or in addition to the acceleration sensor 3 can the non-optical sensors 2 also a yaw rate sensor 5 which provides, as sensor output data, a current yaw rate d / dt ψ, where ψ is the instantaneous yaw angle. The calculation of the instantaneous lateral acceleration a y from the instantaneous yaw rate is carried out according to the equation a y = (d / dt ψ) v x , where d / dt ψ the instantaneous yaw rate of the motor vehicle 10 is. This means that to determine the instantaneous lateral acceleration a y from the yaw rate d / dt ψ a knowledge of the instantaneous vehicle speed v x of the motor vehicle 10 is required.

Alternativ oder zusätzlich zu den vorangehend erläuterten Sensoren (Beschleunigungssensor 3 und Gierratensensor 5) kann die nicht-optische Sensorik 2 auch einen Lenkradwinkelsensor oder/und einen Radwinkelsensor 7 umfasst, welcher als Sensor-Ausgangsdaten einen momentanen Lenkradwinkel bzw. momentanen Radwinkel δ bereitstellt. Aus den vom Lenkradwinkelsensor bzw. Radwinkelsensor 7 bereitgestellten Sensor-Ausgangsdaten kann die momentane Querbeschleunigung ay unter Verwendung des sog. Einspur-Modells mittels des Zusammenhangs ay = vx 2δ/(I + EGvx 2) berechnet werden. Dabei ist δ der Lenkradwinkel bzw. Radwinkel, I der Radstand des Kraftfahrzeugs 10 und EG der sogenannte Eigenlenkgradient des Kraftfahrzeugs 10. Selbstverständlich können anstelle des Einspur-Modells alternativ auch komplexere Zusammenhänge, welche ein Lenkmodel oder/und ein Reifeneinlauf-Verhalten des Kraftfahrzeugs 10 berücksichtigen, zur Berechnung der momentanen Querbeschleunigung ay aus dem Lenkradwinkel δ bzw. Radwinkel herangezogen werden.Alternatively or in addition to the previously explained sensors (acceleration sensor 3 and yaw rate sensor 5 ) may be the non-optical sensor 2 also a steering wheel angle sensor and / or a wheel angle sensor 7 includes, which as sensor output data provides a current steering wheel angle or current wheel angle δ. From the steering wheel angle sensor or wheel angle sensor 7 provided sensor output data, the instantaneous lateral acceleration a y using the so-called single-track model by means of the relationship a y = v x 2 δ / (I + EGv x 2 ) are calculated. In this case, δ is the steering wheel angle or wheel angle, I is the wheelbase of the motor vehicle 10 and EG the so-called self-steering gradient of the motor vehicle 10 , Of course, instead of the single-track model, it is also possible alternatively to use more complex relationships, which include a steering model and / or a tire run-in behavior of the motor vehicle 10 take into account, are used to calculate the instantaneous lateral acceleration a y from the steering wheel angle δ or wheel angle.

In einem zweiten Schritt S2 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der vorangehend bestimmten momentanen Querbeschleunigung ay eine momentane Soll-Kurvenneigung w(ay) in Abhängigkeit von der momentanen Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs 10 bestimmt. Eine solche funktionale Abhängigkeit der momentanen Soll-Kurvenneigung w(ay) von der momentanen Querbeschleunigung ay kann beispielsweise in der Art eines Kennfeldes 8 festgelegt sein. Alternativ kann aber auch ein analytischer Zusammenhang zwischen der momentanen Soll-Kurvenneigung w(ay) und der momentanen Querbeschleunigung ay festgelegt werden.In a second step S2 of the method according to the invention, from the previously determined instantaneous lateral acceleration a y, a momentary setpoint curve gradient w (a y ) becomes Dependence on the instantaneous lateral acceleration a y of the motor vehicle 10 certainly. Such a functional dependency of the instantaneous nominal curve gradient w (a y ) on the instantaneous transverse acceleration a y can be obtained, for example, in the manner of a characteristic diagram 8th be set. Alternatively, an analytical relationship between the current target bank angle w (a y) and the actual lateral acceleration a y can be defined.

In einem dritten Schritt S3 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der in Schritt S2 berechneten momentanen Soll-Kurvenneigung w(ay) mittels Gewichtung mit einem geschwindigkeitsabhängigen Gewichtungsfaktor G(vx) eine modifizierte momentane Soll-Kurvenneigung wG(ay, vx) berechnet. Hierzu wird der Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor G(vx) mit der momentanen Soll-Kurvenneigung w(ay) multipliziert. Der geschwindigkeitsabhängige Gewichtungsfaktor G(vx) kann durch eine vorbestimmte funktionale Abhängigkeit des Gewichtungsfaktors G von der Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 festgelegt werden. Eine solche funktionale Abhängigkeit kann beispielsweise in der Art eines Kennfeldes 9 definiert sein; alternativ dazu kann aber auch ein analytischer Zusammenhang zwischen dem geschwindigkeits-abhängigen Gewichtungsfaktor G(vx) und der Geschwindigkeit vx definiert werden.In a third step S3 of the inventive method from the calculated in step S2, the current target bank angle w (a y) by means of weighting with a speed-dependent weighting factor G (v x) a modified current target curve inclination w G (a y, v x) calculated. For this purpose, the desired curve slope weighting factor G (v x ) is multiplied by the current desired curve slope w (a y ). The speed-dependent weighting factor G (v x ) can be determined by a predetermined functional dependence of the weighting factor G on the speed v x of the motor vehicle 10 be determined. Such a functional dependency can, for example, be in the form of a characteristic diagram 9 be defined; Alternatively, however, an analytical relationship between the speed-dependent weighting factor G (v x ) and the speed v x can also be defined.

In einem vierten Schritt S4 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun ein Lenkwinkels-Korrekturwert γ für das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der in Schritt S3 berechneten modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung und der in Schritt S1 berechneten momentanen Fahrbahnkrümmung K bestimmt. Der Lenkwinkel-Korrekturwert γ wird in Schritt S4 dabei derart festgelegt, dass eine durch die in der aktiven Fahrwerk-Vorrichtung des Kraftfahrzeugs eingestellte modifizierte Soll-Kurvenneigung wG bewirkte Lenkwinkel-Änderung im Wesentlichen durch den Lenkwinkel-Korrekturwert γ wieder ausgeglichen wird.In a fourth step S4 of the method according to the invention, a steering angle correction value .gamma. For the motor vehicle is determined as a function of the modified current nominal curve gradient calculated in step S3 and the instantaneous roadway curvature K calculated in step S1. In this case, the steering angle correction value γ is determined in step S4 in such a way that a steering angle change brought about by the modified setpoint gradient w G set in the active chassis device of the motor vehicle is substantially compensated for by the steering angle correction value γ.

Es ist klar, dass das erfindungsgemäße Verfahren im Praxiseinsatz in einem Kraftfahrzeug 10 iterativ durchgeführt werden kann, so dass beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens berechnete Wankwinkel ständig aktualisiert werden und somit an sich ändernde Fahrbahn-Verhältnisse (Fahrbahnkrümmung, etc.) bzw. an Änderungen der momentanen Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 angepasst werden kann. Gleiches gilt für den Lenkwinkel-Korrekturwert γ.It is clear that the inventive method in practical use in a motor vehicle 10 can be carried out iteratively, so that when driving a curved road section of the calculated by means of the inventive roll angle are constantly updated and thus changing road conditions (road curvature, etc.) or to changes in the instantaneous speed v x of the motor vehicle 10 can be adjusted. The same applies to the steering angle correction value γ.

In der Darstellung der 2 ist nun ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Steuergerät 12 dargestellt, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet bzw. programmiert ist. Die 2a zeigt das Kraftfahrzeug 10 dabei grobschematisch in einer Draufsicht, die 2b in einer Rückansicht.In the presentation of the 2 is now a motor vehicle 10 with a control unit 12 represented, which is set up or programmed for carrying out the method according to the invention. The 2a shows the motor vehicle 10 thereby roughly schematic in a plan view, the 2 B in a rear view.

Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Steuergerät 12 sowie ein optisches Detektionssystem 18 und eine nicht-optische Sensorik 2, welche jeweils mit dem Steuergerät 12 zur Übermittlung von Sensor-Ausgangsdaten an dieses in Kommunikationsverbindung stehen. Die nicht-optische Sensorik 2 umfasst einen Beschleunigungssensor 3, einen Gierratensensor 5, und einen Lenkwinkel-/Radwinkelsensor 7, welche jeweils mit dem Steuergerät 12 in Kommunikationsverbindung stehen. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ferner einen mit dem Steuergerät 12 zur Übermittlung einer momentanen Geschwindigkeit vx des Kraftfahrzeugs 10 in Kommunikationsverbindung stehenden Geschwindigkeitssensor 6.The car 10 includes a controller 12 and an optical detection system 18 and a non-optical sensor 2 , each with the control unit 12 to communicate sensor output data to this in communication. The non-optical sensors 2 includes an acceleration sensor 3 , a yaw rate sensor 5 , and a steering angle / wheel angle sensor 7 , each with the control unit 12 in communication. The car 10 further includes one with the controller 12 for transmitting a current speed v x of the motor vehicle 10 in communication connected speed sensor 6 ,

Das Steuergerät 12 kann eine Steuerungseinheit 13 (ECU) und eine mit der Steuerungseinheit 13 in Kommunikationsverbindung stehende Speichereinheit 14 umfassen. Die Steuerungseinheit 13 und die Speichereinheit 14 können in der Art eines herkömmlichen Mikrokontrollers ausgebildet sein.The control unit 12 can be a control unit 13 (ECU) and one with the control unit 13 communicatively connected storage unit 14 include. The control unit 13 and the storage unit 14 may be formed in the manner of a conventional microcontroller.

Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ferner eine von dem Steuergerät 12 ansteuerbare, aktive Fahrwerk-Vorrichtung 15, mittels welcher die von dem Steuergerät 12 bestimmte modifizierte Soll-Kurvenneigung wG und der Lenkwinkel-Korrekturwert γ an dem Kraftfahrzeug 10 einstellbar sind. Die Fahrwerk-Vorrichtung 15 kann hierfür vier als höhenverstellbare Federbeine ausgebildete vordere Aktoren 16lv, 16lr, 16hl, 16hr umfassen, welche den vier Rädern 17vl, 17vr, 17hl, 17hr des Kraftfahrzeugs 10 zugeordnet sind.The car 10 further includes one of the controller 12 controllable, active suspension device 15 , by means of which the of the control unit 12 certain modified nominal turning angle w G and the steering angle correction value γ on the motor vehicle 10 are adjustable. The landing gear device 15 can this four designed as height adjustable struts front actuators 16lv . 16lr . 16hl . 16hr include which the four wheels 17vl . 17vr . 17hl . 17hr of the motor vehicle 10 assigned.

Alternativ zur vorangehend beschriebenen elektro-hydraulischen Fahrwerk-Vorrichtung 15 kann auch ein luftfeder-basiertes Fahrwerk mit geschlossener Druckversorgung verwendet werden. In einem solchen luftfeder-basierten Fahrwerk wird zum Verstellen der Federbeine die Luft in einem geschlossenen Kreislauf von einem Luftspeicher in die Luftfeder und umgekehrt gepumpt, was ein sehr schnelles Ein- und Ausfahren der Federbeine zum Einstellen der Soll-Kurvenneigung im Fahrwerk des Kraftfahrzeugs ermöglicht.Alternatively to the above-described electro-hydraulic suspension device 15 It is also possible to use a pneumatic spring-based chassis with a closed pressure supply. In such a spring-based suspension to adjust the struts, the air is pumped in a closed circuit of an air reservoir in the air spring and vice versa, which allows a very fast retraction and extension of the struts to set the desired curve slope in the chassis of the motor vehicle.

In einer weiteren Alternative zum elektro-hydraulisch aktiven Fahrwerk kann ein unter dem Begriff ”ACTIVE CURVE SYSTEM” bekanntes, hydraulisch verstellbares Fahrwerk zum Einsatz kommen, welches mit einer riemengetriebenen Hydraulikpumpe arbeitet und einen Ölbehälter im Motorraum sowie je einen Ventil-Block und aktive Stabilisatoren an Vorder- und Hinterachse aufweist. Auch eine solche hydraulische Fahrwerk-Vorrichtung lässt sich zur Einstellung der Soll-Kurvenneigung im Kraftfahrzeug verwenden.In a further alternative to the electro-hydraulically active chassis, a hydraulically adjustable undercarriage known as "ACTIVE CURVE SYSTEM" can be used, which operates with a belt-driven hydraulic pump and an oil tank in the engine compartment as well as a valve block and active stabilizers Has front and rear axle. Such a hydraulic suspension device can also be used to set the desired curve inclination in the motor vehicle.

Die modifizierte Soll-Kurvenneigung wG wird von dem Steuergerät 12 ermittelt, indem es in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit vx aus den Sensor-Ausgangsdaten der nicht-optischen Sensorik 2 oder/und des optischen Detektionssystems 18 die momentane Querbeschleunigung ay des Kraftfahrzeugs, daraus eine momentane Soll-Kurvenneigung w für das Kraftfahrzeug 10 bestimmt und aus dieser durch Gewichtung mit einem Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor G(vx) eine modifizierte momentane Soll-Kurvenneigung wG(vx, ay) berechnet. Ebenso ermittelt das Steuergerät 12 einen Lenkwinkels-Korrekturwert γ für das Kraftfahrzeug 10 in Abhängigkeit von der modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung wG(vx) und der momentanen Fahrbahnkrümmung K des gerade befahrenen Fahrbahn-Abschnitts 20. The modified nominal curve slope w G is from the control unit 12 determined by it, depending on the current speed v x from the sensor output data of the non-optical sensor 2 and / or the optical detection system 18 the instantaneous lateral acceleration a y of the motor vehicle, therefrom an instantaneous nominal curve angle w for the motor vehicle 10 is determined and calculated therefrom by weighting with a desired curve slope weighting factor G (v x ) a modified instantaneous desired curve slope w G (v x , a y ). The control unit also determines 12 a steering angle correction value γ for the motor vehicle 10 as a function of the modified instantaneous nominal curve gradient w G (v x ) and the instantaneous roadway curvature K of the road section currently being traveled 20 ,

Die momentane Fahrbahnkrümmung K wird, wie bereits erläutert, mittels des optischen Detektionssystems 18 bestimmt. Für den Fall, dass das Kraftfahrzeug 10 ausschließlich eine nicht-optische Sensorik 2 aufweist, kann die Fahrbahnkrümmung K alternativ mittels eines Fahrzeug-Navigationssystems (nicht gezeigt) bestimmt werden. Hierzu kann den Kartendaten des Fahrzeug-Navigationssystems die gesuchte Fahrbahnkrümmung K des gerade befahrenen Fahrbahnabschnitts 20 entnommen werden.The current road curvature K is, as already explained, by means of the optical detection system 18 certainly. In the event that the motor vehicle 10 only a non-optical sensor 2 Alternatively, the road curvature K may be determined by means of a vehicle navigation system (not shown). For this purpose, the map data of the vehicle navigation system, the desired road curvature K of the currently traveled road section 20 be removed.

Die Kennfelder 8 und 9 (vgl. Schritte S2 und S3) können in der Speichereinheit 14 abgelegt sein und von der Steuereinheit 12 zur Durchführung der Verfahrensschritte S2 und S3 ausgelesen werden. Für den Fall, dass die Speichereinheit 14 ein beschreibbarer Speicher ist, lassen sich die Kennfelder 8 und 9 durch Überschreiben des entsprechenden Speicherbereichs in der Speichereinheit 14 modifizieren, beispielsweise, wenn für verschiedene Kraftfahrzeug-Typen individuelle Kennfelder verwendet werden sollen.The maps 8th and 9 (see steps S2 and S3) may be stored in the memory unit 14 be stored and by the control unit 12 for the execution of the method steps S2 and S3 are read out. In the event that the storage unit 14 is a writable memory, the maps can be 8th and 9 by overwriting the corresponding memory area in the memory unit 14 modify, for example, if individual maps are to be used for different types of motor vehicles.

Das Steuergerät 12 steuert die Fahrwerk-Vorrichtung 15 (beispielsweise durch ein individuelles Einstellen der Stellhöhe der Aktoren 16vl, 16vr, 16hl, 16hr) derart an, dass zum einen der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelte modifiziert Soll-Kurvenneigung wG eingestellt wird. Gleichzeitig wird die Fahrwerk-Vorrichtung 15 aber auch derart angesteuert, dass eine (aufgrund der in der aktiven Fahrwerk-Vorrichtung 15 des Kraftfahrzeugs eingestellten Soll-Kurvenneigung 12) in dem Kraftfahrzeug 10 bewirkte Lenkwinkel-Änderung β im Wesentlichen durch eine dazu entgegengesetzt wirkende Lenkbewegung des Kraftfahrzeugs 10 um den Lenkwinkel-Korrekturwert γ wieder kompensiert wird. Der Lenkwinkel-Korrekturwert γ ist also idealerweise im Wesentlichen entgegengesetzt gleich der Lenkwinkel-Änderung β.The control unit 12 controls the landing gear device 15 (For example, by an individual adjustment of the parking height of the actuators 16vl . 16vr . 16hl . 16hr ) in such a way that, on the one hand, the modified nominal curve gradient w G determined by means of the method according to the invention is set. At the same time the landing gear device becomes 15 but also controlled such that one (due to the active chassis device 15 of the motor vehicle set nominal curve slope 12 ) in the motor vehicle 10 caused steering angle change β essentially by an oppositely acting steering movement of the motor vehicle 10 is compensated for the steering angle correction value γ again. The steering angle correction value γ is thus ideally opposite to the steering angle change β substantially.

Die gewünschte Lenkbewegung um den Lenkwinkel-Korrekturwert γ kann durch eine diagonale Verspannung der vier Aktoren 16vl, 16vr, 16hl, 16hr der aktiven Fahrwerk-Vorrichtung 15 bewirkt werden. Ein solches Verspannen wird durch eine Veränderung der Radlastverteilung in der Diagonalen der Fahrwerk-Vorrichtung 15 erreicht, zum Beispiel am dem linken Vorderrad zugeordneten Aktor 16vl und am dem rechten Hinterrad zugeordneten Aktor 16hr. Hierzu können die verstellbaren Federbeine dieser beiden Aktoren 16vk, 16hr relativ zu den verbleibenden beiden Federbeinen 17vr, 17hl, also den dem rechten Vorderrad 17vr bzw. linken Hinterrad 17hl zugeordneten Federbeinen, verstellt werden. Beispielsweise können die Aktoren 16vl, 16hr gegenüber den Aktoren 16vl, 16hr um einen vorbestimmten Betrag gegenüber den Aktoren 16vr, 16hl ein- oder ausgefahren werden, was die gewünschte Ausgleichs-Gier- bzw. Ausgleichs-Querbewegung des Kraftfahrzeugs 10 um den Lenkwinkel-Korrekturwert γ zur Folge hat, ohne dass diese Ausgleichsbewegung vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 manuell eingestellt werden muss.The desired steering movement about the steering angle correction value γ can be achieved by a diagonal bracing of the four actuators 16vl . 16vr . 16hl . 16hr the active landing gear device 15 be effected. Such distortion is caused by a change in the wheel load distribution in the diagonal of the landing gear device 15 achieved, for example, on the left front wheel associated actuator 16vl and on the right rear wheel associated actuator 16hr , For this purpose, the adjustable struts of these two actuators 16vk . 16hr relative to the remaining two struts 17vr . 17hl So the right front wheel 17vr or left rear wheel 17hl assigned spring struts to be adjusted. For example, the actuators 16vl . 16hr opposite the actors 16vl . 16hr by a predetermined amount relative to the actuators 16vr . 16hl be extended or retracted, what the desired compensation yaw or compensation transverse movement of the motor vehicle 10 to the steering angle correction value γ result without that compensation movement by the driver of the motor vehicle 10 must be set manually.

Die einzustellende Verspannung ist abhängig von der in der Fahrwerk-Vorrichtung 15 eingestellten modifizierten Soll-Kurvenneigung wG und wird vorzugsweise derart eingestellt, dass bei einer relativ geringen momentanen Fahrbahnkrümmung K das kurvenäußere Vorderrad des Kraftfahrzeugs 10 weniger stark belastet wird und entsprechend das kurveninnere Vorderrad stärker belastet wird. Bei einer im Vergleich dazu größeren momentanen Fahrbahnkrümmung K kann die diagonale Verspannung wieder reduziert werden, da weitere Effekte wie beispielsweise eine veränderte Wankmoment-Abstützung eine Rolle spielen können.The tension to be set depends on the in the landing gear device 15 adjusted modified setpoint slope w G and is preferably set such that at a relatively low momentary road curvature K, the outside of the front wheel of the motor vehicle 10 is less heavily loaded and accordingly the front wheel inside the curve is more heavily loaded. In a comparatively larger instantaneous roadway curvature K, the diagonal tension can be reduced again since further effects such as, for example, an altered rolling moment support can play a role.

Alternativ bietet sich zum diagonalen Verspannen eine unter dem Begriff ”Torque-Vectoring” bekannte Technologie an, bei welcher die Querdynamik des Kraftfahrzeugs 10 über unterschiedlich verteilte Antriebs- und Bremsmomente (z. B. links/rechts) beeinflusst wird. Als Stellsysteme können hierfür elektrische (Einzelrad-)antriebe oder aktive Differentiale bzw. aktive Sperren verwendet werden. In einer weiteren Alternative ist aber auch die Verwendung aktiver Lenksysteme vorstellbar, mittels welcher als Lenkwinkel-Korrekturwert γ ein Zusatzlenkwinkel gestellt werden kann.Alternatively, for diagonal bracing, a technology known by the term "torque vectoring" is used, in which the transverse dynamics of the motor vehicle 10 is influenced by differently distributed drive and braking torques (eg left / right). For this purpose, electric (single-wheel) drives or active differentials or active locks can be used as adjusting systems. In a further alternative, however, the use of active steering systems is also conceivable, by means of which an additional steering angle can be set as the steering angle correction value γ.

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Claims (5)

Verfahren (1) zum Bestimmen einer Soll-Kurvenneigung (wG(vx)) und eines Lenkwinkel-Korrekturwerts (γ) eines Kraftfahrzeugs (10) beim Befahren eines kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts (20), umfassend die folgenden Schritte: a) Bestimmen einer momentanen Querbeschleunigung (ay) des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von einer momentanen Geschwindigkeit (vx) des Kraftfahrzeugs aus von einer nicht-optischen Sensorik (18) bereitgestellten Sensordaten oder/und aus einer mittels eines optischen Detektionssystems (2) bestimmten momentanen Fahrbahnkrümmung (K) des kurvenförmigen Fahrbahnabschnitts (20), b) Berechnen einer momentanen Soll-Kurvenneigung w(ay) für das Kraftfahrzeug aus der in Schritt a) bestimmten momentanen Querbeschleunigung (ay), c) Berechnen einer modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung wG(ay, vx) durch Gewichtung der in Schritt b) berechneten Soll-Kurvenneigung mit einem geschwindigkeitsabhängigen Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor G(vx), d) Bestimmen eines Lenkwinkels-Korrekturwerts (γ) für das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit von der in Schritt c) berechneten modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung und der in Schritt a) berechneten momentanen Fahrbahnkrümmung (K).Procedure ( 1 ) for determining a desired turning angle (w G (v x )) and a steering angle correction value (γ) of a motor vehicle ( 10 ) when driving on a curved roadway section ( 20 ), comprising the following steps: a) determining a current lateral acceleration (a y ) of the motor vehicle as a function of a current speed (v x ) of the motor vehicle from a non-optical sensor system ( 18 ) provided sensor data and / or from one by means of an optical detection system ( 2 ) determined instantaneous road curvature (K) of the curved road section ( 20 b) calculating a current desired curve gradient w (a y ) for the motor vehicle from the instantaneous lateral acceleration (a y ) determined in step a), c) calculating a modified instantaneous desired curve gradient w G (a y , v x ) by weighting the desired curve gradient calculated in step b) with a speed-dependent desired curve slope weighting factor G (v x ), d) determining a steering angle correction value (γ) for the motor vehicle ( 10 ) as a function of the modified instantaneous nominal curve gradient calculated in step c) and the instantaneous roadway curvature (K) calculated in step a). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkwinkel-Korrekturwert (γ) in Schritt d) derart bestimmt wird, dass eine durch die in einer Fahrwerk-Vorrichtung (15) des Kraftfahrzeugs (10) eingestellte modifizierte momentane Soll-Kurvenneigung wG(ay, vx) bewirkte Lenkwinkel-Änderung (β) des Kraftfahrzeugs (10) im Wesentlichen durch den Lenkwinkel-Korrekturwert (γ) kompensiert wird.Method according to Claim 1, characterized in that the steering angle correction value (γ) in step d) is determined in such a way that a steering angle correction value (γ) is determined by 15 ) of the motor vehicle ( 10 ) Modified instantaneous desired curve slope w G (a y , v x ) caused steering angle change (β) of the motor vehicle ( 10 ) is substantially compensated by the steering angle correction value (γ). Kraftfahrzeug (10), – mit einem Steuergerät (12), welches zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 eingerichtet/programmiert ist, – mit einer von dem Steuergerät (12) ansteuerbaren Fahrwerk-Vorrichtung (15), mittels welcher eine von dem Steuergerät (12) bestimmte modifizierte Soll-Kurvenneigung wG(vx) und ein von dem Steuergerät (12) bestimmter Lenkwinkel-Korrekturwert (γ) an dem Kraftfahrzeug (10) einstellbar sind, – mit einem optischen Detektionssystem (18) oder/und einer nicht-optischen Sensorik (2), welche jeweils mit dem Steuergerät (12) zur Übermittlung von jeweiligen Sensor-Ausgangsdaten in Kommunikationsverbindung stehen, – mit einem mit dem Steuergerät (12) zur Übermittlung einer momentanen Geschwindigkeit (vx) des Kraftfahrzeugs (10) in Kommunikationsverbindung stehenden Geschwindigkeitssensor (6).Motor vehicle ( 10 ), - with a control unit ( 12 ) which is set up / programmed for carrying out the method according to claim 1 or 2, - with one of the control unit ( 12 ) controllable landing gear device ( 15 ), by means of which one of the control unit ( 12 ) certain modified setpoint slope w G (v x ) and one of the control unit ( 12 ) certain steering angle correction value (γ) on the motor vehicle ( 10 ) are adjustable, - with an optical detection system ( 18 ) and / or a non-optical sensor system ( 2 ), each with the control unit ( 12 ) are in communication communication for the transmission of respective sensor output data, - with one with the control unit ( 12 ) for transmitting a current speed (v x ) of the motor vehicle ( 10 ) in communication connection speed sensor ( 6 ). Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuergerät (12) in Abhängigkeit von der momentanen Geschwindigkeit (vx) aus den Sensor-Ausgangsdaten der nicht-optischen Sensorik (2) oder/und des optischen Detektionssystems eine momentane Soll-Kurvenneigung (w(vx)) für das Kraftfahrzeug (10) bestimmt und aus dieser durch Gewichtung mit einem Soll-Kurvenneigung-Gewichtungsfaktor (G(vx)) eine modifizierte Soll-Kurvenneigung (wG(vx)) berechnet, – das Steuergerät (12) einen Lenkwinkels-Korrekturwert (γ) für das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit von der modifizierten momentanen Soll-Kurvenneigung (wG(vx)) und der momentanen Fahrbahnkrümmung (K) des gerade befahrenen Fahrbahn-Abschnitts (20) berechnet.Motor vehicle ( 10 ) according to claim 3, characterized in that - the control unit ( 12 ) as a function of the instantaneous speed (v x ) from the sensor output data of the non-optical sensor system ( 2 ) and / or the optical detection system, a momentary desired curve slope (w (v x )) for the motor vehicle ( 10 ) and from this by weighting with a desired curve slope weighting factor (G (v x )) a modified nominal curve slope (w G (v x )) is calculated, - the control device ( 12 ) a steering angle correction value (γ) for the motor vehicle ( 10 ) as a function of the modified instantaneous nominal curve gradient (w G (v x )) and the instantaneous roadway curvature (K) of the roadway section currently being traveled ( 20 ). Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) die Fahrwerk-Vorrichtung (15) derart ansteuert, dass die aufgrund einer in der Fahrwerk-Vorrichtung (15) des Kraftfahrzeugs (10) eingestellten Soll-Kurvenneigung (wG(vx)) bewirkte Lenkwinkel-Änderung (β) des Kraftfahrzeugs (10) im Wesentlichen durch den Lenkwinkel-Korrekturwert (γ) kompensiert wird.Motor vehicle ( 10 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the control unit ( 12 ) the landing gear device ( 15 ) in such a way that due to a in the landing gear device ( 15 ) of the motor vehicle ( 10 ) set desired curve slope (w G (v x )) caused steering angle change (β) of the motor vehicle ( 10 ) is substantially compensated by the steering angle correction value (γ).
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