DE102014013585A1

DE102014013585A1 - Verfahren zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014013585A1
Application number: DE102014013585.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Müller; Stephanie Cramer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-09-13
Filing date: 2014-09-13
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2034-09-14
Also published as: DE102014013585B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs (2) bei einer Fahrt auf einer Strecke (4), wobei zur Umsetzung einer Neigetechnik für das Fahrzeug (2) mindestens ein Neigungswinkel um eine Körperachse des Fahrzeugs (2) beeinflusst wird, wobei ein für das Fahrzeug (2) einzustellendes Geschwindigkeitsprofil entlang eines zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke (4) an den mindestens einen Neigungswinkel angepasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs und ein System zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs.
Für ein Fahrzeug, üblicherweise für ein Kraftfahrzeug, kann ein Assistenzsystem vorgesehen sein, mit dem ein dynamisches und/oder kinematisches Verhalten des Fahrzeugs hinsichtlich einer Drehung des Fahrzeugs um eine seiner Drehachsen beeinflusst wird, um das Fahrzeug hierdurch bei einer Fahrt zu stabilisieren.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Koordination mehrerer Fahrsystemeinrichtungen eines Fahrzeugs mittels einer Koordinationseinrichtung sind aus der Druckschrift DE 10025493 A1 bekannt. Die Fahrsystemeinrichtungen erzeugen in Abhängigkeit von einem aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs Ausgangssignale. In der Koordinationseinrichtung werden aus den Ausgangssignalen ein Steuerergebnissignal, das als Sollwertvorgabe zur unmittelbaren Beeinflussung des Fahrzustands mittels der Aktuatoreinrichtungen des Fahrzeugs dient und/oder ein Parameterergebnissignal, das zur Beeinflussung von Regel- und/oder Steuerparametern einer Fahrzustandsregelung bzw. Fahrzustandssteuerung dient, erzeugt.
Bei einem aus der Druckschrift DE 10 2006 025 904 A1 bekannten Verfahren zur Einstellung von Fahrdynamikreglern in einem Reglerverbund in einem Kraftfahrzeug werden in einem ersten Schritt erste Stabilitätsindikatoren zur Beurteilung der Stabilität eines ersten Fahrdynamikreglers ermittelt. In einem zweiten Schritt werden zweite Stabilitätsindikatoren zur Beurteilung der Stabilität des Reglerverbunds mit allen Fahrdynamikreglern ermittelt.
Außerdem wird in einem dritten Schritt ein Vergleich zwischen den ersten und zweiten Stabilitätsindikatoren durchgeführt, wobei für den Fall einer unzulässig hohen Abweichung ein Eingriff in die Reglerstruktur durchgeführt wird.
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Das vorgestellte Verfahren ist zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs bei einer Fahrt auf einer Strecke, bspw. einer Straße, entlang der üblicherweise mindestens eine Kurve und/oder Steigung angeordnet ist, vorgesehen. Dabei wird zur Umsetzung einer Neigetechnik für das Fahrzeug, üblicherweise in der mindestens einen Kurve und/oder an der Steigung, mindestens ein Neigungswinkel um eine Körperachse des Fahrzeugs beeinflusst. Weiterhin wird ein für das Fahrzeug einzustellendes Geschwindigkeitsprofil entlang eines zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke an den mindestens einen Neigungswinkel angepasst.
In der Regel wird bei Umsetzung der Neigetechnik mindestens eine auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung bzw. Kraft kompensiert. Dabei sind Beschleunigungen bzw. Kräfte zu kompensieren, die in Richtung mindestens einer Achse, d. h. einer x-Achse, einer y-Achse und/oder z-Achse auf das Fahrzeug wirken. So sind Kräfte zu kompensieren, die entlang der mindestens einen Kurve und/oder entlang der Steigung auf das Fahrzeug wirken. Derartige auf das Fahrzeug bei dessen Fahrt entlang der Strecke eventuell wirkende Beschleunigungen bzw. Kräfte sind durch Kurven entlang der Strecke sowie Steigungen und Querneigungen der Strecke bedingt.
Der mindestens eine Neigungswinkel zur Umsetzung der Neigetechnik für das Fahrzeug wird durch mindestens einen Aktor des Fahrzeugs aktiv beeinflusst, wobei das einzustellende Geschwindigkeitsprofil an eine Einstellung des mindestens einen Aktors angepasst wird. Dabei ist der mindestens eine Aktor als Komponente eines aktiven Federungssystems des Kraftfahrzeugs ausgebildet, wobei über dieses aktive Federungssystem der Aufbau mit Rädern des Fahrzeugs verbunden ist. Üblicherweise wird bei Durchführung des Verfahrens ein Stellweg des mindestens einen Aktors beeinflusst.
Ein Wert für mindestens einen geometrischen Streckenparameter des zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke wird durch mindestens einen Sensor, mit dem ein Umfeld des Fahrzeugs überwacht wird, prädikativ erfasst.
Außerdem wird ein einzuhaltender Sollwert des mindestens einen Neigungswinkels aufgrund des Werts des mindestens einen geometrischen Streckenparameters und dem einzustellenden Geschwindigkeitsprofil bestimmt und/oder ein zu erwartender Istwert des mindestens einen Neigungswinkels aufgrund des Werts des mindestens einen geometrischen Streckenparameters und des einzustellenden Geschwindigkeitsprofils prognostiziert.
Dabei wird weiterhin aus einer Differenz des einzuhaltenden Sollwerts und des zu erwartenden Istwerts des mindestens einen Neigungswinkels ein Korrekturwert für den Neigungswinkel ermittelt. Unter Berücksichtigung des Korrekturwerts und dem einzustellenden Geschwindigkeitsprofil wird ein jeweiliger Wert für eine Kraft ermittelt, die von dem mindestens einen Aktor an einer jeweiligen Stelle entlang der zukünftig zu befahrenden Strecke zum aktiven Beeinflussen des mindestens einen Neigungswinkels bereitzustellen ist.
Der mindestens eine Neigungswinkel ist in Abhängigkeit einer Richtung einer wirkenden Kraft und/oder Beschleunigung definierbar. So wird als der mindestens eine Neigungswinkel ein Wankwinkel des Fahrzeugs berücksichtigt, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs um eine x-Achse als Körperachse des Fahrzeugs beschrieben wird, wobei die x-Achse parallel zu einer üblichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert ist. Als der mindestens eine Neigungswinkel wird alternativ oder ergänzend ein Nickwinkel des Fahrzeugs berücksichtigt, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs um eine y-Achse als Körperachse des Fahrzeugs beschrieben wird, wobei die y-Achse parallel zur Radachse des Fahrzeugs orientiert ist. Alternativ oder ergänzend wird als der mindestens eine Neigungswinkel ein Gierwinkel des Fahrzeugs berücksichtigt, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs um eine z-Achse bzw. Hochachse als Körperachse des Fahrzeugs beschrieben wird.
Als der mindestens eine geometrische Streckenparameter wird bzw. werden ein Krümmungsradius und/oder eine Länge der mindestens einen Kurve berücksichtigt. Falls die zu befahrende Strecke eine Steigung aufweist, wird bspw. deren Anstieg bzw. Gradient als geometrischer Streckenparameter berücksichtigt. Außerdem ist es möglich, dass die Strecke bzw. Straße seitlich geneigt ist. In diesem Fall ist vorzusehen, dass als geometrischer Streckenparameter eine Querneigung der Strecke berücksichtigt wird.
Das Verfahren ist für ein als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug durchführbar.
Das erfindungsgemäße System ist zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs bei einer Fahrt auf einer Strecke, entlang der in der Regel mindestens eine Kurve und/oder Steigung angeordnet ist, ausgebildet. Das System umfasst ein Kontrollgerät, das dazu ausgebildet ist, mit einem Modul zur Umsetzung einer Neigetechnik für das Fahrzeug, üblicherweise in der mindestens einen Kurve und/oder Steigung, mindestens einen Neigungswinkel um eine Körperachse des Fahrzeugs zu beeinflussen und ein für das Fahrzeug einzustellendes Geschwindigkeitsprofil entlang eines zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke an den mindestens einen Neigungswinkel anzupassen.
Das System weist in Ausgestaltung mindestens einen Aktor auf, der dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Neigungswinkel zur Umsetzung der Neigetechnik für das Fahrzeug aktiv zu beeinflussen. Das Kontrollgerät ist dazu ausgebildet, das einzustellende Geschwindigkeitsprofil an eine Einstellung des mindestens einen Aktors anzupassen.
Außerdem umfasst das System mindestens einen Sensor zum Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs, wobei der mindestens eine Sensor dazu ausgebildet ist, die zu befahrende Strecke zu erfassen.
Mit dem Verfahren ist für ein Fahrzeug, üblicherweise für ein Kraftfahrzeug, mit Neigetechnik eine Regelung der Geschwindigkeit durchzuführen.
Ein Insasse des Kraftfahrzeugs kann während einer Fahrt eine Nebentätigkeit, z. B. Lesen oder Arbeiten am Laptop ausführen, wobei sich der Insasse nicht auf die Fahrt konzentriert. Hierbei können für den Insassen die Reisekrankheit und ein aufgrund von Quer- und Längsbeschleunigungen des Kraftfahrzeugs auftretender Diskomfort problematisch werden. Um den Reisekomfort zu erhöhen, können die auf den Insassen wirkenden Kräfte aufgrund einer Wirkung der Aktoren gezielt reduziert werden. Dies kann durch aktives Neigen eines Aufbaus des Kraftfahrzeug entgegen der Quer- und Längskräfte realisiert werden, wobei mindestens ein als Wankwinkel, Nickwinkel und/oder Gierwinkel ausgebildeter Neigungswinkel bzw. Drehwinkel, um den das Fahrzeug um mindestens eine seiner Körperachsen, d. h. eine x-Achse, y-Achse und/oder z-Achse zu neigen und/oder zu drehen ist, aktiv eingebracht wird. Mit der Neigetechnik ist mindestens einer der genannten Neigungswinkel des Kraftfahrzeugs hinsichtlich einer Beschaffenheit der zu befahrenden Strecke zu beeinflussen, die entlang ihres Verlaufs mindestens eine Kurve, Steigung und/oder Querneigung aufweisen kann. Der Aufbau des Kraftfahrzeugs wird dabei, ähnlich wie bei einem Motorrad, zu einer Innenseite einer durchfahrenen Kurve oder entgegen einer Richtung einer aktuell auf den Insassen wirkenden Längsbeschleunigung, ähnlich wie bei einem Hubschrauber, geneigt.
Die auf den Insassen des Kraftfahrzeugs wirkenden Kräfte werden durch Kontrollieren der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs im Rahmen des Verfahrens kompensiert oder zumindest weitgehend ausgeglichen.
Bei dem Kraftfahrzeug mit Neigetechnik wird eine gewünschte Geschwindigkeit bzw. Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs von dessen Fahrer vorgegeben. Falls das Kraftfahrzeug zu schnell in eine Kurve fährt, so wirkt auf dieses eine hohe Querbeschleunigung, die jedoch nicht mehr vollständig kompensiert werden kann, da ein maximal realisierbarer und/oder erreichbarer Neigewinkel des Aufbaus des Fahrzeugs begrenzt ist. Dasselbe gilt ebenso für Verzögerungs- bzw. Beschleunigungsvorgänge. Sofern das Kraftfahrzeug zu stark gebremst oder beschleunigt wird, reicht ein über eine Aktorik des Kraftfahrzeugs maximal realisierbarer Nickwinkel nicht aus, um eine auftretende Längsbeschleunigung vollständig zu kompensieren.
Durch vorausschauende Betrachtung einer zu befahrenden Strecke bzw. eines zu befahrenden Wegs ist es möglich, das Kraftfahrzeug auf die zukünftig zu befahrende Strecke vorzukonditionieren und den Fahrer in der Regel automatisch vor kritischen Punkten, wie beispielsweise Kurven, Steigungen und/oder Querneigungen entlang der Strecke durch ein Signal zu warnen und/oder das Kraftfahrzeug bei Bedarf frühzeitig und/oder rechtzeitig automatisch abzubremsen, wodurch die bei der bevorstehenden Fahrt durch die Kurve sowie entlang der Steigungen und/oder Querneigungen auf das Kraftfahrzeug wirkende Querbeschleunigung auf ein Maß zu senken ist, das von dem Kraftfahrzeug gerade noch kompensiert werden kann.
Weiterhin ist durch Assistenzsysteme, wie beispielsweise einem Kurvenassistenten oder Effizienzassistenten des Kraftfahrzeugs, u. a. eine automatisierte Längsführung des Kraftfahrzeugs zu erreichen, wobei durch derartige Assistenzsysteme Gegebenheiten einer vorausliegenden, zurückzulegenden Strecke berücksichtigt werden. Neben einer Unterstützung der Neigetechnik ist mit diesen Assistenzsystemen ein Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und eine Sicherheit zu erhöhen.
Mit dem vorgestellten System wird vorausschauend ein Geschwindigkeitsprofil der zukünftig zu befahrenden Strecke erstellt, wobei Bedürfnisse und/oder Anforderungen der Neigetechnik erfüllt werden. Somit ist das Potential der Neigetechnik bei einer manuellen und/oder automatisierten Fahrt vollständig auszuschöpfen. Auf Grundlage des Geschwindigkeitsprofils werden von einem Geschwindigkeitsregler u. a. Quer- und Längskräfte, die auf das Kraftfahrzeug als mögliche Kräfte wirken, kompensiert. Außerdem werden Längs- und Querbeschleunigungen unter Berücksichtigung der umzusetzenden Neigetechnik gewählt und/oder eingestellt. Somit ist ein hoher Fahrkomfort zu erreichen und die Neigetechnik für das Fahrzeug vollständig zu nutzen.
Bei dem Verfahren wird das vorausschauend ermittelte Geschwindigkeitsprofil unter Berücksichtigung der Anforderungen und/oder Bedürfnisse der Neigetechnik berechnet und/oder eingeregelt. Hierfür werden, wie bei einem beispielsweise als Effizienzassistent ausgebildeten Assistenzsystem, Werte für geometrische Parameter bzw. Daten über die zukünftig zu befahrende Strecke bzw. über einen zukünftig zu befahrenden Weg vorausschauend genutzt, die auch als prädikative Streckenparameter bzw. Streckendaten (PSD) bezeichnet werden. Mit den Werten für die prädikativen Streckenparameter werden ergänzend eine Querneigung sowie eine Steigung der zu befahrenden Strecke, üblicherweise einer Straße, berücksichtigt. Außerdem werden mit den Werten für die prädikativen Streckenparameter eine Krümmung, in der Regel ein Krümmungsradius, einer zu durchfahrenden Kurve und eine vorgeschriebene und/oder zu beachtende Begrenzung der Geschwindigkeit berücksichtigt.
Weiterhin werden Werte für Betriebsparameter der Aktorik bzw. Aktuatorik des Kraftfahrzeugs mit einbezogen. Diese umfassen situationsabhängig verfügbare Stellwege von Aktoren, die z. B. durch eine Beladung des Kraftfahrzeugs beeinflusst werden. Außerdem werden Werte für Betriebsparameter bzw. Daten des Systems zur Realisierung der Neigetechnik mit einbezogen. Derartige, für die Neigetechnik vorzusehenden Betriebsparameter sind eine maximale Nickrate, Wankrate und/oder Gierrate, ein maximaler Nickwinkel, Wankwinkel und/oder Gierwinkel sowie eine angestrebte Kompensationsrate zur Kompensation einer Querneigung des Kraftfahrzeugs, zur Kompensation einer Steigung der Strecke sowie zur Kompensation der Längsbeschleunigung und der Querbeschleunigung.
Das Geschwindigkeitsprofil wird in Ausgestaltung automatisch eingeregelt. Bei einer manuellen Fahrt ist dem Fahrer über eine entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bzw. eine optische und/oder akustische Ausgabeeinheit unter Berücksichtigung des Gleichgeschwindigkeitsprofils eine Geschwindigkeitsempfehlung zu signalisieren und demnach mitzuteilen.
Das Geschwindigkeitsprofil für die gewünschte, demnächst zu befahrende Strecke wird prädikativ berechnet, wobei Anforderungen der Neigetechnik berücksichtigt werden. Dabei wird eine vorgegebene Kompensation von Kräften, die auf einen Insassen des Kraftfahrzeugs während der Fahrt wirken, erreicht. Dabei werden ebenso Komfortvorteile, die aus der Neigetechnik resultieren, erreicht.
In Ausgestaltung wird das Geschwindigkeitsprofil anhand vorhergesagter, prädiktiver Werte für geometrische Streckenparameter, die sich entlang der zu befahrenden Strecke ergeben, berechnet. Eine Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs wird durch die Nickrate bestimmt und begrenzt. Dabei wird eine maximal realisierbare Geschwindigkeit unter Berücksichtigung der Kompensationsraten und der genannten Randbedingungen erreicht. Außerdem werden dem Geschwindigkeitsregler über ein Bussystem des Kraftfahrzeugs Werte für Betriebsparameter des Systems zur Realisierung der Neigetechnik und gegebenenfalls Werte für Betriebsparameter, die auf Eingaben des Fahrers beruhen und bspw. eine maximale gewünschte Geschwindigkeit betreffen, bereitgestellt. Das berechnete Geschwindigkeitsprofil wird anschließend von einem Längsregler des Kraftfahrzeugs, der auf einen Motor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und Bremsen zugreifen kann, eingeregelt.
Bei einer Fahrt entlang einer kurvenförmigen Strecke, üblicherweise Straße, können Zentrifugalkräfte auftreten, die von Insassen des Kraftfahrzeugs üblicherweise als störend empfunden werden. Um dem zu entgegnen, wird durch Kontrolle der Aktoren des Kraftfahrzeugs, üblicherweise von Aktoren eines aktiven Fahrwerks des Kraftfahrzeugs, wie bei Schienenfahrzeugen, die Neigetechnik umgesetzt, wodurch in Kurven u. a. Querkräfte parallel zur y-Achse und/oder an Steigungen entlang der Strecke Längskräfte parallel zur x-Achse, die auf das Kraftfahrzeug wirken, reduziert werden können. Alternativ oder ergänzend ist mit der Neigetechnik eine etwaige Querneigung der Strecke, die auf das Kraftfahrzeug wirkt, zu kompensieren. Durch Kontrolle der Aktoren wird bei der Fahrt durch die mindestens eine Kurve eine nach innen gerichtete Kraft erzeugt, die einer nach außen wirkenden Fliehkraft entgegen wirkt, wobei des Kraftfahrzeug aufgrund der durch die Aktoren erzeugten Kraft nach innen geneigt wird.
Die zu kontrollierenden Aktoren sind beispielsweise als höhenverstellbare Federbeine ausgebildet, über die der Aufbau oder ein Rahmen des Kraftfahrzeugs mit den Rädern höhenverstellbar verbunden ist. Bei Realisierung der Neigetechnik werden Wank-, Quer- und/oder Gierwinkel des Kraftfahrzeugs an eine Form der zu befahrenden Strecke angepasst.
Zur Kontrolle einer Neigung und/oder Wankbewegung des Kraftahrzeugs bei Umsetzung der Neigetechnik werden in Ausgestaltung die Aktoren, bspw. Aktoren eines aktiven Federungssystems oder eines Systems mit aktiven Stabilisatoren kontrolliert. Dabei wird für das Kraftfahrzeug vorausschauend eine Längs- und/oder Querführung eingestellt. Mit dem Verfahren sind eine Steigung sowie eine Quer- und Längsneigung der zu befahrenden Strecke sowie des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend 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.
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Fahrzeug, für das eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.
In 1 sind ein hier als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 2 sowie eine von dem Fahrzeug 2 zukünftig bzw. demnächst zu befahrende Strecke 4, hier eine Straße, schematisch von oben dargestellt. Das Fahrzeug 2 weist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 6 auf, mit dem die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird. Als mindestens eine Komponente des Systems 6 ist ein Kontrollgerät 8 vorgesehen, mit dem mindestens ein Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt wird.
Außerdem umfasst das Kontrollgerät 8 des Fahrzeugs 2 ein Modul 10 zur Realisierung einer Neigetechnik für das Fahrzeug 2, mit dem Maßnahmen zur Realisierung der Neigetechnik kontrolliert werden. Dabei sind dem Modul 10 von Aktoren 12 des Fahrzeugs 2 Signale bereitzustellen, auf deren Grundlage die Aktoren 12 hier einen Aufbau 13 und somit eine Bewegung des Fahrzeugs 2 beaufschlagen, wobei die Neigetechnik realisiert wird. Hierzu werden von den Aktoren 12 Kräfte erzeugt, die eine Neigung und somit eine Bewegung des Aufbaus 13 um mindestens eine Körperachse des Fahrzeugs 2 beeinflussen.
Außerdem umfasst das Fahrzeug 2 einen Sensor 14 zum Erfassen des Umfelds des Fahrzeugs 2. Mit dem Sensor 14 ist ein Verlauf der von dem Fahrzeug 2 zu befahrenden Strecke 4 bzw. eines zu befahrenden Wegs zu erfassen. Dabei sind mit dem Sensor 14 neben geraden Abschnitten der Strecke 4 auch Kurven 16, 18 Steigungen und/oder Querneigungen entlang der Strecke 4 zu erfassen. Das Modul 10, die Aktoren 12 und der Sensor 14 sind hier ebenfalls als Komponenten des Systems 6 ausgebildet.
Bei einem Betrieb des Fahrzeugs 2 ist vorgesehen, dass bei Durchfahren der vorab sensorisch ermittelten Kurven 16, 18 unter Berücksichtigung von Werten mindestens eines geometrischen Parameters bzw. Streckenparameters entlang einer jeweiligen Kurve 16, 18, die Aktoren 12 unter Berücksichtigung des mindestens einen geometrischen Streckenparameters beaufschlagt werden. Der Aufbau 13 und somit das Fahrzeug 2 wird durch Aktoren 12 zur Kompensation von Fliehkräften bzw. Zentrifugalkräften, die auf das Fahrzeug 2 bei dessen Fahrt durch eine jeweilige Kurve 16, 18 wirken, um mindestens einen als Wankwinkel ausgebildeten Neigungswinkel geneigt, wobei für das Fahrzeug 2 eine Neigetechnik realisiert wird. Als mindestens ein geometrischer Streckenparameter wird u. a. ein Krümmungsradius der jeweiligen Kurve 16, 18 entlang der Strecke 4, eine Steigung und/oder Querneigung der Strecke 4 berücksichtigt.
Bei Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens wird auf Grundlage des mindestens einen Streckenparameters der sensorisch erfassten Strecke 4 ein zukünftiges Geschwindigkeitsprofil für das Fahrzeug 2 erstellt, wobei das zu erstellende Geschwindigkeitsprofil zur Berücksichtigung der Neigetechnik an mindestens einen Neigungswinkel, d. h. Wankwinkel, Nickwinkel und/oder Gierwinkel, um den zumindest der Aufbau 13 des Fahrzeugs 2 in der Kurve 16, 18 um die mindestens eine Körperachse des Fahrzeugs 2 zu drehen und/oder zu neigen ist, angepasst wird.
In der hier beschriebenen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 2 in x-Richtung fährt. Eine y-Achse des Fahrzeugs 2 ist parallel zu dessen Radachsen, an denen dessen Räder 20 angeordnet sind, und senkrecht zu der x-Achse bzw. Fahrtrichtung orientiert. Eine z-Achse des Fahrzeugs 2 ist parallel zu dessen Hochachse sowie jeweils senkrecht zu der x-Achse und der y-Achse orientiert. Dabei ist eine Drehung des Fahrzeugs 2 um dessen x-Achse über den Wankwinkel und eine Drehung des Fahrzeugs 2 um dessen y-Achse, die sich in der Regel entlang einer Steigung ergibt, über den Nickwinkel zu beschreiben. Ferner ist eine Drehung des Fahrzeugs 2 um dessen z-Achse über den Gierwinkel zu beschreiben.
In 1 ist die x-Achse des Fahrzeugs 2 durch einen ersten Pfeil 22 und die y-Achse des Fahrzeugs 2 durch einen zweiten Pfeil 24 symbolisiert. Die z-Achse des Fahrzeugs 2 ist hier durch einen punktierten Kreis 26 symbolisiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10025493 A1 [0003]
DE 102006025904 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs (2) bei einer Fahrt auf einer Strecke (4), wobei zur Umsetzung einer Neigetechnik für das Fahrzeug (2) mindestens ein Neigungswinkel um eine Körperachse des Fahrzeugs (2) beeinflusst wird, wobei ein für das Fahrzeug (2) einzustellendes Geschwindigkeitsprofil entlang eines zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke (4) an den mindestens einen Neigungswinkel angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bei Umsetzung der Neigetechnik mindestens eine auf das Fahrzeug (2) in mindestens einer Kurve (16, 18) entlang der Strecke (4) wirkende Beschleunigung kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 bei dem bei Umsetzung der Neigetechnik mindestens eine auf das Fahrzeug (2) aufgrund einer Steigung der Strecke (4) wirkende Beschleunigung kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 bei dem bei Umsetzung der Neigetechnik mindestens eine auf das Fahrzeug (2) aufgrund einer Querneigung der Strecke (4) wirkende Beschleunigung kompensiert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Neigungswinkel zur Umsetzung der Neigetechnik für das Fahrzeug (2) durch mindestens einen Aktor (12) des Fahrzeugs (2) aktiv beeinflusst wird, wobei das einzustellende Geschwindigkeitsprofil an eine Einstellung des mindestens einen Aktors (12) angepasst wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein Wert für mindestens einen geometrischen Streckenparameter des zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke (4) durch mindestens einen Sensor (14), mit dem ein Umfeld des Fahrzeugs (2) überwacht wird, erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein einzuhaltender Sollwert des mindestens einen Neigungswinkels aufgrund des Werts des mindestens einen geometrischen Streckenparameters und dem einzustellenden Geschwindigkeitsprofil bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem ein zu erwartender Istwert des mindestens einen Neigungswinkels, aufgrund des Werts des mindestens einen geometrischen Streckenparameters und des einzustellenden Geschwindigkeitsprofils prognostiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 und 8, bei dem aus einer Differenz des einzuhaltenden Sollwerts und des zu erwartenden Istwerts des mindestens einen Neigungswinkels ein Korrekturwert für den Neigungswinkel ermittelt wird, wobei unter Berücksichtigung des Korrekturwerts und dem einzustellenden Geschwindigkeitsprofil ein jeweiliger Wert für eine Kraft ermittelt wird, die von dem mindestens einen Aktor (12) an einer jeweiligen Stelle entlang der zukünftig zu befahrenden Strecke (4) zum aktiven Beeinflussen des mindestens einen Neigungswinkels bereitzustellen ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als der mindestens eine Neigungswinkel ein Wankwinkel des Fahrzeugs (2) berücksichtigt wird, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs (2) um eine x-Achse als Körperachse des Fahrzeugs (2) beschrieben wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als der mindestens eine Neigungswinkel ein Nickwinkel des Fahrzeugs (2) berücksichtigt wird, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs (2) um eine y-Achse als Körperachse des Fahrzeugs (2) beschrieben wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als der mindestens eine Neigungswinkel ein Gierwinkel des Fahrzeugs (2) berücksichtigt wird, mit dem eine Neigung des Fahrzeugs (2) um eine z-Achse als Körperachse des Fahrzeugs (2) beschrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, bei dem als der mindestens eine geometrische Streckenparameter ein Krümmungsradius der mindestens einen Kurve (16, 18) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, das für ein als Kraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug (2) durchgeführt wird.
System zum Kontrollieren eines Verhaltens eines Fahrzeugs (2) bei einer Fahrt auf einer Strecke (4), wobei das System (6) ein Kontrollgerät (8) aufweist, das dazu ausgebildet ist, mit einem Modul (10) zur Umsetzung einer Neigetechnik für das Fahrzeug (2) mindestens einen Neigungswinkel um eine Körperachse des Fahrzeugs (2) zu beeinflussen und ein für das Fahrzeug (2) einzustellendes Geschwindigkeitsprofil entlang eines zukünftig zu befahrenden Abschnitts der Strecke (4) an den mindestens einen Neigungswinkel anzupassen.
System nach Anspruch 15, das mindestens einen Aktor (12) aufweist, der dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Neigungswinkel zur Umsetzung der Neigetechnik für das Fahrzeug (2) aktiv zu beeinflussen, wobei das Kontrollgerät (8) dazu ausgebildet ist, das einzustellende Geschwindigkeitsprofil an eine Einstellung des mindestens einen Aktors (12) anzupassen.
System nach Anspruch 15 oder 16, das mindestens einen Sensor (14) zum Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs (2) aufweist, wobei der mindestens eine Sensor (14) dazu ausgebildet ist, die zu befahrende Strecke (4) zu erfassen.