DE102014211061A1 - Method and device for regulating the driving stability of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität eines Fahrzeuges, wobei in Abhängigkeit von einer Differenz aus einer Gierrate eines Referenzmodells und einer Gierrate des Fahrzeuges ein Gierratenregelungseingriff erfolgt, soll das Risiko von Schleuderunfällen weiter reduzieren. Dazu ist vorgesehen, dass bei Vorliegen wenigstens einer Eingriffsbedingung zusätzlich ein Bremsregelungseingriff durchgeführt wird, und wobei eine Eingriffsbedingung vorliegt, wenn eine Fahrabweichung der Fahrervorgabe von dem Fahrzeugverhalten einen vorgegeben Abweichungsgrenzwert überschreitet.A method for controlling the running stability of a vehicle, wherein a yaw rate control intervention is performed in dependence on a difference between a yaw rate of a reference model and a yaw rate of the vehicle, is intended to further reduce the risk of skidding accidents. For this purpose, it is provided that in the presence of at least one intervention condition additionally a brake control intervention is performed, and wherein there is an engagement condition when a driving deviation of the driver specification of the vehicle behavior exceeds a predetermined deviation limit.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität eines Fahrzeuges, wobei in Abhängigkeit von einer Differenz aus einer Gierrate eines Referenzmodells und einer Gierrate des Fahrzeuges ein Gierratenregelungseingriff erfolgt. Sie betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung.The invention relates to a method for controlling the driving stability of a vehicle, wherein a yaw rate control intervention takes place as a function of a difference between a yaw rate of a reference model and a yaw rate of the vehicle. It further relates to a corresponding device.
Das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) wird in modernen Kraftfahrzeugen mittlerweile standardmäßig verbaut und kann das Risiko aufgrund des Ausbrechens oder Schleuderns des Autos deutlich reduzieren. Durch das gezielte Abbremsen einzelner ausgewählter Räder kann einem Unter- oder Übersteuern bzw. Schleudern des Fahrzeuges durch gezieltes Vergrößern oder Verkleinern des Kurvenradius entgegengewirkt werden.The Electronic Stability Program (ESP) is now standard on modern vehicles and can significantly reduce the risk of the car breaking or skidding. The targeted braking of individual selected wheels can be counteracted understeer or oversteer or skidding of the vehicle by deliberately increasing or decreasing the radius of curvature.
ESP umfasst mehrere Funktionen wie beispielsweise ARP (Anti-Roll-Over Protection), TCS (Traction Control System), TSC (Trailer Stability Control), aber vor allem AYC, einen Gierratenregler, der die Stellung des Lenkrades, aus der sich der Fahrerwunsch ableiten lässt, mit der aus Fahrzeug-Inertialsensoren bestimmten tatsächlichen Gierrate des Fahrzeuges vergleicht und bei Abweichungen an den Rädern mit einem Bremseneingriff eingreift, an denen ein entsprechendes Moment zur Steigerung oder Senkung der Gierrate aufgebaut werden kann. Je nach Fahrzeughersteller wird das ESP unterschiedlich ausgelegt.ESP includes several features such as ARP (Anti-Roll-Over Protection), TCS (Traction Control System), TSC (Trailer Stability Control), but above all AYC, a yaw rate controller that determines the position of the steering wheel from which the driver's request is derived can be compared with the determined from vehicle inertial sensors actual yaw rate of the vehicle and engages in deviations on the wheels with a brake intervention, where a corresponding moment to increase or decrease the yaw rate can be established. Depending on the vehicle manufacturer, the ESP is designed differently.
Aus der
Der Grundgedanke bei den bekannten Auslegungen von Verfahren zur Fahrstabilitätsregelung ist allerding stets, die Gierrate des Kraftfahrzeuges zu regeln und dabei möglichst keine Geschwindigkeit abzubauen. Eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird daher nur als ein unerwünschter Nebeneffekt der gezielten Bremseneingriffe angesehen.The basic idea in the known interpretations of methods for driving stability control, however, is always to regulate the yaw rate of the motor vehicle and, as far as possible, not to reduce any speed. A reduction in the vehicle speed is therefore regarded only as an undesirable side effect of targeted braking interventions.
Trotz steigender Ausstattungsraten von Kraftfahrzeugen mit ESP ist die Anzahl der Unfälle, die, insbesondere auf Landstraßen, durch Schleudern oder Ausbrechen des Fahrzeuges verursacht werden, weiterhin hoch bzw. auch wieder tendenziell steigend.Despite the increasing equipment rates of motor vehicles with ESP, the number of accidents that are caused by skidding or breaking out of the vehicle, especially on rural roads, continues to be high or even rising again.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein oben genanntes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass das Risiko von Schleuderunfällen weiter reduziert werden kann. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines auf diese Weise verbesserten Verfahrens angegeben werden.The invention is therefore based on the object to improve a method mentioned above to the effect that the risk of skidding accidents can be further reduced. Furthermore, an apparatus for carrying out a method improved in this way is to be specified.
In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei Vorliegen wenigstens einer Eingriffsbedingung zusätzlich ein Bremsregelungseingriff durchgeführt wird, und wobei eine Eingriffsbedingung vorliegt, wenn eine Fahrabweichung der Fahrervorgabe von dem Fahrzeugverhalten einen vorgegeben Abweichungsgrenzwert überschreitet.With regard to the method, this object is achieved according to the invention in that, in the presence of at least one intervention condition, additionally a brake control intervention is performed, and wherein an intervention condition exists when a driver deviation of the driver specification from the vehicle behavior exceeds a predetermined deviation limit value.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass das Eingreifen des herkömmlichen ESP bzw. ESC in kritischen Situationen, in denen ein Schleudern bzw. Ausbrechen des Fahrzeuges droht, zwar einen wesentlichen und wichtigen Beitrag zur Unfallvermeidung leisten kann, indem es die Beherrschbarkeit des Fahrzeuges wieder verbessert. Andererseits zeigen die aktuellen Unfallzahlen, dass noch weiterhin Potential und Bedarf für eine weitere Reduktion des Unfallrisikos besteht.The invention is based on the consideration that the intervention of the conventional ESP or ESC in critical situations in which a spinning or breaking out of the vehicle threatens, although it can make a significant and important contribution to accident prevention by the controllability of the vehicle again improved. On the other hand, the current accident figures show that there is still potential and demand for a further reduction of the accident risk.
Durch das Eingreifen des herkömmlichen ESP wird versucht, den Kurs des Fahrzeuges zu stabilisieren. Wie nunmehr aber erkannt wurde, kann eine gleichsam überlagerte, gleichzeitige Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit in den allermeisten Fällen zu einer weiteren Entschärfung der Notsituation führen.The intervention of the conventional ESP is trying to stabilize the course of the vehicle. As has now been recognized, however, a superimposed, simultaneous reduction of the vehicle speed in the vast majority of cases can lead to a further mitigation of the emergency situation.
Wie darauf aufbauend weiterhin erkannt wurde, kann durch ein derartiges Verfahren nicht nur die Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden, sondern das Verfahren weiter differenziert werden, indem nicht nur die Stärke des ESP-Eingriffes sondern auch Art des (ESP-)Eingriffes an Fahrzeuggrößen, insbesondere Lenkradwinkel und Pedalstellung, angepasst werden. Dies erfolgt durch eine oder mehrere Eingriffsbedingungen, mit denen unterschiedliche Szenarien abgebildet werden können.As further explained on this basis, not only the reduction of the vehicle speed can be achieved by such a method, but the method can be further differentiated by not only the strength of the ESP intervention but also the type of (ESP) intervention on vehicle sizes, in particular Steering wheel angle and pedal position to be adjusted. This is done by one or more intervention conditions, with which different scenarios can be mapped.
Weicht die Lenkradwinkelstellung deutlich von dem Fahrzeugkurs ab bzw. überschreitet sie das physikalisch Mögliche, d. h. führt sie zu einem nicht mehr durch autonome Regelungseingriffe beherrschbaren Fahrzeugverhalten, kann bzw. muss von einer nicht mehr beherrschbaren Gefahrensituation ausgegangen werden. In einem solchen Fall ist es sinnvoll, unter Aufrechterhaltung der Gierkompensation an allen Rädern soviel wie möglich zu bremsen. Durch die Verringerung der Geschwindigkeit bei gleichzeitigem Versuch, die Soll-Gierrate zu erreichen, kann dem Fahrer wieder Handlungsspielraum gegeben werden, um einen Unfall zu vermeiden.If the steering wheel angle position differs significantly from the vehicle course or exceeds the physically possible, d. H. If it leads to vehicle behavior that can no longer be controlled by autonomous control interventions, it can or must be assumed that the danger situation is no longer controllable. In such a case, it makes sense to brake as much as possible while maintaining the yaw compensation on all wheels. By reducing the speed while trying to achieve the desired yaw rate, the driver can again be given room to maneuver in order to avoid an accident.
Unter einem Bremsregelungseingriff wird vorliegend ein aktiver Aufbau von Bremsdruck bzw. eine aktive Erzeugung von Bremsmoment verstanden dergestalt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit deutlich reduziert wird, jedenfalls mehr, als durch einen typischen ESC-Eingriff, bei dem die Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit ein unerwünschter Nebeneffekt ist. Der Bremsregelungseingriff zielt also ab auf ein Bremsen bzw. Verzögern des Fahrzeuges, wobei insbesondere eine starke Verzögerung bis hin zu einer Vollbremsung umfasst wird.In the present case, a braking control intervention is understood to mean an active construction of brake pressure or an active generation of braking torque in such a way that the vehicle speed is significantly reduced, at least more than by a typical ESC intervention in which the reduction of vehicle speed is an undesirable side effect. The brake control intervention thus aims at braking or deceleration of the vehicle, in particular a strong deceleration up to a full braking is included.
Das Überschreiten eines Grenzwertes bezieht sich im Rahmen der Anmeldung jeweils auf die Stärke einer Größe, also das betragsmäßige Überschreiten, z. B. von einer Fahrvorgabe von einem durch ein Fahrzeugreferenzmodell vorhergesagten Fahrverhalten. Als Grenzwertüberschreitung einer Abweichung wird also auch verstanden, wenn beide Größen negatives Vorzeichen haben.The exceeding of a limit refers in the context of the application in each case to the strength of a size, ie the amount exceeded, z. B. from a driving instruction predicted by a vehicle reference model driving behavior. Exceeding the limit value of a deviation is therefore also understood if both variables have negative signs.
Vorteilhafterweise hängt die Stärke des Bremsregelungseingriffes ab von der Stärke der Fahrabweichung. Bevorzugt wächst die Stärke des Bremseingriffes mit wachsender Fahrabweichung. Je größer die Fahrabweichung ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer die Kontrolle über das Fahrzeug verliert, so dass die Situation durch ein starkes Abbremsen entschärft werden kann.Advantageously, the strength of the brake control intervention depends on the strength of the driving deviation. Preferably, the strength of the braking intervention increases with increasing driving deviation. The greater the driving deviation, the greater the likelihood that the driver loses control of the vehicle, so that the situation can be defused by a strong deceleration.
Eine Eingriffsbedingung liegt bevorzugt dann vor, wenn der Fahrer das Bremspedal mit vorgegebenem Pedalweg und/oder vorgegebener Pedalweggeschwindigkeit betätigt bzw. diese einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten. Die Pedalbetätigung drückt den Wunsch des Fahrers aus, das Fahrzeug aktiv bremsen zu wollen, so dass er durch den Bremseingriff darin unterstützt werden kann.An intervention condition is preferably present when the driver operates the brake pedal with a predetermined pedal travel and / or predetermined pedal travel speed or exceeds a predetermined limit value. The pedal operation expresses the driver's desire to actively brake the vehicle so that it can be assisted by the braking intervention in it.
In diesem Fall wird der Abweichungsgrenzwert gegenüber dem Abweichungsgrenzwert, der dem Fall entspricht, dass das Bremspedal nicht mit vorgegebenem Pedalweg und/oder vorgegebener Pedalweggeschwindigkeit betätigt wird, vorteilhafterweise erniedrigt, d. h., auch schon bei geringeren Abweichungen wird aktiv der Bremsregelungseingriff durchgeführt.In this case, the deviation limit value is advantageously lowered from the deviation limit value corresponding to the case where the brake pedal is not operated at a predetermined pedal travel and / or pedal travel speed. h., even with minor deviations is actively carried out the brake control intervention.
Eine Eingriffsbedingung liegt bevorzugt dann vor, wenn der vom Fahrer eingestellte Lenkradwinkel einen vorgegeben Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert kann insbesondere auch abhängig sein von weiteren fahrdynamischen Parametern, wie beispielsweise der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder der erkannten Fahrbahnbeschaffenheit. Insbesondere wenn der Lenkradwinkel ein physikalisch nicht mehr durchführbares Manöver signalisiert, sollte der Bremsregeleingriff erfolgen.An intervention condition is preferably present when the steering wheel angle set by the driver exceeds a predetermined limit value. This limit value may in particular also be dependent on further driving dynamics parameters, such as, for example, the speed of the vehicle and / or the recognized road condition. In particular, when the steering wheel angle signals a physically no longer feasible maneuver, the braking control intervention should take place.
Eine Eingriffsbedingung liegt vorzugsweise auch dann vor, wenn aufgrund prädiktiver Analyse die Lenkradwinkelstellung zu einer instabilen und/oder nicht realisierbaren Fahrsituation führen würde.An intervention condition is preferably also present if, due to predictive analysis, the steering wheel angle position would lead to an unstable and / or unrealisable driving situation.
Bei Betätigung des Gaspedals mit vorgegebenem Pedalweg und/oder vorgegebener Pedalweggeschwindigkeit wird die Stärke des Bremsregelungseingriffes vorteilhafterweise zumindest teilweise reduziert. Diese Betätigung signalisiert den Fahrerwunsch, das Fahrzeug aktiv beschleunigen zu wollen, so dass ein zu starker Bremsregelungseingriff hinderlich wäre.Upon actuation of the accelerator pedal with a predetermined pedal travel and / or predetermined pedal travel speed, the strength of the brake control intervention is advantageously at least partially reduced. This operation signals the driver's desire to actively accelerate the vehicle, so that an excessive brake control intervention would be a hindrance.
Bei Betätigung des Gaspedals mit vorgegebenem Pedalweg und/oder vorgegebener Pedalweggeschwindigkeit wird demnach vorzugsweise auch der Abweichungsgrenzwert erhöht, so dass der Bremsregelungseingriff erst bei höheren Abweichungen als im normalen Fahrbetrieb erfolgt.Upon actuation of the accelerator pedal with a predetermined pedal travel and / or predetermined pedal travel speed, therefore, the deviation limit value is also preferably increased, so that the brake control intervention takes place only at higher deviations than in normal driving operation.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei Erkennen von wiederholt auftretenden Abweichungen des Fahrzeugkurses von der Lenkvorgabe die Schwelle der Stärke der Kursabweichungen, ab der Bremsregelungseingriffe durchgeführt werden, also der Abweichungsgrenzwert, reduziert. Wiederholte Abweichungen deuten darauf hin, dass der Fahrer das Fahrzeug nicht gut kontrollieren kann, so dass mit Hilfe der konservativ einsetzenden Bremsregelungseingriffe die Geschwindigkeit des Fahrzeuges niedrig gehalten bzw. reduziert wird.In a preferred embodiment, upon detection of recurring deviations of the vehicle course from the steering input, the threshold of the intensity of the course deviations, starting from the brake control interventions, is carried out, ie the deviation limit value is reduced. Repeated deviations indicate that the driver can not control the vehicle well, so that the speed of the vehicle is kept low or reduced with the help of conservative brake control interventions.
Bei manueller Betätigung eines Fahrdynamikschalters durch den Fahrer ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Abweichungsgrenzwert gegenüber dem Abweichungsgrenzwert einer Standardeinstellung des Fahrzeuges erhöht wird.In the case of manual actuation of a driving dynamics switch by the driver, it is preferably provided that the deviation limit value is increased in relation to the deviation limit value of a standard setting of the vehicle.
Der Gierratenregelungseingriff beaufschlagt vorzugsweise das gemäß einer an sich bekannten ESC-Eingriffsstrategie ermittelte Rad mit einem für eine Gierratenkompensation bestimmten Bremsdruck, wobei vorzugsweise zur Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit wenigstens ein weiteres Rad mit Bremsdruck beaufschlagt wird.The yaw rate control intervention preferably acts on the wheel determined according to an ESC intervention strategy known per se with a brake pressure determined for a yaw rate compensation, wherein at least one further wheel is preferably subjected to brake pressure in order to reduce the vehicle speed.
Besonders bevorzugt und um die Bremsung möglichst gut von der Gierkompensation zu entkoppeln, werden durch den Bremsregelungseingriff alle Räder additiv mit einem zusätzlichen Bremsdruck beaufschlagt.Particularly preferred and to decouple the braking as well as possible from the yaw compensation, all wheels are additively acted upon by an additional brake pressure by the brake control intervention.
In Bezug auf die Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch hardware- und/oder softwaremäßig implementierte Mittel zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens. Insbesondere kann es sich um ein elektrohydraulisches Steuergerät mit einer Recheneinheit, die eine Anzahl von Magnetventilen und eine fahrerunabhängige Druckquelle, wie eine elektrische Pumpe oder eine elektrisch angetriebene Zylinder-Kolben-Anordnung ansteuert.With regard to the device, the above-mentioned object is achieved according to the invention by hardware and / or software implemented means for carrying out a method described above. In particular, it may be an electrohydraulic control unit having a computing unit that controls a number of solenoid valves and a driver-independent pressure source, such as an electric pump or an electrically driven cylinder-piston assembly.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch eine Überlagerung eines Gierratenregelungseingriffs mit einem Bremsregelungseingriff eine weitere Reduzierung von Unfällen ermöglicht wird. Durch die damit einhergehende Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird kinetische Energie abgebaut bzw. in Reibungswärme in den Bremsen umgewandelt und steht dann nicht mehr im weiteren Verlauf der kritischen Situation zur Verfügung. Durch die Abhängigkeit des Bremsregelungseingriffes von einer oder mehreren Eingriffsbedingungen bzw. -kriterien lässt sich das Fahrzeug weiterhin dynamisch bzw. sportlich fahren, führt aber zu einer optimierten Unterstützung des Fahrers in Notsituationen. The advantages of the invention are in particular that a further reduction of accidents is made possible by a superposition of a yaw rate control intervention with a brake control intervention. As a result of the associated reduction in vehicle speed, kinetic energy is dissipated or converted into frictional heat in the brakes and is then no longer available in the further course of the critical situation. The dependency of the brake control intervention on one or more engagement conditions or criteria allows the vehicle to continue driving dynamically or sportily, but leads to optimized driver assistance in emergency situations.
Das Verfahren lässt sich beispielsweise durch das Drücken einer entsprechenden Taste bzw. eines Schalters im Cockpit bedarfsweise deaktivieren, wobei es bei Zündungsneustart als Default-Mode eingestellt sein sollte. Eine derartige Konfiguration erlaubt einerseits dass bewusst gewollte sportlichagile Fahren, greift aber standardmäßig unterstützend ein, da die Bremsregelungseingriffe aktiv im Betrieb reduziert werden müssen.The method can be deactivated, for example, by pressing a corresponding button or a switch in the cockpit if necessary, and it should be set as the default mode at ignition restart. On the one hand, such a configuration allows deliberately intended sporty-athletic driving, but intervenes as standard, since the brake control interventions must be actively reduced during operation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in a highly schematic representation:
Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided in both figures with the same reference numerals.
In
Das Verfahren ist dazu ertüchtigt, das Risiko von Schleuderunfällen bzw. Unfällen aufgrund des Ausbrechens des Fahrzeuges weiter zu reduzieren. Erfolgt ein Gierratenregelungseingriff, wird dazu in einer Entscheidung
In einer Entscheidung
In einer Entscheidung
In einer Entscheidung
Der Bremsregelungseingriff in Block
Die Eingriffsschwellen für die Überlagerung der Gierkompensation mit dem Bremsregelungseingriff können in einer ersten Version des Verfahrens in zwei Bereiche eingeteilt werden. Bis zu einer vorgegebenen Kursabweichung des Fahrzeugkurses von dem durch die Lenkradeinstellung gewünschten Kurs wird nur eine Gierratenregelung bzw. Gierkompensation durchgeführt. Ist die Abweichung größer als diese vorgegebene Abweichung, wird auch der Bremsregelungseingriff durchgeführt.The engagement thresholds for the overlay of the yaw compensation with the brake control intervention can be divided into two areas in a first version of the method. Only a yaw rate control or yaw compensation is performed up to a predefined course deviation of the vehicle course from the course desired by the steering wheel setting. If the deviation is greater than this predetermined deviation, the brake control intervention is also performed.
In
Bei sehr geringen Kursabweichungen, d. h. bei Kursabweichungen, die in einem ersten vorgegeben Intervall bis zu einer Grenzabweichung
For very small course deviations, ie for course deviations, in a first predetermined interval up to a
Die Überlagerung des Bremseingriffes kann auch abhängig von der Pedalstellung durchgeführt werden. Während in einem Bereich
Weiterhin kann die Abweichung, aber der ein Bremseingriff durchgeführt wird, von der Pedalstellung des Gaspedals abhängig gemacht werden. Durch das Erkennen der gewollten Gaspedalbetätigung durch den Fahrer kann die Stärke des Bremsregelungseingriffes zurückgenommen werden. Hierbei wird vorzugsweise eine hohe Schwelle für die Stärke der Betätigung bzw. ihren Gradienten gesetzt, so dass nicht frühzeitig bzw. voreilig der automatische Bremsregelungseingriff reduziert oder gestoppt wird. Erst ab einer Grenzabweichung
Für besonders hohe Kursabweichungen, die wiederum durch eine Schwelle oder ein Intervall beschrieben werden können, wird in jedem Fall der Bremsregelungseingriff durchgeführt.For particularly high course deviations, which in turn can be described by a threshold or an interval, the brake control intervention is performed in each case.
Wenn ein Fehlverhalten öfter erkannt wird, d. h. beispielsweise das innerhalb von einem vorgegebenen Zeitintervall das Überschreiten der Grenzabweichung
Es kann auch vorgesehen sein, dass von dem Fahrer aktiv die Grenzabweichung zu höheren Werten verschoben wird, beispielsweise durch Aktivierung eines Fahrdynamikschalters (Sport-Modus). Die Grenzabweichung
Um zu erkennen, dass eine Lenkwinkelstellung zu einer nicht mehr regeltechnisch mehr beherrschbaren fahrdynamischen Situation des Fahrzeuges führt, wird bevorzugt eine prädiktive Strategie verfolgt. Dabei wird ausgehend von der aktuellen fahrdynamischen Situation eine vorgegebene Zeit T in die Zukunft prädiziert, wie sich das Fahrzeug verhalten wird. Dabei kann beispielsweise auch prädiktiv ermittelt werden, welche Aktorwerte (Bremsdruck, Lenkwinkel, ...) bei einem normalen Eingriffsmuster, im Wesentlichen also einem ESP-Eingriff bzw. einer Gierratenregelung, notwendig wären, um das Fahrzeug stabil und sicher zu führen.In order to recognize that a steering angle position leads to a vehicle control-dynamic situation of the vehicle which is no longer controllable, a predictive strategy is preferably pursued. Based on the current driving dynamics situation, a predefined time T is predicted for the future as to how the vehicle will behave. In this case, for example, it can also be determined predictively which actuator values (brake pressure, steering angle, etc.) would be necessary in a normal engagement pattern, essentially an ESP intervention or a yaw rate regulation, in order to guide the vehicle stably and safely.
Übersteigen die präzidierten Werte das physikalisch Mögliche, d. h. ist durch eine Gierratenregelung das Fahrzeug nicht mehr in einen kontrollierten Zustand überführbar, wird die oben beschriebene Eskalation der Bremsregelungseingriffe durchgeführt.Are the precised values beyond the physically possible, i. H. If the vehicle can no longer be brought into a controlled state by yaw rate control, the above-described escalation of the brake control interventions is carried out.
Für die Prädiktion des Fahrzeugverhaltens eignen sich sowohl einfache lineare Prädiktionen als auch Prädiktionen auf Basis von Polynomen oder von Manöververläufen. Als Basis für das Prädiktionsmodell können dieselben Modelle wie für den Eingriff verwendet werden, um den Applikationsaufwand zu reduzieren.Both simple linear predictions and predictions on the basis of polynomials or maneuver curves are suitable for the prediction of vehicle behavior. As a basis for the prediction model, the same models as for the intervention can be used to reduce the application effort.
Ein typisches Beispiel für eine physikalisch nicht mehr umsetzbare Gierrate liegt dann vor, wenn der Fahrer einen starken Lenkwinkelsprung bzw. einen großen Lenkwinkel bei hoher Fahrgeschwindigkeit vorgibt. Regulär würde damit eine Giergeschwindigkeit Ψp angefordert, die querdynamisch nicht umgesetzt werden könnten, da die dazu notwendige Querbeschleunigung nach der Gleichung ay = v·Ψp weit über dem physikalischen Grenzwert von ca. 1 g liegen würde (g ist dabei die Erdbeschleunigung). Mit einer derartigen Lenkvorgabe wird somit von Fahrer signalisiert bzw. ausgedrückt, dass er sich in einer echten Notsituation befindet.A typical example of a yaw rate that can no longer be implemented physically is when the driver prescribes a strong steering angle jump or a large steering angle at high driving speed. This would normally require a yaw rate Ψ p that could not be implemented in terms of lateral dynamics, since the lateral acceleration required for this according to the equation a y = v · Ψ p is well above the physical limit of approximately 1 g would lie (g is the gravitational acceleration). With such a steering input is thus signaled by drivers or expressed that he is in a real emergency situation.
Zwar hängt die Sinnhaftigkeit einer Bremsung in solchen Fällen von vielen verkehrstechnischen Randbedingungen ab, es lässt sich aber generell sagen, dass eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit praktisch immer zu einer Entschärfung der Notsituation führt. In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird daher bei einer beschriebenen physikalisch nicht umsetzbaren Gierrate an möglichst vielen Bremsen im Wesentlichen maximal gebremst, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit möglichst schnell reduziert wird.Although the usefulness of braking in such cases depends on many traffic conditions, it can generally be said that a reduction in the driving speed practically always leads to a defusing of the emergency situation. In a preferred embodiment of the method is therefore at a described physically unreachable yaw rate of as many brakes substantially maximum braked, so that the vehicle speed is reduced as quickly as possible.
Ein weiteres typisches Beispiel einer durch ESC nicht mehr oder nur verzögert umsetzbaren Lenkvorgabe liegt dann vor, wenn der Fahrer auf einer Fahrbahn mit sehr niedrigem Reibwert (trotz ESC) in eine Schleudersituation gerät und dann aufgrund von panischen Überreaktionen Lenkwinkel vorgibt, die das ESC nicht nur nicht umsetzen kann, sondern die auch zu Winkelstellungen der Vorderräder führen, bei denen ein ESC-Bremseingriff kaum noch zu einem wirksamen stabilisierenden Drehmoment um die Hochachse des Fahrzeuges führt, da die Wirkungslinie des Bremskraftvektors dann zu nah oder sogar an der falschen Seite des Fahrzeugschwerpunktes vorbeiläuft. Das ESC-Drehmoment M ergibt sich dann nach der Formel M = Fb·s, wobei s den wirksamen Hebelweg und Fb die Bremskraft bezeichnet, und wird klein oder bekommt sogar ein falsches Vorzeichen, wobei der letzte Fall allerdings aus fahrzeugkinematischen Gründen nahezu ausgeschlossen ist.Another typical example of an ESC no longer or only delayed implementable steering input is when the driver on a road with very low friction (in spite of ESC) gets into an ejection situation and then pretends due to panic overreaction steering angle, the ESC not only can not implement, but also lead to angular positions of the front wheels, where an ESC brake intervention hardly leads to an effective stabilizing torque around the vertical axis of the vehicle, since the line of action of the brake force vector then passes too close or even on the wrong side of the vehicle's center of gravity , The ESC torque M then results according to the formula M = F b · s, where s the effective lever travel and F b denotes the braking force, and is small or even gets a wrong sign, the latter case, however, almost impossible for kinematic reasons is.
Auch bei derartige Situationen wird vorteilhafterweise ein aktiver Bremseingriff bzw. Bremsregelungseingriff an möglichst vielen Rädern durchgeführt, um die Fahrzeugdynamik dem niedrigeren Reibwert der Fahrbahn anzupassen.Even in such situations, an active braking intervention or brake control intervention is advantageously carried out on as many wheels as possible in order to adapt the vehicle dynamics to the lower coefficient of friction of the roadway.
Die Verteilung der Bremskräfte an den vier Rädern erfolgt bevorzugt wie folgt. Das Rad, welches primär für die ESC-Momentenregelung zuständig ist, wird mit dem aus dem konventionellen bereits vorhandenen ESC-Algorithmus berechneten Bremsdruck beaufschlagt. Alle Räder bekommen additiv einen zusätzlich Bremsdruck bzw. werden additiv mit einem zusätzlichen Bremsdruck beaufschlagt, der sich aus der Stärke der zu erwartenden und präzidierten Regelabweichung zwischen der Fahrerwunschgierrate und der fahrdynamisch erreichbaren Gierrate sowie aus der Fahrerreaktion ermittelt.The distribution of the braking forces on the four wheels is preferably as follows. The wheel, which is primarily responsible for the ESC torque control, is subjected to the calculated from the conventional existing ESC algorithm brake pressure. All wheels additively receive an additional brake pressure or are additively loaded with an additional brake pressure, which is determined from the strength of the expected and precisely defined control deviation between the driver's desired yaw rate and the yaw rate that can be reached dynamically as well as from the driver's reaction.
In
Die Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Start begin
- 66
- Entscheidung decision
- 1010
- Entscheidung decision
- 1414
- Block block
- 2020
- Entscheidung decision
- 2424
- Block block
- 2828
- Entscheidung decision
- 3232
- Block block
- 3636
- Entscheidung decision
- 4040
- Block block
- 5050
- Achse axis
- 5454
- Grenzabweichung Limiting error
- 5656
- Bereich Area
- 6262
- Bereich Area
- 6868
- Bereich Area
- 7070
- Grenzabweichung Limiting error
- 7474
- Bereich Area
- 8080
- Bereich Area
- 8686
- Bereich Area
- 8282
- Grenzabweichung Limiting error
- 9292
- Bereich Area
- 9494
- Grenzabweichung Limiting error
- 9898
- Bereich Area
- 104104
- Bereich Area
- 106106
- Grenzabweichung Limiting error
- 110110
- Bereich Area
- 120120
- Vorrichtung contraption
- 126 126
- Gierratenregelungsmodul Yaw rate control module
- 132132
- Bremsregelungsmodul Brake control module
- 138138
- Datenverbindung Data Connection
- 140 140
- BremsdruckeinstellvorrichtungBremsdruckeinstellvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10024656 B4 [0004] DE 10024656 B4 [0004]
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