DE102018004569A1

DE102018004569A1 - Verfahren zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018004569A1
Application number: DE102018004569.3A
Authority: DE
Inventors: Steven Peters; Jochen Hipp
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trainieren und zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs, wobei Fahrzeugbetriebsdaten (D) während zumindest einer Entwicklungsfahrt erfasst werden, die Fahrzeugbetriebsdaten (D) geclustert und/oder klassifiziert werden, den geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten (D) Steuer- und/oder Regelungsdaten zugeordnet werden, die geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten (D) gemeinsam mit den zugehörigen Steuer- und/oder Regelungsdaten in einer Speichereinheit (1) hinterlegt werden, aktuell erfasste Fahrzeugbetriebsdaten (D) mit in der Speichereinheit (1) hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten (D) verglichen werden und anhand der zu den hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten (D) hinterlegten Steuer- und/oder Regelungsdaten die Steuerung oder Regelung der Funktionen des Fahrwerks durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs.
Aus der DE 10 2013 016 974 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung eines einem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils anhand von aktuell unmittelbar vor einer Befahrung des Straßenhöhenprofils erfassten Bilddaten bekannt. Dabei werden zusätzlich in einer Speichereinheit hinterlegte Informationen über das Straßenhöhenprofil zur Erfassung des vorausliegenden Straßenhöhenprofils verwendet. Bei den in der Speichereinheit hinterlegten Informationen über das vorausliegende Straßenhöhenprofil handelt es sich um Informationen, welche in der Vergangenheit vom Fahrzeug selbst oder anderen Fahrzeugen erfasst wurden und nach einer Überfahrung des entsprechenden Straßenhöhenprofils mit in der Speichereinheit bereits hinterlegten Straßenhöhenprofilen abgeglichen und gegebenenfalls neu hinterlegt wurden. Weiterhin wird eine Verwendung dieses Verfahrens zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Trainieren und zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Trainieren und zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs werden Fahrzeugbetriebsdaten während zumindest einer Entwicklungsfahrt erfasst. Die Fahrzeugbetriebsdaten werden geclustert und/oder klassifiziert und den geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten werden Steuer- und/oder Regelungsdaten zugeordnet, wobei die geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten gemeinsam mit den zugehörigen Steuer- und/oder Regelungsdaten in einer Speichereinheit hinterlegt werden. In der Speichereinheit hinterlegte Fahrzeugbetriebsdaten werden mit aktuell erfassten Fahrzeugbetriebsdaten verglichen und anhand der zu den hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten hinterlegten Steuer- und/oder Regelungsdaten wird die Steuerung oder Regelung der Funktionen des Fahrwerks durchgeführt.
Mittels des Verfahrens kann eine Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks, insbesondere eines so genannten aktiven Fahrwerks, realisiert werden, welche sich durch kleine Reaktionszeiten auszeichnet und somit zu einem besonders hohen Fahrkomfort führt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch einen Ablauf eines Trainings eines Klassifikators zur Klassifizierung von zu hinterlegenden Fahrzeugbetriebsdaten und
2 schematisch einen Ablauf einer Klassifizierung von aktuellen Fahrzeugbetriebsdaten und einer Steuerung oder Regelung von Funktionen eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Ablauf eines Trainings eines Klassifikators zur Klassifizierung von zu hinterlegenden Fahrzeugbetriebsdaten D dargestellt. Die Fahrzeugbetriebsdaten D werden verwendet, um eine Steuerung oder Regelung von Funktionen eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs durchzuführen.
Eine Steuerung oder Regelung derartiger aktiver Fahrwerke oder Fahrwerksysteme basiert entweder auf Daten, welche aus einer optischen Erkennung einer vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahnoberfläche stammen, oder auf Daten, welche Bewegungen des Fahrzeugs wiederspiegeln. Zur Erkennung und Auswertung von Daten der Fahrbahnoberfläche ist eine aufwendige Technik erforderlich und bei der Steuerung oder Regelung anhand von Bewegungen des Fahrzeugs ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren lediglich eine Reaktion auf bereits bestehende Bewegungen, jedoch keine Prädiktion möglich. Auch können Strukturen der Fahrbahnoberfläche und deren Ausdehnung nur unzureichend oder nicht unterschieden werden.
Um eine zuverlässige Steuerung oder Regelung eines aktiven Fahrwerks zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass zunächst während Trainingsfahrten, beispielsweise in einer Fahrzeugentwicklung, Fahrzeugbetriebsdaten D auf unterschiedlichen Straßentypen S1 bis Sn, z. B. Kopfsteinpflasterstraßen, Straßen mit querverlaufenden Straßenbahn- und/oder Eisenbahnschienen, Straßen mit so genannten Cattle Grids (Weideroste, Wildgitter), Feldwegen, Autobahnen mit Segmentkanten und unterschiedlichem Asphalt, Curbs einer Rennstrecke usw., zu erfassen.
Als Fahrzeugbetriebsdaten D werden dabei beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung, Lenkbewegungen, eine Beschleunigung eines Fahrzeugchassis, Lasten von Fahrwerkskomponenten und/oder Bewegungen von Fahrwerkskomponenten, wie z. B. für alle Räder des Fahrzeugs ein Federweg, eine Federweggeschwindigkeit und/oder eine Raddrehzahl, erfasst.
Mit diesen Fahrzeugbetriebsdaten D wird beispielsweise ein künstliches neuronales Netzwerk N trainiert, wobei die Fahrzeugbetriebsdaten D nach den Entwicklungsfahrten geclustert und/oder klassifiziert, beispielsweise einer Klasse „Feldweg“, „Cattle Grid“ oder „US-Autobahn“ zugeordnet, werden. Die Fahrzeugbetriebsdaten D werden dem künstlichen neuronalen Netzwerk N beispielsweise als Vektor V aus allen Signalen der entsprechenden Sensoren zur Erfassung der Fahrzeugbetriebsdaten D zugeführt.
Anschließend werden den geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten D Steuer- und/oder Regelungsdaten zugeordnet, wobei diese Zuordnung beispielsweise manuell erfolgt und entsprechende Steuerbefehle und/oder -programme zur Ansteuerung des aktiven Fahrwerks hinterlegt werden. Die Hinterlegung der geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten D sowie der zugeordneten Steuer- und/oder Regelungsdaten erfolgt in einer Speichereinheit 1, welche vorliegend das neuronale Netzwerk N umfasst oder durch dieses gebildet ist.
Ausgangsdaten A des neuronalen Netzwerks N ist dabei die entsprechende Klasse, d. h. der entsprechende Straßentyp S1 bis Sn.
2 zeigt einen Ablauf einer Klassifizierung von aktuellen Fahrzeugbetriebsdaten D und einer Steuerung.oder Regelung von Funktionen eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs.
Während eines Fahrzeugbetriebs werden permanent aktuelle Fahrzeugbetriebsdaten D erfasst und als Vektor V dem trainierten künstlichen neuronalen Netzwerk N als Eingangsdaten zugeführt.
In dem neuronalen Netzwerk N werden die aktuell erfassten Fahrzeugbetriebsdaten D mit in der Speichereinheit 1 hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten D abgeglichen. Das heißt, es wird überprüft, ob die Fahrzeugbetriebsdaten D mit einem in dem neuronalen Netzwerk N hinterlegten und während des Trainings erlernten Muster eines Straßentyps S1 bis Sn übereinstimmen.
Liegt eine solche Übereinstimmung vor, werden die Ausgangsdaten A des neuronalen Netzwerks N mittels einer als so genannter Gate-Keeper ausgebildeten Auswerteeinheit 2 anhand einer von einem Navigationssystem 3 zur Verfügung gestellten geografischen Fahrzeugposition POS plausibilisiert. Sind die Ausgangsdaten A plausibel, werden Funktionen des aktiven Fahrwerks mittels einer Steuereinheit 4 entsprechend des erkannten Straßentyps S1 bis Sn gesteuert oder ein entsprechendes Regelungsprogramm ausgewählt.
Wird beispielsweise anhand von mittels einer Fahrwerksensorik erfassten Fahrzeugbetriebsdaten D nach wenigen Metern auf einem Feldweg ein übereinstimmendes Muster erkannt, wird eine Stoßdämpfereinstellung derart vorgenommen, dass ein erhöhter Abrollkomfort entsteht. Beispielsweise wird beim Überfahren von zwei Schienen keine Funktion des Fahrwerks angepasst. Wird dagegen nach wenigen Zentimetern erkannt, dass die Fahrbahnoberfläche durch ein so genanntes Cattle Grid gebildet ist, erfolgt eine entsprechende Einstellung. Während eines Rennstreckeneinsatzes kann beispielsweise erkannt werden, dass ein Curb auf der linken Fahrzeugseite überfahren wird, so dass die gegenüberliegende Fahrzeugseite auf eine Last vorbereitet wird, sobald eine Lenkbewegung ein Umsetzen des Fahrzeugs einleitet.
In einer möglichen Ausgestaltung wird ein so genanntes Logfile von den erkannten Klassen im Fahrzeug erstellt, um bei der Entwicklung von Fahrzeugen bessere Erkenntnisse über ein tatsächliches Verhalten des Fahrzeugs beim Kunden zu erhalten und eine Entwicklung von Fahrzeug- und Fahrwerkskomponenten zu vereinfachen und zu verbessern.
Bezugszeichenliste

1: Speichereinheit
2: Auswerteeinheit
3: Navigationssystem
4: Steuereinheit
A: Ausgangsdaten
D: Fahrzeugbetriebsdaten
N: neuronales Netzwerk
POS: Fahrzeugposition
S1 bis Sn: Straßentyp
V: Vektor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013016974 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Trainieren und zur Steuerung oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks eines Fahrzeugs, wobei - Fahrzeugbetriebsdaten (D) während zumindest einer Entwicklungsfahrt erfasst werden, - die Fahrzeugbetriebsdaten (D) geclustert und/oder klassifiziert werden, - den geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten (D) Steuer- und/oder Regelungsdaten zugeordnet werden, - die geclusterten und/oder klassifizierten Fahrzeugbetriebsdaten (D) gemeinsam mit den zugehörigen Steuer- und/oder Regelungsdaten in einer Speichereinheit (1) hinterlegt werden, - aktuell erfasste Fahrzeugbetriebsdaten (D) mit in der Speichereinheit (1) hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten (D) verglichen werden und - anhand der zu den hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten (D) hinterlegten Steuer- und/oder Regelungsdaten die Steuerung oder Regelung der Funktionen des Fahrwerks durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugbetriebsdaten (D) - eine Fahrzeuggeschwindigkeit, - eine Fahrzeugbeschleunigung, - Lenkbewegungen, - eine Beschleunigung eines Fahrzeugchassis, - Lasten von Fahrwerkskomponenten und/oder - Bewegungen von Fahrwerkskomponenten hinterlegt und aktuell erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bewegungen von Fahrwerkskomponenten für alle Räder des Fahrzeugs - ein Federweg, - eine Federweggeschwindigkeit und/oder - eine Raddrehzahl hinterlegt und aktuell erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Plausibilisierung eines Ergebnisses des Vergleichs der aktuell erfassten Fahrzeugbetriebsdaten (D) mit den hinterlegten Fahrzeugbetriebsdaten (D) anhand einer geografischen Fahrzeugposition (POS) durchgeführt wird.