DE102018201190A1

DE102018201190A1 - Method for operating a driver assistance system

Info

Publication number: DE102018201190A1
Application number: DE102018201190.7A
Authority: DE
Inventors: Adrian Mihailescu; Stephan Poltersdorf; Stefan Berners
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2019-07-25

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) wenigstens eine Fahrzeugeinrichtung (3 - 6) umfasst, durch deren Betrieb eine Gierrate des Kraftfahrzeugs (1) veränderbar ist, wobei die Fahrzeugeinrichtung (3 - 6) durch das Fahrerassistenzsystem (2) in Abhängigkeit einer ermittelten Sollgierratenänderung angesteuert wird, wobei die Sollgierratenänderung in Abhängigkeit einer erfassten oder prognostizierten Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.

Method for operating a driver assistance system (2) of a motor vehicle (1), wherein the motor vehicle (1) comprises at least one vehicle device (3 - 6), by the operation of which a yaw rate of the motor vehicle (1) is variable, wherein the vehicle device (3 - 6 ) is controlled by the driver assistance system (2) as a function of a determined set yaw rate change, the set yaw rate change being determined as a function of a detected or predicted longitudinal acceleration of the motor vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens eine Fahrzeugeinrichtung umfasst, durch deren Betrieb eine Gierrate des Kraftfahrzeugs veränderbar ist, wobei die Fahrzeugeinrichtung durch das Fahrerassistenzsystem in Abhängigkeit einer ermittelten Sollgierratenänderung angesteuert wird. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a driver assistance system of a motor vehicle, wherein the motor vehicle comprises at least one vehicle device through the operation of a yaw rate of the motor vehicle is variable, wherein the vehicle device is controlled by the driver assistance system in response to a determined Sollgierratenänderung. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Es sind eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen bekannt, die aktiv ein Giermoment um eine Hochachse eines Kraftfahrzeugs erzeugen können, insbesondere indem gezielt Brems- oder Antriebsmomente an bestimmten Reifen beeinflusst werden. Zudem ist es bekannt, durch aktive Lenksysteme in die Querdynamik des Kraftfahrzeugs einzugreifen.A large number of vehicle dynamics control systems are known which can actively generate a yaw moment about a vertical axis of a motor vehicle, in particular by selectively influencing braking or driving torques on specific tires. In addition, it is known to intervene by active steering systems in the transverse dynamics of the motor vehicle.

Um ein Unter- oder Übersteuern des Kraftfahrzeugs zu vermeiden und das Kraftfahrzeug gemäß den vom Fahrer eingestellten Lenkwinkeln zu führen, ist es bekannt, in Abhängigkeit des fahrerseitig vorgegebenen Lenkwinkels, beispielsweise mit Hilfe eines Einspurmodells, eine Sollgierrate für das Kraftfahrzeug zu mitteln und diese mit einer sensorisch erfassten Istgierrate zu vergleichen. In Abhängigkeit einer Abweichung dieser Größen kann eine Fahrzeugeinrichtung zur Anpassung der Gierrate angesteuert werden, um die Istgierrate auf die Sollgierrate zu regeln. Ein derartiges Vorgehen ist beispielsweise aus den Druckschriften DE 195 15 047 A1 und DE 40 28 320 A1 bekannt. Die beschriebene Regelung führt notwendig dazu, dass ein Eingriff zur Gierratenänderung erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung durchgeführt werden kann. Dies ist insbesondere problematisch, wenn Fahrzeugeinrichtungen zur Beeinflussung der Gierrate des Kraftfahrzeugs genutzt werden, die relativ träge reagieren, was beispielsweise bei Fahrwerkssteuerungen der Fall sein kann. Insbesondere in hochdynamischen Fahrsituationen kann dies die Qualität der Gierratenregelung deutlich verschlechtern oder sogar zu einer Instabilität dieser Regelung führen.In order to avoid under- or oversteering of the motor vehicle and to guide the motor vehicle in accordance with the steering angles set by the driver, it is known to average a desired yaw rate for the motor vehicle in dependence on the driver-side predetermined steering angle, for example with the aid of a single-track model, and this with a to compare sensory recorded Istgierrate. Depending on a deviation of these variables, a vehicle device for adjusting the yaw rate can be activated in order to regulate the actual yaw rate to the desired yaw rate. Such a procedure is for example from the publications DE 195 15 047 A1 and DE 40 28 320 A1 known. The described regulation necessarily leads to an intervention for the yaw rate change only with a certain time delay can be performed. This is particularly problematic when vehicle devices are used to influence the yaw rate of the motor vehicle, which react relatively sluggish, which may be the case for example in suspension controls. In particular, in highly dynamic driving situations, this can significantly worsen the quality of yaw rate control or even lead to instability of this scheme.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren anzugeben, um Fahrzeugeinrichtungen zur Giereratenanpassung zu steuern.The invention is therefore based on the object to provide a contrast improved method to control vehicle equipment for Giereratenanpassung.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Sollgierratenänderung in Abhängigkeit einer erfassten oder prognostizierten Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.The object is achieved by a method of the type mentioned, wherein the Sollgierratenänderung is determined in dependence on a detected or predicted longitudinal acceleration of the motor vehicle.

Eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs führt dazu, dass sich das Gewicht des Kraftfahrzeugs verlagert, womit sich z. B. bei einem zweiachsigen Fahrzeug die an der Vorder- und Hinterachse auf die Fahrbahn übertragenen Gewichtskräfte verändern. Somit ändern sich auch die resultierenden Reibungen an den einzelnen Rädern und somit der Schlupf an den einzelnen Rädern. Wird das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs näherungsweise im Einspurmodell beschrieben, so resultiert hieraus eine Veränderung der Schräglaufsteifigkeit, also des Zusammenhangs zwischen einer jeweiligen Achsenseitenkraft und einem Schräglaufwinkel, der Vorder- und Hinterachse. Da in vielen Fahrzeugen Lenkbewegungen ausschließlich oder zumindest hauptsächlich an einer Achse umgesetzt werden, kann eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs daher zu einem Über- oder Untersteuern des Kraftfahrzeugs führen. Erfolgt eine Lenkung beispielsweise ausschließlich an einer Vorderachse, so würde bei einem Bremsen des Kraftfahrzeugs eine höhere Gierrate als im unbeschleunigten Zustand, also tendenziell ein Übersteuern, und bei einem Beschleunigen des Kraftfahrzeugs ein niedrigere Gierrate als im unbeschleunigten Zustand, also typischerweise ein Untersteuern, resultieren.A longitudinal acceleration of the motor vehicle causes the weight of the motor vehicle to shift, bringing z. B. in a two-axle vehicle change the transmitted at the front and rear axle on the road weight forces. Thus, the resulting friction on the individual wheels and thus the slip on the individual wheels change. If the driving behavior of a motor vehicle is approximately described in the single-track model, this results in a change in the skew stiffness, ie the relationship between a respective axle side force and a slip angle, the front and rear axles. Since steering movements are implemented exclusively or at least mainly on one axle in many vehicles, longitudinal acceleration of the motor vehicle can therefore lead to oversteer or understeer of the motor vehicle. For example, if steering takes place exclusively on a front axle, braking of the motor vehicle would result in a higher yaw rate than in the unaccelerated state, ie, oversteer, and accelerating the motor vehicle would result in a lower yaw rate than in the unaccelerated state, ie, typically understeer.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, eine Sollgierratenänderung für das Fahrzeug in Abhängigkeit einer erfassten oder prognostizierten Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Dies kann, wie im Folgenden noch detailliert dargestellt werden wird, dazu dienen, den obig erläuterten Einfluss von Längsbeschleunigungen auf die tatsächlichen Gierraten des Kraftfahrzeugs vollständig oder zumindest teilweise zu kompensieren. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, dass erfindungsmäße Verfahren dazu zu nutzen, einen Einfluss der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs auf eine Gierrate beim Einlenken künstlich zu erhöhen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, einem Fahrer ein besonders sportliches Fahrgefühl zu vermitteln.According to the invention, it is therefore proposed to determine a desired yaw rate change for the vehicle as a function of a detected or predicted longitudinal acceleration of the motor vehicle. As will be explained in more detail below, this can serve to completely or at least partially compensate for the above-explained influence of longitudinal accelerations on the actual yaw rates of the motor vehicle. In principle, however, it is also possible to use the method according to the invention to artificially increase an influence of the longitudinal acceleration of the motor vehicle on a yaw rate when steering in. This can serve, for example, to give a driver a particularly sporty driving experience.

Prinzipiell ist es auch möglich, dass die Art bzw. Parametrisierung der Ermittlung der Sollgierratenänderung in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung einstellbar ist bzw. von einem gewählten Fahrmodus abhängt, so dass beispielsweise bei einem komfortorientierten Fahrmodus ein untersteuerndes Fahrverhalten realisiert wird, während bei einem eher sportlich orientierten Fahrmodus ein übersteuerndes Fahrverhalten realisiert wird oder Ähnliches.In principle, it is also possible that the type or parameterization of the determination of the Sollgierratenänderung depending on the longitudinal acceleration is adjustable or depends on a selected driving mode, so that, for example, in a comfort-oriented driving mode understeer driving behavior is realized, while in a more sporty oriented driving mode an oversteering drivability is realized or the like.

Das Fahrerassistenzsystem kann sowohl für positive Längsbeschleunigungen, also Erhöhungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, als auch für negative Längsbeschleunigungen, also für ein Bremsen des Kraftfahrzeugs, jeweilige Sollgierratenänderungen ermitteln und die Fahrzeugeinrichtung entsprechend ansteuern. Es ist jedoch auch möglich, dass das Fahrerassistenzsystem die Fahrzeugeinrichtung nur beim Vorliegen von positiven oder negativen Längsbeschleunigungen zur Gierratenanpassung ansteuert. Ein Eingriff bei negativen Längsbeschleunigungen kann insbesondere dazu dienen, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs bei einem Einfahren in eine Kurve anzupassen, während ein Eingriff bei positiven Längsbeschleunigungen insbesondere das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs beim Herausbeschleunigen aus einer Kurve beeinflusst. Die Berücksichtigung der Längsbeschleunigung ermöglicht es, insbesondere in den genannten Betriebssituationen, frühzeitig die Gierrate des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen, so dass im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen Regelung der Gierrate ein Auftreten von ungewünschten Gierraten vollständig vermieden werden kann und nicht nachträglich kompensiert werden muss.The driver assistance system can determine respective nominal yaw rate changes both for positive longitudinal accelerations, ie increases in the vehicle speed, and for negative longitudinal accelerations, ie for braking of the motor vehicle, and control the vehicle device accordingly. However, it is also possible that the driver assistance system, the vehicle device only in the presence of positive or negative longitudinal accelerations for Yaw rate adjustment drives. An intervention with negative longitudinal accelerations can serve, in particular, to adapt the driving behavior of the motor vehicle when entering a curve, while an intervention with positive longitudinal accelerations particularly influences the driving behavior of the motor vehicle when accelerating out of a curve. The consideration of the longitudinal acceleration makes it possible, especially in the operating situations mentioned, to influence the yaw rate of the motor vehicle at an early stage, so that, in contrast to the control of the yaw rate described at the beginning, an occurrence of undesired yaw rates can be completely avoided and must not be subsequently compensated.

Selbstverständlich ist es ergänzend möglich, tatsächlich auftretende Gierraten zu erfassen und Abweichungen von einer Sollgierrate zu kompensieren, um beispielsweise Effekte zu berücksichtigen, die unabhängig von einer Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs sind bzw. bei der Ermittlung der Sollgierratenänderung nicht berücksichtigt werden.Of course, it is additionally possible to detect actually occurring yaw rates and to compensate for deviations from a desired yaw rate, for example, to take into account effects that are independent of a longitudinal acceleration of the motor vehicle or are not taken into account when determining the desired yaw rate change.

Die Sollgierratenänderung kann ermittelt werden, indem zunächst eine Abweichung einer in Abhängigkeit eines vorgegebenen Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs und der erfassten oder prognostizierten Längsbeschleunigung prognostizierten Gierrate von einer in Abhängigkeit des Lenkwinkels ermittelten Sollgierrate prognostiziert wird, wobei die Sollgierratenänderung in Abhängigkeit der prognostizierten Abweichung ermittelt wird. Der Lenkwinkel kann insbesondere fahrerseitig vorgegeben sein. Die Ermittlung der Sollgierrate kann dann, wie aus dem Stand der Technik bekannt, mit Hilfe eines Einspurmodells oder auch auf beliebige andere Weise erfolgen. Die Sollgierrate kann hierbei insbesondere diejenige Gierrate sein, die für ein Kraftfahrzeug erreicht würde, wenn die Längsbeschleunigung Null wäre. Je nach konkret implementiertem Fahrzeugmodell kann die Sollgierrate für ein mit konstanter Geschwindigkeit geradeausfahrendes Kraftfahrzeug oder auch für ein Kraftfahrzeug unter Berücksichtigung der real aktuell auftretenden Seitenkräfte oder Ähnliches berechnet werden.The desired yaw rate change can be determined by first predicting a deviation of a yaw rate predicted as a function of a predefined steering angle of the motor vehicle and the detected or predicted longitudinal acceleration from a desired yaw rate determined as a function of the steering angle, wherein the nominal yaw rate change is determined as a function of the predicted deviation. The steering angle can be predetermined in particular on the driver side. The determination of the desired yaw rate can then take place, as known from the prior art, with the aid of a single track model or in any other way. In this case, the set yaw rate may in particular be the yaw rate that would be achieved for a motor vehicle if the longitudinal acceleration were zero. Depending on the concrete implemented vehicle model, the desired yaw rate can be calculated for a motor vehicle driving straight ahead at a constant speed or for a motor vehicle, taking into account the currently occurring lateral forces or the like.

Die prognostizierte Gierrate kann auf gleiche Weise berechnet werden, wobei zusätzlich die erfasste oder prognostizierte Längsbeschleunigung berücksichtigt wird. Wie eingangs erläutert, wirkt sich diese auf die Gewichtskräfte aus, die an den einzelnen Achsen bzw. Rädern des Kraftfahrzeugs wirken, und somit auf den Schlupf bzw. die Schräglaufsteifigkeit an den einzelnen Rädern. Die Sollgierratenänderung kann anschließend so gewählt werden, dass sie die Abweichung der prognostizierten Gierrate von der Sollgierrate kompensiert. Es ist jedoch auch möglich, diese Abweichung nur teilweise zu kompensieren oder sogar überzukompensieren.The predicted yaw rate can be calculated in the same way, taking additionally into account the recorded or predicted longitudinal acceleration. As explained above, this affects the weight forces acting on the individual axles or wheels of the motor vehicle, and thus on the slip or the skew stiffness at the individual wheels. The desired yaw rate change may then be selected to compensate for the deviation of the predicted yaw rate from the target yaw rate. However, it is also possible to compensate for this deviation only partially or even overcompensate.

Im einfachsten Fall kann die aktuelle Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise durch einen kraftfahrzeugseitigen Beschleunigungssensor, gemessen werden. Die Fahreingriffe des Fahrerassistenzsystems können jedoch noch dynamischer gestaltet werden, wenn eine prognostizierte Längsbeschleunigung berücksichtigt wird, indem in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern ermittelt wird, welche Längsbeschleunigung künftig zu erwarten ist.In the simplest case, the actual longitudinal acceleration of the motor vehicle can be measured, for example by a motor vehicle-side acceleration sensor. However, the driving interventions of the driver assistance system can be designed even more dynamically if a predicted longitudinal acceleration is taken into account by determining, as a function of vehicle parameters, which longitudinal acceleration is to be expected in the future.

Die prognostizierte Längsbeschleunigung kann in Abhängigkeit eines durch einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs bereitgestellten Antriebsmoment oder in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung oder in Abhängigkeit sowohl der Fahrpedalstellung als auch einer Motordrehzahl des Antriebsmotors ermittelt werden. Eine solche Prognose ist insbesondere zweckmäßig, wenn eine positive Längsbeschleunigung prognostiziert werden soll. Für eine Prognose von negativen Längsbeschleunigungen können beispielsweise eine Bremspedalstellung, ein Bremsdruck oder Ähnliches berücksichtigt werden.The predicted longitudinal acceleration can be determined as a function of a drive torque provided by a drive motor of the motor vehicle or as a function of an accelerator pedal position or as a function of both the accelerator pedal position and an engine speed of the drive motor. Such a prognosis is particularly expedient if a positive longitudinal acceleration is to be predicted. For example, a brake pedal position, a brake pressure or the like can be taken into account for a prognosis of negative longitudinal accelerations.

Die Sollgierratenänderung kann ermittelt werden, indem eine in Abhängigkeit der erfassten oder prognostizierten Längsbeschleunigung gegenüber einem unbeschleunigten Zustand veränderte Achslast oder eine durch diese verursachte Gewichtskraft an wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, wobei die Sollgierratenänderung in Abhängigkeit dieser Achslast oder Gewichtskraft ermittelt wird. Beispielsweise kann ein Einspurmodell genutzt werden, um den Einfluss der veränderten Achslast bzw. Gewichtskraft auf eine prognostizierte Gierrate des Kraftfahrzeugs zu berücksichtigen. Insbesondere kann eine modifizierte Schräglaufsteifigkeit genutzt werden, die von der prognostizierten oder erfassten Längsbeschleunigung abhängt.The desired yaw rate change can be determined by determining an axle load which is changed as a function of the detected or predicted longitudinal acceleration with respect to an unaccelerated condition or a weight force caused thereby on at least one axle of the motor vehicle, wherein the desired yaw rate change is determined as a function of this axle load or weight force. For example, a single-track model can be used to take into account the influence of the changed axle load or weight on a predicted yaw rate of the motor vehicle. In particular, a modified skew stiffness can be used, which depends on the predicted or detected longitudinal acceleration.

Durch die Ansteuerung der Fahrzeugeinrichtung kann ein Lenkwinkel an wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeugs und/oder ein an wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Drehmoment und/oder eine durch wenigstens eines der Räder des Kraftfahrzeugs auf einen Untergrund übertragene Normalkraft modifiziert werden. Unterschiedliche Antriebs- bzw. Bremsmomente an unterschiedlichen Rädern einer Achse eines Kraftfahrzeugs führen dazu, dass ein Giermoment um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs wirkt. Hieraus resultiert wiederum eine veränderte Gierrate des Kraftfahrzeugs. Durch eine Modifikation der Normalkraft an den einzelnen Rädern, also jener Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund bzw. in Hochrichtung des Kraftfahrzeugs wirkt, ändert sich auch die resultierende Reibung für das entsprechende Rad und somit ein Schlupf. Wird durch ein aktives Fahrwerk, beispielsweise durch eine aktive Wankwinkelstabilisierung, eine unterschiedliche Normalkraft über die linken und rechten Räder einer Achse übertragen, variiert hiermit auch der Schlupf zwischen diesen Rädern, womit sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen jeweils ein Drehmoment um die Hochachse des Kraftfahrzeugs resultiert.By controlling the vehicle device, a steering angle on at least one axis of the motor vehicle and / or a torque provided on at least one wheel of the motor vehicle and / or a normal force transmitted to at least one of the wheels of the motor vehicle can be modified. Different drive or braking torques at different wheels of an axle of a motor vehicle cause a yawing moment to act around a vertical axis of the motor vehicle. This in turn results in a changed yaw rate of the motor vehicle. By a modification of the normal force at the individual wheels, that is to say that force which acts essentially perpendicular to the ground or in the vertical direction of the motor vehicle, the resulting friction for the corresponding wheel and thus a slip also changes. If a different normal force is transmitted via the left and right wheels of an axle by an active chassis, for example by an active roll angle stabilization, varies hereby also the slip between these wheels, which results in both acceleration and braking respectively a torque about the vertical axis of the motor vehicle.

Es ist möglich, dass das Fahrerassistenzsystem mehrere Fahrzeugeinrichtungen ansteuert, um gemeinsam die Gierrate des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen, insbesondere um eine Sollgierratenänderung herbeizuführen. Hierbei können die verschiedenen Fahrzeugeinrichtungen den jeweiligen Beitrag zur Gierratenänderung auf die gleiche oder auf verschiedene Weisen erzeugen. Beispielsweise kann eine der Fahrzeugeinrichtungen einen Lenkwinkel an der Vorderachse, eine der Fahrzeugeinrichtungen einen Lenkwinkel an der Hinterachse, eine der Fahrzeugeinrichtungen Bremsmomente an einzelnen Rädern, eine der Fahrzeugeinrichtungen eine Verteilung eines Antriebsmoments auf die einzelnen Räder und eine der Fahrzeugeinrichtungen die auf den Untergrund übertragene Normalkraft an den einzelnen Rädern modifizieren. Es ist auch möglich, dass nur eine oder nur einige der genannten Fahrzeugeinrichtungen genutzt werden.It is possible that the driver assistance system controls a plurality of vehicle devices in order jointly to influence the yaw rate of the motor vehicle, in particular to bring about a set yaw rate change. Here, the various vehicle devices can generate the respective contribution to the yaw rate change in the same or in different ways. For example, one of the vehicle devices may have a steering angle at the front axle, one of the vehicle devices a steering angle at the rear axle, one of the vehicle devices braking torques at individual wheels, one of the vehicle devices a distribution of drive torque to the individual wheels and one of the vehicle devices transmitted to the ground normal force modify the individual wheels. It is also possible that only one or only a few of the vehicle devices mentioned are used.

Als die Fahrzeugeinrichtung oder als eine der Fahrzeugeinrichtungen kann eine Einrichtung zur Anpassung der Momentverteilung zwischen den Rädern einer Achse und/oder eine Vorder- und/oder Hinterradlenkung und/oder eine Bremseinrichtung, die ein individuelles Bremsen von Rädern des Kraftfahrzeugs ermöglicht, und/oder ein aktives Fahrwerk verwendet werden. Bei vielen Fahrzeugen wird ein durch den Fahrer vorgegebener Lenkwinkel an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs eingestellt. Dieser kann durch die Überlagerung eines zusätzlichen Lenkwinkels modifiziert werden. Alternativ oder ergänzend kann ein Lenkwinkel an der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs eingestellt oder modifiziert werden.As the vehicle device or as one of the vehicle devices, a device for adjusting the torque distribution between the wheels of an axle and / or a front and / or rear wheel steering and / or a braking device that allows individual braking of wheels of the motor vehicle, and / or a active chassis can be used. In many vehicles, a predetermined by the driver steering angle is set at the front axle of the motor vehicle. This can be modified by the superimposition of an additional steering angle. Alternatively or additionally, a steering angle can be adjusted or modified on the rear axle of a motor vehicle.

Durch ein Bremsen von Einzelrädern bzw. die Anpassung einer Momentverteilung, beispielsweise über ein aktives Differential, kann ebenfalls ein Drehmoment um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs erzeugt werden. Aktive Differentiale können beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein separater Elektromotor genutzt wird, um die Momentverteilung zwischen zwei Abtriebswellen zu steuern oder indem die Abtriebswellen über eine zusätzliche Kopplungseinrichtung, beispielsweise eine Lamellenkupplung, zusätzlich zu der Kopplung über das Differential direkt mit einer Antriebswelle koppelbar sind. Entsprechende Überlagerungsgetriebe bzw. Vorrichtungen zum Torque-Vectoring sind aus dem Stand der Technik bekannt und sollen daher nicht detailliert geschildert werden.By braking individual wheels or the adaptation of a torque distribution, for example via an active differential, a torque about a vertical axis of the motor vehicle can also be generated. Active differentials can for example be realized by using a separate electric motor to control the torque distribution between two output shafts or by the output shafts via an additional coupling device, such as a multi-plate clutch, in addition to the coupling via the differential directly coupled to a drive shaft. Corresponding superposition gearing or devices for torque vectoring are known from the prior art and will therefore not be described in detail.

Eine Modifikation von Drehmomenten bzw. Normalkräften an den Rädern erfolgt vorzugsweise an einer Achse, deren Räder nicht gelenkt sind bzw. weniger stark gelenkt werden als Räder einer anderen Achse, beispielsweise an Rädern der Hinterachse.A modification of torques or normal forces on the wheels preferably takes place on an axle whose wheels are not steered or are steered less strongly than wheels of another axle, for example on wheels of the rear axle.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren können mehrere Fahrzeugeinrichtungen des Kraftfahrzeugs angesteuert werden, um eine Gierrate des Kraftfahrzeugs gemäß der Sollgierratenänderung zu verändern.In the method according to the invention, a plurality of vehicle devices of the motor vehicle can be activated in order to change a yaw rate of the motor vehicle according to the set yaw rate change.

Unabhängig von der Sollgierratenänderung kann genau eine Fahrzeugeinrichtung ausgewählt werden oder sein, wobei in Abhängigkeit der Sollgierratenänderung gewählt wird, ob ausschließlich die ausgewählte Fahrzeugeinrichtung oder mehrere Fahrzeugeinrichtungen betrieben werden, um die Gierrate des Kraftfahrzeugs gemäß der Sollgierratenänderung zu verändern. Insbesondere bei niedrigen Sollgierratenänderungen ist es einerseits für die Vorhersehbarkeit des Fahrverhaltens und andererseits für die Effizienz des Eingriffs vorteilhaft, genau eine Fahrzeugeinrichtung zu betreiben, um die Gierratenanpassung durchzuführen. Bei hohen Gierratenanforderungen kann es jedoch zweckmäßig sein, mehrere Fahrzeugeinrichtungen zu nutzen, beispielsweise wenn die ausgewählte Fahrzeugeinrichtung ihre Systemgrenzen erreicht oder wenn eine weitere Erhöhung der Gierratenänderung durch diese Fahrzeugeinrichtung zu erheblichen Komforteinbußen führen würde.Regardless of the target yaw rate change, exactly one vehicle device may or may not be selected, depending on the target yaw rate change, whether only the selected vehicle device or multiple vehicle devices operate to change the yaw rate of the motor vehicle according to the target yaw rate change. In particular, at low Sollgierratenänderungen it is on the one hand for the predictability of driving behavior and on the other hand for the efficiency of the intervention advantageous to operate exactly a vehicle device to perform the yaw rate adjustment. However, at high yaw rate requirements, it may be desirable to use multiple vehicle facilities, such as when the selected vehicle facility reaches its system limits, or when further increasing yaw rate change through this vehicle facility would result in significant loss of comfort.

Um ein hartes Umschalten der genutzten Fahrzeugeinrichtungen zu vermeiden und somit insbesondere eine hohe Vorhersagbarkeit des Fahrverhaltens zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn bei Erreichen oder Überschreiten eines Grenzwerts durch die Sollgierratenänderung sowohl die ausgewählte Fahrzeugeinrichtung als auch wenigstens eine weitere Fahrzeugeinrichtung zur Veränderung der Gierrate des Kraftfahrzeugs betrieben werden. Hierbei kann die ausgewählte Fahrzeugeinrichtung insbesondere derart angesteuert werden, dass das Kraftfahrzeug durch sie mit einer dem Grenzwert entsprechenden Gierratenänderung beaufschlagt wird. Der Grenzwert und/oder die ausgewählte und/oder die weitere Fahrzeugeinrichtung können in Abhängigkeit einer ermittelten Fahrsituation des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Ansätze zur Ermittlung einer Fahrsituation sind im Stand der Technik bekannt und sollen nicht detailliert erläutert werden. Alternativ wäre es möglich, alle oder Teile dieser Größen fest, beispielsweise herstellerseitig oder durch einen Nutzer des Fahrzeugs, vorzugeben.In order to avoid a hard switching of the used vehicle equipment and thus to achieve a high predictability of the driving behavior, it is advantageous if when reaching or exceeding a limit by the Sollgierratenänderung both the selected vehicle device and at least one further vehicle device for changing the yaw rate of the motor vehicle operate. In this case, the selected vehicle device can in particular be controlled in such a way that the motor vehicle is acted upon by it with a yaw rate change which corresponds to the limit value. The limit value and / or the selected and / or the further vehicle device can be determined as a function of a determined driving situation of the motor vehicle. Approaches for determining a driving situation are known in the prior art and will not be explained in detail. Alternatively, it would be possible to specify all or parts of these variables fixed, for example by the manufacturer or by a user of the vehicle.

Die Auswahl der ausgewählten bzw. weiteren Fahrzeugeinrichtung kann gemäß einer vorgegebenen oder dynamisch ermittelten Prioritätsreihenfolge erfolgen. Diese kann beispielsweise herstellerlseitig oder durch einen Nutzer vorgegeben sein oder in Abhängigkeit einer Fahrsituation ermittelt werden. Die Prioritätsreihenfolge kann hierbei wenigstens eine Fahrzeugeinrichtung umfassen, die nicht in dem Kraftfahrzeug implementiert oder der Nutzung gesperrt ist. Diese kann bei der Auswahl übersprungen werden. Somit kann beispielsweise ein Hersteller Prioritätsreihenfolgen für alle Fahrzeuge oder alle Fahrzeuge einer bestimmten Baureihe unabhängig von der konkret vorhandenen Ausstattung vorgeben und nicht vorhandene Fahrzeugeinrichtungen werden bei der Auswahl schlicht nicht berücksichtigt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Prioritätsreihenfolge dynamisch in Abhängigkeit der Fahrzeugsituation ermittelt werden soll, da in diesem Fall der Algorithmus zur Ermittlung der Prioritätsreihenfolge nicht an die konkrete Fahrzeugausstattung angepasst werden muss.The selection of the selected or further vehicle device can take place according to a predetermined or dynamically determined order of priority. This can for example be specified manufacturer side or by a user or determined in dependence on a driving situation. The order of priority here may include at least one vehicle device that is not implemented in the motor vehicle or that is disabled from use. This can be skipped in the selection. Thus, for example, a manufacturer can specify priority sequences for all vehicles or all vehicles of a specific series regardless of the actual existing equipment and non-existing vehicle equipment are simply not taken into account in the selection. This is particularly advantageous if the priority order is to be determined dynamically as a function of the vehicle situation, since in this case the algorithm for determining the order of priority does not have to be adapted to the specific vehicle equipment.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem und wenigstens einer Fahrzeugeinrichtung, durch deren Betrieb eine Gierrate des Kraftfahrzeugs veränderbar ist, wobei das Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann mit den zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmalen weitergebildet werden und umgekehrt.In addition to the method according to the invention, the invention relates to a motor vehicle having a driver assistance system and at least one vehicle device, by the operation of which a yaw rate of the motor vehicle can be changed, wherein the driver assistance system is set up to carry out the method according to the invention. The motor vehicle according to the invention can be further developed with the features explained for the method according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, mit dem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführbar ist, und
2 ein Einspurmodell für das in 1 gezeigte Kraftfahrzeug.

Further advantages and details of the invention will become apparent from the following embodiments and the accompanying drawings. Here are shown schematically:

1 An embodiment of a motor vehicle according to the invention, with which an embodiment of the method according to the invention is executable, and
2 a single track model for the in 1 shown motor vehicle.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das ein Fahrerassistenzsystem 2 umfasst, das beispielsweise durch eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert sein kann und das dazu dienen kann, ein Über- und/oder Untersteuern des Kraftfahrzeugs zu kompensieren. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst zudem mehrere Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6, durch deren Betrieb eine Gierrate des Kraftfahrzeugs veränderbar ist. Die Funktion der einzelnen Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 wird später noch detailliert erläutert werden. 1 shows a motor vehicle 1 , which is a driver assistance system 2 includes, which may be implemented for example by a control device of the motor vehicle and which may serve to compensate for over- and / or understeer of the motor vehicle. The car 1 also includes several vehicle facilities 3 - 6 , by whose operation a yaw rate of the motor vehicle is changeable. The function of the individual vehicle equipment 3 - 6 will be explained in detail later.

Um ein frühzeitiges Eingreifen in den Fahrbetrieb zu ermöglichen, wenn aufgrund der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs voraussichtlich ein Über- oder Untersteuern des Kraftfahrzeugs, also eine Abweichung von einer durch einen Fahrzeugführer mittels eines Lenkwinkels vorgegebenen Sollgierrate, erwartet wird, wird durch die Fahrzeugeinrichtung eine über den Beschleunigungssensor 17 erfasste Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs bei der Ermittlung einer Sollgierratenänderung, die durch Ansteuerung zumindest einer der Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 erreicht werden soll, berücksichtigt. Wie später noch genauer erläutert werden wird, wäre es alternativ dazu möglich, eine voraussichtliche Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von anderen Fahrzeugparametern zu prognostizieren, wodurch eine Reaktionszeit des Fahrerassistenzsystems in bestimmten Fahrsituationen weiter verbessert werden kann.In order to allow early intervention in the driving operation, if expected due to the driving situation of the motor vehicle, an oversteer or understeer of the motor vehicle, ie a deviation from a predetermined by a driver by means of a steering angle Sollgierrate is expected by the vehicle device via the acceleration sensor 17 detected longitudinal acceleration of the motor vehicle in the determination of a Sollgierratenänderung, by controlling at least one of the vehicle devices 3 - 6 should be achieved. As will be explained in more detail later, it would alternatively be possible to predict an anticipated longitudinal acceleration of the motor vehicle as a function of other vehicle parameters, whereby a reaction time of the driver assistance system in certain driving situations can be further improved.

Die Auswirkungen einer Längsbeschleunigung auf die Gierrate des Kraftfahrzeugs 1 und Möglichkeiten zur Kompensation dieser Auswirkungen werden im Folgenden am Beispiel eines Einspurmodells mit Bezug auf 2 erläutert. Die hierbei erläuterten Berechnungen können durch das Fahrerassistenzsystem 2 zur Berechnung der Sollgierratenänderung implementiert werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, komplexere Fahrzeugmodelle, beispielsweise ein Zweispurmodell, zu nutzen, um die Sollgierratenänderung zu berechnen.The effects of longitudinal acceleration on the yaw rate of the motor vehicle 1 and ways of compensating for these effects are described below using the example of a one-track model with reference to 2 explained. The calculations explained here can be carried out by the driver assistance system 2 to calculate the target yaw rate change. Of course, it is also possible to use more complex vehicle models, for example a two-track model, to calculate the target yaw rate change.

2 zeigt schematisch im Einspurmodell die Geometrie des Kraftfahrzeugs 1. I ist der Radstand des Kraftfahrzeugs, I_h der Abstand zwischen dem Schwerpunkt 11 des Kraftfahrzeugs 1 und einem Drehpunkt 13 des Hinterrads 9 und I_v der Abstand zwischen dem Schwerpunkt 11 und dem Drehpunkt 12 des Vorderrades 10. Mit dem Gewicht m des Kraftfahrzeugs 1 und der Fallbeschleunigung g können die Achslasten bzw. Gewichtskräfte an der Vorder- und Hinterachse bei einem stehenden bzw. mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Kraftfahrzeug 1 G_v,stat und G_h,stat , wie folgt berechnet werden: $G_{v, s t a t} = m \cdot g \cdot \frac{l_{h}}{l}$

G_{h, s t a t} = m \cdot g \cdot \frac{l_{v}}{l}

2 schematically shows the Einspurmodell the geometry of the motor vehicle 1 , I is the wheelbase of the motor vehicle, I _h the distance between the center of gravity 11 of the motor vehicle 1 and a pivot 13 the rear wheel 9 and I _v the distance between the center of gravity 11 and the fulcrum 12 of the front wheel 10 , With the weight m of the motor vehicle 1 and the gravitational acceleration g, the axle loads or weight forces on the front and rear axles at a stationary or moving at a constant speed motor vehicle 1 G _{v, stat} and G _{h, stat} , calculated as follows:

G_{v . s t a t} = m \cdot G \cdot \frac{l_{H}}{l}

G_{H . s t a t} = m \cdot G \cdot \frac{l_{v}}{l}

Wird das Kraftfahrzeug nun beschleunigt oder abgebremst, so verändert sich die Achslast bzw. Gewichtskraft in Abhängigkeit der Längsbeschleunigung a wie folgt: $G_{v, a} = G_{v, s t a t} - Δ G_{a}$

G_{h, a} = G_{h, s t a t} + Δ G_{a}

Δ G_{a} = m \cdot a \cdot \frac{h_{s}}{l}

If the motor vehicle is now accelerated or decelerated, the axle load or weight force changes as a function of the longitudinal acceleration a as follows:

G_{v . a} = G_{v . s t a t} - Δ G_{a}

G_{H . a} = G_{H . s t a t} + Δ G_{a}

Δ G_{a} = m \cdot a \cdot \frac{H_{s}}{l}

Hierbei ist h_s die Höhe des Schwerpunkts 11 des Kraftfahrzeugs 1 über der Fahrebene bzw. der durch die Aufstandpunkte der Räder 9, 10 definierten Ebene.Here is h _s the height of the center of gravity 11 of the motor vehicle 1 above the driving level or the through the uprising points of the wheels 9 . 10 defined level.

Bei der Beschreibung des Kraftfahrzeugs 1 im Einspurmodell werden die Proportionalitätsfaktoren c_Sv und c_Sh verwendet, um den Zusammenhang zwischen einer jeweiligen Achsenseitenkraft S_v und S_h und einem Schräglaufwinkel einer entsprechenden Achse anzugeben. Die Schräglaufsteifigkeit hängt offensichtlich von der Reibung an den Rädern der Vorder- und Hinterachse ab, die wiederum von der jeweiligen Achslast bzw. Gewichtskraft an der jeweiligen Achse abhängt. Die Schräglaufsteifigkeiten bei Vorliegen einer Längsbeschleunigung a, c_Sv,a , c_Sh,a können aus den Schräglaufsteifigkeiten c_Sv und c_Sh bei einem mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Kraftfahrzeug wie folgt berechnet werden: $c_{S v, a} = c_{S v} \cdot \frac{G_{v, a}}{G_{v, s t a t}}$

c_{S h, a} = c_{S h} \cdot \frac{G_{h, a}}{G_{h, s t a t}}

In the description of the motor vehicle 1 in the single-track model, the proportionality factors become c _Sv and c _Sh used to indicate the relationship between a respective axis lateral force S _v and S _h and a slip angle of a corresponding axis. The skew stiffness obviously depends on the friction on the wheels of the front and rear axles, which in turn depends on the respective axle load or weight on the respective axle. The skew stiffnesses in the presence of a longitudinal acceleration a, c _{Sv, a} . c _{Sh, a} can from the skew stiffnesses c _Sv and c _Sh in a motor vehicle traveling at a constant speed, the following are calculated as follows:

c_{S v . a} = c_{S v} \cdot \frac{G_{v . a}}{G_{v . s t a t}}

c_{S H . a} = c_{S H} \cdot \frac{G_{H . a}}{G_{H . s t a t}}

Mit diesen beschleunigungsabhängigen Schräglaufsteifigkeiten kann eine von dem fahrerseitig vorgegebenen Lenkwinkel δ_F , der Längsbeschleunigung a und der Geschwindigkeit v abhängige prognostizierte Gierrate gemäß dem bekannten Einspurmodell wie folgt berechnet werden: ${\dot{Ψ}}_{P} = \frac{δ_{F} \cdot v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{h}}{c_{S v, a}} - \frac{l_{v}}{c_{S h, a}}) \cdot v^{2}}$

With these acceleration-dependent skew stiffnesses, a steering angle predetermined by the driver δ _F in that the longitudinal acceleration a and the speed v dependent predicted yaw rate are calculated according to the known one-track model as follows:

{\dot{Ψ}}_{P} = \frac{δ_{F} \cdot v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{H}}{c_{S v . a}} - \frac{l_{v}}{c_{S H . a}}) \cdot v^{2}}

Der fahrerseitig vorgegebene Lenkwinkel kann über einen Lenkwinkelsensor 7 erfasst werden. Wird nun davon ausgegangen, dass ein Fahrer eine ähnliche Reaktion des Kraftfahrzeugs auf die Vorgabe eines Lenkwinkels erwartet wie bei einem unbeschleunigten Fahrbetrieb, so würde er bei dem eingestellten Lenkwinkel δ_F eine beschleunigungsunabhängige Sollgierrate erwarten, die sich aus dem Einspurmodell wie folgt errechnet: ${\dot{Ψ}}_{S o l l} = \frac{δ_{F} \cdot v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{h}}{c_{S v}} + \frac{l_{v}}{c_{S h}}) \cdot v^{2}}$

The driver's side predetermined steering angle can via a steering angle sensor 7 be recorded. If it is now assumed that a driver expects a similar reaction of the motor vehicle to the specification of a steering angle as in an unaccelerated driving operation, then he would at the set steering angle δ _F expect an acceleration-independent nominal yaw rate, which is calculated from the single-track model as follows:

{\dot{Ψ}}_{S O l l} = \frac{δ_{F} \cdot v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{H}}{c_{S v}} + \frac{l_{v}}{c_{S H}}) \cdot v^{2}}

Die Sollgierratenänderung kann dann in Abhängigkeit der Abweichung der prognostizierten Gierrate von dieser Sollgierrate, insbesondere als Differenz dieser Größen, ermittelt werden. Somit kann ein von der Längsbeschleunigung unabhängiges Fahrverhalten erreicht werden. Selbstverständlich wäre es auch möglich, eine Skalierung oder Übertragungsfunktion zu nutzen, um die Abhängigkeit des Fahrverhaltens von einer vorliegenden Längsbeschleunigung bedarfsgerecht anzupassen.The desired yaw rate change can then be determined as a function of the deviation of the predicted yaw rate from this desired yaw rate, in particular as a difference between these variables. Thus, independent of the longitudinal acceleration handling can be achieved. Of course, it would also be possible to use a scaling or transfer function to adjust the dependence of the driving behavior of a present longitudinal acceleration as needed.

Nach Ermittlung dieser gewünschten Sollgierratenänderung kann das Fahrerassistenzsystem eine oder mehrere der Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 ansteuern, um die Gierrate des Kraftfahrzeugs anzupassen. Hierbei können die Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 in einer Prioritätsreihenfolge genutzt werden, die durch den Fahrzeughersteller oder einen Nutzer des Kraftfahrzeugs 1 und/oder in Abhängigkeit einer Fahrsituation vorgegeben werden kann. Hierbei kann zunächst eine der Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 ausgewählt werden und ausschließlich diese Fahrzeugeinrichtung kann zur Anpassung der Gierrate genutzt werden. Werden die Systemgrenzen dieser Fahrzeugeinrichtung oder ein anderer, beispielsweise komfortbedingter Grenzwert erreicht, so kann zusätzlich die nächst Prioritätsniedrigere der Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 genutzt werden, um die Gierrate weiter anzupassen.After determining this desired Sollgierratenänderung the driver assistance system can one or more of the vehicle facilities 3 - 6 to control to adjust the yaw rate of the motor vehicle. Here are the vehicle facilities 3 - 6 used in a priority order by the vehicle manufacturer or a user of the motor vehicle 1 and / or depending on a driving situation can be specified. This can initially one of the vehicle facilities 3 - 6 can be selected and only this vehicle device can be used to adjust the yaw rate. If the system limits of this vehicle device or another, for example, comfort-related limit value is reached, the next lower priority of the vehicle devices may additionally be used 3 - 6 used to further adjust the yaw rate.

Im Folgenden wird die Funktion der einzelnen Fahrzeugeinrichtungen 3 - 6 weiter erläutert. Insbesondere in Fahrsituationen, in denen das Kraftfahrzeug beschleunigt, ist eine Anpassung der Gierrate besonders komfortabel und ohne Geschwindigkeitseinbußen möglich, wenn zur Anpassung der Gierrate an den Hinterrädern 9 des Kraftfahrzeugs bereitgestellte Antriebsmomente modifiziert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Fahrzeugeinrichtung 5, ein aktives Differential, das das Antriebsmoment des Antriebsmotors 16 auf die Hinterräder 9 verteilt, durch das Fahrerassistenzsystem 2 angesteuert wird. Hierbei kann das aktive Differential ein Überlagerungsdifferential sein, bei dem durch nichtgezeigte Kupplungseinrichtungen ein zusätzlicher Kupplungspfad zwischen einer Antriebswelle 15 und einer jeweiligen Abtriebswelle 14 geschlossen werden kann, so dass Teile des über die Antriebswelle 15 bereitgestellten Drehmoments an dem Differential vorbei direkt zu einer der Abtriebswellen 14 geführt werden können. Alternativ kann auch ein Differential als Fahrzeugeinrichtung 5 genutzt werden, das ein Torque-Vectoring über einen Elektromotor ermöglicht. Hierbei kann z. B. eine der Abtriebswellen 14 unmittelbar mit einem zusätzlichen positiven oder negativen Drehmoment beaufschlagt werden, wodurch die Momentverteilung zwischen den Abtriebswellen 14 geändert wird.The following is the function of each vehicle equipment 3 - 6 further explained. In particular, in driving situations in which accelerates the motor vehicle, an adjustment of the yaw rate is particularly comfortable and without sacrificing speed possible when adapting the yaw rate to the rear wheels 9 the motor vehicle provided drive torques are modified. This can be achieved by the vehicle device 5 , an active differential that controls the drive torque of the drive motor 16 on the rear wheels 9 distributed by the driver assistance system 2 is controlled. In this case, the active differential may be a superposition differential, in which by not shown coupling means an additional coupling path between a drive shaft 15 and a respective output shaft 14 can be closed so that parts of the drive shaft 15 provided torque past the differential directly to one of the output shafts 14 can be performed. Alternatively, a differential as a vehicle device 5 be used, which allows a torque vectoring via an electric motor. This z. B. one of the output shafts 14 be applied directly with an additional positive or negative torque, whereby the torque distribution between the output shafts 14 will be changed.

Durch die unterschiedlichen an den hinteren Rädern anliegenden Drehmomente resultiert, wie in der 2 schematisch dargestellt ist, ein Drehmoment M_z um den Schwerpunkt 11 des Kraftfahrzeugs 1. Aus diesem Drehmoment M_z resultiert eine zusätzliche Gierrate Ψ̇, durch die eine momentane Gierrate des Kraftfahrzeugs erhöht oder erniedrigt werden kann. Der Proportionalitätsfaktor berechnet sich aus der Fahrzeuggeschwindigkeit v und den bereits oben erläuterten, die Fahrzeuggeometrie betreffenden Variablen wie folgt: ${(\frac{\dot{Ψ}}{M_{z}})}_{a} = \frac{c_{S v, a} + c_{S h, a}}{c_{S v, a} \cdot c_{S h, a} \cdot l} \cdot \frac{v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{h}}{c_{S v, a}} - \frac{l_{v}}{c_{S h, a}}) \cdot v^{2}}$

Due to the different torque applied to the rear wheels results, as in the 2 is shown schematically, a torque M _z around the center of gravity 11 of the motor vehicle 1 , For this torque M _z results in an additional yaw rate Ψ̇ by which a current yaw rate of the motor vehicle can be increased or decreased. The proportionality factor is calculated the vehicle speed v and the variables relating to vehicle geometry already explained above, as follows:

{(\frac{\dot{Ψ}}{M_{z}})}_{a} = \frac{c_{S v . a} + c_{S H . a}}{c_{S v . a} \cdot c_{S H . a} \cdot l} \cdot \frac{v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{H}}{c_{S v . a}} - \frac{l_{v}}{c_{S H . a}}) \cdot v^{2}}

Eine weitere Möglichkeit, Drehmomente um den Schwerpunkt 11 zu induzieren und somit die Gierrate des Kraftfahrzeugs 1 anzupassen, sind die Fahrzeugeinrichtungen 6, die Einzelradbremsen darstellen, durch die die hinteren Räder 9 des Kraftfahrzeugs separat bremsbar sind. Ein Drehmoment um den Schwerpunkt 11 kann zudem auch dadurch induziert werden, dass der Schlupf an den Rädern 9, 10 durch eine Gewichtsverlagerung des Kraftfahrzeugs verändert wird. Hierzu kann als Fahrzeugeinrichtung 3 beispielsweise ein Aktor eines aktiven Fahrwerks, insbesondere einer aktiven Wankwinkelstabilisierung, angesteuert werden. Hierdurch kann die auf den Untergrund wirkende Normalkraft an den linken und rechten Rädern 9, 10 voneinander unterschiedlich sein, wodurch auch die Reibung und somit ein Schlupf an diesen Rädern voneinander unterschiedlich ist. Somit führen Antriebs- bzw. Bremsmomente an den Rädern 9, 10 je nach Normalkraft an dem jeweiligen Rad jeweils zu unterschiedlichen Beschleunigungs- oder Bremskräften, womit ein Drehmoment um den Schwerpunkt 11 resultiert. Zusätzlich hat eine Gewichtsverlagerung bzw. eine Variation der Normalkraft auf den Untergrund an den verschiedenen Rädern 9, 10 den Effekt, dass die Schräglaufsteifigkeit zwischen dem jeweiligen linken und rechten Rad 9, 10 unterschiedlich ist, womit zusätzliche Drehmomente resultieren können.Another way, torques around the center of gravity 11 to induce and thus the yaw rate of the motor vehicle 1 to adapt, are the vehicle facilities 6 that represent single-wheel brakes through which the rear wheels 9 of the motor vehicle are braked separately. A torque around the center of gravity 11 can also be induced by the fact that the slip on the wheels 9 . 10 is changed by a weight shift of the motor vehicle. For this purpose, as a vehicle device 3 For example, an actuator of an active chassis, in particular an active roll angle stabilization, are controlled. This allows the force acting on the ground normal force on the left and right wheels 9 . 10 be different from each other, whereby the friction and thus a slip on these wheels is different from each other. Thus lead driving or braking torques on the wheels 9 . 10 Depending on the normal force on the respective wheel in each case to different acceleration or braking forces, bringing a torque around the center of gravity 11 results. In addition, a weight shift or a variation of the normal force has on the ground at the different wheels 9 . 10 the effect that the skew stiffness between each left and right wheel 9 . 10 is different, which can result in additional torques.

Eine weitere Möglichkeit, eine Gierrate des Kraftfahrzeugs zu verändern, ist, den an den Vorderrädern 10 eingestellten Lenkwinkel derart einzustellen, dass er von einem von dem Fahrer geforderten Lenkwinkel abweicht bzw., falls eine Hinterradlenkung vorhanden ist, zusätzlich einen Lenkwinkel an den Hinterrädern 9 einzustellen. Eine Veränderung des Lenkwinkels an den Vorderrädern 10 ist mit der Fahrzeugeinrichtung 4 möglich. Eine Hinterradlenkung ist in dem gezeigten Kraftfahrzeug 1 nicht implementiert. Dennoch könnte sie in einer genutzten Prioritätsreihenfolge aufgeführt sein und, wie vorangehend erläutert, ausgelassen werden. Eine Änderung des Lenkwinkels an den Vorderrädern δ_v bzw. eine Änderung des Lenkwinkels an den Hinterrädern δ_h führt in dem in 2 gezeigten Einspurmodell des Kraftfahrzeugs 1 zu den folgenden zusätzlichen Gierraten Ψ̇: ${(\frac{\dot{Ψ}}{δ_{v}})}_{a} = {(\frac{\dot{Ψ}}{δ_{h}})}_{a} = \frac{v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{h}}{c_{S v, a}} - \frac{l_{v}}{c_{S h, a}}) \cdot v^{2}}$

Another way to change a yaw rate of the motor vehicle is that on the front wheels 10 Set steering angle adjusted so that it deviates from a required by the driver steering angle and, if a rear-wheel steering is present, in addition, a steering angle to the rear wheels 9 adjust. A change in the steering angle at the front wheels 10 is with the vehicle equipment 4 possible. A rear-wheel steering is in the motor vehicle shown 1 Not implemented. Nevertheless, it could be listed in a used order of priority and, as previously explained, be omitted. A change in the steering angle at the front wheels δ _v or a change in the steering angle at the rear wheels δ _h leads into the in 2 shown single track model of the motor vehicle 1 to the following additional yaw rates Ψ̇:

{(\frac{\dot{Ψ}}{δ_{v}})}_{a} = {(\frac{\dot{Ψ}}{δ_{H}})}_{a} = \frac{v}{l + \frac{m}{l} (\frac{l_{H}}{c_{S v . a}} - \frac{l_{v}}{c_{S H . a}}) \cdot v^{2}}

Durch die beschriebene Berücksichtigung der Längsbeschleunigung bei der Ermittlung von Sollgierratenänderungen kann erreicht werden, dass das Fahrerassistenzsystem frühzeitig und dynamisch in den Fahrbetrieb eingreifen kann, um eine tatsächlich vom Fahrer gewünschte Gierrate einzustellen. Um eine Reaktionszeit des Fahrerassistenzsystems weiter zu reduzieren ist es möglich, statt der über den Beschleunigungssensor 17 erfassten Längsbeschleunigung eine prognostizierte Längsbeschleunigung zu nutzen. Beispielsweise kann eine prognostizierte Längsbeschleunigung aus einem Antriebsmoment des Antriebsmotors 16 ermittelt werden. Ein solches Antriebsmoment kann unmittelbar an einem Antriebsmotor 16 gemessen werden oder es kann beispielsweise durch eine Motorsteuerung des Antriebsmotors 16 bereitgestellt werden. Die Längsbeschleunigung a hängt hierbei vom Antriebsmoment des Motors Mmot, von einer Gesamtübersetzung des Antriebsstrangs i, von einem Antriebswirkungsgrad des Antriebsstrangs η, von einer Fahrzeugmasse m und von einem dynamischen Radhalbmesser rdyn, der aus einem Abrollradius des Rades ermittelt werden kann, ab und kann wie folgt errechnet werden: $a = \frac{M_{M o t} \cdot i \cdot η}{m \cdot r_{d y n}}$

Due to the described consideration of the longitudinal acceleration in the determination of desired yaw rate changes, it can be achieved that the driver assistance system can intervene early and dynamically in the driving mode in order to set a yaw rate which is actually desired by the driver. In order to further reduce a response time of the driver assistance system, it is possible, instead of the via the acceleration sensor 17 recorded longitudinal acceleration to use a predicted longitudinal acceleration. For example, a predicted longitudinal acceleration from a drive torque of the drive motor 16 be determined. Such a drive torque can directly on a drive motor 16 be measured or it may, for example, by a motor control of the drive motor 16 to be provided. The longitudinal acceleration a depends on the drive torque of the motor Mmot, on a total ratio of the drive train i, on a drive efficiency of the drive train η, on a vehicle mass m and on a dynamic wheel radius rdyn, which can be determined from a rolling radius of the wheel, and can follows to be calculated:

a = \frac{M_{M O t} \cdot i \cdot η}{m \cdot r_{d y n}}

Um das Verfahren weiter zu vereinfachen bzw. um noch kürzere Reaktionszeiten zu ermöglichen, ist es auch möglich, dass das Motormoment Mmot in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung und insbesondere einer Motordrehzahl ermittelt wird. Hierzu kann eine bekannte Motorkennlinie verwendet werden. Die Fahrpedalstellung kann über den Fahrpedalsensor 8 erfasst werden.In order to further simplify the method or to allow even shorter reaction times, it is also possible that the engine torque Mmot is determined as a function of an accelerator pedal position and in particular an engine speed. For this purpose, a known motor characteristic can be used. The accelerator pedal position can be adjusted via the accelerator pedal sensor 8th be recorded.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19515047 A1 [0003]
DE 4028320 A1 [0003]

Claims

Method for operating a driver assistance system (2) of a motor vehicle (1), wherein the motor vehicle (1) comprises at least one vehicle device (3 - 6), by the operation of which a yaw rate of the motor vehicle (1) is variable, wherein the vehicle device (3 - 6 ) is controlled by the driver assistance system (2) as a function of a determined set yaw rate change, characterized in that the set yaw rate change is determined as a function of a detected or predicted longitudinal acceleration of the motor vehicle (1).

Method according to Claim 1 , characterized in that a deviation of a predicted depending on a predetermined steering angle of the motor vehicle (1) and the detected or predicted longitudinal acceleration yaw rate is predicted by a determined depending on the steering angle Sollgierrate, wherein the Sollgierratenänderung is determined in dependence of the predicted deviation.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the predicted longitudinal acceleration in dependence of a by a drive motor (16) of the motor vehicle (1) provided drive motor torque or in dependence of an accelerator pedal position or as a function of both the accelerator pedal position and an engine speed of the drive motor (16) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a depending on the detected or predicted longitudinal acceleration compared to an unaccelerated state axle load or caused by this weight on at least one axis of the motor vehicle (1) is determined, the Sollgierratenänderung depending on this axle load or weight is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by controlling the vehicle device (3 - 6) a steering angle on at least one axis of the motor vehicle (1) and / or on at least one wheel (9, 10) of the motor vehicle (1) provided torque and / or by at least one of the wheels (9, 10) of the motor vehicle (1) transmitted to a background normal force can be modified.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a means for adjusting the torque distribution between the wheels (9, 10) of an axle and / or a front and / or rear wheel steering and / or a braking device, as vehicle means (3 - 6), which allows an individual braking of wheels (9, 10) of the motor vehicle (1), and / or an active chassis can be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of vehicle devices (3 - 6) of the motor vehicle (1) are activated in order to change a yaw rate of the motor vehicle (1) according to the desired yaw rate change.

Method according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that regardless of the Sollgierratenänderung exactly one vehicle device (3 - 6) is selected or is, being selected depending on the Sollgierratenänderung whether exclusively the selected vehicle device (3 - 6) or more vehicle devices (3-6) are operated to change the yaw rate of the motor vehicle (1) according to the target yaw rate change.

Motor vehicle with a driver assistance system (2) and at least one vehicle device (3 - 6) by the operation of a yaw rate of the motor vehicle (1) is variable, characterized in that the driver assistance system (2) is arranged for performing the method according to one of the preceding claims.