DE102018218968B4 - Verfahren zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren (24) zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs (2), bei dem
- ein Soll-Beschleunigungswert (28) bereitgestellt wird,
- mittels einer Vorsteuerung (34) anhand des Soll-Beschleunigungswerts (28) ein Vorsteuermoment (36) erstellt wird,
- das Vorsteuermoment (36) und ein Kompensationsmoment (38) zu einem Soll-Moment (40) aufaddiert werden,
- ein Aktor (18) zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs (2) mit dem Soll-Moment (40) beaufschlagt wird, sodass das Kraftfahrzeug (2) beschleunigt wird, wobei ein theoretisches Beschleunigungsmoment (42) mittels des Aktors (18) geschätzt wird,
- aus dem theoretischen Beschleunigungsmoment (42) mittels einer inversen Vorsteuerung (60) ein theoretischer Soll-Beschleunigungswert (58) erstellt wird,
- ein Ist-Beschleunigungswert (44) erfasst wird, und der Ist-Beschleunigungswert (44) und der theoretische Soll-Beschleunigungswert (58) einem Regler (46) zugeführt werden, mittels dessen das Kompensationsmoment (38) erstellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug. Die Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Bremssystems und/oder eines Antriebs.
  • Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise Aktoren zur Beeinflussung der Längsdynamik auf, nämlich zur Beschleunigung und/oder Abbremsung des Kraftfahrzeugs parallel zu dessen Längsrichtung, also zu dessen Fortbewegungsrichtung. Ein derartiger Aktor ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Bremssystem. Bei geeigneter Ansteuerung wird mittels dieser das Kraftfahrzeug in dessen Längsrichtung beschleunigt.
  • Meist weisen die Aktoren unterschiedliche Betriebszustände auf, wobei in Abhängigkeit der Betriebszustände eine Beeinflussung des Kraftfahrzeugs unterschiedlich ausfällt. So ist insbesondere bei einem Verbrennungsmotor mit Turboaufladung die maximal aufbringbare Beschleunigung von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig. Bei einer vergleichsweise geringen Drehzahl ist lediglich ein vergleichsweise geringes Drehmoment und somit eine vergleichsweise geringe Beschleunigung realisierbar. Sofern die Drehzahl, beispielsweise aufgrund der andauernden Beschleunigung, angestiegen ist, ist hingegen eine vergleichsweise starke Beschleunigung ermöglicht, sodass eine Reaktionszeit des Aktors verkürzt ist. Auch bei dem Bremssystem ist die Zeit zur Realisierung einer bestimmten Verzögerung abhängig von dem aktuellen Zustand, insbesondere ob ein Vordruck aufgebaut wurde.
  • Kraftfahrzeuge weisen in zunehmendem Maße Assistenzsystem auf, mittels derer eine Beeinflussung der Längsdynamik erfolgt, beispielsweise Geschwindigkeitsregelanlagen oder automatische Abstandsregelanlagen. Hierbei wird eine bestimmte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs seitens des Fahrers vorgegeben und das Kraftfahrzeug auf diese Geschwindigkeit geregelt, wobei es situationsabhängig erforderlich ist, das Kraftfahrzeug abzubremsen oder zu beschleunigen.
  • Mittels des Assistenzsystems wird daher ein Soll-Beschleunigungswert zur Verfügung gestellt. Üblicherweise wird dieser einer Vorsteuerung zugeführt und hieraus ein Soll-Moment abgeleitet, mittels dessen der Aktor zur Beeinflussung der der Längsdynamik angesteuert wird. Hierbei wird meist ein Luftwiderstand, ein Gewicht des Kraftfahrzeugs und/oder eine etwaige Neigung der Fahrspur berücksichtigt. Die tatsächlich realisierte Ist-Beschleunigung wird meist einen Regler zugeführt und dort mit dem bereitgestellten Soll-Beschleunigungswert verglichen. Die beiden Werte weichen üblicherweise voneinander ab, da mittels der Vorsteuerung nicht sämtliche, tatsächlich auf das Kraftfahrzeug einwirkende Einflüsse berücksichtigt werden können. In Abhängigkeit des Vergleichs wird das Soll-Moment angepasst, sodass auch tatsächlich der gewünschte Soll-Beschleunigungswert realisiert wird.
  • Aufgrund der Dynamik des Kraftfahrzeugs und/oder des Aktors erfolgt jedoch stets eine zeitlich versetzte Reaktion, also der Regelstrecke. Daher wird dem Regler nicht der tatsächliche Soll-Beschleunigungswert, der auch der Vorsteuerung zugeleitet wird, herangezogen, sondern dieser wird gefiltert. Mittels des Filters erfolgt eine Berücksichtigung der Trägheit des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten erfolgt mittels des Filters ein zeitliches Zurückhalten des Soll-Beschleunigungswerts und somit eine zeitliche Verzögerung. Hierbei ist die zeitliche Verzögerung üblicherweise konstant gewählt, was eine Regelstruktur vereinfacht. Insbesondere als zeitliche Verzögerung ein durchschnittlicher Wert herangezogen, der beispielsweise auf den Antrieb des Kraftfahrzeugs angepasst ist. Sofern eine Änderung des Antriebs erfolgt, ist es somit erforderlich, ebenfalls den Filter anzupassen. Auch ist bei einer Situation mit einer vergleichsweise hohen Dynamik, also beispielsweise bei einer vergleichsweise großen/häufigen Änderung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, eine geeignete Regelung nicht möglich, sodass eine Überkompensation oder Unterkompensation mittels des Reglers erfolgt. Daher wird der Soll-Beschleunigungswert lediglich erst nach einer längeren Zeitspanne tatsächlich erreicht, und es ist keine im Wesentlichen konstante Beschleunigung für den Nutzer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar, weswegen ein Komfort schmälert ist.
  • Aus DE 196 54 769 A1 ist ein Verfahren zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird mittels eines Beobachters ein Korrekturmoment ermittelt. Das Korrekturmoment selbst wird anhand beispielsweise eines Motormoments, einer Fahrzeuggeschwindigkeit sowie von Fahrzeugparametern erstellt. Das Korrekturmoment wird zu einem Soll-Moment aufaddiert, und anhand dessen wird ein Aktor angesteuert.
  • In DE 103 26 562 A1 ist eine Vorrichtung zur Längsführung eines Kraftfahrzeugs offenbart. Es soll mithilfe mathematischer Modelle das dynamische Verhalten eines Aktors kompensiert werden. Das Verhalten des Aktors wird dabei durch ein speziell auf diesen Aktor abgestimmtes mathematisches Modell simuliert.
  • DE 100 19 190 A1 zeigt ein Verfahren zur adaptiven Abstands- und/oder Fahrgeschwindigkeitsregelung bei einem Kraftfahrzeug. In einem ersten Betriebsmodus wird ein Motor des Kraftfahrzeugs und in einem zweiten Betriebsmodus eine Bremse des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit einer eine Beschleunigung repräsentierenden Größe angesteuert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs als auch eine besonders geeignete Vorrichtung zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug sowie anzugeben, wobei vorteilhafterweise eine Gleichmäßigkeit und/oder ein Komfort erhöht ist.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 7 und hinsichtlich des Kraftfahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das Verfahren dient der Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf. Mittels der Räder erfolgt im bestimmungsgemäßen Zustand insbesondere ein Kontakt mit einer Umgebung, zweckmäßigerweise einem Boden, wie einer Fahrspur. Das Kraftfahrzeug ist landgebunden und vorzugsweise unabhängig von Schienen oder dergleichen bewegbar. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus. Das Kraftfahrzeug weist für den Vortrieb beispielsweise einen Antrieb mit einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor oder einer Kombination hieraus auf. Zweckmäßigerweise sind mittels des jeweiligen Motors zumindest eines, vorzugsweise zwei oder sämtliche der etwaigen Räder angetrieben. Geeigneterweise weist das Kraftfahrzeug ein Bremssystem auf, mittels dessen bei geeigneter Ansteuerung eine Abbremsung des Kraftfahrzeugs erfolgt.
  • Insbesondere ist das Kraftfahrzeug geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, autonom bewegt zu werden, insbesondere automatisiert. Bevorzugt wird hierbei mittels des Kraftfahrzeugs ein Automatisierungslevel größer oder gleich 3 erreicht. Alternativ sind auch geringere Level möglich.
  • Das Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Arbeitsschritt ein Soll-Beschleunigungswert bereitgestellt wird. Der Soll-Beschleunigungswert ist insbesondere eine Führungsgröße. Der Soll-Beschleunigungswert liegt beispielsweise als SI-Einheit vor, also insbesondere in der Einheit m/s2. Alternativ hierzu wird der Soll-Beschleunigungswert einheitenlos oder einer willkürlichen Einheit bereit gestellt. Zumindest jedoch korrespondiert der Soll-Beschleunigungswert zu einer gewünschten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Zum Beispiel ist der Soll-Beschleunigungswert ein positiver Wert und korrespondiert zu einer Zunahme der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Jedoch ist es auch möglich, dass der Soll-Beschleunigungswert negativ ist, was somit zu einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs korrespondiert. Ferner ist es möglich, dass als Soll-Beschleunigungswert 0 (Null) herangezogen wird, sodass das Kraftfahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt werden soll.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird mittels einer Vorsteuerung anhand des Soll-Beschleunigungswerts ein Vorsteuermoment erstellt. Das Vorsteuermoment korrespondiert zu einem erforderlichen Drehmoment, um den Soll-Beschleunigungswert zu erreichen, wobei zweckmäßigerweise aktuelle Anforderungen und/oder Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden. Insbesondere wird hierbei ein aktuelles Gewicht des Kraftfahrzeugs oder zumindest ein geschätztes Gewicht des Kraftfahrzeugs berücksichtigt sowie etwaige auf das Kraftfahrzeug wirkende Kräfte, wie ein Fahrtwiderstand, beispielsweise aufgrund von Reibung und/oder Fahrtwind. Ferner wird zweckmäßigerweise eine Hangabtriebskraft berücksichtigt, also ob das Kraftfahrzeug entlang der Horizontalen oder in einem Winkel bezüglich der horizontalen bewegt wird. Zweckmäßigerweise wird zusätzlich eine Trägheit berücksichtigt, beispielsweise eine rotatorische Trägheit, die anhand des Antriebsstrangs und/oder der Räder vorgegeben wird. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird bei der Erstellung des Vorsteuermoments eine translatorisch Trägheit berücksichtigt.
  • Zusammenfassend verwendet die Vorsteuerung zweckmäßigerweise ein physikalisches Längsdynamikmodell des Kraftfahrzeugs, dass beispielsweise auf das spezielle Kraftfahrzeug, geeigneterweise die aktuelle Situation des Kraftfahrzeugs, angepasst ist. Alternativ hierzu ist das Längsdynamikmodell lediglich auf den bestimmten Kraftfahrzeugtyp angepasst, was Herstellungskosten reduziert. Stets wird mittels der Vorsteuerung ermittelt, welches Vorsteuermoment erforderlich ist, um den Soll-Beschleunigungswert zu erzielen. Somit werden mittels der Vorsteuerung zweckmäßigerweise die rotatorische/translatorische Trägheit sowie die Fahrwiderstände und/oder die Hangabtriebskraft berücksichtigt.
  • Zu dem Vorsteuermoment wird ein Kompensationsmoment addiert, und die Summe wird als Soll-Moment herangezogen. Ein Aktor zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs wird mit den Soll-Moment beaufschlagt. Hierbei weist das Kraftfahrzeug zweckmäßigerweise einen oder mehrere derartige Aktoren auf, und/oder der Aktor umfasst vorzugsweise mehrere Einzelaktoren. Ein derartiger Einzelaktor ist beispielsweise das etwaige Bremssystem und/oder der etwaige Antrieb. Der Aktor wird mittels des Soll-Moments betrieben, sodass mittels des Aktors das Soll-Moment erzeugt wird. Mit anderen Worten erfolgt die Beeinflussung der Längsdynamik über das Soll-Moment. Beispielsweise weist der Aktor eine eigenständige Steuerung auf. Insbesondere wird mit der Steuerung des Aktors das Soll-Moment in eine geeignete Stellgröße umgesetzt, mittels derer die Beeinflussung der Längsdynamik erfolgt. Folglich wird das Kraftfahrzeug aufgrund der Beaufschlagung mit dem Soll-Moment beschleunigt.
  • Mittels des Aktors wird ein theoretisches Beschleunigungsmoment geschätzt. Das theoretische Beschleunigungsmoment wird zweckmäßigerweise mittels der Steuerung des Aktors berechnet, wobei der aktuelle Betriebszustands des Aktors berücksichtigt wird. Hierbei unterscheidet sich das theoretische Beschleunigungsmoment beispielsweise von dem Soll-Moment, insbesondere sofern der Aktor eine bestimmte Trägheit aufweist. Sofern beispielsweise mittels des Aktors aufgrund des aktuellen Betriebszustands nicht das Soll-Moment aufgebracht werden kann, ist das theoretische Beschleunigungsmoment kleiner als das Soll-Moment, zumindest deren jeweiligen Betrag. Das theoretisches Beschleunigungsmoment wird beispielsweise bereits bei einer unterlagerten Regelung des Aktors herangezogen oder wird zur Überprüfung der Betriebssicherheit und/oder Zuverlässigkeit des Aktors verwendet. Mit anderen Worten wird das theoretische Beschleunigungsmoment zur Fehlerüberprüfung herangezogen. Zusammenfassend wird insbesondere mittels einer etwaigen Steuerung des Aktors (Aktorsteuerung) das umgesetzte Ist-Moment geschätzt oder gemessen und geeigneterweise als das theoretische Beschleunigungsmoment herangezogen.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird aus dem theoretischen Beschleunigungsmoment mittels einer inversen Vorsteuerung ein theoretischer Soll-Beschleunigungswert erstellt. Die inverse Vorsteuerung verwendet zweckmäßigerweise die gleichen Gleichungen und/oder Einflussgrößen wie die Vorsteuerung, wobei jedoch die Umkehrfunktion verwendet wird. Mit anderen Worten wird aus dem Beschleunigungsmoment der Beschleunigungswert erstellt. Mit anderen Worten wird mittels der inversen Vorsteuerung ermittelt, welche Beschleunigung, also der theoretische Soll-Beschleunigungswert, sich ergibt, wenn mittels des Aktors das theoretische Beschleunigungsmoment aufgebracht wird. Da das theoretische Beschleunigungsmoment von den Soll Moments aufgrund des Betriebszustands des Aktors abweichen kann, und ferner das Kompensationsmoment vorhanden ist, ist es möglich, dass sich der theoretische Soll-Beschleunigungswert von dem Soll-Beschleunigungswert unterscheidet.
  • Ferner wird ein Ist-Beschleunigungswert erfasst. Der Ist-Beschleunigungswert korrespondiert hierbei zur tatsächlichen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, die sich insbesondere aufgrund der Beaufschlagung des Aktors mit dem Soll-Moment ergibt. Zweckmäßigerweise wird der Ist-Beschleunigungswert direkt und/oder mittels eines Sensors erfasst, vorzugsweise mittels eines Beschleunigungssensors. Alternativ wird als Sensor herangezogen, der den Ist-Beschleunigungswert zweckmäßigerweise anhand einer mehrdimensionalen Inertialsensorik und/oder Raddrehzahlen erfasst. Zumindest dient der Sensor der Erfassung der Beschleunigung, zweckmäßigerweise dem Messen hiervon.
  • Der Ist-Beschleunigungswert und der theoretische Soll-Beschleunigungswert werden einem Regler zugeführt, mittels dessen das Kompensationsmoment erstellt wird, das insbesondere zu dem Vorsteuermoment addiert wird, sodass sich ein abgeändertes Soll-Moment ergibt. Das Kompensationsmoment wird zweckmäßigerweise mittels des Reglers derart erstellt, dass eine Differenz zwischen dem Ist-Beschleunigungswert und dem theoretischen Soll-Beschleunigungswert ausgeglichen wird. Mit anderen Worten wird mittels des Reglers der Ist-Beschleunigungswert auf den theoretischen Soll-Beschleunigungswert geregelt, wofür das Kompensationsmoment herangezogen wird.
  • Aufgrund des Verfahrens wird eine Zeitverzögerung sowie ein Betriebspunkt/Arbeitspunkt des Aktors berücksichtigt, sodass eine Überkompensation durch den Regler im Wesentlichen ausgeschlossen ist, insbesondere, sofern aufgrund der Vorgabe des Soll-Beschleunigungswerts der Betriebspunkt des Aktors über die Zeit und somit dessen und dessen aufbringbares Drehmoment unterschiedlich ist. Dies wird insbesondere mittels des geschätzten theoretischen Beschleunigungsmoments berücksichtigt. Somit erfolgt mittels des Reglers eine Erstellung des Kompensationsmoments, die im Wesentlichen unabhängig von dem aktuellen Betriebspunkten des Aktors ist. Folglich ist eine Über- und/oder Unterkompensation vermieden und der Soll-Beschleunigungswert wird durch den Ist-Beschleunigungswert vergleichsweise zeitnah realisiert. Somit sind eine Gleichmäßigkeit und folglich auch ein Komfort für den Nutzer erhöht.
  • Bei dem Verfahren ist in der Regelstruktur im Wesentlichen kein Wissen um den aktuellen Betriebspunkt des Aktors und dessen Aufbau erforderlich. Somit ist es möglich, das Verfahren im Wesentlichen unabhängig von dem Aktor auszugestalten. Bei einer Änderung des Aktors ist eine Anpassung der Vorsteuerung und/oder sonstiger Bestandteil nicht erforderlich. Die Anpassung erfolgt vielmehr lediglich mittels der Anpassung des theoretischen Beschleunigungswerts, der jedoch mittels des (geänderten) Aktors selbst erstellt wird.
  • Die Vorsteuerung umfasst insbesondere ein theoretisches Modell des Kraftfahrzeugs, wobei die inverse Vorsteuerung zweckmäßigerweise das invertierte Modell umfasst. Alternativ hierzu verwenden sowohl die Vorsteuerung als auch die inverse Vorsteuerung das gleiche Modell, sodass benötigte Ressourcen reduziert sind. Hierbei sind jedoch die Eingaben und Ausgaben zueinander vertauscht. Mittels der Vorsteuerung wird vorzugsweise zunächst eine Kraft ermittelt, die erforderlich ist, um den Soll-Beschleunigungswert zu erreichen. Hierfür werden insbesondere der Soll-Beschleunigungswert und die Masse des Kraftfahrzeugs herangezogen. Diese Kraft wird insbesondere um die Hangabtriebskraft und oder etwaige Kräfte bereinigt, die auf das Kraftfahrzeug wirken, wie ein Luftwiderstand oder eine Reibung. Anhand der erforderlichen Kraft wird zweckmäßigerweise das Vorsteuermoment als Drehmoment abgeleitet. Mit anderen Worten ist das Vorsteuermoment ein Drehmoment. Hierbei wird geeigneterweise eine Rädergröße und/oder weitere Massen, wie die Masse der Räder oder des etwaigen Antriebsstrangs berücksichtigt.
  • Zweckmäßigerweise wird von dem theoretischen Beschleunigungsmoment das Kompensationsmoment abgezogen, bevor diesen der inversen Vorsteuerung zugeführt wird. Folglich wird bei der inversen Vorsteuerung und somit auch bei dem theoretischen Soll-Beschleunigungswert bereits die geänderte Ansteuerung des Aktors aufgrund des aktuellen Kompensationsmoments berücksichtigt. Infolgedessen ist eine Überkompensation vermieden, und der Soll-Beschleunigungswert wird mittels des Ist-Beschleunigungswerts zielgenauer erreicht.
  • Beispielsweise wird als Regler ein P-Regler herangezogen. Hierbei erfolgt insbesondere somit die Erstellung des Kompensationsmoments anhand der Differenz zwischen dem Ist-Beschleunigungswert und dem theoretischen Soll-Beschleunigungswert. Folglich erfolgt eine vergleichsweise schnelle Reaktion auf etwaige Abweichungen. Geeigneterweise wird die Differenz mittels eines geeigneten Faktors gewichtet. In einer Alternative hierzu wird ein I-Regler herangezogen, sodass das Kompensationsmoment von der zeitlichen Entwicklung der Differenz zwischen dem Ist-Beschleunigungswert und dem theoretischen Soll-Beschleunigungswert abhängt. Folglich erfolgt über die Zeit eine tatsächliche Anpassung des Ist-Beschleunigungswerts auf den theoretischen Soll-Beschleunigungswert.
  • Besonders bevorzugt jedoch wird als Regel ein PI-Regler herangezogen, wobei die aktuelle Differenz geeigneterweise unterschiedlich zu der aufsummierten Differenz gewichtet wird. Infolgedessen erfolgt eine tatsächliche Anpassung des Ist-Beschleunigungswerts auf den theoretischen Soll-Beschleunigungswert, wobei bei einer vergleichsweise großen aktuellen Abweichung eine vergleichsweise schnelle Anpassung erfolgt.
  • Beispielsweise wird der Soll-Beschleunigungswert seitens des Fahrers vorgegeben. Insbesondere wird der Soll-Beschleunigungswert mittels eines Pedals erstellt, wie eines Bremspedals und/oder eines Gaspedals. In Abhängigkeit der Stellung des jeweiligen Pedals wird vorzugsweise der Soll-Beschleunigungswert ermittelt, wobei beispielsweise ein linearer, ein quadratischer, ein exponentiellen oder ein sonstiger funktioneller Zusammenhang zwischen der Winkelstellung des jeweiligen Pedals und dem Soll-Beschleunigungswert herangezogen wird.
  • Besonders bevorzugt jedoch wird der Soll-Beschleunigungswert mittels eines Fahrassistenzsystems bereitgestellt. Hierbei soll der Soll-Beschleunigungswert im Wesentlichen unverzüglich oder zumindest unabhängig von aktuellen Betriebspunkten des Aktors erreicht werden. Aufgrund des Verfahrens ist ein Wissen um die tatsächliche Ausgestaltung des Aktors und dessen Betriebszuständen sowie dessen Reaktionszeiten in dem Fahrassistenzsystem nicht erforderlich. Aufgrund des Verfahrens erfolgt dennoch eine auf den Aktor angepasst Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs, sodass ein Erreichen des Soll-Beschleunigungswert verbessert ist
  • Insbesondere wird, sofern der Soll-Beschleunigungswert seitens des Fahrers, beispielsweise mittels des Pedals, direkt vorgegeben wird, die Vorsteuerung nicht verwendet, sondern anhand der Stellung des Pedals wird das Soll-Moment direkt ermittelt, beispielsweise anhand eines linearen oder eines sonstigen funktionalen Zusammenhangs, beispielsweise eines exponentiellen. Somit ist für den Fahrer eine im Wesentlichen direkte und/oder nachvollziehbare Reaktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dessen Eingabe wahrnehmbar. Bei dem Fahrassistenzsystem hingegen ist dies nicht erforderlich.
  • Das Fahrassistenzsystem ist beispielsweise eine Geschwindigkeitsregelung Anlage oder ein Notbremsassistent. Besonders bevorzugt ist das Fahrassistenzsystem ein Abstandsregelanlage („adaptive cruise control“; ACC). Hierbei wird seitens des Fahrers eine gewünschte Geschwindigkeit vorgegeben und das Kraftfahrzeug auf die gewünschte Geschwindigkeit geregelt. Wenn die Geschwindigkeit erreicht ist, erfolgt üblicherweise keine weitere Beschleunigung, sodass als Soll-Beschleunigungswert üblicherweise 0 m/s2 herangezogen wird. Bei einer Bergab- oder Bergauffahrt wird mittels der Vorsteuerung und der inversen Vorsteuerung sichergestellt, dass auch stets der Soll-Beschleunigungswert realisiert wird.
  • Falls vor dem Kraftfahrzeug ein weiteres Fahrzeug auftaucht, das mit einer geringeren Geschwindigkeit bewegt wird, wird mittels der Abstandsregelanlage die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verringert, sodass ein bestimmter Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug nicht unterschritten wird. Somit wird der Soll-Beschleunigungswert angepasst, und aufgrund der Vorsteuerung und der inversen Vorsteuerung erfolgt ein komfortables Abbremsen des Kraftfahrzeugs. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug die Fahrspur verlässt, wird das Kraftfahrzeug aufgrund der Abstandsregelanlage (Abstandsregelassistent) erneut auf die ursprüngliche Geschwindigkeit beschleunigt, wobei mittels der inversen Vorsteuerung der aktuelle Betriebszustands des Aktors berücksichtigt wird.
  • Beispielsweise wird die inverse Vorsteuerung stets verwendet, wenn das Kraftfahrzeug aktiviert ist, also insbesondere bewegt wird. Alternativ hierzu wird die inverse Vorsteuerung stets dann verwendet, wenn der Soll-Beschleunigungswert mittels des etwaigen Assistenzsystems vorgegeben wird. Besonders bevorzugt jedoch erfolgt die Verwendung der inversen Vorsteuerung lediglich dann, wenn eine Bedingung nicht vorliegt. Falls die Bedingung vorliegt, wird zweckmäßigerweise der theoretische Soll-Beschleunigungswert nicht verwendet. In diesem Fall wird geeigneterweise der Soll-Beschleunigungswert dem Regler anstatt dem theoretischen Soll-Beschleunigungswert zugeführt, wobei der Soll-Beschleunigungswert geeigneterweise um einen Zeitverzögerungswert verzögert wird.
  • Der Zeitverzögerungswert ist vorzugsweise konstant und beispielsweise auf das Kraftfahrzeug oder den jeweiligen Kraftfahrzeugtyp angepasst. Zum Beispiel ist der Zeitverzögerungswert von einem Betriebspunkt des Aktors abhängig. Insbesondere ist Zeitverzögerungswert auf den Aktor zur Beeinflussung der Längsdynamik angepasst und entspricht beispielsweise einer durchschnittlichen Zeitverzögerung des Aktors, also der Latenz der Regelstrecke. Somit erfolgt über den zeitlichen Verlauf eine Anpassung des Ist-Beschleunigungswerts, also der Ist-Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, auf den Soll-Beschleunigungswert, wobei eine Zeitspanne zur Realisierung einer vergleichsweise geringen Abweichung zwar erhöht ist. Jedoch ist in diesem Fall eine Fehleranfälligkeit reduziert, weswegen eine Robustheit erhöht. So ist beispielsweise bei einem systematischen fehlerhaften Schätzen des theoretischen Beschleunigungsmoments und/oder einer fehlerhaften Vorsteuerung bzw. inversen Vorsteuerung ein Ausgleich möglich, sodass die tatsächliche Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, also der Ist-Beschleunigungswert, auf den Soll-Beschleunigungswert angepasst wird.
  • Die Bedingung ist beispielsweise eine fehlerhafte Ermittlung des Vorsteuermoments, des theoretischen Soll-Beschleunigungswerts und/oder des theoretischen Beschleunigungsmoments. Vorzugsweise erfolgt die Überprüfung auf eine fehlerhafte Erstellung mittels einer Prüfvorrichtung, mittels derer insbesondere die Vorsteuerung, die inverse Vorsteuerung und/oder der Aktor überprüft wird. Sofern hierbei ein Fehler erfasst wird, ist insbesondere die Bedingung erfüllt.
  • Besonders bevorzugt jedoch wird als Bedingung eine zeitliche Konstanz des Soll-Beschleunigungswert herangezogen. Hierbei wird insbesondere überprüft, ob der Soll-Beschleunigungswert über eine bestimmte Zeitspanne nicht oder lediglich in einem vergleichsweise geringem Maße verändert wird, also ob die Veränderung geringer als ein Grenzwert ist. Geeigneterweise wird hierfür die Ableitung des Soll-Beschleunigungswert ermittelt oder dessen Durchschnitt. Alternativ oder in Kombination hierzu wird als Bedingung herangezogen, dass seitens des Fahrers keine Eingriffe erfolgen, insbesondere für eine bestimmte Zeitspanne. Somit wird insbesondere der Soll-Beschleunigungswert nicht durch den Fahrer vorgegeben.
  • In einer weiteren Alternative, die bevorzugt in Kombination herangezogen wird, wird als Bedingung herangezogen, dass keine Beschränkung für das Soll-Moment vorliegt. Falls somit eine Beschränkung vorliegt, ist die Bedingung erfüllt. Daher wird dann, wenn keine dynamische Beeinflussung des Aktors erfolgt, also im Wesentlichen keine umfangreiche Änderung des Soll-Beschleunigungswert vorliegt, die inverse Vorsteuerung nicht herangezogen. Bei einer vergleichsweise geringen Änderung des Soll-Beschleunigungswerts, also einer zeitlichen Konstanz hiervon, ist die Reaktion des Aktors im Wesentlichen unabhängig von dessen Betriebspunkt oder wird zumindest durch diesen lediglich gering beeinflusst. Zumindest jedoch ist die Reaktion des Reglers vergleichsweise gering. Somit wird bei der Heranziehung des Soll-Beschleunigungswert, der um den Zeitverzögerungswert verzögert ist, auch etwaige Abweichungen oder Ungenauigkeiten beim Schätzen des theoretischen Beschleunigungsmoments aufgehoben. Folglich sind eine Anpassung und Zuverlässigkeit verbessert.
  • Die Vorrichtung ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und dient der Längsdynamikregelung. Die Vorrichtung ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein Soll-Beschleunigungswert bereitgestellt wird, und mittels einer Vorsteuerung anhand des Soll-Beschleunigungswerts ein Vorsteuermoment erstellt wird. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Schnittstelle auf, über die der Soll-Beschleunigungswert eingelesen wird. Alternativ hierzu wird der Soll-Beschleunigungswert beispielsweise mittels der Vorrichtung selbst erstellt, insbesondere in Abhängigkeit von aktuellen Anforderungen. Vorzugsweise ist die Vorsteuerung ein Bestandteil der Vorrichtung und zweckmäßigerweise auf das Kraftfahrzeug oder zumindest den jeweiligen Kraftfahrzeugtyp angepasst.
  • Das Vorsteuermoment und ein Kompensationsmoment werden zu einem Soll-Moment aufaddiert, und ein Aktor zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs wird mit dem Soll-Moment beaufschlagt, sodass das Kraftfahrzeug beschleunigt wird, wobei ein theoretisches Beschleunigungsmoment mittels des Aktors geschätzt wird. Beispielsweise ist der Aktor ein Bestandteil der Vorrichtung, oder die Vorrichtung umfasst insbesondere eine Schnittstelle, über die der Aktor mit dem Soll-Moment beaufschlagt wird. Besonders bevorzugt erfolgt ebenfalls über die Schnittstelle ein Einlesen des theoretischen Beschleunigungsmoments.
  • Aus dem theoretischen Beschleunigungsmoment wird mittels einer inversen Vorsteuerung ein theoretischer Soll-Beschleunigungswert erstellt. Die inverse Vorsteuerung ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil der Vorrichtung und weist im Wesentlichen die inversen Berechnungsvorschriften der vor Steuerung auf. Beispielsweise werden die Vorsteuerung und die inverse Vorsteuerung mit derselben Einheit gebildet, die lediglich unterschiedlich angesteuert wird. Somit sind ein Ressourcenbedarf und eine Fehleranfälligkeit verringert.
  • Ein Ist-Beschleunigungswert wird erfasst, beispielsweise mittels eines Sensors. Der Sensor ist zum Beispiel ein Bestandteil der Vorrichtung, oder die Vorrichtung weist eine Schnittstelle auf, die signaltechnisch mit dem Sensor gekoppelt ist. Der Ist-Beschleunigungswert und der theoretische Soll-Beschleunigungswert werden einem Regler zugeführt, mittels dessen das Kompensationsmoment erstellt wird. Gleicherweise ist der Regler ein Bestandteil der Vorrichtung und beispielsweise ein PI-Regler.
  • Die Vorrichtung umfasst geeigneterweise ferner eine Steuereinheit, die beispielsweise mittels eines Mikrocomputers gebildet ist. Zweckmäßigerweise wird das Verfahren mittels der Steuereinheit durchgeführt, die geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, ist, das Verfahren durchzuführen. Geeigneterweise weist die Vorrichtung mehrere Schnittstellen auf, die beispielsweise zu einer einzigen Schnittstelle zusammengefasst sind. Die gemeinsame Schnittstelle ist hierbei vorzugsweise nach einem Bus-Standard ausgestaltet, beispielsweise einem CAN-Bus-Standard oder einem Flexray-Bus-Standard.
  • Das Kraftfahrzeug weist eine Anzahl an Rädern auf. Mittels der Räder erfolgt insbesondere ein Kontakt mit einer Umgebung, zweckmäßigerweise einem Boden, wie einer Fahrspur. Das Kraftfahrzeug ist landgebunden und vorzugsweise unabhängig von Schienen oder dergleichen bewegt war. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus. Zudem weist das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Fahrwerk auf, mittels dessen die Räder mit einer Karosserie und/oder einem Chassis des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Hierbei sind die Räder bezüglich des Chassis/Karosserie aufgrund des Fahrwerks beweglich. Mit anderen Worten erfolgt eine Lagerung der Räder bezüglich des Chassis/Karosserie mittels des Fahrwerks.
  • Ferner weist das Kraftfahrzeug zweckmäßigerweise einen Antrieb auf. Der Antrieb umfasst beispielsweise einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor. Alternativ hierzu weist der Antrieb sowohl einen Elektromotor als auch ein Verbrennungsmotor auf. Mittels des Antriebs erfolgt ein Antrieb zumindest eines der Räder des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zweier der Räder oder sämtliche Räder des Kraftfahrzeugs. Hierfür ist der Antrieb vorzugsweise über einen Antriebsstrang mechanisch mit dem jeweiligen Rad gekoppelt. Somit erfolgt mittels des Antriebs bei geeigneter Ansteuerung eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs oder zumindest ein Ausgleich einer Reibung, sodass das Kraftfahrzeug mit im Wesentlichen einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird.
  • Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu weist das Kraftfahrzeug ein Bremssystem auf. Das Bremssystem umfasst beispielsweise eine oder mehrere Bremsen, von denen zumindest einem der Räder jeweils eine zugeordnet ist. Geeigneterweise ist jedem der Räder jeweils eine der Bremsen zugeordnet. Bei Betätigung der jeweiligen Bremse wird hierbei das jeweils zugeordnete Rad abgebremst, sodass das Kraftfahrzeug verzögert wird. Zweckmäßigerweise weist das Bremssystem einen Rekuperator auf, beispielsweise einen Generator.
  • Der Antrieb oder das Bremssystem, vorzugsweise sowohl der Antrieb als auch das Bremssystem, bilden einen Aktor zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten ist es möglich, bei geeigneter Ansteuerung des Antriebs/Bremssystems aufgrund der Wirkverbindung mit den Rädern die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs zu beeinflussen und dieses zum Beispiel abzubremsen oder zu beschleunigen.
  • Ferner weist das Kraftfahrzeug einen Sensor zur Erfassung eines Ist-Beschleunigungswert auf. Der Sensor ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor oder ein sonstiger Sensor zur Erfassung der Beschleunigung. Bei Betrieb wird mittels des Sensors die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erfasst und dieser Wert als Ist-Beschleunigungswert herangezogen. Zudem weist das Kraftfahrzeug eine Vorrichtung zur Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs auf. Die Vorrichtung ist gemäß einem Verfahren zur Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs betrieben. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Steuereinheit auf, mittels derer zumindest teilweise das Verfahren zur Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf die Vorrichtung/Kraftfahrzeug zu übertragen und umgekehrt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Längsdynamikregelung,
    • 2 ein Verfahren zur Längsdynamikregelung des Kraftfahrzeugs, und
    • 3 vereinfacht die Vorrichtung zur Längsdynamikregelung.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Anzahl an Rädern 4 gezeigt, mittels derer ein Kontakt zu einem Boden 6 in Form einer Fahrspur erfolgt. Das Kraftfahrzeug 2 weist ein Fahrassistenzsystem 8 in Form einer Abstandsregelanlage (Acc) auf. Mittels des Fahrassistenzsystems 8 wird bei Betrieb ein vorausfahrendes weiteres Kraftfahrzeug erfasst und sichergestellt, dass der Abstand des Kraftfahrzeugs 2 zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 2 einen bestimmten vorgegebenen Abstand nicht unterschreitet. Sofern kein derartiges vorausfahrendes Kraftfahrzeug vorhanden ist, wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 auf einen bestimmten, von einem Fahrer vorgegebenen Wert, eingestellt.
  • Das Kraftfahrzeug 2 weist ferner einen Antrieb 10 auf, der auf einige der Räder 4 wirkt. Der Antrieb 10 umfasst hierfür einen Verbrennungsmotor sowie einen nicht näher dargestellten Elektromotor, die über einen nicht näher dargestellten Antriebsstrang einen Teil der Räder 4 antreiben. Zudem umfasst das Kraftfahrzeug 2 ein Bremssystem 12, das eine Bremssteuerung 14 aufweist. Die Bremssteuerung 14 ist mittels hydraulischer Leitungen mit Bremsen 16 des Bremssystems 12 verbunden, wobei jedem der Räder 4 jeweils eine der Bremsen 16 zugeordnet ist. Bei Aktivierung jeder Bremse 16 wird eine Rotation des jeweils zugeordneten Rads 4 mittels der jeweiligen Bremse 16 unterbunden oder zumindest verlangsamt. Somit sind sowohl der Antrieb 10 als auch das Bremssystem 12 in Wirkverbindung mit zumindest einem Teil der Räder 4 und bilden zusammen folglich einen Aktor 18 zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs 2.
  • Das Kraftfahrzeug 2 umfasst ferner eine Vorrichtung 20 zur Längsdynamikregelung. Hierfür ist die Vorrichtung 20 mit dem Aktor 18, also sowohl dem Bremssystem 12 als auch dem Antrieb 10, signaltechnisch gekoppelt, und diese werden m ittels der Vorrichtung 20 geeignet gesteuert. Auch ist das Fahrassistenzsystem 8 signaltechnisch mit der Vorrichtung 20 verbunden. Die signaltechnische Kopplung erfolgt beispielsweise mittels jeweils zugeordneter Leitungen oder über ein gemeinsames Bussystem. Zusätzlich umfasst das Kraftfahrzeug 2 einen Sensor 22, der ein Beschleunigungssensor ist.
  • In 2 ist ein Verfahren 24 zur Regelung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs 2 gezeigt, dass mittels der Vorrichtung 20 durchgeführt wird. In einem ersten Arbeitsschritt 26 wird mittels des Fahrassistenzsystems 8 ein Soll-Beschleunigungswert 28 bereitgestellt. Der Soll-Beschleunigungswert 28 ist auf den gewünschten Abstand zu dem etwaigen vorausfahrenden Kraftfahrzeug oder die seitens des Fahrers vorgegeben Wunschgeschwindigkeit angepasst. In einem sich anschließenden zweiten Arbeitsschritt 30 wird das Kraftfahrzeug 2 auf den Soll-Beschleunigungswert 28 geregelt, wofür eine in 3 gezeigte Regelstruktur 32 verwendet wird, die zumindest teilweise mittels der Vorrichtung 20 gebildet ist.
  • Der Soll-Beschleunigungswert 28 wird einer Vorsteuerung 34 zugeführt, mittels derer ein Vorsteuermoment 36 erstellt wird. Das Vorsteuermoment 36 korrespondiert zu dem Drehmoment, das mittels des Aktors 18 aufgebracht werden muss, um den Soll-Beschleunigungswert 28 zu erreichen. Das Vorsteuermoment 36 ist anhand eines Modells theoretisch berechnet, wobei sowohl das Gewicht des Kraftfahrzeugs 2 als auch eine Neigung des Bodens 6 sowie etwaige Trägheitsmomente und sonstige, erfassbare oder erfasste Kräfte berücksichtigt werden.
  • Zu dem Vorsteuermoment 36 wird ein Kompensationsmoment 38 addiert, sodass sich ein Soll-Moment 40 ergibt. Das Soll-Moment 40 ist somit die Summe aus dem Vorsteuermoment 36 und dem Kompensationsmoment 38. Der Aktor 18 wird mittels des Soll-Moments 40 beaufschlagt, sodass das Kraftfahrzeug 2 entsprechend des Soll-Moment 40 beschleunigt wird. Zudem wird mittels des Aktors 18 ein theoretisches Beschleunigungsmoment 42 geschätzt. Das theoretische Beschleunigungsmoment 42 entspricht der angenommenen, also geschätzten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 aufgrund der Ansteuerung des Aktors 18. Da das schätzen mittels des Aktors 18 erfolgt, wird hierbei auch ein aktueller Betriebszustand, also der Betriebspunkt, des Aktors 18 berücksichtigt. Auch ist somit das theoretische Beschleunigungsmoment 42 auf den Aktor 18 an gepasst, sodass bei einem Austausch zumindest eines Teils des Aktors 18 auch die Berechnungsvorschriften, also das Schätzen, für das theoretische Beschleunigungsmoment 42 geändert werden.
  • Ferner wird mittels des Sensors 22 ein Ist-Beschleunigungswert 44 erfasst. Der Ist-Beschleunigungswert 44 ergibt sich aufgrund der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 wegen der Ansteuerung des Aktors 18 mit dem Soll-Moment 40. Der Ist-Beschleunigungswert 44 wird einem Regler 46 als Ist-Größe zugeführt, der ein PI-Regler ist. Ferner wird dem Regler 46 ein Soll-Wert 48 zugeführt. Anhand der Differenz zwischen dem Soll-Wert 48 und dem Ist-Beschleunigungswert 44 wird das Kompensationsmoment 38 erstellt. Hierfür wird die aktuell vorliegende Differenz zwischen diesen sowie deren zeitliche Entwicklung berücksichtigt. Das auf diese Weise erstellte Kompensationsmoment 38 wird wiederum zu dem Vorsteuermoment 36 addiert, sodass sich ein gegebenenfalls geändertes Soll-Moment 40 ergibt.
  • Mittels einer Auswahlschaltung 50 der Soll-Werts 48 wird ausgewählt, wobei mittels der Auswahlschaltung 50 überwacht wird, ob eine Bedingung 52 vorliegt. Als Bedingung 52 wird eine zeitliche Konstanz des Soll-Beschleunigungswerts 28 herangezogen. Hierfür wird der (aktuelle) Soll-Beschleunigungswert 28 überwacht und mit dessen Durchschnitt verglichen. Alternativ oder in Kombination hierzu wird die zeitliche Ableitung des Soll-Beschleunigungswert 28 erstellt. Falls der Betrag der Ableitung größer als ein Grenzwert ist, ist die Konstanz nicht gegeben. Alternativ oder in Kombination hierzu wird überwacht, ob der Soll-Beschleunigungswert 28 mittels des Fahrassistenzsystems 8 oder direkt durch einen Fahrer erstellt wurde. Falls der Soll-Beschleunigungswert 28 durch den Fahrer erstellt wurde, liegt die Bedingung 52 nicht vor.
  • Wenn die Bedingung 52 vorliegt, wird der Soll-Beschleunigungswert 28, der mittels eines Filters 54 um einen Zeitverzögerungswert 56 verzögert wurde als Soll-Wert 48 herangezogen und dem Regler 46 zugeführt. Falls die Bedingung 52 dahingegen nicht vorliegt, wird ein theoretischer Beschleunigungswert 58 als Soll-Wert 48 dem Regler 46 zugeführt. Der theoretische Soll-Beschleunigungswert 58 ist mittels einer inversen Vorsteuerung 60 erstellt, die die gleichen Berechnungsvorschriften wie die Vorsteuerung 34 aufweist, wobei jedoch Eingabe und Ausgabe vertauscht ist. Hierbei wird der inversen Vorsteuerung 60 das theoretische Beschleunigungsmoment 42 zugeführt, von dem das Kompensationsmoment 38 abgezogen wurde. Somit ist der theoretische Soll-Beschleunigungswert 58 derjenige Wert, der aufgrund der äußeren Bedingungen, insbesondere des Gewichts des Kraftfahrzeugs 2 sowie der aktuellen Geschwindigkeit und der Neigung des Bodens 6 erwartetes wird, wenn der Aktor 18 mit dem theoretischen Beschleunigungsmoment 42 betrieben wird, von dem das Kompensationsmoment 38 abgezogen wurde.
  • Somit wird dann, wenn die Bedingung 52 nicht vorliegt, der Betriebspunkt des Aktors 18 berücksichtigt, sodass eine Über- oder Unterkompensation unterbunden ist, weswegen eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 im Wesentlichen gleichmäßig ist. Somit sind ein Komfort und auch eine Dynamik des Kraftfahrzeugs 2 erhöht. Falls die Bedingung 52 hingegen vorliegt, erfolgt die Beaufschlagung des Reglers 46 mit dem (verzögerten) Soll-Beschleunigungswert 28, und vergleichsweise wenige Größen werden berechnet. Somit ist eine Fehleranfälligkeit verringert und eine Robustheit erhöht. Auch werden auf diese Weise systematische Fehler beim Schätzen/Berechnen der einzelnen Werte 42, 58 nicht berücksichtigt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Rad
    6
    Boden
    8
    Fahrassistenzsystem
    10
    Antrieb
    12
    Bremssystem
    14
    Bremssteuerung
    16
    Bremse
    18
    Aktor
    20
    Vorrichtung
    22
    Sensor
    24
    Verfahren
    26
    erster Arbeitsschritt
    28
    Soll-Beschleunigungswert
    30
    zweiter Arbeitsschritt
    32
    Regelstruktur
    34
    Vorsteuerung
    36
    Vorsteuermoment
    38
    Kompensationsmoment
    40
    Soll-Moment
    42
    theoretisches Beschleunigungsmoment
    44
    Ist-Beschleunigungswert
    46
    Regler
    48
    Soll-Wert
    50
    Auswahlschaltung
    52
    Bedingung
    54
    Filter
    56
    Zeitverzögerungswert
    58
    theoretischer Soll-Beschleunigungswert
    60
    inverse Vorsteuerung

Claims (8)

  1. Verfahren (24) zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs (2), bei dem - ein Soll-Beschleunigungswert (28) bereitgestellt wird, - mittels einer Vorsteuerung (34) anhand des Soll-Beschleunigungswerts (28) ein Vorsteuermoment (36) erstellt wird, - das Vorsteuermoment (36) und ein Kompensationsmoment (38) zu einem Soll-Moment (40) aufaddiert werden, - ein Aktor (18) zur Beeinflussung der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs (2) mit dem Soll-Moment (40) beaufschlagt wird, sodass das Kraftfahrzeug (2) beschleunigt wird, wobei ein theoretisches Beschleunigungsmoment (42) mittels des Aktors (18) geschätzt wird, - aus dem theoretischen Beschleunigungsmoment (42) mittels einer inversen Vorsteuerung (60) ein theoretischer Soll-Beschleunigungswert (58) erstellt wird, - ein Ist-Beschleunigungswert (44) erfasst wird, und der Ist-Beschleunigungswert (44) und der theoretische Soll-Beschleunigungswert (58) einem Regler (46) zugeführt werden, mittels dessen das Kompensationsmoment (38) erstellt wird.
  2. Verfahren (24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von dem theoretischen Beschleunigungsmoment (42) das Kompensationsmoment (38) abgezogen wird.
  3. Verfahren (24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein PI-Regler (46) herangezogen wird.
  4. Verfahren (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Beschleunigungswert (28) mittels eines Fahrassistenzsystems (8) bereitgestellt wird, insbesondere einer Abstandsregelanlage.
  5. Verfahren (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Bedingung (52) der Soll-Beschleunigungswert (28) um einen Zeitverzögerungswert (56) verzögert und dem Regler (46) anstatt des theoretische Soll-Beschleunigungswerts (58) zugeführt wird.
  6. Verfahren (24) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Bedingung (52) eine zeitliche Konstanz des Soll-Beschleunigungswerts (28) herangezogen wird.
  7. Vorrichtung (20) zur Längsdynamikregelung eines Kraftfahrzeugs (2), die gemäß einem Verfahren (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betrieben ist.
  8. Kraftfahrzeug (2) mit einer Anzahl an Rädern (4) und mit einer Vorrichtung (20) nach Anspruch 7, sowie mit einem Sensor (22) zum Erfassen des Ist-Beschleunigungswerts (44), als auch mit einem Bremssystem (12) und/oder einem Antrieb (10), die zumindest teilweise den Aktor (18) bilden, und die in Wirkverbindung mit zumindest einem der Räder (4) sind.
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DE19654769A1 (de) 1996-12-30 1998-07-02 Teves Gmbh Alfred Verfahren und Vorrichtung zur Fahrzeugsteuerung bzw. -regelung
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DE10326562A1 (de) 2003-06-12 2004-12-30 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Längsführung eines Kraftfahrzeugs

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