DE102019117576A1

DE102019117576A1 - Verfahren zum Ansteuern eines Lenkunterstützungssystems eines zweispurigen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019117576A1
Application number: DE102019117576.3A
Authority: DE
Inventors: Hermann Gruenberger; Andreas Apfelbeck
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Lenkunterstützungssystems eines zumindest an einer lenkbaren Achse zweispurigen Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus, die mittels einer geeigneten Einrichtung zumindest bei schnellerer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eingestellt wird, wobei ein vom Lenkunterstützungssystem gestelltes Unterstützungsmoment vom Ausmaß der mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Schrägneigung abhängig ist. Vorzugsweise wird das Unterstützungsmoment solchermaßen eingestellt, dass sich für den Fahrer an seiner Lenkhandhabe das gleiche Lenkgefühl darstellt wie bei gleichen sonstigen Randbedingungen ohne eine mittels der genannten Einrichtung erzeugten Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus. Das gestellte Unterstützungsmoment kann auch vom aktuellen Reibwert und/oder von der aktuellen Fahrzeug-Querbeschleunigung abhängig sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Lenkunterstützungssystems eines zumindest an einer lenkbaren Achse zweispurigen Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus, die mittels einer geeigneten Einrichtung zumindest bei schnellerer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eingestellt wird. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die EP 2 487 056 B1 verwiesen.
In der soeben genannten Schrift ist ein Verfahren zum Beeinflussen des Kurvenfahrverhaltens eines Kraftwagens beschrieben, der bzw. genauer dessen vorliegend sogenannter Aufbau bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs gezielt um die FahrzeugLängsachse bzw. genauer um die Wankachse des Fahrzeugs geneigt wird. Eine solche Neigung wird in dieser Schrift als Sollquerneigung und vorliegend als Schrägneigung bezeichnet und führt bekanntlich zu einer geringeren oder angenehmeren Belastung des oder der Fahrzeuginsassen durch Zentrifugalkräfte. Dabei wird eine Querbeschleunigung des Kraftwagens bestimmt und anhand dieser eine Sollquerneigung bestimmt, die mittels wenigstens eines Aktors einer aktiven Fahrwerksvorrichtung des Kraftwagens, welche vorliegend als geeignete „Einrichtung“ bezeichnet ist, eingestellt wird. Weiterhin wird bei diesem bekannten Stand der Technik ein Aktor, welcher einen Eingriff in eine Lenkvorrichtung des Kraftwagens bewirken kann, dergestalt angesteuert, dass eine durch das Tätigwerden der aktiven Fahrwerksvorrichtung bewirkte Gierbewegung des Kraftwagens zumindest teilweise kompensiert wird.
In anderen Worten ausgedrückt ist im Stand der Technik ein Kurvenneiger-Fahrzeug (auch Kurvenleger genannt) bekannt, dessen Fahrzeugaufbau im Gegensatz zum natürlichen Fahrzeugverhalten bei Kurvenfahrt nach kurveninnen geneigt wird, um so den Insassen eine möglichst querbeschleunigungsfreie Fahrt zu ermöglichen. Diese Aufbauneigung kann wie bereits gesagt durch aktive Fahrwerkssysteme, beispielsweise geregelte Stabilisatoren, erreicht werden. Bekannt ist es dabei weiterhin, ein sich durch das aktive Schrägneigen änderndes Kurvenfahrverhalten des Fahrzeugs mittels eines grundsätzlichen bekannten aktiven Lenksystems (bspw. AFS = activ front steering) zu vermeiden, d.h. durch Überlagerung eines durch einen Aktor gestellten Zusatz-Lenkwinkels zu dem vom Fahrer des Fahrzeugs gestellten Lenkwinkel ein hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen dem Lenkwinkel am Lenkrad des Fahrers und den Spurwinkeln der lenkbaren Fahrzeug-Räder gleiches Verhalten wie ohne aktives Schrägneigen des Fahrzeug-Aufbaus einzustellen. Mit einem solchen aktiven Lenksystem kann gemäß bekanntem Stand der Technik sichergestellt werden, dass sich das gewohnte bzw. nahezu unveränderte Lenkverhalten des Kraftwagens bei Kurvenfahrt einstellt. Das aktiv hervorgerufene Wanken des Kraftwagens führt dann zu keinen oder nur unerheblichen Veränderungen des Kurvenfahrverhaltens des Kraftwagens, so dass kein oder nur ein unerhebliches Gegensteuern durch den Fahrzeugführer erforderlich ist.
Es wurde erkannt, dass sich beim gezielten Einstellen einer Schrägneigung des Fahrzeugs-Aufbaus mittels einer geeigneten (genannten) Einrichtung durch Modifikation der Wankmomentenabstützung an einer oder an beiden Fahrzeugachsen entsprechend auch die Wankmomentenverteilung des Fahrzeugs während des Fahrbetriebs verschiebt. Darüber hinaus wird dadurch auch das Zusammenspiel der Vertikaldynamiksysteme des Fahrzeugs (nämlich Federung, Dämpfung, Wankstabilisierung) insgesamt dynamisch beeinflusst. Dies kann - wie vorliegend erkannt wurde - Auswirkungen auf das Lenkgefühl und insbesondere auch auf die Lenkungsrückstellung haben. Bei der Lenkungsrückstellung handelt es sich um dasjenige auf das Fahrzeug-Lenksystem und damit üblicherweise auch auf das Lenkrad des Fahrers wirkende Moment, welches die lenkbaren Fahrzeug-Räder in ihre neutrale Position (= in dieser fährt das Fahrzeug geradeaus) zu bringen trachtet. Für den Fahrer ungewohnt und somit auch unangenehm ist es, wenn durch eine aktive Schrägneigung des Fahrzeugaufbaus in eine gefahrene Kurve hinein die übliche gewünschte Lenkungszentrierung deutlich reduziert wird, wodurch vor allem bei höheren Fahr-Geschwindigkeiten kein ausreichendes Maß an Lenkungs-Rückstellung mehr gewährleistet ist.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lenkunterstützungssystem gestelltes Unterstützungsmoment vom Ausmaß der mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Schrägneigung abhängig ist. Vorzugsweise wird dabei das Unterstützungsmoment solchermaßen eingestellt, dass sich für den Fahrer an seiner Lenkhandhabe (= üblicherweise Lenkrad) das gleiche Lenkgefühl darstellt wie bei gleichen sonstigen Randbedingungen ohne eine mittels der genannten Einrichtung erzeugten Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus. Beansprucht wird im Übrigen auch eine elektronische Steuer- und Recheneinheit oder ein auf einer solchen installierbares Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, welche(s) ausführbaren Programmcode umfasst und gestaltet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
Ein erster und wesentlicher Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Aktivität der Kurvenneiger-Funktionalität überwacht wird, da diese beispielsweise auch vom Fahrer deaktiviert worden sein könnte oder aus anderen Gründen nicht wie grundsätzlich durch die Systemauslegung beabsichtigt umgesetzt wird. Eine solche Überwachung ist beispielsweise durch Auswertung der Momente an einem Querstabilisator des Fahrzeugs oder anhand der Höhenstände des Fahrzeug-Aufbaus gegen über den jeweiligen Fahrzeug-Rädern möglich. Bei erkannter Kurvenneiger-Konfiguration wird dann in Abhängigkeit von der Ausprägung der Wankkompensation sowie vorzugsweise zusätzlichen fahrdynamischen Randbedingungen ein Zusatzmoment vom Lenkunterstützungssystem des Fahrzeugs angefordert. Bei diesem Unterstützungssystem handelt es sich üblicherweise um einen dem Fachmann bekannten elektrischen Servomotor (EPS, electric power steering). Dieses angeforderte Zusatzmoment, welches zusätzlich zu dem üblicherweise, d.h. ohne „künstlich“ erzeugte Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus dargestellten Unterstützungsmoment an das Fahrzeug-Lenksystem angelegt wird, soll also das übliche Lenkkraftniveau (am Lenkrad des Fahrers) herstellen und dabei insbesondere das Lenkrad ausreichend Richtung seiner Mittellage oder Neutralposition zurückstellen.
Für die Bestimmung dieses Zusatzmomentes bzw. des Gesamtbetrages des Unterstützungsmomentes des Lenkunterstützungssystems kann berücksichtigt werden, wie stark die aktiven Stelleingriffe zum Neigen, d.h. Schrägneigen des Fahrzeug-Aufbaus sind. Weiterhin kann auch unter Berücksichtigung der Werte für den aktuellen Lenkwinkel (= Lenkradwinkel) und/oder des aktuellen vom Fahrer an sein Lenkrad angelegten Lenkmoments und/oder der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Ausprägung des vom elektrischen Servomotor angeforderten und unter anderem die Lenkung zentrierenden Zusatzlenkmoments angepasst werden. Darüber hinaus kann auch eine Kopplung an den aktuellen Fahrbahn-Reibwert sinnvoll sein, da dessen Einfluss auf die Lenkungsrückstellung nicht zu vernachlässigen ist. So kann die Lenkungs-Rückstellung bei niedrigem Reibwert, der üblicherweise zu einer geringeren Rückstellung führt, zusätzlich erhöht werden. Weiterhin kann die aktuelle Fahrzeug-Querbeschleunigung berücksichtigt werden, um so Zustandswechsel zwischen aktiver/inaktiver Kurvenneigerfunktion auch im Lenkmoment harmonischer gestalten zu können. Grundsätzlich kann somit bei aktiver Kurvenneigerkonfiguration des Fahrzeugs ein konstantes Lenkkraftniveau sowie eine ausreichende Lenkungszentrierung unabhängig von der Wankmomentenverteilung gewährleistet werden, womit der Fahrkomfort und die Fahrsicherheit erhöht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2487056 B1 [0001]

Claims

Verfahren zum Ansteuern eines Lenkunterstützungssystems eines zumindest an einer lenkbaren Achse zweispurigen Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus, die mittels einer geeigneten Einrichtung zumindest bei schnellerer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lenkunterstützungssystem gestelltes Unterstützungsmoment vom Ausmaß der mittels einer geeigneten Sensorik gemessenen Schrägneigung abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Unterstützungsmoment solchermaßen eingestellt wird, dass sich für den Fahrer an seiner Lenkhandhabe das gleiche Lenkgefühl darstellt wie bei gleichen sonstigen Randbedingungen ohne eine mittels der genannten Einrichtung erzeugten Schrägneigung des Fahrzeug-Aufbaus.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das gestellte Unterstützungsmoment auch vom aktuellen Reibwert und/oder von der aktuellen Fahrzeug-Querbeschleunigung abhängig ist.
Elektronische Steuer- und Recheneinheit oder auf einer solchen installierbares Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, welche(s) ausführbaren Programmcode umfasst und gestaltet ist, ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.