DE102020102733A1 - Verfahren zum Einstellen eines Fahrverhaltens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf Grundlage mindestens einer Fahrdynamikgröße des Fahrzeugs, bei dem das Fahrverhalten bei einer ersten Einstellung stabilisiert und bei einer zweiten Einstellung agilisiert wird, wobei ein Wert der mindestens einen Fahrdynamikgröße quantitativ eingestellt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs und ein System zum Einstellen eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs.
• Es ist möglich, durch eine geeignete Stabilisationsfunktion ein Fahrzeug während einer Fahrt zu stabilisieren.
• Ein Verfahren zur Regelung eines Giermoments ist aus der Druckschrift DE 100 11 779 A1 bekannt.
• Die Druckschrift DE 199 19 180 A1 zeigt eine Regelschaltung zum Regeln einer Fahrstabilität eines Fahrzeugs
• Ein Verfahren zum Festlegen eines Werts einer Stellgröße, die einen fahrdynamischen Zustand eines Kraftfahrzeugs bestimmt, ist aus der Druckschrift DE 10 2010 052 583 A1 bekannt.
• Die Druckschrift DE 10 2011 121 454 A1 beschreibt eine Steuervorrichtung für einen Kraftwagen sowie ein Verfahren zum Konfigurieren der Steuervorrichtung.
• Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, ein Fahrverhalten eines Fahrzeugs geeignet anzupassen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Einstellung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf Grundlage mindestens einer Fahrdynamikgröße des Fahrzeugs vorgesehen. Dabei wird das Fahrverhalten bei einer ersten Einstellung stabilisiert und bei einer zweiten Einstellung agilisiert, wobei ein Wert der mindestens einen Fahrdynamikgröße entsprechend quantitativ eingestellt wird.
• Dabei wird zum Stabilisieren des Fahrverhaltens bei der ersten Einstellung bspw. eine lineare Reaktion des Fahrzeugs durch Reduzierung der mindestens einen Fahrdynamikgröße erzeugt, wobei die lineare und nahezu verzögerungsfreie Reaktion des Fahrzeugs durch Reduzierung, d. h. ohne Überhöhung bzw. Verstärkung, der mindestens einen Fahrdynamikgröße erzeugt wird.
• Alternativ oder ergänzend wird zum Agilisieren des Fahrverhaltens bei der zweiten Einstellung eine Überhöhung bzw. Verstärkung der mindestens einen Fahrdynamikgröße erzeugt und das Fahrverhalten agilisiert.
• Dabei kann je nach Anwendung für die mindestens eine Fahrdynamikgröße ein hierfür vorgesehener Übergangswert definiert werden, der einen Übergang bzw. eine Grenze zwischen einem agilen und stabilen Fahrverhalten festlegt. Dabei kann für das Fahrzeug ein Soll-Fahrverhalten definiert werden, das sich ergibt, wenn für die mindestens eine Fahrdynamikgröße ein hierfür vorgesehener Sollwert eingehalten wird, wobei das Soll-Fahrverhalten nachgebildet wird, wenn für mehrere, in der Regel für alle Fahrdynamikgrößen hierfür vorgesehene Sollwerte eingehalten werden. Bei dem Verfahren wird für mindestens eine Fahrdynamikgröße eine Abweichung von dem für sie vorgesehenen Sollwert eingestellt. Falls die mindestens eine Fahrdynamikgröße maximal um den definierten Übergangswert von dem Sollwert abweicht, wird das Fahrverhalten stabilisiert. Falls die mindestens eine Fahrdynamikgröße mindestens um den definierten Übergangswert von dem Sollwert abweicht, wird das Fahrverhalten agilisiert.
• Somit kann das Fahrverhalten je nach Bedarf, bspw. abhängig von einer Vorgabe bzw. einem Wunsch eines Fahrers entweder stabilisiert oder agilisiert werden, wobei ein stabiles oder agiles Fahrverhalten von dem Fahrer jeweils ausgewählt wird, wobei das ausgewählte Fahrverhalten bei dem Verfahren entsprechend automatisch eingestellt wird.
• Hierbei wird mit mindestens einem Fahrdynamikregelsystem bzw. unter Verwendung von mindestens einem Fahrdynamikregelsystem die mindestens eine Fahrdynamikgröße gezielt quantitativ eingestellt, bspw. zur Agilisierung verstärkt bzw. überhöht oder zur Stabilisierung reduziert, wobei jeweils eine Dynamik des Fahrzeugs gestaltet wird. Dabei kann durch Auswahl eines Modus für das Fahrverhalten durch einen Fahrer zwischen einer Verstärkung oder einer Reduktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße gewählt werden.
• In Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Übertragungsfunktion aus jeweils einer Fahrdynamikgröße bzw. Fahrzustandsgröße des Fahrzeugs und jeweils einer Fahrzeugkenngröße bzw. Fahrzeugsystemgröße des Fahrzeugs berücksichtigt. Dabei kann die Übertragungsfunktion aus einem Quotienten der Fahrdynamikgröße durch die Fahrzeugkenngröße gebildet werden. Dabei wird ausgehend von einem passiven Fahrzeug gemäß einem Einspurmodell für das Fahrzeug unter Nutzung mindestens einer der nachfolgend vorgestellten jeweiligen Gleichungen über eine bzw. aus einer stationären Übertragungsfunktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße und Fahrzeugkenngröße unter Berücksichtigung eines Transformationsfaktors eine dynamische Übertragungsfunktion für die jeweilige Fahrdynamikgröße und Fahrzeugkenngröße ermittelt. Dabei wird aus der übermittelten dynamischen bzw. über die ermittelte dynamische Übertragungsfunktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße und der jeweiligen Fahrzeugkenngröße eine erwartete dynamische Reaktion des Fahrzeugs ermittelt, bspw. vorhergesagt bzw. prognostiziert. Das Fahrverhalten des Fahrzeugs wird durch Einstellen der dynamischen Reaktion eingestellt, wobei die dynamische Reaktion durch Einstellen, d. h. durch Verstärken oder Reduzieren, der jeweiligen Fahrdynamikgröße unter Berücksichtigung der Übertragungsfunktion eingestellt wird.
• Mit dem Verfahren kann das von einem Anwender, d. h. dem Fahrer oder einem Entwickler, jeweils gewünschte Fahrverhalten, d. h. die Stabilisierung oder Agilisierung, ausgewählt werden, wobei das gewünschte Fahrverhalten durch quantitative Veränderung und/oder Anpassung der jeweiligen Fahrdynamikgröße und/oder der jeweiligen Übertragungsfunktion quantitativ eingestellt wird.
• Hierbei kann als mindestens eine Fahrdynamikgröße eine Gierrate, eine Querbeschleunigung und/oder ein Schwimmwinkel des Fahrzeugs verwendet werden. Als mindestens eine Fahrzeugkenngröße kann ein vorderer Lenkwinkel, ein hinterer Lenkwinkel und/oder ein Giermoment bzw. ein Moment um eine üblicherweise vertikal orientierte Hochachse des Fahrzeugs verwendet werden. Dabei kann je nach Ausführung entweder ein stabilisierender Lenkwinkel oder ein agilisierender Lenkwinkel und entsprechend ein stabilisierendes Giermoment oder ein agilisierendes Giermoment verwendet und/oder als weitere Fahrdynamikgröße erzeugt werden.
• Außerdem ist es möglich, dass eine Lenkbewegung, bspw. eine Lenkfrequenz, eines Lenkrads des Fahrzeugs eine Eckkreisfrequenz des Fahrzeugs und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs als mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs verwendet wird bzw. werden. Dabei kann ein jeweiliger Betriebsparameter auch als eine jeweilige Fahrzeugkenngröße verwendet werden.
• Die Lenkfrequenz und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs können als Eingangsgrößen bzw. eingehende Betriebsparameter verwendet werden, in deren Abhängigkeit der Anwender bzw. ein Applikateur, bspw. ein Entwickler, aber auch ein Insasse und/oder Fahrer als Nutzer des Fahrzeugs das Fahrverhalten des Fahrzeugs einstellen kann. Dabei kann das Fahrverhalten und/oder eine entsprechende Reaktion des Fahrzeugs für unterschiedliche Bereiche des mindestens einen Betriebsparameters, also bspw. für niedrige Werte, mittlere Werte oder hohe Werte, des mindestens einen Betriebsparameters eingestellt werden. Das kann einen niedrigen, einen mittleren oder einen hohen Wert bzw. Bereich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder der Lenkbewegung des Lenkrads, in der Regel unterschiedlich schnelle Lenkbewegungen, betreffen. Die Eckkreisfrequenz (1/T_i) bzw. ein Kehrwert eines Zeitfaktors T_i in den nachfolgend angegebenen Übertragungsfunktionen kann analog zur Dämpfung und/oder Eigenfrequenz des Fahrzeugs optional als Stellparameter genutzt werden, mit dem das gewünschte Fahrverhalten, d. h. entweder die Stabilisierung oder Agilisierung, eingestellt und/oder erzeugt wird. Eine Änderung der gewünschten Eckkreisfrequenz ändert üblicherweise eine Soll-Reaktion des Fahrzeugs im gesamten Bereich der Lenkfrequenz. Auch eine abstrakte Applikation des Fahrzeugs ist denkbar.
• Das erfindungsgemäße System ist zur Einstellung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs ausgebildet und weist mindestens einen Aktor auf, wobei der mindestens eine Aktor dazu ausgebildet ist, das Fahrverhalten bei einer ersten Einstellung zu stabilisieren und hierfür bspw. eine lineare und nahezu verzögerungsfreie Reaktion des Fahrzeugs auf die Fahrzeugkenngröße ohne Überhöhung bzw. Verstärkung zu erzeugen. Außerdem ist der mindestens eine Aktor dazu ausgebildet, das Fahrverhalten bei einer zweiten Einstellung zu agilisieren und hierfür bspw. eine Überhöhung bzw. Verstärkung der Reaktion des Fahrzeugs zu erzeugen.
• Das System weist zudem mindestens einen Sensor und mindestens eine Recheneinheit auf, wobei der mindestens eine Sensor dazu ausgebildet ist, mindestens einen Betriebsparameter und/oder mindestens eine Fahrzeugkenngröße zu ermitteln, bspw. zu erfassen und/oder zu messen. Die mindestens eine Recheneinheit ist dazu ausgebildet, eine Ausgestaltung des voranstehend vorgestellten Verfahrens bspw. softwarebasiert zu kontrollieren, bspw. zu steuern und/oder zu regeln, und mindestens eine Fahrzustandsgröße, mindestens einen Transformationsfaktor, mindestens einen Zeitfaktor und/oder mindestens eine Übertragungsfunktion zu ermitteln, bspw. zu berechnen.
• In Ausgestaltung ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, eine Übertragungsfunktion aus jeweils einer Fahrdynamikgröße und jeweils einer Fahrzeugkenngröße des Fahrzeugs zu berücksichtigen, ausgehend von einem sog. passiven Fahrzeug gemäß dem Einspurmodell mit einer entsprechenden Gleichung über eine stationäre Übertragungsfunktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße und Fahrzeugkenngröße unter Berücksichtigung eines Transformationsfaktors eine dynamische Übertragungsfunktion für die jeweilige Fahrdynamikgröße und Fahrzeugkenngröße zu ermitteln und aus der ermittelten dynamischen Übertragungsfunktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße und der jeweiligen Fahrzeugkenngröße eine erwartete dynamische Reaktion des Fahrzeugs zu ermitteln, bspw. vorherzusagen bzw. zu prognostizieren. Dabei kann ein Fahrverhalten des passiven Fahrzeugs durch das Einspurmodell definiert sein. Auf Grundlage dessen ist der mindestens eine Aktor dazu ausgebildet, das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch Einstellen der dynamischen Reaktion einzustellen und die dynamische Reaktion durch Einstellen, d. h. durch Verstärken oder Reduzieren, der jeweiligen Fahrdynamikgröße unter Berücksichtigung der Übertragungsfunktion einzustellen.
• Hierbei ist es denkbar, dass das Soll-Fahrverhalten über das Einspurmodell des Fahrzeugs definiert wird. Dabei ist ein Sollwert der mindestens einen Fahrdynamikgröße gemäß dem Einspurmodell vorgegeben und/oder festgelegt. Dabei kann das Fahrverhalten entweder stabilisiert oder agilisiert werden, was davon abhängig ist, ob die mindestens eine Fahrdynamikgröße höchstens oder mindestens um den definierbaren Übergangswert von dem Sollwert gemäß dem Einspurmodell abweicht.
• Dabei wird eine jeweilige Fahrdynamikgröße zum Agilisieren des Fahrzeugs erhöht bzw. verstärkt und zum Stabilisieren des Fahrzeugs verringert bzw. reduziert. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, eine jeweilige stationäre und/oder dynamische Übertragungsfunktion als Verstärkungsfaktor für eine jeweilige Fahrdynamikgröße zu verwenden. Dabei kann durch Überhöhen der jeweiligen Übertragungsfunktion bzw. des Verstärkungsfaktors die Agilisierung und durch Reduzierung der jeweiligen Übertragungsfunktion bzw. des jeweiligen Verstärkungsfaktors die Stabilisierung des Fahrzeugs erreicht werden.
• Mit dem Verfahren und dem System ist die Einstellung, bspw. Agilisierung und/oder Stabilisierung, des Fahrverhaltens des Fahrzeugs, bspw. Kraftfahrzeugs, möglich. Dabei kann bzw. können bei der Agilisierung die Gierrate, die Querbeschleunigung und/oder der Schwimmwinkel als Fahrdynamikgröße und/oder die jeweilige Übertragungsfunktion in Kurvenrichtung bzw. in Richtung einer zu durchfahrenden Kurve verstärkt, bspw. aufgebaut bzw. erhöht bzw. überhöht werden. Demgegenüber wird mindestens eine derartige Fahrdynamikgröße und/oder die jeweilige Übertragungsfunktion bei der Stabilisierung reduziert bzw. verringert. Im Fall einer Fahrt in die Kurve wird das Giermoment zum Agilisieren des Fahrverhaltens erhöht, wobei das Fahrzeug besser in die Kurve eindrehen kann. Zum Stabilisieren des Fahrverhaltens bei der Fahrt in die Kurve wird das Giermoment reduziert, wobei das Fahrzeug schwach in die Kurve eindrehen kann, wobei ein Übersteuern des Fahrzeugs verhindert werden kann.
• Durch Verwendung mindestens eines Fahrregelsystems, bspw. eines Fahrdynamikregelsystems oder mehrerer Fahrdynamikregelsysteme, kann das Fahrverhalten und somit ein Fahrzustand gezielt eingestellt und die Dynamik des Fahrzeugs gestaltet werden. Es ist dabei einerseits möglich, eine lineare und nahezu verzögerungsfreie Fahrzeugreaktion ohne Verstärkung bzw. Überhöhung einer jeweiligen Fahrdynamikgröße zu erzeugen, wobei das Fahrzeug stabilisiert wird. Außerdem kann eine derartige Verstärkung bzw. Überhöhung der jeweiligen Fahrdynamikgröße alternativ oder ergänzend gestaltet werden, falls dies erwünscht ist, wobei das Fahrzeug agilisiert wird. Dabei ist es in Ausgestaltung des Verfahrens möglich, dass das Fahrzeug je nach Bedarf, bspw. automatisch und/oder je nach Wunsch des Fahrers, stabilisiert oder agilisiert wird. In Kombination mit einer bspw. online bzw. betriebsbegleitend laufenden Adaption von Fahrdynamikkenngrößen des Fahrzeugs ist es auch möglich, Effekte unterschiedlicher Beladungszustände und Bereifungen des Fahrzeugs zu kompensieren.
• Zum Bereitstellen der Überhöhung bzw. Verstärkung wird in einem Bode-Plot für eine jeweilige Übertragungsfunktion, bspw. der Übertragungsfunktion des Lenkwinkels als Fahrzeugkenngröße zu der Gierrate als Fahrdynamikgröße, bei einer jeweiligen Geschwindigkeit als Betriebsparameter des Fahrzeugs eine Amplitude der Fahrdynamikgröße bei einer hohen Frequenz der Fahrzeugkenngröße und/oder des Betriebsparameters in einem hohen Maß und bei einer niedrigen Frequenz der Fahrzeugkenngröße und/oder des Betriebsparameters zu einem geringen Maß verstärkt, wobei ein Maß der Verstärkung mit einer Höhe der Frequenz zunimmt. So kann z. B. bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h die Amplitude der Fahrdynamikgröße bei einer Frequenz von ca. 1 Hz um ein größeres Maß als bei einer Frequenz von 0 Hz verstärkt werden.
• Dabei kann die Dynamik des Fahrzeugs ohne Änderung der mechanischen Auslegung rein durch softwarebasierte Aktuierung und/oder Beaufschlagung der aktiven Fahrsysteme, bspw. Fahrdynamikregelsysteme, die jeweilige Aktoren umfassen, ausgehend von der mindestens einen Recheneinheit gestaltet werden. Dies senkt einen Applikationsaufwand deutlich und bietet Freiheiten bei der Applikation. Weiterhin kann ein Konflikt zwischen einem sicheren bzw. stabilen Fahrverhalten und einer sportlichen Reaktion des Fahrzeugs und somit einem agilen Fahrverhalten aufgelöst werden, indem bspw. unterschiedliche Applikationen in verschiedenen Modi und abhängig von der Geschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des Fahrzeugs und/oder der Lenkfrequenz des Fahrzeugs hinterlegt werden, die für den Fahrer wählbar sind. Somit wäre eine vereinfachte und/oder vereinheitlichte und somit günstigere Auslegung des Fahrwerks möglich. Bei einer vorgesteuerten Stabilisierung des Fahrzeugs ist eine Herabsetzung bzw. Reduktion einer notwendigen Anzahl und Schwere bzw. Intensität von ESC-Eingriffen zur Stabilitätskontrolle des Fahrzeugs möglich. Solche Eingriffe bringen ansonsten in der Regel eine hohe Bauteilbelastung mit sich und wirken sich durch Beschleunigungsspitzen sowie durch akustische Belastung negativ auf den Fahrkomfort aus.
• Durch Modellierung des passiven Fahrzeugs, das durch das Einspurmodell definiert ist, wird die erwartete dynamische Reaktion des Fahrzeugs ermittelt. Bei dem Verfahren wird mindestens eine dynamische Übertragungsfunktion für die Gierrate, den Schwimmwinkel und/oder die Querbeschleunigung genutzt. Gleichzeitig wird dem Fahrer als Anwender bzw. Applikateur die Möglichkeit gegeben, über Veränderung bspw. der Dämpfung, Geschwindigkeit, Eigenfrequenz und Eckkreisfrequenz als Betriebsparameter des Fahrzeugs mindestens die Übertragungsfunktion und das daraus resultierende dynamische Übertragungsverhalten gezielt zu gestalten. Auch eine komplett freie Gestaltung der Übertragungsfunktion und somit des Übertragungsverhaltens ist denkbar. Aktoreingriffe für eine Hinterachslenkung, eine Überlagerungslenkung und/oder ein Steer-by-Wire-System werden dabei im Sollverhalten bzw. Soll-Fahrverhalten des Fahrzeugs berücksichtigt, wobei die Aktoreingriffe an Sollwerte zum Durchführen der Hinterachslenkung, der Überlagerungslenkung und/oder des Steer-by-Wire-Systems angepasst werden. Die Lenkfrequenz, die Eigenfrequenz und die Eckreisfrequenz sind Betriebsparameter aus dem Einspurmodell des Fahrzeugs. In Ausgestaltung weist das passive Fahrzeug deaktivierte bzw. keine aktiven Fahrwerkssysteme, bspw. Fahrdynamikregelsysteme, auf bzw. fährt mit deaktivierten Fahrwerkssystemen, wobei das Fahrzeug ein Fahrverhalten wie im Einspurmodell aufweist. Dagegen sind bei einem aktiven Fahrzeug die Fahrwerkssysteme aktiviert, wobei sich dessen Fahrverhalten gemäß dem Einspurmodell zuzüglich der Fahrwerkssysteme ergibt.
• Die Funktion wird in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit, der Querbeschleunigung, des Fahrbahnreibwerts und/oder einem gewählten Charisma-Modus des Fahrers bspw. automatisch eingestellt. Hierbei kann ein Charisma-Modus aus mehreren Charisma-Modi ausgewählt werden, wobei mindestens ein Fahrdynamikregelsystem, das zum Einstellen des Fahrwerks und/oder der Lenkung ausgebildet ist, entsprechend eingestellt wird. Als Charisma-Modi können z. B. ein komfortabler Modus zum Stabilisieren des Fahrzeugs, ein ausgewogener Modus oder ein dynamischer Modus zum Agilisieren des Fahrzeugs vorgesehen sein.
• In einer Ausführung kann eine Güte einer Funktion zum Einstellen des Fahrverhaltens zudem durch die Nutzung unterschiedlicher Methoden zur Adaption der Betriebsparameter verbessert werden. Dies kann bspw. durch Schätz- oder Lernalgorithmen umgesetzt werden. So ist bspw. die Nutzung eines Kalman-Filters durch die mindestens eine Recheneinheit zur Bewältigung solcher Aufgaben möglich.
• Das Fahrzeug weist basierend auf seinem Grundcharakteristikum für das Fahrverhalten immer eine dynamische Reaktion hinsichtlich der Gierrate, des Schwimmwinkels und der Querbeschleunigung auf eine Lenkeingabe und somit einen jeweiligen Lenkwinkel als Betriebsparameter und dessen zeitlicher Änderung auf. Dabei ist es mit dem Verfahren nun möglich, dass das Fahrzeug auf die Lenkeingabe sofort, also unverzögert reagiert, ohne anschließend eine Überhöhung bzw. Verstärkung in der Reaktion aufzuweisen. Somit kann der Fahrer das Fahrverhalten auch bei schnellen Lenkmanövern, wie z. B. in einer kritischen Ausweichsituation, vorhersagen. Alternativ oder ergänzend kann für den Fahrer ein entsprechendes Fahrverhalten vorhergesagt werden. Dabei kann auch im Fall einer hohen Nichtlinearität die sich ansonsten ergebende Überhöhung bzw. Verstärkung der Reaktion kompensiert werden. Bei dem Verfahren kann das Fahrverhalten aufgrund der Lenkeingabe bspw. in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Dynamik der Lenkbewegung des Fahrers als Betriebsparameter sowie eventuell abweichenden Fahrzeugkennwerten, bspw. eine Art und ein Zustand der Bereifung oder eine Beladung des Fahrzeugs kontrolliert und somit u. a. stabilisiert werden, so dass bspw. ein Schleudern des Fahrzeugs verhindert wird. Allerdings kann für einen sportlichen Fahrer eine charakteristische Überhöhung bzw. Verstärkung bspw. der Gierrate als Fahrdynamikgröße erreicht und das Fahrzeug gezielt agilisiert werden, um die Fahrfreude zu steigern.
• Fahrdynamikregelsysteme, die aktiv ein Giermoment, d. h. ein Moment um die Hochachse des Fahrzeugs, erzeugen und somit die Gierrate beeinflussen können, sind:
• - Torque-Vectoring-Elektrisch bzw. ein elektrisches System zur Verteilung von Drehmoment des Fahrzeugs, wobei Längsschlupfeffekte an Reifen von Rädern des Fahrzeugs genutzt werden,
• - Bremsen-Torque-Vectoring bzw. ein System zur Verteilung von Drehmoment des Fahrzeugs zum Bremsen, bei dem ebenfalls Längsschlupfeffekte an Reifen der Räder genutzt werden,
• - ein System zur Längsverteilung von Antriebsmomenten über das Giermoment und/oder eine Verspannung.
• Bei einer Ausführung des Verfahrens ist es durch Beeinflussung des mindestens einen Fahrdynamikregelsystems des Fahrzeugs möglich, exakt eine jeweils gewünschte stabile oder agile Dynamik für das Fahrzeug einzuregeln und/oder zu erreichen. Dabei können die Fahrdynamikgrößen, wie die Gierrate, der Schwimmwinkel und/oder die Querbeschleunigung in Ausgestaltung unabhängig voneinander beeinflusst, bspw. verstärkt oder reduziert werden. Weiterhin kann der Konflikt zwischen der Stabilität des Fahrzeugs, bspw. für Ausweichsituationen, und der Agilität, bspw. für sportlich ambitionierte Fahrer, bspw. abhängig von der Fahrgeschwindigkeit aufgelöst werden, da im Rahmen des Verfahrens üblicherweise durch den Fahrer je nach Bedarf ein stabiles oder agiles Fahrverhalten eingestellt werden kann.
• Bei einer Umsetzung des Verfahrens werden nachfolgende dynamische Übertragungsfunktionen zwischen einer jeweiligen Fahrdynamikgröße (Fahrzustandsgröße), nämlich der Gierrate Ψ^̇, der Querbeschleunigung a_y oder dem Schwimmwinkel β, und einer jeweiligen Fahrzeugkenngröße (Fahrzeugsystemgröße), nämlich dem vorderen Lenkwinkel δ_v, dem hinteren Lenkwinkel δ_h, oder dem Giermoment M_z genutzt, wobei eine jeweilige Übertragungsfunktion aus einem Quotienten der jeweiligen Fahrzustandsgröße durch die jeweilige Fahrzeugkenngröße berechnet wird.
• Die nachfolgenden Gleichungen bzw. Formeln beruhen auf dem linearen Einspurmodell und umfassen jeweils einen Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der statischen Übertragungsfunktion.
• Dabei umfasst ein jeweiliger Transformationsfaktor bspw. eine Eigenfrequenz ω₀ und/oder ein Dämpfungsmaß D als Betriebsparameter des Fahrzeugs. Außerdem umfasst ein jeweiliger Transformationsfaktor eine mathematische Hilfsgröße s, bspw. eine Laplace-Transformation.
• Außerdem kann ein jeweiliger Transformationsfaktor auch mindestens einen Zeitfaktor T_i, d. h. T_{δ v,Ψ}, T_{δ h,Ψ̇}, T_{M z} ,_Ψ̇, T_{δ v} ,_{a y} ,₁, T_{δ v,a y} ,₂, T_{δ h} ,_{a y} ,₁ T_{δ h} ,_{a y,2}, T_{M z,a y} , T_{δ v,β} oder T_{δ h} ,_β umfassen. Die Eigenfrequenz ω₀ und die genannten Zeitfaktoren T_{δ v,Ψ,} T_{δ h} ,_Ψ, T_{M Z} ,_Ψ̇, T_{δ v} ,_{a y} ,₁, T_{δ v} ,_{a y} ,₂, T_{δ h} ,_{a y} , T_{δ h,ay},₂ T_{M Z} ,_ay, T_{δ v,β} oder T_{δ h} ,_β hängen von einem Radstand I, einem vorderen Schwerpunktabstand I_v, einem hinteren Schwerpunktabstand l_h, einer Masse m des Fahrzeugs, einer Massenträgheit θ des Fahrzeugs, einer vorderen Achsschräglaufsteifigkeit c_sv und einer hinteren Achsschräglaufsteifigkeit c_sh und der Geschwindigkeit v als Betriebsparameter des Fahrzeugs ab. Aus einem Kehrwert eines jeweiligen Zeitfaktors T_i kann eine jeweilige Eckkreisfrequenz 1/T_i berechnet werden.
• Dabei gilt für die Eigenfrequenz: ω₀: $${\omega }_0=\sqrt{\frac{c_{sh}\ast l_h-c_{sv}\ast l_v}{\theta }+\frac{c_{sh}\ast c_{sv}\ast l^2}{\theta \ast m\ast v^2}}$$

  

  und für das Dämpfungsmaß: $$D=\frac{1}{3\ast {\omega }_0}\ast \left(\frac{c_{sh}+c_{sv}}{m\ast v}+\frac{c_{sv}\ast l_v^2-c_{sh}\ast l_h^2}{\theta \ast v}\right)$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Gierrate Ψ̇ und den vorderen Lenkwinkel δ_v: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}=\frac{v}{l+\frac{m}{l}\ast \left(\frac{l_h}{c_{sv}}-\frac{l_v}{c_{sh}}\right)\ast v^2}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ v} ,_Ψ̇: $$T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}=\frac{m\ast v\ast l_v}{l\ast c_{sh}}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Gierrate Ψ̇ und den hinteren Lenkwinkel δ_h: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}=\frac{-c_{sv}\ast c_{sh}\ast l\ast v}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ h} ,_Ψ̇: $$T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}=\frac{m\ast v\ast l_h}{l\ast c_{sv}}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Gierrate Ψ̇ und das Giermoment M_z: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{M_Z}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\dot{\Psi }}{M_Z}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{M_Z,\dot{\Psi }}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{M_Z}\right)}_{stat}=\frac{\left(c_{sv}+c_{sh}\right)\ast v}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{M Z} ,_Ψ: $$T_{M_Z,\dot{\Psi }}=\frac{m\ast v}{c_{sh}+c_{sv}}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Querbeschleunigung a_y und den vorderen Lenkwinkel δ_υ: $${\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_v,a_y\mathrm{,1}}+s^2{T}_{{\delta }_v,a_y\mathrm{,2}}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{a_y}{{\delta }_v}\right)}_{stat}=\frac{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l\ast v^2}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ v,a y,1}: $$T_{{\delta }_v,a_y\mathrm{,1}}=\frac{l_h}{v}$$

  

  und für den Zeitfaktor T_{δ v,a y,2} : $$T_{{\delta }_v,a_y\mathrm{,2}}=\frac{\theta }{l\ast c_{sh}}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Querbeschleunigung a_y und den hinteren Lenkwinkel δ_h: $${\left(\frac{a_y}{{\delta }_h}\right)}_{dyn}={\left(\frac{a_y}{{\delta }_h}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_h,a_y\mathrm{,1}}+s^2{T}_{{\delta }_h,a_y\mathrm{,2}}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{a_y}{{\delta }_h}\right)}_{stat}=\frac{-c_{sv}\ast c_{sh}\ast l\ast v^2}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ h} ,_{a y} ,₁: $$T_{{\delta }_h,a_y\mathrm{,1}}=-\frac{l_v}{v}$$

  

  und für den Zeitfaktor T_{δ v} ,_{a y} ,_2: : $$T_{{\delta }_h,a_y\mathrm{,2}}=-\frac{\theta }{l\ast c_{sv}}$$

  

  Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für die Querbeschleunigung a_y und das Giermoment M_z: $${\left(\frac{a_y}{M_z}\right)}_{dyn}={\left(\frac{a_y}{M_z}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{M_z,a_y}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{a_y}{M_Z}\right)}_{stat}=\frac{\left(c_{sv}+c_{sh}\right)\ast v^2}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{M Z} ,_{a y} : $$T_{M_z,a_y}=\frac{l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}}{v\ast \left(c_{sv}+c_{sh}\right)}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für den Schwimmwinkel β und den vorderen Lenkwinkel δ_v: $${\left(\frac{\beta }{{\delta }_v}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\beta }{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_v,\beta }}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\beta }{{\delta }_v}\right)}_{stat}=\frac{c_{sv}\ast \left(m\ast l_v\ast v^2-c_{sh}\ast l_h\ast l\right)}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ v,β}: $$T_{{\delta }_v,\beta }=\frac{\theta \ast v}{c_{sh}\ast l\ast l_h+m\ast v^2\ast l_v}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für den Schwimmwinkel β und den hinteren Lenkwinkel δ_h: $${\left(\frac{\beta }{{\delta }_h}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\beta }{{\delta }_h}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_h,\beta }}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\beta }{{\delta }_h}\right)}_{stat}=\frac{-c_{sv}\ast \left(m\ast l_h\ast v^2+c_{sv}\ast l_v\ast l\right)}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Dabei gilt für den Zeitfaktor T_{δ h} ,β: $$T_{{\delta }_h,\beta }=\frac{\theta \ast v}{c_{sh}\ast l\ast l_v+m\ast v^2\ast l_h}$$

  
• Gleichung mit Transformationsfaktor zum Berechnen der dynamischen Übertragungsfunktion aus der stationären Übertragungsfunktion für den Schwimmwinkel β und das Giermoment M_z: $${\left(\frac{\beta }{M_Z}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\beta }{M_Z}\right)}_{stat}\cdot \frac{1}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}$$

  
• Dabei gilt für die stationäre Übertragungsfunktion: $${\left(\frac{\beta }{M_Z}\right)}_{stat}=\frac{m\ast v^2-\left(c_{sh}\ast l_h-c_{sv}\ast l_v\right)}{c_{sv}\ast c_{sh}\ast l^2+m\ast v^2\ast \left(l_h\ast c_{sh}-l_v\ast c_{sv}\right)}$$

  
• Die voranstehenden Gleichungen bzw. Formeln des linearen Einspurmodells beschreiben ein Übertragungsverhalten zwischen einer Fahrdynamikgröße bzw. Fahrzustandsgröße des Fahrzeugs und einer Fahrzeugkenngröße bzw. Fahrzeugsystemgröße des Fahrzeugs.
• Im Kontext einer jeweiligen Übertragungsfunktion handelt es sich bei s um die mathematische Hilfsgröße, bspw. Laplace-Transformation. Wird s mit einer jeweiligen Größe, bspw. Eingangsgröße oder Ausgangsgröße, bzw. mit einem jeweiligen Parameter multipliziert, ist dies als Ableitung der jeweiligen Größe bzw. des jeweiligen Parameters aufzufassen. Als Beispiel sei die unten aufgeführte Gleichung betrachtet: $$\begin{array}{l}{\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{dyn}={\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \frac{1+s\cdot T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}}{1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}}\\ \iff \dot{\Psi }\cdot \left(1+s\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+s^2\cdot \frac{1}{{\omega }_0}\right)={\delta }_v\cdot {\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}\cdot \left(1+s\cdot T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}\right)\\ \iff \dot{\Psi }+\ddot{\Psi }\cdot \frac{2\cdot D}{{\omega }_0}+\stackrel{⃛}{\Psi }\cdot \frac{1}{{\omega }_0{}^2}={\delta }_v\cdot {\left(\frac{\dot{\Psi }}{{\delta }_v}\right)}_{stat}+{\dot{\delta }}_v\cdot T_{{\delta }_v,\dot{\Psi }}\end{array}$$

  
• Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
• 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einstellen eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs.
• 2 zeigt in schematischer Darstellung Diagramme für Betriebsparameter des Fahrzeugs, für das die Ausführungsform des Verfahrens durchgeführt wird.
• Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Bezugszeichen sind dieselben Komponenten zugeordnet.
• Die in 1 schematisch dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 2 zur Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist mindestens einen Sensor 4 und mindestens einen Aktor 6, in der Regel mehrere Aktoren 6 bspw. n Aktoren 6 auf, die mindestens ein Fahrdynamikregelsystem bilden. Weiterhin weist das System 2 eine Recheneinheit 8 auf. Das gezeigte System 2 ist hier für ein Fahrzeug, üblicherweise ein Kraftfahrzeug bzw. Auto, vorgesehen, wobei mit dem System 2 bei Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens ein Fahrverhalten des Fahrzeugs eingestellt und je nach Bedarf entweder stabilisiert oder agilisiert wird.
• Bei der Ausführungsform des Verfahrens werden von der Recheneinheit 8 ein Soll-Modell 10 und ein Ist-Modell 12 des Fahrzeugs verwendet. Optional ist es möglich, dass von der Recheneinheit 8 auch eine Adaption 14 bzw. Anpassung (Parameteradaption) durchgeführt wird.
• Während des Verfahrens wird mit dem mindestens einen Sensor 4 mindestens eine messbare Größe 16 bzw. mindestens ein messbarer Parameter des Fahrzeugs während einer Fahrt des Fahrzeugs erfasst und somit gemessen. Bei einer derartigen Größe 16 handelt es sich um eine Fahrdynamikgröße bzw. Fahrdynamikkenngröße, bspw. eine Gierrate, eine Querbeschleunigung und/oder einen Schwimmwinkel des Fahrzeugs. Außerdem kann als mindestens eine derartige Größe 16 eine Fahrzeugkenngröße, bspw. ein vorderer Lenkwinkel, ein hinterer Lenkwinkel und/oder ein Giermoment des Fahrzeugs gemessen werden. Es ist ebenfalls möglich, dass als messbare Größe 16 eine Eingabe bzw. Vorgabe des Fahrers gemessen und/oder erfasst wird, wobei der Fahrer hierdurch zwischen einem stabilen Fahrverhalten oder einem agilen Fahrverhalten wählen kann. Ferner kann als mindestens eine Größe 16 auch ein Betriebsparameter des Fahrzeugs, bspw. dessen Geschwindigkeit, ein Lenkwinkel eines Lenkrads des Fahrzeugs, eine Änderung dieses Lenkwinkels, bspw. eine Frequenz des Lenkwinkels und/oder eine Eckkreisfrequenz des Fahrzeugs berücksichtigt werden, wobei sich die Geschwindigkeit weiterhin entsprechend einer Vorgabe des Fahrers, bspw. durch Betätigung eines Fahrpedals, und der Lenkwinkel durch Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer ergibt.
• Im Rahmen des Verfahrens wird mindestens eine Übertragungsfunktion verwendet, die sich durch einen Quotienten, aus einer jeweiligen Fahrdynamikgröße dividiert durch eine jeweilige Fahrzeugkenngröße, ergibt. Hierbei ist vorgesehen, dass zwischen einer stationären Übertragungsfunktion und einer dynamischen Übertragungsfunktion unterschieden wird. Dabei ergibt sich bei dem Soll-Modell 10, das bei der hier vorgestellten Ausführungsform dem Einspurmodell des Fahrzeugs entspricht, eine jeweilige statische Übertragungsfunktion für eine jeweilige Fahrdynamikgröße und eine jeweilige Fahrzeugkenngröße sowie ein jeweiliger Betriebsparameter, die während des Verfahrens von dem mindestens einen Sensor 4 erfasst werden. Ausgehend hiervon wird mit dem Ist-Modell 12 eine jeweilige dynamische Übertragungsfunktion bereitgestellt und verwendet, die sich durch Multiplikation der jeweiligen stationären Übertragungsfunktion mit einem Transformationsfaktor ergibt, der als Betriebsparameter neben der Geschwindigkeit auch eine Eigenfrequenz und ein Dämpfungsmaß des Fahrzeugs berücksichtigt. Dabei wird die dynamische Übertragungsfunktion bei dem Ist-Modell 12 ausgehend von der stationären Übertragungsfunktion bei dem Soll-Modell 10 und ggf. unter Berücksichtigung der Adaption 14 von der Recheneinheit 8 ermittelt.
• Beim Ermitteln der dynamischen Übertragungsfunktion bei dem Ist-Modell 12 ausgehend von der stationären Übertragungsfunktion bei dem Soll-Modell 10 wird ein Wunsch 18 des Fahrers berücksichtigt, durch den ein jeweils gewünschtes Fahrverhalten, d. h. die Stabilisierung oder die Agilisierung, bspw. eine gewünschte Gierreaktion, vorgegeben wird. Dementsprechend wird eine jeweilige Fahrdynamikgröße zum Agilisieren des Fahrzeugs verstärkt bzw. überhöht und zum Stabilisieren des Fahrzeugs reduziert, woraus ein jeweiliger Verstärkungsfaktor 20 für die Fahrdynamikgröße ermittelt wird. Dabei ist es alternativ oder ergänzend möglich, dass der jeweils vorgesehene Verstärkungsfaktor 20 abhängig von der dynamischen Übertragungsfunktion bestimmt wird, wobei der jeweilige Verstärkungsfaktor 20 abhängig von dem Wunsch 18 des Fahrers hoch oder niedrig eingestellt wird, wobei das Fahrzeug bei einem hohen Verstärkungsfaktor 20 agilisiert und bei einem niedrigen Verstärkungsfaktor 20 stabilisiert wird. Hierbei kann bspw. durch Einstellen eines niedrigen Verstärkungsfaktors 20 das Giermoment kompensiert werden. Der jeweilige Verstärkungsfaktor 20 wird in mindestens einem Aktor 6 bereitgestellt, der dazu ausgebildet ist, als Teil des Fahrdynamikregelsystems mindestens eine Komponente zum Fortbewegen und/oder Lenken des Fahrzeugs, d. h. mindestens eine Antriebsmaschine, mindestens ein Rad und/oder mindestens eine Achse des Fahrzeugs, an der dessen Räder angeordnet sind, zu beaufschlagen. Dabei wird abhängig von einem Maß bzw. einer Höhe des jeweiligen Verstärkungsfaktors 20 das Fahrzeug stabilisiert, wenn der Verstärkungsfaktor 20 auf einen geringen Wert eingestellt wird oder agilisiert, wenn der Verstärkungsfaktor 20 auf einen hohen Wert eingestellt wird.
• Das Diagramm aus 2a weist eine Abszisse 22, entlang der die Zeit aufgetragen ist, und eine Ordinate 24, entlang der als Fahrdynamikgröße die Gierrate des Fahrzeugs des Fahrzeugs aufgetragen ist, auf. In dem Diagramm von 2a sind eine erste Funktion 26 und eine zweite Funktion 28, die jeweils die zeitliche Abhängigkeit der Gierrate des Fahrzeugs darstellen, eingezeichnet. Dabei steigt die erste Funktion 26 zunächst linear an und geht dann in einen konstanten Wert über, wobei die erste Funktion 26 die Soll-Werte der Gierrate gemäß dem Soll-Modell darstellt. Die zweite Funktion 28 stellt entsprechend Ist-Werte der Gierrate gemäß dem Ist-Modell 12 dar, wobei die Ist-Funktion 28 exemplarisch eine Sprungantwort der Gierrate als Fahrdynamikgröße bzw. Fahrzeugzustandsgröße darstellt. Hierbei ist es bei dem Verfahren möglich, bei einer geringen, bspw. betragsmäßigen Abweichung der Ist-Funktion 28 von der Soll-Funktion 26, wobei die Abweichung höchstens so groß wie ein definierbarer Übergangswert ist, das Fahrzeug zu stabilisieren und bei einer im Vergleich hierzu großen betragsmäßigen Abweichung der Ist-Funktion 28 von der Soll-Funktion 26, wobei die Abweichung mindestens so groß wie der definierbare Übergangswert ist, das Fahrzeug zu agilisieren, woraus sich eine jeweilige Verstärkung bzw. ein jeweiliger Verstärkungsfaktor für die Fahrdynamikgröße ergibt.
• Hierbei kann der Übergangswert für die Abweichung von einem Sollwert quantitativ definiert werden, wobei der Übergangswert einen Übergang zwischen einem stabilen Fahrverhalten und einem agilen Fahrverhalten angibt. Ist die Abweichung geringer als der definierte Übergangswert, wird die jeweilige Fahrdynamikgröße reduziert und das Fahrverhalten stabilisiert. Falls die Abweichung größer als der definierte Übergangswert ist, wird die jeweilige Fahrdynamikgröße überhöht bzw. erhöht und das Fahrverhalten agilisiert. Hierbei ist jeweils sowohl eine positive als auch eine negative Abweichung von der Ist-Funktion 28 und somit ein jeweiliger Betrag der Abweichung zu beachten.
• Hierzu wird auch auf die Diagramme aus den 2b und 2c verwiesen, die jeweils eine Abszisse 30 aufweisen, entlang der eine Lenkfrequenz als Betriebsparameter des Fahrzeugs in Hertz aufgetragen ist. Entlang einer Ordinate 32 des Diagramms aus 2b ist hier eine Verstärkung bzw. ein Verstärkungsfaktor einer jeweiligen Fahrdynamikgröße und entlang einer Ordinate 34 des Diagramms aus 2c eine Phase der jeweiligen Fahrdynamikgröße in Grad angegeben.
• In dem Diagramm aus 2b sind eine gestrichelte Gerade 36 für eine konstante Verstärkung mit dem Wert 1 sowie ein Sollverhalten 38 und ein Istverhalten 40 der Fahrdynamikgröße eingezeichnet.
• In dem Diagramm aus 2c sind eine Gerade 42 für eine konstante Phase von hier 0° sowie ein Sollverhalten 44 und ein Istverhalten 46 der jeweiligen Fahrdynamikgröße in Abhängigkeit von der Lenkfrequenz eingezeichnet.
• In Ausgestaltung kann hier anhand des definierbaren Übergangswerts ein Übergang zwischen einer Stabilisierung, d. h. einem stabilen Fahrverhalten, und einer Agilisierung, d. h. einem agilen Fahrverhalten, festgelegt werden. Falls eine Abweichung einer Amplitude der jeweiligen Fahrdynamikgröße und somit ein Unterschied zwischen einem jeweiligen Sollverhalten 38, 44 und einem jeweiligen Istverhalten 40, 46 betragsmäßig geringer als der definierte Übergangswert ist, kommt es zur Stabilisierung, bspw. im stationären Bereich der jeweiligen Fahrdynamikgröße. Falls die Abweichung dagegen betragsmäßig größer und somit höher als der definierte Übergangswert ist, kommt es zu einer Überhöhung der Amplitude und somit zur Agilisierung.
• Bezogen auf Phasen von zwei Fahrdynamikgrößen, wobei eine Verschiebung der Phasen üblicherweise im dynamischen Bereich auftritt, wird u. a. ein Verhältnis der Phasen bzw. eine Verzögerung der Phasen der jeweiligen Fahrdynamikgröße berücksichtigt. Ist die Verzögerung als Abweichung der Phasen voneinander geringer als ein hierfür definierter Übergangswert, kommt es zu einer Stabilisierung. Ist die Verzögerung als Abweichung der Phasen voneinander größer bzw. höher als der hierfür definierte Übergangswert, kommt es zu einer Agilisierung. So tritt die Stabilisierung beispielsweise ein, wenn die Querbeschleunigung und Gierrate mit der gleichen Phase auftreten und kein Schwimmwinkel generiert wird, was unabhängig von der Phase der jeweiligen Fahrdynamikgröße bezogen auf den Lenkradwinkel des Fahrers ist. Bei einer Agilisierung kann ein Aufbau des Schwimmwinkels durchaus gewünscht sein. Im Rahmen des Verfahrens kann der Fahrer zwischen der Stabilisierung und Agilisierung des Fahrverhaltens wählen, wobei der Übergang bzw. eine Grenze zwischen der Stabilisierung und der Agilisierung durch den definierten Übergangswert festgelegt wird.
• Bezugszeichenliste

2

System

4

Sensor

6

Aktor

8

Recheneinheit

10

Soll-Modell

12

Ist-Modell

14

Adaption

16

Größe

18

Wunsch

20

Verstärkungsfaktor

22

Abszisse

24

Ordinate

26

Soll-Funktion

28

Ist-Funktion

30

Abszisse

32, 34

Ordinate

36

Gerade

38

Sollverhalten

40

Istverhalten

42

Gerade

44

Sollverhalten

46

Istverhalten

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 10011779 A1 [0003]
• DE 19919180 A1 [0004]
• DE 102010052583 A1 [0005]
• DE 102011121454 A1 [0006]

Claims (9)

1. Verfahren zur Einstellung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf Grundlage mindestens einer Fahrdynamikgröße des Fahrzeugs, bei dem das Fahrverhalten bei einer ersten Einstellung stabilisiert und bei einer zweiten Einstellung agilisiert wird, wobei ein Wert der mindestens einen Fahrdynamikgröße quantitativ eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zum Stabilisieren des Fahrverhaltens bei der ersten Einstellung eine lineare Reaktion des Fahrzeugs durch Reduzierung der mindestens einen Fahrdynamikgröße erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zum Agilisieren des Fahrverhaltens bei der zweiten Einstellung eine Überhöhung der mindestens einen Fahrdynamikgröße erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem mit mindestens einem Fahrdynamikregelsystem die mindestens eine Fahrdynamikgröße gezielt eingestellt wird, wobei eine Dynamik des Fahrzeugs gestaltet wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Übertragungsfunktion aus jeweils einer Fahrdynamikgröße des Fahrzeugs und jeweils einer Fahrzeugkenngröße des Fahrzeugs berücksichtigt wird, wobei ausgehend von einem passiven Fahrzeug gemäß einem Einspurmodell aus einer stationären Übertragungsfunktion unter Berücksichtigung eines Transformationsfaktors eine dynamische Übertragungsfunktion für die jeweilige Fahrdynamikgröße und Fahrzeugkenngröße ermittelt wird, wobei aus der ermittelten dynamischen Übertragungsfunktion der jeweiligen Fahrdynamikgröße und einer Fahrzeugkenngröße eine erwartete dynamische Reaktion des Fahrzeugs ermittelt wird, wobei das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch Einstellen der dynamischen Reaktion eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem als mindestens eine Fahrdynamikgröße eine Gierrate Ψ̇, eine Querbeschleunigung a_y und/oder ein Schwimmwinkel β des Fahrzeugs verwendet wird bzw. werden, und/oder bei dem als mindestens eine Fahrzeugkenngröße ein vorderer Lenkwinkel δ_v, ein hinterer Lenkwinkel δ_h, oder ein Giermoment M_z des Fahrzeugs verwendet wird bzw. werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem eine Lenkfrequenz eines Lenkrads des Fahrzeugs, eine Eckkreisfrequenz des Fahrzeugs und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Fahrzeugkenngröße des Fahrzeugs verwendet wird bzw. werden.
8. System zur Einstellung eines Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf Grundlage mindestens einer Fahrdynamikgröße, wobei das System (2) mindestens einen Aktor (6) aufweist, wobei der mindestens eine Aktor (6) dazu ausgebildet ist, das Fahrverhalten bei einer ersten Einstellung zu stabilisieren und bei einer zweiten Einstellung zu agilisieren, wobei der mindestens eine Aktor (6) dazu ausgebildet ist, einen Wert der mindestens einen Fahrdynamikgröße einzustellen.
9. System nach Anspruch 8, das mindestens einen Sensor (4) und mindestens eine Recheneinheit (8) aufweist, wobei der mindestens eine Sensor (4) dazu ausgebildet ist, mindestens eine Fahrdynamikgröße, einen Betriebsparameter und/oder mindestens eine Fahrzeugkenngröße zu ermitteln, wobei die mindestens eine Recheneinheit (8) dazu ausgebildet ist, mindestens eine Fahrdynamikgröße zu ermitteln.

Images