DE102021123169A1

DE102021123169A1 - System und verfahren zum verringern eines fahrzeugwenderadius

Info

Publication number: DE102021123169A1
Application number: DE102021123169.8A
Authority: DE
Inventors: Kevin Sallee; Michael Edward Brewer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2022-03-10
Also published as: US20220073054A1; US20230278543A1; US11685367B2

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren zum Verringern eines Fahrzeugwenderadius bereit. Ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Anwendung einer Wenderadiusverringerung in einem Fahrerassistenzmodus kann Empfangen von Lenkradwinkel- und Raddrehzahlinformationen zum Bestimmen eines Soll-Radschlupfs während eines Abbiegevorgangs beinhalten. Das Verfahren kann ferner Vergleichen des Soll-Radschlupfs mit einem Ist-Radschlupf, um einen Schlupffehler zu bestimmen, und Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad auf Grundlage des Schlupffehlers beinhalten, um den Wenderadius zu verringern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsbeispiele betreffen im Allgemeinen Fahrzeugsteuertechnik und im Besonderen ein System und Verfahren zum Bereitstellen eines verringerten Fahrzeugwenderadius.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Navigieren im Gelände oder auf unebenen Wegen kann mitunter dazu führen, dass der Fahrer auf Kurven trifft, die einen Wenderadius erfordern, der kleiner ist, als das Fahrzeug zu meistern imstande ist. Dies kann dazu führen, dass der Fahrer eine Dreipunktwende oder mehrere Manöver durchführen muss, um die Kurve zu schaffen. Die mehreren Manöver können das Ändern der Richtung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zusammen mit dem Drehen des Lenkrads von Anschlag zu Anschlag innerhalb eines engen, begrenzten Raums beinhalten, um das Fahrzeug so auszurichten, dass es entlang des Wegs oder des beabsichtigten Pfads weiterfahren kann.
Begrenzungsparameter für das Fahrzeug, wie etwa der maximal mögliche Stral enradwinkel, Radstand und Spurbreite, können diese Einschränkungen der Fahrzeugwendefähigkeiten zur Folge haben. Diese Parameter werden zum Zeitpunkt der Herstellung für jedes Fahrzeug festgelegt und stellen im Allgemeinen entsprechend feste Einschränkungen dar, die nicht überwunden werden können. Jedoch kann bekanntlich durch Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad während eines Abbiegevorgangs der Wenderadius verringern werden. In diesem Zusammenhang offenbart das US-Patent Nr. 7.229.139 , dessen gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, ein Verfahren zum Verringern des Wenderadius auf Grundlage des Lenkradwinkels, der Lenkradrichtung und der Lenkradwinkelgeschwindigkeit, um die Parkbarkeit größerer Fahrzeuge durch Verringern ihres Wenderadius zu erhöhen. Nichtsdestotrotz kann es wünschenswert sein, die Wirksamkeit und Nützlichkeit der Wenderadiusverringerung zu erweitern, die automatisch umgesetzt werden kann, wenn sie durch den Fahrer aktiviert wird, um eine zufriedenstellendere Benutzererfahrung bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG EINIGER BEISPIELE
Gemäl einem Ausführungsbeispiel kann ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt werden. Das System kann eine Steuerung und ein Drehmomentregelmodul beinhalten. Die Steuerung kann mit Komponenten und/oder Sensoren eines Fahrzeugs wirkgekoppelt sein, um Informationen, einschließlich Fahrzeugraddrehzahl und Lenkradwinkel, zu empfangen. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, einen Soll-Radschlupf für einen Abbiegevorgang auf Grundlage der Informationen zu bestimmen. Das Drehmomentregelmodul kann dazu konfiguriert sein, den Soll-Radschlupf mit einem Ist-Radschlupf zu vergleichen und die Ausübung von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegevorgangs zum Verringern des Wenderadius auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Ist-Radschlupf und dem Soll-Radschlupf zu steuern.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Drehmomentregelmodul eines Fahrzeugsteuersystems bereitgestellt werden. Das Drehmomentregelmodul kann eine Bremstabelle und eine Verarbeitungsschaltung beinhalten. Die Bremstabelle kann dazu konfiguriert sein, ein Bremsmoment, das auf ein Bremssystem ausgeübt werden soll, auf Grundlage eines Schlupffehlers zu definieren, der eine Differenz zwischen einem Soll-Radschlupf und einem während eines Abbiegevorgangs gemessenen Ist-Radschlupf definiert. Die Verarbeitungsschaltung kann dazu konfiguriert sein, den Soll-Schlupf mit dem Ist-Schlupf zu vergleichen, um den Schlupffehler zu definieren, und die Ausübung des Bremsmoments auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegevorgangs zu steuern, um einen Wenderadius des Fahrzeugs auf Grundlage des Schlupffehlers zu verringern.
In einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Anwendung einer Wenderadiusverringerung in einem Fahrerassistenzmodus beschrieben. Das Verfahren kann Empfangen von Lenkradwinkel- und Raddrehzahlinformationen beinhalten, um einen Soll-Radschlupf während eines Abbiegevorgangs zu bestimmen. Das Verfahren kann ferner Vergleichen des Soll-Radschlupfs mit einem Ist-Radschlupf, um einen Schlupffehler zu bestimmen, und Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad auf Grundlage des Schlupffehlers beinhalten, um den Wenderadius zu verringern.
Figurenliste
Nachdem die Erfindung somit allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die nicht zwingend mal stabsgetreu gezeichnet sind und bei denen Folgendes gilt:

1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems gemäl einem Ausführungsbeispiel;
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einiger Komponenten des Fahrzeugsteuersystems aus 1 gemäl einem Ausführungsbeispiel;
3 veranschaulicht eine Schlupftabelle gemäl einem Ausführungsbeispiel;
4 veranschaulicht einen Verlauf von Fahrzeugspuren während eines normalen Abbiegevorgangs und während eines Abbiegevorgangs unter Verwendung einer Bremslenkung eines Ausführungsbeispiels;
5 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Bewertungsmoduls gemäl einem Ausführungsbeispiel; und
6 veranschaulicht ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäl einem Ausführungsbeispiel.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Einige Ausführungsbeispiele werden nun nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen einige, aber nicht alle Ausführungsbeispiele dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Tatsächlich sollten die in dieser Schrift beschriebenen und abgebildeten Beispiele nicht als einschränkend hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfiguration der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Vielmehr werden diese Ausführungsbeispiele bereitgestellt, damit diese Offenbarung die geltenden gesetzliche Anforderungen erfüllt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen durchgehend gleiche Elemente. Weiterhin ist der Ausdruck „oder“ im hier verwendeten Sinne als ein logischer Operator auszulegen, der wahr ergibt, wenn einer oder mehrere seiner Operanden wahr sind. Im hier verwendeten Sinne ist unter einer Wirkkopplung eine direkte oder indirekte Verbindung zu verstehen, die in jedem Fall eine funktionelle Verbindung von Komponenten ermöglicht, die miteinander wirkgekoppelt sind.
Die Ausübung von Bremsmoment zur Unterstützung der Wenderadiusverringerung kann als Bremslenkung oder bremsunterstütztes Abbiegen bezeichnet werden. Wie vorstehend angemerkt, kann es wünschenswert sein, ein System bereitzustellen, das imstande ist, eine Bremslenkung umzusetzen, indem während eines Abbiegevorgangs Bremsmoment auf mindestens ein kurveninneres Rad ausgeübt wird, um den Fahrzeugwenderadius zu verringern. Ausführungsbeispiele zielen darauf ab, Lösungen zum Anwenden dieser Grundfunktion bereitzustellen, aber auch Fragen dazu zu beantworten, wann und wie Bremsmoment ausgeübt werden soll.
Einige Ausführungsbeispiele können daher ein System bereitstellen, das nicht nur dazu imstande ist, derartige Verringerungen des Fahrzeugwenderadius bereitzustellen, sondern ferner dazu imstande ist, dies automatisch zu tun. In diesem Zusammenhang kann zum Beispiel, wenn durch den Fahrer aktiviert, eine Steuerung des Systems von Ausführungsbeispielen dazu konfiguriert sein, automatisch Bremsmoment auf ein oder beide kurveninnere Räder auszuüben. Die Ausübung eines derartigen Bremsmoments kann auf Grundlage von Radschlupf bestimmt werden, der ein Mal für die Drehzahldifferenz zwischen bestimmten Rädern ist. In diesem Fall kann der Radschlupf für ein oder beide kurveninneren Räder im Verhältnis zu einer durchschnittlichen Raddrehzahl der kurvenäußeren Räder (oder aller drei anderen Räder, falls für ein einzelnes Rad berechnet) für eine jeweilige Kurve bestimmt werden. Ausführungsbeispiele können dazu konfiguriert sein, einen Soll-Radschlupf (oder Soll-Schlupf) für eine jeweilige Kurve zu bestimmen, einen Ist-Radschlupf (oder Ist-Schlupf) zu messen, um einen Differenzwert (z. B. einen Schlupffehler oder ein Fehlersignal) zwischen dem Soll- und dem Ist-Schlupf zu bestimmen und dann Bremsmoment auf ein oder mehrere kurveninnere Räder auszuüben, um den Schlupffehler auf null zu verringern.
Einige Ausführungsbeispiele können es ferner ermöglichen, dass die automatisierte Ausübung von Bremsmoment vom Zustand der Kraftübertragung oder genauer vom Zustand des Differentials (z. B. eingerückt oder ausgerückt) abhängig gemacht wird. Dabei können Ausführungsbeispiele dazu konfiguriert sein, den Zustand des Differentials zu bestimmen (oder zu bestätigen, dass sich das Differential im ausgerückten Zustand befindet), bevor eine schlupfbasierte Abbiegesteuerung aktiviert wird. Ausführungsbeispiele können zudem verschiedene Korrekturfaktoren in Schlupffehlerberechnungen einführen, um eine weitere Verfeinerung der angewandten Steuerung zu ermöglichen, und/oder können die Wirksamkeit der Bremslenkungsumsetzung in Echtzeit überwachen, um sicherzustellen, dass die gewünschten Ergebnisse erzielt werden. Dabei können einige Ausführungsbeispiele ein verbessertes System zur Fahrzeugsteuerung bereitstellen, das Vorteile sowohl hinsichtlich Kundenvertrauen als auch Fahrzeugfähigkeiten ergeben kann. Infolgedessen können die Fahrzeugleistung und die Fahrerzufriedenheit ebenfalls verbessert werden.
1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Steuersystems 100 eines Ausführungsbeispiels. Die Komponenten des Steuersystems 100 können in ein Fahrzeug 110 integriert sein (z. B. indem sie mit einem Fahrgestell des Fahrzeugs 110, verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 110 und/oder elektronischen Steuersystemen des Fahrzeugs 110 wirkgekoppelt sind). Es ist anzumerken, dass die Komponenten aus 1 zwar mit dem Fahrzeug 110 wirkgekoppelt sein können, es sich aber versteht, dass eine derartige Verbindung direkt oder indirekt sein kann. Überdies können einige der Komponenten des Steuersystems 100 über Zwischenverbindungen zu anderen Komponenten entweder des Fahrgestells oder anderer elektronischer und/oder mechanischer Systeme oder Komponenten mit dem Fahrzeug 110 verbunden sein.
Das Steuersystem 100 kann einen Normalbetriebsmodus aufweisen, der eine Eingabevorrichtung in Form von Steuerpedalen und des Lenkrads (oder Handrads) beinhaltet.
Die Pedale können ein Bremspedal und ein Fahrpedal beinhalten, die schwenkbar am Boden des Fahrzeugs 110 montiert sind und durch einen Bediener 125 betätigbar sind. Das Bremspedal kann im Allgemeinen verwendet werden, um Eingaben zur Steuerung des Bremsmoments bereitzustellen, und das Fahrpedal kann verwendet werden, um Eingaben zur Steuerung des Antriebsmoments bereitzustellen. Es kann jedoch sein, dass der Normalbetriebsmodus nicht für alle Fälle wünschenswert ist. Überdies können auswählbare andere Betriebsmodi, einschließlich eines oder mehrerer Geländefahrerassistenzmodi, Parkmodi usw., ebenfalls vorhanden sein. Dementsprechend kann das Steuersystem 100 einiger Ausführungsbeispiele ferner eine Benutzerschnittstelle 120 beinhalten. Der Bediener 125 kann die Benutzerschnittstelle 120 bedienen, die einen Moduswahlschalter zum Schalten aus dem Normalbetriebsmodus in einen beliebigen der anderen Betriebsmodi beinhalten oder definieren kann. In einem Ausführungsbeispiel können die anderen Betriebsmodi, die durch den Bediener 125 über die Benutzerschnittstelle 120 ausgewählt werden können, einen Trail-Control-Modus oder Geländefahrerassistenzmodus einschliel en, bei dem eine selektive Bremslenkung eingeleitet werden kann, wie nachfolgend näher beschrieben.
Es ist anzumerken, dass, wenngleich der Ausdruck Geländefahrerassistenzmodus hier allgemein für den Verweis auf den Modus verwendet wird, in dem die Ausführungsbeispiele durchgeführt werden, der Name des Modus, in dem Ausführungsbeispielen angewandt werden, nicht von Bedeutung und sicherlich nicht einschränkend ist. Wie oben angemerkt, sind andere Ausdrücke wie Bremslenkungsmodus, Trail-Control-Modus, Parkmodus oder ein beliebiger anderer Modus, in dem die hier beschriebene Funktionalität angewandt wird, ebenfalls möglich.
Das Steuersystem 100 von Ausführungsbeispielen kann zudem das Drehmomentregelmodul 130 beinhalten, das Teil einer Steuerung 140 oder anderweitig mit dieser wirkgekoppelt sein kann. Das Drehmomentregelmodul 130 kann dazu konfiguriert sein, ein Antriebsmoment und/oder Bremsmoment, das auf die Räder ausgeübt werden soll, einzeln, paarweise oder zusammen (z. B. je nach Zustand der Kraftübertragung), wie hier beschrieben, auf Grundlage von Eingaben von einem beliebigen oder allem von der Steuerung 140, der Benutzerschnittstelle 120 oder anderen Komponenten des Fahrzeugs 110 zu bestimmen. In einigen Fällen kann die Steuerung 140 Teil eines elektronischen Steuersystems des Fahrzeugs 110 sein, das dazu konfiguriert ist, andere Aufgaben durchzuführen, die mit Antriebs- und Bremsregelung oder Leistungsverwaltung zusammenhängen oder auch nicht. Die Steuerung 140 könnte jedoch in einigen Fällen eine dedizierte oder eigenständige Steuerung sein.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung 140 Informationen empfangen, die verwendet werden, um den Fahrzeugstatus von verschiedenen Komponenten oder Unterbaugruppen 150 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu können verschiedene Sensoren, die mit den Komponenten oder Unterbaugruppen 150 wirkgekoppelt sein können, beinhaltet sein und Eingaben an die Steuerung 140 bereitstellen, die zum Bestimmen des Fahrzeugstatus verwendet werden. Derartige Sensoren können Teil eines Sensornetzes 160 sein und Sensoren des Sensornetzes 160 können über einen Fahrzeugkommunikationsbus (z. B. einen Controller-Area-Network(CAN)-Bus) 165 mit der Steuerung 140 (und/oder den Komponenten oder Unterbaugruppen 150) wirkgekoppelt sein. Die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 können zum Beispiel das Lenkrad des Fahrzeugs, eine Bremsbaugruppe, ein Antriebssystem und/oder eine Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 beinhalten. Die Bremsbaugruppe kann dazu konfiguriert sein, Bremskomponenten des Fahrzeugs 110 (z.B. Reibungsbremsen und elektrischen Bremsverfahren, wie etwa Nutzbremsung) Bremseingaben auf Grundlage eines durch die Steuerung 140 und/oder das Drehmomentregelmodul 130 bestimmten Bremsmoments bereitzustellen. In einigen Fällen kann die Bremsbaugruppe ein elektrisches Bremskraftverstärkungssystem (Electric Brake Boost - EBB) beinhalten, das elektrische Bremskraftverstärker verwendet, um Fahrereingaben zu erfassen und die Menge an Pedaldruck, die zum Bremsen benötigt wird, zu verringern. Das Antriebssystem kann einen Benzinmotor, einen Elektromotor oder eine beliebige andere geeignete Antriebsvorrichtung beinhalten.
Die Steuerung 140 und/oder das Drehmomentregelmodul 130 kann/können dazu konfiguriert sein, Antriebsmomenteingaben zur Bereitstellung an das Antriebssystem zu bestimmen, um Antriebsmoment auf die Räder der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 auszuüben. Überdies können ein oder mehrere entsprechende Sensoren des Sensornetzes 160, die mit der Bremsbaugruppe und/oder der Radbaugruppe wirkgekoppelt sein können, Informationen bezüglich Bremsmoment, Bremsmomentrate, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Drehzahlen einzelner Räder, Vorder-/Hinterraddrehzahlen, Fahrzeugnickwinkel usw. bereitstellen. Andere Beispiele für die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 und/oder entsprechende Sensoren des Sensornetzes 160 können Informationen bezüglich Gierwinkel, seitlicher g-Kraft, Lenkradwinkel, Drosselposition, den Fahrgestell- und/oder Fahrzeugsteuerungsauswahlen zugeordneten Wahltastenpositionen usw. bereitstellen.
Dementsprechend kann die Steuerung 140 zum Beispiel dazu imstande sein, zahlreiche unterschiedliche Parameter, Angaben und andere Informationen zu empfangen, die mit verschiedenen dem Fahrzeugstatus zugeordneten Situationen oder Bedingungen in Beziehung stehen oder diese angeben können. Die Steuerung 140 kann zudem Informationen empfangen, welche die Absicht des Bedieners 125 (z. B. auf Grundlage von Modusauswahl, Lenkradwinkel, Geschwindigkeit usw.) in Bezug auf die Steuerung verschiedener Betriebsaspekte des Fahrzeugs 110 angeben, und dann dazu konfiguriert sein, die empfangenen Informationen in Verbindung mit der Ausführung eines oder mehrerer Steueralgorithmen zu verwenden, die verwendet werden können, um dem Drehmomentregelmodul 130 Anweisungen bereitzustellen, um das Ausüben von Drehmoment auf die Räder der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 zu steuern.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Bediener 125 die Benutzerschnittstelle 120 verwenden, um den Geländefahrerassistenzmodus auszuwählen. Die Benutzerschnittstelle 120 kann durch eine interaktive Anzeige in dem Fahrzeug 110 verwirklicht sein und kann daher eine Schaltfläche sein, die auf der Anzeige bereitgestellt ist. In anderen Beispielen kann die Benutzerschnittstelle 120 jedoch einen physischen Schalter, einen Knopf, eine Taste oder ein anderes auswählbares Bedienelement beinhalten, das sich im Cockpit des Fahrzeugs 110 befindet. Durch die Auswahl des Geländefahrerassistenzmodus kann das Drehmomentregelmodul 130 entsprechend aktiviert werden, um die hier beschriebene automatisierte Abbiegesteuerung auf Grundlage von Informationen bereitzustellen, die durch die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 und/oder entsprechende Sensoren des Sensornetzes 160 bereitgestellt werden. Insbesondere erfolgt die Auswahl des Geländefahrerassistenzmodus auf Grundlage des zwischen dem Ist-Schlupf und dem Soll-Schlupf gemessenen Fehlers. Der Betrieb des Drehmomentregelmoduls 130 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 näher beschrieben.
Wie vorstehend angemerkt, kann es zudem wünschenswert sein, den Zustand der Kraftübertragung zu bestimmen (oder zu bestätigen), wenn das Drehmomentregelmodul 130 aktiv ist und automatisierte Abbiegesteuerungen angeschaltet wurden. Die Steuerung 140 kann daher Informationen empfangen, um es der Steuerung 140 zu ermöglichen, einen Zustand einer Kraftübertragung 170 des Fahrzeugs 110 zu bestimmen. In dieser Hinsicht kann die Kraftübertragung 170 zum Beispiel Vorder- und Hinterachse, Antriebskomponenten für die Vorder- und Hinterachse und/oder die Komponenten, die eine Kopplung dazwischen bereitstellen, beinhalten. Somit kann die Kraftübertragung 170 zum Beispiel ein Differential 180 (z. B. hinteres Differential) und Zahnräder und/oder Kupplungskomponenten beinhalten, welche die Vorder- und die Hinterachse (und/oder deren Antriebskomponenten) wirkkoppeln. In bestimmten Situationen können Änderungen des Fahrzustands (z. B. zwischen 2-High, 4-High, 4-Auto usw.) durch Betreiben von Komponenten der Kraftübertragung 170 erreicht werden.
Einige Fahrzeuge können Sperrdifferentiale beinhalten. Bei einem Fahrzeug mit einem Sperrdifferential kann es erforderlich sein, sicherzustellen, dass sich das Differential in einem entsperrten oder ausgerückten Zustand befindet, bevor die Bremslenkung umgesetzt wird, um Schäden an der Kraftübertragung 170 zu vermeiden. Während einige Fahrzeuge Sensoren beinhalten können, die dazu vorgesehen sind, den Zustand des Differentials 180 zu bestimmen, können andere Fahrzeuge derartige spezielle Sensoren nicht beinhalten. Um sicherzustellen, dass ein Zustand des Differentials 180 vor der Einleitung der Bremslenkung bestimmt werden kann (d. h. ungleichmäl iges Bremsen zum Steuern des Radschlupfes gemäl Ausführungsbeispielen), kann die Steuerung 140 einiger Ausführungsbeispiele dazu konfiguriert sein, automatisch (und passiv) den Zustand des Differentials 180 zu bestimmen, bevor eine Bremslenkung eingeleitet wird, wie hier beschrieben.
Nun wird bezogen auf 2 der Betrieb der Steuerung 140 und des Drehmomentregelmoduls 130 näher beschrieben. 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm verschiedener Komponenten des Steuersystems 100 im Detail. In diesem Zusammenhang veranschaulicht 2 zum Beispiel beispielhafte Interaktionen zwischen der Steuerung 140 und dem Drehmomentregelmodul 130 in Bezug auf Informationen, die dadurch empfangen werden (z. B. von dem Sensornetz 160, von verschiedenen der Komponenten/Unterbaugruppen 150 und/oder von der Benutzerschnittstelle 120). Eine Verarbeitungsschaltung (z. B. ein Prozessor 210 und ein Speicher 220) in der Steuerung 140 kann die empfangenen Informationen verarbeiten, indem sie einen oder mehrere Steueralgorithmen ausführt. Die Steueralgorithmen können Anweisungen beinhalten, die zum Abrufen und Ausführen durch den Prozessor 210 in dem Speicher 220 gespeichert sein können. In einigen Fällen kann der Speicher 220 ferner eine oder mehrere Tabellen (z. B. Lookup-Tabellen) speichern und können verschiedene Berechnungen und/oder Anwendungen unter Verwendung von Informationen in den Tabellen und/oder der Informationen, wie hier beschrieben, ausgeführt werden.
Der Prozessor 210 kann dazu konfiguriert sein, die Steueralgorithmen nacheinander oder parallel auszuführen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 210 jedoch dazu konfiguriert sein, mehrere Steueralgorithmen parallel (z. B. gleichzeitig) und im Wesentlichen in Echtzeit auszuführen. Die Steueralgorithmen können dazu konfiguriert sein, verschiedene Berechnungen auf Grundlage der empfangenen/erzeugten Informationen bezüglich konkreter Bedingungen von Fahrzeugkomponenten durchzuführen. Die Steueralgorithmen können daher verschiedene Funktionen auf Grundlage der empfangenen Informationen ausführen und Ausgaben zum Antreiben der Steuerung des auf die Räder des Fahrzeugs 110 (z. B. einzeln oder paarweise) ausgeübten Drehmoments erzeugen. Das Drehmomentregelmodul 130 kann selbst ein Steueralgorithmus sein oder es kann Steueralgorithmen in Form von Funktionsmodulen (oder Untermodulen) beinhalten, die dazu konfiguriert sind, konkrete Funktionen, für die sie konfiguriert sind, in Bezug auf die Steuerung des Fahrzeugs 110 in der hier beschriebenen Weise durchzuführen. Somit kann die Steuerung 140 zum Beispiel als Reaktion auf das Ausführen der Steueralgorithmen tatsächlich als das Drehmomentregelmodul 130 fungieren. In anderen Fällen kann das Drehmomentregelmodul 130 dagegen eine Komponente oder ein Modul der Steuerung 140 oder eine vollständig getrennte Komponente sein (die z. B. ihre eigene entsprechende Verarbeitungsschaltung beinhaltet).
In einem Ausführungsbeispiel können die Informationen, mit denen die Steueralgorithmen arbeiten, einen Soll-Schlupf 230 beinhalten. In diesem Zusammenhang kann der Soll-Schlupf 230 durch die Steuerung 140 (oder das Drehmomentregelmodul 130) anhand einer Schlupftabelle 232 auf Grundlage von Schlupfinformationen bestimmt werden, die von dem Sensornetz 160 und/oder den Komponenten/Unterbaugruppen 150 empfangen werden. 3 veranschaulicht ein Beispiel einer Schlupftabelle 232 gemäl einem Ausführungsbeispiel. Die Schlupfinformationen können den Lenkradwinkel 234 und die Fahrzeuggeschwindigkeit 236 beinhalten. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 236 kann von einem Geschwindigkeitsmesser des Fahrzeugs 110, von Informationen eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) oder von einer beliebigen anderen geeigneten Quelle bereitgestellt werden, einschließlich Detektoren, die dazu imstande sind, die Raddrehzahl für jedes einzelne der Räder des Fahrzeugs 110 zu messen. Der Lenkradwinkel 234 kann durch (einen) Sensor(en) bereitgestellt werden, der/die dazu konfiguriert ist/sind, den Lenkradwinkel 234 direkt oder indirekt zu bestimmen. Durch Eingeben einer Ist-Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit 236 und des Lenkradwinkels 234 in die Schlupftabelle 232 kann ein entsprechender Wert für den Soll-Schlupf 230 bestimmt werden.
In dem Beispiel aus 3 können die Werte für den Soll-Schlupf 230 auf Grundlage eines Vergleichs der kurveninneren Raddrehzahl (z. B. für ein Rad oder beide Räder) mit dem Durchschnitt der kurvenäul eren Raddrehzahlen (oder dem Durchschnitt aller anderen Raddrehzahlen) bestimmt werden. Die Werte für den Soll-Schlupf 230 sind als ein Bruchteil des Vollschlupfs (oder 100 % Schlupf, bei dem das kurveninnere Rad (oder die kurveninneren Räder) vollständig gestoppt ist) in 3 dargestellt. Somit ist ein Wert von 1 ein Schlupf von 100 % und ist ein Wert von 0,5 ein Schlupf von 50 % (z. B. wenn die Drehzahl des kurveninneren Rads die Hälfte der Drehzahl des kurvenäul eren Rads (oder der kurvenäul eren Räder) beträgt).
Wie aus dem Beispiel aus 3 ersichtlich ist, kann die Schlupftabelle 232 nur über einen begrenzten Bereich von Lenkradwinkeln 234 und Werten für die Fahrzeuggeschwindigkeit 236 gelten. Die automatisierte Anwendung der schlupfbasierten Steuerung der Bremslenkung kann daher so verstanden werden, dass sie auf einer Kombination aus dem Lenkradwinkel 234 und der Fahrzeuggeschwindigkeit 236 beruht, die beide innerhalb jeweiliger anwendbarer Bereiche liegen. Somit kann zum Beispiel ein Auslöseereignis zur Einleitung der Bremslenkung als eine Erkennung (z. B. durch die Steuerung 140 oder das Drehmomentregelmodul 130) einer Situation betrachtet werden, in der sowohl der Lenkradwinkel 234 als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit 236 innerhalb der jeweiligen anwendbaren Bereiche liegen. In einigen Fällen kann das Auslöserereignis ferner beinhalten, dass erkannt wird, dass eine oder mehrere Vorbedingungen ebenfalls erfüllt sind. Die Vorbedingungen können beinhalten, dass sich das Fahrzeug 110 im Geländefahrerassistenzmodus befindet und/oder dass ein Zustand des Differentials ausgerückt ist.
Der anwendbare Bereich für den Lenkradwinkel 234 kann ein Wertebereich in der Nähe der äußersten Grenze des Lenkradwinkels 234 sein. In dem Beispiel aus 3 kann angenommen werden, dass die äußerste Grenze des Lenkradwinkels 234 bei 590 Grad liegt. Währenddessen erstreckt sich der Bereich der anwendbaren Werte über 90 Grad (und somit die letzten 90 Grad von 500 bis 590 Grad). Jedoch könnten andere Werte für den anwendbaren Bereich und/oder die äußerste Grenze für andere Fahrzeuge verwendet werden.
Der anwendbare Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit 236 kann zudem nur einen Bereich von Geschwindigkeiten beinhalten, der bei null beginnt und sich bis zu einer Geschwindigkeitsgrenze (z. B. in Meilen pro Stunde oder Metern pro Sekunde) erstreckt, bei welcher der Geländefahrerassistenzmodus eingesetzt werden kann. In dem Beispiel aus 3 erstreckt sich der Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit 236 von 0 bis 5 m/s. Überdies kann, wie in dem Beispiel aus 3 dargestellt, das kurveninnere Rad (oder die kurveninneren Räder) bei niedrigen Geschwindigkeiten und hohen Werten für den Lenkradwinkel 234 vollständig gestoppt werden. Das kurveninnere Rad (oder die kurveninneren Räder) kann jedoch bei höheren Geschwindigkeiten nicht vollständig stoppbar sein, selbst bei den höchsten Werten für den Lenkradwinkel 234. Zudem versteht es sich, dass die Schlupftabelle 232 aus 3 lediglich ein Beispiel ist und andere Bereiche und Werte sowohl für den Radwinkel als auch für die Geschwindigkeit in anderen Beispielen ohne Einschränkung angewandt werden könnten.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung 140 im Geländefahrerassistenzmodus die Schlupftabelle 232 mit Ist-Werten, die für den Lenkradwinkel 234 und die Fahrzeuggeschwindigkeit 236 gemessen wurden, referenzieren, um den Soll-Schlupf 230 zu bestimmen. Der Soll-Schlupf 230 kann dann dem Drehmomentregelmodul 130 zusammen mit einer Messung oder einem Wert für den Ist-Schlupf 238 bereitgestellt werden. Das Drehmomentregelmodul 130 kann den Soll-Schlupf 230 mit dem Ist-Schlupf 238 vergleichen, um einen Schlupffehler 240 zu bestimmen. Es ist anzumerken, dass ohne Ausübung einer Bremskraft auf das kurveninnere Rad (oder die kurveninneren Räder) erwartet wird, dass der Soll-Schlupf 230 höher als der Ist-Schlupf 238 ist. Dabei definiert der Schlupffehler 240 typischerweise ein Defizit beim Ist-Schlupf 238 im Verhältnis zum Soll-Schlupf 230.
Das Drehmomentregelmodul 130 kann dazu konfiguriert sein, ein Bremsmoment 242 auf Grundlage des Schlupffehlers 240 bereitzustellen. Das Bremsmoment 242 kann anhand einer Bremstabelle 244 definiert werden, die durch das Drehmomentregelmodul 130 verwendet wird, um das Bremsmoment 242 zu definieren, das auf eines (oder beide) der kurveninnere Räder eines Bremssystems 250 des Fahrzeugs 110 ausgeübt werden soll. Wie vorstehend angemerkt, kann das Bremssystem 250 Reibungsbremsen oder elektrische Bremsverfahren beinhalten. In jedem Fall kann das Bremsmoment 242 einen Bremsdruck bestimmen, der auf das kurveninnere Rad (oder die kurveninneren Räder) ausgeübt werden soll.
Die Bremstabelle 244 kann verwendet werden, um auf Grundlage des Schlupffehlers 240 zu definieren, wann und wie viel Bremsung (z. B. als das Bremsmoment 242) ausgeübt werden soll. In einigen Fällen kann die Bremstabelle 244 auf Grundlage von konkreten strukturellen Informationen bestimmt werden, die dem Fahrzeug 110 zugeordnet sind (z.B. modellspezifische Parameter, wie etwa Spurbreite, Radstand, maximaler Stral enradwinkel usw.). Die Bremstabelle 244 kann zudem in einigen Fällen zusätzliche Informationen wie etwa Korrekturfaktoren 252 beinhalten oder durch diese modifiziert werden. Die Korrekturfaktoren 252 können Gierrate, Antriebsachsendrehmoment, Kraftübertragungszustand usw. beinhalten. In einem Ausführungsbeispiel können der Schlupffehler 240 und die Korrekturfaktoren 252 (falls vorhanden) verwendet werden, um die Bremstabelle 244 zu referenzieren und das Bremsmoment 242 zu bestimmen. Die Bremstabelle 244 kann das Bremsmoment 242 als einen festen Wert oder einen dynamischen Wert definieren. In einigen Fällen kann das Bremsmoment 242 als eine Treppenfunktion, eine Rampenfunktion oder als eine Kombination aus Treppen- und Rampenfunktionskomponenten definiert sein, die über jeweilige unterschiedliche Zeiträume angewandt werden können, über die das Bremsmoment 242 ausgeübt wird. Betrag und Raten für die Treppen- und Rampenfunktionen, die das Bremsmoment 242 definieren, können modellweise bestimmt werden und können kalibrierbar sein. Rampenraten können zudem separat für steigende gegenüber fallenden Druckrampen kalibrierbar sein (z. B. derart, dass andere Raten gelten und für steigende Rampen als für fallende Rampen kalibriert werden). Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann das Drehmomentregelmodul 130 dazu konfiguriert sein, das Bremsmoment 242 auszuüben, um zu versuchen, den Schlupffehler 240 auf null zu bringen. Dabei kann das Drehmomentregelmodul 130 dazu konfiguriert sein, eine Rückkopplungsschleife zum Steuern des Schlupfs (z. B. um den Soll-Schlupf 230 und den Ist-Schlupf 238 anzugleichen) über die Ausübung des Bremsmoments 242 auf ein kurveninneres Rad (oder beide kurveninnere Räder) während eines Abbiegevorgangs auszuführen, der innerhalb anwendbarer Geschwindigkeits- und Lenkradwinkelbereiche durchgeführt wird, wenn Vorbedingungen erfüllt sind. In einigen Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, die Leistung des Drehmomentregelmoduls 130 weiter zu überwachen, um zu bestimmen, ob das Drehmomentregelmodul 130 erwartungsgemäß funktioniert. Mit anderen Worten kann es wünschenswert sein, die Wirksamkeit des Drehmomentregelmoduls 130 im Verhältnis zum Durchführen der Bremslenkung in Echtzeit während der Anwendung der Bremslenkung zu überwachen. Insofern das Drehmomentregelmodul 130 nicht wirksam ist, können Vorgänge des Drehmomentregelmoduls 130 ausgesetzt werden.
Um diese Überwachungsfunktion zu handhaben, kann die Steuerung 140 ferner ein Bewertungsmodul 260 beinhalten oder anderweitig mit diesem in Kommunikation stehen. Das Bewertungsmodul 260 kann dazu konfiguriert sein, die Wirksamkeit des Bremsmoments 242 beim Erreichen gewünschter Zunahmen des Wenderadius zu bestimmen. 4 veranschaulicht ein Beispiel, in dem das Fahrzeug 110 um eine Kurve fährt. Ein normaler (unmodifizierter) Wenderadius 400 ist zum Vergleich mit einem modifizierten Wenderadius 410 dargestellt. Der modifizierte Wenderadius 410 veranschaulicht die erwartete Zunahme des Wenderadius, die erwartet werden kann, indem das Bremsmoment 242 während des Abbiegevorgangs auf das hintere kurveninnere Rad 420 ausgeübt wird. Es ist anzumerken, dass der Schlupf in diesem Beispiel durch Vergleichen der Drehzahl des kurveninnere Rads 420 mit einer Durchschnittsdrehzahl der kurvenäußeren Räder 422 und des vorderen kurveninneren Rads 424 bestimmt wird. Bei anderen Beispielen, in denen das Bremsmoment 242 auf das vordere kurveninnere Rad 424 ausgeübt wird, kann zudem ein anderer Soll-Schlupf für jedes von dem vorderen kurveninneren Rad 424 und dem hinteren kurveninneren Rad 420 definiert werden (in beiden Fällen wird die entsprechende Raddrehzahl mit dem Durchschnitt der anderen drei Raddrehzahlen verglichen). Es kann jedoch auch möglich sein, die kurveninnere Raddrehzahl einfach mit dem Durchschnitt der Drehzahlen der kurvenäußeren Räder 422 zu vergleichen. Die Vergleiche und Berechnungen, die durch das Bewertungsmodul 260 (und die Steuerung 140 im Allgemeinen) verwendet werden, können unabhängig von der Abbiegerichtung gleich durchgeführt werden (wenngleich in einigen Fällen nur für Vorwärtsbewegung). Dementsprechend werden Informationen über die Abbiegerichtung möglicherweise nur benötigt, um es dem Bewertungsmodul 260 (und der Steuerung 140) zu ermöglichen, zu bestimmen, welche Räder kurveninnere Räder sind und welche Räder kurvenäußere Räder für einen bestimmten Abbiegevorgang sind.
Während des in 4 dargestellten Abbiegevorgangs kann das Bremsmoment 242 ausgeübt werden, um zu versuchen, den modifizierten Wenderadius 410 zu erreichen. Wie aus 4 ersichtlich ist, erfährt das Fahrzeug 110 bei dem modifizierten Wenderadius 410 eine höhere Gierrate als bei dem normalen Wenderadius 400. Dabei kann die Gierrate während des Abbiegevorgangs überwacht werden, um zu bestimmen, ob die höhere Gierrate tatsächlich erfahren wird und daher die erwarteten Ergebnisse erzielt werden. Das Bewertungsmodul 260 aus 2, das in 5 näher dargestellt ist, kann daher dazu konfiguriert sein, eine Gierrate 450 zu empfangen, die während des Abbiegevorgangs gemessen wird. Die Gierrate 450 kann mit einer erwarteten Gierrate 460 verglichen werden (die z. B. aus einer Tabelle 470 erzeugt wird), die auf Grundlage des Lenkradwinkels 234, des Bremsmoments 242 und des Antriebsachsendrehmoments 475 bestimmt wird. Insofern die Gierrate 450 kleiner als die erwartete Gierrate 460 ist, kann es sein, dass die Bedingungen des Fahrzeugs 110 oder der Stral e oder des Wegs, auf dem das Fahrzeug 110 betrieben wird, nicht für einen ordnungsgemäl en Betrieb der hier beschriebenen Bremslenkfunktion förderlich sind. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug 110 stecken bleibt oder nicht vorwärts fährt, kann es sein, dass die Bremslenkung weder möglich noch wünschenswert ist. Ebenso kann, wenn die Betriebsfläche des Fahrzeugs 110 nicht für die Bremslenkung förderlich ist, das Bewertungsmodul 260 das Problem erkennen und die Steuerung 140 dazu veranlassen, Versuche, das Drehmomentregelmodul 130 für die Bremslenkung auf die vorstehend beschriebene Weise zu nutzen, zu stoppen. In diesem Zusammenhang kann, zum Beispiel wenn die Gierrate 450 nicht innerhalb eines vorbestimmten Betrags oder vordefinierten Schwellenwerts der Gierrate 460 liegt, eine Stoppanweisung 480 durch das Bewertungsmodul 260 ausgegeben werden, um eine weitere Bremslenkung des Drehmomentmoduls 130 abzubrechen.
Wie vorstehend angemerkt, können in einigen Fällen Vorbedingungen erforderlich sein, bevor die Bremslenkung durch die Steuerung 140 und/oder das Drehmomentregelmodul 130 durchgeführt wird. In einem Ausführungsbeispiel kann eine der Vorbedingungen darin bestehen, dass der Zustand des Differentials 180 erkannt wird und insbesondere bestimmt wird, dass das Differential 180 ausgerückt ist. In einem Ausführungsbeispiel kann das Bewertungsmodul 260 (oder ein anderes für die Funktion vorgesehenes Modul) dazu konfiguriert sein, zusätzlich oder alternativ dazu zu bestimmen, ob das Differential 180 ausgerückt ist, bevor die Bremslenkung gestattet wird, wie vorstehend beschrieben. In diesem Zusammenhang kann das Bewertungsmodul 260 zum Beispiel eine Tabelle 500 für vorhergesagte Raddrehzahlen beinhalten, die für das jeweilige Modell des Fahrzeugs 110 erzeugt wird. Die Tabelle 500 für vorhergesagte Raddrehzahlen kann auf Grundlage einer gemessenen kurveninneren Raddrehzahl (oder -drehzahlen) und kurvenäul eren Raddrehzahlen für entsprechende jeweilige Bereiche von Lenkradwinkeln bestimmt werden. In diesem Zusammenhang erzeugen die Fahrzeugparameter (z. B. Lenkübersetzung, Radstand, Spurbreite) für jedes Fahrzeug entsprechende relativ einheitliche Messungen für kurveninnere und -äußere Raddrehzahlen bei jedem Lenkradwinkel. Sobald die Tabelle 500 für vorhergesagte Raddrehzahlen gebildet wurde, wie vorstehend beschrieben, können der gemessene Lenkradwinkel 234 und die gemessenen kurveninneren Raddrehzahlen 510 in die Tabelle 500 für vorhergesagte Raddrehzahlen eingegeben werden, um eine vorhergesagte kurvenäußere Raddrehzahl 520 zu erzeugen. Wenn die vorhergesagte kurvenäußere Raddrehzahl 520 innerhalb eines vorbestimmten oder Schwellenbetrags der kurvenäul eren Ist-Raddrehzahl 530 liegt, kann eine Steueranweisung 540 zum Aktivieren der vorstehend beschriebenen Bremslenkung ausgegeben werden. Wenn die vorhergesagte kurvenäußere Raddrehzahl 520 jedoch nicht innerhalb eines vorbestimmten oder Schwellenbetrags der kurvenäul eren Ist-Raddrehzahl 530 liegt, kann die Steueranweisung 540 stattdessen die vorstehend beschriebene Bremslenkung deaktivieren.
Um Verzögerungen bei der Entscheidung, ob die Bremslenkfunktion aktiviert werden soll, zu vermeiden, kann die Vorbedingung für den Zustand des Differentials 180 vor dem Eintreten in den Bereich der Lenkradwinkel 234, über den die Bremslenkfunktion aktiv ist, vorgenommen werden. Somit kann, während in dem vorstehenden Beispiel der Bereich der Lenkradwinkel 234, über den die Bremslenkfunktion aktiv ist, 500 bis 590 Grad betrug, die Vorbedingung vor 500 Grad bewertet werden. Als ein Beispiel kann das Bewertungsmodul 260 dazu konfiguriert sein, mit dem Berechnen der vorhergesagten kurveninnere Raddrehzahl 520 zum Vergleich mit der kurveninneren Ist-Raddrehzahl 530 über einen Bereich der Lenkradwinkel 234, der sich von 450 Grad bis 500 Grad erstreckt, zu beginnen. Es könnten jedoch auch andere Bereiche (gröl er oder kleiner) verwendet werden, solange die Steueranweisung 540 vor dem Eintreten in den Bereich von 500 bis 590 Grad ausgegeben werden kann, in dem die Bremslenkung möglicherweise aktiv ist.
6 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bereitstellen einer automatisierten Anwendung zur Wenderadiusverringerung in einem Fahrerassistenzmodus, das Empfangen von Lenkradwinkel- und Raddrehzahlinformationen zum Bestimmen eines Soll-Radschlupfs während eines Abbiegevorgangs bei Vorgang 620 beinhalten kann. Das Verfahren kann ferner bei Vorgang 630 Vergleichen des Soll-Radschlupfs mit einem Ist-Radschlupf, um einen Schlupffehler zu bestimmen, und bei Vorgang 640 Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad auf Grundlage des Schlupffehlers, um den Wenderadius zu verringern, beinhalten. Das Verfahren kann in einigen Fällen optionale zusätzliche Vorgänge beinhalten, von denen einige Beispiele in 6 als gestrichelte Linien dargestellt sind. Somit kann das Verfahren zum Beispiel einen anfänglichen Vorgang zum Bestimmen einer vorhergesagten kurvenäul eren Raddrehzahl für einen Abbiegevorgang auf Grundlage eines Lenkradwinkels bei Vorgang 600 und Bestimmen eines Zustands eines Differentials des Fahrzeugs durch Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit der kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl bei Vorgang 610 beinhalten. Es ist anzumerken, dass in einigen Beispielen das Ausüben des Bremsmoments in Vorgang 640 nur aktiviert werden kann, wenn der Zustand des Differentials ausgerückt ist. In einigen Fällen kann das Ausüben des Bremsmoments ferner nur über einen ersten Bereich von Lenkradwinkeln aktiviert werden. Der erste Bereich von Lenkradwinkeln kann sich von einem Startwinkel bis zu einem maximalen Winkel erstrecken, der einer Drehgrenze des Lenkrads entspricht. In einem derartigen Beispiel kann das Bestimmen des Zustands des Differentials über einen zweiten Bereich von Lenkradwinkeln durchgeführt werden. Der zweite Bereich von Lenkradwinkeln kann insgesamt kleiner als der Startwinkel sein. In einigen Fällen kann das Verfahren zusätzlich oder alternativ ferner Vergleichen einer erwarteten Gierrate für den Abbiegevorgang mit einer Ist-Gierrate bei Vorgang 650 und Deaktivieren des Ausübens des Bremsmoments als Reaktion darauf, dass sich die erwartete Gierrate von der Ist-Gierrate um mehr als einen Schwellenbetrag unterscheidet, bei Vorgang 660 beinhalten.
Ausführungsbeispiele können daher zudem ein Fahrzeugsteuersystem beinhalten, das eine Steuerung und ein Drehmomentregelmodul beinhalten kann. Die Steuerung kann mit Komponenten und/oder Sensoren eines Fahrzeugs wirkgekoppelt sein, um Informationen, einschließlich Fahrzeugraddrehzahl und Lenkradwinkel, zu empfangen. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, einen Soll-Radschlupf für einen Abbiegevorgang auf Grundlage der Informationen zu bestimmen. Das Drehmomentregelmodul kann dazu konfiguriert sein, den Soll-Radschlupf mit einem Ist-Radschlupf zu vergleichen und die Ausübung von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegevorgangs zum Verringern des Wenderadius auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Ist-Radschlupf und dem Soll-Radschlupf zu steuern.
Das System einiger Ausführungsformen kann zusätzliche Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen beinhalten, um weitere Aufgaben umzusetzen oder die Leistung des Systems zu verbessern. Die zusätzlichen Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen können in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden. Nachfolgend ist eine Liste verschiedener zusätzlicher Merkmale, Modifikationen und Erweiterungen dargelegt, die jeweils einzeln oder in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden können. Beispielsweise kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, den Fahrzeugbetrieb in einem beliebigen von einer Vielzahl von durch den Bediener auswählbaren Betriebsmodi zu steuern, und das Drehmomentregelmodul kann dazu konfiguriert sein, das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs als Reaktion auf die Auswahl eines entsprechenden der Betriebsmodi durch den Bediener und Erkennung eines Auslöserereignisses auszuüben. In einem Ausführungsbeispiel kann das Auslöserereignis Erkennen, dass der Lenkradwinkel innerhalb eines ersten Bereichs von Lenkradwinkeln liegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines Aktivierungsbereichs von Fahrzeuggeschwindigkeiten liegt, beinhalten. Der erste Bereich von Lenkradwinkeln kann sich von einem Startwinkel bis zu einem maximalen Winkel erstrecken, der einer Drehgrenze des Lenkrads entspricht. Die Steuerung kann dazu konfiguriert sein, die Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments beim Verringern des Wenderadius während des Abbiegevorgangs zu bewerten. In diesem Zusammenhang kann die Steuerung zum Beispiel dazu konfiguriert sein, eine erwartete Gierrate für den Abbiegevorgang zu bestimmen und die erwartete Gierrate mit einer Ist-Gierrate zu vergleichen. Das Bewerten der Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments kann ferner Erzeugen einer Stoppanweisung zum Stoppen des Ausübens des Bremsmoments als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen der erwarteten Gierrate und der Ist-Gierrate größer als ein vordefinierter Schwellenwert ist, beinhalten. In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, einen Zustand eines Differentials des Fahrzeugs während des Abbiegevorgangs zu bestimmen, und das Ausüben des Bremsmoments kann auf Grundlage des Zustands des Differentials aktiviert oder deaktiviert werden. In einigen Fällen kann das Bestimmen des Zustands des Differentials Bestimmen einer vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl für den Abbiegevorgang auf Grundlage des Lenkradwinkels und der kurveninneren Raddrehzahl und Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit einer kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl beinhalten. In einem Ausführungsbeispiel kann das Bestimmen des Zustands des Differentials über einen zweiten Bereich von Lenkradwinkeln durchgeführt werden, und der zweite Bereich von Lenkradwinkeln kann insgesamt kleiner als der erste Bereich von Lenkradwinkeln sein. In einigen Fällen kann das Ausüben des Bremsmoments Ausüben des Bremsmoments als eine Treppenfunktion, eine Rampenfunktion oder eine Kombination aus der Treppenfunktion und der Rampenfunktion beinhalten. Rampenraten, die steigende gegenüber fallende Rampen für die Ausübung des Bremsmoments definieren, können einzeln kalibrierbar sein und können feste oder variable Raten sein. In einem Ausführungsbeispiel können der Ist-Radschlupf und der Soll-Radschlupf jeweils auf Grundlage eines Vergleichens einer kurveninneren Raddrehzahl mit einem Durchschnitt von kurvenäußeren Raddrehzahlen oder einem Durchschnitt aller anderen Raddrehzahlen definiert werden. In einigen Fällen kann das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs nur auf ein hinteres kurveninneres Rad ausgeübt werden.
Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der in dieser Schrift dargelegten Erfindungen werden dem Fachmann auf dem Gebiet, dem diese Erfindungen angehört, welche den Nutzen der in der vorhergehenden Beschreibungen und den zugehörigen Zeichnungen dargelegten Lehren aufweisen, ersichtlich. Daher versteht es sich, dass die Erfindungen nicht auf die konkreten offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen im Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sein sollen. Überdies versteht es sich, dass, obwohl die vorstehenden Beschreibungen und die zugehörigen Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Rahmen bestimmter beispielhafter Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen beschreiben, unterschiedliche Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen durch alternative Ausführungsformen bereitgestellt werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. In dieser Hinsicht werden zum Beispiel auch andere Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen als die vorstehend ausdrücklich beschriebenen in Betracht gezogen, wie sie in einigen der beigefügten Ansprüche dargelegt sein können. In Fällen, in denen in dieser Schrift Vorteile, Nutzen oder Lösungen für Probleme beschrieben werden, versteht es sich, dass derartige Vorteile, Nutzen und/oder Lösungen auf einige Ausführungsbeispiele, aber nicht notwendigerweise auf alle Ausführungsbeispiele anwendbar sein können. Somit sollten die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile, Nutzen oder Lösungen nicht als wesentlich, erforderlich oder unabdingbar für alle Ausführungsformen oder für das in dieser Schrift Beanspruchte verstanden werden. Obwohl konkrete Ausdrücke in dieser Schrift herangezogen werden, werden diese lediglich in ihrem allgemeinen und beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung verwendet.
Gemäl der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugsteuersystem zum Verringern des Wenderadius eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Steuerung, die mit Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Informationen, einschließlich Fahrzeugradgeschwindigkeit und Lenkradwinkel, zu empfangen, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, einen Soll-Radschlupf für einen Abbiegevorgang auf Grundlage der Informationen zu bestimmen; und ein Drehmomentregelmodul, das dazu konfiguriert ist, den Soll-Radschlupf mit einem Ist-Radschlupf zu vergleichen und die Ausübung von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegens zu steuern, um den Wenderadius auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Ist-Radschlupf und dem Soll-Radschlupf zu verringern.
Gemäl einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, den Fahrzeugbetrieb in einem beliebigen von einer Vielzahl von durch den Bediener auswählbaren Betriebsmodi zu steuern, und wobei das Drehmomentregelmodul dazu konfiguriert ist, das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs als Reaktion auf die Auswahl eines entsprechenden der Betriebsmodi durch den Bediener und Erkennung eines Auslöserereignisses auszuüben. Gemäl einer Ausführungsform umfasst das Auslöserereignis Erkennen, dass der Lenkradwinkel innerhalb eines ersten Bereichs von Lenkradwinkeln liegt, wobei sich der erste Bereich von Lenkradwinkeln von einem Startwinkel zu einem maximalen Winkel erstreckt, der einer Drehgrenze des Lenkrads entspricht, und Erkennen der Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs von Aktivierungsgeschwindigkeiten.
Gemäl einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, die Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments beim Verringern des Wenderadius während des Abbiegevorgangs zu bewerten.
Gemäl einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, eine erwartete Gierrate für den Abbiegevorgang zu bestimmen und die erwartete Gierrate mit einer Ist-Gierrate zu vergleichen, und wobei das Bewerten der Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments ferner Erzeugen einer Stoppanweisung zum Stoppen des Ausübens des Bremsmoments als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen der erwarteten Gierrate und der Ist-Gierrate größer als ein vordefinierter Schwellenwert ist, umfasst.
Gemäl einer Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, einen Zustand eines Differentials des Fahrzeugs während des Abbiegevorgangs zu bestimmen, und wobei das Ausüben des Bremsmoments auf Grundlage des Zustands des Differentials aktiviert oder deaktiviert wird.
Gemäl einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen des Zustands des Differentials Bestimmen einer vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl für den Abbiegevorgang auf Grundlage des Lenkradwinkels und der kurveninneren Raddrehzahl und Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit einer kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl. Gemäl einer Ausführungsform wird das Bestimmen des Zustands des Differentials über einen zweiten Bereich von Lenkradwinkeln durchgeführt, wobei der zweite Bereich von Lenkradwinkeln kleiner als der Startwinkel ist.
Gemäl einer Ausführungsform umfasst das Ausüben des Bremsmoments Ausüben des Bremsmoments als eine Treppenfunktion, eine Rampenfunktion oder eine Kombination aus der Treppenfunktion und der Rampenfunktion.
Gemäl einer Ausführungsform sind Rampenraten, die steigende gegenüber fallende Rampen für die Ausübung des Bremsmoments definieren, einzeln kalibrierbar.
Gemäl einer Ausführungsform sind die Anstiegsraten feste oder variable Raten.
Gemäl einer Ausführungsform sind der Ist-Radschlupf und der Soll-Radschlupf jeweils auf Grundlage eines Vergleichens einer kurveninneren Raddrehzahl mit einem Durchschnitt von kurvenäußeren Raddrehzahlen oder einem Durchschnitt aller anderen Raddrehzahlen definiert. Gemäl einer Ausführungsform wird das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs nur auf ein hinteres kurveninneres Rad ausgeübt.
Gemäl der vorliegenden Erfindung wird ein Drehmomentregelmodul eines Fahrzeugsteuersystems bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Bremstabelle, die dazu konfiguriert ist, ein Bremsmoment, das auf ein Bremssystem ausgeübt werden soll, auf Grundlage eines Schlupffehlers zu definieren, der eine Differenz zwischen einem Soll-Radschlupf und einem Ist-Radschlupf definiert, der während eines Abbiegevorgangs gemessen wird; und eine Verarbeitungsschaltung, die dazu konfiguriert ist, den Soll-Schlupf mit dem Ist-Schlupf zu vergleichen, um den Schlupffehler zu definieren, und die Ausübung des Bremsmoments auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegevorgangs zu steuern, um einen Wenderadius des Fahrzeugs auf Grundlage des Schlupffehlers zu verringern.
Gemäl einer Ausführungsform wird das Bremsmoment als eine Treppenfunktion, eine Rampenfunktion oder eine Kombination aus der Treppenfunktion und der Rampenfunktion ausgeübt.
Gemäl einer Ausführungsform sind Rampenraten, die steigende gegenüber fallende Rampen für die Ausübung des Bremsmoments definieren, einzeln kalibrierbar.
Gemäl der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Anwendung einer Wenderadiusverringerung in einem Fahrerassistenzmodus: Empfangen von Lenkradwinkel- und Raddrehzahlinformationen, um einen Soll-Radschlupf während eines Abbiegevorgangs zu bestimmen; Vergleichen des Soll-Radschlupfs mit einem Ist-Radschlupf, um einen Schlupffehler zu bestimmen; und Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad auf Grundlage des Schlupffehlers, um den Wenderadius zu verringern. Gemäl einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen anfänglichen Vorgang zum Bestimmen einer vorhergesagten kurveninneren Raddrehzahl für einen Abbiegevorgang auf Grundlage eines Lenkradwinkels und Bestimmen eines Zustands eines Differentials des Fahrzeugs durch Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit der kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl, wobei das Ausüben des Bremsmoments nur dann ausübbar ist, wenn der Zustand des Differentials ausgerückt ist.
Gemäl einer Ausführungsform wird das Ausüben des Bremsmoments ferner nur über einen ersten Bereich von Lenkradwinkeln ermöglicht, wobei sich der erste Bereich von Lenkradwinkeln von einem Startwinkel zu einem maximalen Winkel erstreckt, der einer Drehgrenze des Lenkrads entspricht, und wobei das Bestimmen des Zustands des Differentials über einen zweiten Bereich von Lenkradwinkeln durchgeführt wird, wobei der zweite Bereich von Lenkradwinkeln insgesamt kleiner als der Startwinkel ist.
Gemäl einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Vergleichen einer erwarteten Gierrate für den Abbiegevorgang mit einer Ist-Gierrate und Deaktivieren des Ausübens des Bremsmoments als Reaktion darauf, dass sich die erwartete Gierrate von der Ist-Gierrate um mehr als einen Schwellenbetrag unterscheidet.
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

US 7229139 [0003]

Claims

Fahrzeugsteuersystem zum Verringern des Wenderadius eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: eine Steuerung, die mit Komponenten und/oder Sensoren des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Informationen, einschließlich Fahrzeugraddrehzahl und Lenkradwinkel, zu empfangen, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, einen Soll-Radschlupf für einen Abbiegevorgang auf Grundlage der Informationen zu bestimmen; und ein Drehmomentregelmodul, das dazu konfiguriert ist, den Soll-Radschlupf mit einem Ist-Radschlupf zu vergleichen und die Ausübung von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad während des Abbiegevorgangs zum Verringern des Wenderadius auf Grundlage einer Differenz zwischen dem Ist-Radschlupf und dem Soll-Radschlupf zu steuern.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, den Fahrzeugbetrieb in einem beliebigen einer Vielzahl von durch den Bediener auswählbaren Betriebsmodi zu steuern, und wobei das Drehmomentregelmodul dazu konfiguriert ist, das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs als Reaktion auf die Auswahl eines entsprechenden der Betriebsmodi durch den Bediener und Erkennung eines Auslöserereignisses auszuüben.
System nach Anspruch 2, wobei das Auslöserereignis Erkennen, dass der Lenkradwinkel innerhalb eines ersten Bereichs von Lenkradwinkeln liegt, wobei sich der erste Bereich von Lenkradwinkeln von einem Startwinkel zu einem maximalen Winkel erstreckt, der einer Drehgrenze des Lenkrads entspricht, und Erkennen der Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs von Aktivierungsgeschwindigkeiten umfasst.
System nach Anspruch 3, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, die Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments beim Verringern des Wenderadius während des Abbiegevorgangs zu bewerten.
System nach Anspruch 4, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, eine erwartete Gierrate für den Abbiegevorgang zu bestimmen und die erwartete Gierrate mit einer Ist-Gierrate zu vergleichen, und wobei das Bewerten der Wirksamkeit des Ausübens des Bremsmoments ferner Erzeugen einer Stoppanweisung zum Stoppen des Ausübens des Bremsmoments als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen der erwarteten Gierrate und der Ist-Gierrate größer als ein vordefinierter Schwellenwert ist, umfasst.
System nach Anspruch 3, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, einen Zustand eines Differentials des Fahrzeugs während des Abbiegevorgangs zu bestimmen, und wobei das Ausüben des Bremsmoments auf Grundlage des Zustands des Differentials aktiviert oder deaktiviert wird.
System nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen des Zustands des Differentials Bestimmen einer vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl für den Abbiegevorgang auf Grundlage des Lenkradwinkels und der kurveninneren Raddrehzahl und Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit einer kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl umfasst.
System nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen des Zustands des Differentials über einen zweiten Bereich von Lenkradwinkeln durchgeführt wird, wobei der zweite Bereich von Lenkradwinkeln kleiner als der Startwinkel ist.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Ausüben des Bremsmoments Ausüben des Bremsmoments als eine Treppenfunktion, eine Rampenfunktion oder eine Kombination aus der Treppenfunktion und der Rampenfunktion umfasst.
System nach Anspruch 9, wobei Rampenraten, die steigende gegenüber fallende Rampen für die Ausübung des Bremsmoments definieren, einzeln kalibrierbar sind.
System nach Anspruch 10, wobei die Rampenraten feste oder variable Raten sind.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei der Ist-Radschlupf und der Soll-Radschlupf jeweils auf Grundlage eines Vergleichens einer kurveninneren Raddrehzahl mit einem Durchschnitt von kurvenäußeren Raddrehzahlen oder einem Durchschnitt aller anderen Raddrehzahlen definiert sind.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Bremsmoment während des Abbiegevorgangs nur auf ein hinteres kurveninneres Rad ausgeübt wird.
Verfahren zum Bereitstellen einer automatisierten Anwendung einer Wenderadiusverringerung in einem Fahrerassistenzmodus, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Lenkradwinkel- und Raddrehzahlinformationen, um einen Soll-Radschlupf während eines Abbiegevorgangs zu bestimmen; Vergleichen des Soll-Radschlupfs mit einem Ist-Radschlupf, um einen Schlupffehler zu bestimmen; und Ausüben von Bremsmoment auf ein kurveninneres Rad auf Grundlage des Schlupffehlers, um den Wenderadius zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend einen anfänglichen Vorgang zum Bestimmen einer vorhergesagten kurveninneren Raddrehzahl für einen Abbiegevorgang auf Grundlage eines Lenkradwinkels und Bestimmen eines Zustands eines Differentials des Fahrzeugs durch Vergleichen der vorhergesagten kurvenäußeren Raddrehzahl mit einer kurvenäußeren Ist-Raddrehzahl, wobei das Ausüben des Bremsmoments nur ausübbar ist, wenn der Zustand des Differentials ausgerückt ist.