DE102021211995A1

DE102021211995A1 - Method for controlling vehicle dynamic interventions in a vehicle

Info

Publication number: DE102021211995A1
Application number: DE102021211995.6A
Authority: DE
Inventors: Timo Schröder; Andreas Kircher; Paul Linhoff; Jörg Buschmeier; Wolfgang Milchers; Susanne Buchholz; Benjamin Oelze
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Verfahren zur Steuerung fahrdynamischer Eingriffe bei einem Fahrzeug, umfassend- Bereitstellen einer Trajektorie für das Fahrzeug und- Ermitteln einer Fahrwerksallokation zur Umsetzung der Trajektorie, wobei die Ermittlung der Fahrwerksallokation unter Minimierung eines Reifenabriebs des Fahrzeugs mittels eines Reifenabriebmodells erfolgt und wobei eine Fahrwerksallokation durch eine Kombination von Vorgaben an Fahrdynamikregler des Fahrzeugs gegeben ist.A method for controlling driving dynamics interventions in a vehicle, comprising- providing a trajectory for the vehicle and- determining a chassis allocation for implementing the trajectory, the chassis allocation being determined while minimizing tire wear of the vehicle by means of a tire wear model, and a chassis allocation being carried out by a combination of Specifications to driving dynamics controller of the vehicle is given.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung fahrdynamischer Eingriffe bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug mit Reifen. Sie bezieht sich ferner auf ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for controlling driving-dynamic interventions in a vehicle, in particular a motor vehicle with tires. It also relates to a computer program product and a computer-readable medium for carrying out the method.

Fahrdynamische Eingriffe bei Kraftfahrzeugen, beispielsweise automatisch eingeleitete oder beeinflusste Brems- oder Lenkvorgänge, bieten die Möglichkeit, die Fahrt eines Kraftfahrzeugs beispielsweise im Hinblick auf eine erhöhte Sicherheit und/oder einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch zu optimieren. Weitere Aspekte des Fahrens finden dabei jedoch derzeit noch wenig Beachtung. Insbesondere der durch die Fahrt bedingte Reifenabrieb, d.h. alle durch den Kontakt zwischen Reifenlatsch (Reifenaufstandsfläche) und Fahrbahn entstehende Emissionen, wie insbesondere Reifenmaterial und anorganische Stoffe als Abrieb von der Fahrbahn, werden derzeit nicht oder nur untergeordnet berücksichtigt. Reifenabrieb ist jedoch insbesondere für die Feinstaubbelastung bedeutsam.Interventions in driving dynamics in motor vehicles, for example automatically initiated or influenced braking or steering processes, offer the possibility of optimizing the driving of a motor vehicle, for example with regard to increased safety and/or the lowest possible fuel consumption. However, other aspects of driving still receive little attention. In particular, the tire wear caused by the journey, i.e. all emissions caused by the contact between the tire contact area (tire contact area) and the road, such as in particular tire material and inorganic substances as wear from the road, are currently not taken into account or only to a limited extent. However, tire abrasion is particularly significant for fine dust pollution.

Aus der DE 10 2019 123 900 B3 ist es bekannt, eine Trajektorie für einen autonomes Fahrzeug unter anderem im Hinblick auf den Reifenverschleiß zu optimieren. Dabei werden jedoch keine Hinweise darauf gegeben, unter welchen Aspekten und auf welche Weise die Optimierung erfolgen soll und wie der Reifenverschleiß überhaupt ermittelt wird.From the DE 10 2019 123 900 B3 it is known to optimize a trajectory for an autonomous vehicle with regard to tire wear, among other things. However, there are no indications as to under which aspects and in what way the optimization should take place and how the tire wear is determined at all.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung fahrdynamischer Eingriffe bei einem Fahrzeug anzugeben, bei dem eine Berücksichtigung des während der Fahrt entstehenden Reifenabriebs möglich ist.It is therefore an object of the present invention to specify a method for controlling driving-dynamic interventions in a vehicle, in which it is possible to take into account the tire wear that occurs while driving.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung fahrdynamischer Eingriffe bei einem Fahrzeug angegeben, das das Ermitteln einer Fahrwerksallokation zur Umsetzung einer vorgegebenen Trajektorie umfasst, wobei die Ermittlung der Fahrwerksallokation unter Minimierung eines Reifenabriebs des Fahrzeugs mittels eines Reifenabriebmodells erfolgt und wobei eine Fahrwerksallokation durch eine Kombination von Vorgaben an Fahrdynamikregler des Fahrzeugs gegeben ist.According to one aspect of the invention, a method for controlling driving dynamics interventions in a vehicle is specified, which includes determining a chassis allocation for implementing a predetermined trajectory, the chassis allocation being determined while minimizing tire wear of the vehicle by means of a tire wear model, and a chassis allocation being carried out by a Combination of defaults to driving dynamics controller of the vehicle is given.

Unter dem Reifenabrieb, der auch in Form einer Reifenabriebrate angegeben werden kann, wird die Gesamtheit der Emissionen verstanden, die durch den Kontakt zwischen Reifenlatsch und Fahrbahn verursacht werden. Insbesondere sind dies vom Reifen selbst stammende Partikel, jedoch werden darunter gegebenenfalls auch Partikel von der Fahrbahn gefasst.Tire wear, which can also be specified in the form of a tire wear rate, is understood to mean all of the emissions caused by contact between the contact between the tire contact area and the road. In particular, these are particles originating from the tires themselves, but these may also include particles from the road surface.

Das Verfahren berücksichtigt, dass eine vorgegebene Trajektorie auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden kann. Insbesondere ist es möglich, eine Trajektorie mit unterschiedlichen Kombinationen von radindividuellen Brems- und Lenkeingriffen umzusetzen, die sich jeweils im Hinblick auf den Reifenabrieb voneinander unterscheiden können. Dazu müssen die unterschiedlichen Fahrdynamikregler (Aktuatoren) durch entsprechende Vorgaben angesteuert werden.The method takes into account that a given trajectory can be implemented in different ways. In particular, it is possible to implement a trajectory with different combinations of wheel-specific braking and steering interventions, which can differ from one another in terms of tire wear. To do this, the different driving dynamics controllers (actuators) must be controlled by appropriate specifications.

Unter Fahrdynamikreglern werden dabei hier und im Folgenden alle Quer-, Längssowie Vertikaldynamikregler verstanden, d.h. insbesondere Bremsen, Antrieb, Lenkung (sowohl der Achsen als auch radindividuell), eine aktive Federung/Dämpfung sowie kombinierte bzw. abgeleitete Systeme wie ABS, Antriebs-/Umfangskrafttransfersysteme (z.B. TTS, torque transfer system).Driving dynamics controllers are understood here and in the following to mean all transverse, longitudinal and vertical dynamics controllers, i.e. in particular brakes, drive, steering (both of the axles and wheel-specific), active suspension/damping and combined or derived systems such as ABS, drive/perimeter power transfer systems (e.g. TTS, torque transfer system).

Das Verfahren macht es sich demnach zu Nutze, dass die bei modernen Fahrzeugen mögliche radindividuelle Bremsung und/oder Lenkung sowie eine aktive Federung und/oder eine Beeinflussung des Reifendrucks die Umsetzung einer Trajektorie auf verschiedene Weisen ermöglicht, wobei sich die unterschiedlichen Fahrwerksallokation, d.h. die unterschiedlichen Vorgaben an die Fahrdynamikregler, hinsichtlich des Reifenabriebs voneinander unterscheiden. Demnach wird bei dem Ermitteln der Fahrwerksallokation zur Umsetzung der vorher bereitgestellten Trajektorie der Reifenabrieb minimiert.The method therefore makes use of the fact that the wheel-specific braking and/or steering possible in modern vehicles, as well as active suspension and/or influencing the tire pressure, enables the implementation of a trajectory in different ways, with the different chassis allocations, i.e. the different Specifications for the driving dynamics controller differ in terms of tire wear. Accordingly, tire wear is minimized when determining the chassis allocation for implementing the previously provided trajectory.

Beispielsweise lässt sich eine vorgegebene Kurve lediglich mit Lenkeingriffen durchfahren oder auch mit einer Kombination von radindividuellen Brems- und Lenkeingriffen, durch die ein Giermoment ausgelöst wird. Beide Strategien unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich des Reifenabriebs.For example, a given curve can only be negotiated with steering interventions or with a combination of wheel-specific braking and steering interventions, which trigger a yaw moment. Both strategies differ in terms of tire wear, among other things.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass es eine sehr genaue Berücksichtigung des Reifenabriebs erlaubt und eine Minimierung des Reifenabriebs auf eine für den Fahrer sehr komfortable Weise ermöglicht.The method has the advantage that it allows tire wear to be taken into account very precisely and allows tire wear to be minimized in a way that is very convenient for the driver.

Dabei können zur Ermittlung der Fahrwerksallokation unter Minimierung des Reifenabriebs des Fahrzeugs die auf jeden der Reifen des Fahrzeugs wirkenden Kräfte modelliert und es kann mittels des Reifenabriebmodells ein Reifenabrieb für jeden Reifen ermittelt werden. Insbesondere werden dabei die für jeden Reifen des Fahrzeugs auf seiner Aufstandsfläche (Reifenlatsch) wirkenden Kräfte modelliert.In order to determine the chassis allocation while minimizing the tire wear of the vehicle, the forces acting on each of the tires of the vehicle can be modeled and tire wear can be determined for each tire using the tire wear model. In particular, the forces acting for each tire of the vehicle on its contact area (tire contact area) are modeled.

Bei der Ermittlung der Fahrwerksallokation zur Umsetzung der Trajektorie können neben dem Reifenabrieb auch Sicherheitskriterien und/oder Anforderungen an Emissionen durch Bremseingriffe und/oder Anforderungen an eine Energiebilanz der Fahrt und/oder Anforderungen an den Fahrkomfort und/oder Einstellungen eines gewählten Fahrprogramms und/oder Vorgaben durch eine Verkehrsinfrastruktur als Rand- oder Nebenbedingungen verwendet werden. Die unterschiedlichen Rand- oder Nebenbedingungen können dabei mit einem Gewichtungsfaktor versehen werden, der beispielsweise für Sicherheitskriterien ein stärkeres Gewicht berücksichtigt als für den Fahrkomfort.When determining the chassis allocation for implementing the trajectory, in addition to tire wear, safety criteria and/or Emissions requirements due to braking interventions and/or requirements for an energy balance of the journey and/or requirements for driving comfort and/or settings of a selected driving program and/or specifications by a traffic infrastructure are used as boundary or secondary conditions. The different boundary or secondary conditions can be provided with a weighting factor which, for example, gives greater weight to safety criteria than to driving comfort.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Bereitstellen der vorgegebenen Trajektorie für das Fahrzeug das Erfassen einer Fahranforderung sowie das Ermitteln einer Trajektorie zur Erfüllung der Fahranforderung bei minimiertem Reifenabrieb. Eine Fahranforderung kann dabei von einem Fahrassistenzsystem, einem autonomen Fahrzeug und/oder dem Fahrer selbst stammen und besteht insbesondere in einer aufgrund von Kartendaten und/oder einer Eingabe durch den Fahrer gewählten Strecke und/oder durch eine momentane Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung und Richtung. Zur Erfüllung der Fahranforderung wird eine Trajektorie ermittelt, wobei ein Reifenabrieb minimiert wird. Bei dieser Ausführungsform wird der Reifenabrieb bereits beim Bereitstellen der Trajektorie mitberücksichtigt. Jedoch werden in diesem Schritt insbesondere lediglich die im Fahrzeugschwerpunkt wirkenden Kräfte modelliert, nicht jedoch eine radindividuelle Verteilung der Kräfte berücksichtigt. Durch diese Optimierung der Trajektorie im Hinblick auf den Reifenabrieb, wobei lediglich auf den Fahrzeugschwerpunkt wirkende Kräfte berücksichtigt werden, wird das Optimierungsverfahren stark vereinfacht, wobei jedoch gleichzeitig der Reifenabrieb detailliert berücksichtigt wird.According to one specific embodiment, providing the predefined trajectory for the vehicle includes detecting a driving request and determining a trajectory for fulfilling the driving request with minimized tire wear. A driving request can come from a driver assistance system, an autonomous vehicle and/or the driver himself and consists in particular of a route selected based on map data and/or an input by the driver and/or a current speed or acceleration and direction. To meet the driving requirement, a trajectory is determined, with tire wear being minimized. In this embodiment, the tire wear is already taken into account when the trajectory is provided. However, in this step, only the forces acting in the vehicle's center of gravity are modeled, but not a wheel-specific distribution of the forces. This optimization of the trajectory with regard to tire wear, in which only forces acting on the vehicle's center of gravity are taken into account, greatly simplifies the optimization method, in which case tire wear is, however, taken into account in detail at the same time.

Bei dieser Ausführungsform findet somit eine Optimierung auf zwei Ebenen statt: Zunächst wird eine im Hinblick auf den Reifenabrieb optimale Trajektorie bestimmt, danach erfolgt für die nun als gegeben angenommene Trajektorie die Optimierung der Fahrwerksallokation.Optimization takes place on two levels in this embodiment: First, a trajectory that is optimal with regard to tire wear is determined, and then the chassis allocation is optimized for the trajectory that is now assumed to be given.

Bei der Ermittlung der Trajektorie können neben dem Reifenabrieb Sicherheitskriterien und/oder Anforderungen an Emissionen durch Bremseingriffe und/oder Anforderungen an eine Energiebilanz der Fahrt und/oder Anforderungen an den Fahrkomfort und/oder Einstellungen eines gewählten Fahrprogramms und/oder Vorgaben durch eine Verkehrsinfrastruktur als Nebenbedingungen verwendet werden.When determining the trajectory, in addition to tire wear, safety criteria and/or requirements for emissions from braking interventions and/or requirements for an energy balance of the journey and/or requirements for driving comfort and/or settings for a selected driving program and/or specifications from a traffic infrastructure can be used as secondary conditions be used.

Dabei werden vorzugsweise für eine Gewichtung einzelner Optimierungsparameter Einstellungen eines gewählten Fahrprogramms und/oder Vorgaben durch eine Infrastruktur berücksichtigt. Falls beispielsweise ein Fahrer einen Eco-Modus vorgewählt hat, erhält die Energiebilanz der Fahrt ein höheres Gewicht. Ein höheres Gewicht der Energiebilanz kann auch durch Infrastrukturvorgaben wie beispielsweise eine emissionsarme Innenstadt gegeben sein.In this case, settings of a selected driving program and/or specifications by an infrastructure are preferably taken into account for a weighting of individual optimization parameters. If, for example, a driver has preselected an eco mode, the energy balance of the journey is given greater weight. A higher weighting of the energy balance can also be given by infrastructure specifications such as a low-emission inner city.

Gemäß einer Ausführungsform wird für das Bereitstellen einer vorgegebenen Trajektorie für das Fahrzeug und/oder das Ermitteln einer Fahrwerksallokation eine Fahrbahnbeschaffenheit berücksichtigt, beispielsweise die Art des Fahrbahnbelags und gegebenenfalls vorhandene Nässe oder Glätte. Ferner können zusätzlich oder alternativ kartenbasierte Informationen berücksichtigt werden.According to one specific embodiment, a roadway condition is taken into account for providing a predefined trajectory for the vehicle and/or for determining a chassis allocation, for example the type of roadway surface and any wet or slippery conditions present. In addition or as an alternative, map-based information can also be taken into account.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt angegeben, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren durchzuführen. Bei dem Computer kann es sich dabei insbesondere um den Bordcomputer des Kraftfahrzeugs handeln. Bestimmte Rechenschritte können dabei bei vernetzten Kraftfahrzeugen auch in eine Cloud ausgelagert werden.According to one aspect of the invention, a computer program product is specified, comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method described. The computer can in particular be the on-board computer of the motor vehicle. In the case of networked motor vehicles, certain calculation steps can also be outsourced to a cloud.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Medium angegeben, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren durchzuführen.According to a further aspect of the invention, a computer-readable medium is specified, comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method described.

Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung beispielhaft beschrieben.Embodiments of the invention are described below by way of example using a schematic drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Verfahren zur Steuerung fahrdynamischer Eingriffe bei einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.The single figure shows a method for controlling driving dynamics interventions in a vehicle according to an embodiment of the invention.

Bei dem Verfahren wird zunächst eine Trajektorie für eine Fahrt des Fahrzeugs bereitgestellt, wobei die Trajektorie derart gewählt wird, dass ein Reifenabrieb während der Fahrt minimiert wird. Dabei werden als Rand- oder Nebenbedingungen Vorgaben durch einen Fahrer (Fahrerwunsch) oder durch ein Fahrassistenzsystem berücksichtigt sowie Sicherheitsaspekte, der Reifenzustand, der Zustand einer Fahrbahnoberfläche, Umweltbedingungen sowie fahrzeugkinematische Eigenschaften. Diese werden jeweils mit einem Gewichtungsfaktor verknüpft berücksichtigt. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, Sicherheitsaspekte sowie den Fahrerwunsch bzw. Vorgaben durch ein Fahrassistenzsystem stets besonders stark zu gewichten.In the method, a trajectory for driving the vehicle is first provided, with the trajectory being selected in such a way that tire wear is minimized while driving. Specifications by a driver (driver's request) or by a driver assistance system are taken into account as boundary or secondary conditions, as well as safety aspects, the condition of the tires, the condition of a road surface, environmental conditions and vehicle kinematic properties. These are each linked to a weighting factor. It can be provided, for example, that safety aspects and the driver's request or specifications are always given particularly high weighting by a driver assistance system.

Zur Bereitstellung der Trajektorie wird auf ein Reifenverschleißmodell oder Reifenabriebmodell zurückgegriffen. Dieses umfasst einen Algorithmus zur Berechnung einer Abriebrate, um ein Farbprofil bzw. eine Trajektorie hinsichtlich der Abriebrate zu bewerten. Eingangsparameter für das Modell sind die aus einem Fahrprofil und Fahrzeugparametern ermittelten Kräfte, die vertikal, lateral und longitudinal auf die Reifen wirken, ferner der im Betriebszustand herrschende Luftdruck, die Reifendimension sowie Parameter für die Längs- und Quersteifigkeit des Reifenprofils.A tire wear model or tire abrasion model is used to provide the trajectory resorted to. This includes an algorithm for calculating an abrasion rate in order to evaluate a color profile or a trajectory with regard to the abrasion rate. The input parameters for the model are the forces determined from a driving profile and vehicle parameters that act vertically, laterally and longitudinally on the tires, as well as the air pressure prevailing during operation, the tire dimensions and parameters for the longitudinal and lateral stiffness of the tire profile.

Mittels einer Interpolation zwischen für verschiedene Reifengrößen hinterlegten Reifencharakteristiken wird für eine Fahrsituation der Reifenschlupf ermittelt, welcher zusammen mit den tangentialen Reifenkräften in ein Abriebgesetz einfließt.By means of an interpolation between tire characteristics stored for different tire sizes, the tire slip is determined for a driving situation, which is incorporated into a law of abrasion together with the tangential tire forces.

Das Reifenverschleißmodell liefert einen Berechnungswert, der direkt proportional zur Abriebrate, d.h. beispielsweise dem Volumenverlust oder dem Gewichtsverlust pro Strecke, des Reifens ist. Ein derartiger Berechnungswert kann für jeden Zeitabschnitt berechnet und mit der zugehörigen Fahrstrecke gewichtet werden. Durch die Aufsummierung dieses Wertes über einer Fahrstrecke kann ein gesamtes Fahrprofil hinsichtlich der Abriebrate bewertet werden.The tire wear model provides a calculation value that is directly proportional to the wear rate, i.e., for example, the volume loss or the weight loss per distance, of the tire. Such a calculation value can be calculated for each time segment and weighted with the associated route. By summing up this value over a route, an entire driving profile can be evaluated with regard to the abrasion rate.

Auf das Reifenverschleißmodell wird zunächst zurückgegriffen, um die Trajektorie mit minimiertem Reifenabrieb bereitzustellen. In einem darauffolgenden Schritt jedoch wird unter Verwendung der optimierten Trajektorie eine Fahrwerksallokation ermittelt, für die sich wiederum ein minimaler Reifenabrieb ergibt. Auch hierzu wird wieder auf das Reifenverschleißmodell zurückgegriffen. Bei der Ermittlung der optimalen Fahrwerksallokation wird davon ausgegangen, dass sich eine Trajektorie auf verschiedene Weise umsetzen lässt, insbesondere sind unterschiedliche Kombinationen von Brems- und Lenkeingriffen denkbar zur Umsetzung derselben Trajektorie:

Im Falle einer Kurvenfahrt mit konstanter Geschwindigkeit beispielsweise kann der Reifenabrieb gegenüber einer Fahrt mit reinem Lenkeingriff minimiert werden, indem an der gelenkten Achse Bremsmoment auf das kurveninnere Rad verschoben wird, um einen Gierimpuls auszulösen, was radindividuell über Antrieb und/oder Bremse erfolgen kann. Bei geeigneter Kinematik können dann zusammen mit einem initialen Einlenken Rückstellkräfte der Lenkung reduziert werden.

The tire wear model is first used to provide the trajectory with minimized tire wear. In a subsequent step, however, a chassis allocation is determined using the optimized trajectory, which in turn results in minimal tire wear. Here, too, the tire wear model is used again. When determining the optimal chassis allocation, it is assumed that a trajectory can be implemented in different ways. In particular, different combinations of braking and steering interventions are conceivable for implementing the same trajectory:

In the case of cornering at constant speed, for example, tire wear can be minimized compared to driving with pure steering intervention by shifting braking torque on the steered axle to the wheel on the inside of the curve in order to trigger a yaw impulse, which can be done individually for each wheel via the drive and/or brake. With suitable kinematics, the restoring forces of the steering can then be reduced together with an initial turn-in.

Bei einer Kurvenfahrt im Segelbetrieb ist die Kurvenaustrittsgeschwindigkeit etwas niedriger als die Kurveneintrittsgeschwindigkeit. Um eine Kurve im Segelbetrieb mit minimiertem Reifenabrieb zu durchfahren, kann ebenfalls an der gelenkten Achse Bremsmoment auf das kurveninnere Rad verschoben werden, um einen Gierimpuls auszulösen, was radindividuell über Antrieb und/oder Bremse erfolgen kann. Bei geeigneter Kinematik können dann zusammen mit einem initialen Einlenken Rückstellkräfte der Lenkung reduziert werden. Lenkwinkel können zudem radindividuell beeinflusst werden.When cornering in coasting mode, the speed at the exit of the curve is slightly lower than the speed at the entrance to the curve. In order to drive through a curve in coasting mode with minimized tire wear, braking torque can also be shifted to the wheel on the inside of the curve on the steered axle in order to trigger a yaw impulse, which can be done individually for each wheel via the drive and/or brake. With suitable kinematics, the restoring forces of the steering can then be reduced together with an initial turn-in. Steering angles can also be influenced individually for each wheel.

Im Falle einer beschleunigten Kurvenfahrt, bei der die Kurvenaustrittsgeschwindigkeit größer ist als die Kurveneintrittsgeschwindigkeit, kann wiederum an der gelenkten Achse Bremsmoment auf das kurveninnere Rad verschoben werden, um einen Gierimpuls auszulösen, was radindividuell über Antrieb und/oder Bremse erfolgen kann. Bei geeigneter Kinematik können dann zusammen mit einem initialen Einlenken Rückstellkräfte der Lenkung reduziert werden.In the case of accelerated cornering, in which the curve exit speed is greater than the curve entry speed, braking torque on the steered axle can be shifted to the wheel on the inside of the curve in order to trigger a yaw impulse, which can take place individually for each wheel via the drive and/or brake. With suitable kinematics, the restoring forces of the steering can then be reduced together with an initial turn-in.

Auch im Falle einer ungebremsten Kurvenfahrt kann an der gelenkten Achse Bremsmoment auf das kurveninnere Rad verschoben werden, um einen Gierimpuls auszulösen, was radindividuell über Antrieb und/oder Bremse erfolgen kann. Bei geeigneter Kinematik können dann zusammen mit einem initialen Einlenken Rückstellkräfte der Lenkung reduziert werden.Even in the case of unbraked cornering, the braking torque on the steered axle can be shifted to the wheel on the inside of the curve in order to trigger a yawing impulse, which can take place individually for each wheel via the drive and/or brake. With suitable kinematics, the restoring forces of the steering can then be reduced together with an initial turn-in.

Auf diese Weise kann die Fahrt durch eine vorgegebene Kurve, d.h. auf einer vorgegebenen Trajektorie, mit minimiertem Reifenabrieb erfolgen. Im Falle einer Geradeausfahrt spielt die Fahrwerksallokation keine Rolle für den Reifenabrieb und es werden daher Eingriffe vorgenommen, um den Reifenabrieb zu minimieren.In this way, driving through a given curve, i.e. on a given trajectory, can take place with minimized tire wear. In the case of straight-ahead driving, the chassis allocation plays no role in tire wear and interventions are therefore made to minimize tire wear.

Auch zum Ermitteln der Fahrwerksallokation mit minimiertem Reifenabrieb wird auf das Reifenverschleißmodell zurückgegriffen, wobei als Neben- oder Randbedingungen Sicherheitsaspekte, die Energiebilanz einer Fahrt, der Komfort, ein gewähltes Fahrprogramm und/oder Infrastrukturvorgaben mit einem Gewichtungsfaktor berücksichtigt werden.The tire wear model is also used to determine the chassis allocation with minimized tire wear, with safety aspects, the energy balance of a trip, comfort, a selected driving program and/or infrastructure specifications being taken into account with a weighting factor as secondary or boundary conditions.

Ist eine Fahrwerksallokation bestimmt, die eine Minimierung des Reifenabriebs ermöglichst, werden die Fahrwerksaktuatoren entsprechend angesteuert.If a chassis allocation has been determined that enables tire wear to be minimized, the chassis actuators are controlled accordingly.

Da das beschriebene Verfahren ein Monitoring des Reifenverschleißes mit sich bringt, ist es geeignet zur Vorhersage des radindividuellen Reifenverschleißes, um Reifenwechsel planen zu können, beispielsweise innerhalb einer Fahrzeugflotte.Since the described method entails monitoring of the tire wear, it is suitable for predicting the wheel-specific tire wear in order to be able to plan tire changes, for example within a vehicle fleet.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019123900 B3 [0003]

Claims

A method for controlling driving dynamics interventions in a vehicle, comprising determining a chassis allocation for implementing a specified trajectory, the chassis allocation being determined while minimizing tire wear on the vehicle using a tire wear model, and a chassis allocation being given by a combination of specifications for the driving dynamics controller of the vehicle .

procedure after claim 1 , wherein a braking system for individual axle and/or wheel braking is controlled as the vehicle dynamics controller.

procedure after claim 1 or 2 , with a steering system for individual axle and/or wheel steering being controlled as the driving dynamics controller.

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , wherein a drive system for an axle and/or wheel-specific drive is controlled as the vehicle dynamics controller.

Procedure according to one of Claims 1 until 4 , with an active damping system for individual axle and/or wheel damping being controlled as the vehicle dynamics controller.

Procedure according to one of Claims 1 until 5 , wherein the forces acting on each of the tires of the vehicle are modeled to determine the chassis allocation while minimizing the tire wear of the vehicle and tire wear is determined for each tire by means of the tire wear model.

Procedure according to one of Claims 1 until 6 , wherein when determining the chassis allocation for implementing the trajectory, in addition to tire wear, safety criteria and/or requirements for emissions through braking interventions and/or requirements for an energy balance of the journey and/or requirements for driving comfort and/or settings of a selected driving program and/or specifications are used as secondary conditions by a traffic infrastructure.

Procedure according to one of Claims 1 until 7 , wherein providing the predefined trajectory for the vehicle comprises the following: - detecting a driving request; - Determining a trajectory to meet the driving requirement with minimized tire wear, wherein the forces acting in the vehicle's center of gravity are modeled to determine the trajectory while minimizing tire wear and tire wear is determined for the vehicle using the tire wear model.

procedure after claim 8 , where when determining the trajectory, in addition to tire wear, safety criteria and/or requirements for emissions from braking interventions and/or requirements for an energy balance of the journey and/or requirements for driving comfort and/or settings for a selected driving program and/or specifications from a traffic infrastructure as Constraints are used.

Procedure according to one of Claims 1 until 9 , wherein settings of a selected driving program and/or defaults by an infrastructure are taken into account for a weighting of individual optimization parameters.

Procedure according to one of Claims 1 until 10 , A road surface and/or map-based information being taken into account for providing a predefined trajectory for the vehicle and/or determining a chassis allocation.

A computer program product comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to any one of Claims 1 until 11 to perform.

A computer-readable medium comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to any one of Claims 1 until 11 to perform.