DE10215465B4

DE10215465B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Fahrdynamik

Info

Publication number: DE10215465B4
Application number: DE10215465.1A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Neef Barbara; Dipl.-Ing. Berkner Stefan; Dr. Duda Holger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: FR2837749B1; FR2837749A1; DE10215465B9; DE10215465A1

Abstract

Verfahren zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, welches mit mindestens einem Stellglied zum Aufbringen von Stellleingriffen sowie Sensor- und/oder Rechnereinheiten ausgebildet ist, umfassend eine Ermittlung einer Wunsch-Fahrdynamik und einer Ist-Fahrdynamik, die durch mindestens eine Zustandsgröße beschrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Grund-Stelleingriff aufgrund der Wunsch-Fahrdynamik ermittelt wird, mindestens ein Korrekturwert aufgrund einer Abweichung der Ist-Fahrdynamik von der Wunsch-Fahrdynamik bestimmt wird, und der Grund-Stelleingriff an mindestens einem Stellglied durch den Korrekturwert variiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eingriff in die Fahrdynamik über mindestens ein Stellglied, wobei der Stelleingriff aufgrund eines ermittelten Fahrzustandes bestimmt wird.
Die Querdynamik eines Fahrzeugs ist durch die Zustandsgrößen Schwimmwinkel, Schwimmwinkelgeschwindigkeit und/oder Gierrate sowie daraus ableitbare Größen beschreibbar. Ein direkter regelnder Zugriff auf diese Zustandsgrößen ist jedoch im Allgemeinen technisch nicht sinnvoll. Der Zugriff erfolgt vielmehr indirekt über Stelleingriffsgrößen. Es ist bekannt, durch Stelleingriffe wie beispielsweise Lenkwinkel und/oder Bremskräfte die Querdynamik zu regeln.
Weiter ist es bekannt, über einen aktiven Stabilisator oder eine Federfußpunktverstellung ein Gegenmoment zu einem bei Kurvenfahrt aus der Querbeschleunigung resultierendem, am Aufbau angreifendem Wankmoment aufzubringen. Eine derartige Regelungseinrichtung zur Wankstabilisierung ist beispielsweise aus der DE 38 21 609 A1 bekannt, wobei in Abhängigkeit mindestens einer querdynamischen Bewegungsgröße, gemessenen und/oder ermittelten Zustandsgrößen, wie Gierwinkelgeschwindigkeit, Wankwinkel und Wankwinkelgeschwindigkeit, sowie in Abhängigkeit des Lenkwinkels Stabilisatormomente an Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeugs erzeugt werden. Die sich bei stationärer Kreisfahrt einstellende Verteilung der Stabilisatormomente auf Vorder- und Hinterachse ist dabei in Abhängigkeit der Fahrzeuglängsbeschleunigung und der Fahrzeugzuladung festlegbar. Dadurch wird erreicht, dass die Stabilisatormomente unabhängig von der Beschleunigung und der Zuladung immer so zwischen der Vorderachse und der Hinterachse verteilt werden, dass die erreichbare Querbeschleunigung maximiert wird und gleichzeitig ein sicherer Fahrzustand erhalten bleibt.
Aufgrund der Reifenseitenkraftdegression hat die Verteilung der zur Wankabstützung aufgebrachten Stabilisatormomente auf Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeugs Einfluss auf dessen Fahrverhalten, insbesondere die Steuertendenz.
Aus der DE 197 21 299 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs bekannt, welches mit mindestens einem Stellglied zum Aufbringen von Stelleingriffen sowie Sensor- und/oder Rechnereinheiten ausgebildet ist, wobei die Ist-Fahrdynamik durch mindestens eine Zustandsgröße beschrieben wird.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Ermittlung eines verbesserten Stelleingriffs zu schaffen, mittels der die Fahrzeugstabilität durch eine Berücksichtigung der Steuertendenz verbessert wird.
Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 12. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein für die Regelung der Fahrdynamik aufzubringender Grund-Stelleingriff wird aufgrund einer gewünschten Fahrdynamik ermittelt. Die Wunschdynamik ist die Fahrzustand, welcher für ein Fahrzeug in einem aufgrund einer Fahrgeschwindigkeit und/oder eines Kurvenradius definierten Arbeitspunkt bestimmbar ist. Werte für einen derartigen Grund-Stelleingriff sind fahrzeugabhängig. Sie sind beispielsweise durch Fahrversuche ermittelbar und Tabellen zu entnehmen. Erfindungsgemäß wird durch ein Fahrzustandsbeobachterverfahren ein dynamischer Ist-Fahrzustand ermittelt. Aufgrund einer Abweichung der anliegenden Ist-Fahrdynamik von der Wunschdynamik wird ein Korrekturterm ermittelt. Durch den Korrekturterm wird der Grund-Stelleingriff variiert unter Berücksichtigung der durch die Ist-Fahrdynamik beschriebenen Steuertendenz. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle Reaktion auf sich ändernde Fahrzustände, beispielsweise bei einer beginnenden Instabilität aufgrund eines Fahrbelagwechsels.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Stelleingriff auf die Fahrzeugdynamik durch ein an der Vorderachse aufzubringendes Stabilisatormoment M_V sowie ein an der Hinterachse aufzubringendes Stabilisatormoment M_H. Das Verfahren umfasst eine Ermittlung des insgesamt für eine Stabilisierung aufzubringenden Wankmoments M_W und einen Schritt für eine Bestimmung der Verteilung des Wankmoments M_W auf eine Vorderachse (Index V) und eine Hinterachse (Index H) eines Fahrzeugs aufgrund einer Wankverteilung 1 ≥ i_wank ≥ 0. Eine Grundverteilung i₀ des für die Stabilisierung aufzubringenden Wankmoments M_W ist für einen ermittelten stationären Fahrzustand, beispielsweise bei stationärer Kurvenfahrt, in Abhängigkeit mindestens einer den Fahrzustand repräsentierenden Größe, beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit festlegbar. Die Grundverteilung i₀ ist in Abhängigkeit verschiedener Fahrzustände in Fahrversuchen und/oder Simulationsrechnungen fahrzeugspezifisch bestimmbar. Die Ergebnisse der Fahrversuche und/oder Simulationsrechnungen sind beispielsweise in Tabellenform ablegbar und sind so dem Verfahren zur Wankstabilisierung zugänglich.
Der tatsächliche anliegende dynamische Fahrzustand weicht jedoch zumeist von diesem stationären Fahrzustand ab. Erfindungsgemäß ist für eine Berücksichtigung des dynamischen Fahrzustandes die Grundverteilung i₀ um einen Regelterm i_C variiert, welcher die Wankverteilung i₀ aufgrund einer ermittelten Steuertendenz korrigiert.
Die Steuertendenz des Fahrzeugs ist anhand des anliegenden dynamischen Fahrzustandes ermittelbar. Der Fahrzustand ist durch mindestens eine der Zustandsgrößen Schwimmwinkel β, Schwimmwinkelgeschwindigkeit β . und/oder Gierrate ψ . beschreibbar.
Die Bestimmung des für die Stabilisierung aufzubringenden Wankmoments M_W erfolgt bevorzugt anhand von Eingangsdaten wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Quer- und Längsbeschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Wankgeschwindigkeit und/oder Wankbeschleunigung. Für die Exaktheit dieser Berechnung ist es von Vorteil, wenn möglichst viele der Eingangsdaten als Messdaten vorliegen. Es ist jedoch auch möglich, Eingangsdaten mittels Modellgleichungen und/oder Differentiationen zu bestimmen.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Filterverfahren in der Berechnung des Korrekturterms i_c eingesetzt.
In einer Ausführungsform sind Kurven- und Fahrtrichtung durch eine Multiplikation einer fahrzustandsabhängigen Korrekturgröße κ = κ(β, β ., ψ .) mit der Querbeschleunigung a_y und der Fahrgeschwindigkeit ν berücksichtigt: i_c = a_ννκ
Die fahrzustandsabhängige Korrekturgröße κ ist so unabhängig von Fahrt- und Kurvenrichtung ermittelbar:
κ < 0: bei untersteuertem Verhalten
κ > 0: bei übersteuertem Verhalten
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die fahrzustandsabhängige Steuertendenz für eine Berechnung der fahrzustandsabhängigen Korrekturgröße κ in einem Regelgesetz abgebildet: κ = –K_P,ββ – K_D,ββ/K_P,ψΔψ . mit den Reglerverstärkungen K_P,β, K_D,β, K_P,ψ ≥ 0.
In einer weiteren Ausführungsform entspricht der Wert, der für die Berechnung verwendeten Fahrgeschwindigkeit ν, nicht dem gemessenen und/oder ermittelten Fahrgeschwindigkeitswert ν_mess, sondern ist durch Maximalwerte und/oder Minimalwerte beschränkt. ν = ν_min, ν_mess ≤ ν_min ν = ν_mess, ν_min ≤ ν_mess ≤ ν_max ν = ν_max, ν_mess ≥ ν_max
In einer weiteren Ausführungsform werden Extremalwerte der Wankverteilung durch eine Begrenzung vermieden. Eine Beschränkung der Wankverteilung ist beispielsweise auch zusätzlich in speziellen Fahrsituationen vorgebbar l_wank,min ≤ l_wank ≤ l_wank,max
Durch eine fahrzustandsabhängige Korrektur des Stelleingriffs, insbesondere der Wankverteilung, ist eine gute Berücksichtigung der Steuertendenz realisierbar. Dadurch lässt sich das Fahrzeug besser stabilisieren. Auch eine beladungs- und/oder reifenabhängige Änderung des Fahrverhaltens ist durch das Verfahren ausgleichbar.
Die Fahrzustandbeschreibung umfasst als Zustandsgröße den Schwimmwinkel. Der Schwimmwinkel ist zumeist nicht direkt zugänglich, sondern nur in Abhängigkeit von Messgrößen durch eine nichtlineare Differentialgleichung 1. Ordnung beschrieben. Diese nichtlineare Differentialgleichung ist nur mit numerischen Näherungsverfahren lösbar. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren daher einen Schritt zur Ermittlung des Schwimmwinkels mittels eines Schwimmwinkelschätzverfahrens.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Wert β ^ des Schwimmwinkel durch ein Schwimmwinkelschätzverfahren ermittelt, das eine erste Berechnung des Schwimmwinkels β_lin durch Lösen einer linearen oder linearisierten Differentialgleichung 1. Ordnung und eine zweite Berechnung des Schwimmwinkels β_nl durch direkte Integration, d. h. eine numerische Integration der nichtlinearen Differentialgleichung, über ein geeignetes Fusionsverfahren, bevorzugt eine gewichtete Addition kombiniert: β ^ = wβ_lin + (1 – w)β_nl
Um numerischen Problemen der numerischen Integration entgegenzuwirken wird eine fahrzustandsabhängige Rückführung mit einem Filterterm H(e) eingeführt.
Die Funktionswerte der Rückführungsverstärkung H = H(e) werden durch Versuche am Fahrzeug unter verschiedenen Fahrzustands- und/oder verschiedenen Randbedingungen angepasst. Einfluss auf die Funktionswerte haben neben dem Fahrzustand spezielle fahrzeugtypische Merkmale und/oder Fahrbahneigenschaften beispielsweise aufgrund eines nassen oder vereisten Fahrbahnzustandes und/oder aufgrund eines speziellen Fahrbahnbelags. Die Werte sind in Form von Tabellen abgelegt und so während des Fahrzeugbetriebs für den Zustandsbeobachter zugänglich.
Für eine Anpassung der Verstärkung H(e) sind außer einem derartigen Tuning durch Fahrversuche auch andere Verfahren denkbar, beispielsweise der Einsatz von Lernalgorithmen oder eine Optimierung durch Simulationsrechnung und/oder Kombinationen.
Bevorzugt werden in Fahrversuchen zunächst die Werte H(e) bestimmt. In einem weiteren Schritt werden die Gewichtungsfaktoren w für den speziellen Fahrzeugtyp angepasst. Die Anpassung des Verfahrens an den Fahrzeugtyp erfolgt hierbei durch Fahrversuche. Es sind jedoch auch andere Verfahren, beispielsweise der Einsatz von Lernalgorithmen oder Adaptionsverfahren denkbar.
Die erfindungsgemäße Beobachtung des durch den Schwimmwinkel und die Gierrate beschriebenen Fahrzustandes ist in der Verwendung nicht auf einen Einsatz mit einer Wankstabilisierung beschränkt. Der Fahrzustandsbeobachter ist vielmehr mit jeder Fahrdynamikregelung kombinierbar, welche den mindestens durch Schwimmwinkel und Gierrate beschriebenen Fahrzustand durch einen beliebigen Stelleingriff, wie Lenkeingriff, Bremskräfte und/oder Radschlupf, reguliert.
In einer Ausführungsform sind die Stellglieder zum Aufbringen der Stelleingriffe als aktive Federfußpunktverstelleinrichtungen ausgebildet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Abbildungen zeigen:
1: schematische Darstellung einer Wankwinkelstabilisierung
2: Blockschaltbild für die Ermittlung eines fahrzustandsabhängigen Korrekturterms
3: Blockschaltbild eines Schwimmwinkelbeobachters
1 zeigt schematisch eine Wankwinkelstabilisierung umfassend Recheneinheiten 1, 2, 3 und 4 sowie einen Begrenzer 7. Die Recheneinheiten 1, 2, 3 und 4 und der Begrenzer 7 sind dabei räumlich getrennt oder als Elemente eines gemeinsamen Moduls ausführbar. In der ersten Recheneinheit 1 wird ein für eine Stabilisierung aufzubringendes Wankmoment M_w ermittelt. Eingangsdaten für die Berechnung sind die Fahrgeschwindigkeit ν, die Querbeschleunigung a_y, die Längsbeschleunigung a_x, die Gierrate ψ . , der Lenkwinkel δ, die Lenkwinkelgeschwindigkeit δ . , die Wankgeschwindigkeit φ . und die Wankbeschleunigung φ .. . In der Recheneinheit 2 wird eine Grundverteilung i₀ aufgrund des beispielsweise durch die Fahrgeschwindigkeit ν bestimmten Fahrzustandes ermittelt. Die Grundverteilung ist in Abhängigkeit verschiedener Fahrzustände in Tabellenform abgelegt. In der Recheneinheit 3 wird in Abhängigkeit des anliegenden Fahrzustandes ein Korrekturterm i_C ermittelt. Die Grundverteilung und der Korrekturterm werden für die aufzubringende Verteilung i_wank des Wankmoments addiert. In der Recheneinheit 4 werden das an der Vorderachse aufzubringende Stabilisatormoment M_V sowie das an der Hinterachse aufzubringende Stabilisatormoment M_H aufgrund der Wankverteilung und dem insgesamt für eine Wankabstützung aufzubringenden Moment M_w ermittelt: M_V = i_wankM_W M_H = (1 – i_wank)f_scalM_W wobei das auf die Hinterachse aufzubringende Stabilisatormoment M_H durch einen Skalierungsfaktor f_scal fahrzeugspezifisch anpassbar ist.
Extremalwerte der Wankverteilung werden durch den Begrenzer 7 vermieden. Für die Begrenzung der Wankverteilung gilt: l_wank,min ≤ l_wank ≤ l_wank,max
2 gibt einen detaillierteren Einblick in die in 1 dargestellten Recheneinheit 3 für eine Ermittlung des Korrekturterms i_C. Die Recheneinheit 3 umfasst einen Fahrzustandsbeobachter 5 und eine Reglereinheit 6. Mittels des Fahrzustandsbeobachters 5 wird der durch die Sollgierrate ψ ._soll , den Schwimmwinkel β und die Schwimmwinkelgeschwindigkeit β . beschriebene Fahrzustand ermittelt. Eingangsdaten des Fahrzustandsbeobachters 5 sind die bevorzugt durch Sensoren ermittelten Werte der Fahrgeschwindigkeit ν, Querbeschleunigung a_y, Längsbeschleunigung a_x, Gierrate ψ . und Lenkwinkel δ.
In der Regeleinheit 6 wird der Korrekturterm i_C aufgrund des mittels des Fahrzustandsbeobachters 5 ermittelten Fahrzustandes sowie der gemessenen Gierrate ψ . , der Querbeschleunigung a_y und der Fahrgeschwindigkeit ν ermittelt.
Durch den zusätzlichen Regelterm i_C ist die Steuertendenz in einer beispielsweise durch aktive Federfußpunktverstelleinrichtung aufgebrachten Wankabstützung berücksichtigbar. Einem übersteuerten Verhalten des Fahrzeugs kann beispielsweise durch eine stärkere Wankmomentverteilung auf die Vorderachse (i_C > 0), einem untersteuerten Verhalten durch eine verstärkte Wankmomentverteilung auf die Hinterachse (i_C < 0) entgegengewirkt werden.
Die Steuertendenz ist aufgrund des durch Gierrate, Schwimmwinkel und/oder Schwimmwinkelgeschwindigkeit beschriebenen Fahrzustandes ermittelbar. Für Abweichungen Δψ . = ψ ._soll – ψ . der gemessenen Ist-Gierrate ψ ._soll von einem Sollwert ψ ._soll gilt unter Verwendung der in der Fahrzeugtechnik übliche Vorzeichenkonvention für Fahrt- und Kurvenrichtung (Vorwärtsfahrt: Fahrgeschwindigkeit ν > 0; Linkskurve: Querbeschleunigung a_y > 0).
Δψ . > 0: untersteuertes Verhalten
ψ . < 0: übersteuertes Verhalten
Für den Schwimmwinkel und die Sollschwimmwinkelgeschwindigkeit gilt analog:
β, β . > 0: untersteuertes Verhalten
β, β . < 0: übersteuertes Verhalten
In Rechtskurven (a_y < 0) oder Rückwärtsfahrt (ν < 0) sind die Vorzeichen entsprechend umzudrehen (β > 0: übersteuertes Verhalten usw.).
Damit sind unter Berücksichtigung der Kurvenrichtung durch die Querbeschleunigung a_y Korrekturterme K_β und K_ψ durch folgende Regelalgorithmen ermittelbar: κ'_β = a_y(–K_P,ββ – K_D,ββ .) κ = a_y(–K_P,ψ(ψ ._soll – ψ ._soll)
Die Reglerverstärkungen K_P,β, K_D,β, K_P,ψ ≥ 0 sind durch Fahrversuche und/oder Simulationsrechnungen bestimmbar. Durch die Reglerverstärkungen kann ein spezielles Fahrverhalten eingestellt werden. Die Verstärkungen können beispielsweise fahrzeug-, fahrzustand- und/oder fahrerabhängig gewählt werden.
Um den Einfluss von Messrauschen und/oder Messungenauigkeiten gering zu halten ist es vorteilhaft, die ermittelten Korrekturterme zu filtern. Für eine Berücksichtigung der unterschiedlichen Frequenzbänder der Gierrate und des Schwimmwinkels ist es von Vorteil, mindestens zwei getrennte Filter einzusetzen: κ_Fβ = Filt(a_y(–K_P,ββ – K_D,ββ)) κ_Fψ = Filt(a_y(–K_P,ψΔψ .))
Für eine Berücksichtigung der Fahrtrichtung ist eine Multiplikation der Korrekturterme mit der Fahrgeschwindigkeit zweckmäßig: i_C = ν(κ_Fβ + K_Fψ)
Ein regelnder Eingriff auf die Wankverteilung ist insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und/oder Fahrzeugquerbeschleunigung von Bedeutung. Durch die Multiplikation mit der Querbeschleunigung a_y und der Fahrzeuggeschwindigkeit ν ist daher auch berücksichtigt, dass die zusätzliche Regelung der Wankverteilung mit wachsender Querbeschleunigung und/oder wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. höherer Geschwindigkeit und/oder geringerem Kurvenradius, an Relevanz gewinnt.
Die Ermittlung des Fahrzustandes in dem Fahrzustandsbeobachter 5 umfasst ein Verfahren zum Schätzen des Schwimmwinkels. Der nichtlineare Zusammenhang zwischen dem zu ermittelnden Schwimmwinkel und den Messgrößen ist durch die folgende nichtlineare Differentialgleichung beschrieben:
Dabei sind Fahrzeuggeschwindigkeit ν, Quer- und Längsbeschleunigung a_y, a_x und die Gierrate ψ . direkt zugängliche Messgrößen. Die nichtlineare Differentialgleichung ist nur mit numerischen Näherungsverfahren lösbar. Aufgrund numerischer Probleme wie Drift ist eine Bestimmung des Schwimmwinkels ausschließlich durch Lösen der nichtlinearen Differentialgleichung nicht sinnvoll.
3 zeigt einen Ausschnitt des Fahrzustandsbeobachters 5, umfassend Recheneinheiten 8, 9 und 10 zur Bestimmung eines Schwimmwinkelschätzwertes β ^. Die Recheneinheiten sind dabei als ein Prozessor oder als mehrere Prozessoren ausführbar. Die Recheneinheit 8 umfasst eine Berechnung des Schwimmwinkels β_nl durch direkte Integration, d. h. eine numerische Integration der nichtlinearen Differentialgleichung. Die Recheneinheit 9 umfasst eine zweite Berechnung des Schwimmwinkels β_lin durch Lösen einer linearen oder linearisierten Differentialgleichung 1. Ordnung. Die so erhaltenen Werte des Schwimmwinkels werden in einer Recheneinheit 10 über eine gewichtete Addition kombiniert: β ^ = wβ_lin + (1 – w)β_nl
Für das Aufstellen einer linearen oder linearisierten Differentialgleichung sind verschiedene Modellannahmen zu treffen. Die Qualität eines durch Lösen der linearen oder linearisierten Differentialgleichung erhalten Wertes β_lin ist abhängig von der Gültigkeit dieser Modellannahmen. Bevorzugt wird der Gewichtungsfaktor w daher proportional zur Gültigkeit des linearen oder linearisierten Modells gewählt.
Ein Fahrzeug ist durch das lineare Einspurmodell mit dem linearen Fahrzustand z_lin = (β_lin|ψ ._lin)^T in Abhängigkeit einer Stellgrößen u, beispielsweise eines Lenkeingriffs u = δ, und einem beispielsweise aufgrund der Fahrgeschwindigkeit ν gegebenen stationären Systemzustand A(ν) modellierbar: z ._lin = A(ν)z_lin + Bu
Diese lineare Differentialgleichung ist analytisch lösbar. Die Gierrate ψ . ist eine direkt messbare Größe, so dass ein Fehler e der linearen Lösung angegeben werden kann: e = ψ . – ψ ._lin
Um numerischen Problemen der Integration entgegenzuwirken wird in der Recheneinheit 8 ein Filterterm H(e) für eine fahrzustandsabhängige Rückführung eingeführt. Für eine Bestimmung des Schwimmwinkels β_nl durch eine direkte Integration gilt damit:
Die Gleichung ist unter Verwendung bekannter Integrationsverfahren, beispielsweise ein Runge-Kutta-Integrator 3./2. Ordnung, lösbar.
Durch einen derartigen Fahrzustandsbeobachter sind den nachfolgenden Berechnungsschritten Schwimmwinkel und Schwimmwinkelgeschwindigkeit zugänglich gemacht.

Claims

Verfahren zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, welches mit mindestens einem Stellglied zum Aufbringen von Stellleingriffen sowie Sensor- und/oder Rechnereinheiten ausgebildet ist, umfassend eine Ermittlung einer Wunsch-Fahrdynamik und einer Ist-Fahrdynamik, die durch mindestens eine Zustandsgröße beschrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Grund-Stelleingriff aufgrund der Wunsch-Fahrdynamik ermittelt wird, mindestens ein Korrekturwert aufgrund einer Abweichung der Ist-Fahrdynamik von der Wunsch-Fahrdynamik bestimmt wird, und der Grund-Stelleingriff an mindestens einem Stellglied durch den Korrekturwert variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stelleingriffe mindestens Stabilisatormomente M_V und M_H an einer Vorder- und einer Hinterachse aufgebracht werden, wobei die Stabilisatormomente M_V und M_H in Abhängigkeit eines Wankmoments M_W und einer Wankverteilung i_wank bestimmt werden, die Ermittlung des Grund-Stelleingriff die Ermittlung einer Grundverteilung i₀ des Wankmoments auf die Vorder- und Hinterachse aufgrund eines stationären Fahrzeugzustandes umfasst, und der dynamische Fahrzustand für die Bestimmung des Korrekturwerts i_C mindestens durch den Schwimmwinkel β, die Schwimmwinkelgeschwindigkeit β . und/oder die Gierrate ψ . beschrieben ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Korrekturwertes i_C mindestens ein Filterverfahren umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert i_C in Abhängigkeit der Querbeschleunigung a_y und der Fahrzeuggeschwindigkeit ν und einem fahrzustandsabhängigen Korrekturwert κ mit i_C = a_ννκ berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzustandsabhängige Korrekturwert κ mit κ = –K_P,ββ – K_Dββ – K_P,ψ .(ψ ._soll – ψ .) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Berechnung eingehende Wert der Fahrgeschwindigkeit ν durch mindestens eine Ober- und/oder Untergrenze beschränkt ist.
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der für nachfolgende Verfahrensschritte eingesetzte Wert der ermittelten Wankverteilung i_wank durch mindestens eine Ober- und/oder Untergrenze beschränkt ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Fahrzustandes ein Schwimmwinkelschätzverfahrens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmwinkelschätzverfahren mindestens eine Berechnung eines Schwimmwinkels β_lin durch Lösen einer linearen oder linearisierten Differentialgleichung 1. Ordnung, eine Berechnung eines Schwimmwinkels β_nl durch Lösen einer nichtlinearen Differentialgleichung 1. Ordnung und eine Fusion der berechneten Schwimmwinkel zu einem Schätzwert β ^ umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusionsverfahren eine gewichtete Addition umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung der nichtlinearen Differentialgleichung durch numerische Integration erfolgt, wobei die nichtlineare Differentialgleichung mindestens um einen Filterterm erweitert ist.
Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, umfassend mindestens ein Stellglied zum Aufbringen von Stelleingriffen, Sensor- oder Rechnereinheiten, zur Ermittlung einer Wunsch-Fahrdynamik und einer Ist-Fahrdynamik, beschrieben durch mindestens den Schwimmwinkel, die Schwimmwinkelgeschwindigkeit und/oder die Gierrate, ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Recheneinheiten für eine Ermittlung mindestens eines Grund-Stelleingriffs aufgrund der Wunsch-Fahrdynamik vorgesehen ist, wobei in einer der Recheneinheiten mindestens ein Korrekturwert aufgrund einer Abweichung der Ist-Fahrdynamik von der Wunsch-Fahrdynamik bestimmt wird, und der Grund-Stelleingriff an dem mindestens einen Stellglied durch den Korrekturwert variiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch Stellglieder mindestens Stabilisatormomente M_V und M_H an einer Vorder- und einer Hinterachse aufbringbar sind, wobei in einer Recheneinheit (4) die Stabilisatormomente M_V und M_H in Abhängigkeit eines Wankmoments M_W und einer Wankverteilung i_wank bestimmbar sind, in einer Recheneinheit (2) eine Grundverteilung i₀ des Wankmoments auf die Vorder- und Hinterachse aufgrund eines stationären Fahrzeugzustandes ermittelbar ist und eine Recheneinheit (3) für die Bestimmung des Korrekturwerts i_C einen Fahrzustandsbeobachter (5) umfasst, wobei mittels des Fahrzustandsbeobachters (5) der dynamische Fahrzustand mindestens beschrieben durch den Schwimmwinkel β, die Schwimmwinkelgeschwindigkeit β . und/oder die Gierrate ψ . ermittelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) einen Filter umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) eine Reglereinheit (6) umfasst, wobei der Korrekturwert i_C in Abhängigkeit der Querbeschleunigung a_y und der Fahrzeuggeschwindigkeit ν und einem fahrzustandsabhängigen Korrekturwert κ mit i_C = a_ννκ berechenbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzustandsabhängige Korrekturwert κ mit κ = –K_P,ββ – K_D,ββ – K_P,ψ(ψ ._soll – ψ .) berechenbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinheit (6) einen Begrenzer umfasst, wobei mindestens der Wert der Fahrgeschwindigkeit ν durch eine Ober- und/oder Untergrenze beschränkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Begrenzers (7) die ermittelten Wankverteilung i_wank durch mindestens eine Ober- und/oder Untergrenze beschränkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzustandsbeobachter (5) ein Schwimmwinkelschätzverfahren umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmwinkelschätzverfahren mindestens eine Recheneinheit (9) für eine Berechnung eines Schwimmwinkels β_lin durch Lösen einer linearen oder linearisierten Differentialgleichung 1. Ordnung, eine Recheneinheit (8) für eine Berechnung eines Schwimmwinkels β_nl durch Lösen einer nichtlinearen Differentialgleichung 1. Ordnung und eine Recheneinheit (10) für Fusion der berechneten Schwimmwinkel zu einem Schätzwert β ^ umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (10) eine gewichtete Addition umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) numerischen Integrator umfasst, wobei die nichtlineare Differentialgleichung mindestens um einen Filterterm erweitert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellglieder als aktive Federfußpunktverstelleinrichtungen ausgebildet sind.