DE10254392A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung Download PDF

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur optimalen Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug (1), umfassend mindestens einen Aktuator, durch welchen eine Stellgröße (u) aufgebracht wird, wobei eine Reglerverstärkung (K) für ein Basis Systemmodell des Fahrzeugs (81) bestimmt wird, im Betrieb Abweichungen mindestens eines variablen Systemparameters (p) des Fahrzeugs (1) von einem Basis-Wert erkannt werden, der Systemparameter (p) identifiziert und ein identifiziertes Systemmodell (A(p), B(p)) ermittelt wird und die Reglerverstärkung (K) an das identifizierte Systemmodell (A(p), B(p)) angepaßt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung. Ein dynamisches Systemmodell eines Fahrzeugs ermöglicht einen Entwurf eines optimalen Reglers zur Regelung der Fahrdynamik. Das Systemmodell ist dabei beispielsweise anhand mechanischer Modelle generierbar und durch eine experimentelle Verifikation an das reale Fahrzeug anpassbar. Unter Verwendung des Systemmodells ist eine Optimierung der Parameter des Reglers (Reglerverstärkung) für eine spezielle Aufgabe möglich. Je präziser jedoch die Parameter des Reglers für eine spezielle Anforderung abgestimmt werden, desto anfälliger reagiert das Fahrzeug auf Abweichungen des Systemnodells von der Realität oder Ungenauigkeiten. Derartige Ungenauigkeiten können als Folge von Änderungen der Umgebungsbedingungen auftreten, beispielsweise von Temperaturunterschieden und/oder Ermüdungserscheinungen einzelner Komponenten des Fahrzeugs.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche mindestens eine die Fahrdynamik eines Fahrzeugs beschreibende Größe bei variierenden Umgebungsbedingungen stabil regelbar und/oder steuerbar ist.
  • Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 15. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Hierzu wird eine Reglerverstärkung der Fahrdynamikregelung für ein Basis-Systemmodell bestimmt, im Betrieb werden Abweichungen mindestens eines variablen Systemparameters des Fahrzeugs erkannt und identifiziert, ein identifiziertes Systemmodell ermittelt und die Reglerverstärkung an das identifizierte Systemmodell angepaßt. Im Basis-Systemmodell des Fahrzeugs sind die unter Standardbedingungen angenommenen Systemparameter berücksichtigt, und die Fahrdynamikregelung wird entsprechend ausgelegt. Ändern sich die Parameter aufgrund von Ermüdungserscheinungen oder Temperaturschwankungen oder weichen die tatsächlichen Parameter aus anderen Gründen von den angenommenen Parametern ab, so wird das Systemmodell entsprechend angepaßt. Unter Verwendung des angepaßten Systemmodells wird die Reglerverstärkung aktualisiert. Dadurch läßt sich für wechselnde Umgebungsbedingungen eine optimale Regelung realisieren. Es wird somit eine Diagnosemöglichkeit während des Betriebes über die gesamte Lebensdauer angegeben, wobei eine Selbsteinstellung der Regelstrecke an die anliegenden Umgebungsbedingungen erfolgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Systemparameter durch eine parameterbasierte Identifikation identifiziert, wobei die Beziehung zwischen mindestens einer bekannten Eingangsgröße x und mindestens einer bekannten Ausgangsgrößen y über eine Meßgleichung y = pTx definiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird der Systemparameter durch eine rekursive Methode der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt. Mit der rekursiven Methode der kleinsten Fehlerquadrate ist ein Verfahren gegeben, welches eine stabile Bestimmung der Systemparameter bei geringem Rechenaufwand erlaubt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens die Reglerverstärkung für das Basis-Systemmodell über eine lineare quadratische Reglerauslegung bestimmt. Die lineare quadratische Reglerauslegung ermöglich einen Entwurf einer optimalen Regelung für lineare oder linearisierte Systeme. Die erhaltene Reglerverstärkung ist daher optimal für ein System, welches mit dem Basis-Systemmodell weitgehend übereinstimmt. Weicht das tatsächliche, identifizierte System von diesem ab, so kann die Reglerauslegung unter Verwendung des identifizierten Systemmodells wiederholt werden und dadurch auch für die veränderten Umgebungsbedingungen eine optimale Regelung erzielt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt Regleranpassung derart, daß die Differenz zwischen einem Referenzsystem und der identifizierten Fahrzeugdynamik minimiert wird. Die Fahrzeugdynamik ist bestimmt durch das (identifizierte) Fahrzeugsystem und die anliegende Reglerverstärkung. Durch eine Variation der Reglerverstärkung kann die Dynamik des Fahrzeugs derart verändert werden, daß das Fahrzeug ein Referenzverhalten aufweist, welches durch ein Referenzsystem modelliert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird das Referenzsystem durch Optimierungsrechnung ermittelt. Bei einer Anpassung des Reglers zur Erhaltung eines Referenzverhaltens (Regleradaption) ist eine dadurch erzielte Fahrzeugdynamik nicht zwingendermaßen optimal. Bei schlechter Konditionierung kann dies dazu führen, daß die durch die Anpassung erzielte Fahrzeugdynamik schlechter ist als die ursprüngliche. Durch eine im Vorfeld durchgeführte Optimierungsrechnung wird das optimale Referenzsystem, d.h. die optimale Fahrzeugdynamik ermittelt.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Anpassung an das Referenzsystem unter Berücksichtigung der Lyapunov Stabilitätskriteriums Dadurch wird eine globale, asymptotische Stabilität der Anpassung erzielt. Durch eine geeignete Wahl positiv definiter Lyapunov Matrizen kann das transiente Verhalten beeinflußt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Regleranpassung anhand von Kennfeldern. Sind die Änderung der Systemparameter mindestens im Rahmen bekannt, so können zugehörige Reglerverstärkungen in Kennfeldern abgelegt werden. Die zugehörigen Reglerverstärkungen sind im Vorfeld beispielsweise durch die lineare quadratische Reglerauslegung ermittelbar. Im Betrieb ist dann eine schnelle und stabile Selbsteinstellung der Reglerverstärkung möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die Kennfelder durch Maximalwerte der Reglerverstärkung begrenzt. Dadurch wird verhindert, daß sich das System selbsttätig an gravierende Fehler im Fahrzeug anpaßt ohne dass diese erkannt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die Abweichungen mit einem Toleranzfeld bewertet, wobei eine Regleranpassung nur bei Überschreiten des Toleranzfeldes erfolgt. Dadurch wird verhindert, daß durch eine ständige Anpassung des Reglers an minimale Änderungen das Fahrzeug destabilisiert wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die identifizierten Systemparameter an eine Überwachungseinrichtung übermittelt. Durch die Überwachungseinrichtungen können beispielsweise extreme Abweichungen oder Tendenzen festgestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden bei extremen Abweichungen durch die Überwachungseinrichtungen Warnungen generiert. Eine Warnung kann beispielsweise auch eine Aufforderung zu einer Inspektion beinhalten. Dadurch wird die Sicherheit des Systems weiter verbessert.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Fahrdynamikregelung mit einem Beobachter ausgebildet, wobei durch den Beobachter mindestens eine zu regelnde Zustandsgröße des Fahrdynamik ermittelt wird und der Beobachter an das identifizierte Systemmodell angepaßt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verfahren in Verbindung mit einer elektrischen Lenkung eingesetzt. Dabei wird beispielsweise durch einen Aktuator ein Lenkeingriff und/oder ein Sensoreingrift durchgeführt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines optimalen Fahrdynamikreglers.
  • Ein in 1 dargestellter Fahrdynamikregler für ein Fahrzeug 1 umfaßt eine Diagnoseeinheit 2, eine Aktualisierungseinheit 3, eine Überwachungseinheit 4 und einen Beobachter 5. Die einzelnen Einheiten können entweder auf einer gemeinsamen Recheneinheit oder getrennt realisiert werden. Mindestens ein Teil der Dynamik des Fahrzeugs 1 wird durch eine Zustandsgröße z beschrieben. Die tatsächliche Zustandsgröße z ist nicht direkt zugänglich. Sie wird statt dessen durch den Beobachter 5 als beobachtete Zustandsgröße zb erfaßt. Die beobachte Zustandsgröße zb weicht aufgrund von Ungenauigkeiten eines im Beobachter 5 verwendeten Beobachtermodells von der tatsächlichen Zustandsgröße z ab. Dem Fahrzeug 1 wird mindestens eine Stellgröße u zugeführt, durch welche die Zustandsgröße z geregelt wird. Die Stellgröße u ergibt sich aus der Regletverstärkung K und der Differenz zwischen der beobachteten Zustandsgröße zb und einem Sollzustand zs Durch die Wahl der Reglerverstärkung K ist die Fahrdynamik des Fahrzeugs 1 beeinflußbar. Das Fahrzeug 1 ist mit einem Aktuator, beispielsweise für einen Lenkeingriff, ausgebildet, durch welchen die Stellgröße u aufgebracht wird. Hierfür können Einheiten vorgesehen sein, durch welche die ermittelte Stellgröße u in Signale umgewandelt wird, welche den physikalischen Eigenarten des Aktuators entsprechen.
  • Das Fahrzeug 1, bzw. Teilsysteme des Fahrzeugs 1, ist/sind unter Verwendung bekannter Methoden als mathematisches Modell beschreibbar. Die Modellierung erfolgt unter Verwendung von Systemparametern p, welche zum Teil nur in Grenzen bekannt sind und/oder variieren. Unter Verwendung angenommener Basis-Werte der Systemparameter p ist ein Basis-Systemmodell ermittelbar. Für dieses Basis-Systemmodell wird eine Reglerverstärkung K bestimmt. Die Bestimmung erfolgt beispielsweise durch Optimierungsrechnung und/oder die Methoden der linearen quadratischen Reglerauslegung. Weichen die tatsächlichen Systemparameter p von den angenommenen Basis-Werten ab, so ist die festgelegte Reglerverstärkung K nicht länger optimal für das reale Fahrzeug. Durch die Diagnoseeinheit 2 werden die Systemparameter p überwacht, Abweichungen erkannt und die tatsächlichen Systemparameter p identifiziert. Für eine Identifikation der Systemarameter p ist beispielsweise eine rekursive Methode der kleinsten Fehlerquadrate einsetzbar. Es sind jedoch auch andere Verfahren denkbar. Die identifizierten Systemparameter p werden der Aktualisierungseinheit 3 zugeführt. In der Aktualisierungseinheit 3 wird unter Verwendung von Kennfeldern eine Reglerverstärkung K ermittelt. Die Kennfelder können im Vorfeld bestimmt werden. Zur Bestimmung der Kennfelder können beispielsweise die bereits genannten Methoden eingesetzt werden. Anstelle von Kennfeldern ist auch eine Ermittlung geeigneter Reglerverstärkungen K im Betrieb denkbar. Da eine Ermittlung jedoch im allgemeinen sehr rechenintensiv ist, ist eine Bestimmung durch Kennfelder zu bevorzugen. Eine Anpassung der Reglerverstärkung K an geänderte Umgebungsbedingungen ist jedoch nur sinnvoll, wenn größerer Abweichungen vorliegen. Die identifizierten Abweichungen werden daher mit einem Toleranzfeld umgeben. Eine Anpassung der Reglerverstärkung K wird nur bei Überschreitung des Toleranzfeldes durchgeführt. Die Größenordnung des Toleranzfeldes ist geeignet zu wählen. Abweichungen, welche nicht das Toleranzfeld überschreiten, können dennoch einer Weiterverarbeitung zugeführt werden, um dadurch Fehlertendenzen frühzeitig zu erkennen. Notwendige Anpassungen der Reglerverstärkung K oder eine Feststellung einer Fehlertendenz werden an die Überwachungseinheit 4 weitergeleitet. Durch die Überwachungseinheit 4 ist beispielsweise eine Inspektionsaufforderung an den Fahrer generierbar.
  • Wird eine Vielzahl an Systemparametern identifiziert, so kann dies zu unterschiedlichen Werten bei der Bestimmung der optimalen Reglerverstärkung K führen. In diesen Fällen ist ein optimaler Kompromiß zwischen den verschiedenen Lösungen zu treffen.
  • Mit der Anzahl der zu identifizierende Parameter und/oder mit der Größenordnung einer für eine parameterbasierte Identifikation eingesetzte Meßgleichung, steigt auch der notwendige Rechenaufwand. Daher ist es denkbar, anstelle einer kontinuierlichen Übewachung diese nur nach bestimmten, längeren Abständen und/oder bei Überschreitung unabhängig erkennbarer Umgebungsbedingungen – wie Temperaturabweichungen – durchzuführen.
  • Daneben ist es auch denkbar, auf eine Identifikation der Parameter zu verzichten und statt dessen die Reglerverstärkung K derart anzupassen, daß ein gewünschtes Referenzverhalten erzielt wird. Die Anpassung der Reglerverstärkung K erfolgt dabei in Abhängigkeit der Abweichung zwischen dem Referenzverhalten und dem Ist-Verhalten. Der Zusammenhang zwischen der Korrektur der Reglerverstärkung und der Abweichung ist beispielsweise durch eine Verstärkungsmatrix beschreibbar, wobei die Verstärkungsmatrix derart gewählt wird, daß das System Lyapunov-stabil ist. Nachteil dieser Methode ist jedoch, daß das Referenzverhalten nicht zwingendermaßen für alle Fahrsituationen optimal ist. Bei einer ausreichenden Rechnerarchitektur und/oder bei einer möglichen Zerlegung des Problems in kleine Teilsysteme ist daher auch bei großen Systemen eine optimale Anpassung zu bevorzugen.

Claims (28)

  1. Verfahren zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (1), umfassend mindestens einen Aktuator, durch welchen eine Stellgröße (u) aufgebracht wird, wobei eine Reglerverstärkung (K) für ein Basis-Systemmodell des Fahrzeugs (1) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb Abweichungen mindestens eines variablen Systemparameters (p) des Fahrzeugs (1) von einem Basis-Wert erkannt werden, der Systemparameter (p) identifiziert und ein identifiziertes Systemmodell (A(p), B(p)) ermittelt wird und die Reglerverstärkung (K) an das identifizierte Systemmodell (A(p), B(p)) angepaßt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemparameter (p) durch eine parameterbasierte Identifikation identifiziert wird, wobei die Beziehung zwischen mindestens einer bekannten Eingangsgröße (x) und mindestens einer bekannten Ausgangsgröße (y) über eine Meßgleichung y = pTx definiert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemparameter (p) durch eine rekursive Methode der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die optimale Reglerverstärkung (K) für das Basis-Systemmodell über eine lineare quadratische Reglerauslegung bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Anpassung der Reglerverstärkung (K) die Differenz zwischen einem Referenzsystem und der identifizierten Fahrzeugdynamik (A(p), B(p), K) minimiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsystem durch Optimierungsrechnung ermittelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierte Fahrzeugdynamik (A(p), B(p), K) an das Referenzsystem unter Berücksichtigung des Lyapunov Stabilitätskriteriums angepaßt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerverstärkung (K) anhand von Kennfeldern angepaßt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfelder durch Maximalwerte (KMIN, KMAX) der Reglerverstärkung (K) begrenzt sind.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen mit einem Toleranzfeld bewertet werden, wobei eine Anpassung der Reglerverstärkung (K) nur bei Überschreiten des Toleranzfeldes erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierten Systemparameter (p) an eine Überwachungseinrichtung (4) übermittelt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei extremen Abweichungen durch die Überwachungseinrichtungen (4) Warnungen generiert werden.
  13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrdynamikregelung mit einem Beobachter (5) ausgebildet ist, wobei durch den Beobachter (5) mindestens eine zu regelnde Zustandsgröße (z) der Fahrdynamik ermittelt wird und der Beobachter (5) an das identifizierte Systemmodell (A(p), B(p)) angepaßt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Aktuator ein Stelleingriff für eine elektrische Lenkung durchgeführt wird.
  15. Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs (1), umfassend eine Aktuator, durch welchen eine Stellgröße (u) aufbringbar ist, wobei eine Reglerverstärkung (K) für ein Basis-Systemmodell des Fahrzeugs (1) bestimmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb durch eine Diagnoseeinheit (2) Abweichungen mindestens eines variablen Systemparameters (p) des Fahrzeugs (1) von einem Basis-Wert erkennbar sind, der Systemparameter (p) identifizierbar und ein identifiziertes Systemmodell (A(p), B(p)) ermittelbar ist und durch eine Aktualisierungseinheit (3) die Reglerverstärkung (K) an das identifizierte System (A(p), B(p)) anpaßbar ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Diagnoseeinheit (2) der Systemparameter (p) durch eine parameterbasierte Identifikation identifizierbar ist, wobei die Beziehung zwischen mindestens einer bekannten Eingangsgröße (x) und mindestens einer bekannten Ausgangsgröße (y) über eine Meßgleichung y = pTx definiert ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemparameter (p) durch eine rekursive Methode der kleinsten Fehlerquadrate bestimmbar ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Recheneinheit mindestens die optimale Reglerverstärkung (K) für das Basis-Systemmodell über eine lineare quadratische Reglerauslegung bestimmt wird.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Anpassung der Reglerverstärkung (K) durch die Aktualisierungseinheit (3) die Differenz zwischen einem Referenzsystem und der identifizierten Fahrzeugdynamik (A(p), B(p), K) minimierbar ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Recheneinheit das Referenzsystem durch Optimierungsrechnung ermittelbar ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugdynamik (A(p), B(p), K) an das Referenzsystem unter Berücksichtigung des Lyapunov Stabilitätskriteriums anpaßbar ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aktualisierungseinheit (3) die Reglerverstärkung (K) anhand von Kennfeldern anpaßbar ist
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfelder durch Maximalwerte (KMI N, KMAX) der Reglerverstärkung (K) begrenzt sind.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichungen mit einem Toleranzfeld bewertbar sind, wobei eine Anpassung der Reglerverstärkung (K) nur bei Überschreiten des Toleranzfeldes erfolgt.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die identifizierten Systemparameter (p) an eine Überwachungseinrichtung (4) übermittelbar sind.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Überwachungseinrichtungen (4) Warnungen generierbar sind.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrdynamikregelung mit einem Beobachter (5) ausgebildet ist, wobei durch den Beobachter (5) mindestens eine zu regelnde Zustandsgröße (r) des Fahrdynamik ermittelt wird und der Beobachter (5) an das identifizierte Systemmodell (A(p), B(p)) anpaßbar ist.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, zum Einsatz mit einer elektrischen Lenkung.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013148160A3 (en) * 2012-03-30 2014-05-30 Deere & Company Self tuning universal steering control system, method, and system for off-road vehicles
EP2551161A3 (de) * 2011-07-27 2015-04-01 Denso Corporation System, Programmprodukt und Verfahren zur dynamischen Regelung von Fahrzeugen
WO2015158343A3 (de) * 2014-04-16 2015-12-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur verminderung niederfrequenter schwingungen in einem antriebsstrang eines kraftfahrzeugs
US9257926B2 (en) 2010-09-28 2016-02-09 Dynamic Controls Method and control system for controlling mobility vehicles
DE102016104944A1 (de) 2016-03-17 2017-09-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Durchführen einer Wankstabilisierung eines Fahrzeuges
DE102016015268A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Compagnie Générale Des Etablissements Michelin Verfahren zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremsanlage zur Optimierung des Bremsvorganges
CN110667694A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 深圳市元征科技股份有限公司 一种转向助力调整方法及相关装置
WO2020126840A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-25 Renault S.A.S Dispositif et procédé de contrôle de trajectoire d'un véhicule automobile
DE102019214923A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Steuerung eines Fahrzeugs
DE102021211421A1 (de) 2021-10-11 2023-04-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Reglerausgangsgröße eines Reglers für eine Handmomentenregelung eines Steer-by-Wire Lenksystems für ein Fahrzeug

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69123026T2 (de) * 1990-10-16 1997-03-06 Rockwell International Corp Einstellgerät mit Selbstüberwachung für einen Regler mit Rückkopplung
DE4030704C2 (de) * 1990-09-28 2000-01-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Verbesserung der Beherrschbarkeit von Kraftfahrzeugen beim Bremsen
DE19943336A1 (de) * 1999-09-10 2001-04-05 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Übersetzungsregelung oder zur Drehzahlregelung
DE10032340A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit Servolenkung
DE10039782A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Gier-und Querdynamik bei einem Straßenfahrzeug
DE10060125A1 (de) * 2000-12-04 2002-06-13 Siemens Ag Verfahren zur Regelung eines verzögerungsbehafteten Prozesses mit Ausgleich sowie Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030704C2 (de) * 1990-09-28 2000-01-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Verbesserung der Beherrschbarkeit von Kraftfahrzeugen beim Bremsen
DE69123026T2 (de) * 1990-10-16 1997-03-06 Rockwell International Corp Einstellgerät mit Selbstüberwachung für einen Regler mit Rückkopplung
DE19943336A1 (de) * 1999-09-10 2001-04-05 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Übersetzungsregelung oder zur Drehzahlregelung
DE10032340A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs mit Servolenkung
DE10039782A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Gier-und Querdynamik bei einem Straßenfahrzeug
DE10060125A1 (de) * 2000-12-04 2002-06-13 Siemens Ag Verfahren zur Regelung eines verzögerungsbehafteten Prozesses mit Ausgleich sowie Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9257926B2 (en) 2010-09-28 2016-02-09 Dynamic Controls Method and control system for controlling mobility vehicles
EP2551161A3 (de) * 2011-07-27 2015-04-01 Denso Corporation System, Programmprodukt und Verfahren zur dynamischen Regelung von Fahrzeugen
GB2515659B (en) * 2012-03-30 2019-05-01 Deere & Co Self tuning universal steering control system, method, and system for off-road vehicles
GB2515659A (en) * 2012-03-30 2014-12-31 Deere & Co Self tuning universal steering control system, method, and system for off-road vehicles
US9139222B2 (en) 2012-03-30 2015-09-22 Deere & Company Self tuning universal steering control system, method, and apparatus for off-road vehicles
US9242671B2 (en) 2012-03-30 2016-01-26 Deere & Company Self tuning universal steering control system, method, and apparatus for off-road vehicles
WO2013148160A3 (en) * 2012-03-30 2014-05-30 Deere & Company Self tuning universal steering control system, method, and system for off-road vehicles
WO2015158343A3 (de) * 2014-04-16 2015-12-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur verminderung niederfrequenter schwingungen in einem antriebsstrang eines kraftfahrzeugs
CN106233024A (zh) * 2014-04-16 2016-12-14 舍弗勒技术股份两合公司 用于减小机动车的动力传动系中的低频振动的方法
CN106233024B (zh) * 2014-04-16 2019-06-07 舍弗勒技术股份两合公司 用于减小机动车的动力传动系中的低频振动的方法
US10215240B2 (en) 2014-04-16 2019-02-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for reducing low-frequency vibrations in the drive train of a motor vehicle
DE102016104944A1 (de) 2016-03-17 2017-09-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Durchführen einer Wankstabilisierung eines Fahrzeuges
DE102016015268A8 (de) 2016-12-21 2018-08-09 Compagnie Générale Des Etablissements Michelin Verfahren zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremsanlage zur Optimierung des Bremsvorganges
DE102016015268B4 (de) 2016-12-21 2019-06-06 Compagnie Générale Des Etablissements Michelin Verfahren zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremsanlage zur Optimierung des Bremsvorganges
DE102016015268A1 (de) * 2016-12-21 2018-06-21 Compagnie Générale Des Etablissements Michelin Verfahren zur Ansteuerung einer Fahrzeugbremsanlage zur Optimierung des Bremsvorganges
WO2020126840A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-25 Renault S.A.S Dispositif et procédé de contrôle de trajectoire d'un véhicule automobile
FR3090544A1 (fr) * 2018-12-21 2020-06-26 Renault S.A.S Dispositif et procédé de contrôle de trajectoire d’un véhicule automobile
DE102019214923A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Steuerung eines Fahrzeugs
CN110667694A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 深圳市元征科技股份有限公司 一种转向助力调整方法及相关装置
CN110667694B (zh) * 2019-09-29 2021-10-22 深圳市元征科技股份有限公司 一种转向助力调整方法及相关装置
DE102021211421A1 (de) 2021-10-11 2023-04-13 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Reglerausgangsgröße eines Reglers für eine Handmomentenregelung eines Steer-by-Wire Lenksystems für ein Fahrzeug

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