DE112016005067T5

DE112016005067T5 - Verfahren und system zur erleichterung des lenkens eines fahrzeugs beim fahren entlang einer strasse

Info

Publication number: DE112016005067T5
Application number: DE112016005067.4T
Authority: DE
Inventors: Jonny Andersson; Linus Bredberg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-07-12
Also published as: SE1551564A1; WO2017095300A1; SE539434C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße. Das Verfahren umfasst die Schritte des: Erfassens der Gierrate des Fahrzeugs; Modellierens (230, G(z)) der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; Vergleichens (240) der erfassten mit der modellierten Gierrate. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des: Bestimmens des Einflusses der äußeren Kräfte auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten und modellierten Gierrate; auf Grundlage des bestimmten Einflusses der äußeren Kräfte auf die Gierrate, Bestimmens (270) eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; und Kompensierens des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments. Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und ein Computerprogramprodukt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
HINTERGRUND DER TECHNIK
Beim automatisierten Fahren unter Verwendung von Drehmomentregelung, zum Beispiel einer Spurhalteassistent-Funktion, können äußere Einwirkungen, wie zum Beispiel Quergefälle, d.h. eine Querneigungskonfiguration der Straße, und/oder Seitenwind, bewirken, dass die Spurhalteassistent-Funktion zu einem wiederholten Prallen gegen die Begrenzung der Spur, in der das Fahrzeug gehalten werden soll, führt und somit ein Verhalten des Fahrzeugs bewirkt, das für die Insassen unangenehm ist. Die äußeren Einwirkungen drücken das Fahrzeug dann gegen eine Seite der Spur. Auch beim manuellen Fahren muss der Fahrer ein konstantes Drehmoment am Lenkrad aufrechterhalten, um diese Wirkungen zu kompensieren, was anstrengend sein kann.
US5694319 , DE3625392 und FR2915447 offenbaren Anwendungen, in denen der Unterschied zwischen einem gemessenen Wert der Gierrate und einem Sollwert bestimmt wird, wobei der Sollwert mittels eines mathematischen Models bestimmt wird, das auf dem Winkel des Lenkrads basiert. Der somit bestimmte Unterschied wird zur Beeinflussung der automatischen Lenkung eines Fahrzeugs verwendet.
Dabei besteht jedoch ein Bedarf der Vereinfachung der Art der Bereitstellung einer Grundlage zur Beeinflussung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße, das eine einfache und effiziente Art der Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften bereitstellt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße, das eine einfache und effiziente Art der Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften bereitstellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese und andere Aufgaben, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden durch ein Verfahren, ein System, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt erreicht, wie in den anliegenden unabhängigen Ansprüchen dargelegt. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems sind in den anliegenden abhängigen Ansprüchen definiert. Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße erreicht.
Das Verfahren umfasst die Schritte des: Erfassens der Gierrate des Fahrzeugs; Modellierens der Gierrate des Fahrzeugs; Vergleichens der erfassten mit der modellierten Gierrate. Die modellierte Gierrate basiert auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des: Bestimmens des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate; auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate, des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; und des Kompensierens des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert; indem die modellierte Gierrate somit auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs basiert, kann das Lenken des Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit von Information über den Lenkwinkel des Lenkrades des Fahrzeugs kompensiert werden. Für automatisierte Lenkfunktionen, wie beispielsweise einen Spurhalteassistenten, wird eine Kompensation von äußeren Kräften verhindern, dass das Fahrzeug gegen die Begrenzung der Spur prallt, in der das Fahrzeug gehalten werden soll. Beim manuellen Fahren wird der Fahrer einen stark verbesserten Komfort haben und muss keine äußeren Einwirkungen wie zum Beispiel längere Perioden von Quergefälle, d.h. eine Querneigungskonfiguration der Straße, und/oder Seitenwind kompensieren.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Ergebnis des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate gefiltert, um einen Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern. Hierdurch wird eine effiziente Kompensation erlangt, was den Komfort während des Fahrens entlang einer Straße weiter verbessern kann, indem schnelle Veränderungen verhindert werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion erlangt. Durch Anwenden einer Übertragungsfunktion wird eine effiziente Weise des Erlangens der modellierten Gierrate erleichtert. Die Übertragungsfunktion ist dafür konfiguriert, das Lenkdrehmoment auf die modellierte Gierrate zu übertragen. Die Übertragungsfunktion umfasst eine Berechnung, was die Gierrate nach einer bestimmten Zeit wäre, auf Grundlage eines bestimmten Lenkdrehmoments, d.h. eines bestimmten auf das Lenkrad des Fahrzeugs aufgebrachten Drehmoments. Das Verfahren umfasst somit den Schritt des Erlangens der modellierten Gierrate von dem Lenkdrehmoment mittels einer Übertragungsfunktion.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine statische Verstärkungsfunktion zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments über die Übertragungsfunktion erlangt. Die statische Verstärkung stellt Information über das Drehmoment bereit, das aufrechterhalten werden muss, um eine konstante Gierrate aufrecht zu erhalten.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens entstehen die äußeren Kräfte aus einem von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
Ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße umfasst eine Einrichtung zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs. Das System umfasst eine Modelliereinrichtung zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs; und eine Einrichtung zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate. Die Modelliereinrichtung ist dafür vorgesehen, die Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs zu modellieren. Das System umfasst ferner eine Einrichtung zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate; eine Einrichtung zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate; und eine Einrichtung zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System eine Filtereinrichtung zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems ist die Modelliereinrichtung dafür vorgesehen, die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion zu erlangen.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems ist eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments dafür vorgesehen, über die Übertragungsfunktion erlangt zu werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens entstehen die äußeren Kräfte aus einem von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
Das System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße ist dafür ausgebildet, die hierin dargelegten Verfahren auszuführen.
Das System gemäß der Erfindung hat die Vorteile gemäß den entsprechenden Verfahrensansprüchen.
Insbesondere wird eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Fahrzeug erreicht, das ein System gemäß der Erfindung umfasst, wie hierin dargelegt.
Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Computerprogramm zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße erreicht, wobei das Computerprogramm einen Programmcode umfasst, der bei Ausführung auf einer elektronischen Steuereinheit oder einem anderen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer bewirkt, dass die elektronische Steuereinheit Verfahren, wie hierin dargelegt, ausführt.
Insbesondere wird eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Computerprogrammprodukt erreicht, das ein digitales Speichermedium umfasst, das das Computerprogramm speichert.
Figurenliste
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen, wobei die gleichen Bezugszeichen sich auf ähnliche Teile in sämtlichen Ansichten beziehen. In diesen zeigen:

1 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 schematisch eine Rückansicht des Fahrzeugs in 1, das äußeren Kräften ausgesetzt ist, die eine Querneigungskonfiguration der Straße und einen Einfluss von Seitenwind umfassen;
3 schematisch eine Lenkkonfiguration eines Fahrzeugs und darauf bezogene Drehmomente gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 schematisch ein Blockdiagramm eines Systems zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 schematisch ein Blockdiagramm eines Systems für die Bereitstellung eines Kompensationsdrehmoments zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 schematisch einen Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend bezieht sich der Ausdruck „Verbindung“ auf eine Kommunikationsverbindung, die ein physikalischer Verbinder, wie beispielsweise ein optoelektronisches Verbindungskabel, oder ein nicht physikalischer Verbinder, wie zum Beispiel eine drahtlose Verbindung, sein kann, zum Beispiel eine Funkverbindung oder eine Mikrowellenverbindung.
Nachstehend bezieht sich der Begriff „Lenkdrehmoment“ auf das gesamte Eingangsdrehmoment, das auf die Lenksäule des Fahrzeugs wirkt.
Das „Lenkdrehmoment“, d.h. das gesamte Eingangsdrehmoment, das auf die Lenksäule des Fahrzeugs wirkt, umfasst ein Fahrerdrehmoment und, gemäß einer Ausführungsform, ein mögliches Assistenzdrehmoment, das eine Verstärkung des Fahrerdrehmoments ist. Das Lenkdrehmoment umfasst ferner ein äußeres Drehmoment, das ein angefordertes Drehmoment zum Lenken des Fahrzeugs ist. 3 zeigt ein Beispiel für eine Lenkkonfiguration und wie sich das Lenkdrehmoment auf das Fahrerdrehmoment und das äußere Drehmoment bezieht.
1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das beispielhaft dargestellte Fahrzeug 1 ist ein Schwerfahrzeug in Form eines Lastwagens. Das Fahrzeug gemäß der Erfindung könnte jegliches geeignete Fahrzeug sein, wie zum Beispiel ein Bus oder ein Auto. Das Fahrzeug umfasst ein System I zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße R.
2 zeigt schematisch eine Rückansicht des Fahrzeugs 1 in 1, das äußeren Kräften ausgesetzt ist. Das Fahrzeug hat Räder, von denen ein linkes und ein rechtes Hinterrad LR, RR gezeigt sind. Die äußeren Kräfte umfassen eine Querneigungskonfiguration der Straße R, auf der das Fahrzeug 1 fährt. Die Querneigungskonfiguration der Straße R wird als Quergefälle bezeichnet, wobei die Straße R eine bestimmte Neigung α hat, so dass Wasser von der Straße ablaufen kann. Die äußeren Kräfte umfassen den Einfluss von Seitenwind A. Die äußeren Kräfte können auch einen platten Reifen an einem Rad des Fahrzeugs umfassen.
Beim automatisierten Fahren unter Verwendung von Drehmomentregelung, zum Beispiel einer Spurhalteassistent-Funktion, können solche äußeren Einwirkungen bewirken, dass die Spurhalte-Funktion zu einem wiederholten Prallen gegen die Begrenzung der Spur, in der das Fahrzeug gehalten werden soll, führt und somit ein Verhalten des Fahrzeugs bewirkt, das für die Insassen unangenehm ist. Die äußeren Einwirkungen drücken das Fahrzeug dann gegen eine Seite der Spur. Auch beim manuellen Fahren muss der Fahrer ein konstantes Drehmoment am Lenkrad aufrechterhalten, um diese Wirkungen zu kompensieren, was anstrengend sein kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße bereit, um solche äußeren Kräfte zu kompensieren. Dies wird durch Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs und Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs und Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate erreicht. Die modellierte Gierrate basiert auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs. Der Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate wird auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate bestimmt. Ein Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments eines Fahrzeugs wird dann auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate bestimmt. Das Lenkdrehmoment wird auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments kompensiert.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher mit Bezugnahme auf 4-7 beschrieben.
3 zeigt schematisch eine Lenkkonfiguration eines Fahrzeugs und darauf bezogene Drehmomente gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Das Fahrzeug umfasst ein Lenkrad SW. Das Lenkrad SW ist mit den Vorderrädern LF, RF über eine Lenksäule SC verbunden, die mit einer Verbindungsanordnung LA zum Drehen der Räder LF, RF verbunden ist.
Das Fahrerdrehmoment DT wird durch Aufbringen eines Drehmoments auf das Lenkrad SW bereitgestellt. Das Fahrerdrehmoment DT wird mittels eines Drehmomentsensors TS bestimmt. Das Fahrerdrehmoment DT wird mittels einer Verstärkung G verstärkt, um ein Unterstützungsdrehmoment AT zu erlangen, das eine Verstärkung des Fahrerdrehmoments darstellt, um ein gutes Fahrgefühl für den Fahrer beim Lenken des Fahrzeugs zu schaffen. Das Unterstützungsdrehmoment AT kann mit der Fahrzeuggeschwindigkeit variieren. Das Unterstützungsdrehmoment AT schafft ein spezielles Fahrgefühl beim Lenken des Fahrzeugs, so dass bei geringen Geschwindigkeiten eine hohe Verstärkung geschaffen wird, um das Fahren bei geringen Geschwindigkeiten zu erleichtern, und bei einer hohen Geschwindigkeit eine geringe Verstärkung geschaffen wird, um das Lenkrad SW starr zu machen.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein äußeres Drehmoment ET vorgesehen sein, das dem Unterstützungsdrehmoment AT hinzugefügt wird. Das äußere Drehmoment ET würde gemäß einer Variante die Wirkung haben, dass, wenn der Fahrer das Lenkrad SW loslässt, nur das äußere Drehmoment ET das Lenken ausführt. Beim Fahren in einer Kurve kann das äußere Drehmoment ET hinzugefügt werden, um der Krümmung zu folgen. Das äußere Drehmoment kann einem Kompensationsdrehmoment entsprechen, das gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt wird. Das äußere Drehmoment ET kann auch ein Drehmoment auf Grundlage einer Spurhalteassistent-Funktion umfassen.
Wenn ein gewisses äußeres Drehmoment ET erforderlich ist, zum Beispiel 5 Nm nach rechts, d.h. ein äußeres Drehmoment = - 5 Nm, und der Fahrer das Lenkrad völlig stillhält und die Verstärkung einer bestimmten Verstärkung entspricht, zum Beispiel 2, wird der Fahrer ein Drehmoment von 5/2=2,5 Nm in dem Lenkrad SW spüren.
Das Lenkdrehmoment ST ist das gesamte Eingangsdrehmoment auf die Lenksäule SC. Das Lenkdrehmoment ST wird über die Verbindungsanordnung LA verstärkt, die mit der Lenksäule SC verbunden ist. Das Lenkdrehmoment ST ist das Fahrerdrehmoment DT + das Unterstützungsdrehmoment AT und wo relevant, auch + das äußere Drehmoment ET. Das Lenkdrehmoment ST wird somit mittels des Drehmomentsensors TS und der Verstärkung G und durch Hinzufügen des möglichen äußeres Drehmoments ET bestimmt. Das äußere Drehmoment ET ist ein angefordertes Drehmoment und somit bekannt und wird von einer elektronischen Steuereinheit bereitgestellt.
4 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Systems I zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das System I umfasst eine elektronische Steuereinheit 100.
Das System I umfasst eine Einrichtung 110 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments. Die Einrichtung 110 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments kann jeglichen geeigneten Drehmomentsensor zum Bestimmen des Lenkdrehmoments umfassen. Die Einrichtung 110 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments kann die elektronische Steuereinheit umfassen. Die Einrichtung 110 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments kann vorgesehen sein, um das Lenkdrehmoment gemäß der Bestimmung des Lenkdrehmoments wie mit Bezugnahme auf 3 beschrieben zu bestimmen.
Das System I umfasst eine Einrichtung 120 zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs. Die Einrichtung 120 zum Erfassen der Gierrate umfasst jegliche geeignete Erfassungseinheit zum Erfassen der Gierrate. Die Detektoreinheit ist dafür konfiguriert, die Drehung in der x/y-Ebene zu erfassen/messen. Die Detektoreinheit ist gemäß einer Ausführungsform ein Gyrometer, das dafür konfiguriert ist, die Drehung in der x/y-Ebene zu erfassen. Die Erfassung über die Detektoreinheit wird gemäß einer Ausführungsform kontinuierlich ausgeführt.
Das System I umfasst eine Modelliereinrichtung 130 zur Modellierung der Gierrate des Fahrzeugs. Die Modelliereinrichtung 130 ist dafür vorgesehen, die Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs zu modellieren. Die Modelliereinrichtung 130 ist dafür vorgesehen, ein Modell bereitzustellen, in dem ein gewisses Drehmoment einen gewissen Gierwinkel ergibt und wie schnell es die Gierrate beeinflusst. Die Modelliereinrichtung 130 ist gemäß einer Ausführungsform ein dynamisches Modell, das durch Messungen erstellt wird.
Die Modelliereinrichtung 130 ist dafür vorgesehen, die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion zu erlangen. Die Übertragungsfunktion ist in der Modelliereinrichtung 130 enthalten und ist dafür konfiguriert, das Lenkdrehmoment auf eine Gierrate zu übertragen. Die Übertragungsfunktion ist dafür konfiguriert, auf Grundlage eines gewissen Lenkdrehmoments als Eingabe zu berechnen, welche Gierrate es innerhalb einer gewissen Zeit wäre.
Die Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 130 ist dafür konfiguriert, eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und der Gierrate bereitzustellen. Die Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 130 ist dafür konfiguriert, die statische Verstärkung bereitzustellen, die sich auf das Drehmoment bezieht, das zum Erlangen einer konstanten Gierrate erforderlich ist. Die Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 130 ist dafür konfiguriert, ein Trägheitsmoment bereitzustellen, das sich auf die Rate der Änderung der Gierrate aufgrund des Drehens des Lenkrads des Fahrzeugs bezieht.
Das System I umfasst eine Einrichtung 140 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate. Die Einrichtung 140 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate umfasst eine Berechnungseinheit zum Berechnen des Unterschiedes zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate. Die Einrichtung 140 ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
Das System I umfasst eine Filtereinrichtung 150 zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um einen Einfluss schneller Veränderungen zu verhindern. Der Vergleich wird somit während einer gewissen Zeitspanne und durch Filtern des Ergebnisses so, dass schnelle Veränderungen verhindert werden können, ausgeführt.
Das System I umfasst eine Einrichtung 160 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate. Wenn es bei dem Vergleich der erfassten mit der modellierten Gierrate einen Unterschied gibt, wird angenommen, dass sich dieser Unterschied auf äußere Kräfte bezieht.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens entstehen die äußeren Kräfte aus einem oder mehreren von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
Wenn es keinen Unterschied in dem Vergleich der erfassten mit der modellierten Gierrate gibt, besteht wahrscheinlich kein Einfluss von äußeren Kräften. Dies wäre der Fall, wenn die Straße im Wesentlichen horizontal verläuft und es keinen Seitenwind gibt, der Einfluss auf das Fahrzeug nimmt.
Das System I umfasst eine Einrichtung 170 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate.
Gemäß einer Ausführungsform des Systems ist eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments dafür vorgesehen, über eine Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 130 erlangt zu werden. Die statische Verstärkung ist die von dem System bereitgestellte Verstärkung, wenn die Zeit gegen unendlich geht. Die statische Verstärkung wird zum Bestimmen des erforderlichen Lenkdrehmoments verwendet, um den Fehler zu kompensieren, der dem Unterschied zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate entspricht.
Das System I umfasst eine Einrichtung 180 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments. Die Einrichtung 180 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, hinzugefügt/entfernt zu werden, um das Drehmoment zu kompensieren, das durch die äußeren Kräfte gegeben ist, so dass nur das fahrzeugbezogene Drehmoment/Fahrerdrehmoment das Fahren des Fahrzeugs beeinflusst, so dass das Fahrzeug nicht von den äußeren Kräften beeinflusst wird. Somit wird das Fahrgefühl für den Fahrer das gleiche sein, als ob es keine äußeren Kräfte gäbe, zum Beispiel keinen Seitenwind und keine abschüssige Straße.
Gemäß einer Ausführungsform könnten auch äußere Kräfte erfasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die äußere Kraft im Zusammenhang mit einer Querneigungskonfiguration der Straße, d.h. einem Quergefälle, mittels Erfassung der Querbeschleunigung erfasst. Die Gierrate aufgrund einer Querneigungskonfiguration der Straße kann somit durch Berechnung durch Teilen der somit erfassten Querbeschleunigung durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und Subtrahieren der gemessenen Gierrate bestimmt werden.
Die äußere Kraft im Zusammenhang mit Seitenwind könnte auch mittels einer oder mehrerer Detektoreinheiten erfasst werden.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 110 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 10 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 10 ein Signal von der Einrichtung 110 zu empfangen, das Daten für das Lenkdrehmoment darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 120 zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs über eine Verbindung 20 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 20 ein Signal von der Einrichtung 120 zu empfangen, das Daten für die erfasste Gierrate des Fahrzeugs darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 130 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs über eine Verbindung 30a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 30a ein Signal an die Einrichtung 130 zu senden, das Daten für das Lenkdrehmoment darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 130 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 30b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 30b ein Signal von der Modelliereinrichtung 130 zu empfangen, das Daten für die modellierte Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 130 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 30c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 30c ein Signal von der Modelliereinrichtung 130 zu empfangen, das Daten für die statische Verstärkung darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 140 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 40a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 40a ein Signal an die Einrichtung 140 zu senden, das Daten für die erfasste Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 140 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 40b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 40b ein Signal an die Einrichtung 140 zu senden, das Daten für die modellierte Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 140 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 40c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 40c ein Signal von der Einrichtung 140 zu empfangen, das Daten für das Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, d.h. Daten für den Unterschied zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Filtereinrichtung 150 zum Filtern des Vergleichsergebnisses zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu filtern, über eine Verbindung 50a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 50a ein Signal an die Einrichtung 150 zu senden, das Daten für ein Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Filtereinrichtung 150 zum Filtern des Vergleichsergebnisses zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern, über eine Verbindung 50b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 50b von der Einrichtung 150 ein Signal zu empfangen, das Daten für ein gefiltertes Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 160 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 60a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 60a ein Signal an die Einrichtung 160 zu senden, das Daten für ein gefiltertes Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 160 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 60b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 60b ein Signal von der Einrichtung 160 zu empfangen, das Daten für den Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 170 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses äußerer Kräfte auf die Gierrate über eine Verbindung 70a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 70a ein Signal an die Einrichtung 170 zu senden, das Daten für den Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 170 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses äußerer Kräfte auf die Gierrate über eine Verbindung 70b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 70b ein Signal an die Einrichtung 170 zu senden, das Daten für die statische Verstärkung der Übertragungsfunktion darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 170 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses äußerer Kräfte auf die Gierrate über eine Verbindung 70c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 70c ein Signal von der Einrichtung 170 zu empfangen, das Daten für ein Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 180 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments über eine Verbindung 80a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 80a ein Signal an die Einrichtung 180 zu senden, das Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 180 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments über eine Verbindung 80b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 80b ein Signal von der Einrichtung 180 zu empfangen, das Daten für zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
5 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Systems II für die Bereitstellung eines Kompensationsdrehmoments zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das System II könnte ein Teilsystem des Systems I sein. Das System II kann Teile des Systems I umfassen. Das System II ist dafür vorgesehen, im Allgemeinen die gleichen Informationen wie das System I bereitzustellen.
Das System II umfasst eine Übertragungsfunktion G(z), die dafür konfiguriert ist, eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und der Gierrate zu schaffen. Die Übertragungsfunktion G(z) ist Teil einer Modelliereinrichtung 230. Die Übertragungsfunktion G(z) ist somit in der Modelliereinrichtung 230 enthalten und dafür konfiguriert, das Lenkdrehmoment auf eine Gierrate zu übertragen.
Die Modelliereirtrichtung 230 ist zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs vorgesehen. Die Modelliereinrichtung 230 ist zum Modellieren der Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs vorgesehen. Die Modelliereinrichtung 230 ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 230a ein Signal zu empfangen, das Daten für das Lenkdrehmoment darstellt.
Die Modelliereinrichtung 230 ist dafür vorgesehen, ein Modell bereitzustellen, in dem ein bestimmtes Drehmoment einen bestimmten Gierwinkel ergibt und wie schnell es die Gierrate beeinflusst. Die Modelliereinrichtung 230 ist gemäß einer Ausführungsform ein dynamisches Modell, das mittels Messungen erstellt wird.
Die Übertragungsfunktion G(z) ist dafür konfiguriert, auf Grundlage eines speziellen Lenkdrehmoments als Eingabe über die Verbindung 230a zu berechnen, welche Gierrate es in einer bestimmten Zeit wäre.
Die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 230 ist dafür konfiguriert, eine statische Verstärkung bereitzustellen, die sich auf das Drehmoment, das zum Erlangen einer konstanten Gierrate erforderlich ist, bezieht. Die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 230 ist dafür konfiguriert, ein Trägheitsmoment bereitzustellen, das sich auf die Änderungsrate der Gierrate aufgrund des Drehens des Lenkrads des Fahrzeugs bezieht.
Das System II umfasst eine Einrichtung 240 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate.
Die Einrichtung 240 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 220a ein Signal zu empfangen, das die erfasste Gierrate darstellt.
Die Einrichtung 240 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 230b ein Signal zu empfangen, das die modellierte Gierrate darstellt.
Die Einrichtung 240 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate umfasst eine Berechnungseinheit zum Berechnen des Unterschiedes zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate.
Das System II umfasst eine Filtereinrichtung 250 zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um einen Einfluss schneller Veränderungen zu verhindern.
Die Filtereinrichtung 250 ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 240c ein Signal zu empfangen, das Daten für das Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
Der Vergleich wird somit während einer bestimmten Zeitspanne und durch Filtern des Ergebnisses ausgeführt, so dass schnelle Änderungen vermieden werden können.
Der Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate wird auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate bestimmt. Wenn es einen Unterschied in dem Vergleich der erfassten mit der modellierten Gierrate gibt, wird angenommen, dass der Unterschied im Zusammenhang mit äußeren Kräften steht. Die äußeren Kräfte entstehen aus einem oder mehreren von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
Das System II umfasst eine Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate.
Die Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 230 und somit mit der Übertragungsfunktion G(z) über eine Verbindung 230c verbunden. Die Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 230c ein Signal zu empfangen, das Daten für statische Verstärkung darstellt. Die statische Verstärkung ist die von dem System bereitgestellte Verstärkung, wenn die Zeit gegen unendlich geht. Die statische Verstärkung wird zum Bestimmen des erforderlichen Drehmoments zur Kompensation des Fehlers verwendet.
Eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments ist somit dafür vorgesehen, über die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 230 erlangt zu werden.
Die Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist betriebswirksam mit der Filtereinrichtung 250 über eine Verbindung 250b verbunden. Die Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 250b ein Signal zu empfangen, das Daten für ein gefiltertes Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
Die Einrichtung 270 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, die Daten für die statische Verstärkung und die Daten für das Ergebnis des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate zu verarbeiten, um das Kompensationsdrehmoment zu erlangen.
Das so erlangte Kompensationsdrehmoment kann über eine Verbindung 270b an eine Einrichtung zur Kompensation des Lenkdrehmoments gesendet werden. Die Kompensation des Lenkdrehmoments basiert somit auf dem bestimmten Kompensationsdrehmoment. Das bestimmte Kompensationsdrehmoment kann zu/von dem Lenkdrehmoment hinzugefügt/entfernt werden, um das durch die äußeren Kräfte gegebene Lenkdrehmoment zu kompensieren. Das bestimmte Kompensationsdrehmoment kann das äußere Drehmoment ET gemäß 3 umfassen oder bilden.
6 stellt schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S1. In diesem Schritt wird die Gierrate des Fahrzeugs erfasst.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S2. In diesem Schritt wird die Gierrate des Fahrzeugs modelliert, wobei die modellierte Gierrate auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs basiert.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S3. In diesem Schritt wird die erfasste mit der modellierten Gierrate verglichen.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S4. In diesem Schritt wird der Einfluss der äußeren Kräfte auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate bestimmt.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S5. In diesem Schritt wird ein Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses äußerer Kräfte auf die Gierrate bestimmt.
Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S6. In diesem Schritt wird das Lenkdrehmoment auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments kompensiert.
Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert; indem so die modellierte Gierrate auf dem Lenkdrehmoment basiert, kann das Lenken des Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit von Information über den Lenkwinkel des Lenkrades des Fahrzeugs kompensiert werden. Für automatisierte Lenkfunktionen, wie beispielsweise einen Spurhalteassistenten, wird eine Kompensation von äußeren Kräften verhindern, dass das Fahrzeug gegen die Begrenzung der Spur prallt, in der das Fahrzeug gehalten werden soll. Beim manuellen Fahren wird der Fahrer einen stark verbesserten Komfort haben und muss keine äußeren Einwirkungen wie zum Beispiel längere Perioden von Quergefälle, d.h. eine Quer Neigungskonfiguration der Straße und/oder Seitenwind kompensieren.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Ergebnis des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate gefiltert, um einen Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern. Hierdurch wird eine effiziente Kompensation erlangt, was den Komfort während des Fahrens entlang einer Straße weiter verbessern kann, indem schnelle Veränderungen verhindert werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion erlangt. Durch Anwenden einer Übertragungsfunktion wird eine effiziente Weise des Erlangens der modellierten Gierrate erleichtert. Die Übertragungsfunktion ist dafür konfiguriert, das Lenkdrehmoment auf die modellierte Gierrate zu übertragen. Die Übertragungsfunktion umfasst eine Berechnung, was die Gierrate nach einer bestimmten Zeit wäre, auf Grundlage eines bestimmten Lenkdrehmoments, d.h. eines bestimmten auf das Lenkrad des Fahrzeugs aufgebrachten Drehmoments. Das Verfahren umfasst somit den Schritt des Erlangens der modellierten Gierrate von dem Lenkdrehmoment mittels einer Übertragungsfunktion.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments über die Übertragungsfunktion erlangt. Die statische Verstärkung stellt Information über das Drehmoment bereit, das aufrechterhalten werden muss, um eine konstante Gierrate aufrecht zu erhalten.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens entstehen äußere Kräfte aus einem oder mehreren von: Einfluss von Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind und Einfluss eines platten Reifens.
Mit Bezugnahme auf 7 ist ein Diagramm eines Gerätes 500 gezeigt. Die mit Bezugnahme auf 4 beschriebene Steuereinheit 100 kann gemäß einer Ausführungsform das Gerät 500 umfassen. Das Gerät 500 umfasst einen nicht flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungsvorrichtung 510 und einen Lese/Schreibspeicher 550. Der nicht flüchtige Speicher 520 hat einen ersten Speicherabschnitt 530, in dem ein Computerprogramm, wie zum Beispiel ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion des Gerätes 500 gespeichert ist. Ferner umfasst das Gerät 500 einen Bus-Controller, eine serielle Kommunikationsschnittstelle, eine Eingabe/Ausgabe-Einheit, einen A/D-Wandler, eine Einheit zur Dateneingabe und - Übertragung, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuereinrichtung (nicht gezeigt). Der nicht flüchtige Speicher 520 hat auch einen zweiten Speicherabschnitt 540.
Ein Computerprogramm P ist vorgesehen, das Programmabläufe zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs, wobei die modellierte Gierrate auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs basiert. Die modellierte Gierrate wird gemäß einer Variante über eine Übertragungsfunktion erlangt. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate. Die äußeren Kräfte entstehen aus einem oder mehreren von: Einfluss von Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind und Einfluss eines platten Reifens. Eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments wird über die Übertragungsfunktion erlangt. Das Programm P umfasst Programmabläufe zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments. Das Computerprogramm P kann auf eine ausführbare Weise oder in einem komprimierten Zustand in einem getrennten Speicher 560 und/oder Lese/Schreibspeicher 550 gespeichert sein.
Wenn angegeben wird, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 eine bestimmte Funktion ausführt, sollte zu verstehen sein, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 einen bestimmten Teil des Programms, das in einem getrennten Speicher 560 gespeichert ist, oder einen bestimmten Teil des Programms, das in dem Lese/Schreibspeicher 550 gespeichert ist, ausführt.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann mit einem Datenübertragungsanschluss 599 mittels eines Datenbusses 515 kommunizieren. Der nicht flüchtige Speicher 520 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 512 ausgebildet. Ein getrennter Speicher 560 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 511 ausgebildet. Der Lese/Schreibspeicher 550 ist zur Kommunikation mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 514 ausgebildet. Mit dem Datenübertragungsanschluss 599 können zum Beispiel die Verbindungen, die mit den Steuereinheiten 100 verbunden sind, verbunden sein.
Wenn Daten an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangen werden, werden sie vorübergehend in dem zweiten Speicherabschnitt 540 gespeichert. Wenn die empfangenen Eingangsdaten vorübergehend gespeichert wurden, ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 dafür eingerichtet, die Ausführung eines Codes auf oben beschriebene Weise auszuführen. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs verwendet werden, wobei die modellierte Gierrate auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs basiert. Die modellierte Gierrate wird gemäß einer Variante über eine Übertragungsfunktion erlangt. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate verwendet werden, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses auf die Gierrate verwendet werden. Die äußeren Kräfte entstehen aus einem oder mehreren von: Einfluss von Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind und Einfluss eines platten Reifens. Eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments wird über die Übertragungsfunktion erlangt. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments verwendet werden.
Teile der hierin beschriebenen Verfahren können von dem Gerät 500 über die Datenverarbeitungseinrichtung 510 ausgeführt werden, die das in dem getrennten Speicher 560 oder dem Lese/Schreibspeicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Wenn das Gerät 500 das Programm ausführt, werden Teile der hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung gegeben. Sie ist nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf spezielle offenbarte Formen beschränkend zu verstehen. Dem Fachmann werden offensichtlich viele Modifizierungen und Variationen ersichtlich sein. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendungen so gut wie möglich zu erläutern, um dadurch anderen Fachmännern ein Verständnis der Erfindung für verschiedene Ausführungsformen und mit den verschiedenen Modifikationen zu ermöglichen, wie sie für die spezielle angedachte Verwendung geeignet sind.
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 5694319 [0003]
DE 3625392 [0003]
FR 2915447 [0003]

Claims

Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs (1) beim Fahren entlang einer Straße (R), das die Schritte umfasst des: - Erfassens (S1) der Gierrate des Fahrzeugs; - Modellierens (S2) der Gierrate des Fahrzeugs; - Vergleichen (S3) der erfassten mit der modellierten Gierrate, dadurch gekennzeichnet, dass die modellierte. Gierrate auf dem Lenkdrehmoment des Fahrzeugs basiert, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst: - Bestimmen (S4) des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate; - auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate, Bestimmen (S5) eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; und - Kompensieren (S6) des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ergebnis des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate gefiltert wird, um einen Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine statische Verstärkung zum Erlangen eines Kompensationsdrehmoments über die Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die äußeren Kräfte entstehen aus einem von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs (1) beim Fahren entlang einer Straße (R), das eine Einrichtung (120) zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs; eine Modelliereinrichtung (130; 230) zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs; eine Einrichtung (140; 240) zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Modelliereinrichtung dafür vorgesehen ist, die Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs zu modellieren, wobei das System ferner eine Einrichtung (160) zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate; eine Einrichtung (170; 270) zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate; und eine Einrichtung (180) zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments umfasst.
System nach Anspruch 6, das eine Filtereinrichtung (150; 250) zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern, umfasst.
System nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Modelliereinrichtung (130; 230) dafür vorgesehen ist, die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion (G(z)) zu erlangen.
System nach Anspruch 8, wobei eine statische Verstärkung zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments dafür vorgesehen ist, über die Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt zu werden.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die äußeren Kräfte entstehen aus einem von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens.
Fahrzeug (1), das ein System (I) nach einem der Ansprüche 6 bis 10 umfasst.
Computerprogramm (P) zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße, wobei das Computerprogramm (P) einen Programmcode umfasst, der bei Ausführung auf einer elektronischen Steuereinheit (100) oder einem anderen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer (500) bewirkt, dass die elektronische Steuereinheit die Schritte nach Ansprüche 1 bis 5 ausführt.
Computerprogrammprodukt, das ein digitales Speichermedium umfasst, das das Computerprogramm nach Anspruch 12 speichert.