DE112016005072B4 - Verfahren und System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Strasse - Google Patents

Verfahren und System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Strasse Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs (1) beim Fahren entlang einer Straße (R), das umfasst:- Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit;- Bestimmen der Krümmung der Straße;- Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße; und- auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht, Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung, gekennzeichnet durch die Schritte des- Erfassens (S1) der Gierrate des Fahrzeugs;- Modellierens (S2) der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs;- Vergleichens (S3) der erfassten mit der modellierten Gierrate;- Bestimmens (S4) des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die aus einem oder mehreren entstehen von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und- auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und (S5) der Verstärkungsfunktion, Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der äußeren Kräfte.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem solchen System. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm zum Ausführen eines solchen Verfahrens und ein Computerprogrammprodukt zum Speichern eines solchen Computerprogramms.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Zur Erleichterung des Lenkens während des Fahrens entlang einer Straße werden Systeme zum Steuern des Drehmoments verwendet. Solche Systeme umfassen aktive Lenksysteme, die zum Beispiel bei einer höheren Geschwindigkeit des Fahrzeugs das Gefühl am Lenkrad starrer machen können, um die Lenkung beim Fahren auf einer geraden Straße zu stabilisieren. Die Krümmung der Straße in Kurven wird jedoch dazu führen, dass der Fahrer mehr Kraft auf das Lenkrad aufbringen muss.
  • Außerdem erfordern äußere Einwirkungen, wie zum Beispiel Quergefälle, d.h. eine Querneigungskonfiguration der Straße, und/oder Seitenwind, zusätzliche Kraft von dem Fahrer, um das Fahrzeug auf der Straße zu halten.
  • Beim automatisierten Fahren unter Verwendung von Drehmomentregelung, zum Beispiel einer Spurhalteassistent-Funktion, können solche äußeren Einwirkungen 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.
  • US 5 694 319 A , DE 36 25 392 A1 und FR 2 915 447 A1 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 so 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 der Krümmung der Straße bereitstellt.
  • 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 der Krümmung der Straße 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 Aufgabenwerden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein System mit den Merkmalen des Anspruch 6, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte des: Bestimmens der Fahrzeuggeschwindigkeit; Bestimmens der Krümmung der Straße; und Bestimmens einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird während des Fahrens des Fahrzeugs kontinuierlich oder intermittierend bestimmt. Die Krümmung der Straße wird während des Fahrens des Fahrzeugs kontinuierlich oder intermittierend bestimmt. Die erforderliche Gierrate, die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmt wird, entspricht derjenigen Gierrate, die für das Fahrzeug erforderlich ist, um das Fahrzeug in der Richtung der Krümmung der Straße zu halten. Genauer entspricht gemäß einer Ausführungsform die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmte erforderliche Gierrate derjenigen Gierrate, die für das Fahrzeug erforderlich ist, um das Fahrzeug in die Richtung der Krümmung der Straße zu halten, wenn die Ausrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen einer Richtung entspricht, die der Krümmung der Straße an der Position des Fahrzeugs entspricht.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Krümmungskompensationsdrehmoment auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Krümmungskompensationsdrehmoments unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der Krümmung der Straße über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand normalerweise sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung.
  • Die Verstärkungsfunktion kann für bestimmte Situationen die Berücksichtigung eines bestimmten dynamischen Verhaltens erleichtern, zum Beispiel wenn es Streckenabschnitte mit schnellen Änderungen der Krümmung entlang der Straße gibt. Die Verstärkungsfunktion kann auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Radwinkel, der Last auf der Vorderwelle und/oder anderen Parametern abhängen, die beeinflussen können, welche Verstärkung, zum Beispiel statische Verstärkung, zu einem gewissen Zeitpunkt anwendbar ist. Solche Parameter können unter Verwendung einer Modelliereinrichtung modelliert werden.
  • Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert. Für automatisierte Lenkfunktionen, wie beispielsweise einen Spurhalteassistenten, wird eine Kompensation aufgrund der Krümmung der Straße verhindern, dass das Fahrzeug gegen die Begrenzung der Fahrbahn prallt, in der das Fahrzeug gehalten werden soll. Beim manuellen Fahren wird der Fahrer einen stark verbesserten Komfort haben und muss keine Einwirkungen aufgrund der Krümmung der Straße kompensieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Kompensierens des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments.
  • Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Schritte des: Erfassens der Gierrate des Fahrzeugs; Modellierens der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; Vergleichens der erfassten mit der modellierten Gierrate; Bestimmens des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate aufgrund des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die aus einem oder mehreren entstehen von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion, des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der äußeren Kräfte.
  • Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert. Indem die modellierte Gierrate so 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.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation äußerer Kräfte bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der äußeren Kräfte normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften.
  • Die Verstärkungsfunktion kann für bestimmte Situationen die Berücksichtigung eines bestimmten dynamischen Verhaltens erleichtern, zum Beispiel, wenn es Streckenabschnitte mit schnellen Änderungen der Krümmung entlang der Straße gibt. Die Verstärkungsfunktion kann auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Radwinkel, der Last auf der Vorderwelle und/oder anderen Parametern abhängen, die beeinflussen können, welche Verstärkung, zum Beispiel statische Verstärkung, zu einem gewissen Zeitpunkt anwendbar ist. Solche Parameter können unter Verwendung der Modelliereinrichtung zum Modellieren der Gierrate modelliert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Kompensierens des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments.
  • Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • 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 effizientere Kompensation erlangt, wodurch der Fahrkomfort beim Fahren entlang einer Straße, dadurch, dass schnelle Veränderungen verhindert werden, weiter verbessert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte; und des Kompensierens des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
  • Hierdurch wird der Einfluss sowohl der Krümmung als auch äußerer Einwirkungen berücksichtigt, wobei das Lenken des Fahrzeugs effektiv erleichtert wird. Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • 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 die Verstärkungsfunktion über die Übertragungsfunktion erlangt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Verstärkungsfunktion eine statische Verstärkung. Die statische Verstärkung stellt Information über das Drehmoment bereit, das aufrechterhalten werden muss, um eine konstante Gierrate aufrecht zu erhalten. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Krümmungskompensationsdrehmoment auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Kompensationsdrehmoments unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der Krümmung der Straße und der äußeren Einwirkungen normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert, so dass eine solche statische Verstärkung effizient zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments ist. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses von Krümmung und äußeren Kräften.
  • Insbesondere wird eine Aufgabe der Erfindung durch ein System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße erreicht, das gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Einrichtung zum Bestimmen der Krümmung der Straße; eine Einrichtung zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße; eine Einrichtung zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System ferner eine Einrichtung zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs; eine Einrichtung zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; eine Einrichtung zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate; eine Einrichtung zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate aufgrund des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die entstehen aus einem von: dem Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und eine Einrichtung zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses von äußeren Kräften auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion.
  • 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 umfasst das System ferner eine Einrichtung zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte; und eine Einrichtung zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Systems wird die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion erlangt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Systems wird die Verstärkungsfunktion über die Übertragungsfunktion erlangt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst die Verstärkungsfunktion eine statische Verstärkung.
  • 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 Draufsicht auf das Fahrzeug in 1, das in einer Kurve einer Straße fährt;
    • 3 schematisch eine Rückansicht des Fahrzeugs in 1, das äußeren Kräften ausgesetzt ist, die eine Querneigungskonfiguration der Straße und einen Einfluss von Seitenwind umfassen;
    • 4 schematisch eine Lenkkonfiguration eines Fahrzeugs und darauf bezogene Drehmomente gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 5 schematisch ein Blockdiagramm eines Systems zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 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;
    • 7 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;
    • 8 schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 9 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. 4 zeigt ein Beispiel für eine Lenkkonfiguration und wie sich das Lenkdrehmoment auf das Fahrerdrehmoment und das äußere Drehmoment bezieht.
  • Nachstehend bezieht sich der Begriff „Krümmung“ auf die herkömmliche Definition von Krümmung, die 1/r ist, wobei „r“ der Radius einer Kurve ist und die Einheit [1/m] ist.
  • 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, II, III zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße R.
  • 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Fahrzeug in 1, das in einer Kurve einer Straße R fährt. Die Krümmung der Straße R beeinflusst das Verhalten des Fahrzeuges, was eine Lenkkompensation von dem Fahrer des Fahrzeugs 1 erfordert.
  • 3 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 a 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 4-9 beschrieben.
  • 4 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 Fahrzeuges, 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 ET = - 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.
  • 5 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 112 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Einrichtung 112 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst gemäß einer Ausführungsform den Tachometer des Fahrzeugs. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Stra-ße. Die Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Straße kann jegliche geeignete Einrichtung zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfassen. Die Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Global Positioning System, GPS, zum kontinuierlichen oder intermittierenden Bestimmen der Position des Fahrzeugs und der Kartendaten, die Information über die Krümmung der Straße umfassen. Die Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Erfassungseinrichtung, wie beispielsweise eine oder mehrere Kameraeinheiten, zur Erfassung von Straßenmarkierungen und/oder Leitplanken und/oder der Seite der Straße, um kontinuierlich oder intermittierend die Krümmung der Straße in Verbindung mit der Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Fahrzeugs vor dem Fahrzeug, das in die gleiche Richtung fährt, zur Bestimmung der Krümmung der Straße, auf der das Fahrzeug fährt. Die Krümmung der Straße wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmuhg der Straße. Die Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße umfasst eine Berechnungseinheit. Die Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
  • Die erforderliche Gierrate, die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmt wird, entspricht der Gierrate, die erforderlich ist, um das Fahrzeug in der Richtung der Krümmung der Straße zu halten. Genauer entspricht gemäß einer Ausführungsform die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmte erforderliche Gierrate derjenigen Gierrate, die für das Fahrzeug erforderlich ist, um das Fahrzeug in die Richtung der Krümmung der Straße zu halten, wenn die Ausrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen einer Richtung entspricht, die der Krümmung der Straße an der Position des Fahrzeugs entspricht.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses einer Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht. Die Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments umfasst eine Berechnungseinheit. Die Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. Die statische Verstärkung ist die Verstärkung, die von dem System bereitgestellt wird, wenn die Zeit gegen unendlich geht. Die statische Verstärkung wird zum Bestimmen des erforderlichen Lenkdrehmoments zur Kompensation des Fehlers entsprechend des Unterschiedes zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate verwendet.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Verstärkungsfunktion und somit die statische Verstärkung dafür vorgesehen, über eine Übertragungsfunktion einer Modelliereinrichtung erlangt zu werden.
  • In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Krümmungskompensationsdrehmoment auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Krümmungskompensationsdrehmoments unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der Krümmung der Straße normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 142 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments. Die Einrichtung 142 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments kann jeglichen geeigneten Drehmomentsensor zum Bestimmen des Lenkdrehmoments umfassen. Die Einrichtung 142 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments kann die elektronische Steuereinheit umfassen. Die Einrichtung 142 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 144 zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs. Die Einrichtung 144 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 150 zur Modellierung der Gierrate des Fahrzeugs. Die Modelliereinrichtung 150 ist dafür vorgesehen, die Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs zu modellieren. Die Modelliereinrichtung 150 ist dafür vorgesehen, ein Modell bereitzustellen, in dem ein gewisses Drehmoment einen gewissen Gierwinkel ergibt und wie schnell es die Gierrate beeinflusst. Die Modelliereinrichtung 150 ist gemäß einer Ausführungsform ein dynamisches Modell, das durch Messungen erstellt wird.
  • Die Modelliereinrichtung 150 ist dafür vorgesehen, die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion zu erlangen. Die Übertragungsfunktion ist in der Modelliereinrichtung 150 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 150 ist dafür konfiguriert, eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und der Gierrate bereitzustellen. Die Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 150 ist dafür konfiguriert, die Verstärkungsfunktion und somit die statische Verstärkung bereitzustellen, die sich auf das Drehmoment bezieht, das zum Erlangen einer konstanten Gierrate erforderlich ist. Die Übertragungsfunktion der Modelliereinrichtung 150 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 160 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate. Die Einrichtung 160 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate umfasst eine Berechnungseinheit zum Berechnen des Unterschiedes zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate. Die Einrichtung 160 ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
  • Das System I umfasst eine Filtereinrichtung F 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 170 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 180 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, wird die Verstärkungsfunktion, über die das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation äußerer Kräfte bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte unter Verwendung von der Tatsache, dass die Änderung der äußere Kräfte, wie z.B. Quergefälle, normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert.
  • 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 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte. Die Einrichtung 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments umfasst eine Berechnungseinheit. Die Einrichtung 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 194 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments. Die Einrichtung 194 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 112 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Verbindung 12 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 12 ein Signal von der Einrichtung 112 zu empfangen, das Daten für die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 114 zum Bestimmen der Krümmung der Straße über eine Verbindung 14 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 14 ein Signal von der Einrichtung 114 zu empfangen, das Daten für die Krümmung der Straße darstellt, entlang derer das Fahrzeug fährt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße über eine Verbindung 20a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 20a ein Signal an die Einrichtung 120 zu senden, das Daten für die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße über eine Verbindung 20b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 20b ein Signal an die Einrichtung 120 zu senden, das Daten für die Krümmung der Straße darstellt, entlang derer das Fahrzeug fährt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 betriebswirksam ist mit der Einrichtung 120 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße über eine Verbindung 20c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 20c ein Signal von der Einrichtung 120 zu empfangen, das Daten für die erforderliche Gierrate darstellt
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Einflusses von Krümmungen auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion 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 den Einfluss von Krümmungen auf die Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Einflusses von Krümmungen auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion über eine Verbindung 30b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 30b ein Signal an die Einrichtung 130 zu senden, das Daten für die statische Verstärkung von der Übertragungsfunktion darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 130 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Einflusses von Krümmungen auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion über eine Verbindung 30c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 30c ein Signal von der Einrichtung 130 zu empfangen, das Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 142 zum Bestimmen des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 42 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 42 ein Signal von der Einrichtung 142 zu empfangen, das Daten für das Lenkdrehmoment darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 144 zum Erfassen der Gierrate über eine Verbindung 44 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 44 ein Signal von der Einrichtung 144 zu empfangen, das Daten für die erfasste Gierrate des Fahrzeugs darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 150 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs 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 das Lenkdrehmoment darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 150 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 50b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 50b ein Signal von der Modelliereinrichtung 150 zu empfangen, das Daten für die modellierte Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 150 zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments über eine Verbindung 50c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 50c ein Signal von der Modelliereinrichtung 150 zu empfangen, das Daten für die statische Verstärkung darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 160 zum Vergleichen 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 die erfasste Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 160 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 60b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 60b ein Signal an die Einrichtung 160 zu senden, das Daten für die modellierte Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 160 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 60c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 60c ein Signal von der Einrichtung 160 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 F zum Filtern des Vergleichsergebnisses zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu filtern, über eine Verbindung Fa verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung Fa ein Signal an die Filtereinrichtung F zu senden, das Daten für ein Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Filtereinrichtung F zum Filtern des Vergleichsergebnisses zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um den Einfluss von schnellen Veränderungen zu verhindern, über eine Verbindung Fb verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung Fb ein Signal von der Filtereinrichtung F 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 170 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate des Vergleichs der erfassten mit der modellierten 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 ein gefiltertes Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 170 zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate über eine Verbindung 70b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 70b ein Signal von der Einrichtung 170 zu empfangen, das Daten für den Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 180 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion 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 den Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 180 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion über eine Verbindung 80b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 80b ein Signal an die Einrichtung 180 zu senden, das Daten für die statische Verstärkung von der Übertragungsfunktion darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist 180 betriebswirksam mit der Einrichtung zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion über eine Verbindung 80c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 80c ein Signal von der Einrichtung 180 zu empfangen, das Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte über eine Verbindung 92a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 92a ein Signal an die Einrichtung 192 zu senden, das Daten für den Einfluss von äußeren Kräften auf die Gierrate darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte über eine Verbindung 92b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 92b ein Signal an die Einrichtung 192 zu senden, das Daten für die statische Verstärkung von der Übertragungsfunktion darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 192 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte über eine Verbindung 92c verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 92c ein Signal von der Einrichtung 192 zu empfangen, das Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 194 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments über eine Verbindung 94a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 94a ein Signal an die Einrichtung 194 zu senden, das Daten für ein Kompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs darstellt.
  • Die elektronische Steuereinheit 100 ist betriebswirksam mit der Einrichtung 194 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments über eine Verbindung 94b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 94b ein Signal von der Einrichtung 194 zu empfangen, das Daten zur Kompensation des Lenkdrehmoments darstellt.
  • 6 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Systems II für die Bereitstellung eines Krümmungskompensationsdrehmoments 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 könnte ein Teilsystem des Systems III sein, das mit Bezugnahme auf 7 beschrieben wird.
  • Das System II umfasst eine Einrichtung 212 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Einrichtung 212 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst gemäß einer Ausführungsform den Tachometer des Fahrzeugs. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System II umfasst eine Einrichtung 214 zum Bestimmen der Krümmung der Straße. Die Einrichtung 214 zum Bestimmen der Krümmung der Straße kann jegliche geeignete Einrichtung zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfassen. Die Einrichtung 214 zum Bestimmen der Krümmung der Straße kann gemäß der Einrichtung 214 zum Bestimmen der Krümmung der Straße, die mit Bezugnahme auf 5 beschrieben ist, bestimmt werden. Die Krümmung der Straße wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System II umfasst eine Einrichtung 220 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße. Die Einrichtung 220 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße umfasst eine Berechnungseinheit.
  • Die Einrichtung 220 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate ist betriebswirksam mit der Einrichtung 212 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Verbindung 220a verbunden. Die Einrichtung 220 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 220a Daten zu empfangen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen.
  • Die Einrichtung 220 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate ist betriebswirksam mit der Einrichtung 214 zum Bestimmen der Krümmung der Straße über eine Verbindung 220b verbunden. Die Einrichtung 220 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 220b Daten zu empfangen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen.
  • Das System II umfasst eine Einrichtung 252 zur Bereitstellung einer Verstärkungsfunktion. Die Einrichtung 252 zur Bereitstellung einer Verstärkungsfunktion ist dafür vorgesehen, die Verstärkungsfunktion auf Grundlage des Lenkdrehmoments und der Gierrate des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Einrichtung 252 ist dafür vorgesehen, ein Signal über eine Verbindung 252a zu empfangen, das Daten für das Lenkdrehmoment des Fahrzeugs darstellt. Die Einrichtung 252 ist dafür vorgesehen, ein Signal über eine Verbindung 252b zu empfangen, das Daten für die Gierrate des Fahrzeugs darstellt, wobei die Daten für die Gierrate Daten für die erfasste Gierrate des Fahrzeugs sind.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst oder bildet eine statische Verstärkung.
  • Die Einrichtung 252 umfasst eine Parameterschätzeinrichtung zum Schätzen der statischen Verstärkung. Die Parameterschätzeinrichtung kann eine statische Verstärkung umfassen, die von einem bestimmten Parameter auf Grundlage der Fahrzeugkonfiguration, wie zum Beispiel Fahrzeuggewicht, Radstand und dergleichen, geschätzt wird und kann gemäß einer Ausführungsform ein fester Wert sein.
  • Die Einrichtung 252 umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Übertragungsfunktion, wobei die Verstärkungsfunktion und somit die statische Verstärkung dafür konfiguriert sind, über die Übertragungsfunktion bereitgestellt zu werden.
  • Die Einrichtung 252 ist gemäß einer Ausführungsform in einer Modelliereinrichtung 250 enthalten, die die Übertragungsfunktion umfasst. Die Modelliereinrichtung 250 kann gemäß der Modelliereinrichtung 150 konfiguriert sein, die mit Bezugnahme auf 5 beschrieben ist. Die Modelliereinrichtung 250 kann gemäß der Modelliereinrichtung 350 konfiguriert sein, die mit Bezugnahme auf 7 beschrieben ist.
  • Die Modelliereinrichtung 250 kann ein Signal über eine Verbindung 250b bereitstellen, das eine modellierte Gierrate darstellt.
  • Das System II umfasst eine Einrichtung 230 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses einer Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Die Einrichtung 230 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung ist betriebswirksam mit der Einrichtung 220 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate über eine Verbindung 230a verbunden. Die Einrichtung 230 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 230a ein Signal zu empfangen, das Daten für die erforderliche Gierrate darstellt.
  • Die Einrichtung 230 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung ist betriebswirksam mit der Einrichtung 252 über eine Verbindung 230b verbunden. Die Einrichtung 230 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 230b ein Signal zu empfangen, das Daten für die Verstärkungsfunktion darstellt, wobei die Daten für die Verstärkungsfunktion gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Daten für die statische Verstärkung umfassen. 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 der Krümmung der Straße verwendet.
  • Die Einrichtung 230 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, die Daten für die erforderliche Gierrate und die Daten für die Verstärkungsfunktion zu verarbeiten, zum Beispiel Daten für die statische Verstärkung, um das Krümmungskompensationsdrehmoment zu erlangen.
  • Das so erlangte Krümmungskompensationsdrehmoment kann über eine Verbindung 230c an eine Einrichtung zur Kompensation des Lenkdrehmoments gesendet werden. Die Kompensation des Lenkdrehmoments basiert somit auf dem bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoment. Das bestimmte Krümmungskompensationsdrehmoment kann zu/von dem Lenkdrehmoment hinzugefügt/entfernt werden, um das durch die Krümmung gegebene Lenkdrehmoment zu kompensieren. Das bestimmte Krümmungskompensationsdrehmoment kann das äußere Drehmoment ET gemäß 4 umfassen oder bilden.
  • 7 stellt schematisch ein Blockdiagramm eines Systems III für die Bereitstellung eines Kompensationsdrehmoments zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Das System III könnte einen Teilsystem des System I sein. Das System III kann Teile des Systems I umfassen. Das System III ist dafür vorgesehen, im Allgemeinen die gleiche Information wie das System I zu liefern.
  • Das System III umfasst eine Einrichtung 312 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Einrichtung 312 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst gemäß einer Ausführungsform den Tachometer des Fahrzeugs. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System III umfasst eine Einrichtung 314 zum Bestimmen der Krümmung der Straße. Die Einrichtung 314 zum Bestimmen der Krümmung der Straße kann jegliche geeignete Einrichtung zum Bestimmen der Krümmung der Straße umfassen. Die Einrichtung 314 zum Bestimmen der Krümmung der Straße kann gemäß der Einrichtung 314 zum Bestimmen der Krümmung der Straße, die mit Bezugnahme auf 5 beschrieben ist, bestimmt werden. Die Krümmung der Straße wird kontinuierlich oder intermittierend beim Fahren des Fahrzeugs bestimmt.
  • Das System III umfasst eine Einrichtung 320 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße. Die Einrichtung 320 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße umfasst eine Berechnungseinheit.
  • Die Einrichtung 320 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate ist betriebswirksam mit der Einrichtung 312 zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit über eine Verbindung 320a verbunden. Die Einrichtung 320 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 320a Daten zu empfangen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen.
  • Die Einrichtung 320 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate ist betriebswirksam mit der Einrichtung 314 zum Bestimmen der Krümmung der Straße über eine Verbindung 320b verbunden. Die Einrichtung 320 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 320b Daten zu empfangen, die die Krümmung der Straße darstellen.
  • Das System III 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 350. Die Übertragungsfunktion G(z) ist somit in der Modelliereinrichtung 350 enthalten und dafür konfiguriert, das Lenkdrehmoment auf eine Gierrate zu übertragen. Die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 350 ist dafür konfiguriert, eine Verstärkungsfunktion bereitzustellen, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht. Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. Die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 350 ist dafür konfiguriert, eine statische Verstärkung bereitzustellen, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Das System III umfasst eine Einrichtung 330 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses einer Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Die Einrichtung 330 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung ist betriebswirksam mit der Einrichtung 320 zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate über eine Verbindung 330a verbunden. Die Einrichtung 330 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 330a ein Signal zu empfangen, das Daten für die erforderliche Gierrate darstellt.
  • Die Einrichtung 330 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung ist betriebswirksam mit der Einrichtung 350 über eine Verbindung 330b verbunden. Die Einrichtung 330 ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 330b ein Signal zu empfangen, das Daten für die Verstärkungsfunktion darstellt, wobei die Daten für die Verstärkungsfunktion gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Daten für die statische Verstärkung umfassen. 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 der Krümmung der Straße verwendet.
  • Die Einrichtung 330 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, die Daten für die erforderliche Gierrate und die Daten für die Verstärkungsfunktion zu verarbeiten, zum Beispiel Daten für die statische Verstärkung, um das Krümmungskompensationsdrehmoment zu erlangen.
  • Die Modelliereinrichtung 350 ist zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs vorgesehen. Die Modelliereinrichtung 350 ist zum Modellieren der Gierrate auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs vorgesehen. Die Modelliereinrichtung 350 ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 350a ein Signal zu empfangen, das Daten für das Lenkdrehmoment darstellt.
  • Die Modelliereinrichtung 350 ist dafür vorgesehen, ein Modell bereitzustellen, in dem ein bestimmtes Drehmoment einen bestimmten Gierwinkel ergibt und wie schnell es die Gierrate beeinflusst. Die Modelliereinrichtung 350 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 350a zu berechnen, welche Gierrate es in einer bestimmten Zeit wäre.
  • Die von der Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 350 bereitgestellte statische Verstärkung bezieht sich ferner auf das Drehmoment, das zum Erlangen einer konstanten Gierrate erforderlich ist. Die Übertragungsfunktion G(z) der Modelliereinrichtung 350 ist dafür konfiguriert, ein Trägheitsmoment bereitzustellen, das sich auf die Änderungsrate der Gierrate aufgrund des Drehens des Lenkrads des Fahrzeugs bezieht.
  • Das System III umfasst eine Einrichtung 360 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate.
  • Die Einrichtung 360 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 360 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 350b ein Signal zu empfangen, das die modellierte Gierrate darstellt.
  • Die Einrichtung 360 zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate umfasst eine Berechnungseinheit zum Berechnen des Unterschiedes zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate.
  • Das System III umfasst eine Filtereinrichtung F zum Filtern des Ergebnisses des Vergleichs zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate, um einen Einfluss schneller Veränderungen zu verhindern.
  • Die Filtereinrichtung F ist dafür vorgesehen, über eine Verbindung 360c 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 III umfasst eine Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate.
  • Die Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte ist betriebswirksam mit der Modelliereinrichtung 350 und somit mit der Übertragungsfunktion G(z) über eine Verbindung 350c verbunden. Die Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 350c 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 350 erlangt zu werden.
  • Die Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte ist betriebswirksam mit der Filtereinrichtung F über eine Verbindung Fb verbunden. Die Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte ist dafür vorgesehen, über die Verbindung Fb ein Signal zu empfangen, das Daten für ein gefiltertes Vergleichsergebnis zwischen der erfassten und der modellierten Gierrate darstellt.
  • Die Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte 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 zur Kompensation äußerer Kräfte zu erlangen.
  • Das System I umfasst eine Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte. Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments umfasst eine Berechnungseinheit.
  • Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist betriebswirksam mit der Einrichtung 330 zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments über eine Verbindung 330c verbunden. Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 330c ein Signal zu empfangen, das Daten für das Krümmungskompensationsdrehmoment darstellt.
  • Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist betriebswirksam mit der Einrichtung 380 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte über eine Verbindung 380a verbunden. Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, über die Verbindung 380a ein Signal zu empfangen, das Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation äußerer Kräfte darstellt.
  • Die Einrichtung 392 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments ist dafür vorgesehen, die Daten für das Krümmungskompensationsdrehmoment und die Daten für das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation äußerer Kräfte zu verarbeiten, um das Kompensationsdrehmoment zu erlangen.
  • Das so erlangte Kompensationsdrehmoment kann über eine Verbindung 392a 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 Krümmung/die äußeren Kräfte gegebene Lenkdrehmoment zu kompensieren. Das bestimmte Kompensationsdrehmoment kann das äußere Drehmoment ET gemäß 4 umfassen oder bilden.
  • 8 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 Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.
  • 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 Krümmung der Straße bestimmt.
  • Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S3. In diesem Schritt wird eine erforderliche Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmt.
  • Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Straße einen Schritt S4. In diesem Schritt wird ein Krümmungskompensationsdrehmoment zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion bestimmt, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht.
  • Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird während des Fahrens des Fahrzeugs kontinuierlich oder intermittierend bestimmt. Die Krümmung der Straße wird während des Fahrens des Fahrzeugs kontinuierlich oder intermittierend bestimmt. Die erforderliche Gierrate, die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmt wird, entspricht derjenigen Gierrate, die für das Fahrzeug erforderlich ist, um das Fahrzeug in der Richtung der Krümmung der Straße zu halten. Genauer entspricht gemäß einer Ausführungsform die über die somit bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße bestimmte erforderliche Gierrate derjenigen Gierrate, die für das Fahrzeug erforderlich ist, um das Fahrzeug in die Richtung der Krümmung der Straße zu halten, wenn die Ausrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen einer Richtung entspricht, die der Krümmung der Straße an der Position des Fahrzeugs entspricht.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Krümmungskompensationsdrehmoment auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Krümmungskompensationsdrehmoments unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der Krümmung der Straße über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand normalerweise sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung.
  • Die Verstärkungsfunktion kann für bestimmte Situationen die Berücksichtigung eines bestimmten dynamischen Verhaltens erleichtern, zum Beispiel wenn es Streckenabschnitte mit schnellen Änderungen der Krümmung entlang der Straße gibt. Die Verstärkungsfunktion kann auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Radwinkel, der Last auf der Vorderwelle und/oder anderen Parametern abhängen, die beeinflussen können, welche Verstärkung, zum Beispiel statische Verstärkung, zu einem gewissen Zeitpunkt anwendbar ist. Solche Parameter können unter Verwendung einer Modelliereinrichtung modelliert werden.
  • Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert. Für automatisierte Lenkfunktionen, wie beispielsweise einen Spurhalteassistenten, wird eine Kompensation aufgrund der Krümmung der Straße mittels des Krümmungskompensationsdrehmoments verhindern, dass das Fahrzeug gegen die Begrenzung der Fahrbahn prallt, in der das Fahrzeug gehalten werden soll. Beim manuellen Fahren wird der Fahrer einen stark verbesserten Komfort haben und muss keine Einwirkungen aufgrund der Krümmung der Straße kompensieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Kompensierens des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments.
  • Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Schritte des: Erfassens der Gierrate des Fahrzeugs; Modellierens der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; Vergleichens der erfassten mit der modellierten Gierrate; Bestimmens des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate aufgrund des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die aus einem oder mehreren entstehen von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion, des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses von äußeren Kräften.
  • Hierdurch wird ein leichtes und effizientes Verfahren zur Kompensation des Lenkens des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften erleichtert. Indem die modellierte Gierrate so 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.
  • Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Kompensationsdrehmoment zur Kompensation äußerer Kräfte bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der äußeren Kräfte, wie z.B. ein Quergefälle, normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund von äußeren Kräften.
  • Die Verstärkungsfunktion kann für bestimmte Situationen die Berücksichtigung eines bestimmten dynamischen Verhaltens erleichtern, zum Beispiel, wenn es Streckenabschnitte mit schnellen Änderungen der Krümmung entlang der Straße gibt. Die Verstärkungsfunktion kann auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Radwinkel, der Last auf der Vorderwelle und/oder anderen Parametern abhängen, die beeinflussen können, welche Verstärkung, zum Beispiel statische Verstärkung, zu einem gewissen Zeitpunkt anwendbar ist. Solche Parameter können unter Verwendung der Modelliereinrichtung zum Modellieren der Gierrate modelliert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Kompensierens des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments.
  • Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • 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 effizientere Kompensation erlangt, wodurch der Fahrkomfort beim Fahren entlang einer Straße, dadurch, dass schnelle Veränderungen verhindert werden, weiter verbessert wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte; und des Kompensierens des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments.
  • Hierdurch wird der Einfluss sowohl der Krümmung als auch äußerer Einwirkungen berücksichtigt, wobei das Lenken des Fahrzeugs effektiv erleichtert wird. Durch eine solche Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments wird der Komfort für den Fahrer des Fahrzeugs verbessert, was Probleme wie eine steife Schulter, einen steifen Hals usw. verhindern kann.
  • 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 die Verstärkungsfunktion über die Übertragungsfunktion erlangt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Verstärkungsfunktion eine statische Verstärkung. Die statische Verstärkung stellt Information über das Drehmoment bereit, das aufrechterhalten werden muss, um eine konstante Gierrate aufrecht zu erhalten. In den meisten Fahrsituationen, die ein normales Fahren entlang einer Straße umfassen, ist die Verstärkungsfunktion, über die das Krümmungskompensationsdrehmoment auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate bestimmt wird, eine statische Verstärkung, die das Erlangen des Kompensationsdrehmoments unter Verwendung der Tatsache, dass die Änderung der Krümmung der Straße und der äußeren Einwirkungen normalerweise über eine gewisse Zeit/einen gewissen Abstand sehr gering ist und als im Grunde statisch/sich nicht verändernd betrachtet werden kann, effizient erleichtert, so dass eine solche statische Verstärkung effizient zum Erlangen des Kompensationsdrehmoments ist. Dies schafft eine sehr effiziente Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses von Krümmung und äußeren Kräften.
  • Mit Bezugnahme auf 9 ist ein Diagramm eines Gerätes 500 gezeigt. Die mit Bezugnahme auf 5 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 Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen der Krümmung der Straße. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die in Beziehung zu dem Lenkdrehmoment und der Gierrate des Fahrzeugs steht. Das Programm P umfasst Programmabläufe zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments. 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 äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion. Die äußeren Kräfte entstehen aus einem oder mehreren von: Einfluss von Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind und Einfluss eines platten Reifens. Die Verstärkungsfunktion wird über die Übertragungsfunktion erlangt. Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. Das Programm P umfasst Programmabläufe zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte. Das Programm P umfasst Programmabläufe zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte. Das Programm P umfasst Programmabläufe zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte. 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 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Bestimmung der Krümmung der Straße verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Bestimmung einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und der Krümmung der Straße verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Bestimmung eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht, verwendet werden.
  • Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments verwendet werden. 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 und der Bestimmung der Verstärkungsfunktion verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften 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. Die Verstärkungsfunktion wird über die Übertragungsfunktion erlangt. Die Verstärkungsfunktion umfasst eine statische Verstärkung. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte verwendet werden. Die an dem Datenübertragungsanschluss 599 empfangenen Signale können von dem Gerät 500 zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte verwendet werden. 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.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs (1) beim Fahren entlang einer Straße (R), das umfasst: - Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit; - Bestimmen der Krümmung der Straße; - Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße; und - auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht, Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung, gekennzeichnet durch die Schritte des - Erfassens (S1) der Gierrate des Fahrzeugs; - Modellierens (S2) der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; - Vergleichens (S3) der erfassten mit der modellierten Gierrate; - Bestimmens (S4) des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate auf Grundlage des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die aus einem oder mehreren entstehen von: Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und - auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und (S5) der Verstärkungsfunktion, Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der äußeren Kräfte.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt des Bestimmens eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte; und des Kompensierens des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments umfasst.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfunktion über die Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verstärkungsfunktion eine statische Verstärkung umfasst.
  6. System (I; II; III) zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs (1) beim Fahren entlang einer Straße (R), das eine Einrichtung (112; 212; 312) zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit; eine Einrichtung (114; 214; 314) zum Bestimmen der Krümmung der Straße; eine Einrichtung (120; 220; 320) zum Bestimmen einer erforderlichen Gierrate für das Fahrzeug auf Grundlage der somit bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und Krümmung der Straße; eine Einrichtung (130; 230; 330) zum Bestimmen eines Krümmungskompensationsdrehmoments zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses der Krümmung auf Grundlage der bestimmten erforderlichen Gierrate und einer Verstärkungsfunktion, die sich auf das Lenkdrehmoment und die Gierrate des Fahrzeugs bezieht, umfasst, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (144) zum Erfassen der Gierrate des Fahrzeugs; eine Einrichtung (150; 350) zum Modellieren der Gierrate des Fahrzeugs auf Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs; eine Einrichtung (160; 360) zum Vergleichen der erfassten mit der modellierten Gierrate; eine Einrichtung (170) zum Bestimmen des Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate aufgrund des Vergleichs der erfassten mit der modellierten Gierrate, wobei die äußeren Kräfte äußere Kräfte umfassen, die entstehen aus einem von: dem Einfluss einer Querneigungskonfiguration der Straße; Einfluss von Seitenwind; und Einfluss eines platten Reifens; und eine Einrichtung (180; 380) zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte zur Kompensation des Lenkdrehmoments des Fahrzeugs aufgrund des Einflusses von äußeren Kräften auf Grundlage des bestimmten Einflusses von äußeren Kräften auf die Gierrate und die Verstärkungsfunktion.
  7. System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (192; 392) zum Bestimmen eines Kompensationsdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Krümmungskompensationsdrehmoments und des bestimmten Kompensationsdrehmoments zur Kompensation äußerer Kräfte; und eine Einrichtung (194) zur Kompensation des Lenkdrehmoments auf Grundlage des bestimmten Kompensationsdrehmoments umfasst.
  8. System nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die modellierte Gierrate über eine Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
  9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfunktion über die Übertragungsfunktion (G(z)) erlangt wird.
  10. System nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass i die Verstärkungsfunktion eine statische Verstärkung umfasst.
  11. Fahrzeug (1), das ein System (I) nach einem der Ansprüche 6 bis 10 umfasst.
  12. 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 ein Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 5 ausführt.
  13. Computerprogrammprodukt, das ein digitales Speichermedium umfasst, das das Computerprogramm nach Anspruch 12 speichert.
DE112016005072.0T 2015-12-01 2016-11-17 Verfahren und System zur Erleichterung des Lenkens eines Fahrzeugs beim Fahren entlang einer Strasse Active DE112016005072B4 (de)

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