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Die Erfindung betrifft eine spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung zur Unterstützung oder Automatisierung der Querführung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Unterstützung oder Automatisierung der Querführung eines Fahrzeug mit einer solchen spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer solchen spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung. Spurgeführte Fahrerassistenzsysteme nutzen erfasste Umgebungs- und Fahrbahndaten, um Fahrzeuge entlang eines gewählten Kurses lateral und longitudinal zu regeln. Als Aktor zur lateralen Fahrzeugführung wird in den meisten Fällen die elektrische Servolenkung (EPS) verwendet, die geeignete Ansteuersignale von der Kontrolleinheit des Fahrerassistenzsystems erhält.
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Als entsprechende Vorgabesignale zur Beeinflussung der Stellung der angelenkten Räder und damit der Fahrzeug-Lateralposition haben sich zum einen additive Überlagerungsgmomente auf das Motormoment des EPS-Motors bewährt. Hierdurch lassen sich ein hoher Lenkkomfort und hohe Lenkradruhe erreichen, da das gestellte EPS Motormoment in direktem Zusammenhang mit dem vom Fahrer gefühlten Lenkmoment und der Aktorbeschleunigung steht. Nachteilig bei Motormoment-Schnittstellen ist jedoch oftmals die hohe Signallatenz infolge der Kommunikation über den Fahrzeugbus, wodurch der Regeldynamik Grenzen gesetzt sind.
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Um diesen Latenz Nachteil zu umgehen, ist die Verwendung unterlagerter Lenkwinkelregler üblich, die in einer schnellen Berechnungstask auf der EPS realisiert werden. Die Charakteristik dieser Lenkwinkelregelung hat maßgeblichen Einfluss auf komfortbestimmende Parameter des spurgeführten Assistenzsystems. Dies betrifft zum einen die durch den Fahrer wahrnehmbare Aktivität des Lenkrades bei Geradeausfahrt, hier werden stetige, fließende Lenkradbewegungen geringer Amplitude erwartet.
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Zum anderen soll das Lenkgefühl beim Lenken des Fahrers mit oder entgegen des Fahrerassistenzsystems komfortabel im Sinne eines nachvollziehbaren gespürten Lenkmomentes erfolgen. Der Fahrer erwartet hier Lenkmomente, die mit der Höhe der Auslenkung des Lenkrades weitestgehend linear zunehmen im Sinne der Charakteristik einer mechanischen Feder. Der Fahrer hingegen erwartet nicht, dass bei konstanter Auslenkung etwa das Lenkmoment kontinuierlich zunimmt.
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Viele auf dem Markt verfügbare EPS Lenkwinkelregler basieren aus Gründen begrenzter Ressourcen auf der EPS auf einfachen PI(D)-Reglerstrukturen oder Regler mit Störgrößenkompensatoren, die für sich isoliert betrachtet zwar eine adäquate Führungsgrößenregelung bereit stellen, im Verbund mit einem Fahrerassistenzsystem aber die oben erwähnten Komfort-Nachteile zeigen, nämlich ein unruhiges Lenkradverhalten und ein nur bedingt nachvollziehbares Lenkgefühl beim Überlenken durch den Fahrer.
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Der Grund für das unruhige Lenkradverhalten geregelter Lenkaktoren liegt im Zusammenspiel der Regler-Integralanteile mit der Haft- und Gleitreibung der Lenksysteme. Es bilden sich hierdurch Grenzzyklen des Lenkwinkels aus mit von der Reglereinstellung und Reibungsausprägung abhängigen Amplitude und Frequenz.
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Der Grund für das unkomfortable Überlenken ist darin zu sehen, dass der Fahrereingriff durch die Lenkwinkelregelung als Störung interpretiert und durch den Regler-Integralanteil bzw. die Lastkompensatoren zunehmend ausgeregelt werden, bis Sollwinkel und Istwinkel (im Rahmen des verfügbaren Stellmomentes) wieder im Einklang stehen. Das Aufladen der Reglerintegralanteile bzw. der Lastkompensatoren geschieht nicht schlagartig, sondern von der Reglerauslegung abhängig innerhalb einer gegebenen Zeitspanne. Während dieses kontinuierlichen Aufintegrierens verspürt der Fahrer ein zunehmendes Gegenmoment auch bei konstanter Lenkradauslenkung, was unkomfortabel und wenig plausibel bzw. nachvollziehbar ist.
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Bei der EPS Reglerauslegung stellt das Anstreben eines hohen Komforts bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Regeldynamik, Störgrößenausregelung und Regelgenauigkeit ein Zielkonflikt dar, der bei Verwendung rudimentärer Reglerstrukturen nur zu Gunsten eines Kriteriums entschieden werden kann.
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Den Oberbegriff zeigend offenbart die Druckschrift
DE 10 2014 208 785 A1 eine Querführungsregelungsstruktur zur Erzeugung einer Lenkvorgabe für eine Hilfskraftlenkung mit Einstellbarkeit hinsichtlich der stationären Genauigkeit und der Übersteuerbarkeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Komfortnachteile des Zusammenwirkens eines ADAS Steuergerätes mit einer EPS-Lenkwinkelregelung, mit anderen Worten ein unruhiges Lenkradverhalten und unplausibles Überlenkmoment zu reduzieren bzw. zu eliminieren ohne gleichzeitig die Systemleistung des spurgeführten Fahrzeugführungssystems, insbesondere die Spurhaltegenauigkeit und das Kurvenein- und -ausfahrverhalten einzuschränken. Eine geringe Spurhaltegenauigkeit würde sich beispielsweise durch stationären oder dynamischen Querablagefehler auf Geradeaus- oder Kurvenfahrt äußern.
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Die Aufgabe besteht weiterhin darin, möglichst wenige Eingriffe in die EPS-System vorzunehmen, universelle Lenkwinkelreglertypen verwenden zu können, den Applikations- und Testaufwand auf der EPS gering zu halten und den erforderlichen Signalfluss zwischen der EPS und dem Fahrerassistenzsystem zu minimieren.
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Diese Aufgabe wird durch eine spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Lösung der Problemstellung besteht insbesondere darin, einen Lenkwinkelregler auf einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung eines Fahrzeugs um eine Funktionalität geringen Umfangs sowie eine Schnittstelle zur elektrischen Servolenkungsvorrichtung um ein Schnittstellensignal zu erweitern, mit deren Hilfe eine stationäre Regelgenauigkeit der elektrischen Servolenkungsvorrichtung je nach Vorgabe durch eine Verarbeitungseinheit, insbesondere durch ein Steuergerät der Fahrerassistenzvorrichtung auf adaptive Weise abgeschwächt werden kann.
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Es wird somit eine spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung zur Unterstützung oder Automatisierung der Quersteuerung eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Unter einer spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung ist beispielsweise ein Spurassistent zur Spureinhaltung (Lane Keeping Assist, Lane Departure Protection) und/oder zur Durchführung eines Spurwechsels zu verstehen.
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Die spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung umfasst eine erste Verarbeitungseinheit, welche ausgebildet ist, einen Lenkmomenteingriff durch Festlegung eines Lenkwinkels mit einer stationären Regelgenauigkeit eines elektrisch unterstützten Lenksystems anzusteuern. Die erste Verarbeitungseinheit ist beispielsweise ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs. Besonders bevorzugt ist die erste Verarbeitungseinheit ein EPS-Steuergerät. Somit ist die erste Verarbeitungseinheit beispielsweise auf einer EPS (Electronic Power Steering, auf Deutsch Elektronische Servolenkung) lokalisiert. Unter einer stationären Regelgenauigkeit ist insbesondere ein vorbestimmter erlaubter Regelfehler zu verstehen, mit anderen Worten insbesondere eine maximal erlaubte Abweichung des anzusteuernden Lenkwinkels.
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Die spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung umfasst eine zweite Verarbeitungseinheit, welche ausgebildet ist, die stationäre Regelgenauigkeit des Lenkwinkels durch die Ausgabe eines Genauigkeitsanforderungssignal an die erste Verarbeitungseinheit anzupassen, derart, dass eine Skalierung der Regelgenauigkeit zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert erfolgt. Somit erfolgt insbesondere eine Variierung der Regelgenauigkeit von der zweiten Verarbeitungseinheit mit Hilfe eines Schnittstellensignals an die erste Verarbeitungseinheit. Mit anderen Worten erfolgt vorzugsweise eine adaptive Manipulation der stationären Regelgenauigkeit. Bei der zweiten Verarbeitungseinheit handelt es sich insbesondere um ein Steuergerät der spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung. Insbesondere stellt die zweite Verarbeitungseinheit, welche die Querführung bestimmt, eine zur ersten Verarbeitungseinheit überlagerte Regelung dar. Das Genauigkeitsanforderungssignal ist vorzugsweise digital ausgebildet.
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Die zweite Verarbeitungseinheit weist eine Regeleinheit mit einem Integrator umfassend mindestens oder genau jeweils einen Ein- und einen Ausgang auf, wobei der Ausgang des Integrators auf den Eingang gegengekoppelt ist mit einer von dem Genauigkeitsanforderungssignal abhängigen Gewichtung. Bei der Gewichtung kann es sich beispielsweise um einen Verstärkungsfaktor handeln, welcher addiert oder multipliziert werden kann. Mit anderen Worten kann über das Genauigkeitsanforderungssignal insbesondere die Rückkopplung vom Integratorausgang gewichtet werden. Das hat zur Folge, dass das Aufladen des Integrators beeinflusst und folglich auch die Regelgenauigkeit geändert werden kann. Der sich hieraus ergebene wesentliche Vorteil ist, dass die Regelgenauigkeit begrenzt werden kann und es zugleich zu keinem weiteren Aufladen des Integrators kommt.
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Besonders bevorzugt lässt der obere Grenzwert die stationäre Regelgenauigkeit des elektrisch unterstützten Lenksystems unverändert. Weiterhin ist bevorzugt, dass der untere Grenzwert eine maximal vorbestimmte Abschwächung der stationären Regelgenauigkeit umsetzt. Demnach handelt es sich insbesondere um zwei Extremwerte. Somit wird das Genauigkeitsanforderungssignal vorzugsweise zwischen dem oberen und unteren Grenzwert durch die zweite Verarbeitungseinheit vorgegeben. Folglich ist insbesondere die Lenkwinkelregelung, umgesetzt durch die erste Verarbeitungseinheit, um die Funktion der Abschwächung der Regelgenauigkeit des anzusteuernden Lenkwinkels erweitert.
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Besonders bevorzugt geht bei dem oberen Grenzwert ein stationärer Regelfehler gegen Null. Auf diese bleibt die stationäre Regelgenauigkeit unverändert. Weiterhin ist bevorzugt, dass bei dem unteren Grenzwert der maximal zulässige Regelfehler vorliegt. Vorzugsweise ist bei Zwischengrößen zwischen dem oberen und unteren Grenzwert ein bleibender Regelfehler zulässig. Auf diese Weise kann die maximale Regelgenauigkeit z. B kontinuierlich abgeschwächt werden.
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Beispielsweise ist die zweite Verarbeitungseinheit ausgebildet, die Regelgenauigkeit des Lenkwinkels mittels einer zeitlichen Überblendung anzupassen. Auf diese Weise können vorteilhafterweise Unstetigkeiten in der Stellgröße reduziert werden. Unstetigkeiten können beispielsweise entstehen, wenn sprunghaft zwischen Zuständen umgeschaltet wird. Die zeitliche Überblendung kann z. B. durch lineares Hochrampen umgesetzt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zur Erzeugung der zeitlichen Überblendung das Genauigkeitsanforderungssignal quasikontinuierlich ausgebildet. Weiterhin ist die zweite Verarbeitungseinrichtung vorzugsweise ausgebildet, zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert zu interpolieren oder zu überblenden.
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Bevorzugt umfasst die erste Verarbeitungseinheit einen Regler mit einer Störgrößenaufschaltung, wobei sich eine anteilige Aufschaltung der Störgröße auf das Stellmoment nach einer von dem Genauigkeitsanforderungssignal abhängigen Gewichtung vollzieht. Bei der Gewichtung kann es sich beispielsweise um einen Verstärkungsfaktor handeln, welcher addiert oder multipliziert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abschwächungsgrad der anzupassenden Regelgenauigkeit mittels einer zwei- oder mehrstufigen Kaskadenregelungseinheit festgelegt wird. Mit anderen Worten kann der Abschwächungsgrad, somit insbesondere die Realisierung hoher bzw. geringerer Regelgenauigkeit, vorzugsweise durch die zusätzliche Verwendung eines zweiten, dritten oder weiterer Regler mit unterschiedlicher Parametrierungen und/oder unterschiedlicher Reglerstrukturen umgesetzt werden, zwischen denen die zweite Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, umzuschalten, zu überblenden und/oder zu interpolieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Verarbeitungseinheit eine Lenkwinkelregelreinheit zur Festlegung des Lenkwinkels mit der stationären Regelgenauigkeit sowie eine Vorsteuereinheit zur Vorsteuerung des Lenkwinkels, wobei ein Beitrag der Vorsteuereinheit nach Vorgabe durch das Genauigkeitsanforderungssignals vor der anteiligen Aufschaltung auf das Stellmoment skaliert wird. Insbesondere erfolgt die Skalierung der Vorsteuerung unabhängig von der Skalierung der stationären Regelgenauigkeit, z. B. durch ein separates Genauigkeitssignal.
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Bevorzugt ist, dass die stationäre Regelgenauigkeit bis zur Anpassung durch die zweite Verarbeitungseinheit einen vorbestimmten Ausgangswert als Grundeinstellung aufweist.
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Vorzugsweise erfolgt die Anpassung der stationären Regelgenauigkeit situationsabhängig, im Speziellen in Abhängigkeit eines durchzuführenden bzw. durchgeführten lateralen Fahrmanövers des Fahrzeugs.
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Beispielsweise wird die Regelgenauigkeit insbesondere durch die zweite Verarbeitungseinrichtung bei auftretender Lenkradunruhe adaptiv oder in zuvor festgelegtem Umfang abgeschwächt, somit reduziert wird.
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Alternativ oder optional ergänzend wird die Regelgenauigkeit insbesondere durch die zweite Verarbeitungseinrichtung bei einem erkannten Fahrereingriff adaptiv abgeschwächt oder in zuvor festgelegtem Umfang abgeschwächt.
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Besonders bevorzugt wird die Regelgenauigkeit durch die zweite Verarbeitungseinrichtung bei einem dynamisch durchzuführenden bzw. durchgeführten Fahrmanöver, bei einer Kurveneinfahrt und/oder einer Kurvenausfahrt mit insbesondere einem Genauigkeitsanforderungssignal von mindestens 70 Prozent, im Speziellen von 100 Prozent festgelegt. Bei dem dynamischen Fahrmanöver handelt es sich beispielsweise um einen doppelten Spurwechsel oder um einen Ausweichvorgang (Notausweichen). Somit ist insbesondere sichergestellt, dass in sicherheitskritischen Verkehrsszenarios ein präziser Lenkvorgang umgesetzt wird. Das dynamische Fahrmanöver kann beispielsweise durch Auswerten eines Blinkersetzens, eines abrupten Fahrereingriffs bzw. Fahrverhaltens, durch das Auswerten des äußeren Umfelds wie z. B. eines bevorstehenden Staueende ermittelt werden.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird abhängig von einem festgelegten Fahrmodus und/oder in Abhängigkeit eines fahrerindividuellen Fahrverhaltens mittels der Genauigkeitsvorgabe ein stärkeres oder schwächeres Rekommendierungs-Drehmoment beim Einlenken des Fahrers erwirkt. Bei einem Fahrmodus handelt es sich beispielsweise um einen einstellbaren sportlichen, komfortablen oder ECO-Fahrmodus. Unter einem fahrerindividuellen Fahrverhalten ist in diesem Zusammenhang insbesondere der Fahrertyp zu verstehen, welcher beispielsweise eine sportliche, komfortable, vorausschauende oder langsame Fahrweise bevorzugt. Mit anderen Worten ist die zweite Verarbeitungseinheit ausgebildet, bei einem zunehmend sportlichen Fahrverhalten bzw. Fahrmodus die Regelgenauigkeit zu erhöhen. Rein beispielhaft kann vorgesehen sein, bei einem eingestellten Sportmodus eine Regelgenauigkeit mit einem Genauigkeitsanforderungssignal von mindestens 70 Prozent vorzusehen, da dem sportlichen Fahrertyp ein direkteres Lenkverhalten üblicherweise nicht unangenehm erscheint.
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Die Fahrerassistenzvorrichtung kann insbesondere einen Mikrocontroller oder -prozessor, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Grafikprozessor (GPU), einen Digital Signal Processor (DSP), einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit), einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und dergleichen mehr sowie Software zur Durchführung der entsprechenden Verfahrensschritte umfassen.
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Die vorliegende Erfindung kann somit in digitalen elektronischen Schaltkreisen, Computer-Hardware, Firmware oder Software implementiert sein.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung nach der vorhergehenden Beschreibung.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung oder Automatisierung der Quersteuerung des Fahrzeugs mit einer spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung nach der vorhergehenden Beschreibung. Es wird ein Lenkmomenteingriff durch Festlegung eines Lenkwinkels mit einer stationären Regelgenauigkeit eines elektrisch unterstützten Lenksystems angesteuert, wobei die stationäre Regelgenauigkeit des Lenkwinkels durch die Ausgabe eines Genauigkeitsanforderungssignal angepasst wird, derart, dass eine Skalierung der Regelgenauigkeit zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert erfolgt.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt zur Unterstützung oder Automatisierung der Quersteuerung des Fahrzeugs mit einer spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung, wobei das Computerprogrammprodukt Instruktionen umfasst, die, wenn ausgeführt auf einem Steuergerät oder einem Rechner des Fahrzeugs, das Verfahren der vorhergehenden Beschreibung ausführt.
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Weiterbildungen, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Dabei zeigen:
- 1 in einer schematischen Darstellung eine spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung mit einer ersten und zweiten Verarbeitungseinheit;
- 2 eine exemplarische Implementierung der spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung aus 1 bei Verwendung eines klassischen PID Lenkwinkelreglers mit einer Vorsteuerung;
- 3 exemplarisch eine Erweiterung eines PD-Lenkwinkelreglers mit Störgrößenaufschaltung um den Pfad einer Genauigkeitsvorgabe;
- 4 exemplarisch eine Erweiterung eines P-PI Kaskadenreglers um den Pfad der Genauigkeitsvorgabe.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine spurgeführte Fahrerassistenzvorrichtung 1 für ein Fahrzeug 2. Die Fahrerassistenzvorrichtung 1 umfasst eine erste Verarbeitungseinheit 3, welche ausgebildet ist, einen Lenkmomenteingriff durch Festlegung eines Lenkwinkels mit einer stationären Regelgenauigkeit eines elektrisch unterstützten Lenksystems anzusteuern. Beispielsweise ist die erste Verarbeitungseinheit 3 ein Steuergerät einer elektrischen Servolenkung EPS zur Ansteuerung von Lenkmomenteingriffen.
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Die Fahrerassistenzvorrichtung 1 umfasst eine zweite Verarbeitungseinheit 4, welche ausgebildet ist, die stationäre Regelgenauigkeit des Lenkwinkels durch die Ausgabe eines Genauigkeitsanforderungssignal G an die erste Verarbeitungseinheit 3 anzupassen, derart, dass eine Skalierung der Regelgenauigkeit zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert erfolgt.
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2 zeigt eine exemplarische Implementierung der spurgeführten Fahrerassistenzvorrichtung 1 aus 1 bei Verwendung eines klassischen PID Lenkwinkelreglers mit Vorsteuerung. Rein beispielhaft umfasst hier die zweite Verarbeitungseinheit 4 eine Regeleinheit mit einem Integrator I umfassend einen Ein- und einen Ausgang, wobei der Ausgang des Integrators I auf den Eingang gegengekoppelt ist mit einer von dem Genauigkeitsanforderungssignal G abhängigen Gewichtung.
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Ein erfindungsgemäßer Aspekt hierbei ist, dass der Anteil der Vorsteuerung je nach Vorgabe einer extern vorgegebenen kontinuierliche Genauigkeitsvorgabe G mit dem Wertebereich [0% ... 100%] skaliert wird.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt ist, dass der Integratorausgang des Reglers, ebenfalls skaliert über das Genauigkeitsanforderungssignal G, auf den Integratoreingang im Sinne einer Gegenkopplung zurückgeführt wird. Bei einer Genauigkeitsvorgabe von 100% beträgt hierbei die Kreisverstärkung 0, bei einer Genauigkeitsvorgabe von 100% beträgt diese eine vorgebbare Maximalverstärkung M.
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Die Übetragungsfunktion des Integratorblockes mit Gegenkopplungszweig lautet:
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Man erkennt, dass sich aus dem reinen Integrator I je nach Wert von Genauigkeitsvorgabe G ein PT1-Element ergibt mit vorgebbarer Gleichanteilverstärkung.
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Durch diese beiden Maßnahmen kann zum einen das stetige Aufintegrieren des Integrators I bei Fahrereingriff wirksam unterbunden werden. Bei einem Genauigkeitsanforderungssignal G von 0% liegt bei Wahl eines hohen Wertes für Max Rückführfaktor M quasi nur noch ein PD-Regler vor, der bei einem Auslenken des Lenkrades durch den Fahrer ein EPS Motorüberlagerungsmoment der Größe EPS_Motormoment_Überlagerung = control_error * (s*kd +kp) erzeugt, was der Systemgleichung einer gedämpften Feder entspricht und welches Verhalten für den Fahrer nachvollziehbar ist.
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Ohne das Skalieren des Vorsteueranteils würde sich ein zusätzliches, auslenkungsabhängiges Zusatzmoment ergeben, das je nach Höhe der Vorsteuerung für den Fahrer als unplausibel empfunden werden kann.
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Durch Wandlung des reinen Integrators I in ein PT1-Element werden gleichzeitig Grenzzyklen der Regelgröße Lenkwinkel unterbunden, da der Regler nun nicht mehr exakte stationäre Regelgenauigkeit anstrebt, die in Verbindung mit der Haft- und Gleitreibung des Systems hauptursächlich für das Ruckgleiten ist. Hierdurch erhöht sich die Lenkradruhe und der vom Fahrer empfundene Fahrkomfort.
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Für den Fall, dass die erste Verarbeitungseinheit 3, insbesondere ein Lenkwinkelregler der ersten Verarbeitungseinheit 3 z. B. auf der EPS nicht auf einem PI(D) Ansatz beruht, lässt sich das Verfahren dennoch in analoger Weise umsetzen, vergleiche hierzu 3.
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3 zeigt exemplarisch eine Erweiterung eines PD-Lenkwinkelreglers mit Störgrößenaufschaltung um den Pfad der Genauigkeitsvorgabe. Gezeigt ist die erste Verarbeitungseinheit 3 mit einem Regler mit einer Störgrößenaufschaltung, wobei sich die anteilige Aufschaltung der Störgröße auf das Stellmoment nach einer von dem Genauigkeitsanforderungssignal G abhängigen Gewichtung vollzieht.
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Bei einem Regleransatz auf Basis einer Störgrößenschätzung und - aufschaltung wird die geschätzte Störgröße Störmoment_roh vor dessen Aufschaltung mit dem Genauigkeitsanforderungssignal G skaliert
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4 zeigt exemplarisch eine Erweiterung eines P-PI Kaskadenreglers um den Pfad der Genauigkeitsvorgabe. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Abschwächungsgrad der anzupassenden Regelgenauigkeit mittels einer mehrstufigen Kaskadenregelungseinheit festgelegt, somit mehrere Regler mit unterschiedlicher Parametrierungen und unterschiedlicher Reglerstrukturen (Designs) umgesetzt, zwischen denen die zweite Verarbeitungseinheit 4 ausgebildet ist, umzuschalten, zu überblenden und/oder zu interpolieren.
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Die beispielhafte Kaskadenregelung umfasst einen P-Regler für den Lenkwinkel und einen PI-Regler für die Lenkwinkelgeschwindigkeit, wobei der Integrator I der inneren Kaskade begrenzt wird wie es bei dem PID-Regler in 2 umgesetzt wird.
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Bei Zustandsregler- oder Kaskadenregleransätzen mit I-Anteil ist der Integrator I in entsprechender Weise gegenzukoppeln (vgl. Ausführungsbeispiel in 4).
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Allgemein ist unabhängig vom Regleransatz jener Pfad, der für die stationäre Regelgenauigkeit verantwortlich ist, in seiner Wirkung skaliert abzuschwächen.
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Es sei anzumerken, dass die in 4 gezeigte zweistufige Kaskadenregelung beispielhaft und nicht einschränkend ist, sodass auch weitere Regler und Reglertypen als ein P- und ein PI-Regler denkbar sind.
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Die Bedienung der adaptiven Reglergenauigkeitsschnittstelle kann im Bedarfsfall oder grundsätzlich erfolgen. So kann bei auftretender Lenkradunruhe die Genauigkeit adaptiv reduziert werden. Auch bei erkanntem Fahrereingriff kann die Genauigkeit reduziert werden, um das Lenkmoment anzupassen. Bei dynamischen Fahrmanövern oder bei Kurvenein- oder -ausfahrten wird vorzugsweise eine hohe Genauigkeit von mindestens 70 Prozent gewählt.
