EP4626760A1 - Verfahren und sicherheitseinrichtung zur absicherung eines fahrzeugs mit wenigstens einem fahrdynamikregelsystem gegen fehleingriffe - Google Patents

Verfahren und sicherheitseinrichtung zur absicherung eines fahrzeugs mit wenigstens einem fahrdynamikregelsystem gegen fehleingriffe

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Publication number
EP4626760A1
EP4626760A1 EP23809159.9A EP23809159A EP4626760A1 EP 4626760 A1 EP4626760 A1 EP 4626760A1 EP 23809159 A EP23809159 A EP 23809159A EP 4626760 A1 EP4626760 A1 EP 4626760A1
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EP
European Patent Office
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driving dynamics
intervention
variable
vehicle
driving
Prior art date
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Pending
Application number
EP23809159.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nando Laumanns
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/14—Yaw

Definitions

  • the present invention relates to a method for protecting a vehicle with at least one driving dynamics control system and preferably with a plurality of driving dynamics control systems against incorrect intervention by the at least one driving dynamics control system in the driving dynamics of the vehicle.
  • the at least one driving dynamics control system is suitable and intended to determine at least one intervention variable, in particular a manipulated variable, which is characteristic of at least one intervention in the driving dynamics of the vehicle that can be triggered by the at least one driving dynamics control system.
  • the present invention further relates to a safety device for a vehicle with at least one driving dynamics control system for protecting against incorrect interventions triggered in particular by the at least one driving dynamics control system.
  • a vehicle can be provided with a driving dynamics control system that can influence the driving behavior of the vehicle. It is also known that a vehicle can have a plurality of driving dynamics control systems, each of which can influence the driving behavior of the vehicle independently of one another.
  • the interventions of driving dynamics control systems in the vehicle must be safeguarded. If several driving dynamics control systems are provided in the vehicle, the parallel interventions of the several driving dynamics control systems in the vehicle must be safeguarded. Such safeguarding is achieved by considering the individual systems separately. This can have the disadvantage of either restricting the individual interventions too much or limiting the overall interventions insufficiently.
  • the present invention is based on the object of overcoming the disadvantages known from the prior art and of providing a method and a safety device for a To provide a vehicle for securing vehicles with at least one driving dynamics control system, which offers an increase in the freedom of intervention of the driving dynamics control system while at the same time increasing driving safety.
  • Driving dynamics is to be understood in particular as a driving behavior of the vehicle and/or a movement of the vehicle, for example a yaw rate, a yaw moment, a yaw rate, a lateral speed, a lateral acceleration, a longitudinal speed, a longitudinal acceleration, a slip angle and the like.
  • An intervention in the driving dynamics is to be understood in particular as meaning that by triggering or carrying out the (triggerable) intervention in the driving dynamics of the vehicle, an additional change in at least one driving dynamics variable (of the vehicle) is brought about, such as a change in the yaw moment, a change in the lateral acceleration, a change in the slip angle.
  • the additional change in the at least one driving dynamics variable would not have taken place or been brought about without the intervention triggered (by the at least one driving dynamics control system).
  • an incorrect intervention may be understood to mean an intervention that is impermissible in terms of driving dynamics and/or an intervention in the driving dynamics of the vehicle that cannot be controlled (by a user such as the driver of the vehicle) (or an intervention that is assessed as an intervention that cannot be controlled).
  • the at least one intervention variable can be, for example, a variable that is characteristic of a control command, such as a manipulated variable (for an actuator).
  • the at least one intervention variable can be a variable that is characteristic of a variable that is selected from a group that includes at least one or more braking torques, a manipulated variable, such as for an actuator, a steering angle, a damper current, a plurality of damper currents, a drive torque distribution and the like, as well as combinations thereof.
  • the (preferably every) driving dynamics control system is particularly suitable and intended and/or set up, preferably semi-autonomously or autonomously, to intervene in the driving behavior or driving dynamics of the vehicle or to influence the driving behavior and/or driving dynamics of the vehicle.
  • the (preferably every) driving dynamics control system is suitable and intended to determine and/or execute and/or trigger (its execution or implementation) an intervention and/or at least one intervention variable(s) characteristic of an intervention without the involvement or interaction of a user (in particular driver) of the vehicle.
  • the (respective) driving dynamics control system carries out a (computer-implemented) function, also referred to below as the (respective) useful function.
  • This determination or the execution of the useful function is preferably carried out by a (driving dynamics) intervention determination device, in particular a processor-based one.
  • a (driving dynamics) intervention determination device in particular a processor-based one, is provided for the driving dynamics control system, particularly preferably for each driving dynamics control system.
  • the intervention determination device is suitable and intended to carry out the useful function.
  • the intervention determination device carries out the useful function in particular by calculating and/or determining the at least one intervention variable, in particular the at least one and preferably a plurality of actuator interventions necessary for the driving behavior (of the vehicle), from at least one input variable or a plurality of input variables (such as driving speed and/or steering wheel angle).
  • the at least one input variable and/or the plurality of input variables is selected from a group of variables which are characteristic of a steering angle (for a front axle and/or rear axle of the vehicle), a damper current, a plurality of damper currents, a drive torque distribution, a friction coefficient of at least one wheel of the vehicle, friction coefficients of the and preferably all wheels of the vehicle, a driving speed of the vehicle and sensor data recorded by a sensor device of the vehicle and the like, as well as combinations thereof.
  • the input variables are determined from sensor data recorded by at least one sensor device of the vehicle (which are characteristic of the steering angle and/or the driving speed and/or a braking torque and/or a damper current and/or a drive torque distribution). It is conceivable that these sensor data recorded (preferably in real time by the sensor device(s), in particular of the vehicle, are retrieved (from a vehicle-internal storage device) and/or transmitted and/or stored in a storage device assigned to the intervention determination device for determining the intervention variable(s).
  • the at least one (determined) intervention variable is characteristic of an intervention in the driving dynamics of the vehicle that can be triggered, is to be carried out and/or is intended and/or is planned (initiated or triggered by the (driving dynamics) intervention determination device and/or by the driving dynamics control system or the driving dynamics control device).
  • the at least one intervention variable determined is intended for at least one intervention in the driving dynamics of the vehicle to be carried out depending on the at least one intervention variable or for such an intervention to be triggered.
  • At least one driving dynamics variable is determined (in particular predictively) (preferably by a, in particular processor-based, safety device of the vehicle and/or in particular in a computer-implemented method step), which is preferably characteristic of a driving dynamics of the vehicle resulting when the at least one intervention is triggered.
  • a variable linked to the driving dynamics of the vehicle is first determined (predictively) which occurs or results when the intervention is triggered. By checking whether it is If this is a driving dynamics variable that is permissible and/or controllable (by the user of the vehicle) or a driving dynamics variable that is permissible and/or controllable (by the user of the vehicle), an incorrect intervention can be prevented.
  • the at least one driving dynamics variable is preferably a variable characteristic of a yaw moment (of the vehicle) and/or an additional yaw moment (requested by the intervention or by the intervention detection device and/or by the useful function).
  • the at least one driving dynamics variable is a variable characteristic of a lateral acceleration and/or a change in lateral acceleration and/or a longitudinal acceleration and/or a change in longitudinal acceleration and/or a slip angle and/or a change in slip angle and/or the like.
  • a quantity characteristic of the yaw moment and/or the additional yaw moment (requested by the useful function and/or the intervention determination device) as a driving dynamics quantity offers the advantage over other driving dynamics quantities that the yaw moment and an expected course deviation are directly correlated.
  • the additional yaw moment is the additional yaw moment caused by the intervention (when the triggerable intervention is triggered) which is carried out by the vehicle dynamics control system.
  • the driving dynamics variable is estimated and/or, in particular predictively, determined based on the at least one intervention variable and preferably as a function of current driving state variables and/or the at least one (above-mentioned) input variable and preferably as a function of a large number of input variables (such as steering angle, driving speed, other sensor data, current driving state such as oversteer, understeer, friction values of the wheels).
  • input variables such as steering angle, driving speed, other sensor data, current driving state such as oversteer, understeer, friction values of the wheels.
  • the driving dynamics variable is determined using a driving dynamics model for the vehicle, for example the single-track model.
  • a driving dynamics model for the vehicle for example the single-track model.
  • an assessment and/or release for triggering the at least one intervention is carried out depending on the at least one determined driving dynamics variable.
  • the implementation of the at least one intervention is preferably triggered by the driving dynamics control system (and is carried out depending on the at least one determined intervention variable).
  • the at least one intervention variable is preferably characteristic of the intervention to be carried out in the driving dynamics.
  • the method is preferably carried out by the (in particular described in more detail below) particularly processor-based safety device (of the vehicle or for the vehicle). Individual method steps, but also the complete method (according to a preferred embodiment) can be (purely) computer-implemented.
  • a plurality of driving dynamics control systems are provided in the vehicle, which can preferably intervene independently of one another in the driving dynamics of the vehicle (and/or influence the driving behavior of the vehicle) and can (in particular independently of one another) determine at least one intervention variable for an (individual) intervention in the driving dynamics of the vehicle (which can be triggered by the respective driving dynamics control system).
  • each driving dynamics control system is assigned its own (driving dynamics) intervention device, which each (as described above), in a coordinated or independent manner, executes (at least one) of its own useful functions and/or determines at least one intervention variable.
  • the at least one driving dynamics variable is determined as a function of all at least one intervention variable determined (by the respective driving dynamics control systems or their intervention devices).
  • the driving dynamics quantity to be determined is the total yaw moment and/or particularly preferably the total additional yaw moment, which is preferably requested by all driving dynamics control systems (at the time in question), or a characteristic or derived value for this.
  • the total additional yaw moment is preferably the yaw moment which additionally acts (on the vehicle) due to all (triggerable) (individual) interventions of all driving dynamics control systems when they are (simultaneous) triggered.
  • the driving dynamics variable is determined as a function of at least one and preferably as a function of all intervention variables (simultaneously planned interventions) of (all) driving dynamics control systems.
  • the yaw moment generated from the (in particular all) intervention variables, in particular from the (all) control commands is determined (as a driving dynamics variable).
  • At least one safety variable is determined (in particular by a safety device, in particular a processor-based one), which is characteristic of a permissibility of the at least one intervention, in particular with regard to driving safety, and/or of a controllability of the at least one intervention by a user of the vehicle and/or a safety criticality of the at least one intervention (and preferably of all interventions of all vehicle dynamics control systems).
  • the safety variable it is determined whether the at least one intervention variable and/or several intervention variables are to be changed and/or limited (preferably by the safety device).
  • the safety device carries out a (computer-implemented) safety function in which preferably the at least one safety variable and preferably at least one second safety variable are determined, depending on which the safety criticality and/or a given admissibility with regard to driving dynamics and/or a controllability of the at least one intervention or preferably all (simultaneous) (individual) interventions is assessed.
  • a safety function in which preferably the at least one safety variable and preferably at least one second safety variable are determined, depending on which the safety criticality and/or a given admissibility with regard to driving dynamics and/or a controllability of the at least one intervention or preferably all (simultaneous) (individual) interventions is assessed.
  • the at least one safety variable is preferably a (predetermined and/or determined) maximum value for the driving dynamics variable. It could be a maximum value for a (total) yaw moment and/or a (total) additional yaw moment, which is (just) considered controllable (by a user, in particular a driver) and/or which is permissible in relation to the driving dynamics.
  • the at least second safety value is preferably a (predetermined and/or determined) minimum value for the driving dynamics value.
  • the at least one safety variable indicates a safety range or is characteristic of it.
  • the safety criticality of the at least one intervention or preferably of all (at least one) interventions is preferably assessed.
  • the at least one safety variable indicates a range, referred to in the figures and below as the basic corridor, which is characteristic of all values for the driving dynamics variable, which describe interventions that can be controlled by the user or the driver and/or permissible values in relation to driving dynamics safety.
  • the at least one safety variable is preferably determined as a function of the current driving state (driving speed, steering angle, and the like), particularly preferably by means of at least one predetermined criterion.
  • the criterion can be that in the current driving situation and/or driving state, a maximum deviation from the planned trajectory (e.g. 50 cm) can be caused within a specified time (e.g. 1 second) by at least one intervention and preferably by all interventions acting simultaneously. If, for example, -2000 Nm and 700 Nm yaw moment in the current driving situation produce a deviation from the planned trajectory of 49 cm within 1 second, all interventions that together form a total additional yaw moment between -2000 Nm and 700 Nm are qualified or assessed as permissible in terms of driving dynamics or as interventions that can be controlled by the user.
  • a maximum deviation from the planned trajectory e.g. 50 cm
  • a specified time e.g. 1 second
  • the value for the driving dynamics variable “additional yaw moment” can be selected as 700 Nm as the first safety variable and the minimum value of -2000 Nm as the second safety variable.
  • the at least one safety variable can be retrieved from a database depending on the driving situation and/or depending on driving state variables. It is conceivable but also that the safety variable is calculated or determined as a function of the predetermined criterion and/or as a function of the driving situation and/or as a function of at least one driving state variable and preferably of several driving state variables (in particular in real time and/or at fixed predetermined times and/or repeatedly).
  • a dynamic calculation of permitted driving dynamics variables is preferred, which take into account, among other things, a vehicle movement requested by the user (such as the driver).
  • the interventions necessary to fulfill the driver's wishes are taken into account as a basis for assessing incorrect interventions.
  • the required corridor formed by the maximum permissible incorrect interventions (characterized by at least one safety factor) around the estimated necessary interventions, i.e. in particular the permissible driving dynamics value, is met.
  • the interventions are (if necessary) limited to the edges of this corridor. If the assessment shows that the at least one intervention or the (simultaneous) interventions are uncontrollable interventions or incorrect interventions, the at least one intervention variable is preferably changed and/or limited, and more preferably several or all intervention variables are changed and/or limited.
  • the change and/or limitation is preferably carried out in such a way that the changed intervention variables and/or the limited intervention variables result in an intervention that is (in particular just) permissible in terms of driving dynamics or (in particular just) controllable by the driver or user.
  • the vehicle has a plurality of driving dynamics control systems which are (each) suitable and intended, in particular (each in pairs) independently of one another, to determine at least one intervention variable which is characteristic of at least one intervention in the driving dynamics of the vehicle which can be triggered by the at least one driving dynamics control system.
  • the required individual driving dynamics variables are determined and/or calculated, in particular on the basis of physical relationships.
  • a scaling factor (amount of required torque / amount of permitted torque) is determined.
  • hierarchical weighting values are specified for the vehicle dynamics control systems and the triggerable interventions and/or the determined at least one intervention variable of the various driving dynamics control systems is changed and/or limited depending on the hierarchical weighting variables.
  • at least one limiting variable for at least one driving dynamics control system is determined depending on the weighting variable.
  • the limiting values in particular of the safety device
  • the two or more interventions each cause the same additional yaw moment.
  • the driving dynamics control system or the plurality of driving dynamics control systems is preferably selected from a group of driving dynamics control systems which includes a steer-by-wire system, a driving dynamics control system for compensating for understeering, particularly in curves, in particular a driving dynamics control system for controlling an (electronic) transverse limited-slip differential in which a brake pressure can be built up on a wheel by means of (ESP) hydraulics, thereby producing a desired traction (known as XDS+ driving dynamics control system), a torque splitter driving dynamics control system, a driving dynamics control system for controlling the front axle differential lock, systems for influencing the drive torque distribution, the wheel contact forces, the braking forces and/or the transverse forces and the like, as well as combinations thereof.
  • the vehicle has a so-called steer-by-wire system.
  • the planned steering interventions of the steer-by-wire system could preferably be read into the safety function or can be used to determine the driving dynamics variable.
  • the algorithm and/or the safety device calculates the additional yaw moment acting on the vehicle from the planned steering angle. This is preferably added to the yaw moments from the other driving dynamics control systems (e.g. XDS+, torque splitter, front axle differential lock).
  • the other driving dynamics control systems e.g. XDS+, torque splitter, front axle differential lock.
  • the total yaw moment is preferably evaluated in terms of its safety criticality and limited to an acceptable level.
  • the permitted total yaw moment is then preferably distributed again to the individual actuators (in particular an actuator for the steer-by-wire system).
  • the vehicle dynamics control system can be a system for controlling a given variable (within the framework of a control loop), but also, contrary to common usage, a system for controlling a given variable.
  • the safety device is suitable and intended to determine at least one (predictively determined) driving dynamics variable, in particular a variable characteristic of a yaw moment and/or an additional yaw moment, which is characteristic of a driving dynamics of the vehicle resulting when the at least one intervention is triggered, in order to protect against a false intervention.
  • the safety device is (further) suitable and intended to carry out an assessment and/or release for triggering the at least one intervention depending on the at least one determined driving dynamics variable.
  • a central safety function for multiple vehicle dynamics control systems and/or a dynamic adaptation of the intervention variables, in particular the control limits, for vehicle dynamics control systems is also proposed.
  • this makes it possible to avoid an excessive restriction of the actuator potential or an insufficient limitation of the intervention.
  • the safety device is designed, suitable and/or intended to carry out the method described above as well as all method steps already described above in connection with the method individually or in combination with one another.
  • the process can be equipped with all the features described in the context of the safety device individually or in combination with one another.
  • the present invention is further directed to a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising a safety device for a vehicle as described above according to an embodiment.
  • the vehicle can in particular be a (motorized) road vehicle.
  • the vehicle preferably has a plurality of driving dynamics control systems.
  • the vehicle preferably has more than one driving dynamics control system.
  • the (preferably each) driving dynamics control system is in particular suitable and intended and/or set up, preferably semi-autonomously or autonomously, to intervene in the driving behavior of the vehicle or to influence the driving behavior of the vehicle.
  • the present invention is further directed to a computer program or computer program product comprising program means, in particular a program code, which represents or encodes at least some and preferably all of the method steps of the method according to the invention and preferably one of the described preferred embodiments and is designed to be executed by a processor device.
  • program means in particular a program code, which represents or encodes at least some and preferably all of the method steps of the method according to the invention and preferably one of the described preferred embodiments and is designed to be executed by a processor device.
  • the present invention is further directed to a data storage device on which at least one embodiment of the computer program according to the invention or a preferred embodiment of the computer program is stored.
  • Fig. 2 is a diagram of a time course of an additional yaw moment requested by a useful function or an intervention device as well as a safety range specified by a safety device for the requested additional yaw moment to illustrate the functioning of a safety function or a safety device without a reliably estimated yaw moment;
  • the intervention variable(s), in particular the control commands are limited to the permissible yaw moment or to the permissible yaw moments, in particular in the case that a comparison of the yaw moment generated from the control commands with the yaw moments permissible in terms of driving dynamics shows that the yaw moment generated from the control commands is a yaw moment that is not permissible in terms of driving dynamics.
  • the safety function or the determination of the (at least one) safety variable is carried out as a function of the sensor system or the at least one sensor device 13 and/or the sensor data recorded thereby and/or the variables derived therefrom.
  • the safety function and/or the determination of the at least one safety variable in particular the estimation of the yaw moments permissible in terms of driving dynamics, can be carried out or determined as a function of the steering angle and/or the driving speed and/or the accelerator pedal position and/or a (current) longitudinal and/or transverse movement of the vehicle and/or a driving state variable characteristic of a current driving state of the vehicle and/or a selected gear.
  • the safety function and/or the protection against incorrect intervention provided by the safety device 16 preferably comprises the calculation of a total additional yaw moment required by the useful function and/or by the intervention detection device 14.
  • all relevant control commands are taken into account to calculate the total additional yaw moment required by the useful function and/or by the intervention determination device 14.
  • a total moment in particular a total yaw moment, is calculated, in particular depending on all relevant control commands and/or the total additional yaw moment.
  • the control commands and the driving state variables are necessary for this.
  • a 130 Nm braking torque on the rear left and a 2° additional steering angle on the front axle can result in a total yaw moment of 1600 Nm.
  • the safety function and/or the protection against incorrect intervention provided by the safety device 16 includes a calculation of an additional yaw moment that is useful in terms of driving dynamics.
  • a "stripped down" useful function can be fulfilled by the calculated additional yaw moment that is useful in terms of driving dynamics.
  • the calculation of the additional yaw moment that is useful in terms of driving dynamics is an AS IL-D-compliant calculation. If necessary, a Estimation of stationary and dynamic additional yaw moments.
  • the driving state variable(s) and a driving dynamics target specification are necessary to calculate the additional yaw moment that makes sense in terms of driving dynamics.
  • the safety function and/or the safeguard against incorrect intervention provided by the safety device 16 preferably includes the definition of a basic corridor.
  • the basic corridor preferably includes incorrect interventions (additional yaw moments) that can be controlled by the driver.
  • the following could serve as a criterion, for example: e.g. -2000 Nm and 700 Nm produce a deviation from the planned trajectory of 49 cm in 1 s in the current driving situation. 50 cm/s is the limit value.
  • the safety function or the safety device 16 therefore causes a limitation of the additionally requested (total) yaw moment GG to the upper limit value G2.
  • the (total) additional yaw moment requested between the times h and t 2 is therefore limited to the limit value G2, here to 700 Nm, which is illustrated by the dashed line L and the arrows emanating from the course of the additional yaw moment line GG in the direction of the line L.
  • the two figures 3 and 4 each show an additional yaw moment-time diagram to illustrate the mode of operation of the safety function or the safety device 16 with a reliably estimated yaw moment.
  • the graph marked with the reference symbol GG again indicates the temporal progression of the (total) additional yaw moment required by the useful function or determined by the (at least one) intervention determination device 14 and/or by all intervention determination devices 14 and/or requested (in particular by all vehicle dynamics control systems).
  • the temporal course of the requested (total) additional yaw moment GG shown as an example in Fig. 3 is identical to that in the example shown in Fig. 2 and at the time t 0 assumes the (local) maximum value ZG known from Fig. 2, here 1600 Nm.
  • the requested (total) additional yaw moment GG is assessed depending on a value adapted to the current driving situation or the current driving state of the vehicle. 1 and/or a safety variable, in particular a dynamic one, adapted as a function of a (predetermined) driving dynamics target specification.
  • This safety variable is preferably an additional yaw moment (in particular one that is variable over time) that is useful in terms of driving dynamics, which is identified in Figures 3 and 4 with the reference symbol SGG.
  • a secured additional yaw moment ZM of (here) 1100 Nm is estimated to be sensible in terms of driving dynamics. With this yaw moment, vehicle 1 drives more or less as desired. These 1100 Nm are the new zero line for the basic corridor. All additional moments GG that are max. 700 Nm above and -2000 Nm below 1100 Nm are interpreted as controllable interventions. This is illustrated by bars 22.
  • the requested (total) additional yaw moment GG in the embodiment according to Fig. 3 is evaluated as a function of a time-variable (safety) variable, namely the calculated driving dynamics-relevant additional yaw moment SGG.
  • a particularly dynamic value is preferably used to assess the requested (total) additional yaw moment (determined by the useful function and/or the (driving dynamics) intervention device 14) (by the safety device 16 or by means of the safety function), namely the additional yaw moment SGG that is sensible in terms of driving dynamics, which results from an estimate of the dynamic and/or stationary interventions that are necessary in particular for the driver's request.
  • the safety area or the safety corridor is placed around this estimated additional yaw moment that is sensible in terms of driving dynamics.
  • This safety area the limit values of which are therefore also dynamic, forms the corridor that the maximum permissible incorrect interventions form around the estimated necessary or sensible interventions SGG.
  • Fig. 4 illustrates the functioning of the safety function or safety device 16 underlying Fig. 3 in the case of a temporal progression of the (total) additional yaw moment GG, in which this exceeds, for example at time t 0 (see also area marked with reference symbol F), an upper limit predetermined by the dynamic basic corridor 22 based on the temporally variable (safety) variable (here the calculated driving dynamically meaningful additional yaw moment SGG), here given at time t 0 by ZM + 700 Nm. At this time t 0 the useful function requests 2000 Nm. This represents an error case.
  • a secured additional yaw moment of 1100 Nm is estimated to be sensible in terms of driving dynamics. With this yaw moment, the vehicle drives more or less as desired. These 1100 Nm are the new zero line for the basic corridor. All additional moments that are max. 700 Nm above and -2000 Nm below 1100 Nm are interpreted as controllable interventions.
  • a summation of the required yaw moments, a definition of a dynamically permitted maximum yaw moment and a limitation to the permissible maximum (yaw) moment are proposed.

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Abstract

Verfahren zur Absicherung eines Fahrzeugs (1) mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), wobei das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens eine Eingriffsgröße (S) zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1). Erfindungsgemäß wird zur Absicherung gegen einen Fehleingriff wenigstens eine Fahrdynamikgröße (GG) ermittelt, welche charakteristisch ist für eine sich bei Auslösung des wenigstens einen Eingriffs ergebende Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), und eine Beurteilung und/oder Freigabe zur Auslösung des wenigstens eines Eingriffs erfolgt in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Fahrdynamikgröße (GG).

Description

Beschreibung
Verfahren und Sicherheitseinrichtung zur Absicherung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem gegen Fehleingriffe
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Absicherung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem und bevorzugt mit einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs. Dabei ist das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt, wenigstens eine Eingriffsgröße, insbesondere eine Stellgröße, zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem zur Absicherung von gegen, insbesondere von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem, ausgelösten Fehleingriffe.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass in einem Fahrzeug ein Fahrdynamikregelsystem vorgesehen sein kann, welches das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen kann. Bekannt ist auch, dass ein Fahrzeug eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsysteme aufweisen kann, welche jeweils unabhängig voneinander das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen können.
Die Eingriffe von Fahrdynamikregelsystemen in dem Fahrzeug müssen abgesichert werden. Sind mehrere Fahrdynamikregelsysteme in dem Fahrzeug vorgesehen, sind die parallelen Eingriffe der mehreren Fahrdynamikregelsysteme in dem Fahrzeug abzusichern. Eine derartige Absicherung erfolgt über die separate Betrachtung der einzelnen Systeme. Hierdurch kann sich nachteilig entweder ein zu starkes Einschränken der Einzeleingriffe oder ein nicht ausreichendes Begrenzen der Gesamteingriffe ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren sowie eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug zur Absicherung von Fahrzeugen mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem bereitzustellen, welches bei gleichzeitiger Erhöhung der Fahrsicherheit eine Erhöhung der Eingriffsfreiheit des Fahrdynamikregelsystems bietet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Absicherung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem, und bevorzugt mit einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen, gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (also insbesondere gegen einen durch das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem ausgelösten Fehleingriff), ist das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem (insbesondere in einem Computer-implementierten Verfahrensschritt) dazu geeignet und bestimmt, wenigstens eine Eingriffsgröße zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren (und/oder, insbesondere zur Auslösung und/oder zur Vornahme, beabsichtigten) Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Unter Fahrdynamik ist insbesondere ein Fahrverhalten des Fahrzeugs und/oder eine Bewegung des Fahrzeugs zu verstehen, beispielsweise eine Gierrate, ein Giermoment, eine Giergeschwindigkeit, eine Quergeschwindigkeit, eine Querbeschleunigung, eine Längsgeschwindigkeit, eine Längsbeschleunigung, ein Schwimmwinkel und dergleichen.
Unter einem Eingriff in die Fahrdynamik ist insbesondere zu verstehen, dass durch die Auslösung bzw. durch die Vornahme des (auslösbaren) Eingriffs in die Fahrdynamik des Fahrzeugs eine zusätzliche Änderung wenigstens einer Fahrdynamikgröße (des Fahrzeugs), wie beispielsweise eine Änderung des Giermoments, eine Änderung der Querbeschleunigung, eine Änderung des Schwimmwinkels, bewirkt wird. Insbesondere wäre die zusätzliche Änderung der wenigstens einen Fahrdynamikgröße ohne den (durch das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem) ausgelösten Eingriff nicht erfolgt bzw. bewirkt worden.
Unter einem Fehleingriff kann insbesondere ein fahrdynamisch unzulässiger Eingriff und/oder ein (von einem Nutzer wie des Fahrers des Fahrzeugs) nicht kontrollierbarer Eingriff (bzw. als nicht kontrollierbarer Eingriff bewerteter Eingriff) in die Fahrdynamik des Fahrzeugs zu verstehen sein. Bei der wenigstens einen Eingriffsgröße kann es beispielsweise um eine für ein Stellkommando charakteristische Größe handeln, etwa eine Stellgröße (für einen Aktor). Die wenigstens eine Eingriffsgröße kann dabei eine Größe sein, welche charakteristisch ist für eine Größe, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, welche wenigstens ein oder mehrere Bremsmoment(e), eine Stellgröße, etwa für einen Aktor, einen Lenkwinkel, einen Dämpferstrom, eine Vielzahl von Dämpferströmen, eine Antriebsmomentenverteilung und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Das (bevorzugt jedes) Fahrdynamikregelsystem ist insbesondere dazu geeignet und bestimmt und/oder dazu eingerichtet, bevorzugt halbautonom oder autonom, einen Eingriff in das Fahrverhalten bzw. in die Fahrdynamik des Fahrzeugs vorzunehmen bzw. das Fahrverhalten und/oder die Fahrdynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen. Insbesondere ist das (bevorzugt jedes) Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt, einen Eingriff und/oder wenigstens eine für einen Eingriff charakteristische Eingriffsgröße(n) ohne Beteiligung bzw. Interaktion eines Nutzers (insbesondere Fahrers) des Fahrzeugs zu ermitteln und/oder auszuführen und/oder (dessen Ausführung bzw. Vornahme) auszulösen.
Zur Ermittlung der wenigstens einen Eingriffsgröße und/oder zur Ermittlung des wenigstens einen Eingriffs führt das (jeweilige) Fahrdynamikregelsystem eine auch nachfolgend als (jeweils) Nutzfunktion bezeichnete (Computer-implementierte) Funktion aus. Diese Ermittlung bzw. die Ausführung der Nutzfunktion wird bevorzugt durch eine, insbesondere Prozessorbasierte, (Fahrdynamik-)Eingriffs-Ermittlungseinrichtung ausgeführt.
Bevorzugt ist für das Fahrdynamikregelsystem, besonderes bevorzugt für jedes Fahrdynamikregelsystem jeweils eine, insbesondere Prozessor-basierte, (Fahrdynamik- )Eingriffs-Ermittlungseinrichtung, vorgesehen. Bevorzugt ist die Eingriffs-Ermittlungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Nutzfunktion auszuführen.
Die Eingriffsermittlungseinrichtung führt insbesondere die Nutzfunktion aus, indem sie aus wenigstens einer Eingangsgröße bzw. einer Vielzahl an Eingangsgrößen (wie Fahrgeschwindigkeit und/oder Lenkradwinkel) die wenigstens eine Eingriffsgröße, insbesondere die wenigstens ein und bevorzugt eine Vielzahl von für das Fahrverhalten (des Fahrzeugs) notwendige Aktoreingriffe berechnet und/oder ermittelt. Bevorzugt ist die wenigstens eine Eingangsgröße und/oder ist die Vielzahl von Eingangsgrößen (für die (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung) ausgewählt aus einer Gruppe von Größen, welche charakteristisch sind für einen Lenkwinkel (für eine Vorderachse und/oder Hinterachse des Fahrzeugs), einen Dämpferstrom, eine Vielzahl von Dämpferströmen, eine Antriebsmomentenverteilung, einen Reibwert wenigstens eines Rads des Fahrzeugs, Reibwerte der und bevorzugt aller Räder des Fahrzeugs, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und von einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs erfasste Sensordaten und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Bevorzugt werden die Eingangsgrößen aus durch wenigstens eine Sensoreinrichtung des Fahrzeugs erfassten Sensordaten (welche für den Lenkwinkel und/oder die Fahrgeschwindigkeit und/oder ein Bremsmoment und/oder einen Dämpferstrom und/oder eine Antriebsmomentenverteilung) charakteristisch sind, ermittelt. Denkbar ist, dass diese (bevorzugt in Echtzeit durch die Sensoreinrichtung(en), insbesondere des Fahrzeugs, erfassten Sensordaten (von einer fahrzeuginternen Speichereinrichtung) abgerufen und/oder übermittelt und/oder in einer der Eingriffs-Ermittlungseinrichtung zugeordneten Speichereinrichtung zur Ermittlung der Eingriffsgröße(n) abgelegt werden.
Bevorzugt ist die wenigstens eine (ermittelte) Eingriffsgröße charakteristisch für einen (von der (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung und/oder von dem Fahrdynamikregelsystem bzw. der Fahrdynamikregeleinrichtung initiierten bzw. ausgelösten) auslösbaren, vorzunehmenden und/oder beabsichtigten und/oder vorgesehenen Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs. Bevorzugt ist die ermittelte wenigstens eine Eingriffsgröße dazu bestimmt, dass wenigstens ein Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs in Abhängigkeit der wenigstens einen Eingriffsgröße vorgenommen wird bzw. eine derartige Vornahme eines Eingriffs auslösbar ist.
Erfindungsgemäß wird (bevorzugt durch eine, insbesondere Prozessor-basierte, Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs und/oder insbesondere in einem Computerimplementierten Verfahrensschritt) zur Absicherung gegen einen Fehleingriff wenigstens eine Fahrdynamikgröße (insbesondere prädiktiv) ermittelt, welche bevorzugt charakteristisch ist für eine sich bei Auslösung des wenigstens einen Eingriffs ergebende Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Mit anderen Worten wird bevorzugt vor Auslösung der Vornahme des Eingriffs zunächst eine mit der Fahrdynamik des Fahrzeugs verknüpfte Größe (prädiktiv) bestimmt bzw. ermittelt, die sich bei Auslösung der Vornahme des Eingriffs einstellt bzw. ergibt. Durch Kontrolle, ob es sich hierbei um eine fahrdynamisch zulässige und/oder (von dem Nutzer des Fahrzeugs) kontrollierbare Fahrdynamikgröße oder eine fahrdynamisch zulässige und/oder (von dem Nutzer des Fahrzeugs) kontrollierbare Änderung einer Fahrdynamikgröße handelt, kann ein Fehleingriff verhindert werden.
Hierdurch kann vorteilhaft eine Erhöhung der Fahrsicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung der Eingriffsfreiheit der Fahrdynamikregelsysteme, beispielsweise indem der Stellbereich erhöht wird, erreicht werden.
Bei der wenigstens einen Fahrdynamikgröße handelt es sich bevorzugt um eine für ein Giermoment (des Fahrzeugs) und/oder ein (durch den Eingriff bzw. durch die Eingriffs- Ermittlungseinrichtung und/oder durch die Nutzfunktion angefordertes) Zusatzgiermoment charakteristische Größe. Denkbar ist aber auch, dass es sich bei der wenigstens einen Fahrdynamikgröße um eine für eine Querbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigungsänderung und/oder eine Längsbeschleunigung und/oder eine Längsbeschleunigungsänderung und/oder Schwimmwinkel und/oder eine Schwimmwinkeländerung und/oder dergleichen charakteristische Größe handelt.
Die Verwendung einer für das Giermoment und/oder das (von der Nutzfunktion und/oder der Eingriffs-Ermittlungseinrichtung angeforderte) Zusatzgiermoment charakteristischen Größe als Fahrdynamikgröße bietet gegenüber anderen Fahrdynamikgrößen den Vorteil, dass das Giermoment und eine zu erwartende Kursabweichung direkt korreliert sind.
Das Zusatzgiermoment ist das durch den (bei Auslösung des auslösbaren) Eingriff, welcher durch das Fahrdynamikregelsystem vorgenommen wird, zusätzlich bewirkte Giermoment.
Bevorzugt wird die Fahrdynamikgröße basierend auf der wenigstens einen Eingriffsgröße und bevorzugt in Abhängigkeit aktueller Fahrzustandsgrößen und/oder der wenigstens einen (obig genannten) Eingangsgröße und bevorzugt in Abhängigkeit einer Vielzahl von Eingangsgrößen (wie Lenkwinkel, Fahrgeschwindigkeit, weitere Sensordaten, aktueller Fahrzustand wie Übersteuern, Untersteuern, Reibwerte der Räder) abgeschätzt und/oder, insbesondere prädiktiv, ermittelt.
Bevorzugt wird die Fahrdynamikgröße unter Verwendung eines Fahrdynamik-Modells für das Fahrzeug, beispielsweise des Einspur-Modells, ermittelt. Bevorzugt wird (bevorzugt durch die, insbesondere Prozessor-basierte, Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs und/oder insbesondere in einem Computer-implementierten Verfahrensschritt) eine Beurteilung und/oder Freigabe zur Auslösung des wenigstens eines Eingriffs in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Fahrdynamikgröße vorgenommen.
Im Falle einer Freigabe wird bevorzugt die Vornahme des wenigstens einen Eingriffs durch das Fahrdynamikregelsystem ausgelöst (und in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Eingriffsgröße vorgenommen). Bevorzugt ist die wenigstens eine Eingriffsgröße charakteristisch für den vorzunehmenden Eingriff in die Fahrdynamik.
Bevorzugt wird das Verfahren von der (insbesondere nachfolgend näher beschriebenen), insbesondere Prozessor-basierten Sicherheitseinrichtung (des Fahrzeugs bzw. für das Fahrzeug) durchgeführt. Dabei können einzelne Verfahrensschritte, aber auch das vollständige Verfahren (gemäß einer bevorzugten Ausführungsform) kann (rein) Computer-implementiert sein.
Denkbar ist, dass eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen in dem Fahrzeug vorgesehen ist, welche bevorzugt unabhängig voneinander in die Fahrdynamik des Fahrzeugs eingreifen (und/oder das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen) können und (insbesondere unabhängig voneinander) wenigstens eine Eingriffsgröße für einen (durch das jeweilige Fahrdynamikregelsystem) auslösbaren (Einzel-)Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs ermitteln können.
Im Falle einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen sind bevorzugt mehrere, insbesondere Prozessor-basierte, (Fahrdynamik-)Eingriffseinrichtungen vorgesehen. Bevorzugt ist jedem Fahrdynamikregelsystem eine eigene (Fahrdynamik-)Eingriffseinrichtung zugeordnet, welche jeweils (wie obig beschrieben), koordiniert oder unabhängig voneinander, (wenigstens eine) eigene Nutzfunktion ausführen und/oder wenigstens eine Eingriffsgröße ermitteln.
Bevorzugt wird die wenigstens eine Fahrdynamikgröße im Falle einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen in Abhängigkeit von allen wenigstens einen (von den jeweiligen Fahrdynamikregelsystemen bzw. deren Eingriffseinrichtungen) ermittelten Eingriffsgrößen ermittelt.
Bevorzugt handelt es sich bei der zu ermittelnden Fahrdynamikgröße um das Gesamtgiermoment und/oder besonders bevorzugt um das Gesamtzusatzgiermoment, welches bevorzugt von allen Fahrdynamikregelsystemen, (zu dem betrachteten Zeitpunkt) angefordert wird, oder eine hierfür charakteristische oder abgeleitete Größe. Bei dem Gesamtzusatzgiermoment handelt es sich bevorzugt um das Giermoment, welches durch alle (auslösbare) (Einzel-)Eingriffe aller Fahrdynamikregelsysteme bei deren (gleichzeitiger) Auslösung zusätzlich (auf das Fahrzeug) wirkt.
Bevorzugt wird die Fahrdynamikgröße in Abhängigkeit der wenigstens einen und bevorzugt in Abhängigkeit aller Eingriffsgrößen (gleichzeitig geplanter Eingriffe) von (allen) Fahrdynamikregelsystemen ermittelt. Beispielsweise wird das aus den (insbesondere allen) Eingriffsgrößen, insbesondere das aus den (allen) Stellkommandos, erzeugte Giermoment (als Fahrdynamikgröße) ermittelt.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird (insbesondere durch eine, insbesondere Prozessorbasierte Sicherheitseinrichtung) wenigstens eine Sicherheitsgröße ermittelt, welche charakteristisch ist für eine, insbesondere in Bezug auf eine Fahrsicherheit gegebene, Zulässigkeit des wenigstens einen Eingriffs und/oder für eine Kontrollierbarkeit des wenigstens einen Eingriffs durch einen Nutzer des Fahrzeugs und/oder eine Sicherheitskritikalität des wenigstens einen Eingriffs (und bevorzugt aller Eingriffe aller Fahrdynamikregelsysteme).
Bevorzugt wird in Abhängigkeit der Sicherheitsgröße ermittelt, ob die wenigstens eine Eingriffsgröße und/oder ob mehrere Eingriffsgröße(n) zu ändern und/oder zu begrenzen sind (bevorzugt von der Sicherheitseinrichtung).
Bevorzugt führt die Sicherheitseinrichtung eine (Computer-implementierte) Sicherheitsfunktion aus, in welcher bevorzugt die wenigstens eine Sicherheitsgröße und bevorzugt wenigstens eine zweite Sicherheitsgröße ermittelt wird, in Abhängigkeit derer die Sicherheitskritikalität und/oder eine in Bezug auf Fahrdynamik gegebenen Zulässigkeit und/oder einer Kontrollierbarkeit des wenigstens eines Eingriffs oder bevorzugt aller (gleichzeitig erfolgender) (Einzel-)Eingriffe beurteilt wird.
Bei der wenigstens einen Sicherheitsgröße handelt es sich bevorzugt um einen (vorgegebenen und/oder ermittelten) maximalen Wert für die Fahrdynamikgröße handeln. So könnte es sich um einen maximalen Wert für ein (Gesamt-)Giermoment und/oder ein (Gesamt-)Zusatzgiermoment handeln, welcher (gerade noch) als (von einem Nutzer insbesondere einen Fahrer) kontrollierbar angesehen wird und/oder welcher in Bezug auf die Fahrdynamik zulässig ist. Bei der wenigstens zweiten Sicherheitsgröße handelt es sich bevorzugt um einen (vorgegebenen und/oder ermittelten) minimalen Wert für die Fahrdynamikgröße handeln. So könnte es sich um einen maximalen Wert für ein (Gesamt-)Giermoment und/oder ein (Gesamt- )Zusatzgiermoment handeln, welcher (gerade noch) als (von einem Nutzer insbesondere einen Fahrer) kontrollierbar angesehen wird und/oder welcher in Bezug auf die Fahrdynamik zulässig ist.
Denkbar ist, dass die wenigstens eine Sicherheitsgröße einen Sicherheitsbereich angibt oder hierfür charakteristisch ist. Durch Abgleich der ermittelten Fahrdynamikgröße mit dem Sicherheitsbereich wird bevorzugt die Sicherheitskritikalität des wenigstens einen Eingriffs oder bevorzugt aller (wenigstens einen) Eingriffe (insbesondere aller Fahrdynamikregelsysteme) beurteilt. Beispielsweise wird durch die wenigstens eine Sicherheitsgröße ein in den Figuren und nachfolgend auch als Grundkorridor bezeichneter Bereich angegeben, welcher charakteristisch ist für alle Werte für die Fahrdynamikgröße, welche vom Nutzer bzw. vom Fahrer kontrollierbare Eingriffe und/oder in Bezug auf die fahrdynamische Sicherheit zulässige Werte beschreiben.
Die wenigstens eine Sicherheitsgröße wird dabei bevorzugt in Abhängigkeit des aktuellen Fahrzustands (Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkel, und dergleichen), besonders bevorzugt mittels wenigstens einem vorgegebenen Kriterium, ermittelt.
Beispielsweise als Kriterium vorgegeben sein, dass bei der aktuellen Fahrsituation und/oder Fahrzustand eine maximale Abweichung von der geplanten Trajektorie (z.B. 50 cm) innerhalb einer vorgegebenen Zeit (z.B. 1 Sekunde) durch den wenigstens einen Eingriff und bevorzugt durch alle gleichzeitig wirkende Eingriffe bewirkt werden darf. Erzeugen z.B. -2000Nm und 700 Nm Giermoment bei der aktuellen Fahrsituation eine Abweichung von der geplanten Trajektorie von 49 cm innerhalb 1 Sekunde, werden alle Eingriffe, die zusammen ein Gesamtzusatzgiermoment zwischen -2000 Nm und 700 Nm bilden, als fahrdynamisch zulässig bzw. als von dem Nutzer kontrollierbare Eingriffe qualifiziert bzw. beurteilt.
In diesem Beispiel kann als erste Sicherheitsgröße der Wert für die Fahrdynamikgröße „Zusatzgiermoment“ als 700 Nm gewählt werden und als zweite Sicherheitsgröße der minimale Wert von -2000 Nm.
Die wenigstens eine Sicherheitsgröße kann dabei von einer Datenbank in Abhängigkeit der Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit von Fahrzustandsgrößen abgerufen werden. Denkbar ist aber auch, dass die Sicherheitsgröße in Abhängigkeit des vorgegebenen Kriteriums und/oder in Abhängigkeit der Fahrsituation und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einer Fahrzustandsgröße und bevorzugt von mehreren Fahrzustandsgrößen (insbesondere in Echtzeit und/oder in fest vorgegebenen Zeitpunkten und/oder wiederholt) berechnet bzw. ermittelt wird.
Insbesondere erfolgt durch die wenigstens eine Sicherheitsgröße bzw. durch den Sicherheitsbereich eine Definition von maximal erlaubten Fehleingriffen. Bevorzugt geben die Sicherheitsgröße(n) bzw. insbesondere die Ränder des Sicherheitsbereichs an, bei welchem Eingriff eine unzulässige Kursabweichung entsteht.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren handelt es sich bei der wenigstens einen Sicherheitsgröße um eine dynamische Größe, welche bevorzugt in Echtzeit, ermittelt wird. Damit kann vorteilhaft die aktuelle Fahrsituation und/oder weitere von dem Fahrerwunsch abhängige Größen berücksichtigt werden. Insbesondere handelt es sich nicht um eine statische Größe, deren zeitlicher Verlauf innerhalb einer Zeitspanne von 1 s, bevorzugt länger als 5s und besonders bevorzugt länger als 30 s, konstant ist und insbesondere innerhalb dieser Zeitspanne nicht (insbesondere mehrmals) wiederholt ermittelt wird.
Damit erfolgt vorteilhaft zur Absicherung von Fahrdynamiksystemen keine Festlegung von festen Eingriffsmaxima durch Kennfelder, die als Eingangsgrößen Fahrgeschwindigkeiten, Querbeschleunigung oder ähnliches haben. Bevorzugt wird eine dynamische Berechnung von erlaubten Fahrdynamikgrößen, etwa Giermomenten, vorgenommen, die unter anderem eine von dem Nutzer (etwa dem Fahrer) geforderte Fahrzeugbewegung berücksichtigen.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren erfolgt zur Ermittlung der dynamischen Sicherheitsgröße eine Ermittlung einer fahrdynamisch zulässigen Fahrdynamikgröße, insbesondere eines fahrdynamisch zulässigen Giermoments, insbesondere in Echtzeit. Die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße ist bevorzugt eine dynamisch und zeitlich variierende Größe. Die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße gibt bevorzugt die Fahrdynamikgröße zu einem gegebenen Zeitpunkt an, welche das Fahrzeug bei fahrdynamisch sinnvollem Fahrverhalten zu dem gegebenen Zeitpunkt bei vorgegebener Agilität und vorgegebener Fahrsituation aufweist.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren wird die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße in Abhängigkeit einer vorgegebenen, insbesondere von einem Nutzer des Fahrzeugs einstellbaren, fahrdynamischen Zielvorgabe ermittelt. Bei einer solchen fahrdynamischen Zielvorgabe kann es sich beispielsweise um Größen zur (insbesondere zumindest zeitweisen statischen) Einstellung der Fahrdynamik des Fahrzeugs, wie beispielsweise die Agilität des Fahrzeugs handeln. Bei der fahrdynamischen Zielvorgabe könnte es sich um einen einstellbaren Fahrdynamikmodus des Fahrzeugs handeln, wie beispielsweise durch Auswahl eines Fahrprogramms „Sport“ oder eines „Komfort-Modus“.
Hierdurch ist es möglich, dass der Nutzer sein Fahrzeug beispielsweise um 10% agiler macht und in Abhängigkeit hiervon automatisch die maximal möglichen Eingriffe der Fahrdynamikregelsysteme angepasst werden. Dies erlaubt vorteilhaft eine Erhöhung des Stellbereichs bzw. eine Erweiterung der Freiheit für die Eingriffsgrößen bei Erhöhung der Fahrsicherheit.
Insbesondere werden die für den Fahrerwunsch notwendigen Eingriffe als Basis für die Beurteilung von Fehleingriffen berücksichtigt.
Bevorzugt erfolgt eine abgesicherte Abschätzung der für den Fahrerwunschkurs notwendigen dynamischen und/oder stationären Eingriffe. Besonders bevorzugt wird hieraus die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgrößer ermittelt. Mit anderen Worten gibt die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße die durch die für den Fahrerwunschkurs notwendigen dynamischen und/oder stationären Eingriffe bewirkte Fahrdynamikgröße an.
Zur Bewertung des vom Fahrdynamikregelsystems geforderten Eingriffs bzw. aller von den Fahrdynamikregelsystemen geforderten (gleichzeitigen) Eingriffen wird beurteilt, ob die durch den Eingriff bzw. die Eingriffe bewirkte Fahrdynamikgröße innerhalb des Sicherheitsbereichs, dessen (Lage-) Ermittlung in Abhängigkeit der fahrdynamisch zulässigen Fahrdynamikgröße erfolgt. Insbesondere wird als Ausgangspunkt für die Positionierung des Sicherheitsbereichs die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße verwendet. Mit anderen Worten erfolgt eine Positionierung (und damit eine Festlegung) des Sicherheitsbereichs relativ zu der ermittelten fahrdynamisch zulässigen Fahrdynamikgröße (als Grundlinie). Dies wird insbesondere in den Figuren 3 und 4 illustriert.
Beispielsweise wird bewertet, ob der geforderte Korridor, den die maximal erlaubten Fehleingriffe (charakterisiert durch die wenigstens eine Sicherheitsgröße) um die abgeschätzten notwendigen Eingriffe, also insbesondere die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße, bilden. Die Eingriffe werden (gegebenenfalls) auf die Ränder dieses Korridors begrenzt. Ergibt die Beurteilung, dass es sich bei dem wenigstens einen Eingriff oder bei den (gleichzeitig wirkenden) Eingriffe(n) um einen nicht kontrollierbaren Eingriff bzw. einen Fehleingriff handelt, wird bevorzugt die wenigstens eine Eingriffsgrößen und besonders bevorzugt werden mehrere oder alle Eingriffsgrößen geändert und/oder begrenzt. Die Änderung und/oder Begrenzung erfolgt bevorzugt derart, dass sich durch die geänderten Eingriffsgrößen und/oder die begrenzten Eingriffsgrößen ein (insbesondere gerade noch) fahrdynamisch zulässiger bzw. (insbesondere gerade noch) von dem Fahrer bzw. Nutzer kontrollierbarer Eingriff ergibt.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren weist das Fahrzeug eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen auf, welche (jeweils) dazu geeignet und bestimmt sind, insbesondere (jeweils paarweise) unabhängig voneinander, jeweils wenigstens eine Eingriffsgröße zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Dabei wird bevorzugt zur Absicherung gegen Fehleingriffe die wenigstens eine Fahrdynamikgröße in Abhängigkeit aller Eingriffsgrößen der Vielzahl von Fahrdynamikregelsysteme ermittelt. Bevorzugt wird die Sicherheitskritikalität dieser (gesamten) Fahrdynamikgröße ermittelt. Vorteilhaft erfolgt eine zentrale Berechnung, Bewertung und Begrenzung der Auswirkungen aller Regelsystemeingriffe.
Bevorzugt werden die geforderten Einzel-Fahrdynamikgrößen (insbesondere aller Fahrdynamikregelsysteme), insbesondere anhand physikalischer Zusammenhänge ermittelt und/oder berechnet.
Bevorzugt erfolgt eine Definition der maximal zulässigen Gesamt-Fahrdynamikgröße, etwa der maximal zulässigen Gesamtgiermomente, besonders bevorzugt durch Kennfelder (in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, Querbeschleunigung, Stellrichtung (agilisiernd / stabilisierend), Fahrbahnreibwert und/oder etc.).
Bevorzugt wird ein Skalierungsfaktor (Betrag gefordertes Moment / Betrag erlaubtes Moment) ermittelt.
Bevorzugt wird der Skalierungsfaktor auf alle Einzeleingriff, insbesondere die wenigstens einen Eingriffsgrößen, angewandt. Vorteilhaft wird hierdurch eine Erhöhung der Fahrsicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung des Stellbereichs erreicht.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren wird wenigstens eine Begrenzungsgröße, insbesondere ein Skalierungsfaktor, ermittelt, in Abhängigkeit derer eine Begrenzung und/oder Änderung wenigstens einer Eingriffsgröße (insbesondere vor Auslösung des Eingriffs) und bevorzugt mehrerer oder aller Eingriffsgrößen vorgenommen wird. Bevorzugt wird die Ermittlung der wenigstens einen Begrenzungsgröße (und besonderes bevorzugt von allen Begrenzungsgrößen) durchgeführt von der (zentralen) Sicherheitseinrichtung.
Bevorzugt ist (lediglich) genau eine (zentrale) Sicherheitseinrichtung vorgesehen, welche der Vielzahl von (insbesondere also allen) Fahrdynamikregelsystemen zugeordnet ist. Bevorzugt ist je Fahrzeug genau eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass ein Datenaustausch (zur Abstimmung untereinander) hinsichtlich angeforderter bzw. voraussichtlich durch Auslösung der Eingriffe verschiedener Fahrdynamikregelsysteme bewirkter Fahrdynamikgrößen, wie etwa Zusatzgiermomenten, zwischen mehreren Sicherheitseinrichtungen vermieden werden kann. Ein Überschreiten einer für das gesamte Fahrzeug vorgegebenen Begrenzung für die Fahrdynamikgröße durch mehrere Eingriffe mehrerer Fahrdynamikregelsysteme kann hierdurch vorteilhaft verhindert werden.
Hierdurch kann die Freiheit für die Wahl der Eingriffe der einzelnen Fahrdynamikregelsysteme erhöht und gleichzeitig die Fahrsicherheit ebenfalls erhöht werden.
Bevorzugt ermittelt die (zentrale) Sicherheitseinrichtung die wenigstens eine Begrenzungsgröße, und besonders bevorzugt für jedes (einen Eingriff in die Fahrdynamik beabsichtigende) Fahrdynamikregelsystem wenigstens eine Begrenzungsgröße. Bevorzugt übermittelt die (zentrale) Sicherheitseinrichtung die wenigstens eine Begrenzungsgröße an das entsprechende Fahrdynamikregelsystem, insbesondere an die Eingriffseinrichtung des entsprechenden Fahrdynamikregelsystems. Bevorzugt ändert das entsprechende Fahrdynamikregelsystem und/oder die Eingriffseinrichtung des entsprechenden Fahrdynamikregelsystem die wenigstens eine Eingriffsgröße, insbesondere wenigstens ein Stellkommando, in Abhängigkeit der (jeweiligen) Begrenzungsgröße.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren sind hierarchische Gewichtungsgrößen für die Fahrdynamikregelsysteme vorgegeben und die auslösbaren Eingriffe und/oder die ermittelten wenigstens einen Eingriffsgrößen der verschiedenen Fahrdynamikregelsysteme werden in Abhängigkeit der hierarchischen Gewichtungsgrößen geändert und/oder begrenzt. Bevorzugt wird wenigstens eine Begrenzungsgröße für wenigstens ein Fahrdynamikregelsystem (insbesondere zur Änderung wenigstens einer Eingriffsgröße wenigstens eines Fahrdynamikregelsystems basierend auf der Begrenzungsgröße) in Abhängigkeit der Gewichtungsgröße ermittelt.
Bevorzugt ist für jedes Fahrdynamikregelsystem wenigstens eine hierarchische Gewichtungsgröße vorgegeben. Besonders bevorzugt ist für jede von den Fahrdynamikregelsysteme vornehmbare bzw. auslösbare Eingriffsart eine hierarchische Gewichtungsgröße vorgegeben.
Bevorzugt ist die hierarchische Gewichtungsgröße fest und/oder unveränderbar vorgegeben und insbesondere in einer Speichereinrichtung des Fahrzeugs und/oder der Sicherheitseinrichtung abgelegt. Denkbar ist aber auch, dass die Gewichtungsgrößen änderbar sind, insbesondere (bevorzugt in begrenztem Maße) von einem Nutzer änderbar.
Bevorzugt werden durch die Vorgabe der hierarchischen Gewichtungsgrößen (vorgesehene) Eingriffe bestimmter Fahrdynamikregelsysteme vor denjenigen anderer Fahrdynamikregelsystemen bevorzugt durchgeführt.
So könnte es etwa sein, dass ein Fahrdynamikregelsystems, welches entsprechend der hierarchischen Gewichtungsgröße, als nachrangig beurteilt ist und welches gleichzeitig mit anderen entsprechend der (jeweiligen) hierarchischen Gewichtungsgröße als höherrangig beurteilten Fahrdynamikregelsystemen einen Eingriff vorsieht, in diesem Fall keinen oder nur erheblich geringeren Eingriff vornehmen soll.
In einem solchen Fall könnte die in Abhängigkeit der entsprechenden hierarchischen Gewichtungsgröße (die Begrenzungsgröße) der Skalierungsfaktor für dieses Fahrdynamikregelsystem als Null festgelegt werden. Die Eingriffseinrichtung dieses Fahrdynamikregelsystems ändert insbesondere nach Übermittlung dieser Begrenzungsgröße bzw. insbesondere dieses Skalierungsfaktors die Eingriffsgrößen (insbesondere die Stellkommandos) derart ab, dass kein Eingriff ausgelöst werden soll. Ein (entsprechend der hierarchischen Gewichtungsgröße) als höherrangig beurteilter Eingriff eines Fahrdynamikregelsystems könnte beispielsweise komplett oder nahezu vollständig wie ursprünglich von dem Fahrdynamikregelsystem durchgeführt werden.
Bei zwei oder mehreren (entsprechend der hierarchischen Gewichtungsgröße) als gleichrangig beurteilten Eingriffen mehrerer Fahrdynamikregelsystemen können bevorzugt die Begrenzungsgrößen (insbesondere von der Sicherheitseinrichtung) derart ermittelt bzw. berechnet bzw. abgeschätzt werden, dass die in Abhängigkeit der jeweiligen Begrenzungsgrößen abgeänderten Eingriffsgrößen der zwei oder mehreren Eingriffe jeweils gleiche zusätzliche Beiträge zur Fahrdynamikgröße bewirken. Beispielsweise bewirken die zwei oder mehreren (derart abgeänderten) Eingriffe jeweils dasselbe Zusatzgiermoment.
Bevorzugt wird in Abhängigkeit der wenigstens einen hierarchischen Gewichtungsgröße (und bevorzugt in Abhängigkeit aller hierarchischen Gewichtungsgrößen der Eingriffe bzw. der Fahrdynamikregelsysteme, welche wenigstens zeitweise gleichzeitig einen Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs vorsehen) für jeden wenigstens einen Eingriff (jedes Fahrdynamikregelsystems und/oder jeder Eingriffseinrichtung) ein anteiliger Betrag zur (ermittelten) Fahrdynamikgröße, beispielsweise ein anteiliger Betrag zum Gesamtzusatzgiermoment, ermittelt. Dieser wird vorteilhaft zur Ermittlung der Begrenzung und/oder Änderung des (vorgesehenen bzw. beabsichtigten) Eingriffs des jeweiligen Fahrdynamikregelsystems verwendet.
Bevorzugt wird das in Abhängigkeit aller Eingriffsgrößen ermittelte Gesamtzusatzgiermoment entsprechend der hierarchischen Gewichtungsgrößen anteilig auf alle (wenigstens zeitweise gleichzeitig) vorgesehenen Eingriffe verteilt und hieraus die jeweilige(n) Begrenzungsgröße(n) ermittelt. Mittels der Begrenzungsgrößen werden sodann die Eingriffsgrößen der jeweiligen Eingriffe begrenzt und/oder geändert, so dass diese den (insbesondere maximalen) vorgesehenen anteiligen Beitrag zum ermittelten Gesamtzusatzgiermoment bei Auslösung des Eingriffs bewirken. Auf diese Weise wird vorteilhaft verhindert, dass ein (vorgegebenes) maximales Gesamtzusatzgiermoment überschritten wird.
Bei einem weiter bevorzugten Verfahren die Ermittlung der wenigstens einen Eingriffsgröße und bevorzugt die Ermittlung aller Eingriffsgrößen gemäß einer geringeren funktionalen Sicherheitskategorie, bevorzugt nur QM-abgesichert und/oder nicht-ASIL-D abgesichert, erfolgt als die Ermittlung der Sicherheitsgröße und/oder die Beurteilung, ob es sich bei dem wenigstens einen Eingriff um einen Fehleingriff handelt. Vorteilhaft werden die von nicht-ASIL-D-abgesicherte(n) Nutzfun ktion(n) angeforderten Fahrdynamikeingriffen abgesichert, indem die zu erwartenden Giermomente, die jedes System bzw. Fahrdynamikregelsystem erzeugen und/oder anfordern wird, berechnet bzw. ermittelt werden. Diese werden bevorzugt summiert und anschließend auf ein vorher (insbesondere empirisch) festgelegtes Maximum, das bevorzugt ein sicheres Fahrverhalten garantiert, begrenzt. Das Verhältnis von begrenztem und geforderten Moment kann vorteilhaft genutzt werden, um alle Eingriffe in gleichem Maße oder bevorzugt hierarchisch nacheinander zu begrenzen.
Das Fahrdynamikregelsystem bzw. die Vielzahl von Fahrdynamikregelsystem ist bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe von Fahrdynamikregelsystemen, welche ein steer- by-wire- System, ein Fahrdynamikregelsystem zum Ausgleichen eines Untersteuerns insbesondere in Kurven, insbesondere ein Fahrdynamikregelung zur Regelung eines (elektronischen) Quer- Sperrdifferenzials, in welchen mittels einer (ESP-)Hydraulik an einem Rad ein Bremsdruck aufgebaut werden kann, und hierdurch eine gewünschte Traktion hergestellt wird, (bekannt als XDS+-Fahrdynamikregelsystem), ein Torque Splitter Fahrdynamikregelsystem, ein Fahrdynamikregelsystem zur Regelung der Vorderachsquersperre, Systeme zur Beeinflussung der Antriebsmomentenverteilung, der Radaufstandskräfte, der Bremskräfte und/oder der Querkräfte und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Bevorzugt weist das Fahrzeug ein sogenanntes steer-by-wire-System auf. Die geplanten Lenkeingriffe des steer-by-wire-Systems könnten bevorzugt in die Sicherheitsfunktion eingelesen werden bzw. können zur Ermittlung der Fahrdynamikgröße verwendet werden. Insbesondere berechnet der Algorithmus und/oder ermittelt die Sicherheitseinrichtung aus dem geplanten Lenkwinkel das auf das Fahrzeug zusätzlich wirkende Giermoment. Dieses wird bevorzugt zu den Giermomenten aus den weiteren Fahrdynamikregelsystemen (z.B. XDS+, Torque Splitter, Vorderachsquersperre).
Das Gesamtgiermoment wird bevorzugt hinsichtlich seiner Sicherheitskritikalität bewertet und auf ein akzeptables Maß begrenzt. Anschließend wird bevorzugt das erlaubte Gesamtgiermoment wieder auf die einzelnen Aktuatoren (insbesondere auch einen Aktuator für das steer-by-wire-System) verteilt. Bei dem Fahrdynamikregelsystem kann es sich um ein System zum Regeln einer vorgegebenen Größe (im Rahmen einer Regelschleife), aber auch entgegen des Sprachgebrauchs um ein System zum Steuern einer vorgegebenen Größe handeln.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine, insbesondere Prozessor-basierte, Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem, bevorzugt mit einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen, zur Absicherung des Fahrzeugs gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Dabei ist das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt, wenigstens eine Eingriffsgröße, insbesondere eine Stellgröße, zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Erfindungsgemäß ist die Sicherheitseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, zur Absicherung gegen einen Fehleingriff wenigstens eine (prädiktiv ermittelte) Fahrdynamikgröße, insbesondere eine für ein Giermoment und/oder ein Zusatzgiermoment charakteristische Größe, zu ermitteln, welche charakteristisch ist für eine, sich bei Auslösung des wenigstens einen Eingriffs ergebende Fahrdynamik des Fahrzeugs.
Bevorzugt ist die Sicherheitseinrichtung (weiterhin) dazu geeignet und bestimmt, eine Beurteilung und/oder Freigabe zur Auslösung des wenigstens eines Eingriffs in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Fahrdynamikgröße vorzunehmen.
Es wird also auch im Rahmen der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung eine zentrale Sicherheitsfunktion für multiple Fahrdynamikregelsysteme und/oder eine dynamische Anpassung der Eingriffsgrößen, insbesondere der Stellgrenzen, für Fahrdynamikregelsysteme vorgeschlagen. Hierdurch kann im Vergleich zur Definition konstanter Stellgrenzen (für die einzelnen Fahrdynamikregelsysteme) ein zu starkes Einschränken des Aktorpotenzials oder ein nicht ausreichendes Begrenzen des Eingriffs vermieden werden.
Bevorzugt ist die Sicherheitseinrichtung dazu eingerichtet, geeignet und/oder bestimmt, das obig beschriebene Verfahren sowie alle bereits obig im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination miteinander auszuführen. Umgekehrt kann das Verfahren mit allen im Rahmen der Sicherheitseinrichtung beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine obig beschriebene Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug entsprechend einer Ausführungsform. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein (motorisiertes) Straßenfahrzeug handeln. Das Fahrzeug weist bevorzugt eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsystem auf. Das Fahrzeug weist bevorzugt mehr als ein Fahrdynamikregelsystem auf. Das (bevorzugt jedes) Fahrdynamikregelsystem ist insbesondere dazu geeignet und bestimmt und/oder dazu eingerichtet, bevorzugt halbautonom oder autonom, einen Eingriff in das Fahrverhalten des Fahrzeugs vorzunehmen bzw. das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu beeinflussen.
Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, welches insbesondere ein von dem Fahrer selbst gesteuertes Kraftfahrzeug („Driver only“), ein halbautonomes, autonomes (beispielsweise der Autonomiestufe Level 3 oder 4 oder 5 (der Norm SAE J3016)) oder selbstfahrendes Kraftfahrzeug ist. Die Autonomiestufe Level 5 bezeichnet dabei vollautomatisch fahrende Fahrzeuge. Ebenso kann es sich bei dem Fahrzeug um ein fahrerloses Transportsystem handeln. Das Fahrzeug kann dabei von einem Fahrer gesteuert werden oder autonom fahren. Darüber hinaus kann es sich bei dem Fahrzeug neben einem Straßenfahrzeug auch um ein Flugtaxi, ein Flugzeug und ein anderes Fortbewegungsmittel oder eine andere Fahrzeugart handeln, beispielsweise ein Luft-, Wasser- oder Schienenfahrzeug.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, umfassend Programmmittel, insbesondere einen Programmcode, welcher zumindest einige der und bevorzugt alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugt eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen repräsentiert oder kodiert und zum Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf einen Datenspeicher, auf welchem zumindest eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computerprogramms oder einer bevorzugten Ausführungsform des Computerprogramms gespeichert ist.
Die vorliegende Erfindung wurde in Bezug auf ein Fahrzeug beschrieben. Dabei ist die vorliegende Erfindung auch übertragbar auf Verfahren und Systeme allgemein, in welchen Regelsysteme eines Gegenstands in die Bewegungsdynamik bzw. das Bewegungsverhalten des Gegenstands (halbautonom oder autonom) eingreifen können. Die Anmelderin behält sich vor, hierauf gerichtete Gegenstände ebenfalls zu beanspruchen.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs eines von einer Nutzfunktion bzw. einer Eingriffseinrichtung angeforderten Zusatzgiermoments sowie einen von einer Sicherheitseinrichtung vorgegebenen Sicherheitsbereich für das angeforderte Zusatzgiermoment zur Illustration der Funktionsweise einer Sicherheitsfunktion bzw. einer Sicherheitseinrichtung ohne gesichert abgeschätztem Giermoment; und
Fig. 3 und 4 jeweils ein Diagramm mit jeweils einem im Vergleich zueinander verschieden gewählten zeitlichen Verlauf eines von einer Nutzfunktion bzw. einer Eingriffseinrichtung angeforderten Zusatzgiermoments zur Illustration der Funktionsweise einer Sicherheitsfunktion bzw. einer Sicherheitseinrichtung mit gesichert abgeschätztem Giermoment.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Absicherung von Fahrdynamikregelsystemen eines Fahrzeugs 1 gegen Fehleingriffe in die Fahrdynamik des Fahrzeugs 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Bei dem Fahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeug.
Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet die Sensorik bzw. wenigstens eine (insbesondere fahrzeugseitige) Sensoreinrichtung und bevorzugt eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen des Fahrzeugs 1 zur Erfassung von Sensordaten in Bezug auf ein aktuelles Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 und/oder in Bezug auf ein beabsichtigtes (zukünftiges) Fahrverhalten des Fahrzeugs 1.
Dabei kann es sich beispielsweise um eine Sensoreinrichtung 12 zur Erfassung (wenigstens) eines (insbesondere von einem Nutzer bzw. einem Fahrer mittels einer Eingabeeinrichtung, wie einem Lenkrad, vorgegebenen und/oder eingestellten) Lenkwinkels (insbesondere für eine in der Figur 1 nicht dargestellte Vorderachse und/oder Hinterachse des Fahrzeugs 1) handeln. Weiterhin kann es sich bei der Sensoreinrichtung 12 um eine Sensoreinrichtung zur Erfassung und/oder Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit handeln.
Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Sensoreinrichtung 12 um eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung und/oder Erfassung eines, insbesondere mittels einer Stabilitätseinrichtung des Fahrzeugs 1, Reibwerts wenigstens eines Rads und bevorzugt aller Räder des Fahrzeugs 1 auf der Fahrbahn handeln.
Alternativ oder zusätzlich können weitere Sensoren insbesondere zur Erfassung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs 1 und/oder eines Fahrzeugzustands vorgesehen sein.
Die von der wenigstens einen Sensoreinrichtung 12 und bevorzugt von einer Vielzahl von Sensoreinrichtungen 12 erfassten Sensordaten oder hiervon abgeleitete Größe(n) bilden bevorzugt eine Eingangsgröße E bzw. bevorzugt Eingangsgrößen E für eine, insbesondere Prozessor-basierte, (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung 14 zur Ermittlung wenigstens einer Eingriffsgröße.
Bevorzugt ist die wenigstens eine Eingangsgröße E und/oder ist die Vielzahl von Eingangsgrößen E (für die (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung 14) ausgewählt aus einer Gruppe von Größen, welche charakteristisch sind für einen Lenkwinkel (für eine Vorderachse und/oder Hinterachse des Fahrzeugs), einen Dämpferstrom, eine Vielzahl von Dämpferströmen, eine Antriebsmomentenverteilung, einen Reibwert wenigstens eines Rads des Fahrzeugs, Reibwerte der und bevorzugt aller Räder des Fahrzeugs, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
Bevorzugt ist die wenigstens eine (ermittelte) Eingriffsgröße charakteristisch für einen (von der (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung 14 und/oder von dem Fahrdynamikregelsystem bzw. der Fahrdynamikregeleinrichtung initiierten bzw. ausgelösten) vorzunehmenden und/oder beabsichtigten Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs 1. Bevorzugt ist die ermittelte wenigstens eine Eingriffsgröße dazu bestimmt, dass wenigstens ein Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs in Abhängigkeit der wenigstens einen Eingriffsgröße vorgenommen wird bzw. eine derartige Vornahme eines Eingriffs beabsichtigt ist. Die (Fahrdynamik-)Eingriffs-Ermittlungseinrichtung 14 ist bevorzugt dazu geeignet und bestimmt, eine Nutzfunktion auszuführen, insbesondere indem sie aus der bzw. den Eingangsgröße(n) E (wie Fahrgeschwindigkeit und/oder Lenkradwinkel) wenigstens ein und bevorzugt eine Vielzahl von für das Fahrverhalten (des Fahrzeugs) notwendige Aktoreingriffe berechnet und/oder ermittelt.
Bei der wenigstens einen (insbesondere bei jeder) Eingriffsgröße kann es sich um eine für einen Aktoreingriff charakteristische Größe handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der (insbesondere jeweiligen) Eingriffsgröße um eine für (wenigstens und bevorzugt genau) ein Stellkommando S, insbesondere für wenigstens ein Bremsmoment und/oder für Bremsmomente und/oder einen Lenkwinkel und/oder Dämpferströme und/oder eine Antriebsmomentenverteilung, charakteristische Größe und/oder bevorzugt handelt es sich um das jeweilige Stellkommando S.
Insbesondere ist die (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung 14 nur QM-abgesichert (QM Abkürzung für Qualitätsmanagement). Insbesondere kann es sein, dass die (Fahrdynamik- )Eingriffsermittlungseinrichtung 14 bzw. eine Ermittlung eines Eingriffs nicht-ASIL-D abgesichert ist. Insbesondere kann es sein, dass die (durch die (Fahrdynamik- )Eingriffsermittlungseinrichtung vorgenommene) Ermittlung einer zur Vornahme eines Eingriffs charakteristischen Eingriffsgröße nicht-ASIL-D abgesichert ist.
Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet eine Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs 1 zur Absicherung gegen einen Fehleingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs, welcher sich gegebenenfalls aus einem (durch das Fahrdynamikregelsystem und/oder durch die Fahrdynamikregelreinrichtung) vorgenommenen Eingriff gemäß der Eingriffsgröße ergeben könnte. Mit anderen Worten ist eine Sicherheitseinrichtung 16 vorgesehen, welche überprüft und/oder ermittelt, ob ein gemäß der wenigstens einen Eingriffsgröße erfolgender Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs einen Fehleingriff darstellt.
Bei einem Fehleingriff kann es sich insbesondere um einen fahrdynamisch unzulässigen Eingriff (in die Fahrdynamik des Fahrzeugs) handeln.
Identifiziert die Sicherheitseinrichtung 16 insbesondere den von der (Fahrdynamik- )Eingriffsermittlungseinrichtung (durch Ermittlung der wenigstens einen Eingriffsgröße) vorgeschlagenen Eingriff als potentiellen Fehleingriff, verhindert und/oder unterbindet sie, dass ein derartiger Eingriff (durch die Fahrdynamikregeleinrichtung und/oder durch das Fahrdynamikregelsystem) vorgenommen und/oder eine derartige Vornahme (durch die Fahrdynamikregeleinrichtung und/oder durch das Fahrdynamikregelsystem) ausgelöst wird.
Bevorzugt führt die Sicherheitseinrichtung 16 wenigstens eine Sicherheitsfunktion, insbesondere in Bezug auf die und/oder in Abhängigkeit der ermittelte(n) Eingriffsgröße(n), durch. Hierzu wird bevorzugt eine Abschätzung der fahrdynamisch zulässigen Giermomente vorgenommen. Bevorzugt wird weiterhin des aus den Eingriffsgröße(n), insbesondere aus den Stellkommandos, erzeugten Giermoments berechnet.
Besonders bevorzugt erfolgt eine Limitierung der Eingriffsgröße(n), insbesondere der Stellkommandos, auf das zulässige Giermoment bzw. auf die zulässigen Giermomente, insbesondere im Falle dass ein Abgleich des aus den Stellkommandos erzeugten Giermoments mit den fahrdynamisch zulässigen Giermomenten ergibt, dass es sich bei dem aus den Stellkommandos erzeugten Giermoment um ein fahrdynamisch unzulässiges Giermoment handelt.
Bevorzugt wird (insbesondere durch die Sicherheitseinrichtung 16) wenigstens eine Sicherheitsgröße ermittelt, welche für einen fahrdynamisch zulässigen Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs charakteristisch ist. Bei dieser Sicherheitsgröße kann es sich beispielsweise um wenigstens ein oder eine Vielzahl von fahrdynamisch zulässigen Giermomenten oder hierfür charakteristische Größen handeln. Weiterhin wird in Abhängigkeit der wenigstens einen (ermittelten) Eingriffsgröße wenigstens eine Fahrdynamikgröße, beispielsweise ein Giermoment, (insbesondere prädiktiv) ermittelt bzw. prognostiziert, welche durch einen Eingriff gemäß der wenigstens einen (ermittelten) Eingriffsgröße erzeugt wird bzw. erzeugt würde.
Bevorzugt erfolgt eine Beurteilung der wenigstens einen Fahrdynamikgröße (beispielsweise das Giermoment) in Abhängigkeit der wenigstens einen Sicherheitsgröße dahingehend, ob die Fahrdynamikgröße (beispielsweise das gemäß der wenigsten einen Eingriffsgröße erzeugte Giermoment) fahrdynamisch zulässig ist. Ist dies nicht der Fall, erfolgt wird bevorzugt eine Änderung der wenigstens einen Eingriffsgröße vorgenommen, um hierdurch eine fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße zu erreichen.
Die Sicherheitsfunktion bzw. die Ermittlung der (wenigstens einen) Sicherheitsgröße erfolgt dabei in Abhängigkeit der von der Sensorik bzw. der wenigstens einen Sensoreinrichtung 13 und/oder der hiervon erfassten Sensordaten und/oder hiervon abgeleiteten Größen. Beispielsweise kann die Sicherheitsfunktion und/oder die Ermittlung der wenigstens einen Sicherheitsgröße, insbesondere die Abschätzung der fahrdynamisch zulässigen Giermomente, in Abhängigkeit des Lenkwinkels und/oder der Fahrgeschwindigkeit und/oder der Gaspedalstellung und/oder einer (aktuellen) Längs- und/oder Querbewegung des Fahrzeugs und/oder eine für einen aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs charakteristische Fahrzustandsgröße und/oder ein gewählter Gang durchgeführt bzw. ermittelt werden.
Sicherheitsfunktion: Berechnung des von der Nutzfunktion geforderten Gesamtzusatzgiermoments:
Die Sicherheitsfunktion und/oder die von der Sicherheitseinrichtung 16 vorgenommene Absicherung gegen einen Fehleingriff umfasst bevorzugt die Berechnung eines von der Nutzfunktion und/oder von der Eingriffsermittlungseinrichtung 14 geforderten Gesamtzusatzgiermoments.
Bevorzugt werden zur Berechnung des von der Nutzfunktion und/oder von der Eingriffsermittlungseinrichtung 14 geforderten Gesamtzusatzgiermoments alle relevanten Stellkommandos berücksichtigt. Bevorzugt erfolgt, insbesondere in Abhängigkeit aller relevanten Stellkommandos und/oder des Gesamtzusatzgiermoments, die Berechnung eines Gesamtmoments, insbesondere eines Gesamtgiermoments. Insbesondere sind hierfür die Stellkommandos und die Fahrzustandsgrößen notwendig.
Beispielsweise kann ein 130 Nm Bremsmoment hinten links und ein 2° Zusatzlenkwinkel an der Vorderachse insgesamt ein Giermoment von 1600 Nm ergeben.
Sicherheitsfunktion: Berechnung eines fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoments:
Bevorzugt umfasst die Sicherheitsfunktion und/oder die von der Sicherheitseinrichtung 16 vorgenommene Absicherung gegen einen Fehleingriff (weiterhin) eine Berechnung eines fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoments. Bevorzugt kann durch das berechnete fahrdynamisch sinnvolle Zusatzgiermoment eine „abgespeckte“ Nutzfunktion erfüllt werden. Bevorzugt handelt es sich bei der Berechnung des fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoments um eine AS IL-D- konforme Berechnung. Gegebenenfalls erfolgt eine Abschätzung von stationären und dynamischen Zusatzgiermomenten. Insbesondere sind zur Berechnung des fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoments die Fahrzustandsgröße(n) und eine fahrdynamische Zielvorgabe (beispielsweise das Auto um 10% agiler zu machen) notwendig.
Beispielsweise können basierend auf Fahrgeschwindigkeit, Lenkradwinkel und dem Ziel, das Fahrzeug im Fahrprogramm „Sport“ um 10% agiler zu machen, 1100 Nm sinnvoll erscheinen.
Sicherheitsfunktion: Definition eines Grundkorridors:
Die Sicherheitsfunktion und/oder die von der Sicherheitseinrichtung 16 vorgenommene Absicherung gegen einen Fehleingriff umfasst bevorzugt die Definition eines Grundkorridors. Bevorzugt umfasst der Grundkorridor vom Fahrer kontrollierbare Fehleingriffe (Zusatzgiermomente). Als Kriterium könnte beispielsweise dienen: z.B. -2000 Nm und 700 Nm erzeugen bei der vorliegenden Fahrsituation eine Abweichung von der geplanten Trajektorie von 49 cm in 1 s. 50 cm/s ist der Grenzwert.
Beispiel: Im aktuellen Fahrzustand sind alle Zusatzgiermomente, die um 2000 Nm geringer oder um 700 Nm größer als das abgeschätzte, fahrdynamisch sinnvolle Giermoment sind, gerade noch kontrollierbar.
Fig. 2 zeigt ein Zusatzgiermoment-Zeit-Diagramm zur Illustration der Wirkungsweise der Sicherheitsfunktion bzw. der Sicherheitseinrichtung 16 ohne gesichert abgeschätztes Giermoment. In dem Diagramm sind dabei in dem mit dem Bezugszeichen GG gekennzeichneten Graph die von der Nutzfunktion geforderten bzw. das von der Nutzfunktion geforderten bzw. von der Eingriffsermittlungseinrichtung 14 ermittelte Zusatzgiermomente, insbesondere das Gesamtzusatzgiermoment, (entlang der in der Figurenebene nach oben gerichteten Koordinatenachse) in Abhängigkeit der Zeit (entlang der in der Figurenebene nach rechts gerichteten Koordinatenachse) dargestellt.
Alle Zusatzmomente zwischen 700 Nm (gekennzeichnet mit Bezugszeichen G2) und -2000 Nm (gekennzeichnet mit Bezugszeichen G1) werden hier als kontrollierbare Eingriffe interpretiert. Das bedeutet aber, dass alle Eingriffe, die außerhalb des Korridors liegen, als unkontrollierbare Fehler eingeschätzt werden und auf den Korridor begrenzt werden. In dem in Fig. 2 illustrierten beispielhaften zeitlichen Verlauf des angeforderten Zusatzgiermoments GG übersteigt das Zusatzgiermoment GG in dem Bereich zwischen den Zeitpunkten h und t2 den oberen Grenzwert G2 des Grundkorridors für das angeforderte (Gesamt-)Zusatzgiermoment und erreicht einen Wert bis zu 1600 Nm (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen ZG).
Die Sicherheitsfunktion bzw. die Sicherheitseinrichtung 16 bewirkt daher eine Begrenzung des zusätzlich angeforderten (Gesamt-)Giermoments GG auf den oberen Grenzwert G2. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel wird daher das zwischen den Zeitpunkten h und t2 angeforderte (Gesamt-)Zusatzgiermoment auf den Grenzwert G2, hier auf 700 Nm, begrenzt, was durch die gestrichelte Linie L und die von dem Verlauf der Zusatzgiermomentlinie GG ausgehenden Pfeile in Richtung der Linie L veranschaulicht wird.
Die beiden Figuren 3 und 4 zeigen jeweils ein Zusatzgiermomente-Zeit-Diagramm zur Illustration der Wirkungsweise der Sicherheitsfunktion bzw. der Sicherheitseinrichtung 16 mit gesichert abgeschätztem Giermoment.
Der mit dem Bezugszeichen GG gekennzeichnete Graph kennzeichnet wieder den zeitlichen Verlauf des von der Nutzfunktion geforderten bzw. von der (wenigstens einen) Eingriffsermittlungseinrichtung 14 und/oder von allen Eingriffsermittlungseinrichtungen 14 ermittelten und/oder (insbesondere von allen Fahrdynamikregelsystemen) angeforderten (Gesamt-)Zusatzgiermoments.
Der in Fig. 3 beispielhaft gezeigte zeitliche Verlauf des angeforderten (Gesamt- )Zusatzgiermoments GG ist dabei identisch zu demjenigen in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel und nimmt an dem Zeitpunkt t0 den aus Fig. 2 bekannten (lokalen) Maximalwert ZG, hier 1600 Nm, ein.
Im Unterschied zu der in Fig. 2 illustrierten Ausführungsform bzw. Wirkungsweise der Sicherheitsfunktion und/oder der Sicherheitseinrichtung 16 erfolgt nun eine Beurteilung des angefragten (Gesamt-)Zusatzgiermoments GG dahingehend, ob dieses einen (nicht kontrollierbaren oder einen kontrollierbaren) Eingriff ergeben würde, nicht anhand eines statisch vorgegebenen Grundkorridors.
Stattdessen erfolgt hier die Beurteilung des angefragten (Gesamt-)Zusatzgiermoments GG in Abhängigkeit einer an die aktuelle Fahrsituation bzw. den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs 1 und/oder in Abhängigkeit einer (vorgegebenen) fahrdynamischen Zielvorgabe angepassten, insbesondere dynamischen, Sicherheitsgröße. Bei dieser Sicherheitsgröße handelt es sich bevorzugt um ein (insbesondere zeitlich variables) fahrdynamisch sinnvolles Zusatzgiermoment, welches in den Figuren 3 und 4 jeweils mit dem Bezugszeichen SGG gekennzeichnet ist.
Zum betrachteten Zeitpunkt t0 wird ein abgesichertes Zusatzgiermoment ZM von (hier) 1100 Nm als fahrdynamisch sinnvoll geschätzt. Mit diesem Giermoment fährt das Fahrzeug 1 in etwa wunschgemäß. Diese 1100 Nm sind die neue Nulllinie für den Grundkorridor. Alle Zusatzmomente GG, die max. 700 Nm oberhalb und -2000 Nm unterhalb von 1100 Nm liegen, werden als kontrollierbare Eingriffe interpretiert. Dies wird durch die Balken 22 illustriert.
Im Unterschied zu dem statischen Grundkorridor (siehe schraffierter Bereich) in Fig. 2, welcher absolute Zusatzgiermomentwerte für GG vorgibt, welche als kontrollierbare oder als nicht kontrollierbare Eingriffe bewertet werden, wird das angeforderte (Gesamt-)Zusatzgiermoment GG in der Ausführungsform nach Fig. 3 (und auch Fig. 4) in Abhängigkeit einer zeitlich variablen (Sicherheits-)Größe, nämlich dem berechneten fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoment SGG, bewertet.
Mit anderen Worten wird bevorzugt zur Beurteilung des (von der Nutzfunktion und/oder der (Fahrdynamik-)Eingriffseinrichtung 14 ermittelten) angeforderten (Gesamt-)Zusatzgiermoments (durch die Sicherheitseinrichtung 16 bzw. mittels der Sicherheitsfunktion) eine, insbesondere dynamische, Größe herangezogen, nämlich das fahrdynamisch sinnvolle Zusatzgiermoment SGG, welche sich aus einer Abschätzung der insbesondere für den Fahrerwunschkurz notwendigen dynamischen und/oder stationären Eingriffen ergibt. Der Sicherheitsbereich bzw. der Sicherheitskorridor wird um dieses abgeschätzte fahrdynamisch sinnvolle Zusatzgiermoment gelegt. Dieser Sicherheitsbereich, dessen Grenzwerte daher ebenfalls dynamisch verlaufen, bilden den Korridor, den die maximal erlaubten Fehleingriffe um die abgeschätzten notwendigen bzw. sinnvollen Eingriffe SGG bilden.
Fig. 4 illustriert die Funktionsweise der in Fig. 3 zugrundeliegenden Sicherheitsfunktion bzw. Sicherheitseinrichtung 16 im Falle eines zeitlichen Verlaufs des (Gesamt- )Zusatzgiermoments GG, in welchem dieses hier beispielsweise zum Zeitpunkt t0 (vgl. auch mit dem Bezugszeichen F gekennzeichneten Bereich) einen durch den dynamischen Grundkorridor 22 basierend auf der zeitlich variablen (Sicherheits-)Größe (hier dem berechneten fahrdynamisch sinnvollen Zusatzgiermoment SGG), vorgegebenen oberen Grenzwert, hier zum Zeitpunkt t0 gegeben durch ZM + 700 Nm, überschreitet. Zu diesem Zeitpunkt t0 fordert die Nutzfunktion 2000 Nm an. Dies stellt einen Fehlerfall dar.
Zum betrachteten Zeitpunkt t0 wird ein abgesichertes Zusatzgiermoment von 1100 Nm als fahrdynamisch sinnvoll geschätzt. Mit diesem Giermoment fährt das Fahrzeug in etwa wunschgemäß. Diese 1100 Nm sind die neue Nulllinie für den Grundkorridor. Alle Zusatzmomente, die max. 700 Nm oberhalb und -2000 Nm unterhalb von 1100 Nm liegen, werden als kontrollierbare Eingriffe interpretiert.
Damit fordert die Nutzfunktion bzw. die mit Bezugszeichen 14 gekennzeichnete Fahrdynamik- )Eingriffseinrichtung 200 Nm zu viel an.
Mögliche Reaktionen sind u. a.:
1) 1800Nm / 2000Nm = 90%
Begrenzung aller Stellkommandos auf 90% des ursprünglichen Kommandos
2) Reduzierung eines der Stellkommandos um 200 Nm Giermoment
Bevorzugt wird insbesondere eine Summation der geforderten Giermomente, eine Definition eines dynamisch erlaubten Maximalgiermoments und eine Limitierung auf das zulässige Maximal(gier)moment vorgeschlagen.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können. Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
12 Sensoreinrichtung
14 (Fahrdynamik-)Eingriffsermittlungseinrichtung
16 Sicherheitseinrichtung
20 Grundkorridor
22 Grundbalken
E Eingangsgröße
G2, G2 Grenzwerte
GG gefordertes Gesamtzusatzgiermoment
L Gestrichelte Linie
P Sensorgrößen
SGG Fahrdynamisch sinnvolles Zusatzgiermoment ti, t2, to Zeitpunkte
ZM abgesichertes Zusatzgiermoment
ZG Maximales Zusatzgiermoment

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Absicherung eines Fahrzeugs (1) mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem und bevorzugt mit einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), wobei das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens eine Eingriffsgröße (S), insbesondere eine Stellgröße (S), zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass zur Absicherung gegen einen Fehleingriff wenigstens eine Fahrdynamikgröße (GG), insbesondere eine für ein Giermoment und/oder ein Zusatzgiermoment charakteristische Größe, ermittelt wird, welche charakteristisch ist für eine sich bei Auslösung des wenigstens einen Eingriffs ergebende Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), und eine Beurteilung und/oder Freigabe zur Auslösung des wenigstens eines Eingriffs in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Fahrdynamikgröße (GG) vorgenommen wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sicherheitsgröße ermittelt wird, welche charakteristisch ist für eine, insbesondere in Bezug auf eine Fahrsicherheit gegebene, Zulässigkeit des wenigstens einen Eingriffs und/oder für eine Kontrollierbarkeit des wenigstens einen Eingriffs durch einen Nutzer des Fahrzeugs (1), wobei in Abhängigkeit der Sicherheitsgröße (G1 , G2) ermittelt wird, ob die wenigstens eine Eingriffsgröße (S) begrenzt und/oder geändert werden muss. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der wenigstens einen Sicherheitsgröße um eine dynamische Größe handelt, welche insbesondere in Echtzeit, ermittelt wird. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der dynamischen Sicherheitsgröße eine Ermittlung einer fahrdynamisch zulässigen Fahrdynamikgröße (SGG), insbesondere eines fahrdynamisch zulässigen Giermoments, insbesondere in Echtzeit, erfolgt. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrdynamisch zulässige Fahrdynamikgröße (SGG) in Abhängigkeit einer vorgegebenen, insbesondere von einem Nutzer des Fahrzeugs (1) einstellbaren, fahrdynamischen Zielvorgabe ermittelt wird. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt sind, insbesondere unabhängig voneinander, jeweils wenigstens eine Eingriffsgröße (S) zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), wobei zur Absicherung gegen Fehleingriffe die wenigstens eine Fahrdynamikgröße in Abhängigkeit aller Eingriffsgrößen (S) der Vielzahl von Fahrdynamikregelsysteme ermittelt wird. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Begrenzungsgröße ermittelt wird, in Abhängigkeit derer eine Begrenzung und/oder Änderung wenigstens einer Eingriffsgröße und bevorzugt mehrerer oder aller Eingriffsgrößen vorgenommen wird. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hierarchische Gewichtungsgrößen für die Fahrdynamikregelsysteme vorgegeben sind und die auslösbaren Eingriffe und/oder die ermittelten wenigstens einen Eingriffsgrößen (S) der verschiedenen Fahrdynamikregelsysteme in Abhängigkeit der hierarchischen Gewichtungsgrößen geändert und/oder begrenzt werden. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der wenigstens einen Eingriffsgröße (S) und bevorzugt die Ermittlung aller Eingriffsgrößen gemäß einer geringeren funktionalen Sicherheitskategorie, bevorzugt nur QM-abgesichert und/oder nicht-ASIL-D abgesichert, erfolgt als die Ermittlung der Sicherheitsgröße und/oder die Beurteilung, ob es sich bei dem wenigstens einen Eingriff um einen Fehleingriff handelt. Sicherheitseinrichtung (16) für ein Fahrzeug (1) mit wenigstens einem Fahrdynamikregelsystem, bevorzugt mit einer Vielzahl von Fahrdynamikregelsystemen, zur Absicherung des Fahrzeugs (1) gegen einen Fehleingriff des wenigstens einen Fahrdynamikregelsystems in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), wobei das wenigstens eine Fahrdynamikregelsystem dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens eine Eingriffsgröße (S), insbesondere eine Stellgröße (S), zu ermitteln, welche charakteristisch ist für wenigstens einen, von dem wenigstens einen Fahrdynamikregelsystem auslösbaren Eingriff in die Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung (16) dazu geeignet und bestimmt ist, zur Absicherung gegen einen Fehleingriff wenigstens eine Fahrdynamikgröße (GG), insbesondere eine für ein Giermoment und/oder ein Zusatzgiermoment charakteristische Größe, zu ermitteln, welche charakteristisch ist für eine, sich bei Auslösung des wenigstens einen Eingriffs ergebende Fahrdynamik des Fahrzeugs (1), und eine Beurteilung und/oder Freigabe zur Auslösung des wenigstens eines Eingriffs in Abhängigkeit der wenigstens einen ermittelten Fahrdynamikgröße (GG) vorzunehmen. Fahrzeug (1), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine Sicherheitseinrichtung (16) gemäß dem vorhergehenden Anspruch.
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