EP4655187A1 - Fahrdynamikregelung und fahrdynamikregelsystem für ein fahrzeug - Google Patents

Fahrdynamikregelung und fahrdynamikregelsystem für ein fahrzeug

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Publication number
EP4655187A1
EP4655187A1 EP24701383.2A EP24701383A EP4655187A1 EP 4655187 A1 EP4655187 A1 EP 4655187A1 EP 24701383 A EP24701383 A EP 24701383A EP 4655187 A1 EP4655187 A1 EP 4655187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
model
behavior
dynamics control
driving
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24701383.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian SCHNELLE
Markus Beisswenger
Markus Glaser
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4655187A1 publication Critical patent/EP4655187A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60W30/045—Improving turning performance
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    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/207—Steering angle of wheels

Definitions

  • the invention relates to a driving dynamics control system for a vehicle, a corresponding driving dynamics control system, and a corresponding computer program product.
  • a vehicle can have a driving dynamics control system.
  • the driving dynamics control system can control actuators of the vehicle in order to influence the driving dynamics of the vehicle.
  • the driving dynamics control system can read sensor signals from, for example, inertial sensors of the vehicle and, for example, in response to a skidding of the vehicle depicted in the sensor signals, control the actuators in order to counteract the skidding.
  • the inertia of the vehicle leads to a certain time delay in the occurrence of events, since the breakout can only be represented in the sensor signals when a corresponding movement of the vehicle actually takes place.
  • the vehicle dynamics control system can have a model-based feedforward control. Inputs from a driver of the vehicle are processed by a virtual replacement model of the vehicle and the actuators are controlled based on a calculated reaction of the model.
  • the model can predict that the vehicle will probably reach a limit range with predetermined inputs.
  • the vehicle dynamics control system can therefore pre-control actuators before the breakout is recognizable in the sensor signals.
  • EP 2 832 599 A1 describes a method and a device for operating a vehicle.
  • a conventional virtual replacement model cannot fully represent the behavior of a real vehicle because the conventional replacement model is preconfigured for all vehicles of a vehicle type or vehicle configuration. Individual differences between essentially identical vehicles, such as different tires and/or different loads, cannot be taken into account.
  • the actual behavior of the individual vehicle is evaluated during the journey and compared with a model behavior of the substitute model.
  • the individual characteristics of the vehicle are reflected in the individual actual behavior. If there are deviations between the actual behavior and the model behavior, the substitute model is changed to minimize these deviations.
  • a driving dynamics control system for a vehicle is proposed, wherein a feedforward control algorithm of the driving dynamics control system is parameterized using a model behavior of a virtual substitute model of the vehicle, wherein the model behavior of the substitute model is compared with a real behavior of the vehicle and the substitute model is adapted if the model behavior deviates from the real behavior.
  • a driving dynamics control for a vehicle can be carried out by a driving dynamics control system of the vehicle.
  • the driving dynamics control can in particular influence a lateral dynamics of the vehicle.
  • the lateral dynamics determine, for example, cornering behavior or yaw behavior of the vehicle.
  • the driving dynamics control system can comprise a feedforward control algorithm and a controller.
  • the driving dynamics control system can act on at least one actuator of the vehicle that influences the lateral dynamics.
  • the actuator can be, for example, a braking system of the vehicle.
  • the actuator can also be a rear axle steering.
  • the actuator can also be a controllable differential. These actuators can influence a yaw rate of the vehicle.
  • the feedforward control algorithm and the controller can each send control commands to at least one actuator.
  • the feedforward control algorithm acts proactively, while the controller acts reactively.
  • the feedforward control algorithm intervenes before something happens so that it doesn't happen.
  • the controller intervenes if it does happen.
  • the feedforward control algorithm requires prior knowledge about the expected driving behavior of the vehicle when given an input, such as a steering input, acceleration input and/or deceleration input.
  • This prior knowledge is mapped in a virtual substitute model of the vehicle.
  • the substitute model processes the same inputs as the vehicle and maps the driving behavior expected based on these inputs in a model behavior as an output.
  • Parameters of the model behavior can be input variables of the feedforward control algorithm.
  • the model behavior is compared with the actual behavior of the vehicle in response to these inputs. The actual behavior is referred to as real behavior. If the real behavior deviates from the model behavior, the substitute model is changed until the real behavior and the model behavior essentially match.
  • the real behavior can be observed using at least one current measured variable recorded on the vehicle.
  • the real behavior can be observed by an observer of the vehicle dynamics control system.
  • a measured variable can be represented, for example, in a sensor signal from a sensor of the vehicle.
  • the measured variable can be, for example, a yaw rate, a steering angle or a lateral acceleration.
  • the real behavior can be recognized in particular using several measured variables.
  • the at least one measured variable can be evaluated by the observer.
  • the observer can recognize the real behavior based on the at least one measured variable.
  • the real behavior is influenced by actual vehicle states.
  • the observer can observe the at least one measured variable and the input in order to recognize the actual vehicle states.
  • a vehicle state can be, for example, a center of gravity of the vehicle, a load of the vehicle, a tire state of the vehicle or a road state under the vehicle.
  • the actual vehicle states can be compared with model states of the substitute model and deviations between the vehicle states and the model states can be output as state corrections.
  • the vehicle states can be recognized by comparing at least one measured value with an ideal value that represents ideal behavior.
  • ideal behavior an ideal vehicle literally drives as if on rails in response to the input. Ideal behavior is unattainable in reality.
  • At least one model state of the replacement model can be adapted using a state correction for the model state.
  • Adaptable model states can be predefined.
  • Adaptable model states can be a selection of the model states of the replacement model.
  • a The direction of change of the state correction can be predetermined by an observed deviation of the real behavior from the model behavior.
  • a maximum of two model states can be adapted at the same time. By limiting the number of changes to two simultaneous changes, a clear connection between cause and effect can be observed. If more than two model states are changed, it is no longer possible to clearly determine which change led to which effect. If there are more than two adaptable model states, the model states to be adapted can be switched through iteratively.
  • the state correction can be limited to a predefined range of values around the current model state.
  • the state correction can be limited to a limited state correction.
  • the limitation can be carried out in a limiter of the vehicle dynamics control system. By limiting, excessive changes in the model states can be prevented. Larger changes can be made gradually. After each step-by-step change in the model states, the new model behavior can be compared with the real behavior in order to check whether the change was successful.
  • the value range can be set depending on the vehicle's driving situation.
  • the value range can be restricted, particularly when the vehicle approaches a limit range. If the vehicle dynamics control system intervenes to stabilize the vehicle, the state corrections can be omitted. This means that larger state corrections can only be made far away from the limit range. This ensures that a state correction does not change the model behavior into a critical or unstable range.
  • the state correction can be limited to physically reasonable values.
  • the reasonable values can be based on prior knowledge.
  • the reasonable values can be limited by reasonable limit values.
  • the limit values can ensure that the model behavior remains outside the critical or unstable range.
  • the method is preferably computer-implemented and can be implemented, for example, in software or hardware or in a hybrid form of software and hardware, for example in a driver assistance system.
  • the approach presented here further creates a driving dynamics control system for a vehicle, wherein the driving dynamics control system is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of the method presented here in corresponding devices.
  • the driving dynamics control system can be an electrical device with at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, and at least one interface and/or a communication interface for reading in or outputting data that is embedded in a communication protocol.
  • the computing unit can be, for example, a signal processor, a so-called system ASIC or a microcontroller for processing sensor signals and outputting data signals depending on the sensor signals.
  • the storage unit can be, for example, a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit.
  • the interface can be designed as a sensor interface for reading in the sensor signals from a sensor and/or as an actuator interface for outputting the data signals and/or control signals to an actuator.
  • the communication interface can be designed to read in or output the data wirelessly and/or via a cable.
  • the interfaces can also be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code that can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out, implement and/or control the steps of the method according to one of the embodiments described above, in particular when the program product or program is executed on a computer or device.
  • Fig. 1 shows a block diagram of a vehicle dynamics control system according to an embodiment
  • Fig. 2 shows a detail of a vehicle dynamics control system according to an embodiment.
  • Fig. 1 shows a block diagram of a vehicle dynamics control system 100 of a vehicle 102.
  • the vehicle dynamics control system 100 acts on at least one actuator of the vehicle 102 to influence a yaw rate of the vehicle 102.
  • the actuator can be, for example, a braking system of the vehicle 102, a steerable rear axle of the vehicle or a controllable torque vectoring axle of the vehicle.
  • the vehicle dynamics control system 100 has a pilot control 104 and a controller 106. Both the pilot control 104 and the controller 106 generate control commands for the actuator to influence a yaw rate.
  • a pilot control algorithm 108 of the pilot control 104 acts in a predictive manner and proactively issues control commands to prevent undesirable driving behavior of the vehicle 102. Should the vehicle nevertheless exhibit undesirable driving behavior, the controller 106 issues control commands to counteract the undesirable driving behavior.
  • the Feedforward control algorithm 108 and controller 106 are parameterized using a model behavior 110 of a virtual substitute model 112 of vehicle 102 by an online adaptation algorithm 114.
  • the model behavior 110 of the replacement model 112 is compared with a real behavior 116 of the vehicle 102. Based on a result of the comparison, the replacement model 112 is adapted in order to bring the model behavior 110 as close as possible to the real behavior 116.
  • the online adaptation algorithm 114 reads in at least one model state 118 of the replacement model 112 and, based on the result of the comparison, outputs a state correction 120 for this model state 118 in order to adapt the replacement model 112.
  • At least one measurement variable 124 recorded on the vehicle 102 by a measuring device 122 is evaluated by the online adaptation algorithm 114 in order to recognize the real behavior 116.
  • the model behavior 110 can be derived from output variables of the substitute model 112 and/or the model states 118.
  • Fig. 2 shows a detail of a vehicle dynamics control system 100 according to an embodiment.
  • the detail shows the online adaptation algorithm 114 from Fig. 1.
  • the online adaptation algorithm 114 has a model-based observer 200 for observing the measured variables 124 and model states 118.
  • the observer 200 determines the state correction 120 from the observed measured variables 124 and observed model states 118.
  • the online adaptation algorithm 114 has a limitation 202.
  • the limitation 202 reads in the unlimited state correction 120 and limits the state correction 120 to prevent excessive changes to the replacement model.
  • the unlimited state correction 120 is limited to realistic values to obtain the limited state correction 120.
  • the limitation 202 limits the state correction
  • state corrections 120 are at least limited when the vehicle is in an unstable driving state.
  • the limitation 202 therefore limits the state correction 120 when the vehicle dynamics control system 100 is active.
  • vehicle dynamics control systems for ensuring vehicle stability typically have a model-based approach with fixed parameters for controlling lateral dynamics. As a rule, the parameters are determined once and then stored in the control unit code. This means a firmly defined or applied model behavior.
  • Typical vehicle dynamics models are linear and non-linear single-track models with the states yaw rate and slip angle.
  • the driving dynamics models have a two-degree-of-freedom structure with feedforward (FF) and controller (FB), as described, for example, in EP 2 832 599 A1.
  • the control loop is typically closed via the yaw rate.
  • Deviations between reality and the model always occur. Typical reasons for this are, for example, tire variations (wear, model, summer/winter tires, ...), loading variations (empty, full, high center of gravity, %), road disturbances, model inaccuracies (dynamics not taken into account, unknown coefficient of friction) and road inclinations in the transverse direction. These uncertainties lead to deviations between the target and actual yaw rate.
  • the interventions of the feedforward control mean that no feedback interventions are required, as the actual and target yaw rates match. This means that the hardware load can be reduced. Furthermore, control thresholds can be reduced, which leads to greater performance in the application.
  • the real-time adaptation of the vehicle model to reality is carried out using a model-based observer approach.
  • the observer constantly compares the measurable states of the real vehicle with the states of the vehicle model and, based on this and on physical models, estimates the level of disturbances to the states (beta, dPsi) and corrects them so that they better match the real vehicle behavior.
  • the effect of the sum of all uncertainties in the model is corrected.
  • the vehicle can thus be directly recognized and modeled.
  • the approach presented here describes an online adaptation algorithm that adapts the vehicle model to the real vehicle in real time using a model-based observer approach.
  • the algorithm uses the measured variables such as yaw rate, steering angle and lateral acceleration and the states of the feedforward vehicle model. Based on this information, the algorithm calculates the appropriate state corrections for the vehicle model so that it better fits the current environment.
  • the algorithm consists of two blocks.
  • the first block is the model-based observer.
  • the second block is the limitation calculation.
  • a calculation rule is derived on the basis of the physical equations underlying the vehicle, which compares the model states with the measured variables and calculates the necessary corrections to adapt the model states to the actual states.
  • a band is calculated in real time using predefined uncertainties and physical estimates, in which the disturbance variables and thus the state corrections can move to a maximum.
  • This band also depends on the extent to which the vehicle is in the application case. This ensures that the algorithm only corrects in the non-application case and guarantees robustness and in the Use case still allows an application of the target behavior and feedback.
  • Blocks 104 to 106 represent the standard control loop structure, as also described in EP 2 832 599 A1.
  • Block 114 refers to the extension described here for online adaptation of the vehicle model.
  • block 114 consists of a model-based observer 200 and a limitation calculation 202.
  • the approach presented here allows the target yaw rate to be adjusted directly (immediately after the uncertainty is imposed) when physical vehicle parameters vary.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug (102), wobei ein Vorsteuerungsalgorithmus (108) der Fahrdynamikregelung unter Verwendung eines Modellverhaltens (110) eines virtuellen Ersatzmodells (112) des Fahrzeugs (102) parametriert wird, wobei das Modellverhalten (110) des Ersatzmodells (112) mit einem Realverhalten (116) des Fahrzeugs (102) verglichen wird und das Ersatzmodell (112) adaptiert wird, wenn das Modellverhalten (110) von dem Realverhalten (116) abweicht.

Description

Beschreibung
Fahrdynamikregelung und Fahrdynamikregelsystem für ein Fahrzeug
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug, ein entsprechendes Fahrdynamikregelsystem, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Stand der Technik
Ein Fahrzeug kann ein Fahrdynamikregelsystem aufweisen. Das Fahrdynamikregelsystem kann Aktoren des Fahrzeugs ansteuern, um eine Fahrdynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen. Das Fahrdynamikregelsystem kann dazu Sensorsignale von beispielsweise Inertialsensoren des Fahrzeugs einlesen und beispielsweise ansprechend auf ein in den Sensorsignalen abgebildetes Ausbrechen des Fahrzeugs die Aktoren ansteuern, um dem Ausbrechen entgegenzuwirken.
Dabei führt eine Trägheit des Fahrzeugs zu einem gewissen Zeitversatz zu auftretenden Ereignissen, da das Ausbrechen in den Sensorsignalen erst abgebildet werden kann, wenn tatsächlich eine entsprechende Bewegung des Fahrzeugs stattfindet.
Um dem entgegenzuwirken, kann das Fahrdynamikregelsystem eine modellbasierte Vorsteuerung aufweisen. Dabei werden Eingaben eines Fahrers des Fahrzeugs von einem virtuellen Ersatzmodell des Fahrzeugs verarbeitet und basierend auf einer berechneten Reaktion des Modells die Aktoren angesteuert. Das Modell kann dabei voraussagen, dass das Fahrzeug bei vorbestimmten Eingaben voraussichtlich in einen Grenzbereich kommen wird. Das Fahrdynamikregelsystem kann also bereits Aktoren vorsteuern, bevor das Ausbrechen in den Sensorsignalen erkennbar ist.
Die EP 2 832 599 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug, ein entsprechendes Fahrdynamikregelsystem, sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Vorteile der Erfindung
Ein herkömmliches virtuelles Ersatzmodell kann ein Verhalten eines realen Fahrzeugs nicht vollständig abbilden, da das herkömmliche Ersatzmodell für alle Fahrzeuge eines Fahrzeugtyps beziehungsweise einer Fahrzeugkonfiguration vorkonfiguriert ist. Individuelle Unterschiede zwischen an sich gleichen Fahrzeugen, wie unterschiedliche Reifen und/oder unterschiedliche Beladung können so nicht berücksichtigt werden.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird ein tatsächliches Verhalten des Individuellen Fahrzeugs während der Fahrt ausgewertet und mit einem Modellverhalten des Ersatzmodells verglichen. Die individuellen Eigenheiten des Fahrzeugs werden in dem individuellen tatsächlichen Verhalten abgebildet. Bei Abweichungen zwischen dem tatsächlichen Verhalten und dem Modellverhalten wird das Ersatzmodell verändert, um diese Abweichungen zu minimieren.
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann das Ersatzmodell die individuellen Eigenheiten des Fahrzeugs abbilden und so das Verhalten des Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit vorherbestimmen. Dieses erwartete Verhalten wird auch im fahrdynamischen Grenzbereich das tatsächliche Verhalten sehr gut abbilden. Dadurch kann das erwartete Verhalten vorteilhafterweise zum Parametrieren eines Vorsteuerungsalgorithmus einer Fahrdynamikregelung verwendet werden. Es wird eine Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei ein Vorsteuerungsalgorithmus der Fahrdynamikregelung unter Verwendung eines Modellverhaltens eines virtuellen Ersatzmodells des Fahrzeugs parametriert wird, wobei das Modellverhalten des Ersatzmodells mit einem Realverhalten des Fahrzeugs verglichen wird und das Ersatzmodell adaptiert wird, wenn das Modellverhalten von dem Realverhalten abweicht.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Eine Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug kann durch ein Fahrdynamikregelsystem des Fahrzeugs ausgeführt werden. Die Fahrdynamikregelung kann insbesondere eine Querdynamik des Fahrzeugs beeinflussen. Die Querdynamik bestimmt beispielsweise ein Kurvenverhalten beziehungsweise ein Gierverhalten des Fahrzeugs. Das Fahrdynamikregelsystem kann einen Vorsteuerungsalgorithmus und einen Regler umfassen. Das Fahrdynamikregelsystem kann auf zumindest einen die Querdynamik beeinflussenden Aktor des Fahrzeugs wirken. Der Aktor kann beispielsweise ein Bremssystem des Fahrzeugs sein. Der Aktor kann auch eine Hinterachslenkung sein. Ebenso kann der Aktor ein steuerbares Differenzial sein. Diese Aktoren können eine Gierrate des Fahrzeugs beeinflussen.
Der Vorsteuerungsalgorithmus und der Regler können jeweils Steuerbefehle an den zumindest einen Aktor senden. Der Vorsteuerungsalgorithmus wirkt dabei proaktiv, während der Regler reaktiv wirkt. Der Vorsteuerungsalgorithmus greift also ein, bevor etwas passiert, damit es nicht passiert. Der Regler greift ein, wenn es doch passiert ist.
Der Vorsteuerungsalgorithmus benötigt zum proaktiven Eingreifen Vorwissen über ein zu erwartendes Fahrverhalten des Fahrzeugs bei einer Eingabe, wie beispielsweise einer Lenkeingabe, Beschleunigungseingabe und/oder Verzögerungseingabe. Dieses Vorwissen ist in einem virtuellen Ersatzmodell des Fahrzeugs abgebildet. Das Ersatzmodell verarbeitet die gleichen Eingaben wie das Fahrzeug und bildet das aufgrund dieser Eingaben erwartete Fahrverhalten in einem Modellverhalten als Ausgabe ab. Parameter des Modellverhaltens können Eingangsgrößen des Vorsteuerungsalgorithmus sein. Hier wird das Modellverhalten mit einem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeugs auf diese Eingaben verglichen. Das tatsächliche Verhalten wird dabei als Realverhalten bezeichnet. Wenn das Realverhalten von dem Modellverhalten abweicht, wird das Ersatzmodell verändert, bis das Realverhalten und das Modellverhalten im Wesentlichen übereinstimmen.
Das Realverhalten kann unter Verwendung zumindest einer am Fahrzeug erfassten aktuellen Messgröße beobachtet werden. Das Realverhalten kann von einem Beobachter des Fahrdynamikregelsystems beobachtet werden. Eine Messgröße kann beispielsweise in einem Sensorsignal eines Sensors des Fahrzeugs abgebildet sein. Die Messgröße kann beispielsweise eine Gierrate, ein Lenkwinkel oder eine Querbeschleunigung sein. Das Realverhalten kann insbesondere unter Verwendung mehrerer Messgrößen erkannt werden. Die zumindest eine Messgröße kann durch den Beobachter ausgewertet werden. Der Beobachter kann das Realverhalten basierend auf der zumindest einen Messgröße erkennen. Das Realverhalten wird durch tatsächliche Fahrzeugzustände beeinflusst. Der Beobachter kann die zumindest eine Messgröße und die Eingabe beobachten, um die tatsächlichen Fahrzeugzustände zu erkennen. Ein Fahrzeugzustand kann beispielsweise eine Schwerpunktlage des Fahrzeugs, eine Zuladung des Fahrzeugs, ein Reifenzustand des Fahrzeugs oder ein Fahrbahnzustand unter dem Fahrzeug sein. Die tatsächlichen Fahrzeugzustände können mit Modellzuständen des Ersatzmodells verglichen werden und Abweichungen zwischen den Fahrzeugzuständen und den Modellzuständen als Zustandskorrekturen ausgegeben werden.
Die Fahrzeugzustände können erkannt werden, indem die zumindest eine Messgröße mit einem ein Idealverhalten abbildenden Idealwert verglichen wird. Bei dem Idealverhalten fährt ein Idealfahrzeug ansprechend auf die Eingabe sprichwörtlich wie auf Schienen. Das Idealverhalten ist in der Realität unerreichbar.
Zumindest ein Modellzustand des Ersatzmodells kann unter Verwendung einer Zustandskorrektur für den Modellzustand adaptiert werden. Dabei können adaptierbare Modellzustände vordefiniert sein. Adapierbare Modellzustände können eine Auswahl der Modellzustände des Ersatzmodells sein. Eine Änderungsrichtung der Zustandskorrektur kann durch eine beobachtete Abweichung des Realverhaltens vom Modellverhalten vorbestimmt sein.
Maximal zwei Modellzustände können gleichzeitig adaptiert werden. Durch eine Begrenzung auf zwei simultane Änderungen kann ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung beobachtet werden. Bei einer Änderung von mehr als zwei Modellzuständen kann nicht mehr eindeutig bestimmt werden, welche Änderung zu welcher Wirkung geführt hat. Bei mehr als zwei adaptierbaren Modellzuständen können die jeweils zu adaptierenden Modellzustände iterativ durchgewechselt werden.
Die Zustandskorrektur kann auf einen vordefinierten Wertebereich um den aktuellen Modellzustand limitiert werden. Die Zustandskorrektur kann auf eine limitierte Zustandskorrektur limitiert werden. Das Limitieren kann in einem Limitierer des Fahrdynamikregelsystems erfolgen. Durch das Limitieren können zu große Veränderungen der Modellzustände verhindert werden. Größere Änderungen können schrittweise erfolgen. Nach jeder schrittweisen Änderung der Modellzustände kann das neue Modellverhalten mit dem Realverhalten verglichen werden, um einen Erfolg der Änderung zu überprüfen.
Der Wertebereich kann abhängig von einer Fahrsituation des Fahrzeugs eingestellt werden. Der Wertebereich kann dabei insbesondere bei einer Annäherung des Fahrzeugs an einen Grenzbereich eingeschränkt werden. Wenn das Fahrdynamikregelsystem stabilisierend eingreift, können die Zustandskorrekturen unterbleiben. Dadurch können größere Zustandskorrekturen nur weit weg vom Grenzbereich erfolgen. So kann sichergestellt werden, dass eine Zustandskorrektur das Modellverhalten nicht in einen kritischen oder instabilen Bereich verändert.
Die Zustandskorrektur kann auf physikalisch sinnvolle Werte limitiert werden. Die sinnvollen Werte können auf Vorwissen basieren. Die sinnvollen Werte können durch sinnvolle Grenzwerte begrenzt werden. Die Grenzwerte können einen Verbleib des Modellverhaltens außerhalb des kritischen oder instabilen Bereichs sicherstellen.
Das Verfahren ist vorzugsweise computerimplementiert und kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Fahrerassistenzsystem implementiert sein. Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Fahrdynamikregelsystem für ein Fahrzeug, wobei das Fahrdynamikregelsystem dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
Das Fahrdynamikregelsystem kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Steuergeräts und des Verfahrens in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrdynamikregelsystems gemäß einem Ausführungsbespiel; und
Fig. 2 zeigt ein Detail eines Fahrdynamikregelsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrdynamikregelsystems 100 eines Fahrzeugs 102. Das Fahrdynamikregelsystem 100 wirkt zum Beeinflussen einer Gierrate des Fahrzeugs 102 auf zumindest einen Aktor des Fahrzeugs 102. Der Aktor kann beispielsweise ein Bremssystem des Fahrzeugs 102, eine lenkbare Hinterachse des Fahrzeugs oder eine ansteuerbare Torque Vectoring Achse des Fahrzeugs sein.
Das Fahrdynamikregelsystem 100 weist eine Vorsteuerung 104 und einen Regler 106 auf. Sowohl die Vorsteuerung 104 als auch der Regler 106 erzeugen zum Beeinflussen einer Gierrate Steuerbefehle für den Aktor. Ein Vorsteuerungsalgorithmus 108 der Vorsteuerung 104 wirkt dabei vorausschauend und gibt proaktiv Steuerbefehle aus, um ein unerwünschtes Fahrverhalten des Fahrzeugs 102 zu verhindern. Sollte das Fahrzeug trotzdem ein unerwünschtes Fahrverhalten zeigen, gibt der Regler 106 Steuerbefehle aus, um dem unerwünschten Fahrverhalten entgegenzuwirken. Um die Steuerbefehle möglichst gut auf das Fahrzeug 102 abzustimmen, werden der Vorsteuerungsalgorithmus 108 und der Regler 106 unter Verwendung eines Modellverhaltens 110 eines virtuellen Ersatzmodells 112 des Fahrzeugs 102 durch einen Online-Adaptionsalgorithmus 114 parametriert.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird das Modellverhalten 110 des Ersatzmodells 112 mit einem Realverhalten 116 des Fahrzeugs 102 verglichen. Basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs wird das Ersatzmodell 112 adaptiert, um das Modellverhalten 110 möglichst nahe an das Realverhalten 116 anzunähern.
In einem Ausführungsbeispiel liest der Online-Adaptionsalgorithmus 114 zumindest einen Modellzustand 118 des Ersatzmodells 112 ein und gibt basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs eine Zustandskorrektur 120 für diesen Modellzustand 118 aus, um das Ersatzmodell 112 zu adaptieren.
In einem Ausführungsbeispiel wird zumindest eine am Fahrzeug 102 durch eine Messeinrichtung 122 erfasste Messgröße 124 durch den Online- Adaptionsalgorithmus 114 ausgewertet, um das Realverhalten 116 zu erkennen. Das Modellverhalten 110 kann aus Ausgabegrößen des Ersatzmodells 112 und/oder den Modellzuständen 118 abgeleitet werden.
Fig. 2 zeigt ein Detail eines Fahrdynamikregelsystems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Detail zeigt den Online-Adaptionsalgorithmus 114 aus Fig. 1. Hier weist der Online-Adaptionsalgorithmus 114 einen modellbasierten Beobachter 200 zum Beobachten der Messgrößen 124 und Modellzustände 118 auf. Der Beobachter 200 bestimmt aus den beobachteten Messgrößen 124 und beobachteten Modellzuständen 118 die Zustandskorrektur 120.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Online-Adaptionsalgorithmus 114 eine Limitierung 202 auf. Die Limitierung 202 liest die unlimitierte Zustandskorrektur 120 ein und begrenzt die Zustandskorrektur 120, um zu starke Änderungen am Ersatzmodell zu verhindern.
In einem Ausführungsbeispiel wird die unlimitierte Zustandskorrektur 120 auf realistische Werte begrenzt, um die limitierte Zustandskorrektur 120 zu erhalten.
In einem Ausführungsbeispiel begrenzt die Limitierung 202 die Zustandskorrektur
120 in Abhängigkeit von einem aktuellen Stabilitätszustand des Fahrzeugs. So werden Zustandskorrekturen 120 zumindest begrenzt, wenn sich das Fahrzeug in einem instabilen Fahrzustand befindet Die Limitierung 202 begrenzt die Zustandskorrektur 120 also, wenn das Fahrdynamikregelsystem 100 aktiv ist.
Nachfolgend werden mögliche Ausgestaltungen der Erfindung nochmals zusammengefasst bzw. mit einer geringfügig anderen Wortwahl dargestellt.
Es wird eine Online-Adaption von modellbasierten Fahrdynamikregelungen zur Steigerung von Performance und Robustheit vorgestellt.
Fahrdynamikregelsysteme zur Sicherung der Fahrzeugstabilität weisen heute typischerweise einen modellbasierten Ansatz mit festen Parametern zur Regelung der Querdynamik auf. In der Regel werden die Parameter einmalig bestimmt und dann fest im Steuergerätecode abgelegt. Dies bedeutet ein fest definiertes bzw. appliziertes Modellverhalten. Typische Fahrdynamikmodelle sind dabei lineare und nichtlineare Einspurmodelle mit den Zuständen Gierrate und Schwimmwinkel.
Die Fahrdynamikmodelle weisen eine Zwei-Freiheitsgrade-Struktur mit Vorsteuerung (Feedforward, FF) und Regler (Feedback, FB) auf, wie sie beispielsweise in der EP 2 832 599 A1 beschrieben ist. Der Regelkreis wird dabei typischerweise über die Gierrate geschlossen. Abweichungen zwischen Realität und Modell treten immer auf. Typische Gründe dafür sind beispielsweise Reifenvarianzen (Abnutzung, Modell, Sommer-/Winterreifen, ...), Beladungsvarianzen (leer, voll, hoher Schwerpunkt, ...), Straßenstörungen, Modellungenauigkeiten (nicht berücksichtigte Dynamik, unbekannter Reibwert) und Fahrbahnneigungen in Querrichtung. Diese Unsicherheiten führen zu Abweichungen zwischen Soll- und Istgierrate.
Dadurch kann es zu Fehlanregelungen über den Reglerpfad kommen. Dies wird durch erhöhte Anregelschwellen kompensiert. Dies kann im Anwendungsfall zu einer verzögerten Anregelung und somit reduzierter Performance führen. Außerdem kann der Vorsteuerpfad das Führungsverhalten nicht mehr vollständig gewährleisten, da das Modell und damit die Zustände nicht zur Realität passen.
Der hier vorgestellte Ansatz erweitert die in der EP 2 832 599 A1 beschriebene Fahrdynamikregelung um die Möglichkeit der Echtzeit-Anpassung an die aktuellen Gegebenheiten. Dabei werden Ungenauigkeiten des zu regelnden Systems (z.B. Reifen, Alterung, Beladung) berücksichtigt Daraus ergibt sich eine erhöhte Modellgültigkeit im Vergleich zur EP 2 832 599 A1 und damit ein verbessertes Führungsverhalten über den Vorsteuerpfad.
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein gezieltes, frühzeitiges Eingreifen der Vorsteuerung ermöglicht werden, um ein gewünschtes Fahrverhalten aufzuprägen. Die Vorsteuerung ist dadurch wesentlich effektiver. Harte, unkomfortable Reglereingriffe werden verhindert. Weiterhin ergibt sich eine erhöhte Robustheit gegenüber Fehlanregelungen beim normalen Fahren.
Durch die Eingriffe der Vorsteuerung sind keine Feedback- Eingriffe erforderlich, da Ist- und Soll-Gierrate zusammenpassen. So kann die Hardware-Last reduziert werden. Weiterhin können Anregelschwellen verkleinert werden, was im Anwendungsfall zu größerer Performance führt.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz erfolgt die Echtzeitanpassung des Fahrzeugmodells an die Realität über einen modellbasierten Beobachteransatz. Der Beobachter vergleicht dabei permanent die messbaren Zustände des realen Fahrzeugs mit den Zuständen des Fahrzeugmodells und schätzt darauf basierend und auf Basis physikalischer Modelle die Höhe der Störungen auf die Zustände (beta, dPsi) und korrigiert diese so, dass sie besser zum echten Fahrzeugverhalten passen. Dadurch wird das Modellverhalten in Echtzeit dem Istverhalten angepasst. Es wird die Auswirkung der Summe aller Unsicherheiten im Modell korrigiert.
Der Beobachter darf sich dabei nur im Rahmen vorab definierter Unsicherheiten bewegen. Diese basieren auf physikalischen Abschätzungen über den Einfluss verschiedenster Störungen auf die Dynamik, wie z.B. dem Einfluss von Reifenvarianzen. Diese Abschätzungen gelten für den linearen Bereich, d.h. bei großen Schräglaufwinkeln werden diese automatisch sehr klein. Dadurch kann jedes Projekt individuell einstellen, welche Störungen in welchem Umfang auftreten. Der Beobachter bleibt beim normalen Fahren somit immer innerhalb des definierten Unsicherheitsbands und kann die Zustände vollständig korrigieren. So kann keine Regelabweichung entstehen, Fehlanregelungen werden vermieden und modellierte Zustände bleiben länger gültig, d.h. die Vorsteuerung kann länger das gewünschte Führungsverhalten aufprägen. Im Anwendungsfall können die Störungen durch dynamische Effekte so groß werden, dass sie deutlich größer als das Unsicherheitsband sind. Dann können die Störungen limitiert werden. Die Limitierung kann so weit gehen, dass gar keine Störung im Anwendungsfall mehr zugelassen wird. So ist die Applikation des Sollverhaltens (Sollgierrate) weiterhin möglich, da diese nicht durch den Beobachteransatz beeinflusst wird. Die Applikation über Feedback ist dabei weiterhin möglich.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz erfolgt die Anpassung im Vergleich zu bekannten Parameteradaptionen (z.B. vch) wesentlich schneller. Der Einfluss von Straßenstörungen, wie Schlaglöcher, Unebenheiten und Reibwertwechsel auf das
Fahrzeug kann somit direkt erkannt und modelliert werden.
Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt einen Online-Adaptions-Algorithmus, der das Fahrzeugmodell in Echtzeit über einen modellbasierten Beobachteransatz an das reale Fahrzeug anpasst. Für den Algorithmus werden zum einen die Messgrößen wie Gierrate, Lenkwinkel und Querbeschleunigung und zum anderen die Zustände des Vorsteuerung-Fahrzeugmodells verwendet. Auf Basis dieser Informationen errechnet der Algorithmus die passenden Zustandskorrekturen für das Fahrzeugmodell, sodass dieses besser zur aktuellen Umgebung passt.
Der Algorithmus besteht aus zwei Blöcken. Ein erster Block ist der modellbasierte Beobachter. Der zweite Block ist die Limitierungsberechnung.
In dem modellbasierten Beobachter wird auf Basis der dem Fahrzeug zu Grunde liegenden physikalischen Gleichungen eine Berechnungsvorschrift hergeleitet, die die Modellzustände mit den Messgrößen abgleicht und daraus die nötigen Korrekturen berechnet, um die Modellzustände an die Ist-Zustände anzupassen.
In der Limitierungsberechnung wird in Echtzeit über vorab definierte Unsicherheiten und physikalische Abschätzungen ein Band errechnet, in dem sich die Störgrößen und damit die Zustandskorrekturen maximal bewegen können. Dieses Band ist zudem noch abhängig davon, inwieweit das Fahrzeug sich im Anwendungsfall befindet. Damit ist sichergestellt, dass der Algorithmus nur im Nicht-Anwendungsfall korrigiert und für Robustheit garantiert und im Anwendungsfall weiterhin eine Applikation des Sollverhaltens und des Feedbacks ermöglicht.
Die Blöcke 104 bis 106 stellen die Standardregelkreisstruktur dar, wie sie auch in der EP 2 832 599 A1 beschrieben ist. Der Block 114 bezieht sich auf die hier beschriebene Erweiterung zur Online-Adaption des Fahrzeugmodells. Im Detail besteht der Block 114 aus einem modellbasierten Beobachter 200 und einer Limitierungsberechnung 202.
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird die Sollgierrate bei einer Variation physikalischer Fahrzeugparameter direkt (sofort nach Aufprägen der Unsicherheit) nachgeführt.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Ansprüche
1 . Fahrdynamikregelung für ein Fahrzeug (102), wobei ein Vorsteuerungsalgorithmus (108) der Fahrdynamikregelung unter Verwendung eines Modellverhaltens (110) eines virtuellen Ersatzmodells (112) des Fahrzeugs (102) parametriert wird, wobei das Modellverhalten
(110) des Ersatzmodells (112) mit einem Realverhalten (116) des Fahrzeugs (102) verglichen wird und das Ersatzmodell (112) adaptiert wird, wenn das Modellverhalten (110) von dem Realverhalten (116) abweicht.
2. Fahrdynamikregelung gemäß Anspruch 1 , bei der das Realverhalten (116) unter Verwendung zumindest einer am Fahrzeug (102) erfassten aktuellen Messgröße (124) beobachtet wird.
3. Fahrdynamikregelung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Modellzustand (118) des Ersatzmodells (112) unter Verwendung einer Zustandskorrektur (120) für den Modellzustand (118) adaptiert wird.
4. Fahrdynamikregelung gemäß Anspruch 3, bei der maximal zwei Modellzustände (118) gleichzeitig adaptiert werden.
5. Fahrdynamikregelung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, bei der die Zustandskorrektur (120) auf einen vordefinierten Wertebereich um den Modellzustand (118) limitiert wird.
6. Fahrdynamikregelung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der der Wertebereich abhängig von einer Fahrsituation des Fahrzeugs (102) eingestellt wird.
7. Fahrdynamikregelung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Zustandskorrektur (120) auf physikalisch sinnvolle Werte limitiert wird.
8. Fahrdynamikregelsystem (100), wobei das Fahrdynamikregelsystem (100) dazu konfiguriert ist, die Fahrdynamikregelung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in entsprechenden Einrichtungen auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
9. Computerprogrammprodukt, das dazu eingerichtet ist, einen Prozessor bei Ausführung des Computerprogrammprodukts dazu anzuleiten, die Fahrdynamikregelung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 9 gespeichert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3889469B2 (ja) * 1997-02-12 2007-03-07 本田技研工業株式会社 車両の操舵装置
US10152037B2 (en) * 2013-07-09 2018-12-11 Ford Global Technologies, Llc System and method for feedback error learning in non-linear systems
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