WO2009129890A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines korrigierenden lenkmoments - Google Patents

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WO2009129890A1
WO2009129890A1 PCT/EP2009/001727 EP2009001727W WO2009129890A1 WO 2009129890 A1 WO2009129890 A1 WO 2009129890A1 EP 2009001727 W EP2009001727 W EP 2009001727W WO 2009129890 A1 WO2009129890 A1 WO 2009129890A1
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steering torque
driver
steering
torque
departure warning
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PCT/EP2009/001727
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French (fr)
Inventor
Michael Rohlfs
Sven Chlosta
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a corrective steering torque, which is applied to the steering of a motor vehicle in order to keep the vehicle in the lane, as well as a corresponding device, i. a lane departure warning, according to the preamble of claim 1 and of claim 13.
  • Lane departure warning systems of motor vehicles which fall under the genus driver assistance systems, try to steer the vehicle in an unintentional leaving the lane back to the lane back and support in a lane change intended by the driver this when changing lanes or at least not counteract the lane change.
  • a generic lane departure warning system is known, for example, from DE 10 2005 024 382 A1.
  • This document describes a lane departure warning system for motor vehicles which includes a sensor device for detecting lanes on the road, a control device which exerts a force on the steering of the vehicle via an actuator in order to keep the vehicle on track, and also a device for recognizing a lane change intent of the driver, wherein the control device is adapted to modify the force exerted on the steering force asymmetrically in the sense of a slight lane change when detected lane change intent. Detection of the lane change intent of the driver can be inferred, for example, from the actuation of the flashing signal.
  • the invention is therefore based on the object to develop a method and a device which on the one hand supports the driver in an unintentional leaving the lane by a corrective steering torque and on the other hand “disturbs" the driver in an intended leaving the lane as little as possible.
  • a controller steering torque is generated, wherein the corrective steering torque is formed by the difference of the governing steering torque and the amount of a driver's steering torque generated by the driver.
  • the basic idea of the invention is therefore that the regulator steering torque generated by the lane departure warning is reduced by the amount with which the driver counteracts.
  • the difference between the governor steering torque and the amount of driver steering torque (MF) generated by the driver is greater than or equal to zero. Consequently, the corrective steering torque and the governor steering torque have the same sign, and since the governor steering torque is greater than zero, the corrective steering torque can not change sign and will therefore be maximally reduced to zero steering torque, as shown in the following example:
  • the controller steering torque and the driver steering torque preferably have different signs, which means that controller steering torque and driver steering torque work against each other. Furthermore, the driver steering torque (MF) in the difference calculation can be acted upon by a factor from the closed interval [0, 2]. In other words
  • a minimum sink value determines the detectability of the steering intervention when deflecting.
  • the driver's steering torque is reduced by a minimum steering torque before being linked to the governor steering torque, as illustrated by the following example:
  • the controller steering torque is preferably gradient-limited and / or the maximum value of the controller steering torque is limited, for example to 3 Nm.
  • the driver steering torque is gradientenbe ancestral and / or its maximum value is limited.
  • the limit of the maximum value of the driver steering torque is equal to the limit of the maximum value of the controller steering torque plus the above-mentioned minimum steering torque, so that the resulting corrective steering torque can be reduced to the value zero, as the following example shows:
  • the gradient limitation of the controller steering torque and the gradient limitation of the driver steering torque are identical. This ensures that a "nice" deflection behavior is generated, since the identical gradient limitation avoids a sudden change in the deflection behavior.
  • the structure of the driver steering torque which is subtracted from the governor steering moment, with the same Gradientenbegrenzung as the governor steering torque, for example, the structure of 0 Nm to 2 Nm with a Gradientenbegrenzung of 5 Nm / s.
  • the degradation of the driver's steering torque and thus preferably the degradation of the governor steering torque should be much slower, for example, from 2 Nm to 0 Nm with a gradient limit of 0.3 Nm / s. This prevents the build-up of too much resulting corrective steering torque for this situation and thus prevents the vehicle from "snapping back" into the traffic lane.
  • the deflection when cornering ie, driving on the inside of the curve
  • the deflection when cornering is facilitated by the above-explained strategy, since the driver must apply a steering torque when cornering, against one in the Lane directed corrective steering intervention acts.
  • the lane departure warning system may have a device for deactivating the oversteering behavior, whereby the regulator steering torque of the lane departure warning is exerted on the steering of the motor vehicle.
  • 1 is a block diagram of the reduction of the controller steering torque to the driver steering torque
  • Fig. 3 is a block diagram of the calculation of a Kurvenschmoments for correction for curve inner sides
  • Fig. 4 is an extension of the method shown in Fig. 1.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the basic idea of the method according to the invention for determining the corrective steering torque.
  • the input variables of the method are a driver steering torque MF, which may preferably be gradientenbe oversight, and a minimum steering torque MM, ie, the residual torque that can not be "steered away" by the driver.
  • These input variables are each fed to an absolute value generator 1 and 3, where they are subjected to an amount formation, symbolized by IuI.
  • the driver steering torque MF as gradient-limited driver steering torque is to be understood. This is not the case here with respect to FIG. 1, but the driver steering torque MF can also mean the driver steering torque exerted directly by the driver without limitation.
  • the amounts of these input variables MF and MH are then fed to an adder 3, in which the minimum steering torque MM is subtracted from the driver steering torque MF.
  • the amounts are applied to the corresponding sign, so that there is a formation of the difference between the preferably gradient-limited driver steering torque MF and the minimum residual steering torque MM.
  • This steering torque difference is optionally limited to a maximum value in a subsequent saturation limiter 4 and subsequently fed to a further adder 5.
  • Another input variable is the regulator steering torque MR, which is subjected to a magnitude formation in an absolute value generator 6.
  • the difference between the amount of the regulator steering torque MR and the saturation-limited steering torque difference is formed so that the absolute value of the corrective steering torque already results at this point.
  • the sign of the controller steering torque MR is determined in a sign generator 8, which is multiplied in a multiplier 9 with the amount of corrective steering torque.
  • the signed corrective steering torque is supplied to an input E1 of a switch 10.
  • This switch has three inputs E1, E2 and E3 and an output A, wherein the switch 10 is controlled by the logic input E2. It is decided which of the inputs E1 or E3 is applied to the output A via the Boolean variable applied to the logic input E2. If the input E2 is assigned a logical "one", then the result applied to the input E1 is switched to the output A and is again subjected to a limitation 11 and to a gradient limitation 13. As an output signal is the corrective steering torque MK for further use.
  • the Boolean variable applied to the logic input E2 of the switch 10 is formed via an "AND" -connection 13.
  • the input variables of the "AND” link 13 are formed by the following Boolean variables: SIGN: "one”, if the steering control torque MR and the current driver steering torque MF have different signs, ie the controller and the hand-driver torque have the opposite effect, "zero" with the same sign,
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the method for asymmetrical limitation of the driver's steering torque MF, which is used in Fig. 1 as an input.
  • An asymmetrical limitation of the driver's steering torque means that the structure of a driver's steering torque has a different gradient limitation than the reduction of a driver's steering torque.
  • the driver steering torque MFD directly generated by the driver is supplied as an input variable to a gradient limiter 20.
  • This Gradientenbeskyr 20 is supplied via another input, the current value of the gradient limit GL or GH, where GL means the low limit value and GH the high limit value.
  • the lower limit is 0.3 Nm while the upper limit is 5 Nm.
  • the selection of the respective limit value GL or GH takes place via a switch 21 which has three inputs E1, E2 and E3 as well as an output A.
  • At the inputs E1 and E3 are the gradient limits GL and GH, while the input E2 controls by means of a Boolean variable, which of the inputs E1 and E3 is switched to the output A.
  • the Boolean variable of the input E2 is generated by an "AND" -link 22 of the following Boolean variables:
  • SIGN "one”, if controller steering torque MR and current gradient-limited driver steering torque MF have different signs, ie controller and driver torque act in opposite directions, "zero” with the same sign, SIDE: “one”, when the governor steering torque MR steers back into the traffic lane, in other words the governor steering moment has the correct sign, "zero” otherwise.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the calculation of a Kurvenlenkmoments for correcting the corrective steering torque when cornering, especially in the so-called curve cutting.
  • the steering angle at the wheels which is necessary for driving through the curve, is calculated in a calculation device 30.
  • the curvature KRK can be determined, for example, by means of a camera.
  • the steering angle at the wheels is converted into a steering angle at the steering wheel.
  • the thus calculated steering angle at the steering wheel together with the vehicle speed V, the input variables for the calculation unit 32 to determine the necessary driver steering torque for driving through the curve.
  • the thus determined driver steering torque is limited in a saturation limiter 33 and subsequently gradient-limited in a gradient limiter 34 and forms the saturation and gradient-limited necessary steering torque for driving through the curve MKUR.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the method for determining a corrective steering torque of a lane departure warning system, wherein the necessary steering torque described in FIG. 3 is additionally taken into account for driving through a curve. Since this is an extension of the method described in FIG. 1, the explanation of previously described method steps will be omitted.
  • the cam steering torque MKUR applied to its input E1 is fed to a further amount former15.
  • a further input is provided so that the difference between the driver steering torque MF and the sum of the minimum steering torque MM and the cornering torque MKUR is formed in the adder 3, which then continues in the manner described in FIG is processed.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Bestimmung des korrigierenden Lenkmoments eines Spurhalteassistenten sowie einem entsprechenden Spurhalteassistenten, wobei der Spurhalteassistent ein Reglerlenkmoment erzeugt, wird das korrigierende Lenkmoment des Spurhalteassistenten durch das um den Betrag des vom Fahrer erzeugten Fahrerlenkmoments verringerte Reglerlenkmoment gebildet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines korrigierenden
Lenkmoments
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines korrigierenden Lenkmoments, mit dem die Lenkung eines Kraftfahrzeugs beaufschlagt wird, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten, sowie eine entsprechenden Vorrichtung, d.h. ein Spurhalteassistent, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13.
Spurhalteassistenten von Kraftfahrzeugen, die unter die Gattung Fahrerassistenzsysteme fallen, versuchen das Fahrzeug bei einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur wieder auf die Fahrspur zurück zu lenken und bei einem von dem Fahrer beabsichtigten Spurwechsel diesen beim Spurwechsel zu unterstützen bzw. zumindest dem Spurwechsel nicht entgegen zu wirken.
Ein gattungsgemäßer Spurhalteassistent ist beispielsweise aus der DE 10 2005 024 382 A1 bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Spurhalteassistent für Kraftfahrzeuge beschrieben, der eine Sensoreinrichtung zur Erkennung der Fahrspuren auf der Fahrbahn, eine Steuereinrichtung, die über ein Stellglied eine Kraft auf die Lenkung des Fahrzeugs ausübt, um das Fahrzeug in der Spur zu halten, und ferner eine Einrichtung zur Erkennung einer Spurwechselabsicht des Fahrers aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, bei erkannter Spurwechselabsicht die auf die Lenkung ausgeübte Kraft asymmetrisch im Sinne eines leichten Spurwechsels zu modifizieren. Eine Erkennung der Spurwechselabsicht des Fahrers kann beispielsweise aus der Betätigung des Blinksignals gefolgert werden.
Das bereits angesprochene und bei solchen Systemen bewährte Kriterium zur Erkennung eines beabsichtigten Spurwechsels ist der Fahrtrichtungsanzeiger, also der Blinker. In Situationen, in denen der Fahrer einen Spurwechsel ohne Betätigung des Blinkers durchführt, ist daher für das bekannte System nicht zu unterscheiden, ob ein Spurwechsel beabsichtigt oder unbeabsichtigt erfolgt ist. Daher wird das bekannte System versuchen, ein Lenkmoment entgegengesetzt zu demjenigen des Fahrers auf die Lenkung aufzubringen, welches der Fahrer wiederum durch verstärktes Gegenlenken überlenken muss, was die Akzeptanz eines derartigen Spurhalteassistenten seitens des Fahrers beeinträchtigt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welches einerseits den Fahrer bei einem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrspur durch ein korrigierendes Lenkmoment unterstützt und andererseits den Fahrer bei einem beabsichtigten Verlassen der Fahrspur möglichst wenig "stört".
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Spurhalteassistenten mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung eines auf die Lenkung eines Kraftfahrzeugs aufzubringenden korrigierenden Lenkmoments, welches das Fahrzeug in der Fahrspur halten soll, wird ein Reglerlenkmoment erzeugt, wobei das korrigierende Lenkmoment durch die Differenz des Reglerlenkmoments und den Betrag eines vom Fahrer erzeugten Fahrerlenkmoments gebildet wird.
Die Grundidee der Erfindung ist folglich, dass das vom Spurhalteassistenten erzeugte Reglerlenkmoment um den Betrag reduziert wird, mit dem der Fahrer gegenlenkt. Anhand eines Beispiels wird dies verdeutlicht:
Reglerlenkmoment MR = 2 Nm
Fahrerlenkmoment MF = - 1 Nm
Korrigierendes Lenkmoment MK = 2 Nm - I -1 Nm I = 1 Nm
Da nunmehr das seitens des Spurhalteassistenten auf die Lenkung aufgebrachte korrigierende Lenkmoment, welches der Fahrer zu überwinden hat, kleiner als das ursprüngliche Reglerlenkmoment ist, wird ein Überlenken seitens des Fahrers als deutlich weniger störend empfunden.
Hat der Fahrer jedoch kein Lenkmoment erzeugt, so ergibt sich in diesem Fall das folgende Beispiel:
Reglerlenkmoment MR = 2 Nm
Fahrerlenkmoment MF = 0 Nm
Korrigierendes Lenkmoment MK = 2 Nm - 0 Nm = 2 Nm Mit anderen Worten, hat der Fahrer kein Fahrerlenkmoment erzeugt, so steht für das Zurückführen des Fahrzeugs in die Spur durch den Spurhalteassistenten das volle Reglerlenkmoment zur Verfügung.
Vorzugsweise ist die Differenz des Reglerlenkmoment und des Betrags des vom Fahrer erzeugten Fahrerlenkmoments (MF) größer oder gleich Null ist. Folglich haben das korrigierende Lenkmoment und das Reglerlenkmoment das gleiche Vorzeichen und da das Reglerlenkmoment größer Null ist, kann das korrigierende Lenkmoment nicht das Vorzeichen wechseln und wird daher maximal auf ein Lenkmoment von Null verkleinert werden, wie sich aus dem nachfolgenden Beispiel ergibt:
Reglerlenkmoment MR = 2 Nm
Fahrerlenkmoment MF = - 3 Nm
Korrigierendes Lenkmoment MK = 0 Nm (und nicht 2 Nm - 3 Nm = - 1 Nm)
Vorzugsweise weisen das Reglerlenkmoment und das Fahrerlenkmoment unterschiedliche Vorzeichen auf, was heißt, dass Reglerlenkmoment und Fahrerlenkmoment gegeneinander arbeiten. Ferner kann das Fahrerlenkmoment (MF) in der Differenzberechnung mit einem Faktor aus dem geschlossenen Intervall [0, 2] beaufschlagt sein. Mit anderen Worten
MK = MR - I α MF I1 mit α aus [0, 2]
Vorzugsweise wird nicht das vollständige Fahrermoment vom Reglerlenkmoment abgezogen, sondern ein Minimallenkwert bestimmt die Spürbarkeit des Lenkeingriffs beim Überlenken. Mit anderen Worten, das Fahrerlenkmoment des Fahrers wird vor der Verknüpfung mit dem Reglerlenkmoment um ein Minimallenkmoment verringert, wie dies das folgende Beispiel verdeutlicht:
Reglerlenkmoment MR = 2 Nm
Fahrerlenkmoment MF = - 2 Nm
Minimallenkmoment MM = 0,3 Nm
Korrigierendes Lenkmoment MK = 2 Nm - (2 Nm - 0,3 Nm) = 0,3 Nm Bei dieser Realisierung kann es nicht vorkommen, dass der Fahrer kein korrigierendes Lenkmoment spürt, sondern je größer das vorgesehene Minimallenkmoment MM ist, umso intensiver wird das Überlenken seitens des Fahrers gespürt.
Vorzugsweise ist das Reglerlenkmoment gradientenbegrenzt und/oder der Maximalwert des Reglerlenkmoments ist begrenzt, beispielsweise auf 3 Nm.
Weiter bevorzugt ist das Fahrerlenkmoment gradientenbegrenzt und/oder sein Maximalwert ist begrenzt. Dabei ist vorzugsweise die Grenze des Maximalwerts des Fahrerlenkmoments gleich der Grenze des Maximalwerts des Reglerlenkmoments plus dem oben genannten Minimallenkmoment, damit das resultierende korrigierende Lenkmoment auf den Wert Null reduziert werden kann, wie das folgende Beispiel zeigt:
Reglerlenkmoment MR = 3 Nm (= Maximalwert)
Fahrerlenkmoment MF = - 3,3 Nm (Maximalwert)
Minimallenkmoment MM = 0,3 Nm
Korrigierendes Lenkmoment MK = 3 Nm - (3,3 Nm - 0,3 Nm) = 0 Nm
Weiter bevorzugt ist, dass die Gradientenbegrenzung des Reglerlenkmoments und die Gradientenbegrenzung des Fahrerlenkmoments identisch sind. Dadurch wird erreicht, dass ein "schönes" Überlenkverhalten erzeugt wird, da durch die identische Gradientenbegrenzung eine sprunghafte Änderung des Überlenkverhaltens vermieden wird.
Weiter bevorzugt ist, dass der Aufbau des Fahrerlenkmoments, das vom Reglerlenkmoment abgezogen wird, mit der gleichen Gradientenbegrenzung wie das Reglerlenkmoment erfolgt, beispielsweise der Aufbau von 0 Nm auf 2 Nm mit einer Gradientenbegrenzung von 5 Nm/s. Im umgekehrten Fall soll der Abbau des Fahrerlenkmoments und damit vorzugsweise der Abbau des Reglerlenkmoments deutlich langsamer erfolgen, beispielsweise von 2 Nm auf 0 Nm mit einer Gradientenbegrenzung von 0,3 Nm/s. Dies verhindert den Aufbau eines für diese Situation zu großen resultierenden korrigierenden Lenkmoments und verhindert damit ein "Zurückschnellen" des Fahrzeugs in die Fahrspur.
Weiter bevorzugt wird, dass das Überlenken beim Kurvenschneiden, d.h., Fahren auf der Kurveninnenseite, durch die im Vorangegangenen erläuterte Strategie leichter wird, da der Fahrer beim Kurvenschneiden ein Lenkmoment aufbringen muss, das gegen einen in die Fahrspur gerichteten korrigierenden Lenkeingriff wirkt. Durch Auswertung der Krümmung der Fahrspur sowie der Fahrzeugeigengeschwindigkeit kann dieses Verhalten bei Bedarf kompensiert werden.
Ein erfindungsgemäßer Spurhalteassistent für Kraftfahrzeuge zur Durchführung des oben erläuterten Verfahrens umfasst eine Sensoreinrichtung zur Erkennung der Fahrspur bzw. Fahrspuren, eine Sensoreinrichtung zur Bestimmung des Fahrerlenkmoments sowie eine Steuereinrichtung, die das korrigierende Lenkmoment ermittelt und über ein Stellglied das korrigierende Lenkmoment auf die Lenkung des Kraftfahrzeugs ausgibt.
Insbesondere kann der Spurhalteassistent eine Vorrichtung zur Deaktivierung des Überlenkverhaltens aufweisen, wodurch das Reglerlenkmoment des Spurhalteassistenten auf die Lenkung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Reduzierung des Reglerlenkmoments um das Fahrerlenkmoment,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer unsymmetrischen Gradientenbegrenzung des Fahrerlenkmoments,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Berechnung eines Kurvenlenkmoments zur Korrektur für Kurveninnenseiten, und
Fig. 4 eine Erweiterung des in Fig. 1 dargestellten Verfahrens.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des korrigierenden Lenkmoments. Die Eingangsgrößen des Verfahrens sind ein Fahrerlenkmoment MF, welches vorzugsweise gradientenbegrenzt sein kann, sowie ein minimales Lenkmoment MM, d.h., das Restmoment, das nicht vom Fahrer "weggelenkt" werden kann. Diese Eingangsgrößen werden jeweils einem Betragsbildner 1 sowie 3 zugeführt und dort einer Betragsbildung, symbolisiert durch IuI, unterzogen. Zu beachten ist, das in der weiteren Beschreibung, insbesondere in Fig. 2, das Fahrerlenkmoment MF als gradientenbegrenztes Fahrerlenkmoment zu verstehen ist. Dies ist hier bezüglich der Fig. 1 nicht der Fall, sondern das Fahrerlenkmoment MF kann auch das direkt vom Fahrer ausgeübte Fahrerlenkmoment ohne Begrenzung bedeuten.
Die Beträge dieser Eingangsgrößen MF und MH werden anschließend einem Addierer 3 zugeführt, in dem das minimale Lenkmoment MM von dem Fahrerlenkmoment MF subtrahiert wird. Mit anderen Worten, in dem Addierer 3 werden die Betragsgrößen mit den entsprechenden Vorzeichen beaufschlagt, so dass es zu einer Bildung der Differenz zwischen dem vorzugsweise gradientenbegrenzten Fahrerlenkmoment MF und dem minimalen Restlenkmoment MM kommt. Diese Lenkmomenten-Differenz wird in einem nachfolgenden Sättigungsbegrenzer 4 gegebenenfalls auf einen Maximalwert begrenzt und nachfolgend einem weiteren Addierer 5 zugeführt.
Eine weitere Eingangsgröße ist das Reglerlenkmoment MR, das in einen Betragsbildner 6 einer Betragsbildung unterzogen wird. In dem bereits genannten Addierer 5 wird die Differenz zwischen dem Betrag des Reglerlenkmomentes MR und der sättigungsbegrenzten Lenkmomenten-Differenz gebildet, so dass sich an dieser Stelle bereits sozusagen der Betrag des korrigierenden Lenkmoments ergibt.
Das Ergebnis wird in einem nachfolgenden Sättigungs-Begrenzer 7 gegebenenfalls auf einen Maximalwert begrenzt. Parallel dazu wird in einem Vorzeichenbildner 8 das Vorzeichen des Reglerlenkmoments MR ermittelt, welches in einem Multiplizierer 9 mit dem Betrag des korrigierenden Lenkmoments multipliziert wird. Das so erhaltene Vorzeichen behaftete korrigierende Lenkmoment wird einem Eingang E1 eines Schalters 10 zugeführt. Dieser Schalter weist drei Eingänge E1 , E2 und E3 sowie einen Ausgang A auf, wobei der Schalter 10 von dem logischen Eingang E2 gesteuert. Dabei wird über die am logischen Eingang E2 anliegende boolsche Variable entschieden, welcher der Eingänge E1 oder E3 auf den Ausgang A gelegt wird. Ist der Eingang E2 mit logisch "Eins" belegt, so wird das an dem Eingang E1 anliegende Ergebnis auf den Ausgang A geschaltet und wird erneut einer Begrenzung 11 sowie einer Gradientenbegrenzung 13 unterzogen. Als Ausgangssignal steht das korrigierende Lenkmoment MK zur weiteren Verwendung.
Die an dem logischen Eingang E2 des Schalters 10 anliegende boolsche Variable wird über eine "UND"-Verknüpfung 13 gebildet. Die Eingangsvariablen der "UND"-Verknüpfung 13 werden durch die folgenden boolschen Variablen gebildet: SIGN: "Eins", wenn Reglerlenkmoment MR und aktuelles Fahrerlenkmoment MF unterschiedliche Vorzeichen haben, also Regler und Handfahrermoment entgegengesetzt wirken, "Null" bei gleichem Vorzeichen,
SIDE: "Eins", wenn das Reglerlenkmoment MR in die Fahrspur zurücklenkt, mit anderen Worten das Reglerlenkmoment das richtige Vorzeichen aufweist, "Null" sonst, und
KOR: "Eins", wenn die Korrektur des Reglerlenkmoments aktiviert ist und "Null" sonst.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung das Verfahren zur unsymmetrischen Begrenzung des Fahrerlenkmoments MF, welches in Fig. 1 als Eingangsgröße verwendet wird. Eine unsymmetrische Begrenzung des Fahrerlenkmoments bedeutet, dass der Aufbau eines Fahrerlenkmoments eine andere Gradientenbegrenzung als der Abbau eines Fahrerlenkmoments aufweist. Um dies zu erreichen, wird das vom Fahrer direkt erzeugte Fahrerlenkmoment MFD als Eingangsgröße einem Gradientenbegrenzer 20 zugeführt. Diesem Gradientenbegrenzer 20 wird über einen weiteren Eingang der aktuelle Wert der Gradientenbegrenzung GL oder GH zugeführt, wobei GL die niedrige Begrenzungswert und GH der hohe Begrenzungswert bedeutet. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der untere Grenzwert beispielsweise 0,3 Nm, während der obere Grenzwert 5Nm beträgt.
Die Auswahl des jeweiligen Grenzwerts GL oder GH erfolgt über einen Schalter 21 , der drei Eingänge E1 , E2 und E3 sowie einen Ausgang A aufweist. Anden Eingängen E1 und E3 liegen die Gradientenbegrenzungen GL und GH an, Während der Eingang E2 mittels einer boolschen Variable steuert, welcher der Eingänge E1 und E3 auf den Ausgang A geschaltet wird. Dabei wird die boolsche Variable des Eingangs E2 durch eine "UND"-Verknüpfung 22 der folgenden boolschen Größen erzeugt:
FALL: "Eins" wenn das direkte Fahrerlenkmoment MFD kleiner wird als das gradientenbegrenzte Fahrerlenkmoment MF, "Null" sonst,
SIGN: "Eins", wenn Reglerlenkmoment MR und aktuelles gradientenbegrenztes Fahrerlenkmoment MF unterschiedliche Vorzeichen haben, also Regler und Handfahrermoment entgegengesetzt wirken, "Null" bei gleichem Vorzeichen, SIDE: "Eins", wenn das Reglerlenkmoment MR in die Fahrspur zurücklenkt, mit anderen Worten das Reglerlenkmoment das richtige Vorzeichen aufweist, "Null" sonst.
Mittels der "UND"-Verknüpfung der drei boolschen Variablen FALL, SIGN und SIDE, die an den Eingängen des "UND"-Gatters 22 anliegen, wird über den Schalter 21 ausgewählt, welche Gradientenbegrenzung GL oder GH zur Anwendung gelangt.
Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung die Berechnung eines Kurvenlenkmoments zur Korrektur des korrigierenden Lenkmoments bei Kurvenfahren, insbesondere beim sogenannten Kurvenschneiden. Aus den Eingangsgrößen Fahrzeuggeschwindigkeit V und Kurvenkrümmung KRK wird in einer Berechnungseinrichtung 30 der Lenkwinkel an den Rädern berechnet, der zum Durchfahren der Kurve notwendig ist. Dabei kann die Kurvenkrümmung KRK beispielsweise mittels einer Kamera bestimmt werden. In einer Berechnungseinheit 31 wird der Lenkwinkel an den Rädern umgerechnet in einen Lenkwinkel am Lenkrad. Der so berechnete Lenkwinkel am Lenkrad bildet zusammen mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V die Eingangsgrößen für die Berechnungseinheit 32 zur Ermittlung des notwendigen Fahrerlenkmoments zum Durchfahren der Kurve. Das so ermittelte Fahrerlenkmoment wird in einem Sättigungsbegrenzer 33 begrenzt und nachfolgend in einem Gradientenbegrenzer 34 gradientenbegrenzt und bildet das sättigungs- und gradientengegrenzte notwendige Lenkmoment zum Durchfahren der Kurve MKUR.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung eines korrigierenden Lenkmoments eines Spurhalteassistenten, wobei hier zusätzlich das in Figur 3 geschilderte notwendige Lenkmoment zum Durchfahren einer Kurve berücksichtigt wird. Da es sich um einer Erweiterung des in Fig. 1 geschilderten Verfahrens handelt, wird auf die erneute Erläuterung von bereits geschilderten Verfahrensschritten verzichtet.
Mittels eines weiteren Schalters 14 wird das an dessen Eingang E1 anliegende Kurvenlenkmoment MKUR, dessen Ermittlung im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben wurde, einem weiteren Betragbildner15 zugeführt. In dem in Figur 1 bereits beschriebenen Addierer 3 ist ein weiterer Eingang vorgesehen, so dass in dem Addierer 3 die Differenz zwischen dem Fahrerlenkmoment MF sowie der Summe aus minimalem Lenkmoment MM und Kurvenlenkmoment MKUR gebildet wird, welche dann in der in Figur 1 beschriebenen Weise weiter verarbeitet wird. Die Auswahl zwischen der Eingangsgröße Kurvenlenkmoment MKUR am Eingang E1 des Schalters 14 und dem Eingangswert "0" am Eingang E3 des Schalters 14 wird durch eine am mittleren Steuereingang E2 des Schalters 14 anliegende boolsche Variable IS getroffen, die den Wert "Eins" hat, wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fährt und den Wert "Null" sonst. Wenn die boolsche Variable IS den Wert "Eins" hat, so wird das Kurvenlenkmoment MKUR auf den Ausgang A des Schalters 14 geschaltet, und für den Wert "Null" entsprechend der am Eingang E3 anliegende Wert, in diesem Fall Null.
B EZU G SZ E I C H E N L I S T E
1 Betragsbildner
2 Betragsbildner
3 Addierer
4 Begrenzer
5 Addierer
6 Betragsbildner
7 Begrenzer
8 Vorzeichenbestimmung
9 Multiplizierer
10 Schalter
11 Sättigungs-Begrenzer
12 Gradientenbegrenzer
13 "UND"_Verknüpfung
14 Schalter
15 Betragsbildner
20 Gradientenbegrenzer
21 Schalter
22 "UND"-Verknüpfung
A Ausgang
E1 Eingang
E2 logischer Eingang
E3 Eingang
IS Kriterium, ob das Fahrzeug durch eine Kurve fährt
MF Fahrerlenkmoment
MM Minimales Lenkmoment
MR Reglerlenkmoment
MK Korrigierendes Lenkmoment
MKUR Kurvenlenkmoment SIGN Vorzeichenkriterium Reglerlenkmoment - Fahrerlenkmoment
SIDE Kriterium, ob Reglerlenkmoment in die Fahrspur zurücklenkt
KOR Kriterium, ob korrigierendes Lenkmoment aktiviert ist
MFD direktes Fahrerlenkmoment
GL niedriger Gradientengrenzwert
GH hoher Gradientengrenzwert

Claims

PATE N TA N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Bestimmung eines korrigierenden Lenkmoments eines Spurhalteassistenten, wobei der Spurhalteassistent ein Reglerlenkmoment erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das korrigierende Lenkmoment (MK) des Spurhalteassistenten durch die Differenz des Reglerlenkmoment (MR) und des Betrags des vom Fahrer erzeugten Fahrerlenkmoments (MF) gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz des Reglerlenkmoment (MR) und des Betrags des vom Fahrer erzeugten Fahrerlenkmoments (MF) größer oder gleich Null ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) mit einem Faktor aus dem geschlossenen Intervall [0, 2] beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Reglerlenkmoment (MR) und Fahrerlenkmoment (MF) unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) des Fahrers um ein Minimallenkmoment (MM) verringert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) um ein zum Durchfahren einer Kurve notwendiges Kurvenhandmoment (MK) verringert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglerlenkmoment (MR) durch einen Maximalwert begrenzt ist.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) des Fahrers durch einen Maximalwert begrenzt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwert des Fahrerlenkmoments (MF) gleich der Summe des Maximalwert des Reglerlenkmoments (MR) und des Minimallenkmoments (MM) ist.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reglerlenkmoment (MR) gradientenbegrenzt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) des Fahrers gradientenbegrenzt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gradientenbegrenzung des Reglerlenkmoments (MR) und die Gradientenbegrenzung des Fahrerlenkmoments (MF) identisch sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gradientenbegrenzung beim Abbau des Fahrerlenkmoments (MF) auf einen kleineren Wert gesenkt wird als beim Aufbau des Fahrerlenkmoments (MF).
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerlenkmoment (MF) um ein Kurvenlenkmoment (MKUR) verringert wird, das eine Funktion der Fahrbahnkrümmung und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) ist.
15. Spurhalteassistent für Kraftfahrzeuge zur Durchführung des Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Sensoreinrichtung zur Erkennung der Fahrspur, einer Sensoreinrichtung zur Bestimmung des Fahrerlenkmoments (MF) und einer Steuereinrichtung, die das korrigierende Lenkmoment (MK) ermittelt und über ein Stellglied das korrigierte Lenkmoment auf die Lenkung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird.
16. Spurhalteassistent nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Spurhalteassistent eine Vorrichtung zur Deaktivierung des Überlenkverhaltens aufweist, wodurch das Reglerlenkmoment (MR) des Spurhalteassistenten auf die Lenkung des Kraftfahrzeugs ausgeübt wird.
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