WO2010000519A1 - Verfahren zur beeinflussung der wankachse eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur beeinflussung der wankachse eines kraftfahrzeugs Download PDF

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    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/94—Electronic Stability Program (ESP, i.e. ABS+ASC+EMS)

Definitions

  • Braking substantially remains at a constructively predetermined level, so that a driving under the rear impact on a vehicle in front encountered and in particular the introduction of the impact force in the vehicle in a position of construction substantially corresponding position takes place.
  • the invention relates to a method for controlling the lateral dynamics of a motor vehicle, in which
  • a transverse dynamic setpoint representing the driver's request with respect to the vehicle's lateral dynamics is determined
  • the transverse dynamic reference value is compared with the transverse dynamics actual size
  • This invention exploits the influence of the chassis on the driving dynamics to increase driving safety.
  • the influence of the chassis is barely noticeable for the driver and with no loss of comfort connected.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the adjustment of the inclination angle of the roll axis is effected by intervening in the compression travel or stabilizers on the front wheels and rear wheels of the motor vehicle. Adjustable dampers or stabilizers are already included as standard in some vehicles, so that there are no significant additional costs for the functionality according to the invention.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the stabilizers on the front axle are adjusted differently than the L 5 stabilizers on the rear axle.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that in the case of a detected understeering driving condition of the vehicle body is raised at the rear wheels stronger than at the front wheels or the vehicle body is lowered at the front wheels stronger than at the rear wheels.
  • the invention comprises a device for regulating the transverse dynamics of a motor vehicle.
  • This device contains means designed to carry out the above methods.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the function for adjusting the roll axis.
  • L o Fig. 2 shows the sequence of an embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a block diagram of the function for adjusting the roll axis.
  • the roll axis is adjusted to specifically the
  • the roll axis is a quantity used in the calculation of suspension components.
  • damping, geometry and mass runs a line in the longitudinal direction through the vehicle to which the vehicle body at
  • Roll axis of the vehicle 2 indicates the adjustment of the roll axis front and 3 indicates the adjustment of the roll axis rear.
  • the geometry in the development of the chassis is set so that the roll axis is inclined obliquely forward and understeering
  • Tilt changes of the roll axis are the following:
  • Raising the front axle Vehicle understeers more Raising rear axle: Vehicle oversteers more
  • the height of the structure can be controlled: The vehicle body can thus be raised or lowered front, rear or overall.
  • a targeted 35 change in the inclination angle of the roll axis can be displayed and the Control tendency is affected.
  • the change in inclination of the roll axis is used for yaw rate control or co-used.
  • an oversteering driving condition of the inclination angle of the roll axis is reduced, ie the vehicle body is raised or front
  • L O based on the e.g. determined by means of a rotation rate sensor actual yaw rate and the driver's request representing desired yaw rate can be determined.
  • An oversteering driving condition exists when the actual yaw rate is greater than the target yaw rate, i. The vehicle turns more than desired by the driver.
  • An understeering driving condition exists when the actual yaw rate is less than
  • L 5 is the target yaw rate, i. The vehicle turns on weaker than desired by the driver.
  • Size may be, for example, the actual yaw rate determined by means of a yaw rate sensor.
  • a desired transverse dynamic parameter representing the driver's request with respect to the vehicle transverse dynamics is determined. This can be, for example, the target yaw rate, which consists of steering angle and
  • the desired transverse dynamic quantity is compared with the actual transverse dynamics quantity and then an adjustment of the inclination angle of the roll axis is carried out in block 204 as a function of the comparison.
  • the inventive method ends.
  • Fig. 3 shows a block diagram of the function for adjusting the roll axis.
  • the movement of the vehicle is detected with the ESP sensors 302, and a manipulated variable (for example height of the front and rear roll axis) is calculated in the controller 303 and by the actuators 304 on the vehicle 301
  • Block 300 identifies the driver.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Querdynamik eines Kraftfahrzeugs, bei dem - die die vorliegende Querdynamik repräsentierende Querdynamik-Istgröße ermittelt wird, - eine den Fahrerwunsch bzgl. der Fahrzeugquerdynamik repräsentierende Querdynamik-Sollgröße ermittelt wird, - die Querdynamik-Sollgröße mit der Querdynamik-Istgröße verglichen wird und - abhängig vom Vergleich eine Verstellung des Neigungswinkels der Wankachse vorgenommen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Beeinflussung der Wankachse eines Kraftfahrzeugs
L O Stand der Technik
Aus der DE 198 02 489 Al ist ein mehrachsiger, motorgetriebener Kraftwagen bekannt. Zur Verbesserung der passiven Sicherheit wird die Größe der über die Radfederung übertragenen Kräfte verzögerungsabhängig, insbesondere
L 5 bremskraftabhängig, derart verändert, dass der Vorbau der Kraftwagens beim
Bremsen im wesentlichen auf einem konstruktiv vorgegeben Niveau verbleibt, so dass einem Unterfahren beim Heckaufprall auf ein vorausfahrendes Fahrzeug begegnet ist und insbesondere die Einleitung der Stoßkraft in das Fahrzeug in einer der Konstruktionslage im wesentlichen entsprechenden Lage erfolgt.
> 0
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Querdynamik eines 15 Kraftfahrzeugs, bei dem
- eine die vorliegende Querdynamik repräsentierende Querdynamik-Istgröße ermittelt wird,
- eine den Fahrerwunsch bzgl. der Fahrzeugquerdynamik repräsentierende Querdynamik-Sollgröße ermittelt wird,
30 - die Querdynamik-Sollgröße mit der Querdynamik-Istgröße verglichen wird und
- abhängig vom Vergleich eine Verstellung des Neigungswinkels der Wankachse vorgenommen wird.
Diese Erfindung nutzt den Einfluss der Fahrwerke auf die Fahrdynamik zur Erhöhung der Fahrsicherheit aus. Die Beeinflussung der Fahrwerke ist für den 35 Fahrer kaum bemerkbar und mit keinerlei Komforteinbuße verbunden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Neigungswinkels der Wankachse dadurch erfolgt, dass in die Einfederwege oder Stabilisatoren an den Vorderrädern und Hinterrädern des 5 Kraftfahrzeugs eingegriffen wird. Verstellbare Dämpfer oder Stabilisatoren sind bereits in einigen Fahrzeugen serienmäßig enthalten, so dass dort für die erfindungsgemäße Funktionalität keine wesentlichen Zusatzkosten entstehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass L O die Einfederwege an der Vorderachse unterschiedlich gegenüber den
Einfederwegen an der Hinterachse verstellt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatoren an der Vorderachse unterschiedlich gegenüber den L 5 Stabilisatoren an der Hinterachse verstellt werden.
Durch die beiden letztgenannten Ausgestaltungen ist eine einfache Einstellung des Neigungswinkels der Wankachse möglich.
10 Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines detektierten untersteuernden Fahrzustands der Fahrzeugaufbau an den Hinterrädern stärker als an den Vorderrädern angehoben wird oder der Fahrzeugaufbau an den Vorderrädern stärker als an den Hinterrädern abgesenkt wird.
>5
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines detektierten übersteuernden Fahrzustands der Fahrzeugaufbau an den Vorderrädern stärker als an den Hinterrädern angehoben wird oder der Fahrzeugaufbau an den Hinterrädern stärker als an den Vorderrädern abgesenkt
30 wird.
Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung der Querdynamik eines Kraftfahrzeugs. Diese Vorrichtung enthält Mittel, die zur Durchführung der vorstehenden Verfahren ausgestaltet sind.
35 Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens äußern sich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.
5 Die Zeichnung besteht aus den Figuren 1 bis 3.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Funktion zur Verstellung der Wankachse.
L O Fig. 2 zeigt den Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Funktion zur Verstellung der Wankachse.
L 5 Bei der vorliegenden Erfindung wird die Wankachse verstellt, um gezielt die
Steuertendenz eines Fahrzeugs zu beeinflussen. Die Wankachse ist eine in die Berechnung von Fahrwerkskomponenten eingehende Größe. Abhängig von Größen wie z.B. Federung, Dämpfung, Geometrie und Masse verläuft eine Linie in Längsrichtung durch das Fahrzeug, um welche sich der Fahrzeugaufbau bei
10 Kurvenfahrt neigt. Dies ist in Fig. 1 dargestellt. 1 kennzeichnet dabei die
Wankachse des Fahrzeugs, 2 kennzeichnet die Verstellrichtung der Wankachse vorne und 3 kennzeichnet die Verstellrichtung der Wankachse hinten. Allgemein wird die Geometrie in der Entwicklung des Fahrwerks so festgelegt, dass die Wankachse schräg nach vorne geneigt ist und eine untersteuernde
15 Tendenz vorhanden ist. Die allgemeinen Auswirkungen einer Verschiebung bzw.
Neigungsänderung der Wankachse sind die folgenden:
Anhebung der Wankachse vorne: Fahrzeug untersteuert mehr Anhebung der Wankachse hinten: Fahrzeug übersteuert mehr
30 Der Neigungswinkel der Wankachse ist in Fig. 1 mit α gekennzeichnet.
Durch Verwendung von aktiven Stabilisatoren mit Befestigung am Rahmen kann die Höhe des Aufbaus geregelt werden: Der Fahrzeugaufbau kann damit vorne, hinten oder gesamt angehoben oder abgesenkt werden. Somit ist eine gezielte 35 Veränderung der Neigungswinkels der Wankachse darstellbar und die Steuertendenz wird beeinflusst. Insbesondere wird die Neigungsveränderung der Wankachse zur Gierratenregelung verwendet oder mitverwendet. Im Falle eines übersteuernden Fahrzustandes wird der Neigungswinkel der Wankachse verringert, d.h. der Fahrzeugaufbau wird vorne angehoben oder
5 hinten abgesenkt.
Im Falle eines untersteuernden Fahrzustandes wird der Neigungswinkel der Wankachse vergrößert, d.h. der Fahrzeugaufbau wird hinten angehoben oder vorne abgesenkt. Das Vorliegen eines übersteuernden oder untersteuernden Fahrzustandes kann
L O anhand der z.B. mittels eines Drehratensensors ermittelten Ist-Gierrate und der den Fahrerwunsch repräsentierenden Soll-Gierrate ermittelt werden. Ein übersteuernder Fahrzustand liegt dann vor, wenn die Ist-Gierrate größer als die Soll-Gierrate ist, d.h. das Fahrzeug dreht stärker ein als vom Fahrer gewünscht. Ein untersteuernder Fahrzustand liegt dann vor, wenn die Ist-Gierrate kleiner als
L 5 die Soll-Gierrate ist, d.h. das Fahrzeug dreht schwächer ein als vom Fahrer gewünscht.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 2 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 200 wird in Block 201 eine die vorliegende
10 Querdynamik repräsentierende Querdynamik-Istgröße ermittelt wird. Diese
Größe kann beispielsweise die mittels eines Gierratensensors ermittelte Ist- Gierrate sein. Anschließend wird in Block 202 eine den Fahrerwunsch bzgl. der Fahrzeugquerdynamik repräsentierende Querdynamik-Sollgröße ermittelt wird. Dies kann beispielsweise die Soll-Gierrate sein, welche aus Lenkwinkel und
15 Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden kann.
In Block 203 wird die Querdynamik-Sollgröße mit der Querdynamik-Istgröße verglichen wird und danach in Block 204 abhängig vom Vergleich eine Verstellung des Neigungswinkels der Wankachse vorgenommen. In Block 205 endet das erfindungsgemäße Verfahren.
30
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Funktion zur Verstellung der Wankachse. Die Bewegung des Fahrzeugs wird mit den ESP-Sensoren 302 detektiert und im Regler 303 wird abhängig davon eine Stellgröße (z.B. Höhe der Wankachse vorne und hinten) berechnet und durch die Aktoren 304 auf das Fahrzeug 301
35 aufgebracht. Block 300 kennzeichnet den Fahrer.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Regelung der Querdynamik eines Kraftfahrzeugs, bei dem
- eine die vorliegende Querdynamik repräsentierende Querdynamik-Istgröße 5 ermittelt wird (201),
- eine den Fahrerwunsch bzgl. der Fahrzeugquerdynamik repräsentierende Querdynamik-Sollgröße ermittelt wird (202),
- die Querdynamik-Sollgröße mit der Querdynamik-Istgröße verglichen wird (203) und
L O - abhängig vom Vergleich eine Verstellung des Neigungswinkels (α) der
Wankachse (1) vorgenommen wird (204).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Neigungswinkels (α) der Wankachse (1) dadurch erfolgt, dass in die
L 5 Einfederwege oder Stabilisatoren (2,3) an den Vorderrädern und Hinterrädern des Kraftfahrzeugs eingegriffen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfederwege an der Vorderachse (2) unterschiedlich gegenüber den Einfederwegen an der
10 Hinterachse (3) verstellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisatoren an der Vorderachse (2) unterschiedlich gegenüber den Stabilisatoren an der Hinterachse (3) verstellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines detektierten untersteuernden Fahrzustands der Fahrzeugaufbau an den Hinterrädern stärker als an den Vorderrädern angehoben wird oder der Fahrzeugaufbau an den Vorderrädern stärker als an den Hinterrädern abgesenkt
30 wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines detektierten übersteuernden Fahrzustands der Fahrzeugaufbau an den Vorderrädern stärker als an den Hinterrädern angehoben wird oder der Fahrzeugaufbau an den Hinterrädern stärker als an den Vorderrädern abgesenkt wird.
7. Vorrichtung zur Regelung der Querdynamik eines Kraftfahrzeugs, enthaltend 5 Mittel, die zur Durchführung der vorstehenden Verfahren ausgestaltet sind.
L O
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