WO2006037678A1 - Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung der querdynamik eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2006037678A1 PCT/EP2005/053841 EP2005053841W WO2006037678A1 WO 2006037678 A1 WO2006037678 A1 WO 2006037678A1 EP 2005053841 W EP2005053841 W EP 2005053841W WO 2006037678 A1 WO2006037678 A1 WO 2006037678A1
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Martin Moser
Magnus Rau
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Definitions

  • the invention relates to a method for Querdynamikbeein ⁇ flow of a vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a device for carrying out this Ver ⁇ driving according to the preamble of claim 15th
  • the transverse dynamic deviation quantity describing the deviation between the lateral dynamic reference variable and the lateral dynamic actual quantity is used in the activation test, on the one hand, to check and decide whether there is a need to influence the lateral dynamics of the vehicle. If it is necessary to influence the lateral dynamics, then during the activation test the other is checked and decided whether this necessary lateral dynamics influencing is to take place via the wheel-position influencing means and / or via the at least one further transverse-dynamics influencing means of the lateral-dynamics influencing device. As a result, it is possible, depending on the current driving situation of the vehicle, which is described by the transverse dynamic deviation variable, to decide on the basis of which means the influencing of the lateral dynamics of the vehicle is to be carried out.
  • the means for influencing the transverse dynamics of the vehicle of the lateral dynamics influencing device can be used, which alone is sufficient to sufficiently reduce or completely compensate for the deviation between the transverse dynamic setpoint variable and the lateral dynamic magnitude.
  • the means used for influencing the lateral dynamics are also taken into account, which offers the greatest possible comfort to the vehicle occupants of the usable lateral dynamics influencing means, taking into account the driving safety.
  • the control of the lateral dynamics influencing device can take place in such a way that the deviation between the transverse dynamic reference variable and the lateral dynamic actual size described by the transverse dynamic deviation parameter is only partially compensated.
  • the driver still has the task of manually compensating the deviation, which is not corrected independently of the driver, between the transverse dynamic setpoint variable and the lateral dynamic variable, for example by means of a corresponding steering wheel movement.
  • the driver can thus not completely transfer the task to the automatic lateral dynamics influencing, so that increased attention of the driver can be achieved.
  • the deviation or the transverse dynamic deviation quantity can thereby be formed by the difference between the physically same transverse dynamic setpoint and the lateral dynamic actual size.
  • the steering wheel angle or the steering angle taking into account the longitudinal vehicle speed, can be used as a transverse dynamic setpoint and compared with the actual yaw rate of the vehicle as a lateral dynamic actual variable.
  • the transverse dynamic setpoint of the target yaw rate and the Querdynamikisties are formed by the Istgierrate.
  • the target and the actual yaw rate are already present in vehicles with a vehicle dynamics control, so that these two variables are available without additional effort, for example on a data bus.
  • the wheel-support influencing means for controlling the lateral dynamics are actuated only if it was determined during the activation test that the necessary lateral dynamics influence can finally ensue by means of the wheel-loading influencing means and that then, if the necessary transverse dynamic range Influence on the RadaufStandsbeein bathungsstoff is unzu ⁇ reaching that at least one further Querdynamikbeein- flow means for controlling the lateral dynamics is controlled.
  • the wheel-mounted influencing means are only used for influencing the transverse dynamics if only the modification of the wheel contact force of at least one vehicle wheel allows sufficient lateral dynamics influencing of the vehicle.
  • the at least one further lateral dynamic influencing means is actuated in order to achieve the necessary influence on the vehicle transverse dynamics. In this way, it is ensured that only one means for influencing the transverse vehicle dynamics is used, with the wheel-support influencing means being preferred to the at least one further transverse-dynamics influencing means for reasons of comfort.
  • the at least one further Querdynamikbeein.ungsmittel is driven.
  • first of all the wheel contact influencing means are used for controlling the lateral dynamics since the comfort in influencing the lateral dynamics is particularly high for the vehicle occupants. If the transverse dynamic influencing of the vehicle achievable via the wheel-tread influencing means is not sufficient, the at least one further transverse-dynamics influencing means is additionally actuated in order to achieve the determined necessary lateral-dynamics influencing.
  • the steering system and / or the braking system of the vehicle can be used as the at least one further lateral dynamics influencing means of the lateral dynamics influencing device.
  • the lateral dynamics of the vehicle can be influenced in a simple manner.
  • At least one or more further state variables describing the driving state of the vehicle and / or the vehicle state are taken into account, such as the vehicle slow speed, the vehicle slow acceleration, the vehicle lateral velocity, the vehicle transverse acceleration , the slip angle, the steering angle, the steering angle speed, the accelerator pedal actuation, the brake pedal actuation and / or one or more variables correlated with the aforementioned sizes.
  • the driving state of the vehicle or the vehicle state can be determined more accurately, and the selection of the lateral dynamics influencing means provided by the lateral dynamics influencing device can be carried out in a more targeted manner.
  • the activation of the steering system of the vehicle for controlling the lateral dynamics can be prevented. Since, at high vehicle speeds, even slight changes in the steering angle greatly influence the vehicle's lateral dynamics, a driver's independent steering intervention is prevented at vehicle longitudinal speeds above the upper speed threshold value. A necessary lateral dynamics influencing then takes place via other lateral dynamics influencing means, for example via the wheel contact influencing means.
  • the activation of the wheel-tread influencing means for controlling the lateral dynamics can be prevented or terminated.
  • a brake or an emergency braking affect the intended by the Radaufstandsbeein.ungsffen transverse dynamics control.
  • an emergency braking and an extension of the braking distance should be avoided. Reducing the wheel contact force of a vehicle wheel also reduces the longitudinal force between the wheel and the driving wheel. web surface is generated, which would extend the braking distance of the vehicle. However, this is undesirable in the emergency braking state of the vehicle, which is why an activation of the wheel contact influencing means does not follow in this case.
  • the emergency brake state can be recognized by one or more of the following emergency brake state conditions:
  • the driver receives feedback when the necessity of controlling the lateral dynamics has been determined during the activation test. This informs the driver that due to the cross-talk Namikabweichungsiere, which describes the deviation between the Quer ⁇ dynamic setpoint and the Querdynamikistados, a driver independent influencing the transverse dynamics of the vehicle is done.
  • This feedback to the driver can be made by controlling the braking system of the vehicle in the form of a haptic remind ⁇ message. If the braking system is used as a lateral dynamics influencing means of the vehicle, then the control of the braking system for influencing the lateral dynamics of the vehicle simultaneously constitutes the haptic feedback about the lateral dynamics influencing to the driver.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device for Querdy ⁇ namikbeein letung a vehicle in a schematic, block diagram similar representation
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a method for influencing the lateral dynamics in the form of a flow chart
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a method part from the method shown in FIG. 2 for the selection of the transverse dynamics influencing means to be used in the form of a flow chart.
  • the device 5 has an evaluation device 6 which is provided for controlling a transverse dynamics influencing device 7.
  • the evaluation device 6 is a plurality of sensor data übermit ⁇ telt, which the evaluation device 6 for the decision in Rahraen an activation test needed if and to what extent the transverse dynamics influencing device 7 is to be controlled in order to influence the lateral dynamics of the vehicle.
  • a yaw rate sensor 8 determines the actual yaw rate ⁇ isl of the vehicle, which is transmitted to the evaluation device 6.
  • the vehicle longitudinal speed v x is determined by a longitudinal speed sensor 9 and likewise transmitted to the evaluation device 6.
  • a steering angle sensor 10 determines the steering angle ⁇ of the steerable vehicle wheels, which is fed to the evaluation device 6.
  • the determination of the transverse acceleration a y of the vehicle takes place via a lateral acceleration sensor 11.
  • the lateral acceleration a y is also transmitted to the evaluation device 6.
  • a setpoint yaw rate ⁇ sol ⁇ is calculated in the evaluation device 6, and with the from
  • Yaw rate sensor 8 measured Istgierrate ⁇ is compared.
  • the desired yaw rate ⁇ sol ⁇ in this case represents the desired transverse dynamic setpoint and the actual yaw rate ⁇ is the lateral dynamic actual size.
  • the yaw rate difference is calculated in the evaluation device 6 as the difference between the nominal yaw rate ⁇ soU and the actual yaw rate ⁇ to , the yaw rate difference thus being one
  • transverse dynamics deviation quantity Forms transverse dynamics deviation quantity. Taking into account the transverse dynamic deviation variable formed by the yaw rate difference, it is decided in the evaluation decision in the evaluation device 6 whether a lateral dynamics influence by controlling the lateral dynamics influencing device 7 is necessary or not. If a necessary Querdy ⁇ namikbeein bathung was found, the evaluation device 6 ⁇ controls the lateral dynamics influencing device 7 on, which has several and, by way of example, three lateral dynamics influencing means 14 of the vehicle. When the transverse dynamics influencing device 7 is actuated by the evaluating device 6, one or more transverse dynamic influencing means 14 of the vehicle can be activated.
  • Radaufstandsbeein kgungsstoff 15 are provided as first transverse dynamics influencing means 14, via which the wheel contact force of one or more of the vehicle wheels on the road surface can be changed. This is done in the embodiment of an active suspension system in which the vehicle wheels each associated spring-damper unit can be controlled. By changing one or more of the wheel contact forces via Radaufstandsbe- einmannungsstoff 15, the actual yaw rate ⁇ of the vehicle is to be changed.
  • the structural properties of the chassis system determine the extent of a maximum possible influence of lateral dynamics, in particular with regard to variables such as the toe-in angle, the caster angle and the angle of spread on the vehicle axle to which the steerable vehicle wheels are assigned.
  • the suspension system is braced, as it were: the wheel contact forces of the diagonally opposite vehicle wheels are either reduced or increased.
  • the wheel contact force of the left front wheel and the right rear wheel can be increased and / or the wheel contact force of the right front wheel and the left rear wheel can be reduced.
  • the wheel contact force of the right front wheel and the left rear wheel increases and / or the wheel contact force of the left front wheel and the right rear wheel can be reduced.
  • the steering system 16 and the braking system 17 of the vehicle serve as second and third lateral dynamics influencing means 14 of the lateral dynamics influencing device 7.
  • the lateral dynamics influencing via the steering system 16 takes place spielmik by generating an additional steering angle and / or an example applied to the steering column of the steering system 16 additional steering torque.
  • the use of the braking system 17 for transverse dynamic influencing takes place by generating wheel-individual braking elements, whereby the actual yaw rate ⁇ tsl of the vehicle can likewise be changed.
  • the lateral dynamics influence can additionally or alternatively also be achieved by adjusting the wheel individual driving forces.
  • a first step 20 first of all the actual yaw rate ⁇ isl is determined as the lateral dynamic actual value and the target yaw rate ⁇ is to be determined as the lateral dynamic reference value.
  • the yaw rate difference which represents the lateral dynamic deviation variable, is calculated from the actual yaw rate ⁇ bl and the target yaw rate ⁇ wl .
  • the yaw rate difference describes the deviation between the desired rotational behavior of the vehicle about the vertical axis and the actual turning angle. the vehicle around the vertical axis.
  • the yaw rate difference is signed and are therefore not only the amount of the difference between the target yaw rate is ⁇ and Istgier ⁇ rate ⁇ ⁇ sl, but also the direction of the deviation.
  • an activation check is carried out in which, depending on the yaw rate difference, it is determined whether or not a driver needs independent lateral dynamic control of the vehicle. Furthermore, during the activation check, it is determined which transverse dynamics influencing means 14 of the lateral dynamics influencing device 7 are to be used in the event of a determination of the need to influence the lateral dynamics.
  • the selection of the lateral dynamics influencing means 14 in the context of the activation test takes place as a function of the yaw rate difference.
  • a driver independent lateral dynamic influencing it is first checked in a third step 24 whether, taking into account the yaw rate difference, a driver independent lateral dynamic influencing is necessary or not.
  • the yaw rate difference can be compared with a difference threshold value for this purpose. If the yaw rate difference is less than or equal to the difference threshold value, driver-independent lateral dynamics control is not necessary. In another case, when the amount of the yaw rate difference exceeds the difference threshold value, the necessity of a driver-independent lateral dynamic influencing is given.
  • the method starts again with the first step 20. If the necessity of the lateral dynamics influencing was determined in the third step 24 (FIG. Branching pos from the third Step 24), the method is continued with a fourth step 26, which is likewise part of the activation test shown in detail in FIG. 3. Otherwise, the process begins again at the first step 20.
  • a check is made as a function of the yaw rate difference and a decision is made as to whether one or more of the lateral dynamics influencing means 14 of the lateral dynamics influencing device 7 are to be actuated.
  • the driver is carried out independent transverse dynamics influencing of the vehicle with the aim of the cross formed by the yaw rate difference dynamic deviation variable magnitude to minimize, to bring the transversely dynamic target behavior and the transverse dynamic actual behavior of the vehicle in the best possible Convention ⁇ humor.
  • the actual driving state of the vehicle or vehicle can be carried out as part of the activation check - ie when checking whether and with which means 14 a lateral control of the lateral dynamics is to be effected.
  • state variables describing the state of the vehicle are taken into account. The more accurately the current driving state of the vehicle can be judged by taking into account further state variables, the more purposefully it can be decided whether a driver should control the lateral dynamics independently and, if so, which transverse dynamics control means 14 are most suitable for this purpose. For example, the vehicle slow speed V x , the vehicle longitudinal acceleration, the vehicle lateral velocity, the vehicle lateral acceleration a y , the slip angle, which occur as further state variables
  • Steering angle ⁇ the steering angle speed, the accelerator pedal operation and in particular the accelerator pedal actuation speed, the brake pedal actuation and in particular the brake pedal actuation speed.
  • the variables correlated with these state variables can also be used.
  • the longitudinal speed v x of the vehicle determined by the longitudinal speed sensor 9 is taken into account in the fourth step 26 for the selection decision of the transverse dynamics influencing means 14 to be used will be discussed in more detail.
  • the fourth step 26 it is first checked whether there is an exclusion condition for one or more of the lateral dynamics influencing means 14, which precludes the activation of the relevant means 14 for controlling the lateral dynamics.
  • a check is made in a first sub-step 261 as to whether the vehicle is currently in an emergency braking state.
  • the detection of the emergency braking state is carried out by the Sprint ⁇ examination of at least one emergency brake condition. If one or more of the following emergency braking conditions, it can be concluded that an emergency braking condition exists:
  • At least one of the vehicle wheels has reached a predetermined by an anti-lock brake brake slip threshold
  • Ver ⁇ delay threshold which is the case when the vehicle longitudinal acceleration has fallen in Vor ⁇ downward direction of travel of the vehicle has fallen negati ⁇ ven acceleration threshold.
  • the reason for this is that by reducing the wheel contact force of one or more vehicle wheels, its or its ability to transmit a longitudinal force in the longitudinal direction of the vehicle between tire and road surface is also reduced. This could extend the braking distance of the vehicle, which is undesirable in the case of an existing or starting emergency braking operation and is therefore prevented in the preferred exemplary embodiment.
  • the activation of the RadaufStandsbeein intoungsstoff 15 be ⁇ already prevented and / or terminated when a Bremsvor ⁇ gear is present. This does not have to be an emergency braking process in the region of the maximum possible delay depending on the situation. Since a braking torque on a wheel changes the lateral dynamics influencing of the vehicle caused or provided by the wheel-suspension influencing means 15, its activation can be prevented or terminated during all braking operations.
  • the influencing of the wheel contact force of at least one of the wheels caused by the wheel contact influencing means 15 could also be adapted to the actual braking torque during a braking operation, in order to achieve the desired lateral dynamic influence again.
  • the steering system 16 is then used in a sixth step 30 for influencing the lateral dynamics (branching ALT2 from the fourth step 26).
  • the activation or activation of the wheel-support influencing means 15 is simultaneously interrupted by the evaluation device 6.
  • the query as to whether the vehicle longitudinal speed v x is smaller than a predefined lower speed threshold value v u is carried out in a fourth sub-step 264.
  • the yaw rate difference is used in a seventh sub-step 265 to determine whether it is possible to influence the yaw rate difference sufficiently solely via the wheel-position influencing means 15 to compensate for the yaw rate difference. If this is the case, then in a fifth step 28 the wheel contact influencing means 15 are actuated by the evaluating device 6 in order to equalize the actual yaw rate ⁇ lst of the vehicle to the desired yaw rate ⁇ soll (branch ALT1 from the fourth step 26).
  • an eighth sub-step 266 checks whether the vehicle longitudinal speed v x lies above a predefined upper speed threshold value v o . If this is the case, the control of the steering system 16 as a cross-dynamics influencing means 14 is prevented or not carried out, since at very high vehicle longitudinal velocities v x even small influences on the steering angle ⁇ of the vehicle have a very great effect on the vehicle's lateral dynamics. so that a driver of independent steering intervention in this type large vehicle longitudinal speeds v x should not occur. In the present case, therefore, the lateral dynamics influence is then effected in a seventh step 32 by the activation of the braking system 17 of the vehicle (branching ALT3 from step 26).
  • the wheel-tread influencing means 15 are preferably activated by the evaluating device 6 whenever there is no preclusion condition for the wheel-tread-influencing means 15. The reason for this is to be seen in the fact that a lateral dynamic influence on the wheel-tread influencing means 15 is very convenient for the vehicle occupants.
  • At least one further lateral dynamics influencing means 14 is activated in addition to the wheel margining influencing means 15 the control of the wheel contact influencing means 15 and at least one further transverse dynamic influencing means 14 the predetermined reduction or complete compensation of the transverse dynamic deviation variable formed by the yaw rate difference can be achieved.
  • the driver receives an acknowledgment in an eighth step 34 if, in the third step 24, the necessity of the Driver independent lateral dynamics influence was detected, which is shown in dashed lines in Fig. 2.
  • the driver is informed by one of these responses that a deviation between the lateral dynamic nominal behavior and the lateral dynamic actual behavior of the vehicle has been recognized and a driver is engaged in independent lateral dynamics intervention.
  • This driver feedback can be designed as acoustic and / or visual and / or haptic feedback.
  • the braking system 17 is actuated by the evaluating device 6 as a lateral dynamics influencing means 14, the vehicle deceleration caused thereby can simultaneously be used as haptic feedback to the driver.
  • the method of Fig. 2 is cycled during the driving operation of the vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Querdynamikbeeinf lussungr mit einer Auswerteeinrichtung (6), der eine Querdynamikistgröße übermittelt und in der eine Querdynamiksollgröße und eine die Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße und der Querdynamikistgröße beschreibende Querdynamikabweichungsgröße ermittelt werden. Anschließend wird in Abhängigkeit von der Querdynamikabweichungsgröße ermittelt, ob eine Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs notwendig ist. Wenn die Notwendigkeit der Querdynamikbeeinflussung festgestellt wurde, ermittelt die Auswerteeinrichtung (6), ob die Querdynamikbeeinflussung über Radaufstandsbeeinflussungsmittel (15) zur Veränderung der Radauf Standskraft wenigstens eines Fahrzeugrades und/oder über zumindest ein weiteres Querdynamikbeeinf lussungsmittel (16, 17) durchgeführt werden soll und steuert diese Mittel (15, 16, 17) entsprechend an.

Description

DaimlerChrysler AG
Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der Querdynamik eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Querdynamikbeein¬ flussung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentan¬ spruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver¬ fahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 15.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 37 05 520 Al bekannt. Beim Auftreten einer seitli¬ chen Störkraft am Aufbau des Fahrzeugs wird in Abhängigkeit eines sensorisch ermittelten Signals die Wankmomentenvertei- lung zwischen der Vorder- und der Hinterachse in dem Sinne geändert, dass die Gierwinkelbeschleunigung und die Gierwin¬ kelgeschwindigkeit des Fahrzeugs vermindert werden. Dies er¬ folgt durch den Fahrzeugrädern zugeordnete Zylinder-Kolben- Einheiten, wobei durch das Aus- bzw. Einfahren der Kolben ei¬ ne Erhöhung bzw. Verminderung der an den Fahrzeugachsen wir¬ kenden Wankmomente und damit eine Änderung der Radaufstands- kräfte bewirkt werden kann. Beginnt beispielsweise das Heck¬ teil des Fahrzeugs beim Durchfahren einer Rechtskurve auszu¬ brechen, so wird die RadaufStandskraft des linken Vorderrades erhöht und die RadaufStandskraft des rechten Vorderrades ver¬ ringert, wodurch ein Moment entsteht, das die Radaufstands- kraft des linken Hinterrades verringert und die Radaufstands- kraft des rechten Hinterrades erhöht. Dadurch erhöht sich die an den Reifen der Hinterachse aufnehmbare Seitenkraft, was dem Ausbrechen des Fahrzeugs entgegenwirkt.
Ausgehend vom nächstkommenden Stand der Technik kann es als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, die Querdynamik¬ beeinflussung des Fahrzeugs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkma¬ len des Patentanspruches 15 gelöst.
Die die Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße und der Querdynamikistgröße beschreibende Querdynamikabweichungsgröße wird bei der Aktivierungsprüfung zum einen zur Prüfung und Entscheidung darüber herangezogen, ob die Notwendigkeit zur Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs besteht. Ist die Not¬ wendigkeit zur Querdynamikbeeinflussung gegeben, so wird bei der Aktivierungsprüfung zum anderen geprüft und entschieden, ob diese notwendige Querdynamikbeeinflussung über die Radauf- standsbeeinflussungsmittel und/oder über das zumindest eine weitere Querdynamikbeeinflussungsmittel der Querdynamikbeein- flussungseinrichtung erfolgen soll. Dadurch besteht die Mög¬ lichkeit, abhängig von der aktuellen Fahrsituation des Fahr¬ zeugs, die durch die Querdynamikabweichungsgröße beschrieben wird, zu entscheiden, anhand welcher Mittel die Beeinflussung der Querdynamik des Fahrzeugs durchgeführt werden soll. Zum Beispiel kann jeweils das Mittel zur Beeinflussung der Quer¬ dynamik des Fahrzeugs der Querdynamikbeeinflussungseinrich- tung herangezogen werden, das allein ausreichend ist, um die Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße und der Querdy¬ namikistgröße ausreichend zu verringern oder vollständig zu kompensieren. Dadurch kann weitgehend vermieden werden, dass mehrere separate Querdynamikbeeinflussungsmittel gleichzeitig aktiviert werden müssen. Des Weiteren kann bei der Auswahl o —
des verwendeten Mittels zur Querdynamikbeeinflussung auch be¬ rücksichtigt werden, welches der verwendbaren Querdynamikbe- einflussungsmittel unter Beachtung der Fahrsicherheit den größtmöglichen Komfort für die Fahrzeuginsassen bietet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Ansteuerung der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung kann derart erfolgen, dass die durch die Querdynamikabweichungs- größe beschriebene Abweichung zwischen der Querdynamiksoll¬ größe und der Querdynamikistgröße lediglich teilweise kompen¬ siert wird. Bei dieser Ausgestaltung verbleibt dem Fahrer im¬ mer noch die Aufgabe, die nicht Fahrer unabhängig korrigierte Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße und der Querdy¬ namikistgröße manuell zu kompensieren, beispielsweise durch eine entsprechende Lenkradbewegung. Der Fahrer kann die Fahr¬ aufgabe dabei also nicht vollständig auf die automatische Querdynamikbeeinflussung übertragen, so dass eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers erreicht werden kann.
Die Abweichung bzw. die Querdynamikabweichungsgröße kann da¬ bei durch die Differenz zwischen physikalisch gleicher Quer¬ dynamiksollgröße und Querdynamikistgröße gebildet werden. Al¬ ternativ hierzu ist es auch möglich, die Abweichung bzw. die Querdynamikabweichungsgröße von einer sich physikalisch von der Querdynamikistgröße unterscheidenden Querdynamiksollgröße zu ermitteln. Beispielsweise kann der Lenkradwinkel oder der Lenkwinkel unter Berücksichtigung der Fahrzeuglängsgeschwin¬ digkeit als Querdynamiksollgröße herangezogen werden und mit der Istgierrate des Fahrzeugs als Querdynamikistgröße vergli¬ chen werden. Vorteilhafterweise werden die Querdynamiksollgröße von der Sollgierrate und die Querdynamikistgröße von der Istgierrate gebildet. Die Soll- und die Istgierrate sind bei Fahrzeugen mit einer Fahrdynamikregelung bereits vorhanden, so dass die¬ se beiden Größen ohne Zusatzaufwand - beispielsweise auf ei¬ nem Datenbus - verfügbar sind.
Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn die Radaufstandsbeein- flussungsmittel zur Querdynamikbeeinflussung nur dann ange¬ steuert werden, wenn bei der Aktivierungsprüfung festgestellt wurde, dass die notwendige Querdynamikbeeinflussung aus¬ schließlich mittels der RadaufStandsbeeinflussungsmittel er¬ folgen kann und dass dann, wenn die notwendige Querdynamikbe¬ einflussung über die RadaufStandsbeeinflussungsmittel unzu¬ reichend ist, das zumindest eine weitere Querdynamikbeein- flussungsmittel zur Querdynamikbeeinflussung angesteuert wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Rad¬ aufStandsbeeinflussungsmittel nur dann zur Querdynamikbeein¬ flussung verwendet werden, wenn allein die Modifikation der Radaufstandskraft zumindest eines Fahrzeugrades eine ausrei¬ chende Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs erlaubt. An¬ dernfalls wird das wenigstens eine weitere Querdynamikbeein- flussungsmittel angesteuert, um die notwendige Beeinflussung der Fahrzeugquerdynamik zu erzielen. Auf diese Weise ist si¬ chergestellt, dass immer nur ein Mittel zur Beeinflussung der Fahrzeugquerdynamik verwendet wird, wobei die Radaufstandsbe- einflussungsmittel aus Komfortgründen dem zumindest einen weiteren Querdynamikbeeinflussungsmittel vorgezogen werden.
Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass dann, wenn bei der Aktivierungsprüfung festgestellt wurde, dass die notwendige Querdynamikbeeinflussung über die Radaufstandsbe- einflussungsmittel unzureichend ist, zusätzlich zu den Rad¬ aufStandsbeeinflussungsmitteln das zumindest eine weitere Querdynamikbeeinflussungsmittel angesteuert wird. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden zunächst im¬ mer die RadaufStandsbeeinflussungsmittel zur Querdynamikbe- emflussung verwendet, da der Komfort bei der Beeinflussung der Querdynamik für die Fahrzeuginsassen besonders hoch ist. Sollte die über die Radaufstandsbeeinflussungsmittel erreich¬ bare Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs nicht ausreichend sein, wird zusätzlich das zumindest eine weitere Querdynamik- beeinflussungsmittel angesteuert, um die ermittelte notwendi¬ ge Querdynamikbeeinflussung zu erreichen.
Als das zumindest eine weitere Querdynamikbeeinflussungsmit¬ tel der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung kann das Lenk¬ system und/oder das Bremssystem des Fahrzeugs verwendet wer¬ den. Durch einen Fahrer unabhängigen Lenkeingriff und/oder einen Fahrer unabhängigen, Rad individuellen Bremseingriff kann die Querdynamik des Fahrzeugs auf einfache Weise beein- flusst werden.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn bei der Aktivierungspru- fung zumindest eine oder mehrere weitere, den Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder den Fahrzeugzustand beschreibende Zu- standsgroßen berücksichtigt werden, wie beispielsweise die Fahrzeuglangsgeschwindigkeit, die Fahrzeuglangsbeschleuni- gung, die Fahrzeugquergeschwindigkeit, die Fahrzeugquerbe¬ schleunigung, der Schwimmwinkel, der Lenkwinkel, die Lenkwin- kelgeschwindigkeit, die Fahrpedalbetätigung, die Bremspedal- betatigung und/oder eine oder mehrere mit den genannten Gro¬ ßen korrelierte Große. Durch die Berücksichtigung dieser wei¬ teren Zustandsgroßen kann der Fahrzustand des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugzustand genauer bestimmt und die Auswahl der durch die Querdynamikbeeinflussungseinrichtung zur Verfugung gestellten Querdynamikbeeinflussungsmittel gezielter erfol- gen. Durch diese Maßnahme ist eine weitere Verbesserung der Sicherheit und des Komforts bei der Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs erreichbar.
Dabei kann bei einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit oberhalb eines vorgegebenen oberen Geschwindigkeitsschwellenwertes die Ansteuerung des Lenksystems des Fahrzeugs zur Querdynamikbe¬ einflussung unterbunden werden. Da bei hohen Fahrzeugge¬ schwindigkeiten auch geringe Änderungen des Lenkwinkels die Fahrzeugquerdynamik stark beeinflussen, wird bei Fahrzeug¬ längsgeschwindigkeiten oberhalb des oberen Geschwindigkeits¬ schwellenwertes ein Fahrer unabhängiger Lenkeingriff verhin¬ dert. Eine notwendige Querdynamikbeeinflussung erfolgt dann über andere Querdynamikbeeinflussungsmittel, beispielsweise über die Radaufstandsbeeinflussungsmittel.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn bei einer Fahrzeuglängsge¬ schwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen unteren Geschwin¬ digkeitsschwellenwertes ausschließlich das Lenksystem als Querdynamikbeeinflussungsmittel angesteuert wird. Über das Lenksystem kann die Querdynamik des Fahrzeugs auch bei nied¬ rigen Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten unterhalb des unteren Geschwindigkeitsschwellenwertes ausreichend stark beeinflusst werden.
Bei Vorliegen eines Brems- und/oder eines Notbremszustandes kann die Ansteuerung der Radaufstandsbeeinflussungsmittel zur Querdynamikbeeinflussung unterbunden bzw. beendet werden. Denn ein Brems- bzw. ein Notbremsvorgang beeinträchtigen die durch die Radaufstandsbeeinflussungsmittel beabsichtigte Querdynamikbeeinflussung. Bei einem Notbremsvorgang soll auch eine Verlängerung des Bremsweges vermieden werden. Durch eine Verringerung der Radaufstandskraft eines Fahrzeugrades ver¬ ringert sich auch die Längskraft die zwischen Rad und Fahr- bahnoberflache erzeugbar ist, wodurch sich der Bremsweg des Fahrzeugs verlängern würde. Dies ist im Notbremszustand des Fahrzeugs jedoch unerwünscht, weshalb eine Aktivierung der RadaufStandsbeeinflussungsmittel in diesem Fall nicht er¬ folgt.
Der Notbremszustand kann dabei durch eine oder mehrere der folgenden Notbremszustandsbedingungen erkannt werden:
- Die Schlupfregelung eines Antiblockiersystems des Fahrzeugs hat angesprochen,
- die Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit oder eine da¬ mit korrelierte Größe hat einen Bremspedalschwellen¬ wert überschritten,
- die Fahrpedalrücknahmegeschwindigkeit oder eine damit korrelierte Größe hat einen Fahrpedalschwellenwert ü- berschritten,
- der Bremsdruck des Hauptbremszylinders oder eine damit korrelierte Größe hat einen Bremsdruckschwellenwert überschritten,
- die Bremsdruckänderung des Bremsdruckes des Haupt¬ bremszylinders oder eine damit korrelierte Größe hat einen Bremsdruckänderungsschwellenwert überschritten,
- die Fahrzeuglängsverzögerung hat einen Verzögerungs¬ schwellenwert überschritten.
Ist eine oder mehrere dieser Notbremszustandsbedingungen er¬ füllt, so wird auf einfache Weise auf einen Notbremszustand des Fahrzeugs geschlossen.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Fahrer eine Rückmel¬ dung erhält, wenn bei der Aktivierungsprüfung die Notwendig¬ keit der Querdynamikbeeinflussung festgestellt wurde. Dadurch wird der Fahrer darüber informiert, dass aufgrund der Querdy- namikabweichungsgröße, die die Abweichung zwischen der Quer¬ dynamiksollgröße und der Querdynamikistgröße beschreibt, eine Fahrer unabhängige Beeinflussung der Querdynamik des Fahr¬ zeugs erfolgt.
Diese Rückmeldung an den Fahrer kann durch die Ansteuerung des Bremssystems des Fahrzeugs in Form einer haptischen Rück¬ meldung erfolgen. Wird das Bremssystem als Querdynamikbeein- flussungsmittel des Fahrzeugs verwendet, so stellt die An¬ steuerung des Bremssystems zur Beeinflussung der Querdynamik des Fahrzeugs gleichzeitig die haptische Rückmeldung über die Querdynamikbeeinflussung an den Fahrer dar.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Querdy¬ namikbeeinflussung eines Fahrzeugs in schematischer, blockschaltbildähnlicher Darstellung,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Querdy¬ namikbeeinflussung in Form eines Flussdiagramms und
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrensteils aus dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren zur Auswahl des bzw. der zu verwendenden Querdynamikbeeinflussungs- mittel in Form eines Flussdiagramms.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 5 zur Querdynamikbeeinflussung eines Fahrzeugs in Form eines Blockschaltbildes schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 5 weist eine Auswerteeinrichtung 6 auf, die zur Ansteuerung ei¬ ner Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 vorgesehen ist. Der Auswerteeinrichtung 6 werden mehrere Sensordaten übermit¬ telt, die die Auswerteeinrichtung 6 für die Entscheidung im Rahraen einer Aktivierungsprüfung benötigt, ob und in welchem Umfang die Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 anzusteuern ist, um die Querdynamik des Fahrzeugs zu beeinflussen.
Ein Gierratensensor 8 bestimmt die Istgierrate ψisl des Fahr¬ zeugs, die an die Auswerteeinrichtung 6 übermittelt wird. Die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vx wird durch einen Längsge¬ schwindigkeitssensor 9 bestimmt und ebenfalls der Auswerte¬ einrichtung 6 übermittelt. Ein Lenkwinkelsensor 10 ermittelt den Lenkwinkel δ der lenkbaren Fahrzeugräder, der der Auswer¬ teeinrichtung 6 zugeführt wird. Die Bestimmung der Querbe¬ schleunigung ay des Fahrzeugs erfolgt über einen Querbe- schleunigungssensor 11. Auch die Querbeschleunigung ay wird an die Auswerteeinrichtung 6 übermittelt.
Aus dem Lenkwinkel δ, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vx und der Fahrzeugquerbeschleunigung ay wird in der Auswerteein¬ richtung 6 eine Sollgierrate ψsolι berechnet und mit der vom
Gierratensensor 8 gemessenen Istgierrate ψist verglichen. Die Sollgierrate ψsolι stellt dabei die gewünschte Querdynamik¬ sollgröße und die Istgierrate ψist die Querdynamikistgröße dar. Die Gierratendifferenz wird in der Auswerteeinrichtung 6 als Differenz zwischen der Sollgierrate ψsoU und der Istgier¬ rate ψto berechnet, wobei die Gierratendifferenz mithin eine
Querdynamikabweichungsgröße bildet. Unter Berücksichtigung der durch die Gierratendifferenz gebildeten Querdynamikabwei¬ chungsgröße wird bei der Aktivierungsentscheidung in der Aus¬ werteeinrichtung 6 entschieden, ob eine Querdynamikbeeinflus¬ sung durch Ansteuerung der Querdynamikbeeinflussungseinrich¬ tung 7 notwendig ist oder nicht. Wenn eine notwendige Querdy¬ namikbeeinflussung festgestellt wurde, steuert die Auswerte¬ einrichtung 6 die Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 an, die mehrere und beispielsgemäß drei Querdynamikbeeinflus¬ sungsmittel 14 des Fahrzeugs aufweist. Bei der Ansteuerung der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 durch die Auswer¬ teeinrichtung 6 sind eine oder mehrere Querdynamikbeeinflus- sungsmittel 14 des Fahrzeugs aktivierbar.
Als erste Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 sind Radauf- standsbeeinflussungsmittel 15 vorgesehen, über die die Rad- aufstandskraft eines oder mehrerer der Fahrzeugräder auf der Fahrbahnoberfläche verändert werden kann. Dies erfolgt beim Ausführungsbeispiel über ein aktives Fahrwerksystem, bei dem die den Fahrzeugrädern jeweils zugeordnete Feder-Dämpfer- Einheit angesteuert werden kann. Durch die Veränderung einer oder mehrerer RadaufStandskräfte mittels der Radaufstandsbe- einflussungsmittel 15 kann die Istgierrate ψist des Fahrzeugs verändert werden. Die konstruktiven Eigenschaften des Fahr¬ werksystems bestimmen das Maß einer maximal möglichen Querdy¬ namikbeeinflussung, wobei es sich insbesondere um Größen han¬ delt wie den Vorspurwinkel, den Nachlaufwinkel und den Sprei- zungswinkel an der Fahrzeugachse, der die lenkbaren Fahrzeug¬ räder zugeordnet sind. Bei der Querdynamikbeeinflussung mit¬ tels der Radaufstandsbeeinflussungsmittel 15 wird beim vor¬ liegenden Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 5 das Fahrwerk¬ system sozusagen verspannt: Dabei werden die Radaufstands- kräfte der diagonal gegenüberliegenden Fahrzeugräder entweder verringert oder erhöht. Beispielsweise kann zur Erzeugung ei¬ nes nach rechts gerichteten Giermomentes (Moment im Uhrzei¬ gersinn um die Hochachse des Fahrzeugs) die RadaufStandskraft des linken Vorderrades und des rechten Hinterrades erhöht und/oder die RadaufStandskraft des rechten Vorderrades und des linken Hinterrades verringert werden. Zur Erzeugung eines linksgerichteten Giermomentes (Moment gegen den Uhrzeigersinn um die Hochachse des Fahrzeugs) kann dann analog zum vorheri¬ gen Fall die RadaufStandskraft des rechten Vorderrades und des linken Hinterrades erhöht und/oder die Radaufstandskraft des linken Vorderrades und des rechten Hinterrades verringert werden.
Als zweite und dritte Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 dienen beispielsgemäß das Lenksystem 16 und das Bremssystem 17 des Fahrzeugs. Die Querdynamikbeeinflussung über das Lenksystem 16 erfolgt bei¬ spielsweise durch Erzeugung eines Zusatzlenkwinkels und/oder eines beispielsweise auf die Lenksäule des Lenksystems 16 aufgebrachten Zusatzlenkmoments.
Die Verwendung des Bremssystems 17 zur Querdynamikbeeinflus¬ sung erfolgt durch Erzeugung von Rad individuellen Bremsmo¬ menten, wodurch die Istgierrate ψtsl des Fahrzeugs ebenfalls verändert werden kann.
In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Querdynamikbeeinflussung zusätzlich oder alternativ auch durch Einstellen von Rad individuellen Antriebskräften erfol¬ gen.
Anhand Fig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäßen Verfahrens im Folgenden näher erläutert.
In einem ersten Schritt 20 werden zunächst die Istgierrate ψisl als Querdynamikistgröße und die Sollgierrate ψsoll als Querdynamiksollgröße ermittelt. Im anschließenden zweiten Schritt 22 wird aus der Istgierrate ψbl und der Sollgierrate ψwl, die Gierratendifferenz berechnet, die die Querdynamikab- weichungsgröße darstellt. Die Gierratendifferenz beschreibt die Abweichung zwischen dem gewünschten Drehverhalten des Fahrzeugs um die Hochachse und dem tatsächlichen Drehverhai- ten des Fahrzeugs um die Hochachse. Die Gierratendifferenz ist vorzeichenbehaftet und gibt mithin nicht nur den Betrag der Differenz zwischen der Sollgierrate ψsoll und der Istgier¬ rate ψιsl an, sondern auch die Richtung der Abweichung.
Im Folgenden wird eine Aktivierungsprüfung vorgenommen, bei der in Abhängigkeit von der Gierratendifferenz ermittelt wird, ob eine Fahrer unabhängige Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs notwendig ist oder nicht. Des Weiteren wird bei der Aktivierungsprüfung ermittelt, welche Querdynamikbeeinflus- sungsmittel 14 der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung 7 bei einer festgestellten notwendigen Querdynamikbeeinflussung verwendet werden sollen. Die Auswahl der Querdynamikbeein- flussungsmittel 14 im Rahmen der Aktivierungsprüfung erfolgt in Abhängigkeit von der Gierratendifferenz.
Bei der Aktivierungsprüfung wird zunächst in einem dritten Schritt 24 überprüft, ob unter Berücksichtigung der Gierra¬ tendifferenz eine Fahrer unabhängige Querdynamikbeeinflussung notwendig ist oder nicht. Beispielsweise kann hierfür die Gierratendifferenz mit einem Differenzschwellenwert vergli¬ chen werden. Ist die Gierratendifferenz betragsmäßig kleiner oder gleich dem Differenzschwellenwert, so ist eine Fahrer unabhängige Querdynamikbeeinflussung nicht notwendig. Im an¬ deren Fall, wenn der Betrag der Gierratendifferenz den Diffe¬ renzschwellenwert überschreitet, ist die Notwendigkeit einer Fahrer unabhängigen Querdynamikbeeinflussung gegeben.
Wurde die Notwendigkeit einer Fahrer unabhängigen notwendigen Querdynamikbeeinflussung im dritten Schritt 24 nicht festge¬ stellt (Verzweigung NEG aus dem dritten Schritt 24), so be¬ ginnt das Verfahren erneut mit dem ersten Schritt 20. Wurde die Notwendigkeit der Querdynamikbeeinflussung im dritten Schritt 24 festgestellt (Verzweigung pos aus dem dritten Schritt 24) , so wird das Verfahren mit einem vierten Schritt 26 fortgesetzt, der ebenfalls Bestandteil der Aktivierungs¬ prüfung ist in Fig. 3 im Einzelnen dargestellt ist. Ansonsten beginnt das Verfahren wieder beim ersten Schritt 20.
Im vierten Schritt 26 wird in Abhängigkeit von der Gierraten¬ differenz überprüft und entschieden, ob ein oder mehrere der Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 der Querdynamikbeeinflus- sungseinrichtung 7 anzusteuern sind.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens erfolgt die Fahrer unabhängige Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs mit dem Ziel, die von der Gierratendifferenz gebildete Quer- dynamikabweichungsgröße betragsmäßig zu minimieren, um das querdynamische Sollverhalten und das querdynamische Istverhalten des Fahrzeugs in eine möglichst gute Überein¬ stimmung zu bringen. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, durch die Fahrer unabhängige, notwendige Querdynamikbeein¬ flussung lediglich eine betragsmäßige Reduzierung der Querdy- namikabweichungsgröße und beispielsgemäß der Gierratendiffe¬ renz vorzusehen, so dass dem Fahrer des Fahrzeugs auch bei einer Fahrer unabhängigen Querdynamikbeeinflussung immer noch eine manuell durchzuführende Korrektur der Querdynamik des Fahrzeugs verbleibt, um die Querdynamiksollgröße und die Querdynamikistgröße in Übereinstimmung zu bringen. Dadurch kann erreicht werden, dass der Fahrer sich nicht auf Fahrer unabhängige Querdynamikkorrekturen verlässt und seine Auf¬ merksamkeit beim Fahren erhöht ist.
Zusätzlich zur Gierratendifferenz können im Rahmen der Akti¬ vierungsprüfung - d. h. bei der Prüfung ob und mit welchen Mitteln 14 zur Querdynamikbeeinflussung eine Fahrer unabhän¬ gige Querdynamikbeeinflussung erfolgen soll - eine oder meh¬ rere weitere, den aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs bzw. den Fahrzeugzustand beschreibende Zustandsgroßen berücksich¬ tigt werden. Je genauer der aktuelle Fahrzustand des Fahr¬ zeugs durch die Berücksichtigung weiterer Zustandsgroßen be¬ urteilt werden kann, desto gezielter kann entschieden werden, ob eine Fahrer unabhängige Querdynamikbeeinflussung erfolgen soll und wenn ja, welche Querdynamikbeemflussungsmittel 14 hierfür am geeignetsten sind. Als weitere Zustandsgroßen kom¬ men beispielsweise die Fahrzeuglangsgeschwindigkeit Vx, die Fahrzeuglangsbeschleumgung, die Fahrzeugquergeschwindigkeit, die Fahrzeugquerbeschleunigung ay, der Schwimmwinkel, der
Lenkwinkel δ, die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die Fahrpedalbe- tatigung und insbesondere die Fahrpedalbetatigungsgeschwm- digkeit, die Bremspedalbetatigung und insbesondere die Brems- pedalbetatigungsgeschwmdigkeit in Betracht. Anstelle der hier genannten Zustandsgroßen können selbstverständlich auch die mit diesen Zustandsgroßen korrelierten Großen verwendet werden.
Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 wird im vierten Schritt 26 für die Auswahlentscheidung des oder der zu ver¬ wendenden Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 neben der Gier¬ ratendifferenz auch die vom Langsgeschwmdigkeitssensor 9 er¬ mittelte Langsgeschwindigkeit vx des Fahrzeugs berücksich¬ tigt, worauf im Folgenden noch naher eingegangen wird.
Im vierten Schritt 26 wird zunächst überprüft, ob für eines oder mehrere der Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 eine Aus¬ schlussbedingung vorliegt, die das Ansteuern des betreffenden Mittels 14 zur Querdynamikbeeinflussung ausschließt. Dabei findet in einem ersten Teilschritt 261 eine Prüfung statt, ob sich das Fahrzeug aktuell in einem Notbremszustand befindet. Die Erkennung des Notbremszustandes erfolgt durch die Über¬ prüfung von wenigstens einer Notbremszustandsbedingung. Ist eine oder mehrere der im Folgenden genannten Notbremszu- standsbedingungen erfüllt, so kann auf das Vorliegen eines Notbremszustandes geschlossen werden:
- wenigstens eines der Fahrzeugräder hat eine durch ein Antiblockiersystem vorgegebene Bremsschlupfschwelle erreicht;
- die Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit hat einen vorgegebenen Bremspedalschwellenwert überschritten;
- die Fahrpedalrücknahmegeschwindigkeit hat einen Fahr¬ pedalschwellenwert überschritten;
- der Bremsdruck des Hauptbremszylinders hat einen Bremsdruckschwellenwert überschritten;
- die Bremsdruckänderung des Bremsdruckes des Haupt¬ bremszylinders hat einen Bremsdruckänderungsschwellen¬ wert überschritten;
- der Betrag der Fahrzeuglängsverzögerung hat einen Ver¬ zögerungsschwellenwert überschritten, was dann der Fall ist, wenn die Fahrzeuglängsbeschleunigung in Vor¬ wärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen einen negati¬ ven Beschleunigungsschwellenwert unterschritten hat.
Bei einem erkannten Notbremszustand erfolgt in einem zweiten Teilschritt 262 eine Prüfung, ob die Radaufstandsbeeinflus- sungsmittel 15 bereits zu einem früheren Zeitpunkt aktiviert worden sind. Ist dies der Fall, so wird diese Aktivierung in einem dritten Teilschritt 263 beendet. Der Grund dafür ist darin zu sehen, dass durch die Verringerung der Radaufstands- kraft eines oder mehrerer Fahrzeugräder dessen bzw. deren Fä¬ higkeit zur Übertragung einer Längskraft in Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen zwischen Reifen und Fahrbahnoberfläche e- benfalls verringert wird. Dadurch könnte sich der Bremsweg des Fahrzeugs verlängern, was bei einem vorliegenden oder be¬ ginnenden Notbremsvorgang unerwünscht ist und daher beim be¬ vorzugten Ausführungsbeispiel verhindert wird. In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel könnte das Aktivieren der RadaufStandsbeeinflussungsmittel 15 be¬ reits verhindert und/oder beendet werden, wenn ein Bremsvor¬ gang vorliegt. Dabei muss es sich nicht um einen Notbremsvor¬ gang im Bereich der situationsabhängig maximal möglichen Ver¬ zögerung handeln. Da ein Bremsmoment an einem Rad die durch die RadaufStandsbeeinflussungsmittel 15 bewirkte oder vorge¬ sehene Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs verändert, kann deren Aktivierung bei allen Bremsvorgängen verhindert oder beendet werden. Alternativ könnte die durch die Radaufstands- beeinflussungsmittel 15 verursachte Beeinflussung der Radauf- standskraft wenigstens eines der Räder auch an das aktuelle Bremsmoment bei einem Bremsvorgang angepasst werden, um wie¬ der die gewünschte Querdynamikbeeinflussung zu erzielen.
Im Anschluss an den zweiten Teilschritt 262 oder dritten Teilschritt 263 wird dann in einem sechsten Schritt 30 das Lenksystem 16 zur Querdynamikbeeinflussung verwen¬ det (Verzweigung ALT2 aus dem vierten Schritt 26) . Durch die ausschließliche Verwendung des Lenksystems wird gleichzeitig die Ansteuerung bzw. die Aktivierung der Radaufstandsbeein- flussungsmittel 15 durch die Auswerteeinrichtung 6 unterbun¬ den.
Wird im ersten Teilschritt 261 hingegen festgestellt, dass kein Notbremsvorgang vorliegt, so erfolgt in einem vierten Teilschritt 264 die Abfrage, ob die Fahrzeuglängsgeschwindig¬ keit vx kleiner ist als ein vorgegebener unterer Geschwindig¬ keitsschwellenwert vu. Trifft dies zu, so wird analog zu den Teilschritten 262 und 263 wiederum geprüft, ob die Radauf- standsbeeinflussungsmittel 15 bereits zu einem früheren Zeit¬ punkt aktiviert worden sind (fünfter Teilschritt 262' ) und zutreffendenfalls wird diese Aktivierung in einem sechsten Teilschritt 263' beendet. Im Anschluss an den fünften Teilschritt 262' bzw. den sechs¬ ten Teilschritt 263' wird im sechsten Schritt 30 das Lenksys¬ tem 16 zur Querdynamikbeeinflussung verwendet (Verzweigung ALT2 aus dem vierten Schritt 26) . Bei niedrigen Fahrzeug¬ längsgeschwindigkeiten kann über die RadaufStandsbeeinflus¬ sungsmittel 15 keine ausreichend große Beeinflussung der Fahrzeugquerdynamik über die RadaufStandsbeeinflussungsmittel 15 erreicht werden, so dass deren Ansteuerung verhindert wird bzw. nicht erfolgt.
Ist die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vx größer oder gleich dem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert vu wird in einem siebten Teilschritt 265 anhand der Gierratendifferenz ermit¬ telt, ob eine ausreichend große Querdynamikbeeinflussung zur Kompensation der Gierratendifferenz allein über die Radauf- standsbeeinflussungsmittel 15 möglich ist. Ist dies der Fall, so werden die RadaufStandsbeeinflussungsmittel 15 in einem fünften Schritt 28 durch die Auswerteeinrichtung 6 angesteu¬ ert, um die Istgierrate ψlst des Fahrzeugs an die Sollgierrate ψsoll anzugleichen (Verzweigung ALTl aus dem vierten Schritt 26) .
Reicht die Aktivierung der Radaufstandsbeeinflussungsmittel 15 allein nicht zur erforderlichen Querdynamikbeeinflussung aus, so wird in einem achten Teilschritt 266 geprüft, ob die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vx oberhalb eines vorgegebenen oberen Geschwindigkeitsschwellenwertes vo liegt. Ist dies der Fall, wird die Ansteuerung des Lenksystems 16 als Querdyna- rnikbeeinflussungsmittel 14 verhindert bzw. nicht durchge¬ führt, da bei sehr großen Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten vx bereits geringe Beeinflussungen des Lenkwinkels δ des Fahr¬ zeugs eine sehr große Auswirkung auf die Fahrzeugquerdynamik haben, so dass ein Fahrer unabhängiger Lenkeingriff bei der- art großen Fahrzeuglängsgeschwindigkeiten vx nicht erfolgen soll. Im vorliegenden Fall wird daher die Querdynamikbeein¬ flussung dann in einem siebten Schritt 32 durch die Aktivie¬ rung des Bremssystems 17 des Fahrzeugs vorgenommen (Verzwei¬ gung ALT3 aus Schritt 26) .
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß Fig. 2 ist somit vorgesehen, zur notwendigen Querdynamikbe¬ einflussung jeweils nur ein Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 zu aktivieren, so dass eine gleichzeitige und aufeinander abgestimmte Aktivierung mehrerer Querdynamikbeeinflussungs¬ mittel 14 vermieden werden kann. Bevorzugt werden dabei die Radaufstandsbeeinflussungsmittel 15 durch die Auswerteein¬ richtung 6 immer dann angesteuert, wenn für die Radaufstands- beeinflussungsmittel 15 keine Ausschlussbedingung vorliegt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, dass eine Querdynamikbe¬ einflussung über die Radaufstandsbeeinflussungsmittel 15 für die Fahrzeuginsassen sehr komfortabel verläuft.
In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 könnte es alternativ vorgesehen sein, dass dann, wenn auf¬ grund des Betrages der Gierratendifferenz keine ausreichende Querdynamikbeeinflussung möglich ist, zusätzlich zu den Rad¬ aufstandsbeeinflussungsmitteln 15 wenigstens ein weiteres Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 aktiviert wird, so dass durch die Ansteuerung der RadaufStandsbeeinflussungsmittel 15 und zumindest einem weiteren Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 die vorgegebene Reduzierung bzw. vollständige Kompensation der von der Gierratendifferenz gebildeten Querdynamikabwei- chungsgröße erreicht werden kann.
Bei einem alternativen, weiteren Ausführungsbeispiel des Ver¬ fahrens erhält der Fahrer in einem achten Schritt 34 eine Rückmeldung, wenn im dritten Schritt 24 die Notwendigkeit der Fahrer unabhängigen Querdynamikbeeinflussung festgestellt wurde, was in Fig. 2 gestrichelt gezeigt ist. In einer weite¬ ren Abwandlung hierzu wäre es auch möglich, die Rückmeldung an den Fahrer erst dann zu erzeugen, wenn im fünften Schritt 28, im sechsten Schritt 30 oder im siebten Schritt 32 eines der Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 der Querdynamikbeein- flussungseinrichtung 7 durch die Auswerteeinrichtung 6 zur Querdynamikbeeinflussung angesteuert wird. Im diesem letzten Fall könnte der Fahrer bei der Rückmeldung auch darüber in¬ formiert werden, welches Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 zur automatischen Querdynamikbeeinflussung verwendet wird.
Durch eine dieser Rückmeldungen wird der Fahrer darüber in¬ formiert, dass eine Abweichung zwischen dem querdynamischen Sollverhalten und dem querdynamischen Istverhalten des Fahr¬ zeugs erkannt wurde und ein Fahrer unabhängiger Querdynamik¬ eingriff erfolgt. Diese Fahrerrückmeldung kann als akustische und/oder optische und/oder haptische Rückmeldung ausgebildet sein. Bei der Ansteuerung des Bremssystems 17 durch die Aus¬ werteeinrichtung 6 als Querdynamikbeeinflussungsmittel 14 kann die dabei verursachte Fahrzeugverzögerung gleichzeitig als haptische Rückmeldung an den Fahrer genutzt werden.
Das Verfahren nach Fig. 2 wird während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs zyklisch durchlaufen.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Verfahren zur Querdynamikbeeinflussung eines Fahrzeugs, bei dem eine Querdynamiksollgröße, eine Querdynami¬ kistgröße und eine die Abweichung zwischen der Querdyna¬ miksollgröße (ψ50ll ) und der Querdynamikistgröße (^11,) be¬ schreibende Querdynamikabweichungsgröße ermittelt werden, wobei anschießend bei einer Aktivierungsprüfung (24) in Abhängigkeit von der Querdynamikabweichungsgröße ermit¬ telt wird, ob eine Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs notwendig ist, und wobei dann, wenn die Notwendigkeit der Querdynamikbeeinflussung festgestellt wurde, eine Querdy- namikbeeinflussungseinrichtung (7) zur Veränderung der Querdynamikistgröße des Fahrzeugs angesteuert wird, die Radaufstandsbeeinflussungsmittel (15) zur Veränderung der Radaufstandskraft wenigstens eines Fahrzeugrades auf¬ weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querdynamikbeeinflussungseinrichtung (7) zumin¬ dest ein weiteres Querdynamikbeeinflussungsmittel (16, 17) aufweist und dass bei der Aktivierungsprüfung (26) in Abhängigkeit von der Querdynamikabweichungsgröße ermit¬ telt wird, ob zur notwendigen Querdynamikbeeinflussung die RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) und/oder das zumindest eine weitere Querdynamikbeeinflussungsmittel (16, 17) verwendet wird bzw. werden soll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Querdynamikbeeinflussungsein- richtung (7) derart erfolgt, dass die durch die Querdyna- mikabweichungsgröße beschriebene Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße und der Querdynamikistgröße ledig¬ lich teilweise kompensiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querdynamikabweichungsgröße die Differenz zwi¬ schen der Querdynamiksollgröße (ψsoι,) und der Querdynami¬ kistgröße (ψhl) beschreibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querdynamiksollgröße von der Sollgierrate(^50,,) und die Querdynamikistgröße von der Istgierrate {ψist) ge¬ bildet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) zur Quer¬ dynamikbeeinflussung nur dann angesteuert werden, wenn bei der Aktivierungsprüfung (26, 264) festgestellt wurde, dass die notwendige Querdynamikbeeinflussung ausschlie߬ lich mittels der RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) erfolgen kann und dass dann, wenn die notwendige Querdy¬ namikbeeinflussung über die Radaufstandsbeeinflussungs- mittel (15) unzureichend ist, das zumindest eine weitere Querdynamikbeeinflussungsmittel (16, 17) zur Querdynamik¬ beeinflussung angesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei der Aktivierungsprüfung (26, 264) festgestellt wurde, dass die notwendige Querdynamikbeein¬ flussung über die RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) unzureichend ist, zusätzlich zu den Radaufstandsbeein- flussungsmitteln (15) das zumindest eine weitere Querdy- namikbeeinflussungsmittel (16, 17) angesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Querdynamikbeeinflussungsmittel (16, 17) der Querdynamikbeeinflussungseinrichtung ein Lenksys¬ tem (16) und/oder ein Bremssystem (17) des Fahrzeugs ver¬ wendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aktivierungsprüfung (24, 26) zumindest eine oder mehrere weitere, den Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder den Fahrzeugzustand beschreibende Zustandsgrößen berücksichtigt werden, wie beispielsweise die Fahrzeug¬ längsgeschwindigkeit (Vx) , die Fahrzeuglängsbeschleuni¬ gung, die Fahrzeugquergeschwindigkeit, die Fahrzeugquer¬ beschleunigung (ay) , der Schwimmwinkel, der Lenkwinkel (δ) , die Lenkwinkelgeschwindigkeit, die Fahrpedalbetäti¬ gung, die Bremspedalbetätigung, die Seitenwindgeschwin¬ digkeit und/oder eine oder mehrere mit den genannten Grö¬ ßen korrelierte Größen.
9. Verfahren nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (vx) oberhalb eines vorgegebenen oberen Geschwindigkeitsschwellenwertes (vo) die Ansteuerung des Lenksystems (16) des Fahrzeugs zur Querdynamikbeeinflussung unterbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 in Verbindung mit An¬ spruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (vx) unter¬ halb eines vorgegebenen unteren Geschwindigkeitsschwel¬ lenwertes (vu) ausschließlich das Lenksystem (16) des Fahrzeugs zur Querdynamikbeeinflussung angesteuert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Brems- und/oder Notbremszustan- des die Ansteuerung der RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) zur Querdynamikbeeinflussung unterbunden bzw. been¬ det (263) wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Notbremszustand (erster Teilschritt 261) durch eine oder mehrere der folgenden Notbremszustandsbedingun- gen erkannt wird:
- die Schlupfregelung eines Antiblockiersystems des Fahrzeugs hat angesprochen,
- die Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit oder eine da¬ mit korrelierte Größe hat einen Bremspedalschwellen¬ wert überschritten,
- die Fahrpedalrücknahmegeschwindigkeit oder eine damit korrelierte Größe hat einen Fahrpedalschwellenwert ü- berschritten, - der Bremsdruck des Hauptbremszylinders oder eine damit korrelierte Größe hat einen Bremsdruckschwellenwert überschritten,
- die Bremsdruckänderung des Bremsdruckes des Haupt¬ bremszylinders oder eine damit korrelierte Größe hat einen Bremsdruckänderungsschwellenwert überschritten,
- die Fahrzeuglängsverzögerung hat einen Verzögerungs¬ schwellenwert überschritten.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer eine Rückmeldung erhält (achter Schritt 34), wenn bei der Aktivierungsprüfung (24) die Notwendig¬ keit der Querdynamikbeeinflussung festgestellt wurde.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückmeldung durch die Ansteuerung des Bremssys¬ tems (17) des Fahrzeugs als haptische Rückmeldung er¬ folgt.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Querdyna¬ mikbeeinflussung eines Fahrzeugs nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, mit einer Auswerteeinrichtung (6), der eine Querdynamikistgröße (ψisl) übermittelt und in der ei¬ ne Querdynamiksollgröße (ψsolι ) und eine die Abweichung zwischen der Querdynamiksollgröße (ψsol,) und der Querdy¬ namikistgröße [ψm) beschreibende Querdynamikabweichungs- größe ermittelt werden, wobei die Auswerteeinrichtung (6) anschießend eine Aktivierungsprüfung (24) durchführt, bei der in Abhängigkeit von der Querdynamikabweichungsgröße ermittelt wird, ob eine Querdynamikbeeinflussung des Fahrzeugs notwendig ist, und wobei die Auswerteeinrich- tung (6) dann, wenn die Notwendigkeit der Querdynamikbe¬ einflussung festgestellt wurde, eine Querdynamikbeein- flussungseinrichtung (7) zur Veränderung der Querdynami¬ kistgröße des Fahrzeugs ansteuert, die Radaufstandsbeein- flussungsmittel (15) zur Veränderung der Radaufstands- kraft wenigstens eines Fahrzeugrades aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querdynamikbeeinflussungseinrichtung (7) zumin¬ dest ein weiteres Querdynamikbeeinflussungsmittel (16, 17) aufweist und dass die Auswerteeinrichtung (6) bei der Aktivierungsprüfung (26) in Abhängigkeit von der Querdy- namikabweichungsgröße ermittelt, ob zur notwendigen Quer¬ dynamikbeeinflussung die RadaufStandsbeeinflussungsmittel (15) und/oder das zumindest eine weitere Querdynamikbe¬ einflussungsmittel (16, 17) verwendet wird bzw. werden soll.
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