DE102008030667A1

DE102008030667A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen von Parametern

Info

Publication number: DE102008030667A1
Application number: DE102008030667A
Authority: DE
Inventors: Christian Schulze
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen von Parametern zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften in einem Kraftfahrzeug (101), bei dem - wenigstens zwei unterschiedliche Fahrsituationen vorgegeben werden, wobei den Fahrsituationen jeweils eine Schätzeinrichtung (201; 202) zum Schätze/SUB>) zugeordnet wird, - festgestellt wird, dass eine erste vorgegebene Fahrsituation vorliegt, woraufhin die der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung (201; 202) aktiviert wird, und - die Schätzeinrichtung (201; 202) aufgrund der Aktivierung einen Schätzwert für den zugehörigen Parameter (EG; c<SUB>f</SUB>; c<SUB>r</SUB>) anhand eines Schätzverfahrens bestimmt. Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Bestimmung von Parametern eines Fahrzeugmodells, welches zur Berechnung von Referenzwerten in einem Fahrdynamikregelsystem verwendet wird. Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf die Ermittlung von Werten von Parametern zur Charakterisierung von Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schätzen von derartigen Parametern.
Hintergrund der Erfindung
In modernen Fahrzeugen werden Fahrdynamikregelsysteme eingesetzt, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch elektronisch gesteuerte Eingriffe verbessern. Eine derartige Fahrdynamikregelung kann bereits in unkritischen Fahrsituationen eingesetzt werden, um beispielsweise die Agilität des Fahrzeugs zu erhöhen. Besondere Bedeutung haben Fahrdynamikregelsysteme jedoch in kritischen Fahrsituationen, in denen sie die Sicherheit durch eine elektronisch gesteuerte Stabilisierung des Fahrzeugs erhöhen.
Fahrdynamikregelungen basieren üblicherweise auf dem Vergleich des Fahrzeugverhaltens mit einem gewünschten Fahrzeugverhalten. Das tatsächliche Fahrzeugverhalten wird anhand von Größen charakterisiert, die mithilfe von Sensoren gemessen werden. Das gewünschte Fahrzeugverhalten wird in der Regel anhand eines Fahrzeugmodells bestimmt, welches das Fahrverhalten des Fahrzeugs zumindest näherungsweise beschreibt. Die Anpassung eines Fahrzeugmodells an ein bestimmtes Fahrzeug bzw. einen bestimmten Fahrzeugtyp erfolgt anhand von Parametern des Modells, die an das Fahrzeug angepasst werden.
Hierzu wird oftmals ein umfangreiches Fahrprogramm mit vorgegebenen Fahrmanövern durchgeführt, bei denen Messdaten aufgezeichnet werden, die nach Abschluss des Fahrprogramms zur Offline-Identifikation der Parameter herangezogen werden. Bei konstruktiven Veränderungen am Fahrzeug muss dieses Vorgehen in der Regel wiederholt werden, um die Modellparameter an die Veränderungen anzupassen. Zudem verändern sich Parameter auch im Betrieb des Kraftfahrzeugs beispielsweise aufgrund von Verschleiß. Eine Anpassung der Parameter während des Lebenszyklus des Fahrzeugs durch ein Fahrprogramm ist allerdings praktisch nicht wirtschaftlich umsetzbar, so dass eine derartige Anpassung in der Regel nicht durchgeführt wird. Dies führt dazu, dass die eingesetzten Fahrzeugmodelle das Fahrzeugverhalten mit einer sicher verringernden Genauigkeit wiedergeben.
Aus der WO 2007/060134 A1 geht ein Verfahren hervor, bei dem die Parameter eines Fahrzeugmodells, insbesondere eines Einspurmodells des Fahrzeugs, mittels eines künstlichen neuronalen Netzes geschätzt werden können. Das Verfahren vereinfacht die Identifikation von Modellparametern und kann auch im Normalbetrieb eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden. Allerdings werden bei dem Verfahren mehrere Parameter unter Verwendung mehrerer Messwerte geschätzt. Hierbei kann nicht sichergestellt werden, dass für alle Parameter optimale Schätzwerte ermittelt werden. Insbesondere kann es sich bei dem mittels des künstlichen neuronalen Netzes bestimmten Satz von optimierten Schätzwerten anstelle eines gewünschten globalen Optimums um ein lokales Optimum handeln, wenn beispielsweise ungeeignete Startwerte für das Verfahren verwendet werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verlässlichkeit bei der Ermittlung von Schätzwerten für Modellparameter zu erhöhen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schätzen von Parametern zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem

– wenigstens zwei Fahrsituationen vorgegeben werden, wobei den Fahrsituationen jeweils eine Schätzeinrichtung zum Schätzen eines der Parameter zugeordnet wird,
– festgestellt wird, dass eine erste vorgegebene Fahrsituation vorliegt, woraufhin die der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung aktiviert wird, und
– die Schätzeinrichtung aufgrund der Aktivierung einen Schätzwert für den zugehörigen Parameter anhand eines Schätzverfahrens bestimmt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Schätzen von Parametern zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst wenigstens zwei Schätzeinrichtungen zum Schätzen eines der Parameter, wobei den Schätzeinrichtungen jeweils eine von mehreren vorgegebenen Fahrsituationen zugeordnet ist. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Überwachungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, festzustellen, dass eine erste vorgegebene Fahrsituation vorliegt und ein der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung aufgrund der Feststellung zu aktivieren. Die Schätzeinrichtung ist dazu ausgebildet, aufgrund der Aktivierung einen Schätzwert für den zugehörigen Parameter anhand eines Schätzverfahrens zu bestimmen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mehrere Schätzeinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils Schätzwerte für einen Parameter bestimmen. Hierdurch werden die zuvor genannten Probleme vermieden, die entstehen, wenn Schätzwerte für mehrere Parameter in einer einzigen Schätzeinrichtung ermittelt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass den Schätzeinrichtungen jeweils eine Fahrsituation zugeordnet ist, in der die entsprechende Schätzeinrichtung Schätzwerte für den zugehörigen Parameter ermittelt. Durch eine geeignete Zuordnung von Fahrsituationen kann dabei erreicht werden, dass ein bestimmter Parameter in einer Fahrsituation geschätzt wird, in der dies besonders gut möglich ist. So kann für einen Parameter beispielsweise eine Fahrsituation existieren, in der sein Einfluss auf das Fahrverhalten besonders groß ist. Diese Fahrsituation kann der Schätzeinrichtung zugeordnet werden, welche Schätzwerte für diesen Parameter bestimmt.
Vorzugsweise werden den Schätzeinrichtungen unterschiedliche Fahrsituationen zugeordnet. Dies führt dazu dass Schätzeinrichtungen nicht gleichzeitig aktiviert sind.
In einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass festgestellt wird, dass die erste Fahrsituation beendet ist, während die der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung aktiviert ist, woraufhin die erste Schätzeinrichtung deaktiviert wird.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Fahrsituation festgestellt wird, wenn eine vorgegebene Größe einen Wert in einem vorgegebenen ersten Intervall annimmt.
Eine Beendigung einer Fahrsituation kann dann festgestellt werden, wenn die Werte der vorgegebenen Größe ein zweites Intervall verlassen. Das zweite Intervall kann dem ersten entsprechen. Es kann sich jedoch auch von dem ersten Intervall unterscheiden, um beispielsweise eine Hysterese einzuführen, die ein fortwährendes Umschwingen verhindert, wenn die Größe Werte im Bereich einer Grenze des ersten Intervalls aufweist.
Die vorgegebene Größe kann vorzugsweise mittels eines Sensors des Kraftfahrzeugs gemessen werden oder aus einer gemessenen Größe abgeleitet werden, so dass das Vorliegen der Fahrsituation im Betrieb des Kraftfahrzeugs festgestellt werden kann. Insbesondere kann es sich bei der vorgegebenen Größe um eine Fahrzustandsgröße, wie etwa die Gierrate oder die Querbeschleunigung, oder eine aus einer Fahrzustandsgröße abgeleitete Größe handeln. Darüber hinaus kann zur Feststellung des Vorliegens einer der vorgegebenen Fahrsituationen auch ein Vergleich mehrerer Größen mit zugeordneten Schwellenwerten vorgesehen sein. Hierdurch können Fahrsituationen sehr differenziert beziehungsweise besonders präzise vorgegeben werden.
Parameter zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften sind üblicherweise mit einem bestimmten Fahrzeugmodell verknüpft, in dem sie die entsprechende Eigenschaft quantifizieren. Dementsprechend sieht eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung vor, dass die Schätzeinrichtungen Schätzwerte der zugehörigen Parameter jeweils unter Zugrundelegung eines Fahrzeugmodells nach Maßgabe wenigstens einer mittels eines Fahrzeugsensors gemessenen Größe ermitteln.
Bei dem zu Grunde gelegten Fahrzeugmodell handelt es sich vorzugsweise um das Fahrzeugmodell, in dem die Schätzwerte der Parameter verwendet werden sollen. Hierdurch wird eine realistische Schätzung der Parameter gewährleistet. Ist beispielsweise vorgesehen, Schätzwerte für die Parameter eines Fahrzeugmodells zu schätzen, das bei einer Fahrdynamikregelung herangezogen wird, so wird dieses Fahrzeugmodell auch in den Schätzeinrichtungen verwendet.
Die Erfindung kann dazu verwendet werden, Parameter in der Entwicklungsphase eines Kraftfahrzeugs zu schätzen, um den Entwicklungsaufwand zu reduzieren.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die Schätzwerte für die Parameter während eines Normalbetriebs des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht es die Erfindung insbesondere, die Parameter an veränderte Bedingungen anzupassen. Änderungen der Parameter können sich dabei beispielsweise aufgrund von Verschleiß ergeben, gleichfalls hängt der Wert verschiedener Parameter von den Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs ab.
Eine Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung beinhaltet, dass wenigstens eine Schätzeinrichtung für die Ermittlung eines Schätzwerts für den zugehörigen Parameter ein Schätzverfahren ausführt, das eine Ausführung eines rekursiven Optimierungsalgorithmus umfasst.
Ein rekursiver Algorithmus zeichnet sich insbesondere durch einen geringeren Ressourcenbedarf aus. Hierdurch kann der Algorithmus auch in einer Recheneinrichtung mit beschränkter Rechenkapazität ausgeführt werden. Dies ist vor allem für die Verwendung im Normalbetrieb des Fahrzeugs vorteilhaft, da der Algorithmus in diesem Fall in einem Steuergerät des Fahrzeugs ausgeführt wird, das in der Regel relativ beschränkte Ressourcen aufweist.
Eine verbundenen Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der rekursive Optimierungsalgorithmus als ein Recursive-Least-Square-Algorithmus ausgebildet ist, bei dem optional ein Vergessensfaktor berücksichtigt wird, mit dem der Einfluss von zurückliegenden Werten der gemessenen Größe auf die Berechnung eingestellt werden kann.
Mittels des Vergessensfaktors lässt sich der Recursive-Least-Square-Algorithmus (RLS-Algorithmus) insbesondere derart parametrieren, dass ein besonders genauer Schätzwert erhalten wird oder dass der Algorithmus besonders schnell konvergiert.
Ferner kann mittels des Vergessensfaktors beeinflusst werden, in welchem Maße der Algorithmus auf Veränderungen des Parameters reagiert. Da sich die Parameter während ihrer Identifizierung in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs nicht verändern, wird der Vergessensfaktor vorzugsweise derart gewählt, dass zurückliegende Werte maximalen Einfluss haben, wenn der Algorithmus in der Entwicklungsphase eingesetzt wird.
Im Normalbetrieb des Fahrzeugs ist es hingegen wünschenswert, Änderungen der Parameter zu berücksichtigen. Daher zeichnet sich eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung dadurch aus, dass der Einfluss von zurückliegenden Werten der gemessenen Größe kleiner als der maximale Einfluss ist, wenn die Schätzwerte während des Normalbetriebs des Fahrzeugs ermittelt werden.
In üblichen Fahrdynamikregelsystemen wird häufig ein lineares Einspurmodell zur Beschreibung des Fahrzeugverhaltens herangezogen. In dem linearen Einspurmodell enthaltene Parameter, die einen wesentlichen Einfluss auf das Fahrzeugverhalten haben, sind die vordere und hintere Schräglaufsteifigkeit.
Eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung beinhaltet daher, dass es sich bei einem Parameter um eine Schräglaufsteifigkeit des Kraftfahrzeugs handelt.
Die vordere und hintere Schräglaufsteifigkeit sind über den so genannten Eigenlenkgradient des Kraftfahrzeugs miteinander verknüpft. Daher sieht eine weitere Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung vor, dass es sich bei einem weiteren Parameter um einen Eigenlenkgradienten des Kraftfahrzeugs handelt.
Der Eigenlenkgradient wird insbesondere zur Beschreibung der Fahrzeugeigenschaften in stationären Fahrsituationen herangezogen, während die Schräglaufsteifigkeiten die Fahrzeugeigenschaften auch in dynamischen Fahrsituationen charakterisieren. Aus diesem Grund ist einer Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzeinrichtung zum Bestimmen eines Schätzwerts für die Schräglaufsteifigkeit in einer Fahrsituation mit höherer Dynamik aktiviert wird als die Schätzeinrichtung zum Bestimmen eines Schätzwerts für den Eigenlenkgradienten.
Nachdem die vordere und hintere Schräglaufsteifigkeit über den Eigenlenkgradienten miteinander verknüpft sind, kann eine Schräglaufsteifigkeit berechnet werden, wenn die andere Schräglaufsteifigkeit und der Eigenlenkgradient bekannt sind. Dies wird in einer Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung genutzt, bei der die ermittelten Schätzwerte für die Schräglaufsteifigkeit und den Eigenlenkgradienten herangezogen werden, um einen Schätzwert für eine weitere Schräglaufsteifigkeit zu bestimmen.
Wie zuvor beschrieben, können die ermittelten Schätzwerte innerhalb des Fahrzeugs weiterverwendet werden, insbesondere zur Durchführung einer Fahrdynamikregelung. Ferner können die Schätzwerte bei Veränderungen angepasst werden, wenn die Schätzung im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs ausgeführt wird.
In diesem Zusammenhang beinhaltet eine Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung, dass die Schätzwerte der Parameter in einem nicht-flüchtigen Speicher des Kraftfahrzeugs gespeichert werden, und dass ein gespeicherter Wert aktualisiert wird, wenn sich der Schätzwert gegenüber dem gespeicherten Wert verändert.
Darüber hinaus wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das Softwarecodeabschnitte mit Anweisungen zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor beschrieben Art auf einem Prozessor umfasst. Bei dem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Mikroprozessor in einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs handeln.
Die zuvor genannten und weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung werden auch anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Von den Figuren zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm einer Gierratenregelung, die Bestandteil einer Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs ist, und
2 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Schätzen von Parametern zur Charakterisierung von Eigenschaften eines Fahrzeugs.
Darstellung von Ausführungsbeispielen
In 1 ist anhand eines Blockdiagramms des Regelkreises beispielhaft eine grundsätzliche Struktur einer Gierratenregelung für ein Fahrzeug 101 dargestellt. Bei dem Fahrzeug 101 kann es sich beispielsweise um einen Personen- oder Lastkraftwagen handeln. Die Gierratenregelung ist ein Bestandteil einer Fahrdynamikregelung, die vorzugsweise in einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs ausgeführt wird. In dem Steuergerät, welches über einen Mikroprozessor zur Ausführung von Programmen und über einen nicht-flüchtigen Speicher verfügt, wird ein Programm zur Ausführung der Fahrdynamikregel be reitgestellt. Die Programme in dem Steuergerät werden in einer Ausgestaltung zumindest teilweise als Schleifen ausgeführt, die auch als Loops bezeichnet werden. In jedem Loop werden vorgegebene Programmsequenzen einmal durchlaufen. Die Dauer eines Loops, die auch als Loopzeit bezeichnet wird, liegt beispielsweise zwischen 5 und 15 ms. Bei dem Steuergerät zur Ausführung der Fahrdynamikregelung kann es sich um ein Bremsensteuergerät des Fahrzeugs 101 handeln. Gleichfalls kann die Fahrdynamikregelung jedoch auch auf andere Weise realisiert werden, beispielsweise mittels einer geeigneten Schaltungsunordnung.
Die bei der Gierratenregelung herangezogene Regelgröße ist die Gierrate ψ . des Fahrzeugs 101. Der aktuelle Istwert ψ ._Sensor der Gierrate wird mittels eines in dem Fahrzeug 101 angeordneten Gierratensensors erfasst. Die der Regelung zugrunde liegende Regelabweichung ergibt sich aus einer Differenz zwischen der erfassten Gierrate ψ ._Sensor und einem Referenzwert ψ ._ref der Gierrate, der in einer Berechnungseinrichtung 104 anhand eines Fahrzeugmodells berechnet wird. Die Regelabweichung Δψ . ist die Eingangsgröße einer Regeleinrichtung 102, die in Abhängigkeit von der Regelabweichung Δψ . ein oder mehrere Ausgangssignale berechnet, nach deren Maßgabe wenigstens ein Aktor 103 zur Beeinflussung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs 101 angesteuert wird. Dabei sind dem Fachmann zahlreiche geeignete Aktoren 103 geläufig, wie beispielsweise Aktoren zur Beeinflussung der Bremsanlage, des Lenkstrangs, des Antriebsmotors, des Triebstrangs und des Fahrwerks. Die Berechnungseinrichtung 104 und die Regeleinrichtung 102 sind vorzugsweise als Softwaremodule des Steuergeräts ausgeführt, das zur Durchführung der Fahrdynamikregelung vorgesehen ist.
Grundsätzlich kann zur Berechnung des Referenzwerts Δψ ._ref der Gierrate jedes Fahrzeugmodell herangezogen werden. Beispielhaft wird im vorliegenden Fall von einem linearen Einspurmodell ausgegangen, in dem das Fahrzeugverhalten durch die folgenden Bewegungsgleichungen beschrieben wird:
Hierbei bezeichnet Δψ . die Gierrate des Fahrzeugs 101, β dessen Schwimmwinkel, ν die Fahrzeuggeschwindigkeit und δ den Radeinschlagswinkel der lenkbaren Räder des Fahrzeugs 101. Ferner enthält das Modell folgende Parameter:

m:: Masse des Fahrzeugs 101
Θ:: Trägheitsmoment des Fahrzeugs 101 bezüglich seiner Hochachse (Gierachse)
l_f:: in Fahrzeuglängsrichtung gemessener Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und der Vorderachse
l_r:: in Fahrzeuglängsrichtung gemessener Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und der Hinterachse
c_f:: Schräglaufsteifigkeit der Vorderachse
c_r:: Schräglaufsteifigkeit der Hinterachse

Anhand der Gleichungen (1) und (2) werden in der Berechnungseinrichtung 104 in jedem Loop unter Verwendung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit ν, des aktuellen Radeinschlagswinkels δ und der Modellparameter Referenzwerte ψ ._ref für die Gierrate berechnet und mit dem aktuellen Istwert ψ ._Sensor verglichen, um die Regelabweichung Δψ . zu bestimmen. Zur Lösung des aus den Gleichungen (1) und (2) bestehenden Gleichungssystems wird ein dem Fachmann an sich bekanntes numerisches Integrationsverfahren in dem Steuergerät ausgeführt, wie beispielsweise ein Euler-Verfahren oder ein Runge-Kutta-Verfahren.
Die zur Berechnung der Referenzgierrate ψ ._ref erforderliche Fahrzeuggeschwindigkeit ν wird mit geeigneten Sensoren des Fahrzeugs erfasst, beispielsweise mit an den Rädern angeordneten Raddrehzahlsensoren. Darüber hinaus ist ein Lenkwinkelsensor vorgesehen, um den Radeinschlagswinkel δ zu bestimmen. Der Lenkwinkelsensor kann beispielsweise im Lenkstrang des Fahrzeugs 101 angeordnet sein, um den Einschlagswinkel der von dem Fahrzeugführer bedienten Lenkhandhabe zu erfassen. Anhand der Lenkübersetzung wird aus dem Einschlagswinkel der Lenkhandhabe der Radeinschlagswinkel δ berechnet. Gleichfalls kann der Radeinschlagswinkel δ jedoch auch direkt mittels eines geeigneten Sensors erfasst werden.
Die Parameter des linearen Einspurmodells verändern sich während des Betriebs des Fahrzeugs 101. Dabei hängen die Masse m des Fahrzeugs 101, das Trägheitsmoment Θ und die Schwerpunktlage von dem Beladungszustand des Fahrzeugs ab. in einer Ausgestaltung der Erfindung können Näherungswerte für diese Größe verwendet werden. So können der Berechnung beispielsweise die Werte zugrunde gelegt werden, die für ein leeres Fahrzeugs, bzw. ein Fahrzeug mit einem typischen Beladungszustand gelten. Die Näherungswerte können vor der Serienfertigung des Fahrzeugs 101 ermittelt und – beispielsweise bei der Herstellung des Fahrzeugs 101 – im Speicher des Steuergeräts hinterlegt werden. Gleichfalls können jedoch auch Schätzverfahren zur Ermittlung der Parameter bzw. zur Adaption der Parameter an veränderte Bedingungen vorgesehen werden.
Die Schräglaufsteifigkeiten c_f, c_r der Vorder- und Hinterachse verändern sich ebenfalls während des Betriebs des Fahrzeugs, beispielsweise in Abhängigkeit von Art und Zustand der montierten Reifen. Ferner ändern sich auch die Fahrwerkseigenschaften während des Lebenszyklus eines Fahrzeugs aufgrund von Verschleißerscheinungen, woraus ebenfalls Veränderungen der Schräglaufsteifigkeit resultieren.
Für die Schräglaufsteifigkeiten c_f, c_r werden Schätzwerte verwendet, die mittels einer Einrichtung ermittelt werden, die in 2 anhand eines schematischen Blockdiagramms dargestellt ist. Die Einrichtung umfasst vorzugsweise ein Softwaremodul oder mehrere Softwaremodule, die auf einem Prozessor ausgeführt werden kann. Wie die Software zur Fahrdynamikregelung umfassen auch die Softwaremodule zum Schätzen der Schräglaufsteifigkeiten Schleifen bzw. Loops, die fortlaufend wiederholt werden. Gleichfalls kann jedoch auch eine Schaltungsanordnung vorgesehen werden, bei der einzelne Funktionen durch entsprechende Schaltelemente realisiert werden.
Die Schätzeinrichtung kann in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs 101 zur Bestimmung der Schräglaufsteifigkeiten herangezogen werden. Ferner kann die Einrichtung auch im Normalbetrieb des Fahrzeugs eingesetzt werden, um Schätzwerte für die Schräglaufsteifigkeiten zu ermitteln und/oder die Schräglaufsteifigkeiten nach Veränderung anzupassen. Wenn die Einrichtung im Normalbetrieb des Fahrzeugs genutzt wird, dann wird die zugehörige Software vorzugsweise in einem Mikroprozessor einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs 101 ausgeführt werden.
Bei der Recheneinrichtung kann es sich um das Steuergerät handeln, welches auch die Fahrdynamikregelung ausführt. Gleichfalls kann auch eine weitere Recheneinrichtung vorgesehen werden, die analog zu dem Steuergerät mit einem Mikroprozessor zur Ausführung von Berechnung ausgestaltet ist. Die Loopzeit kann sich jedoch von der des Steuergeräts unterscheiden. Um dem Steuergerät die ermittelten Schätzwerte in dieser Ausgestaltung zugänglich machen zu können, ist die Recheneinrichtung mit dem Steuergerät verbunden.
Die in 2 dargestellte Einrichtung umfasst zwei Schätzeinrichtungen 201, 202, in denen verschiedene Parameter des Fahrzeugs 101 geschätzt werden. Bei den Parametern handelt es sich um die Schräglaufsteifigkeiten, für die Schätzwerte c_f' und c_r' in der Schätzeinrichtung 202 ermittelt werden. Zur Ermittlung dieser Schätzwerte wird der Eigenlenkgradient EG des Fahrzeugs herangezogen, der in der Schätzeinrichtung 201 geschätzt wird. Jeder Schätzeinrichtung 201, 202 ist eine vorgegebene Fahrsituation zugeordnet, in der die Schätzeinrichtung 201, 202 aktiviert wird und einen Näherungswert für einen Parameter unter Verwendung eines an die Fahrsituation angepassten Schätzverfahrens ermittelt.
Die Fahrsituationen werden anhand von Intervallen einer oder mehrerer Messgrößen oder hieraus abgeleiteter Größen definiert, und eine Überwachungseinheit 203 prüft anhand von Messsignalen von Sensoren des Fahrzeugs 101, ob die maßgeblichen Größen Werte in den vorgegebenen Intervallen aufweisen.
In der vorliegenden Ausgestaltung wird zwischen Fahrsituationen mit einem stationären Fahrzeugverhalten und Fahrsituationen mit einem dynamischen Fahrzeugverhalten unterschieden. Zur Definition dieser Fahrsituationen wird die Gierbeschleunigung ψ .. herangezogen. Diese wird durch Differentiation aus dem mittels des Gierratensensors erfassten Gierratensignal ψ ._Sensor berechnet, kann aber ebenso mittels eines entsprechenden Sensors direkt erfasst werden. Als stationäre Fahrsituationen werden solche Fahrsituationen definiert, in denen die Gierbeschleunigung ψ kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ψ .._stat ist, d. h., in denen ψ .. < ψ .._stat gilt. Als dynamische Fahrsituationen werden solche Fahrsituationen definiert, in denen die Gierbeschleunigung nicht kleiner als der Schwellenwert ψ .._stat ist, d. h., in denen ψ .. ≥ ψ .._stat gilt. Um ein häufiges Umschwingen zu verhindern, wenn die Gierbeschleunigung ψ .. im Grenzbereich liegt, kann noch eine Hysterese eingefügt werden.
In einer Ausgestaltung wird zur Definition von stationären Fahrsituationen zusätzlich die Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs 101 herangezogen, die mittels eines entsprechenden Sensors des Fahrzeugs 101 erfasst wird. Von einer stationären Fahrsituation wird in dieser Ausgestaltung nur dann ausgegangen, wenn die Gierbeschleunigung ψ .. kleiner als der Schwellenwert ψ .._stat ist und zusätzlich die Querbeschleunigung a_y kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. Der Grenzwert liegt beispielsweise zwischen 3 m/s² und 10 m/s², vorzugsweise bei 5 m/s².
Darüber hinaus kann der Eigenlenkgradient EG während einer Geradeausfahrt nicht ermittelt werden, sondern nur während einer stationären Kurvenfahrt. Daher wird im Hinblick auf die Aktivierung der Schätzeinrichtung 201 durch die Überwachungseinheit 203 auch geprüft, ob eine Kurvenfahrt vorliegt, und eine Aktivierung der Schätzeinrichtung 201 erfolgt nur dann, wenn dies der Fall ist. Um festzustellen, ob das Fahrzeug einen Kurve durchfährt, wird die gemessene Gierrate ψ ._Sensor mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Eine Kurvenfahrt wird dabei festgestellt, wenn die erfasste Gierrate ψ ._Sensor größer als der Schwellenwert ist.
Auch in Bezug auf den Vergleich der Querbeschleunigung a_y und der erfassten Gierrate ψ ._Sensor mit den Schwellenwerten in der Überwachungseinrichtung 203 kann eine Hysterese vorgesehen werden, um häufiges Umschwingen zu verhindern, wenn die Größen im Bereich der zugehörigen Schwellenwerte liegen.
Bei stationären Kurvenfahrten ist die Schätzeinrichtung 201 aktiviert. Die Aktivierung erfolgt durch ein entsprechendes Signal, nachdem die Überwachungseinheit 203 den Eintritt in eine stationäre Kurvenfahrt festgestellt hat. Wenn die Überwachungseinheit 203 feststellt, dass die stationäre Kurvenfahrt beendet worden ist, dann deaktiviert sie die Schätzeinrichtung 201.
Die Schätzeinrichtung 201 ermittelt einen Schätzwert für den Eigenlenkgradienten EG des Fahrzeugs, für den in stationären Fahrsituationen gilt:
In Gleichung (3) bezeichnet l den Radstand des Fahrzeugs, d. h., den Abstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse, gemessen entlang der Fahrzeuglängsrichtung. Ferner gilt für den Eigenlenkgradienten EG auch
Zur Ermittlung des Schätzwerts für den Eigenlenkgradienten EG wird Gleichung (3) herangezogen, und es werden die Werte für den Radeinschlagswinkel δ, die Gierrate ψ . und die Fahrzeuggeschwindigkeit ν verwendet, die mit den zuvor beschriebenen Sensoren erfasst werden. Bei dem Radstand l han delt es sich um einen unveränderlichen Parameter des Fahrzeugs 101, der im Speicher des Steuergeräts gespeichert ist.
Vorzugsweise berechnet die Schätzeinrichtung 201 in jedem Loop der Recheneinrichtung einen Schätzwert für den Eigenlenkgradienten EG. Um eine Reduzierung des Messrauschens zu erreichen, wird eine Mittelwertbildung bezüglich der berechneten Einzelwerte ausgeführt. Der berechnete Mittelwert stellt dann das Ausgangssignal der Schätzeinrichtung 201 dar, das der anderen Schätzeinrichtung 202 zugeführt wird.
Die Schätzeinrichtung 202 zum Schätzen der Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r wird von der Überwachungseinrichtung 203 in Fahrsituationen mit einem dynamischen Fahrzeugverhalten aktiviert. Die Aktivierung erfolgt durch ein entsprechendes Signal, nachdem die Überwachungseinheit 203 den Eintritt in eine stationäre Fahrsituation festgestellt hat. Wenn die Überwachungseinheit 203 feststellt, dass die stationäre Fahrsituation beendet worden ist, dann deaktiviert sie die Schätzeinrichtung 202. Wie auch die Schätzeinrichtung 201 wird die Schätzeinrichtung 202 zumindest im Normalbetrieb des Fahrzeugs immer dann aktiviert, wenn die Fahrsituation dies ermöglicht, so dass sich eine Vielzahl von Schätzperioden ergibt, in denen Schätzwerte ermittelt werden.
Zur Ermittlung der Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r verwendet die Schätzeinrichtung 202 vorzugsweise einen Optimierungsalgorithmus, der insbesondere als ein rekursiver Optimierungsalgorithmus ausgestaltet ist. Ein rekursiver Algorithmus hat den Vorteil, dass er eine geringe Rechenkapazität benötigt und daher für die Ausführung in einem Steuergerät mit beschränkten Ressourcen besser geeignet ist. In der Recheneinrichtung bzw. in dem Steuergerät kann dabei in jedem Loop ein Iterationsschritt des rekursiven Algorithmus ausgeführt werden.
Mittels des Optimierungsalgorithmus wird ein Parameter des verwendeten Fahrzeugmodells – d. h. im vorliegenden Fall: des linearen Einspurmodells – derart angepasst, dass das Fahrzeugmodell das Fahrzeugverhalten bestmöglich im Sinne eines bestimmten Kriteriums beschreibt, das spezifisch für den eingesetzten Optimierungsalgorithmus ist.
Bei dem zu optimierenden Parameter handelt es sich in einer Ausgestaltung um die vordere Schräglaufsteifigkeit c_f. Diese ist über Gleichung (4) mit in der hinteren Schräglaufsteifigkeit c_r verknüpft, so dass unter Verwendung des in der Schätzeinrichtung 201 ermittelten Näherungswerts für den Eigenlenkgradienten EG aus einem Schätzwert für die vordere Schräglaufsteifigkeit c_f ein Schätzwert für die hintere Schräglaufsteifigkeit c_r ermittelt werden kann. Hierzu wird insbesondere die Gleichung
verwendet, die durch Umformung von Gleichung (4) erhalten werden kann. In einer alternativen Ausgestaltung kann es sich bei dem zu optimierenden Parameter auch um die hintere Schräglaufsteifigkeit c_r handeln. Unter Verwendung des in Gleichung (4) angegebenen Zusammenhangs kann in dieser Ausgestaltung aus einem Näherungswert für die hintere Schräglaufsteifigkeit c_r ein Schätzwert für die vordere Schräglaufsteifigkeit c_f berechnet werden.
Bei der Ausgestaltung der Schätzeinrichtung 202, die im Folgenden näher beschrieben wird, handelt es sich bei dem Optimierungsalgorithmus um einen Recursive-Least-Squares-Algorithmus (RLS-Algorithmus). Mittels des RLS-Algorithmus wird die vordere Schräglaufsteifigkeit c_f derart bestimmt, dass die Summe Σ_i(Δψ .(i))² der quadrierten Gierratenabweichungen minimal ist. Hierbei ist Δψ .(i) die Gierratenabweichungen, die im i-ten Iterationsschritt ermittelt wird. Sie ergibt sich aus der Differenz der im i-ten Iterationsschritt anhand des Fahrzeugmodells ermittelten Referenzgierrate ψ ._ref(i) und dem im i-ten Iterationsschritt mittels des Gierratensensors erfassten Messsignal ψ ._Sensor. Da es sich um ein rekursives Verfahren handelt, werden zur Berechnung der Referenzgierrate ψ ._ref(i) die im vorangegangenen Iterationsschritt ermittelten Schätzwerte c_f(i – 1) und c_r(i – 1) für die Schräglaufsteifigkeiten verwendet. Im ersten Schritt nach der Aktivierung der Schätzeinrichtung 202 können die Schätzwerte verwendet werden, die in der vorangegangenen Schätzperiode ermittelt worden sind. Falls keine derartigen Werte vorliegen, können geeignete, fest vorgegebene Startwerte verwendet werden.
Bei dem in der Schätzeinrichtung 202 ausgeführten RLS-Algorithmus wird im i-ten Iterationsschritt zunächst ein Gewichtungsfaktor Q(i) berechnet. Dies geschieht rekursiv unter Verwendung des Gewichtungsfaktors Q(i – 1) des vorangegangenen Iterationsschritts. Insbesondere ist der Gewichtungsfaktor Q(i) gegeben durch:
Mit λ ist ein Vergessensfaktor bezeichnet, mit dem beeinflusst werden kann, in welchem Maße Abweichungen Δψ .(i), die in zurückliegenden Schritten berechnet worden sind, berücksichtigt werden. Nachdem sich die Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r während einer Schätzperiode im Wesentlichen nicht ändern, wird der Vergessensfaktor λ vorzugsweise so gewählt, dass die in zurückliegenden Schritten berechneten Abweichungen Δψ .(i) berücksichtigt werden. In welchem Maße dies geschieht, kann sich je nach Einsatzgebiet unterscheiden. Wenn der Algorithmus in der Entwicklungsphase verwendet wird, um die Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r erstmals zu identifizieren, dann ist es zweckmäßig zurückliegende Werte in größtmöglichem Maße zu berücksichtigen, da sich die Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r während der Identifizierung nicht verändern. Wird der Algorithmus im Normalbetrieb des Fahrzeugs 101 eingesetzt, um die Werte der Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r anzupassen, ist es zweckmäßig, zurückliegende Werte in einem geringeren Maße zu berücksichtigen. Der Vergessensfaktor λ kann Werte zwischen null und eins annehmen, wobei Abweichungen, die in zurückliegenden Schritten ermittelt worden sind, bei steigenden Werten in höherem Maße berücksichtigt werden. In einer Ausgestaltung hat der Vergessensfaktor insbesondere für die Bestimmung der Schräglaufsteifigkeiten c_f und c_r in der Entwicklungsphase den Wert λ = 1. Im Normalbetrieb des Fahrzeugs 101 hat der Vergessensfaktor λ vorzugsweise einen Wert kleiner Eins.
Zur Berechnung des Gradienten Δψ .(i)/dc_f werden anhand des in den Gleichungen (1) und (2) angegebenen Gleichungssystems zur Beschreibung des linearen Einspurmodells zwei Gierratenwerte ψ .₁(i) und ψ .₂(i) unter Heranziehung der Werte c_f(i – 1) und c_r(i – 1) berechnet, die im vorangegangenen Schritt berechnet worden sind. Im ersten Iterationsschritt werden geeignete Startwerte zugrunde gelegt. Die Berechnung erfolgt mittels des oben erwähnten numerischen Integrationsverfahrens. Zur Berechnung des ersten Wertes ψ .₁(i) wird in den Gleichungen für die vordere Schräglaufsteifigkeit der Wert c_f,l(i) = c_f(i – 1) – δc_f eingesetzt; zur Berechnung des zweiten Wertes ψ .₂(i) wird für die vordere Schräglaufsteifigkeit der Wert c_f,2(i) = c_f(i – 1) + δc_f eingesetzt. Die hintere Schräglaufsteifigkeit wird nicht variiert, sondern in beiden Fällen wird der Wert c_r(i – 1) verwendet. Die Größe δc_f hat dabei einen konstanten Wert, der viel kleiner ist als der Wert der Schräglaufsteifigkeit c_f. Der Gradient wird aus den zwei Gierratenwerten ψ .₁(i) und ψ .₂(i) gemäß der Gleichung
berechnet, was einer Näherung des Gradienten entspricht.
Unter Verwendung des Gewichtungsfaktors Q(i) wird der Verstärkungsfaktor K(i) berechnet. Für diesen gilt:
Mittels des Verstärkungsfaktors K(t_i) wird ein vorläufiger Schätzwert c_f'(i) für die vordere Schräglaufsteifigkeit im i-ten Iterationsschritt aus der im vorangegangenen (i – 1)-ten Iterationsschritt ermittelten vorderen Schräglaufsteifigkeit sowie aus der aktuellen Gierratenabweichung Δψ .(i) berechnet. Dies geschieht gemäß der folgenden Gleichung: cf'(i) = cf(i) – K(i)·Δψ .(i) (9)
Zur Berechnung der Gierratenabweichungen Δψ .(i) wird die in der Berechnungseinrichtung 204 ermittelte Referenzgierrate ψ ._ref(i) herangezogen. Diese wird anhand der im i-ten Iterationsschritt erfassten Messwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit ν und den Radeinschlagswinkel δ sowie anhand der im vorangegangenen Iterationsschritt ermittelten Schätzwerte c_f(i) und c_r(i) für die Schräglaufsteifigkeiten aus den Gleichungen (1) und (2) berechnet. An der Subtraktionsstelle 106 werden aus der Referenzgierrate ψ ._ref(i) und der im i-ten Iterationsschritt mittels des Gierratensensors erfassten Gierrate ψ ._Sensor die Gierratenabweichungen Δψ .(i) = ψ ._ref(i) – ψ ._Sensor(i) bestimmt.
Nachdem mithilfe von Gleichung (9) der vorläufige Schätzwert c_f'(i) ermittelt worden ist, wird dieser von der Schätzeinrichtung 202 dazu verwendet, anhand von Gleichung (5) unter Benutzung des in der Schätzeinrichtung 201 ermittelten Werts für den Eigenlenkgradienten EG einen vorläufigen Schätzwert c_r'(i) für die hintere Schräglaufsteifigkeit zu bestimmen. Es gilt somit:
Die vorläufigen Schätzwerte c_f'(i) und c_r'(i) werden von der Schätzeinrichtung 202 ausgegeben und einer Begrenzungseinrichtung 205 zugeführt. Die Begrenzungseinrichtung 205 vergleicht die vorläufigen Schätzwerte c_f'(i) und c_r'(i) mit vorgegebenen Minimal- und Maximalwerten. Sofern ein vorläufiger Schätzwert größer als der zugehörige Maximalwert ist, wird der Maximalwert als endgültiger Schätzwert weiterverwendet. Analog wird der Minimalwert als endgültiger Schätzwert weiterverwendet, wenn der in der Schätzeinrichtung 202 ermittelte vorläufige Schätzwert kleiner als der Minimalwert ist. Sofern ein vorläufiger Schätzwert zwischen dem zugehörigen Minimal- und Maximalwert liegt, erfolgt keine Anpassung in der Begrenzungseinrichtung 204, und der vorläufige Schätzwert wird als endgültiger Schätzwert weiterverwendet.
Die vorgegebenen Minimal- und Maximalwerte begrenzen den Bereich physikalisch sinnvoller beziehungsweise realisierbarer Werte der Schräglaufsteifigkeiten. Durch die in der Begrenzungseinrichtung 205 gegebenenfalls vorgenommene Begrenzung der vorläufigen Schätzwerte c_f'(i) und c_r'(i) wird sichergestellt, dass die weiter verwendeten Schätzwerte c_f(i) und c_r(i) im physikalisch plausiblen Bereich liegen.
Die von der Begrenzungseinrichtung 205 ausgegebenen Schätzwerte c_f(i) und c_r(i) werden im nächsten Iterationsschritt in der Berechnungseinrichtung 204 zur Berechnung der Referenzgierrate ψ ._ref herangezogen. Die Iteration wird bei aktivierter Schätzeinrichtung 202 solange fortgesetzt, bis die Schätzwerte c_f(i) und c_r(i) stabile Werte erreichen, das heißt, bis sich die Schätzwerte nur noch höchstens geringfügig verändern. Hierzu kann beispielsweise ein Schwellenwert vorgegeben werden, den die Differenz zweier Schätzwerte nicht überschreiten darf, um stabile Schätzwerte festzustellen. Wenn die Schätzeinrichtung 202 von der Überwachungseinrichtung 203 deaktiviert wird, bevor stabile Schätzwerte festgestellt worden sind, wird der RLS-Algorithmus ohne Ergebnis abgebrochen.
Nach der Ermittlung von stabilen Schätzwerten werden diese insbesondere im Fahrdynamikregelsystem des Fahrzeugs 101 dazu verwendet, Referenzwerte im linearen Einspurmodell zu berechnen. Falls die Schätzung in der Entwicklungsphase vorgenommen worden ist, können die dabei ermittelten Schätzwerte bei der Herstellung des Fahrzeugs zur Verwendung im Normalbetrieb im Speicher des Steuergeräts hinterlegt werden. Falls die Schätzung im Normalbetrieb des Fahrzeugs durchgeführt worden ist, werden die ermittelten Schätzwerte vorzugsweise ebenfalls in einem nicht-flüchtigen Speicher der Recheneinrichtung abgespeichert. Das Schätzverfahren wird jedoch vorzugsweise fortgesetzt, um im Falle einer Veränderung der Schräglaufsteifigkeiten angepasste Schätzwerte ermitteln zu können. Sobald dabei eine Abweichung von zuvor ermittelten Werten festgestellt worden ist, wird der in dem nicht-flüchtigen Speicher hinterlegte Wert aktualisiert. In jeder Schätzperiode, d. h. in jeder neuen dynamischen Fahrsituation, können als Startwerte für den RLS-Algorithmus die in der vorangegangenen Schätzperiode ermittelten Schätzwerte für die Schräglaufsteifigkeiten verwendet werden.
Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ bzw. beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen; insbesondere ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So kann in der Schätzeinrichtung 202 beispielsweise anstelle des beschriebenen RLS-Algorithmus ein anderer, dem Fachmann bekannter RLS-Algorithmus eingesetzt werden. Insbesondere kann es sich dabei beispielsweise um einen Kaiman-Filter-Algorithmus handeln.
Ferner kann in der Schätzeinrichtung 201 kann in einer alternativen Ausgestaltung anstelle der beschriebenen Mittelwertbildung ebenfalls ein rekursiver Optimierungsalgorithmus, insbesondere ein RLS-Algorithmus ausgeführt werden, um den Eigenlenkgradienten EG zu schätzen. Hierbei wird anstelle des in den Gleichungen (1) und (2) beschriebenen linearen Einspurmodell das dem Fachmann an sich bekannte stationäre lineare Einspurmodells zu Grunde gelegt, in dem der Eigenlenkgradient EG einer der Parameter ist. In dieser Ausgestaltung wird anhand des stationären linearen Einspurmodells zunächst der Gradient dψ .(i)/d EG berechnet. Der Gewichtungsfaktor des RLS-Algorithmus ist hier gegeben durch
Hieraus wird der Verstärkungsfaktor K'(i) berechnet, für den gilt:
Ein Schätzwert für den Eigenlenkgradienten ergibt sich im i-ten Iterationsschritt aus der folgenden Gleichung: EG(i) = EG(i – 1) – K'(i)·Δψ .(i) (13)
Die in die Berechnung der Gierratenabweichung Δψ .(i) eingehende Referenzgierrate ψ ._ref(i) wird hier – anders als bei dem RLS-Algorithmus, der in der Schätzeinrichtung 202 ausgeführt wird – unter Verwendung des stationären linearen Einspurmodells berechnet.
In den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie "umfassen", "aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen von mehreren in den Patentansprüchen genannten Einheiten beziehungsweise Einrichtungen ausführen.
Ein Computerprogramm kann durch ein geeignetes Medium bereitgestellt werden, beispielsweise ein optisches oder festes Speichermedium, das auch zusammen mit oder als Teil weiterer Hardwareeinrichtungen bereitgestellt werden kann. Gleichermaßen kann ein Computerprogramm auch in anderer Weise, etwa über das Internet oder ein anderes Kommunikationssystem, verfügbar gemacht werden.
In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2007/060134 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Schätzen von Parametern (EG; c_f; c_r) zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften in einem Kraftfahrzeug (101), bei dem – wenigstens zwei Fahrsituationen vorgegeben werden, wobei den Fahrsituationen jeweils eine Schätzeinrichtung (201; 202) zum Schätzen eines der Parameter (EG; c_f; c_r) zugeordnet wird, – festgestellt wird, dass eine erste vorgegebene Fahrsituation vorliegt, woraufhin die der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung (201; 202) aktiviert wird, und – die Schätzeinrichtung (201; 202) aufgrund der Aktivierung einen Schätzwert für den zugehörigen Parameter (EG; c_f; c_r) anhand eines Schätzverfahrens bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem festgestellt wird, dass die erste Fahrsituation beendet ist, während die der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung (201; 202) aktiviert ist, woraufhin die erste Schätzeinrichtung (201, 202) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vorliegen einer Fahrsituation festgestellt wird, wenn eine vorgegebene Größe (ψ ..; a_y) einen Wert in einem vorgegebenen ersten Intervall annimmt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schätzeinrichtungen (201, 202) Schätzwerte der zugehörigen Parameter (EG; c_f c_r) jeweils unter Zugrundelegung eines Fahrzeugmodells nach Maßgabe wenigstens einer mittels eines Fahrzeugsensors gemessenen Größe (ψ ._Sensor; ν δ) ermitteln.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schätzwerte für die Parameter (EG; c_f c_r) während eines Normalbetriebs des Kraftfahrzeugs (101) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens eine Schätzeinrichtung (202) für die Ermittlung eines Schätzwerts für den zugehörigen Parameter (c_f, c_r) ein Schätzverfahren ausführt, das eine Ausführung eines rekursiven Optimierungsalgorithmus umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der rekursive Optimierungsalgorithmus als ein Recursive-Least-Square-Algorithmus ausgebildet ist, bei dem optional ein Vergessensfaktor berücksichtigt wird, mit dem der Einfluss von vergangenen Werten der gemessenen Größe auf die Berechnung eingestellt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Einfluss von vergangenen Werten der gemessenen Größe kleiner als der maximale Einfluss ist, wenn die Schätzwerte während des Normalbetriebs des Fahrzeugs ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei einem Parameter um eine Schräglaufsteifigkeit (c_f; c_r) des Kraftfahrzeugs (101) handelt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich bei einem weiteren Parameter um einen Eigenlenkgradienten (EG) des Kraftfahrzeugs (101) handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Schätzeinrichtung (202) zum Bestimmen eines Schätzwerts für die Schräglaufsteifigkeit (c_f; c_r) in einer Fahrsituation mit höherer Dynamik aktiviert wird als die Schätzeinrichtung (201) zum Bestimmen eines Schätzwerts für den Eigenlenkgradienten (EG).
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die ermittelten Schätzwerte für die Schräglaufsteifigkeit (c_f; c_r) und den Eigenlenkgradienten (EG) herangezogen werden, um einen Schätzwert für eine weitere Schräglaufsteifigkeit (c_f; c_r) zu bestimmen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schätzwerte der Parameter (EG; c_f c_r) in einem nicht-flüchtigen Speicher des Kraftfahrzeugs (101) gespeichert werden, und wobei ein gespeicherter Wert aktualisiert wird, wenn sich der Schätzwert gegenüber dem gespeicherten Wert verändert.
Computerprogramm, umfassend Softwarecodeabschnitte mit Anweisungen zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche auf einem Prozessor, insbesondere einem Mikroprozessor in einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs (101).
Vorrichtung zum Schätzen von Parametern zur Charakterisierung von Fahrzeugeigenschaften, umfassend wenigstens zwei Schätzeinrichtungen (201, 202) zum Schätzen eines der Parameter (EG; c_f; c_r), wobei den Schätzeinrichtungen (201, 202) jeweils eine von mehreren vorgegebenen Fahrsituationen zugeordnet ist, und umfassend eine Überwachungseinrichtung (203), die dazu ausgebildet ist, festzustellen, dass eine erste vorgegebene Fahrsituationen vorliegt, und eine der ersten Fahrsituation zugeordnete Schätzeinrichtung (201; 202) aufgrund der Feststellung zu aktivieren, wobei die Schätzeinrichtung (201; 202) dazu ausgebildet ist, aufgrund der Aktivierung einen Schätzwert für den zugehörigen Parameter (EG; c_f c_r) anhand eines Schätzverfahrens zu bestimmen.