DE102009002710A1

DE102009002710A1 - Verfahren zur Ermittlung eines Untersteuerverhaltens eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009002710A1
Application number: DE102009002710A
Authority: DE
Inventors: Thomas Werner; Jörg Strecker
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-04-29
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: DE102009002710B4

Abstract

Verfahren zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten (US%,) eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten (US%,) unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten (US%,) zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens (US%,) plausibilisiert oder verrechnet wird, wobei der zweite ermittelte Wert (US%,) auf Grundlage einer Größe, die geeignet zur Beschreibung eines an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlaufs (F) ist, ermittelt wird.

Description

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Anmeldung DE 10 2007 000 995 wird ein Verfahren für den Betrieb einer Überlagerungslenkung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem ein Maß für ein momentanes Untersteuerverhalten ermittelt und ausgewertet wird. In dieser Anmeldung ist ein Zusammenhang zwischen dem Schräglaufwinkel und Zahnstangenkraft offenbart.
Der Inhalt der DE 10 2007 000 995 soll in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen sein.
Zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten eines Kraftfahrzeugs ist gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens plausibilisiert oder verrechnet wird, wobei der zweite ermittelte Wert auf Grundlage einer Größe, die geeignet zur Beschreibung eines an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlaufs ist, ermittelt wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der 1 und 2 ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Funktionseinheit 100 werden einer Verrechnungsstelle 102 ein erster ermittelter Wert US%,_suspect eines Untersteuerverhaltens und ein zweiter ermittelter Wert US%,_transv zugeführt. Der erste Wert stammt dabei aus einer als „unsicher” erachteten externen Quelle 103. Dieser Wert wird potentiell als falsch oder mit einer für bestimmte Anwendungen zu hohen Abweichung behaftetet eingestuft. Hierbei kommt beispielweise ein zentraler Fahrdynamik-Rechner oder ein ESP-System in Betracht. In einer Funktionseinheit 101 wird ein zweiter Wert für ein Untersteuerverhalten US%,_transv ermittelt, der auf Grundlage einer den Kraftverlauf F_Q (Querkraft) des Fahrzeugs beschreibenden Größe basiert. Der Kraftverlauf F_Q steht repräsentativ für die an der Vorderachse des Fahrzeugs wirkenden Kräfte.
Diese Kraft entsteht durch Seitenführungskräfte der Reifen. Aufgrund der bekannten Zusammenhänge zwischen Rückstellmoment des Reifens und der Achsgeometrie wirken diese Kräfte neben der entsprechenden Gegenkraft (Hand- und Servomoment) auf die Zahnstange des Lenksystems. Es ist vorgesehen, dass dem Block 101 weitere Fahrzeuggrößen zugeführt werden. Insbesondere kommen dabei ein Reibwert μ, der die Reibung zwischen Straße und Reifen beschreibt, ein Rad- oder Summenlenkwinkel δ_RLW, ein fahrerseitig eingeleiteter Lenkwinkel δ_S, sowie auch eine Gierrate ψ . und eine Querbeschleunigung a_y, sowie eine Fahrzeuggeschwindigkeit v oder weitere Größen, die die Bewegung des Fahrzeugs beschreiben, in Betracht.
Zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten US%,_trust eines Kraftfahrzeugs ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten US%,_suspect unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten US%,_transv zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens US%,_trust plausibilisiert oder verrechnet wird. Der zweite ermittelte Wert US%,_transv ist dabei auf der Grundlage einer Größe ermittelt, die geeignet ist, ein an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlauf F_Q zu beschreiben. Hierzu zählt eine berechnete Zahnstangenkraft F_Z,est, die mittels eines Schätzer 104 ermittelt wird, oder eine gemessene Zahnstangenkraft F_Z,meas, die mittels eines Kraftsensors 105 ermittelt wird. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine gemessene Zahnstangenkraft F_Z,meas oder ein durch einen Schätzer 104 ermittelter angenommener Wert einer Zahnstangenkraft F_Z,est den Kraftverlauf F_Q repräsentiert.
Bezüglich der Ermittlung einer Zahnstangenkraft F_Z,est mittels einer Berechnung wird an dieser Stelle auf die nicht vorveröffentlichte Anmeldung DE 10 2009 002 706.8 verwiesen, deren Inhalt per Verweis in Vorliegende Anmeldung eingebunden werden soll.
2 zeigt einen typischen Kraftverlauf der Reifenrückstellkraft bzw einer Zahnstangenkraft F_Z in Abhängigkeit des Schräglaufwinkels α.
In dem eingezeichneten Punkt P' stellt sich eine Sättigung des Kraftverlaufs ein, wobei rechts des Punktes von einem „wahren” oder tatsächlich vorliegenden Untersteuerverhalten ausgegangen wird, linksseitig des Punkts P' wird hingegen von einem Nicht-Vorliegen eines Untersteuerverhaltens ausgegangen.
Aus dieser Erkenntnis heraus ist es vorgesehen, den Verlauf der Größe, die den Kraftverlauf F_Q beschreibt, und/oder einen Gradienten dF_Q/dt dieser Größe, zu analysieren und bei der Bestimmung der für „wahr” angenommenen Größe zur Beschreibung des Untersteuerverhaltens US%,_trust zu berücksichtigen.
Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass ein Grenzwert des Gradienten th(dF_Q/dt) festgelegt wird und zur Bestimmung des zweiten Werts US%,_transv verwendet wird.
Des Weiteren ist es Vorgesehen, dass zusätzliche fahrdynamische Bewegungsgrößen des Fahrzeugs und/oder ein gemessener oder berechneter Reibwert μ zur Bestimmung des zweiten Werts US%,_transv verwendet werden. Hierzu zählen die zuvor genannten Größen: Der Radlenkwinkel δ_RLW, die Gierrate ψ ., die Querbeschleunigung a_y oder die Fahrzeuggeschwindigkeit v.
Eine konkrete Nutzungsanwendung des Verfahrens sieht vor, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns US%,_trust zu Steuerungs- und Regelungszwecken eines Aktuators eines EPS-Lenksystems 103 des Fahrzeugs verwendet wird. Hierzu zählt im Wesentlichen die Generierung einer Sollwertvorgabe für das Servomoment M_S oder den Zusatzlenkwinkel δ_ZLW.
Eine weitere erfinderische Anwendung des Verfahren sieht vor, dass der für „wahr” erachtete Wert des momentanen Untersteuerns US%,_trust zu Steuerungs- und Regelungszwecken von weiteren Aktuatoren 106 des Fahrzeugs verwendet wird. Hierzu zählen Fahrwerk-(AFR), Antriebs- und Bremskomponenten (ABS, ESP).
Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass fahrzeugglobale Strategien unter Verwendung des für wahr erachteten Werts US%,_trust entwickelt und beeinflusst werden. Insbesondere ist die Verwendung in deren Softwaremodule zur Umsetzung eines computerimplementierten Betriebs- und Arbeitsverfahrens vorgesehen.
Gemäß der Erfindung ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein binärer Wert des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens US%,_trust entsprechend des logischen Werts „untersteuernd” oder „nicht-untersteuernd” erzeugt und weiterverarbeitet wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007000995 [0001, 0002]
- DE 102009002706 [0008]

Claims

Verfahren zur Bestimmung einer Maßzahl für das momentane Untersteuerverhalten (US%,_trust) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster ermittelter Wert für ein Untersteuerverhalten (US%,_suspect) unter Verwendung eines zweiten ermittelten Werts für ein Untersteuerverhalten (US%,_transv) zur Bestimmung der Maßzahl des für wahr erachteten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens (US%,_trust) plausibilisiert oder verrechnet wird, wobei der zweite ermittelte Wert (US%,_transv) auf Grundlage einer Größe, die geeignet zur Beschreibung eines an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs wirkenden Kraftverlaufs (F_Q) ist, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf und/oder ein Gradient (dF_Q/dt) dieser Größe berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzwert des Gradienten (th(dF_Q/dt)) festgelegt wird und zur Bestimmung des zweiten Werts (US%,_transv) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass weitere fahrdynamische Bewegungsgrößen des Fahrzeugs und/oder ein gemessener oder berechneter Reibwert (μ) zur Bestimmung des zweiten Werts (US%,_transv) verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns (US%,_trust) zu Steuerungs- und Regelungszwecken von Aktuatoren des Fahrzeugs verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der für wahr erachtete Wert des momentanen Untersteuerns (US%,_trust) zu Steuerungs- und Regelungszwecken eines Aktuators eines Lenksystems 103 des Fahrzeugs verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemessene Zahnstangenkraft (F_Z,meas) oder ein durch einen Schätzer (104) ermittelter Wert einer Zahnstangenkraft (F_Z,est) den Kraftverlauf repräsentiert.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltnes (US%,_trust) globale Fahrzeugstrategien beeinflusst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein binärer Wert des für wahr erachten Werts des momentanen Untersteuerverhaltens (US%,_trust) entsprechend des logischen Werts „untersteuernd” oder „nicht-untersteuernd” erzeugt und weiterverarbeitet wird.