DE102010003867A1 - Method for adjusting driving characteristics of motor car, involves receiving and evaluating road situation lying ahead on driving direction, and adjusting driving characteristics of motor car based on evaluation of road situation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen des Verhaltens eines Kraftfahrzeugs, eine Anordnung sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for adjusting the behavior of a motor vehicle, an arrangement and a computer program and a computer program product for carrying out the method.
In Kraftfahrzeugen sind eine Reihe von Einrichtungen vorgesehen, die zur Unterstützung des Fahrers dienen. So werden bspw. Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, üblicherweise elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen, die dem Fahrer in bestimmten Fahrsituationen helfen sollen. Hierbei stehen oft Sicherheitsaspekte aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund.In motor vehicles, a number of facilities are provided to assist the driver. Thus, for example, driver assistance systems are used, usually electronic auxiliary devices in motor vehicles, which are to help the driver in certain driving situations. Here, safety aspects are often in the foreground, as well as the enhancement of driving comfort.
Diese Assistenzsysteme wirken auf Komponenten des Fahrzeugs, wie bspw. das Lenksystem oder die Motorsteuerung, ein.These assistance systems act on components of the vehicle, such as the steering system or the engine control.
Mit bekannten Lenksystemen können Lenkmoment und Lenkübersetzung hinsichtlich Fahrdynamik, Fahrsicherheit und Fahrkomfort vorteilhaft beeinflusst werden, so dass sich eine vom Fahrzeughersteller gewünschte bzw. vorgegebene Lenkcharakteristik ergibt.With known steering systems steering torque and steering ratio with respect to driving dynamics, driving safety and ride comfort can be favorably influenced, so that there is a desired or predetermined by the vehicle manufacturer steering characteristics.
Um die Kraft, die zur Betätigung des Lenkrads eines Kraftfahrzeugs beim Lenken im Stand, beim Rangieren oder bei geringen Fahrgeschwindigkeiten nötig ist, zu reduzieren, verfügen Fahrzeuge über eine sogenannte Hilfskraftlenkung bzw. Servolenkung (EPS: electric power steering). Die Hilfskraftlenkung unterstützt den Fahrer beim Lenken, indem die vom Fahrer aufgebrachte Kraft durch eine Hydraulikpumpe oder einen Elektromotor verstärkt wird. Dabei wird dem vom Fahrer aufgebrachten Handmoment ein zusätzliches Motormoment überlagert.In order to reduce the force required to operate the steering wheel of a motor vehicle when steering in a standing position, maneuvering or at low driving speeds, vehicles have a so-called power steering system or power steering (EPS: electric power steering). The power steering assists the driver in steering by amplifying the force applied by the driver by means of a hydraulic pump or an electric motor. An additional engine torque is superimposed on the manual torque applied by the driver.
Eine derartige Hilfskraftlenkung ist bspw. in der Druckschrift
Weiterhin ist eine sogenannte Aktivlenkung (AFS: Active Front Stearing) bzw. Überlagerungslenkung bekannt, die eine spezielle Lenkung für Kraftfahrzeuge darstellt, die unter anderem ihre Lenkübersetzung an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs anpasst.Furthermore, a so-called Active Steering (AFS: Active Front Stearing) or superposition steering is known, which is a special steering for motor vehicles, which, among other things, adapts their steering ratio to the speed of the vehicle.
Die Aktivlenkung ermöglicht bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten einen großen Lenkwinkel bei einem verhältnismäßig kleinen Lenkradeinschlag.The Active Steering allows a high steering angle with a relatively small steering wheel angle at low and medium speeds.
Dies führt bei mittleren Geschwindigkeiten zu einer sportlich direkten Lenkung, beim Parken zu weniger Lenkarbeit. Bei hohen Geschwindigkeiten, z. B. auf der Autobahn, ist der Lenkeinschlag im Vergleich zum Lenkradeinschlag klein, so wird die Lenkung indirekt und komfortabel. Außerdem kann hierdurch die Lenkempfindlichkeit beeinflusst werden.This leads at medium speeds to a sporty direct steering, while parking to less steering work. At high speeds, eg. B. on the highway, the steering angle is small compared to the steering wheel, so the steering is indirect and comfortable. In addition, this can affect the steering sensitivity.
Eine solche Überlagerungslenkung ist bspw. aus der Druckschrift
Auch ist es bekannt, Lenkungseingriffe vorzunehmen, um vergleichbar einem ESP (elektronisches Stabilisierungsprogramm) die Fahrstabilität positiv zu beeinflussen. Ein weiterer Lenkungseingriff kann mit einem Parkassistenten vorgenommen werden, der eine passende Parklücke findet und das Fahrzeug dann selbständig einparkt.It is also known to make steering interventions in order to have a positive influence on driving stability, comparable to an ESP (electronic stabilization program). Another steering intervention can be made with a parking assistant who finds a suitable parking space and then park the vehicle independently.
Weitere bekannte Systeme zur Unterstützung des Fahrers sind eine GPS-Navigation, ein Abstandsradar und Systeme, die dazu dienen, drohende Kollisionen zu verhindern oder deren Folgen abzuschwächen. Mit Hilfe eines Abstandsradars kann bspw. vor einer drohenden Kollision durch Aktivieren der Sicherheitssysteme und durch automatisches Bremsen reagiert werden.Other known systems for assisting the driver include GPS navigation, distance radar, and systems designed to prevent impending collisions or mitigate their consequences. With the aid of a distance radar, for example, it is possible to react against an imminent collision by activating the safety systems and by means of automatic braking.
Das vorgestellte Verfahren dient zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, bei dem eine in Fahrtrichtung vorausliegende Fahrbahnsituation aufgenommen und ausgewertet wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs auf Grundlage der Auswertung mittelbar oder unmittelbar eingestellt wird.The presented method is used to set the driving behavior of a motor vehicle, in which a roadway situation ahead in the direction of travel is recorded and evaluated. The method is characterized in that the driving behavior of the vehicle based on the evaluation is set directly or indirectly.
In einer Ausgestaltung wird der vorausliegende Fahrbahnverlauf aufgenommen. Dies kann bspw. mit einem Positionsbestimmungssystem, z. B. einem GPS, aufgenommen werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Position des Fahrzeugs aufgrund der zurückgelegten Strecke zu berechnen.In one embodiment, the preceding roadway course is recorded. This may, for example. With a positioning system, for. As a GPS, recorded. In principle, however, it is also possible to calculate the position of the vehicle based on the distance covered.
Alternativ oder ergänzend kann die Beschaffenheit der vorausliegenden Fahrbahn aufgenommen werden. Hierzu können Reibwertsensoren, Temperaturfühler, Regensensoren usw. eingesetzt werden.Alternatively or additionally, the condition of the road ahead can be recorded. Friction sensors, temperature sensors, rain sensors, etc. can be used for this purpose.
Mit dem vorgestellten Verfahren werden somit fahrbahnspezifische Daten und nicht, wie bisher bekannt, fahrzeugspezifische Daten aufgenommen und ausgewertet und für das Einstellen des Fahrverhaltens genutzt.With the presented method roadway-specific data and not, as previously known, vehicle-specific data are recorded and evaluated and used for adjusting the driving behavior.
Selbstverständlich kann auch das Fahrverhalten des Fahrers, das bspw. in der Vergangenheit erfasst wurde, berücksichtigt werden.Of course, the driving behavior of the driver, which was recorded, for example, in the past, be taken into account.
Es bietet sich an, auf Grundlage der erfassten und ausgewerteten Informationen eine Lenkcharakteristik des Kraftfahrzeugs einzustellen. In diesem Fall kann das Überlagerungsmoment, das von einer Hilfskraftlenkung aufgebracht wird, und/oder der Überlagerungswinkel einer Überlagerungslenkung eingestellt werden bzw. die Charakteristik der Beeinflussung des Lenksystems durch Überlagerungsmoment und -winkel eingestellt werden. It makes sense to set a steering characteristic of the motor vehicle on the basis of the detected and evaluated information. In this case, the superimposition torque applied by a power steering system and / or the superposition steering angle of a superposition steering can be adjusted, and the characteristic of influencing the steering system can be adjusted by overlapping torque and angle.
In jedem Fall sollte darauf geachtet werden, die Lenkcharakteristik nur sanft, d. h. ohne große Sprünge, zu ändern.In any case, care should be taken, the steering characteristics only gently, d. H. without big jumps, change.
Alternativ oder ergänzend kann auf die Motorsteuerung eingewirkt werden. Weiterhin kann zur mittelbaren Beeinflussung des Fahrverhaltens der Fahrer gewarnt werden.Alternatively or additionally, the motor control can be acted upon. Furthermore, to indirectly influence the driving behavior of the driver can be warned.
Es wird weiterhin eine Anordnung zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs vorgestellt, die insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens dient. Bei dieser ist eine Einrichtung vorgesehen, um eine in Fahrtrichtung vorausliegende Fahrbahnsituation aufzunehmen und auszuwerten. Diese Einrichtung wirkt auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs ein. Dies bedeutet, dass auf Grundlage der Auswertung das Fahrverhalten beeinflusst wird und zwar idealerweise so, dass das Fahrverhalten genau dann optimal angepasst ist, wenn das Fahrzeug den zuvor analysierten Streckenabschnitt erreicht.Furthermore, an arrangement for adjusting the driving behavior of a motor vehicle is presented, which is used in particular for carrying out the method described above. In this, a device is provided to receive and evaluate a lying ahead in the direction of travel road situation. This device affects the driving behavior of the vehicle. This means that the driving behavior is influenced on the basis of the evaluation, ideally in such a way that the driving behavior is optimally adapted precisely when the vehicle reaches the previously analyzed section of the route.
In Ausgestaltung umfasst die Einrichtung ein Positionsbestimmungssystem. Hierzu bietet sich z. B. ein globales Navigationssatellitensystem an.In an embodiment, the device comprises a position determination system. For this purpose, z. For example, a global navigation satellite system.
Mit dem vorgestellten Verfahren ist es daher, zumindest in einigen der Ausgestaltungen, möglich, die Lenkcharakteristik an den aktuellen Fahrbahnverlauf anzupassen bzw. diesen zu berücksichtigen.With the presented method, it is therefore possible, at least in some of the embodiments, to adapt the steering characteristic to the current road course or to take it into account.
Es ist ein Lenksystem zu realisieren, bei dem mit Hilfe einer im Fahrzeug installierten GPS-Navigation der tatsächliche Fahrbahnverlauf erfasst wird und Lenkmoment und Lenkübersetzung hinsichtlich Fahrdynamik, Fahrsicherheit und Fahrkomfort an den tatsächlichen Fahrbahnverlauf angepasst werden, zusätzlich zu bekannten Parametern, wie bspw. Fahrzeuggeschwindigkeit, Betätigungsgeschwindigkeit usw.It is to realize a steering system in which using a GPS navigation installed in the vehicle, the actual road course is detected and steering torque and steering ratio with respect to driving dynamics, driving safety and ride comfort are adapted to the actual road course, in addition to known parameters, such as. Operating speed, etc.
Es ist somit bei einer Ausgestaltung vorgesehen, dass mittels GPS-Navigation der tatsächlich vor dem Fahrzeug befindliche Fahrbahnverlauf erfasst wird. Somit werden bspw. Stadtverkehr, Abbiegungen, Kreuzungen, Landstraßen, Autobahnen, Kurven usw. erfasst.It is thus provided in one embodiment that by means of GPS navigation of the roadway actually located in front of the vehicle is detected. Thus, for example, city traffic, bends, intersections, highways, highways, curves, etc. are recorded.
Typischerweise ermittelt der Bordrechner aufgrund dieser Daten das momentan erforderliche Lenkmoment und die momentan erforderliche Lenkübersetzung passend zum jeweiligen Fahrbahnverlauf, zusätzlich zu den weiteren bekannten Parametern. Auf diese Weise kann ein Lenksystem dargestellt werden, das besonders vorteilhaft bezüglich Fahrdynamik, Fahrsicherheit und Fahrkomfort ausgelegt werden kann.On the basis of this data, the on-board computer typically determines the currently required steering torque and the currently required steering ratio to match the respective roadway course, in addition to the other known parameters. In this way, a steering system can be displayed, which can be designed particularly advantageous in terms of driving dynamics, driving safety and ride comfort.
Weiterhin kann mit Hilfe des Bordrechners das Fahrverhalten des Fahrers, wie bspw. die Lenkradbetätigungsgeschwindigkeit, die Fahrgeschwindigkeit, Beschleunigungen, Fahrstil (sportlich oder komfortabel) usw., analysiert werden. Dann berücksichtigt der Bordrechner bei der Berechnung des momentan erforderlichen Lenkmoments und der momentan notwendigen Lenkübersetzung außer den vorstehend beschriebenen Parametern auch das Fahrverhalten des Fahrers. Somit erhält man ein Lenksystem, das für den jeweiligen Fahrer nochmals eine Steigerung bezüglich Fahrdynamik, Fahrsicherheit und Fahrweise darstellt.Furthermore, with the help of the on-board computer, the driving behavior of the driver, such as the Steering wheel actuation speed, the driving speed, accelerations, driving style (sporty or comfortable), etc., can be analyzed. Then takes the on-board computer in the calculation of the momentarily required steering torque and the momentarily necessary steering ratio in addition to the parameters described above, the driving behavior of the driver. Thus, one obtains a steering system that represents an increase in driving dynamics, driving safety and driving style for the respective driver again.
Außerdem kann mit Hilfe des Bordrechners das Fahrverhalten des Fahrers dahingehend analysiert werden, wie dieser Kurven umrundet und welche Querbeschleunigungen dabei auftreten. Es kann festgestellt werden, welche Beschleunigungswerte der Fahrer in der Regel nicht überschreitet. Mit diesen ermittelten „persönlichen” Werten und der GPS-Navigation kann der Bordrechner für den nächsten Kurvenlauf berechnen, wann der Fahrer bei der gegenwärtigen Geschwindigkeit verzögern muss, um bei diesem Kurvenlauf die „persönlichen” Werte nicht zu überschreiten. Werden diese Werte überschritten bzw. droht ein Überschreiten der Werte, kann eine Fahrerwarnung, z. B. ein Vibrieren des Lenkrads, ausgegeben werden. Es kann aber auch ein aktiver Eingriff vorgenommen werden. Somit wird die Fahrsicherheit erhöht.In addition, with the help of the on-board computer, the driving behavior of the driver can be analyzed to see how these curves surround and which lateral accelerations occur. It can be determined which acceleration values the driver usually does not exceed. With these determined "personal" values and the GPS navigation, the on-board computer can calculate for the next cornering when the driver has to decelerate at the current speed in order not to exceed the "personal" values during this cornering. If these values are exceeded or if the values are exceeded, a driver warning, eg. As a vibration of the steering wheel, are issued. But it can also be made an active intervention. Thus, driving safety is increased.
Es ist auch eine Ausführung denkbar, bei der, wenn bei drohender Kollision trotz Aktivieren der Sicherheitssysteme eine Kollision nicht verhindert werden kann, eine automatische Umfahrung eines Hindernisses eingeleitet wird, insbesondere wenn das Abstandsradar links oder rechts eine freie Fahrbahn erkennt.It is also an embodiment conceivable in which, in case of imminent collision despite activation of the safety systems, a collision can not be prevented, an automatic bypassing of an obstacle is initiated, especially if the distance radar recognizes left or right a free road.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren zum Einstellen des Fahrverhaltens der vorstehend beschriebenen Art durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Mikroprozessor eines Computers ausgeführt wird.The invention further relates to a computer program with program code means for carrying out a method for setting the driving behavior of the type described above, when the computer program is executed on a microprocessor of a computer.
Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Datenträger, wie beispielsweise Diskette, CD, DVD, Festplatte, USB Memory Stick o. ä., oder einem Internetserver als Computerprogrammprodukt gespeichert sein und von dort aus in das Speicherelement eines Steuergeräts übertragen werden.The computer program may be on a computer-readable medium, such as floppy disk, CD, DVD, hard disk, USB memory stick o. Ä., Or an Internet server be stored as a computer program product and be transferred from there into the memory element of a control unit.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below in detail with reference to the drawings.
In
Die Anordnung
Weiterhin umfasst das Lenksystem
Die Einheit
Es gilt:
Die Einheit
Die Einheit
Über dieses Bussystem
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Effective date: 20121101 |