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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Fahrdynamikbeeinflussung für ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Speicherelement, welches ein Fahrdynamikmodell speichert, ein Sensorsystem, das dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Eingangsparameter zu bestimmen, der einen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs beeinflusst, eine Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem wenigstens einen Eingangsparameter durch Anwendung des Fahrdynamikmodells einen Sollbewegungszustand für das Kraftfahrzeug zu bestimmen, eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Sollbewegungszustand wenigstens ein Stellsignal zu erzeugen und wenigstens eine Stelleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Stellsignal wenigstens eine Stellgröße zu verändern, um einen aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs dem Sollbewegungszustand wenigstens anzunähern. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem solchen System und ein entsprechendes Verfahren zur Fahrdynamikbeeinflussung bei einem Kraftfahrzeug.
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Bekannte Fahrdynamikregelsysteme funktionieren beispielsweise nach dem Prinzip der Modellfolge. Alle verfügbaren Fahrprofile basieren dabei auf einem für alle Fahrprofile seitens des Herstellers fest vorgegebenen Satz an Reglerparametern beziehungsweise Modellparametern. Dadurch ist die Möglichkeit zur Individualisierung des Fahrverhaltens eingeschränkt, obwohl aus technischen oder sicherheitsbezogenen Überlegungen heraus eine Vielzahl von weiteren fahrdynamischen Verhaltensweisen des Kraftfahrzeugs zulässig sein kann.
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Im Dokument
DE 10 2016 013 521 A1 wird eine Fahrzeugsteuerung beschrieben, bei der durch eine Bedieneinheit ein Fahrdynamikparameter verändert werden kann. Es ist eine Freigabeeinheit vorgesehen, die eine zeitbegrenzten, streckenbegrenzten und/oder beschleunigungsanzahlbegrenzten Änderungsfreigabe erteilen kann. Die Fahrzeugsteuerung kann eine Veränderung des Fahrdynamikparameters in Abhängigkeit von der Änderungsfreigabe zulassen. Der Fahrdynamikparameter kann dabei einer maximalen Antriebsleistung, einer Gaspedalkennlinie, einem Lenkungsparameter, einer Bremskennlinie, einem Höchstgeschwindigkeitsparameter und/oder einem ESP-Parameter entsprechen.
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Dadurch sollen Veränderungen des Fahrdynamikparameters in Ausnahmesituationen möglich sein.
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Insbesondere die Begrenzung auf spezifische Ausnahmesituationen schränkt die Möglichkeit zur Anpassung der Fahrdynamik entsprechend individueller Benutzerpräferenzen ein.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zur Fahrdynamikbeeinflussung bei einem Kraftfahrzeug anzugeben, durch das ein höheres Maß an individueller Beeinflussbarkeit der Fahrdynamik durch einen Benutzer des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, eine Fahrdynamiksteuerung und/oder -regelung vorzusehen, die auf dem Prinzip der Modellfolge basiert, wobei Modellparameter des entsprechenden Fahrdynamikmodells abhängig von einer Benutzereingabe verändert werden.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein System zur Fahrdynamikbeeinflussung für ein Kraftfahrzeug angegeben. Das System weist ein Speicherelement auf, welches ein Fahrdynamikmodell speichert. Das System weist ein Sensorsystem auf, das dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Eingangsparameter zu bestimmen, insbesondere zu messen, der einen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs beeinflusst. Das System weist eine Recheneinheit auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem wenigstens einen Eingangsparameter durch Anwendung des Fahrdynamikmodells einen Sollbewegungszustand für das Kraftfahrzeug zu bestimmen. Das System weist eine Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Sollbewegungszustand wenigstens ein Stellsignal zu erzeugen und das System weist wenigstens eine Stelleinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem wenigstens einen Stellsignal wenigstens eine Stellgröße zu verändern, um einen aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs dem Sollbewegungszustand wenigstens anzunähern. Das System weist eine, insbesondere mit der Recheneinheit gekoppelte, Eingabeschnittstelle auf, die dazu eingerichtet ist, eine Benutzereingabe zu erfassen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Modellparameter des Fahrdynamikmodells abhängig von der Benutzereingabe zu verändern.
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Insbesondere ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, den Sollbewegungszustand für das Kraftfahrzeug abhängig von dem wenigstens einen Eingangsparameter durch Anwendung des Fahrdynamikmodells nach der Veränderung des wenigstens einen Modellparameters zu bestimmen.
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Unter dem Fahrdynamikmodell kann beispielsweise eine Vielzahl mathematischer Beziehungen verstanden werden, welche abhängig von dem wenigstens einen Modellparameter den wenigstens einen Eingangsparameter dem Sollbewegungszustand zuzuordnen. Das Fahrdynamikmodell kann beispielsweise einem Einspurmodell oder einem komplexeren Modell entsprechen.
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Der wenigstens eine Eingangsparameter kann beispielsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Längsgeschwindigkeit, und/oder einen Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs beinhalten. Der wenigstens eine Eingangsparameter kann auch eine Querbeschleunigung und/oder eine Gierrate des Kraftfahrzeugs beinhalten.
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Der Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs wird insbesondere gebildet durch eine Vielzahl von Bewegungszustandsparametern des Kraftfahrzeugs. Die Bewegungszustandsparameter können beispielsweise die Querbeschleunigung, die Gierrate, einen Schwimmwinkel des Kraftfahrzeugs, einen Wankwinkel des Kraftfahrzeugs oder davon abhängige Größen, insbesondere zeitliche Ableitungen, beinhalten. Entsprechend wird der Sollbewegungszustand durch Sollwerte der Bewegungszustandsparameter gebildet. Dementsprechend können bestimmte Eingangsparameter, beispielsweise die Querbeschleunigung und/oder die Gierrate, auch als Bewegungszustandsparameter aufgefasst werden.
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Die Steuereinheit kann hier und im Folgenden als Oberbegriff für eine Regelungseinheit und/oder eine Steuerungseinheit im engeren Sinne, also eine Einheit zur Steuerung ohne Regelung, verstanden werden. Mit anderen Worten kann die Steuereinheit einen Regler und/oder eine Steuerung im engeren Sinne, beispielsweise eine Vorsteuerung, beinhalten. Dementsprechend kann das System zur Fahrdynamikbeeinflussung als Fahrdynamikregelsystem und/oder als Fahrdynamiksteuerungssystem aufgefasst werden.
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Das Stellsignal kann insbesondere als Eingangssignal für die Stelleinrichtung aufgefasst werden und die Stellgröße als physikalisch veränderbare Größe, die mittels der Stelleinrichtung tatsächlich verändert werden kann.
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Die Eingabeschnittstelle kann beispielsweise eine Benutzerschnittstelle beinhalten, die der Benutzer unmittelbar bedienen kann, um die Benutzereingabe zu tätigen. Die Eingabeschnittstelle kann aber auch als Schnittstelle zu einem Benutzerendgerät, beispielsweise einem tragbaren elektronischen Gerät, wie etwa einem Mobiltelefon, einem Smartphone, einem Tablet-Computer oder einem Notebook, entsprechen. Dementsprechend kann die Eingabeschnittstelle eine oder mehrere Hardwarekomponenten sowie eines oder mehrere Softwaremodule beinhalten. Die Eingabeschnittstelle kann beispielsweise auch ein zur Ausführung auf dem Benutzerendgerät eingerichtetes Softwareprogramm aufweisen, beispielsweise eine sogenannte Smartphone-App.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird der Rückgriff eines Regelungs- oder Steuerungssystems zur Fahrdynamikbeeinflussung auf das entsprechend der Modellparameter parametrisierte Fahrdynamikmodell ausgenutzt und benutzerabhängig modifiziert. Dadurch wird eine detaillierte Personalisierung der Fahrdynamik durch unmittelbare Veränderung des wenigstens einen Modellparameters des Fahrdynamikmodells ermöglicht. Vor allem für technikaffine Benutzer des Kraftfahrzeugs lassen sich dadurch auch individuelle Benutzervorlieben, die nicht durch vorgegebene Fahrprofile definiert sind, umsetzen. Die für die Fahrzeugdynamik, also für die Reaktion des Kraftfahrzeugs auf den wenigstens einen Eingangsparameter, erforderlichen Modellparameter sind also nicht nur herstellerseitig durch Experten festlegbar, sondern auch durch den Benutzer.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems zur Fahrdynamikbeeinflussung nach dem verbesserten Konzept ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, der Benutzereingabe einen Benutzerparametersatz zuzuordnen und den wenigstens einen Modellparameter entsprechend dem Benutzerparametersatz zu verändern.
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Dazu kann die Recheneinheit beispielsweise ein Übersetzungsmodul aufweisen, um die direkt durch den Benutzer eingegebenen Befehle in eine Syntax des Fahrdynamikmodells zu übersetzen. Dadurch kann eine intuitive Bedienung durch den Benutzer erzielt werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, zu überprüfen, ob der Benutzerparametersatz innerhalb eines vorgegebenen Parameterraums liegt. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, den wenigstens einen Modellparameter nur dann, insbesondere genau dann, entsprechend dem Benutzerparametersatz zu verändern, wenn der Benutzerparametersatz innerhalb, insbesondere vollständig innerhalb, des vorgegebenen Parameterraums liegt.
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Dabei kann der vorgegebene Parameterraum als Teil eines unbeschränkten Parameterraums für den wenigstens einen Modellparameter verstanden werden. Der unbeschränkte Parameterraum wird dabei beispielsweise durch alle Werte des wenigstens einen Modellparameters aufgespannt, die dieser prinzipiell annehmen kann. Aus technischen Gründen und insbesondere aus Gründen der Sicherheit und/oder aus regulatorischen Gründen ist es jedoch in der Regel erforderlich, den unbeschränkten Parameterraum auf den vorgegebenen Parameterraum einzuschränken. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Qualifikationstests bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Systems zur Fahrdynamikbeeinflussung erfolgen.
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Der vorgegebene Parameterraum entspricht dabei insbesondere einem zusammenhängenden Teil oder mehreren zusammenhängenden Teilen im gegebenenfalls mehrdimensionalen Raum, der durch alle Modellparameter des wenigstens einen Modellparameters aufgespannt wird. Dementsprechend erschöpft sich die Überprüfung, ob der Benutzerparametersatz innerhalb des vorgegebenen Parameterraums liegt, nicht darin, dass überprüft wird, ob der Benutzerparametersatz einem vorgegebenen beziehungsweise freigegebenen Parametersatz entspricht. Die Anzahl der möglichen Kombinationen des wenigstens einen Modellparameters, um einen zulässigen Benutzerparametersatz zu erhalten, wird dadurch signifikant erhöht.
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Der wenigstens eine Modellparameter kann beispielsweise eine Lenkübersetzung eines Lenksystems des Kraftfahrzeugs, eine Masse des Kraftfahrzeugs, einen Abstand zwischen Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs zur Vorderachse des Kraftfahrzeugs, einen Abstand des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs zur Hinterachse des Kraftfahrzeugs, ein Massenträgheitsmoment des Kraftfahrzeugs um eine Hochachse des Kraftfahrzeugs und so weiter beinhalten. Der wenigstens eine Modellparameter kann auch eine Kennlinie oder einen Teil einer Kennlinie beinhalten, beispielsweise eine Reifenkennlinie der Vorderachse und/oder eine Reifenkennlinie der Hinterachse.
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Der vorgegebene Parameterraum entspricht insbesondere einem jeweiligen Bereich für alle durch das Fahrdynamikmodell berücksichtigen Modellparameter, die in Kombination ein sicheres oder nach sonstigen Vorgaben erwünschtes Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform beinhaltet die Benutzereingabe den Benutzerparametersatz.
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Mit anderen Worten definiert die Benutzereingabe für jeden des wenigstens einen Modellparameters einen entsprechenden Wert und die Recheneinheit ordnet der Benutzereingabe den Benutzerparametersatz zu, indem sie die Werte aus der Benutzereingabe ausliest.
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Dadurch kann beispielsweise durch das Benutzerendgerät eine besonders detaillierte Einstellung der Modellparameter ermöglicht werden, die dann durch die Benutzereingabe an die Recheneinheit bereitgestellt werden können.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, abhängig von der Benutzereingabe den Benutzerparametersatz zu erzeugen.
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Dabei enthält die Benutzereingabe nicht für jeden Modellparameter einen entsprechenden Wert, jedoch Informationen, die es der Recheneinheit erlauben, jedem der Modellparameter einen eindeutigen Wert zuzuordnen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform speichert das Speicherelement eine Vielzahl von Modellparametersätzen inklusive dem Benutzerparametersatz. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, abhängig von der Benutzereingabe den Benutzerparametersatz aus der Vielzahl von Modellparametersätzen auszuwählen, um der Benutzereingabe den Benutzerparametersatz zuzuordnen.
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Die Benutzereingabe enthält dann beispielsweise einen Index, der auf einen der Vielzahl von Modellparametersätzen verweist.
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Insbesondere kann diese Variante zur Zuordnung des Benutzerparametersatzes als Alternative zu den oben genannten individuellen und freien Definitionen der Werte der Modellparameter vorgesehen sein.
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Dadurch kann der Benutzer je nach Situation einen vordefinierten Modellparametersatz aus der Vielzahl auswählen oder, wenn eine genauere oder individuellere Definition gewünscht ist, dies über die Benutzereingabe wie beschrieben vornehmen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Eingabeschnittstelle eine Kommunikationsschnittstelle auf, die dazu eingerichtet ist, die Benutzereingabe drahtlos von einem externen elektronischen Gerät zu erhalten.
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Das externe elektronische Gerät entspricht dabei insbesondere dem oben erwähnten Benutzerendgerät. Durch die drahtlose Kommunikation kann eine besonders flexible Eingabe ermöglicht werden.
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Außerdem kann die Auswahl der Modellparameter gemäß dem Benutzerparametersatz beispielsweise unabhängig von der Position oder dem Standort des Benutzers vorab erfolgen und die Kommunikation der Benutzereingabe an die Recheneinheit erfolgt, insbesondere über die Kommunikationsschnittstelle, wenn sich der Benutzer im entsprechenden Empfangsbereich der Kommunikationsschnittstelle des Kraftfahrzeugs befindet. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer Überlegungen zur Auswahl der Modellparameter zeitlich vorgelagert anstellen kann.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die Steuereinheit einen Regler, der dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Sollbewegungszustand und dem aktuellen Bewegungszustand wenigstens ein Reglersignal zu erzeugen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, das wenigstens eine Stellsignal abhängig von dem wenigstens einen Reglersignal zu erzeugen.
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Zum Erzeugen des wenigstens einen Reglersignals kann der Regler insbesondere Differenzen zwischen den aktuellen Werten und den Sollwerten der Bewegungszustandsparameter des Kraftfahrzeugs bestimmen und basierend darauf das Reglersignal erzeugen. Das wenigstens eine Reglersignal kann in verschiedenen Ausführungsformen auch gleich dem wenigstens einen Stellsignal sein, insbesondere, wenn die Steuereinheit außer dem Regler keine weiteren Steuerungen oder Regler beinhaltet.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält die Steuereinheit eine Vorsteuerungseinheit, die dazu eingerichtet ist, abhängig von dem Sollbewegungszustand und unabhängig von dem aktuellen Bewegungszustand wenigstens ein Vorsteuerungssignal zu erzeugen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, das wenigstens eine Stellsignal abhängig von dem wenigstens einen Vorsteuerungssignal zu erzeugen.
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Insbesondere durch die zusätzliche Bereitstellung der Vorsteuerungseinheit zusätzlich zu dem Regler kann eine besonders stabile Regelung erzielt werden. Die Steuereinheit erzeugt dann das wenigstens eine Stellsignal abhängig von dem wenigstens einen Reglersignal und dem wenigstens einen Vorsteuerungssignal.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Kraftfahrzeug mit einem System zur Fahrdynamikbeeinflussung nach dem verbesserten Konzept angegeben.
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Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Verfahren zur Fahrdynamikbeeinflussung bei einem Kraftfahrzeug angegeben. Dabei wird, insbesondere mittels eines Sensorsystems, automatisch wenigstens ein Eingangsparameter bestimmt, insbesondere gemessen, der einen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs beeinflusst. Mittels einer Recheneinheit wird abhängig von dem wenigstens einen Eingangsparameter durch Anwendung des Fahrdynamikmodells ein Sollbewegungszustand für das Kraftfahrzeug bestimmt. Abhängig von dem Sollbewegungszustand wird, insbesondere mittels einer Steuereinheit, wenigstens ein Stellsignal erzeugt. Abhängig von dem wenigstens einen Stellsignal wird, insbesondere mittels wenigstens einer Stelleinrichtung, wenigstens eine Stellgröße verändert, um einen aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs dem Sollbewegungszustand wenigstens anzunähern. Mittels der Recheneinheit, insbesondere mittels einer Eingabeschnittstelle der Recheneinheit, wird eine Benutzereingabe erfasst und mittels der Recheneinheit wird wenigstens ein Modellparameter des Fahrdynamikmodells abhängig von der Benutzereingabe verändert.
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Weitere Ausführungsformen des Verfahrens nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des Systems nach dem verbesserten Konzept sowie des Kraftfahrzeugs nach dem verbesserten Konzept und jeweils umgekehrt. Insbesondere kann ein System oder ein Kraftfahrzeug nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet sein, ein Verfahren nach dem verbesserten Konzept durchzuführen oder es führt ein solches Verfahren durch.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur Fahrdynamikbeeinflussung nach dem verbesserten Konzept; und
- 2 schematisch ein Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Fahrdynamikbeeinflussung nach dem verbesserten Konzept.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind identische oder funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems 2 zur Fahrdynamikbeeinflussung gemäß dem verbesserten Konzept aufweist.
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Das System 2 weist eine Recheneinheit 4 auf, die ein Speicherelement enthält, welches ein Fahrdynamikmodell für das Kraftfahrzeug 1 speichert. Das System 2 weist außerdem ein Sensorsystem 3 auf, das wenigstens einen Eingangsparameter, beispielsweise einen Lenkwinkel und/oder eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, bestimmen kann, wobei der wenigstens eine Eingangsparameter den Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 1 beeinflusst.
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Im vorliegenden Beispiel des Systems 2 weist dieses einen Regler 5a auf, der mit der Recheneinheit 4 gekoppelt ist, sowie wenigstens eine Stelleinrichtung 6, die ebenfalls mit dem Regler 5a gekoppelt ist.
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Das System 2 der 1 kann nach dem Prinzip der Modellfolge die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs 1 regeln. Die Recheneinheit 4 erhält von dem Sensorsystem 3 die Eingangsparameter und speist diese in das aktuelle Fahrdynamikmodell ein. Als Ausgabe des Fahrdynamikmodells erzeugt die Recheneinheit 4 dann beispielsweise eine oder mehrere Führungsgrößen, die einem Sollbewegungszustand für das Kraftfahrzeug 1 entsprechen. Der Regler 5a erhält die Führungsgrößen sowie einen aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 1, der in diesem Fall die Regelgröße darstellt. Der Regler 5a erzeugt basierend auf einer Abweichung zwischen Führungsgrößen und Regelgrößen eines oder mehrere Regelsignale und liefert diese als Eingangssignale an die wenigstens eine Stelleinrichtung 6, welche daraufhin wenigstens eine entsprechende Stellgröße verändert, um den aktuellen Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 1 derart zu verändern, dass er möglichst dem Sollbewegungszustand entspricht oder diesem angenähert wird.
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Optional kann das System 2 eine Vorsteuerungseinheit 5b aufweisen, die ebenfalls mit der Recheneinheit 4 einerseits und mit der wenigstens einen Stelleinrichtung 6 andererseits gekoppelt ist. Dann können die Stellgrößen auch basierend auf dem wenigstens einen Regelsignal und basierend auf wenigstens einem Vorsteuerungssignal erzeugt werden, wobei das wenigstens eine Vorsteuerungssignal durch die Vorsteuerungseinheit 5b basierend auf den Führungsgrößen und unabhängig von der Regelgröße erzeugt werden.
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Das System 2 weist außerdem eine Eingabeschnittstelle 7 auf, die als Benutzerschnittstelle oder als Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem elektronischen Endgerät ausgestaltet sein kann. Die Eingabeschnittstelle 7 kann daher direkt oder indirekt eine Benutzereingabe erfassen. Die Recheneinheit 4 kann abhängig von der Benutzereingabe einen Modellparameter des Fahrdynamikmodells verändern, um so das Verhalten des Kraftfahrzeugs 1 gemäß benutzerspezifischen Vorlieben anzupassen.
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Die Funktionsweise des Systems 2 wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zur Fahrdynamikbeeinflussung nach dem verbesserten Konzept unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert.
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2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines solchen Verfahrens mit Verfahrensschritten S1, S2, S2', S3, S4, S5.
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Im Schritt S1 kann beispielsweise ein Parameterraum für das Fahrdynamikmodell freigegeben oder vorgegeben werden. Der Parameterraum entspricht den Wertebereichen von mehreren Modellparametern des Fahrdynamikmodells, innerhalb denen eine Fahrdynamikregelung gemäß vorgegebenen Anforderung, insbesondere hinsichtlich der Fahrsicherheit, sichergestellt werden kann. Insbesondere sind alle Kombinationen innerhalb des Parameterraums hinsichtlich freigegeben, wobei Aspekte der Sicherheit, der Produkthaftung, der Produktzuverlässigkeit und/oder einer Verbrauchs- oder Emissionsrelevanz berücksichtigt werden können.
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Die Modellparameter können beispielsweise Parametern eines Einspurmodells als einfachstes Fahrdynamikmodell entsprechen. Die Modellparameter enthalten in diesem Fall beispielsweise eine Lenkübersetzung, eine Masse des Kraftfahrzeugs 1, Abstände zwischen Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs 1 und Vorderachse beziehungsweise Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1, Massenträgheitsmoment die Hochachse des Kraftfahrzeugs 1 und/oder Reifenkennlinien der Vorder- beziehungsweise Hinterachse.
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Der freigegebene Parameterraum legt für diese Parameter jeweils Bereiche fest, innerhalb derer das Modellverhalten des Fahrdynamikmodells ein sicheres und gegebenenfalls den oben ausgeführten Anforderungen entsprechendes Fahrverhalten ermöglicht. Es können optionale weitere Überprüfungsalgorithmen vorgesehen sein, um eine Überlastung einzelner Fahrdynamikaktuatoren, die beispielsweise Teil der wenigstens einen Stelleinrichtung 6 sein können, zu verhindern.
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Im Schritt S2 kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 beispielsweise mittels eines mobilen Endgeräts 8, insbesondere eines Smartphones, Benutzereingaben tätigen, welche einen Benutzerparametersatz für die Modellparameter des Fahrdynamikmodells festlegen. Im Schritt S3 werden die Benutzereingabe oder der Benutzerparametersatz mittels einer Kommunikationsschnittstelle 7b der Eingabeschnittstelle 7 drahtlos an die Recheneinheit 4 übertragen. Hierbei kann beispielsweise ein Übersetzungsmodul als Softwaremodul der Recheneinheit 4 vorgesehen sein, das aus kundenverständlichen Einstellungen eine passende Kombination von Modellparametern erzeugt.
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Dabei können verschiedene Möglichkeiten vorgesehen sein, wie der Benutzer die Information betreffend den Benutzerparametersatz erhalten kann. Beispielsweise kann mittels des mobilen Endgeräts 8 ein Download von Datensätzen von einem Server erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Benutzer einen eigenen Datensatz in einer speziellen Applikation auf dem Endgerät 8 erzeugt. Dabei kann der Abstraktionsgrad für den Benutzer variabel sein. Beispielsweise können verschiedene Eingabemöglichkeiten vorgesehen sein, die anschließend auf die durch das System 2 beziehungsweise das Fahrdynamikmodell verwendeten Parameter mittels der Recheneinheit 4 umgerechnet werden können.
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In einer ersten Variante können beispielsweise Reifenformate, Gewicht und/oder Schwerpunktlage des Kraftfahrzeugs 1 durch den Benutzer ausgewählt oder eingestellt werden. In einer zweiten Variante können zudem beispielsweise Reifenkennlinien, Kennwerte betreffend Aerodynamikbauteile des Kraftfahrzeugs 1, Kennwerte betreffend Fahrwerkbauteile wie beispielsweise Stabilisatoren, Dämpfer oder Federn, und/oder eine Lenkübersetzung eingestellt werden. In einer dritten Variante können zusätzlich beispielsweise regelungstechnische Kenngrößen wie eine Giereigenfrequenz, eine Dämpfung, Nullstellen oder eine Stationärverstärkung des Fahrdynamikmodells eingestellt werden.
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Im Schritt S4 überprüft die Recheneinheit 4 dann, ob der Benutzerparametersatz innerhalb des freigegebenen Parameterraums liegt. Ist dies der Fall, so verändert die Recheneinheit 4 die Modellparameter des Fahrdynamikmodells entsprechend dem Benutzerparametersatz und das System 2 agiert wie bezüglich 1 beschrieben, um die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs entsprechend den Vorgaben durch den Benutzer zu regeln oder zu steuern.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann zusätzlich zur beschriebenen Eingabe über das Endgerät 8 auch eine direkte Auswahl eines Fahrprofils über eine Benutzerschnittstelle 7a des Kraftfahrzeugs 1 in Schritt S2’ des Verfahrens erfolgen. Die Fahrprofile entsprechen dabei vordefinierten und insbesondere innerhalb des Parameterraums liegenden Modellparametersätzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- System zur Fahrdynamikbeeinflussung
- 3
- Sensorsystem
- 4
- Recheneinheit
- 5a
- Regler
- 5b
- Vorsteuerungseinheit
- 6
- Stelleinrichtung
- 7
- Eingabeschnittstelle
- 7a
- Benutzerschnittstelle
- 7b
- Kommunikationsschnittstelle
- 8
- Benutzerendgerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016013521 A1 [0003]
