DE102019200537A1 - Method for operating a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
Method for operating a motor vehicle and motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019200537A1 DE102019200537A1 DE102019200537.3A DE102019200537A DE102019200537A1 DE 102019200537 A1 DE102019200537 A1 DE 102019200537A1 DE 102019200537 A DE102019200537 A DE 102019200537A DE 102019200537 A1 DE102019200537 A1 DE 102019200537A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle model
- yaw rate
- vehicle
- threshold value
- driving situation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) wird an einer Größe, die für eine aktuelle Fahrsituation charakteristisch ist, ermittelt, ob eine stabile Fahrsituation vorliegt, indem überprüft wird, ob die Größe ein Kriterium erfüllt. Wenn eine stabile Fahrsituation erkannt wird, werden Werte einer Anzahl von Fahrzeugmodellgrößen (L,Vc) mittels Schätzung ermittelt, ein hinterlegtes Fahrzeugmodell, das die Fahrzeugmodellgrößen enthält, um die aktuellen Werte der Fahrzeugmodellgrößen (L,Vc) aktualisiert und das aktualisierte Fahrzeugmodell für eine Trajektoriensteuerung eines Fahrerassistenzsystems (8) herangezogen. Als Größen sind gewählt:
ein Lenkwinkel einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse, eine Lenkgeschwindigkeit der Vorderachse und/oder Hinterachse, eine Gierrate (ψ̇), eine Fahrgeschwindigkeit (V) des Kraftfahrzeugs (1), eine Gierbeschleunigung, eine Ableitung der Querbeschleunigung, eine Ableitung einer Vertikalbeschleunigung, eine absolute Abweichung zwischen der Querbeschleunigung und dem Produkt aus Gierrate (ψ̇) und Fahrgeschwindigkeit (V), eine Längsbeschleunigung, die jeweils einen Schwellwert über und/oder unterschreiten, sowie der Lenkwinkel der Vorderachse, die Querbeschleunigung und die Gierrate (ψ̇) weisen gleiche Vorzeichen auf, ein Zustand von Stabilitätsregelungssystemen ist inaktiv, und/oder ein Signal, das für Vorliegen von Niederschlag charakteristisch ist, weist einen für fehlenden Niederschlag charakteristischen Wert auf.
In a method for operating a motor vehicle (1), a variable that is characteristic of a current driving situation is used to determine whether there is a stable driving situation by checking whether the size meets a criterion. If a stable driving situation is recognized, values of a number of vehicle model sizes (L, Vc) are determined by means of an estimate, a stored vehicle model which contains the vehicle model sizes is updated by the current values of the vehicle model sizes (L, Vc) and the updated vehicle model for trajectory control of a driver assistance system (8). The following are selected as sizes:
a steering angle of a front axle and / or a rear axle, a steering speed of the front axle and / or rear axle, a yaw rate (ψ̇), a driving speed (V) of the motor vehicle (1), a yaw acceleration, a derivative of the lateral acceleration, a derivative of a vertical acceleration, one Absolute deviation between the lateral acceleration and the product of the yaw rate (ψ̇) and driving speed (V), a longitudinal acceleration, which each exceed and / or fall below a threshold value, as well as the steering angle of the front axle, the lateral acceleration and the yaw rate (ψ̇) have the same signs , a state of stability control systems is inactive and / or a signal which is characteristic of the presence of precipitation has a value which is characteristic of the absence of precipitation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das insbesondere dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for operating a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle which is in particular set up to carry out the method according to the invention.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen regelmäßig Fahrerassistenzsysteme auf, die einen Fahrer des Kraftfahrzeugs unterstützen sollen, bspw. indem sie den Fahrer entlasten oder Eingriffe vornehmen, die ein durchschnittlicher Fahrer kaum oder gar nicht vornehmen kann. Unter letztere Kategorie fallen bspw. Antiblockiersysteme, Fahrdynamikregelungen und dergleichen. Unter erstere Kategorie fallen ebenfalls die vorgenannten Systeme, Spurhalteassistenten etc., gegebenenfalls in Kombination mit einer (zumindest teilweisen autonomen) Fahrautomatik. Derartige Fahrerassistenzsysteme berechnen die Lenk- oder sonstigen Eingriffe für die gewünschte Trajektorie (d. h. den gewünschten Fahrweg) regelmäßig anhand eines virtuellen (mathematischen) Fahrzeugmodells, das als Fahrzeugmodellgrößen Fahrwerks-Parameter wie Radstand oder Gierverstärkung des Kraftfahrzeugs enthält. Das gilt sowohl für manuellen als auch für automatisierten Fahrbetrieb. Die Fahrwerks-Parameter spiegeln dabei den Konstruktionszustand des Fahrzeugs mit dem vorgesehenen Reifenmodell und ohne (oder zumindest mit einer standardisierten) Beladung wieder.Modern motor vehicles regularly have driver assistance systems which are intended to support a driver of the motor vehicle, for example by relieving the driver or carrying out interventions which an average driver can hardly or not at all. The latter category includes, for example, anti-lock braking systems, vehicle dynamics controls and the like. The aforementioned categories also include the aforementioned systems, lane keeping assistants, etc., possibly in combination with an (at least partially autonomous) automatic driving system. Such driver assistance systems regularly calculate the steering or other interventions for the desired trajectory (i.e. the desired travel route) on the basis of a virtual (mathematical) vehicle model which contains chassis parameters such as wheel base or yaw gain of the motor vehicle as the vehicle model sizes. This applies to both manual and automated driving. The chassis parameters reflect the state of construction of the vehicle with the intended tire model and without (or at least with a standardized) load.
Erkanntermaßen sind die Fahrwerks-Parameter von Modell zu Modell unterschiedlich, so dass für jedes Fahrzeugmodell ein eigenes Fahrzeugmodell, d. h. ein zugeordneter Datensatz erstellt werden muss. Üblicherweise werden hierzu standardisierte Testfahrten durchgeführt. Jede tatsächliche Veränderung am Kraftfahrzeug (z. B. höhere Zuladung, andere Bereifung, Alterung und dergleichen) führt dabei meist aber auch zu einer Änderung der Werte des Fahrzeugmodells, so dass Berechnungen, die auf den werksseitigen Werten basieren, ungenau werden können.As is known, the chassis parameters differ from model to model, so that each vehicle model has its own vehicle model, i. H. an assigned data record must be created. Standardized test drives are usually carried out for this purpose. However, any actual change to the motor vehicle (e.g. higher payload, different tires, aging and the like) usually also leads to a change in the values of the vehicle model, so that calculations based on the factory values can become inaccurate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Fahrerassistenzsysteme eine präzisere Parametrierung zu ermöglichen.The invention is based on the object of enabling more precise parameterization for driver assistance systems.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.This object is achieved according to the invention by a method for operating the motor vehicle with the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum vorzugsweise automatisierten (insbesondere autonomen) Betrieb eines Kraftfahrzeugs. Das (erfindungsgemäße) Kraftfahrzeug weist dabei ein Fahrwerk mit wenigstens einem Vorderrad und mit wenigstens einem Hinterrad auf.The method according to the invention is used for the preferably automated (in particular autonomous) operation of a motor vehicle. The motor vehicle (according to the invention) has a chassis with at least one front wheel and with at least one rear wheel.
Verfahrensgemäß wird dabei anhand wenigstens einer Größe, die für eine aktuelle Fahrsituation charakteristisch ist, ermittelt, ob es sich bei der aktuellen Fahrsituation um eine stabile, d. h. insbesondere stationäre Fahrsituation handelt. Hierzu wird überprüft, ob die jeweilige Größe ein vorgegebenes, der jeweiligen Größe zugeordnetes Kriterium erfüllt. Wenn eine stabile Fahrsituation erkannt wird, werden daraufhin aktuelle (Ist-)Werte einer Anzahl von Fahrzeugmodellgrößen mittels einer Schätzung ermittelt. Ein voreingestelltes, vorzugsweise werksseitig vorgegebenes Fahrzeugmodell, das die Fahrzeugmodellgrößen enthält, wird dann um die aktuellen Werte der Fahrzeugmodellgröße oder der gegebenenfalls mehreren Fahrzeugmodellgrößen aktualisiert. Dieses aktualisierte Fahrzeugmodell wird (insbesondere im weiteren Fahrbetrieb) für eine Trajektoriensteuerung eines Fahrerassistenzsystems herangezogen. Die wenigstens eine Größe und das jeweilige zugeordnete Kriterium (zur Erkennung der aktuellen Fahrsituation) werden dabei ausgewählt aus einer Gruppe umfassend:
- ◦ einen insbesondere absoluten (d. h. insbesondere mittels eines spezifisch zugeordneten Sensors erfassten) Lenkwinkel einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse, der geringer und/oder größer ist als ein Schwellwert,
- ◦ eine vorzugsweise absolute Lenkgeschwindigkeit der Vorderachse und/oder der Hinterachse, die geringer als ein Schwellwert ist,
- ◦ eine vorzugsweise absolute Gierrate (auch als „Giergeschwindigkeit“ bezeichnet), die geringer als ein Schwellwert ist,
- ◦ eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die geringer und/oder größer als ein Schwellwert und/oder konstant ist,
- ◦ eine insbesondere absolute Gierbeschleunigung, die geringer als ein Schwellwert ist,
- ◦ eine Ableitung der insbesondere absoluten Querbeschleunigung, die geringer als ein Schwellwert ist,
- ◦ eine Ableitung einer insbesondere absoluten Vertikalbeschleunigung, die geringer als ein Schwellwert ist,
- ◦ eine absolute Abweichung zwischen der Querbeschleunigung und dem Produkt aus Gierrate und Fahrgeschwindigkeit, die nicht größer als ein Schwellwert ist,
- ◦ der Lenkwinkel der Vorderachse, die Querbeschleunigung und die Gierrate weisen gleiche Vorzeichen auf,
- ◦ ein Zustand von vorzugsweise allen vorhandenen Stabilitätsregelungssystemen ist inaktiv,
- ◦ ein Signal, das für Vorliegen von Niederschlag charakteristisch ist, weist einen für fehlenden Niederschlag charakteristischen Wert auf, und
- ◦ eine vorzugsweise absolute Längsbeschleunigung, die geringer als ein Schwellwert ist.
- Insbesondere a steering angle of a front axle and / or a rear axle which is in particular absolute (ie in particular detected by means of a specifically assigned sensor) and which is less and / or greater than a threshold value,
- Vorzugsweise a preferably absolute steering speed of the front axle and / or the rear axle, which is less than a threshold value,
- Vorzugsweise a preferably absolute yaw rate (also referred to as “yaw rate”), which is lower than a threshold value,
- A driving speed of the motor vehicle which is lower and / or higher than a threshold value and / or constant,
- Insbesondere a particular absolute yaw acceleration that is less than a threshold value,
- ◦ a derivation of the particular absolute lateral acceleration, which is less than a threshold value,
- ◦ a derivation of an in particular absolute vertical acceleration that is less than a threshold value,
- ◦ an absolute deviation between the lateral acceleration and the product of yaw rate and driving speed, which is not greater than a threshold value,
- Lenk the steering angle of the front axle, the lateral acceleration and the yaw rate have the same signs,
- Zustand a state of preferably all existing stability control systems is inactive,
- ◦ a signal which is characteristic of the presence of precipitation has a value which is characteristic of the absence of precipitation, and
- ◦ a preferably absolute longitudinal acceleration, which is less than a threshold value.
Für eine möglichst sichere Erkennung der stabilen Fahrsituation werden zweckmäßigerweise mehrere der vorstehend genannten Größen auf Erfüllung des jeweils zugeordneten Kriteriums überwacht. Vorzugsweise wird auch überwacht, ob die Querbeschleunigung kleiner als ein zugeordneter Schwellwert ist.For the most reliable detection of the stable driving situation, several of the above-mentioned variables are expediently monitored for compliance with the respectively assigned criterion. It is also preferably monitored whether the lateral acceleration is less than an assigned threshold value.
Mit anderen Worten wird während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs in geeigneten Fahrsituationen (nämlich die anhand der vorstehenden Kriterien erkannten stabilen Fahrsituationen) das aktuell hinterlegte Fahrzeugmodell, konkret dessen Fahrzeugmodellgrößen - zumindest relevante Modellgrößen daraus - aktualisiert („geupdated“). Dadurch können sich von Fahrt zu Fahrt . oder über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs ändernde Modellgrößen aktuell gehalten werden und somit auch eine möglichst präzise Trajektoriensteuerung und/oder sonstige Lenk- und/oder Bremseingriffe möglichst präzise durchgeführt werden. So können ein beladungsbedingt geänderter Radstand, alterungsbedingt geänderte Eigenschaften des Fahrwerks (z. B. Dämpferverhalten und dergleichen) oder ähnliche Einflüsse fortlaufend berücksichtigt werden. Die Nutzung stabiler Fahrsituationen ist dahingehend vorteilhaft, da hierbei Änderungen des Fahrverhaltens (plötzliche Lenkbewegungen, Bremseingriffe und dergleichen), die Einfluss auf die aktuelle Geometrie des Fahrwerks haben können, nur mit vergleichsweise geringer Wahrscheinlichkeit zu erwarten sind.In other words, while the motor vehicle is in operation in suitable driving situations (namely the stable driving situations identified on the basis of the above criteria), the vehicle model currently stored, specifically its vehicle model sizes - at least relevant model sizes therefrom - are updated (“updated”). This can change from ride to ride. or model sizes that change over the service life of the motor vehicle are kept up to date and thus the most precise possible trajectory control and / or other steering and / or braking interventions are carried out as precisely as possible. A wheelbase that has changed due to the load, properties of the chassis that have changed due to aging (e.g. damper behavior and the like) or similar influences can be continuously taken into account. The use of stable driving situations is advantageous because changes in driving behavior (sudden steering movements, brake interventions and the like), which can influence the current geometry of the chassis, can only be expected with a comparatively low probability.
Als Signal, das auf das Vorliegen von Niederschlag hindeutet, wird beispielsweise ein Ausgangssignal eines Regensensors und/oder einer Kamera herangezogen. Zusätzlich oder alternativ wird auch betrachtet, ob zumindest der Frontscheibenwischer (über einen längeren Zeitraum als zum Reinigen der Frontscheibe erforderlich) aktiv ist.An output signal from a rain sensor and / or a camera is used, for example, as a signal that indicates the presence of precipitation. Additionally or alternatively, it is also considered whether at least the windshield wiper is active (over a longer period than is required to clean the windshield).
Die Fahrgeschwindigkeit wird beispielsweise anhand von satellitengestützten Ortsinformationen und/oder Raddrehzahlen oder dergleichen ermittelt.The driving speed is determined, for example, on the basis of satellite-based location information and / or wheel speeds or the like.
Zur Ermittlung der Gierrate, der verschiedenen Beschleunigungen und der Lenkwinkel werden bevorzugt jeweils zugeordnete Sensoren (bspw. Drehsensoren, Beschleunigungssensoren, Winkelsensoren und dergleichen) herangezogen.To determine the yaw rate, the various accelerations and the steering angle, preferably assigned sensors (for example, rotation sensors, acceleration sensors, angle sensors and the like) are used.
Optional werden die vorstehend beschriebenen Größen zur Erkennung der stabilen Fahrsituation gefiltert, um bspw. Signalrauschen bei der Erkennung unberücksichtigt zu lassen.Optionally, the variables described above for the detection of the stable driving situation are filtered in order, for example, to ignore signal noise in the detection.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird als zusätzliches Kriterium für die stabile Fahrsituation herangezogen, dass die oder die jeweilige Größe das jeweils zugeordnete Kriterium über eine vorgegebene Zeitdauer (bspw. 2 bis 5 Sekunden) durchgehend erfüllt. Dadurch ist eine vergleichsweise verlässliche Erkennung der Stabilität der aktuellen Fahrsituation vereinfacht.In an expedient method variant, an additional criterion for the stable driving situation is that the size or the respective size continuously fulfills the respectively assigned criterion over a predetermined period of time (for example 2 to 5 seconds). This simplifies a comparatively reliable detection of the stability of the current driving situation.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird als stabile Fahrsituation insbesondere eine stationäre Kurvenfahrt herangezogen. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass viele Fahrzeugmodelle die Gierrate, Lenkwinkel oder zumindest damit in Zusammenhang stehende Parameter enthalten. Diese lassen sich erkanntermaßen bei einer Kurvenfahrt vergleichsweise einfach messtechnisch erfassen. Alternativ oder auch zusätzlich wird als stabile Fahrsituation (auch) eine stationäre Geradeausfahrt herangezogen.In a preferred variant of the method, stationary cornering is used in particular as a stable driving situation. This is advantageous in that many vehicle models contain the yaw rate, steering angle or at least related parameters. As can be seen, these can be measured comparatively easily when cornering. As an alternative or in addition, stationary driving straight ahead is used as a stable driving situation.
Zur Erkennung der stationären Kurvenfahrt werden als Größen und Kriterien insbesondere herangezogen, dass der insbesondere absolute Lenkwinkel der Vorderachse und/oder der Hinterachse geringer und/oder größer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Lenkgeschwindigkeit der Vorderachse und/oder der Hinterachse geringer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Querbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Gierrate geringer als ein Schwellwert ist, die Fahrgeschwindigkeit geringer und/oder größer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Gierbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist, die Ableitung der insbesondere absoluten Querbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist, die Ableitung der insbesondere absoluten Vertikalbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist, die absolute Abweichung zwischen der Querbeschleunigung und dem Produkt aus Gierrate und Fahrgeschwindigkeit nicht größer als ein Schwellwert ist, die Vorzeichen der Lenkwinkel Vorderachse, Querbeschleunigung und Gierrate gleich sind, keine Stabilisierungsregelsysteme im Eingriff sind und/oder kein Niederschlag (d. h. insbesondere kein Regen oder Schnee) erkannt wird.For the detection of stationary cornering, the parameters and criteria used are in particular that the particular absolute steering angle of the front axle and / or the rear axle is lower and / or greater than a threshold value, and the particular absolute steering speed of the front axle and / or the rear axle is lower than a threshold value which, in particular, absolute lateral acceleration is less than a threshold, which, in particular, absolute yaw rate is less than a threshold, the driving speed is lower and / or greater than a threshold, which, in particular, absolute yaw acceleration is less than a threshold, the derivation of the particular absolute lateral acceleration is less than a threshold value, the derivation of the particular absolute vertical acceleration is less than a threshold value, the absolute deviation between the lateral acceleration and the product of yaw rate and vehicle speed is not greater than a threshold value, the V the steering angle of the front axle, lateral acceleration and yaw rate are the same, no stabilization control systems are engaged and / or no precipitation (i.e. H. especially no rain or snow) is detected.
Zur Erkennung der stationären Geradeausfahrt werden als Größen und Kriterien insbesondere herangezogen, dass die Fahrgeschwindigkeit sich nicht ändert, d. h. konstant ist, die insbesondere absolute Fahrgeschwindigkeit geringer und/oder größer als ein Schwellwert ist, der insbesondere absolute Lenkwinkel der Vorderachse und/oder Hinterachse geringer und/oder größer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Lenkgeschwindigkeit der Vorderachse und/oder der Hinterachse geringer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Querbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist, die insbesondere absolute Längsbeschleunigung geringer als ein Schwellwert ist und/oder die insbesondere absolute Gierrate geringer als ein Schwellwert ist.For the detection of stationary straight-ahead driving, the following are used as parameters and criteria in particular that the driving speed does not change, ie is constant, the absolute driving speed, in particular, is lower and / or greater than a threshold value, the absolute value in particular Steering angle of the front axle and / or rear axle is less and / or greater than a threshold value, the absolute steering speed of the front axle and / or the rear axle is less than a threshold value, the absolute lateral acceleration in particular is less than a threshold value, the absolute longitudinal acceleration in particular is less than is a threshold value and / or the absolute yaw rate in particular is lower than a threshold value.
In einer weiteren zweckmäßigen Verfahrensvariante wird während der Schätzung der aktuellen Werte der Fahrzeugmodellgrößen ein insbesondere agilisierender Eingriff von Fahrwerkregelsystemen unterbunden. Mit anderen Worten wird ein Stellverbot an diese Fahrwerkregelsysteme ausgegeben. Dadurch kann vorteilhafterweise eine kurzfristige, die Ermittlung der aktuellen Werte verfälschende Beeinflussung der Fahrsituation oder der zu bestimmenden Werte selbst verhindert werden. In diesem Fall wird die Schätzung mithin nicht nur passiv beobachtend, sondern aktiv, eine Reduktion der Eingriffe der Fahrwerkregelsysteme fordernd, durchgeführt.In a further expedient method variant, an agilizing intervention by chassis control systems is prevented during the estimation of the current values of the vehicle model sizes. In other words, a suspension ban is issued for these chassis control systems. This can advantageously prevent a short-term influencing of the driving situation or the values to be determined which falsifies the determination of the current values. In this case, the estimation is therefore not only performed passively, but actively, requiring a reduction in the interventions of the chassis control systems.
Als Schätzung der aktuellen Werte der Fahrzeugmodellgrößen wird in einer bevorzugten Verfahrensvariante eine Differenz zwischen einem voreingestellten (bspw. werksseitig oder aus einer vorhergehenden Bestimmung ermittelten) Sollwert der Gierrate und einem aktuellen, vorzugsweise messtechnisch erfassten Istwert der Gierrate minimiert. In einfacher Variante wird aus einem Fahrzeugmodell, vorzugsweise dem sogenannten Einspurmodell eine Gleichung ausgeleitet, die die Gierrate und die zu aktualisierende Fahrzeugmodellgröße enthält und anschließend der hinterlegte Sollwert der Gierrate durch den aktuellen Istwert ersetzt. Anschließend kann der aktualisierte Wert der zu aktualisierenden Fahrzeugmodellgröße ausgelesen werden. Optional wird auch eine tatsächliche Minimierung dahingehend durchgeführt, dass der Sollwert der Gierrate schrittweise an den aktuellen Istwert angeglichen wird, um Sprünge zwischen den hinterlegten und den aktuellen Werten der Fahrzeugmodellgrößen innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten.As an estimate of the current values of the vehicle model sizes, in a preferred method variant, a difference between a preset (for example, factory-set or determined from a previous determination) setpoint of the yaw rate and a current, preferably measured, actual value of the yaw rate is minimized. In a simple variant, an equation is derived from a vehicle model, preferably the so-called single-track model, which contains the yaw rate and the vehicle model size to be updated, and then replaces the stored target value of the yaw rate with the current actual value. The updated value of the vehicle model size to be updated can then be read out. Optionally, an actual minimization is carried out in such a way that the target value of the yaw rate is gradually adjusted to the current actual value in order to keep jumps between the stored and the current values of the vehicle model sizes within a predetermined range.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird - insbesondere während einer stationären Kurvenfahrt - anhand der (aktuellen) Gierrate als Fahrzeugmodellgröße ein Istwert eines Radstands zwischen der Vorderachse und der Hinterachse ermittelt. Dabei wird vorzugsweise folgende, aus dem Einspurmodell abgeleitete Formel angewendet:
In einer alternativen oder optional zusätzlichen Verfahrensvariante wird der Istwert des Radstands während einer stationären Geradeausfahrt ermittelt. Insbesondere wird dazu ein zeitlicher Abstand einer vertikalen Anregung der Räder der Vorderachse und der Hinterachse sowie die aktuelle Fahrgeschwindigkeit herangezogen. Bspw. wird bei stationärer Geradeausfahrt, bei der die Fahrgeschwindigkeit vorzugsweise unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, ein Überfahren einer Bodenwelle, eines Schlaglochs oder dergleichen, als vertikale Anregung herangezogen. Die Detektion dieser vertikalen Anregung wird insbesondere anhand der Signale (oder insbesondere zeitlichen Ableitungen daraus) von Federwegsensoren an den jeweiligen Rädern oder Achsen, von Raddrehzahlsensoren und/oder von Vertikalbeschleunigungssensoren an den Achsen, anhand einer Nickrate (oder deren Ableitung) des Fahrzeugs, anhand einer Wankrate (oder deren Ableitung) des Fahrzeugs, anhand des Luftdrucks in einer Luftfeder des Fahrwerks und/oder anhand eines Hydraulikdrucks in einem Dämpfersystem des Fahrwerks durchgeführt. Insbesondere wird in dem entsprechenden Signal (das bspw. der Vorderachse oder einem Vorderrad zugeordnet ist) ein Muster für eine Achse erfasst und überprüft, ob ein hinreichend ähnliches Muster (bspw. der gleiche Ausschlag einer Vertikalbeschleunigung) auch für die andere (insbesondere die hintere) Achse detektiert werden kann. Ist dies der Fall, wird anhand des zeitlichen Abstands der korrespondierenden Signalmuster (auch als „Anregungsprofil“ bezeichnet) zwischen der Vorder- und der Hinterachse und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit der räumliche Abstand ermittelt, der dann gleich dem Radstand gesetzt wird. Dies stellt eine von dem Einspurmodell oder anderen Fahrzeugmodellen unabhängige und vergleichsweise einfache Vorgehensweise zur Ermittlung des Radstands dar.In an alternative or optionally additional method variant, the actual value of the wheelbase is determined during a stationary straight-ahead drive. In particular, a time interval between a vertical excitation of the wheels of the front axle and the rear axle and the current driving speed are used. E.g. When stationary straight-ahead driving, at which the driving speed is preferably below a predetermined threshold value, driving over a bump, a pothole or the like is used as a vertical excitation. The detection of this vertical excitation is based in particular on the signals (or in particular time derivatives thereof) from travel sensors on the respective wheels or axles, wheel speed sensors and / or vertical acceleration sensors on the axles, on the basis of a pitch rate (or its derivation) of the vehicle, based on a Roll rate (or its derivative) of the vehicle, based on the air pressure in an air spring of the chassis and / or based on a hydraulic pressure in a damper system of the chassis. In particular, a pattern for one axle is detected in the corresponding signal (which is assigned to the front axle or a front wheel, for example) and a check is carried out to determine whether a sufficiently similar pattern (e.g. the same deflection of a vertical acceleration) is also used for the other (in particular the rear one) Axis can be detected. If this is the case, the spatial distance, which is then set equal to the wheelbase, is determined on the basis of the time interval between the corresponding signal patterns (also referred to as “excitation profile”) between the front and rear axles and the current driving speed. This is a comparatively simple procedure for determining the wheelbase that is independent of the single-track model or other vehicle models.
In einer weiterführenden Verfahrensvariante wird anhand der (insbesondere messtechnisch ermittelten) Gierrate und des (auf eine der vorstehenden Arten ermittelten) Istwerts des Radstands als (weitere) Fahrzeugmodellgröße eine charakteristische Geschwindigkeit ermittelt. Vorzugsweise wird dabei folgende, aus dem Einspurmodell abgeleitete Formel herangezogen:
In einer optionalen Weiterführung der Erfindung wird anhand der charakteristischen Geschwindigkeit als (wiederum weitere) Fahrzeugmodellgröße eine (insbesondere stationäre) Gierverstärkung ermittelt wird. Als (stationäre) Gierverstärkung wird dabei insbesondere das Verhältnis zwischen der (stationären) Gierrate und dem stationären Lenkradwinkel beschrieben. Zur Ermittlung der Gierverstärkung wird dabei insbesondere folgende, vorzugsweise aus dem Einspurmodell abgeleitete Formel herangezogen:
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist das Fahrwerk, das wenigstens eine Vorderrad (vorzugsweise zwei Vorderräder) und das wenigstens eine Hinterrad (vorzugsweise zwei Hinterräder, so dass insbesondere ein zweispuriges Kraftfahrzeug vorliegt) aufweist, sowie einen Fahrzeugcontroller auf. Der Fahrzeugcontroller ist dabei dazu eingerichtet ist, das vorstehend beschriebene Verfahren bevorzugt automatisch durchzuführen.The motor vehicle according to the invention has the chassis, which has at least one front wheel (preferably two front wheels) and the at least one rear wheel (preferably two rear wheels, so that in particular a two-lane motor vehicle is present), and a vehicle controller. The vehicle controller is set up to carry out the method described above preferably automatically.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der Fahrzeugcontroller zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Fahrzeugnutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, z.B. einen anwenderspezifischen, integrierten Schaltkreis (auch kurz: „ASIC“), gebildet sein, in dem die Funktionalität zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist.In a preferred embodiment, the vehicle controller is at least essentially formed by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for carrying out the method according to the invention is implemented in terms of programming in the form of operating software (firmware), so that the method - possibly in interaction with one Vehicle user - automatically executed when the operating software is executed in the microcontroller. In the context of the invention, the controller can alternatively also be provided by a non-programmable electronic component, e.g. a user-specific, integrated circuit (also briefly: “ASIC”) can be formed, in which the functionality for implementing the method according to the invention is implemented using circuitry means.
Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden insbesondere derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale und Größen sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein bzw. herangezogen werden können.The conjunction “and / or” is to be understood here and in the following in particular in such a way that the features and quantities linked by means of this conjunction can be formed or used both together and as alternatives to one another.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugcontroller, und -
2 in einem schematischen Ablaufdiagramm ein von dem Fahrzeugcontroller durchgeführtes Verfahren zum Betrieb des Kraftfahrzeugs.
-
1 in a schematic side view of a motor vehicle with a vehicle controller, and -
2nd In a schematic flowchart, a method carried out by the vehicle controller for operating the motor vehicle.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.
In
Das Kraftfahrzeug
Stellt das Modul
Anhand der Gierrate ψ̇ und dem Radstand
In einem weiteren Schritt
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.The object of the invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other embodiments of the invention can be derived by the person skilled in the art from the above description.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 22nd
- VorderradFront wheel
- 44th
- HinterradRear wheel
- 66
- FahrzeugcontrollerVehicle controller
- 88th
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- 1010th
- Modulmodule
- 1212th
- Regensensorrain sensor
- 1414
- GierratensensorYaw rate sensor
- 1616
- Geschwindigkeitssensor Speed sensor
- S1S1
- Schrittstep
- S2S2
- Schrittstep
- S3S3
- Schrittstep
- S4S4
- Schritt step
- ψ̇ψ̇
- GierrateYaw rate
- LL
- Radstandwheelbase
- VV
- FahrgeschwindigkeitDriving speed
- VcVc
- charakteristische Geschwindigkeitcharacteristic speed
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019200537.3A DE102019200537A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Method for operating a motor vehicle and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019200537.3A DE102019200537A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Method for operating a motor vehicle and motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102019200537A1 true DE102019200537A1 (en) | 2020-07-23 |
Family
ID=71402613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102019200537.3A Pending DE102019200537A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Method for operating a motor vehicle and motor vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102019200537A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114248843A (en) * | 2020-09-21 | 2022-03-29 | 大众汽车股份公司 | Determination of a steering reference state by means of a wheel speed measurement |
| US20230242097A1 (en) * | 2020-06-18 | 2023-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Controller, vehicle, and control method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4328442A1 (en) * | 1993-08-24 | 1995-03-02 | Philips Patentverwaltung | Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle |
| EP0962368A2 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Vehicle wheel braking system with vehicle driving state control using a mathematical vehicle model |
| DE102007004606A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Siemens Ag | Method for determining signal offset of roll rate sensor of vehicle, involves collecting signal of roll rate sensor and determining transverse acceleration of vehicle and time derivative of transverse acceleration |
| DE102008030667A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor vehicle features characterizing parameters estimating method, involves activating device for estimating parameters, and determining estimation procedure based on activation of estimation value for associated parameter |
| DE102008044960A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Wabco Gmbh | Method for determining a wheelbase of a vehicle and vehicle control system for using such a method |
-
2019
- 2019-01-17 DE DE102019200537.3A patent/DE102019200537A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4328442A1 (en) * | 1993-08-24 | 1995-03-02 | Philips Patentverwaltung | Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle |
| EP0962368A2 (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Vehicle wheel braking system with vehicle driving state control using a mathematical vehicle model |
| DE102007004606A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Siemens Ag | Method for determining signal offset of roll rate sensor of vehicle, involves collecting signal of roll rate sensor and determining transverse acceleration of vehicle and time derivative of transverse acceleration |
| DE102008030667A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor vehicle features characterizing parameters estimating method, involves activating device for estimating parameters, and determining estimation procedure based on activation of estimation value for associated parameter |
| DE102008044960A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Wabco Gmbh | Method for determining a wheelbase of a vehicle and vehicle control system for using such a method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230242097A1 (en) * | 2020-06-18 | 2023-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Controller, vehicle, and control method |
| US12441148B2 (en) * | 2020-06-18 | 2025-10-14 | Robert Bosch Gmbh | Controller, vehicle, and control method |
| CN114248843A (en) * | 2020-09-21 | 2022-03-29 | 大众汽车股份公司 | Determination of a steering reference state by means of a wheel speed measurement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10327593B4 (en) | System and method for determining the position of a motor vehicle | |
| DE19918597C2 (en) | Process for reducing the risk of tipping of road vehicles | |
| DE102019104363A1 (en) | METHOD FOR APPRECIATING THE FRICTION BETWEEN TIRES AND ROAD BEFORE OPERATING THE SAFETY SYSTEM | |
| DE10328979A1 (en) | Method for coordinating a vehicle dynamics control system with an active normal force adjustment system | |
| DE102004019320A1 (en) | System for reproducing the dynamic behavior of a vehicle | |
| DE102013108285A1 (en) | Method and system for determining a pressure deviation between a set tire pressure and a current tire pressure for a tire of a vehicle and for determining a wheel load | |
| WO2002090161A1 (en) | Method and system for controlling the performance of a motor vehicle | |
| DE102022117856A1 (en) | Method for predicting a lateral dynamic stability behavior of a current vehicle configuration of a vehicle | |
| EP3466754A1 (en) | Method and device for adjusting the inclination of a headlamp | |
| WO2008077670A1 (en) | Method and device for determining a friction coefficient | |
| EP4558372A1 (en) | Control system for a vehicle | |
| EP4022266B1 (en) | Power steering for a motor vehicle | |
| DE102019200537A1 (en) | Method for operating a motor vehicle and motor vehicle | |
| DE102021121763A1 (en) | Method for checking the stability of a combination with a vehicle and control unit for carrying out the method and vehicle or combination with the brake control unit | |
| DE102022123771B4 (en) | System and method for maintaining stability of a motor vehicle | |
| DE112016005072B4 (en) | Method and system for facilitating the steering of a vehicle when driving along a road | |
| DE19846352A1 (en) | Active stability control for vehicle | |
| WO2022084296A1 (en) | Method for ascertaining a vehicle orientation, computer program product, drive assistance system, and vehicle | |
| DE10242123A1 (en) | Motor vehicle dynamic stability system operation method in which mathematical models are used to check the measurement signals of the stability system sensors in two groups with two models | |
| DE102022134156A1 (en) | Method for approximating a friction coefficient | |
| DE102022200321B3 (en) | Method and assistance system for supporting lateral vehicle guidance without rear wheel brake intervention and motor vehicle | |
| DE102023100748A1 (en) | Method for controlling a vehicle by executing at least one driving dynamics intervention | |
| DE102015003529B4 (en) | Method for operating a driver assistance system and a motor vehicle on the motor vehicle | |
| DE102009036440A1 (en) | Vehicle loading condition e.g. weight, determination method for e.g. headlight range adjustment, of vehicle, involves determining loading condition based on steering behavior of vehicle, and determining weight and/or position of loader | |
| DE102022134152A1 (en) | Method for approximating a friction coefficient |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication |