專利名稱：用于車輛的行駛動態調節的方法、用于執行該方法的裝置及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于調節車輛的行駛動態的方法，在該方法中，將行駛狀態參量的與駕駛員預給定值相應的給定值與行駛狀態參量的實際值相比較，并且在該方法中，檢測和改變側傾力矩(Wankmoment)分配。
本發明還涉及一種用于調節車輛的行駛動態的、適用于執行該方法的裝置，該裝置包括用于在車輛的前橋上和后橋上側傾力矩支承的機構和用于檢測至少一個行駛狀態參量的傳感器。
背景技術：
橫擺力矩調節已用名稱ESP(電子穩定程序)公開，橫擺力矩調節通過在各個車輪制動器中自動建立壓力并且借助于對驅動發動機的發動機管理系統的干涉來影響車輛的行駛性能。當所測量的實際橫擺角速度與借助于駕駛員預給定值計算的給定橫擺角速度(Gierrate)之間的差超過一定閾值時進行調節干涉。干涉的方式和強度取決于該差的值。
但制動干涉和對傳動系的干涉導致車輛減速并且被駕駛員察覺為對行駛動態的不利影響。因此調節干涉不適合用來改善車輛在操縱方面的行駛性能并且僅在臨界行駛狀況中進行。
車輛的安全性、舒適性和操縱性主要通過車輪上的承載懸架和減振裝置以及通過兩個穩定器來確定，這些穩定器在前橋和后橋上使右車輪與左車輪相互連接。
具有可調節的減振器的底盤系統是已知的，這些減振器通過根據橫向加速度或轉向角使減振器變硬來減小動態側傾和提高靈活性。可調節的減振系統的一個改進方案是半主動的天鉤系統，在這種天鉤系統中，這樣調節單個車輪的阻尼力，使得車身表現得似乎被用鉤固定在上方。
這種系統主要用于減輕車輛車身的側傾并且由此首先在用于獲得駕駛舒適性。
除了通過控制所述可調節減振器來影響底盤之外，還可以改變前橋和后橋上的穩定器的硬度。
穩定器通常設計成橫向的扭桿彈簧，扭桿彈簧在車輛車身側傾運動時，即在一個車橋的車輪的反向的彈簧運動時扭轉。扭桿彈簧由此提供繞側傾軸線的復位力矩并且使車輛穩定。
已知一種由寶馬(BMW)股份公司的稱為“動態駕駛控制”(DDC)的方法，在該方法中，通過根據行駛狀態在前橋與后橋之間分配穩定力矩來進行側傾穩定。為了能可變地分配穩定力矩，穩定器是分開的并且液壓地工作的回轉馬達在兩側與穩定器半部相連接。因此，通過液壓壓力可在每個車輪上單獨地調節合適的穩定力。
為了調節側傾穩定，檢測車輛的橫向加速度并通過合適的穩定器控制來調整由于高的橫向加速度而可以期望的側傾力矩。
所述已知的方法和系統的基礎在于，在極限安全性的或最低舒適性的行駛狀況中改善車輛的行駛動態。
但此外還存在這樣的希望，即根據行駛狀況或持久地影響車輛特征。
發明內容
因此，本發明的目的在于，使車輛的行駛性能在任意駕駛操縱中都與期望的性能相匹配。
根據本發明，該目的通過根據權利要求1的方法來實現。
該目的還通過根據權利要求18的裝置來實現。
在此設想，執行一種用于調節車輛的行駛動態的方法，在該方法中，將行駛狀態參量的與駕駛員預給定值相應的給定值與行駛狀態參量的所檢測到的實際值相比較，并且在該方法中，檢測和改變側傾力矩分配。該方法的特征在于，借助于行駛狀態參量的給定值與該行駛狀態參量的實際值的比較來確定車輛的行駛性能；根據所確定的行駛性能來求得對應于預給定的行駛性能的、新的側傾力矩分配；調節所求得的側傾力矩分配。
根據本發明的方法使得可借助于行駛狀態參量的由駕駛員調節的給定值來識別駕駛員希望達到的駕駛操縱，例如轉彎行駛，并且借助于該行駛狀態參量實際的值來確定車輛的反應。將車輛的反應與駕駛員愿望相比較并通過調節合適的側傾力矩分配來與該駕駛員愿望相匹配。
因此，根據本發明的方法與將所測量到的行駛狀態參量的值與極限值相比較并當超過閾值時進行調節的方法不同。
通過駕駛員預給定值與車輛反應的比較，與指示極限行駛性能的閾值不相關地執行該方法。這可以使行駛性能即使在非極限范圍中也與期望的行駛性能相匹配，并且由此例如提高車輛的機動性，并由此除安全性以外還提高駕駛樂趣。
非極限行駛狀況中的行駛動態的調節還可這樣實現，本發明設想，改變側傾力矩分配來影響行駛性能，與在極限行駛狀況中通過ESP整個對車輛或單個車輪進行的減速不同，所述改變保持不被駕駛員察覺。取而代之的是，駕駛員察覺到改善的操縱性和較高的靈活性。
可通過對可調節的減振器和/或對后橋上的和/或前橋上的穩定器的干涉來進行根據本發明設想的側傾力矩分配的改變。
因此，該方法的一個優選的實施形式的特征在于，通過控制車輛的前橋上的和/或后橋上的至少一個穩定器來調節根據行駛性能確定的側傾力矩分配。
在另一個有利的實施形式中，通過控制一個車輪上的至少一個可調節的減振器來調節側傾力矩分配。
這里，前橋和后橋上的側傾力矩支承由所述車橋上的車輪負荷差得到，并且新的側傾力矩分配的調節導致前橋和后橋上的車輪負荷差的變化。為了使這些車橋上的車輪負荷差不激烈地在朝右車輪或左車輪的方向上移動，在此優選控制一個車橋上的兩個減振器。
本發明使得可通過改變車輛的垂直動態來影響水平動態。這里對側傾力矩分配的干涉可動態地、即短時地在駕駛操縱期間進行。但側傾力矩分配也可靜態地調節。
該方法設想成動態地改變側傾力矩分配的實施形式在此尤其用于確定的駕駛操縱期間改善行駛性能。
在設想靜態地改變側傾力矩分配的實施形式中，可持久地使車輛具有期望的行駛性能，這種行駛特性與由機械原因帶來的車輛設計相結合/疊加。
根據本發明的方法尤其適用于影響車輛的自動轉向性能(Eigenlenkverhalten)。
因此，在根據本發明的方法的一個優選實施形式中，調節對應于預給定的自動轉向性能的、新的側傾力矩分配自動轉向。
因此，本發明可校正過度或不足轉向的行駛性能和/或調節稍微過度或不足轉向的行駛性能一如果期望如此的話。本發明在此利用的知識是，有利于前橋的側傾力矩分配，即在前橋上比在后橋上支承更高的側傾力矩時的分配，導致車輛的不足轉向，而有利于后橋的分配帶來車輛的過度轉向。
該效應是基于總側向力在車橋上的分配。支承在一個車橋上的較大的側傾力矩引起較大的車輪負荷差，導致總側向力減小。這使的該車橋上必須具有較大的主銷內傾角，由此得到過度或不足轉向的行駛性能。
可通過提高后橋或前橋上的穩定器的剛度來獲得側傾力矩支承在朝前橋或后橋的方向上的移動。通過將前橋或后橋上的可調節的減振器設定得較硬，同樣可以使側傾力矩支承在朝前橋或后橋的方向上移動，。
根據本發明在此設想，對應于期望的自動轉向性能的、新的側傾力矩分配根據由行駛狀態參量的給定值與實際值的比較求得的自動轉向性能來求得。
在該方法的一特別優選的實施形式中，借助于給定橫擺角速度與所檢測的實際橫擺角速度的比較來確定行駛性能。
在此，借助于由駕駛員調節的轉向角和車輛縱向速度在車輛模型中來求得給定橫擺角速度。該給定橫擺角速度相應于當車輛以理想的或期望的方式遵循駕駛員預給定值時對于車輛所得到的橫擺角速度。
尤其可借助于給定橫擺角速度與實際橫擺角速度之間的比較確定車輛的自動轉向性能。
這里在該方法的一特別優選的實施形式中，如果給定橫擺角速度的數值等于、大于或小于實際橫擺角速度的數值，則確定出中性的、不足轉向的或過度轉向的行駛性能。
但也可以例如借助于轉向角與側滑角之間的比較來確定自動轉向性能。
在根據本發明的方法的一有利實施形式中，在識別到車輛的不足轉向時，這樣調節側傾力矩分配，即，使得側傾力矩支承在朝后橋的方向上移動。這將讓后橋上的穩定器和/或減振器調節得較硬來實現，并且這由于上述效應而導致在朝過度轉向的方向上改變的行駛性能。
相應地，在一同樣有利的實施形式中，如果確定出車輛的過度轉向，則使側傾力矩支承在朝前橋的方向上移動。
在根據本發明的方法中，有利地在一個調節周期內求得和比較給定橫擺角速度和實際橫擺角速度。由于車輛和底盤的各個部件的彈性和慣性，這里給定橫擺角速度信號在相位上遠在反映車輛對駕駛員動作的反應的實際橫擺角速度的信號之前。因此保留有足夠的時間，以便即使在信號動態高的情況下也這樣迅速地執行穩定器控制和/或減振器控制，以便影響車輛的反應。
因此，根據本發明的方法的特別的優點也在于，車輛反應可及時且有效地與期望的車輛反應相匹配。
實際上已經證實，通過上述的調節策略可在多種行駛狀況中獲得良好的結果。
但在根據本發明的方法的一同樣優選的實施形式中，也可更早地干涉車輛的行駛性能。
在此考慮行駛狀態參量的梯度，即這些參量在時間上的變化，所述變化通常也被稱為加速度。
在一優選的實施形式中，在此借助于給定橫擺加速度與實際橫擺加速度的比較來求得車輛性能。給定橫擺加速度又借助于由駕駛員調節的轉向角梯度和車輛縱向速度或借助于微分器由給定橫擺角速度的兩個在時間上相鄰的值來確定。實際橫擺加速度由實際橫擺角速度的變化得到。
通過給定橫擺角速度和實際橫擺角速度的梯度、即給定橫擺加速度和實際橫擺加速度的彼此分離可識別將要出現的過度轉向或不足轉向。
期望出現的過度轉向或不足轉向在該方法的該實施形式中又這樣來避免，即使得側傾力矩支承在朝前橋或后橋的方向上移動。
特別有利的還在于，將根據本發明的方法結合在用于橫擺力矩調節的方法中。
這例如可通過傳統ESP方法的功能與根據本發明的方法的功能共同作用來實現。
因此，在一優選實施例中設想，除了穩定器干涉和/或減振器干涉還根據給定橫擺角速度與實際橫擺角速度之間的和/或給定橫擺加速度與實際橫擺加速度之間的比較結果來進行制動器干涉和/或發動機干涉。制動器干涉在此優選在至少一個車輪上進行。
此外，這些干涉在該方法的一有利實施形式中相互協調。
根據本發明的方法以此方式可非常有利地結合在基于制動干涉和/或發動機干涉的用于行駛動態調節、尤其是用于橫擺力矩補償的現存方法中。也可利用用于檢測行駛狀態參量的、例如設置在ESP系統中的相應的傳感器系統。
因此，根據本發明的方法可以例如通過提早地改變側傾力矩分配而不必進行用于行駛動態調節的制動干涉。
另外，在該方法的一有利的實施形式中，在考慮行駛狀態參量的極限值的情況下進行穩定器干涉、減振器干涉、制動干涉和發動機干涉。
行駛狀態參量的極限值在此優選是在考慮行駛狀態在物理上的可實現的情況下用于行駛狀態參量的界限值。
因此，根據本發明方法的調節干涉由此應有利地這樣執行，即，使得行駛狀態參量的實際值決不會超過極限值。
此外，本發明還提供一種用于調節車輛的行駛動態的裝置，該裝置包括用于車輛的前橋和后橋上的側傾力矩支承的機構和用于檢測車輛的至少一個行駛狀態參量的傳感器。該裝置的特征在于，該裝置具有減法器，用于求得行駛狀態參量的由駕駛員調節的值與該行駛狀態參量的所檢測到的值之間的差；調節器，用于借助于行駛狀態參量的由駕駛員調節的值與所檢測的值之間的差求得調節參量；單元，用于由調節參量和所檢測到的前橋與后橋之間的側傾力矩分配求得前橋上的車輪負荷差變化量和后橋上的車輪負荷差變化量；加法器，用于將所計算的車輪負荷差變化量累加到瞬時車輪負荷上；以及接口，用于根據所計算的車輪負荷差變化量的總和與瞬時車輪負荷來控制所述用于側傾力矩支承的機構。
該裝置尤其適用于執行根據本發明的方法。該裝置還具有可特別可靠地執行該方法的優點。
為了求得相對于所檢測的側傾力矩分配的變化，所述用于計算車輪負荷差變化量的單元完全確定新的側傾力矩分配。但考慮到該裝置的安全性，特別有利的是，僅還對所檢測到的側傾力矩分配的變化進行進一步處理，由此，所檢測到的側傾力矩分配在該單元故障的情況下保持受不影響。
因此，根據本發明的結構也可以以有利的方式將該裝置設計成“故障沉默的”。在識別到功能故障的情況下，該裝置可被關閉并且側傾力矩分配可不受該裝置影響地被調節或保持不變。
在一優選實施形式中，所述用于側傾力矩支承的機構設計成穩定器。
在一同樣優選的實施形式中，所述用于側傾力矩支承的機構是可調節的減振器。
該裝置還優選包括至少一個用于檢測橫擺角速度的傳感器。
此外非常有利的是，所述調節器是PD調節器、即具有差分分量的比例調節器。該調節器使得除了調節參量本身的變化之外還可考慮變化速度。以此方式可識別行駛狀態參量的給定變化的梯度與行駛狀態參量的實際變化的梯度的彼此分離并將該分離用于調節中。
在此，在該裝置的一優選實施例中，PD調節器的P分量(比例分量)考慮橫擺角速度，D分量(差分分量)考慮橫擺加速度。
如前所述，根據本發明的方法可有利地結合在ESP調節中。因此，該裝置也特別有利地適合應用在用于橫擺力矩補償的系統(ESP系統)中。
由從屬權利要求和下面借助于附圖對本發明的詳細說明中得到本發明其它有利的實施形式。其中圖1表示標記了梯度的給定橫擺角速度和實際橫擺角速度在時間上的變化；圖2表示根據本發明的方法中的調節策略的、帶有用于執行根據本發明的方法的裝置的部件的視圖；以及圖3表示車輛速度和橫擺角速度在變換雙重車道且有減振器支承和無減振器支承的情況下在時間上的變化。
具體實施例方式
本發明提供了一種根據橫擺角速度和橫擺加速度有利地對車輛的側傾力矩分配進行調節的方法。該調節尤其用于輔助已知的電子穩定程序(ESP)并且在此尤其也可在非極限行駛狀況中執行，以改善車輛在任意行駛狀況中的行駛性能。
根據本發明的方法的基礎在于，通過改變垂直性能的特征來影響車輛的水平動態。這通過借助于可調節的穩定器或可調節的減振器進行側傾力矩分配來實現。
穩定器控制和/或減振器控制在此不僅旨在側傾補償，而且主要在車輛的操縱范圍和極限范圍中用于減少和盡可能避免ESP-調節的制動干涉。
穩定器控制和/或減振器控制在此可有利地通過ESP-調節與制動和發動機干涉組合并且使得行駛性能更安全更舒適。
通過傳統的ESP-調節進行的制動干涉對于駕駛員可感覺為車輛減速，因此僅在極限行駛狀況中進行。如果穩定器控制或減振器控制協調一致，則穩定器或減振器控制保持不被駕駛員察覺，并且在非極限范圍中也可用來影響行駛性能并且尤其用于影響車輛的自動轉向性能。
除了穩定器和/或減振器在車輛側傾運動期間的動態調節之外，根據本發明的方法也同樣可靜態地調節側傾力矩分配。由此，可持續地影響自動轉向性能，并且使其與期望的自動轉向性能匹配。
下面在此主要描述本發明的一個實施例，在該實施例中，通過將給定橫擺角速度 與實際橫擺角速度 相比較來確定車輛的自動轉向性能，并且借助于根據本發明的方法來改變所述自動轉向性能。但在其它實施例中也可用其它方式求得自動轉向性能。因此，行駛性能例如可借助于橫向加速度分析處理。
給定橫擺角速度 是根據駕駛員的轉向行為對于車輛參考模型得到的橫擺角速度。這里這基于這樣一種車輛模型，該車輛模型以穩態的單軌模型為基礎，在該單軌模型中，給定橫擺角速度 通過下面的關系式由車輪上的轉向角δ、車輛縱向速度v、軸距l和車輛的自動轉向梯度EG得到。
ψ·ref=δvl+EG·v2]]>通常借助于方向盤角度傳感器檢測轉向角δ。因為存在方向盤角度與車輪上的轉向角δ之間的已知并且大多固定的傳動比，所以在此以簡單的方式由方向盤角度計算轉向角δ。
車輛縱向速度v通常由車輪圓周速度導出。在此借助于車輪轉速傳感器檢測車輪的角速度并且借助于車輪的已知半徑計算車輪圓周速度。
自動轉向梯度EG考慮車輛的自動轉向性能。按照自動轉向性能的傳統定義，如果自動轉向梯度EG小于零、等于零或者大于零，則車輛處于過度轉向、中性轉向或不足轉向。
除了用于確定給定橫擺角速度 的轉向角δ和車輛縱向速度v的瞬時值之外，還通過橫擺角速度傳感器測量橫擺角速度的實際值 給定橫擺角速度 說明了當車輛以理想化方式遵循駕駛員的預給定值時對于車輛得到橫擺角速度的值。該給定橫擺角速度因此指示駕駛員意圖引入何種駕駛操作。
在相位上，信號 遠位于車輛的實際橫擺角速度 的信號之前，因為車輛的反應由于車輛元件的彈性和車輛的慣性而表現出一定的延遲。
現在借助于信號 可求得車輛隨后將以何程度側傾。在此首先假定一μ＝1的高摩擦系數μ，以保證最大可能的安全性潛力。
由于信號 與后面的信號 之間的相移而保留了足夠時間，以便在信號動態高的情況下，即在駕駛員的方向變化期望明確的情況下，在車輛開始側傾之前或在車輛的側傾性能明顯變化之前，及時地引入穩定器控制和/或減振器控制。
根據本發明的調節策略在此設想，首先借助于在調節周期期間所檢測的實際橫擺角速度 與所確定的給定橫擺角速度 之間的差來判斷車輛在該調節周期中表現出中性轉向、過度轉向還是不足轉向的行駛性能。
調節周期在此例如應保持這樣的時間間隔，即，在該時間間隔中得到對駕駛員動作的可測量的車輛反應，并且調節周期應比車輛完全對駕駛員動作作出反應的時間間隔短得多，以便可有效地影響最終的車輛反應。
本發明利用了公知的效應，即一個車橋上的側傾力矩支承的變化引起車輪負荷差的變化，并且由此引起該車橋上的總側向力的變化。
因此，通過前橋和后橋的可供使用的總側向力的改變，可改變車輛的行駛性能。
如果例如后橋上的穩定器被調節得較硬，而前橋上的穩定器調節得較軟，則在側傾過程期間，后橋上的車輪負荷差大于前橋上的車輪負荷差。這通過輪胎的漸減的側向力特征曲線導致車輪負荷差異較大的車橋上的總側向力減小，即在此情況下在后橋上發生。車輛的行駛性能由此朝“過度轉向”的性能變化。
同樣，可通過可調節的減振器改變車橋上的車輪負荷差異。一個車橋上的減振器的較硬或較軟的調節在此導致該車橋上的較大或較小的車輪負荷差。
在利用這些觀察結果的情況下，在根據本發明的方法中以下面的方式借助于比較信號 與 來確定和改變行駛性能如果給定橫擺角速度 的數值大于實際橫擺角速度 的數值，即如果滿足|ψ·ref|>|ψ·|,]]>則確定車輛趨向于不足轉向。于是根據差 的值和其它參數p來確定和調節新的側傾力矩分配，在該側傾力矩分配中側傾力矩支承朝后橋方向移動。由此實現了前橋上的可供使用的總側向力增大和后橋上的可供使用的總側向力減小。這導致車輛的橫擺角速度 提高并且由此接近駕駛員的預給定值。
如果給定橫擺角速度 的數值小于實際橫擺角速度 的數值，即如果滿足|ψ·ref|<|ψ·|,]]>則確定車輛趨向于過度轉向。于是根據差 的值和必要時其它參數p來確定和調節新的側傾力矩分配，在該側傾力矩分配中側傾力矩支承朝前橋方向移動。由此實現了前橋上的可供使用的總側向力減小和后橋上的可供使用的總側向力增大。這導致車輛的橫擺角速度 減小并且由此接近駕駛員的預給定值。
已經證實，通過該策略可在很多行駛狀況下可獲得良好的結果。但為了可更加提早地干涉車輛的行駛性能，非常有利的是，將另一個行駛狀態參量用于該調節中。
因此，在本發明的一個構型中，求得實際橫擺角速度的梯度即實際橫擺加速度以及給定橫擺角速度的梯度即給定橫擺加速度作為行駛狀態參量，這些行駛狀態參量給出了關于車輛接下來的行為如何的情況的說明。
通過這些梯度的比較可求得可能將出現的過度轉向或不足轉向。在此類似于給定橫擺角速度 與實際橫擺角速度 之間的比較進行該比較。
圖1中示出了給定橫擺角速度 和實際橫擺角速度 在時間上的變化。也示出了相切于這些曲線的切線，這些曲線的斜率相應于參量在與曲線的切點處的梯度。
借助于兩個曲線的斜率可看到，可通過梯度的彼此分離看出過度轉向或不足轉向的性能。
因此，新的側傾力矩分配也可根據微分 進行。
由此可進行穩定器控制和/或減振器控制，該穩定器控制和/或減振器控制不僅將給定橫擺角速度 與實際橫擺角速度 之間的調節偏差而且將橫擺角速度本身的變化看作用于干涉的標準。
在此特別有利的是，不僅根據差 而且根據該差在時間上的導數 來確定新的側傾力矩分配。
以此方式可對穩定器或減振器進行非常安全的、可信的、提早的且有效的控制。
圖2中示出了上述調節策略的實現。
將給定橫擺角速度 的和實際橫擺角速度 的數值的信號輸入給減法器210，該減法器輸出這兩個信號的差作為調節參量e，該調節參量用作PD調節器220的輸入信號。
在該具有差分分量的比例調節器中，調節參量u不僅受調節參量e的變化的影響，而且受其變化速度的影響。
因此，PD調節器220的P分量考慮了差 D分量考慮了導數 當差超過一定的閾值時，則確定了調節需求。
PD調節器220借助于實際橫擺角速度 與給定橫擺角速度 之間的調節偏差并且附加地在考慮參數p的情況下計算調節參量u，所述參數p適應性地與希望的車輛性能相匹配，并且根據行駛狀況來選擇所述參數p的值。因此，參數p的值例如可隨車輛縱向速度v和/或橫擺角速度 變化。
可通過匹配參數p來改變車輛的行駛特征。這些參數因此使預給定的或期望的行駛性能參數化。
在確定調節參量u時，也通過參考橫擺角速度考慮一個參數，該參考橫擺角速度指明在考慮安裝設置好的車輛自動轉向性能和當前路面摩擦系數的情況下也可物理地實現哪個橫擺角速度，而不使車輛失去其行駛穩定性。該調節在此這樣執行，即，使得實際橫擺角速度 不超過參考橫擺角速度的值。
通過PD調節器220計算和輸出的調節參量u現在用作用于計算新的側傾力矩分配的單元230的輸入參量。該單元由調節參量u和瞬時側傾力矩分配(w)計算用于前橋的車輪負荷差變化量(ΔΔFVA)和用于后橋的車輪負荷差變化量(ΔΔFHA)，該瞬時側傾力矩分配(w)通過前橋上的瞬時車輪負荷 和后橋上的瞬時車輪負荷 得到。
瞬時側傾力矩分配在此由基本穩定器調節單元260計算。作為輸入參量，該基本穩定器調節裝置260例如獲得車輛的橫向加速度和車輛速度v。借助于橫向加速度在此可計算車輛的總的側傾力矩。
待施加的反側傾力矩根據車輛的側傾角和橫向加速度由總的側傾力矩與彈簧側傾力矩之間的差計算。該反側傾力矩主要根據速度v不同地分配給前橋和后橋。
由此得到側傾力矩分配，該側傾力矩分配借助于穩定器幾何結構可換算成車輪負荷差。于是由瞬時車輪負荷分配與所計算的新的車輪負荷分配之間的差通過單元230計算用于前橋的車輪負荷差變化量(ΔΔFVA)和用于后橋的車輪負荷差變化量(ΔΔFHA)，所述車輪負荷差變化量又由加法器240累加到前橋上的瞬時車輪負荷差 上和后橋上的瞬時車輪負荷差 上，以便可以將前橋上的新的車輪負荷差(ΔFVA)和后橋上的新的車輪負荷差(ΔFHA)傳輸給側傾穩定器系統250。
穩定器通過接口由側傾穩定器系統250控制。
前面描述的實施例可以有利地實現以“故障沉默”的方式設計該裝置。在該實施例中，在識別到錯誤的情況下或者在故障的情況下，該系統表現為中性。因此在系統故障的情況下，例如沒有車輪負荷差變化量(ΔΔFVA，ΔΔFHA)傳送給加法器240，從而不會引起錯誤地控制穩定器。
在本發明的特別優選的構型中，穩定器調節和/或減振器調節結合在常規的ESP調節中，該ESP調節在極限行駛狀況中借助于每個車輪的制動器干涉使車輛實際性能與給定性能相適應。
ESP系統在此通常在極限行駛狀況中導致進行橫擺角速度調節，并且尤其避免車輛的橫擺角速度的值超過可在物理上實現的值。
本發明用匹配側傾力矩分配擴展了ESP調節的調節可能性，該側傾力矩分配既在極限行駛狀況中又在非極限范圍中改善了行駛性能。本發明由此是現今ESP系統的非常有利的改進。
根據本發明的穩定器調節和/或減振器調節在ESP系統中的實施在此對應于一組合方案。該組合方案的出發點在于，轉向裝置、制動器、底盤和傳動系這些單個系統中的每一個都具有基本功能。就水平動態而言，所述基本功能保持限制在單純的控制上，例如與速度相關的轉向傳動或在左車輪制動器和右車輪制動器上的與橫向加速度相關的制動力分配。在此，這些功能與總水平動態調節器在ESP中保持持續的交流，并且將其瞬時的調節潛力和調節動態報告給該總水平動態調節器。
中央水平動態調節器并行地由駕駛員預給定值和行駛動態參量計算車輛給定性能，并且將該車輛給定性能與當前通過統一的傳感器系統求得的實際車輛性能相比較。如果該比較需要一個校正橫擺力矩，則該比較將該校正橫擺力矩在已知行駛狀態、駕駛員愿望以及調節潛力和動態潛力的情況下分配給各個執行機構。
根據本發明的穩定器控制和/或減振器控制非常有利地適應該方案。
該組合在有利的構型中還這樣地得到支持，即根據在該組合方案的范疇內使用的標準設計包括在用于執行該方法的裝置中的穩定器接口。這允許側傾力矩或代表瞬時側傾力矩支承的因素與不同的系統交流。在遵循該標準的情況下，也可在此組合不同制造商的系統。
可調節的減振器也通過標準化的接口致動。
關于將不同的系統組合在總水平動態調節系統中，根據本發明的方法可以預防ESP的制動干涉。車輛由此較少地減速并且較動態地且協調地行駛。
圖3a中示出了雙重車道變換情況下的速度v、橫擺角速度 和橫擺角速度誤差 在時間上的變化。該曲線圖在此示出了通過天鉤調節來進行側傾力矩支承時的行駛的變化(虛線)和借助于ESP系統通過橫擺角速度調節來進行側傾力矩支承時的行駛的變化(實線)。由ESP系統計算的給定橫擺角速度用點線表示，橫擺角速度誤差 說明了所測量的橫擺角速度 與給定橫擺角速度的偏差。
側傾力矩分配在此既通過天鉤調節又通過根據本發明的與橫擺角速度相關的調節借助于調節減振器來調節。
在通過ESP調節的側傾力矩支承中顯示出明顯較小的橫擺角速度誤差 并且得到提高了幾乎5％的輸出速度。
可從圖3b中的曲線圖看出ESP調節時橫擺角速度協調的變化和較高的行駛速度的原因。
該圖示出了在相同的車道變換情況下通過ESP控制的制動壓力p在時間上的變化，對于該變化還記錄了用于圖3a中的曲線圖的數據。在此示出了左前車輪(VL)上的、右前車輪(VR)上的、左后車輪(HL)上的和右后車輪(HR)上的制動壓力p。從圖3b中的最上方的曲線圖可獲知ESP的活動。值1與所施加的制動壓力無關地指明進行了ESP調節，值0指明未進行ESP調節。
從這些曲線圖可獲知，ESP在獨立的天鉤調節的情況下比在與橫擺角速度相關的側傾力矩支承的情況下明顯更經常地通過制動干涉來穩定。
這些曲線圖表明，借助于根據本發明的方法可實現行駛性能的明顯改善，并且由此也可實現車輛安全性的明顯改善。
因此，通過本發明提供了有利的涉及行駛狀態的調節系統，通過該調節系統借助于駕駛員預給定值和用傳感器檢測的車輛反應來計算側傾力矩分配，所述側傾力矩分配使駕駛員可感覺到地改善了車輛后續性能。在此使用這樣的調節系統，以便該調節系統允許車輛車身的側傾力矩主動地在前橋與后橋之間分配，例如通過主動的側傾穩定器系統。作為替換方案，也可考慮彈簧和減振器系統用于側傾力矩分配。兩個系統都可實現靜態的和動態的側傾力矩分配。
參考標號說明210減法器220PD調節器230用于計算側傾力矩分配的單元240加法器250側傾穩定器系統260基本穩定器調節單元e 調節參量u 調節參量w 瞬時側傾力矩分配的信號p 參數EG 自動轉向梯度l 軸距v 車輛縱向速度δ車輪上的轉向角μ摩擦系數 真實的橫擺角速度 給定橫擺角速度(由駕駛員調節的橫擺角速度) 給定橫擺角速度 橫擺角速度誤差 前橋上的瞬時車輪負荷差 后橋上的瞬時車輪負荷差ΔΔFVA用于前橋的車輪負荷差變化量ΔΔFHA用于后橋的車輪負荷差變化量ΔFVA前橋上的車輪負荷差ΔFHA后橋上的車輪負荷差p 制動壓力VL 左前車輪
VR右前車輪HL左后車輪HR右后車輪
權利要求
1.一種用于調節車輛的行駛動態的方法，在該方法中，將行駛狀態參量與駕駛員預給定值相應的給定值 與該行駛狀態參量的所檢測到的實際值 相比較，并且在所述方法中，檢測和改變側傾力矩分配，其特征在于a.借助于所述行駛狀態參量的給定值 與所述行駛狀態參量的實際值 相比較來確定車輛的行駛性能；b.根據所確定的行駛性能來確定對應于預給定的行駛性能的、新的側傾力矩分配；c.調節所述新的側傾力矩分配。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述新的側傾力矩分配通過控制所述車輛前橋上的和/或后橋上的至少一個穩定器裝置來調節。
3.根據權利要求1和2中的一項或兩項所述的方法，其特征在于，所述新的側傾力矩分配通過控制一個車輪上的至少一個可調節的減振器來調節。
4.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，動態地改變所述車輛的所述側傾力矩分配。
5.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，靜態地改變所述車輛的所述側傾力矩分配。
6.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，求得所述車輛的自動轉向性能。
7.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，調節對應于期望的自動轉向性能的、新的側傾力矩分配。
8.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，借助于由駕駛員調節的轉向角和所述車輛的縱向速度求得給定橫擺角速度
9.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，借助于所述給定橫擺角速度 與所檢測到的實際橫擺角速度 的比較來確定所述車輛的自動轉向性能。
10.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，如果所述給定橫擺角速度 的數值與所述實際橫擺角速度 的數值大小相同，則確定出中性的自動轉向性能。
11.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，如果所述給定橫擺角速度 的數值大于所述實際橫擺角速度 的數值，則確定出不足轉向的自動轉向性能。
12.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，如果所述給定橫擺角速度 的數值小于所述實際橫擺角速度 的數值，則確定出過度轉向的自動轉向性能。
13.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，如果確定出所述車輛的不足轉向，則在朝后橋的方向上移動側傾力矩支承。
14.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，如果確定出所述車輛的過度轉向，則在朝前橋的方向上移動側傾力矩支承。
15.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，附加于穩定器控制和/或減振器控制還進行制動器干涉和/或發動機干涉。
16.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，使所述穩定器干涉和/或所述減振器干涉、所述制動器干涉和/或所述發動機干涉相互協調。
17.根據上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，在考慮所述行駛狀態參量的不可超過的極限值的情況下進行所述穩定器干涉、所述減振器干涉、所述制動器干涉和所述發動機干涉。
18.一種用于調節車輛的行駛動態的裝置，包括用于所述車輛的前橋和后橋上的側傾力矩支承的機構和用于檢測所述車輛的至少一個行駛狀態參量 的傳感器，所述裝置具有a.減法器(210)，用于求得所述行駛狀態參量的由駕駛員調節的值 與所述行駛狀態參量的所檢測的值 之間的差；b.調節器(220)，用于借助于所述行駛狀態參量的所述由駕駛員調節的值 與所述所檢測到的值 之間的差求得調節參量(u)；c.單元(230)，用于由所述調節參量(u)和前橋與后橋之間的所檢測到的側傾力矩分配(w)求得所述前橋上的車輪負荷差變化量(ΔΔFVA)和所述后橋上的車輪負荷差變化量(ΔΔFHA)；d.加法器(240)，用于將所述前橋上的所述所計算出的車輪負荷差變化量(ΔΔFVA)和所述后橋上的所述所計算出的車輪負荷差變化量(ΔΔFHA)累加到所述前橋上的瞬時車輪負荷差 和所述后橋上的瞬時車輪負荷差 上；和e.接口，用于按照所述所計算出的車輪負荷差變化量(ΔΔFVA，ΔΔFHA)的所述總和(ΔFVA，ΔFHA)與所述瞬時車輪負荷差 來控制所述用于側傾力矩支承的機構。
19.根據權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述用于側傾力矩支承的機構是穩定器。
20.根據權利要求18和19中的一項或兩項所述的裝置，其特征在于，所述用于側傾力矩支承的機構是可調節的減振器。
21.根據權利要求18至20中的一項或多項所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個用于檢測橫擺角速度 的傳感器。
22.根據權利要求18至21中的一項或多項所述的裝置，其特征在于，所述調節器(220)是PD調節器。
23.根據權利要求18至22中的一項或多項所述的裝置，其特征在于，所述PD調節器(220)的P分量考慮所述橫擺角速度。
24.根據權利要求18至23中的一項或多項所述的裝置，其特征在于，所述PD調節器(220)的D分量考慮所述橫擺加速度。
25.根據權利要求18至24中的一項或多項所述的裝置在用于橫擺力矩補償(ESP)的系統中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種用于調節車輛的行駛動態的方法，其中，將行駛狀態參量的與駕駛員預給定值相應的給定值(
文檔編號B60G21/00GK1930012SQ200580007647
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月9日 優先權日2004年3月11日
發明者R·施瓦茨, T·拉斯特, S·特羅斯特爾, M·蒙圖 申請人:大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司