DE-102025121483-A1 - System und Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zur Steuerung eines Fahrzeugs (2), welches eine Vorderachslenkung (StbW) und eine Hinterachslenkung (RAS) und eine als Lenkrad (3) ausgebildete Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs (2) aufweist. Erfindungsgemäß umfasst das System (1) - eine weitere Bedieneinheit (4) zur Steuerung des Fahrzeugs (2), welche ausgebildet und eingerichtet ist zur Bedienung durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs (2) und zur Eingabe einer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) des Fahrzeugs (2) durch diese Bedienung, und - eine Steuereinheit (5), die ausgebildet und eingerichtet ist, die gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) von der weiteren Bedieneinheit (4) und mindestens eine Zustandsgröße des Fahrzeugs (2) zu empfangen und daraus mittels eines vorgegebenen mathematischen Fahrzeugmodells eine Seitenkraft (FS) und ein Giermoment (GM), die bei der gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) auf das Fahrzeug (2) wirken, zu berechnen, und die errechnete Seitenkraft (FS) sowie das errechnete Giermoment (GM) zu verwenden, um die Vorderachslenkung (StbW) und die Hinterachslenkung (RAS) so anzusteuern, dass sie das gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) des Fahrzeugs (2) erreicht wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2) mit diesem System (1) und ein Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugs (2).

Inventors

• Florian Schäfer
• Simon Marcus Menne
• Marco Teufel
• Florian Brunner
• Simon Ohno

Assignees

• Mercedes-Benz Group AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250603

Claims (7)

1. System (1) zur Steuerung eines Fahrzeugs (2), welches eine Vorderachslenkung (StbW) und eine Hinterachslenkung (RAS) und eine als Lenkrad (3) ausgebildete Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs (2) aufweist, gekennzeichnet durch - eine weitere Bedieneinheit (4) zur Steuerung des Fahrzeugs (2), welche ausgebildet und eingerichtet ist zur Bedienung durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs (2) und zur Eingabe einer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) des Fahrzeugs (2) durch diese Bedienung, und - eine Steuereinheit (5), die ausgebildet und eingerichtet ist, die gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) von der weiteren Bedieneinheit (4) und mindestens eine Zustandsgröße des Fahrzeugs (2) zu empfangen und daraus mittels eines vorgegebenen mathematischen Fahrzeugmodells eine Seitenkraft (FS) und ein Giermoment (GM), die bei der gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) auf das Fahrzeug (2) wirken, zu berechnen, und die errechnete Seitenkraft (FS) sowie das errechnete Giermoment (GM) zu verwenden, um die Vorderachslenkung (StbW) und die Hinterachslenkung (RAS) so anzusteuern, dass sie das gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) des Fahrzeugs (2) erreicht wird.
2. System (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die weitere Bedieneinheit (4) so am oder in der Nähe des Lenkrads (3) angeordnet ist, dass der Fahrzeugführer sie während der Bedienung des Lenkrades (3) ebenfalls bedienen kann.
3. System (1) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die weitere Bedieneinheit (4) zwei wegsensitive Paddles aufweist, die sich gegenüberliegend an jeweils einer Seite des Lenkrads (3) angeordnet sind.
4. System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens eine Zustandsgröße des Fahrzeugs (2) eine aktuelle Geschwindigkeit (VXI) des Fahrzeugs (2) ist.
5. Fahrzeug (2), aufweisend ein System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
6. Verfahren zur Steuerung des Fahrzeugs (2) nach Anspruch 5 , aufweisend folgende Verfahrensschritte: - Ermitteln einer vom Fahrzeugführer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) aus einem Eingabesignal (ES) der weiteren Bedieneinheit (4), - Erfassen mindestens einer Zustandsgröße des Fahrzeugs (2), - Bestimmen der Seitenkraft (FS) und des Giermoments (GM) des Fahrzeugs (2) bei anliegender Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) mittels des mathematischen Fahrzeugmodells aus der gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VQS) und der mindestens einen erfassten Zustandsgröße des Fahrzeugs (2), - Ansteuern der Vorderachslenkung (StbW) und der Hinterachslenkung (RAS) aufgrund der ermittelten Seitenkraft (FS) und des ermittelten Giermoments (GM), und - Beaufschlagen des Fahrzeugs (2) mit der gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit (VGS) mittels der Vorderachslenkung (StbW) und der Hinterachslenkung (RAS).
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , dass, insbesondere als die mindestens eine Zustandsgröße oder zusätzlich als weitere Zustandsgröße, eine aktuelle Geschwindigkeit (VXI) des Fahrzeugs (2) erfasst wird und bei der Bestimmung der Seitenkraft (FS) und des Giermomentes (GM) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs. Aus dem Stand der Technik sind, wie in der DE 10 2012 015 988 A1 beschrieben, ein Lenksystem mit Vorderachslenkung und Hinterachslenkung und ein Verfahren zur Steuerung eines derartigen Lenksystems bekannt. In der DE 10 2015 212 229 A1 werden ein Verfahren zum Lenken eines Fahrzeuges, eine Steuerung für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug beschrieben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes System, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs, welches eine Vorderachslenkung und eine Hinterachslenkung und eine als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs aufweist, weist erfindungsgemäß eine weitere Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs, und eine Steuereinheit auf. Die Vorderachslenkung und/oder die Hinterachslenkung sind insbesondere jeweils als eine Steer-by-Wire-Lenkung ausgebildet. Die weitere Bedieneinheit ist ausgebildet und eingerichtet zur Bedienung durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs. D. h. die als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit und die weitere Bedieneinheit sind insbesondere ausgebildet und eingerichtet zur Bedienung durch denselben Fahrzeugführer des Fahrzeugs, welcher im Fahrzeug anwesend ist und dessen Fahrzeugführung durchführt, insbesondere das Fahrzeug steuert, insbesondere zur gleichzeitigen Bedienung durch den Fahrzeugführer. D. h. die als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit und die weitere Bedieneinheit sind insbesondere derart ausgebildet und eingerichtet, dass der Fahrzeugführer beispielsweise nur die als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs bedient oder die als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit und zusätzlich die weitere Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs bedient. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Fahrzeugführer die als Lenkrad ausgebildete Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs bedient und zeitweise, insbesondere zeitabschnittsweise, zusätzlich die weitere Bedieneinheit zur Steuerung des Fahrzeugs bedient. Die weitere Bedieneinheit ist ausgebildet und eingerichtet zur Eingabe einer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch ihre Bedienung, insbesondere zur Erzeugung eines die gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit vorgebenden Eingabesignals durch ihre Bedienung. Die weitere Bedieneinheit ist insbesondere am Lenkrad angeordnet. Sie weist insbesondere zwei wegsensitive Paddles auf, d. h. insbesondere Wippen oder Schwenkhebel, die am Lenkrad angeordnet sind, insbesondere sich gegenüberliegend an jeweils einer Seite des Lenkrads, d. h. das eine Paddle ist an der linken Seite und das andere Paddle an der rechten Seite angeordnet, bezogen auf eine Geradeausstellung des Lenkrads. Dadurch kann eine Richtung der gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs durch den Fahrzeugführer vorgegeben werden, indem bei einer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs nach links das linke Paddle bedient wird, insbesondere geschwenkt wird, und bei einer gewünschten Soll-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs nach rechts das rechte Paddle bedient wird, insbesondere geschwenkt wird. Eine jeweils gewünschte Größe der Soll-Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs wird insbesondere durch einen jeweiligen Bewegungsweg der weiteren Bedieneinheit, insbesondere durch einen jeweiligen Schwenkbewegungsweg des jeweiligen Paddels, vorgegeben. Die weitere Bedienungseinheit ist insbesondere entsprechend ausgebildet und eingerichtet, um dies zu ermöglichen. Beispielsweise wird durch die weitere Bedienungseinheit als Eingabesignal insbesondere eine jeweilige Bewegungsposition der weiteren Bedienungseinheit auf ihrem Bewegungsweg erfasst, insbesondere eine jeweilige Schwenkposition des jeweiligen Paddles auf seinem Schwenkweg. Das Eingabesignal kann zusätzlich zum Bewegungsweg beispielsweise auch eine jeweilige Bewegungskraft und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit umfassen, welche dann ebenfalls erfasst werden. Die weitere Eingabeeinheit ermöglicht somit die Beeinflussung der Soll-Quergeschwindigkeit, aber auch deren Ableitung über die Bewegungsgeschwindigkeit der weiteren Eingabeeinheit. Die Steuereinheit ist ausgebildet und eingerichtet, die gewünschte Soll-Quergeschwindigkeit, insbesondere ein entsprechendes Signal, insbesondere das Eingabesignal, und beispielsweise zusätzlich eine zeitliche Ableitung davon, von der weiteren Bediene