Titel

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs und Fahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einem Fahrzeug nach dem Oberbe griff des Anspruchs 8.

Bei der Fahrwerksauslegung von Personenkraftwagen und Nutzkraftwagen müs sen sehr viele und unterschiedliche Anforderungen zur Sicherstellung einer aus reichenden Fahrstabilität und Fahragilität als auch des Fahrkomforts berücksich tigt werden. Zudem müssen nichtfunktionale Anforderungen hinsichtlich verfüg barem Bauraum, auftretenden Lasten als auch Anforderungen an die Energieeffi zienz berücksichtigt werden.

Aus dem Stand der Technik ist eine sogenannte passive Fahrwerksauslegung bekannt, wobei das Fahrwerk eines Fahrzeugs derart ausgelegt wird, dass über die Konstruktion der Radaufhängung und den am Fahrzeugrad wirkenden me chanischen Kräften ein fahrdynamisch stabiles und komfortables Fahrverhalten realisiert wird.

Zudem ist aus dem Stand der Technik bekannt, Fahrwerkskenngrößen bzw. Fahrwerkparameter derart auszulegen, dass eine benötigte Lenkkraft und/oder ein Verschleiß reduziert wird. Eine derartige Anpassung der Fahrwerkskenngrö ßen bzw. Fahrwerkparameter führt jedoch in der Regel zu einer Verschlechte rung der Fahrdynamik des Fahrzeugs. Die Aufgabe der Erfindung besteht ausgehend davon insbesondere darin, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltun gen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen wer den können.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, ins besondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug ein Fahrwerk mit wenigs tens einem Fahrzeugrad und mit einem Lenksystem umfasst, und wobei zumin dest eine mit dem Fahrwerk und/oder mit einer Radführung des Fahrzeugrads korrelierte Fahrwerkskenngröße derart angepasst wird, dass eine, insbesondere aufzuwendende und/oder benötigte, Lenkkraft und/oder ein Verschleiß wenigs tens einer Fahrzeugkomponente, insbesondere einer Fahrwerkskomponente des Fahrwerks und/oder eines Fahrzeugrads, reduziert und bevorzugt minimiert wird.

Es wird vorgeschlagen, dass eine durch die Anpassung der zumindest einen Fahrwerkskenngröße bewirkte Veränderung, insbesondere Verschlechterung, einer Fahrdynamik des Fahrzeugs, beispielsweise hinsichtlich eines Fahrkom forts, einer Fahragilität und/oder einer Fahrstabilität, ermittelt und durch wenigs tens eine Softwarefunktion, bevorzugt des Lenksystems, zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollstän dig, kompensiert wird. Besonders vorteilhaft wird dabei zumindest eine mit der veränderten Fahrdynamik korrelierte Fahrdynamikkenngröße ermittelt und durch die Softwarefunktion zumindest teilweise kompensiert. Ferner können insbeson dere auch mehrere, insbesondere zumindest zwei, zumindest drei und/oder zu mindest vier, Fahrwerkskenngrößen angepasst werden, um eine aufzuwendende und/oder benötigte Lenkkraft und/oder einen Verschleiß wenigstens einer Fahr zeugkomponente zu reduzieren und bevorzugt zu minimieren. Darüber hinaus können insbesondere auch mehrere, insbesondere zumindest zwei, zumindest drei und/oder zumindest vier, Fahrdynamikkenngrößen ermittelt und durch zu mindest eine Softwarefunktion und/oder mehrere Softwarefunktionen, bevorzugt des Lenksystems, zumindest teilweise kompensiert werden. Durch diese Ausge- staltung kann insbesondere eine Effizienz, insbesondere eine Bauteileeffizienz, eine Energieeffizienz, eine Leistungseffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, ver bessert werden. Insbesondere kann hierdurch eine kosten- und energieoptimierte Fahrwerksauslegung realisiert werden. Ferner kann vorteilhaft eine benötigte Lenkleistung reduziert und folglich ein Lenksteller und/oder eine Lenkaktuatorik, insbesondere ein Lenkaktuator, kleiner dimensioniert werden. Darüber hinaus kann vorteilhaft Verschleiß minimiert und gleichzeitig ein hoher Fahrkomfort er reicht werden.

Das Fahrzeug kann insbesondere die Fahrzeugkomponente umfassen. Zudem umfasst das Fahrzeug und vorteilhaft das Lenksystem insbesondere wenigstens eine Recheneinheit, welche dazu vorgesehen ist, die Softwarefunktion zur zu mindest teilweisen Kompensation der, insbesondere veränderten, Fahrdynamik auszuführen. Unter einer „Recheneinheit“ soll dabei insbesondere eine elektri sche und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informati onseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe auf weist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zu mindest einen Betriebsspeicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zu mindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Steuerroutine, zumindest eine Regelroutine, zumindest eine Berechnungsroutine und/oder zumindest eine Auswerteroutine auf. Die Softwarefunktion kann dabei bevorzugt in dem Be triebsspeicher hinterlegt sein. Insbesondere ist die Recheneinheit zumindest da zu vorgesehen, die durch die Anpassung der zumindest einen Fahrwerkskenn größe bewirkte Veränderung der Fahrdynamik des Fahrzeugs zu ermitteln und, insbesondere durch Ausführen der zumindest einen Softwarefunktion, zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, zu kompensieren. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dabei in ein Steuergerät des Fahrzeugs und/oder ein Steuergerät des Lenksystems, insbe sondere ein Lenkungssteuergerät, integriert. Unter „vorgesehen“ soll insbesonde re speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll ins besondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder aus führt. Ferner sollen unter dem Ausdruck „zu wenigstens einem Großteil“ insbe- sondere zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 75 % und besonders vorteilhaft zumindest 90 %, verstanden werden.

Des Weiteren soll unter einer „Fahrwerkskenngröße“ insbesondere eine, vorteil haft anpassbare und/oder veränderliche, Kenngröße, vorteilhaft ein Fahrwerkspa rameter, verstanden werden, welche mit einer Auslegung des Fahrwerks, einer Konstruktion einer Radaufhängung und/oder wenigstens einer fahrdynamischen Eigenschaft, wie beispielsweise einer Querdynamik und/oder einem Lenkverhal ten, des Fahrzeugs korreliert ist. Vorteilhaft ist die Fahrwerkskenngröße dabei ein Radeinstellparameter zur Anpassung einer Stellung des Fahrzeugrads und ins besondere mit einem Sturz, einer Spreizung, einer Spur, einem Lenkrollradius und/oder einem Nachlauf korreliert. Besonders vorteilhaft ist die Fahrwerkskenn größe im vorliegenden Fall ein Spreizungswinkel, ein Nachlaufwinkel, eine Nach laufstrecke und/oder ein Lenkrollradius. Darüber hinaus soll unter einer „Fahrdy namikkenngröße“ insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche mit einer Fahrdynamik des Fahrzeugs korreliert ist. Insbesondere kann wenigstens anhand der Fahrdynamikkenngröße auf einen Fahrkomfort, eine Fahragilität und/oder eine Fahrstabilität des Fahrzeugs geschlossen und/oder ein Fahrkom fort, eine Fahragilität und/oder eine Fahrstabilität des Fahrzeugs bestimmt wer den. Besonders vorteilhaft ist die Fahrdynamikkenngröße im vorliegenden Fall mit einer Rückstellung einer Lenkhandhabe des Lenksystems und/oder einer Rückmeldung an einer Lenkhandhabe des Lenksystems korreliert.

In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkskenngröße ein Spreizungswinkel ist und eine mechanische Rückstellung einer Lenkhandhabe des Lenksystems, insbesondere der bereits zuvor genannten Lenkhandhabe, durch die Softwarefunktion zumindest teilweise kompensiert wird. Insbesondere wird der Spreizungswinkel im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksaus legung, bei welcher der Spreizungswinkel insbesondere zwischen 5° und 16° liegt, verändert und vorteilhaft reduziert. Besonders bevorzugt beträgt der Sprei zungswinkel dabei höchstens 5°, vorzugsweise höchstens 4° und besonders be vorzugt höchstens 3°. Insbesondere kann der Spreizungswinkel in diesem Zu sammenhang auch 0° betragen. Ferner ist die Recheneinheit in diesem Fall ins besondere zumindest dazu vorgesehen, die mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe durch Ausführen der Softwarefunktion zumindest teilweise zu kompensieren. Darüber hinaus kann in diesem Fall alternativ oder zusätzlich eine Rückmeldung an der Lenkhandhabe des Lenksystems, beispielsweise hinsicht lich eines Reibwertverhältnisses am Fahrzeugrad und/oder eines Beladungszu stands, durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion zu mindest teilweise kompensiert werden und/oder eine Fahrstabilisierung durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion erfolgen. Hierdurch kann insbesondere eine einfach optimierte Fahrwerksauslegung realisiert wer den.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkskenngröße ein Lenkrollradius ist und eine mechanische Rückstellung einer Lenkhandhabe des Lenksystems, ins besondere der bereits zuvor genannten Lenkhandhabe, durch die Software funktion zumindest teilweise kompensiert wird und/oder eine Fahrstabilisierung durch die Softwarefunktion erfolgt. Insbesondere wird der Lenkrollradius im Ver gleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksauslegung, bei welcher der Lenkrollra dius insbesondere zwischen -20 mm und +80 mm liegt, verändert und vorteilhaft betragsmäßig reduziert. Besonders bevorzugt beträgt der Lenkrollradius dabei betragsmäßig höchstens 20 mm, vorzugsweise höchstens 15 mm und besonders bevorzugt höchstens 10 mm. Insbesondere kann der Lenkrollradius in diesem Zusammenhang auch 0 mm betragen. Ferner ist die Recheneinheit in diesem Fall insbesondere zumindest dazu vorgesehen, die mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe durch Ausführen der Softwarefunktion zumindest teilweise zu kompensieren und/oder das Fahrzeug durch Ausführen der Softwarefunktion zu stabilisieren. Darüber hinaus kann in diesem Fall alternativ oder zusätzlich eine Rückmeldung an der Lenkhandhabe des Lenksystems, beispielsweise hinsicht lich eines Reibwertverhältnisses am Fahrzeugrad und/oder eines Beladungszu stands, durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion zu mindest teilweise kompensiert werden. Hierdurch kann insbesondere eine be sonders flexible Optimierung einer Fahrwerksauslegung erreicht werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkskenngröße eine Nach laufstrecke ist und eine mechanische Rückstellung einer Lenkhandhabe des Lenksystems, insbesondere der bereits zuvor genannten Lenkhandhabe, und/oder eine Rückmeldung an einer Lenkhandhabe des Lenksystems, insbe sondere der bereits zuvor genannten Lenkhandhabe, beispielsweise hinsichtlich eines Reibwertverhältnisses am Fahrzeugrad und/oder eines Beladungszu stands, durch die Softwarefunktion zumindest teilweise kompensiert wird. Insbe sondere wird die Nachlaufstrecke im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahr werksauslegung, bei welcher die Nachlaufstrecke insbesondere zwischen 15 mm und 45 mm liegt, verändert und vorteilhaft reduziert. Besonders bevorzugt beträgt die Nachlaufstrecke dabei höchstens 15 mm, vorzugsweise höchstens 13 mm und besonders bevorzugt höchstens 11 mm. Insbesondere kann die Nachlauf strecke in diesem Zusammenhang auch 0 mm betragen. Ferner ist die Rechen einheit in diesem Fall insbesondere zumindest dazu vorgesehen, die mechani sche Rückstellung der Lenkhandhabe und/oder die Rückmeldung an der Lenk handhabe des Lenksystems durch Ausführen der Softwarefunktion zumindest teilweise zu kompensieren. Darüber hinaus kann in diesem Fall alternativ oder zusätzlich eine Fahrstabilisierung durch die Softwarefunktion und/oder eine wei tere Softwarefunktion erfolgen. Hierdurch kann insbesondere eine besonders flexible Fahrwerksauslegung realisiert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkskenn größe ein Bohrmoment des Fahrzeugrads ist und ein Lenken mit gebremsten und/oder blockierten Fahrzeugrädern, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs, durch die Softwarefunktion zumindest eingeschränkt und vorteilhaft verhindert wird. Insbesondere wird der Einfluss des Bohrmoments im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksauslegung verändert und vorteilhaft reduziert. Beson ders bevorzugt ist der Lenkrollradius in diesem Fall ungleich Null und besonders bevorzugt positiv. Ferner ist die Recheneinheit in diesem Fall insbesondere zu mindest dazu vorgesehen, ein Lenken mit gebremsten und/oder blockierten Fahrzeugrädern, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs, durch Ausführen der Softwarefunktion zumindest einzuschränken und vorteilhaft zu verhindern. Dar über hinaus kann in diesem Fall alternativ oder zusätzlich eine mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe des Lenksystems und/oder eine Rückmeldung an der Lenkhandhabe des Lenksystems, beispielsweise hinsichtlich eines Reib wertverhältnisses am Fahrzeugrad und/oder eines Beladungszustands, durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion zumindest teilweise kompensiert werden und/oder eine Fahrstabilisierung durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion erfolgen. Hierdurch kann insbesondere eine benötigte Lenkkraft und/oder ein Verschleiß eines Fahrzeugrads besonders effektiv reduziert werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Fahrwerkskenngröße derart ange passt wird und/oder das Fahrwerk derart ausgelegt wird, dass ein positiver Lenk rollradius erreicht wird, wodurch insbesondere eine Unterstützung einer Lenkbe wegung durch Bremseingriffe, insbesondere in einem Normalbetrieb des Fahr zeugs und/oder in einem Fehlerbetrieb des Fahrzeugs, beispielsweise bei einer Degradation und/oder einem Ausfall des Lenksystems, ermöglicht wird.

Bevorzugt wird ferner vorgeschlagen, dass eine Lage, insbesondere eine Aus richtung, eine Orientierung und/oder eine Position, wenigstens eines Lenkstellers des Lenksystems in Abhängigkeit der Fahrwerkskenngröße und/oder zur zumin dest teilweisen Kompensation der Fahrdynamik derart variiert wird, dass eine, insbesondere aufzuwendende und/oder benötigte, Maximalkraft und/oder ein Maximalmoment, insbesondere eine maximal bereitzustellende Kraft und/oder ein maximal bereitzustellendes Moment, des Lenkstellers reduziert und/oder eine Leistungseffizienz des Lenkstellers optimiert wird. Unter einem „Lenksteller“ soll insbesondere eine mit zumindest einem Fahrzeugrad in Wirkverbindung stehen de Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, durch Änderung ei nes Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eine Lenkvorgabe, insbe sondere eines Fahrers, an das Fahrzeugrad zu übertragen und hierdurch vorteil haft zumindest eine Ausrichtung des Fahrzeugrads zu steuern und/oder eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Dazu umfasst der Lenksteller vor teilhaft wenigstens ein Lenkungsstellelement, beispielsweise in Form einer Zahn stange, und wenigstens einen mit dem Lenkungsstellelement wirkverbundenen Lenkaktuator, beispielsweise in Form eines Elektromotors. Der Lenksteller kann ferner insbesondere als Einzelradsteller ausgebildet sein und genau einem, ins besondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrad ausgebildeten, Fahrzeugrad zugeordnet sein oder als Zentralsteller ausgebildet sein und zumindest zwei, ins besondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrädern ausgebildeten, Fahrzeug rädern zugeordnet sein. Hierdurch kann insbesondere ein besonders effizientes Lenksystem bereitgestellt werden. Ferner wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, mit einem Fahrwerk, welches wenigstens ein Fahrzeugrad und ein Lenksystem um fasst und welches durch Anpassung zumindest einer mit dem Fahrwerk und/oder mit einer Radführung des Fahrzeugrads korrelierten Fahrwerkskenngröße derart ausgelegt wird, dass eine, insbesondere aufzuwendende und/oder benötigte, Lenkkraft und/oder ein Verschleiß wenigstens einer Fahrzeugkomponente, ins besondere einer Fahrwerkskomponente und/oder eines Fahrzeugrads, reduziert und bevorzugt minimiert wird.

Es wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug ein Steuergerät umfasst, welches dazu vorgesehen ist, eine durch die Anpassung der zumindest einen Fahrwerks kenngröße bewirkte Veränderung, insbesondere Verschlechterung, einer Fahr dynamik des Fahrzeugs, beispielsweise hinsichtlich eines Fahrkomforts, einer Fahragilität und/oder einer Fahrstabilität, zu ermitteln und zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollstän dig, zu kompensieren, insbesondere durch Ausführen einer Softwarefunktion mittels einer Recheneinheit des Steuergeräts. Das Steuergerät ist dabei vorteil haft als Lenkungssteuergerät ausgebildet und insbesondere Teil des Lenksys tems. Darüber hinaus umfasst das Lenksystem bevorzugt wenigstens einen Lenksteller, dessen Lage, insbesondere dessen Ausrichtung, dessen Orientie rung und/oder dessen Position, derart in Abhängigkeit der Fahrwerkskenngröße und/oder zur zumindest teilweisen Kompensation der Fahrdynamik angepasst ist, dass eine, insbesondere aufzuwendende und/oder benötigte, Maximalkraft und/oder ein Maximalmoment, insbesondere eine maximal bereitzustellende Kraft und/oder ein maximal bereitzustellendes Moment, des Lenkstellers redu ziert und/oder eine Leistungseffizienz des Lenkstellers optimiert ist. Hierdurch können insbesondere die bereits zuvor genannten Vorteile erreicht werden. Ins besondere kann dabei eine Effizienz, insbesondere eine Bauteileeffizienz, eine Energieeffizienz, eine Leistungseffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, verbes sert werden.

Das Verfahren und das Fahrzeug sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren und das Fahrzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funk- tionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. la-b ein Fahrzeug mit einem Fahrwerk umfassend ein Lenksystem in einer vereinfachten Darstellung und

Fig. 2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten des Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugs.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Figuren la und lb zeigen ein beispielhaft als Personenkraftwagen ausgebil detes Fahrzeug 10 mit einem Fahrwerk 11 in einer vereinfachten Darstellung.

Das Fahrwerk 11 umfasst ein Lenksystem 12 und mehrere Fahrzeugräder 24. Das Lenksystem 12 weist eine Wirkverbindung mit den Fahrzeugrädern 24 auf und ist zur Beeinflussung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist das Lenksystem 12 als konventionelles Lenksystem mit ei nem mechanischen Durchgriff ausgebildet. Ferner ist das Lenksystem 12 als elektromechanisches Lenksystem ausgebildet und weist im vorliegenden Fall insbesondere eine elektrische Hilfskraftlenkung in Form einer Servolenkung auf. Prinzipiell ist jedoch auch denkbar, ein Lenksystem als elektro-hydraulisches Lenksystem oder als rein hydraulisch unterstütztes Lenksystem auszubilden. Zudem könnte ein Lenksystem prinzipiell auch als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet sein. Ferner kann ein Fahrwerk grundsätzlich weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise wenigstens einen Radträger, wenigstens ein Radlager und/oder wenigstens eine Radaufhängung. Zudem kann ein Fahrzeug im vorliegenden Fall grundsätzlich auch als Nutzkraftwagen ausgebildet sein. Das Lenksystem 12 umfasst eine, im vorliegenden Fall beispielhaft als Lenkrad ausgebildete, Lenkhandhabe 14 zum Aufbringen eines Handmoments, einen beispielhaft als Zahnstangenlenkgetriebe ausgebildeten Lenksteller 32, welcher dazu vorgesehen ist, eine Lenkvorgabe an der Lenkhandhabe 14 in eine Lenk bewegung der, im vorliegenden Fall insbesondere als Vorderräder ausgebildeten, Fahrzeugräder 24 umzusetzen, und eine Lenkwelle 36 zur, insbesondere me chanischen, Verbindung der Lenkhandhabe 14 mit dem Lenksteller 32. Alternativ könnte eine Lenkhandhabe auch als Lenkhebel und/oder Lenkkugel oder der gleichen ausgebildet sein. Zudem ist auch denkbar, auf eine Lenkhandhabe voll ständig zu verzichten. Darüber hinaus könnte eine Lenkwelle auch lediglich zeit weise eine Lenkhandhabe mit einem Lenksteller verbinden und/oder eine me chanische Trennung aufweisen, wie beispielsweise bei einem Steer-by-Wire- Lenksystem. Darüber hinaus könnte ein Lenksteller grundsätzlich auch als Ein zelradsteller und/oder als sogenanntes „Corner-Modul“ ausgebildet sein.

Der Lenksteller 32 umfasst wenigstens ein Lenkungsstellelement 34 in Form ei ner Zahnstange und einen zumindest teilweise elektrisch ausgebildeten Lenkak tuator 38 zur Bereitstellung eines Lenkmoments, im vorliegenden Fall insbeson dere in Form eines Unterstützungsmoments. Dazu umfasst der Lenkaktuator 38 wenigstens einen Elektromotor 40. Der Elektromotor 40 ist als Servomotor, im vorliegenden Fall insbesondere als permanenterregter Synchronmotor, ausgebil det. Der Elektromotor 40 ist mit dem Lenkungsstellelement 34 gekoppelt und zur Erzeugung des Lenkmoments vorgesehen. Grundsätzlich könnte ein Lenkaktua tor auch mehrere Elektromotoren aufweisen.

Zudem umfasst das Lenksystem 12 einen an der Lenkwelle 36 angeordneten Lenksensor 16. Der Lenksensor 16 ist als Drehmomentsensor ausgebildet. Der Lenksensor 16 ist dazu vorgesehen, eine mit einer Betätigung der Lenkhandhabe 14 korrelierte Lenkinformation, insbesondere ein an der Lenkhandhabe 14 auf gebrachtes Handmoment und/oder Drehmoment, zu erfassen. Alternativ könnte ein Lenksensor auch als von einem Drehmomentsensor abweichender Sensor ausgebildet sein, wie beispielsweise als Drehwinkelsensor und/oder als kombi nierter Drehmoment- und Drehwinkelsensor. Des Weiteren weist das Fahrzeug 10 ein Steuergerät 28 auf. Das Steuergerät 28 ist im vorliegenden Fall beispielhaft als Lenkungssteuergerät ausgebildet und folglich Teil des Lenksystems 12. Das Steuergerät 28 weist eine Wirkverbindung mit dem Lenksensor 16 und dem Lenkaktuator 38 auf. Das Steuergerät 28 ist dazu vorgesehen, wenigstens ein Sensorsignal des Lenksensors 16 zu empfan gen und den Lenkaktuator 38 zumindest in Abhängigkeit von dem Sensorsignal anzusteuern.

Dazu umfasst das Steuergerät 28 eine Recheneinheit 30. Die Recheneinheit 30 umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 30 zumindest ein im Betriebsspeicher hinter legtes Betriebsprogramm mit zumindest einer Steuerroutine, zumindest einer Regelroutine, zumindest einer Berechnungsroutine und zumindest einer Auswer teroutine. Alternativ könnte ein Steuergerät auch von einem Lenkungssteuergerät verschieden sein und beispielsweise als zentrales Steuergerät eines Fahrzeugs ausgebildet sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun das Fahrwerk 11 durch Anpassung zumindest einer mit dem Fahrwerk 11 und/oder mit einer Radführung des Fahr- zeugrads 24 korrelierten Fahrwerkskenngröße derart ausgelegt, dass eine auf zuwendende und/oder benötigte Lenkkraft und/oder ein Verschleiß wenigstens einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise des Lenksystems 12 und/oder des Fahrzeugrads 24, reduziert und bevorzugt minimiert wird. Eine durch die Anpas sung der zumindest einen Fahrwerkskenngröße bewirkte Veränderung einer Fahrdynamik des Fahrzeugs 10 wird anschließend durch wenigstens eine Soft warefunktion des Lenksystems 12 kompensiert. Im vorliegenden Fall ist dabei die, insbesondere in das als Lenkungssteuergerät ausgebildete Steuergerät 28 integrierte, Recheneinheit 30 dazu vorgesehen, die durch die Anpassung der zumindest einen Fahrwerkskenngröße bewirkte Veränderung der Fahrdynamik des Fahrzeugs 10 zu ermitteln und durch Ausführen der zumindest einen Soft warefunktion zu kompensieren. Die Softwarefunktion kann dabei bevorzugt in dem Betriebsspeicher der Recheneinheit 30 hinterlegt sein. Grundsätzlich könnte eine entsprechende Softwarefunktion natürlich auch durch eine Recheneinheit eines zentralen Steuergeräts eines Fahrzeugs ausgeführt werden. Ferner ist denkbar, eine entsprechende Softwarefunktion in einem weiteren Betriebsspei cher des Fahrzeugs zu hinterlegen.

Um somit eine kosten- und/oder energieoptimierte Fahrwerksauslegung zu errei chen, erfolgt die Fahrwerksauslegung und Radführung im vorliegenden Fall der art, dass eine aufzuwendende und/oder benötigte Lenkkraft und/oder ein Ver schleiß reduziert wird. Die damit verbundenen Nachteile auf die Fahrdynamikei genschaften des Fahrzeugs 10, wie beispielsweise eine reduzierte Fahrstabilität, eine reduzierte Fahragilität und/oder ein reduzierter Fahrkomfort, werden über eine oder mehrere Softwarefunktionen des Lenksystems 12 kompensiert.

Vorteilhaft kann somit aufgrund reduzierter Kräfte im Fahrwerk 11, beispielsweise an der Schnittstelle zwischen Lenksystem 12 und Spur- und/oder Schubstangen, die benötigte Lenkleistung und folglich die benötigte Lenkkraft reduziert werden, wodurch insbesondere der Lenksteller 32 und/oder eine Lenkaktuatorik, insbe sondere der Lenkaktuator 38, kleiner dimensioniert werden können.

Für die Fahrdynamik des Fahrzeugs 10 und insbesondere im Hinblick auf die Querdynamik des Fahrzeugs 10 und das Lenkverhalten des Fahrzeugs 10 spie len dabei insbesondere die folgenden, an sich bekannten Fahrwerkskenngrößen - Spreizung, Lenkrollradius und Nachlauf des Fahrzeugrades 24 - eine entschei dende Rolle.

Über die Spreizung kann dabei das Rückstellverhalten des Lenksystems 12 in eine Geradeausstellung, insbesondere bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, erhöht werden, wobei hierbei auch die benötigte Lenkkraft ansteigt, was zu Mehraufwänden im Lenksystem 12 und dessen Schnittstellen führt.

Der Lenkrollradius bestimmt im Wesentlichen die Rückwirkung der wirkenden Längskräfte an den Fahrzeugrädern 24 auf das Lenksystem 12. Der Lenkrollradi us begünstigt das Lenken der ungebremsten Fahrzeugräder 24 bei stehendem Fahrzeug 10, indem die Fahrzeugräder 24 weniger Gleiten und mehr Abrollen und reduziert damit deren Verschleiß. Nachteilig ist das bei einem Lenkrollradius ungleich Null auch die wirkenden Längskräfte der Fahrzeugräder 24 auf das Lenksystem 12 und folglich die Lenkhandhabe 14, beispielsweise bei unsymmet- rischen Bremsvorgängen oder Überfahren von Fahrbahnunebenheiten, übertra gen werden. Deshalb wird teilweise bewusst ein negativer Lenkrollradius ver wendet, um eine Stabilisierung des Fahrzeugs 10 bei unsymmetrischen Brems vorgängen, beispielsweise bei einer sogenannten m-split Bremsung, zu realisie ren.

Die Nachlaufstrecke bestimmt im Wesentlichen die Rückwirkung der wirksamen Querkräfte an den Fahrzeugrädern 24 auf das Lenksystem 12 und sorgt so für einen stabilen Geradeauslauf und eine gute Rückstellung der Lenkhandhabe 14 ab mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten, erhöht aber auch die benötigten Lenk kräfte des Lenksystems 12.

Im konkreten Fall bedeutet dies nun, dass gemäß einer Ausführungsform die Fahrwerkskenngröße beispielsweise ein Spreizungswinkel sein kann, welcher im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksauslegung, bei welcher der Sprei zungswinkel insbesondere zwischen 5° und 16° liegt, reduziert wird. In diesem Fall wird eine mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe 14 durch die Soft warefunktion des Lenksystems 12 kompensiert.

Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrwerkskenngröße beispielsweise ein Lenk rollradius sein, welcher im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksausle gung, bei welcher der Lenkrollradius insbesondere zwischen -20 mm und +80 mm liegt, betragsmäßig reduziert wird. In diesem Fall wird eine mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe 14 durch die Softwarefunktion kompensiert. Gleichzeitig kann eine Fahrstabilisierung durch die Softwarefunktion und/oder eine weitere Softwarefunktion erfolgen.

Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich die Fahrwerkskenngröße eine Nachlaufstrecke sein, welche im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerks auslegung, bei welcher die Nachlaufstrecke insbesondere zwischen 15 mm und 45 mm liegt, reduziert wird. In diesem Fall wird eine mechanische Rückstellung der Lenkhandhabe 14 und eine Rückmeldung an der Lenkhandhabe 14, bei spielsweise hinsichtlich eines Reibwertverhältnisses am Fahrzeugrad 24 und/oder eines Beladungszustands, durch die Softwarefunktion kompensiert. Zudem kann die Fahrwerksenngröße alternativ oder zusätzlich ein Bohrmoment des Fahrzeugrads 24 sein, dessen Einfluss im Vergleich zu einer herkömmlichen Fahrwerksauslegung reduziert wird, was bei einem definierten Lenkrollradius ungleich Null zur Reduzierung einer Lenkkraft und eines Reifenverschleißes am Fahrzeugrad 24 führt. In diesem Fall wird ein Lenken mit gebremsten und/oder blockierten Fahrzeugrädern 24, insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs 10, durch die Softwarefunktion verhindert.

Besonders bevorzugt wird in den zuvor genannten Fällen die Fahrwerkskenngrö ße dabei derart angepasst und/oder das Fahrwerk 11 derart ausgelegt, dass ein positiver Lenkrollradius erreicht wird, wodurch insbesondere eine Unterstützung einer Lenkbewegung durch Bremseingriffe, insbesondere sowohl in einem Nor malbetrieb des Fahrzeugs 10 als auch in einem Fehlerbetrieb des Fahrzeugs 10, beispielsweise bei einer Degradation und/oder einem Ausfall des Lenksystems 12, ermöglicht wird.

Darüber hinaus wird bevorzugt eine Lage, insbesondere eine Ausrichtung, eine Orientierung und/oder eine Position, des Lenkstellers 32 in Abhängigkeit der Fahrwerkskenngröße und/oder zur Kompensation der Fahrdynamik derart vari iert, dass eine Maximalkraft und/oder ein Maximalmoment des Lenkstellers 32 reduziert und/oder eine Leistungseffizienz des Lenkstellers 32 optimiert wird.

Figur 2 zeigt abschließend ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfah rensschritten des Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugs 10. Das Verfahren be zieht sich dabei sowohl auf die Auslegung und/oder das Design des Fahrwerks 11 sowie den laufenden Betrieb des Fahrzeugs 10.

In einem ersten Verfahrensschritt 50 wird zumindest eine mit dem Fahrwerk 11 und/oder mit einer Radführung des Fahrzeugrads 24 korrelierte Fahrwerkskenn größe derart angepasst, dass eine aufzuwendende und/oder benötigte Lenkkraft und/oder ein Verschleiß wenigstens einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise des Lenksystems 12 und/oder des Fahrzeugrads 24, reduziert und bevorzugt minimiert wird. In einem darauffolgenden zweiten Verfahrensschritt 52 wird dann eine durch die Anpassung der zumindest einen Fahrwerkskenngröße bewirkte Veränderung einer Fahrdynamik des Fahrzeugs 10 durch wenigstens eine Softwarefunktion, bevorzugt des Lenksystems 12, kompensiert.