System und Verfahren zur Ansteuerung eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs.

Elektromechanische Lenkungen für Fahrzeuge (auch EPS: Electric Power Steering) sind grundsätzlich bekannt. Hierbei unterstützt und überlagert ein programmgesteuerter elektrischer Stellmotor die Lenkbewegungen des Fahrers, indem dieser Kräfte auf die Lenkmechanik überträgt.

Spurgeführte Fahrerassistenzsysteme nutzen erfasste Umfeldinformationen, um das Fahrzeug entlang einer geplanten Trajektorie lateral und longitudinal zu regeln. Als Aktor zur lateralen Fahrzeugführung wird in den meisten Fällen die elektromechanische Lenkung verwendet, die geeignete Ansteuerinformationen von einem Trajektorienfolgeregler erhält.

Zum einen sind Systeme mit einer ersten Schnittstellenvariante bekannt, bei denen die Fahrzeug-Querdynamik durch eine additive Überlagerung von Momentwerten mit dem Motormoment des Steuermotors der elektromechanischen Lenkung beeinflusst wird. Zum anderen sind Systeme mit einer zweiten Schnittstellenvariante bekannt, bei denen die Fahrzeug-Querdynamik durch Vorgabe eines Soll-Lenkwinkels gesteuert wird. In diesem Fall ist ein Lenkwinkelregler auf dem Steuergerät der elektromechanischen Lenkung implementiert.

Das hauptsächliche Entwurfsziel bei Fahrerassistenzsystemen ist das Erreichen einer hohe Regelgüte bei der Spurführung. Das gleichzeitige Anstreben eines hohen Lenkkomforts beim Überlenken durch den Fahrer führt hier oftmals zu einem Zielkonflikt. Unter „Überlenken“ wird hierbei verstanden, dass der Fahrer an der Lenkeinrichtung eine Lenkbewegung vollzieht, die von der vom Fahrerassistenzsystem vorgegebenen Lenkbewegung abweicht.

Unabhängig von der Schnittstellenvariante haben bekannte Implementierungen den Nachteil, dass die Höhe, der Verlauf und die Richtung des Lenkmomentes bei einem Überlenken durch den Fahrer als nur bedingt nachvollziehbar bzw. als unnatürlich wahrgenommen werden, da diese in ihrer Wirkung undifferenziert weil der jeweiligen Fahrsituation nicht angepasst und der Lenkradbewegung des Fahrers stets entgegengerichtet sind.

Bei bekannten Implementierungen kann beispielsweise bei einem Überlenken selbst mit kleinen Lenkradausschlägen das Moment, das der Fahrer an der Lenkeinrichtung applizieren muss, im Folgenden auch Fahrermoment genannt, kontinuierlich bis zu einem Wert ansteigen, der der Höhe der Sicherheitsbarriere entspricht, die aufgrund der Limitierung des Motormomentes des Stellmotors der elektromechanischen Lenkung zur Sicherstellung der Überlenkbarkeit durch den Fahrer besteht. Dieses Ansteigen des Fahrermoments ist dadurch begründet, dass das Agieren des Fahrers im regelungstechnischen Sinne als ein auf den Winkelregelkreis unmittelbar einwirkendes Störmoment und darüber hinaus aufgrund der dadurch veränderten Fahrzeugausrichtung auch als Störgröße für den Trajektorienfolgeregelkreis interpretiert wird. Diese Störung durch den Fahrer wird dann mit der Dynamik der Gesamt-Störübertragungsfunktion der Lateralregelung ausgeregelt. Je höher dabei die Dynamik der Gesamt-Störübertragungsfunktion ist, desto schneller steigt das Gegenmoment für den Fahrer an. Zudem steigt das Gegenmoment für den Fahrer absolut umso höher an, je höher die Gleichanteilverstärkung der Gesamt- Störübertragungsfunktion ist.

Die vorbeschriebenen Effekte bergen den Nachteil, dass das Fahrerassistenzsystem in Extremfällen, beispielsweise bei Notlenkmanövern, ohne Berücksichtigung der Fahrsituation gegen den Fahrer arbeitet und diesen behindert, indem der Fahrer ein zusätzliches Lenkmoment aufbringen muss, um die Vorgabe des Fahrerassistenzsystems, das aktuell eine anderes Führungsziel verfolgt, zu überstimmen. Allgemein führen die vorbeschriebenen Effekte beim kooperativen Fahren, d.h. bei einer Interaktion des Fahrers mit dem Fahrassistenzsystem zu einem reduzierten Fahrkomfort und damit zu einer geringeren Akzeptanz der Fahrassistenzfunktion.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zum Ansteuern eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs anzugeben, das ein für den Fahrer nachvollziehbares und natürlicheres kooperatives Fahrverhalten ermöglicht, ohne dabei die Leistung der Fahrfunktion in erheblichem Maße zu beeinträchtigen.

Die Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Verfahren zum Ansteuern eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein System zum Ansteuern eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug umfasst ein Fahrassistenzsystem, das zur Erzeugung einer ersten Lenksteuerungsinformation ausgebildet ist. Zudem weist das System eine Steuereinheit mit zumindest einer ersten Reglereinheit auf. Die Steuereinheit umfasst eine erste Schnittstelle, die zum Empfang von Fahrermomentinformationen ausgebildet ist. Zudem umfasst die Steuereinheit zumindest eine zweite Schnittstelle, die zum Empfang zumindest einer vom Fahrzustand und/oder der Fahrsituation abhängigen Anpassinformation ausgebildet ist. Vorzugsweise werden eine erste und eine zweite Anpassinformation über die zweite Schnittstelle bereitgestellt. Dabei ist zumindest eine der Anpassinformationen fahrzustands- bzw. fahrsituationsabhängig. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, eine zweite Lenksteuerungsinformation bereitzustellen, die von den

Fahrermomentinformationen und der zumindest einen Anpassinformation abhängig ist. Ferner ist das System dazu ausgebildet, dem Lenksystem des Fahrzeugs basierend auf der ersten und zweiten Lenksteuerungsinformation eine modifizierte Lenksteuerungsinformation bereitzustellen, basierend auf der eine Lenkbewegung am elektromechanischen Lenksystem vollzogen wird. Dabei bedeutet „basierend auf der modifizierten Lenksteuerungsinformation eine Lenkbewegung vollziehen“, dass entweder die modifizierte Lenksteuerungsinformation selbst oder eine davon abgeleitete Größe, die beispielsweise durch die Übertragungsfunktion einer Sicherheitsbarriere gebildet wird, für die Einleitung von Lenkbewegungen am elektromechanischen Lenksystem verwendet wird.

Der technische Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass das Fahrermoment, das der Fahrer an der Lenkeinrichtung beim kooperierenden Fahren spürt, fahrzustands- bzw. fahrsituationsabhängig einstellbar ist, so dass sich ein für den Fahrer natürlich anfühlendes Fahrverhalten ergibt. Vorzugsweise wird lediglich in Extremfällen, beispielsweise bei Notlenkmanövern, ein Überlenken der Vorgabe des Fahrassistenzsystems derart erschwert, dass dem Fahrer signalisiert wird, dass es fahrsituationsbedingt besser ist, die Vorgabe des Fahrassistenzsystems einzuhalten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Lenksteuerungsinformation eine Winkelinformation, eine Drehmomentinformation für den Stellmotor des elektromechanischen Lenksystems oder eine zum Drehmoment des Stellmotors des elektromechanischen Lenksystems proportionale Information. Das Fahrassistenzsystem steuert damit die elektromechanische Lenkung entweder basierend auf einer Sollenkwinkelinformation oder einer Sollmomentvorgabe an und diese Sollenkwinkelinformation oder Sollmomentvorgabe wird abhängig von der Fahrereinflußnahme durch die zweite Lenksteuerungsinformation in die modifizierte Lenksteuerungsinformation überführt. Dadurch kann das System sowohl bei einer Schnittstellenvariante mit einer Winkelschnittstelle als auch bei einer Schnittstellenvariante mit einer Momentenschnittstelle eingesetzt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine erste Anpassinformation ein Fahrermomentschwellwert. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, bei einem Betrag der Fahrermomentinformation oberhalb des Fahrermomentschwellwerts eine zweite Lenksteuerungsinformation zu erzeugen, die eine Modifikation der von dem Fahrassistenzsystem bereitgestellten ersten Lenksteuerungsinformation bewirkt. Damit wird die Vorgabe des Fahrassistenzsystems durch den überlenkenden Fahrer erst dann modifiziert, wenn der Fahrermomentschwellwert überschritten ist. Dadurch beeinflussen beispielsweise unbeabsichtigte, schwache Lenkbewegungen des Fahrers die Vorgabe des Fahrassistenzsystems nicht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine zweite Anpassinformation eine Überlenksteifigkeits-Information, die ein Maß für den Lenkwiderstand ist, den der Fahrer an der Lenkeinrichtung zum Überlenken des vom Fahrassistenzsystem vorgegebenen Lenkverhaltens zu überwinden hat. Die

Überlenksteifigkeits-Information bildet beispielsweise eine Information ähnlich einer variablen Federkonstante einer Feder, über die eine Kraft eingestellt werden kann, die zu überwinden ist, um die Feder zusammenzudrücken. Die Überlenksteifigkeits-Information gibt dabei an, wie schwergängig das Lenkverhalten, das vom Fahrassistenzsystem vorgegeben wird, durch den Fahrer beeinflusst werden kann. Durch die Änderung der Überlenksteifigkeits-Information lässt sich damit situationsabhängig einstellen, wie das Drehmoment des Fahrers an der Lenkeinrichtung sein, muss, um eine vorgegebene Lenkbewegung des elektromechanischen Lenksystems zu bewirken.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Regelverhalten der ersten Reglereinheit der Steuereinheit basierend auf der Überlenksteifigkeits-Information anzupassen. Vorzugsweise wird zumindest ein Verstärkungsfaktor der ersten Reglereinheit in Abhängigkeit von der Überlenksteifigkeits-Information angepasst. Es kann eine Funktion vorgesehen sein, die das geforderte Maß an Überlenksteifigkeit auf den zumindest einen Verstärkungsfaktor abbildet. Dabei besteht vorzugsweise eine reziproke Abhängigkeit derart, dass eine höhere Überlenksteifigkeit auf eine geringere Regelkreisverstärkung umgesetzt wird und umgekehrt. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, dass eine Anpassung von zumindest einer Grenzfrequenz der ersten Reglereinheit erfolgt, um Stabilitätskriterien zu erfüllen. Die Anpassung der Grenzfrequenz kann beispielsweise abhängig von der

Überlenksteifigkeits-Information erfolgen. Auch hier kann eine Funktion vorgesehen sein, die das geforderte Maß an Überlenksteifigkeit auf die zumindest eine Grenzfrequenz abbildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit zum Empfang einer ersten und einer zweiten Anpassinformation ausgebildet, wobei entweder eine der beiden Anpassinformationen einen festen Wert und die andere Anpassinformation einen fahrzustands- oder fahrsituationsabhängigen Wert aufweist oder die erste und zweite Anpassinformation beide fahrzustands- oder fahrsituationsabhängig sind. Dadurch lässt sich das Lenkverhalten der Fahrassistenzfunktion fahrzustands- und fahrsituationsabhängig derart gestalten, dass ein möglichst natürliches kooperatives Fahrverhalten erreicht wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass die erste Reglereinheit eine Momentendifferenz empfängt, die null ist, wenn der Betrag der Fahrermomentinformationen kleiner oder gleich dem Fahrermomentschwellwert ist und einen um den Fahrermomentschwellwert reduzierten Betrag der Fahrermomentinformationen aufweist, sobald der Betrag der Fahrermomentinformationen den Fahrermomentschwellwert übersteigt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Vorgabe des Lenkassistenzsystems erst dann durch den Fahrer beeinflusst wird, wenn dieser ein signifikantes Moment an der Lenkeinrichtung aufbringt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die erste Reglereinheit eine oberhalb einer Grenzfrequenz monoton abfallende Betragskennlinie auf. Ein derartiges Regelungsverhalten ist vorteilhaft für ein kooperierendes Fahrverhalten, da hierdurch beispielsweise Schwingungen im Lenkrad als Folge des durch die Gegenkopplung des Fahrermoments entstandenen Regelkreises wirksam vermieden können.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die erste Reglereinheit ein Regelverhalten gemäß eines PT1 -Reglers auf. Dieser Reglertyp eignet sich vorteilhafterweise für die interaktive Steuerung des Fahrzeugs durch Einflüsse des Fahrers und des Fahrassistenzsystems. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die erste Reglereinheit ein Regelverhalten derart auf, dass durch die Modifikation der ersten Lenksteuerungsinformation durch die zweite Lenksteuerungsinformation die der ersten Reglereinheit als Eingangsgröße zugeführte Momentendifferenz reduziert wird. Damit wird ein Regelungsverhalten des Systems derart erreicht, dass die Fahrassistenzfunktion zunehmend auf die Lenkvorgaben des Fahrers eingeregelt wird und daher das Fahrassistenzsystem dem Fahrer weniger Gegenmoment entgegen richtet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist für den Fall, dass die erste Lenksteuerungsinformation eine Winkelinformation, eine Gierraten- oder Krümmungsinformation ist, eine zweite Reglereinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine Sollmomentinformation des Lenkwinkelreglers für den Stellmotor des elektromechanischen Lenksystems oder eine zu dieser Sollmomentinformation proportionale Information in eine Lenkwinkelinformation, eine Gierraten- oder Krümmungsinformation als zweite Lenksteuerungsinformation umzusetzen. Dadurch ist es möglich, die von der Fahrermomentinformation beeinflusste Ausgangsinformation mittels der zweiten Reglereinheit derart umzusetzen, dass die von dem System bereitgestellte zweite Lenksteuerungsinformation zur direkten Modifikation der ersten Lenksteuerungsinformation, beispielsweise durch eine arithmetische Operation einer Summen- oder Differenzbildung, verwendet werden kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Reglereinheit dazu ausgebildet, eine mit einem Aktivierungsfaktor gewichtete Sollmomentinformation des Lenkwinkelreglers für den Stellmotor des elektromechanischen Lenksystems zu empfangen, wobei der Aktivierungsfaktor von der ersten Reglereinheit bereitgestellt wird. Vorzugsweise wird vom Regelkreis der zweiten Reglereinheit eine Momenteninformation empfangen und eine arithmetische Operation mit einem Sollwert durchgeführt. Die Momenteninformation wird beispielsweise durch den Lenkwinkelregler des elektromechanischen Lenksystems bereitgestellt. Beispielsweise wird die Momenteninformation von dem Sollwert subtrahiert und die dadurch gebildete Regeldifferenz mit dem Aktivierungsfaktor multipliziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation wird anschließend der zweiten Reglereinheit als Eingangsinformation zugeführt. Die Höhe des Drehmoments des Stellmotors ist im Falle des Überlenkens durch den Fahrer hauptsächlich ein Maß für das dem Fahrer entgegengebrachte Moment. Dadurch, dass die zweite Reglereinheit nun versucht, die mit dem Aktivierungsfaktor multiplizierte Regeldifferenz zu verringern, wird das Arbeiten der Fahrassistenzfunktion gegen den Fahrer wirksam reduziert. Das Maß dieser Reduzierung wird hierbei über die Höhe des Aktivierungsfaktors vorgegeben.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Reglereinheit dazu ausgebildet, die Überlenksteifigkeits-Information zu empfangen und das Regelverhalten der zweiten Reglereinheit basierend auf der Überlenksteifigkeits-Information anzupassen. Vorzugsweise wird zumindest ein Verstärkungsfaktor der zweiten Reglereinheit in Abhängigkeit von der Überlenksteifigkeits-Information angepasst. Es kann eine Funktion vorgesehen sein, die das geforderte Maß an Überlenksteifigkeit auf den zumindest einen Verstärkungsfaktor abbildet. Dabei besteht vorzugsweise eine reziproke Abhängigkeit derart, dass eine höhere Überlenksteifigkeit auf eine geringere Regelkreisverstärkung umgesetzt wird und umgekehrt. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, dass eine Anpassung von zumindest einer Grenzfrequenz der zweiten Reglereinheit erfolgt, um Stabilitätskriterien zu erfüllen. Die Anpassung der Grenzfrequenz kann beispielsweise abhängig von der Überlenksteifigkeits-Information erfolgen. Auch hier kann eine Funktion vorgesehen sein, die das geforderte Maß an Überlenksteifigkeit auf die zumindest eine Grenzfrequenz abbildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die zweite Reglereinheit eine oberhalb einer Grenzfrequenz monoton abfallende Betragskennlinie und/oder ein Regelverhalten gemäß eines PT1 -Reglers auf. Ein derartiges Reglerverhalten bzw. dieser Reglertyp eignet sich vorteilhafterweise für die interaktive Steuerung des Fahrzeugs durch Einflüsse des Fahrers und des Fahrassistenzsystems.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines elektromechanischen Lenksystems eines Fahrzeugs umfassend ein Fahrassistenzsystem, das eine erste Lenksteuerungsinformation bereitstellt und eine Steuereinheit mit zumindest einer ersten Reglereinheit, wobei die Steuereinheit Fahrermomentinformationen empfängt, die der menschliche Fahrer an der Lenkeinrichtung appliziert, und zumindest eine vom Fahrzustand und/oder der Fahrsituation abhängige Anpassinformation empfängt, wobei die Steuereinheit eine zweite Lenksteuerungsinformation bereitstellt, die von den Fahrermomentinformationen und der zumindest einen Anpassinformation abhängig ist und dass das System dem Lenksystem des Fahrzeugs basierend auf der ersten und zweiten Lenksteuerungsinformation eine modifizierte

Lenksteuerungsinformation bereitstellt, basierend auf der eine Lenkbewegung am elektromechanischen Lenksystem vollzogen wird.

Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Systems zur Ansteuerung einer elektromechanischen Lenkung eines Fahrzeugs, wobei die Ansteuerung der elektromechanischen Lenkung durch das Fahrassistenzsystem mittels einer Momenteninformation erfolgt; und Fig. 2 beispielhaft eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Systems zur Ansteuerung einer elektromechanischen Lenkung eines Fahrzeugs, wobei die Ansteuerung der elektromechanischen Lenkung durch das Fahrassistenzsystem mittels einer Lenkwinkelsollinformation erfolgt.

Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Systems 1 , das zur Ansteuerung eines Lenksystems 2 mit elektromechanischem Antrieb (EPS: electric power steering) verwendet wird. Bei einem derartigen Lenksystem 2 unterstützt ein programmgesteuerter elektrischer Stellmotor die Lenkbewegungen des Fahrers bzw. nimmt bei autonomem bzw. teilautonomem Fahren zumindest teilweise eigene Lenkbewegungen vor.

Das Lenksystem 2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist eine Momentenschnittstelle auf, d.h. das Lenksystem 2 ist dazu ausgebildet, als Eingangsinformation eine Drehmomentinformation für den Stellmotor des Lenksystems 2 oder eine zum Drehmoment proportionale Information, beispielsweise eine Information bzgl. des Stroms durch den Stellmotor des Lenksystems 2 zu erhalten.

Das System 1 weist ein Fahrassistenzsystem 3 auf, das an einer Ausgangsschnittstelle eine erste Lenksteuerungsinformation L1 bereitstellt. Das Fahrassistenzsystem kann beispielsweise eine Umfelderkennungseinheit 3.1 aufweisen, die mittels einer Sensorik ein Umfeldmodell im Fahrzeugbereich erstellt. Des Weiteren kann das Fahrassistenzsystem 3 eine Trajektorienplaner-Einheit 3.2 aufweisen. Die Trajektorienplaner-Einheit 3.2 ist mit der Umfelderkennungseinheit 3.1 zumindest mittelbar gekoppelt und dazu ausgebildet, Informationen der Umfelderkennungseinheit 3.1 zu empfangen und basierend darauf Fahrtrajektorien zu planen. Zudem weist das Fahrassistenzsystem 3 vorzugsweise eine Trajektorienfolgeregelung 3.3 auf. Diese ist zumindest mittelbar mit der Trajektorienplaner-Einheit 3.2 gekoppelt und dazu ausgebildet, Steuerungsinformationen für das Fahrzeug zu berechnen, um das Fahrzeug auf einer berechneten und ausgewählten Fahrtrajektorie zu bewegen. Die Ausgangsinformation der Trajektorienfolgeregelung 3.3 ist vorzugsweise ein Solllenkwinkel cpsoii, der zum Befahren einer ausgewählten Fahrtrajektorie dient.

Das Fahrassistenzsystem 3 weist vorzugsweise zudem einen Lenkwinkelregler 3.4 auf. Dieser Lenkwinkelregler 3.4 ist zumindest mittelbar mit der Trajektorienfolgeregelung 3.3 gekoppelt und empfängt Steuerungsinformationen dieser Trajektorienfolgeregelung 3.3, insbesondere den Solllenkwinkel. Der Lenkwinkelregler 3.4 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, als Sollwertvorgabe eine Drehmomentinformation für den Stellmotor des Lenksystems 2 oder eine zum Drehmoment proportionale Information, beispielsweise eine Information bzgl. des Stroms durch den Stellmotor des Lenksystems 2 bereitzustellen. Zudem kann der Lenkwinkelregler 3.4 dazu ausgebildet sein, störende Effekte wie beispielsweise ein oszillierendes Lenkverhalten zu unterdrücken. Der Lenkwinkelregler 3.4 stellt vorzugsweise die erste Lenksteuerungsinformation L1 bereit.

Zumindest einige der vorgenannten Einheiten 3.1 bis 3.4 des Fahrassistenzsystems 3 können, wie durch die vertikalen Pfeile in Fig. 1 angedeutet, mit einer Einheit 7 verbunden sein, mittels der eine Fahrzustandserkennung bzw. Fahrsituationserkennung bereitgestellt wird. Die Einheit 7 kann beispielsweise funktionaler Bestandteil des Fahrassistenzsystems 3 sein, d.h. in einer Steuereinheit des Fahrassistenzsystems 3 vorgesehen sein oder aber in einer vom Fahrassistenzsystems 3 getrennten Steuereinheit. Die Einheit 7 kann zudem Mittel zur Fahrerbeobachtung aufweisen, um das Verhalten des Fahrers, dessen Blickrichtung und/oder dessen Aktionen zu erfassen und zu verarbeiten, um daraus Rückschlüsse über zukünftige Fahrbefehle des Fahrers ziehen zu können. Das System 1 weist zudem eine Steuereinheit 4 auf, die dazu ausgebildet ist, eine zweite Lenksteuerungsinformation L2 bereitzustellen. Das System 1 modifiziert dabei mittels der zweiten Lenksteuerungsinformation L2 die erste Lenksteuerungsinformation L1 derart, dass mittels der durch die Modifikation entstehende dritte, modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 ein verbessertes kooperatives Fahren, bei dem dem menschlichen Fahrer fahrzustandsabhängig und/oder fahrsituationsabhängig auch bei aktivierter Fahrassistenzfunktion, die eine Querregelung des Fahrzeugs bewirkt, eine größere Freiheit an der Mitwirkung der Steuerung des Fahrzeugs eingeräumt wird, so dass der Eindruck eines fremdbestimmten Fahrverhaltens fahrzustandsabhängig und/oder fahrsituationsabhängig reduziert wird.

Die Steuereinheit 4 weist eine erste Schnittstelle S1 auf, die zum Empfang einer Fahrermomentinformation M ausgebildet ist. Die Fahrermomentinformation M ist dabei eine Drehmomentinformation oder eine zu dieser Drehmomentinformation proportionale Größe, die angibt, welches Drehmoment der Fahrer an der Lenkeinrichtung des Fahrzeugs aufbringt.

Die Fahrermomentinformation M wird vorzugsweise zunächst mittels einer Betragseinheit 4.1 einer Betragsbildung unterzogen. Am Ausgang der Betragseinheit 4.1 wird damit unabhängig von der Lenkrichtung des Fahrers eine vorzeichenunabhängige Fahrermomentinformation |M| bereitgestellt.

Es sei angemerkt, dass im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Zählpfeilsystem gewählt wurde, bei dem ein positives Fahrermoment derart definiert ist, dass es die gleiche Wirkung hat wie ein positives Motormoment des elektromechanischen Lenksystems 2 oder wie ein positiver Lenkwinkel, der üblicherweise eine Linkskurvenfahrt angibt.

Die Steuereinheit 4 weist zudem eine zweite Schnittstelle S2 auf, an der eine erste und eine zweite Anpassinformation A1 , A2 bereitgestellt werden. Die erste und eine zweite Anpassinformation A1 , A2 werden vorzugsweise von der Einheit 7 bereitgestellt. Zumindest eine der Anpassinformationen A1 , A2 ist eine fahrzustandsabhängige und/oder fahrsituationsabhängige Größe, d.h. abhängig von dem Fahrzustand bzw. der Fahrsituation, die die Einheit 7 erkennt, wird die erste und/oder zweite Anpassinformationen A1 , A2 verändert. Vorzugsweise werden die erste und zweite Anpassinformationen A1 , A2 fahrzustandsabhängig und/oder fahrsituationsabhängig angepasst.

Die erste Anpassinformationen A1 ist vorzugsweise ein Fahrermomentschwellwert, d.h. ein Schwellwert für eine Drehmomentinformation oder eine zu dieser Drehmomentinformation proportionale Größe. Die erste Anpassinformationen A1 wird in der Steuereinheit 4 dazu verwendet, eine Schwelle festzulegen, bei deren Übersteigen eine Einflussnahme des Fahrers auf das vom Fahrassistenzsystem 3 vorgegebene Lenkverhalten ermöglicht werden soll. Hierzu wird die von der Betragseinheit 4.1 bereitgestellte vorzeichenunabhängige Fahrermomentinformation |M| und die erste Anpassinformationen A1 einem Subtraktionspunkt 4.2 zugeführt, der ausgangsseitig eine Momentendifferenzinformation DM bereitstellt.

Die Momentendifferenzinformation DM wird als Eingangsinformation einer ersten Reglereinheit 5 zugeführt. Diese erhält als weitere Eingangsinformation die zweite Anpassinformation A2. Die Reglereinheit 5 hat die Wirkung eines Begrenzungsreglers, und zwar derart, dass durch Anpassung des Regelverhaltens der ersten Reglereinheit 5 mittels der zweiten Anpassinformation A2 die Härte einstellbar wird, mittels der das vom Fahrassistenzsystem vorgegebene Lenkverhalten durch den Fahrer überlenkt werden kann. In anderen Worten wird durch die erste Reglereinheit 5 das Drehmoment vorgegeben, das vom Fahrer am Lenkrad aufgebracht werden muss, oberhalb dessen das Fahrassistenzsystem zunehmend nachgiebiger wird bezüglich eines abweichenden Richtungswunsches des Fahrers. Der Grad dieser Nachgiebigkeit wird durch die Anpassinformation definiert. In nochmals anderen Worten wird damit die Härte des Lenkwiderstands, den der Fahrer beim Überlenken der Lenkvorgabe des Fahrassistenzsystems verspürt, variabel eingestellt. Die zweite Anpassinformation A2 wird im Folgenden daher auch als „Überlenk-Steifigkeit“ bezeichnet. Basierend auf der zweiten Anpassinformation A2 wird das Regelverhalten der ersten Reglereinheit 5 verändert. Insbesondere wird durch die zweite Anpassinformation A2 die Reglerverstärkung innerhalb der ersten Reglereinheit 5 beeinflusst. Dabei werden ein oder mehrere Verstärkungsfaktoren der ersten Reglereinheit 5 derart beeinflusst, dass die gewünschte Überlenksteifigkeit erzielt wird.

Es besteht beispielsweise eine reziproke Abhängigkeit zwischen der zweiten Anpassinformation A2 und der Regelkreisverstärkung in der ersten Reglereinheit 5, d.h. eine höhere zweite Anpassinformation A2 bzw. Überlenksteifigkeit bedingt geringere Reglerverstärkungen und umgekehrt. In anderen Worten wird eine geforderte geringere Überlenksteifigkeit auf eine höhere Reglerverstärkung der ersten Reglereinheit 5 abgebildet und umgekehrt. Im ersten Extremfall bei maximalerzweiter Anpassinformation A2 bzw. maximaler Überlenksteifigkeit wird die Regelkreisverstärkung zu null, d.h. die Steuereinheit 4 ist dadurch quasi inaktiv und die Überlenk-Steifigkeit wird ausschließlich oder nahezu ausschließlich durch die Störunterdrückungseigenschaft des Lenkwinkelreglers 3.4 bestimmt.

Im zweiten Extremfall minimalerzweiter Anpassinformation A2 bzw. minimaler Überlenksteifigkeit nehmen die Reglerverstärkungen hohe Werte an. In ihrer Höhe sind diese beispielsweise nur limitiert durch den investierten Aufwand zur Auslegung und Umsetzung von Stabilisierungsmaßnahmen.

Bei einer geringen Überlenksteifigkeit wird das Assistenzsystem vom Fahrer beim kooperativen Fahren als nachgiebiger und weniger stark rekommandierend empfunden. Speziell bei vorgegebener geringer Überlenksteifigkeit ist aufgrund der höheren Kreisverstärkung gegebenenfalls zur Einhaltung von Stabilitätskriterien eine Anpassung der Grenzfrequenzen der ersten Reglereinheit 5 notwendig. Die Anpassung der Filtergrenzfrequenz(en) der ersten Reglereinheit 5 erfolgt vorzugsweise ebenfalls basierend auf der zweiten Anpassinformation A2.

Vorzugsweise weist die Steuereinheit 4, insbesondere die erste Reglereinheit 5 eine Sättigungsfunktion auf. Die Sättigungsfunktion ist beispielsweise derart gewählt, dass der Höchstwert der Ausgangsinformation der ersten Reglereinheit 5 bzw. der Höchstwert der zweiten Lenksteuerungsinformation L2 begrenzt wird.

Damit wird der Betrag der Ausgangsinformation der ersten Reglereinheit 5 durch die Sättigungsfunktion in vorgebbaren Schwellen limitiert. Die Definition dieser Schwellen stellt einen weiteren Freiheitsgrad zum Design des Überlenkverhaltens dar. Die Schwellen können einen definierten festen Wert annehmen oder ebenfalls je nach Fahrsituation abhängig gestaltet werden. Geringe Schwellen lassen das Gegenmoment für den Fahrer ab einem gewissen Grad des Überlenkens wieder ansteigen. Der Grund liegt darin, dass bei einer vergleichsweise geringen Schwelle die erste Lenksteuerungsinformation L1 die zweite Lenksteuerungsinformation L2 ab einem bestimmten Grad des Überlenkens im Betrag übersteigt und die durch den Summationspunkt 8 gebildete modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 dadurch verstärkt den Wunsch des Fahrassistenzsystems repräsentiert, welches den Fahrer als Störung des Regelkreises ausregelt. Hierdurch steigt das Gegenmoment für den Fahrer wieder an. Ein Anwendungsfall ist, dass das Fahrermoment bei kleiner gewünschter Abweichung von der Vorgabe des Fahrassistenzsystems zunächst relativ niedrig ist und erst bei größerer gewünschter Abweichung ansteigt, wodurch dem Fahrer haptisch ein Toleranzzone für das Überlenken übermittelt wird.

Hohe Limitierungsschwellen für die zweite Lenksteuerungsinformation L2 führen dazu, dass die erste Lenksteuerungsinformation L1 überstimmt werden kann. Die modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 repräsentiert damit zunehmend den Überlenkwunsch des Fahrers und das Regelziel des Fahrassistenzsystem wird immer weiter zurückgedrängt. Im Ergebnis kann das erforderliche Lenkmoment für ein Lenkmanöver kleiner ausfallen, als es ohne Fahrassistenzfunktion notwendig ist. Ein Anwendungsfall hierfür ist z.B. eine Notausweich-Lenkmanöver, das Verfahren setzt dem Fahrer nicht nur weniger Gegenmoment entgegen, sondern unterstützt diesen sogar noch.

Die von der ersten Reglereinheit 5 bereitgestellte Ausgangsinformation wird anschließend mit dem Vorzeichen des Fahrermoments multipliziert, wie dies in Fig. 1 durch den Block „sign“ dargestellt ist. Die „sign“-Funktion ermittelt das Vorzeichen der Fahrermomentinformation M und durch die Multiplikation der Ausgangsinformation der ersten Reglereinheit 5 mit dem Vorzeichen der Fahrermomentinformation M wird die zweite Lenksteuerungsinformation L2 gebildet. Dadurch wird erreicht, dass die Steuereinheit 4 unabhängig von der Lenkrichtung eine Lenksteuerungsinformation L2 bereitstellt, die derart gerichtet ist, dass das Fahrermoment reduziert wird.

Die zweite Lenksteuerungsinformation L2 wird an einen Additionspunkt 8 übertragen. Dort wird die zweite Lenksteuerungsinformation L2 und die erste Lenksteuerungsinformation L1 addiert und die dritte Lenksteuerungsinformation L3 bereitgestellt. Es versteht sich, dass bei einem umgekehrten Zählpfeilsystem der Additionspunkt 8 durch einen Subtraktionspunkt ersetzt sein kann, was im Ergebnis zu einem funktionsgleichen System führt.

Die dritte Lenksteuerungsinformation L3 wird einer Sicherheitsbarriere SB zugeführt, die ausgangsseitig eine vierte Lenksteuerungsinformation L4 bereitstellt. Die Sicherheitsbarriere SB ist eine Einheit, die die Stellgröße vor der physikalischen Berücksichtigung hinsichtlich Absoluthöhe und Gradient überwacht bzw. auch aktiv limitiert.

Die Sicherheitsbarriere SB ist beispielsweise dazu konfiguriert, die modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 hinsichtlich der Einhaltung von Sicherheitszielen zu überwachen und ggf. zu modifizieren, wenn die Sicherheitsziele nicht eingehalten werden. So können beispielsweise die Absoluthöhe der modifizierten Lenksteuerungsinformation L3 und deren Gradient überwacht und ggf. auch aktiv limitiert werden.

Die vierte Lenksteuerungsinformation L4 bildet die Eingangsgröße des elektromechanischen Lenksystems 2. Abhängig von der Fahrermomentinformation M, und der ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 erzeugt die ersten Reglereinheit 5 eine zweite Lenksteuerungsinformation L2, die die vom Fahrassistenzsystem 3 erzeugte erste Lenksteuerungsinformation L1 verändert, so dass ein von der ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 abhängiger Einfluss des Fahrers auf das Lenksystem 2 des Fahrzeugs erfolgt.

Wie die von dem Fahrassistenzsystem 3 und vom Lenksystem 2 nach oben zur Einheit 7 verlaufenden Pfeile andeuten, können Informationen der Funktionseinheiten 3.1 bis 3.4 des Fahrassistenzsystems 3 und der elektromechanischen Lenkung 2 dazu verwendet werden, den Fahrzustand bzw. die Fahrsituation zu erfassen.

Figur 2 zeigt beispielhaft und schematisch ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Systems 1 , das zur Ansteuerung eines Lenksystems 2 mit elektromechanischem Antrieb verwendet wird.

Das Lenksystem 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist eine Winkelschnittstelle auf, d.h. das Lenksystem 2 ist dazu ausgebildet, als Eingangsinformation eine Winkelinformation, insbesondere eine Solllenkwinkelinformation cpsoii, zu empfangen. Dabei ist vorzugsweise der Lenkwinkelregler in das Lenksystem 2 integriert. Das Fahrassistenzsystem 3 stellt die Solllenkwinkelinformation cpsoii als erste Lenksteuerungsinformation L1 an einer Ausgangsschnittstelle bereit.

Das Fahrassistenzsystem weist wiederum beispielsweise eine Umfelderkennungseinheit 3.1 auf, die mittels einer Sensorik ein Umfeldmodell im Fahrzeugbereich erstellt. Des Weiteren kann das Fahrassistenzsystem 3 eine Trajektorienplaner-Einheit 3.2 aufweisen. Die Trajektorienplaner-Einheit 3.2 ist mit der Umfelderkennungseinheit 3.1 zumindest mittelbar gekoppelt und dazu ausgebildet, Informationen der Umfelderkennungseinheit 3.1 zu empfangen und basierend darauf Fahrtrajektorien zu planen.

Zudem weist das Fahrassistenzsystem 3 vorzugsweise eine Trajektorienfolgeregelung 3.3 auf. Diese ist zumindest mittelbar mit der Trajektorienplaner-Einheit 3.2 gekoppelt und dazu ausgebildet, Steuerungsinformationen für das Fahrzeug zu berechnen, um das Fahrzeug auf einer berechneten und ausgewählten Fahrtrajektorie zu bewegen. Die Ausgangsinformation der Trajektorienfolgeregelung 3.3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die erste Lenksteuerungsinformation L1 in Form der Solllenkwinkelinformation cpsoii, gemäß der eine ausgewählte Fahrtrajektorie befahren wird.

Zumindest einige der vorgenannten Einheiten 3.1 bis 3.3 des Fahrassistenzsystems 3 können, wie durch die vertikalen Pfeile in Fig. 2 angedeutet, mit einer Einheit 7 verbunden sein, mittels der eine Fahrzustandserkennung bzw. Fahrsituationserkennung bereitgestellt wird. Die Einheit 7 kann beispielsweise funktionaler Bestandteil des Fahrassistenzsystems 3 sein, d.h. in einer Steuereinheit des Fahrassistenzsystems 3 vorgesehen sein oder aber in einer vom Fahrassistenzsystems 3 getrennten Steuereinheit. Die Einheit 7 kann zudem Mittel zur Fahrerbeobachtung aufweisen, um das Verhalten des Fahrers, dessen Blickrichtung und/oder dessen Aktionen zu erfassen und zu verarbeiten, um daraus Rückschlüsse über zukünftige Fahrbefehle des Fahrers ziehen zu können.

Das System 1 weist wiederum eine Steuereinheit 4 auf, die dazu ausgebildet ist, eine zweite Lenksteuerungsinformation L2 bereitzustellen. Das System 1 modifiziert dabei mittels der zweiten Lenksteuerungsinformation L2 die erste Lenksteuerungsinformation L1 derart, dass mittels der durch die Modifikation entstehende modifizierten Lenksteuerungsinformation L3 ein verbessertes kooperatives Fahren, bei dem dem menschlichen Fahrer fahrzustandsabhängig und/oder fahrsituationsabhängig auch bei aktivierter Fahrassistenzfunktion, die eine Querregelung des Fahrzeugs bewirkt, eine größere Freiheit an der Mitwirkung der Steuerung des Fahrzeugs eingeräumt wird, so dass der Eindruck eines fremdbestimmten Fahrverhaltens fahrzustandsabhängig und/oder fahrsituationsabhängig reduziert wird.

Die Schnittstellen S1 und S2 der Steuereinheit 4 und die Verarbeitung der an den Schnittstellen S1 und S2 empfangenen Informationen durch die Betragseinheit 4.1 und die erste Reglereinheit 5 ist identisch zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 , so dass auf die vorherigen Ausführungen verweisen sei. Diese gelten in gleicher Weise auch für das Ausführungsbeispiel der Fig. 2.

Ein wesentlicher Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht darin, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 nicht direkt die zweite Lenksteuerungsinformation L2 durch die erste Reglereinheit 5 bereitgestellt wird, sondern die erste Reglereinheit 5 stellt einen Aktivierungsfaktor AF bereit.

Die Steuereinheit 4 weist ferner einen Subtraktionspunkt 4.2 auf. Diesem Subtraktionspunkt 4.2 wird zum einen ein Sollwert, im gezeigten Ausführungsbeispiel der Sollwert „0“ und eine Drehmomentinformation Dl des elektromechanischen Lenksystems 2 zugeführt. Die Drehmomentinformation Dl entspricht beispielsweise dem angeforderten Stellmoment des Lenkwinkelreglers des elektromechanischen Lenksystems 2 oder auch einem hierzu direkt proportionalen angeforderten Strom durch den Stellmotor. Es kann hierfür auch das aus dem resultierenden Ist-Motorstrom abgeleitete Gesamtdrehmoment verwendet werden nach Abzug der Momenten- bzw Stromanforderungen durch die übrigen Funktionen auf der Steuereinheit des elektromechanischen Lenksystems 2 .

An dem Subtraktionspunkt 4.2 wird die Drehmomentinformation Dl vom Sollwert abgezogen. Das Ergebnis dieser Differenz wird basierend auf dem Aktivierungsfaktor AF modifiziert. Insbesondere wird die Ausgangsinformation des Subtraktionspunkts 4.2 mit dem Aktivierungsfaktor AF multipliziert und das Ergebnis der Multiplikation der zweiten Reglereinheit 6 als Eingangsinformation zugeführt. Der Aktivierungsfaktor ist vorzugsweise eine rationale Zahl im Bereich zwischen 0 und 1 (AF e [0,1]). Der Aktivierungsfaktor wird durch die Fahrermomentinformation M und die erste und zweite Anpassinformation A1 , A2 beeinflusst. Ein Wert von „0“ führt dazu, dass der Fahrer eine harte Lenkung wahrnimmt, d.h. das kooperative Fahren stark unterdrückt wird. Ein Wert von „1“ hingegen führt dazu, dass das Lenksystem 2 stark Mitwirkungen des Fahrers zulässt und die Lenkanforderungen des Fahrerassistenzsystems 3 demgegenüber geringer gewichtet werden. Die zweite Reglereinheit 6 empfängt die mit dem Aktivierungsfaktor AF gewichtete Differenz. Die zweite Reglereinheit 6 ist beispielsweise als Momentenregelkreis ausgebildet. Vorzugsweise ist die zweite Reglereinheit 6 als PT1 -Regler ausgebildet.

Die Verknüpfung der zweiten Reglereinheit 6 mit der ersten Reglereinheit 5 erfolgt in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass die erste Reglereinheit 5 an seiner Ausgangsschnittstelle einen Aktivierungsfaktor AF mit einem Wert zwischen 0 und 1 erzeugt, mit welchem die Regeldifferenz der zweiten Reglereinheit 6 skaliert wird. Ohne Fahrerinteraktion erzeugt die erste Reglereinheit einen Aktivierungsfaktor von 0, wodurch die Drehmomentinformation des Lenksystems 2, insbesondere des Lenkwinkelreglers des Lenksystems 2 nicht zurückgekoppelt wird. Bei vorliegender Fahrerinteraktion erzeugt die erste Reglereinheit 5 abhängig von den ersten und zweiten Anpassinformationen, A1 , A2 einen Aktivierungsfaktor AF größer als 0. Der Beitrag der zweiten Anpassinformation A2 (d.h. der Überlenksteifigkeit) am Aktivierungsfaktor AF ist vorzugsweise derart, dass eine höhere zweite Anpassinformation A2, d.h. eine höhere Überlenksteifigkeit einen kleineren Aktivierungsfaktor AF an der Ausgangsschnittstelle der ersten Reglereinheit 5 bewirkt.

Der Beitrag der Abweichung der Fahrermomentinformation M von der ersten Anpassinformation A1 (d.h. der Fahrermoment-Schwelle) am Aktivierungsfaktor AF ist so gestaltet, dass der Aktivierungsfaktor AF umso größer wird, je weiter die Fahrermomentinformation M die erste Anpassinformation A1 übersteigt, d.h. der der Aktivierungsfaktor AF wird umso größer, je größer das Fahrermomentresiduum wird.

Vorzugsweise können die Beiträge, die die Anpassinformationen zur Erlangung eines gewünschten Ergebnisses leisten, gewichtet werden und insbesondere einer Minimum-Operation unterzogen werden. Dabei werden Gewichtungsfaktoren k1 , k2 verwendet, die Freiheitsgrade bei der Auslegung der ersten Reglereinheit bieten. Vorzugsweise nimmt die zweite Anpassinformation A2 Werte im Bereich zwischen 0 und 1 an.

Mit der Zuordnung

DM = min(1 ,max (0,(|M| — A1 ))) wobei DM die Momentendifferenz (als Eingangsinformation der ersten Reglereinheit 5), |M| der Betrag der Fahrermomenteninformation und A1 die erste Anpassinformation (Fahrermoment-Schwellwert) ist, und der Impulsantwort g(t) der ersten Reglereinheit 5, mit der die Momentendifferenz DM gefaltet wird (Faltungsoperator ^* ) erhält man für den Anpassfaktor AF:

AF(t) = min (1 , max (0, (min(k1 (AM(t) ^* g(t)), k2 (1 - A2(t))))))

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die zweite Anpassinformation A2 auch dazu verwendet werden, das Regelverhalten der zweiten Reglereinheit 6 zu beeinflussen. Beispielsweise kann die zweite Anpassinformation A2 dazu verwendet werden, die Reglerverstärkung der zweiten Reglereinheit 6 anzuheben, wenn die zweite Anpassinformation A2 sinkt. Je nach Stabilitätsreserve kann es vorteilhaft sein, gleichzeitig auch die den Frequenzgang bestimmenden Parameter der zweiten Reglereinheit 6 entsprechend anzupassen, beispielsweise in Form einer Verschiebung von Pol- und/oder Nullstellen.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann die Anpassung der Fahrerinteraktion in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation nur durch die erste Anpassinformation A1 , nur durch die zweite Anpassinformation A2 oder durch Kombination beider Anpassinformationen A1 , A2 erfolgen. Falls lediglich eine der beiden Anpassinformationen A1 , A2 dynamisch abhängig vom Fahrzustand bzw. der Fahrsituation geändert wird, wird die jeweils andere Anpassinformation auf einen festen Wert gesetzt. Dieser Wert ist vorzugsweise derart gewählt, dass er für sich alleine betrachtet zu einem Aktivierungsfaktor AF von 1 führt, d.h. einen maximalen dynamischen Fahrereingriff zulässt.

Die von der zweiten Reglereinheit 6 bereitgestellte zweite

Lenksteuerungsinformation L2 wird an einen Additionspunkt 9 übertragen. Dort wird die zweite Lenksteuerungsinformation L2 und die erste Lenksteuerungsinformation L1 addiert und dadurch eine modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 bereitgestellt.

Die dritte Lenksteuerungsinformation L3 wird vorzugsweise wiederum einer Sicherheitsbarriere SB zugeführt, die ausgangsseitig eine vierte Lenksteuerungsinformation L4 bereitstellt. Die Sicherheitsbarriere SB ist eine Einheit, die die Stellgröße vor der physikalischen Berücksichtigung hinsichtlich Absoluthöhe und Gradient überwacht bzw. auch aktiv limitiert.

Die Sicherheitsbarriere SB ist beispielsweise dazu konfiguriert, die modifizierte Lenksteuerungsinformation L3 hinsichtlich der Einhaltung von Sicherheitszielen zu überwachen und ggf. zu modifizieren, wenn die Sicherheitsziele nicht eingehalten werden. So können beispielsweise die Absoluthöhe der modifizierten Lenksteuerungsinformation L3 und deren Gradient überwacht und ggf. auch aktiv limitiert werden.

Die vierte Lenksteuerungsinformation L4 bildet die Eingangsgröße des elektromechanischen Lenksystems 2. Abhängig von der Fahrermomentinformation M, und der ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 erzeugt die zweite Reglereinheit 6 eine zweite Lenksteuerungsinformation L2, die die vom Fahrassistenzsystem 3 erzeugte erste Lenksteuerungsinformation L1 verändert, so dass ein von den ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 abhängiger dynamischer Einfluss des Fahrers auf das Lenksystem 2 des Fahrzeugs möglich ist.

Die Wirkungsweise der Steuereinheit 4 ist derart, dass die Steuereinheit 4 beispielsweise einen Sollwert einer Drehmomentinformation Dl eines Winkelreglers des elektromechanischen Lenksystems 2 empfängt und in Abhängigkeit von der Höhe der der Momentendifferenz DM und der zweiten Anpassinformation A2 diese Momentendifferenz DM mit Hilfe des der zweiten Reglereinheit 6 reduziert wird. Die zweite Reglereinheit 6 erzeugt hierzu eine zweite Lenksteuerungsinformation L2 (Lenkwinkel-Bias-Signal), das zur ersten Lenksteuerungsinformation L1 , die von der Trajekorienfolgeregelung 3.3 bereitgestellt wird, addiert wird. Dadurch wird ein Regelkreis gebildet, der die Momentendifferenz DM zunehmend verringert.

Wie der vom Lenksystem 2 nach oben zur Einheit 7 verlaufende Pfeil andeutet, können auch Informationen der elektromechanischen Lenkung 2 dazu verwendet werden, den Fahrzustand bzw. die Fahrsituation zu erfassen.

Wie zuvor beschrieben, ist die Einheit 7 dazu ausgebildet, die Fahrsituation bzw. den Fahrzustand zu erkennen und zu bewerten. Dabei kann die Einheit 7 auch eine Beobachtung des Fahrers, beispielsweise über eine Kamera, vornehmen und daraus das Fahrerverhalten ableiten. Die Einheit kann insbesondere eine Information bereitstellen, ob das Lenken des Fahrers in die gleiche Richtung wie die Vorgabe des Fahrerassistenzsystems erfolgt oder ob der Fahrer gegen die Vorgabe des Fahrerassistenzsystems lenkt.

Die Einheit 7 kann beispielsweise wie folgt auf Fahrsituationen bzw. Fahrzustände bzw. auf das Fahrerverhalten reagieren:

- Falls der Fahrer in einen Gefahrenbereich lenkt, soll das Gegenmoment des Fahrassistenzsystems 3 deutlich spürbar sein und in Richtung des sicheren Fahrspurbereichs wirken. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) nehmen dem Betrag nach hohen Werte an;

- Falls der Fahrer in Richtung des sicheren Fahrspurbereichs lenkt, soll der Fahrer bei diesem Manöver nicht gehemmt werden. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) nehmen dem Betrag nach niedrige Werte an.

- Falls der Fahrer beispielsweise über das Flandmoment dem Fahrassistenzsystem 3 signalisiert, dass ein Kooperationswunsch besteht, soll dies mit wenig Lenkmomentaufwand d.h. mit geringer Intensität möglich sein. Beispiele hierfür wären die Wahl einer alternativen Fahrroute rechts anstatt links an einem Hindernis vorbei, oder der Wunsch des Fahrers nach einem konstanten lateralen Offset anstatt einer exakten Spurmittenführung, den er über entsprechendes Anlenken dem Fahrassistenzsystem 3 mitteilt. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) nehmen in diesen Fällen dem Betrag nach niedrige Werte an.

- Falls das Fahrassistenzsystem 3 bei Kurvenfahrt an die Limitierungsgrenzen des elektromechanischen Lenksystems gelangt und der Fahrer die laterale Querführung unterstützen möchte, um zu vermeiden, dass das Fahrzeug die Kurve verlässt, soll sich dies für den Fahrer nicht als ein Gegenlenken mit der Folge eines hohen Gegenmomentes am Lenkrad äußern, sondern als ein Unterstützungslenken. Bei diesem Unterstützungslenken muss der Fahrer nur einen Anteil an Lenkkraft aufbringen, der nach Abzug der limitierungsbedingten maximalen Lenkkraft des elektromechanischen Lenksystems verbleibt. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) nehmen dem Betrag nach hohen Werte an, damit die Steuereinheit 4 die erste Lenksteuerungsinformation L1 unverändert lässt und diese unverändert oder nahezu unverändert (d.h. die zweite Lenksteuerungsinformation ist null oder sehr klein) über die Sicherheitsbarriere SB an das elektromechanische Lenksystem 2 weitergeleitet.“

Falls der Fahrer ein Ausweich-Notlenkmanöver ausführt (z.B. gekennzeichnet durch eine hohe Lenkwinkelgeschwindigkeit), welches die Notlenk-Assistenzfunktion noch nicht triggert (oder da diese nicht Bestandteil der Assistenzfunktionalität ist), soll das von dem Lenkwinkelregler der elektromechanischen Lenkung dem Fahrer entgegen gerichtete Lenkmoment sehr klein sein, um den Fahrer bei seinem Ausweichmanöver nicht zu behindern. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) nehmen in diesem Fall dem Betrag nach niedrige Werte an.

- Falls der Fahrer ein Ausweich-Notlenkmanöver ausführt (z.B. gekennzeichnet durch eine hohe Lenkwinkelgeschwindigkeit), welches die Notlenk-Assistenzfunktion noch nicht triggert (oder da diese nicht Bestandteil der Assistenzfunktionalität ist), kann der Fahrer zusätzlich eine aktive Lenkunterstützung erhalten, indem die Reglereinheit 5 keine Limitierung oder eine Limitierung erst bei hohen Werten des Ausgangssignals ausführt.

- Bei aktivierter Notlenk-Assistenzfunktion (d.h. bei durch das Fahrassistenzsystem durchgeführtem Ausweich-Notlenkmanöver) werden die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf hohe Werte gesetzt, solange der Fahrer weniger stark lenkt als es der Vorgabe der optimalen Ausweichtrajektorie entspricht. Diese optimale Ausweichtrajektorie zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrzeug mit Sicherheitsabstand am Hindernis vorbeifahren kann, ohne dabei die Kraftschlusspotentiale an den Rädern zu stark zu beanspruchen und eine Fahrzeuginstabilität hervorzurufen.

- Bei aktivierter Notlenk-Assistenzfunktion werden die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf hohe Werte gesetzt, wenn der Fahrer dynamischer lenkt, als es der Vorgabe einer ermittelten Grenz-Ausweichtrajektorie entspricht. Diese Grenz-Ausweichtrajektorie ist dadurch definiert, dass das Fahrzeug auf dieser Trajektorie hohen Abstand zum Hindernis haben wird, aber gleichzeitig mit hoher Wahrscheinlichkeit Kraftschluss verlieren und instabil werden kann.

- Bei aktivierter Notlenk-Assistenzfunktion werden die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf niedrige Werte gesetzt, wenn der Fahrer durch sein Lenkmanöver eine Trajektorie wählt, die zwischen der optimalen und der Grenz-Ausweichtrajektorie liegt. Die optimale Ausweichtrajektorie und die Grenz-Ausweichtrajektorie werden hierbei fortlaufend neu ermittelt und jeweils eine Neubewertung der Fahreraktion ausgeführt.

- Bei Fahrbahnverengungen insbesondere an Baustellen ist die Wahrscheinlichkeit einer notwendigen Korrektur der gefahrenen Trajektorie durch den Eingriff des Fahrers tendenziell größer bedingt durch die mitunter schlechtere Qualität der dort befindlichen Fahrbahnmarkierungen. Um die Korrektur durch den Fahrer mit wenig Lenkaufwand zu gewährleisten, werden bei enger Fahrspurbreite oder an erkannten Baustellen die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf niedrige Werte gesetzt.

- Generell steigt bei geringerer Qualität der Fahrbahnmarkierungen die Wahrscheinlichkeit einer notwendigen Korrektur der gefahrenen Fahrspur durch den Eingriff des Fahrers. Um auch hier die Korrektur durch den Fahrer mit möglichst wenig Lenkaufwand zu gewährleisten, werden wiederum die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf niedrige Werte gesetzt

Falls das Fahrzeug aufgrund einer Unachtsamkeit des Fahrers droht, die Fahrbahn zu verlassen, das Assistenzsystem zunächst eingreift und beginnt, das Fahrzeug in den sicheren Fahrbahnbereich zu bringen, der Fahrer dann aber die volle Kontrolle übernimmt, sollte das verspürte Lenkmoment zu keinem Zeitpunkt dem Lenkwunsch des Fahrers entgegengerichtet sein unter der Voraussetzung, dass die vom Fahrer gewählte Trajektorie nicht zu einer prädizierten Instabilität des Fahrzeug führen wird. Unter dieser Bedingung werden die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) im Betrag auf niedrige Werte gesetzt.

- Falls der Fahrer einen sportlichen Fahrmodus ausgewählt hat (insofern diese Option in der Fahrzeugausstattung vorgesehen ist), sollte die Lenkung mehr Rückwirkung bereitstellen. Hierzu passend sollte auch das rekommandierende Moment bei einem Gegenlenken durch den Fahrer höher sein. Die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) werden im Betrag auf hohe Werte gesetzt.

Vorzugsweise wird die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) in Abhängigkeit von internen Regelfehlergrößen der Lateralregelung gestaltet, und zwar beispielsweise wie folgt:

- die erste Anpassinformation A1 ist umso höher, je größer der laterale Abstand des Fahrzeugs von der Soll-Trajektorie ist;

- die erste Anpassinformation A1 ist umso höher, je größer die Differenz aus Ist-Lenkradwinkel und Soll-Lenkradwinkel ist;

- die erste Anpassinformation A1 ist umso höher, je größer die Differenz aus Ist-Gierrate und Soll-Gierrate ist.

Vorzugsweise wird auch die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) in Abhängigkeit von internen Regelfehlergrößen der Lateralregelung gestaltet, und zwar beispielsweise wie folgt:

- die zweite Anpassinformation A2 ist umso höher, je größer der laterale Abstand des Fahrzeugs von der Soll-Trajektorie ist; - die zweite Anpassinformation A2 ist umso höher, je größer die Differenz aus Ist-Lenkradwinkel und Soll-Lenkradwinkel ist;

- die zweite Anpassinformation A2 ist umso höher, je größer die Differenz aus Ist-Gierrate und Soll-Gierrate ist.

Weiterhin vorzugsweise wird die erste und zweite Anpassinformation A1 , A2 kleiner gewählt, wenn der Fahrer gegen die Vorgabe des Fahrerassistenzsystems lenkt und eine Alternativroute wählt, die nicht zu einer geringeren Fahrsicherheit führt.

Im umgekehrten Fall werden die erste und zweite Anpassinformation A1 , A2 vorzugsweise größer gewählt, wenn der Fahrer das gleiche Fahrzeugführungsziel wie das Fahrerassistenzsystem hat oder wenn die Alternativroute des Fahrers zu geringerer Fahrsicherheit führt bzw. führen wird. Die Fahrsicherheit kann dabei durch ein Expertensystem auf Basis der prädizierten Kollisionswahrscheinlichkeiten und des prädizierten Verlustes an Kraftschlusspotential an den Rädern bewertet werden.

Die Steuereinheit 4 kann, ebenso wie die Einheit 7 beispielsweise auf einem Steuergerät des Fahrassistenzsystems 3 vorhanden sein. Alternativ hierzu kann die Steuereinheit 4 aber auch auf dem Steuergerät des elektromechanischen Lenksystems 2 ausgeführt werden. Hierzu wird beispielsweise die Schnittstelle zwischen dem Steuergerät des Fahrassistenzsystems 3 und dem Steuergerät des elektromechanischen Lenksystems 2 für die Übertragung der ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 erweitert.

Vorteilhafterweise kann das System 1 zudem eine oder mehrere der folgenden Funktionalitäten aufweisen:

Falls ein Schalten zwischen diskreten Werten für die erste und zweite Anpassinformation A1 , A2 vorgesehen sein sollte, sind die Werte vor der Umsetzung durch die Steuereinheit 4 gegebenenfalls zu glätten/interpolieren, um einen unerwünschten Ruck im Lenkrad zu vermeiden. Vorzugsweise haben die ersten und zweiten Anpassinformationen A1 , A2 einen kontinuierlichen Charakter und werden beispielsweise durch Fuzzy-Logik-Operationen bestimmt.

Falls widersprüchliche Anforderungen der Einflussregeln an die Flöhe des Fahrermoments vorliegen, z.B. ein Aktivieren des Notausweichassistenten mit hohem Wert für die erste Anpassinformation A1 innerhalb eines Baustellenbereichs, bei dem prinzipiell eine niedrige erste Anpassinformation A1 gewählt werden sollte, können diese beispielsweise durch eine Arbitrator-Einheit in der Fahrzustandserkennung aufgelöst werden.

Ein Einfluss auf das Fahrermoment kann beispielsweise auch dadurch genommen werden, dass anstatt der vorbeschriebenen Begrenzungsregelung durch die Steuereinheit 4 die Soll-Trajektorie in Abhängigkeit von der Lenkaktivität des Fahrers geeignet umgeplant wird. Die Planung einer Trajektorie, die z.B. exakt entlang der vom Fahrer gewählten Fahrspur führt, resultiert unter Vernachlässigung von Regler-Anfangszuständen zu einem Gegenmoment von 0 Nm für den Fahrer. Die Planung einer Trajektorie rechts oder links der aktuell gefahrenen Trajektorie führt zu einer Lenkempfehlung nach rechts oder links.

Der Nachteil bei diesem Vorgehen ist, dass im Zuge einer Neuplanung die Regleranfangszustände (z.B der I-Anteil im Lenkwinkelregler) gezielt herunter gefahren werden müssen, es also nicht nur bei Maßnahmen auf der Planungsebene bleibt. Weiterhin ist der Aufwand zur Erreichung nahtloser Übergänge und damit eines stetigen Lenkmomentverlaufs bei diesem Ansatz höher.

Eine neue Trajektorie aufgrund des Fahrerlenkens, die zu weniger Fahrerlenkmoment führt, wird auch implizit zu einem Bestandteil eines Regelkreises, so dass zusätzliche Vorkehrungen auf Seiten der Trajektorienplanung zur Sicherstellung der Stabilität notwendig werden, insbesondere auch im Hinblick auf die im allgemeinen größere Latenz zwischen einer getriggerten Neuplanung und der Auswirkung auf das Fahrermoment. Bei Notlenkmanövern, bei denen der Fahrer nicht behindert werden darf, müsste in jedem Abtastschritt (z.B. alle 10 ms) die Trajektorie neu geplant werden ausgehend von der aktuell eingeprägten Fahrzeugbewegung durch den Fahrer. Dies ist mit hohem Rechenaufwand verbunden und kann dennoch Winkelregleranteile mit dämpfendem Charakter nicht eliminieren. Werden stattdessen die erste oder zweite Anpassinformation A1 , A2 mit dem Wert „0“ gewählt, kann bei Momentenschnittstelle zum elektromechanischen Lenksystem 2 ein hemmender Beitrag durch die Winkelregelung von null erreicht werden. Bei einer Lenkwinkelschnittstelle zum elektromechanischen Lenksystem 2 kann mit Anpassfaktoren A1 , A2 von null bis auf geringe Restmomente die Hemmung durch den Winkelregler praktisch stark reduziert werden. Erst aus dem Zusammenspiel aus Fahrermomentbegrenzung und einer Trajektorienneuplanung kann dann ein abgestimmtes Gesamtverhalten erzielt werden.

Die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) kann implizit auch dadurch beeinflusst werden, dass die erste Anpassinformation A1 (Fahrermoment-Schwellwert) in Abhängigkeit von der Lenkradauslenkung gesteuert wird. Der Aufwand auch zur Sicherstellung der Stabilität ist aber auch hier höher.

Das beschriebene Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn anstelle einer Lenkwinkelvorgabe zum Lenksystem 2 eine Gierraten- oder Krümmungsvorgabe erfolgt. Die Steuereinheit 4 erzeugt dann anstelle eines Lenkwinkel-Bias Korrekturgrößen für die Soll-Gierrate oder Soll-Krümmung.

Bei einem Fahrassistenzsystem 2 auf Basis eines Winkelinterfaces zum elektromechanischen Lenksystem 2 kann innerhalb der ersten Steuereinheit 4 zusätzlich auch der Ist-Lenkradwinkel verwendet werden, um die Begrenzung des Fahrermoments beim Überlenken dynamischer zu gestalten. Hierzu wird in einem Zwischenschritt bei einem Fahrermoment oberhalb der ersten Anpassinformation A1 der Soll-Lenkwinkel anteilig mit dem Ist-Lenkwinkel gemischt, bis bei weiter steigender Fahrermomentinformation M letztlich der Soll-Lenkwinkel dem Ist-Lenkwinkel entspricht. Die Regeldifferenz des Lenkwinkelreglers des elektromechanischen Lenksystems 2 wird dadurch zu null und die Momentenanforderung für den Stellmotor des Lenksystems 2 kann zunächst nicht weiter ansteigen. Zur Entladung der Regler-Integralanteilen im Lenkwinkelregler des elektromechanischen Lenksystems 2 ist aber weiterhin eine Gegenkopplung der Momentenanforderung mit Hilfe der zweiten Reglereinheit erforderlich.

Bei einem Fahrassistenzsystem 2 auf Basis eines Winkelinterfaces zum elektromechanischen Lenksystem 2 kann innerhalb der Steuereinheit 4 anstelle der Rückführung der gesamten Sollmomentinformation des Lenkwinkelreglers in der Festwertregelung die Sollmomentinformation des Lenkwinkelreglers abzüglich eines definierten Anteils berücksichtigt werden. Dieser Anteil ist dann auf Basis des der ersten und zweiten Anpassinformation A1 , A2 zu definieren. Bei einer hohen zweiten Anpassinformation (Überlenksteifigkeit) oder bei einer noch geringen Fahrermomentinformation M wird dieser Anteil hoch gewählt. Bei Zunahme der Fahrermomentinformation M oder bei geforderter geringer zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) wird dieser Anteil klein gewählt mit dem Endwert von 0. Dieses Vorgehen kann bei

Lenkwinkelreglerimplementierungen auf dem Lenksystem 2 mit hoher Dynamik erforderlich sein, da ansonsten das gegen den Fahrer arbeitende Lenkwinkelsollwertmoment zu früh restlos abgebaut wird und die zweite Anpassinformation A2 (Überlenk-Steifigkeit) als zu gering empfunden wird. Die Substraktion eines Anteils vom Lenkwinkelsollwertmoment kann alternativ auch in einen entsprechenden Sollwert der zweiten Reglereinheit umgerechnet werden.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird. Bezugszeichenliste

1 System

2 Lenksystem

3 Fahrassistenzsystem

3.1 Umfelderkennungseinheit

3.2 T rajektorienplaner-Einheit

3.3 T rajektorienfolgeregelung

3.4 Lenkwinkelregler

4 Steuereinheit

4.1 Betragseinheit

4.2 Subtraktionspunkt

5 erste Reglereinheit

6 zweite Reglereinheit

7 Einheit

8 Additionspunkt 9 Additionspunkt

A1 erste Anpassinformation

A2 zweite Anpassinformation

AF Aktivierungsfaktor

Dl Drehmomentinformation

L1 erste Lenksteuerungsinformation

L2 zweite Lenksteuerungsinformation

L3 dritte/modifizierte Lenksteuerungsinformation

L4 vierte Lenksteuerungsinformation

M Fahrermomentinformation

DM Momentendifferenz

51 erste Schnittstelle

52 zweite Schnittstelle

SB Sicherheitsbarriere cpsoii Soll-Lenkwinkelinformation