Stand der Technik

Für eine Vielzahl von Fahrmanövern, insbesondere im ABS-Regelbetrieb oder im Teilbremsgebiet, ist es nützlich, die momentane Fahr¬ situation zu erfassen, um gegebenenfalls über ein Stell- oder Regel¬ system korrigierend eingreifen zu können. Ein solches Verfahren ist aus der DE-Al 39 19 347 bekannt.

Vorteile der Erfindung

Bei der Erfindung wird mit einer einfacheren Sensorik die Fahr¬ situation verbessert. Aufgrund der physikalischen Zusammenhänge zwischen Umfangs- und Seitenkräften, die durch den Modellansatz des "Kammschen Kreises" theoretisch beschrieben werden, besteht bei der Konzipierung von ABS-Regelalgorithmen sowie im Applikationsstadium (Festlegung des Verhältnisses Umfangs- zu Seitenkräften) stets der Zielkonflikt zwischen optimaler Adaption an gegebene Reibwertver¬ hältnisse und ausreichender Lenkf higkeit. Gerade bei dynamischen Lenkmanövern, insbesondere auf niedrigen Reibwerten, ist eine aus¬ reichende Lenkfähigkeit nicht gewährleistet.

Dieser Mangel ist begründet in der kompromißbehafteten Festlegung des Arbeitspunktes A in der / -Schlupf-Kurve (Figur 1), der bei Geradeausfahrt nahe beim Maximum der Kurve liegen soll.

Eine Unterscheidung zwischen Geradeaus- und Kurvenfahrt bzw. die Erkennung von dynamischen Fahrmanövern (z.B. Spurwechsel) ist hin¬ reichend genau über den Ansatz des linearen Einspurmodells in Ver¬ bindung mit analogen Lenkwinkel- und Querbeschleunigungssensoren der folgenden Gleichung möglich.

1, x c 1 x c , h sv v sh

[ - m ( ^■ ) ] x a.

Hierin bedeuten:

υ der vom Fahrzeug realisierbare berechnete Lenkwinkelso11wert

1 Radstand m Fahrzeugmasse v FahrZeuggeschwindigkeit es v/h Schräglaufsteife

1 v/h Abstand Rad-Schwerpunkt k Fahrzeugkonstante

Eine im ABS-Regelalgorithmus verwertbare Größe stellt die Differenz zwischen dem analogen Sensorsignal ■_, eines Lenkwinkelgebers und dem aus der obigen Gleichung berechneten Lenkwinkel dar. Je nach Größe dieser Differenz läßt sich der Arbeitspunkt in der JA -Schlupf-Kurve kontinuierlich in Richtung höheren Seitenkraft- beiwerts, d.h. verminderte Umfangskraft, entsprechend dem

Pfeil P der Figur 2 verschieben. Können aufgrund eines Seitenkraft- Überschusses wieder höhere Umfangskräfte übertragen werden, nimmt die Winkeldifferenz ( - A ) ab und es vollzieht sich der Vorgang in umgekehrter Richtung.

Alternativ zu der oben beschriebenen Methode der Ermittlung von £ _ kann der vom Fahrzeug realisierbare Lenkwinkelsollwert auch nach folgender Beziehung ermittelt werden:

^■ ,l,n - *--Λl,n-.l x Fi + P 2 _ x (1-Fi)

Diese Beziehung stellt das tiefpaß-gefilterte Signal des analogen Lenkwinkels (J dar.

Die Filtergröße FI ist zum einen eine fahrzeugspezifische Größe (z. B. abhängig von Schräglaufsteife, Masse u. a.), zum anderen aber in starkem Maße von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit sowie des Anstiegs des Lenkwinkels d /dt abhängig. Ist die Fahrzeuggeschwin¬ digkeit bekannt, läßt sich im ABS-Regelfall hinreichend genau aus der zeitlichen Ableitung zusätzlich auf den aktuellen Reibwert schließen, wie aus bekannt. Der funktionale Zusammenhang zwischen Filtergröße FI und obigen Größen kann somit in Form eines Kennfeldes oder einer para etrisierten Kurve im Rechner abgelegt werden.

Im Teilbremsbereich ist aufgrund des inaktiven ABS-Regelstatus die Annahme zulässig, daß zur Kurshaltung ausreichend Seitenführungs¬ kräfte zur Verfügung gestellt werden können. Ein Eingriff im Sinne des Anspruchs 1 wird als nicht erforderlich angesehen.

Im Vergleich zu dem oben beschriebenen Ansatz mit Querbeschleuni- gungsmessung stellt das gerade beschriebene Verfahren eine kosten¬ günstigere Variante dar, weil die Feststellung des Sollenkwinkels

ABS-Fall ohne zusätzliche Sensorik möglich ist. Der Mangel, daß die Fahrzeugbewegung im Verlauf des Regeleingriffs nicht beobachtet werden kann, muß in Kauf genommen werden.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ergibt sich, wenn für Vorder- und Hinterachse eine getrennte gegebenenfalls unterschiedlich Para eterisierung vorgenommen wird, d.h. getrennte Arbeitspunktverschiebung durchgeführt wird. Hierdurch kann das Eigenlenkverhalten (Über- und Untersteuerung) eines Kraftfahrzeugs im ABS-Regelbetrieb gezielt beeinflußt werden.

Wird zusätzlich zu der Lenkwinkeldifferenz die Anstiegsgeschwindig¬ keit des analogen Lenkwinkelsignals mit in die Bewertung einbezogen (z.B. additiv oder multiplikativ) , so läßt sich das Ansprechver¬ halten noch deutlich verbessern.

So kann z.B. in einem Winkelbereich kleiner 10° durch ( (, r 2 - _' A 1) keine Reaktion hervorgerufen werden, jedoch durch d ( Q 2 - £ ^■ 1) < 10° sehr wohl eine Änderung bewirkt werden (z.B. bei ä ( 0 2 - i ^r 1) /dt =/200°/s).

Ferner wird durch diese Maßnahme eine gewisse Überempfindlichkeit der Ansprechschwelle vermieden.

Die Möglichkeit, das Verhältnis von Umfangs- zu Seitenkräften in Abhängigkeit von einem Differenzlenkwinkel getrennt für Vorder- und Hinterachse einstellen zu können, gibt dem Applikateur ein Hilfs¬ mittel, um das Eigenverhalten eines Fahrzeuges geeignet beeinflussen zu können.

Weiterhin kann über die Information des Differenzlenkwinkels und dessen Adaptivität dem Fahrerwunsch schneller entsprochen werden,

ohne im weiteren Verlauf der Bremsung unterbremst zu sein.

Figurenbeschreibung

In Figur 3 ist ein Blockschaltbild eines Bremsdruckreglers darge¬ stellt. Einem Steuergerät 1 werden die Geschwindigkeitssignale v und v der Vorderräder (Sensoren 2 und 3) und das Geschwindig- keitssignal der Hinterräder (Sensor 4) zugeführt. Das Steuergerät 1 erzeugt bei Blockierneigung der Räder aus den Radgeschwindigkeits¬ signalen v bis v nach bekannten Kriterien Bremsdrucksteuer¬ signale, die Bremsdrucksteuereinrichtungen 5 bis 7 zur Variation des Bremsdrucks zugeführt werden.

Erfindungsgemäß ist noch ein Querbeschleunigungsgeber 8 und ein Lenkwinkelgeber 9 vorgesehen. In einem Block 10 wird aus den dort gespeicherten Konstanten, der zugeführten Querbeschleunigung a , die auch geschätzt sein kann, und der von dem Steuergerät 1 gelieferten, aus den Radgeschwindigkeiten ermittelten Fahrzeug- geschwmdigkeit der Lenkwinkel _> errechnet.

In einem Differenzbildner 11 wird dann die Lenkwinkeldifferenz ( ₇ - 0 -, ) gebildet. Diese Differenz wird nun dazu benutzt den Arbeitspunkt in Pfeilrichtung gemäß Figur 2 zu verschieben, wobei der Wert der Differenz ein Maß für die Verschiebung ist. Im vorliegenden Beispiel wird das Differenzsignal dazu benutzt, die Schwellen, deren Überschreiten einen Druckabbau auslöst (Blöcke 12) zu erniedrigen, so daß der Druckabbau bei Vorliegen eines Differenz¬ winkelsignals früher einsetzt.

Die Figur 4 zeigt ein zweites Ausf hrungsbeispiel der Erfindung; diese Figur ist weitgehend identisch mit Figur 3; die sich entsprechenden Teile tragen gleiche Bezugsziffern. In einem Block 13

wird C - gemäß der oben angegebenen Beziehung ermittelt. Hierzu wird das aktuelle Q - _> ^zu Zeitpunkt n, das abgespeicherte

A -. - (der berechnete (, X Wert zum Zeitpunkt n-1) und die L l,n-l 1

Filtergröße FI benötigt. Ein Teilblock 15 des Steuergeräts 1 er¬ mittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit. Dieser Wert und der in einem Block 16 ermittelte Lenkwinkelgradient werden dem Block 14 zuge¬ führt, in dem die Größe FI als Kurve für das spezielle Fahrzeug und abhängig von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und vom Lenk¬ winkelgradienten abgelegt ist. Der vom Block 14 gelieferte Fl-Wert ist kleiner als 1.