1. Problem Bei einer Fahrt auf sehr unebenen oder glatten Böden können hohe Antriebsschlupfwerte an den Rädern eines Fahrzeugs auch dann auftreten, wenn der Fahrer nur wenig Gas gibt, der Mo- tor also nur über ein geringes Überschuß-bzw. Vortriebsmo- ment verfügt. Dies ist bei unebenen Böden dadurch bedingt, daß einzelne Räder den Bodenkontakt zumindest vorübergehend teilweise oder völlig verlieren können. Auf glatten Böden kann der Reibwert zwischen Fahrbahn und einem oder mehreren Radern so gering sein, daß selbst ein geringes Motormoment zum Durchdrehen der Räder führt.

Wenn in solchen Situationen eine Traktionskontrolle, d. h. die Vortriebskraftkontrolle, die über einen aktiven Druck- aufbau an den Radbremskreisen wirkt (BTCS = Brake Traction Control System bzw. BASR = Bremsen-Antriebsschlupfregelung), eingreift, kann es zum Abwürgen'des Motors kommen, wenn das Fahrzeug über ein Schaltgetriebe verfügt und der Fahrer voll eingekuppelt hat. Eine solche Fahrweise ist auch bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten durchaus üblich, wenn der Fahrer merkt, daß die Rader generell zum Durchdrehen neigen.

Insbesondere ist ein volles Einkuppeln im Offroad-Betrieb dann sinnvoll, wenn das Fahrzeug über ein Vorgelegegetriebe verfügt und in einem niedrigen Geländegang extrem untersetzt gefahren wird.

2. Problemlösung nach dem Stand der Technik Generell können bremsbedingte Abwürgesituationen'dadurch vermieden werden, daß während einer Traktionskontrolle eine permanente Überwachung beispielsweise der Motordrehzahl er- folgt. Unterschreitet beispielsweise die Motordrehzahl eine kritische Schwelle (Abwürgedrehzahl'), so gilt die Gefahr eines Motorabwürgens als erkannt. Im Falle einer derartigen Abwürgegefahrt wird dann der aktive Bremsdruckaufbau an den Rädern abgebrochen, und es kann ein Druckabbau mit dem höchstmöglichen Abbaugradienten erfolgen, um den Motor zu entlasten.

Der Druckabbau wird üblicherweise dann gestoppt, wenn die Motordrehzahl wieder Werte erreicht hat, die eine Stabili- sierung des Motorlaufs bestätigen.

Eine derartige Maßnahme, verhindert in den meisten Fällen ein direktes Abwürgen des Motors. Der Nachteil besteht dar- in, daß die gesamte Regelung meist sehr inhomogen wirkt und zum häufigen Schütteln des Motors führt. In schwierigem Ge- lände kann ein Fahrer durch ein derartiges inhomogenes Ein- greifen verunsichert werden und verleitet sein, noch weniger Gas zu geben, was das Verhalten der Regelung weiterhin ver- schlechtern kann. Je weniger Gas gegeben wird, um so größer ist die Gefahr des Abwürgens'des Motors im Falle eines ak- tiven Bremseneingriffs. Die völlige Bremsenentleerung kann daruber hinaus zu unerwarteten Fahrzeugreaktionen führen, wie beispielsweise zu einem plötzlichen Zurückrollen am Hang.

Fig. 1 zeigt eine übliche BTCS-Regelung am Beispiel eines durchdrehenden Rades.

Dabei stellt 10 den Geschwindigkeitsverlauf des zum Durch- drehen neigenden Rades dar, 11 ist die Fahrzeuggeschwindig- keit oder eine reglerintern geschätzte Ersatzgröße, 12 ist die Motordrehzahl, 13 eine Drehzahlschwelle und 14 der Ver- lauf des Druckes, den das BTCS in den zugehörigen Radbrems- kreis einspeist. Die Signale 15 und 16 zeigen zwei Geschwin- digkeitsschwellen, die während der BTCS-Regelung auf der Ba- sis von (prozentualen) Schlupfwerten berechnet werden und das Umschalten zwischen verschiedenen Regelungszuständen be- stimmen.

Die Regelung startet mit einem Druckaufbau zum Zeitpunkt T1, wenn die Geschwindigkeit 10 des durchdrehenden Rades die obere Geschwindigkeitsschwelle 15 überschritten hat. Der an- schließende gepulste Druckaufbau endet zum Zeitpunkt T2, wenn die Radgeschwindigkeit 10 unter eine untere Schwelle 16 gefallen ist. Dann beginnt ein üblicherweise gepulster Druckabbau. Unmittelbar danach (Zeitpunkt T3) fällt in dem gezeigten Beispiel die Motordrehzahl unter die Drehzahl- schwelle 13, was nach der konventionellen Regelungsstrategie einen Druckabbau mit dem Maximalgradienten (ungepulst) aus- löst. Um ein Abwürgen'des Motors rechtzeitig zu verhin- dern, wird dieser steile Druckabbau benötigt.

Nachdem die Motordrehzahl wieder angestiegen ist, orientiert sich der Druckaufbau nach dem Zeitpunkt T4 wieder am Schlupf des stark durchdrehenden Rades und wird entsprechend steil ausgefuhrt, was wieder zu einer starken Belastung des Motors und Reduzierung der Drehzahl mit erneuter Instabilität zum Zeitpunkt T5 führt.

Nach dem stark vereinfachten Konzept in Fig. 1 hängt die Um- schaltung zwischen den Regelungszuständen Druckaufbau'und Druckabbau'von Schwellen ab, die aus Gründen der Über- sichtlichkeit äquidistant zur (geschätzten) Fahrzeugge- schwindigkeit berechnet werden.

Der Nachteil der konventionellen Regelung liegt aber gene- rell darin, daß eine Reaktion auf den Motor in Form eines Raddruckabbaus ublicherweise immer erst dann erfolgt, wenn die Motordrehzahl unter eine kritische Drehzahlschwelle ge- fallen ist. Ansonsten orientiert sich die Regelung und die Druckmodulation nur an dem Verhalten der durchdrehenden Rä- der.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren und eine Vorrichtung zur Regelung des Antriebsschlupfes zu schaffen, die eine Verbesserung der Regelung ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein gattungsgemäßes Verfahren so durchgeführt wird, dass minde- stens eine weitere Größe, die eine Laufstabilität des Motors wiedergibt, in die Regelung der Regelungszustände und/oder die Umschaltung zwischen den Regelungszuständen einbezogen wird.

Hierdurch ist eine gezielte Regelung des Antriebsschlupfs unter Beachtung der Motorsituation möglich. Die Regelung ori- entiert sich an der Motorsituation, die in jeder Phase der Regelung des Antriebsschlupfes berücksichtigt wird. Die Lauf- stabilität des Motors bzw. eine davon abgeleitete Motorstabi- litätsreserve ist dabei neben dem Antriebsschlupf (Radgeschwindigkeit und/oder-beschleunigung) eine Regelgröße, die bei der Bildung der Stellgröße berücksichtigt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner, eine gattungsgemäße Vor- richtung zur Regelung des Antriebsschlupfes so auszugestalten, dass eine erste Ermittlungseinrichtung eine, ein Radverhalten (Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung) an mindestens einem der angetriebenen Rader bestimmende Große ermittelt und in Abhängigkeit von dieser Größe Regelungszustånde, wie Bremsdruck aufbauen, Bremsdruck abbauen oder Bremsdruck hal- ten, regelt und die Umschaltung zwischen den Regelungszustan- den, wie Bremsdruck aufbauen, Bremsdruck abbauen oder Bremsdruck halten oder Antriebsschlupfregelung ein-bzw. aus- schalten, steuert und eine zweite Ermittlungseinrichtung min- destens eine weitere Größe, die eine Laufstabilität des Motors wiedergibt, bestimmt, die die erste Ermittlungseinrichtung zur Regelung der Regelungszustände und/oder zur Umschaltung zwi- schen den Regelungszuständen einbezieht.

Zur weiteren Verbesserung des Regelverhaltens wird die zwei- te Größe fortlaufend bei der Regelung und/oder Umschaltung berücksichtigt.

Die Laufstabilität des Motors wird aus der Differenz einer MotordrehzahlFES und einer dynamischen Instabilitätsschwelle des Motors vorzugsweise nach der folgenden Beziehung gebildet : ENGINE_STABILITY_RESERVE=K1e (FILTERED_ENGINE_SPEED- ENGINESTALLINGTHR), mit ENGINE STABILITY RESERVE = Laufsta- bilität des Motors, Kl = eine von der Motorcharakteristik und vom mittleren Fahrzeuggewicht abhängige Konstante, FILTEREDENGINESPEED = die gefilterte Motordrehzahl und ENGINESTALLINGTHR ist die Instabilitätsschwelle.

Die Laufstabilitat des Motors oder die Motorstabilitätsreserve wird gemäß der oben angegebenen Beziehung aus der Differenz der aktuellen (gefilterten) Motordrehzahl und einer dyna- mischen Instabilitätsschwelle gebildet, indem die dynamische Instabilitätsschwelle dadurch berechnet wird, daß von einem fahrzeugspezifischen Basiswert ein Anteil subtrahiert wird, der proportional zum Gradienten der Motordrehzahl bestimmt wird.

Die zweite Größe wird verwendet, um zwischen den druckauf-und -abbauenden Regelphasen des BTCS umzuschalten, indem ein Druckabbau eingeleitet wird, wenn die zweite Größe einen unte- ren Schwellwert unterschreitet, und ein Druckaufbau erst er- laubt, wenn die zweite Größe einen oberen Schwellwert über- schreitet.

Im Falle eines Druckaufbaus während der Traktionsregelung wird ein maximaler Druckaufbaugradient durch die zweite Größe vor- gegeben, wobei eine große Laufstabilität des Motors einen steileren Druckaufbau zuläßt, eine kleine Laufstabilität dage- gen einen flacheren Druckaufbau erzwingt.

Die Abbau-und Aufbaugradienten werden in die Motorcharakteri- stik adaptiert, wobei ein höheres Motormoment einen schnelle- ren Aufbau und langsameren Abbau von Raddrücken ermöglicht.

Die Begriffe"steilerer"und"flacherer"Druckauf-bzw.-abbau beziehen sich auf die Druckmodulationen, die die an sich be- kannte BTCS-Regelung vorsehen würde.

Im Falle eines Druckabbaus während der Traktionsregelung wird ein minimaler Druckabbaugradient durch die zweite Größe vorgegeben, wobei eine große Laufstabilität des Motors einen flachen Druckabbau zuläßt, eine kleine Laufstabilität dagegen einen steileren Druckabbau erzwingt.

3. Verfahren zur motorbelastungsadaptiven Regelung Das Verfahren nach der Erfindung sorgt auch bei sehr modera- ter Fahrweise dafur, daß ein mittleres, vom Motor zu bewäl- tigendes Druckniveau in die Bremskreise der zum Durchdrehen neigenden Räder eingespeist wird, so daß eine Traktionskon- trolle entsteht, die nicht nur die Raddschlupfsituation son- dern auch die Motorsituation in Form eines optimalen Kompro- misses berücksichtigt. Für den Fahrer stellt sich diese Re- gelung so homogen dar, daß ein Spielen mit dem Gaspedal'in schwierigen Situationen moglich ist, wodurch sich das Fahr- zeug beispielsweise an einem steilen unebenen Hang "ausbalancieren"läßt.

Diese Maßnahme låßt sich auf beliebige Antriebsarten anwen- den. Auch bei einem Automatikgetriebe, das üblicherweise selbst ein Abwürgen des Motors verhindert, wird mit dem ge- nannten Verfahren eine deutliche Verbesserung des Regelungs- komforts und der-funktion erzielt.

Das Verfahren beruht auf dem Gedanken, im Falle eines Durch- drehens eines Rades nicht nur den Traktionsschlupf als Re- gelgröße zu betrachten, sondern den zyklischen Druckauf-und -abbau an einem Rad permanent an die Motorsituation anzupas- sen.

Neigt ein Rad also bei geringer Gaspedalstellung bereits zum Durchdrehen, so darf zunächst nur ein verzögerter und fla- cher Druckaufbau durchgeführt werden. Wenn die Motordrehzahl durch diesen Druckaufbau reduziert wird, kann auch dann schon ein Druckstopp oder sogar-abbau erfolgen, wenn das Rad weiterhin Durchdrehtendenzen zeigt und die Motordrehzahl noch keine Schwelle unterschritten hat, die als kritische Abwürgedrehzahl'für den jeweiligen Motortyp gilt.

Zeigt der Motor hingegen wieder eine Stabilisierung in Form einer steigenden Drehzahl an, so kann eine erneute Belastung durch Druckaufbau erfolgen. Dieser orientiert sich aber nicht am Grad des Raddruckdrehens, also am Radschlupf, son- dern an der Stabilität'des Motors. Nur wenn der Motor mit hoher Drehzahl betrieben wird, geht die Traktionskontrolle in eine reine Radschlupfregelung über.

Diese Art der Regelung hat den Vorteil, daß der Motor von vornherein nur so stark belastet wird, daß voraussichtlich keine Instabilitätsneigung auftritt ; Damit wird der Aufbau von hohen Druckspitzen vermieden, die ohnehin immer sehr schnell wieder abgebaut werden müßten, um ein Destabilisie- ren des Motors zu verhindern. Regelungszustand und Grad der Druckmodulation werden dazu in Abhängigkeit einer definierten Motor-Stabilitätsreserve ge- bildet. Diese wird wiederum aus der Differenz der aktuellen Motordrehzahl und einer Instabilitätsschwelle gebildet.

Bei kleiner Stabilitätsreserve wird frühzeitig auf den Rege- lungszustand Druckhalten'oder sogar Druckabbau'umge- schaltet.

Der Regelungszustand Druckaufbau'darf hingegen nur dann aktiviert werden, wenn die Stabilitätsreserve einen hohen Schwellwert überschritten hat.

Im Regelungszustand Druckaufbau'wird der Druckaufbaugra- dient als Funktion der Stabilitätsreserve berechnet, indem bei kleinerer Reserve der Druck mit einem geringeren Gra- dienten aufgebaut wird.

Im Regelungszustand Druckabbau'wird der Druckabbaugradient ebenfalls als Funktion der Stabilitätsreserve berechnet, in- dem bei kleinerer Reserve der Druck mit einem größeren Gra- dienten abgebaut wird.

Wenn der Wert der Stabilitätsreserve 0 beträgt, erfolgt ein Druckabbau mit dem hydraulisch möglichen Maximalgradienten.

4. Detaillierte Beschreibung des Verfahrens Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 im Diagramm den Rad-und Fahrzeugeschwindigkeits- verlauf, die Motordrehzahl und den Bremsdruckver- lauf bei einer bekannten BTCS-Regelung Figur 2 ein Zustandsgraph einer BTCS-Regelung nach der Er- findung Figur 3 im Diagramm den Rad-und Fahrzeuggeschwindigkeits- verlauf, die Iststabilitåtsschwelle, die Laufstabi- lität des Motors und den Bremsdruckverlauf nach der Erfindung Figur 4 eine Schaltung zum Ermitteln der Laufstabilität des Motors Figur 5 eine Schaltung zum Regeln des Antriebsschlupfes nach der Erfindung Figur 6 eine Schaltung zum Ermitteln eines gepulsten Schaltsignales nach der Erfindung Um eine motorbelastungsadaptive Regelung durchführen zu kön- nen, ist eine erweiterte Signalbildung erforderlich.

Insbesondere wird ein Signal gebildet, das die Bedeutung ei- ner die Laufstabilität des Motors repräsentierende Größe oder einer Motorstabilitåtsreserve'hat : ENGINESTABILITYRESERVE = Kl * (FILTEREDENGINESPEED- ENGINE STALLING THR) (1) Die Große dieses Signals ist ein Maß dafur, wie stark der Motor durch Radbremseneingriffe belastet werden darf.

Dazu wird zuerst die gefilterte Motordrehzahl FILTERED ENGINE SPEED berechnet, indem die über einen fahr- zeuginternen Bus (beispielsweise CAN-Bus) eingelesene Motor- drehzahl ENGINE SPEED einer einfachen Filterung mit einem Filter erster oder n-ter Ordnung unterzogen wird. Dies ist notwendig, um mögliche Signalsprünge zu glätten, die durch das asynchrone Entsenden und Empfangen der Busdaten üblich sind.

Ein primitives digitales Filter läßt sich beispielsweise durch folgende Formel fur ein proportionales Verzogerungs- glied erster Ordnung (PTl-Glied) realisieren : FILTEREDENGINESPEED = FILTEREDENGINESPEED + n * (ENGINESPEED-FILTEREDENGINESPEED) (2) mit n = 2,3,4...

Wenn diese Berechnung in jeder Regelschleife ausgeführt wird und die Durchlaufzeit der Regelschleife (Loop Time) T be- trägt, dann ergibt sich eine Filterzeitkonstante von Tfilt = n*T (3) Entscheidend ist das Signal ENGINESTALLINGTHR, das eine dynamische Instabilitätsschwelle für den jeweiligen Motor darstellt. Das Signal wird gebildet durch Uberlagerung (Subtraktion) eines fahrzeugabhängigen Basiswertes BASE THR und eines Anteils, der die Dynamik der Motordrehzahl berück- sichtigt : ENGINESTALLINGTHR = BASE THR-K2 * FILTERED ENGINE SPEED GRADIENT (4) Dabei kann das Signal BASETHR aus einer Konstante und ggf. einem weiteren Term gebildet werden, der von der Fahrzeugge- schwindigkeit abhangt : BASE THR = Enginedependentvalue + f (VEHICLEREFERENCEVELOCITY) (5) Damit kann die Tatsache berücksichtigt werden, daß mit höhe- rer Fahrzeuggeschwindigkeit eine verringerte Gefahr des Mo- torabwurgens besteht.

Das Signal FILTEREDENGINESPEEDGRADIENT stellt das dynami- sche Verhalten des Motors dar und wird aus der Differenz der Motordrehzahlen zweier aufeinander folgender Regelungszyklen berechnet : FILTEREDENGINESPEEDGRADIENT = FILTEREDENGINESPEED (t)-FILTEREDENGINESPEED (t-T) (6) Das bedeutet, daß das Signal FILTEREDENGINESPEEDGRADIENT negativ wird, wenn die Motordrehzahl abnimmt. Bei Zunahme der Drehzahl wird der Gradient positiv.

Durch den Term K2 * FILTERED ENGINE SPEED GRADIENT'wird der Instabilitåts-Schwellwert ENGINESTALLINGTHR dann an- gehoben, wenn die Motordrehzahl abnimmt. Umgekehrt erfolgt eine Absenkung des Schwellwerts im Falle einer ansteigenden Motordrehzahl.

Damit wird das dynamische Verhalten des Motors bei der Be- rechnung der Stabilitätsreserve ENGINESTABILITYRESERVE berücksichtigt. Die Reserve prinzipiell größer, wenn die Drehzahl hoch liegt bzw. eine Zunahme aufweist. Umgekehrt hat ein Motor dann eine kleine Stabilitätsreserve, wenn die Drehzahl niedrig liegt bzw. abnimmt.

Das Signal ENGINESTABILITYRESERVE wird nun dazu verwendet, die gesamte Druckmodulation der Traktionsregelung zu beein- flussen, indem einerseits die Bestimmung des Regelzustands (Druckaufbau,-halten,-abbau) und zum anderen auch das Maß einer Druckmodulation (Stårke eines Drucksprungs bzw. Pau- senzeit zwischen zwei Drucksprüngen) durch den Wert des Si- gnals beeinflußt wird.

4.1 Bestimmung des Regelungszustands an einem Rad Um die Regelung und die Leistungsabgabe des Motors möglichst homogen zu gestalten, wird der Regelungszustand an einem durchdrehenden Rad nicht nur vom Radschlupf abhängig gemacht sondern auch von der Motorstabilitätsreserve.

Dazu zeigt Fig. 2 ein gegenüber einer konventionellen Trak- tionskontrolle erweitertes Zustandsübergangsdiagramm. Nach der hier gezeigten deutlich vereinfachten BTCS- Basisstrategie existieren außer dem inaktiven Zustand 100 nur zwei weitere Regelungszustände, nämlich Druckaufbau' 101 und Druckabbau'102. Denkbar wären weitere Regelungszu- stände, wie beispielsweise Druckhalten'oder eine differen- ziertere Lösung mit den Zustanden Druckhalten im Aufbau' und Druckhalten im Abbau'. Hier wird aus Gründen der Über- sichtlichkeit das vereinfachte Konzept gemäß Fig. 2 zugrun- degelegt, zumal ein Druckhaltezustand auch durch gepulsten Druckauf-und-abbau mit sehr langen Pausenzeiten realisiert werden kann. Generell ist das hier vorgestellte Verfahren der motoradaptiven BTCS-Regelung aber auch auf Konzepte mit beliebigen weiteren Regelungszuständen übertragbar.

Um fur ein durchdrehendes Rad in den Regelungszustand Druckaufbau'101 zu kommen, also einen der Funktionsüber- gänge 104 oder 108 zu vollziehen, wird im konventionellen Traktionssystem üblicherweise das Uberschreiten einer oberen Schlupf-oder Geschwindigkeitsschwelle an dem betreffenden Rad gefordert. Die Schwelle kann aus einer Vielzahl von Ein- gangssignalen gebildet werden, was als Stand der Technik an- gesehen werden kann und daher hier nicht weiter behandelt wird.

Das hier vorgestellte Verfahren sieht vor, einen der Über- gänge 104 oder 108 (je nach vorherigem Zustand) nur dann zu tolerieren, wenn zusätzlich zu der geforderten Schlupfbedin- gung auch eine hinreichende Motorstabilitätsreserve (ESR = ENGINESTABILITYRESERVE) vorliegt. Aus diesem Grund werden beide Bedingungen im Diagramm in Fig. 2 mit einer logischen UND-Verknüpfung versehen.

Um im Zustand Druckaufbau'101 zu bleiben (Funktionsübergang 105), genügt nach dem einfachen Konzept von Fig. 2 das Überschreiten von unteren Schwellen. Diese Hysterese ist wichtig, um kein permanentes Hin-und Her- schalten zwischen den Zuständen zu provozieren.

Um in den Zustand Druckabbau'zu gelangen, also den Funkti- onsübergang 106 zu vollziehen, fordert das konventionelle System die Unterschreitung einer unteren Schlupfschwelle.

Das hier vorgestellte Verfahren sieht vor, den Übergang be- reits dann durchzuführen, wenn die Motorstabilitätsreserve eine untere Stabilitätsschwelle unterschreitet. Aus diesem Grund werden beide Bedingungen im Diagramm in Fig. 2 mit ei- ner logischen ODER-Verknupfung versehen.

Der Zustand Druckabbau'bleibt so lange erhalten (Funktionsübergang 107), wie der Radschlupf unter der oberen Schlupfschwelle oder die Stabilitätsreserve unter der oberen Stabilitatsschwelle bleibt und der Druck in dem betroffenen Raddruckkreis noch nicht auf 0 reduziert wurde, was über ein einfaches Druckmodell geschätzt werden kann.

Bei Erreichen eines Modelldrucks von 0 bar wird das BTCS an dem Rad wieder inaktiv (Funktionsübergang 109), wenn weiter- hin Radschlupf oder Stabilitätsreserve unter ihren oberen Schwellen liegen, und das System vollzieht anschließend den Funktionsübergang 103, bis wieder die Bedingung für den Ubergang 104 erfüllt ist.

4.2 Berechnung der Druckaufbau-und-abbaugradienten In einem hydraulischen System, das auf der Basis von Magnet- Schaltventilen arbeitet, kann der Gradient eines Druckauf- oder-abbaus dadurch variiert werden, daß sog. Normpulse zum Druckauf-und-abbau geschaltet werden, die durch eine un- terschiedliche Anzahl von Pausenzyklen unterbrochen werden.

Durch dieses Puls-Pausenverhältnis lassen sich beliebige' Gradienten erzielen, wobei der hydraulisch maximal mögliche Gradient dann aktiviert wird, wenn die Pausenzeit 0 gewählt wird.

Ein Normpuls kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß man einen Druckauf-oder-abbau für einen kompletten Re- gelungszyklus durchführt. Dies führt allerdings zu nicht konstanten Druckstufen. Eine bessere Möglichkeit besteht da- her darin, aber ein mitgeführtes Druckmodell den aktuellen Arbeitspunkt auf der Volumen-Druck-Kennlinie des Radbrems- kreises zu bestimmen und dann die Dauer der Ventilansteue- rung so zu berechnen, daß sich unabhängig vom jeweiligen Ar- beitspunkt ein konstanter Drucksprung von beispielsweise 2 oder 3 bar einstellt.

Unabhangig davon sieht das hier vorgestellte Verfahren vor, im Falle eines Druckaufbaus zu kontrollieren, ob die Pausen- zeit zwischen den Druckaufbaupulsen von der konventionellen Logik zu kurz berechnet wurde, was zu einem zu steilen Druckaufbaugradienten bezüglich der Motorstabilitätsreserve fuhren wurde.

Daher erfolgt ein direkter Vergleich des im konventionellen Regler anhand des Radverhaltens berechneten Signals PAUSE-TIME mit einem Wert, der umgekehrt proportional zur Stabilitatsreserve berechnet wird : falls PAUSE TIME < K3/ENGINE STABILITY RESERVE daraus folgt : PAUSE TIME = K3/ENGINESTABILITYRESERVE (7) (Druckaufbau) Dabei ist K3 eine Konstante, die von der Charakteristik der Bremse und der Höhe der Druckstufen abhängt.

Falls die Pausenzeit also zu kurz im Hinblick auf die Stabi- litätsreserve berechnet wurde, so erfolgt eine Anhebung auf den Grenzwert K3/ENGINESTABILITYRESERVE, was zu einem flacheren Druckaufbaugradienten und einer geringeren Motor- belastung führt.

Das hier vorgestellte Verfahren sieht weiterhin vor, im Fal- le eines Druckabbaus zu kontrollieren, ob die Pausenzeit zwischen den Druckabbaupulsen von der konventionellen Logik zu lang berechnet wurde, was zu einem zu langen Druckhalten bzw. einem zu flachen Druckabbaugradienten bezüglich der Mo- torstabilitätsreserve führen würde.

Daher erfolgt ein direkter Vergleich des Signals PAUSETIME mit einem Wert, der proportional zur Stabilitätsreserve be- rechnet wird : falls PAUSE TIME > K4 * ENGINESTABILITYRESERVE daraus folgt : PAUSE TIME = K4 * ENGINESTABILITYRESERVE (8) (Druckabbau) Dabei ist K4 ebenfalls eine Konstante, die von der Charak- teristik der Bremse und der Höhe der Druckstufen abhängt.

Falls die Pausenzeit also zu lang im Hinblick auf die Stabi- litätsreserve berechnet wurde, so erfolgt eine Reduzierung auf den Grenzwert K4 * ENGINESTABILITYRESERVE, was zu ei- nem steileren Druckabbaugradienten und einer geringeren Mo- torbelastung führt.

Fig. 3 zeigt das durch die Summe der Maßnahmen erzielte Druckprofil als Vergleich zum konventionellen Systemverhal- ten in Fig. l.

Die Geschwindigkeit des durchdrehenden Rades wird durch das Signal 20 dargestellt, Signal 21 ist die (geschätzte) Fahr- zeuggeschwindigkeit, und die Signale 25 und 26 zeigen eine obere und eine untere Geschwindigkeitsschwelle zur Bewertung des Radverhaltens. Beide Schwellen sind hier beispielhaft als äquidistante Geschwindigkeiten zur (geschätzten) Fahr- zeuggeschwindigkeit berechnet (analog zum Verlauf in Fig.

1).

Das Signal 22 zeigt die Motordrehzahl und Signal 23 den dy- namischen Schwellwert ENGINE-STALLING-THR. Das Signal 27 stellt die aus den Signalen 22 und 23 berechnete ENGINESTABILITYRESERVE dar. Die Signale 28 und 29 zeigen eine obere und untere Schwelle für die Stabilitätsreserve.

Das Signal 24 reprasentiert den Druck des geregelten Rades.

Zum Zeitpunkt T6 überschreitet die Radgeschwindigkeit die obere Schwelle 25. Da eine hinreichende Motorstabilität vor- liegt (Signal 27 liegt über der oberen Schwelle 28) darf der Regelungszustand'Druckaufbau'aktiviert werden. Da die Sta- bilitätsreserve 27 aber gering ist, erfolgt ein recht mode- rater Druckaufbau.

Zum Zeitpunkt T7 sinkt die Stabilitätsreserve 27 aufgrund der Motorbelastung unter die untere Schwelle 29, so daß auf Druckabbau'umgeschaltet wird, obwohl die Radgeschwindig- keit 20 noch deutlich über beiden Schwellen 25 und 26 liegt, das Rad also eindeutig zum Durchdrehen neigt. Der Druckabbau erfolgt aber nicht ungepulst, da die Stabilitatsreserve noch größer 0 ist, also noch keine direkte Motorinstabilität vor- liegt.

Zum Zeitpunkt T8 ist die Stabilitätsreserve 27 wieder über die obere Schwelle 28 angestiegen, so daß ein erneuter Druckaufbau aktiviert wird, der ein weiteres Durchdrehen des Rades verhindert. Durch die zuvor höhere Radgeschwindigkeit konnte der Motor ebenfalls mit höherer Drehzahl drehen und ist damit in der Folgezeit besser belastbar.

Ab dem Zeitpunkt T9 liegt eine so hohe Stabilität vor, daß sich die Regelung wieder mehr am Radverhalten orientiert.

Der Druckabbau zum Zeitpunkt T10 ist allein eine Folge des verringerten Radschlupfes.

Im Vergleich zur konventionellen Regelung ergibt sich das deutlich flachere Druckprofil 24 mit moderateren Druckabbau- und-aufbaugradienten. Die Schwankung der Motordrehzahl ist viel geringer, da die Belastung des Motors homogener ver- läuft.

Durch die permanente Anpassung der Regelung an das Motorver- halten wird vermieden, daß die Motordrehzahl unter die In- stabilitatsschwelle ENGINE STALLING THR fällt.

Daraus resultiert auch eine homogenere Leistungs-und Momen- tenabgabe des Motors und eine höhere mittlere Drehzahl sowie ein höheres mittleres Motormoment.

Insgesamt führt diese Art der Regelung auch zu einem verbes- serten Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs.

5. Realisierungsbeispiel Die Figuren 4,5 und 6 zeigen ein Realisierungsbeispiel.

In Figur 4 ist eine Vorrichtung dargestellt, die aus den Eingangsgroßen VEHICLEREFERENCEVELOCITY auf der Leitung 220, also der geschatzten Fahrzeuggeschwindigkeit, und ENGINE-SPEED auf der Leitung 221, also der beispielsweise tuber einen CAN-Bus eingelesenen Motordrehzahl, das Aus- gangssignal ENGINESTABILITYRESERVE auf der Ausgabeleitung 233 erzeugt, das die jeweilige Motorstabilitätsreserve re- prasentiert.

Die Schaltungskomponenten 200 und 201 berechnen einen fahr- zeuggeschwindigkeitsabhängigen Basiswert BASE THR (Signal 224) gemäß Gleichung (5), indem auf eine fahrzeugspezifische Konstante Enginedependentvalue (Signal 222) das Signal 223 aufaddiert wird, das eine Funktion der Fahrzeuggeschwindig- keit darstellt. Diese Funktion kann im einfachsten Fall eine Multiplikation mit einem konstanten Faktor sein.

Als praktisches Beispiel wird hier angenommen, daß der Ba- siswert im Fahrzeugstillstand 1000 Upm betragen und eine Ge- schwindigkeitszunahme um 10km/h die Drehzahlschwelle um 100 Upm anheben soll.

Daraus ergibt sich für den BASETHR : BASETHR = 1000 Upm + 10 Upm/km/h * VEHICLEREFERENCEVELOCITY Die Konstante Enginedependentvalue wäre dann 1000 Upm, und die Funktionskomponente 200 ergebe sich als Multiplikator mit dem Faktor 10 Upm/km/h.

Die Komponenten 202,203,204 und 205 dienen der Berechnung einer gefilterten Motordrehzahl FILTEREDENGINESPEED auf Signalleitung 225 gemäß Gleichung (2).

Die Speicherzelle 205 übernimmt dazu mit der jeweils positi- ven Flanke des Regelungszyklustaktes f-T auf der Leitung 234 den Wert auf Leitung 225 und schaltet ihn nach Leitung 226 durch. Dieser Wert wird von der aktuellen Motordrehzahl auf Eingangsleitung 221 mit Hilfe der Komponente 202 subtra- hiert, diese Differenz (Signal 227) mittels der Komponente 203 mit einem Faktor n multipliziert und das Ergebnis (Signal 228) durch die Komponente 204 zu dem in 205 auf Lei- tung 226 gespeicherten alten Wert der FILTEREDENGINESPEED addiert. Dadurch ergibt sich gemäß Gleichung (2) der neue Wert der FILTEREDENGINESPEED auf Leitung 225, der zu Be- ginn des nächsten Regelungszyklus'in den Speicher 205 über- nommen und wieder als dann alter Wert auf die Ausgangslei- tung 226 geschaltet wird.

Mit Hilfe der Komponente 206 wird die alte FILTEREDENGINESPEED auf Leitung 226 von dem aktuellen Wert auf Leitung 225 subtrahiert und so der Gradient FILTEREDENGINESPEEDGRAD auf Leitung 229 erzeugt. Gemäß Gleichung (4) wird dieses Signal mittels der Komponente 207 mit einem konstanten Faktor K2 multipliziert und das Ergeb- nis auf Leitung 230 mit Hilfe der Komponente 208 vom Signal BASETHR auf Leitung 224 subtrahiert.

Damit ergibt sich auf Leitung 231 das Signal ENGINESTALLINGTHR, das die gewünschte dynamische Motor- drehzahl-Schwelle repråsentiert, die als unterste stabile Motordrehzahl angesehen wird. Der Wert für K2 hängt vom Mo- tortyp ab und kann im Bereich zwischen 0,1 s und 0,5 s lie- gen.

Ein beispielhafter Wert für die Konstante K2 könnte 0.2s sein. Das bedeutet, daß bei einer Abnahme der Motordrehzahl um 1000Upm in einer Sekunde, also bei einem Gradienten von -1000Upm/s eine Anhebung des ENGINESTALLINGTHR um 200Upm erfolgt.

Die Komponente 209 bildet die Differenz zwischen der tat- sachlichen gefilterten Motordrehzahl FILTERED ENGINE SPEED auf Leitung 225 und dem Signal ENGINE STALLING THR. Dieses Signal auf Leitung 232 wird gemäß Gleichung (1) noch mit ei- nem Faktor Kl (Komponente 210) multipliziert, um das Signal ENGINESTABILITYRESERVE auf Ausgangsleitung 233 zu bilden, das die noch vorhandene Restbelastbarkeit des Motors reprä- sentiert.

In Fig. 5 ist eine beispielhafte Vorrichtung dargestellt, die anhand der berechneten Motorstabilitätsreserve ENGINESTABILITYRESERVE auf der Eingangsleitung 254 die Zu- standsubergänge an einem Rad des Fahrzeugs gemäß Fig. 2 be- einflußt.

Dazu werden die vom Standard-BTCS ermittelten Zustände an dem Radkreis zunächst tuber die 3-Bit-Leitung 250 eingelesen.

Wenn ein Zustand (z. B. Pressureincrease) erfüllt ist, ist die entsprechende Bit-Leitung (in diesem Fall 252) auf lo- gisch 1', ansonsten auf 0'gesetzt. Mit Hilfe der Informa- tion auf den drei Leitungen 251,252 und 253 ist daher ein- deutig ein aktueller BTCS-Zustand festgelegt, wobei hier vereinfachend davon ausgegangen wird, daß es nach Fig. 2 nur die drei Zustände Regelung inaktiv', Druckaufbau'und Druckabbau'gibt.

Die Komponente 240 vergleicht die ENGINESTABILITYRESERVE mit einem oberen Schwellwert Upperstabilitythreshold. Wenn die Stabilitatsreserve unter der Schwelle liegt, wird die Leitung 257 auf logisch 1'geschaltet, ansonsten auf 0.

Wenn die Leitung 257 auf 1'liegt, die Stabilitätsreserve also relativ gering ist, wird mit Hilfe des logischen UND- Gatters der Komponente 242 eine logische 1'auf die Leitung 259 geschaltet.

Dieses Signal'Keep btcs inactive'gibt an den Standard-BTCS die Meldung, daß BTCS inaktiv bleiben soll, unabhängig vom Verhalten des betreffenden Rades, da eine BTCS-Aktivierung zu einer sofortigen Uberbelastung des Motors und einem sinn- losen und unkomfortablen Eingriff führen könnte, der bezüg- lich der Traktionsverbesserung wirkungslos wäre.

Wenn die Leitung 257 aber auf logisch 0'liegt, also eine ausreichende Motorstabilitätsreserve vorliegt, wird der Aus- gang 260 über die logische Eingangsnegation der Komponente 245 auf logisch 1'gezogen, falls auch das Signal 'BTCSinactive'auf Leitung 251 auf logisch 1'liegt.

Dieses Signal'Allowtransitiontopressureincreasezeigt dem Standard-BTCS an, daß ein Übergang vom inaktiven BTCS- Zustand in den Druckaufbau an dem betreffenden Rad möglich ist, wenn das Radverhalten den Druckaufbau erforderlich macht.

Weiterhin wird über die logische UND-Verknüpfung der Kompo- nente 244 das Ausgangssignal 263 dann auf logisch 1'ge- legt, wenn die Leitung 257 auf 1'liegt (Reserve klein) und sich der Standard-BTCS-Regler an dem betreffenden Rad im Zu- stand Druckabbau'befindet, die Leitung 253 also auf 1' liegt.

Durch das Signal'Inhibittransitiontopressureincrease' auf Leitung 263 wird dem Standard-BTCS-Regler angezeigt, daß er im Zustand Druckabbau'bleiben soll, auch wenn das Radverhalten einen Druckaufbau erforderlich machen würde, da für einen weiteren Aufbau kein Motormoment verfügbar ist.

Sollte das Moment aber ausreichen, also eine 0'auf Leitung 263 liegen, so erzeugt die logische Eingangsnegation der Komponente 247 eine logische 1'auf der Leitung 264, falls auch das Signal Pressure decrease'auf Leitung 253 auf 1' liegt. Dann wird mit dem auf 1'gesetzten Signal 'Allowtransitiontopressureincrease'anzeigt, daß ein Ubergang von Druckab-auf Druckaufbau möglich ist, wenn das Standard-BTCS ein entsprechendes Radverhalten erkannt hat.

Weiterhin wird das Signal ENGINESTABILITYRESERVE auf Lei- tung 254 mit Hilfe der Komponente 241 mit dem festen unteren Schwellwert'Lowerstabilitythreshold'auf Leitung 256 ver- glichen.

Wenn die Reserve größer als die Schwelle oder zumindest gleich groß ist, wird die Leitung 258 auf logisch 1'ge- setzt, ansonsten auf 0'.

Wenn sich der Standard-BTCS-Regler im Zustand 'Pressureincrease'befindet (Leitung 252 liegt auf logisch 1') wird über die logische UND-Verknüpfung der Komponente 243 auch eine 1'auf die Leitung 261 geschaltet.

Das Signal'Allowpressureincrease'zeigt dem Standard-BTCS an, daß ein Verbleiben in der Druckaufbauphase aufgrund der Motorstabilität möglich ist.

Sollte ENGINESTABILITYRESERVE aber unter dem unteren Schwellwert liegen, ergibt sich eine logische 0'auf Lei- tung 258 und damit auch auf Leitung 261. In diesem Fall wird über die logische Eingangsnegation der Komponente 246 eine 1'auf die Leitung 262 gelegt, falls auch das Signal Pressure_increase'auf Leitung 252 auf 1'liegt.

Damit zeigt das gesetzte Signal 'Switchtopressuredecrease'dem Standard-BTCS-Regler an, daß ein Phasenübergang von Druckauf-auf-abbau unbedingt erforderlich ist, um den Motor nicht zu überlasten.

Fig. 6 stellt ein Realisierungsbeispiel für die Vorrichtung dar, die gemäß Gleichungen (7) und (8) aus der Motorstabili- tätsreserve ENGINESTABILITYRESERVE korrigierte Pausenzei- ten für das Standard-BTCS an einem Rad berechnet. Eine der- artige Vorrichtung muß für alle angetriebenen Räder des Fahrzeugs vorgesehen werden, für die eine BTCS-Kontrolle konzipiert ist.

Prinzipiell gilt, daß im Falle eines Druckaufbaus an einem BTCS-geregelten Rad ein kleinerer Druckgradient vorgeschrie- ben wird, wenn die Motorstabilitatsreserve gering ist.

Im Falle eines Druckabbaus an einem Rad kann die Vorrichtung in Fig. 6 eine verkürzte Pausenzeit also einen größeren Druckabbaugradienten vorgeben, wenn die Reserve klein ist.

Mit Hilfe der Komponente 272 wird zunächst das Maximum aus dem Wert 1 auf der Leitung 282 und der vorhandenen Stabili- tätsreserve ENGINESTABILITYRESERVE auf der Leitung 280 ge- bildet und auf die Leitung 283 geschaltet. Durch diesen Wert wird die Konstante auf Leitung 284 mit Hilfe der Komponente 270 dividiert. Auf Leitung 286 erscheint damit eine Druck- aufbau-Pausenzeit, die die Vorrichtung allein aufgrund der Motorstabilitätsreserve als Minimum toleriert. Deshalb er- folgt mittels der Komponente 273 eine Maximumsbildung zwi- schen diesem Wert und der Pausenzeit PAUSE TIME, die der BTCS-Regler für das Rad allein anhand des Radverhaltens be- rechnet hat. Wenn sich das BTCS an diesem Rad tatsächlich in einer Druckaufbauphase befindet, das Bit Pressure increase' auf der Bitleitung 292 des Rad-Regelungstatus'der Eingangs- leitung 290 also auf logisch 1'liegt, wird der Schalter 275 geschlossen und der Wert von Leitung 288 tatsächlich auf die Ausgangsleitung 294 gelegt, so daß die vorgeschriebene Druckaufbau-Pausen als Signal'CORRECTEDPAUSETIME'zum Standard-BTCS zurückgeführt wird.

Parallel zu der beschriebenen Berechnung bilden die Kompo- nenten 271 und 274 eine geeignete Pausenzeit im Falle des Druckabbaus an dem betreffenden Rad.

Zuerst multipliziert die Komponente 271 die Konstante K4 auf der Leitung 285 mit der Motorstabilitätsreserve ENGINESTABILITYRESERVE auf Leitung 280.

Das Ergebnis auf der Leitung 287 stellt die maximale Druck- abbau-Pausenzeit dar, die die Vorrichtung aufgrund der Mo- torsituation toleriert. Über die Komponente 274 wird das Mi- nimum dieses Wertes und der vom Standard-BTCS berechneten Pausenzeit PAUSETIME auf Leitung 281 gebildet. Dieser Mini- mumwert stellt die endgültige Pausenzeit fur den Druckabbau an dem betreffenden Rad dar und wird über den Schalter 276 dann auf die Ausgangsleitung 294 geschaltet, wenn sich das betreffende Rad tatsächlich in der Druckabbauphase befindet, das Signal Pressure decrease'auf der Statusleitung 293 al- so logisch 1'ist.

Wenn sich das Rad nicht in einer aktiven BTCS-Regelung be- findet, liegt das Statussignal Btcs inactive'auf Leitung 291 auf 1'und die Signale auf den Leitungen 292 und 293 beide auf 0'. In diesem Fall bleiben beide Schalter 275 und 276 geöffnet und die Vorrichtung gibt keine korrigierte Pau- senzeit an das Standard-BTCS weiter.

Um die Konstanten K3 und K4 zu dimensionieren, wird hier ei- ne beispielhafte Rechnung durchgeführt : Gemaß Fig. 3 wird der Gradient eines Druckauf-oder-abbaus durch die Pausenzeit zwischen zwei Druckpulsen und die Stär- ke der Druckpulse selbst festgelegt.

Unter der Annahme, daß mittels einer geeigneten Druckmodell- bildung der Bremse ein Aufschalten genormter Pulse möglich ist, berechnet sich der Gradient zu Druckgradient = Normdruckpuls/PAUSETIME Die ENGINESTABILITYRESERVE beinhaltet einen Wert, der ge- mäß Gleichung (1) aus einer Drehzahldifferenz multipliziert mit einem konstanten Faktor Kl gebildet wird. Wenn dieser Faktor beispielsweise den Wert 1/Upm hätte, so würde die ENGINESTABILITYRESERVE den Wert 100 annehmen, wenn die Drehzahldifferenz in Gleichung (1) den Wert 100Upm hat.

Wenn die Konstante K3 nun beispielsweise den Wert 25s hutte, wurde bei einer Stabilitatsreserve von 100 eine Pausenzeit von 0.25 Sekunden berechnet. Bei einem Normpuls von 2bar, ergebe sich ein maximal tolerierter Druckgradient von 8bar/s.

Im Falle einer Stabilitätsreserve von 1000 ergäben sich 80bar/s.

Beim Druckabbau ist die Konstante K4 relevant.

Wenn K4 beispielsweise einen Wert von 0.0001s hätte, würde im Falle einer Stabilitätsreserve von 100 eine minimale Pau- senzeit von 10 Millisekunden erlaubt. das ergebe mit dem Normpuls von 2bar einen Druckabbaugradienten von 200bar/s.

Bei einer Reserve von 1000 wurde die Pausenzeit O. ls betra- gen und der Druckabbaugradient 20bar/s.