Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Regeln der Fahrdynamik eines Fahrzeugs, beinhaltend wenigstens ei- nen Aktuator zum Steuern einer das Drehmoment an ein Rad des Fahrzeugs übertragenden Kupplung und/oder wenigstens einen Aktuator zum Steuern eines Drehmoments auf Räder des Fahrzeugs verteilenden Differenzials.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, elektronisch an- steuerbare Elemente in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs einzubringen, um die Antriebskraft gezielt auf einzelne Rä- der zu verteilen. Bekannte Möglichkeiten zur Steuerung ei- nes auf ein Rad übertragenes Drehmoment reichen von einer Steuerung sperr- barer Differenziale an einer angetriebenen Achse des Fahr- zeugs bis hin zu einer radindividuellen Drehmomentvertei- lung bei allradgetriebenen Fahrzeugen.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vor- richtung gehen beispielsweise aus der deutschen Offenle- gungsschrift DE 198 00 327 A1 hervor. Diese betrifft ein Antriebskraft-Steuersystem in einem vierradgetriebenen Fahrzeug, bei dem das maximal auf ein linkes und rechtes Rad durch eine linke und rechte Kupplung übertragene Dreh- moment mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ge- stellt wird. Zudem ist ein hinteres Differenzial in der La- ge, eine Differenz zwischen Eingriffskräften der linken und rechten Kupplung zu erzeugen, um die Lenkcharakteristik des Fahrzeugs zu steuern und insbesondere eine Über-oder Un- tersteuertendenz des Fahrzeugs zu beseitigen. Diese wird anhand eines Vergleichs einer berechneten Bezugsgierrate mit einer erfassten momentanen Gierrate des Fahrzeugs er- kannt.

Die internationale Patentanmeldung WO 02/09965A1 offenbart ein weiteres gattungsgemäßes Verfahren und eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung, bei denen Drehgeschwindigkeiten einzelner Räder durch den Fahrer eingeleiteten Fahrmanövern angepasst werden, die anhand von durch Sensoren erfassten

Werte von Fahrzustandsgrößen erkannt werden. Zur Steuerung der Drehgeschwindigkeiten werden Differenziale verwendet.

Durch Eingriffe in den Antriebsstrang, wie sie beispiels- weise bei den genannten Verfahren und Vorrichtungen vorge- nommen werden, wird das Fahrzeugfolgeverhalten in vielen Fahrsituationen erheblich verbessert. Insbesondere eine Verringerung einer Neigung zum Untersteuern, wie sie durch eine gezielte Verteilung vom Drehmoment auf einzelne Räder erreicht werden kann, führt zu direkteren Fahrzeugreaktio- nen und damit zu einer erhöhten Sicherheit, insbesondere bei Ausweichmanövern, sowie zu einer Erhöhung des von dem Fahrer empfundenen Fahrspaßes.

Die bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass physikalische Grenzen eines stabilen Fahrverhaltens nicht oder nur unzureichend berücksichtigt werden und die Re- geleingriffe den Fahrer im fahrdynamischen Grenzbereich nicht oder nur unzureichend unterstützen. Ein in sicher- heitskritischen Fahrzuständen in die Fahrdynamikregelung eingreifendes ESP-System zur Durchführung eines elektroni- schen Stabilitätsprogramms (ESP) wirdfür den Fahrer oft unvermutet und unkomfortabel aktiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun- de, eine sichere und zuverlässige Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs anhand von Eingriffen in den Antriebsstrang zu gewährleisten. und dabei insbesondere physikalische Gren- zen zu berücksichtigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch lgelöst.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zudem durch eine Vor- richtung nach dem Patentanspruch8 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 1 bis 7.

Die Erfindung sieht dabei insbesondere vor, dass ein Ver- fahren zum Regeln der Fahrdynamik eines Fahrzeugs, bei dem wenigstens ein Rad des Fahrzeugs aufgrund einer Steuerung einer das Drehmoment an das Rad übertragenden Kupplung und/oder aufgrund einer Steuerung eines Drehmoments auf das Rad und wenigstens ein weiteres Rad verteilenden Differen- zials mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, so durchge- führt wird, dass ein Wert des Drehmoments in Abhängigkeit eines ersten und eines zweiten Wertes eines Giermoments be- stimmt wird, wobei der erste Wert des Giermoments in Form eines einen Sollwert einer Gierrate erzeugenden Wertes des Giermoments anhand eines Fahrzeugreferenzmodell ermittelt wird und der zweite Wert des Giermomentes in Abhängigkeit einer Regelabweichung zwischen dem Sollwert der Gierrate und einem erfassten Istwert der Gierrate sowie in Abhängig- keit einer Regelabweichung zwischen einem Sollwert und ei- nem Istwert einer weiteren, von der Gierrate verschiedenen Fahrzustandsgröße bestimmt wird.

Die Erfindung schafft damit ein vorteilhaftes Verfahren, das Fahrzeug durch Eingriffe in den Antriebsstrang, die in Form einer Steuerung wenigstens einer Kupplung und/oder ei-

nes Differenzials vorgenommen werden, mit einem eine Soll- gierrate erzeugenden Giermoment zu beaufschlagen.

Das Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass Re- geleingriffe als Kombination einer Vorsteuerung und einer Rückkopplung vorgenommen werden, so dass eine sehr schnel- le, zuverlässige und sichere Regelung durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren erhöht somit die Fahrstabi- lität eines Fahrzeugs insbesondere in kritischen Fahrsitua- tionen im fahrdynamischen Grenzbereich in hohem Maße. Es hebt sich damit von bekannten Verfahren ab, die zur Erhö- hung der Agilität beitragen, jedoch den Fahrer in kriti- schen Fahrsituationen nur unzureichend unterstützen.

Die erfindungsgemäßen Eingriffe können die Bremsen-und Mo- toreingriffe eines ESP-Systems ergänzen oder ersetzen, so dass die ESP-Regeleingriffe weitaus seltener vorgenommen werden müssen, als dies ohne die erfindungsgemäßen Eingrif- fe der Fall wäre. Damit werden Sicherheit und Fahrkomfort im physikalischen Grenzbereich deutlich verbessert.

Durch das der Vorsteuerung zugrunde liegende Fahrzeugrefe- renzmodell wird ein Wunschverhalten des Fahrzeugs dabei be- sonders gut berücksichtigt. Die Rückkopplung erlaubt es be- sonders vorteilhaft, eine kombinierte Regelung mehrerer Fahrzustandsgrößen vorzunehmen.

Zur Vorsteuerung wird vorteilhaft ein eine Sollgierrate er- zeugendes Giermoment in einem Fahrzeugreferenzmodells be-

rechnet, bei dem es sich zweckmäßigerweise um ein inverses Fahrzeugmodell handelt.

Die Sollgierrate wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von durch den Fahrer eingestellten Größen, wie beispiels- weise der von dem Fahrer an wenigstens einem lenkbaren Rad des Fahrzeugs eingestellten Lenkwinkel und die vom Fahrer eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit, bestimmt, so dass die Sollgierrate der von dem Fahrer gewünschten Gierrate ent- spricht.

Vorzugsweise wird innerhalb des Fahrzeugreferenzmodells ein Reibungskoeffizient des Untergrundes berücksichtigt wird.

Dies erlaubt es, insbesondere im fahrdynamischen Grenzbe- reich eine sehr sichere und zuverlässige Fahrdynamikrege- lung durchzuführen.

In einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird daher eine Erkennung des Reibungskoeffizienten durchge- führt.

Bei der Rückkopplung wird in einer bevorzugten Durchfüh- rungsform des Verfahrens neben der Regelabweichung der Gierrate des Fahrzeugs eine Regelabweichung eines Schräg- laufwinkels und/oder eines Längsschlupfes wenigstens eines Rades des Fahrzeugs berücksichtigt.

Hierdurch ist eine Regelung verschiedener wichtiger Fahrzu- standsgrößen gegeben, so dass die Fahrstabilität des Fahr- zeugs vor allem in kritischen Fahrsituationen weiter ver- bessert wird.

Ein Eintritt in die Regelung findet in einer weiteren be- vorzugten Durchführungsform des Verfahrens dann statt, wenn eine sicherheitskritische Fahrsituation erkannt wird.

Dabei wird eine kritische Fahrsituation vorzugsweise dann erkannt, wenn ein Wert wenigstens einer Fahrzustandsgröße einen vorgegebenen ersten Schwellenwert überschreitet.

Der Regeleingriff kann beendet werden, wenn die kritische Fahrsituation überwunden ist. Zweckmäßigerweise wird dabei anhand eines Unterschreitens eines zweiten Schwellenwertes durch einen Wert wenigstens einer Fahrzustandsgröße er- kannt, dass kein kritischer Fahrzustand mehr vorliegt.

Vorteilhaft können sicherheitskritische Fahrsituationen insbesondere anhand eine Wertes eines Handling-Potenzials erkannt werden, in dem Informationen über die, ausgehend von momentanen Fahrzustand, noch aufbaubare Seitenführungs- kraft eines Rades enthalten sind.

Die Seitenführungskraft an einem Rad des Fahrzeugs wird in- folge eines Schräglaufwinkels des Rades erzeugt. Sie steigt dabei zunächst mit zunehmendem Schräglaufwinkel bis zu ei- nem Maximalwert an und nimmt mit weiter zunehmendem Schräg- laufwinkel wieder leicht ab.

Es kann somit ein Schräglaufwinkel-Ausnutzungsgrad bestimmt werden, der für Schräglaufwinkel eines Rades, die kleiner als der dem Maximalwert der Seitenführungskraft zugeordnete Schräglaufwinkel sind, dem Verhältnis zwischen dem vorlie-

genden Wert des Schräglaufwinkels und seinem zu dem Maxi- malwert der Seitenführungskraft gehörenden Wert definiert ist und für Schräglaufwinkel, die größer als der den Maxi- malwert der Seitenführungskraft zugeordnete Schräglaufwin- kel sind, den Wert Eins annimmt.

Das Handling-Potenzial wird von dem Schräglaufwinkelausnt- zungsgrad abgeleitet.

Neben dem beschriebenen Verfahren schafft die Erfindung e- benso eine vorteilhafte Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Die Vorrichtung zum Regeln der Fahrdynamik eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Aktuator zum Steuern einer ein Drehmo- ment an ein Rad des Fahrzeugs übertragenden Kupplung und/oder wenigstens einen Aktuator zum Steuern eines Dreh- moments auf Räder des Fahrzeugs verteilenden Differenzial zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie eine Vor- steuereinheit zum Ermitteln eines ersten eine Sollgierrate erzeugenden Giermoments, eine Regeleinheit zum Ermitteln einer zweiten Gierrate in Abhängigkeit einer Regelabwei- chung zwischen der Sollgierrate und einer erfassten Istgierrate sowie in Abhängigkeit einer Regelabweichung zwischen einem Sollwert und einem Istwert einer weiteren, von einer Gierrate verschiedenen Fahrzustandgröße und eine Steuereinheit zum Steuern der Aktuatoren in Abhängigkeit eines anhand des ersten und des zweiten Giermoments ermit- telten Drehmoments sowie eine Aktivierungslogik zum Akti- vieren der Steuereinheit in Abhängigkeit eines Vergleichs

zwischen einer Regelabweichung wenigstens einer Fahrzu- standgröße und einem vorgegebenen Schwellenwert aufweist.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin- dung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigt Fig. la eine Ausführungsform eines Antriebsstrangs ei- nes vierrädrigen Fahrzeugs Fig. 1b eine weitere Ausführungsform eines Antriebs- strangs eines vierrädrigen Fahrzeugs Fig. Ic eine noch weitere Ausführungsform eines An- triebsstrangs eines vierrädrigen Fahrzeugs, Fig. 2 eine Veranschaulichung einer Fahrdynamikrege- lung anhand eines Blockschaltbildes mit einem Fahrzeugregler und weiteren Komponenten, Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugsregler- Anteils zur Schwimmwinkel-und Reibwertbestim- mung, Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugregler- Anteils zur Antriebsstrangregelung, Fig. 5 ein Diagramm mit einer Seitenführungskraft- Schräglaufwinkel-Kennlinie,

Fig. 6 eine Skizze eines Einspurmodells mit verschie- denen eingetragenen Größen, Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Einheit zur Giermo- ment-Vorsteuerung, Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Giermoment-Reglers, Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Aktivierungslogik, Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Antriebsstrangreglers, Fig. lla eine Veranschaulichung eines Fahrmanövers, Figur llb Diagramme mit einer Auswertung des ohne erfin- dungsgemäße Regeleingriffe durchgeführten Fahr- manövers.

Figur llc Diagramme mit einer Auswertung des mit erfin- dungsgemäßen Regeleingriffe durchgeführten Fahrmanövers, Es wird von einem durch einen Motor angetriebenen Fahrzeug ausgegangen, dass beispielsweise zwei Achsen mit jeweils zwei Rädern aufweist. Über geeignete Antriebswellen und de- ren Verbindungen sind die Räder an einer der Achsen oder die Räder an beiden mit dem Motor verbunden und antreibbar.

Bei zweiradgetriebenen Fahrzeugen können dabei sowohl die Räder an der Hinterachse als auch die Räder an der Vorder- achse angetrieben sein.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden steuerbare Elemente in den Antriebsstrang des Fahrzeugs eingebracht und, vorzugsweise elektronisch, gesteuert. Bei diesen Elementen kann es sich beispielsweise um elektrohyd- raulische oder elektromagnetische Kupplungen oder um elekt- risch sperrbare Differenziale handeln. Diese werden typi- scherweise jedoch ebenfalls mit Hilfe von Kupplungen ge- steuert, so dass im Folgenden alle in den Antriebsstrang eingreifenden Elemente als Kupplungen bezeichnet werden können.

Die Kupplungen sollen im Schlupf betrieben werden können, damit ein durch sie übertragenes Drehmoment dosierbar ist.

Geeignete Kupplungen sind beispielsweise Haldex-Kupplungen oder auch einfache Trockenkupplungen.

Erfindungsgemäß wird durch eine Steuerung des durch die Kupplungen übertragenen Drehmoments ein Giermoment TReq, Kupplun9 erzeugt, welches die Gierrate f des Fahrzeugs einer vorgegebenen Sollgierrate angleicht. Dabei ist insbe- sondere die bei dem Fahrzeug vorliegende Ausgestaltung des Antriebsstrangs zu berücksichtigen.

Verschiedenen Ausführungsformen des Antriebsstrangs für ein zweiachsiges, vierrädriges Fahrzeug sind in den Figuren la, lb und lc dargestellt.

Insbesondere stellt Figur la einen Antriebsstrang mit einer durch einen Motor 100 angetriebenen Hinterachse dar. Ein linker und ein rechter Teil der Hinterachse sind dabei

durch ein Differenzial 105 miteinander verbunden, das mit Hilfe einer Kupplung 110 gesperrt werden kann.

Bei der in der Figur 1b dargestellten Ausführungsform des Antriebsstrangs werden beide Achsen des Fahrzeugs durch den Motor 100 angetrieben, wobei Drehzahlunterschiede der Vor- derräder durch ein nicht steuerbares Differenzial 115 aus- geglichen werden. Die mit den rechten und linken Hinterrä- dern verbundenen Ausgangswellen an der Hinterachse des Fahrzeugs sind durch eine rechte Kupplung 150 und eine lin- ke Kupplung 160 mit einer die Antriebskraft des Motors ü- bertragenden Kardanwelle verbunden.

In einer weiteren, in der Figur lc dargestellten Ausgestal- tung kann der Antriebstrang über eine angetriebene Vorder- achse mit einem durch eine Kupplung 130 sperrbaren Diffe- renzial 135, über eine angetriebene Hinterachse mit einem durch eine Kupplung 155 sperrbaren Differenzial 150 sowie über ein mittleres, einen Ausgleich zwischen dem Antriebs- moment an der Vorder-und Hinterachse herbeiführendes und durch eine Kupplung 145 sperrbares Differenzial 140 verfü- gen.

Die folgende Tabelle zeigt, wie die Kupplungen bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen des Antriebsstrangs während einer Fahrt des Fahrzeugs durch eine Linkskurve zu steuern sind, um das Fahrzeug mit einem bestimmten Giermo- ment zu beaufschlagen. Bei der Steuerung muss berücksich- tigt werden, ob das Fahrzeug durch einen Druck des Fahrers auf ein Fahrpedal beschleunigt wird (Fahrpedal » 0) oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs konstant ist (Fahrpedal =

0). In der Tabelle ist das Vorzeichen einer z-Komponente TReq, Kupplung des einzustellenden Giermoments TReq, Kupplung angege- ben, wobei mit der z-Richtung die Hochrichtung des Fahr- zeugs gemeint ist. Im Folgenden werden dabei die Begriffe "Giermoment"und"z-Komponente eines Giermoments"synonym verwendet, da im Allgemeinen lediglich die z-Komponente ei- nes Giermoments eines Fahrzeugs von Null verschieden ist.

Die Steuerungsmöglichkeiten umfassen eine dosierte Vorgabe des durch eine Kupplung übertragenen Drehmoments (x), ein Öffnen einer geschlossenen Kupplung (0). Ein eingeklammer- tes"x"zeigt an, dass eine geregelte Drehmomentvorgabe so- lange erfolgt, bis ein Bremseneingriff festgestellt wird, und die Kupplung dann geöffnet wird. Antriebstrang in Figur la 1b Ic Kupplung 110 120 125 130 145 155 Fahrer-TReq, Kupplung > 0------ pedal = 0 TReg, Kupplung # 0 x 0 x (x) 0 x Fahrer-TReq, Kuppiung>0 0 0 x 0 x 0 pedal » 0 TReq, KupplDng-° x x 0 (x) 0 x Das Symbol"-"in der Tabelle zeigt an, dass das angefor- derte Giermoment nicht durch die Steuerung einer oder meh- rerer Kupplungen erzeugt werden kann.

Im Hinblick auf eine Fahrdynamikregelung muss das Fahrzeug dabei während einer Fahrt durch die Linkskurve mit einem positiven bzw. negativen Giermoment TReq, Kupplung beaufschlagt

werden, um ein Untersteuern bzw. ein Übersteuern zu bekämp- fen.

Neben der Möglichkeit ein Giermoment durch Eingriffe in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs zu erzeugen, besteht bekann- termaßen die Möglichkeit, Bremseneingriffe und Eingriffe in das Motormanagement zur Erzeugung eines Giermoments zu nut- zen.

Hierauf basiert die Steuerung durch bekannte und heutzutage typischerweise in Fahrzeugen verwendete ESP-Systeme.

Es wird hier vorausgesetzt, dass das betrachtete Fahrzeug einen ESP-Regler besitzt. Ein Blockschaltbild des Rege- lungssystems ist in der Figur 2 dargestellt.

Es wird dabei insbesondere angenommen, dass es sich bei dem ESP-Regler um einen Fahrzeugregler 205 handelt, der in Ab- hängigkeit einer Abweichung zwischen einem erfassten Ist- wert einer Gierrate \und einem vorgegebenen Sollwert vref ein Giermoment zur Korrektur der Gierrate * berechnet, das sich aus einem durch Bremseneingriffe einzustellenden An- teil Tree, Bremse, einem durch Motoreingriffe einzustellenden Anteil TReq, Motor und einem durch Eingriffe in den Antrieb- strang einzustellenden Anteil TReq, Kupplung zusammensetzt.

Die Anteile werden an einen Bremsenregler 210, einen Motor- regler 215 und einen Antriebsstrangregler 230 übermittelt.

Der Bremsenregler 210 berechnet anhand des ihm übermittel- ten Giermomentes TReq, Bremse Bremsdrücke für die Radbremse 235

am linken Vorderrad, die Radbremse 240 am rechten Vorder- rad, die Radbremse 245 am linken Hinterrad sowie die Rad- bremse 250 am rechten Hinterrad und stellt diese Bremsdrü- cke mittels eines geeigneten Aktuators ein.

Der Motorregler 215 berechnet anhand des ihm übermittelten Giermomentes TReq, Motor ein Solldrehmoment Mot, sol für den Mo- tor 255 des Fahrzeugs, das an eine Motorsteuereinheit 225 übergeben wird, die mittels geeigneter Aktuatoren entspre- chende Eingriffe in den Motor 255 vornimmt und zudem diesen überwacht. Der Status des Motors wird dabei an den Motor- regler 215 zurückgemeldet, um bei der Berechnung von MMot, soii berücksichtigt zu werden.

Der Antriebsstrangregler 220 berechnet anhand des ihm über- mittelten Giermomentes TReq, Kupplung Drehmomente MKup, i, soll, bis MKup, N, SO11, die durch die Kupplungen 2601 bis 260N übertragen werden sollen. Diese werden einer Antriebsstrangsteuerein- heit 230 übergeben, welche die Kupplungen mittels geeigne- ter Aktuatoren entsprechend den vorgegebenen Momenten MK. p, soll, bis MKup, N, SO] steuert. Dabei werden anhand der Drehmomente Mkup, 1, soll, bis Mkup, N, Soll Soll-Sperrgrade oder Soll-Steifigkeiten von Kupplungen bzw. Differenzialen be- rechnet. Diese könnten selbstverständlich auch durch den Antriebsstrangregler 220 oder den Fahrzeugregler 205 be- rechnet werden. Es wird hier jedoch davon ausgegangen, dass die Schnittstelle zwischen den Einheiten 205 und 220 sowie insbesondere die Schnittstelle zwischen den Einheiten 220 und 230 so ausgeführt sind, dass ihnen ein Austausch von Drehmomenten zugrunde liegt.

Über die Schnittstellen zwischen den Einheiten 205,220 und 230 werden ebenfalls Statusinformationen über den Status der Steuereinheit und vor allem der Kupplungen und der die Kupplungen steuernden Aktuatoren übermittelt.

Gemäß der Figur sind die Eingangsgrößen des Fahrzeugreglers 205 eine Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v, ein Lenkwinkel 5 an lenkbaren Rädern des Fahrzeugs, die Gierrate, eine Längsbeschleunigung a. des Fahrzeugs, eine Querbeschleuni- gung ay des Fahrzeugs, Radgeschwindigkeiten vRad der einzel- nen Räder des Fahrzeugs, Bremsdrücke Pa in den einzelnen Radbremsen 235,240, 245 und 250 des Fahrzeugs, die Fahrpe- dalstellung bzw. eine von dem Fahrer auf gebrachte Pedal- kraft Fp e, d das Drehmoment MMot des Motors 255 des Fahrzeugs, eine Drehzahl nMOt des Motors 255 sowie durch die Kupplungen 2601 bis 260N übertragene Drehmomente MKup, 1 bis MKup, N.

Die momentanen Istwerte dieser Größen werden durch geeigne- te Sensoren 2001 bis 200M erfasst.

Die erfindungsgemäße Antriebsstrangregelung und die dafür verwendeten Einheiten werden im Folgenden näher beschrie- ben. Dies geschieht am Beispiel einer Regelung auf der Grundlage des in der Figur lb dargestellten Antriebsstrangs Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet der Fahrzeugregler 205 verschiedene erfasste oder aus er- fassten Größen bestimmte Größen. Diese umfassen einen Schwimmwinkel ß des Fahrzeugs, einen Reibungskoeffizienten p des momentan vorliegenden Untergrundes, einen Schräglauf- winkel a der Hinterräder, einen Längsschlupf A eines kur-

veninneren Vorderrades, einen Referenzschräglaufwinkel αref, einen Referenzlängsschlupf #ref, die Referenzgierrate çref/ eine Regelabweichung ha des Schräglaufwinkels a, eine Re- gelabweichung LA des Längsschlupfes #, eine Regelabweichung ein Handling-PotenzialPy, einen Vorsteueranteil Tvorsteuer des Giermomentes TReg, Kupplung, einen Rückkopplungsan- teil TRegler des Giermomentes TReqtKupplungt ein Signal Tvorsteu- er, an/aus, ein Signal Regler, an/aus und ein Statussignal Tstatus.

Ein Blockschaltbild eines Anteils des Fahrzeugreglers 205 zur Bestimmung des Schwimmwinkels ß und des Reibungskoeffi- zienten p ist in der Figur 3 dargestellt.

Dieser enthält eine Einheit 310 zur Berechnung des Schwimm- winkels ß und des Reibwertes p in Abhängigkeit einer auf das Fahrzeug wirkenden Längskraft Fx, der Fahrzeuglängsge- schwindigkeit v, des Lenkwinkels ö, der Gierrate, der Längsbeschleunigung ax und der Querbeschleunigung ay. Die an das Fahrzeug angreifende Längskraft Fx wird dabei durch die Einheit 305 bestimmt in Abhängigkeit der einzelnen Rad- geschwindigkeiten vRad, dem Motordrehmoment MMot, der Motor- drehzahl nMOt, den Kupplungsmomenten MKUP1 bis Mkup, N und ei- nes Bremsmomentes MB, das durch die Einheit 300 aus den Bremsdrücken PB an den Radbremsen berechnet wird.

Der Schwimmwinkel ß wird dabei vorzugsweise durch ein Schätzverfahren bestimmt, wie es in internationalenPatent- anmeldung WO 01/081139 AI der Anmelderin mit dem Titel "Verfahren zur online Ermittlung von Größen der Fahrdynamik für ein Kraftfahrzeug"beschrieben ist, auf die in diesem Zusammenhang verwiesen wird.

Der Reibwert p wird vorzugsweise durch ein Schätzverfahren bestimmt, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 08 815 A1 mit dem Titel"Verfahren zum Ermitteln eines maximalen Reibwertes"beschrieben ist, auf die im Zusammen- hang mit der Reibwertermittlung verwiesen wird.

Der Längsschlupf X des kurveninneren Vorderrades wird vor- zugsweise als Differenz zwischen der Radgeschwindigkeit Vrac, K des kurveninneren Vorderrades und der Längsgeschwin- digkeit v des

Fahrzeugs berechnet : h = VRad-V Anhand des Lenkwinkels 5, der Gierrate v oder des Schräg- laufwinkels a kann dabei bestimmt werden, welches der Vor- derräder das kurveninnere ist.

Alternativ ist ebenfalls möglich, den Längsschlupf als auf die Radgeschwindigkeit VRad bezogene Differenzgeschwindig- keit gemäß dem Ausdruck VRd-V V Rad zu bestimmen.

Im Folgenden wird jedoch von der erstgenannten Definition ausgegangen.

Der das Giermoment TReq, Kupplung berechnende Anteil des Fahr- zeugreglers 205 zur Antriebsstrangregelung ist als Block- schaltbild in der Figur 4 dargestellt. Er enthält insbeson- dere eine Einheit 400 zur Berechnung der Sollwerte Aref und ofref der Gierrate, des Längsschlupfes X und des Schräglaufwinkels a, eine Einheit 405 zur Berechnung des Handling-PotenzialsPy des Fahrzeugs, einen Giermomentreg- ler 410, eine Logikeinheit 415 zum Aktivieren von Steuer- funktionen und eine Einheit 420 zur Vorsteuerung von Steu- ereinheiten.

Zur Berechnung der Sollwerte verwendet die Einheit 400 ein Fahrzeugreferenzmodell. Dieses stellt ein"virtuelles Fahr-

zeug"dar, mit dem ein gewünschtes Verhalten des Fahrzeugs beschrieben werden kann. Insbesondere erlaubt das Fahrzeug- referenzmodell die Berechnung der Sollgierrate çref in Ab- hängigkeit des durch den Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels ö und der durch den Fahrer vorgegebenen Längsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs.

In einer Ausführungsform der Einheit 400 wird bei der Be- stimmung von çref das bekannte stationäre Einspurmodell des Fahrzeugs zugrunde gelegt. Es gilt dann 2 1 + EG4WD V wobei l den Radstand des Fahrzeugs bezeichnet.

Die Größe EG4wD ist der gewünschte Eigenlenkgradient des Fahrzeugs, der anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Eingriffe in den Antriebsstrang eingestellt wer- den kann. Er ist von dem konstruktionsbedingten Eigenlenk- gradienten EG des Fahrzeugs zu unterscheiden, dessen Wert sich unveränderbar aus Fahrzeugparametern ergibt.

Da durch das Fahrzeugreferenzmodell das gewünschte Verhal- ten des Fahrzeugs beschrieben werden soll, ist in dem Mo- dell der gewünschte Eigenlenkgradient EG4WD zu verwenden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nimmt EG4WD den Wert Null an, so dass ein neutrales Fahrverhalten des Fahrzeugs erzielt wird.

Im Allgemeinen kann der Eigenlenkgradient EG9, ap als fester P aameter oder als Kennlinie vorgegeben werden. Durch die

Vorgabe einer geeigneten Kennlinie kann dabei beispielswei- se vorteilhaft eine stationäre Gierverstärkung const. t6) eingestellt werden.

Selbstverständlich kann das Wunschverhalten des Fahrzeugs ebenfalls durch ein nicht-stationäres Einspurmodell abge- bildet und dynamisch angepasst werden, wie es ebenfalls bei ESP-Systemen gemäß dem Stande der Technik vorgenommen wird und auch hier bevorzugt ist.

Die Sollwerte Xref und αrer für den Längsschlupf X und den Schräglaufwinkel a können beispielsweise in Form von kon- stanten Schwellenwerten XThr und (XThl vorgegeben werden : Xref = XThr aref = a Thr Der Schwellenwert XThr nimmt Werte zwischen 5 km/h und 30 km/h und vorzugsweise einen wert von 15 km/h an. Der Schwellenwert Krhr nimmt Werte zwischen 0° und 10° an.

Durch die Einheit 405 wird das Fahrzeug-Handlingpotenzial Py berechnet. Dieses gibt im Wesentlichen an, um welchen Betrag die Seitenführungskraft Fy im momentanen Fahrzustand des Fahrzeugs erhöht werden kann, bis sie ihren Maximalwert Fy, max erreicht.

Bei der hier betrachteten Antriebsstrangregelung, bei der Eingriffe an der Hinterachse des Fahrzeugs vorgenommen wer-

den, ist dabei insbesondere das Handling-PotenzialPy an der Hinterachse von Interesse.

Ein typischer Verlauf einer Seitenführungskraft- Schräglaufwinkel-Kennlinie ist in einem Seitenführungs- kraft-Schräglaufwinkel-Diagramm in der Figur 5 dargestellt. Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass die Seitenführungskraft Fy zunächst mit zunehmendem Schräglaufwinkel a bis zu einem reibwertabhängigen Maximalwert Fy, max zunimmt. Der dem Maxi- mum Fy, max zugeordnete Schräglaufwinkel wird dabei als aFy, max bezeichnet. Für Schräglaufwinkel a > aFy, max nimmt die Sei- tenführungskraft wieder leicht ab.

Der Schräglaufwinkel a der Hinterräder des Fahrzeugs wird durch die Einheit 405 anhand der Beziehung bestimmt, wobei In ein Abstand zwischen einem Fahrzeug- schwerpunkt und einem Schnittpunkt zwischen einer Fahrzeug- längsachse und der Hinterachse ist.

Zur Bestimmung des Handling-bzw. Seitenführungskraftpoten- zials Py wird der Schräglaufwinkel ary, max bestimmt. Die Sei- tenkraft-Schräglaufwinkel-Kennlinie wird dafür in der fol- genden Weise parametrisiert : Es handelt sich bei diesem Ausdruck um eine Approximation, die für Schräglaufwinkel mit a S aFy, max gültig ist. Mit Coo wird dabei ein sog. Anfangssteigungs-Parameter bezeichnet,

Fz bezeichnet die Aufstands-oder Normalkraft, die sich insbesondere bei Wankbewegungen des Fahrzeugs verändert.

Anhand des Ausdrucks für Fy nach Gl. (1) ergibt sich : Der Wert αPy,max ist somit unabhängig von der Aufstandkraft F"die hier nicht bestimmt werden muss.

Das Seitenführungskraftpotenzial Py wird in einer bevorzug- ten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als Einserkomplement eines momentanen Schräglaufwinkelausnut- zungsgrades autiX bestimmt : Py = 1 - αutil Der Schräglaufwinkelausnutzungsgrad autj l wird in folgender Weise definiert und berechnet : Durch die Einheit 420 wird ein Giermoment TVorsteuer bestimmt, das dem durch die Eingriffe in den Antriebsstrang zu erzeu- genden Giermoment entspricht.

Dieses wird anhand eines Fahrzeugmodells bestimmt, bei dem es sich vorzugsweise um ein sog. inverses Modell handelt, bei dem das die Sollgierrate çref erzeugende Giermoment als Ausgangsgröße in Abhängigkeit der Sollgierrate Wref ermit- telt wird. Das Übertragungsverhalten der Einheit 420 ent-

spricht damit dem inversen Übertragungsverhalten einer Re- gelstrecke zur Fahrdynamikregelung ohne Vorsteuerung.

Ausgangspunkt für die Bestimmung des inversen Fahrzeugmo- dells ist das lineare Einspurmodell. Aus der Kräfte-und Momentenbilanz bei stationärem Verhalten folgt m ay = F + FyH Dabei bezeichnet m die Masse des Fahrzeugs, lv einen Ab- stand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und einem Schnitt- punkt zwischen einer Fahrzeuglängsachse und der Vorderach- se, Fyv die Seitenführungskraft der Vorderräder, FyH die Seitenführungskraft der Hinterräder, 9 ein Trägheitsmoment des Fahrzeugs bezüglich seiner Hochachse und d/dt"eine Gierbeschleunigung des Fahrzeugs. Die Größe M4WD ist das durch die Regeleingriffe zu erzeugende Giermoment.

In der Figur 6 sind verschiedene dieser Größen in eine Skizze eines Einspurmodells eingetragen.

Eine Umformung des Gleichungssystems in Gl. (2) und Einset- zen der linearen Approximationen für die Seitenkräfte Fyv und FyH mit Fahrzeugparametern Cv und CH-den sog. Schräglaufsteifigkeiten-führt unter Ausnutzung der Relation 1 = lv + la auf das Gleichungssys- tem Nach einer Eliminierung von ß und unter Berücksichtigung der Beziehung ay = v v lässt sich daraus der folgende Ausdruck für die Gierrate V erhalten : EG ist der konstruktionsbedingte Eigenlenkgradient des Fahrzeugs.

Mit dem letzten Ausdruck in G1. (5) wurde ein Ausdruck für die Gierrate v bestimmt, die sich infolge eines durch den Fahrer eingestellten Lenkwinkels o, einer durch den Fahrer eingestellten Fahrzeuglängsgeschwindigkeit v und eines durch die Eingriffe in den Antriebsstrang erzeugten Giermo- ments M4WD ergibt.

Durch die Regeleingriffe soll die Gierrate (i4. f eingestellt werden.

Zur Berechnung von M4WD können somit der letzte Ausdruck für die Gierrate * und der oben angegebene Ausdruck für çref gleichgesetzt werden, so dass folgt : Dieser Ausdruck repräsentiert das inverse Fahrzeugmodell.

Er ist in dieser Form jedoch aufgrund der verwendeten Ap- proximation für die Seitenführungskräfte Fyv und FyH nur gültig, falls ein Schräglaufwinkel a an den Hinterrädern vorliegt, für den die Seitenführungskräfte näherungsweise proportional zum Schräglaufwinkel a ansteigen.

Um das Modell auch dann einsetzen zu können, wenn die Sei- tenführungskräfte FyH an den Hinterrädern in eine Sättigung eintreten, ist es zweckmäßig, die obige Approximation <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> FYH = CH # αH mit αH := -ß + 1H #<BR> <BR> <BR> v in Gl. (3) durch die Approximation FyH = Cl puy zu ersetzen, wobei der Schräglaufwinkel a in diesem Aus- druck insbesondere als Schräglaufwinkel C (n der Hinterräder aufzufassen ist. Innerhalb des letzten Ausdrucks für das Giermoment M4WD entspricht der Übergang von der einen zu der anderen Approximation einer Ersetzung CH # CH # Py .

Als gewünschtes Fahrverhalten des Fahrzeugs kann vorzugs- weise ein neutrales Fahrverhalten anhand des erfindungsge- mäßen Verfahrens eingestellt werden. In dem Ausdruck zur Berechnung von M4WD in Gl. (6) muss dafür E4WD = 0 gesetzt werden.

Man erhält somit aus dem Ausdruck in Gl. (6) für das inverse <BR> <BR> <BR> <BR> Fahrzeugmodell für ein sich neutral verhaltendes Fahrzeug :<BR> CV # CH #PY<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> M4WD = # EG # v2 # #<BR> <BR> CV + CH . PY Die Vorsteuerung 420, die das Giermoment TVorsteuer auf der Grundlage eines derartigen inversen Fahrzeugmodells berech- net, ist in der Figur 7 in einem Blockschaltbild detail- liert dargestellt : In Abhängigkeit der Eingangsgrößen v, 8 und Py berechnet die Einheit 700 das zum Erreichen der Gierrate ref bzw. zum Erreichen eines neutralen Fahrverhaltens zu erzeugende Giermoment M4WD. Das Signal M4WD wird dann durch die Blöcke 705 und 710 bearbeitet, deren Ausgangssignal das bei der Vorsteuerung einzustellende Giermoment T vorsteuer ist.

Die Blöcke filtern dabei anhand von Kennlinien Giermomen- tanforderungen M4WD heraus, die in einem durch einen Schwel- lenwert TVorsteuer,Thr_in vorgegebenen Band um den Nullpunkt liegen. Der Schwellenwert Tvorst : euer, Thrjm liegt dabei vorzugs- weise zwischen 0 Nm und 200 Nm.

Vorzugsweise wird dabei eine Hysteresekurve zugrunde ge- legt, so dass ein von Null verschiedenes Signal Tvorsteuer er-

halten wird, nachdem das Signal M4WD einen ersten Schwellen- wert, beispielsweise Tvorsteuer, Thr in überschreitet und das Signal M4WD wieder weggeblendet wird, nachdem es einen zwei- ten Schwellenwert, beispielsweise einen prozentualen Anteil von T vorsteuer, Thri. n unterschreitet.

Dies verhindert, dass sich aufgrund kleiner Stellanforde- rung ein nervöses Fahrverhalten einstellt.

Neben der Vorsteuereinheit 420 enthält der erfindungsgemäße Antriebsstrangregler zudem den Giermomentregler 410, wel- cher einen Rückkopplungsanteil des Antriebsstrangreglers realisiert.

Eingangsgrößen des Giermomentreglers 410 sind die Regelab- weichung Aqj der Gierrate, die als Differenz zwischen dem erfassten Istwert or der Gierrate und dem berechneten Sollwert bestimmt wird, die Regelabweichung AA des Längsschlupfes A, die als Differenz zwischen dem berechne- ten momentan vorliegenden Längsschlupf A und dem Sollwert bestimmt wird und die Regelabweichung Au des Schräg- laufwinkels a, die als Differenz zwischen dem berechneten momentan vorliegenden Schräglaufwinkel a und dem Sollwert aref bestimmt wird.

Die Regelung durch den Giermomentregler 410 besteht somit aus drei separaten Zweigen, wodurch eine kombinierte Rege- lung wichtiger Fahrzustandsgrößen vorgenommen wird. Eine mögliche Ausführungsform des Reglers 410 ist in der Figur 8 anhand eines Blockschaltbilds veranschaulicht.

Durch die Blöcke 800,810 und 820 werden die Eingangsgrößen A, und Da zunächst mit dem Schwellenwert verglichen, wobei die Blöcke vorzugsweise als Totzonenglieder reali- siert sind. Die nachfolgenden Proportionalglieder805, 815 und 825 berechnen somit nur dann einen von Null verschiede- nen anteiligen Wert an der Stellgröße T Regier, wenn die Re- gelabweichung A, hA und ha jeweils einen Schwellenwert überschreiten. Die Totzonen-Elemente dienen somit wiederum einer"Beruhigung"der Stellgröße TRegler.

Der Schwellenwert XThr in wird dabei durch einen Wert zwi- schen 0 und 10°/s, vorzugsweise 3°/s vorgegeben.

Der Schwellenwert ##Thr_in liegt zwischen 5 km/h und 30 km/h, vorzugsweise bei 15 km/h.

Der Schwellenwert AaThrin liegt zwischen 0 und 10°, vorzugs- weise bei 5°.

Durch Proportionalglieder 805, 815 und 825wird aus jeder der Eingangsgrößen ein Giermoment berechnet : Das Proportm- nalglied 805 berechnet ein Giermoment T# = K# # ##, das Pro- portionalglied 815 berechnet ein Giermoment TA = KA hA und das Proportionäglied 825 berechnet ein Giermoment Tα = Ka

Das die Regelabweichung 4 kompensierende Giermoment TRegler wird nachfolgend an einer Subtraktionsstelle in der Form Regler = TW-TA-Ta bestimmt.

Die Reglerverstärkungen KW, Ka und Ka werden geeignet vor- gegeben. Insbesondere sollte sich durch eine Wahl der Ver- stärkungen ein stabiles Regelverhalten ergeben.

In anderen möglichen Ausführungsformen des Reglers 410 sind die Proportionalglieder durch dynamische Regelglieder er- setzt oder ergänzt. Bei diesen Ausführungsformen ist die Regelstabilität weiter erhöht.

Die an die Einheit 220 zur Berechnung der Kupplungsmomente MKUp, i, som bis MKUp, N, soii übermittelte Stellgröße Treq, Kupplung wird durch eine Addition des durch die Vorsteuereinheit 420 ermittelten Giermoments Tvorsteuer und des durch den Gierra- tenregler 410 ermittelten Giermoments Regler an einer Summa- tionsstelle 425 erhalten.

Erfindungsgemäß ist dabei jedoch eine zusätzliche Aktivie- rungslogik 415 vorgesehen. Diese ermittelt Stellsignale Regler, an oder TRegler, aus sowie TVorsteuer, an oder TVorsteuer, aus, durch welche die Signale TRegler und Tvorsteuer zugeschaltet o- der unterdrückt werden.

So wird das Signal TRegier an die Summationsstelle 425 über- mittelt, wenn die Logik 415 das Ausgangssignal Regler, an be- stimmt. Bei dem Ausgangssignal TReglertaus wird das Signal TRegler nicht an die Summationsstelle 425 übergeben. Analog wird das Signal T vorsteuer zugeschaltet oder unterdrückt.

Eingangsgrößen für die Aktivierungslogik sind die Regelab- weichungen Aqj, hA und ha, die PedalstellungFpe 3es Fahr- pedals sowie der Schräglaufwinkel-Ausnutzungsgrad auti Die Funktion der Logikeinheit 415 wird in der Figur 9 an- hand eines Zustandsübergangsdiagramms veranschaulicht. Es wird dabei davon ausgegangen, dass ein erster Zustand Z1 und ein zweiter Zustand Z2 angenommen werden können.

Im dem Zustand Zl nehmen die Ausgangsgrößen die Werte Regler, aus und T vorsteuer, aus an. In dem Zustand Z2 nehmen die Ausgangsgrößen die Werte TRegler, aus und Tvorsteuer, aus an.

Die Logikeinheit 415 verfügt zudem über einen Zähler, der im Zustand Zl auf den Wert 0 gesetzt wird.

Ein Übergang von dem Zustand ZI in den Zustand Z2 erfolgt anhand einer Regel R1. Diese kann in folgender Weise als Pseudcode formuliert werden :

Falls ( #### > ##Thr_in<BR> <BR> <BR> <BR> oder #### > ##Thr_in<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> oder ##α# > #αThr_in oder αutil > αutil,Thr_in ) und FP e d > FPed,Thr_in Dann gehe in Zustand Z2 Ein Übergang von dem Zustand Z2 in den Zustand ZI erfolgt anhand der Regel R2, die sich wie folgt angeben lässt : Falls outil < αutil,Thr_out Falls Zähler = Zähler, Dann gehe in Zustand Z1 Sonst inkrementiere Zähler Sonst Falls Fp e d Fped, Thr out und 4 > 0 Dann gehe in Zustand Zl Dabei liegt der Schwellenwert cfntii, Thrin zwischen 0,3 und 1, vorzugsweise bei 0,7.

Der Schwellenwert αutil,Thr out liegt zwischen 0,1 und 0,5, vorzugsweise bei 0,3 Der Schwellenwert Fped, rhr inliegt zwischen 0 und 20%, vor- zugsweise bei 4%.

Der Schwellenwert Fped, Thr out liegt zwischen 0 und 10%, vor- zugsweise bei 0.

Anhand der Regel R1 wird das Eintreten einer sicherheits- kritischen Fahrsituation erkannt, anhand der Regel R2 wird ermittelt, ob die sicherheitskritische Fahrsituation über- wunden ist. Ferner wird anhand der Fahrpedalstellung über- prüft, ob ein erfindungsgemäßer Regeleingriff vorgenommen werden kann.

Die Inklusionen der Regeln Rl und R2 werden in jedem Ab- tastzyklus einmal überprüft. Der Schwellenwert ZählerThr wird dabei in Abhängigkeit der Dauer eines Abtastzyklus so gewählt, dass die Bedingung Zähler = ZählerThr bei einer fortwährenden Inkrementierung in jedem Abtastzyklus nach einer Zeitspanne zwischen 0 und 300 ms, vorzugsweise nach 200 ms erfüllt ist.

Gemäß der Regel R1 wird eine erfindungsgemäße Regelfunktion somit aktiviert, wenn entweder der Betrag der Regelabwei- chung A der Gierrate, der Betrag der Regelabweichung LA des Längsschlupfes A, der Betrag der Regelabweichung Ra des Schräglaufwinkels a oder der Schräglaufwinkel- Ausnutzungsgrad autij. einen vorgegebenen Schwellenwert über- schreitet, und wenn das Fahrzeug ausreichend beschleunigt wird, was anhand der Stellung Fp e ddes Fahrerpedals erkannt wird.

Ein Regeleingriff wird gemäß der Regel R2 beendet, wenn der Schräglaufwinkel-Ausnutzungsgrad u, ttl. den Schwellenwert au til, Tir out unterschritten und der Zähler den Schwellenwert ZählerThr erreicht hat oder wenn die Fahrerpedalstellung un- ter den Schwellenwert FPed. rhr out gefallen ist, und die Re- gelabweichung At einen Wert kleiner als Null annimmt. Im

letzteren Fall liegt eine Situation analog zu der in der oben angegebenen Tabelle durch"Fahrpedal = 0"und"Tvorsteuer > 0"Situation vor, in der eine Gierratenregelung aufgrund von Eingriffen in den Antriebsstrang nicht vorgenommen wer- den kann.

Das Bezugszeichen SI in der Figur 9 bezeichnet einen Schritt, demgemäß nach einem Zündungsneustart der Zustand Z1 angenommen wird.

In der Figur 10 ist ein Blockdiagramm des Antriebsstrang- reglers 230 dargestellt. Eingangsgrößen des Reglers sind das angeforderte Giermoment TReq, Kupplung und das Signal Tstatus sowie ein weiteres Statussignal"Status", welches sich auf den Status der Antriebsstrang-Steuerfunktion bezieht.

Das Signal Tstatus kann die Werte"an"und"aus"annehmen und wird in dem Block 430 durch eine logische Verknüpfung der Signale TReglertan/aus und Tvorsteuertan/aus erhalten. Es nimmt da- bei nur dann den Wert aus an, wenn Werte Regler, aus und Tvorsteuer, aus für diese Signale vorliegen.

Das weitere Statussignal nimmt den Wert 1 an, wenn eine Fehlererkennung der Antriebsstrangregelung 220 keinen Feh- ler ermittelt hat. Beim Vorliegen eines Fehlers nimmt das Statussignal den Wert 0 an.

Das Statussignal wird innerhalb des Antriebsreglers zu- nächst durch den Block 1000 bearbeitet. Das Ausgangssignal des Blocks 1000 nimmt einen Wert Eins an, falls das Status-

signal einen Wert über 0, 5 annimmt und hat sonst den Wert Null.

Eine multiplikative Verknüpfung des durch den Block 1000 bearbeiteten Statussignals und des Signals TReq, Kupplung reali- siert eine vorteilhafte"Fail-Safe"-Funktion, so dass Re- geleingriffe beim Vorliegen eines erkannten Fehlers inner- halb der Steuereinheit oder der die Kupplungen steuernden Aktuatoren oder der Kupplungen selbst unterdrückt werden.

Das multiplizierte Signal Tpeq. Kuppiunq sowie das Signal Tstatus werden an eine Einheit 1005 übergeben, die durch einzelne Kupplungen zu übertragende Drehmomente berechnet. Die Be- rechnung erfolgt dabei so, dass das Giermoment TReq, Kupplung durch eine Steuerung der Kupplungen entsprechend den be- rechneten Drehmomenten erzeugt wird.

Die Steuerung der Kupplungen wird durch die Einheit 230 vorgenommen.

Zusammenfassend festgestellt, stellt die Erfindung ein vor- teilhaftes Verfahren und eine vorteilhafte Vorrichtung zur Verfügung, die es ermöglicht, eine Fahrdynamikregelung auf der Grundlage von Eingriffen in den Antriebsstrang eines Fahrzeugs durchzuführen. Die Erfindung zeichnet sich dabei vor allem dadurch aus, dass das Fahrverhalten des Fahrzeugs im fahrdynamischen Grenzbereich stabilisiert und damit si- cherer gestaltet wird.

Die erfindungsgemäßen Regeleingriffe sind damit eine wir- kungsvolle und sinnvolle Ergänzung der Regeleingriffe durch

ein herkömmliches, auf Bremsen-und Motoreingriffen basie- renden ESP-Systems. Sie steigern dabei nicht nur die Zuver- lässigkeit und Effektivität einer Fahrdynamikregelung, son- dern tragen auch zum Fahrkomfort im Grenzbereich bei, da die erfindungsgemäßen Eingriffe, im Gegensatz zu den Ein- griffen eines herkömmlichen ESP-Systems, nicht mit einem unkomfortablen Abbremsen des Fahrzeugs verbunden sind.

Die Schwellenwerte, bei deren Überschreiten ein Eintritt in die erfindungsgemäße Regelung erfolgt, sollten kleiner sein als die Schwellenwerte der ESP-Regelung.

Gleichwohl können die erfindungsgemäßen Regeleingriffe die ESP-Regeleingriffe in sehr kritischen Fahrsituationen nicht ersetzen. In sehr vielen Fahrsituationen machen sie diese jedoch überflüssig, da sie das Fahrzeug stabilisieren, bevor ein sehr kritischer Fahrzustand entsteht.

Die erfindungsgemäßen Verbesserungen der Wirksamkeit einer Antriebsstrangregelung gegenüber bekannten gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen zeigt ein Vergleich der Dia- gramme, die in den Figuren llb und llc gezeigt sind.

Die Diagramme geben den Verlauf verschiedener Größen wäh- rend eines in der Figur lla veranschaulichten Fahrmanövers wieder, bei dem zunächst eine Linkskurve und dann eine lan- ge Rechtskurve mit einer Eingangsgeschwindigkeit von ca.

91,5 km/h durchfahren werden. Während der Kurvenfahrt wurde das Fahrzeug beschleunigt.

Die Diagramme in der Figur llb sind dabei für ein Fahrzeug aufgezeichnet worden, in dem eine Antriebsstrangregelung durchgeführt wird, die nicht die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist.

Die Diagramme in der Figur llc sind für ein baugleiches Fahrzeug aufgezeichnet worden, in dem eine erfindungsgemäße Antriebsstrangregelung durchgeführt wird.

Die Diagramme zeigen insbesondere den Verlauf der Gierrate * und des Schwimmwinkels ß.

Anhand dieser Verläufe ist in der Figur llb eine kritische Instabilität des Fahrzeugs mit einer sehr hohen Gierrate \je und einer kritischen Überhöhung des Schwimmwinkels während des Durchfahrens der Rechtskurve zu erkennen. Die in das Diagramm eingezeichneten Pfeile zeigen auf diese überhöhten Werte. Der Verlauf der Größen an dieser Stelle verdeutlicht ein Schwimmen und Schleudern des Fahrzeugs.

In dem Diagramm in der Figur lla sind die Stellen der Kur- ve, an denen kritische Fahrzustände auftreten zur Verdeut- lichung eingekreist.

Der Verlauf von Gierrate * und Schwimmwinkel ß, der dem Diagramms in der Figur llc zu entnehmen ist, verdeutlicht demgegenüber an derselben Stelle der Rechtskurve lediglich ein kontrolliertes Übersteuern des Fahrzeugs. Das Fahrzeug schleudert nicht, und es ist kein sicherheitskritisches Schwimmen zu beobachten.

Dies lässt sich auf die erfindungsgemäßen Merkmale zurück- führen, dass eine Vorsteuerung anhand eines in Abhängigkeit des Reibwertes ermittelten Fahrzeugreferenzmodells und eine kombinierte Regelung wichtiger Fahrzustandsgrößen vorgenom- men wird.

Da die erfindungsgemäßen Eingriffe das Fahrzeug sehr schnell stabilisieren und da kein Abbremsen des Fahrzeugs durchgeführt wird, ist die Ausgangsgeschwindigkeit aus der Kurve bei der Durchfahrt mit der Unterstützung durch das erfindungsgemäße Verfahren mit 107,0 km/h wesentlich höher als bei der Durchfahrt ohne die Unterstützung mit den er- findungsgemäße Merkmale. In diesem Fall beträgt die Aus- gangsgeschwindigkeit lediglich 91 km/h.