Wenn Kraftfahrzeuge durch eine Kurve fahren, laufen die kurveninneren Räder auf einer Bahn mit einem kleineren Kurvenradius als die kurvenäußeren Räder. Da die kurvenin- neren Räder dabei einen kürzeren Weg zurücklegen als die kurvenäußeren Räder, müssen ihre Umfangsgeschwindigkeit und damit ihre Drehzahl entsprechend geringer sein. Um dies zu ermöglichen, werden die Rader einer angetriebenen Fahrzeug- achse, abgesehen von Einzelradantrieben, über Differential- getriebe angetrieben, so daß die Rader einer Achse auch in der Kurve ohne einen Radschlupf gegenüber der Fahrbahn abrollen können. Dabei stützen sich die Vortriebskräfte der Rader einer Achse gegenseitig an der Fahrbahn ab. Rutscht ein Rad durch, entsteht gegenüber der Fahrbahn ein Rad- schlupf und das Abstützmoment reduziert sich entsprechend auf ein Moment, das sich aus der Reibleistung des durchdre- henden Rads ergibt. Das Vortriebsmoment des anderen Rads verringert sich entsprechend, so daB die Traktion des Fahrzeugs stark vermindert ist. Ferner wird durch den Radschlupf die Seitenführung des Rads und damit die Fahr- zeugstabilität des Kraftfahrzeugs stark beeinträchtigt.

Um die Traktion zu verbessern und auch sehr häufig um fahrdynamische Korrekturen durchzuführen, werden Differen- tialgetriebe mit elektronisch geregelten Sperren verwendet.

Ferner werden die Bremsen einzelner Rader gezielt angesteu-

ert, um das Traktions-und Stabilitätsverhalten des Kraft- fahrzeugs positiv zu beeinflussen.

Bei diesen Regelungen dient der Radschlupf als Regel- größe, d. h. wenn ein Rad so stark schlupft, daß die Diffe- rentialsperre oder eine Bremse den Schlupf verringern kann, dann werden diese aktiviert. Dazu muß der Radschlupf bestimmt werden. Bei bestehenden Systemen wird die Refe- renzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn be- stimmt. Über die Referenzgeschwindigkeit wird die Sollge- schwindigkeit bzw. die Drehzahl der Räder berechnet und mit der Istumfangsgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Räder verglichen. Die Referenzgeschwindigkeit muß möglichst genau bekannt sein. Die Messung oder Berechnung der Fahrzeugrefe- renzgeschwindigkeit ist sehr aufwendig. Bei Allradfahrzeu- gen muß hier eine spezielle Sensorik verwendet werden oder die Referenzgeschwindigkeit muß über verschiedene Verfahren geschätzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfa- chen Mitteln die Traktion und Fahrstabilität eines Kraft- fahrzeugs zu verbessern, ohne die Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu kennen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung werden die Drehzahlen der Räder ermittelt. Diese sind in erster Näherung für die Umfangsge- schwindigkeit der Räder repräsentativ, da sie im allgemei- nen in einem linearen Zusammenhang zur Umfangsgeschwindig- keit stehen. Aus den Drehzahlen von Rädern der rechten und von Rädern der linken Fahrzeugseite einer Achse wird unter Verwendung geometrischer Fahrzeugparameter, insbesondere der Spurweite der Räder, ein virtueller Kurvenradius

errechnet. Die Mitte der Achse würde sich auf dieser Kurve mit dem virtuellen Kurvenradius bewegen, wenn sie nicht mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt wäre und wenn die Räder keinen Radschlupf aufweisen. Ferner wird ein Sollradius aus einem mittleren Einschlagwinkel der Räder unter Verwendung von Fahrzeugparametern, insbesondere dem Radstand der Fahrzeug- achsen errechnet. Der mittlere Einschlagwinkel der Rader ergibt sich aus dem Mittelwert des Einschlagwinkels des kurvenäußeren Rads und des kurveninneren Rads einer Achse.

Die Mitte der Achse wurde sich auf einer solchen Kurve bewegen, wenn die Räder schlupffrei abrollen.

In einer elektronischen Steuereinheit, die zweckmäßigerwei- se einen Mikroprozessor umfaßt, wird der virtueller Kurven- radius mit dem Sollradius verglichen. Wenn die Räder keinen Schlupf haben, stimmen der Sollradius und der virtuelle Radius überein. Aus dem Ergebnis des Vergleichs des virtu- ellen Kurvenradius mit dem Sollradius wird eine schlupfab- hängige Kenngröße gebildet, die dazu dient, eine zugeordne- te Bremse oder Differentialsperre eines Differentialgetrie- bes entsprechend zu aktivieren und zu regeln.

Zweckmäßigerweise enthält die Kenngröße das Verhältnis oder die Differenz des Sollradius zum virtuellen Kurvenra- dius, und zwar vorteilhaft in der Weise, daß die Aktivie- rung nur stattfinden kann, wenn der Sollradius größer als der virtuelle Radius, also das Verhältnis von Sollradius zum virtuellen Radius größer eins ist. Für die Kenngröße zur Ansteuerung der Differentialsperre bzw. einer Bremse kann es vorteilhaft sein, ferner die Veränderung des Ergebnisses über der Zeit und/oder weitere Fahrparameter zu berücksichtigen, z. B. die Giergeschwindigkeit und/oder Querbeschleunigung sowie das Antriebsmoment des Kraftfahr-

zeugs. Hierdurch können die Traktion und die Fahrstabilität eines Fahrzeugs in ein ausgewogenes Verhaltnis gebracht werden.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahl- reiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrie- ben. Der Fachmann wird die kombinierten Merkmale zweckmäßi- gerweise im Sinne der zu lösenden Aufgaben auch einzeln be- trachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen- fassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigt : Fig. 1 in schematischer Darstellung die für die Erläuterung des erfindungsgemäße-Verfahrens erforderlichen Teile eines Kraftfahrzeugs, Fig. 2 den Verlauf des virtuellen Radius und des Sollradius über die Umfangsgeschwindigkeit eines kurveninneren Rads und Fig. 3 den Verlauf des virtuellen Radius und des Sollradius über die Umfangsgeschwindigkeit eines kurvenäußeren Rads.

Fig. 1 zeigt eine Vorderachse 1 und eine Hinterachse 2 eines Kraftfahrzeugs, das sich in Pfeilrichtung bewegt. Die Vorderachse 1 trägt an ihren Enden Vorderräder 7 und 8, während an den Enden der Hinterachse 2 Hinterrader 5 und 6 gelagert sind. Bei einem Allradfahrzeug sind die Räder 5 und 6 der Hinterachse 2 über ein Differentialgetriebe 4 und die Rader 7 und 8 der Vorderachse über ein Differentialge- triebe 3 angetrieben. Besitzt das Fahrzeug nur eine ange-

triebene Achse 1 oder 2, entfällt eins der Differentialge- triebe 3 oder 4. In den Differentialgetrieben 3,4 sind elektronisch ansteuerbare Differentialsperren integriert.

An den Rädern 5,6,7,8 sind Bremsen angeordnet, von denen wegen der besseren Übersichtlichkeit nur die Bremsen 16 und 17 an den Rädern 6 und 5 dargestellt sind.

Die Räder 7 und 8 der Vorderachse 1 werden über ein Lenkrad 13, ein Lenkgetriebe 14 und ein Lenkgestange 15 eingeschlagen, wobei der Einschlagwinkel des kurveninneren Rads 8 mit ai und der Einschlagwinkel des kurvenäußeren Rads 7 mit aa bezeichnet ist. Bezogen auf die Mitte der Vorderachse 1 ergibt sich ein mittlerer Einschlagwinkel am.

Es sind auch Fahrzeuge mit mehr als zwei Achsen und mit mehr als einer lenkbaren Achse 1 möglich.

Die Räder 5 und 6 bzw. 7 und 8 haben die gleiche Spurweite s, wobei die Vorderachse 1 von der Hinterachse 2 einen Radstand 1 aufweist.

Um die Drehzahlen der Räder 5,6,7,8, bzw. deren Umfangsgeschwindigkeiten zu ermitteln, sind Drehzahlsenso- ren vorgesehen, von denen nur die Drehzahlsensoren 9 und 10 an der Hinterachse 2 dargestellt sind. Ferner wird der Einschlagwinkel aa und ai durch einen nicht näher darge- stellten Sensor gemessen, der in der Vorderachse 1 inte- griert oder im Lenkgetriebe 14 untergebracht sein kann. Aus den gemessenen Werten läßt sich mit den gegebenen Fahrzeug- parametern für das Lenksystem der mittlere Einschlagwinkel am berechnen.

Die Signale der gemessenen Werte werden über Signal- leitungen 12 einer elektronischen Steuereinheit 11 zuge- führt, die den virtuellen Radius rvirt aus einer Umfangsge- schwindigkeit des kurvenäußeren Rads va bzw. der entspre- chenden Drehzahl und der Umfangsgeschwindigkeit des kurve- ninneren Rads vi nach der Formel rviri=s/2*(v/vi+l)/(Va/vi-l) berechnet und mit dem Sollradius rSOll nach der Formel rsoll = 1/tan a vergleicht.

Ist der Sollradius rSOll gleich dem virtuellen Kurven- radius rvirt, kann davon ausgegangen werden, daß kein Radschlupf vorhanden ist. Weicht der virtuelle Kurvenradius rvirt von dem Sollradius rSOll ab, kann das Verhältnis von Sollradius rsoiizum virtuellen Kurvenradius r. irt bzw. die Abweichung als Kenngröße für die Regelung des Sperrdiffe- rentials 3,4 oder einer Bremse 16,17 dienen oder mit weiteren Fahrparametern zu einer geeigneten Kenngröße verarbeitet oder für eine Fuzzy-Regel verwendet werden.

Die Fig. 2 zeigt den Verlauf des virtuellen Kurvenra- dius rvirt mit einer durchgezogenen Linie über der Geschwin- digkeit vi des kurveninneren Rads 6,8, während der Sollra- dius rSOll als gestrichelte Linie eingezeichnet ist. Da der Sollradius rSOll nur vom Einschlagwinkel abhängt, ist er unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit vi des kurvenin- neren Rads 6,8 konstant. Anders verhält es sich beim virtuellen Kurvenradius rvirt. Erreicht die Umfangsgeschwin- digkeit vi des kurveninneren Rads 6,8 aufgrund des Rad- schlupfs die Umfangsgeschwindigkeit va des kurvenäußeren Rads 5,7, wird der Ausdruck (va/vi-1) = 0 und der virtu- elle Radius rvirt strebt gegen unendlich.

Fig. 3 zeigt den Verlauf des virtuellen Radius rvirt über der Umfangsgeschwindigkeit va des kurvenäußeren Rads 5,7, wenn das kurvenäußere Rad 5,7 schlupft. Da in diesem Fall die Umfangsgeschwindigkeit va des kurvenäußeren Rads 5,7 stets größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit vi am kurveninneren Rad 6,8, ergibt sich ein stetiger Kurvenver- lauf.

Bezugszeichen 1 Vorderachse 2 Hinterachse 3 Differentialgetriebe 4 Differentialgetriebe 5 Hinterrad außen 6 Hinterrad innen 7 Vorderrad außen 8 Vorderrad innen 9 Drehzahlsensoren 10 Drehzahlsensoren 11 Steuereinheit 12 Signalleitung 13 Lenkrad 14 Lenkgetriebe 15 Lenkgestänge 16 Bremse 17 Bremse 1 Radstand s Spurweite Einschlagwinkel außen Einschlagwinkel innen am mittlerer Einschlagwinkel va Umfangsgeschwindigkeit außen vi Umfangsgeschwindigkeit innen r Radius rSOll Sollradius rvirt virtueller Radius