Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drift-Trainingsassistenzsystem für das Erlernen des Driftens mit einem Kraftfahrzeug.

Notwendiger Kursinhalt von Fahrertrainings ist das Driften (z. B. im Kreis), bei dem die Hinterräder bewusst so stark beschleunigt werden, dass das Fahrzeugheck herumkommt und sich ein großer Schwimmwinkel ergibt. Dies muss ohne jegliche Unterstützung seitens eines Assistenzsystems erlernt werden.

Beim Driften versucht der Fahrer sein Fahrzeug zum Übersteuern zu bringen, während er die Kontrolle und sein Fahrtempo beibehält. Bei diesen Fahrmanövern haben die hinteren Räder einen höheren Schräglaufwinkel als die Vorderräder.

Beim Driften werden meistens leichte Fahrzeuge mit Heckantrieb und hoher Motorleistung und Drehmoment eingesetzt. Ein Heckantrieb bietet den Vorteil, gezielt über das Durchdrehen der Hinterräder den Driftwinkel zu kontrollieren, also ein provoziertes Übersteuern durch schieren Überfluss an Motorleistung. Fahrzeuge mit Vorderantrieb sind zum Driften weniger geeignet, da sie beim Gasgeben zum Unter- statt zum Übersteuern neigen. Ein Übersteuern kann beim Frontantrieb aber durch das Einsetzen der Handbremse erzeugt werden. Dies wird jedoch als„Slide" und nicht als„Drift" bezeichnet. Auch diese„Südes" werden von der vorliegenden Erfindung addressiert. Eine weitere Technik ist es, das Fahrzeug in eine Pendelbewegung zu bringen. Dabei versucht der Fahrer kleine Schlangenlinien zu fahren, so dass das Heck des Fahrzeugs bei einem plötzlichen und starken Einlenkmanöver ausbricht.

Eine weitere Technik ist, die Hinterachse des Wagens kurzzeitig auf einer Grasfläche neben der Strecke zu platzieren. Dabei wird der Wagen so aufgeschaukelt, dass das Heck über die Fläche neben dem Asphalt rutscht und damit die Haftung verliert. Sobald der Eingangs-Drift- Winkel erreicht ist, wird das Fahrzeug wieder auf dem Asphalt bewegt.

Die Handbremse (ggf. elektronisch) selbst kann nicht nur zum Einleiten des Drifts benutzt, sondern auch dazu verwendet werden, einen Drift deutlich zu verlängern, indem man Instabilität in den Fahrzustand bringt, während der Wagen schon dazu neigt wieder Grip auf der Hinterachse aufzubauen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit der Handbremse ist das Abbauen eines Geschwindigkeitsüberschuss zwischen Kurvenkombinationen. Wird zum Beispiel eine Kurve im vierten Gang gedriftet und folgt daraufhin eine Kurve, die den Drift im zweiten Gang voraus- setzt, bietet es sich an, mittels der Handbremse den Drift-Winkel vor Eingang der langsameren Kurve stark zu erhöhen und damit beim in die Kurve hineinrutschen Geschwindigkeit abzubauen.

Kurven im Drift zu nehmen, erfordert viel Können, bringt darüber hinaus aber auch noch die Sicherheit, das Fahrzeug auch in kritischen Situationen zu beherrschen. Entsprechende Driftfähigkeiten können in speziell angebotenen Kursen erworben werden.

Insbesondere das gleichzeitige Lenken und Gasgeben bereitet vielen Kursteilnehmern jedoch auch nach etlichen Trainingsrunden größte Probleme, so dass sich am Kursende häufig noch kein befriedigender Lernerfolg eingestellt hat.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaf- fen.

Diese Aufgabe wird bei einem Drift-Trainingsassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zum Erlernen des im hochdynamischen Fahrtraining notwendigen Driftens (z. B. im Kreis), erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sowohl die Lenktätigkeit als auch die Gaspedalbewegung bzw. deren kombinierte Aktion von zumindest einem Drift-Assistenzsystem übernommen und/oder unterstützt werden. Alternativ können auch Handlungsanweisungen optischer und/oder akustischer Art dem Fahrer zur Verfügung gestellt werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es dem Kursteilnehmer ermöglicht, die für das Driften erforderlichen Lenkgewegungen direkt hinter dem Lenkrad vom Assistenzsystem demonstriert zu bekommen. Anschließend kann er das Lenken und Gasgeben unabhängig voneinander erlernen und so am Kursende zu einem zumindest befriedigenden Lernerfolg kommen.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung setzt das Drift- Assistenzsystem die bei seiner Aktivierung vorhandene und aus der Gierrate, Querbeschleunigung oder GPS-Sensorik ermittelte Kurskrümmung eines fahrzeugfesten Referenzpunkts durch automati- sehe Lenkbewegungen fort. Die automatischen Lenkbewegungen werden vorteilhafterweise auch dann fortgesetzt, wenn das Heck des Kraftfahrzeuges durch vom Fahrer oder auch vom Drift-Assistenzsystem selbst dosiertes Gasgebens ausbricht.

Um den Fahrzeugkurs den örtlichen Gegebenheiten des Trainingsgeländes anzupassen ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die eingeregelte Kurskrümmung über einen Controller an- passbar ist.

Alternativ kann auch das Handmoment des Fahrers gemessen werden, anhand dessen die Sollkurskrümmung (z.B. durch Aufintegration des vorzeichenbehafteten Handmoments) korrigiert wird. Der Fahrer hat dann die Möglichkeit, den automatischen Lenkbewegungen mit seinen Händen nachzugehen und nur bei einer angestrebten Kurskorrektur seinerseits entsprechend der Sollrichtung dosiert„gegen den Regler" zu drücken. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ermittelt das Drift- Assistenzsystem den bei seiner Aktivierung vorhandenen und aus dem Lenkwinkel, der Gierrate, der Querbeschleunigung oder Referenzseon- sorik wie GPS ermittelten Schwimmwinkel des Fahrzeugsschwerpunktes und regelt durch Gasgeben oder Gaswegnehmen den geschätzten Schwimmwinkel auf einen vom Fahrer einstellbaren Sollwert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, anstelle der aktiven Fahreingriffe, die akustische oder optische Darstellung der Reglerstellgrößen. Folgt der Fahrer diesen Handlungsanweisungen (z. B. Soll- und Ist-postition des Lenkradwinkels im Head-up Display, Differenz zwischen Soll- und Ist- gaswinkel mittels Tonhöhe), stellt sich dasselbe gewollte Systemverhalten dar, wie wenn die Regler direkt auf Lenkung und Gas zugreifen würden - bei gleichzeitig höherem Eigenanteil des Fahrers. Bevorzugt ist das Drift-Assistenzsystem durch einen Kick-Down des Gaspedals aktivierbar.

Damit die gefahrenen Manöver gemeinsam mit einem Fahrtrainer ausgewertet und analysiert werden können, werden gemäß einer vorteilhaf- ten Weiterbildung wichtige Fahrdaten, wie Geschwindigkeit, Gierrate, Schwimmwinkel usw., aufgezeichnet.

Vorteilhafterweise ist das Drift-Trainingsassistenzsystem auch als Sonderausstattung für Serienkraftfahrzeuge erhältlich.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Zur Erlernung des im hochdynamischen Fahrtraining notwendigen Drif- tens (z. B. im Kreis) wird sowohl die Lenktätigkeit als auch die Gaspedalbewegung bzw. deren kombinierte Aktion von einem erfindungsgemäßen Drift-Assistenzsystem übernommen und/oder unterstützt.

Dabei macht man sich zu Nutze, dass bei heckangetriebenen Fahrzeu- gen während des Kreisdriftens der Schräglaufwinkel der Vorderräder im Vergleich zu dem der Hinterräder sehr klein ist. Darüber hinaus kann die Gierrate des Fahrzeugs sehr genau gemessen werden, so dass hierdurch eine näherungsweise Schätzung des Schwimmwinkels des Fahrzeugsschwerpunkts ohne teure Inertial- und GPS-Sensorik möglich ist. Auf der Grundlage von Gierrate und Schwimmwinkel kann nunmehr das Drift-Assistenzsystem sowohl die Lenktätigkeit als auch die Gaspedalbewegung bzw. deren kombinierte Aktion beeinflussen.

Übernimmt das Drift-Assistenzsystem die Lenkregelung, so wird zunächst die bei Aktivierung vorhandene Kurskrümmung des Fahrzeugs (geschätzt aus der Gierrate) durch automatische Lenkbewegungen fortgesetzt, auch wenn das Heck (durch vom Fahrer oder auch vom System selbst dosiertes Gasgebens) ausbricht. Zur Stabilisierung der Fahrkurskrümmung eignet sich prinzipiell die instantane Krümmung eines jeden fahrzeugfesten Referenzpunkts. Als vorteilhaft erweist sich jedoch das sog. Zentrum der Perkussion (engl, center of percussion), welches sich im Abstand d=J/(m ^* l_h) [J = Gierträgheitsmoment des Fahrzeugs, m = Fahrzeugmasse, l_h Hinterachsabstand zum Schwerpunkt] vor dem Fahrzeugschwerpunkt befindet. Dies liegt darin begründet, dass eine Veränderung der Hinterachsquerkraft zu keiner Querbe- schleunigungsänderung in diesem Punkt führt und somit instanten der Kurs auch bei plötzlichem Eintereten einer Rutschbewegung der Hinterachse beibehalten wird und der Lenkeingriff später erfolgen kann. Eine Anpassung der eingeregelten Kurskrümmung kann über einen Controller erfolgen, so dass der Fahrer die Möglichkeit hat, durch Lenkbewegungen am Controller den Fahrzeugkurs den örtlichen Gegebenheiten des Trainingsgeländes anzupassen. Eine Alternative stellt die Aufintegration des Handmoments des Fahrers im Sinne einer Admittanz bzw. Impedanzregelung dar. Ähnlich verhält es sich bei der automatischen Antriebsregelung, die durch Gasgeben oder Gaswegnehmen den geschätzten Schwimmwinkel auf einen vom Fahrer einstellbaren Sollwert regelt. Als Lenkalgo- rithmik eignen sich hierzu insbesondere robuste Regelungsansätze mit variabler Regelungsstruktur (z.B. sog. Sliding-mode-Regelungen), welche schwankende Streckenparameter (z.B. Untergrundbedingungen) kompensieren können. Zur Aktivierung des Drift-Assistenzsystems bietet sich ein kurzzeitiger Kick Down des Fahrers am Gaspedal an. Alternativ ist auch eine Aktivierung des Drift-Assi Stenzsystems durch einen kurzen Schwenk am Schalthebel des Fahrzeuges denkbar. Die Aufzeichnung wichtiger Fahrdaten, wie Geschwindigkeit, Gierrate und Schwimmwinkel erlauben eine Visualisierung des Manövers am Computer, so dass dieses gemeinsam mit einem Fahrtrainer analysiert werden kann. Die Auswertung der Messdaten kann automatisch z. B. mit einer Punktevergabe erfolgen.

Der Verkauf eines solchen Drifttrainers ist ebenfalls als Sonderausstattung für ein Serienfahrzeug denkbar.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1 die bei einem Drift auf ein Fahrzeug einwirkenden Kräfte, und Figur 2 ein optisches Anzeigesystem für eine das erfindungsgemäße Drift-Trainingsassistenzsystem.

In Figur 1 sind die bei einem Drift auf ein Fahrzeug F einwirkenden Kräfte dargestellt.

Die Vorderräder V sind infolge eines Lenkeinschlages unter einem Lenkwinkel 1 zur Fahrzeuglängsachse geneigt, während sich das Fahrzeug F unter einem Schwimmwinkel 2 seitwärts bewegt. Infolge des Gasgebens wird eine Antriebskraft 3 auf die Hinterräder H aufgebracht, die gleichzeitig einen Seitenführungskraft 4 unterliegen.

In Figur 2 ist ein Anzeigekonzept dargestellt, welches dem Fahrer angibt, in welche Richtung er das Lenkrad L zu bewegen hat, um einen optimalen Drift auszuführen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel stimmen Solllenkwinkel S und Istlenkwinkel I nicht überein, da die beiden Markierungen nicht deckungsgleich sind. Damit der Solllenkwinkel S und Istlenkwinkel I übereinstimmen müsste der Fahrer das Lenkrad L nach rechts drehen, so dass die beiden Markierungen zur Deckung ge- bracht werden.

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.