Bei Fahrzeugen, die mit unabhangig voneinander ansteuerbaren Lenkwinkelstellgliedern fur die Vorderachs-Lenkung und die Hin- terachs-Lenkung ausgerüstet sind, können im Prinzip"extreme" Fahrzeugbewegungen erreicht werden, die bei einem normalen Fahrzeug, das nur über die Vorderräder lenkbar ist, nicht auf- treten können. Beispielsweise ist ein Schwimmen des Fahrzeuges, d. h. eine Bewegung desselben schräg zur Fahrzeuglängsachse mög- lich, ohne daß das Fahrzeug giert (z. B. dadurch, daß die Vor- derachs-Lenkung und die Hinterachs-Lenkung auf gleiche Lenkwin- kel bezüglich der Fahrzeuglängsachse eingestellt werden). Es ist auch möglich, ein Gieren, d. h. eine Drehbewegung des Fahr- zeuges um seine Hochachse zu erreichen, ohne daß diese eine Schwimmbewegung ausführt.

Die Nutzung solcher nur mit einer zwei-achsigen Lenkung er- reichbaren Fahrzeugbewegungen sollte aus Sicherheitsgründen solchen Fahrsituationen vorbehalten bleiben, in denen der Fah- rer sich bewußt auf ein ungewohntes Fahrzeugverhalten ein-.-. stellt, z. B. beim Rangieren auf engstem Raum, nicht jedoch im "normalen", den statistisch überwiegenden Fahrsituationen ent- sprechenden Betrieb des Fahrzeuges, fur den der Fahrer eine dem Fahrerwunsch entsprechende Reaktion des Fahrzeuges "gewohnheitsmãSig"erwartet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das bei Betätigung eines zur Einstel- lung eines Fahrerwunsches vorgesehenen Lenkorgans, z. B. eines Lenkrades oder Joysticks, zu einer Fahrzeugreaktion führt, die derjenigen eines Fahrzeuges, das nur über eine Vorderachs- Lenkung verfügt, weitgehend analog ist, gleichwohl jedoch eine verbesserte Ausnutzung der über die beiden Lenkwinkel-Stell- organe aufbaubaren Seitenführungskräfte erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, dem Grundgedanken nach durch die Gesamtkombination der Merkmale des Patentanspruchs 1 und in speziellen Ausgestaltun- gen des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Merkmale der An- sprüche 2 und/oder 3 gelöst.

Hierbei entspricht die gemäß. Anspruch 2 vorgesehene Art der Er- mittlung eines Sollwertes der Seitenkraft an den Vorderrädern einer Schwimmwinkel-Regelung an der Vorderachse in der Art wie für die Sollwertsbestimmung der Seitenkraft an der Hinterachse generell vorgesehen, während die Art der Bestimmung eines Soll- wertes der Seitenführungskraft an der Vorderachse einer Gierge- schwindigkeitsregelung über den der Vorderachse zugeordneten Lenkwinkel-Regelkreis entspricht. Die gemäß Anspruch 4 vorgese- hene, näherungsweise Bestimmung von Sollwerten des Schräglauf- winkels der Vorderräder und der Hinterräder des Fahrzuges ist in der weitaus überwiegenden Zahl der statistisch bedeutsamen Fahrsituationen hinreichend, um eine situations-adaquate Lenk- winkel-Bestimmung fur die Vorder-und die Hinterräder des Fahr- zeuges durchführen zu können.

Bei einer zur Implementierung der durch die Merkmale des An- spruchs 3 definierten Art der Regelung geeigneten Regelungsein- richtung gemäß Anspruch 5 ist ein Querbeschleunigungssensor be- sonders zweckmäßig, der unmittelbar die im Schwerpunkt des Fahrzeuges wirksame Querbeschleunigung erfaßt.

Hierzu können, unter Berücksichtigung der Fahrzeug-Geometrie auch, wie gemäß Anspruch 6 vorgesehen, zwei Querbeschleuni- gungs-Sensoren vorgesehen werden, deren in Fahrzeuglãngsrich- tung gemessener Abstand voneinander möglichst groß sein sollte.

Sowohl durch eine Umschaltbarkeit der Regelungseinrichtung auf definiert verschiedene Regelungsmoden, wie gemäß Anspruch 7 vorgesehen, als auch durch eine gezielte Auswahl zwischen ver- schiedenen gemäß Anspruch 8 vorgesehenen Referenzmodell- Varianten des Fahrzeuges, die durch einen Rechner implementiert sind, ist das Fahrzeug auf entsprechend verschiedene Arten sei- nes Antwort-Verhaltens auf eine als Außerung eines bestimmten Fahrerwunsches wirkende Betätigung eines Lenkorganes einstell- bar d. h. gleichsam der Fahrzeugtyp (Sportwagen oder schwere Li- mousine) wahlbar, der dem Wunsch-Fahrverhalten des Fahrzeuges entspricht. Es versteht sich, daß die insoweit erläuterten Re- gelungsmoden auch dann nutzbar sind, wenn die Hinterachslenkung dadurch realisiert ist, daß die Hinterradbremsen einzeln zur Entfaltung definierter Abbremskrafte ansteuerbar sind, wodurch sich auch ohne ein Lenkwinkel-Stellorgan der Hinterachse das Gierverhalten des Fahrzeuges über die Hinterräder gezielt be- einflussen läßt.

Durch die gemäß Anspruch 9 für den Fall, daß sich das Fahrzeug im querdynamischen Grenzbereich bewegt, d. h. durch eine Ver- größerung von Schräglaufwinkeln die Seitenkräfte nicht mehr er- hoht werden können, vorgesehene selbsttätige Umschaltung der Regelungseinrichtung auf einen Regelmodus mit der Giergeschwin- digkeit als Regelgröße, wird erreicht, daß das Fahrzeug auch in dem genannten Grenzbereich und/oder bei einem Ausfall der Hin- terachslenkung vergleichsweise gut beherrschbar bleibt und in- soweit ein hohes Maß an Sicherheit erzielt.

Mittels den RegelgrõBen zugeordneter Störbeobachter, vorzugs- weise solcher, deren Entwurfsmodell demjenigen des Reglers für die beobachtete Regelgröße entspricht, wird eine signifikante Verbesserung der Regelqualitat erzielt,. da, im Unterschied zu einem Regler mit I-Anteil nicht der Regelfehler integriert wird, sondern der Fehler zwischen Messung und Schätzung und zu einer Störgrößenaufschaltung genutzt werden kann.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie ei- ner zu seiner Durchführung geeigneten Einrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Gestaltungsvarianten ei- ner zu seiner Implementierung geeigneten Regelungseinrichtung anhand der Zeichnung. Es zeigen : Fig. 1 ein schematisch vereinfachtes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Querdynamik-Regelung an einem Straßenfahrzeug mit Vorderachs-und Hinter- achslenkung und Fig. 2 ein Seitenkraft-/Schrãglaufwinkel-Diagramm zur quali- tativen Erläuterung der Funktion der Regelungseinrich- tung gemäß Fig. 1 Zweck der in der Figur 1 insgesamt mit 10 bezeichneten Querdy- namik-Regelungseinrichtung für ein insgesamt mit 11 bezeichne- tes vier-radriges Straßenfahrzeug, bei dem sowohl die Vorder-- der 12 und 13 als auch die Hinterräder 14 und 16 lenkbar sind, wobei zur Einstellung von Lenkwinkeln 8v der Vorderräder 12 und 13 sowie zur Einstellung von Lenkwinkeln bh der Hinterräder 14 und 16 je ein elektrisch ansteuerbares Lenkwinkelstellglied 17 beziehungsweise 18 vorgesehen sind, ist es, ein Lenkverhalten zu erzielen, das eine vom Fahrer gut kontrollierbare Führung des Fahrzeuges ermöglicht.

Für das Fahrzeug 11 sei, zum Zweck der Erläuterung, vorausge- setzt, daß das Vorderachs-Lenkwinkelstellglied 17 eine "gemeinsame"Einstellung der Lenkwinkel Svl und 6, beider Vor- derräder in der Art einer Trapezlenkung vermittelt und daß das- selbe auch für das Hinterachs-Lenkwinkelstellglied 18 gilt, so daß im Sinne eines vereinfachenden"Einspur"-Modells des Fahr- zeuges die Vorderradlenkwinkel Svl und 6 durch einen einzigen Vorderachslenkwinkel 8 beschreibbar sind und die Hinterrad- Lenkwinkel ahl und shr durch einen gemeinsamen"mittleren"Hin- terachslenkwinkel #h.

Die Lenkwinkel-Stellglieder 17 und 18 können als elektrohydrau- lische oder als elektromechanische Aktuatoren realisiert sein, die durch elektrische Signale, die Sollwerte #vsoll und #hsoll des Vorderachslenkwinkels 8v und des Hinterachs-Lenkwinkels 8h, ge- sehen im Einspurmodell des Fahrzeuges 11, repräsentieren, zur Einstellung der diesbezüglichen Sollwerte ansteuerbar sind.

. Diese Sollwert-Signale für den Vorderachs-Lenkwinkel 6 und den Hinterachs-Lenkwinkel ah werden von Reglern 19,21 und 22 er- zeugt, die in voneinander entkoppelten Regelkreisen arbeiten und aus Soll-/Ist-Wertvergleichen fur das querdynamische Ver- halten des Fahrzeuges 11 charakteristischer Größen, nämlich der Gierwinkelgeschwindigkeit w im Schwerpunkt 23 des Fahrzeuges 11, des Schwimmwinkels ß im Bereich der Vorderachse 24 des Fahrzeuges sowie des Schwimmwinkels ßh im Bereich der Hinter- achse 26 des Fahrzeuges 11 die sollwert-charakteristischen An- steuersignale für die Lenkwinkel-Stellglieder 17 und 18 erzeu- gen.

Zur Umsetzung des Fahrerwunsches nach einem von ihm erwarteten querdynamischen Verhalten des Fahrzeuges 11, den der Fahrer durch Betätigung eines Lenkorgans 27, z. B., wie dargestellt, eines"konventionellen"Lenkrades oder eines Joysticks einsteu- ern kann, ist ein durch einen elektronischen Rechner implemen- tiertes Referenzmodell 28 vorgesehen, dem an einem ersten Ein- gang 29, dem"Fahrerwunsch-Eingang", ein fur einen Lenkwinkel 8F charakteristisches elektrisches Ausgangssignal eines Lenk- winkelorgan-Stellungsgebers 31 zugeleitet ist, das einem vom Fahrer erwünschten Lenkungsverhalten des Fahrzeuges 11 ent- spricht ; an einem zweiten Eingang 32, einem"Geschwindigkeits- Eingang", ist dem Referenzmodell 28 ein elektrisches Zustands- signal zugeleitet, das ein Maß für die Fahrzeug-Lãngsgeschwin- digkeit VX des realen Fahrzeuges ist.

Das Referenzmodell 28 gibt an einem ersten Ausgang 33 ein elek- trisches Ausgangssignal ab, das ein Maß für einen Sollwert der Gierwinkelgeschwindigkeit des realen Fahrzeuges um seine durch den Schwerpunkt 23 gehende Hochachse ist.

An einen zweiten Ausgang 34 gibt das Referenzmodell 28 ein elektrisches Ausgangssignal ab, das-bei einer Kurvenfahrt- ein MaS fur den Schwimmwinkel-Sollwert ßvsoll des Schwimmwinkels des Fahrzeuges im Bereich seiner Vorderachse 24 ist, und an ei- nem dritten Ausgang 36 ein elektrisches Ausgangssignal, das ein Maß fur den Sollwert poll des Schwimmwinkels des realen Fahr- zeuges 11 an der Hinterachse 26 des Fahrzeuges ist.

Die Generierung dieser Sollwerte, deren Einregelung des Reakti- onsverhalten des Fahrzeuges auf eine Betätigung des Lenkrades 27-Einstellung des Lenkwinkels SF-bestimmt, ist zweckmäßi- gerweise so getroffen, daß sich ein fur den Fahrer "verstandliches"-gut beherrschbares-querdynamisches Verhal- ten des Fahrzeuges 11 ergibt. Das Referenzmodell 28 kann so ausgelegt sein, daß sich ein"neutrales"Kurvenfahrt-Verhalten ergibt, dem gleiche Schräglaufwinkel a, und oh an der Vorder- achse 24 und der Hinterachse 26 entsprechen ; es ist jedoch auch möglich, daß das Referenzmodell 28 so. ausgelegt ist, daß sich ein leicht übersteuerndes Kurvenfahrtverhalten des Fahrzeuges ergibt, das dem eines Sportfahrzeuges angenähert ist, oder auch ein untersteuerndes Verhalten erzielt wird, wie es für vorder- achs-getriebene Fahrzeuge charakteristisch sein kann.

Für den Vergleich mit den soll-, ßvsoll-, und ßhsoll-Wertsignalen geeignete Istwert-Signale werden von einem wiederum durch einen elektronischen Rechner implementierten Fahrzeugmodell 37 gene- riert, das aus einer Verarbeitung gemessener, betriebscharakte- ristischer Meßgrößen sowie fahrzeugspezifischer Daten an einem ersten Ausgang 38 ein elektrisches Ausgangssignal abgibt, das ein Maß für den Istwert ist der Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges 11 um seine Hochachse ist, des weiteren an einem zweiten Ausgang 39 ein elektrisches Ausgangssignal abgibt, das ein Maß für den Istwert ßist des Schwimmwinkels der Vorderachse 24 ist, und an einem dritten Ausgang 41 ein elektrisches Aus- gangssignal abgibt, das ein Maß für den Istwert ßhist-des Schwimmwinkels ßh an der Hinterachse 26 des realen Fahrzeuges 11 ist.

Zur Generierung der genannten Istwert-Ausgangssignale des Fahr- zeugmodells 37 geeignete, variable Daten, d. h. solche, die im Fahrbetrieb fortlaufend erfaßt werden mussen, und"fahrzeugspe- zifische Daten", d. h. solche, die durch das Fahrzeug fest vor- gegeben sind oder durch eine einmalige Messung erfaßbar sind und sodann mindestens für eine längere Zeitspanne als konstant angesehen werden können, sind bei dem gewählten Erlauterungs- beispiel die folgenden : Die Ausgangssignale den Fahrzeugrädern 12,13,14 und 16 einzeln zugeordneter Raddrehzahlsensoren 421 bis 424, die eine genaue Ermittelung der Fahrzeuglangsgeschwin- digkeit vX ermöglichen, die Ausgangssignale eines dem Vorder- achs-Lenkwinkelstellgliedes 17 zugeordneten elektronischen oder elektromechanischen Vorderachs-Lenkwinkel-Stellungsgebers 43 sowie eines dem Hinterachs-Lenkwinkelstellglied 18 zugeordneten Lenkwinkelstellungsgebers 44, das Ausgangssignal eines Gierge- schwindigkeits -Sensors 46 als Maß für die Giergeschwindig- keit IP um die durch den Schwerpunkt 23 des Fahrzeuges gehende Hochachse desselben, das Ausgangssignal eines Querbeschleuni- gungs (ay)-Sensors 47 als Maß für die im Schwerpunkt 23 des Fahrzeuges 11 rechtwinklig zur Fahrzeuglängsrichtung, der x- Richtung, angreifende Querbeschleunigung ay, sowie gegebenen- falls das Ausgangssignal eines zweckmäßigerweise in der Nahe der Vorderachse 24 angeordneten Querbeschleunigungssensors : 48 und/oder das Ausgangssignal eines mehr in der Nähe der Hinter- achse 26 angeordneten Querbeschleunigung (ayh)-Sensors 49 als Maß für eine in Querrichtung am Fahrzeug im Abstand von seinem Schwerpunkt 23 angreifende Querbeschleunigung.

Als"fahrzeugspezifische"Daten, die in Verbindung mit den vor- genannten variablen Angaben zur Ermittlung der Istwerte #ist, ßvist und ßhist geeignet sind, werden in dem Fahrzeugmodell 37 der Achsabstand L des Fahrzeuges sowie gegebenenfalls die Spurbrei- ten der Vorder-und der Hinterachse als Festwert (e), sowie als allenfalls geringfügigen Variationen unterworfene Größen, die erforderlichenfalls durch zeitweise Messung oder Schätzung kor- rigiert werden können, die Fahrzeugmasse m, der Abstand 1, des Schwerpunktes 23 von der Vorderachse 24 beziehungsweise lh des Schwerpunktes 23 von der Hinterachse 26, das Gier-Tragheits- ferment J. des Fahrzeuges 11 um seine Hochachse, sowie Reifen- kennlinien abgelegt, die den Zusammenhang der durch Lenkungsbe- tätigung an der Vorderachse und der Hinterachse aufbaubaren Seitenkräfte Sv und Sh in Abhangigkeit von den jeweiligen Schraglaufwinkeln oV und ah wiedergeben.

Zur Erläuterung der Verarbeitung dieser Größen durch den Mo- dellrechner 37 wird nachfolgend auf ein vereinfachtes lineari- siertes Einspurmodell eines Straßenfahrzeuges Bezug genommen, in dem die Lenkwinkel #v und #h an der Vorderachse 24 bezie- hungsweise der Hinterachse 26 durch die folgenden Beziehungen gegeben sind : gegeben sind.

In dem zur Erläuterung gewählten linearisierten, d. h. für klei- ne Werte der Lenkwinkel #v und #h um 10° betrachteten Einspurmo- dell ist der Schwimmwinkel ß im Schwerpunkt des Fahrzeuges 11 in guter Näherung durch die Beziehung gegeben, in der mit vy die sich bei der Kurvenfahrt ergebende Geschwindigkeitskomponente des Fahrzeuges rechtwinklig zur Langsgeschwindigkeits-Komponente vX der Fahrzeuggeschwindigkeit VF bezeichnet ist, die sich als vektorielle Summe dieser beiden Geschwindigkeitskomponenten ergibt.

Die Quergeschwindigkeitskomponente vy kann aus einer Integrati- on der im Schwerpunkt des Fahrzeuges angreifenden Querbeschleu- nigung ay"gemessen", zumindest annähernd ermittelt werden und/oder aus den Radgeschwindigkeiten, den eingestellten Lenk- winkeln 6 und 8. sowie den geometrischen Abmessungen des Fahr- zeuges geschätzt werden.

Des weiteren sind die Schwimmwinkel ßv und ßh an der Vorderachse beziehungsweise der Hinterachse mit dem Schwimmwinkel ß im Schwerpunkt des Fahrzeuges durch die Beziehungen verknupft.

Der eine zur Ansteuerung des Vorderachs-Lenkwinkelstellgliedes 17 vorgesehene Regler 19 ist als Giergeschwindigkeitsregler ausgebildet, der nach einem Reglergesetz der Form lh'm'aY Jz lTf lTJ Tf svrc>ll = L L---k- (1- (6) Ju iJ * einen Sollwert SvsOll der Seitenkraft ermittelt, die eine Funkti- on S (a) des Schräglaufwinkels a, an der Vorderachse ist.

Diesem Sollwert Soll- der durch die Giergeschwindigkeitsrege- lung ermittelt wird-und bei verschwindender Regelabweichung e- (e = T-T = o) durch die Beziehung lh m aY Svsom = L + L (6 gegeben ist, entspricht die fur eine stabile Kurvenfahrt des Fahrzeuges geltende, allgemein durch die Beziehung ausgedrückte Forderung nach Ausgeglichenheit der Momente um die Hochachse des Fahrzeuges 11, wenn in dieser Beziehung (7) die an der Hinterachse 26 des Fahrzeuges 11 auftretende Seitenkraft Sh gemäß der Beziehung eliminiert wird.

Wegen der qualitativ durch das Diagramm der Figur 2 wiedergege- bene Abhängigkeit der gemäß der Beziehung (6'), gleichsam ma- thematisch, ermittelbaren Seitenkräfte von den durch die Len- kungsbetatigung mit einzustellenden Schraglaufwinkeln a, ist mit jedem durch die #-Regelung gemä# den beziehungen (6) be- ziehungsweise (6') ein Sollwert a. oll des Schraglaufwinkels ver- knüpft, der gemäß der Beziehung (1) bei der Ermittelung des.

Sollwertes #vsoll fur die Stellgröße 8 als Sollwert aV5oll des Schräglaufwinkels av einzusetzen ist, gemäß der Beziehung vsoll-N + v + a'vsoll x Die Abhängigkeit der Seitenkraft S vom Schräglaufwinkel a ist in dem seinerseits als Rechner realisierten #-Regler 19, der den Sollwert #vsoll für den Vorderachs-Lenkwinkel 5, gemäß der Beziehung (1') ermittelt, entweder in tabellarischer Form abge- legt oder durch einen vom Rechner auswertbaren Regelalgorithmus implementiert. Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungs- beispiel erfolgt die Ermittelung des Sollwertes αvsoll des Schräglaufwinkels im Sinne einer linearen Näherung gemäß einer Beziehung der Form Svsoll v in der mit C, eine reifencharakteristische Schraglaufsteifig- keit bezeichnet ist. Werte dieser Schraglaufsteifigkeit können Herstellerangaben entnommen werden oder geschätzt oder durch geeignete Versuche und/oder adaptive Meßmethoden ermittelt wer- den. Die Näherung gemäß der Beziehung (9) stellt zumindest fur kleine Schräglaufwinkel (bis zu 10°) eine hinreichend genaue Näherung dar, wie der S (a)-Verlaufskurve 51 des Diagramms un- mittelbar entnehmbar ist.

Der für die Auswertung der Beziehung (6) beziehungsweise (6') durch den'k-Regler 19 erforderliche #soll-Wert wird vom Refe- renzmodell 12-durch zeitliche Differenzierung des #soll- Ausgangssignals-generiert und wird dem Regler 19 direkt zuge- leitet, wie durch einen #soll-Signalpfad 53 schematisch darge- stellt.

Die Regelabweichung e wird als Differenz des vom realen Fahr- zeugmodell 37 ausgegebenen renzmodell 28 ausgegebenen st-Wertsignals und des vom Refe- @oll-Wertsignals an der Vergleichsstelle 52 ermittelt und im Regler gemäß der Beziehung (6) mit einer im Prinzip frei wählbaren, Regler-Verstärkung k des-Reglers 19 verarbeitet.

Die von dem g-Regler weiter benötigten Eingaben für die Größen ln#m#ay/L, das Verhältnis T./L, den Schwimmwinkel ß im Schwerpunkt des Fahrzeuges sowie für die Größe lv##/vx werden von dem realen Fahrzeugmodell 37 generiert und dem Regler 19 "direkt"zugeleitet. Die diesbezüglich erforderlichen Signal- pfade sind, der Einfachheit halber in der Figur 1 lediglich durch einen einzigen Signalflußpfeil 54 repräsentiert.

Der zur Ansteuerung des Hinterachs-Lenkwinkelstellgliedes 18 vorgesehene Regler 22 ist als Schwimmwinkel (ph)-Regler ausge- bildet, der nach einem Reglergesetz der Form Zv Iil-Vx Sbsoll :-1,-m-V x- [41-+ kl (p. ist-Phsoll)] (10) einen Sollwert fur die an der Hinterachse 26 des Fahrzeuges 11 durch die Lenkungsbetatigung aufzubauende Seitenkraft S (αn) er- mittelt. Dieser durch die ßh-Regelung ermittelbare Sollwert ist bei verschwindender Regelabweichung (ßhist - ßhsoll = 0) durch die Beziehung c 10 ij gegeben.

Ausgangspunkt für den Entwurf des Reglers ist die plausible An- nahme, daß die zeitliche Änderung ßh des Schwimmwinkels an der Hinterachse 26 des Fahrzeuges 11 der Differenz des Schwimmwin- kel-Istwertes ßhist und des Sollwertes ßhsoll proportional ist@ Aus der Beziehung (5) für den Schwimmwinkel ßh an der Hinter- achse des Fahrzeuges ergibt sich durch zeitliche Differentiati- on die Beziehung die unter der Voraussetzung, daß die Langs-Geschwindigkeits- komponente vX des Fahrzeuges als konstant angesehen werden kann, unter Berücksichtigung der Beziehung (3) die : folgende Form annimmt : Aus der Forderung nach Ausgeglichenheit der Querkräfte am Fahr- zeug bei einer Kurvenfahrt, geschrieben in der Form folgt unmittelbar Die Beziehung (11') in die Beziehung (5'') eingesetzt ergibt die Beziehung Wird aus dieser Beziehung (12) mit Hilfe der die Forderung nach Ausgeglichenheit der Momente beim Fahrzeug ausdrückenden Bezie- hung (7) die Vorderachs-Seitenkraft Sv eliminiert, ergibt sich für die zeitliche Änderung ph des Schwimmwinkels an der Hin- terachse 26 die Relation aus der für die Seitenkraft Sh (ah) an der Hinterachse unmittel- bar die folgende Beziehung folgt : die mit dem für die Schwimmwinkelregelung an der Hinterachse vom Referenzmodell ausgegebenem Sollwert ßhsoll der Beziehung (10') entspricht.

Die von dem ßh-Regler 22 zur Auswertung der Beziehung (10) be- ziehungsweise der Beziehung (10') benötigte #hsoll-Eingabe wird vom Referenzmodell 28 generiert und dem Regler 22, wie durch den #hsoll-Signalpfad 56 schematisch dargestellt,"direkt"zuge- leitet.

Die von dem Ph-Regler 22 mit der im Prinzip frei wählbaren Reg- lerverstärkung k1 "multiplizierend" verarbeitete Regelabwei- chung eh (eh = ßhist - ßhsoll) wird an der ßh-Vergleichsstelle 57 ermittelt.

Die von dem ßh-Regler 22 weiter benötigten Eingaben für die Größe lv#m#vx/L sowie den Istwert ist der Gierwinkelge- schwindigkeit werden vom realen Fahrzeugmodell 37 generiert und dem ßh-Regler 22, wie durch die diesbezüglichen Signalpfade 58 und 59 veranschaulicht,"direkt"zugeleitet.

Die Ermittlung des Sollwertes oSoll des Schraglaufwinkels oh an der Hinterachse 26 aus dem durch die Schwimmwinkelregelung an der Hinterachse gewonnenen Sollwert SSO11 der Seitenkraft an der Hinterachse 26 erfolgt analog zu der mit Bezug auf denT-.-.

Regler 19 geschilderten Art.

Die Bestimmung des Sollwertes #hsoll für den einzustellenden Hin- terachslenkwinkel, d. h. die Stell-Signalbildung fur diesen Win- kel erfolgt gemäß der Beziehung wobei die hierfür noch zusätzlich erforderlichen Eingaben für den Schwimmwinkel im Schwerpunkt 23 des Fahrzeuges sowie für die Grö#e ln##ist/vx vom realen. Fahrzeugmodell 37 generiert und dem Regler 22 über Signalpfade zugeleitet werden, die, der Einfachheit der Darstellung halber lediglich durch einen einzi- gen Signalpfeil 60 repräsentiert sind.

Aus der geschilderten Art der T-Regelung sowie der Ph-Regelung ist ersichtlich, das die beiden Regelkreise"physikalisch"ent- koppelt sind, was insbesondere der Robustheit der Regelung zu- gute kommt.

Bei der Querdynamik-Regelungseinrichtung 10 ist als Alternative zu einer Ansteuerung des Vorderachs-Lenkwinkelstellgliedes 17 mit S"sollAusgangssignalen des T-Reglers 19 auch eine Ansteue- rung des Vorderachs-Lenkwinkelstellgliedes 17 mit #vsoll-Aus- gangssignalen des weiteren Reglers 21 vorgesehen, wie durch ei- nen Wahlschalter 61 schematisch dargestellt.

Dieser weitere Regler 21 ist in funktioneller Analogie zu dem für die Ansteuerung des Hinterachs-Lenkwinkelstellgliedes 18 vorgesehenen ßh-Regler 22 als Schwimmwinkel (ßv)-Regler ausgebil- det, der nach einem Reglergesetz der Form Sollwerte fur die an der Vorderachse 24 des Fahrzeuges 11 durch die Lenkungsbetätigung aufzubauende Seitenkraft S (a,) ermit- telt.

Die von dem ßv-Regler 21 benötigte #vsoll-Eingabe wird von dem Referenzmodell 28 generiert und, wie durch den #vsoll-Signalpfad 62 schematisch dargestellt, dem ßv-Regler 21"direkt"zugelei- tet. Die von dem ßv-Regler 21 mit der wiederum frei wählbaren Reglerverstarkung k2 verarbeitete Regelabweichung ev (ev = ßvist - ßvsoll) wird an der ßv-vergleichsstelle 63 ermittelt.

Die von dem (3"-Regler 21 weiter benötigten Eingaben für die Größe ln#m#vx/L sowie fur den Istwert ist der Gierwinkelge- schwindigkeit werden vom realen Fahrzeugmodell 37 generiert und dem ßv-Regler, wie durch die diesbezüglichen Signalpfade 64 und 59' veranschaulicht, "direkt" zugeleitet.

Die Ermittelung von Sollwerten αvsoll des Schräglaufwinkels αv an der Vorderachse 24 aus dem durch die Schwimmwinkelregelung an der Vorderachse gewonnenen Sollwert Svsoll der Seitenkraft er- folgt wie anhand der Beschreibung des #-Reglers 19 erläutert, desgleichen die Bestimmung des Sollwertes avsoll fur den einzu- stellenden Vorderachs-Lenkwinkel #v.

Der T-Regler 19 und der ßv-Regler 21 sind so ausgelegt, daß das Reaktionsverhalten des Fahrzeuges 11 in demjenigen Be- triebsmodus der Querdynamik-Regelungseinrichtung 10, in dem die Einstellung des Vorderachs-Lenkwinkels #v mittels des #- Reglers 19 erfolgt, signifikant verschieden von demjenigen Re- aktionsverhalten des Fahrzeuges ist, wenn die Regelungseinrich- tung 10 in demjenigen Betriebsmodus arbeitet, in dem die Ein- stellung des Vorderachs-Lenkwinkels 8v mittels des (3"-Reglers 21 erfolgt. Das Fahrzeug 11 ist somit durch Umschalten des Wahl- schalters 61 im Ergebnis auf zwei erwünschte Reaktionsweisen einstellbar, z. B. auf"sportliches", d. h. mäßig übersteuerndes, und auf neutrales Kurvenfahrtverhalten einstellbar.

Weitere Reaktionsweisen-"Fahrzeugtypen"-sind dadurch reali- sierbar, daß das Referenzmodell 28 auf definiert verschiedene Arten der Generierung seiner Sollwert-Ausgangssignale wählbar einstellbar ist.

Zur Verbesserung der Qualität der Regelung sind den Regelgrößen einzeln zugeordnete Störbeobachter vorgesehen, deren Zweck es ist, Störgrößen wie Seitenwind, Fahrbahnneigung und/oder unter- schiedliche Kraftschlußbeiwerte an den beiden Fahrzeugseiten (a-Split-Verhältnisse) zu erfassen und bei der Regelung im Sin- ne einer Störgrößenaufschaltung zu berücksichtigen. Des weite- ren sollen durch die Störbeobachter auch Modellfehler kompen- siert werden, die daraus resultieren, daß das Fahrzeugmodell die Realität nur näherungsweise berücksichtigen kann. Entspre- chend der geschilderten Entkopplung der den Vorderrädern 12 und 13, einerseits, und den Hinterrädern 14 und 16, andererseits, zugeordneten Regelkreise ist, der Einfachheit der Darstellung halber, nur ein Störbeobachter 66 fur den Vorderachs-Regelkreis und ein Störbeobachter 67 für den ph-Regelkreis dargestellt.

Die Störbeobachter 66 und 67 sind, allgemein, als durch elek- tronische Rechner implementierte Modelle der Regelstrecke kon- zipiert, die dieselben Eingaben, nämlich die Sollwert- Ausgangssignale der zugeordneten Regler 19 bzw. 22 empfangen wie die zugeordneten Regelstrecken und hieraus den Regelgrößen V bzw. ßh entsprechende Ausgaben erzeugen, und aus dem Ver- gleich ihrer diesbezüglichen Ausgaben mit den entsprechenden Ausgaben des Fahrzeugmodells 37 des realen Fahrzeuges Schätz- werte tv h fur die jeweilige Störung generieren, durch deren Rückführung auf den Regler 19 beziehungsweise 22 die Regelab- weichung zum Verschwinden gebracht werden kann.

Eine geeignete Konzeption eines solchen Stõrbeobachters, die auf die weiteren Regelkreise übertragbar ist, sei am Beispiel des ph-Regelkreises näher erläutert : Zum Entwurf des Beobachters 67 wird von der Beziehung fur die zeitliche Änderung der Regelgroße ßh ausgegangen, die sich ergibt, wenn in der Beziehung (13), die auch dem Entwurfs- modell des Reglers 22 entspricht, die Seitenkraft Sh gemäß der Beziehung (9) durch die Beziehung ersetzt wird und mit Ah eine Abweichung von der Modell- Beziehung (13) bezeichnet wird, die u. a. durch die Linearisie- rung der Seitenkraft Sh bedingt ist.

Für diese Störung Ah wird hinsichtlich des Beobachtermodells angenommen, daß sie zeitlich quasi konstant ist, d. h., daß gilt : Von diesem Modell ausgehend wird der Störbeobachter 67 gemaß den Beziehungen f-'h h + t', Ch ah f'k' (Nhist Nh) m vX lv und Ah = k'. ßh) (15) entworfen. Hierbei ist in der Beziehung (14) mit k ein Verstar- kungsfaktor bezeichnet, mit dem die Differenz ßhist - #h in das durch die Beziehung (13') repräsentierte Beobachtermodell ou- rückgeführt wird, und mit k'@der Verstärkungsfaktor, mit der die genannte Differenz auf das durch die Beziehung (13") re- prasentierte Modell der Störung zurückgeführt wird.

Die Verstärkungsfaktoren k und k'konnen durch Polvorgabe nach dem bekannten Wurzelort-Verfahren bestimmt werden. Der Ist-Wert ßist steht als Ausgabe des realen Fahrzeuges zur Verfugung.

Numerische Integration der Beziehungen (14) und (15) nach be- kannten Verfahren, z. B. dem Euler-Verfahren oder dem Runge- Kutta-Verfahren, ergibt die gesuchte Störung Ah x die bei der Bildung des Sollwertes des Hinterachsdeckwinkels #hsoll gemä# der Beziehung lh''P m'1..'vX 5bsoll =-P-+ ahsoll-A h.- (16) x-h im Sinne einer Störgrö#enaufschaltung berücksichtigt wird.