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WO2009144066A1 - Verfahren zum stabilisieren des fahrdynamischen verhaltens beim beschleunigen eines kraftfahrzeuges mit auf reibwert unterschedlicher fahrbahn befindlichen rädern und vorrichtung hierfür - Google Patents

Verfahren zum stabilisieren des fahrdynamischen verhaltens beim beschleunigen eines kraftfahrzeuges mit auf reibwert unterschedlicher fahrbahn befindlichen rädern und vorrichtung hierfür Download PDF

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Publication number
WO2009144066A1
WO2009144066A1 PCT/EP2009/054061 EP2009054061W WO2009144066A1 WO 2009144066 A1 WO2009144066 A1 WO 2009144066A1 EP 2009054061 W EP2009054061 W EP 2009054061W WO 2009144066 A1 WO2009144066 A1 WO 2009144066A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
angle
motor vehicle
controller
braking torque
overlay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2009/054061
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Kieren
Ernst Schermann
Charlotte Grinenval
Michael Knoop
Folko Flehmig
Florian Hauler
Thomas Haeussler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2009144066A1 publication Critical patent/WO2009144066A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
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    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T2260/024—Yawing moment compensation during mu-split braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/20—ASR control systems
    • B60T2270/213—Driving off under Mu-split conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/30—ESP control system
    • B60T2270/303—Stability control with active acceleration

Definitions

  • the invention relates to a method for stabilizing the fahrdynamssche ⁇ behavior of a motor vehicle during acceleration, which has at least on one axis two spaced apart wheels on reibwert conceptn Abroad, with a Regeivorraum acts on a steering device of the motor vehicle such that a Studentslagungswinke! Lw ⁇ dd is applied to the steering device in addition to an angle set by a driver to counteract a yaw moment M z of the motor vehicle, wherein an ESP control device is a braking torque for the wheel on a Fahrbah ⁇ abschmft causes low friction, to allow a start on so-called ⁇ -SpHt.
  • the center piece of the then implemented invention is a superposition gearbox, which allows, in addition to the steering angle set by the vehicle driver, another calculated steering angle!
  • Such overlay angles are provided in order to control of the vehicle with reduced braking intervention catch early or in braking situations on a roadway with different Fahrreibreib culture to suppress undesirable yawing and consequently allow a higher brake pressure gradient.
  • yaw rate regulator Both in the case of the oversteering vehicle with reduced Bremsi ⁇ griff, as well as braking situations on road sections with different Fahrreibreibwer-, so-called yaw rate regulator are used whose input is the difference of a desired yaw rate and a Istgierrate, so a yaw rate error.
  • the target yaw rate is formed from the steering angle set by the driver measured by a steering angle sensor.
  • the actual yaw rate is determined by a yaw rate sensor.
  • the output variable of the controller is the additional steering angle to be set, ie the overlay angle.
  • the starting point of the invention is the idea of compensating for the resulting yawing moment even in a driving situation with different road friction coefficients.
  • the resulting object is achieved generically in that the braking torque on the driven wheel on a roadway section with lower coefficients of friction, which is used to brake the spinning wheel in a computing device, and thus acceleration In the ⁇ -split case only allowed ⁇ n the superimposition angle! is converted
  • the braking torque of the respective wheel caused by the ESP control device becomes determined and fed to a corresponding computing device.
  • the braking torque is transferred to the füriag ⁇ ru ⁇ gswink ⁇ l.
  • the overlay angle is impressed on the steering device by appropriate steering elements so that the wheels of the motor vehicle, which can be lowered, are correspondingly deflected in order to counteract an otherwise occurring yaw moment.
  • the braking torque together with a wheel speed preferably corresponds to the time change in the
  • the driving force ⁇ The braking force is calculated as follows: becomes half the cardan moment of a rear-wheel drive or front-wheel drive motor vehicle From the difference of the resulting forces at the wheels and half the axis the yaw moment to be compensated is formed.
  • a coefficient which is taken from a calibratable characteristic is added to the overlap angle when converting the braking torque.
  • the coefficient can be dependent on the vehicle speed.
  • the precontrol can be superimposed on a yaw rate control:
  • the yaw rate controller has a continuous controller, such as a P controller, an I controller, a D regulator, a PI controller Controller, a PD ⁇ controller and / or a PID controller. If the overlay angle is applied to the steering device gradientenbeordinate or subtracted, so the driver's feeling that arises on the steering wheel, is taken into account.
  • the invention also relates to a device, the middle! for carrying out the method according to the invention. This has the advantage that even existing vehicles can be retrofitted with devices, which is where the Implementation of such a method with the advantages already described allows.
  • FIG. 1 shows a schematic construction of a motor vehicle with two axles and wheels located on each axle, such as a steering device acting on the front axle of the motor vehicle,
  • FIG. 2 shows a regulator structure with a yaw rate precontrol in the case of so-called ⁇ -split driving
  • Figure 3 is a structural diagram of the sequence of a erfindursgsgernä built method.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle 1 which has two axles 2 and 3. On the axles 2 and 3 wheels 4 are arranged. The right of the two axles 2 and 3 is a steerable front axle. At this steerable front axle engages a Lenku ⁇ gs- vorr ⁇ chtung 5.
  • the steering device 5 has a steering wheel and a superposition gear 7.
  • a control device 8 acts on the steering device 5 a.
  • the motor vehicle 1 also has an ESP control device 9.
  • a braking torque provided by the ESP control device 9 is transmitted to the driven wheel on the roadway section low coefficient of friction, a superposition angle LwAdd is calculated.
  • the braking torque is either calculated, detected or estimated.
  • the üfoeriageungswinke! called LwAdd control.
  • the yaw moment M 2 is a function of the difference of the driving forces f (F AR - FAL) on the wheels of an axle and can be reliably calculated in the presence of an electronic stability program (ESP) from the brake pressures, the wheel parameters and the Radgescbwindieren leaves This resulting yaw moment can be compensated by a controller.
  • this control can still be combined with a PID yaw rate controller. This is illustrated in particular in FIG.
  • the invention thus comprises the three components:
  • the ESP control device 9 picks up information at the wheels 4 and this information is further processed in the computing device 10. The result is then forwarded to the control device 8, which then leads to an engagement of the control device 8 on the superposition gear 7.
  • the control device 8 accesses other components, in particular acting on the wheels 4 components regulating.
  • FIG. 2 shows the yaw rate-based governing structure with yaw-shaped feedforward control.
  • a target yaw rate 20 is supplied to a yaw rate control device 21.
  • This yaw rate control device 21 is a PID yaw rate.
  • An overlay angle 22, which is denoted by Lw ⁇ dd, is then supplied to the steering device 5.
  • FIG. 3 shows a structure diagram.
  • reference numeral 30 designates a yaw rate sensor.
  • Reference numeral 31 denotes a yaw rate error determination.
  • the addition of a PID controller is symbolized by the reference numeral 32.
  • Parallel to this sequence is by the reference numerals 33, 34 and 35 a RadlCodeskraftbetician, a yaw moment calculation ( z calculation) and a feedforward control.
  • the two branches 30, 31 and 32 and 33, 34 and 35 lead to a calculation of the additional steering angle, which is symbolized by the reference numeral 38.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren des fahrdynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeuges (1) beim Beschleunigen, das zumindest an einer Achse zwei voneinander beabstandete Räder (4) auf reibwertunterschiedlichen Fahrbahnabschnitten aufweist, wobei eine Regel Vorrichtung (8) auf eine Lenkungs Vorrichtung (5) des Kraftfahrzeuges (1) derart einwirkt, dass ein Überlagerungswinkel (22) zusätzlich zu einem von einem Fahrzeugführer eingestellten Winkel auf die Lenkungs Vorrichtung (5) aufgebracht wird, um einem Giermoment des Kraftfahrzeuges (1) entgegen zu wirken und wobei eine ESP-Steuervorrichtung (9) ein Bremsmoment für ein Rad (4) auf einem Fahrbahnabschnitt mit niedrigem Reibwert hervorruft, wobei das Bremsmoment in einer Rechenvorrichtung (10) in den Überlagerungswinkel (22) umgerechnet wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, enthaltend Mittel zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Stabilisieren des fahrdynamischen Verhaltens beim Beschleunigen eines Kraftfahrzeuges mit auf Reibwert unterschiedilcher Fahrbahn befindlichen Rädern und Vorrichtung hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren des fahrdynamsscheπ Verhaltens eines Kraftfahrzeuges beim Beschleunigen, das zumindest an einer Achse zwei voneinander beabstandete Räder auf reibwertunterschiedlichen Fahrbahnabsehmiten aufweist, wobei eine Regeivorrichtung auf eine Lenkungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs derart einwirkt, dass ein Überlagerungswinke! LwÄdd zusätzlich zu einem von einem Fahrzeugführer eingestellten Winkel auf die Lenkungsvonichtung aufgebracht wird, um einem Giermoment Mz des Kraftfahrzeugs entgegen zu wirken, wobei eine ESP- Steuervorrichtuπg ein Bremsmoment
Figure imgf000003_0001
für das Rad auf einem Fahrbahπabschmft mit niedrigem Reibwert hervorruft, um ein Anfahren auf sogenanntem μ -SpHt zu ermöglichen.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zum Stabilisieren des fahrdynamischen Verhaltens von Kraftfahrzeugen bekannt. Durch sogenannte ESP- Steuervorrichtungen, also Vorrichtungen, die ein elektronisches Stabslitätsprogramm umsetzen, werden entsprechende Maßnahmen an Kraftfahrzeugen, Insbesondere an Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, durchgeführt. Neben herkömmlichen ESP- Regelungsarten, ist es jedoch auch möglich, aktiv auf die Lenkung eines Kraftfahrzeuges einzuwirken. So wird ein Öberfagerungswinkel zusätzlich zu dem von einem Fahrzeugführer eingestellten Winke! aufgebracht. Dieser Überlagerungswinkel kann einen positiven oder negativen Betrag haben. Das heißt, dass der Radeinschlag durch Aufbringen des Öberiagerungswiπkeis größer oder geringer werden kann.
Bereits im Jahre 2003 führte die BIVIW AG mit einem Fahrzeug der Modellreihe 5 die sog. „AktsVlenkung" ein. Das Kernstück der damals umgesetzten Erfindung ist dabei ein Überlagerungsgetriebe, welches es erlaubt, zusätzlich zu dem vom Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel einen weiteren berechneten Lenkwinke!, den sogenannten Üfoerla- gerungswinkei zu stellen. Solche Überlagerungswinkel werden gestellt, um ein Ober- steuern des Fahrzeuges mit reduziertem Bremseingriff früh abzufangen oder aber in Bremssituationen auf einer Fahrbahn mit unterschiedlichen Fahrbahnreibwerten, ein unerwünschtes Gieren zu unterdrücken und in Folge dessen auch einen höheren Bremsdruckgradienten zuzulassen.
Sowohl im Falle des übersteuernden Fahrzeuges mit reduziertem Bremseiπgriff, als auch bei Bremssituationen auf Fahrbahnabschnitten mit unterschiedlichen Fahrbahnreibwer- ten, kommen sogenannte Gierratenregier zum Einsatz, deren Eingangsgröße die Differenz aus einer Sollgierrate und einer Istgierrate, also einem Gierratenfehler darstellt.
Die Sollgierrate wird aus dem durch den Fahrzeugführer eingestellten Lenkwinkel gemessen durch einen Lenkwinkelsensor, gebildet.
Die Istgierrate wird durch einen Gierratensensor bestimmt. Die Ausgangsgröße des Reglers ist dabei der zusätzlich zu stellende Lenkwinkel, also der Überlagerungswinkel. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das alleinige Zurückgreifen auf eine Gierratenmessung beim Beschleunigen, insbesondere beim Anfahren eines Kraftfahrzeuges auf einer Strafe mit stark unterschiedlichem Reibwertkoeffizienten, das auch als sogenannter „μ~Sρ!it~ Fall" bekannt ist, zu ungenau ist, um eine Gierratenregelung zu realisieren.
Offenbarung der Erfindung
Ausgangspunkt der Erfindung ist die Idee, das entstehende Giermoment auch in einer Aπfahrsituatioπ mit unterschiedlichen Fahrbahnreibwerten zu kompensieren.
Die daraus resultierende Aufgabe wird gattungsgemäß dadurch gelöst, dass das Bremsmoment am angetriebenen Rad auf einem Fahrbahnabschnitt mit niedrigerem Reibwertkoeffizienten, welches zum Abbremsen des durchdrehenden Rades verwendet wird in einer Rechenvorrichtung, und somit eine Beschleunigung Im μ-Split-Fall erst erlaubt, \n den Oberlagerungswinke! umgerechnet wird,
Vorteile der Erfindung Dabei wird das von der ESP-Steuervorrichtung hervorgerufene Bremsmoment des jeweiligen Rades
Figure imgf000005_0006
ermittelt und einer entsprechenden Rechenvorrichtung zugeführt. Dort wird das Bremsmoment in den Überiagβruπgswinkβl überführt. Nachfolgend wird der Überlagerungswinkel durch entsprechende Steϊlorgane auf die Lenkungsvorrichtuπg aufgeprägt, so dass die Räder des Kraftfahrzeuges, die Senkbar sind, entsprechend aus- gelenkt werden, um einem ansonsten auftretendem Giermomeπt entgegen zu wirken,
Auf diese Weise wird früher und genauer ein Ausgleich von Giermomenten möglich, was zu einem sichereren unύ komfortableren Führen des Kraftfahrzeuges führt. Die Sicherheit auf den Straßen wird dadurch erhöht und die dadurch einhergehendeπ Vorteile wünschenswerter Weise erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaitungsformen werden nachfolgend näher beschrieben und in άen Unteransprüchen beansprucht.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn in der Rechenvorrichtuπg das Bremsmomeπt zusammen mit einer Radgeschwindigkeit vorzugsweise der zeitlichen Änderung in den
Figure imgf000005_0005
Überlagerungswinkel umgerechnet wird. Auf diese Weise ist die inertäaikraft eines Rades berücksichtigbar, insbesondere wenn diese Inertialkraft gemäß der Formel
Figure imgf000005_0001
gebildet wird. Mit J wird dabei das Radträgheitsmomeπt und v die Radgeschwindigkeit bezeichnet. Um die gesamte resultierende Radkraft zu erreichen, wird gemäß der For¬
m
Figure imgf000005_0003
Die Antriebskraft ■ Die Bremskraft wird
Figure imgf000005_0004
wie folgt berechnet: wird das halbe Kardanmomeπt eines
Figure imgf000005_0002
heck- oder frontangetriebenen Kraftfahrzeuges bezeichnet Aus der Differenz der resultierenden Kräfte an den Rädern
Figure imgf000006_0002
und dem halben Achsabsiand
Figure imgf000006_0003
wird das zu kompensierende Giermoment gebildet.
Figure imgf000006_0001
Es ist von Vorteil, wenn in einem weiteren Äusfülirυngsbeispiel ein Koeffizient
Figure imgf000006_0007
der einer kalibrierbaren Kennlinie entnommen ist, beim Umrechnen des Bremsmomentes in den Überlagerungswinkel hinzυgenommen wird. So kann den Besonderheiten eines Fahrzeuges, insbesondere der unterschiedlichen Motorisierung eines Fahrzeuges, Rechnung getragen werden. Dabei wird gemäß der Formel
Figure imgf000006_0005
vorgegangen. Der Koeffizient
Figure imgf000006_0006
kann abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sein.
Der Vorsteuerung kann eine Gierratenregeiung überlagert werden:
Figure imgf000006_0004
Um die Realisierbarkeit eines solchen Verfahrens zu erleichtern und die Kosten zu minimieren, ist es von Vorteil, wenn in einer weiteren Ausführungsvariante die Gierratenre- geJvorrichtung einen stetigen Regler, wie einen P-Regler, einen I-Regier, einen D-Rβgier, einen PI-Regler, einen PD~Regler und/oder einen PID-Regler urnfasst. Wenn der Überlagerungswinkel auf die Lenkungsvorrichtung gradientenbegrenzt aufgebracht wird oder abgezogen wird, so wird dem Fahrzeugführergefühl, das am Lenkrad entsteht, Rechnung getragen. Da das zu schnelle Setzen eines Radlenkwinkels, also das Aufbringen des Überlagerungswinkels durch das Überlagerungsgetriebe Rückwirkungen auf das entsprechende Gefühl des Fahrzeugführers am Lenkrad haben kann, ist das Zu- oder Abführen, das auch als Esnrarnpen oder Ausrampen bezeichnet wird, des Öbβriage- ruπgswinkeis gradϊentenbegrenzt, insbesondere bzgi. der Geschwindigkeit
ASs besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Überlagerungswinkel eine resultierende Geschwindigkeit von 1 ,5° pro Sekunde auf Radebene an einer Lenkungs- vorrichtung nicht überschreitet, vorzugsweise unterhalb von 1 ,4° pro Sekunde auf Rad- ebene bleibt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die Mitte! zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält. Dies hat den Vorteil, dass auch bestehende Kraftfahrzeuge mit Vorrichtungen nachgerüstet werden können, was auch dort die Durchführung eines solchen Verfahrens mit den bereits beschriebenen Vorteilen ermöglicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 einen schematichen Aufbau eines Kraftfahrzeuges mit zwei Achsen und an jeder Achse befindlichen Rädern, so wie einer Lenkungsvorrichtung, die auf die Vorderachse des Kraftfahrzeuges wirkt,
Figur 2 eine Reglerstruktur mit einer Gierratenvorsteuerung bei sogenanntem μ-Split- Äπfahren und
Figur 3 ein Struktogramm des Ablaufes eines erfindursgsgernäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das zwei Achsen 2 und 3 aufweist. An den Achsen 2 unά 3 sind Räder 4 angeordnet. Die rechte der beiden Achsen 2 und 3 ist dabei eine lenkbare Vorderachse. An dieser lenkbaren Vorderachse greift eine Lenkuπgs- vorrϊchtung 5 an. Die Lenkungsvorrichtung 5 weist ein Lenkrad und ein Oberlagerungsgetriebe 7 auf. Eine Regelvorrichtung 8 wirkt dabei auf die Lenkungsvorrichtung 5 ein.
Das Kraftfahrzeug 1 weist auch eine ESP-Steuβn/orrichtung 9 auf.
In einer Rechenvorrichtung 10 wird aus einem von der ESP~Steuervorrichtung 9 bereitgestellten Bremsmoment am angetriebenen Rad auf dem Fahrbahnabschnitt mit
Figure imgf000007_0001
niedrigem Reibwert ein Überiagerungswinkel LwAdd berechnet. Das Bremsmoment wird dabei entweder errechnet, detektiert oder abgeschätzt. Der üfoeriagerungswinke! wird als LwAddSteuer bezeichnet.
Um das Gierrnoment zu berechnen, wird auf die Forme!
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000008_0001
zurückgegriffen.
Da das auftretende Giermoment M2 eine Funktion der Differenz der Antriebskräfte f(FAR- FAL) an den Rädern einer Achse ist und diese bei Vorhandensein eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) zuverlässig aus den Bremsdrücken, den Radparametern und den Radgescbwindigkeiten berechnet werden können, lässt sich dieses entstehende Giermoment durch eine Steuerung kompensieren. Zusätzlich ist diese Steuerung noch mit einem PID-Gierratenregler kombinierbar. Dies ist insbesondere in Figur 2 dargesteift. Die Erfindung umfasst somit die drei Bestandteile:
1. Berechnung des Giermomentes des Fahrzeuges
Figure imgf000008_0002
2. Bestimmung des Fehlers der Gierrate evGϊ
3. Setzen des Überlagerungswinkels der Aktivienkung zur Konfiguration des Gsermo- mentes
In Figur 1 ist erkennbar, dass die ESP-Steuervorrichtung 9 Informationen an den Rädern 4 abgreift und diese Information in der Rechenvorrichtung 10 weiterverarbeitet wird. Das Ergebnis wird dann an die Regelvorrichtung 8 weitergeleitet was dann zu einem Eingriff der Regelvorrichtung 8 auf das Überlagerungsgetriebe 7 führt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Regelvorrichtung 8 auf andere Bauteile, Insbesondere auf an den Rädern 4 angreifende Bauteile regelnd zugreift.
In Figur 2 ist die gierratenbasierte Regierstruktur mit giermomeπtbasierter Vorsteuerung dargestellt. Dabei wird eine Soll-Gierrate 20 einer Gierratenregelvorrichtung 21 zugeführt. Diese Gierratenregelvorrichtung 21 ist dabei ein PID-Gierratβnrβgfer. Ein Überlagerungswinkel 22, der mit LwÄdd bezeichnet wird, wird danach der Lenkungsvorrichtung 5 zugeführt. So wird auf das Kraftfahrzeug 1 regelnd zugegriffen. Es wird das Gesamtfahr- zeuggiermomeπt 28, d.h
Figure imgf000008_0004
berechnet Dieses Giermoment wirk! auf das Kraftfahrzeug ein. Es wird jedoch auch beim Vorsteuern unter Hinzunahme eines Koeffizienten
Figure imgf000008_0003
berücksichtigt. Dieser Koeffizient ist in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 23 symbolisiert. Der Koeffizien
Figure imgf000009_0001
stellt eine applizierbare Kennlinie dar. Eine Endgeschwindigkeit 24, nämlich resultiert.
In Figur 3 ist ein Strukturbild dargestellt. Dabei ist mit dem Bezugszeichen 30 eine Gier- rateπsensorik bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 31 ist eine Gierratenfehlerbestim- mung bezeichnet. Die Hinzunahme eines PID-Reglers ist mit dem Bezugszeichen 32 symbolisiert. Parallel zu dieser Abfolge ist mit den Bezugszeichen 33, 34 und 35 eine Radlängskraftberechnung, eine Giermomentberechnung (
Figure imgf000009_0002
z Berechnung) und eine Vorsteuerung dargestellt. Die beiden Zweige 30, 31 und 32 sowie 33, 34 und 35 münden in einer Berechnung des zusätzlichen Lenkwinkels, was mit dem Bezugszeichen 38 symbolisiert ist.

Claims

Berichtigter Anspruchssatz
1. Verfahren zum Stabilisieren des fahrdynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeuges (1) beim Beschleunigen, das zumindest an einer Achse (2, 3) zwei voneinander beabstandete Räder (4) auf reibwertunterschiedlichen Fahrbahnabschnitten aufweist, wobei eine Regelvorrichtung (8) auf eine Lenkungsvorrichtung (5) des Kraftfahrzeugs (1) derart einwirkt, dass ein Überlagerungswinkel (22) LwAdd zusätzlich zu einem von einem Fahrzeugführer eingestellten Winkel auf die Lenkungsvorrichtung (5) aufgebracht wird, um einem Giermoment Mz des Kraftfahrzeuges (1) entgegenzuwirken und wobei eine ESP-Steuervorrichtung (9) ein Bremsmoment Mßrems für ein Rad (4) auf einem Fahrbahnabschnitt mit niedrigem Reibwert hervorruft, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment MBmms in einer Rechenvorrichtung (10) in den Überlagerungswinke! (22) umgerechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Rechenvorrichtung (10) das Bremsmoment zusammen mit einer Radgeschwindigkeit, vorzugsweise deren zeitlichen Änderung dv
— in den Überlagerungswinkel (22) umgerechnet wird. dt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Koeffizient CMZ (23), der einer ap- plizierbaren Kennlinie entnommen ist, beim Umrechnen des Bremsmomentes in den
Überlagerungswinkel (22) hinzugenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Gierratenregel Vorrichtung (21) einen Zusatzüberlagerungssteuerwinkel LwAddP|D liefert, der bei der Berechnung des Überlagerungswinkels mitverarbeitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Gierratenregelvorrichtung (21) einen stetigen Regler, wie einen P-Regler, einen I-Regler, einen D-Regler, einen Pl-Regler, einen PD-Regler und/oder einen PID-Regler umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Überlagerungswinkel (22) auf die Lenkungsvorrichtung (5) gradientenbegrenzt aufgebracht wird oder abgezogen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Überlagerungswinkel (22) eine resultierende Geschwindigkeit von 1 ,5° pro Sekunde auf Radebene an einer Lenkungsvorrichtung (5) nicht überschreitet, vorzugsweise unterhalb von 1,4° pro Sekunde auf Radebene bleibt.
8. Vorrichtung, enthaltend Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2009/054061 2008-05-26 2009-04-06 Verfahren zum stabilisieren des fahrdynamischen verhaltens beim beschleunigen eines kraftfahrzeuges mit auf reibwert unterschedlicher fahrbahn befindlichen rädern und vorrichtung hierfür Ceased WO2009144066A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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