DE10130659A1

DE10130659A1 - Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE10130659A1
Application number: DE2001130659
Authority: DE
Inventors: Johannes Sartorius
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-16

Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges. Die Vorrichtung enthält erste Mittel, mit denen ein Istwert, und zweite Mittel, mit denen ein Sollwert für eine erste Querdynamikgröße ermittelt wird. Ferner enthält sie dritte Mittel, mit denen ein Istwert für eine zweite Querdynamikgröße ermittelt wird. Das Fahrzeug ist mit Aktuatoren ausgestattet, mit denen zumindest Bremsen- und/oder Motoreingriffe durchführbar sind. Außerdem sind vierte Mittel vorgesehen, mit denen ein erster Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die erste Querdynamikgröße der Istwert mit dem Sollwert verglichen wird, und mit denen ein zweiter Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die zweite Querdynamikgröße der Istwert mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße verglichen wird. In Abhängigkeit dieser Vergleiche werden Ansteuersignale erzeugt, die den Aktuatoren zugeführt werden. Die Ansteuersignale werden dabei so erzeugt, dass aufgrund der von den Aktuatoren durchgeführten Eingriffe, die erste Querdynamikgröße auf den Sollwert geregelt wird und die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße begrenzt wird. Ferner enthält die Vorrichtung fünfte Mittel, mit denen ein Betriebsmodus aktivierbar ist, bei dem modifizierte Ansteuersignale dergestalt erzeugt werden, dass sowohl die erste Querdynamikgröße auf den Sollwert als auch die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, wobei der Wert der Begrenzungsgröße bei aktiviertem ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges. Solche Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielerlei Modifikationen bekannt.
So wird in der in der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ) 96, 1994, Heft 11, auf den Seiten 674 bis 689 erschienenen Veröffentlichung "FDR - Die Fahrdynamikregelung von Bosch" eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges beschrieben, bei der ein Istwert und ein Sollwert für die Gierrate des Fahrzeuges ermittelt wird. Darüber hinaus wird ein Istwert für den Schwimmwinkel des Fahrzeuges ermittelt. Das Fahrzeug ist mit Aktuatoren ausgestattet, mit denen Bremseneingriffe und Motoreingriffe durchgeführt werden können. Zum einen wird der Istwert der Gierrate mit dem zugehörigen Sollwert verglichen. Zum anderen wird der Istwert für den Schwimmwinkel mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße verglichen. In Abhängigkeit dieser beiden Vergleiche werden Ansteuersignale erzeugt, die den Aktuatoren zugeführt werden. Die Ansteuersignale werden dabei dergestalt erzeugt, dass aufgrund der mit den Aktuatoren in Abhängigkeit der Ansteuersignale durchgeführten Eingriffe die Gierrate geregelt wird, d. h. der Istwert der Gierrate wird auf den zugehörigen Sollwert geregelt. Gleichzeitig wird der Schwimmwinkel begrenzt, d. h. der Istwert des Schwimmwinkel überschreitet die Begrenzungsgröße nicht.
Bei solchen aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystemen ist der Schwimmwinkel in der Regel auf einen Wert von ungefähr 8° begrenzt. Ein größerer Wert kann sich während des Fahrbetriebes aufgrund der Begrenzung des Schwimmwinkels nicht einstellen. D. h. das Fahrzeug wird bei einer kritischen Kurvenfahrt soweit heruntergebremst und stabilisiert, dass das Fahrzeug nicht ins Schleudern kommen kann. Dies hat aber auch den Nachteil, dass ein erfahrener Fahrer mit einem Fahrzeug, welches mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem ausgestattet ist, Kurven nicht so schnell durchfahren kann, wie er es könnte, wenn er mit einem genügend großen Schwimmwinkel um die Kurve driften könnte, wie es beispielsweise im Rallyesport der Fall ist.
Vor diesem Hintergrund ergibt sich folgende Aufgabe: Es soll eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bereitgestellt werden, mit der gleichzeitig ein schleuderfreies und schnellstmögliches Durchfahren von Kurven möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 und durch die des Anspruchs 13 gelöst.
Entsprechend dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung erste Mittel, mit denen ein Istwert für eine erste Querdynamikgröße ermittelt wird und zweite Mittel, mit denen ein Sollwert für die erste Querdynamikgröße ermittelt wird. Außerdem dritte Mittel, mit denen ein Istwert für eine zweite Querdynamikgröße ermittelt wird. Die Vorrichtung weist Aktuatoren auf, mit denen zumindest Bremsen- und/oder Motoreingriffe durchführbar sind. Darüber hinaus enthält die Vorrichtung vierte Mittel, mit denen ein erster Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die erste Querdynamikgröße der Istwert mit dem Sollwert verglichen wird, und mit denen ein zweiter Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die zweite Querdynamikgröße der Istwert mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße verglichen wird, und mit denen in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Vergleiches Ansteuersignale erzeugt werden, die den Aktuatoren zur Durchführung von Eingriffen zugeführt werden, wobei die Ansteuersignale dergestalt erzeugt werden, dass aufgrund der mit den Aktuatoren durchgeführten Eingriffe, für die erste Querdynamikgröße der Istwert auf den Sollwert geregelt wird und für die zweite Querdynamikgröße der Istwert die Begrenzungsgröße (betagrenz) betragsmäßig nicht überschreitet.
Erfindungsgemäß enthält die Vorrichtung fünfte Mittel, mit denen ein Betriebsmodus aktivierbar ist, bei dem in den vierten Mitteln modifizierte Ansteuersignale dergestalt erzeugt werden, dass sowohl für die erste Querdynamikgröße der Istwert auf den Sollwert als auch für die zweite Querdynamikgröße der Istwert auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, wobei der Wert der Begrenzungsgröße bei aktiviertem Betriebsmodus betragsmäßig größer ist, als bei nicht aktiviertem Betriebsmodus, und wobei zur Regelung der zweiten Querdynamikgröße neben Bremseingriffen und/oder Motoreingriffen zusätzlich Lenkungseingriffe durchgeführt werden.
Dadurch dass bei aktiviertem Betriebsmodus auch die zweite Querdynamikgröße geregelt wird, können Kurven schnellstmöglich durchfahren werden, ohne dass dabei das Fahrzeug ins Schleudern kommt.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der ersten Querdynamikgröße um die Gierrate des Fahrzeuges und bei der zweiten Querdynamikgröße um den Schwimmwinkel des Fahrzeuges.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorteilhafterweise ein Einstellmittel auf, mit dem bei aktiviertem Betriebsmodus der Wert der Begrenzungsgröße beeinflussbar ist. Dadurch hat der Fahrer die Möglichkeit, den Wert der Begrenzungsgröße individuell einzustellen bzw. für diesen einen Wertebereich vorzugeben und somit an sein Fahrkönnen anzupassen.
Vorteilhafterweise wird eine Fahrertyperkennung durchgeführt. Bei aktiviertem Betriebsmodus wird der Wert der Begrenzungsgröße in Abhängigkeit des erkannten Fahrertyps beeinflusst. Dadurch kann automatisch der Wert des Schwimmwinkels, auf den bei aktiviertem Betriebsmodus geregelt wird, an das Fahrverhalten des Fahrers angepasst werden.
Vorteilhafterweise wird die Regelung der zweiten Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße nur dann vorgenommen, wenn bei der Fahrertyperkennung auf einen sportlichen Fahrer erkannt wurde oder wenn über das Einstellmittel ein von Null verschiedener Wert vorgegeben wurde.
Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelt, ob sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet. Dabei wird die Regelung auf die Begrenzungsgröße nur zugelassen, wenn sich das Fahrzeug im oder über dem Grenzbereich befindet, denn vor allem in diesen Situationen ist es angeracht, auf einen größeren Schwimmwinkel zu regeln.
Das Fahrzeug befindet sich im oder über dem Grenzbereich, wenn eine die Querbeschleunigung repräsentierende Größe größer als ein zugehöriger Schwellenwert ist, und/oder wenn Größen, die die Radschlupfwerte beschreiben, größer als ein zugehöriger Schwellenwert sind.
Vorteilhafterweise wird ein Maß der Grenzbereichsüberschreitung ermittelt. Der Wert der Begrenzungsgröße wird zusätzlich in Abhängigkeit dieses Maßes ermittelt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Wert des eingeregelten Schwimmwinkels mit der jeweiligen Fahrsituation verträglich ist.
Das Maß der Grenzbereichsüberschreitung wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit des Abstandes der Querbeschleunigung und/oder der Gierrate und/oder der Radschlupfwerte von zugehörigen Schwellenwerten ermittelt.
Handelt es sich bei dem Fahrzeug um eines mit Heckantrieb, so wird zunächst gleichzeitig das kurveninnere Hinterrad gebremst und das kurvenäußere Hinterrad angetrieben, und anschließend gleichzeitig beide Hinterräder angetrieben und ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt. Handelt es sich um ein allradgetriebenes Fahrzeug, so werden zunächst gleichzeitig die kurveninneren Räder gebremst und die kurvenäußeren angetrieben, und anschließend gleichzeitig alle Räder des Fahrzeuges angetrieben und ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass ein größerer Schwimmwinkel eingestellt wird, dass eine zusätzliche Kraft zum Kurvenmittelpunkt erzeugt wird und dass dabei gleichzeitig die Wunschkurvenbahn gehalten wird.
Vorteilhafterweise wird, während die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, der vom Fahrer vorgegebene Lenkradwinkel ausgewertet, und für den Fall, dass ein Auslenken aus der Kurve erkennbar ist, von dem aktivierten Betriebsmodus, in dem die erste Querdynamikgröße auf den zugehörigen Sollwert und die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, auf einen Betriebszustand umgeschaltet, bei dem die erste Querdynamikgröße auf den zugehörigen Sollwert geregelt wird und die zweite Querdynamikgröße begrenzt wird.
Zusammenfassend kann also festgehalten werden: Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein sicheres und gleichzeitig schnellstmögliches Durchfahren von kleinen Kurvenradien. Um die Kurven schnell durchfahren zu können, wird ein aus dem Stand der Technik bekanntes Fahrdynamiksystem dergestalt modifiziert, dass entsprechend der Fahrweise beim Rallyesport durch gezielten Antriebsschlupf und einen entsprechend großen Schwimmwinkel die optimale Kurvengeschwindigkeit herbeigeführt werden kann. D. h. es wird fahrerunabhängig an den Antriebsrädern solch ein Antriebsschlupf erzeugt, dass dadurch ein merklicher Schwimmwinkel eingestellt wird, und somit eine zusätzliche Kraftkomponente erzeugt wird, die zum Mittelpunkt der zu durchfahrenden Kurve hin gerichtet ist. Gleichzeitig wird über eine fahrerunabhängige Lenkbeeinflussung so gegengelenkt, dass sich der Wunschkurs einstellt. Über ein stufenloses Bedienelement, beispielsweise ein Potentiometer, kann der Fahrer den Wert des Schwimmwinkels, der sich bei der Kurvenfahrt einstellen soll, beeinflussen, bzw. einen Wertebereich für diesen vorgeben.
An dieser Stelle sei erläutert, wie die Gierrate und wie der Schwimmwinkel definiert sind. Die Gierrate beschreibt die Drehung des Fahrzeuges um dessen Hochachse. Der Schwimmwinkel beschreibt den Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeuges und dem Vektor, der die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können der Beschreibung und der Zeichnung entnommen werden. Es sollen auch die vorteilhaften Ausgestaltungen einbezogen sein, die sich aus einer beliebigen Kombination der Unteransprüche ergeben.
Das Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes,
Fig. 2 und 3 ein Ablaufschema welches in der erfindungsgemäßen Vorrichtung abläuft,
Fig. 4 ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit verschiedener Größen vom Fahrertyp und einer Vorgabe, die der Fahrer mit Hilfe eines Potentiometers voreinstellen kann und einem Maß der Grenzbereichsüberschreitung, dargestellt ist,
Fig. 5 eine Kurvenfahrt, wie sie sich für ein Fahrzeug darstellt, welches mit einem zum Stand der Technik gehörenden Fahrdynamiksystem ausgestattet ist,
Fig. 6 eine Kurvenfahrt, wie sie sich für ein Fahrzeug darstellt, welches mit dem erfindungsgemäßen Fahrdynamiksystem ausgestattet ist.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Block 101 stellt einen Gierratensensor dar, mit dem ein Istwert omegaist für die Gierrate des Fahrzeuges, die eine erste Querdynamikgröße darstellt, ermittelt wird. Der Istwert omegaist wird einem Block 107 zugeführt.
Mit 102 ist ein Block bezeichnet, der die übrigen im Fahrzeug angeordneten Sensoren repräsentiert, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Bedeutung sind. Im Einzelnen handelt es sich um folgende Sensoren: Den einzelnen Fahrzeugrädern zugeordnete Raddrehzahlsensoren; einen Querbeschleunigungssensor; einen Lenradwinkelsensor, mit dem der vom Fahrer durch Betätigung des Lenkrades eingestellte Lenkradwinkel erfaßt wird; ein Sensor, mit dem der vom Fahrer durch Betätigung des Bremspedals eingestellte Vordruck erfaßt wird; ein Radlenkwinkelsensor, mit dem der an den Rädern eingestellte Lenkwinkel erfaßt wird. Die mit diesen Sensoren erfaßten Größen sind in der Größe S1i zusammengefaßt, die dem Block 107 zugeführt wird.
Ausgehend von dem Block 102 wird einem Block 103 sowohl der mit Hilfe des Lenkradwinkelsensors erfaßte Lenkradwinkel delta als auch die mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren erfaßten Raddrehzahlen nij (Index gibt an, ob linkes oder rechtes Rad; Index j gibt an, ob Vorderrad oder Hinterrad) zugeführt. Aus den Raddrehzahlen wird im Block 103 in bekannter Weise die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Im Block 103 wird aus dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung eines mathematischen Modells ein Sollwert omegasoll für die Gierrate des Fahrzeuges ermittelt. Dieser Ermittlung kann beispielsweise die Ackermann-Beziehung zugrunde liegen. Der Sollwert omegasoll wird dem Block 107 zugeführt.
Ausgehend vom Block 102 wird ein Teil der mit Hilfe dieser Sensoren erfaßten Größen, dieser Teil ist zu der Größe S3i zusammengefaßt, einem Block 104 zugeführt, in dem ein Istwert betaist für den Schwimmwinkel des Fahrzeuges ermittelt wird. Bei dem Schwimmwinkel handelt es sich um eine zweite Querdynamikgröße. Die Größe S3i umfaßt im Einzelnen folgende Größen: Der Lenkradwinkel, die Querbeschleunigung und die Raddrehzahlen, aus denen wiederum die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird. Ausgehend vom Block 107 wird dem Block 104 eine Größe S2i zugeführt. Zu der Größe S2i ist zum einen der Istwert omegaist der Gierrate und zum anderen eine Größe, die die Bremskräfte an den einzelnen Rädern beschreibt, zusammengefaßt. Die Ermittlung des Istwertes betaist des Schwimmwinkels erfolgt in Abhängigkeit der dem Block zugeführten Größen S2i und S3i. Der Istwert betaist wird dem Block 107 zugeführt.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Größe S3i eine Teilmenge der Einzelgrößen umfasst, die zu der Größe S1i zusammengefasst sind. In entsprechender Weise sind die Einzelgrößen nij und delta, die dem Block 103 zugeführt werden, in der Größe S1i enthalten.
Block 105 stellt ein Mittel dar, mit dem ein Betriebsmodus aktivierbar ist. Bei diesem Mittel handelt es sich beispielsweise um einen aus dem Stand der Technik bekannten Schalter, der zwei Schaltstellungen einnehmen kann. Weist die Größe PS beispielsweise den Wert 1 auf, so bedeutet dies, dass der Betriebsmodus aktiviert ist. In diesem Fall wünscht der Fahrer einen größeren Schwimmwinkel bei einer Kurvenfahrt, als dies bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem möglich ist. Bei solch einem aus dem Stand der Technik bekannten System wird der Schwimmwinkel auf einen Wert von ungefähr 8° begrenzt. Weist dagegen die Größe PS den Wert 0 auf, so bedeutet dies, dass der Betriebsmodus nicht aktiviert ist. In diesem Fall wünscht der Fahrer einen Schwimmwinkel bei der Kurvenfahrt, wie er bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem eingestellt wird. Die Größe PS wird dem Block 107 zugeführt.
Block 106 stellt ein Mittel dar, mit dem der Fahrer den Wert der vorgebbaren Begrenzungsgröße beeinflussen kann. Bei diesem Mittel handelt es sich beispielsweise um ein aus dem Stand der Technik bekanntes Potentiometer. Der vom Fahrer eingestellte Wert der Größe PSWert wird dem Block 107 zugeführt. Dabei kann der Wert der Größe PSWert zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert eingestellt werden. Vorteilhafterweise entspricht der minimale Wert dem Begrenzungswert, der bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem bekannt ist. Dieser liegt in der Regel bei 8°. Der maximale Wert entspricht dem Wert des Schwimmwinkels, bei dem das Fahrzeug noch nicht schleudert.
Bei dem Block 107 handelt es sich um den in einem Fahrdynamiksystem implementierten Reglerkern. Zunächst sei die Arbeitsweise des Reglerkerns für den Fall beschrieben, bei dem der Betriebsmodus nicht aktiviert ist, d. h. die Arbeitsweise des Reglerkerns entspricht der, wie sie bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem vorliegt.
Im Block 107 wird ein erster Vergleich durchgeführt, bei dem der Istwert omegaist mit dem Sollwert omegasoll verglichen wird. Außerdem wird ein zweiter Vergleich durchgeführt, bei dem der Istwert betaist mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße betagrenz verglichen wird. In Abhängigkeit des ersten und des zweiten Vergleiches werden Ansteuersignale erzeugt. Welche Art von Ansteuersignalen erzeugt wird, hängt von der Art der im Fahrzeug implementiert Aktuatoren ab. Für gewöhnlich weist ein Fahrzeug, welches mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem ausgestattet ist, solche Aktuatorn auf, mit denen Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe durchgeführt werden können. D. h. das Fahrzeug verfügt über Radbremsen 108, denen die Ansteuersignale SBi zugeführt werden. In Abhängigkeit der Ansteuersignale SBi kann beispielsweise fahrerunabhängig und radindividuell der Bremsdruck oder das zu erzeugende Bremsmoment eingestellt werden. Die Radbremsen können Teil einer hydraulischen oder elektrohydraulischen oder pneumatsichen oder elektropneumatischen oder elektromechanischen Bremsanlage sein. Ferner verfügt das Fahrzeug über Aktuatoren 109, denen die Ansteuersignale SMi zugeführt werden, und mit denen das vom Motor abzugebende Moment eingestellt werden kann. Hierzu kann beispielsweise der Drosselklappenwinkel oder die Einspritzmenge oder der Zündzeitpunkt beeinflusst werden.
Darüber hinaus verfügt das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug über Aktuatoren 110, mit denen fahrerunabhängige Lenkeingriffe durchgeführt werden können, d. h. es kann in Abhängigkeit der den Aktuatoren 110 zugeführten Ansteuersignalen SLi an den lenkbaren Rädern fahrerunabhängig ein Lenkwinkel eingestellt werden. Die Regelung der Gierrate mit gleichzeitiger Begrenzung des Schwimmwinkels auf die Begrenzungsgröße - der Betriebsmodus ist nicht aktiviert - kann somit bei einem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeug mit Hilfe von Bremseneingriffen und/oder Motoreingriffen und/oder Lenkeingriffen durchgeführt werden.
In Fig. 1 ist durch die strichlinierte Darstellung angedeutet, dass das Fahrzeug ebenfalls mit Aktuatoren 111 ausgestattet sein kann, mit denen aktiv die Federung des Fahrzeuges, d. h. beispielsweise die Federdämpfung, beeinflusst werden kann. Zu diesen Zweck werden den Aktuatoren 111 die Ansteuersignale SDi zugeführt.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystemen werden in Abhängigkeit der beiden vorstehend genannten Vergleiche beispielsweise die Ansteuersignale SBi und SMi erzeugt, die den Aktuatoren 108 und den Aktuatoren 109 zur Durchführung von Eingriffen zugeführt werden. Da in diesem Fall der Betriebsmodus nicht aktiviert ist, werden die Ansteuersignale SBi und SMi dergestalt erzeugt, dass aufgrund der mit den Aktuatoren 108 und 109 durchgeführten Eingriffe, für die Gierrate der Istwert omegaist auf den Sollwert omegasoll geregelt wird und für den Schwimmwinkel der Istwert betaist die Begrenzungsgröße betagrenz betragsmäßig nicht überschreitet.
Mit anderen Worten: Bei einem Fahrzeug, welches mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem ausgestattet ist, wird eine Regelung der Gierrate mit gleichzeitiger Begrenzung des Schwimmwinkels durchgeführt.
Aktiviert der Fahrer durch Betätigung des Schalters 105 den Betriebsmodus, so wird im Reglerkern 107 eine modifizierte Regelung ausgeführt, in deren Zusammenhang modifizierte Ansteuersignale SBi* oder SMi* oder SLi* erzeugt und den jeweiligen Aktuatoren zugeführt werden. Bei dieser modifizierten Regelung wird ebenfalls der Istwert der Gierrate auf den zugehörigen Sollwert geregelt. Zusätzlich wird für den Schwimmwinkel ein größer Wert zugelassen als es bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem der Fall ist. Befindet sich das Fahrzeug unterhalb des Grenzbereiches, so wird der Schwimmwinkel nicht auf den größeren Wert geregelt. Befindet sich dagegen das Fahrzeug im oder oberhalb des Grenzbereiches, so wird der Schwimmwinkel auf den größeren Wert geregelt. Hierzu werden fahrerunabhängig Eingriffe in den Motor und/oder die Bremsen und/oder die Lenkung durchgeführt, so dass der Istwert des Schwimmwinkels den Wert der Begrenzungsgröße annimmt.
Mit anderen Worten: Aktiviert der Fahrer durch Betätigung des Schalters 105 den Betriebsmodus, so werden im Reglerkern 107 modifizierte Ansteuersignale SBi* und SMi* und SLi* dergestalt erzeugt, dass sowohl für die Gierrate der Istwert omegaist auf den Sollwert omegasoll als auch für den Schwimmwinkel der Istwert betaist auf die Begrenzungsgröße betagrenz geregelt wird. Bei aktiviertem Betriebsmodus ist der Wert der Begrenzungsgröße betragsmäßig größer, als bei nicht aktiviertem Betriebsmodus, der der Regelung entspricht, die mit Hilfe eines aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem durchgeführt wird. Zur Regelung des Schwimmwinkels auf die vergrößerte Begrenzungsgröße werden neben Bremseingriffen und Motoreingriffen zusätzlich auch Lenkungseingriffe durchgeführt.
Um den Unterschied zwischen der Begrenzung und der Regelung des Schwimmwinkels nochmals zu verdeutlichen, sei hier erwähnt: Bei der Begrenzung des Schwimmwinkels werden solange keine fahrerunabhängigen Eingriffe durchgeführt, wie der Istwert des Schwimmwinkels kleiner ist als der Wert der Begrenzungsgröße. Droht der Schwimmwinkel die Begrenzungsgröße zu überschreiten, so werden Eingriffe dergestalt durchgeführt, dass der Schwimmwinkel betragsmäßig kleiner bleibt als die Begrenzungsgröße. Bei der Regelung werden dagegen, sofern sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet, bei Vorliegen einer Abweichung zwischen dem Istwert des Schwimmwinkels und dem Wert der Begrenzungsgröße, fahrerunabhängige Eingriffe durchgeführt, so dass der Schwimmwinkel den Wert der Begrenzungsgröße annimmt, d. h. der vergrößerte Schwimmwinkel wird aktiv herbeigeführt.
Wie bereits oben erwähnt, kann der Fahrer den Wert der Begrenzungsgröße betagrenz durch Betätigung des Potentiometers 106 beeinflussen. Durch Betätigung des Potentiometers wird der Wert der Größe PSWert verändert. Ist durch Betätigung des Schalters 105 der Betriebsmodus aktiviert, dann wird im Reglerkern die Begrenzungsgröße betagrenz unter anderem in Abhängigkeit des Wertes der Größe PSWert ermittelt, der sich aus der Stellung des Potentiometers ergibt.
Nachfolgend wird auf das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ablaufschema eingegangen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt 201, an den sich ein Schritt 202 anschließt. Im Schritt 202 werden zum einen die mit Hilfe der Sensoren 101 und 102 erfassten Größen omegaist und S1i, und somit auch die Größen S3i, nij und delta bereitgestellt. Zum anderen werden in diesem Schritt auch die aus den Sensorsignalen ermittelten Größen omegasoll, betaist und S2i bereitgestellt.
An den Schritt 202 schließt sich ein Schritt 203 an, in welchem ermittelt wird, ob der Fahrer den Schalter 105 betätigt hat, d. h. im Schritt 203 wird die Größe PS ausgewertet. Weist die Größe PS den Wert 1 auf, so bedeutet dies, dass der Fahrer den Schalter 105 betätigt hat, und der Betriebsmodus aktiviert ist. In diesem Fall wünscht der Fahrer einen größeren Schwimmwinkel bei einer Kurvenfahrt, als dies bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem möglich ist. Folglich wird anschließend an den Schritt 203 ein Schritt 204 ausgeführt, mit dem die Durchführung des aktivierten Betriebsmodus eingeleitet wird. In diesem aktivierten Betriebsmodus wird zum einen die Gierrate auf den zugehörigen Sollwert geregelt. Zum anderen wird der Schwimmwinkel auf die Begrenzungsgröße geregelt, deren Wert größer ist als der in dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem verwendete Wert von 8°. D. h. im aktivierten Betriebsmodus werden zwei Regelungen durchgeführt, zum einen für die Gierrate und zum anderen für den Schwimmwinkel.
Wird dagegen im Schritt 203 festgestellt, dass die Größe PS den Wert 0 aufweist, so bedeutet dies, dass der Fahrer den Schalter 105 nicht betätigt hat, und der Betriebsmodus somit nicht aktiviert ist. In diesem Fall wünscht der Fahrer einen Schwimmwinkel bei einer Kurvenfahrt, wie er bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem eingestellt wird. In diesem Fall wird anschließend an den Schritt 203 ein Schritt 209 ausgeführt, und somit eine Fahrdynamikregelung eingeleitet, wie sie mit Hilfe des aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystems durchgeführt wird. D. h. es wird die Gierrate auf den zugehörigen Sollwert geregelt und der Schwimmwinkel wird auf den Wert der Begrenzungsgröße begrenzt. Dieser Wert liegt bei solch einem Fahrdynamiksystem bei etwa 8°.
Anschließend an den Schritt 209 wird erneut der Schritt 202 ausgeführt.
An dieser Stelle sei nochmals auf folgenden Unterschied hingewiesen: Bei der Begrenzung des Schwimmwinkels (Betriebsmodus ist nicht aktiviert) wird der Schwimmwinkel auf keinen konkreten Wert eingestellt bzw. geregelt. D. h. der Schwimmwinkel kann einen beliebigen Wert einnehmen, der zwischen einem minimalen Wert und dem Wert der Begrenzungsgröße liegt. Dabei kann es vorkommen, dass der Schwimmwinkel, für den Fall dass die Begrenzung greift, den Wert der Begrenzungsgröße einnimmt. Bei der für den Schwimmwinkel durchgeführten Regelung (Betriebsmodus ist aktiviert) dagegen nimmt der Schwimmwinkel den Wert der Begrenzungsgröße an, sofern sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet.
Im Schritt 204 wird der Wert PSWert eingelesen, den der Fahrer durch Betätigung des Potentiometers eingestellt hat. Da im Schritt 203 festgestellt wurde, dass der Betriebsmodus aktiviert ist, wird der Wert der Begrenzungsgröße in Abhängigkeit des Wertes der Größe PSWert ermittelt.
An den Schritt 204 schließt sich ein Schritt 205 an, im welchem eine Fahrertyperkennung durchgeführt wird. Mit Hilfe der Fahrertyperkennung soll festgestellt werden, ob es sich bei dem Fahrer um einen "normalen Fahrer", der Kurven mit keiner allzu großen Querbeschleunigung durchfährt und der das Fahrzeug moderat verzögert und beschleunigt, oder um einen "sportlichen Fahrer" handelt, der Kurven mit einer großen Querbeschleunigung durchfährt und der das Fahrzeug stark verzögert und beschleunigt.
Für die Fahrertyperkennung können folgende Größen ausgewertet werden:

- Die Querbeschleunigung. Wie bereits oben erwähnt, durchfährt ein "sportlicher Fahrer" Kurven mit einer höheren Querbeschleunigung als ein "normaler Fahrer". Die Auswertung der Querbeschleunigung reicht bei Verhältnissen mit Hochreibwert, wie sie sommers vorliegen, aus.
- Die Radschlupfwerte, sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung. Die Radschlupfwerte müssen vor allem bei Verhältnissen mit niedrigem Reibwert, wie sie beispielsweise im Winter vorliegen, zusätzlich zu der Querbeschleunigung ausgewertet werden, da bei diesen Verhältnissen die Querbeschleunigung keine brauchbaren Werte liefert, anhand denen ein Fahrertyp erkannt werden kann. Die Radschlupfwerte werden im Reglerkern ausgehend von den ihm zugeführten Sensorgrößen ermittelt. Entsprechend kann auch ausgewertet werden, ob Eingriffe an den Radbremsen oder am Motor durchgeführt werden, die zu einem Radschlupf führen. Bei einem "sportlichen Fahrer" sind die Radschlupfwerte größer als bei einem "normalen Fahrer", außerdem werden bei einem "sportlichen Fahrer" verstärkt Eingriffe durchgeführt, die zu einem Radschlupf führen.
- Ergänzend zu den Radschlupfwerten kann auch die Gierrate ausgewertet werden. Bei einem "sportlichen Fahrer" nimmt die Gierrate größere Wert an als bei einem "normalen Fahrer", da ein "sportlicher Fahrer" Kurven schneller durchfährt.
- Ebenso kann die Betätigung sowohl des Fahrpedals als auch des Bremspedals ausgewertet werden. In diesem Zusammenhang kann die Betätigungsgeschwindigkeit der Pedale ausgewertet werden. Ein "sportlicher Fahrer" wird nach einer Bremsung das Fahrpedal rasch in eine Auslenkposition bringen, da er nach der Bremsung das Fahrzeug wieder optimal beschleunigen möchte.

An dieser Stelle seien nochmals einige Eigenschaften festgehalten, durch die sich ein sportlicher Fahrer auszeichnet: Durch eine große Querbeschleunigung; durch häufig stattfindende Eingriffe, die zu einem Radschlupf führen; durch eine rasche Fahrpedalbetätigung nach einer erfolgten Bremsung.
Die eigentliche Fahrertyperkennung kann mit Hilfe von mehrdimensionalen Kennfeldern durchgeführt werden. D. h. die vorstehend aufgeführten Größen werden ermittelt und in mehrdimensionale Kennfelder eingegeben, wodurch sich dann der Typ des jeweiligen Fahrers erkennen lässt.
Bei der Fahrertyperkennung kann es von Vorteil sein, wenn die vorherigen Klassifikationen berücksichtigt werden, d. h. die Werte für die zuvor erkannten Fahrertypen gespeichert werden und somit die nachfolgende Fahrertyperkennung langsam fortgeschrieben wird.
Mit Blick auf die Fahrertyperkennung kann festgehalten werden: Je sportlicher die Fahrweise ist, d. h. je schneller und enger die Kurvenfahrt ist, desto größer ist der Wert des Schwimmwinkel, der bei aktiviertem Betriebsmodus zugelassen wird. Dies bedeutet, wird erkannt, dass es sich um einen "normalen Fahrer" handelt, so wird für gewöhnlich lediglich ein Schwimmwinkel von 8° zugelassen, eben jener Wert, auf den der Schwimmwinkel bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem begrenzt wird. Wird dagegen erkannt, dass es sich um einen "sportlichen Fahrer" handelt, so wird ein Schwimmwinkel zugelassen, der wesentlich größer ist die 8°.
An den Schritt 205 schließt sich ein Schritt 206 an, in dem zwei Dinge abgefragt werden: Zum einen wird abgefragt, ob es sich um einen "normalen Fahrer" handelt. Zum anderen wird abgefragt, ob die Größe PSWert den Wert Null aufweist. Wird im Schritt 206 festgestellt, dass es sich um einen "normalen Fahrer" handelt und dass die Größe PSWert den Wert Null aufweist, was gleichbedeutend damit ist, dass der Fahrer zum einen aufgrund seiner Fahrweise keinen vergrößerten Schwimmwinkel wünscht und zum anderen diesen auch gar nicht durch eine entsprechende Einstellung des Potentiometers 106 angefordert hat, so wird anschließend an den Schritt 206 der Schritt 209 ausgeführt, mit welchem eine Fahrdynamikregelung eingeleitet wird, die bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem implementiert ist. Mit anderen Worten: Wird erkannt, dass der Fahrer vorsichtig um die Kurve fährt, was sich beispielsweise durch kleine Werte der Querbeschleunigung ausdrückt, so wird die Regelung auf einen vergrößerten Schwimmwinkel nicht zugelassen, statt dessen wird die aus dem Stand der Technik bekannte Begrenzung des Schwimmwinkels durchgeführt.
Wird dagegen im Schritt 206 erkannt, dass es sich nicht um einen "normalen", d. h. dass es sich um einen "sportlichen Fahrer" handelt, oder dass der Wert der Größe PSWert von Null verschieden, d. h. dass der Fahrer mit Hilfe des Potentiometers 106 einen größeren Schwimmwinkel angefordert hat, so wird anschließend an den Schritt 206 ein Schritt 207 ausgeführt. Durch die sportliche Fahrweise zeigt der Fahrer, dass er bei der Kurvenfahrt gerne einen größeren Schwimmwinkel wünscht. Durch die Einstellung am Potentiometer fordert er einen größeren Wert für den Schwimmwinkel bei einer Kurvenfahrt an.
Im Schritt 207 wird überprüft, ob sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet oder nicht. Diese Abfrage wird deshalb durchgeführt, da das Zulassen eines größeren Schwimmwinkels nur bei solchen Fahrsituationen Sinn macht, bei denen sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet. Zur Feststellung, ob sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet, werden folgende Größen ausgewertet:

- Die Querbeschleunigung. Der Grenzbereich liegt vor, wenn der Wert, der mit Hilfe des Querbeschleunigungssensors erfasst wurde, größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Die Auswertung der Querbeschleunigung reicht bei Verhältnissen mit Hochreibwert, wie sie sommers vorliegen, aus. Alternativ oder ergänzend kann in entsprechender Weise die Gierrate ausgewertet werden.
- Die Radschlupfwerte, sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung. Wie bereits oben ausgeführt, müssen die Radschlupfwerte bei Verhältnissen mit niedrigem Reibwert, zusätzlich zu der Querbeschleunigung ausgewertet werden. Das Fahrzeug befindet sich im Grenzbereich, wenn die Radschlupfwerte größer als vorgegebene Schwellenwerte sind. Entsprechend kann auch ausgewertet werden, ob Eingriffe an den Radbremsen oder am Motor durchgeführt werden, die zu einem Radschlupf führen.

Das Fahrzeug befindet sich dann im Grenzbereich, wenn entweder der Kurvenradius für die Fahrzeuggeschwindigkeit zu klein ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit für den Kurvenradius zu groß ist.
Wird im Schritt 207 festgestellt, dass sich das Fahrzeug nicht im Grenzbereich befindet, so wird der Schritt 209 ausgeführt. Wird dagegen im Schritt 207 festgestellt, dass sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet, so wird anschließend an den Schritt 207 ein Schritt 208 ausgeführt. In diesem Schritt werden Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder Lenkeingriffe in Abhängigkeit des erkannten Fahrertyps und des vom Fahrer durch Betätigung des Potentiometers eingestellten Wertes der Größe PSWert dergestalt vorgenommen, dass die Gierrate auf den zugehörigen Sollwert und der Schwimmwinkel auf die Begrenzungsgröße betagrenz geregelt wird. Anschließend an den Schritt 208 wird erneut der Schritt 202 ausgeführt.
Die dem Schritt 208 zugrundeliegende konkrete Vorgehensweise wird mit Hilfe des in Fig. 3 dargestellten Ablaufschemas beschrieben.
Bei der nachfolgenden Beschreibung sei davon ausgegangen, dass es sich um Fahrzeug mit Heckantrieb handelt.
Zunächst wird in einem Schritt 300 der Wert der Begrenzungsgröße betagrenz wie folgt ermittelt: Betagrenz ist eine Funktion des Maßes der Grenzbereichsüberschreitung, des erkannten Fahrertyps und der vom Fahrer vorgegebenen Stellung des Potentiometers, d. h. des Wertes der Größe PSWert. Die qualitative Abhängigkeit von betagrenz von der Stellung des Potentiometers und dem erkannten Fahrertyp kann Fig. 4 entnommen werden. Durch die Berücksichtigung des Maßes der Grenzbereichsüberschreitung wird sichergestellt, dass bei aktiviertem Betriebsmodus der eingeregelte Schwimmwinkel der jeweils vorliegenden Fahrsituation angepasst ist. D. h. durch diese Maßnahme ist ein schnellstmögliches Durchfahren von Kurven - die Größe betagrenz wird an die Größen Kurvenradius, Fahrzeuggeschwindigkeit und Reibwert angepasst - bei gleichzeitig ausreichender Stabilität des Fahrzeuges möglich.
Das Maß der Grenzbereichsüberschreitung kann mit Hilfe der im Schritt 207 ausgewerteten Größen Querbeschleunigung und/oder Gierrate und/oder Radschlupfwerte ermittelt werden. Hierzu können beispielsweise die einzelnen Abstände dieser Größen von den zugehörigen Schwellenwerten, in Alleinstellung oder in Kombination, ausgewertet werden.
Zur Regelung des Schwimmwinkels auf die Begrenzungsgröße, d. h. zur Einstellung des vergrößerten Schwimmwinkels, wird zunächst ein Schritt 301 ausgeführt, in dem Eingriffe an der Hinterachse, d. h. an der Achse der angetriebenen Räder durchgeführt werden. Zunächst wird, jeweils für eine vorgegebene Zeitdauer, am kurveninneren Hinterrad ein Bremsdruck eingespeist und gleichzeitig am kurvenäußeren Hinterrad ein Radmoment, d. h. ein Antriebsmoment erzeugt. Durch diese Vorgehensweise wird eine zeitliche begrenzte und somit kontrollierte Instabilität an der Hinterachse erzeugt, die für das Fahrzeug zu einem Drehmoment um den Fahrzeugschwerpunkt in Richtung Mittelpunkt der zu durchfahrenden Kurve führt. Dadurch wird der größere Schwimmwinkel erzeugt.
Anschließend an die für die beiden Hinterräder unterschiedliche Art des Eingriffes, werden beide Hinterräder angetrieben, d. h. es wird an beiden Hinterrädern ein Antriebsmoment erzeugt. Dadurch wird bei dem großen Schwimmwinkel eine Kraft zum Mittelpunkt der zu durchfahrenden Kurve erzeugt, wodurch beim Durchfahren der Kurve ein kleinerer Kurvenradius, ähnlich wie beim Rallyesport, möglich ist.
In welchem Maße und wie lange Bremsdruck, und in welchem Maße und wie lange ein Radmoment erzeugt werden muss, wird in Abhängigkeit des vom Fahrer durch Betätigung des Potentiometers 106für die Größe PSWert eingestellten Wertes und in Abhängigkeit des erkannten Fahrertyps festgelegt. Die qualitativen Zusammenhänge können Fig. 4 entnommen werden.
Da diese Eingriffe an der Hinterachse fahrerunabhängig und gemäß Regelgesetzen durchgeführt werden, ist in diesem Zustand auch ein automatisches Ausweichen realisierbar.
Mit Blick auf die Eingriffe, die für die Hinterräder durchgeführt werden, ist folgende Modifikation denkbar:
Vorstehend wurde ausgeführt, dass zunächst das kurveninnere Hinterrad gebremst und gleichzeitig das kurvenäußere Hinterrad angetrieben wird. Anschließend daran werden beide Hinterräder angetrieben. Diese Vorgehensweise ist erforderlich, um einen vergrößerten Schwimmwinkel einstellen zu können, wenn die Gierrate des Fahrzeuges noch nicht groß genug ist. D. h. es muss zunächst durch die gegenläufige Beeinflussung (ein Rad bremsen und ein Rad antreiben) an der Hinterachse eine genügend große Eigendrehbewegung des Fahrzeuges erzeugt werden, ausgehend von der ein vergrößerter Schwimmwinkel eingestellt werden kann. Ist dagegen die Gierrate des Fahrzeuges groß genug, so kann auf die zweistufige Vorgehensweise an der Hinterachse verzichtet werden. In diesem Fall reicht die Eigendrehbewegung des Fahrzeuges bei der Kurvenfahrt aus, einen vergrößerten Schwimmwinkel einzustellen. Hier kann auf die gegenläufige Beeinflussung an der Hinterachse verzichtet werden, statt dessen können sofort beide Hinterräder aktiv, d. h. fahrerunabhängig angetrieben werden.
Anschließend an den Schritt 301 wird ein Schritt 302 ausgeführt, in welchem ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt wird, mit dem gegengelenkt wird. Dieser Lenkeingriff wird zeitgleich, d. h. zeitlich parallel zum gleichzeitigen Antreiben der Hinterräder durchgeführt. Vorteilhafterweise bietet es sich an, dem Fahrer während des fahrerunabhängig durchgeführten Lenkeingriffes eine Rückmeldung zu geben. Hierzu kann während dieses Lenkeingriffes ein Lenkradmoment am Lenkrad eingespeist werden.
Anschließend an den Schritt 302 wird ein Schritt 303 ausgeführt, in dem ermittelt wird, ob der Fahrer aus der Kurve, in der sich das Fahrzeug befindet, auslenkt oder nicht. Um dies feststellen zu können, wird zum einen der vom Fahrer eingestellte Lenkradwinkel und zum anderen der Gradient des an den lenkbaren Rädern eingestellten Radlenkwinkels ausgewertet. Wird im Schritt 303 festgestellt, dass der Fahrer zurücklenkt, so wird anschließend an den Schritt 303 ein Schritt 304 ausgeführt. Wird dagegen festgestellt, dass der Fahrer nicht zurücklenkt, so wird anschließend an den Schritt 303 erneut der Schritt 301 ausgeführt.
Im Schritt 304 werden die Eingriffe, zum einen das Antreiben der Hinterräder und zum anderen der fahrerunabhängige Lenkeingriff, mit denen der vergrößerte Schwimmwinkel eingestellt wird, zurückgenommen. Die Zurücknahme erfolgt dabei dergestalt, das quasi von dem aktivierten Betriebsmodus in die Fahrdynamikregelung, wie sie bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem durchgeführt wird, übergeblendet wird, ohne dass dies der Fahrer verspürt. Hierzu muss zum einen der Antrieb der Hinterachse zurückgenommen werden, d. h. die Hinterachse muss wieder stabilisiert werden. Zum anderen muss der fahrerunabhängige Lenkeingriff zurückgenommen werden, d. h. der durch den fahrerunabhängigen Lenkeingriff eingestellte Radlenkwinkel muss in den Radlenkwinkel überführt werden, der sich aufgrund des vom Fahrer vorgegebenen Lenkradwinkels einstellen würde. D. h. es wird vom aktivierten Betriebsmodus, bei dem sowohl die Gierrate als auch der Schwimmwinkel geregelt wird, auf die konventionelle Fahrdynamikregelung, bei der die Gierrate geregelt und der Schwimmwinkel begrenzt wird, übergeblendet. Dies führt dazu, dass das Fahrzeug beim Ausfahren aus der Kurve durch die konventionelle Fahrdynamikregelung stabilisiert wird.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, welche Eingriffe bei einem allradgetriebenen Fahrzeug erforderlich sind, um einen vergrößerten Schwimmwinkel einzustellen. Im Schritt 301 werden die beiden kurveninneren Räder gebremst und die beiden kurvenäußeren Räder angetrieben. Im Schritt 302 wird zum einen ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt. Zum anderen werden zusätzlich zu den Hinterrädern beide Vorderräder angetrieben. Dabei kann an jedem der angetriebenen Räder ein individuelles Radmoment erzeugt werden.
Fig. 4 zeigt in Form eines Schaubildes die Abhängigkeit verschiedener Größen vom Fahrertyp, vom Wert der Größe PSWert, den der Fahrer durch Betätigung des Potentiometers 106 vorgibt und von einer Größe, die dem Maß der Grenzbereichsüberschreitung entspricht.
Zum einen ist auf der Abszisse dieses Schaubildes der Fahrertyp aufgetragen. Die Klassifizierung des Fahrers beginnt bei der Rubrik "normal" und endet bei der Rubrik "sportlich". Ein "sportlicher Fahrer" zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass er Kurven mit einer höheren Querbeschleunigung durchfährt als ein "normaler Fahrer". Auch wird ein "sportlicher Fahrer" eine stärkere Beschleunigung und eine stärkere Verzögerung anfordern, als ein "normale Fahrer". Die konkrete Vorgehensweise bei der Ermittlung des Fahrertyps wurde im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 erläutert.
Zum anderen ist auf der Abszisse dieses Schaubildes der Wert der Größe PSWert aufgetragen, der der Stellung des Potentiometers entspricht. Der aufgetragene Wertebereich beginnt mit dem Wert Null und endet bei dem Wert "maximal". Ist der Wert Null eingestellt, so wird der Begrenzungsgröße betagrenz der Wert zugewiesen, der bei den aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystemen üblich ist, und bei etwa 8° liegt. Ist dagegen der Wert der Größe PSWert von Null verschieden, so wird der Begrenzungsgröße betagrenz ein Wert zugewiesen, der größer als die vorstehend genannten 8° ist. Der in diesem Fall zugeordnete Wert kann mit Hilfe einer mathematischen Beziehung aus der Stellung des Potentiometers ermittelt werden.
Darüber hinaus ist auf der Abszisse das Maß der Grenzbereichsüberschreitung aufgetragen. Der Wertebereich für dieses Maß reicht von "weit entfernt vom Grenzbereich" bis hin zu "sehr nahe am Grenzbereich oder bereits im Grenzbereich". Im ersten Fall haben die Querbeschleunigung und/oder die Gierrate und/oder die Radschlupfwerte einen großen Abstand zu den zugehörigen Schwellenwerten. Im zweiten Fall sind diese Abstände entweder sehr klein oder es liegen gar keine Abstände mehr vor.
Bzgl. der Vorgehensweise bei der Ermittlung des Wertes der Begrenzungsgröße betagrenz sei auf die Ausführungen zu Schritt 300 verwiesen.
Auf der Ordinate sind verschiedene Größen aufgetragen, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Bedeutung sind. Im Einzelnen sind dies:

- Die Begrenzungsgröße betagrenz, auf die der Schwimmwinkel bei aktiviertem Betriebsmodus eingeregelt wird. Dem Kurvenverlauf entnimmt man Folgendes: Je sportlicher der Fahrer ist, desto größer ist der Wert der Begrenzungsgröße betagrenz, d. h. je sportlicher der Fahrer ist, desto größer ist der Schwimmwinkel, der bei aktiviertem Betriebsmodus von dem erfindungsgemäßen System erzeugt werden kann. Je größer der vom Fahrer durch Betätigung des Potentiometers vorgegebene Wert PSWert ist, desto größer ist der Wert der Begrenzungsgröße betagrenz, d. h. desto größer ist der Schwimmwinkel, der bei aktiviertem Betriebsmodus von dem erfindungsgemäßen System erzeugt werden kann. Je näher sich das Fahrzeug am Grenzbereich befindet, desto größer ist der Wert der Begrenzungsgröße betagrenz, d. h. desto größer ist der Schwimmwinkel, der bei aktiviertem Betriebsmodus von dem erfindungsgemäßen System erzeugt werden kann.
- Der an den lenkbaren Rädern eingestellte Radlenkwinkel, der bei aktiviertem Betriebsmodus im Rahmen des Gegenlenkens fahrerunabhängig eingestellt wird. Dem Schaubild entnimmt man, je größer die Begrenzungsgröße betagrenz ist, d. h. je größer der Schwimmwinkel ist, der im aktivierten Betriebsmodus zugelassen wird, desto stärker muss zur Einhaltung der Wunschkurvenbahn gegengelenkt werden.
- Eine aus dem Produkt des Bremsdruckes und der Zeit gebildete Größe "Druck.Zeit". Anhand der Vorgehensweise bei einem heckgetriebenen Fahrzeug soll erläutert werden, warum das Produkt betrachtet wird: Es nicht allein entscheidend, wie groß der Bremsdruck ist, der bei aktiviertem Betriebsmodus im Rahmen des fahrerunabhängigen Bremseneingriffes am kurveninneren Hinterrad eingespeist wird. Entscheidend ist auch, wie lange dieser Bremsdruck an diesem Rad angelegt wird. Denn ein nur für kurze Zeit angelegter großer Bremsdruck kann zu einer geringeren Verzögerung eines Rades führen, als ein kleiner Bremsdruck, der über eine lange Zeitdauer hinweg angelegt ist. Dem Kurvenverlauf entnimmt man, je größer die Begrenzungsgröße betagrenz ist, d. h. je größer der Schwimmwinkel ist, der im aktivierten Betriebsmodus zugelassen wird, desto größer ist das Produkt aus Bremsdruck und Zeit, d. h. desto stärker muss bei einem heckgetriebenen Fahrzeug das kurveninnere Hinterrad abgebremst werden.
- Eine aus dem Produkt des Radmoments und der Zeit gebildete Größe "Radmoment.Zeit". Anhand der Vorgehensweise bei einem heckgetriebenen Fahrzeug soll erläutert werden, warum das Produkt betrachtet wird: Es ist nicht allein entscheidend, wie groß das Radmoment ist, mit dem bei aktiviertem Betriebsmodus zunächst das kurvenäußere Hinterrad angetrieben wird und mit dem anschließend die beiden Hinterräder angetrieben werden. Entsprechend den Ausführungen im vorstehenden Punkt ist es auch beim Radmoment entscheidend, wie lange dieses Radmoment auf das einzelne bzw. auf die beiden Räder wirkt. Dem Kurvenverlauf entnimmt man, je größer die Begrenzungsgröße betagrenz ist, d. h. je größer der Schwimmwinkel ist, der im aktivierten Betriebsmodus zugelassen wird, desto größer ist das Produkt aus Radmoment und Zeit, d. h. desto stärker muss zunächst das kurvenäußere Hinterrad und dann anschließend die beiden Hinterräder angetrieben werden. Es ist denkbar, dass das kurvenäußere Hinterrad mit einem anderen Radmoment beaufschlagt wird, als die beiden Hinterräder. Ebenso ist es denkbar, dass in beiden Situationen das gleiche Radmoment beaufschlagt wird.

Der im Schaubild enthaltene und mit µ gekennzeichnete Pfeil hat folgende Bedeutung: Die Größe µ stellt den zwischen Reifen und Fahrbahn vorliegenden Haftreibwert dar, der im Reglerkern 107 in an sich bekannter Weise ermittelt wird. Mit dem Pfeil ist angedeutet, je größer dieser Reibwert ist, desto steiler kann zunächst die Steigung der Kurve der Begrenzungsgröße betagrenz sein, denn bei einem hohen Reibwert ist eine gute Seitenführung des Fahrzeuges möglich und somit kann ein großer Schwimmwinkel zugelassen werden, ohne dass das Fahrzeug ins Schleudern gerät. Wird ein steilerer Kurvenverlauf für die Begrenzungsgröße zugelassen, so werden unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zu den einzelnen Kurvenverläufen, auch die Kurvenverläufe des Radlenkwinkels, der Größe "Druck.Zeit" und der Größe "Radmoment.Zeit" steiler. D. h. mit zunehmendem Reibwert können alle Kurvenverläufe steiler gewählt werden.
In Fig. 5 ist eine Kurvenfahrt für ein Fahrzeug dargestellt, welches mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem ausgestattet ist. In dieser Figur erkennt man zwei Dinge: Zum einen ist der Schwimmwinkel auf einen kleinen Wert begrenzt, der bei solchen Fahrdynamiksystemen bei ungefähr 8° liegt. Zum anderen sind die Vorderräder so ausgelenkt, wie es der Fahrer aufgrund der Betätigung des Lenkrades vorgibt. Durch die Begrenzung des Schwimmwinkels auf den kleinen Wert wird Schleudern verhindert. Die Begrenzung auf den kleinen Wert des Schwimmwinkels wird durch fahrerunabhängig durchgeführte Bremseneingriffe erreicht, durch die außerdem die Geschwindigkeit das Fahrzeuges merklich reduziert wird. Demzufolge kann beim Durchfahren von Kurven, die einen kleinen Kurvenradius aufweisen, die maximal möglich Geschwindigkeit nicht erreicht werden.
In Fig. 6 ist eine Kurvenfahrt für ein Fahrzeug dargestellt, welches mit dem erfindungsgemäßen Fahrdynamiksystem ausgestattet ist. Man erkennt zwei Dinge: Zum einen weist das Fahrzeug einen wesentlich größeren Schwimmwinkel auf als das Fahrzeug, welches mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Fahrdynamiksystem ausgestattet ist. Zum anderen wird durch fahrerunabhängiges, d. h. aktives Gegenlenken des Systems, der Wunschkurs gehalten. Der größere Schwimmwinkel wird durch eine Regelung aktiv herbeigeführt. Erreicht wird dies durch einen gezielt überhöhten Antriebsschlupf an den Antriebsrädern. Durch den größeren Schwimmwinkel erreicht man für die Antriebskraft folgendes: Zum einen weist die Antriebskraft eine Komponente in Fahrtrichtung der Wunschkurvenbahn hin und zum anderen eine zusätzliche Komponente zum Mittelpunkt der Kurve hin auf.
Abschließend sei bemerkt, dass die in der Beschreibung oder die in der Zeichnung gewählte Darstellung keine einschränkende Wirkung auf die erfindungswesentliche Idee haben soll.

Claims

1. Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges, wobei die Vorrichtung hierzu folgende Mittel enthält:
erste Mittel (101), mit denen ein Istwert (omegaist) für eine erste Querdynamikgröße (omega) ermittelt wird,
zweite Mittel (103), mit denen ein Sollwert (omegasoll) für die erste Querdynamikgröße (omega) ermittelt wird,
dritte Mittel (104), mit denen ein Istwert (betaist) für eine zweite Querdynamikgröße (beta) ermittelt wird,
Aktuatoren (108, 109, 110, 111), mit denen zumindest Bremsen- und/oder Motoreingriffe durchführbar sind,
vierte Mittel (107), mit denen ein erster Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) mit dem Sollwert (omegasoll) verglichen wird, und mit denen ein zweiter Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße (betagrenz) verglichen wird, und mit denen in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Vergleiches Ansteuersignale (SBi, SMi) erzeugt werden, die den Aktuatoren (108, 109) zur Durchführung von Eingriffen zugeführt werden, wobei die Ansteuersignale (SBi, SMi) dergestalt erzeugt werden, dass aufgrund der mit den Aktuatoren (108, 109) durchgeführten Eingriffe, für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) auf den Sollwert (omegasoll) geregelt wird und für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) die Begrenzungsgröße (betagrenz) betragsmäßig nicht überschreitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung fünfte Mittel (105) enthält, mit denen ein Betriebsmodus aktivierbar ist, bei dem in den vierten Mitteln (107) modifizierte Ansteuersignale (SBi*, SMi*, SLi*) dergestalt erzeugt werden, dass sowohl für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) auf den Sollwert (omegasoll) als auch für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) auf die Begrenzungsgröße (betagrenz) geregelt wird, wobei der Wert der Begrenzungsgröße bei aktiviertem Betriebsmodus betragsmäßig größer ist, als bei nicht aktiviertem Betriebsmodus, und wobei zur Regelung der zweiten Querdynamikgröße (beta) neben Bremseingriffen und/oder Motoreingriffen zusätzlich Lenkungseingriffe durchgeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Querdynamikgröße um die Gierrate des Fahrzeuges und bei der zweiten Querdynamikgröße um den Schwimmwinkel des Fahrzeuges handelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellmittel (106) vorhanden ist, mit dem bei aktiviertem Betriebsmodus der Wert der Begrenzungsgröße beeinflussbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrertyperkennung durchgeführt wird, wobei bei aktiviertem Betriebsmodus der Wert der Begrenzungsgröße in Abhängigkeit des erkannten Fahrertyps beeinflusst wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der zweiten Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße nur dann vorgenommen wird, wenn bei der Fahrertyperkennung auf einen sportlichen Fahrer erkannt wurde oder wenn über das Einstellmittel (106) ein von Null verschiedener Wert vorgegeben wurde.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, ob sich das Fahrzeug im Grenzbereich befindet, und dass die Regelung auf die Begrenzungsgröße nur zugelassen wird, wenn sich das Fahrzeug im oder über dem Grenzbereich befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fahrzeug im oder über dem Grenzbereich befindet, wenn eine die Querbeschleunigung repräsentierende Größe größer als ein zugehöriger Schwellenwert ist, und/oder wenn Größen, die die Radschlupfwerte beschreiben, größer als ein zugehöriger Schwellenwert sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maß der Grenzbereichsüberschreitung ermittelt wird, und dass der Wert der Begrenzungsgröße zusätzlich in Abhängigkeit dieses Maßes ermittelt wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Grenzbereichsüberschreitung in Abhängigkeit des Abstandes der Querbeschleunigung und/oder der Gierrate und/oder der Radschlupfwerte von zugehörigen Schwellenwerten ermittelt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb zunächst gleichzeitig das kurveninnere Hinterrad gebremst und das kurvenäußere Hinterrad angetrieben wird, und anschließend gleichzeitig beide Hinterräder angetrieben werden und ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem allradgetriebenen Fahrzeug zunächst gleichzeitig die kurveninneren Räder gebremst und die kurvenäußeren angetrieben werden, und anschließend gleichzeitig alle Räder des Fahrzeuges angetrieben werden und ein fahrerunabhängiger Lenkeingriff durchgeführt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, der vom Fahrer vorgegebene Lenkradwinkel ausgewertet wird, und für den Fall, dass ein Auslenken aus der Kurve erkennbar ist, von dem aktivierten Betriebsmodus, in dem die erste Querdynamikgröße auf den zugehörigen Sollwert und die zweite Querdynamikgröße auf die Begrenzungsgröße geregelt wird, auf einen Betriebszustand umgeschaltet wird, bei dem die erste Querdynamikgröße auf den zugehörigen Sollwert geregelt wird und die zweite Querdynamikgröße begrenzt wird.

13. Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges, bei dem
ein Istwert (omegaist) für eine erste Querdynamikgröße (omega) ermittelt wird,
ein Sollwert (omegasoll) für die erste Querdynamikgröße (omega) ermittelt wird,
ein Istwert (betaist) für eine zweite Querdynamikgröße (beta) ermittelt wird,
ein erster Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) mit dem Sollwert (omegasoll) verglichen wird, und ein zweiter Vergleich durchgeführt wird, bei dem für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) mit einer vorgebbaren Begrenzungsgröße (betagrenz) verglichen wird, und in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Vergleiches Ansteuersignale (SBi, SMi) erzeugt werden, die Aktuatoren (108, 109) zur Durchführung von Bremsen- und/oder Motoreingriffen zugeführt werden, wobei die Ansteuersignale (SBi, SMi) dergestalt erzeugt werden, dass aufgrund der mit den Aktuatoren (108, 109) durchgeführten Eingriffe, für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) auf den Sollwert (omegasoll) geregelt wird und für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) die Begrenzungsgröße (betagrenz) betragsmäßig nicht überschreitet,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Betriebsmodus aktivierbar ist, bei dem modifizierte Ansteuersignale (SBi*, SMi*, SLi*) dergestalt erzeugt werden, dass sowohl für die erste Querdynamikgröße (omega) der Istwert (omegaist) auf den Sollwert (omegasoll) als auch für die zweite Querdynamikgröße (beta) der Istwert (betaist) auf die Begrenzungsgröße (betagrenz) geregelt wird, wobei der Wert der Begrenzungsgröße bei aktiviertem Betriebsmodus betragsmäßig größer ist, als bei nicht aktiviertem Betriebsmodus, und wobei zur Regelung der zweiten Querdynamikgröße (beta) neben Bremseingriffen und/oder Motoreingriffen zusätzlich Lenkungseingriffe durchgeführt werden.