DE102004053785A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Drift-Funktion für ein Fahrzeug - Google Patents

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Silke Büttner
Ralf Kleemann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des fahrdynamischen Zustandes eines Fahrzeugs auf ein übersteuerndes Fahrverhalten. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Regelung auf ein übersteuerndes Fahrverhalten durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Variation des Motormoments erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Drift-Funktion für ein Kraftfahrzeug.
  • Aus der DE 199 64 032 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird eine Querdynamikgröße, welche die Querdynamik des Fahrzeugs beschreibt, geregelt. Die Regelung der Querdynamikgröße wird dabei so durchgeführt, dass der Schwimmwinkel des Fahrzeugs auf einen vorgegebenen Wert begrenzt wird. Durch eine Vorgabe des Fahrers wird die Regelung der Querdynamikgröße so verändert, dass ein größerer Wert Schwimmwinkel als der vorgegebene Wert zugelassen wird.
  • Die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche sind der DE 199 64 032 A1 entnommen.
    •
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des fahrdynamischen Zustandes eines Fahrzeugs auf ein übersteuerndes Fahrverhalten. Der Kern der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung auf ein übersteuerndes Fahrverhalten durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Variation des Motormoments erfolgt.
  • Die Erfindung betrifft in einer Ausgestaltung ein Verfahren zur Regelung des Schwimmwinkels eines Fahrzeugs auf einen durch den Fahrer vorgegebenen Wert. Der Kern dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Regelung des Schwimmwinkels durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Erhöhung des Motormoments erfolgt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den fahrerunabhängigen Lenkeingriffen um einen Zusatzlenkwinkeleinschlag der Vorderräder handelt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmwinkel nur während der Betätigung eines Betätigungselements durch den Fahrer auf den durch den Fahrer vorgegebenen Wert geregelt wird. Damit wird sichergestellt, dass die Funktion durch den Fahrer jederzeit durch Loslassen des Betätigungselements deaktiviert werden kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Betätigungselement um einen Taster handelt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement am Lenkrad angebracht ist. Damit ist ein Zugriff des Fahrers auf dieses Betätigungselement ohne Vernachlässigung der Lenkbewegung gewährleistet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer bei der Vorgabe des Schwimmwinkels unter wenigstens zwei möglichen Werten auswählen kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Aktivierungsvorgang der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer
    • – durch einen kurzzeitigen Zusatzlenkwinkeleinschlag
    • – sowie durch eine zusätzliche fahrerunabhängige Anhebung des Motormoments für Fahrzeuge mit angetriebenen Hinterrädern eine Destabilisierung des fahrdynamischen Fahrzustands des Fahrzeugs erfolgt und
    • – dass danach während der Aktivierungszeit der Schwimmwinkelregelung der Zusatzlenkwinkel und das Motormoment derart geregelt werden, dass der Schwimmwinkel den durch den Fahrer vorgegebenen Wert annimmt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Aktivierung der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer wenigstens durch eine Reduktion des Motormoments eine Stabilisierung des Fahrzustands erfolgt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Aktivierung der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer wenigstens durch ein fahrerunabhängiges Gegenlenken eine Stabilisierung des Fahrzustands erfolgt.
  • Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung des Schwimmwinkels eines Fahrzeugs auf einen durch den Fahrer vorgegebenen Wert. Der Kern der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • – Lenkmittel zur Einstellung fahrerunabhängiger Lenkeingriffe und
    • – Momenterhöhungsmittel zur fahrerunabhängigen Erhöhung des Motormoments enthalten sind, und
    die Regelung des Schwimmwinkels durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Erhöhung des Motormoments erfolgt.
  • Eine vorteilhafte der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein hinterachsgetriebenes bzw. heckgetriebenes Fahrzeug handelt.
  • Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens äußern sich selbstverständlich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.
    •
  • Zeichnung
  • Die Zeichnung besteht aus 1.
  • 1 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsbeispiele
  • Ein übersteuerndes Fahrzeug mit Hinterachsantrieb kann über entsprechende Lenkbewegungen mit Hilfe einer Antriebsmomentvariation in einem konstanten Driftzustand gehalten werden. Diese erfolgt durch eine bewusste Destabilisierung des Fahrzustandes und eine nachfolgende Stabilisierung. Dadurch wird der fahrdynamische Zustand des Fahrzeugs auf einen von Null verschiedenen Schwimmwinkel des Fahrzeugs eingeregelt.
  • Zur Realisierung der Drift-Funktion werden Lenkwinkel und Motormoment aufeinander abgestimmt, um die Einregelung eines konstanten Schwimmwinkels vor allem für heckgetriebene und leistungsstarke Fahrzeuge zu ermöglichen.
  • Die Drift-Funktion wird dabei über einen Taster beispielsweise am Lenkrad aktiviert und bleibt solange aktiv, bis der Taster losgelassen wird. Ziel ist eine Regelung auf einen konstanten, optional sogar vom Fahrer wählbaren, Schwimmwinkel im Bereich zwischen z.B. 5 und 15 Grad. Der Fahrer kann dabei z.B. zwischen den folgenden Schwimmwinkeln über einen Schalter wählen:
    5 Grad: kleiner Drift,
    10 Grad: mittlerer Drift und
    15 Grad: maximaler Drift.
  • Die Erfindung eignet sich z.B. für den Einsatz auf Rennstrecken, Testgeländen oder Offroad-Strecken.
  • Der Lenkwinkel wird dabei fahrerunabhängig durch aktive Lenkeingriffe, wie z.B. eine Lenkwinkelüberlagerung eingestellt.
  • Durch die Kombination der Regelung der Lenkbewegung und der Antriebskräfte an der Hinterachse können die Wirkungsrichtungen der resultierenden Reifenkräfte gezielt so variiert werden, dass diese einen konstanten Schwimmwinkel bewirken. Das gilt für Fahrbahnen mit hohem Reibwert und ist auf Fahrbahnen mit niedrigem Reibwert ausdehnbar. Dabei soll das Fahrzeug durch diese Funktion solange auf einem vorgegebenen Schwimmwinkel gehalten werden, bis der Fahrer den Taster loslässt.
  • Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens findet beispielsweise folgendermaßen statt:
    • – Zuerst wird die Drift-Funktion aktiviert (z.B. durch Betätigung des Tasters), dann werden momentane Fahrzeugbewegungsgrößen zwischengespeichert.
    • – Das Fahrzeug wird danach durch einen geregelten, kurzzeitigen Zusatzlenkwinkeleinschlag der Vorderräder sowie eine durch die Drift-Funktion eingeleitete Anhebung des Antriebsmoments (bzw. Motormoments) für die Räder der angetriebenen Hinterachse destabilisiert. Die Richtung des Zusatzlenkwinkeleinschlags ist dabei so, dass ein übersteuerndes Fahrverhalten verstärkt oder erzielt wird, d.h. es wird in Drehrichtung des Fahrzeugs gelenkt.
    • – Die Drift-Funktion regelt dann den Zusatzlenkwinkel und das Motormoment derart, dass sich ein konstanter Schwimmwinkel ergibt, welcher z.B. über eine Schalterstellung vorgewählt werden kann.
  • Wird die Driftfunktion deaktiviert (z.B. Taster wird losgelassen), dann
    • – wird das übersteuernde Fahrzeug über einen Zusatzlenkwinkel und Motormomentreduktion stabilisiert und/oder
    • – das bislang deaktivierte Fahrdynamikregelungssystem kommt mit aktiven Bremseingriffen zum Einsatz, bis das Fahrzeug stabilisiert ist.
  • Voraussetzungen für die Drift-Funktion sind z.B.:
    • – heckgetriebenes Fahrzeug un
    • – aktive Lenkung (z.B. Lenkwinkelüberlagerungslenkung)
  • Eingangssignale der Drift-Funktion sind Fahrerwunschvorgaben, Fahrzeugbewegungsgrößen, Stellergrößen der aktiven Lenkung und das Motormoment.
  • Ausgangssignale der Drift-Funktion werden über eine oder mehrere Schnittstellen ausgegeben, um einen Zusatzlenkwinkel einzustellen und aktive Antriebsmomenterhöhungen zu realisieren.
  • Die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion, insbesondere einer Fehlauslösung, der Drift-Funktion kann reduziert werden, wenn eine Antriebsmomenterhöhung und Lenkwinkelregelung nur dann berechnet und durchgeführt wird, solange die Drift-Funktion über den Taster durch den Fahrer aktiv gehalten ist und die Geschwindigkeit sowie der Betrag des Lenkwinkels des Fahrzeugs oberhalb einer zu applizierenden Geschwindigkeit bzw. oberhalb eines zu applizierenden Lenkwinkels liegt.
  • Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 dargestellt. Dabei wird in Block 100 durch den Fahrer die Driftfunktion aktiviert. In Block 101 wird deshalb durch fahrerunabhängige Lenk- und Motormomenteingriffe ein konstanter Schwimmwinkel eingestellt. In Block 102 wird anschließend abgefragt, ob die Aktivierung der Driftfunktion durch den Fahrer weiterhin vorliegt. Lautet die Antwort „Ja" (als „y" gekennzeichnet), dann wird zu Block 101 zurückgekehrt. Lautet die Antwort „Nein" (als „n" gekennzeichnet), dann wird in Block 103 die Driftfunktion deaktiviert und das Fahrzeug z.B. durch ein Fahrdynamikregelungssystem wieder voll stabilisiert.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Regelung des fahrdynamischen Zustandes eines Fahrzeugs auf ein übersteuerndes Fahrverhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung auf ein übersteuerndes Fahrverhalten durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Variation des Motormoments erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – zur Regelung des fahrdynamischen Zustandes des Fahrzeugs auf ein übersteuerndes Fahrverhalten der Schwimmwinkel auf einen durch den Fahrer vorgegebenen Wert geregelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den fahrerunabhängigen Lenkeingriffen um einen Zusatzlenkwinkeleinschlag der Vorderräder handelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmwinkel nur während der Betätigung eines Betätigungselements durch den Fahrer auf den durch den Fahrer vorgegebenen Wert geregelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Betätigungselement um einen Taster handelt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement am Lenkrad angebracht ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer bei der Vorgabe des Schwimmwinkels unter wenigstens zwei möglichen Werten auswählen kann.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, – dass beim Aktivierungsvorgang der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer durch einen kurzzeitigen Zusatzlenkwinkeleinschlag sowie durch eine fahrerunabhängige Anhebung des Motormoments für Fahrzeuge mit angetriebenen Hinterrädern eine Destabilisierung des fahrdynamischen Fahrzustands des Fahrzeugs erfolgt und – dass danach während der Aktivierungszeit der Schwimmwinkelregelung der Zusatzlenkwinkel und das Motormoment derart geregelt werden, dass der Schwimmwinkel den durch den Fahrer vorgegebenen Wert annimmt.
  9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Aktivierung der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer wenigstens durch eine Reduktion des Motormoments eine Stabilisierung des Fahrzustands erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung der Aktivierung der Schwimmwinkelregelung durch den Fahrer wenigstens durch ein fahrerunabhängiges Gegenlenken eine Stabilisierung des Fahrzustands erfolgt.
  11. Vorrichtung zur Regelung des Regelung des fahrdynamischen Zustandes eines Fahrzeugs auf ein übersteuerndes Fahrverhalten, dadurch gekennzeichnet, dass – Lenkmittel zur Einstellung fahrerunabhängiger Lenkeingriffe und – Momenterhöhungsmittel zur fahrerunabhängigen Erhöhung des Motormoments enthalten sind, und die Regelung auf ein übersteuerndes Fahrverhalten durch fahrerunabhängige Lenkeingriffe und eine fahrerunabhängige Variation des Motormoments erfolgt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein hinterachsgetriebenes Fahrzeug handelt.
DE102004053785A 2003-11-19 2004-11-08 Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Drift-Funktion für ein Fahrzeug Withdrawn DE102004053785A1 (de)

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