DE102005018069B4

DE102005018069B4 - Steuerung für aktive Radlenkung

Info

Publication number: DE102005018069B4
Application number: DE102005018069A
Authority: DE
Inventors: William C. Troy Lin; Shih-Ken Troy Chen; Yuen-Kwok Troy Chin
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: US7099760B2; US20050234621A1; DE102005018069A1

Abstract

Steuerungssystem (10), das bei einem Fahrzeug (12) eine aktive Hinterradlenkung bewirkt, umfassend:
eine Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis, die ein Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis erzeugt;
eine Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Giergeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, wobei die Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) umfasst, der ein Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal zum Bestimmen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals erzeugt, wobei der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage wenigstens eines Rad-Längsschlupf-Eingangssignals aus einer Raddrehzahl und/oder einer Angabe, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, bestimmt;
eine Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, wobei die Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) umfasst, der ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal zum Bestimmen des Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals er zeugt, wobei der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage wenigstens eines Rad-Längsschlupf-Eingangssignals aus einer oder mehreren Raddrehzahlen und darauf basierend, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem...

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Regelung für eine aktive Fahrzeugradlenkung und insbesondere auf eine Regelung für eine aktive Vorderradlenkung oder eine aktive Hinterradlenkung, bei der die Regelung den Radschlupf in Längsrichtung ausnutzt, um die Richtungsstabilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Es ist an sich bekannt, zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität eine automatische Hinterrad-Fahrzeuglenkung zu verwenden, die auf dynamischen Fahrzeuginformationen während des Drehens oder Gierens eines Fahrzeugs basiert. Eine Steuerung für aktive Radlenkung kann die die Fahrzeugstabilität gegenüber einem konventionellen Fahrzeug mit lediglich zwei lenkbaren Vorderrädern verbessern. Die Hinterrad-Lenkungsunterstützung kann eine gleichphasige Lenkung oder eine phasenverschobene Lenkung sein. Die phasengleiche Hinterradlenkung lenkt die Hinterräder in die gleiche Richtung wie die Vorderräder und ist im Allgemeinen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten vorgesehen. Die phasenverschobene Hinterradlenkung lenkt die Hinterräder in eine zu jener der Vorderräder entgegengesetzte Richtung, um einen kleineren Wendekreishalbmesser zu bewirken, und ist im Allgemeinen bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten vorgesehen.
Eine automatische Hinterradlenkung mit offenem Regelkreis sorgt für ein gewisses Ausmaß an Hinterrad-Lenkungsunterstützung, das von dem durch die Fahrzeugbedienungsperson bewirkten Ausmaß an Vorderrad lenkung abhängt. Mit anderen Worten, es wird eine vorgegebene Funktion verwendet, um die Hinterräder als Reaktion auf das Drehen der Vorderräder bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit zu drehen. Es ist bekannt, eine automatische Hinterradlenkung mit geschlossenem Regelkreis, die auf Rückführung im Falle, dass das Fahrzeug dem von der Fahrzeugbedienungsperson geforderten Lenkweg nicht folgt, basiert, vorzusehen. Beispielsweise können schlüpfrige Straßenzustände verhindern, dass das Fahrzeug in die gewünschte Richtung dreht, weil die Räder auf der Straßenoberfläche rutschen. Ferner kann der hintere Teil des Fahrzeugs "schwanzeln", was ebenfalls zu einem anderen Drehwinkel führt, als beabsichtigt war. Hinterrad-Lenkungsunterstützungssysteme mit geschlossenem Regelkreis erfassen die wirkliche Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und die beabsichtige Giergeschwindigkeit und erzeugen ein Verstärkungssignal, das eine Lenkungsunterstützung durch die Hinterräder bewirkt, falls die Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und die beabsichtigte Giergeschwindigkeit nicht gleich sind.
Beim Drehen der Fahrzeugräder bewirkt die Seitenkraft zwischen der Fahrbahn und den Fahrzeugrädern, dass sich das Fahrzeug dreht. Je größer die Seitenkraft ist, desto schneller dreht sich das Fahrzeug in die gewünschte Richtung. Jedoch bewegen sich die Fahrzeugräder wenigstens teilweise stets in einer Längsrichtung in Bezug auf die Fahrtrichtung. Der Radschlupfwinkel ist die Different zwischen der Lenkrichtung des Fahrzeugs und der wirklichen Richtung des Fahrzeugs des Fahrzeugs. Ein kleines Ausmaß an Raddrehung ermöglicht dem Fahrzeug, schneller in die beabsichtigte Richtung zu gelangen, weil die Seitenkraft am größten ist. Die Seitenkraft wird kleiner, wenn der Fahrzeuglenkwinkel in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs größer als ein bestimmter Wert ist, der von den Straßenzuständen, dem Reifentyp usw. abhängt.
Der Längsschlupf von Fahrzeugrädern ist das Ausmaß an Schlupf, den das Rad in Bezug auf die Fahrbahn in der Richtung, in der das Fahrzeug fährt, erfährt. Je größer der Längsschlupf ist, desto kleiner ist die zum Drehen des Fahrzeugs verfügbare Seitenkraft. Die Längsschlupf ist als das Verhältnis zwischen der Radumdrehungsgeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit definiert.
Herkömmliche Hinterrad-Lenkungsunterstützungssysteme basieren auf der Annahme, dass an den Hinterrädern kein Längsschlupf auftritt und somit die Seitenkraft maximal ist. Bei den herkömmlichen Systemen wird dann, wenn der Längsschlupf die Fähigkeit der Räder, die beabsichtigte Giergeschwindigkeit zu liefern, verringert hat, zum Erweitern der Hinterrad-Lenkungsunterstützung eine zusätzliche Verstärkung hinzugefügt, die die zum Bewirken der Lenkung verfügbare Seitenkraft verkleinert.
Ein System mit geschlossenem Regelkreis für Hinterradlenkung ist in der US-Patentanmeldung lfd. Nr. 10/305,378, eingereicht am 26. November 2002, mit dem Titel "Method and Apparatus for Vehicle Stability Enhancement System" offenbart. In der '378-Anmeldung wird anerkannt, dass dann, wenn das Fahrzeug in einer Zweiradantriebs-(2WD)-Betriebsart oder einer Vierradantriebs-(4WD)-Betriebsart betrieben wird, die Radleistungsfähigkeit an den Hinterrädern wegen des unterschiedlichen Betrags der auf das Rad ausgeübten Längskraft unterschiedlich ist. Dies beeinflusst das Seitenkraftpotential, weshalb die '378-Steuerung von der Wahl des 2WD- oder 4WD-Fahrzeugbetriebs abhängende Regelverstärkungen liefert, die zur besten Fahrzeug-Gesamtleistung führen.
Obwohl das Reifenkraftpotential für 2WD und 4WD statistisch verschieden ist, gibt es aufgrund der Tatsache, dass der genaue Betrag der Längskraft und folglich des Potentials der auf das Rad ausgeübten Seitenkraft, das nicht nur durch die 2WD/4WD-Gangwahl, sondern auch durch die Betätigung des Fahrpedals und des Bremspedals durch den Fahrer bestimmt wird, für einen auf der Grundlage der Wahl einer solchen Betriebsart optimierten Steuerungsprozess noch Raum zur Verbesserung. Es wäre von Vorteil, ein System mit geschlossenem Regelkreis für Hinterradlenkung, das zum Bestimmen des richtigen Betrags der Regelverstärkung für die Hinterradlenkung die Rad-Längskraft verwenden würde, zu schaffen, um die Notwendigkeit einer unterschiedlichen Lenkungssteuerung in verschiedenen Fällen des Fahrzeugbetriebs widerzuspiegeln.
Aus der DE 101 41 274 A1 ist ein Kraftfahrzeug-Lenksystem mit einem Gierratenregler bekannt, der laufend eine die Fahrzeug-Gierbewegung repräsentierende Gierrate erfasst und ein hiervon abhängiges Steuersignal bildet, das eine einer unerwünschten Gierbewegung entgegenwirkende Lenkbewegung veranlasst, wobei dieses Steuersignal im ungebremsten Zustand anders gebildet wird, als wenn das Fahrzeug abgebremst wird.
Die WO 02/074638 A1 offenbart ein Fahrzeugstabilitäts-Kompensationssystem mit einer Giergeschwindigkeits-Rückkopplungssteuerung und einer Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückkopplungssteuerung.
In der US 5,615,117 A ist ein Verfahren zur Steuerung eines Vorder- und Hinterradlenksystems beschrieben, bei dem die Vorderräder auf der Grundlage einer Lenkradeingabe und einer Ausgabe eines Kompensationsaktuators gesteuert werden, wobei die Betätigung des Kompensationsaktuators gemäß einer Abweichung einer Ist-Gierrate von einer Soll-Gierrate geregelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zu schaffen, das bei einem Fahrzeug mit aktiver Lenkung eine bessere Fahrzeugstabilität schafft.
Zur Lösung der Aufgabe sind ein Steuerungssystem und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgesehen.
In Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerungssystem offenbart, das eine Regelung verwendet, um eine aktive Fahrzeug-Hinterradlenkung zu bewirken, wobei das Steuerungssystem Rad-Längsschlupf-Eingaben empfängt, um die Richtungsstabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Das Steuerungssystem umfasst eine Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis, die ein Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis erzeugt, eine Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Giergeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, und eine Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung, die ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt. Das Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal werden kombiniert, um das Lenkungssteuersignal zum Lenken der Fahrzeug-Hinterräder zu erzeugen.
Die Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung umfasst einen Proportional-Regelungs-Prozessblock, der ein Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal erzeugt, um das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal zu bestimmen. Das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal wird auf der Grundlage des Rad-Längsschlupfs aus der Drehzahl eines angetriebenen Rads und/oder anhand einer Angabe, ob das automatische Bremssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, bestimmt. Die Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung umfasst einen Proportional-Regelungs-Prozessblock, der ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal erzeugt, um das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal zu bestimmen. Das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal wird auf der Grundlage des Rad-Seitenschlupfs aus der Drehzahl eines angetriebenen Rads und/oder anhand einer Angabe, ob das automatische Bremssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, bestimmt.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
1 eine Draufsicht eines Fahrzeugs, das eine Steuereinrichtung, die eine aktive Hinterradlenkung bewirkt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei die Steuereinrichtung eine Giergeschwindigkeitsrückführung und eine Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführung unter Verwendung von Rad-Längsschlupf-Eingaben verwendet;
2 einen Graphen, der einen typischen Verstärkungsplan für eine aktive Hinterradlenkung mit offenem Regelkreis zeigt, wobei die Fahrgeschwindigkeit auf der horizontalen Achse und der Hinterrad-Lenkwinkel (R/F) auf der vertikalen Achse aufgetragen sind;
3 einen Blockschaltplan der in 1 gezeigten Steuereinrich tung;
4 einen Blockschaltplan eines Giergeschwindigkeits-Prozessblocks und eines Oberflächenerkennungs-Prozessblocks in der in 3 gezeigten Steuereinrichtung;
5 einen Blockschaltplan eines Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblocks in der in 3 gezeigten Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 einen Ablaufplan zum Bestimmen einer Regelkomponente für den in 5 gezeigten Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock;
7 einen Blockschaltplan eines Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblocks in der in 3 gezeigten Steuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 einen Ablaufplan zum Bestimmen einer Regelkomponente für den in 7 gezeigten Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock;
9 einen Blockschaltplan eines Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblocks in der in 3 gezeigten Steuereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 einen Ablaufplan zum Bestimmen einer Regelkomponente für den in 9 gezeigten Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock;
11 einen Ablaufplan zum Bestimmen eines Verstärkungsmultiplikators für den in 9 gezeigten Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock;
12 einen Graphen zum Auswählen des Verstärkungsmultiplikators für den in 11 gezeigten Ablaufplan, wobei der Rad-Längsschlupf auf der horizontalen Achse und der Giergeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator auf der vertikalen Achse aufgetragen sind;
13 einen Blockschaltplan eines Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblocks in der in 3 gezeigten Steuereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 einen Ablaufplan zum Bestimmen einer Regelkomponente für den in 13 gezeigten Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock; und
15 einen Ablaufplan zum Bestimmen eines Verstärkungsmultiplikators für den in 13 gezeigten Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock.
Die folgende Erörterung der Ausführungsformen der Erfindung, die auf eine Regelung für aktive Fahrzeugradlenkung, die Rad-Längsschlupf-Eingaben umfasst, gerichtet ist, ist lediglich erläuternder Natur und kei nesfalls so auszulegen, das sie die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen begrenzt.
1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs 12, das ein Steuerungssystem für aktive Hinterradlenkung 10, das eine Steuerung mit Giergeschwindigkeitsrückführung und eine Steuerung mit Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführung verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das System 10 umfasst eine Hinterradlenkungs-Steuereinrichtung 14, die folgende Eingaben empfängt: ein Fahrgeschwindigkeitssignal V von einem Fahrgeschwindigkeitssensor 16, ein Fahrzeug-Giergeschwindigkeitssignal YR von einem Giergeschwindigkeitssensor 18, ein Fahrzeug-Querbeschleunigungssignal Ay von einem Querbeschleunigungssensor 20, ein Lenkrad-Winkelpositionssignal von einem Lenkrad-Einschlagwinkelsensor 22, ein durch ein automatisches Bremssystem (ABS) aktiviertes Signal von einem ABS 22, ein durch ein Traktionssteuerungssystem (TCS) aktiviertes Signal von einem TCS 24 und ein Raddrehzahlsignal von einem Raddrehzahlsensor 46. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 16, der Raddrehzahlsensor 46, der Giergeschwindigkeitssensor 18 und der Querbeschleunigungssensor 20 können irgendein Sensor sein, der für die hier beschriebenen Zwecke geeignet ist, wobei ein Fachmann verschiedene Beispiele kennen wird. Obwohl nur das Rad 36 mit einem Raddrehzahlsensor gezeigt ist, würden alle Räder 30, 32, 36 und 38 Drehzahlsensoren besitzen, wie es von der im Folgenden besprochenen Erfindung verlangt wird. Der Raddrehzahlsensor 46 misst die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rads 36, die in eine Translationsgeschwindigkeit umge setzt wird. Der Lenkradsensor 22 ist an einer Lenksäule 26 angebracht und kann gleichfalls irgendein Lenkrad-Einschlagwinkelsensor sein, der für die hier beschriebenen Zwecke geeignet ist.
Wie im Folgenden näher besprochen wird, verwendet die Steuereinrichtung 14 zur Schaffung einer aktiven Hinterradlenkung einen Steuerungsalgorithmus, einen Giergeschwindigkeits-Regelungsalgorithmus und einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelungsalgorithmus, wobei die Regelungsalgorithmen Eingaben zum Bestimmen des Rad-Längsschlupfs verwenden.
Das Fahrzeug 12 weist Vorderräder 30 und 32, die an Vorderachse 34 drehbar angebracht sind, und Hinterräder 36, und 38, die an einer Hinterachse 40 drehbar angebracht sind, auf. Der Hinterradlenkungsaktor 42 liefert ebenfalls ein Signal für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder 36 und 38 an die Steuereinrichtung 14. Über einen Anhängerbetriebsart-Wahlschalter 44 kann die Fahrzeugbedienungsperson der Steuereinrichtung 14 mitteilen, dass das Fahrzeug 12 einen Anhänger schleppt.
2 ist ein Graph, der typische Hinterrad-Lenkwinkel für ein Hinterrad-Lenkungsunterstützungssystem mit offenem Regelkreis zeigt, wobei die Fahrgeschwindigkeit V auf der horizontalen Achse und der Hinterrad-Lenkwinkel (R/F) auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. Die Kurve 50 des Graphen gilt für ein Fahrzeug, das keinen Anhänger schleppt, während die Kurve 52 des Graphen für ein Fahrzeug gilt, das einen Anhänger schleppt. Die Lenkwinkelkurven 50 und 52 des Graphen zeigen, dass bei langsameren Geschwindigkeiten von typischerweise unter 50 km/h die Hinterradlenkung zur Vorderradlenkung phasenverschoben ist und oberhalb von 50 km/h Hinterradlenkung mit der Vorderradlenkung in Phase ist. Die Informationen aus dem Graphen können der Steuereinrichtung 14 in einer Nachschlagtabelle bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist ein Hinterradlenkungs-Steuerungsprozess, der durch die Bestimmung des Radseitenkraftpotentials eine genaue Regelverstärkung für eine Giergeschwindigkeitsrückführung und eine Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführung liefert. Wenn die angetriebenen Hinterräder 36 und 38 Längskräften, die durch das Beschleunigen oder Bremsen des Fahrzeugs erzeugt werden, unterliegen, besitzen die Räder 36 und 38 eine geringere Fähigkeit zur Erzeugung der Seitenkraft. Daraus ist bekannt, dass die Räder 36 und 38 so gelenkt werden müssen, dass sie denselben Seitenkraftbetrag erzeugen. Folglich wendet die vorliegende eine Technik zur optimalen Bestimmung von Hinterradlenkungs-Regelverstärkungen an.
Wenn das Fahrzeug 12 einer Antiblockiersteuerung oder Traktionssteuerung unterworfen ist, werden die Räder 30, 32, 36 und 38 auf einen Punkt gesteuert, an dem die Leistungsfähigkeit des Reifens in Längsrichtung maximal ist oder die seitliche Leistungsfähigkeit etwas geringer als jene eines frei rollenden Rads ist. Wenn das ABS 28 oder das TCS 24 aktiv ist, ist es daher eine Angabe dafür, dass das Reifenseitenkraftpotential abgenommen hat. Im Ergebnis kann eine höhere Verstärkung, die typischerweise um einen Betrag von 10–20% gegenüber ihrem Normalwert erhöht worden ist, dazu beitragen, dass das Fahrzeug 12 die erwartete optimale dynamische Leistung aufrechterhält.
Das Rad-Längskraftpotential kann ebenfalls auf der Grundlage des Rad-Längsschlupfs geschätzt werden. Wenn das Fahrzeug 12 eine Bremsung erfährt, wird der Rad-Längsschlupf wie folgt berechnet:
wobei λ der Rad-Längsschlupf ist, ω die Winkelgeschwindigkeit oder die Radumdrehung ist, R der Radradius ist und V die Fahrgeschwindigkeit ist. Wenn das Fahrzeug 12 eine Beschleunigung erfährt, kann der Rad-Längsschlupf λ wie folgt berechnet werden:
Es ist allgemein anerkannt, dass bei einer Zunahme des Rad-Längsschlupfs vor allem dann, wenn der Rad-Längsschlupf eine kritische Schwelle, die die maximale Längskraft erzeugt, überschreitet, das Seitenkraftpotential kleiner ist. Daher verwendet die vorliegende Erfindung die Information "Rad-Längsschlupf" zum Einstellen der Regelverstärkungen für die Hinterrad-Lenkungssteuerung.
3 ist ein Blockschaltplan der Steuereinrichtung 14, die eine aktive Hinterradlenkung bewirkt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Steuereinrichtung 14 umfasst ein Fahrzeuglenkungssystem 62, das eine Vorderradlenkungs-(FWS)-Eingabe und einer Hinterradlenkungs-(RWS)-Eingabe empfängt. Die FWS-Eingabe wird durch das Vorderradwinkelsignal vom Sensor 22 erzeugt. Für die Fahrzeuglenkung mit offenem Regelkreis 62 ist ein Steuerungsprozessblock 63 vorgesehen. Der Steuerungsprozessblock 63 empfängt vom Sensor 22 das Vorderrad-Lenkwinkelsignal und vom Sensor 16 das Fahrgeschwindigkeitssignal V und verwendet die Informationen aus dem Graphen in 2, um ein Signal der Hinterrad-Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis zu erzeugen.
Das Signal der Hinterrad-Lenkung mit offenem Regelkreis kann mit einem Giergeschwindigkeits-Rückführsignal und einem Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal kombiniert werden, um eine Regelung zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität zu schaffen. Um die Regelung zu bewirken, werden das Vorderrad-Lenkwinkelsignal, das Signal der Hinterrad-Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis und das Fahrgeschwindigkeitssignal V an einen Soll-Giergeschwindigkeits-Prozessblock 64 angelegt. Der Ausgang des Prozessblocks 64 ist ein Soll-Giergeschwindigkeitssignal YR_des, das die Annahme einschließt, dass die Fahrbahnoberfläche einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt, d. h. nicht schlüpfrig ist. Das Soll-Giergeschwindigkeitssignal YR_des wird an einen Oberflächenerkennungs-(SID)-Prozessblock 66 angelegt, der das Soll-Giergeschwindigkeitssignal YR_des auf der Grundlage des Straßenzustands modifiziert. Bei dieser Ausführungsform wird der Straßenzustand aus dem Querbeschleunigungssignal Ay bestimmt. Jedoch sind auf dem Fachgebiet einige Techniken zum Bestimmen des Oberflächenzustands bekannt, wobei eine geeignete dieser Techniken hier angewendet werden kann.
4 ist ein detaillierterer Blockschaltplan des Giergeschwindigkeits-Prozessblocks 64 und des SID-Prozessblocks 66. In 4 ist ein Giergeschwindigkeits-Referenzmodell-Algorithmus zum Bestimmen des Soll-Giergeschwindigkeitssignals YR_des bei hohem Reibkoeffizienten gezeigt. Der SID-Prozesskasten 66 erzeugt aus den Eingaben ein Giergeschwindigkeits-Befehlssignal YR_cmd. Eine genauere Besprechung der Prozessblöcke 64 und 66 lässt sich in der '378-Anmeldung finden.
Das Giergeschwindigkeits-Befehlssignal YR_cmd und das Giergeschwindigkeitssignal YR vom Giergeschwindigkeitssensor 18 werden an einen Gierwinkelkomparator 68 angelegt. Der Gierwinkelkomparator 68 vergleicht das Soll-Giergeschwindigkeits-Befehlssignal YR_cmd mit dem Ist-Giergeschwindigkeitssignal YR, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug 12 wirklich mit der von der Fahrzeugbedienungsperson gewünschten Geschwindigkeit dreht. Die Differenz zwischen dem befohlenen Giergeschwindigkeitssignal YR_cmd und dem Ist-Giergeschwindigkeitssignal YR ist ein Giergeschwindigkeits-Korrektursignal YRE, das an einen Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock 70 angelegt wird. Der Prozessblock 70 bestimmt, welche Lenkungskorrektur erforderlich ist, damit sich die Soll-Giergeschwindigkeit ergibt.
5 ist ein Blockschaltplan des Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblocks 70 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zur Verringerung des Signalrauschens wird das Giergeschwindigkeits-Befehlssignal YR_cmd durch ein Filter 82 gefiltert, während das Giergeschwindigkeitssignal YR durch ein Filter 84 gefiltert wird. Der Giergeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock 70 umfasst einen Giergeschwindigkeits-Fehlerableitungs-Prozessblock 86, einen Giergeschwindigkeitsfehler-Differential-Regelungs-Prozessblock 88, ein Filter 90 und einen Proportional-Regelungs-Prozessblock 92. Der Prozessblock 86 erzeugt eine zeitliche Ableitung des Giergeschwindigkeits-Fehlersignals YRE, während der Prozessblock 88 ein Differential-Regelungs-Signal RW_YRd berechnet, indem er das zeitlich abgeleitete Signal mit einem konstanten vorgegebenen Verstärkungsfaktor multipliziert.
Das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal YRE wird durch das Filter 90 gefiltert, um ein gefiltertes Giergeschwindigkeits-Fehlersignal Δr zu erzeugen, das an den Proportional-Regelungs-Prozessblock 92 angelegt wird. Gemäß der Erfindung empfängt der Proportional-Regelungs-Prozessblock 92 das ABS-Zustandssignal vom ABS 28, das TCS-Zustandssignal vom TCS 24 und das Fahrgeschwindigkeitssignal V vom Fahrgeschwindigkeits sensor 16 und erzeugt ein Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal RW_YRp. Das Differential-Regelungs-Signal RW_YRd und das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal RW_YRp werden durch einen Kombinator 94 addiert, um ein Hinterrad-Giergeschwindigkeits-Steuersignal RW_YR zu erzeugen. Das Giergeschwindigkeits-Steuersignal RW_YR, das Fehlerratensignal Δr und das Fahrgeschwindigkeitssignal V werden an einen Giergeschwindigkeits-Prozessblock 96 angelegt, der die Giergeschwindigkeits-Einstiegs- und -Ausstiegskriterien bestimmt und das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal RW_YRFB erzeugt. Der Giergeschwindigkeits-Prozessblock 96 gibt außerdem ein Giergeschwindigkeits-Steuer-Flag aus, wenn die Differenz zwischen der Soll-Giergeschwindigkeit und der Ist-Giergeschwindigkeit groß genug ist, um die Regelung anzuwenden.
6 ist ein Ablaufplan 100, der die Wirkungsweise des Proportional-Regelungs-Prozessblocks 92 bei dieser Ausführungsform zeigt. Das gefilterte Gierwinkel-Fehlerratensignal Δr, die ABS- und TCS-Zustandssignale und das Fahrgeschwindigkeitssignal V werden beim Kasten 102 in den Proportional-Regelungs-Prozessblock 92 eingegeben. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 104 eine Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Verstärkung G_pYR auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit f_YR(V). Zu diesem Zweck ist eine im Voraus gespeicherte Nachschlagtabelle vorgesehen. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus ermittelt dann bei der Entscheidungsraute 106, ob das ABS 28 oder das TCS 24 aktiviert ist. Falls weder das ABS 28 noch das TCS 24 aktiviert ist, wählt der Algorithmus beim Kasten 108 einen normalen, vorgegebenen Verstärkungsmultiplikator G_normYR für einen Verstärkungsmultiplikator G_mYR aus. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt beim Kasten 110 das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal RW_YRp, indem er die Giergeschwindigkeits- Regelverstärkung G_pYR, das Fehlerratensignal Δr und den Verstärkungsmultiplikator G_mYR miteinander multipliziert. Falls der Proportional-Regelungs-Algorithmus jedoch bei der Entscheidungsraute 106 ermittelt, dass das ABS 28 oder das TCS 24 aktiviert ist, wählt der Algorithmus beim Kasten 112 einen vorgegebenen Rad-Längsschlupf-Verstärkungsmultiplikator G_absYR für den Verstärkungsmultiplikator G_mYR aus, der zum Bestimmen des Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signals RW_YRp beim Kasten 110 verwendet wird. Der Verstärkungsmultiplikator G_absYR liefert die Korrektur für den Rad-Längsschlupf.
Die Steuereinrichtung 14 umfasst außerdem einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelungsrückführungs-Prozessblock 72, der den Fahrzeugzustand während des Wendemanövers bestimmt. Der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelungsrückführungs-Prozesskasten 72 empfängt das Querbeschleunigungssignal Ay vom Querbeschleunigungssensor 20, das Giergeschwindigkeitssignal YR vom Giergeschwindigkeitssensor 18, das Fahrgeschwindigkeitssignal V vom Fahrgeschwindigkeitssensor 16, das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal YRE, die ABS- und TCS-Zustandssignale und das YR-Steuer-Flag, um die Bestimmung des Fahrzeugzustands vorzunehmen.
7 ist ein detaillierter Blockschaltplan des Seitenschlupfgeschwindigkeitsregelungs-Prozessblocks 72 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozessblock 72 umfasst einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Prozessblock 120, einen Proportional-Regelungs-Prozessblock 122 und einen Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock 124. Der Seitenschlupfgeschwindigkeitsregelungs-Prozessblock 120 empfängt das Giergeschwindigkeitssignal YR vom Giergeschwindigkeitssensor 18, das Querbeschleunigungssignal Ay vom Querbeschleunigungssensor 20, das Giergeschwindigkeitssignal YR vom Giergeschwindigkeitssensor 18 und das Fahrgeschwindigkeitssignal V vom Fahrgeschwindigkeitssensor 16 und erzeugt ein Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot} (V_{y_dot} = Ay – YR·V). Der Proportional-Regelungs-Prozessblock 122 empfängt das Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot}, das Fahrgeschwindigkeitssignal V, das ABS-Signal vom ABS 28 und das TCS-Signal vom TCS 24 und erzeugt eine Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR. Die Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR, das Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot}, das Fahrgeschwindigkeitssignal V und das Giergeschwindigkeits-Steuer-Flag werden an den Seitenschlupfgeschwindigkeitsrückführungs-Prozessblock 124 angelegt, der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Einstiegs- und -Ausstiegskriterien bestimmt und ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal RW_SRFB erzeugt.
8 ist ein Ablaufplan 130, der die Wirkungsweise des Proportional-Regelungs-Prozessblocks 122 bei dieser Ausführungsform zeigt. Das Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot}, die ABS- und TCS-Zustandssignale und das Fahrgeschwindigkeitssignal V werden beim Kasten 132 in den Proportional-Regelungs-Prozessblock 122 eingegeben. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 134 eine proportionale Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelverstärkung G_pSR auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit f_SR(V). Zu diesem Zweck ist eine im Voraus gespeicherte Nachschlagtabelle vorgesehen. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus ermittelt dann bei der Entscheidungsraute 136, ob das ABS 28 oder das TCS 24 aktiviert ist. Falls weder das ABS 28 noch das TCS 24 aktiviert ist, wählt der Algorithmus beim Kasten 138 einen normalen, vorgegebenen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_normSR für den Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR aus. Der Proportional-Regelungs- Algorithmus bestimmt beim Kasten 140 die Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR, indem er das Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot}, die proportionale Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelverstärkung G_pSR und den Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR miteinander multipliziert. Falls der Proportional-Regelungs-Algorithmus jedoch bei der Entscheidungsraute 136 ermittelt, dass das ABS 28 oder das TCS 24 aktiviert ist, wählt der Algorithmus beim Kasten 142 einen vorgegebenen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_absSR für den Verstärkungsmultiplikator G_mSR aus, der zum Bestimmen der Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR beim Kasten 140 verwendet wird. Der Verstärkungsmultiplikator G_absSR liefert die Korrektur für den Rad-Längsschlupf.
Um wieder zu 3 zurückzukehren, umfasst die Steuereinrichtung 14 einen Kombinator 74, der das Signal der Steuerung mit offenem Regelkreis, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal RW_YRFB und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal RW_SRFB addiert, um ein Hinterrad-Lenkwinkelsignal RWS zu erzeugen. Das Hinterrad-Lenkwinkelsignal RWS wird von der Steuereinrichtung 14 verwendet, um den Aktor 42 zu steuern, der die Hinterrad-Lenkungsunterstützung, die Eingaben umfasst, die, wie oben besprochen worden ist, auf dem Rad-Längsschlupf basieren, bewirkt.
Gemäß eine weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Rad-Längsschlupf anstatt durch die Zustandssignale vom ABS 28 und TCS 24 durch die vom Sensor 46 gelieferte Drehzahl eines angetriebenen Rads bestimmt. 9 ist ein Blockschaltplan des Prozessblocks 70, der diese Ausführungsform der Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform empfängt der Prozessblock für Regelung mit Proportionalverstärkung 92 anstelle der ABS- und TCS-Signale das Drehzahlsignal eines angetriebenen Fahrzeugrads. Daher bestimmt der Proportional-Regelungs-Prozessblock 92 das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal RW_YRp auf der Grundlage des Drehzahlsignals eines angetriebenen Rads.
10 ist ein Ablaufplan 144, der die Schritte, die der Proportional-Regelungs-Algorithmus zum Bestimmen des Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signals RW_YRp auf der Grundlage des Drehzahlsignals eines angetriebenen Rads ausführt. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus empfängt beim Kasten 146 die Eingangsdaten: gefiltertes Giergeschwindigkeits-Fehlersignal Ar und Fahrgeschwindigkeit V. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 148 eine proportionale Giergeschwindigkeits-Regelverstärkung G_pYR auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit f_YR(V) aus einer im Voraus bestimmten, gespeicherten Nachschlagtabelle. Der Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 150 einen Giergeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mYR.
11 ist ein Ablaufplan 152, der zeigt, wie der Giergeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mYR berechnet wird. Das Drehzahlsignal eines angetriebenen Rads und das Fahrgeschwindigkeitssignal V werden beim Kasten 154 bereitgestellt, wobei der Algorithmus beim Kasten 156 den Schlupf λ des angetriebenen Rads aus diesen Werten berechnet. Der Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 158 den Giergeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mYR aus dem Rad-Längsschlupf λ. 12 ist ein Graph, aus dem zu diesem Zweck eine Nachschlagtabelle erzeugt werden kann, wobei der Rad-Längsschlupf λ auf der horizontalen Achse und der Giergeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mYR auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. Aus dem berechneten Rad-Längsschlupf λ identifiziert der Algorithmus den Giergeschwindigkeits- Verstärkungsmultiplikator G_mYR. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt beim Kasten 160 das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal RW_YRp, indem er das Verstärkungssignal G_pYR, das Fehlerratensignal Δr und den Multiplikator G_mYR miteinander multipliziert.
13 ist ein detaillierter Blockschaltplan des Seitenschlupfgeschwindigkeitsregelungs-Prozessblocks 72, der diese Ausführungsform der Erfindung zeigt. Bei dieser Ausführungsform empfängt der Proportional-Regelungs-Prozessblock 122 anstelle der ABS- und TCS-Zustandssignale das Drehzahlsignal eines angetriebenen Rads. Daher bestimmt der Proportional-Regelungs-Prozessblock 122 die Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR auf der Grundlage der Drehzahl eines angetriebenen Rads.
14 ist ein Ablaufplan 170, der die Schritte, die der Proportional-Regelungs-Algorithmus zum Bestimmen der Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR auf der Grundlage des Drehzahlsignals eines angetriebenen Rads bei dieser Ausführungsform ausführt. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus empfängt beim Kasten 172 die Eingangsdaten: Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot}, Drehzahl eines angetriebenen Rads und Fahrgeschwindigkeit V. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 174 eine proportionale Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelverstärkung G_pSR auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit f_SR(V) aus einer im Voraus bestimmten, gespeicherten Nachschlagtabelle. Der Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 176 einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR.
15 ist ein Ablaufplan 178, der zeigt, wie der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR berechnet wird. Das Drehzahlsignal eines angetriebenen Rads und das Fahrgeschwindigkeitssignal V werden beim Kasten 180 bereitgestellt, wobei der Algorithmus beim Kasten 182 den Schlupf λ des angetriebenen Rads aus diesen Werten berechnet. Der Algorithmus bestimmt dann beim Kasten 184 den Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR aus dem Rad-Längsschlupf λ. Zu diesem Zweck kann eine Nachschlagtabelle aus einem Graph erzeugt werden, bei dem der Rad-Längsschlupf λ auf der horizontalen Achse und der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. Aus dem berechneten Rad-Längsschlupf λ identifiziert der Algorithmus den Seitenschlupfgeschwindigkeits-Verstärkungsmultiplikator G_mSR. Der Proportional-Regelungs-Algorithmus bestimmt beim Kasten 186 die Hinterrad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponente RW_SR, indem er das Verstärkungssignal G_pSR, das Fahrzeug- Seitenschlupfgeschwindigkeitssignal V_{y_dot} und den Multiplikator G_mSR miteinander multipliziert.
In einer nochmals weiteren Ausführungsform kann die Steuereinrichtung sowohl das ABS-Signal und das TCS-Signal als auch das Drehzahlsignal eines angetriebenen Rads verwenden, um die Rad-Längsschlupf-Eingaben oder genauer das Hinterrad-Verstärkungssignal zu liefern. Ein solches System kann die ABS und TCS-Signale oder das Drehzahlsignal eines angetriebenen Rads zu Fehlertoleranzzwecken verwenden.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Steuerungssystem, das eine Regelung verwendet, um eine aktive Fahrzeug-Hinterradlenkung zu bewirken, wobei das Steuerungssystem Rad-Längsschlupf-Eingaben emp fängt, um die Richtungsstabilität des Fahrzeugs zu verbessern. Die Rad-Längsschlupf-Eingaben können eine Raddrehzahl und/oder eine Angabe, dass die Traktionssteuerung oder das automatische Bremssystem eingeschaltet ist, sein. Das Steuerungssystem umfasst eine Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis, die ein Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis erzeugt, eine Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Giergeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, und eine Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung, die ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt. Das Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal werden kombiniert, um das Lenkungssteuersignal zum Lenken der Fahrzeug-Hinterräder zu erzeugen.

Claims

Steuerungssystem (10), das bei einem Fahrzeug (12) eine aktive Hinterradlenkung bewirkt, umfassend: eine Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis, die ein Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis erzeugt; eine Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Giergeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, wobei die Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) umfasst, der ein Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal zum Bestimmen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals erzeugt, wobei der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage wenigstens eines Rad-Längsschlupf-Eingangssignals aus einer Raddrehzahl und/oder einer Angabe, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, bestimmt; eine Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal erzeugt, wobei die Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) umfasst, der ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal zum Bestimmen des Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals er zeugt, wobei der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage wenigstens eines Rad-Längsschlupf-Eingangssignals aus einer oder mehreren Raddrehzahlen und darauf basierend, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, bestimmt; und einen Kombinator (74), der das Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal kombiniert, um ein Hinterrad-Lenkungssteuersignal zum Lenken der Hinterräder (36, 38) des Fahrzeugs (12) zu erzeugen.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, ermittelt, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, ermittelt, ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, einen ersten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls sowohl das automatische Bremssystem (28) als auch das Traktionssteuerungssystem (24) ausgeschaltet sind, einen zweiten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls entweder das automatische Bremssystem (28) oder das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet ist, und das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten Multiplikators berechnet, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einer be fohlenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt und das Hinterradlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und eines vorgegebenen Multiplikators bestimmt, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignals die Differenz zwischen einer befohlenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (92) einen Wert des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Differenz zwischen der Raddrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit berechnet und den Multiplikator aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikator, wenn der Wert des Rad-Längsschlupfs berechnet ist, aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, ermittelt, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, ermittelt, ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, einen ersten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls sowohl das automatische Bremssystem (28) als auch das Traktionssteuerungssystem (24) ausgeschaltet sind, einen zweiten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls entweder das automatische Bremssystem (28) oder das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet ist, und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage einer Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten vorgegebenen Multiplikators bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Fahrzeug-Querbeschleunigungsmesswerts bestimmt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) die Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, einen Regelungsmultiplikator bestimmt und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage der Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des Multiplikators bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Fahrzeug-Querbeschleunigungsmesswerts bestimmt wird.
Steuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock (122) einen Wert des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Differenz zwischen der Raddrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit berechnet und den Multiplikator aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikator aus einer Nachschlagtabelle bestimmt wird.
Steuerungssystem, das bei einem Fahrzeug eine aktive Lenkung bewirkt, umfassend: eine Steuereinrichtung mit offenem Regelkreis, die ein Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis erzeugt; eine Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Giergeschwindigkeits-Rückführsignal auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals und wenigstens eines Rad-Längsschlupf-Eingangswerts erzeugt, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einem Giergeschwindigkeits-Befehlssignal und einem Giergeschwindigkeits-Messsignal ist; eine Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung, die ein Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal auf der Grundlage wenigstens eines Rad- Längsschlupf-Eingangswerts, eines Querbeschleunigungssignals, des Giergeschwindigkeits-Messsignals und eines Fahrgeschwindigkeitssignals erzeugt; und einen Kombinator, der das Signal der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal und das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal kombiniert, um ein Radlenkungssteuersignal zum Lenken der Fahrzeugräder zu erzeugen.
Steuerungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rad-Längsschlupf-Eingangswerte aus der Gruppe gewählt sind, die aus einem Raddrehzahlwert, einem Signal, das angibt, ob das automatische Bremssystem ein- oder ausgeschaltet ist, und einem Signal, das angibt, ob das Traktionssteuerungssystem ein- oder ausgeschaltet ist, besteht.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock umfasst, der ein Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal zum Bestimmen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals umfasst, wobei der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, ermittelt, ob das automatische Bremssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, ermittelt, ob das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, einen ersten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls sowohl das automatische Bremssystem als auch das Traktionssteuerungssystem ausgeschaltet sind, einen zweiten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls entweder das automatische Bremssystem oder das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet ist, und das Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten vorgegebenen Multiplikators berechnet, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einer befohlenen Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Geschwindigkeit ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Giergeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock umfasst, der ein Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal zum Bestimmen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals umfasst, wobei der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt und das Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und eines vorgegebenen Multiplikators bestimmt, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einer befohlenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit ist.
Steuerungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Giergeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock einen Wert des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Raddrehzahlwert und der Fahrgeschwindigkeit be rechnet und den Multiplikator aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock umfasst, der ein Rad- Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal zum Bestimmen des Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals erzeugt, wobei der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, ermittelt, ob das automatische Bremssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, ermittelt, ob das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, einen ersten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls sowohl das automatische Bremssystem als auch das Traktionssteuerungssystem ausgeschaltet sind, einen zweiten vorgegebenen Multiplikator auswählt, falls entweder das automatische Bremssystem oder das Traktionssteuerungssystem eingeschaltet ist, und das Rad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage einer Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten vorgegebenen Multiplikators bestimmt.
Steuerungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschlupfgeschwindigkeits-Steuereinrichtung mit Rückführung einen Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock umfasst, der ein Rad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal zum Bestimmen des Sei tenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals erzeugt, wobei der Seitenschlupfgeschwindigkeits-Proportional-Regelungs-Prozessblock eine Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit bestimmt, einen Wert des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Raddrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit berechnet, einen Regelungsmultiplikator aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs bestimmt und das Rad-Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal auf der Grundlage der Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des Multiplikators bestimmt.
Verfahren zum aktiven Lenken der Hinterräder (36, 38) eines Fahrzeugs (12), wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen eines Signals der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis; Erzeugen eines Giergeschwindigkeits-Rückführsignals auf der Grundlage des Rad-Längsschlupfs; Erzeugen eines Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals auf der Grundlage des Rad-Längsschlupfs; und Kombinieren des Signals der Lenkungssteuerung mit offenem Regelkreis, des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals und des Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals, um ein Hinterrad-Lenkungssteuersignal zum Lenken der Hinterräder (36, 38) des Fahrzeugs (12) zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals und des Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals das Verwenden einer Raddrehzahl und/oder einer Angabe, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist und ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals das Bestimmen einer Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit, das Ermitteln, ob das automatische Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, das Ermitteln, ob das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, das Auswählen eines ersten vorgegebenen Multiplikators, falls sowohl das automatische Bremssystem (28) als auch das Traktionssteuerungssystem (24) ausgeschaltet sind, das Auswählen eines zweiten vorgegebenen Multiplikators, falls entweder das automatische Bremssystem (28) oder das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet ist, und das Berechnen des Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signals auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten vorgegebenen Multiplikators umfasst, wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einer befohlenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen des Giergeschwindigkeits-Rückführsignals das Bestimmen einer Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit, das Bestimmen eines Multiplikators und das Bestimmen eines Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signals auf der Grundlage eines Giergeschwindigkeits-Fehlersignals, der Regelverstärkung und eines vorgegebenen Multiplikators umfasst, wobei das Radlenkungs-Proportional-Regelungs-Signal dazu verwendet wird, das Giergeschwindigkeits-Rückführsignal zu bestimmen, und wobei das Giergeschwindigkeits-Fehlersignal die Differenz zwischen einer befohlenen Giergeschwindigkeit und einer gemessenen Fahrzeug-Giergeschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen eines Multiplikators das Berechnen eines Wert des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Differenz zwischen einer Raddrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit und das Bestimmen des Multiplikators aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen eines Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals das Bestimmen einer Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit, das Ermitteln, ob ein automatisches Bremssystem (28) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, das Ermitteln, ob ein Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, das Auswählen eines ersten vorgegebenen Multiplikators, falls sowohl das automatische Bremssystem (28) als auch das Traktionssteuerungssystem (24) ausgeschaltet sind, das Auswählen eines zweiten vorgegebenen Multiplikators, falls entweder das automatische Bremssystem (28) oder das Traktionssteuerungssystem (24) eingeschaltet ist, und das Bestimmen eines Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignals auf der Grundlage einer Fahr zeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des ersten oder des zweiten vorgegebenen Multiplikators umfasst, wobei das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal dazu verwendet wird, das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen eines Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignals das Bestimmen einer Regelverstärkung auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit, das Bestimmen eines Multiplikators und das Bestimmen eines Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignals auf der Grundlage einer Fahrzeug-Seitenschlupfgeschwindigkeit, der Regelverstärkung und des Multiplikators umfasst und wobei das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Regelkomponentensignal dazu verwendet wird, das Seitenschlupfgeschwindigkeits-Rückführsignal zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das das Bestimmen eines Multiplikators das Berechnen eines Werts des Rad-Längsschlupfs auf der Grundlage der Differenz zwischen einer Raddrehzahl und der Fahrgeschwindigkeit und das Bestimmen des Multiplikators aus dem berechneten Wert des Rad-Längsschlupfs umfasst.