DE102007019697A1

DE102007019697A1 - Verfahren und Vorrichtung zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007019697A1
Application number: DE200710019697
Authority: DE
Inventors: Peter Zegelaar; Oliver Nehls; Gilberto Burgio; Carlo Miano
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (18) zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs (1) mit einem an einer Vorderachse (6) angebrachten Vorderrad (2) und einem an einer Hinterachse (7) angebrachten Hinterrad (3), die jeweils Reifen (4, 5) aufweisen, die mit einer Bodenoberfläche (8) in Kontakt sind. Das Unterstützen der Fahrbewegung wird in Abhängigkeit von einem abgeschätzten Gesamt-Reibwert durchgeführt, der ein Maß für den Kontakt des Fahrzeugs (1) mit der Bodenoberfläche (8) darstellt. Zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes werden eine auf den Reifen (4) des Vorderrads (2) wirkende vordere Querkraft und eine auf den Reifen (5) des Hinterrads (3) wirkende hintere Querkraft abgeschätzt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug (1) mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (18).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs mit einem an einer Vorderachse angebrachten Vorderrad und einem an einer Hinterachse angebrachten Hinterrad, die jeweils Reifen aufweisen, die mit einer Bodenoberfläche in Kontakt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind allgemein bekannt und in modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet. Ein fahrunterstützendes System in einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise eine Gierbewegungssteuerung oder ein sogenanntes elektronisches Stabilitätsmanagementsystem, ESP, etc. Dabei können üblicherweise Bremsen und Motor des Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise angesteuert werden, um das Kraftfahrzeug in einem stabilen Fahrzustand zu halten oder um es aus einem instabilen Fahrzustand in einen stabilen Fahrzustand zu bringen. Dem fahrunterstützenden System werden von verschiedenen Sensoren ermittelte Zustände des Kraftfahrzeugs und/oder seiner Fahrbewegung als Eingangsgrößen zugeführt. Aus diesen Eingangsgrößen werden Ausgangsgrößen zum Ansteuern von Aktoren ermittelt, mit denen sicherheitsbedingt in die Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs eingegriffen werden kann. Dem fahrunterstützenden System werden üblicherweise zu erreichende Zielwerte für die Kenngrößen der Fahrbewegung vorgegeben. Das Einhalten dieser Zielwerte gewährleistet das stabile Fahren des Kraftfahrzeugs. Wichtig ist dabei, diese Zielwerte richtig und exakt vorzugeben, damit das fahrunterstützende System das stabile Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs sicher, schnell und zuverlässig einstellen kann.
Die Stabilität des Kraftfahrzeugs hängt maßgeblich von dem Kontakt zwischen seinen Reifen und der Bodenoberfläche ab. Dieser Kontakt wird u. a. durch die Reibungskräfte charakterisiert, die zwischen den Reifen und der Bodenoberfläche auftreten. Ein Maß für eine solche Reibungskraft ist ein Reibwert, der auch als Reibungszahl oder Reibungskoeffizient bezeichnet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabiles Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere bei einem dynamischen Fahrmanöver, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die technische Lehre des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die technische Lehre des Anspruchs 11 oder des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Erfindungsgemäß wird das Unterstützen der Fahrbewegung in Abhängigkeit von einem abgeschätzten Gesamt-Reibwert durchgeführt, der ein Maß für den Kontakt des Fahrzeugs mit der Bodenoberfläche darstellt. Zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes werden eine auf den Reifen des Vorderrads wirkende vordere Querkraft und eine auf den Reifen des Hinterrads wirkende hintere Querkraft abgeschätzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine Steuereinrichtung, die so ausgestaltet ist, daß sie das Unterstützen der Fahrbewegung in Abhängigkeit von dem abgeschätzten Gesamt-Reibwert durchführt. Zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes schätzt die Steuereinrichtung eine auf den Reifen des Vorderrads wirkende vordere Querkraft und eine auf den Reifen des Hinterrads wirkende hintere Querkraft ab. Das erfindungsgemäße Fahrzeug enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß insbesondere bei einem dynamischen Fahrmanöver, wie z. B. beim Lenken, insbesondere beim Verändern der Lenkbewegung, Kräfte an dem Reifen des Vorderrads und dem Reifen des Hinterrads nicht in Phase auftreten. Üblicherweise werden die Kräfte zunächst an den Reifen der Vorderräder und danach an den Reifen der Hinterräder erzeugt. Für ein exaktes Bestimmen des Gesamt-Reibwertes ist es daher vorteilhaft, Querkräfte für die Vorder- und die Hinterachse getrennt zu bestimmen. Dadurch können Zielwerte für das elektrisch gesteuerte Unterstützen der Fahrbewegung des Fahrzeugs besonders exakt festgelegt und die Fahrbewegung des Fahrzeugs besonders schnell und zielsicher stabil gehalten oder in einen stabilen Zustand gebracht werden. Die tatsächlich vorhandenen, physikalischen Grenzen der Bodenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, können zuverlässig und sehr effizient berücksichtigt werden. Ferner können Ausgangsgrößen zum Ansteuern von Aktoren, mit denen die Fahrbewegung des Fahrzeugs beeinflußt wird, besonders genau festgelegt werden. Durch das genaue Abschätzen des Reibwertes kann eine momentane Fahrsituation oder -bewegung des Fahrzeugs sehr zuverlässig daraufhin beurteilt werden, ob sie im Hinblick auf die Stabilität kritisch ist, oder nicht. Es läßt sich insbesondere abschätzen, ob eine von einem Fahrer des Fahrzeugs gewünschte Veränderung der Fahrbewegung, beispielsweise ein Verändern der Lenkbewegung oder ein Erhöhen der Giergeschwindigkeit, zulässig ist, ohne die Stabilität des Fahrzeugs zu gefährden. Ist die gewünschte Veränderung der Fahrbewegung nicht zulässig, dann kann sie vorteilhafterweise unterdrückt oder in geeigneter Weise an eine zulässige Veränderung angepaßt werden. Vorteilhafterweise kann ein Algorithmus, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt ist, einfach implementiert werden. Ein solcher Algorithmus ist einfach aufgebaut, stabil und robust, d. h. er ist insbesondere unanfällig gegen Fehler. Der Gesamt-Reibwert soll möglichst so abgeschätzt werden, daß er einem verfügbaren Reibungspotential der Reifen-Bodenoberfläche-Kombination unter den bestehenden Betriebsbedingungen, wie Temperatur, Reifendruck und Vertikalkräften, etc., entspricht. Die Querkräfte werden auch als Seiten- oder Lateralkräfte bezeichnet und wirken in horizontaler Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden ein vorderer Reibwert als Maß für den Kontakt des Reifens des Vorderrads mit der Bodenoberfläche und ein hinterer Reibwert als Maß für den Kontakt des Reifens des Hinterrads mit der Bodenoberfläche bestimmt. Der vordere Reibwert wird dabei in Abhängigkeit von der abgeschätzten vorderen Querkraft und der hintere Reibwert in Abhängigkeit von der abgeschätzten hinteren Querkraft bestimmt. Es werden somit für die Vorder- und die Hinterachse getrennt Reibwerte bestimmt. Dies ermöglicht ein besonders zuverlässiges Bestimmen des Gesamt-Reibwertes. Der vordere und der hin tere Reibwert sind insbesondere ein Maß für die von dem Reifen des Vorderrads bzw. dem Reifen des Hinterrads aufgenommenen Reibungskräfte. Der vordere und der hintere Reibwert geben vorteilhafterweise an, welcher Reibwert momentan von dem Reifen des Vorderrads bzw. dem Reifen des Hinterrads in Anspruch genommen wird.
Bevorzugt wird ein Maximum von vorderem Reibwert und hinterem Reibwert gebildet. Diesem Maximum wird dann ein vorgegebener Offset-Reibwert hinzuaddiert. Anschließend wird das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes in Abhängigkeit von der Summe aus dem Maximum und dem Offset-Reibwert durchgeführt. Durch dieses Hinzuaddieren des Offset-Reibwertes wird das Maximum der von einem der Reifen des Fahrzeugs aufgenommenen Reibungskraft höher abgeschätzt, als dies nach dem Abschätzen von vorderem und hinterem Reibwert tatsächlich der Fall wäre. Dadurch wird das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes sicherheitshalber robuster und zuverlässiger.
Bevorzugt wird überprüft, ob eine Sättigung wenigstens eines der Reifen bezüglich einer Aufnahme von auf ihn wirkenden Kräften vorliegt. Das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes wird dann in Abhängigkeit von dem Vorliegen der Sättigung durchgeführt. Das Vorliegen der Sättigung bezieht sich hier insbesondere auf die Sättigung wenigstens eines der Reifen hinsichtlich der Querkräfte. Die Sättigung kann vorteilhafterweise besonders zuverlässig festgestellt werden. Wenn Reifen nur einen geringen Teil des von der Reifen-Bodenoberfläche-Kombination zur Verfügung gestellten Reibungspotentials nutzen, dann ist nicht genügend Information zum robusten Abschätzen des Reibwertes vorhanden. Die Sättigungssituation gewährleistet somit ein besonders exaktes Abschätzen des Gesamt-Reibwertes.
Besonders bevorzugt wird das Vorliegen der Sättigung wenigstens eines der Reifen in Abhängigkeit von dem vorderen Reibwert und dem hinteren Reibwert festgestellt. Auf diese Weise läßt sich das Vorliegen der Sättigungssituation besonders zuverlässig erkennen.
Des Weiteren vorzugsweise wird, falls Sättigung vorliegt, der Gesamt-Reibwert als die Summe aus dem Offset-Reibwert und dem Maximum von vorderem Reibwert und hinterem Reibwert abgeschätzt. Falls keine Sättigung vorliegt, wird der Gesamt-Reibwert als ein vorgegebener, konstanter Reibwert abgeschätzt. Die Summe aus dem Offset-Reibwert und dem Maximum von vorderem Reibwert und hinterem Reibwert repräsentiert den von den Reifen des Fahrzeugs verwendeten Reibwert oder die verwendete Reibung des insgesamt durch die vorhandene Reifen-Bodenoberfläche-Kombination zur Verfügung stehenden Reibungspotentials. Im Falle der Sättigung entspricht somit der von den Reifen des Fahrzeugs verwendete Reibwert dem insgesamt durch die vorhandene Reifen-Bodenoberfläche-Kombination zur Verfügung stehenden Reibwert, der letztendlich als Gesamt-Reibwert abgeschätzt werden soll. Liegt keine Sättigung vor, ist nicht genügend Information vorhanden, um den Gesamt-Reibwert abzuschätzen. Der von den Reifen des Fahrzeugs verwendete Reibwert ist weit geringer als der insgesamt durch die vorhandene Reifen-Bodenoberfläche-Kombination zur Verfügung stehende Reibwert. In diesem Fall ist es einfachheitshalber ausreichend, den Gesamt-Reibwert als den konstanten Reibwert festzulegen.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind im Fahrzeug Erfassungsmittel zum Erfassen von Fahrzuständen des Fahrzeugs, insbesondere zum Erfassen einer Querbeschleunigung und/oder einer Gierbeschleunigung des Fahrzeugs, vorhanden. Die vordere Querkraft und die hintere Querkraft werden dabei in Abhängigkeit von den erfaßten Fahrzuständen abgeschätzt. Mittels dieser Fahrzustände können der vordere und der hintere Reibwert besonders effizient, zuverlässig und mit begrenztem Aufwand bestimmt werden. Vorteilhafterweise werden solche Fahrzustände erfaßt, die im Fahrzeug noch auf andere Weise, insbesondere auch für das elektrisch gesteuerte Unterstützen der Fahrbewegung des Fahrzeugs, verwendet werden. Das Erfassen dieser Fahrzustände kann dadurch vorteilhafterweise mehrmals eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt werden mittels eines im Fahrzeug implementierten, mathematischen Fahrzeugmodells, dem von Erfassungsmitteln zum Erfassen von Fahr- und/oder Fahrzeugzuständen erfaßte Größen zugeführt werden, ein vorderer Modell-Reibwert für den Kontakt des Reifens des Vorderrads mit der Bodenoberfläche und ein hinterer Modell-Reibwert für den Kontakt des Reifens des Hinterrads mit der Bodenoberfläche bestimmt. Das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes wird dann in Abhängigkeit von dem bestimmten vorderen Modell-Reibwert und dem bestimmten hinteren Modell-Reibwert durchgeführt. Mittels des Fahrzeugsmodells und der Modell-Reibwerte läßt sich der Gesamt-Reibwert besonders exakt und zuverlässig abschätzen. Ein solches mathematisches Fahrzeugmodell wird üblicherweise eingesetzt, um ein Zielverhalten des Fahrzeugs zu bestimmen oder um Zustände abzuschätzen, die nicht direkt meßbar sind. Zur Verfügung stehende, insbesondere gemessene, Eingangsgrößen werden dem Fahrzeugmodell zugeführt, um die gewünschten Ausgangsgrößen zu erhalten. Dem Fahrzeugmodell liegen dabei mathematische Gleichungen oder Gleichungssysteme zugrunde, die das Verhalten des Fahrzeugs wiedergeben.
Besonders bevorzugt wird das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes, insbesondere regelmäßig, wiederholt und ein in einem vorhergehenden Verfahrensdurchlauf abgeschätzter, alter Gesamt-Reibwert an einen neu abgeschätzten, neuen Gesamt-Reibwert angepaßt. Dabei wird eine Geschwindigkeit des Anpassens des alten Gesamt-Reibwertes an den neuen Gesamt-Reibwert in Abhängigkeit von einem festgestellten Fahrzustand des Fahrzeugs durchgeführt. Dadurch kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, daß der Gesamt-Reibwert immer genauer abgeschätzt werden kann. Ferner kann eine Änderungen der Bodenoberfläche schnell erkannt und dementsprechend ein geänderter Reibwert abgeschätzt werden. Die Erfindung kann somit als sehr exakt arbeitender Regler implementiert sein.
Des Weiteren vorzugsweise wird die Größe des abgeschätzten Gesamt-Reibwertes nach oben und/oder nach unten begrenzt. Dadurch wird das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes noch robuster, zuverlässiger und stabiler. Beim Abschätzen gegebenenfalls auftretende, nicht realistische oder zu ungenaue Reibwerte können somit vorteilhafterweise unmittelbar ausgeschlossen werden.
Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Beispielen und Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung des Fahrzeugs und
2 eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms zum Abschätzen eines Gesamt-Reibwertes.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist vier Räder auf, von denen in der Darstellung nach der 1 zwei Räder 2 und 3 gezeigt sind. Die Räder weisen Reifen auf, die auf Felgen montiert sind. Das Rad 2 enthält einen Reifen 4 und das Rad 3 einen Reifen 5. Die Räder des Kraftfahrzeugs 1 sind an einer Vorderachse 6 und einer Hinterachse 7 gelagert. Das Rad 2 ist ein Vorderrad und somit an der Vorderachse 6 gelagert. Das Rad 3 ist ein Hinterrad und somit an der Hinterachse 7 gelagert. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich auf einem Untergrund, der hier eine asphaltierte Straße 8 ist. Die Reifen der Räder berühren somit die Straße 8. Das Kraftfahrzeug 1 wird über einen Antrieb angetrieben, der insbesondere einen Verbrennungsmotor 9 aufweist. Dabei entsteht eine Drehbewegung der Räder und eine Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 1.
Das Kraftfahrzeug 1 enthält mehrere Sensoren, die Erfassungsmittel zum Erfassen von Fahr- und Kraftfahrzeugzuständen darstellen. Das Kraftfahrzeug 1 enthält beispielsweise einen Sensor 10 und einen Sensor 11 zum Bestimmen der Drehgeschwindigkeiten der Räder 2 bzw. 3. Ferner sind weitere Sensoren 12a–12i vorhanden, mit denen sich u. a. eine Quer-, Seiten- oder Lateralbeschleunigung ay, eine Gierbeschleunigung ψ .., eine Gierrate oder -geschwindigkeit ψ . und eine Vorwärtsgeschwindigkeit v_x, etc. des Kraftfahrzeugs 1 bestimmen lassen. Es ist hier auch möglich, auf den Sensor zum direkten Bestimmen der Gierbeschleunigung ψ .. zu verzichten und die Gierbeschleunigung ψ .. mathematisch über die Gierrate ψ . zu bestimmen, indem diese differenziert und anschließend mittels eines Tiefpasses gefiltert wird. Ferner kann die Vorwärtsgeschwindigkeit v_x mittels der von den Drehgeschwindigkeitssensoren 10, 11 gelieferten Informationen über die Drehgeschwindigkeiten der Räder 2, 3 berechnet werden. Die Sensoren 10, 11, 12a–12i sind über Verbindungsleitungen mit einer elektronischen Steuereinrichtung 13 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden. Über diese Verbindungsleitungen übermitteln die Sensoren Signale mit Angaben über die von ihnen gemessenen Zustandsgrößen an die Steuereinrichtung 13. Die Steuereinrichtung 13 kann mittels der übermittelten Zustandsgrößen weitere Fahr- und Kraftfahrzeugzustände berechnen. Beispielsweise kann sie mittels der von den Sensoren 10, 11 übermittelten Drehzahlen die Drehgeschwindigkeiten der Räder 2, 3 ermitteln.
Die Räder an der Vorderachse 4 sind lenkbar. Damit ist auch das Kraftfahrzeug 1 lenkbar. Zum Lenken weist das Kraftfahrzeug 1 ein Lenksystem 14 auf. Stellvertretend für eine Vielzahl von Komponenten, die zum Lenken des Kraftfahrzeugs notwendig und Teil des Lenksystems 14 sind, sind in der 1 ein Lenkrad 15 und eine Lenksäule 16 dargestellt. An dem Lenkrad 15 kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eine Lenkbewegung durchführen, indem er das Lenkrad 15 dreht. Dadurch wird auf das Lenkrad 15 ein Lenkmoment ausgeübt, das über die anderen Komponenten des Lenksystems 14 auf die Räder an der Vorderachse 4 übertragen wird. Das Lenksystem 14 weist einen weiteren Sensor 17 auf, mit dem ein Lenkwinkel δ bestimmt werden kann. Der Sensor 17 ist mit der Steuereinrichtung 13 verbunden und übermittelt dieser ein Signal mit einer Angabe des Lenkwinkels δ.
Das Kraftfahrzeug 1 enthält eine erfindungsgemäße Unterstützungsvorrichtung 18 zum elektrisch gesteuerten Unterstützen seiner Fahrbewegung. Die Unterstützungsvorrichtung 18 ist hier als elektronisches Stabilitätsmanagementsystem ausgestaltet, mit dem die Stabilität des Kraftfahrzeugs 1 insbesondere bei dynamischen Fahrmanövern, wie z. B. dem Lenken, gewährleistet werden soll. Teil dieser Unterstützungsvorrichtung 18 sind u. a. die Steuereinrichtung 14 und die Sensoren 10, 11, 12a–12i, 17. Teil der Unterstützungsvorrichtung 18 sind aber auch ver schiedene Aktoren, die Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 darstellen, mit denen sich die Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 1 kontrollieren läßt. Solche Aktoren sind beispielsweise der Verbrennungsmotor 9, das Lenksystem 14 und den Rädern des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnete Bremsen. Dem Rad 2 ist hier eine Bremse 19 und dem Rad 3 eine Bremse 20 zugeordnet. Die Bremsen sind mit der Steuereinrichtung 13 verbunden und können von dieser getrennt voneinander angesteuert werden. Das Lenksystem 14 kann beispielsweise eine elektrische Lenkhilfe zum elektrisch gesteuerten Unterstützen des Lenkens des Kraftfahrzeugs 1 enthalten. Die Steuereinrichtung 13 bestimmt aus den ihr zugeführten Eingangsgrößen, die weitgehend von den Sensoren 10, 11, 12a–12i, 17 geliefert werden, Ausgangsgrößen, die sie den Aktoren zuleitet, um über diese die Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 1 zu stabilisieren. Die Aktoren, über die die Fahrbewegung elektrisch gesteuert werden kann, sind hier der Motor 9, die Bremsen und die Lenkung des Kraftfahrzeugs 1.
Aufgrund der vorliegenden Erfindung kann das fahrunterstützende Steuern der Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 1 besonders genau und zuverlässig erfolgen. Dazu wird eine genaue Abschätzung des Reibungspotentials der Reifen und des Oberflächenbelags der Straße 8 sowie eine Abschätzung einer Sättigung der Reifen durchgeführt. Die Reibung oder die Reibungskraft, die an der Kontaktstelle von Reifen des Kraftfahrzeugs 1 und Straßenoberfläche auftritt, wird durch einen Reibwert wiedergegeben. Der Reibwert ist somit ein Maß für die Reibungskraft oder die Reibung. Im Folgenden werden unterschiedliche Reibwerte verwendet, die zunächst näher spezifiziert werden.
Ein Reibwert μ_a bezeichnet einen verfügbaren Reibwert. Der verfügbare Reibwert μ_a steht für das Reibungspotential der Reifen-Straßenoberfläche-Kombination unter den bestehenden Betriebsbedingungen, wie der Temperatur, dem Reifendruck und einer vertikal wirkenden Vertikalkraft. Ein Reibwert μ_u bezeichnet einen verwendeten Reibwert. Der verwendete Reibwert μ_u steht für eine von den Reifen momentan tatsächlich benutzte Reibung. Der verwendete Reibwert μ_u ergibt sich aus einer horizontal wirkenden Horizontalkraft dividiert durch die Vertikalkraft. Ein Reibwert μ_e bezeichnet einen abgeschätzten Reibwert, d. h. denjenigen Reibwert, der letztendlich zum elektrisch gesteuerten Unterstützen der Fahrbewegung abgeschätzt werden soll und dem Gesamt-Reibwert entspricht. Ein Reibwert μ_m bezeichnet einen modellierten Reibwert. Der modellierte Reibwert μm steht für einen insbesondere gewünschten Reibwert, der mittels eines mathematischen Modells des Kraftfahrzeugs 1 berechnet wird. Ein Reibwert μ_Ψ bezeichnet einen gierbasierten Reibwert. Der gierbasierte Reibwert μ_Ψ steht für einen insbesondere gewünschten Reibwert, der benötigt wird, damit das Kraftfahrzeug 1 bei der gemessenen Gierrate ψ . stabil ist. Ein Reibwert μ_d bezeichnet einen gewünschten Reibwert. Der gewünschte Reibwert μ_d basiert auf dem Kraftfahrzeugmodell und der gemessen Gierrate. Ein Reibwert μ_T bezeichnet einen Zielreibwert. Der Zielreibwert μ_T entspricht weitgehend dem abzuschätzenden Gesamt-Reibwert, allerdings vor dem Durchlaufen einer Reibwertfilterung, mit der festgelegt werden kann, wie schnell ein Anpassen eines alten, zuvor abgeschätzten Gesamt-Reibwertes an einen neu abgeschätzten Gesamt-Reibwert erfolgen soll. Ein Reibwert μ₀ bezeichnet einen hohen konstanten Wert, der die maximal verfügbare Reibung repräsentiert.
2 zeigt ein Blockdiagramm zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes, der dem abgeschätzten Reibwert μ_e entspricht. Der Gesamt-Reibwert stellt ein Maß für den Kontakt des Kraftfahrzeugs 1 mit der Oberfläche der Straße 8 dar. Das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes wird insbesondere regelmäßig wiederholt. Dabei wird ein in einem vorhergehenden Durchlauf abgeschätzter, alter Gesamt-Reibwert an einen neu abgeschätzten, neuen Gesamt-Reibwert angepaßt. Die 2 zeigt einen Block 30, der für die Sensoren 10, 11, 12a–12i, 17 des Kraftfahrzeugs 1 steht. Ausgangsgrößen des Blocks 30 sind Signale mit Angaben der von den Sensoren 10, 11, 12a–12i, 17 gemessenen Fahr- und Kraftfahrzeugzustände.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei Reibwertbestimmungen durchgeführt: Ein Bestimmen eines vorderen Reibwertes μ_uF für die Vorderachse 6, d. h. für die Vorderräder, und ein Bestimmen eines hinteren Reibwertes μ_uR für die Hinterachse 7, d. h. für die Hinterräder. Zum Bestimmen des vorderen und des hinte ren Reibwertes wird ein lineares Modell des Kraftfahrzeugs 1 verwendet, das im Wesentlichen die folgenden zwei Gleichungen für die Querbeschleunigung a_y und die Gierbeschleunigung ψ .. liefert: m ay = FyF + FyR und Iz ψ .. = a FyF – b FyR.
In diesen beiden Gleichungen bezeichnen

F_yF: eine vordere Querkraft an der Vorderachse 6, d. h. an den Reifen der Vorderräder,
F_yR: eine hintere Querkraft an der Hinterachse 6, d. h. an den Reifen der Hinterräder,
a: eine Entfernung der Vorderachse zum Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs 1,
b: eine Entfernung der Hinterachse zum Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs 1,
m: die Masse des Kraftfahrzeugs 1 und
I_z: das Trägheitsmoment des Kraftfahrzeugs 1 um seine vertikale Achse.

Zum Bestimmen der vorderen Querkraft F_yF und der hinteren Querkraft F_yR werden die beiden obigen Gleichungen umgeformt. Es ergeben sich: FyF = (b m/l)ay + (Iz/l)ψ ..und FyR = (a m/l)ay – (Iz/l)ψ ..,wobei l der Radstand des Kraftfahrzeugs 1 ist, mit l = a + b. Die Querbeschleunigung a_y und die Gierbeschleunigung ψ .. werden von den Sensoren gemessen und vom Block 30 ausgegeben.
Die in vertikaler Richtung an der Vorderachse 6 und der Hinterachse 7 wirkenden Vertikalkräfte, d. h. die Vertikalkräfte, die auf die Vorderräder bzw. die Hinterräder wirken, ergeben sich folgendermaßen: FzF = (b/l) m g und FzR = (a/l) m g,wobei g der Gravitationskonstanten entspricht.
Die von den Vorderrädern und den Hinterrädern verwendeten Reibwerte μ_uF bzw. μ_uR sind als die absolute Querkraft dividiert durch die Vertikalkraft definiert. Daraus ergeben sich für
Der verwendete Reibwert μ_u für das Kraftfahrzeug 1 ergibt sich aus dem Maximum von vorderem und hinterm Reibwert: μu = max(μuF, μuR) + μuoff.
μ_uoff entspricht dabei einem insbesondere kleinen Offset-Reibwert, um das Abschätzen des verwendeten Reibwertes μ_u robuster und stabiler zu machen. Eine Überabschätzung des Reibwertes ist gegenüber einer Unterabschätzung bevorzugt.
Das Bestimmen des verwendeten Reibwertes μ_u erfolgt in einem Block 31 des Blockdiagramms gemäß 2. Der Block 31 ist eingangsseitig mit dem Ausgang des Blocks 30 verbunden. Dem Block 31 werden von dem Block 30 die Angaben für die Querbeschleunigung a_y und die Gierbeschleunigung ψ .. übermittelt.
Das Blockdiagramm gemäß 2 enthält einen Block 32, der eingangsseitig mit dem Ausgang des Blocks 30 verbunden ist. Der Block 32 repräsentiert ein vereinfachtes Modell des Kraftfahrzeugs 1. Der Block 32 erhält von dem Block 30 die Eingangsgrößen Vorwärtsgeschwindigkeit v_x des Kraftfahrzeugs 1 und den Lenkwinkel 6. Ferner erhält der Block 32 den abgeschätzten Gesamt-Reibwert, d. h. den abgeschätzten Reibwert μ_e. Der Eingang des Blocks 32 ist somit mit einem Ausgang 33 des Blockdiagramms verbunden. Es ist möglich, dem Block 32 weitere Eingangsgrößen zuzuführen. Als Ausgangsgrößen bestimmt der Block 32 die Querbeschleunigung a ^_y und die Gierbeschleunigung
Um die Ausgangsgrößen des Modell-Blocks 32 mit den gemessenen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs 1 vergleichen zu können, werden in einem eingangsseitig mit dem Ausgang des Blocks 32 verbundenen Block 34 verwendete modellierte Reibwerte μ_m gemäß dem Modell des Blocks 32 berechnet. Es werden zwei modellierte verwendete Reibwerte μ_mF und μ_mR für die Reifen der Vorderräder bzw. die Reifen der Hinterräder bestimmt. Aus dem Modell ergeben sich:
Der modellierte verwendete Reibwert für das Kraftfahrzeug 1 gemäß dem Modell aus Block 32 ergibt sich aus dem Maximum: μ_m = max (μ_mF, μ_mR). Ein Offset-Reibwert, wie er zuvor bei dem auf der Grundlage der gemessenen Eingangsgrößen für die Querbeschleunigung a_y und die Gierbeschleunigung ψ .. bestimmten, verwendeten Reibwert μ_u hinzuaddiert wurde, wird hier nicht eingesetzt.
Das Blockdiagramm gemäß der 2 enthält einen weiteren Block 35, der eingangsseitig mit dem Ausgang des Blocks 30 verbunden ist. Mit dem Block 35 wird ein Abschätzen des gierbasierten Reibwertes μ_ψ durchgeführt. Der Block 35 erhält von dem Block 30 Angaben zur Vorwärtsgeschwindigkeit v_x und zur Gierrate ψ .. Die Querbeschleunigung a_y des Kraftfahrzeugs 1 ergibt sich aus der Gleichung: ay = ν .y + ψ . vx.
Dabei bedeutet v_y eine Quer-, Seiten- oder Lateralgeschwindigkeit, die das Kraftfahrzeug 1 senkrecht zur Vorwärts- oder Fahrtrichtung in horizontaler Richtung ausführt. Üblicherweise weist ein stabiles Kraftfahrzeug nur sehr kleine Werte für die Quergeschwindigkeit v_y auf. Daraus ergibt sich, daß die Ableitung ν .y der Quergeschwindigkeit v_y ebenfalls klein ist. Für ein stabiles Fahren des Kraftfahrzeugs 1 wird daher ν .y vernachlässigt und gleich null gesetzt. Daraus ergibt sich dann: ay = ψ . vx.
Die maximale Querbeschleunigung, die das Kraftfahrzeug 1 erreichen kann, steht direkt in Beziehung mit der verfügbaren Straßenreibung. Daraus kann der gierbasierte Reibwert μ_ψ definiert werden. Dieser gierbasierte Reibwert μ_ψ wird benötigt, so daß die gemessene Gierrate ψ . einer Gierrate eines stabilen Kraftfahrzeugs entspricht:
Dabei kann festgestellt werden, daß ein Reifen als gesättigt betrachtet wird, wenn der gierbasierte Reibwert μ_ψ größer ist, als die Querbeschleunigung a_y dividiert durch g. Es kann eine Abschätzung der Reifensättigung mittels der Querbeschleunigung a_y und der Gierrate ψ . erfolgen.
Die Ausgänge der Blöcke 34 und 35 sind mit Eingängen eines Blocks 36 verbunden. Mit diesem Block 36 kann der gewünschte Reibwert μ_d bestimmt und an einem Ausgang des Blocks 36 ausgegeben werden. Dieser gewünschte Reibwert μ_d ergibt sich aus dem Minimum von modelliertem Reibwert μ_m und gierbasiertem Reibwert μ_ψ: μd = min (μm, Cψ μψ), wobei C_ψ eine Konstante mit c_ψ ≥ 1 ist. Das Bestimmen von μ_ψ kann gegebenenfalls ungenau sein. Durch die Verwendung der Konstante C_ψ kann μ_ψ somit sicherheitshalber vergrößert werden.
Wenn die Reifen einen nur kleinen Teil des verfügbaren Reibungspotentials ausnutzen, sind nicht genügend Informationen für eine stabile und genaue Abschätzung des Gesamt-Reibwertes vorhanden. Eine zuverlässige und verfügbare Information ist allerdings das Feststellen der Reifensättigung. Die Reifensättigung wird hier dann festgestellt, wenn der gewünschte Reibwert μ_d größer ist, als der verwendete Reibwert μ_u. Ausgehend von dem Feststellen oder dem Nichtfeststellen der Reifensättigung kann somit der Gesamt-Reibwert abgeschätzt werden. Dies erfolgt in einem Block 37, der eingangsseitig mit den Ausgängen von Block 31 und Block 36 verbunden ist. Dem Block 37 werden somit der verwendete Reibwert μ_u und der gewünschte Reibwert μ_d zugeführt. Ferner wird dem Block 37 der konstante Reibwert μ₀ als Eingangsgröße zugeführt. Als Ausgangsgröße wird in dem Block 37 der Zielreibwert μ_T bestimmt. Die Höhe des Zielreibwertes μ_T entspricht derjenigen des abgeschätzten Gesamt-Reibwertes, d. h. dem abgeschätzten Reibwert μ_e.
Auf der Grundlage des verwendete Reibwertes μ_u und des gewünschten Reibwertes μ_d wird im Block 37 bestimmt, ob einer der Reifen des Kraftfahrzeugs 1 gesättigt ist, oder nicht. Ist einer der Reifen gesättigt, dann sollte der verwendete Reibwert μ_u den hier abzuschätzenden, nicht bekannten, verfügbaren Reibwert μ_a repräsentieren. Der Zielreibwert μ_T wird daher als der verwendete Reibwert μ_u festgelegt. Sind die Reifen nicht gesättigt, dann ist nicht genügend Information zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes vorhanden. Der verwendete Reibwert μ_u ist wesentlich geringer, als der verfügbare Reibwert μ_a. In diesem Fall wird der Zielreibwert μ_T gleich dem konstanten Reibwert μ₀ gesetzt. Für übliche Straßen-Kraftfahrzeuge liegt der Reibwert μ₀ in der Nähe von eins. Der Reibwert μ₀ beträgt auf Asphalt üblicherweise eins. Er wird fahrzeugspezifisch festgelegt und kann am Kraftfahrzeug gemessen werden. Der Block 37 enthält eine Auswahllogik, die den Zielreibwert μ_T abhängig von dem Vorliegen der Reifensättigung anpaßt.
Dem Block 37 ist ausgangsseitig ein weiterer Block 38 nachgeordnet. Dieser Block 38 repräsentiert die Reibwertfilterung, mit der festgelegt wird, wie schnell ein Anpassen eines alten, zuvor abgeschätzten Gesamt-Reibwertes an einen neu abgeschätzten Gesamt-Reibwert erfolgen soll. Die Anpassungsgeschwindigkeit zum Anpassen des Gesamt-Reibwertes ist abhängig von der momentanen Fahrsituation oder von einem momentanen Fahrzustand. Dabei werden hier im Wesentlichen fünf unterschiedliche Fahrzustände und Anpassungen des Gesamt-Reibwertes festgelegt.
Ein erster Fahrzustand liegt vor, wenn Sättigung vorliegt (d. h., μ_d > μ_u) und der Gesamt-Reibwert des vorherigen Durchlaufs (= n – 1, wobei n einer ganzen Zahl entspricht, mit n > 1), d. h., der momentan geltende abgeschätzte Reibwert μ_e(n – 1), ist größer als μ_u. Dies bedeutet, daß das Kraftfahrzeug 1 instabil ist. Der abgeschätzte Reibwert μ_e wurde viel zu hoch abgeschätzt. Als Folge wird der neue abgeschätzte Reibwert μ_e(n) des aktuellen Durchlaufs (= n) schnell auf den verwendeten Reibwert μ_u abgesenkt: μ_T = μ_u. Ein zweiter Fahrzustand liegt vor, wenn der erste Fahrzustand nicht vorliegt und der momentan geltende abgeschätzte Reibwert μ_e(n – 1) > max (μ₀, μ_u). In diesem Fall ist das Kraftfahrzeug stabil. Allerdings war der verwendete Reibwert leicht über dem Anfangswert μ₀. Als Folge wird der neue abgeschätzte Reibwert μ_e(n) des aktuellen Durchlaufs (= n) langsam auf das Maximum von μ₀ und verwendetem Reibwert μ_T > max (μ₀, μ_u) abgesenkt. Ein dritter Fahrzustand liegt dann vor, wenn die ersten beiden Fahrzustände nicht vorliegen und der momentan geltende abgeschätzte Reibwert μ_e(n – 1) < μ_u. Es ist somit eine Unterabschätzung der Reibung, und damit des Reibwertes, vorhanden. Als Folge wird der neue abgeschätzte Reibwert μ_e(n) des aktuellen Durchlaufs (= n) schnell auf den verwendeten Reibwert μ_u erhöht: μ_T = μ_u. Ein vierter Fahrzustand liegt vor, wenn die ersten drei Fahr zustände nicht vorliegen und |ψ ..| < |ψ .. + Offset|. Das Kraftfahrzeug 1 ist dann stabil. Der neue abgeschätzte Reibwert μ_e(n) des aktuellen Durchlaufs (= n) wird daher langsam auf den konstanten Reibwert μ₀ eingestellt. Ein fünfter Fahrzustand liegt vor, wenn die ersten vier Fahrzustände nicht vorliegen. Es gibt dann keine direkten Anzeichen, daß das Kraftfahrzeug 1 instabil ist. Allerdings ist die Gierbeschleunigung ψ .. des Kraftfahrzeugs 1 zu hoch. In diesem Fall soll der abgeschätzte Reibwert konstant bleiben: μ_e(n) = μ_e(n – 1). Der neue abgeschätzte Reibwert μ_e(n) des aktuellen Durchlaufs (= n) bleibt gleich dem momentan geltenden abgeschätzte Reibwert μ_e(n – 1).
Wenn das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibwert manövriert, kann das Kraftfahrzeug 1 instabil werden. Dann tritt der erste Fahrzustand ein. Der abgeschätzte Reibwert μ_e sollte schnell auf den verwendeten Reibwert μ_u verringert werden. Nach dem Manöver wird das Kraftfahrzeug 1 wieder stabil. Der Reibwert wird dann auf μ₀ zurückgesetzt, indem der vierte Fahrzustand eingesetzt wird. Manchmal, üblicherweise am Ende eines Manövers, reagiert das Kraftfahrzeug 1 nicht genügend genau auf die Lenkvorgabe und es können große Gierbeschleunigungen auftreten. In diesem Fall wird der Reibwert nicht auf μ₀ zurückgesetzt. Es liegt der fünfte Fahrzustand vor. Der dritte Fahrzustand wird meistens für verbesserte Stabilität und Robustheit eingesetzt, wenn die Reibung, und damit der Reibwert, unter-abgeschätzt wurde. Der dritte Fahrzustand wird auch dann eingesetzt, wenn der verfügbare Reibwert μ_a größer als μ₀ ist. Dies ist üblicherweise auf Renn- oder Teststrecken der Fall. Der implementierte Algorithmus ist dann in der Lage, diesen hohen, konstanten Reibwert μ₀ zu „erlernen". Nach einem Manöver des Kraftfahrzeugs 1 auf einer Straßenoberfläche mit hohem Reibwert sollte das Abschätzen des Reibwertes zurückgesetzt und erneut initialisiert werden. Ein Herabsetzen des Reibwertes auf μ₀ erfolgt mittels des zweiten Fahrzustands.
Die Reibwertfilterung im Block 38 wird für den Übergang von einem Fahrzustand zu einem anderen eingesetzt. Dadurch ist die Vorgehensweise vorteilhafterweise genügend glatt und gleichmäßig. Dem Block 38 werden zwei Ausgangsgrößen des Blocks 37 als Eingangsgrößen zugeführt, der Zielreibwert μ_T und Filterkoeffizienten, die von der Reibwertfilterung im Block 38 für den Übergang zwischen verschiedenen Fahrzuständen eingesetzt werden. Um die Stabilität und die Robustheit der Verfahrensweise weiter zu verbessern, wird der abgeschätzte Reibwert vorteilhafterweise nach oben und nach unten begrenzt. Dabei gelten hier vorteilhafterweise folgende Grenzwerte: 0,1 μ₀ ≤ μ_e ≤ 1,2 μ₀.
Alternativ zum oben angegebenen Bestimmen der Vertikalkräfte F_zF und F_zR können diese auch folgendermaßen festgelegt sein: FzF = (b/l) m g – (h/l) m ax und FzR = (a/l) m g + (h/l) m ax,wobei

a_x: eine gemessene oder abgeschätzte Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 und
h: eine Höhe des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs 1 über der Straßenoberfläche angeben.

Ferner ist es möglich, zum Bestimmen der verwendeten vorderen und hinteren Reibwerte μ_uF bzw. μ_uR statt allein der Querkräfte die gesamten, in horizontaler Richtung wirkenden Horizontalkräfte zu verwenden. Die Zähler der nachfolgenden Gleichungen ergeben sich aus den vektoriellen Summen aus horizontalen Querkräften und horizontalen Längskräften. Der vordere Reibwert und der hintere Reibwert ergeben sich dann so:

F_xFL: eine gemessene oder abgeschätzte Längskraft an dem linken Vorderrad,
F_xFR: eine gemessene oder abgeschätzte Längskraft an dem rechten Vorderrad,
F_xRL: eine gemessene oder abgeschätzte Längskraft an dem linken Hinterrad und
F_xRR: eine gemessene oder abgeschätzte Längskraft an dem rechten Hinterrad angeben.

Die Längskräfte können mittels drei unterschiedlichen Modellen bestimmt werden:

1. Einem Abschätzen von Bremskräften mittels eines abgeschätzten oder gemessenen Bremsdrucks plus einer Abschätzung der Traktions- oder Antriebskräfte mittels eines Motormoments und eines Getriebe- und Motormodells.
2. Einem Umformen basierend auf der gemessenen Längsbeschleunigung.
3. Einem direkten Messen der Längskräfte entweder am Reifen, den Radlagern oder der Aufhängung.

Es ist ferner festzuhalten, daß der gierbasierte Reibwert μ_ψ, der deshalb eingesetzt wird, damit die gemessene Gierrate der Gierrate des stabilen Kraftfahrzeugs 1 entspricht, nur im Falle eines stabilen Kraftfahrzeugs 1 gültig ist. Bei Instabilitäten wird die Quergeschwindigkeit v_y des Kraftfahrzeugs 1 sehr groß. Der gierbasierte Reibwert μ_ψ wird daher vorteilhafterweise mittels der gesamten, resultierenden Horizontalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt. Dabei wird im Zähler der Gleichung eine resultierende Summe aus Längs- und Quergeschwindigkeit verwendet:
Der gewünschte Reibwert μ_d wird, wie oben beschrieben, mittels des modellierten Reibwertes μ_m und des gierbasierten Reibwertes μ_ψ festgelegt. Die Verfahrensweise kann vorteilhafterweise vereinfacht werden, indem nur einer der beiden Reibwerte μ_m und μ_ψ zum Festlegen des gewünschten Reibwertes μ_d verwendet wird.

1: Kraftfahrzeug
2: Rad
3: Rad
4: Reifen
5: Reifen
6: Vorderachse
7: Hinterachse
8: Straße
9: Verbrennungsmotor
10: Sensor
11: Sensor
12a–12i: Sensoren
13: Steuereinrichtung
14: Lenksystem
15: Lenkrad
16: Lenksäule
17: Sensor
18: Unterstützungsvorrichtung
19: Bremse
20: Bremse
30: Block
31: Block
32: Block
33: Ausgang
34: Block
35: Block
36: Block
37: Block
38: Block

Claims

Verfahren zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs (1) mit einem an einer Vorderachse (6) angebrachten Vorderrad (2) und einem an einer Hinterachse (7) angebrachten Hinterrad (3), die jeweils Reifen (4, 5) aufweisen, die mit einer Bodenoberfläche (8) in Kontakt sind, wobei das Unterstützen der Fahrbewegung in Abhängigkeit von einem abgeschätzten Gesamt-Reibwert durchgeführt wird, der ein Maß für den Kontakt des Fahrzeugs (1) mit der Bodenoberfläche (8) darstellt, und zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes eine auf den Reifen (4) des Vorderrads (2) wirkende vordere Querkraft und eine auf den Reifen (5) des Hinterrads (3) wirkende hintere Querkraft abgeschätzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer Reibwert für den Kontakt des Reifens (4) des Vorderrads (2) mit der Bodenoberfläche (8) und ein hinterer Reibwert für den Kontakt des Reifens (5) des Hinterrads (3) mit der Bodenoberfläche (8) bestimmt werden und der vordere Reibwert in Abhängigkeit von der abgeschätzten vorderen Querkraft und der hintere Reibwert in Abhängigkeit von der abgeschätzten hinteren Querkraft bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maximum von vorderem Reibwert und hinterem Reibwert gebildet, diesem Maximum ein vorgegebener Offset-Reibwert hinzuaddiert und das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes in Abhängigkeit von der Summe aus dem Maximum und dem Offset-Reibwert durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß überprüft wird, ob eine Sättigung wenigstens eines der Reifen (4, 5) bezüglich einer Aufnahme von auf ihn wirkenden Kräften vorliegt, und das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes in Abhängigkeit von dem Vorliegen der Sättigung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorliegen der Sättigung wenigstens eines der Reifen (4, 5) in Abhängigkeit von dem vorderen Reibwert und dem hinteren Reibwert festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß, falls Sättigung vorliegt, der Gesamt-Reibwert als die Summe aus dem Offset-Reibwert und dem Maximum von vorderem Reibwert und hinterem Reibwert abgeschätzt wird und, falls keine Sättigung vorliegt, der Gesamt-Reibwert als ein vorgegebener, konstanter Reibwert abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug (1) Erfassungsmittel (10, 11, 12a–12i, 17) zum Erfassen von Fahrzuständen des Fahrzeugs (1), insbesondere zum Erfassen einer Querbeschleunigung und/oder einer Gierbeschleunigung des Fahrzeugs (1), vorhanden sind und die vordere Querkraft und die hintere Querkraft in Abhängigkeit von den erfaßten Fahrzuständen abgeschätzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines im Fahrzeug (1) implementierten, mathematischen Fahrzeugmodells, dem von Erfassungsmitteln (10, 11, 12a–12i, 17) zum Erfassen von Fahrzeugzuständen erfaßte Größen zugeführt werden, ein vorderer Modell-Reibwert für den Kontakt des Reifens (4) des Vorderrads (2) mit der Bodenoberfläche (8) und ein hinterer Modell-Reibwert für den Kontakt des Reifens (5) des Hinterrads (3) mit der Bodenoberfläche (8) bestimmt werden und das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes in Abhängigkeit von dem bestimmten vorderen Modell-Reibwert und dem bestimmten hinteren Modell-Reibwert durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschätzen des Gesamt-Reibwertes, insbesondere regelmäßig, wiederholt und ein in einem vorhergehenden Verfahrensdurchlauf abgeschätzter, alter Gesamt-Reibwert an einen neu abgeschätzten, neuen Gesamt-Reibwert angepaßt wird, wobei eine Geschwindigkeit des Anpassens des alten Gesamt- Reibwertes an den neuen Gesamt-Reibwert in Abhängigkeit von einem festgestellten Fahrzustand des Fahrzeugs (1) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des abgeschätzten Gesamt-Reibwertes nach oben und/oder nach unten begrenzt wird.
Vorrichtung (18) zum elektrisch gesteuerten Unterstützen einer Fahrbewegung eines Fahrzeugs (1) mit einem an einer Vorderachse (6) angebrachten Vorderrad (2) und einem an einer Hinterachse (7) angebrachten Hinterrad (3), die jeweils Reifen (4, 5) aufweisen, die mit einer Bodenoberfläche (8) in Kontakt sind, wobei eine Steuereinrichtung (13) vorhanden ist, die so ausgestaltet ist, daß sie das Unterstützen der Fahrbewegung in Abhängigkeit von einem abgeschätzten Gesamt-Reibwert durchführt, der ein Maß für den Kontakt des Fahrzeugs (1) mit der Bodenoberfläche (8) darstellt, und zum Abschätzen des Gesamt-Reibwertes eine auf den Reifen (4) des Vorderrads (2) wirkende vordere Querkraft und eine auf den Reifen (5) des Hinterrads (3) wirkende hintere Querkraft abschätzt.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11.