DE4018495A1 - Schaltungsanordnung zur verbesserung des fahrverhaltens eines zur uebersteuerung neigenden kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines bei Kurvenfahrt zur Übersteuerung neigenden Kraftfahrzeugs, das mit einer Blockierschutzregelung ausgerüstet ist, die auf das Über­ schreiten von Schlupf- und/oder Verzögerungsschwellen an­ spricht und die Schaltkreise zur Kurvenfahrterkennung ent­ hält.

Es gibt Situationen, in denen bei Fahrzeugen, die bei rela­ tiv hoher Geschwindigkeit und relativ geringem Kurvenradius zum Übersteuern neigen, durch eine Blockierschutzregelung die Übersteuertendenz noch erhöht wird. Dies gilt insbeson­ dere unter dem Einfluß einer sogen. Giermomentenbeschrän­ kung. Im folgenden wird dies noch näher erläutert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erfindung zugrunde, diesen Nachteil hochwertiger elektronischer Blockierschutz­ regelungssysteme zu überwinden.

Es hat sich herausgestellt, daß dies mit einer Schaltungsan­ ordnung der eingangs genannten Art gelingt, deren Besonder­ heit darin besteht, daß beim Anstehen eines Kurvenfahrter­ kennungssignals die Schlupf- und/oder die Verzögerungs­ schwellen, die für das Einsetzen der Blockierschutzregelung an dem kurvenäußeren Vorderrad bestimmend sind, um einen vorgegebenen Wert und für eine vorgegebene Dauer erhöhbar sind.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Schaltungsanordnung Schaltkreise zur Giermomen­ tenbegrenzung aufweist, führt das Kurvenfahrterkennungssi­ gnal zur Abschaltung dieser Giermomentenbegrenzung.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht da­ rin, daß die Erhöhung der Schlupf- und/oder der Verzöge­ rungsschwellen in einem vorgegebenen Zeitraum von 400-2000 ms, insbesondere von 500-800 ms, linear abklingt.

Da bekanntlich bei einer Kurvenfahrt das kurveninnere Rad infolge von Fliehkraftmomenten entlastet und das kurvenäuße­ re belastet wird, ist das kurveninnere Rad daran zu erken­ nen, daß an diesem - abgesehen von extrem unterschiedlichem Reibbeiwert auf der kurveninneren und kurvenäußeren Seite - die Blockierschutzregelung zuerst einsetzt. Natürlich ließe sich auch durch Fliehkraftsensoren oder auf andere Weise ein Signal gewinnen, das Kurvenfahrt und Richtung der Kurve än­ gibt.

Erfindungsgemäß wird also auf sehr einfache Weise, d. h. ohne Mehraufwand an Bauteilen, lediglich durch entsprechende Aus­ legung der Blockierschutzregelung, eine vollständige oder zumindest teilweise Kompensation einer Übersteuertendenz bei Kurvenfahrt erreicht und dadurch das Fahrverhalten eines solchen Fahrzeugs erheblich verbessert.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 in Diagrammen zur Erläuterung der Erfindung die Seitenkraft in Abhängigkeit vom Bremsmoment und das Bremsmoment in Abhängigkeit vom Bremsschlupf für das kurvenäußere Vorderrad und

Fig. 2 in Funktionsblöcken eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

Das hier geschilderte Beispiel bezieht sich auf eine elek­ tronische Blockierschutzregelung mit Giermomentenbegrenzung für ein zur Übersteuerung in der Kurve neigendes Fahrzeug. Solche Übersteuertendenzen führen bekanntlich bei höherer Geschwindigkeit und relativ enger Kurve zu gefährlichen Si­ tuationen. Dies veranschaulichen die Diagramme in Fig. 1.

Maßnahmen oder Schaltungen zur Giermomentenbegrenzung erwei­ sen sich in erster Linie in Situationen mit verschiedenem Reibbeiwert auf der rechten und linken Fahrzeugseite als vorteilhaft oder gar notwendig. Die Auslegung des jeweiligen Fahrzeugs spielt hierbei eine große Rolle. Zur Verbesserung des Fahrverhaltens in einer Kurve sind Giermomentenbegren­ zungen nicht gedacht.

In der hier betrachteten Situation setzt bei einer Kurven­ fahrt die Blockierschutzregelung an dem kurveninneren Vor­ derrad, das infolge der Kurvenfahrt entlastet wird, relativ früh ein. Ohne Giermomentenbegrenzung würde der Bremsdruck an dem kurvenäußeren Vorderrad, so lange ansteigen, bis des­ sen Stabilitätsgrenze erreicht wäre. Durch die Giermomenten­ begrenzung wird jedoch der Anstieg des Bremsdruckes und da­ mit des Bremsmomentes an dem kurvenäußeren Rad gemindert - damit auf Fahrbahnen mit unterschiedlichem Reibbeiwert rechts/links durch zu hohe Bremskraftunterschiede an den Rä­ dern der rechten und linken Fahrzeugseite kein zu hohes Giermoment entsteht. Bezogen auf die Darstellung in Fig. 1 stellt sich an dem kurvenäußeren Vorderrad nicht der Brems­ schlupf λ₀ ein, der ohne Giermomentenbegrenzung gelten würde, sondern der Bremsschlupf wird durch die Giermomenten­ begrenzung auf den Wert λ₁ begrenzt. Für die bekanntlich mit steigendem Schlupf bzw. steigendem Bremsmoment M abneh­ mende Seitenkraft bzw. Seitenführungskraft S gilt daher an dem betrachteten Rad, hier an dem kurvenäußeren Vorderrad, anstelle des Seitenkraftwertes S₀ der wesentlich höhere Wert S₁. Es hat sich gezeigt, daß dieses Ansteigen der Seitenkraft auf den Wert S₁ in Verbindung mit der Flieh­ kraft die Übersteuertendenz wesentlich erhöht. Durch Ab­ schalten der Giermomentenbegrenzung und Erhöhen der Schlupf­ schwellen für das kurvenäußere Vorderrad auf den Wert λ₂ wird nun jedoch erfindungsgemäß das Bremsmoment auf den Wert M₂ erhöht und die Seitenkraft auf S₂ herabgesetzt. Ein Heraufsetzen der für das Einsetzen der Regelung bestimmenden Verzögerungsschwellen wirkt in der gleichen Richtung.

Durch die erfindungsgemäße Verschiebung der Regelungsschwel­ len an dem kurvenäußeren Vorderrad nach dem Beenden der Giermomentenbegrenzung bei Erkennen der Kurvenfahrt und der damit verbundenen Erhöhung des Bremsmomentes an diesem Rad wird die Übersteuertendenz des Kraftfahrzeugs reduziert.

Es ist zweckmäßig, beim Erkennen der Kriterien, d. h. beim Erkennen der Kurvenfahrt und der dadurch ausgelösten Ab­ schaltung der Giermomentenbegrenzung die Schlupf- und/oder Verzögerungsschwellen um einen bestimmten Betrag zu erhöhen und diese Erhöhung z. B. in einem Zeitraum von 500-700 ms linear abklingen zu lassen. Die Übersteuertendenz wird damit praktisch in eine zeitliche, vom Radverhalten abhängige Un­ tersteuerung überführt, wodurch sich in der Summe ein nahezu neutrales Fahrverhalten ergibt.

Fig. 2 zeigt die wichtigsten Funktionsgruppen einer Schal­ tungsanordnung nach der Erfindung.

In einem Schaltungs- oder Funktionsblock 1 werden zunächst in bekannter Weise die mit Hilfe von Radsensoren gewonnenen Signale V₁ bis V₄, die das Drehverhalten der einzelnen Fahrzeugräder wiedergeben, aufbereitet und logisch ver­ knüpft. Durch Vergleich mit einer Fahrzeugreferenzgeschwin­ digkeit (nicht dargestellt) werden in einer Stufe 2 Rege­ lungsschwellen, das sind Schlupf- sowie Verzögerungs-/Be­ schleunigungsschwellen, abgeleitet. In einem Schaltkreis 3 wird die Kurvenerkennung (KE) durchgeführt. Über die Ausgän­ ge A des Funktionsblockes 1 wird signalisiert, ob die Vor­ derräder stabil laufen oder ob eine Blockierschutzregelung stattfindet. Ein UND-Gatter 4 in Verbindung mit einem Inver­ ter 4a stellt fest, wenn ein Vorderrad stabil läuft und an den anderen die Blockierschutzregelung eingesetzt hat und gibt in diesem Fall ein Ausgangssignal ab. Über ein weiteres UND-Gatter 5, an dessen zweiten Eingang der Ausgang der Kur­ venerkennung 3 über einen Inverter 6 angeschlossen ist, wird eine Giermomentenbegrenzung 7 angesteuert. Nach Kurvenerken­ nung wird folglich, auch wenn ein Vorderrad stabil läuft und das andere in die Regelung eingetreten ist, die Giermomen­ tenbegrenzung 7 abgeschaltet.

In einem Zeitglied 8, dem u. a. die in der Stufe 2 errechne­ ten Schlupf- und Beschleunigungsschwellen signalisiert wer­ den und dem direkt aus dem Funktionsblock 1 Informationen über das Drehverhalten der Vorderräder zufließen, werden schließlich bei Kurvenerkennung (3) mit Hilfe der Kippstufen 12 die Schlupf- und/oder Verzögerungsschwellen in der be­ schriebenen, erfindungswesentlichen Weise angehoben. Wird Kurvenfahrt (3) erkannt, führt dies über eine Stufe 13 in jedem Regelvorgang zu einem Puls, auf den zwei flankenge­ steuerte Flip-Flop 14, 15 ansprechen. Ein sogenannter "Schwellenoffset", nämlich ein vorgegebener Wert K₁, und ein "Beschleunigungsoffset", nämlich ein konstanter Wert K₂, werden über die Ausgangsleitungen 14A und 15A zu dem Zeitglied oder Integrator 8 übertragen. Die Schwellen werden dadurch um die vorgegebenen Werte K₁, K₂ verschoben. Über ein Verzögerungsglied 16 werden die Flip-Flop 14, 15 nach ei­ ner vorgegebenen Zeitspanne wieder in die Ausgangslage zu­ rückgesetzt.

Das Zeitglied 8 gibt über seine Ausgangs-Signalleitungen 9, 10 Informationen über die erfindungsgemäß geänderten Schlupf- und Verzögerungsschwellen an eine Regellogik 11 weiter, in der in üblicher Weise aus allen über die Eingänge E₁, E₂ und E₃ zugeführten Signalen, vor allem aus den Radsensorsignalen v₁-v₄ (E₁), aus dem Ausgangssignal der Giermomentenbegrenzung 7 (E₂) und aus den über die Leitungen 9, 10 (E₃) übertragenen Schwellwertsignalen, die Signale zur Bremsdrucksteuerung, d. h. zur Ansteuerung der Bremsdruck-Steuerventile, ermittelt werden. Die Ventilsteu­ ersignale stehen am Ausgang A der Logik 11 zur Verfügung.

Ein an das Zeitglied 8 angeschaltetes RC-Glied symbolisiert die zeitliche Abhängigkeit der Erhöhung der Schlupf- und Verzögerungsschwellen; vorzugsweise klingt die Erhöhung die­ ser Schwellwerte in einem bestimmten Zeitraum, der bei­ spielsweise 700 ms betragen kann, linear ab.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines bei Kurvenfahrt zur Übersteuerung neigenden Kraft­ fahrzeugs, das mit einer Blockierschutzregelung ausgerü­ stet ist, die auf das Überschreiten von Schlupf- und/oder Verzögerungsschwellen anspricht und die Schaltkreise zur Kurvenfahrterkennung enthält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim Anstehen eines Kurvenfahrter­ kennungssignals (3) die Schlupf- und/oder die Verzöge­ rungsschwellen, die für das Einsetzen der Blockierschutz­ regelung an dem kurvenäußeren Vorderrad bestimmend sind, um einen vorgegebenen Wert und für eine vorgegebene Dauer erhöhbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß diese Schaltkreise zur Giermomentenbegrenzung (7) aufweist und daß das Kurven­ fahrterkennungssignal (3) zur Abschaltung der Giermomen­ tenbegrenzung (7) führt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Schlupf- und/oder der Verzögerungsschwellen in einem vor­ gegebenen Zeitraum von 400-2000 ms, vorzugsweise 500- 800 ms, linear abklingt.

4. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderrad, an dem während einer Kurvenfahrt die Blockier­ schutzregelung zuerst einsetzt, als kurveninneres Rad er­ kannt wird.