DE4405379A1

DE4405379A1 - Fahrdynamikregelsystem

Info

Publication number: DE4405379A1
Application number: DE4405379A
Authority: DE
Inventors: Chi-Thuan Dr Ing Dr Cao; Rolf Dipl Ing Becker; Ulrich Dipl Ing Belzner; Thorsten-Wilhelm Dipl Moeller; Bernd Dr Ing D Lieberoth-Leden
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-02-19
Filing date: 1994-02-19
Publication date: 1995-08-24
Also published as: JPH07257350A; US5634698A

Description

Stand der Technik

Ein Fahrdynamikregelsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus dem Aufsatz "A New System for Independently Controlling Braking Force Between Inner and Outer Rear Wheels" von Nakazato et al erschienen als SAE Paper 890835 bekannt. Der Grundgedanke besteht dabei darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Stabilität und Lenkfähigkeit bei gleichzeitigem Erhalt kurzer Bremswege während einer ABS- Bremsung eines Kraftfahrzeugs durch individuelle Radbrems druckverteilung sichergestellt werden kann.

Vorteile der Erfindung

Durch die Erfindung soll eine Vereinfachung des Fahrdynamikre gelsystems erreicht werden. Außerdem wird durch die Fahrzeugal gorithmen ein echtzeitfähiges µC-Programm erreicht. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird zusätzlich eine Hinterachslenkung in das System integriert, das zum Teil ebenfalls Fuzzy-Logik einsetzt und es wird eine auf Fuzzy-Logik beruhende Anpassung vorgeschlagen, die den Bremsregler und den stabilisierenden An teil des Hinterachslenksystems gewichtet einsetzt.

Figurenbeschreibung

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfin dungsgemäßen Fahrdynamikregelsystems, Fig. 2 bis 14 Tabellen und Diagramme zur Erklärung der Regler und ihrer Funktion.

Das gezeigte System ist hierarchisch aufgebaut. Es besteht in der obersten Koordinationsebene aus einem Koordinationsblock 1, der die Sollwerte für einen ABS-Regler und einen Hinterachslen kungsregler vorgibt und außerdem die Anpassung enthält, die die Gewichtung steuert, mit der die stabilisierenden Anteile der Regler in die Gesamtregelung eingehen. Die verwendeten Sollwerte werden dabei experimentell oder heuristisch ermittelt.

Auf der nächsten Ebene 2 ist ein ABS-Schlupfregler 3 als Grund regler vorgesehen, der Schlupfsollwerte λ_is aus Block 1 und Schlupfistwerte λ_i vom Fahrzeug 4 (Fahrzeugräder i = 1-4 nicht dargestellt) verarbeitet und Drucksollwerte P_is abgibt. Zusätzlich ist ein Fuzzy-Bremsregler 5 vorgesehen, dem die Größen e = w_Ref - w und δ zugeführt werden. W ist die im Fahrzeug ermittelte Giergeschwindigkeit um die Hochachse, w_Ref die Sollgiergeschwindigkeit aus dem Koordinationsblock 1 und 8 der gemessene Vorderachslenkwinkel. Der Bremsregler 5 ermittelt unter Nutzung der Fuzzy-Logik Korrekturwerte ΔP_is, die zur Sta bilisierung des Fahrzeugs dienen. Diese werden den Sollwerten P_is des ABS in einem Addierer 6 überlagert, so daß Drucksoll werte P*_is = P_is + ΔP_is entstehen. Diese und Druckistwerte P_i werden einem in einer dritten Ebene vorgesehenen Druckregler 7 zugeführt, der Bremsdrucksteuerventile (in 8) für die Bremsen (in 8) ansteuert und den Solldruck einregelt.

Der Fuzzy-Bremsregler kann als Ausgangsgröße alternativ zu ΔP_is auch Schlupfkorrekturwerte Δλ_is ausgeben, die in einem Addierer 6′ den Schlupfsollwerten λ_is überlagert werden. Der ABS-Regler 3 erhält dann Schlupfsollwerte λ*_is = λ_is + Δλ_is, die er in dem Druckregler 7 zuzuführende Drucksollwerte P_is umsetzt.

Parallel ist ein Hinterachslenkungsregler vorgesehen, der ein Modellfolgeregler ist und aus einem Steuerungsanteil 9 und einem Fuzzyregler 10 besteht. Dem Steuerungsanteil 9 werden als Ein gangsgrößen die Giergeschwindigkeit w und der Lenkwinkel δ zugeführt, dem Fuzzy-Regler nur die Größe e. Der Steuerungsteil 9 ermittelt aus den Eingangsgrößen w und δ einen Sollhinter achslenkwinkel δ_hs nach Maßgabe der folgenden Gleichung, wobei die Größen h₂₂, h_22V, Φ_22ref, h_21ref, Φ₂₂ und h₂₁ fahrzeugspe zifische Konstante sind.

δ_hs = (1/h₂₂) × (1/h_22V) × (Φ_22ref w + h_21ref δ - Φ₂₂w - h₂₁ δ).

Der Fuzzy-Regler 10 erzeugt einen Korrekturwert Δδ_hs, der von e abhängig ist und der dem Sollwert des Steuerungsanteils 9 zu einem neuen Sollwert δ*_hs überlagert wird.

δ*_hs = δ_hs + Δδ_hs.

Dieser in einem Addierer 11 korrigierte Sollwert wird einem in dritter Ebene angeordneten Lageregler 12 zugeführt, dem auch der Istwert der Lage der Hinterachslenkung δ_h zugeführt wird und der mittels eines Stellers 13 die Hinterachslenkung nachstellt.

Wenn beide stabilisierenden Regler 5 und 10 wirksam sind, ist es sinnvoll, deren Einfluß nicht voll zur Geltung kommen zu lassen, sondern eine Gewichtung vorzunehmen. Die Gewichtung wird von einer mit Fuzzy-Logik arbeitenden Anpassung 14 in der obersten Ebene vorgenommen, wobei diese Gewichtungsfaktoren an Blöcke 15 und 16 abgibt, die zwischen 0 und 1 liegen.

Nun wird auf die Bremsregelung und auf die Hinterachsregelung näher eingegangen.

Die Aufgabe der Bremsregelung besteht darin, bei kritischen Fällen das Fahrzeug durch Gegenmomente, die durch individuelle Bremsdruck-Bremsschlupf-Änderungen erzeugt werden, zu stabi lisieren.

Im Normalfall versucht der Schlupfregler zur Erzielung kurzer Bremswege einen gewünschten optimalen Schlupf λ_i, und damit einen optimalen Bremsdruck P_i für jedes Rad individuell einzu halten. Dies bewirkt aber für manche Fahrmanöver (wie µ-Split- Bremsung, Kurvenbremsung oder Lenkwinkelsprung bei hoher Ge schwindigkeit) unerwünschte Drehbewegungen, die zur Instabilität des Fahrzeugs (Schleudern, Spurabweichung) führen können. Mit Hilfe des Fuzzy-Bremsreglers 5 soll mindestens ein Rad gezielt durch Verschiebung des Sollschlupfs (λ_is) oder Solldrucks (P_is) beeinflußt werden, so daß das Fahrzeug stabil bleibt. Der modi fizierte Sollschlupf λ*_is (Solldruck P*_is) lautet dann, wie oben bereits gesagt

λ*_i = λ_is + Δλ_is,
P*_is = P_is + ΔP_is.

Die Bildung von Δλ_is bzw. ΔP_is erfolgt durch die Bewertung von querdynamischen Fahrzeuggrößen, nämlich dem Lenkwinkel δ und der Abweichung der Gierwinkelgeschwindigkeit e = w_ref - w:

Δ_is = f (δ, e)
ΔP_is = f (δ, e).

Man kann sowohl den Bremsdruck mit ΔP_is korrigieren als auch den Bremsschlupf mit Δλ_is.

Sinnvollerweise werden bei Druckzunahme der Sollschlupf und bei Druckabnahme der Solldruck variiert. Das heißt:
Δλ_is < 0
ΔP_is < 0

werden genutzt.

Durch die Kombination (δ, e) können vier Fahrzustände unter schieden werden:
δ < 0, e < 0: links-untersteuernd
δ < 0, e < 0: links-übersteuernd
δ < 0, e < 0: rechts-übersteuernd
δ < 0, e < 0: rechts-untersteuernd.

Je nach Fahrzustand werden die Räder unter- oder übergebremst. In der Tabelle der Fig. 2 sind Strategien und Zuordnungen der Bremseingriffe BRE zusammengestellt. V steht für vorn, H für hinten, L für links und R für rechts, I für innen und A für außen.

Der Fuzzy-Bremsregler 10 erzeugt aus (δ und e) die entspre chenden Bremseingriffe BRE_V_I, BRE_V_A, BRE_H_I und BRE_H_A. Je nach δ bedeuten:

δ < 0:
BRE_VL = BRE_V_I
BRE_VR = BRE_V_A
BRE_HL = BRE_H_I
BRE_HR = BRE_H_A

δ < 0:
BRE_VR = BRE_V_I
BRE_VL = BRE_V_A
BRE_HR = BRE_H_I
BRE_HL = BRE_H_A.

Die Eingangsgröße e wird gemäß Fig. 3 auf einen Bereich von -1 und +1 normiert (e_N) und in vier unscharfe symmetrische Mengen eingeteilt:
NB = negative big
NS = negative small
PS = positive small
PB = positive big.

Die Ausgangsgröße BRE wird auf einen Bereich BRE_min und BRE_max normiert (Fig. 4, BRE_N) und ebenfalls in vier unscharfe sym metrische Mengen eingeteilt:
NB = negative big
NS = negative small
PS = positive small
PB = positive big.

Zwischen den physikalischen und den normierten Größen gelten folgende Zusammenhänge:

e · K₁_BRG = e_N

BRE_N · K3_BRG = BRE

wobei K₁_BRG und K3_BRG gewählte Normierungsfaktoren sind.

Für die Version 1 der Tabelle der Fig. 2 können folgende Regeln zusammengestellt werden:

wenn δ<0 und e=NB oder δ<0 und e=PB, dann
BRE_V_I = NS
BRE_V_A = NS
BRE_H_A = NB
BRE_H_A = PB
wenn e=NS oder e=PS, dann
BRE_V_I = (NS o. PS)
BRE_V_A = (NS o. PS)
BRE_H_I = (NS o. PS)
BRE_H_A = (NS o. PS)
wenn δ<0 und e=PB oder δ<0 und e=NB, dann
BRE_V_1 = PB
BRE_V_A = NB
BRE_H_I = PS
BRE_H_A = PS.

Aufgrund der Zeitoptimierung wird der FUZZY_BRG in analytische Ausdrücke wie folgt realisiert:
wenn (δ<0 und e<0) oder (δ<0 und e<0) dann
BRE_V_I = 0
BRE_V_A = 0
BRE_H_I = ((µ_PB)/(2-µ_PB)) · r_NB
BRE_H_A = ((µ_PB)/(2-µ_PB)) · r_PB
und
wenn (δ<0 und e<0) oder (δ<0 und e<0) dann
BRE_V_I = ((1-µ_NS)/(1+µ_NS)) · r_NB
BRE_V_A = ((1-µ_NS)/(1+µ_NS)) · r_BP
BRE_H_I = 0
BRE_H_A = 0.

Dabei gelten für die gewählte Normierung
r_NB = -0.667
r_PB = 0.667.

Für die anderen Strategien 2-4 der Tabelle der Fig. 2 ergeben sich die folgenden analytischen Ausdrücke:

Die obigen Werte für BRE müssen nun noch mit Hilfe des Vorzeichens des Lenkwinkels δ in den Rädern zugeordnete Brem seneingriffswerte z. B. BRE_VL umgewandelt werden. Hieraus erge ben sich dann die Werte für Δλ_is und/oder ΔP_is.

Nun wird auf den Hinterachsregler näher eingegangen.

Es handelt sich um einen Modellfolgeregler mit dem Steuerungsan teil 9 und dem Fuzzy-Regler 10. Es wird gebildet

δ_hs* = δ_hs + Δδ_hs.

Der Steuerungsanteil ergibt sich aus dem Lenkwinkel vorne δ und der Gierwinkelgeschwindigkeit w zu:

δ_hs = (1/h₂₂) · (1/h_22v) · (Φ_22ref w + h_21ref δ - Φ₂₂ w - h₂₁ δ).

Der Fuzzy-Regler ist entweder ein Fuzzy-P-Regler oder ein Fuzzy- PD-Regler. Der Fuzzy-Regler bewertet die Abweichung der Gier winkelgeschwindigkeit e und erzeugt nach gewissen Regeln die Stellgröße Δδ_hs:

Δδ_hs = f(w_ref-w).

Die Begründung für eine derartige Kombination kann wie folgt verdeutlicht werden. Auf der Basis eines Einspurmodells erhält man für die Gierwinkelgeschwindigkeit die folgende Differen zengleichung:

w(k+1) = Φ₂₂ w(k) + h₂₁ δ(k) + h₂₂ δ_h(k).

Im Sinne einer Modellfolgeregelung soll eine gewünschte Gier winkelgeschwindigkeit w_ref, die durch die folgende Differen zengleichung beschrieben wird:

w_ref(k+1) = Φ_22ref w_ref(k) + h_21ref δ(k),

mit Hilfe der Stellgröße δ_h gefolgt werden. Daraus resultiert die gesuchte Stellgröße:

δ_hs* = (1/h₂₂) · (1/h_22v) · (Φ_22ref w_ref + h_21ref δ - Φ₂₂ w - h₂₁ δ),

wobei h_22v einen Anpassungsbeiwert darstellt. h₂₂, h₂₁, Φ₂₂ sind fahrzeugspezifische Größen und Φ_22ref und h_21ref sind gewählte Parameter für eine gewünschte Gierwinkelgeschwindigkeit w_ref.

Die obige Reglergleichung kann wiederum wie folgt umgeformt wer den:

δ_hs* = (1/h₂₂) (1/h_22v) (Φ_22ref w + h_21ref δ - Φ₂₂ w - h₂₁ δ) + (1/h₂₂) (1/h_22v) Φ_22ref (w_ref-w).

Vergleicht man die weiter oben angegebene Gleichung für δ*_hs mit der gerade angegebenen Gleichung, so erkennt man:

δ_hs = (1/h₂₂) (1/h_22v) · ((Φ_22ref-Φ₂₂) w + (h_21ref-h₂₁) δ)
Δδ_hs = (1/h₂₂) (1/h_22v) Φ_22ref (w_ref-w).

Ist der Fuzzy-Regler ein P-Regler, so wird als Eingangsgröße nur die Regelabweichung e = w_ref-w bewertet.

Es werden normierte Ein- und Ausgangsgrößen betrachtet. Zwischen den physikalischen und normierten Größen gelten folgende Zusam menhänge:

e K₁ = e_N; K₁ < 0
u_N K₃ = u; K₃ < 0.

Die Eingangsgröße e wird auf einen Bereich von -10 und +10 normiert. Das heißt: K₁ muß so gewählt werden, daß es folgender Gleichung genügt:

e_max · K₁ < 10.0

mit e_max: größte auftretende Abweichung.

Es hat sich aus Fahrversuchen gezeigt, daß e_max in der Realität, solange das Fahrzeug stabil bleibt, den Wert 1.0 rad/s nicht er reicht. Aus diesen Erwägungen heraus wird K₁ = 10.0 gewählt.

Tritt der Fall auf, daß e_max · K₁ < 10.0 wird, so wird e_max · K₁ auf 10.0 begrenzt.

Die Ausgangsgröße u (δ_hs) wird über den Faktor K₃ denormiert.

Für K₃ gilt:

u_Nmax · K₃ < u_max,

mit u_Nmax = 6.67 und u_max = 0.087 rad, wobei u_max der maximale Lenkwinkel der Hinterachse ist. Es folgt dann:

Die Zugehörigkeitsfunktionen werden als lineare Funktionen ent worfen. Die Eingangsgröße e wird in vier unscharfe symmetrische Mengen eingeteilt, die in Fig. 5 gezeigt sind und zwar:

NB = negative big
NS = negative small
PS = positive small
PB = positive big.

Die Ausgangsgröße u wird in drei unscharfe symmetrische Mengen (Fig. 6) eingeteilt:

N = negative
P = positive
Z = approximately zero.

Die Regeln zur Verknüpfung der Ein- und Ausgangsgrößen werden aus einfachen Überlegungen gewonnen:

wenn e = PB; dann u = N
wenn e = NB; dann u = P
wenn e = (PS oder NS); dann u = Z.

Der Fuzzy-Regler wurde mit dem Entwicklungswerkzeug ′TIL-Shell′ der Firma Togai InfraLogic entwickelt. Der damit erzeugte Pro grammcode wird mit Hilfe eines Fuzzy-C-Compilers, der ebenfalls von Togai stammt, in einen C-Programmcode übersetzt und kann in die Simulationsumgebung eingebunden werden.

Eine Implementierung des Regelalgorithmus auf einem Echtzeitsy stem im Fahrzeug macht eine Rechenzeitbetrachtung notwendig. Ein großes Einsparungspotential ist in dem Fuzzy-Algorithmus zu se hen. Grundsätzlich stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:

- Optimierung des Programmcodes zur on-line-Berechnung der Stellgröße,
- Stellgrößenermittlung mittels Kennfeld.

Hier wird die erstgenannte untersucht.

Der von dem TIL-Shell gelieferte C-Code ist in der Regel nicht auf kurze Rechenzeiten ausgelegt und muß optimiert werden. Eine effektivere Vorgehensweise zur Rechenzeitoptimierung ist die Re alisierung des Fuzzy-Reglers in Form von analytischen Aus drücken. Unter den folgenden Voraussetzungen

- symmetrische Mengen,
- MAX-DOT-Inferenz,
- Schwerpunktmethode zur Defuzzifikation

wurde für den obigen Fuzzy-P-Regler die folgende Formel gewon nen:

mit

µ_p = 1 - (0.1 K₁ e) sign(e),
r_p: Schwerpunkt der Ausgangsmenge Positive (P)
(r_p = 6.67 bei der Normierung von e auf -10 und +10).

Durch diese einfachen Umformungen kann der Rechenzeitbedarf des FP-Reglers auf 1/11 des ursprünglichen mit TILshell benötigten Wertes gesenkt werden. Daher wurde diese Realisierung verwendet.

Bei Verwendung eines PD-Reglers werden zur Bildung der Stell größe u nun die Regelabweichung e und deren zeitliche Ableitung e verwendet. Der Regler wird in einer normierten Phasenebene systematisch entworfen. Die Gebietseinteilung der Phasenebene erfolgt durch heuristische Erwägungen.

Die Eingangsgröße e wird in vier unscharfe symmetrische Mengen eingeteilt (Fig. 7):

NB = negative big,
NS = negative small,
PS = positive small,
PB = positive big.

Die beiden Punkte A und B liegen symmetrisch zur Geraden e = 0. Durch ein Verschieben dieser Punkte auf der e-Achse kann eine Totzone für e realisiert werden.

Die Eingangsgröße e wird ebenfalls in vier unscharfe sym metrische Mengen eingeteilt (Fig. 8):

NB = negative big,
NS = negative small,
PS = positive small,
PB = positive big.

Die beiden Punkte C und D liegen symmetrisch zur Geraden e = 0. Durch ein Verschieben dieser Punkte auf der e-Achse kann eine Totzone für e realisiert werden.

Die normierte Phasenebene wird in sieben unscharfe Gebiete eingeteilt, wobei jedem Gebiet eine unscharfe Ausgangsmenge der Stellgröße u mit gleichem Namen zugeordnet wird (Fig. 9 und Fig. 10):

NB = negative big,
NM = negative medium,
NS = negative small,
Z = approximately zero,
PS = positive small,
PM = positive medium,
PB = positive big.

Die verwendeten Regeln sind:

Für den Reglerentwurf werden normierte Ein- und Ausgangsgrößen verwendet. Zwischen den physikalischen und normierten Größen gelten folgende Zusammenhänge:

e_N = e · K₁; K₁ < 0,
e_N = e · K₂; K₂ < 0,
u = u_N · K₃; K₃ < 0.

Die Ein- und Ausgangsgrößen werden auf Bereiche von -10 bis +10 normiert.

Die Normierungsfaktoren K₁, K₂ und K₃ sind hierbei als Regler parameter aufzufassen. Aus der Simulation ergaben sich folgende Werte:

K₁ = 10
K₂ = 0. 5
K₃ = 0.02 bis 0.04

Die Einführung von e hat zur Folge, daß der Regler 10 im Echtzeitsystem mehr Rechenzeit in Anspruch nimmt als dafür vorgesehen ist.

Um innerhalb der vorgegebenen Rechenzeit zu bleiben, muß der C- Code des Fuzzy-PD-Reglers optimiert werden. Die vorn schon er wähnte Möglichkeit in Form eines analytischen Ausdrucks kann in ähnlicher Weise hierfür abgeleitet werden. Einige zur Verein fachung eingeführte Festlegungen (z. B. symmetrische Zugehörig keitsfunktionen) beschränken den praktischen Einsatz. Daher wur den weitere Bemühungen gemacht, um eine Rechenzeitsoptimierung des Fuzzy-PD-Reglers zu erreichen.

Eine neue Möglichkeit der Optimierung basiert auf der Idee, durch systematische und intelligente Vermeidung redundanter und für jeweils aktuelle Systemzustände nicht aussagekräftiger Ope rationen eine nennenswerte Einsparung an Berechnungsaufwand zu erzielen.

Bei herkömmlicher Vorgehensweise sind für den Fuzzy-PD-Regler in jedem Zyklus acht Zugehörigkeitswerte zu berechnen und neun Re geln auszuwerten, was je nach verwendeter Inferenzmethode sehr aufwendig sein kann. Aus den hierdurch ermittelten µ_u, j wird nun entsprechend der verwendeten Defuzzifikationsmethode u_N be stimmt, was ebenfalls beträchtlichen Aufwand darstellen kann.

Der Rechenzeitgewinn, der mit der erwähnten Systematik erreicht werden kann, resultiert vorwiegend aus der Vermeidung redundan ter (Rechen-)Operationen in Abhängigkeit des jeweils (zur Laufzeit) aktuellen Systemzustandes. Beispielsweise kann die In terpretation spezieller Regeln, die mit einem speziellen Sy stemzustand in Verbindung gebracht werden können, unter Um ständen eingespart werden, wenn bereits bekannt ist, daß sich das zu regelnde System augenblicklich in einem völlig anderen Bereich des Zustandsraums befindet. Die Abgrenzung dieser Bereiche des Zustandsraums gegeneinander wird hierbei aus der Fuzzy-Regelbasis ermittelt.

Diese Strategie wird naheliegenderweise in algorithmischer Form, wie zum Beispiel als Programm in einer prozeduralen Programmier sprache, niedergelegt. Dieser Algorithmus repräsentiert einen binären Entscheidungsbaum, an dessen Zweigen nur noch geschlos sene algebraische Ausdrücke für die zu ermittelnden neuen Werte der Ausgangsvariablen ausgewertet werden müssen. In Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Systemzustand werden die Ausgangsgrößen des Reglers auf verschiedene Art und Weise, d. h. durch Auswer tung anderer, ausgewählter Regelsätze ermittelt.

Die beiden Regler 5 und 10 bewerten gleichzeitig die Abweichung der Gierwinkelgeschwindigkeit und arbeiten mit gleicher Prio rität. Es soll nun mit Hilfe einer Anpassung (FUZZY_ANPASSUNG) die die Längs- und Querbeschleunigung bewertet, die geeignete Gewichtung auf die Lenkung (Faktor d_K₃) und die Bremsung (Faktor d_K₃_BRG) verteilt werden. So soll das Kraftschlußpoten tial für Längs- und Querdynamik besser ausgenutzt werden. Die mit den Gewichtungsfaktoren modifizierten Stellgrößen sind dann:

Δδ*_hs = d_K₃ Δδ_hs
Δλ*_is = d_K₃_BRG · Δλ_is
ΔP*_is = d_K₃_BRG · Δλ_is

wobei

0 d_K₃ 1
0 d_K₃ BRG 1.

Es ist sinnvoll, in der (x₁, x₂)-Ebene mit den Größen

x₁ = b²x + b²y
x₂ = Abs(b_x/b_y)

b_x = Längsbeschleunigung
b_y = Querbeschleunigung
Abs = Betrag

die Gebietseinteilungen für d_K₃_BRG zu definieren. Fig. 11 zeigt dann die Regeln zur Bestimmung von d_K₃_BRG. Die verwende ten Zugehörigkeitsfunktionen für x₁, x₂ und d_K₃_BRG werden in Fig. 12 bis Fig. 14 wiedergegeben.

Für die Hinterachslenkung gilt dann

d_K₃ = 1 - d_K₃_BRG.

Claims

1. Fahrdynamikregelsystem enthaltend ein Antiblockierregler, der aus vorgegebenen Sollschlupfwerten λ_is im Vergleich zu ermit telten Schlupfwerten λ_i an den Rädern erste Bremsdrucksollwerte P_is für die Fahrzeugräder ermittelt, wobei die Sollwerte P_is mittels eines Druckreglers eingeregelt werden und wobei die er sten Drucksollwerte P_is durch einen Bremsregler zwecks Sta bilitätserhöhung des Fahrzeugs unter Verwendung der ermittelten Größen Vorderachslenkwinkel δ und Giergeschwindigkeit w des Fahrzeugs in zweite Bremsdrucksollwerte P*_is = P_is + ΔP_is umge wandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsregler ein Fuzzy-Bremsregler ist.

2. Fahrdynamikregelsystem enthaltend ein Antiblockierregler, der aus Sollschlupfwerten λ*_is im Vergleich zu ermittelten Schlupf werten λ_i an den Rädern Bremsdrucksollwerte P_is für die Fahrzeugräder ermittelt, wobei die Sollwerte P_is mittels eines Druckreglers eingeregelt werden und wobei vorgegebene Schlupf werte λ_is durch einen Bremsregler zwecks Stabilitätserhöhung des Fahrzeugs unter Verwendung der ermittelten Größen Vorder achslenkwinkel δ und Giergeschwindigkeit w des Fahrzeugs in die Schlupfsollwerte λ*_is = λ_is + Δλ_is umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsregler ein Fuzzy-Bremsregler ist.

3. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuzzy-Bremsregler die Größen ΔP_is oder Δ λ_is unter Anwendung des folgenden Verfahrens ermittelt:

a) die Eingangsgröße e = w_Ref - w (wobei w_Ref eine vorgegebene, vom Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Refe renzgröße ist) wird auf einen Bereich von -1 bis +1 normiert und in vier unscharfe symmetrische Mengen eingeteilt
- e_N = NB (negative big)
  e_N = NS (negative small)
  e_N = PS (positive small)
  e_N = PB (positive big)
b) die Ausgangsgröße (Bremseneingriffe) BRE wird auf einen Bereich BRE_min und BRE_max normiert und ebenfalls in vier un scharfe symmetrische Mengen eingeteilt
- BRE_N = NB (negative big)
  BRE_N = NS (negative small)
  BRE_N = PS (positive small)
  BRE_N = PB (positive big)
c) Es werden folgende Regeln angewendet: (alternativ c1 oder c2, c3, c4) wobei H für hinten, V für vorn, I für innen und A für außen steht.
d) Die gemäß gewonnenen Fuzzy-BRE werden wie folgt in ana lytische Ausdrücke umgewandelt; die Vorschriften gemäß d1) bis d4) sind alternativ anwendbar.
e) die mit K3_BRG rücknormierten gültigen BRE-Werte werden als Δ λ_is bzw. ΔP_is weiterverwendet, wobei mittels des Lenkwinkels δ festgestellt wird, welchen Rädern die Werte für innen und außen zugeordnet werden müssen.

4. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuzzy-Bremsregler die Größen ΔP_is bzw. Δ λ_is unter Anwendung des folgenden Verfahrens aus den Eingangs größen δ und e = w_Ref-w (w_Ref ist eine vorgegebene, vom Lenk winkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Größe) ermit telt:

a) Es werden Bremseneingriffe BRE nach Maßgabe der folgenden Be ziehungen ermittelt: wobei V für vorne, H für hinten, I für innen und A für außen steht, wobei gilt: r_NB = -2/3, r_PB = +2/3 und
b) die mit K3_BRG rücknormierten ermittelten BRE-Werte werden als ΔP_is bzw. Δλ_is weiterverwendet, wobei mittels des Lenk winkels δ festgelegt wird, welchen Rädern die Werte für innen und außen zugeordnet werden.

5. Fahrdynamikregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Hinterachslen kungsregler umfaßt.

6. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Hinterachslenkungsregler ein Modellfolgeregler mit einem Steuerungsanteil und einem Fuzzy-Regler ist, wobei der Steuerungsanteil einen ersten Sollhinterachslenkwinkel δ_hs, der vom Vorderradlenkwinkel δ und der Giergeschwindigkeit w abhängt, erzeugt und der Fuzzy-Regler einen Korrekturwert Δδ_hs erzeugt, woraus ein zweiter Sollwert δ*_hs = δ_hs + Δδ_hs erzeugt wird und daß der Sollwert mittels eines Lenkwinkelreglers eingestellt wird.

7. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Wert δ_hs nach Maßgabe der Beziehung δ_hs = (1/h₂₂) · (1/h_22v) · [(Φ_22ref - Φ₂₂) w + (h_21ref - h₂₁) δ]gebildet wird, wobei h_22v einen Anpassungsbeiwert darstellt, h₂₂, h₂₁, Φ₂₂ fahrzeugspezifische Größen und Φ_22ref und h_21ref gewählte Parameter für eine gewünschte Giergeschwindigkeit w_ref sind.

8. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert Δδ_hs nach Maßgabe der Gleichung Δδ_hs = (1/h₂₂) · (1/h_22v) · Φ_22ref (w_Ref-w)ermittelt wird, wobei w_Ref ein vom Lenkwinkel abhängiger Soll wert der Giergeschwindigkeit ist, h₂₂, h₂₁, Φ₂₂ fahrzeugspezi fische Größen und Φ_22ref und h_21ref gewählte Parameter für eine gewünschte Gierwinkelgeschwindigkeit w_ref sind.

9. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße u_N des Fuzzy-Reglers nach Maßgabe der Beziehung ermittelt wird, wobei µp = 1 - (0.1 · K1 · e) sign(e) ist, wobei K1 = 10, e = (w_Ref - w), und rp (mit rp = 6.67) der Schwerpunkt der Ausgangsmenge Positive (P) ist und gemäß Δδ_hs (= 0.013 · u_N) in den Korrekturwert Δδ_hs umgewandelt wird.

10. Fahrdynamikregelsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß im Fuzzy-Rechner die Eingangsgrößen e = (w_Ref-w) und e verarbeitet werden, und daß die Ausgangsgröße u nach Maßgabe der folgenden Regeln gewonnen wird: wobeiNB = negative big,
NM = negative medium,
NS = negative small,
Z = approximately zero,
PS = positive small,
PM = positive medium,
PB = positive bigbedeutet und daß die Ausgangsgröße u durch folgende Beziehung in den Korrekturwert Δδ_hs umgewandelt wird:Δδ_hs = 0.013 · u.

11. Fahrdynamikregelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung vorgesehen ist, die den Einfluß der Korrekturgrößen ΔP_is bzw. Δλ_is und δ_hs durch Ge wichtungswerte (dK3) für die Lenkung und dK3_BRG für die Bremsung variiert, wobei die Gewichtungswerte zwischen 0 und 1 liegen.

12. Fahrdynamikregelsystem, nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gewichtungswerte durch Fuzzy ermittelt werden.