DE4440954C2

DE4440954C2 - Verfahren zur Steuerung der Fahreigenschaften von Kraftfahrzeugen mit Lenkhilfesystemen

Info

Publication number: DE4440954C2
Application number: DE19944440954
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hettich
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2014-11-18
Also published as: DE4440954A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wie es aus der DE 38 25 639 A1 bekannt ist.

Zur Unterstützung der Lenkungsbetätigung von Kraftfahrzeugen werden vielfach Lenkhilfesysteme (beispielsweise Servolenkungssysteme) eingesetzt, durch die ein Teil der zur Bewegung der Räder erforderlichen Kraft bereitgestellt wird. Beispielsweise wird hierzu bei hydraulischen Lenkhilfesyste men durch eine Hydraulikpumpe ein bestimmter Hydraulikdruck erzeugt und mit diesem die Lenk bewegung des Fahrers unterstützt.

Jedoch werden bei Kraftfahrzeugen mit implementierten Lenkhilfesystemen oftmals Verkehrsunfälle dadurch verursacht, dass der Fahrer bei Fahrbahnzuständen mit geringer Bodenhaftung der Räder (beispielsweise bei Aquaplaning infolge von wasserbedeckten Fahrbahnen oder bei "winterlichen" Straßenverhältnissen) die dann sehr leichtgängige Lenkung zu stark betätigt, so dass das Kraftfahr zeug beim Übergang zu Fahrbahnzuständen mit "normaler" Bodenhaftung der Räder unkontrolliert ausbricht.

Beim Verfahren der gattungsbildenden DE 38 25 639 A1 wird der Schlupf oder das Blockieren der Räder aus der Differenz der Vorwärtsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Raddrehzahlen der einzelnen Räder ermittelt; von einer Steuereinheit werden an ein Servosystem für Antriebe, Lenkung und Bremsen des Kraftfahrzeugs dem Schlupf bzw. dem Blockieren der Räder entgegenwirkende Korrektursignale abgegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die Fahrsicherheit erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteran sprüchen.

Die Wirkungsweise bzw. Funktionsweise des Lenkhilfesy stems wird abhängig von den Fahrbahnverhältnissen ge steuert und damit abhängig von der Haftreibung bzw. Bo denhaftung der Räder unterschiedlich vorgegeben. Die Unterstützung der Lenkungsbetätigung durch das Lenkhil fesystem (die "Stärke" der Lenkhilfe) wird proportional (gleichsinnig) zur Haftreibung der Räder vorgegeben, d. h. sie wird reduziert, wenn die Haftreibung der Rä der abnimmt, und vergrößert, wenn die Haftreibung der Räder zunimmt; bei Fahrbahnverhältnissen mit geringer Haftreibung bzw. Bodenhaftung der Räder wird das Lenk hilfesystem abgeschaltet und die Unterstützung der Len kungsbetätigung seitens des Lenkhilfesystems somit au ßer Funktion gesetzt, bei Fahrbahnverhältnissen mit sehr geringer Haftreibung bzw. Bodenhaftung der Räder wird die Lenkungsbetätigung seitens des Lenkhilfesy stems erschwert ("inverse Lenkunterstützung"). Als Kri terium für die Vorgabe der Wirkungsweise des Lenkhilfe systems dient der Schlupf der Räder des Kraftfahrzeugs, der während der Fahrt des Kraftfahrzeugs kontinuierlich ermittelt wird: die Unterstützung der Lenkungsbetäti gung (die "Stärke" der Lenkhilfe) wird umgekehrt pro portional (gegensinnig) zum ermittelten Schlupf vorge geben, d. h. reduziert, wenn der Schlupf zunimmt, und vergrößert, wenn der Schlupf abnimmt; überschreitet der Schlupf einen ersten vorgegebenen, von bestimmten Para metern (beispielsweise vom Fahrzeugtyp, von der Art des Fahrzeugantriebs oder von den äußeren Bedingungen) ab hängigen Schwellwert, wird das Lenkhilfesystem deakti viert, überschreitet der Schlupf einen zweiten vorgege benen, von den erwähnten und/oder anderen Parametern abhängigen Schwellwert (erster Schwellwert und zweiter Schwellwert können auch identisch sein), wird die Len kungsbetätigung (vorzugsweise proportional bzw. gleich sinnig zum Wert des Schlupfes) erschwert.

Die Steuerung der Wirkungsweise des Lenkhilfesystems erfolgt über den Eingriff in mindestens eine für die Funktionsfähigkeit des Lenkhilfesystems unerläßliche Systemkomponente - beispielsweise ein Hydraulikventil (beispielsweise bei Servolenkungssystemen ein Servoven til) oder die Hydraulikpumpe; in Abhängigkeit des Schlupfs werden die Eigenschaften der Systemkomponen te(n) variiert oder beim Überschreiten des ersten Schwellwerts diese Systemkomponente(n) deaktiviert bzw. beim Überschreiten des zweiten Schwellwerts in ihrer Funktionsweise umgekehrt ("invers betrieben") - bei spielsweise kann der Durchfluß durch das Hydraulikven til bzw. der Motorstrom der Hydraulikpumpe variiert werden oder das Hydraulikventil geschlossen/umgeschal tet bzw. der Motorstrom der Hydraulikpumpe abgeschal tet/umgepolt werden. Die Bestimmung des Schlupfs er folgt mittels Raddrehzahlsensoren, über die zumindest die Drehzahl der Räder an der Vorderachse des Kraft fahrzeugs, vorzugsweise jedoch aller Räder des Kraft fahrzeugs gemessen wird; hierbei können bereits vorhan dene Sensoren (insbesondere Drehzahlfühler für ABS-Sy steme) zur Bestimmung des Schlupfs verwendet werden. Vorteilhafterweise wird durch das vorgestellte Verfah ren das Auftreten gefährlicher Fahrzustände vermieden und somit die Verkehrssicherheit erhöht; weiterhin kön nen bei diesem einfachen und kostengünstigen Verfahren die Fahreigenschaften verbessert werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher beschrieben - die Figur zeigt dabei schematisch einen Teil eines hydraulischen Lenkhilfesy stems.

Der Schlupf S des Kraftfahrzeugs ergibt sich aus der Beziehung S = v_U/v_F, wobei v_U die Umfangsgeschwindigkeit der Räder und v_F die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist.

Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs wird der Schlupf S kontinuierlich ermittelt - gemäß der Figur beispiels weise durch Messung der Raddrehzahlen n mittels Rad drehzahlsensoren und Auswertung der Sensorsignale mit tels der Auswerteeinheit AE (aus den Sensorsignalen läßt sich die Radgeschwindigkeit v_U und ggf. auch die Geschwindigkeit v_F des Kraftfahrzeugs bestimmen); das Ausgangssignal der Auswerteeinheit AE wird von einem Signalverstärker SV verstärkt. Die Unterstützung der Lenkungsbetätigung (Stärke der Lenkhilfe) wird abhängig vom Absolutwert des Schlupfs S vorgegeben: die Stärke der Lenkhilfe wird (beispielsweise linear) reduziert, wenn der Schlupf S zunimmt; überschreitet der Schlupf S den ersten Schwellwert SW1 von beispielsweise 0,1 (bei spielsweise bei Kraftfahrzeugen mit Vorderradantrieb und einer Außentemperatur von über 0°C), wird das Lenkhilfesystem deaktiviert, überschreitet der Schlupf S den zweiten Schwellwert SW2 von beispielsweise 0,15, wird die Lenkungsbetätigung erschwert. Zur Steuerung der Wirkungsweise der Lenkunterstützung wird durch das Ausgangssignal S des Signalverstärkers SV ein in der Hydraulikleitung HL angeordnetes Hydraulikventil HV an gesteuert; je nach Durchfluß durch das Hydraulikventil HV wird die Unterstützung der Lenkungsbetätigung vari iert: beim Überschreiten des ersten Schwellwerts SW1 wird das Hydraulikventil HV geschlossen, beim Über schreiten des zweiten Schwellwerts SW2 wird die Lenkung mittels eines Umschaltventils hydraulisch verfestigt.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Fahreigenschaften von Kraftfahrzeugen mit Lenkhilfesystemen zur Unterstützung der Lenkungsbetätigung, bei dem während der Fahrt des Kraftfahrzeugs der Schlupf (S) der Räder des Kraftfahrzeugs kontinuierlich bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungsweise des Lenkhilfesystems abhängig vom Wert des Schlupfs (S) variiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützung der Lenkungsbetätigung durch das Lenkhilfesystem umgekehrt proportional (gegensinnig) zum Wert des Schlupfs (S) variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Lenkhilfesystem deaktiviert wird, falls der Schlupf (S) einen ersten Schwellwert (SW1) überschreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkungsbetätigung erschwert wird, falls der Schlupf (S) einen zweiten Schwellwert (SW2) überschrei tet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erschwerung der Lenkungsbetätigung proportional (gleichsinnig) zum Wert des Schlupfs (S) variiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Wirkungsweise des Lenkhilfesystems über die Variation der Eigenschaften mindestens einer der Systemkomponenten (HV, HP) des Lenkhilfesystems vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Wirkungsweise eines hydraulischen Lenkhilfesystems über den Durchfluß durch ein in der Hydraulikleitung (HL) angeordnetes Hydraulikventil (HV) vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation der Wirkungsweise eines elektrohy draulischen Lenkhilfesystems über die Variation des Stroms des Motors (M) der Hydraulikpumpe (HP) vorgenom men wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf (S) durch Auswertung der Sensorsignale von an den Rädern des Kraftfahrzeugs angebrachten Drehzahlsensoren bestimmt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwellwerte (SW1, SW2) für den Schlupf (S) abhängig von der Antriebsart des Kraftfahrzeugs gewählt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die beiden Schwellwerte (SW1, SW2) für den Schlupf (S) abhängig von den äußeren klimatischen Bedingungen gewählt werden.