WO2008034659A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen fahrtrichtungsstabilisierung bei fahrzeugen - Google Patents

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WO2008034659A1
WO2008034659A1 PCT/EP2007/057667 EP2007057667W WO2008034659A1 WO 2008034659 A1 WO2008034659 A1 WO 2008034659A1 EP 2007057667 W EP2007057667 W EP 2007057667W WO 2008034659 A1 WO2008034659 A1 WO 2008034659A1
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WO
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steering angle
vehicle
lateral acceleration
braking
wheel
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Application number
PCT/EP2007/057667
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthaeus Koch
Marc Baur
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17551—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve determining control parameters related to vehicle stability used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/16—Curve braking control, e.g. turn control within ABS control algorithm

Definitions

  • the invention relates to a method for automatic driving direction stabilization in vehicles.
  • EBD Electronic Brakeforce Distribution
  • CSC Coreing Stability Control
  • the invention has for its object to provide a method by which a direction of travel stabilization, especially at partial braking, can be achieved.
  • a method for particular automatic direction stabilization in vehicles, especially motor vehicles in which the presence of an oversteering or skewing driving condition is determined, the presence of a performed by a driver of the vehicle braking operation is determined and in the presence of an oversteering or skewing Driving condition, the brake intensity generated by the driver braking process is affected at least at one wheel. This causes a direction of travel stabilization.
  • Wheel speeds are evaluated accordingly to detect the driving condition.
  • the wheel speeds and a steering angle signal are used to detect the driving condition.
  • the steering angle signal that is the steering angle, is accordingly used for a direction of travel stabilization, in particular in braking situations, in particular for stabilization in partial braking situations.
  • an improvement in the braking stability with unpredictable oversteer in particular easy curves should preferably be achieved at high speed.
  • the at least one wheel is an inner wheel with respect to the high-axis direction of rotation of the vehicle. It can preferably be provided that the braking intensity generated by the driver braking process is already modified by an electronic braking force distribution function
  • Brake intensity is.
  • the braking intensity generated by the driver braking process is already a braking intensity modified by another vehicle stabilization function. It is advantageous if the braking process carried out by the driver is a partial braking operation. Furthermore, it is advantageous that in the partial braking operation provided by the driver, the braking intensity does not exceed a predetermined value.
  • the steering angle is preferably provided by a steering angle sensor. If the vehicle has a power steering, in particular an electronically assisted power steering, and consequently a steering angle sensor is present, this can be used both for the function of the power steering and for the direction of travel stabilization of the invention. Such a steering angle sensor is also present in many ABS vehicles that are equipped with electronically assisted power steering systems. R. 316007 3
  • the direction of travel stabilization is preferably carried out as a lateral acceleration control.
  • This is in particular a quasi-lateral acceleration control, where "quasi" means that there is no direct sensor information about the lateral acceleration, but that it is estimated and / or calculated.
  • the lateral acceleration control uses, as the desired value, a lateral acceleration estimated from the steering angle.
  • the setpoint for the lateral acceleration can also be determined from the wheel speeds.
  • the difference between a first transverse acceleration of the vehicle and a second transverse acceleration determined from the steering angle is preferably formed.
  • the first transverse acceleration can be calculated from the wheel speeds of the vehicle.
  • the second lateral acceleration can be formed from the wheel speeds.
  • EBD and / or CSC slip thresholds are formed for the EBD function and / or CSC function, ie values with which the slip of the wheels during braking is controlled.
  • a slip offset is formed from the control deviation, which is added to the current EBD and / or CSC slip thresholds.
  • the slip offset is a SLS slip offset.
  • SLS is the procedure according to the invention, namely Straigtline Stability Control.
  • the mentioned brake pressure influencing may be a brake pressure reduction.
  • the invention further relates to a device for automatic driving direction stabilization in vehicles, in particular motor vehicles, with a steering angle sensor and a brake pressure influencing device, wherein R. 316007 4
  • Brake pressure influencing device for braking pressure influencing is supplied.
  • the invention relates to a method for using a
  • Steering angle sensor whose steering angle value is used for brake pressure influencing a motor vehicle.
  • the invention is used in particular where vehicle stabilization in driving situations in which the EBD function and / or the CSC function is insufficient, especially when critical or unexpectedly reacting vehicles are to be stabilized in a partial braking.
  • Fig. 5 is a third control diagram R. 316007 5
  • the stabilization function EBD and CSC were a pure replacement for the mechanical pressure reducer of the braking system of a vehicle and realized with the same brake pressure on both rear wheels of the vehicle.
  • the EBD standard function has been further enhanced by developing an EBD individual control for it ensures that the inside rear wheel has a lower braking force.
  • the CSC function was later realized. The stabilizing effect by reducing the brake pressure on the inside of the front wheel is more pronounced than on the inside rear wheel.
  • the SLS function is provided according to the invention.
  • the brake pressure on the inside rear wheel and / or inside the front wheel is further reduced to stabilize the vehicle.
  • This procedure according to the invention can be implemented solely in a vehicle or in combination with the EBD and / or the CSC function.
  • the vehicle may further include an ABS function.
  • the SLS control according to the invention is, in principle, a lateral acceleration control, which derives its desired value from the driver specification, namely the steering angle.
  • the deviation used is the difference between two lateral acceleration values.
  • the first lateral acceleration value results in particular from the wheel speeds of the vehicle
  • the second lateral acceleration value is determined from the steering angle signal or also from the wheel speeds.
  • the vehicle 1 in the device 2 is estimated to obtain the value aysAs-. This is the lateral acceleration R. 316007 6
  • the steering angle is determined by means of a suitable steering angle sensor.
  • the lateral acceleration of the vehicle 1 is calculated / estimated, which is a transverse acceleration determination based on the wheel speeds of the wheels 4 of the vehicle 1. The originating from the wheel speeds
  • Transverse acceleration is marked with ayvx Y.
  • a control difference ⁇ ay at the output 6 of the summation point 5 is formed.
  • a comparison is made of the lateral acceleration estimated from the wheel speeds with the lateral acceleration estimated from the steering angle, with the conclusion that there is an appropriate difference between an oversteering vehicle.
  • the difference ⁇ ay as a control deviation enters a controller 7, which outputs wheel slip offsets SLS_LOFFs_FA and SLS_LOffs_RA as indirect manipulated variables for the partial braking stabilization functions CSC and EBD.
  • a controller 7 which outputs wheel slip offsets SLS_LOFFs_FA and SLS_LOffs_RA as indirect manipulated variables for the partial braking stabilization functions CSC and EBD.
  • EBD electronic brake force distribution R. 316007 7
  • p_Ri brake pressure on the inside rear wheel.
  • Steering angle signal is provided a special signal processing chain. Accordingly, it is essential for the feasibility of the invention to convert the steering angle information into a lateral acceleration signal such that the lateral acceleration signal is capable of being compared with the lateral acceleration value calculated from the wheel speeds. Without such a signal processing chain, unfounded SLS offsets could occur or the SLS function would not be released as unplausible by a driving computer due to the assessment of the driving state.
  • the signal conditioning chain described below achieves robustness against steering angle offsets by providing permanent steering angle offset adjustment. The reference used here is the ay value calculated from the wheel speeds. As a result, a certain robustness to tire tolerances is achieved and the absolute value of the steering angle sensor is no longer relevant.
  • ay v • min (v, v_LW_Korr_par) / RS • LW / steering ratio, where v_LW_Korr_par is a correction parameter and min (v, v_LW_Korr_par) is the minimum value of the values in brackets.
  • the ay raw value still has the dynamics of the steering angle signal.
  • the ay raw value is filtered from the steering angle signal in a manner similar to the ay value from the wheel signals.
  • PT1 filtering is filtering with a 1st order proportional filter.
  • the filter time constant of the PT1 filter can be switched over and used to decay the SLS function according to the invention.
  • the ay value calculated from the wheel speeds is supported by the ay value calculated from the steering angle signal, if
  • an ay vxy value is not forgotten so quickly when, for example, the wheels inside the curve are clearly braked due to EBD and / or CSC and / or SLS interventions.
  • the setpoint for the lateral acceleration control is determined in this case from a first transverse acceleration determined via the wheel speeds.
  • EBD Electronic Brakeforce Distribution (Electronic Brake Force Distribution)
  • p_FI Brake pressure front wheel inside bend
  • FIG. 3 shows the maximum SLS slip offset as a function of the vehicle speed.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung während Teilbremsungen bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen. Bei Vorleigen eines übersteuernden oder schief ziehenden Fahrzustandes wird die durch den Fahrerbremsvorgang erzeugte Bremintensität wenigstens an einem Rad, bevorzug an einem bezüglich der Hochachsendrehrichtung des Fahrzeugs innenliegenden Rad beeinflusst. Es ist vorgesehen, dass für eine Bremsdruckbeeinflussung der Lenkwinkel des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung sowie die Verwendung eines Lenkwinkelsensors bei einer Fahrtrichtungsstabilisierung des Fahrzeugs. Sofern eine geringere Leistungsfähigkeit der Fahrtrichtungsstabilisierung ausreicht, kann das Verfahren in abgewandelter Form auch ohne Lenkwinkel realisiert werden, wie in Figur 5 dargestellt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen.
Stand der Technik
Es sind Teilbrems-Stabilisierungsverfahren EBD (Electronic Brakeforce Distribution) und CSC (Cornering Stability Control) bekannt. Die EBD-Funktion ist im Kern eine Relativschlupfregelung zwischen Vorderachse und Hinterachse eines Fahrzeugs. Die CSC-Funktion ist eine Relativschlupfregelung zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Vorderrad des Fahrzeugs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Fahrtrichtungsstabilisierung, insbesondere bei Teilbremsungen, erreicht werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur insbesondere automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, vorgesehen, bei dem das Vorliegen eines übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes ermittelt wird, das Vorliegen eines durch einen Fahrer des Fahrzeugs durchgeführten Bremsvorgangs ermittelt wird und beim Vorliegen eines übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes die durch den Fahrerbremsvorgang erzeugte Bremsintensität wenigstens an einem Rad beeinflusst wird. Damit wird eine Fahrtrichtungsstabilisierung bewirkt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass für die Ermittlung des übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes insbesondere ausschließlich die Raddrehzahlen oder die Raddrehzahlen und ein Lenkwinkelsignal verwendet werden. Die R. 316007 2
Raddrehzahlen werden demgemäß ausgewertet, um den Fahrzustand zu erkennen. Alternativ ist es möglich, dass die Raddrehzahlen und ein Lenkwinkelsignal verwendet werden, um den Fahrzustand zu erkennen. Das Lenkwinkelsignal, also der Lenkwinkel, wird demgemäß für eine Fahrtrichtungsstabilisierung, insbesondere in Bremssituationen, insbesondere zur Stabilisierung bei Teilbremssituationen, genutzt. Insbesondere soll eine Verbesserung der Bremsstabilität bei unvorhersehbarem Übersteuern in insbesondere leichten Kurven vorzugsweise bei hoher Geschwindigkeit erzielt werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass es sich bei dem wenigstens einen Rad um ein bezüglich der Hochachsendrehrichtung des Fahrzeugs innenliegendes Rad handelt. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass es sich bei der durch den Fahrerbremsvorgang erzeugten Bremsintensität bereits um eine durch eine elektronische Bremskraftverteilungsfunktion modifizierte
Bremsintensität handelt. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass es sich bei der durch den Fahrerbremsvorgang erzeugten Bremsintensität bereits um eine durch anderweitige Fahrzeugstabilisierungsfunktion modifizierte Bremsintensität handelt. Es ist vorteilhaft, wenn es sich bei dem durch den Fahrer durchgeführten Bremsvorgang um einen Teilbremsvorgang handelt. Ferner ist es vorteilhaft, dass bei dem durch den Fahrer vorgesehenen Teilbremsvorgang die Bremsintensität einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Fahrtrichtungsstabilisierung als Teilbrems- Stabilisierung, insbesondere bei Kurvenfahrt, durchgeführt wird.
Der Lenkwinkel wird vorzugsweise von einem Lenkwinkelsensor zur Verfügung gestellt. Sofern das Fahrzeug eine Servolenkung, insbesondere eine elektronisch unterstützte Servolenkung, aufweist und demzufolge ein Lenkwinkelsensor vorhanden ist, kann dieser sowohl für die Funktion der Servolenkung als auch für die Fahrtrichtungsstabilisierung der Erfindung verwendet werden. Ein derartiger Lenkwinkelsensor ist auch in vielen ABS-Fahrzeugen vorhanden, die mit elektronisch unterstützten Servolenkungen ausgestattet sind. R. 316007 3
Die Fahrtrichtungsstabilisierung wird bevorzugt als Querbeschleunigungsregelung durchgeführt. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Quasi- Querbeschleunigungsregelung, wobei „Quasi" bedeutet, dass keine direkte Sensorinformation über die Querbeschleunigung vorliegt, sondern dass diese geschätzt und/oder errechnet wird.
Insbesondere ist vorteilhaft, wenn die Querbeschleunigungsregelung als Sollwert eine aus dem Lenkwinkel geschätzte Querbeschleunigung verwendet. Bei geringeren Leistungsanforderungen kann der Sollwert für die Querbeschleunigung auch aus den Raddrehzahlen ermittelt werden.
Für eine Regelabweichung der Querbeschleunigungsregelung wird bevorzugt die Differenz aus einer ersten Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einer zweiten aus dem Lenkwinkel ermittelten Querbeschleunigung gebildet. Dabei kann bevorzugt die erste Querbeschleunigung aus den Raddrehzahlen des Fahrzeugs berechnet werden. Ohne Lenkwinkelnutzung kann auch die zweite Querbeschleunigung aus den Raddrehzahlen gebildet werden.
Das Fahrzeug kann bevorzugt eine EBD-Funktion und/oder eine CSC-Funktion und/oder eine ABS-Funktion aufweisen (ABS = Antilock Braking System;
Antiblockiersystem). Insbesondere werden für die EBD-Funktion und/oder CSC- Funktion EBD- und/oder CSC-Schlupfschwellen gebildet, also Werte, mit denen der Schlupf der Räder beim Bremsen gesteuert wird.
Bevorzugt wird aus der Regelabweichung ein Schlupfoffset gebildet, der auf die momentanen EBD- und/oder CSC-Schlupfschwellen aufaddiert wird. Der Schlupfoffset ist ein SLS-Schlupfoffset. Bei der Abkürzung „SLS" handelt es sich um die erfindungsgemäße Vorgehensweise, nämlich Straigtline Stability Control.
Insbesondere kann die erwähnte Bremsdruckbeeinflussung eine Bremsdruckreduzierung sein.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einem Lenkwinkelsensor und einer Bremsdruckbeeinflussungsvorrichtung, wobei R. 316007 4
der Lenkwinkelwert des Lenkwinkelsensors der
Bremsdruckbeeinflussungsvorrichtung zur Bremsdruckbeeinflussung zugeführt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung eines
Lenkwinkelsensors, dessen Lenkwinkelwert zur Bremsdruckbeeinflussung eines Kraftfahrzeuges verwendet wird.
Die Erfindung wird insbesondere dort verwendet, wo Fahrzeugstabilisierungen in Fahrsituationen, in denen die EBD-Funktion und/oder die CSC-Funktion nicht ausreicht, besonders dann, wenn kritische oder unerwartet reagierende Fahrzeuge bei einer Teilbremsung zu stabilisieren sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Fig. 1 ein erstes Regelschemadiagramm,
Fig. 2 ein zweites Regelschemadiagramm, dabei bedeuten:
SA = Lenkwinkel PT1 = Proportional-Filter 1. Ordnung
Fig. 3 ein Diagramm, dabei bedeuten: v = Geschwindigkeit xA = Vorderachse oder Hinterachse, SLS_S = SLS-Schlupfoffset
Fig. 4 ein Diagramm der Gewichtung des maximalen SLS-Schlupfoffsets
Fig. 5 ein drittes Regelschemadiagramm R. 316007 5
Ausführungsform(en) der Erfindung
Im Teilbremsbereich gab es bisher die Stabilisierungsfunktion EBD und CSC. Zunächst war die EBD-Funktion ein reiner Ersatz für den mechanischen Druckminderer des Bremssystems eines Fahrzeugs und entsprechend mit gleichem Bremsdruck an beiden Hinterrädern des Fahrzeugs realisiert. Da jedoch zum Beispiel in Kurven das kurvenäußere Hinterrad des Fahrzeugs mehr Bremskraft als das kurveninnere Hinterrad übertragen kann und dadurch ein stabilisierendes Moment auf das Fahrzeug ausgeübt wird, wurde die EBD- Standard-Funktion noch verbessert, indem eine EBD-Individualregelung entwickelt wurde, die dafür sorgt, dass das kurveninnere Hinterrad eine geringere Bremskraft aufweist. Für Fahrzeuge, die auch mit der EBD-Individualregelung noch zum Übersteuern neigen, wurde später die CSC-Funktion realisiert. Dabei wirkt die stabilisierende Wirkung durch Bremsdruckreduktion am kurveninneren Vorderrad stärker als die am kurveninneren Hinterrad.
Als Gegenmaßnahme für ein unvorhersehbares, unerwartetes Übersteuern eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, insbesondere im Teilbremsbereich, ist erfindungsgemäß die SLS-Funktion vorgesehen. Hierbei wird der Bremsdruck am kurveninneren Hinterrad und/oder kurveninneren Vorderrad noch weiter reduziert, um das Fahrzeug zu stabilisieren. Dieses erfindungsgemäße Vorgehen kann alleinig bei einem Fahrzeug realisiert sein oder in Kombination mit der EBD- und/oder der CSC-Funktion. Insbesondere kann das Fahrzeug ferner eine ABS- Funktion beinhalten.
Bei der erfindungsgemäßen SLS-Regelung handelt es sich im Prinzip um eine Querbeschleunigungsregelung, welche ihren Sollwert aus der Fahrervorgabe, nämlich dem Lenkwinkel, bezieht. Als Regelabweichung wird die Differenz zweier Querbeschleunigungswerte verwendet. Der erste Querbeschleunigungswert ergibt sich insbesondere aus den Raddrehzahlen des Fahrzeugs durch
Berechnung und/oder Abschätzung. Der zweite Querbeschleunigungswert wird aus dem Lenkwinkelsignal oder ebenfalls aus den Raddrehzahlen ermittelt.
Gemäß Figur 1 erfolgt beim Fahrzeug 1 in der Einrichtung 2 eine Abschätzung zum Erhalt des Wertes aysAs- Hierbei handelt es sich um die Querbeschleunigung R. 316007 6
basierend auf dem Lenkwinkel. Der Lenkwinkel wird mittels eines geeigneten Lenkwinkelsensors ermittelt. Mit der Einrichtung 3 wird die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 berechnet/abgeschätzt, wobei es sich hierbei um eine Querbeschleunigungsermittlung anhand der Raddrehzahlen der Räder 4 des Fahrzeugs 1 handelt. Die aus den Raddrehzahlen stammende
Querbeschleunigung ist mit ayvxY gekennzeichnet. In einem Summationspunkt 5 wird eine Regeldifferenz Δay am Ausgang 6 des Summationspunkt 5 gebildet. Demzufolge erfolgt ein Vergleich der aus den Raddrehzahlen geschätzten Querbeschleunigung mit der aus dem Lenkwinkel geschätzten Querbeschleunigung, wobei beim Vorliegen einer entsprechenden Differenz auf ein übersteuerndes Fahrzeug geschlossen wird. Je größer die Differenz Δay der geschätzten Querbeschleunigungen ist, umso wahrscheinlicher liegt eine Übersteuersituation bzw. Fahrtrichtungsabweichung beim Fahrzeug 1 vor.
Gemäß Figur 1 geht die Differenz Δay als Regelabweichung in einen Regler 7 ein, welcher als indirekte Stellgrößen Radschlupfoffsets SLS_LOffs_FA und SLS_LOffs_RA für die Teilbremsstabilisierungsfunktionen CSC und EBD ausgibt. Über Bremsdruckabsenkungen an den kurveninneren Vorder- und/oder Hinterrädern wird dann das Fahrzeug 1 stabilisiert.
In der Figur 1 bedeuten:
ay = Querbeschleunigung
SAS = Lenkwinkelsensor
vxy= Raddrehzahl am Rad xy (x = vorn/hinten, y = links/rechts)
SLS_LOffs_FA/RA = Radschlupfoffset durch die erfindungsgemäße SLS-Funktion an der Vorderachse/Hinterachse
CSC = Kurvenstabilitätsregelung
EBD = Elektronische Bremskraftverteilung R. 316007 7
p_Fi = Bremsdruck am kurveninneren Vorderrad
p_Ri = Bremsdruck am kurveninneren Hinterrad.
Zur Gewinnung des Querbeschleunigungswertes auf der Basis des
Lenkwinkelsignals ist eine spezielle Signalaufbereitungskette vorgesehen. Demzufolge ist es für die Realisierbarkeit der Erfindung wesentlich, die Lenkwinkelinformation in ein Querbeschleunigungssignal derart umzusetzen, sodass das Querbeschleunigungssignal geeignet ist, mit dem aus den Raddrehzahlen berechneten Querbeschleunigungswert verglichen zu werden. Ohne eine derartige Signalaufbereitungskette könnte es zu unbegründeten SLS- Offsets kommen oder die SLS-Funktion würde aufgrund der Einschätzung des Fahrzustandes von einem Fahrrechner als unplausibel erst gar nicht freigegeben werden. Darüber hinaus wird durch die nachstehend erläuterte Signalaufbereitungskette Robustheit gegenüber Lenkwinkeloffsets erreicht, indem ein permanenter Lenkwinkelsignal-Offsett-Abgleich stattfindet. Als Referenz dient dabei der aus den Raddrehzahlen berechnete ay-Wert. Hierdurch wird auch eine gewisse Robustheit gegenüber Reifentoleranzen erreicht und der Absolutwert des Lenkwinkelsensors ist nicht mehr relevant.
Gemäß Figur 2 wird aus einem offsetkorrigierten Lenkwinkelsignal SAcorr (SAcorr = steering angle corrected) ein ay-Rohwert berechnet. Dies erfolgt in der Einrichtung 8. Mit der Einrichtung 9 sind die Elemente gekennzeichnet, die der Abschätzung der Querbeschleunigung aufgrund des Lenkwinkels dienen und mit der Einrichtung 10 sind die Komponenten gekennzeichnet, die der Abschätzung der Querbeschleunigung aufgrund der Raddrehzahlen dient.
Ausgehend vom idealen physikalischen Zusammenhang gilt:
ay = v2/r = v2/(RS/sinα) v = Fahrzeuggeschwindigkeit r = Kurvenradius α = Lenkwinkel am Rad RS = Radstand
Mit Gültigkeit von sinα « α für kleine Winkel α (=LW/Lenkübersetzung) ergibt sich R. 316007 8
ay = v2/RS • LW/Lenkübersetzung, wobei LW = Lenkwinkel am Lenkrad und
LW/Lenkübersetzung £ α
Bei hohen Geschwindigkeiten liefert dieser Ansatz jedoch deutlich zu hohe
Querbeschleunigungswerte, sodass folgende Berechnungsformel vorzugsweise Verwendung findet:
ay = v • min (v, v_LW_Korr_par)/RS • LW/Lenkübersetzung, wobei v_LW_Korr_par ein Korrekturparameter und min (v, v_LW_Korr_par) den Minimalwert der in Klammern angegebenen Werte darstellt.
Der ay-Rohwert besitzt jedoch noch die Dynamik des Lenkwinkelsignals. Um eine mit dem ay-Wert aus Radsignalen ayvxy vergleichbare Querbeschleunigungsinformationen zu erhalten, wird der ay-Rohwert aus dem Lenkwinkelsignal in ähnlicher Weise gefiltert wie der ay-Wert aus den Radsignalen.
Zur Kompensation verbleibender Abweichungen aufgrund von dynamischen Effekten oder Modellungenauigkeiten zwischen den ay-Werten aus
Raddrehzahlen und dem Lenkwinkel vor einer Bremsung wird eine PT1 -Filterung durchgeführt. Die PT1 -Filterung ist eine Filterung mit einem Proportional-Filter 1. Ordnung. Während einer Bremsung mit einer aktiven erfindungsgemäßen SLS- Funktion kann die Filterzeitkonstante des PT1 -Filters umgeschaltet und dazu benutzt werden, die erfindungsgemäße SLS-Funktion abklingen zu lassen.
Desweiteren wird während der Bremsung der aus den Raddrehzahlen berechnete ay-Wert durch den aus dem Lenkwinkelsignal berechneten ay-Wert gestützt, sofern | ayvxy| < | aysAs | gilt. Dadurch verlernt sich ein ayvxy-Wert nicht so schnell, wenn zum Beispiel durch EBD- und/oder CSC- und/oder SLS-Eingriffe die kurveninneren Räder deutlich unterbremst sind.
Gemäß Figur 5 gibt es auch die Möglichkeit, eine Quasi-Querbeschleunigungs- regelung zu realisieren, die ohne den Lenkwinkel arbeitet. R. 316007 9
Allerdings sind hierbei Einbußen in der Leistungsfähigkeit der Fahrrichtungsstabilisierung in Kauf zu nehmen.
Der Sollwert für die Querbeschleunigungsregelung wird in diesem Fall aus einer über die Raddrehzahlen ermittelten ersten Querbeschleunigung bestimmt.
Als Regelabweichung Δay dient dann die Differenz zwischen dieser ersten Querbeschleunigung und einer zweiten, ebenfalls aus den Raddrehzahlen bestimmten Querbeschleunigung, die eine andere Dynamik aufweisen kann.
In Figur 5 bedeuten:
ay = Querbeschleunigung vxy = Radgeschwindigkeit / Raddrehzahl am Rad xy (x= vorn/hinten, y=links/rechts)
SLS_LOffs_FA/RA = Radschlupfoffset bei SLS-Funktion an der
Frontachse/H interachse
CSC = Cornering Stability Control
EBD = Electronic Brakeforce Distribution (Elektronische Bremskraftverteilung) p_FI = Bremsdruck Vorderrad kurveninnenseitig
Nachstehend wird zur SLS-Schlupfoffset-Berechnung Stellung genommen. Da die SLS-Funktion normalerweise zur Kompensation einer Übersteuertendenz eines Fahrzeugs eingesetzt wird, sollen die EBD/CSC-Schwellen durch die Erfindung, also durch SLS, empfindlicher werden, d.h., der SLS-Offset ist in der Regel negativ. Der maximale SLS-Offset kann geschwindigkeitsabhängig appliziert werden. Bei größeren Geschwindigkeiten ist in der Regel ein betragsmäßig kleinerer Maximal-Schlupfoffset einzustellen. Für jede Achse gibt es einen Parametersatz, was durch die Darstellung der Figur 3 ausgedrückt ist. Die Figur 3 zeigt den maximalen SLS-Schlupfoffset in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. R. 316007 10
Wie schon erwähnt, handelt es sich hierbei um den maximalen SLS-Offset. Der tatsächlich wirksame Offset hängt von der Gewichtung der Regelabweichung I Δ_ay | = | ayVXy - aysAs | ab. Hierzu wird auf die Figur 4 verwiesen.

Claims

R. 316007 1 1Ansprüche
1. Verfahren zur Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bei dem
- das Vorliegen eines übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes ermittelt wird,
- das Vorliegen eines durch einen Fahrer des Fahrzeugs durchgeführten Bremsvorgangs ermittelt wird, und - bei Vorliegen eines übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes die durch den Fahrerbremsvorgang erzeugte Bremsintensität wenigstens an einem Rad beeinflusst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des übersteuernden oder schiefziehenden Fahrzustandes insbesondere ausschließlich die
- Raddrehzahlen oder
- die Raddrehzahlen und ein Lenkwinkelsignal verwendet werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem wenigstens einen Rad um ein bezüglich der Hochachsendrehrichtung des Fahrzeugs innenliegendes Rad handelt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der durch den Fahrerbremsvorgang erzeugten Bremsintensität bereits um eine durch eine elektronische Bremskraftverteilungsfunktion modifizierte Bremsintensität handelt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der durch den Fahrerbremsvorgang erzeugten Bremsintensität bereits um eine durch anderweitige Fahrzeugstabilisierungsfunktion modifizierte Bremsintensität handelt. R. 316007 12
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem durch den Fahrer durchgeführten Bremsvorgang um einen Teilbremsvorgang handelt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem durch den Fahrer vorgegebenen Teilbremsvorgang die Bremsintensität einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkwinkel von einem Lenkwinkelsensor zur Verfügung gestellt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Servolenkung, insbesondere elektronisch unterstützte Servolenkung, aufweist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkwinkelsensor der Servolenkung des Fahrzeugs zugeordnet ist und auch für die Fahrtrichtungsstabilisierung verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtrichtungsstabilisierung als Querbeschleunigungsregelung durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbeschleunigungsregelung als Sollwert eine aus dem Lenkwinkel ermittelte Querbeschleunigung erhält.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelabweichung der Querbeschleunigungsregelung aus der Differenz der Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einer zweiten, aus dem Lenkwinkelsignal ermittelten Querbeschleunigung gebildet wird. R. 316007 13
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbeschleunigung aus den Raddrehzahlen der Räder des Fahrzeugs berechnet oder von einem Sensor zur Verfügung gestellt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine EBD-Funktion aufweist.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine CSC-Funktion aufweist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine ABS-Funktion aufweist.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die EBD-Funktion und/oder CSC-Funktion EBD- und/oder CSC-Schlupfschwellen gebildet werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Regelabweichung ein Schlupfoffset gebildet wird, der auf die momentanen EBD- und/oder CSC-Schlupfschwellen aufaddiert wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung der Bremsintensität eine Bremsdruckreduzierung ist.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbeschleunigung ay, insbesondere als Rohwert, mittels folgender Berechnungsformel aus dem Lenkwinkelsignal ermittelt wird:
ay = v • min(v, v_LW_Korr_par)/RS • LW/Lenkübersetzung, wobei v = die Fahrzeuggeschwindigkeit
LW = ein Lenkwinkel v_LW_Korr_par = ein Korrekturparameter min = Minimum von in der Klammer enthaltenen Werten ist. R. 316007 14
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Signalaufbereitungskette mit vorzugsweise drei PT1 -Filtern (PT1 = Proportional-Filter 1. Ordnung), um ein mit der aus den Raddrehzahlen ermittelten Querbeschleunigung ayvxy vergleichbares Signal aysAs (aysAs = Querbeschleunigung aus dem Lenkwinkel) zu erhalten.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die Querbeschleunigungsregelung aus einer gewichteten Querbeschleunigung auf Basis der Raddrehzahlen gebildet wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelabweichung der Querbeschleunigungsregelung aus der Differenz von zwei aus den Raddrehzahlen geschätzten Querbeschleunigungen gebildet wird, wobei die beiden Querbeschleunigungen durch unterschiedliche Schätzalgorithmen unterschiedliche Dynamik aufweisen oder aufweisen können.
25. Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen.
26. Vorrichtung zur automatischen Fahrtrichtungsstabilisierung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch einen Lenkwinkelsensor und eine Bremsdruckbeeinflussungsvorrichtung, wobei ein Lenkwinkel wert des Lenkwinkelsensors der Bremsdruckbeeinflussungsvorrichtung zur an mindestem einen Rad des Fahrzeugs erfolgender Bremsdruckbeeinflussung zugeführt wird.
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