DE3625392A1 - Regelsystem zur verhinderung von schleuderbewegungen eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelsystem zur Verhinderung von Schleuderbewegungen eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Regelsystem ist z.B. in einem sogenannten Antiblockiersystem enthalten, durch welches bei einem Bremsvorgang ein Blockieren der Räder eines Kraftfahrzeu­ ges, z.B. eines Personen- oder Lastkraftwagens oder eines Omnibusses, vermieden wird, so daß dieses lenkbar bleibt.

Ein derartiges Regelsystem hat den Nachteil, daß insbeson­ dere bei einer unvorhersehbaren Schleuderbewegung des Kraftfahrzeuges immer noch ein hohes fahrerisches Können des Kraftfahrzeuglenkers erforderlich ist, um das Kraft­ fahrzeug wieder in einen leicht beherrschbaren Fahrzustand zu bringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Regelsystem anzugeben, mit dem ein Schleudern und/oder Driften eines Kraftfahrzeuges vermeidbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bereits eine geringe ungefährliche, vom Kraftfahrzeuglenker unbemerkte Schleuderbewegung ohne dessen Zutun ausregelbar ist, so daß ein möglicher Unfall, z.B. infolge eines sogenann­ ten Ausbrechens des Kraftfahrzeuges aus der Fahrtrichtung, vermeidbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mit Hilfe eines sogenannten faseroptischen Ringinterferometers, das auch Faserkreisel genannt wird, z.B. gemäß der DE-OS 31 15 804, in kostengünstiger Weise ein zuverlässiger und mecha­ nisch robuster Drehgeschwindigkeitssensor herstellbar ist, der für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet ist. Mit einem derartigen Drehgeschwindigkeitssensor ist eine Ist-Drehgeschwindigkeit, z.B. in einem Bereich von 0,1 °/sec bis 200 °/sec, des Kraftfahrezeuges um eine Achse meßbar, die senkrecht auf der Fahrbahnebene steht. Anderer­ seits ist aus der Fahrgeschwindigkeit in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges, welche z.B. mit Hilfe eines Tachometers und/oder eines entsprechenden Geschwindigkeitssensors gemessen wird, und dem Lenkwinkel der lenkbaren Räder, insbesondere der Vorderräder, eine Soll-Drehgeschwindig­ keit bestimmbar. Durch den vom Kraftfahrzeuglenker am Lenkrad eingestellten Lenkwinkel ist der Krümmungsradius einer zu durchfahrenden Kurve bestimmt. Der Lenkwinkel ist daher z.B. dadurch meßbar, daß mit Hilfe eines sogenannten Drehwinkelgebers der Drehwinkel des Lenkrades gemessen wird. Ist nun, z.B. beim Durchfahren einer Kurve mit überhöhter Geschwindigkeit, die Ist- Drehgeschwindigkeit ungleich der Soll-Drehgeschwindigkeit, so schleudert das Kraftfahrzeug. Eine solche Schleuderbewegung ist im allge­ meinen unerwünscht, da diese insbesondere bei ungeübten Fahrern zu einem Unfall führen kann. Zur Vermeidung einer derartigen Schleuderbewegung werden der Ist- und Soll- Drehgeschwindigkeit entsprechende Signale beispielsweise einem Mikroprozessor zugeführt, der daraus, z.B. durch Differenz- und/oder Quotientenbildung, ein Korrektursignal erzeugt, durch welches die Drehgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel von mindestens einem Rad solange geändert wird bis Ist- und Soll-Drehgeschwindigkeit im wesentlichen übereinstimmen. Dieses ist z.B. durch Abbremsen lediglich eines Rades möglich, entsprechend dem eingangs erwähnten Antiblockiersystem. Weiterhin ist es z.B. möglich, ein Antriebsrad abzubremsen und ein auf derselben Radachse vorhandenes zweites Antriebsrad zu beschleunigen. Diese ist möglich, da die Antriebsräder über ein Differential­ getriebe verbunden sind. Derartige Drehgeschwindigkeits­ änderungen einzelner Räder sind durch eine Regeleinheit möglich, welche das Bremssystem und/oder den Motor des Kraftfahrzeuges entsprechend beeinflußt. Ein unerwünschtes Schleudern des Kraftfahrzeuges wird dadurch rechtzeitig erkannt und selbsttätig ohne Bewegung des Lenkrades korri­ giert.

Außerdem ist es möglich, gleichzeitig oder alternativ den Leitwinkel mindestens eines lenkbaren Rades, z.B. eines Vorderrades, so zu beeinflussen, daß ein Schleuder­ vorgang vermieden wird. Dieses ist z.B. dadurch erreich­ bar, daß die Regeleinheit ein entsprechendes Korrektursi­ gnal an einen Stellmotor abgibt, welcher den Lenkwinkel beeinflußt. Ein solcher Stellmotor wird auch als Servo­ lenkung bezeichnet.

Bei einem Schleudervorgang kann ein zusätzliches Driften auftreten, das heißt, das Kraftfahrzeug bewegt sich paral­ lel zur Fahrbahnebene und senkrecht zur Fahrzeuglängs­ achse. Ein solches Driften ist durch mindestens einen Beschleunigungssensor meßbar und durch die Regeleinheit in der beschriebenen Weise ausgleichbar.

Alternativ zu dem Faserkreisel ist es möglich, die Ist- Drehgeschwindigkeit durch mindestens einen Beschleunigungs­ sensor zu messen, welcher bei einer Kurvenfahrt die Radial­ beschleunigung des Kraftfahrzeuges mißt.

Es ist zweckmäßig, beim Auftreten unterschiedlicher Soll- und Ist-Drehgeschwindigkeiten den Fahrer des Kraftfahr­ zeuges zu informieren, z.B. mit Hilfe optischer und/oder akustischer und/oder mechanischer Signale (z.B. Rütteln des Gas- und/oder Bremspedals), damit dieser die Fahrweise ändert, z.B. durch Verringern der Fahrgeschwindigkeit.

Claims (8)

1. Regelsystem zur Verhinderung von Schleuderbewegun­ gen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere bestehend aus einer Regeleinheit, durch welche die Drehgeschwindigkeit von mindestens einem Rad unabhängig von der Drehgeschwin­ digkeit der übrigen Räder regelbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß die Regeleinheit mindestens einen Drehgeschwin­ digkeitssensor enthält, welcher eine Ist-Drehge­ schwindigkeit des Kraftfahrzeuges um eine Achse detektiert, die im wesentlichen senkrecht auf der Fahrbahnebene steht,
• - daß die Regeleinheit mindestens einen Geschwindig­ keitssensor enthält, welcher die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Kraftfahrzeuges detektiert,
• - daß die Regeleinheit mindestens einen Winkelsensor enthält, welcher den Lenkwinkel zumindest der lenk­ baren Räder detektiert,
• - daß in der Regeleinheit aus dem Lenkwinkel umd der Fahrgeschwindigkeit eine Soll-Drehgeschwindigkeit bestimmbar ist,
• - daß bei einer Abweichung der lst-Drehgeschwindigkeit von der Soll-Drehgeschwindigkeit in der Regeleinheit ein Korrektursignal entsteht und
• - daß die Regeleinheit in Abhängigkeit von dem Korrek­ tursignal die Drehgeschwindigkeit und/oder den Lenkwin­ kel von mindestens einem Rad derart ändert, daß Ist- Drehgeschwindigkeit und Soll-Drehgeschwindigkeit im wesentlichen gleich sind.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgeschwindigkeitssensor mindestens ein faser­ optisches Ringinterferometer enthält.

3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit minde­ stens einen Beschleunigungssensor enthält, welcher zumin­ dest die Beschleunigung des Kraftfahrzeuges in der Fahr­ bahnebene senkrecht zur Fahrzeuglängsachse bestimmt.

4. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in der Regeleinheit die Ist-Drehgeschwindigkeit bestimmbar ist,
• - daß in der Regeleinheit aus dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors zusätzlich ein Driften des Kraftfahrzeuges bestimmbar ist und
• - daß durch die Regeleinheit die Drehgeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel von mindestens einem Rad derart änderbar ist, daß das Driften vermieden wird und/oder daß die Ist-Drehge­ schwindigkeit im wesentlichen gleich der Soll-Dreh­ geschwindigkeit wird.

5. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit derart aus­ gebildet ist, daß die Drehgeschwindigkeit von mindestens einem Rad vergrößer- oder verkleinerbar ist.

6. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit derart aus­ gebildet ist, daß die Drehgeschwindigkeit von mindestens einem Rad verkleinerbar ist und daß im wesentlichen gleichzeitig die Drehgeschwindigkeit von mindestens einem anderen Rad vergrößerbar ist.

7. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit mindestens einen Mikroprozessor enthält, durch den zumindest die Ist- Drehgeschwindigkeit bestimmbar ist.

8. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Signaleinrich­ tung vorhanden ist, durch welche dem Kraftfahrzeuglenker signalisierbar ist, daß die Ist-Drehgeschwindigkeit von der Soll-Drehgeschwindigkeit abweicht und/oder daß ein Driften vorhanden ist.