Strategien zur Verbesserung der Fahrdynamik durch aktive Stelleingriffe an den Rädern

Durch aktive Eingriffe eines Regelungssystems in die Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs können kritische Fahrsituationen verhindert oder der Fahrer bei der Bewältigung dieser unterstützt werden. Ein solches System beeinflußt in der Regel aktiv die Gierbewegung des Fahrzeugs. Als Erweiterung scheint es aber sinnvoll, auch den Schwimmwinkel des Fahrzeugs zu regeln. Dieser kombinierten Regelung ist ein ABS überlagert, das die vom Fahrer oder Regler vorgegebenen Bremsmomente beschränkt. Der simulierte Regelkreis besteht aus einem Fahrzeugmodell mit ausreichend genau abgebildeten Reifenkräften, aus einem Zustandsbeobachter zur Schätzung des Schwimmwinkels und einem Gleitregler (sliding control). Der Ausgang des Reglers ist eine Kombination zweier der drei möglichen Stelleingriffe: Zusatzlenken der Vorderräder, der Hinterräder und im Falle des einseitigen Zusatzbremsens ein zusätzliches Giermoment. Die Simulationsergebnisse der Fahrmanöver ‘Lenkwinkelsprung’ und ‘Bremsen in der Kurve’ veranschaulichen die Verbesserung der aktiven Fahrsicherheit durch alle drei möglichen Regelstrategien; bei starkem Kurvenbremsen verhält sich die Kombination Zusatzlenken der Vorderräder und Zusatzbremsen ungünstiger als die beiden anderen Kombinationen zufolge der Stellgrößenbeschränkung des übergeordneten ABS.