AT505363B1 - Verfahren und messanordnung zur ermittlung des rollwinkels eines einspurigen kraftfahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messanordnung zur Ermittlung des Rollwinkels (a) eines einspurigen Kraftfahrzeuges (BIK). Mit zwei Drehratensensoren (D1, D2) um unterschiedliche Achsen (VA, LA) des Fahrzeuges werden zwei Drehraten (r1, r2) ermittelt, und aus diesen Drehraten (r1, r2) werden gefilterte Rollwinkel (a1*,a2*) ermittelt, welche zu einem resultierenden Rollwinkel (a*) addiert werden. Erfindungsgemäß werden zur Ermittlung des zweiten Wertes (a2*) für den Rollwinkel die von dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) mit der Grenzfrequenz (fg) tiefpassgefiltert und mit einer dem Kehrwert der Grenzfrequenz (fg) proportionalen Verstärkungsfunktion verstärkt.
Claims (8)
- österreichisches Patentamt AT505 363 B1 2013-02-15 besteht bei einem Integrator die Gefahr einer Wertebereichsüberschreitung), kann auch wie in Figur 6 dargestellt zur Ermittlung des zweiten, gefilterten Wertes a2* für den Rollwinkel auch ein Tiefpass TFP' zur Filterung der mit dem Längsachsen-Drehratensensor D2 ermittelten Drehraten r2 mit einer Grenzfrequenz fg vorgesehen sein sowie weiters ein Verstärker VER zur Verstärkung der tiefpassgefilterten Werte mit einer dem Kehrwert der Grenzfrequenz fg proportionalen Verstärkungsfunktion. Dies entspricht einer Aufsummierung/Integration und Hochpassfilterung. In der Software gibt es somit keinen Hochpass und keinen Integrator, da das System mit einem Tiefpass und einem Verstärkungsfaktor nachgebildet wird. [0072] Es wäre durchaus auch denkbar andere Filter (oder Filter höherer Ordnung) als einfache Hoch- und Tiefpassfilter zu verwenden. Wichtig dabei ist allerdings, dass die Summe der Übertragungsfunktionen beider Filter 1 sein sollte. Dadurch wird nach dem Summationsknoten annähernd verlustfrei das gemessene Rollwinkelsignal rekonstruiert. [0073] Schließlich sei noch angemerkt, dass die Unterteilung in Addierer, verschiedene Filter etc. in erster Linie eine funktionale ist und dass in der Regel hier ein einziges Gerät mit entsprechender Software alle diese Funktionen übernimmt. Es kann aber nicht ausgeschlossen werden, dass für einzelne Funktionen tatsächliche Einheiten vorgesehen sind, auch wenn dies nicht die Regel sein wird. Patentansprüche 1. Verfahren zur Ermittlung des Rollwinkels (a) eines einspurigen Kraftfahrzeuges (BIK), wobei mittels zumindest zwei Drehratensensoren (D1, D2) zumindest zwei Drehraten des Fahrzeuges um zwei unterschiedliche Achsen ermittelt werden, wobei a) mittels eines ersten Drehratensensors (D1) eine Drehrate (r1) um eine Hochachse (VA) des Fahrzeuges (BIK) ermittelt wird, und b) mittels eines zweiten Drehratensensors (D2) eine Drehrate (r2) um die Längsachse (LA) des Fahrzeuges (BIK) ermittelt wird, und wobei c1) aus der ermittelten Drehrate (r1) um die Hochachse (VA) gemeinsam mit einem Geschwindigkeitssignal (v) für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges (BIK) ein erster Wert für den Rollwinkel (cd) des Fahrzeuges (BIK) als Funktion der Zeit (t) ermittelt wird, wobei der erste Wert für den Rollwinkel (cd) bei Frequenzen oberhalb einer Grenzfrequenz (fg) gefiltert wird, sodass sich ein tiefpassgefilterter Wert für den ersten Rollwinkel (cd*) ergibt, oder c2) wobei die um die Hochachse (VA) ermittelte Drehrate (r1) bei Frequenzen oberhalb einer Grenzfrequenz (fg) gefiltert wird und aus der gefilterten Drehrate (r1*) gemeinsam mit dem Geschwindigkeitssignal (v) ein gefilterter erster Wert (cd*) für den Rollwinkel ermittelt wird, und wobei d) aus den mit dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) vor einer oder anschließend an eine Filterung bei Frequenzen unterhalb einer Grenzfrequenz (fg) ein zweiter, gefilterter Wert für den Rollwinkel (a2*) ermittelt wird und der erste und der zweite Wert (cd*, a2*) für den Rollwinkel zu einem resultierenden Rollwinkel (a*) addiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des zweiten Wertes (a2*) für den Rollwinkel die von dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) mit der Grenzfrequenz (fg) tiefpassgefiltert und mit einer dem Kehrwert der Grenzfrequenz (fg) proportionalen Verstärkungsfunktion verstärkt werden, wobei der zweite Wert (a2*) für den Rollwinkel durch Aufsummierung der von dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) ermittelt wird, wobei die Filterung unterhalb der Grenzfrequenz (fg) vor oder nach dem Aufsummieren erfolgt. 6/10 österreichisches Patentamt AT 505 363 B1 2013-02-15
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterung zur Ermittlung des ersten Wertes (a1*) für den Rollwinkel eine Tiefpassfilterung ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenz für die Tiefpassfilterung in Schritt c1) oder c2) und die Grenzfrequenz für die Filterung in Schritt d) einen identischen Wert (fg) aufweisen.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenz für die Tiefpassfilterung in Schritt c1) oder c2) und die Grenzfrequenz für die Filterung in Schritt d) unterschiedliche Werte aufweisen.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenz für die Tiefpassfilterung in Schritt c1) oder c2) niedriger ist als die Grenzfrequenz für die Filterung in Schritt d).
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Übertragungsfunktionen beider Filterungen 1 ist.
- 7. Messanordnung zur Ermittlung des Rollwinkels (a) eines einspurigen Kraftfahrzeuges (BIK) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend zumindest zwei Drehratensensoren (D1, D2) zur Ermittlung von zumindest zwei Drehraten des Fahrzeuges um zwei unterschiedliche Achsen, wobei mittels eines ersten Drehratensensors (D1) eine Drehrate (r1) um eine Hochachse (VA) des Fahrzeuges (BIK) ermittelt wird, und mittels eines zweiten Drehratensensors (D2) eine Drehrate (r2) um die Längsachse (LA) des Fahrzeuges (BIK) ermittelt wird, und wobei Berechnungsmittel (AWE) vorgesehen sind, welche aus der ermittelten Drehrate (r1) oder aus einer gefilterten Drehrate (r1*) um die Hochachse (VA) gemeinsam mit einem Geschwindigkeitssignal (v) für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges (BIK) einen ersten Wert (a1*) für den Rollwinkel des Fahrzeuges (BIK) als Funktion der Zeit (t) ermitteln, und wobei Filtermittel (TFP) zum Filtern der Drehrate (r1) oder des aus der Drehrate (r1) ermittelten Wertes (a1) für den Rollwinkel oberhalb einer Grenzfrequenz (fg) vorgesehen sind, und wobei weiters Filtermittel (HPF) zur Filterung von mit dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) oder aus den ermittelten Drehraten (r2) ermittelten Werten (cr2*) für den Rollwinkel unterhalb einer Grenzfrequenz (fg) vorgesehen sind, sowie Berechnungsmittel (SUM) zum Ermitteln des Drehwinkels (a2*) aus dem gefilterten oder ungefilterten Längsachsen-Drehraten (r2), und wobei weiters noch Addiermittel (ADD) zum Addieren der aus der ersten und der zweiten Drehrate ermittelten Werte (a1*, a2*) für den Rollwinkel zu einem resultierenden Rollwinkel (a*) vorgesehen sind, und wobei zur Ermittlung des zweiten Wertes (a2*) für den Rollwinkel ein Tiefpass (TFP') zur Filterung der mit dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelten Drehraten (r2) mit einer Grenzfrequenz (fg) vorgesehen ist sowie weiters ein Verstärker (VER) zur Verstärkung der tiefpassgefilterten Werte mit einer dem Kehrwert der Grenzfrequenz (fg) proportionalen Verstärkungsfunktion vorgesehen ist, wobei Aufsummiermittel (SUM) vorgesehen sind, mittels welcher die gefilterten oder ungefilterten Drehraten (r2), welche mit dem Längsachsen-Drehratensensor (D2) ermittelt werden, zu einem Drehwinkel (a2*) aufsummiert werden.
- 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel (TFP) zum Filtern der Drehrate (r1) oder des aus der Drehrate (r1) ermittelten Wertes (cd*) für den Rollwinkel oberhalb einer Grenzfrequenz (fg) einen Tiefpassfilter (TFP) umfassen. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 7/10
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