DE10007526A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes von Gespannen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes von GespannenInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes eines Gespanns vorgeschlagen. Zur Bestimmung des Fahrdynamikzustandes wird eine Eingangsgröße, wie die Gierrate, ermittelt und ausgewertet. Schwingt die Eingangsgröße, liegt ein instabiler fahrdynamischer Zustand vor. Dann wird in ein Fahrdynamiksystem, z. B. die Bremseinrichtung oder die Antriebseinheit des Zugfahrzeugs, eingegriffen, um die Stabilität des Fahrdynamikzustandes, insbesondere durch das Reduzieren der Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs, wieder herzustellen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung des
Fahrdynamikzustandes eines ein Zugfahrzeug und zumindest ein
Anhängerfahrzeug aufweisenden Gespanns, wobei wenigstens eine
fahrdynamische Eingangsgröße ermittelt und ausgewertet wird,
und wobei ein Eingriff in ein Fahrdynamiksystem zur Stabilisie
rung des Fahrdynamikzustandes des Gespanns veranlaßt wird, wenn
anhand der Auswertung ein instabiler Fahrdynamikzustand festge
stellt wurde. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 198 10 642 A1 ist ein Verfahren zur Stabilisierung
von Gespannen und eine Bremsvorrichtung für Gespanne bekannt,
wobei es sich insbesondere um Nutzfahrzeug-Gespanne handelt.
Bei Vorhandensein einer stabilitätskritischen Fahrsituation
wird das Anhängerfahrzeug bzw. der Auflieger gesteuert abge
bremst.
Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Fahr
dynamikzustandes von Gespannen zu schaffen, wobei eine Reali
sierung mit geringem Aufwand und ein flexibler Einsatz ermög
licht wird.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens gemäß Anspruch 1
und einer Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vor
richtung wird bei Vorliegen eines instabilen Fahrdynamikzustandes
der Eingriff in das wenigstens eine Fahrdynamiksystem zur
Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Gespanns am Zug
fahrzeug durchgeführt. Es ist hierbei kein Anhängerfahrzeug
notwendig, das über eine eigene Betriebsbremseinrichtung ver
fügt. PKW-Anhängerfahrzeuge verfügen häufig nicht über eine Be
triebsbremseinrichtung - das Verfahren und die Vorrichtung nach
dieser Erfindung sind auch bei solchen Anhängerfahrzeugen an
wendbar. Insgesamt wird die Fahrsicherheit eines Gespanns er
höht und zwar unabhängig davon, ob das Anhängerfahrzeug mit ei
ner Betriebsbremseinrichtung ausgestattet ist oder nicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Vorteilhafterweise ist aus der Eingangsgröße die Schwenkbewe
gung des Anhängerfahrzeugs um eine Schwenkachse ermittelbar,
die parallel zu den Hochachsen des Zugfahrzeugs und des Anhän
gerfahrzeugs verläuft und die eine Schwenklagerstelle einer das
Zugfahrzeug und das Anhängerfahrzeug verbindenden Kupplungsein
richtung durchsetzt. Die Schwenkbewegung dient zur Beurteilung
der Stabilität des Fahrdynamikzustandes des Anhängerfahrzeugs
bzw. des Gespanns.
Als Eingangsgröße kann die Gierrate des Anhängerfahrzeugs
und/oder die Querbeschleunigung des Anhängerfahrzeugs und/oder
der Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und
der Längsachse des Anhängerfahrzeugs und/oder die Knickwinkel
geschwindigkeit ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann als wenigstens eine Ein
gangsgröße mindestens eine Kraft ermittelt werden, die zwischen
dem Zugfahrzeug (6) und dem Anhängerfahrzeug (8) wirkt. Dabei
besteht die Möglichkeit das Anhängerfahrzeug von Meßeinrichtun
gen freizuhalten, wobei die Kraft bzw. Kräfte mittels einer
entsprechenden, am Zugfahrzeug vorgesehenen Einrichtung ermit
telt werden. Am Anhängerfahrzeug bedarf es dabei zur Durchführung
des Verfahrens keinerlei Modifikationen, Anbauten, oder
dergleichem.
Zweckmäßigerweise wird ein instabiler Fahrdynamikzustand da
durch erkannt, dass die wenigstens eine Eingangsgröße in einem
vorgebbaren Zeitintervall schwingt. Klingt die Schwingung der
Eingangsgröße innerhalb des festgelegten Zeitintervalls nicht
ab, so kann daraus auf die fahrdynamische Instabilität des Ge
spanns geschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu
kann ein instabiler Fahrdynamikzustand auch dadurch erkannt
werden, dass der Wert bzw. der Betrag der Eingangsgröße in ei
nem unzulässigen Bereich liegt, z. B. wenn der Betrag unzulässig
groß ist.
Durch einen Eingriff in das Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs
derart, dass die Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs vermin
dert wird, kann diese unter einen kritischen Wert abgesenkt
werden. Unterhalb dieses kritischen Wertes klingen Schwenkbewe
gungen bzw. Schwingungen des Anhängerfahrzeugs selbständig wie
der ab, wobei sich der Fahrdynamikzustand des Gespanns stabili
siert.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Eingriff in das wenig
stens eine Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs als mehrstufiger
Eingriff durchgeführt wird, wobei in einer ersten Stufe der
Eingriff in ein erstes Fahrdynamiksystem erfolgt und anschlie
ßend, bei weiterhin vorliegender Instabilität des Fahrdyna
mikzustandes des Gespanns, in wenigstens einer nachfolgenden
Stufe der Eingriff in das Fahrdynamiksystem der jeweils vorher
gehenden Stufe verstärkt wird oder ein Eingriff in jeweils ein
weiteres Fahrdynamiksystem erfolgt. Hierdurch kann eine Dosie
rung der Gegenmaßnahmen erzielt werden, um den stabilen Fahrdy
namikzustand wieder herzustellen.
Das Reduzieren der Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeugs kann
insbesondere durch Reduzieren des Antriebsmomentes und/oder
durch einen Bremseingriff am Zugfahrzeug erfolgen.
Zweckmäßig ist es auch, wenn der Bremseingriff am Zugfahrzeug
derart erfolgt, dass zur Verringerung des Knickwinkels zwischen
der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhän
gerfahrzeugs eine Gierbewegung des Zugfahrzeugs hervorgerufen
wird. Neben dem Reduzieren der Längsgeschwindigkeit kann bei
spielsweise durch einseitiges Bremsen eine Gierbewegung des
Zugfahrzeugs ausgelöst werden. Die Gierbewegung ist so gerich
tet, dass sie den aktuellen Knickwinkel betragsmäßig verrin
gert, was eine Ausrichtung der Längsachsen des Zugfahrzeugs und
des Anhängerfahrzeugs in Längsrichtung unterstützt und eine zu
sätzliche Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Gespanns
mit sich bringt.
Bei der Durchführung eines mehrstufigen Eingriffs in das wenig
stens eine Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs kann in einer er
sten Stufe das Reduzieren des Antriebsmomentes des Zugfahrzeugs
und in einer zweiten Stufe ein Bremseingriff am Zugfahrzeug
vorgesehen sein.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung weist eine
Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung der wenigstens einen
fahrdynamischen Eingangsgröße am Anhängerfahrzeug anbringbare
Anhängersensormittel zur Ermittlung der Gierrate und/oder der
Querbeschleunigung des Anhängerfahrzeugs auf. Das Nachrüsten
bzw. bedarfsabhängige Ausrüsten des Anhängerfahrzeugs mit den
Anhängersensormitteln ist daher möglich. Als Anhängerfahrzeug
kann daher jeder handelsübliche Anhänger verwendet werden, ohne
dass an diesen hinsichtlich der Ausstattung oder der Bauart be
sondere Voraussetzungen gestellt werden.
Es ist auch möglich, dass die Ermittlungseinrichtung Knickwin
kelsensormittel zur Ermittlung des Knickwinkels und/oder der
Knickwinkelgeschwindigkeit aufweist, die insbesondere im Be
reich einer das Zugfahrzeug und das Anhängerfahrzeug verbinden
den Kupplungseinrichtung anbringbar sind. Die Knickwinkelsensormittel
können alternativ oder zusätzlich zu den Anhängersen
sormitteln vorgesehen sein.
Es ist überdies vorteilhaft, wenn eine zur Auswertung der we
nigstens einen Eingangsgröße dienende Auswerteeinrichtung Mit
tel zur Erkennung des Anhängerbetriebs aufweist, so dass zwi
schen einem Normalbetrieb ohne Anhängerfahrzeug und einem An
hängerbetrieb bei angehängtem Anhängerfahrzeug unterschieden
werden kann. Der Anhängerbetrieb wird beispielsweise dann er
kannt, wenn eine elektrische Verbindung zwischen dem Zugfahr
zeug und dem Anhängerfahrzeug hergestellt ist.
Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Auswerteein
richtung von einem Fahrdynamikregler des Zugfahrzeugs gebildet
ist. Dieser kann dann zwischen dem Normalbetrieb und dem Anhän
gerbetrieb unterscheiden und in beiden Fällen angepaßte Ein
griffe in das betreffende Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs
auslösen. Als Fahrdynamikregler kommt z. B. ein ESP-Regler in
Betracht der heutzutage zumindest in den PKW der Anmelderin be
reits serienmäßig vorhanden ist.
Hierbei löst der Fahrdynamikregler den zur Stabilisierung des
Fahrdynamikzustandes des Gespanns dienenden Eingriff in das we
nigstens eine Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs lediglich bei
erkanntem Anhängerbetrieb und bei Vorliegen eines instabilen
Fahrdynamikzustandes aus.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gespanns mit einem
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Ansicht von oben auf das Gespann,
Fig. 2 einen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels des erfin
dungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Gierrate als Eingangsgröße.
In Fig. 1 ist schematisch ein Gespann 5 dargestellt, das bei
spielsgemäß ein Zugfahrzeug 6 - im vorliegenden Fall ein PKW -
und ein über eine Kupplungseinrichtung 7 an das Zugfahrzeug 6
angehängtes Anhängerfahrzeug 8 aufweist. In Abwandlung hierzu
könnten an das Zugfahrzeug 6 auch mehrere Anhängerfahrzeuge 8
angehängt sein.
Die Kupplungseinrichtung 7 umfaßt beispielsweise ein am Zug
fahrzeug 6 vorhandenes Anhängerkupplungsteil 11 und ein mit dem
Anhängerkupplungsteil 11 verbindbares Gegenkupplungsteil 12.
Derartige Kupplungseinrichtungen 7 sind heutzutage im Pkw-
Bereich üblich.
Die Kupplungseinrichtung 7 ermöglicht dem Anhängerfahrzeug 8
eine mittels des Doppelpfeils 15 angedeutete Schwenkbewegung um
eine Schwenkachse, die im wesentlichen parallel zu den Hochach
sen des Zugfahrzeugs 6 und des Anhängerfahrzeugs 8 verläuft und
die eine Schwenklagerstelle 18 der Kupplungseinrichtung 7
durchsetzt. Die Schwenklagerstelle befindet sich an der Verbin
dungsstelle von Anhängerkupplungsteil 11 und Gegenkupplungsteil
12.
Ausgehend von einem ausgerichteten Zustand, bei dem die Längs
achse 20 des Zugfahrzeugs 6 und die Längsachse 21 des Anhänger
fahrzeugs 8 parallel zueinander verlaufen, entsteht durch eine
Schwenkbewegung 15 um die Schwenkachse des Anhängerfahrzeugs 8
relativ zum Zugfahrzeug 6 ein Knickwinkel α, unter dem sich
die beiden Längsachsen 20, 21 schneiden. Die Schwenkachse ver
läuft senkrecht zur Zeichenebene durch den Schnittpunkt der
beiden Längsachsen 20, 21.
Das Zugfahrzeug 6 verfügt über eine Bremseinrichtung 25, die
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Bremssteuergerät 26
aufweist. Die Bremseinrichtung 25 ermöglicht mittels dem Brems
steuergerät 26 das separate Ansteuern der jeweils einem der
Zugfahrzeugräder 27, 28, 29, 30 zugeordneten Radbremseinrich
tungen 31, 32, 33, 34.
Das Zugfahrzeug 6 weist zudem eine Antriebseinheit 37 auf, mit
einem zur Steuerung des Antriebs 39 der Antriebseinheit 37,
insbesondere des Antriebsmomentes, dienenden Antriebssteuerge
rät 38.
Weiterhin verfügt das Zugfahrzeug 6 beispielsgemäß über einen
Fahrdynamikregler 40, der z. B. von einem sogenannten ESP-Regler
gebildet sein kann, wie er heutzutage in den PKW der Anmelderin
vorhanden ist. Der Fahrdynamikregler 40 ist mit dem Antriebs
steuergerät 38 und dem Bremssteuergerät 26 verbunden, so dass
ein Eingriff in die Bremseinrichtung 25 und/oder in die An
triebseinheit 37 vom Fahrdynamikregler 40 hervorgerufen werden
kann.
Beim Fahren mit dem Gespann 5 kann es zu instabilen Fahrdyna
mikzuständen kommen, wenn die Längsgeschwindigkeit des Gespanns
5 oberhalb einer kritischen Geschwindigkeit liegt und das An
hängerfahrzeug 8 zu einer Schwenkbewegung 15 um die Schwenkach
se angeregt wird, z. B. durch Seitenwind, durch eine Lenkbewe
gung des Zugfahrzeugs 6, durch auf die Anhängerfahrzeugräder
44, 45 einwirkenden Seitenkräfte oder dergleichen. Eine solche
Anregung führt oberhalb der kritischen Geschwindigkeit zu einer
schwingungsähnlichen Schwenkbewegung des Anhängerfahrzeug 8 um
die Schwenkachse, die nicht ausreichend gedämpft ist. Diese
Schwenkbewegung, die auch als Schlingern oder Pendeln bezeich
net werden könnte, führt dann zu einem instabilen Fahrdyna
mikzustand des Anhängerfahrzeugs 8 und des gesamten Gespanns 5.
Beim Gegenstand der Erfindung wird ein instabiler Fahrdyna
mikzustand erkannt und es werden Gegenmaßnahmen ergriffen, die
das Gespann 5 wieder in einen stabilen Fahrdynamikzustand über
führen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 49 zur Durchführung eines Ver
fahrens zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Ge
spanns 5 weist eine Ermittlungseinrichtung 50 zur Ermittlung
wenigstens einer fahrdynamischen Eingangsgröße auf.
Diese Eingangsgröße ist beispielsgemäß so gewählt, dass sie ein
Maß für die Schwenkbewegung 15 des Anhängerfahrzeugs 8 um die
Schwenkachse darstellt. Als Eingangsgröße kommt z. B. die Gier
rate des Anhängerfahrzeugs 8, die Querbeschleunigung des An
hängerfahrzeugs 8, der Knickwinkel α oder die Knickwinkelge
schwindigkeit in Betracht.
Die Ermittlungseinrichtung 50 enthält gemäß Fig. 1 am Anhänger
fahrzeug 8 lösbar befestigbare Anhängersensormittel 51, die die
wenigstens eine Eingangsgröße messen. Die Anhängersensormittel
51 können an einer beliebigen Befestigungsstelle am Anhänger
fahrzeug angebracht werden.
Bei einer nicht näher gezeigten Ausführung der Ermittlungsein
richtung 50 verfügt diese über Kraftsensormittel, die am Zug
fahrzeug 6, z. B. am Anhängerkupplungsteil 11 angebracht oder
lösbar anbringbar sind. Die Kraftsensormittel dienen zur Be
stimmung der zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängerfahrzeug
wirkenden Kraft bzw. Kräfte. Anhand dieser Kräfte kann abhängig
von ihrer Richtung und ihrem Betrag auf den Fahrdynamikzustand
des Anhängerfahrzeugs uns des Gespanns geschlossen werden.
Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung 49 wird lediglich eine Eingangsgröße
ermittelt. Die Anhängersensormittel 51 sind beispielsgemäß von
einem Gierratensensor 53 gebildet, der die Gierrate des An
hängerfahrzeugs 8 ermittelt.
Wie bereits erwähnt könnte bei einer nicht näher dargestellten
Ausführungsform als Eingangsgröße auch der Knickwinkel α oder
die Knickwinkelgeschwindigkeit mittels Knickwinkelsensormitteln
der Ermittlungseinrichtung 50 bestimmt werden. Diese
Knickwinkelsensormittel könnten beispielsweise im Bereich der
Kupplungseinrichtung 7 vorgesehen werden.
Es versteht sich, daß die genannten Eingangsgrößen bei einer
weiteren nicht gezeigten Ausführungsvariante nicht nur separat,
sondern auch in einer beliebigen Kombination von der Ermitt
lungseinrichtung 50 ermittelt werden können.
Die wenigstens eine Eingangsgröße wird einer Auswerteeinrich
tung 55 der Vorrichtung 50 zugeführt. Hierfür ist der Gierra
tensensor nach Fig. 1 mit der beispielsgemäß von dem Fahrdyna
mikregler 40 gebildeten Auswerteeinrichtung 55 des Zugfahrzeugs
6 verbunden.
Die Auswerteeinrichtung 55 wertet die Eingangsgröße aus und
verursacht über ein Eingriffssignal einen automatischen Ein
griff in eines oder mehrere Fahrdynamiksysteme 25 bzw. 37 des
Zugfahrzeugs 6, wenn ein instabiler Fahrdynamikzustand erkannt
wurde. Eine Reaktion des Fahrers ist nicht notwendig.
Als Fahrdynamiksystem kommt jedes System des Zugfahrzeugs 6 in
Frage, das die Längs- und/oder Querdynamik beeinflussen kann,
z. B. die Lenkung, die Bremseinrichtung 25 oder die Antriebsein
heit 37 des Zugfahrzeugs 6.
Beispielsgemäß wird durch den Eingriff in eines oder mehrere
Fahrdynamiksysteme 25 bzw. 37 die Längsgeschwindigkeit des Zug
fahrzeugs 6 und damit auch die Längsgeschwindigkeit des Ge
spanns 5 verringert. Unterschreitet die Längsgeschwindigkeit
aufgrund der Verzögerung die kritische Geschwindigkeit, klingt
die Schwingung des Anhängerfahrzeugs 8 ab und der durch das
Schwingen des Anhängerfahrzeugs 8 verursachte instabile Fahrdy
namikzustand wird beseitigt.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Stabilisierung des
Fahrdynamikzustands des Gespanns 5 wird im Folgenden anhand von
Fig. 2 näher erläutert.
In einem ersten Schritt 60 wird die hier von der Gierrate
des Anhängerfahrzeugs 8 gebildete Eingangsgröße mit Hilfe des
Gierratensensors 53 gemessen. Anschließend wird im darauffol
genden Schritt 61 in der Auswerteeinrichtung 55 überprüft, ob
ein stabiler Fahrdynamikzustand vorliegt.
Die Erkennung eines instabilen Fahrdynamikzustandes wird beim
Ausführungsbeispiel anhand des zeitlichen Verlaufs der Ein
gangsgröße in der Auswerteeinrichtung 55 vorgenommen.
Einen beispielhaften Verlauf der Gierrate als Eingangsgröße
ist in Fig. 3 gezeigt. Die Eingangsgröße wird innerhalb eines
vorgebbaren Zeitintervalls T bewertet. Schwingt die Eingangs
größe, dann schwenkt das Anhängerfahrzeug 8 hinter dem Zugfahr
zeug 6 von einer Seite zur anderen. Klingt die Schwingung in
nerhalb des Zeitintervalls T nicht ab, dann ist der Fahrdyna
mikzustand des Anhängerfahrzeugs 8 und somit des Gespanns 5 in
stabil.
Es ist auch möglich den Fahrdynamikzustand anhand des Wertes
bzw. des Betrages der Eingangsgröße zu beurteilen. Dieser wird
dann als instabil erkannt, wenn die Größe bzw. der Betrag der
Eingangsgröße einen unzulässig hohen Wert aufweist.
Es versteht sich, dass der Fahrdynamikzustand auch anhand der
Größe bzw. des Betrages und anhand des zeitlichen Verlaufs be
urteilt werden kann, wenn dies erforderlich sein sollte, z. B.
aus Gründen der Genauigkeit der Beurteilung.
Eine geringfügige Schwenkbewegung 15 des Anhängerfahrzeugs 8
ist im Fahrbetrieb immer gegeben. Unterhalb der kritischen Geschwindigkeit
klingt diese Schwenkbewegung 15 ab, ohne dass ein
Eingriff erforderlich wäre.
Wird im Schritt 61 der Fahrdynamikzustand als stabil bewertet,
erfolgt anschließend eine Verzweigung zum ersten Schritt 60
(Verzweigung "pos" bei Schritt 61).
Liegt ein instabiler Fahrdynamikzustand vor (Verzweigung "neg"
bei Schritt 61), wird ein Eingriff in ein oder mehrere Fahrdy
namiksysteme des Zugfahrzeugs 6 ausgelöst.
Der Eingriff in die Fahrdynamiksysteme 25 bzw. 37 des Zugfahr
zeugs 6 erfolgt beim Ausführungsbeispiel stufenweise. Grund
sätzlich wird beim mehrstufigen Eingriff zunächst in einer er
sten Stufe in ein erstes Fahrdynamiksystem eingegriffen, um
wieder einen stabilen Fahrdynamikzustand zu erhalten. Hat der
Eingriff keine ausreichende fahrdynamische Stabilität bewirkt,
wird in mindestens einer darauffolgenden Stufe der Eingriff in
das Fahrdynamiksystem der jeweils vorhergehenden Stufe erhöht
oder ein Eingriff in ein weiteres Fahrdynamiksystem verursacht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird nachdem im Schritt 61
ein instabiler Fahrdynamikzustand festgestellt wurde in einem
nachfolgenden Schritt 62 abgefragt, ob bereits ein Eingriff in
ein erstes Fahrdynamiksystem - das im vorliegenden Fall von der
Antriebseinheit 37 gebildet ist - durchgeführt wurde. Ist dies
nicht der Fall (Verzweigung "neg" bei Schritt 62) wird im
Schritt 63 über die Auswerteeinrichtung 55 ein Eingriff in das
von der Antriebseinheit 37 gebildete erste Fahrdynamiksystem
ausgelöst, wobei beispielsgemäß das Antriebsmoment reduziert
und damit die Längsgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Dies kann
beispielsweise durch Reduzieren der Einspritzmenge, Sch ließen
der Drosselklappe oder Öffnen der Kupplung geschehen. In Fig. 3
ist der Zeitpunkt der Reduzierung des Antriebsmomentes mit t1
gekennzeichnet.
Nach dem Schritt 63 werden die Schritte 60 und 61 zur Bestim
mung des aktuellen Fahrdynamikzustands erneut ausgeführt. Ist
der Fahrdynamikzustand nach wie vor instabil (Verzweigung "neg"
bei Schritt 61), dann wird im Schritt 62 aufgrund der Feststel
lung, dass bereits in die Antriebseinheit eingegriffen wurde zu
Schritt 64 verzweigt (Verzweigung "pos" bei Schritt 62). Im
Schritt 64 wird dann beim Ausführungsbeispiel in ein weiteres
Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs 6 eingegriffen und ein Brem
seingriff zur Geschwindigkeitsreduzierung verursacht. Der Brem
seingriff erfolgt zum Zeitpunkt t2 (vgl. Fig. 3) zusätzlich zu
der bereits hervorgerufenen Verringerung des Antriebsmomentes.
Nach dem Zeitpunkt t2 ist aufgrund des zusätzlichen Bremsein
griffs die Längsgeschwindigkeit so weit reduziert, dass die
Schwingung des Anhängerfahrzeugs 8 abklingt.
Das Zugfahrzeug 6 ist bei der vorliegenden Ausführungsform mit
einer Bremseinrichtung 25 ausgestattet, die das separate An
steuern der einzelnen Radbremseinrichtungen 31, 32, 33, 34 er
möglicht. Dies ist in der Regel bei Fahrzeugen der Fall, die
mit einem Fahrdynamikregler 40 ausgestattet sind.
Hierbei kann bei einer alternativen Ausführungsvariante des er
findungsgemäßen Verfahrens durch gezieltes einseitiges Verzö
gern der Zugfahrzeugräder 27, 28 bzw. 29, 30 - also zumindest
einem der linken oder rechten Räder - neben der dadurch er
reichten Gesamtverzögerung des Zugfahrzeugs 6 gleichzeitig eine
Gierbewegung des Zugfahrzeugs 6 erzielt werden, die den auf
grund der Schwenkbewegung des Anhängerfahrzeugs 8 hervorgerufe
nen Knickwinkel α betragsmäßig verringert und damit die Aus
richtung des Zugfahrzeugs 6 und des Anhängerfahrzeugs 8 in eine
gemeinsame Längsrichtung unterstützt.
Es sei hierbei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es für das
erfindungsgemäße Verfahren ausreicht die Längsgeschwindigkeit
des Zugfahrzeugs 6 zu verringern, wobei ein separates Ansteuern
der Radbremseinrichtungen 31, 32, 33, 34 nicht notwendig ist.
Wie bereits weiter oben erwähnt ist bei der vorliegenden Aus
führungsvariante die Auswerteeinrichtung 55 von einem Fahrdyna
mikregler 40 des Zugfahrzeugs 6 gebildet, z. B. von einem ESP-
Regler. An diesen Fahrdynamikregler 40 werden unterschiedliche
Anforderungen gestellt, je nach dem, ob das Zugfahrzeug 6 im
Anhängerbetrieb mit angehängtem Anhängerfahrzeug 8 oder im Nor
malbetrieb ohne angehängtes Anhängerfahrzeug 8 betrieben wird.
Der Fahrdynamikregler 40 weist daher nicht näher dargestellte
Mittel zur Erkennung des Betriebszustandes auf und kann somit
zwischen Normalbetrieb und Anhängerbetrieb unterscheiden. Der
Anhängerbetrieb wird im vorliegenden Fall dann festgestellt,
wenn zwischen dem Zugfahrzeug 6 und dem Anhängerfahrzeug 8 eine
elektrische Verbindung hergestellt ist. Diese elektrische Ver
bindung dient beim Anhängerbetrieb zur Speisung der elektri
schen Verbraucher des Anhängerfahrzeugs 8 wie z. B. der Beleuch
tung mit elektrischer Energie und ist daher während des Anhän
gerbetriebs immer hergestellt.
Der Fahrdynamikregler 40 löst nunmehr den zur Stabilisierung
des Fahrdynamikzustandes des Gespanns 5 dienenden Eingriff nur
dann aus, wenn der Fahrdynamikregler 40 den Anhängerbetrieb er
kannt hat. Andernfalls arbeitet der Fahrdynamikregler 40 in der
auf das Zugfahrzeug 6 ohne Anhängerfahrzeug 8 (Normalbetrieb)
abgestimmten Weise.
Claims (20)
1. Verfahren zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes eines
ein Zugfahrzeug (6) und zumindest ein Anhängerfahrzeug (8)
aufweisenden Gespanns (5), wobei wenigstens eine fahrdynami
sche Eingangsgröße ermittelt und ausgewertet wird, und wobei
ein Eingriff in ein Fahrdynamiksystem zur Stabilisierung des
Fahrdynamikzustandes des Gespanns (5) veranlaßt wird, wenn
anhand der Auswertung ein instabiler Fahrdynamikzustand
festgestellt wurde,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Ge
spanns (5) erfolgende Eingriff in wenigstens ein Fahrdyna
miksystem (25 bzw. 37) des Zugfahrzeuges (6) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der wenigstens einen Eingangsgröße die Schwenkbewe
gung (15) des Anhängerfahrzeugs (8) um eine Schwenkachse er
mittelbar ist, die parallel zu den Hochachsen des Zugfahr
zeugs (6) und des Anhängerfahrzeugs (8) verläuft und die ei
ne Schwenklagerstelle (18) einer das Zugfahrzeug (6) und das
Anhängerfahrzeug (8) verbindenden Kupplungseinrichtung (7)
durchsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gierrate () des Anhängerfahrzeugs (8) und/oder
die Querbeschleunigung des Anhängerfahrzeugs (8) und/oder
der Knickwinkel (α) zwischen der Längsachse (20) des Zugfahrzeugs
(6) und der Längsachse (21) des Anhängerfahrzeugs
(8) und/oder die Knickwinkelgeschwindigkeit () als wenig
stens eine Eingangsgröße ermittelt wird bzw. ermittelt wer
den.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als wenigstens eine Eingangsgröße mindestens eine Kraft
ermittelt wird, die zwischen dem Zugfahrzeug (6) und dem An
hängerfahrzeug (8) wirkt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein instabiler Fahrdynamikzustand dadurch erkannt wird,
dass die wenigstens eine Eingangsgröße in einem vorgebbaren
Zeitintervall (T) schwingt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein instabiler Fahrdynamikzustand dadurch erkannt wird,
dass der Wert bzw. der Betrag der wenigstens einen Eingangs
größe in einem unzulässigen Bereich liegt und der Betrag
insbesondere unzulässig groß ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingriff in das Fahrdynamiksystem (25 bzw. 37) des
Zugfahrzeugs (6) derart erfolgt, dass die Längsgeschwindig
keit des Zugfahrzeugs (6) vermindert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingriff in das wenigstens eine Fahrdynamiksystem
(25 bzw. 37) des Zugfahrzeugs (6) als mehrstufiger Eingriff
durchgeführt wird, wobei in einer ersten Stufe der Eingriff
in ein erstes Fahrdynamiksystem (37) erfolgt und anschließend,
bei weiterhin vorliegender Instabilität des Fahrdyna
mikzustandes des Gespanns (5), in wenigstens einer nachfol
genden Stufe der Eingriff in das Fahrdynamiksystem (37) der
jeweils vorhergehenden Stufe verstärkt wird oder ein Ein
griff in jeweils ein weiteres Fahrdynamiksystem (25) er
folgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingriff in das Fahrdynamiksystem (37) des Zugfahr
zeugs (6) derart erfolgt, dass das Antriebsmoment des Zug
fahrzeugs (6) reduziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingriff in das Fahrdynamiksystem (25) des Zugfahr
zeugs (6) derart erfolgt, dass ein Bremseingriff am Zugfahr
zeug (6) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bremseingriff am Zugfahrzeug (6) derart erfolgt,
dass zur Verringerung des Knickwinkels (α) zwischen der
Längsachse (20) des Zugfahrzeugs (6) und der Längsachse (21)
des Anhängerfahrzeugs (8) eine Gierbewegung des Zugfahrzeugs
(6) hervorgerufen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit An
spruch 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einer ersten Stufe des Eingriffs in das wenigstens
eine Fahrdynamiksystem des Zugfahrzeugs (6) das Reduzieren
des Antriebsmomentes und in einer zweiten Stufe ein Brem
seingriff am Zugfahrzeug (6) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 12, mit einer Ermittlungseinrichtung (50)
zur Ermittlung wenigstens einer fahrdynamischen Eingangsgrö
ße und mit einer zur Auswertung der wenigstens einen Ein
gangsgröße dienenden Auswerteeinrichtung (55), wobei das
Auswerteergebnis ein Eingriffssignal zur Durchführung eines
Eingriffs in ein Fahrdynamiksystem auslöst, wenn ein insta
biler Fahrdynamikzustand erkannt wurde,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Ge
spanns (5) erfolgende Eingriff in wenigstens ein Fahrdyna
miksystem (25 bzw. 37) des Zugfahrzeuges (6) erfolgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlungseinrichtung (50) am Anhängerfahrzeug (8)
anbringbare Anhängersensormittel (51) zur Ermittlung der
Gierrate () und/oder der Querbeschleunigung des Anhänger
fahrzeugs (8) aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlungseinrichtung (50) Knickwinkelsensormittel
zur Ermittlung des Knickwinkels (α) und/oder der Knickwin
kelgeschwindigkeit () aufweist, die insbesondere im Be
reich einer das Zugfahrzeug (6) und das Anhängerfahrzeug (8)
verbindenden Kupplungseinrichtung (7) anbringbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ermittlungseinrichtung (50) Kraftsensormittel zur
Ermittlung der Kräfte aufweist, die auf ein am Zugfahrzeug
(6) angeordnetes Teil (11) einer das Zugfahrzeug (6) und das
Anhängerfahrzeug (8) verbindenden Kupplungseinrichtung (7)
einwirken, wobei die Kraftsensormittel insbesondere am Zug
fahrzeug (6) lösbar anbringbar oder angebracht sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinrichtung (55) Mittel zur Erkennung des
Anhängerbetriebs bei an das Zugfahrzeug (6) angehängtem An
hängerfahrzeug (8) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anhängerbetrieb bei hergestellter elektrischer Ver
bindung zwischen dem Zugfahrzeug (6) und dem Anhängerfahr
zeug (8) erkannt wird.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinrichtung (55) von einem Fahrdynamikreg
ler (40) des Zugfahrzeugs (6) gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19 in Verbindung mit Anspruch 17
oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrdynamikregler (40) den zur Stabilisierung des
Fahrdynamikzustandes des Gespanns (5) dienenden Eingriff in
das wenigstens eine Fahrdynamiksystem (25 bzw. 37) des Zug
fahrzeugs (6) lediglich bei erkanntem Anhängerbetrieb aus
löst.
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