DE102013012954A1 - Method for controlling the driving dynamics of commercial vehicles and vehicle dynamics control device and use of a lateral acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik von Nutzfahrzeugen 10 mit einem Transportaufbau 12 und einer Fahrdynamikregelungseinrichtung sowie eine Fahrdynamikregelungseinrichtung. Mittels der Fahrdynamikregelungseinrichtung werden auf das Nutzfahrzeug 10 wirkende Querbeschleunigungswerte 52 detektiert und/oder prädiziert 54 und kritische Querbeschleunigungswerte 48 bestimmt. Ferner wird mit der Fahrdynamikregelungseinrichtung im Falle, dass die Querbeschleunigungswerte 52 den kritischen Querbeschleunigungswerten 48 entsprechen, in eine Bremsvorrichtung 20 und/oder einen Antrieb des Nutzfahrzeugs 10 eingegriffen 56. Zudem wird ein verschobener Schwerpunkt 32 und/oder eine Richtung 30 einer Schwerpunktverschiebung des Transportaufbaus und/oder des Nutzfahrzeugs ermittelt 46 und mit dem Schwerpunkt 32 und/oder der Richtung 30 der Schwerpunktverschiebung der oder die kritischen Querbeschleunigungswerte 48 bestimmt. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines Querbeschleunigungssensors 18 zur Bestimmung eines verschobenen Schwerpunkts 32 und/oder einer Richtung 30 einer Schwerpunktverschiebung des Transportaufbaus 12 eines Nutzfahrzeugs 10.The invention relates to a method for controlling the driving dynamics of commercial vehicles 10 with a transport structure 12 and a vehicle dynamics control device and a vehicle dynamics control device. By means of the vehicle dynamics control device, transverse acceleration values 52 acting on the commercial vehicle 10 are detected and / or predicted 54 and critical lateral acceleration values 48 are determined. Furthermore, in the event that the lateral acceleration values 52 correspond to the critical lateral acceleration values 48, the vehicle dynamics control device 56 intervenes in a braking device 20 and / or a drive of the commercial vehicle 10. In addition, a shifted center of gravity 32 and / or a direction 30 of a center of gravity shift of the transport structure and and / or the utility vehicle is determined 46 and determined with the center of gravity 32 and / or the direction 30 of the center of gravity shift of the critical lateral acceleration values or 48. Furthermore, the invention relates to the use of a lateral acceleration sensor 18 for determining a shifted center of gravity 32 and / or a direction 30 of a center of gravity shift of the transport structure 12 of a commercial vehicle 10.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik, insbesondere zur Umkippverhinderung, von Nutzfahrzeugen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Fahrdynamikregelungseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 8 sowie die Verwendung eines Querbeschleunigungssensors einer Fahrdynamikregelungseinrichtung.The invention relates to a method for controlling the driving dynamics, in particular for overturning prevention, of commercial vehicles according to the preamble of claim 1, a vehicle dynamics control device according to the preamble of claim 8 and the use of a lateral acceleration sensor of a vehicle dynamics control device.
Es sind Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik von Nutzfahrzeugen sowie Fahrdynamikregelungseinrichtungen bekannt, mit denen das Fahrverhalten des Fahrzeugs durch Regeleingriffe auf den Antrieb und/oder die Bremsen stabilisiert wird. Beispielsweise kann während der Kurvenfahrt durch gezieltes Abbremsen oder Beschleunigen bzw. Antreiben einzelner Räder dem Umkippen eines Fahrzeugs entgegengewirkt werden. Die Fahrdynamikregelungseinrichtung umfasst in diesem Fall die Zusatzfunktion einer Umkippverhinderung, die auch ”Roll-Over-Prevention-Funktion” (ROP) genannt wird.There are known methods for controlling the driving dynamics of commercial vehicles and vehicle dynamics control devices with which the driving behavior of the vehicle is stabilized by regulating interventions on the drive and / or the brakes. For example, can be counteracted during cornering by deliberate braking or accelerating or driving individual wheels overturning of a vehicle. The vehicle dynamics control device comprises in this case the additional function of a tipping prevention, which is also called "roll-over prevention function" (ROP).
Hierbei werden die auf das Nutzfahrzeug wirkenden Querbeschleunigungswerte während des sich in Fahrt befindenden Nutzfahrzeugs mit einer Fahrdynamikregelungseinrichtung überwacht bzw. detektiert. Ferner werden gemäß bestimmten Fahrdynamikregelungseinrichtungen auch wahrscheinliche zukünftige Querbeschleunigungswerte aus den detektierten Querbeschleunigungswerten prädiziert, also vorherbestimmt. Zur Überwachung der Querbeschleunigungswerte sind z. B. Querbeschleunigungssensoren am Fahrzeugrahmen des Nutzfahrzeugs angeordnet, deren aktuelle Messsignale den aktuell auf das Nutzfahrzeug wirkenden Querbeschleunigungswert wiedergeben.In this case, the lateral acceleration values acting on the commercial vehicle are monitored or detected during a driving dynamics control device while the commercial vehicle is being driven. Furthermore, according to certain vehicle dynamics control devices, probable future lateral acceleration values are also predicted from the detected lateral acceleration values, that is, predetermined. To monitor the lateral acceleration values are z. B. lateral acceleration sensors arranged on the vehicle frame of the commercial vehicle whose current measurement signals reflect the currently acting on the utility vehicle lateral acceleration value.
In Abhängigkeit der detektierten oder prädizierten Querbeschleunigungswerte wird in eine Bremsvorrichtung und/oder einen Antrieb des Nutzfahrzeugs eingegriffen, sobald diese Querbeschleunigungswerte bestimmten kritischen Querbeschleunigungswerten entsprechen. Abhängiges Eingreifen bedeutet hier, dass die Eingriffe je nach Querbeschleunigungswert mit einer bestimmten Art, einer bestimmten Dauer und einem bestimmten Wert erfolgen. Die Art des Eingriffs ist z. B. das Abbremsen oder Antreiben eines, mehrerer oder aller Räder des Nutzfahrzeugs und der Wert des Eingriffs z. B. die Intensität einer Abbremsung oder des Antriebs des, der oder jedes der Räder. Die Dauer bestimmt sich z. B. aus dem Zeitraum, der aufgrund der Querbeschleunigung nötig ist, um wieder eine Querbeschleunigung zu erreichen, die unkritisch ist.Depending on the detected or predicted lateral acceleration values, a braking device and / or a drive of the commercial vehicle are intervened as soon as these lateral acceleration values correspond to specific critical lateral acceleration values. Dependent intervention here means that the interventions take place according to the lateral acceleration value with a specific type, a specific duration and a specific value. The type of intervention is z. As the braking or driving one, several or all wheels of the commercial vehicle and the value of the intervention z. B. the intensity of a deceleration or the drive of, the or each of the wheels. The duration is determined z. B. from the period that is necessary due to the lateral acceleration to again achieve a lateral acceleration, which is not critical.
Um die kritischen Querbeschleunigungswerte der Fahrzeugbewegung so zu bestimmen, dass Gefahrensituationen bei der Fahrt mit einem bestimmten Nutzfahrzeug vermieden oder zumindest reduziert werden, sind in bekannten Fahrdynamikregelungseinrichtungen in einer Elektronik der Fahrdynamikregelungseinrichtung kritische Querbeschleunigungswerte fest hinterlegt, die zuvor aus fahrzeugspezifischen Daten, wie z. B. einer Fahrzeugmasse und einem festgelegten Fahrzeugschwerpunkt, bestimmt bzw. vorbestimmt wurden.In order to determine the critical lateral acceleration values of the vehicle movement in such a way that dangerous situations when driving with a specific commercial vehicle are avoided or at least reduced, critical lateral acceleration values are permanently stored in known vehicle dynamics control devices in an electronic system of the vehicle dynamics control device, which previously consisted of vehicle-specific data such as vehicle data. B. a vehicle mass and a fixed vehicle center of gravity, were determined or predetermined.
Im Falle von Nutzfahrzeugen, die einen beladbaren Transportaufbau aufweisen, wird jedoch durch die Beladung der Schwerpunkt des Nutzfahrzeugs, insbesondere bei unsachgemäßer Beladung, z. B. in Querrichtung verschoben.In the case of commercial vehicles having a loadable transport structure, however, the loading of the center of gravity of the commercial vehicle, especially in improper loading, z. B. shifted in the transverse direction.
Eine derartige Schwerpunktverschiebung tritt auch bei als Fahrmischern ausgestalteten Nutzfahrzeugen auf. Bei Fahrmischern, die auch Betonmischer genannt werden, umfasst der Transportaufbau eine Trommel. Die Trommel wird mit flüssigem Beton gefüllt und muss sich nach der Befüllung drehen, damit der Beton sich nicht verhärtet, bevor dieser an seinen Einsatzort gebracht worden ist. Durch die Drehung der Trommel und die Viskosität des noch flüssigen Betons, wird der Beton in Drehrichtung durch Mischschaufeln der Trommel mitgezogen. Bei einer sich im Uhrzeigersinn drehenden Trommel, wird der Beton z. B. auf die linke Seite innerhalb der Trommel (z. B. vom Heck des Fahrmischers betrachtet) mitgerissen und der Schwerpunkt des Fahrmischers somit zumindest in Querrichtung verschoben.Such a shift in emphasis also occurs in commercial vehicles designed as truck mixers. In truck mixers, which are also called concrete mixers, the transport structure comprises a drum. The drum is filled with liquid concrete and has to turn after filling so that the concrete does not harden before it has been brought to its place of use. Due to the rotation of the drum and the viscosity of the still liquid concrete, the concrete is pulled in the direction of rotation by mixing blades of the drum. In a clockwise rotating drum, the concrete z. B. on the left side within the drum (eg, viewed from the rear of the truck mixer) entrained and thus shifted the center of gravity of the truck mixer at least in the transverse direction.
Diese Schwerpunktverschiebung verursacht die unerwünschte Erscheinung, dass bei herkömmlichen Fahrdynamikregelungseinrichtungen die Eingriffe bzw. Regeleingriffe in die Bremsvorrichtung und/oder den Antrieb zu spät oder zu früh erfolgen.This shift in focus causes the undesirable phenomenon that occur in conventional vehicle dynamics control devices, the interventions or regulatory intervention in the brake device and / or the drive too late or too early.
In
Wird die Trommel daher nicht während der Fahrt angehalten, droht ein beladener Fahrmischer z. B. leichter nach Links als nach Rechts zu kippen, wenn die Trommel sich im Uhrzeigersinn dreht. Das Führt dazu, dass bekannte Fahrdynamikregelungseinrichtungen z. B. einzelne Räder in einer Linkskurve abbremst, ohne dass tatsächlich die Gefahr eines Umkippens des Nutzfahrzeugs droht. Bei einer Rechtskurve hingegen greift die Fahrdynamikregelungseinrichtungen nicht in die Bremsvorrichtung bzw. die Bremsen ein, obwohl ein Umkippen des Nutzfahrzeugs bereits kurz bevorsteht. Durch unnötige Eingriffe wird einerseits der Komfort des Fahrers beeinträchtigt und andererseits die Gefahr des Kippens durch fehlende Eingriffe erhöht.Therefore, if the drum is not stopped while driving, a loaded truck mixer threatens z. B. easier to tilt to the left than to the right when the drum rotates clockwise. The result is that known vehicle dynamics control devices z. B. individual wheels in a left turn brakes, without actually threatening the risk of tipping over the commercial vehicle. In a right turn, however, the vehicle dynamics control devices does not engage in the braking device or the brakes, although a tipping over of the commercial vehicle is already imminent. By unnecessary intervention on the one hand affects the comfort of the driver and on the other hand increases the risk of tipping due to lack of intervention.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Fahrdynamikregelungseinrichtungen derart weiterzubilden, dass diese auch bei seitenungleichmäßiger Beladung eines Nutzfahrzeugs ein Kippen des Nutzfahrzeugs vermeiden oder die Gefahr des Kippens reduzieren, ohne den Komfort des Fahrers zu beeinträchtigen.The invention is therefore the object of developing vehicle dynamics control devices such that they avoid tilting of the commercial vehicle or reduce the risk of tipping, even with lateral uneven loading of a commercial vehicle, without affecting the comfort of the driver.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik, insbesondere zur Umkippverhinderung, von Nutzfahrzeugen nach Anspruch 1. Die Erfindung löst die Aufgabe außerdem durch eine Fahrdynamikregelungseinrichtung nach Anspruch 8 sowie die Verwendung eines Querbeschleunigungssensors einer Fahrdynamikregelungseinrichtung nach Anspruch 15.This object is achieved by a method for controlling the vehicle dynamics, especially for overturning prevention, of commercial vehicles according to claim 1. The invention also solves the problem by a vehicle dynamics control device according to claim 8 and the use of a lateral acceleration sensor of a vehicle dynamics control device according to claim 15th
Die Erfindung umfasst dazu ein Verfahren zur Regelung der Fahrdynamik sowie eine Fahrdynamikregelungseinrichtung von Nutzfahrzeugen mit einem Transportaufbau und einer Fahrdynamikregelungseinrichtung. Nutzfahrzeuge umfassen im Folgenden insbesondere Lastkraftwagen und Sattelkraftfahrzeuge. Mittels der Fahrdynamikregelungseinrichtung werden während der Fahrt auf das Nutzfahrzeug wirkende Querbeschleunigungswerte detektiert und/oder prädiziert. Ein Detektieren des Querbeschleunigungswertes erfolgt z. B. mit einer Elektronik der Fahrdynamikregelungseinrichtung anhand am Nutzfahrzeug befestigter Sensoren. Die Sensoren sind Bestanteil der Fahrdynamikregelungseinrichtung oder Sensoren anderer Fahrzeugsysteme, deren Messwerte der Fahrdynamikregelungseinrichtung zugeführt werden.For this purpose, the invention comprises a method for regulating the vehicle dynamics as well as a vehicle dynamics control device of commercial vehicles with a transport structure and a vehicle dynamics control device. Commercial vehicles in the following include in particular lorries and semitrailer vehicles. By means of the vehicle dynamics control device, transverse acceleration values acting on the commercial vehicle during travel are detected and / or predicted. A detection of the lateral acceleration value takes place z. B. with electronics of the vehicle dynamics control device based on the commercial vehicle mounted sensors. The sensors are best part of the vehicle dynamics control device or sensors of other vehicle systems whose measured values are supplied to the vehicle dynamics control device.
In Abhängigkeit des jeweiligen Querbeschleunigungswertes wird mittels der Fahrdynamikregelungseinrichtung in die Bremsenansteuerung und/oder den Antrieb des Nutzfahrzeugs eingegriffen, wenn die Querbeschleunigungswerte bestimmten kritischen Querbeschleunigungswerten entsprechen. Zum Eingreifen werden von der Fahrdynamikregelungseinrichtung z. B. Steuersignale an eine Bremsvorrichtung und/oder den Antrieb des Nutzfahrzeugs gesendet.Depending on the respective lateral acceleration value, the driving dynamics control device intervenes in the brake control and / or the drive of the utility vehicle if the lateral acceleration values correspond to certain critical lateral acceleration values. To intervene by the vehicle dynamics control device z. B. control signals sent to a braking device and / or the drive of the commercial vehicle.
Werden z. B. auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigungen durch in eine Richtung wirkende Kräfte mit positiven Querbeschleunigungswerten und Querbeschleunigen durch in die entgegen gesetzte Richtung wirkende Kräfte mit negativen Querbeschleunigungswerten versehen, so werden z. B. positive und negative kritische Querbeschleunigungswerte festgelegt. Die Fahrdynamikregelungseinrichtung greift dann in die Bremsenansteuerung und/oder den Antrieb des Nutzfahrzeugs ein, wenn die Querbeschleunigungswerte den positiven oder den negativen kritischen Querbeschleunigungswerten entsprechen.Are z. B. acting on the vehicle lateral acceleration by forces acting in one direction with positive lateral acceleration values and lateral acceleration by forces acting in the opposite direction forces provided with negative lateral acceleration values, z. B. set positive and negative critical lateral acceleration values. The vehicle dynamics control device then intervenes in the brake control and / or the drive of the utility vehicle if the lateral acceleration values correspond to the positive or the negative critical lateral acceleration values.
Der Eingriff, also z. B. die Ausgabe von Steuersignalen der Fahrdynamikregelungseinrichtung, umfasst insbesondere eine Art und Intensitäten bzw. Werte des Eingriffs. Verschiedene Arten des Eingriffs sind z. B. das Abbremsen oder Beschleunigen eines, mehrerer oder aller Räder oder das gleichzeitige Abbremsen eines oder mehrerer Räder sowie das Beschleunigen eines oder mehrerer der nicht abgebremsten Räder. Die Werte bzw. die Intensitäten der Abbremsungen oder der Beschleunigungen werden z. B. von der Fahrdynamikregelungseinrichtung für jedes Rad separat festgelegt.The procedure, so z. As the output of control signals of the vehicle dynamics control device, in particular includes a type and intensities or values of the intervention. Different types of intervention are z. As the braking or accelerating one, several or all wheels or the simultaneous braking of one or more wheels and the acceleration of one or more of the non-braked wheels. The values or the intensities of the decelerations or the accelerations are z. B. set separately by the vehicle dynamics control device for each wheel.
Die Fahrdynamikregelungseinrichtung nutzt für die Eingriffe eine vorhandene Bremsvorrichtung, wie z. B. ABS-Bremsventile, oder andere bereits vorhanden Mittel der Bremsen oder des Antriebs des Nutzfahrzeugs, indem diese Mittel von der Fahrdynamikregelungseinrichtung zusätzlich zu ihrer ursprünglichen Ansteuerung, z. B. durch ein Antiblockiersystem (ABS), angesteuert werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Fahrdynamikregelungseinrichtung derartige Mittel selbst umfasst.The vehicle dynamics control device uses an existing brake device for the interventions, such. B. ABS brake valves, or other means already present the brakes or the drive of the commercial vehicle by these means of the vehicle dynamics control device in addition to their original control, z. B. by an anti-lock braking system (ABS), are controlled. However, it is also possible that the vehicle dynamics control device itself comprises such means.
Erfindungsgemäß werden von der Fahrdynamikregelungseinrichtung ein verschobener Schwerpunkt, insbesondere eine Schwerpunktlage, und/oder eine Richtung einer Schwerpunktverschiebung des Transportaufbaus und/oder des Nutzfahrzeugs, zumindest in Querrichtung des Nutzfahrzeugs, ermittelt. Der Schwerpunkt eines Nutzfahrzeugs ändert sich bei Beladung des Nutzfahrzeugs, insbesondere wenn dieses in Querrichtung ungleichmäßig beladen wird bzw. ist. Dieser verschobene Schwerpunkt nach der Beladung vom ursprünglichen Schwerpunkt vor der Beladung bzw. die Richtung der Schwerpunktverschiebung, wird erfindungsgemäß daher erfasst bzw. ermittelt oder bestimmt.According to the invention, a shifted center of gravity, in particular a center of gravity position, and / or a direction of a shift in the center of gravity of the transport structure and / or the commercial vehicle, at least in the transverse direction of the commercial vehicle, are determined by the vehicle dynamics control device. The center of gravity of a commercial vehicle changes when the commercial vehicle is loaded, in particular when it is loaded unevenly in the transverse direction. This shifted center of gravity after the loading from the original center of gravity before the loading or the direction of the center of gravity shift is therefore detected or determined or determined according to the invention.
Erfindungsgemäß wird der oder werden die kritischen Querbeschleunigungswerte durch den verschobenen Schwerpunkt und/oder die Richtung der Schwerpunktverschiebung bestimmt bzw. angepasst. Im Gegensatz zu üblichen Fahrdynamikregelungseinrichtungen werden die kritischen Querbeschleunigungswerte also in Abhängigkeit der verschobenen Schwerpunktlage bzw. des verschobenen Schwerpunkts angepasst bzw. bestimmt.According to the invention, the critical lateral acceleration values are or are determined or adjusted by the shifted center of gravity and / or the direction of the center of gravity shift. In contrast to conventional vehicle dynamics control devices, the critical lateral acceleration values are thus adjusted or determined as a function of the shifted center of gravity or the shifted center of gravity.
Werden z. B. Querbeschleunigungen durch in eine erste Richtung, z. B. in Querrichtung des Fahrzeugs nach Links, wirkende Kräfte mit positiven Querbeschleunigungswerten und Querbeschleunigungen durch in die entgegen gesetzte zweite Richtung, z. B. in Querrichtung des Fahrzeugs nach Rechts, wirkende Kräfte mit negativen Querbeschleunigungswerten versehen, so werden z. B. positive und negative kritische Querbeschleunigungswerte bestimmt. Bei einem in die erste Richtung verschobenen Schwerpunkt werden die positiven und negativen kritischen Querbeschleunigungswerte gegenüber den kritischen Querbeschleunigungswerten eines unbeladenen Fahrzeugs abgesenkt. Durch die Bestimmung der positiven und negativen kritischen Querbeschleunigungswerte werden somit zwei unterschiedliche Schwellen für die Querbeschleunigungswerte, also eine für Linkskurvenfahrten die andere für Rechtskurvenfahrten, definiert.Are z. B. lateral acceleration through in a first direction, z. B. in the transverse direction of the vehicle to the left, acting forces with positive lateral acceleration values and lateral accelerations by in the opposite second direction, z. B. in the transverse direction of the vehicle to the right, acting forces provided with negative lateral acceleration values, z. For example, positive and negative critical lateral acceleration values are determined. In a center of gravity shift in the first direction, the positive and negative critical lateral acceleration values are lowered relative to the critical lateral acceleration values of an unloaded vehicle. By determining the positive and negative critical lateral acceleration values, two different thresholds for the lateral acceleration values, ie one for left-hand luffing the other for right-hand turns, are thus defined.
Dadurch wird ein an den verschobenen Schwerpunkt angepasstes Eingreifen der Fahrdynamikregelungseinrichtung in die Bremsansteuerung und/oder den Antrieb des Nutzfahrzeugs gewährleistet. Die Erfindung ermöglicht es somit, auch bei seitenungleichmäßiger Beladung bzw. Masse eines Nutzfahrzeugs ein Kippen des Nutzfahrzeugs zu vermeiden oder die Gefahr des Kippens zu reduzieren ohne den Komfort des Fahrers zu beeinträchtigen. Ferner ist hierzu bei Fahrmischern kein Anhalten der Trommel notwendig.As a result, adapted to the shifted center of gravity intervention of the vehicle dynamics control device is ensured in the brake control and / or the drive of the commercial vehicle. The invention thus makes it possible to avoid tilting of the commercial vehicle or to reduce the risk of tipping even if the load of a commercial vehicle is uneven in the sides or to impair the comfort of the driver. Furthermore, this is necessary for truck mixers no stopping the drum.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Nutzfahrzeug ein Fahrmischer, der auch Beton- oder Zementmischer genannt wird. Der Transportaufbau ist bei einem Fahrmischer als eine drehbare Trommel ausgebildet. Gemäß der Ausführungsform wird die Drehrichtung der Trommel, z. B. mit einem Sensor der Fahrdynamikregelungseinrichtung, von der Fahrdynamikregelungseinrichtung ermittelt. Anhand dieser ermittelten Drehrichtung wird dann die Schwerpunktverschiebung – zumindest in Querrichtung – ermittelt. Dreht sich bei Rückansicht des Nutzfahrzeugs z. B. die Trommel im Uhrzeigersinn, so verschiebt sich der Schwerpunkt des Nutzfahrzeugs und des Fahrzeugrahmens sowie der Trommel nach Links. Dreht sich bei Rückansicht des Nutzfahrzeugs z. B. die Trommel entgegen dem Uhrzeigersinn, so verschiebt sich der Schwerpunkt des Nutzfahrzeugs und des Fahrgestells sowie der Trommel nach Rechts. Somit ist eine einfache und preisgünstige Ermittlung der Richtung der Schwerpunktverschiebung möglich.According to a first embodiment, the commercial vehicle is a truck mixer, which is also called a concrete or cement mixer. The transport structure is formed in a truck mixer as a rotatable drum. According to the embodiment, the direction of rotation of the drum, z. B. with a sensor of the vehicle dynamics control device, determined by the vehicle dynamics control device. On the basis of this determined direction of rotation then the center of gravity shift is determined - at least in the transverse direction. Turns in rear view of the commercial vehicle z. B. the drum in a clockwise direction, so shifts the focus of the commercial vehicle and the vehicle frame and the drum to the left. Turns in rear view of the commercial vehicle z. B. the drum counterclockwise, so shifts the center of gravity of the truck and the chassis and the drum to the right. Thus, a simple and inexpensive determination of the direction of gravity shift is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden der Schwerpunkt und/oder die Richtung einer Schwerpunktverschiebung durch Ermitteln der Neigung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens des Nutzfahrzeugs ermittelt. Hierdurch ist eine sehr genaue Schwerpunktverschiebung aufgrund von ungleichmäßig verteilter Ladung in Quer- sowie auch in Längsrichtung des Nutzfahrzeugs feststellbar.According to a further embodiment, the center of gravity and / or the direction of a shift in the center of gravity are determined by determining the inclination of the commercial vehicle and / or the vehicle frame of the commercial vehicle. As a result, a very precise center of gravity shift due to unevenly distributed cargo in the transverse and also in the longitudinal direction of the commercial vehicle can be determined.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Neigung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens des Nutzfahrzeugs mit mindestens einem am Nutzfahrzeug oder am Fahrzeugrahmen angeordneten Sensor ermittelt. Der Einsatz eines Sensors ist vorteilhaft, da dieser preisgünstig ist und in einem verschleißarmen Gehäuse an beliebigen Positionen angebracht werden kann, um die Neigung zu ermitteln bzw. zu messen.According to a development, the inclination of the commercial vehicle and / or the vehicle frame of the commercial vehicle is determined with at least one sensor arranged on the commercial vehicle or on the vehicle frame. The use of a sensor is advantageous because it is inexpensive and can be mounted in a low-wear housing at any position to determine or measure the inclination.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor zur Ermittlung der Neigung ein Querbeschleunigungssensor, insbesondere ein am Fahrzeugrahmen angeordneter Querbeschleunigungssensor. Die Neigung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens des Nutzfahrzeugs wird mit dem Querbeschleunigungssensor im Stillstand des Fahrzeugs ermittelt. Hierfür werden gemäß verschiedenen Ausführungsformen ein oder mehrere Querbeschleunigungssensoren genutzt, die bei einer Fahrdynamikregelungseinrichtung ohnehin zur Bestimmung der auf das Nutzfahrzeug wirkenden Querbeschleunigungswerte vorhanden sind.According to a further embodiment, the sensor for determining the inclination is a transverse acceleration sensor, in particular a transverse acceleration sensor arranged on the vehicle frame. The inclination of the commercial vehicle and / or the vehicle frame of the commercial vehicle is determined with the lateral acceleration sensor at standstill of the vehicle. For this purpose, according to various embodiments, one or more lateral acceleration sensors are used, which in any case are present in a vehicle dynamics control device for determining the lateral acceleration values acting on the utility vehicle.
Diese Querbeschleunigungssensoren werden bei der Bestimmung der auf das Nutzfahrzeug wirkenden Querbeschleunigungswerte jedoch bekannterweise nur benötigt, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, um z. B. auf das Fahrzeug wirkende Kräfte bei Kurvenfahrten zu detektieren. Im Stillstand ist es daher möglich diese Querbeschleunigungssensoren zur Messung der Erdbeschleunigung einzusetzen.However, as is known, these lateral acceleration sensors are only needed in determining the lateral acceleration values acting on the utility vehicle when the vehicle is in motion, e.g. B. to detect forces acting on the vehicle when cornering. At standstill, it is therefore possible to use these lateral acceleration sensors to measure the gravitational acceleration.
Querbeschleunigungssensoren detektieren lediglich waagerechte auf die Sensoren wirkende Kräfte. Ist das Fahrzeug unbeladen oder gleichmäßig beladen, so detektieren die Querbeschleunigungssensoren im Stillstand auf ebener Fläche keine auf sie wirkenden Kräfte. Wird das Fahrzeug bzw. das Nutzfahrzeug jedoch ungleichmäßig beladen, so neigen sich der Fahrzeugrahmen und damit die Querbeschleunigungssensoren, wobei die Querbeschleunigungssensoren dann einen Anteil der Erdbeschleunigung messen. Die Kenntnis der Einbaurichtung eines Querbeschleunigungssensors vorausgesetzt, kann so anhand des Querbeschleunigungswertes auf den Wert der Erdbeschleunigung und damit auf die Neigung des Nutzfahrzeugs geschlossen werden.Transverse acceleration sensors only detect horizontal forces acting on the sensors. If the vehicle is unloaded or evenly loaded, then the lateral acceleration sensors do not detect any forces acting on them on a level surface at a standstill. However, if the vehicle or the commercial vehicle is loaded unevenly, then the vehicle frame and thus the lateral acceleration sensors incline, the lateral acceleration sensors then measuring a proportion of the gravitational acceleration. Provided that the direction of installation of a lateral acceleration sensor is known, it is thus possible to deduce the value of the gravitational acceleration and thus the inclination of the commercial vehicle on the basis of the transverse acceleration value.
Es ist möglich, im Stillstand des Fahrzeugs anhand der Veränderung der Werte des bzw. der Querbeschleunigungssensoren bei der Beladung, auf die Neigung des Fahrzeugs zu schließen bzw. die Neigung aus diesen Werten zu ermitteln.It is possible, when the vehicle is at a standstill, to determine the inclination of the vehicle or to determine the inclination from these values on the basis of the change in the values of the lateral acceleration sensor (s) during loading.
Vorteilhafterweise wird somit verhindert, dass eine Neigung der Strasse oder eine bleibende Abweichung (Offset) des oder der Querbeschleunigungssensorwerte, die durch falschen Einbau des oder der Querbeschleunigungssensoren entsteht, die Ermittlung bzw. Bestimmung der Neigung und somit des Schwerpunkts verfälscht.Advantageously, it is thus prevented that an inclination of the road or a permanent deviation (offset) of the lateral acceleration sensor value (s), which arises due to incorrect installation of the lateral acceleration sensor (s), are generated Determination or determination of the inclination and thus of the center of gravity falsified.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Stillstand des Nutzfahrzeugs durch Ermitteln der Raddrehgeschwindigkeit eines, mehrerer oder aller Räder des Nutzfahrzeugs ermittelt. Vorteilhafterweise wird somit sichergestellt, dass das Fahrzeug sich sicher nicht fortbewegt und z. B. keine Fliehkräfte auf den oder die Querbeschleunigungssensoren wirken, solange die Neigung ermittelt wird.According to a further embodiment, the standstill of the commercial vehicle is determined by determining the wheel rotational speed of one, several or all wheels of the commercial vehicle. Advantageously, it is thus ensured that the vehicle does not move safely and z. B. no centrifugal forces acting on the or the lateral acceleration sensors, as long as the inclination is determined.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Nutzfahrzeug ein Fahrmischer und der Transportaufbau eine drehbare Trommel. Mit der Fahrdynamikregelungseinrichtung werden die Fahrpedalstellung sowie die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment überwacht. Hierzu werden z. B. bereits vorhandene Sensoren genutzt. Gemäß der Ausführungsform wird die Neigung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens des Nutzfahrzeugs ermittelt, während die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment erhöht werden und die Fahrpedalstellung in Ruhestellung verbleibt. Während diese Voraussetzungen nämlich erfüllt sind, wird der Fahrmischer beladen. Bei Fahrmischern erhöhen sich nämlich die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment automatisch beim Beladen, damit die vorgewählte Drehgeschwindigkeit während der Belastungszunahme durch die Beladung beibehalten werden kann. Diese Erhöhung der Motordrehzahl und/oder des Motordrehmoments erfolgt automatisch, ohne dass der Fahrer das Fahrpedal bzw. das Gaspedal betätigt.According to a further embodiment, the utility vehicle is a truck mixer and the transport structure is a rotatable drum. With the vehicle dynamics control device, the accelerator pedal position and the engine speed and / or the engine torque are monitored. For this purpose, for. B. already existing sensors used. According to the embodiment, the inclination of the commercial vehicle and / or the vehicle frame of the commercial vehicle is determined while the engine speed and / or the engine torque are increased and the accelerator pedal position remains in the rest position. While these conditions are met, the truck mixer is loaded. Namely, in truck mixers, the engine speed and / or the engine torque are automatically increased during loading so that the preselected rotational speed can be maintained during load increase by the load. This increase in engine speed and / or engine torque is automatic without the driver pressing the accelerator or accelerator pedal.
Somit ist gewährleistet, dass die durch die Beladung entstehende Neigung des Nutzfahrzeugs im Wesentlichen exakt gemessen werden kann. Steht das Nutzfahrzeug etwa auf einem schrägen Untergrund ist es vorteilhaft, wenn die Fahrdynamikregelungseinrichtung den Start- und Endzeitpunkt der Beladung feststellen kann, um die Werte des oder der Querbeschleunigungssensoren vor und nach dem Beladen bestimmen zu können, um daraus auf die Neigung zu schließen. Startzeitpunk der Beladung bzw. des Ladevorgangs ist demnach der Beginn der Erhöhung der Motordrehzahl und/oder des Motordrehmoments ohne Pedalbetätigung und der Endzeitpunkt der Beladung bzw. des Ladevorgangs ist erreicht, wenn die Motordrehzahl und/oder das Motordrehmoment, insbesondere für eine vorbestimmte Zeit, konstant bleiben.This ensures that the inclination of the commercial vehicle resulting from the loading can be measured substantially exactly. If the utility vehicle is standing approximately on a sloping ground, it is advantageous if the vehicle dynamics control device can determine the start and end time of the load in order to be able to determine the values of the lateral acceleration sensor (s) before and after loading in order to deduce the inclination therefrom. Start time of the loading or loading is therefore the beginning of the increase of the engine speed and / or the engine torque without pedal operation and the end time of loading or charging is reached when the engine speed and / or the engine torque, in particular for a predetermined time, constant stay.
Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Querbeschleunigungssensors einer Fahrdynamikregelungseinrichtung eines Nutzfahrzeugs mit einem Transportaufbau. Der Querbeschleunigungssensor wird zur Ermittlung der Neigung des Nutzfahrzeugs und/oder des Fahrzeugrahmens des Nutzfahrzeugs verwendet, indem mit dem Querbeschleunigungssensor im Stillstand des Nutzfahrzeugs der Querbeschleunigungswert des Fahrzeugs gemessen bzw. ermittelt wird. Da während des Stillstands keine tatsächliche Querbeschleunigung auf das Fahrzeug wirkt, wird durch messen des Querbeschleunigungswertes des Querbeschleunigungssensors, also des Querbeschleunigungssensorwertes, die auf den Querbeschleunigungssensor wirkende Erdbeschleunigung gemessen, die ein Maß für die Neigung des Fahrzeugs und somit für den Schwerpunkt des Fahrzeugs darstellt.Furthermore, the invention relates to a use of a lateral acceleration sensor of a vehicle dynamics control device of a commercial vehicle with a transport structure. The lateral acceleration sensor is used to determine the inclination of the commercial vehicle and / or the vehicle frame of the commercial vehicle by measuring or determining the lateral acceleration value of the vehicle with the transverse acceleration sensor when the commercial vehicle is at a standstill. Since no actual lateral acceleration acts on the vehicle during standstill, by measuring the lateral acceleration value of the lateral acceleration sensor, ie the lateral acceleration sensor value, the gravitational acceleration acting on the lateral acceleration sensor is measured, which represents a measure of the inclination of the vehicle and thus of the center of gravity of the vehicle.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den anhand der Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigen:Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings show:
Ferner weist das Nutzfahrzeug
Der Querbeschleunigungssensor
Ferner ist die Fahrdynamikregelungseinrichtung derart ausgebildet, um auf die Bremsansteuerung, z. B. mittels der ABS-Bremsventile
Eine Schwerpunktverschiebung erfolgt z. B. durch falsches Beladen des Nutzfahrzeugs
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dieser verschobene Schwerpunkt
Da die Neigung
Fährt das Nutzfahrzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Nutzfahrzeugcommercial vehicle
- 1212
- Transportaufbautransport structure
- 1414
- Elektronik der FahrdynamikregelungseinrichtungElectronics of the vehicle dynamics control device
- 1616
- Fahrzeugrahmenvehicle frame
- 1818
- QuerbeschleunigungssensorLateral acceleration sensor
- 2020
- ABS-Ventile/BremsvorrichtungABS-valves / braking device
- 2222
- Radwheel
- 2424
- Ladungcharge
- 2626
- NeigungTilt
- 2828
- Schwerpunkt des unbeladenen FahrzeugsCenter of gravity of the unloaded vehicle
- 3030
- Richtung der SchwerpunktverschiebungDirection of focus shift
- 3232
- verschobener Schwerpunktshifted focus
- 3434
- KurveCurve
- 3636
- Fliehkraftcentrifugal
- 3838
- Mischschaufelmixing paddle
- 4040
- Drehrichtungdirection of rotation
- 4242
- Beton/LadungConcrete / charge
- 4444
- Ermitteln der NeigungDetermining the inclination
- 4646
- Ermitteln des verschobenen SchwerpunktsDetermine the shifted center of gravity
- 4848
- kritische Querbeschleunigungswertecritical lateral acceleration values
- 5050
- Bestimmen der kritischen QuerbeschleunigungswerteDetermining the critical lateral acceleration values
- 5252
- QuerbeschleunigungswerteLateral acceleration values
- 5454
- Ermitteln der QuerbeschleunigungswerteDetermining the lateral acceleration values
- 5656
- Eingreifen auf die Bremsvorrichtung und/oder den AntriebIntervention on the brake device and / or the drive
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 112007001013 T [0009] DE 112007001013 T [0009]
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