DE10329278A1 - Stabilizer, vehicle equipped with it and stabilization method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung (25) zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs (10), DOLLAR A - mit Vorgabemitteln (41) zur Ermittlung eines Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) und mit DOLLAR A - Begrenzungsmitteln (45) zur Ermittlung eines eine maximale Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50), derart, dass das Fahrzeug (10) unter Berücksichtigung der maximalen Giergeschwindigkeit fahrstabil bleibt, und zum Begrenzen des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) auf das Grenz-Giergeschwindigkeitssignal (50), wenn der Wert des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) den Wert des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) überschreitet. Es wird vorgeschlagen, dass die Stabilisierungsvorrichtung (25) Istwertmittel (53) zur Bereitstellung eines den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Kippwinkelsignals (56) aufweist, DOLLAR A - dass die Begrenzungsmittel (45) Kippwinkelmittel zur Ermittlung des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) anhand des Kippwinkelsignals (56) enthalten und DOLLAR A - dass die Stabilisierungsvorrichtung (25) Generierungsmittel (42) zum Generieren eines Lenkeingriffsignals und/oder mindestens eines Bremseingriffsignals anhand des begrenzten Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) aufweist.The invention relates to a stabilization device (25) for vehicle dynamic stabilization of a vehicle (10), DOLLAR A - with default means (41) for determining a desired yaw rate signal (49) and with DOLLAR A - limiting means (45) for determining a maximum yaw rate of Vehicle (10) representing limit yaw rate signal (50) such that the vehicle (10) remains drivably stable in consideration of the maximum yaw rate and limiting the target yaw rate signal (49) to the limit yaw rate signal (50) if the value of the target yaw rate signal (49) exceeds the value of the limit yaw rate signal (50). It is proposed that the stabilization device (25) comprises actual value means (53) for providing a tilt angle signal (56) representing the current tilt angle of the vehicle (10), DOLLAR A - that the limiting means (45) comprise tilt angle means for determining the limit yaw rate signal (50 ) based on the Kippwinkelsignals (56) and DOLLAR A - that the stabilizing device (25) generating means (42) for generating a steering intervention signal and / or at least one brake intervention signal based on the limited target yaw rate signal (49).
Description
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs, mit Vorgabemitteln zur Ermittlung eines Soll-Giergeschwindigkeitssignals und mit Begrenzungsmitteln zur Ermittlung eines eine maximale Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierenden Grenz-Giergeschwindigkeitssignals derart, dass das Fahrzeug unter Berücksichtigung der maximalen Giergeschwindigkeit fahrstabil bleibt, und zum Begrenzen des Soll-Giergeschwindigkeitssignals auf das Grenz-Giergeschwindigkeitssignal, wenn der Wert des Soll-Giergeschwindigkeitssignals den Wert des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals überschreitet. Die Erfindung betrifft ferner ein einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug mit einer derartigen Stabilisierungsvorrichtung sowie ein Verfahren mit der Funktionsweise einer derartigen Stabilisierungsvorrichtung.The The invention relates to a stabilizing device for driving dynamics Stabilization of a vehicle, with default means of identification a desired yaw rate signal and with limiting means for Determining a maximum yaw rate of the vehicle representing Limit yaw rate signal such that the vehicle taking into account the maximum Yaw rate remains stable, and for limiting the target yaw rate signal to the limit yaw rate signal when the value of the target yaw rate signal exceeds the value of the limit yaw rate signal. The invention further relates to a single-track or multi-lane vehicle having a Such stabilizing device and a method with the Operation of such a stabilizing device.
Eine derartige Stabilisierungsvorrichtung ist beispielsweise im Zusammenhang mit der Fahrdynamikregelung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens aus dem Artikel "FDR-Die Fahrdynamikregelung von Bosch", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) 11, Seiten 674 bis 689, Verfasser Anton van Zanten, Rainer Erhardt und Georg Pfaff. Das Rege lungskonzept des bekannten Fahrdynamikreglers beruht auf dem sogenannten Einspurmodell, bei dem aus der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie aus einem Vorgabe-Lenkwinkel, den der Fahrer an einer Lenkhandhabe vorgibt, eine Soll-Giergeschwindigkeit berechnet. Wenn die Soll-Giergeschwindigkeit jedoch zu groß gewählt ist, das Fahrzeug beispielsweise aufgrund zu geringer Hafteigenschaften der Räder oder dergleichen die gewünschte Kurvenbahn nicht befahren könnte, wird die Soll-Giergeschwindigkeit durch den Fahrdynamikregler begrenzt. Die Eingriffe der Fahrdynamikregelung auf die Bremsen und/oder den Motor des Fahrzeugs erfolgen auf der Basis der begrenzten Soll-Giergeschwindigkeit. Zur Ermittlung der Soll-Giergeschwindigkeit werden die Vorgaben des Fahrers des Fahrzeugs bezüglich des Lenkwinkels und des Antriebs- und Bremsmoments, die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit und der Haftreibwert der Räder ausgewertet.A Such stabilization device is for example related with the vehicle dynamics control of a vehicle, such as a Passenger car from the article "FDR-Die Fahrdynamikregelung von Bosch", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) 11, pages 674 to 689, author Anton van Zanten, Rainer Erhardt and Georg Pfaff. The regulatory concept of the known vehicle dynamics controller is based on the so-called single-track model, at the vehicle speed and a default steering angle, the driver prescribes on a steering handle, a target yaw rate calculated. However, if the target yaw rate is too high, the vehicle, for example, due to low adhesive properties the wheels or the like the desired one Curve track could not drive, becomes the target yaw rate limited by the vehicle dynamics controller. The interventions of the vehicle dynamics control on the brakes and / or the engine of the vehicle take place on the basis the limited target yaw rate. To determine the desired yaw rate are the specifications of the driver of the vehicle with respect to the Steering angle and the driving and braking torque, the estimated vehicle speed and the coefficient of friction of the wheels evaluated.
Die bekannte Stabilisierungsvorrichtung soll in erster Line ein Schleudern des Fahrzeuges verhindern. Problematisch ist jedoch auch, dass das Fahrzeug umkippt, sich gegebenenfalls sogar überschlägt.The Known stabilization device is primarily a spin prevent the vehicle. However, it is also problematic that the Vehicle tips over, possibly overturning.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Stabilisierungsvorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine Kippgefahr des Fahrzeugs verringert wird.It Therefore, the object of the invention is a stabilizing device or to improve a method of the type mentioned in the introduction, that a risk of tipping the vehicle is reduced.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei der Stabilisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass sie Istwertmittel zur Bereitstellung eines den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs repräsentierenden Kippwinkelsignals aufweist, dass die Begrenzungsmittel Kippwinkelmittel zur Ermittlung des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals anhand des Kippwinkelsignals ent halten, und dass sie Generierungsmittel zum Generieren eines Lenkeingriffsignals und/oder mindestens eines Bremseingriffsignals anhand des begrenzten Soll-Giergeschwindigkeitssignals aufweist. In entsprechender Weise sind ein erfindungsgemäßes Fahrzeug sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß der technischen Lehre eines weiteren unabhängigen Anspruches ausgestaltet.to solution the task is in the stabilizing device of the beginning It is intended that they be actual value means for the provision a tilt angle signal representing the current tilt angle of the vehicle in that the limiting means comprises tilt angle means for detection the limit yaw rate signal on the basis of the tilt angle signal and that they are generating means for generating a steering intervention signal and / or at least one Brake intervention signal based on the limited target yaw rate signal having. In a corresponding manner, an inventive vehicle and a method according to the invention according to the technical Teaching another independent Claim designed.
Der Kippwinkel, manchmal auch als Wankwinkel bezeichnet, beschreibt die Drehauslenkung des Fahrzeugs um seine Längsachse. Durch die Berücksichtigung des Kippwinkels bei der Ermittlung des Soll-Giergeschwindigkeitssignals, das maximal zulässig ist, wird ein Kippen oder gar Überschlagen des Fahrzeuges verhindert. Bei den Generierungsmitteln handelt es sich beispielsweise um eine Gierratenregelung. Das Lenkeingriffssignal steuert beispielsweise einen Lenk-Aktuator zum Lenken der Räder einer Achse an. Mit Hilfe des Bremsseingriffssignals oder mehrerer Bremseingriffsignale werden Bremsaktoren angesteuert. Vorzugsweise ist die Stabilisierungsvorrichtung eine sogenannte Steer-by-Wire-Regelung. Die Stabilisierungsvorrichtung kann jedoch auch ein Bestandteil eines Fahrdynamikreglers des Fahrzeugs bilden.Of the Tilt angle, sometimes referred to as roll angle describes the Drezirk steering of the vehicle about its longitudinal axis. By consideration the tilt angle in the determination of the target yaw rate signal, the maximum allowed is, is a tilting or even overturning prevents the vehicle. The generators are For example, a yaw rate regulation. The steering intervention signal For example, controls a steering actuator for steering the wheels of a Axis on. With the aid of the brake intervention signal or several brake intervention signals brake actuators are activated. Preferably, the stabilization device a so-called steer-by-wire control. The stabilization device However, it can also be part of a vehicle dynamics controller of the vehicle form.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the description.
Zweckmäßigerweise berücksichtigt die Stabilisierungsvorrichtung zusätzlich den aktuellen Schwimmwinkel des Fahrzeugs. Bei dem Schwimmwinkel handelt es sich um den Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und dem Vektor der Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Schwimmwinkelsignal, das den Schwimmwinkel des Fahrzeugs repräsentiert, wird von den entsprechend ausgestalteten Istwertmitteln bereitgestellt. Die Begrenzungsmittel enthalten zweckmäßigerweise Schwimmwinkelmittel zur Ermittlung eines zweiten, schwimmwinkelabhängigen Grenz-Giergeschwindigkeitssignals. Die Begrenzungsmittel begrenzen den Wert der Soll-Giergeschwindigkeit auf den Wert der kippwinkelabhängigen Giergeschwindigkeit oder der schwimmwinkelabhängigen Giergeschwindigkeit, je nach dem, welche der beiden Giergeschwindigkeiten kleiner ist.Conveniently, the stabilization device additionally takes into account the current float angle of the vehicle. The slip angle is the angle between the vehicle's longitudinal axis and the vehicle speed vector. The float angle signal, which indicates the slip angle of the Vehicle is provided by the appropriately designed actual value means. The limiting means expediently contain float angle means for determining a second, limit-dependent limit yaw rate signal. The limiting means limit the value of the target yaw rate to the value of the yaw rate or yaw rate depending on which of the two yaw rates is less.
Das Kippwinkelsignal kann den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs enthalten. Möglich ist aber auch, dass das Kippwinkelsignal Werte enthält, aus denen der Kippwinkel ermittelbar ist. Prinzipiell dasselbe gilt auch für das Schwimmwinkelsignal, das konkret den aktuellen Schwimmwinkel des Fahrzeugs enthalten kann. Es ist aber auch möglich, dass es Werte enthält, aus denen der Fahrzeugschwimmwinkel ermittelbar ist, beispielsweise unter anderem die Fahrzeugquergeschwindigkeit und Fahrzeuglängsgeschwindigkeit.The Tilt angle signal may include the current tilt angle of the vehicle. Possible but is also that the tilt angle signal contains values, off where the tilt angle can be determined. In principle the same applies for the Floating angle signal, specifically the current slip angle of the Vehicle may contain. But it is also possible that it contains values where the vehicle swimming angle can be determined, for example including the vehicle lateral speed and vehicle longitudinal speed.
Bei den Begrenzungsmitteln hat sich ein Auswahlverfahren als vorteilhaft erwiesen: die Begrenzungsmittel wählen als Eingangssignal für die Generierungsmittel das Soll-Giergeschwindigkeitssignal aus, wenn dessen Wert den Wert des (ersten), kippwinkelabhängigen Grenz-Giergeschwindigkeitssignals nicht überschreitet und ansonsten das Grenz-Giergeschwindigkeitssignal, also den Maximalwert der Giergeschwindigkeit, der für die Fahrstabilität des Fahrzeugs notwendig ist. Wenn den Begrenzungsmitteln zusätzlich auch das zweite, vom Schwimmwinkel des Fahrzeugs abhängige Grenz-Giergeschwindigkeitssignal zur Verfügung steht, wählen die Begrenzungsmittel z.B. das betragsmäßig kleinste Giergeschwindigkeitssignal als Eingangs-Giergeschwindigkeitssignal für die Generierungsmittel, beispielsweise die Gierratenregelung, aus.at A selection procedure has proved to be advantageous for the limitation means proved: the limiting means select as input to the generating means the target yaw rate signal, if its value is the value of the (first), tilt angle dependent Does not exceed limit yaw rate signal and otherwise the limit yaw rate signal, ie the maximum value of the yaw rate, the for the driving stability the vehicle is necessary. If the limiting means in addition also the second limit yaw rate signal, which depends on the slip angle of the vehicle is available choose the limiting means e.g. the smallest amount of yaw rate signal in terms of absolute value as input yaw rate signal for the generating means, for example the yaw rate control, off.
An dieser Stelle sei auf Folgendes hingewiesen: Der vorstehend verwendete Begriff Giergeschwindigkeitssignal wird im Zusammenhang mit dem Soll-Giergeschwindigkeitssignal und dem Grenz-Giergeschwindigkeitssignal verwendet. D.h. bei dem Giergeschwindigkeitssignal handelt es sich um ein Signal, welches einen Vorgabewert repräsentiert und welches je nachdem, was die Auswahl ergeben hat, entweder dem Soll-Giergeschwindigkeitssignal oder dem Grenz-Giergeschwindigkeitssignal entspricht. Wird von Giergeschwindigkeitssignalen gesprochen, so handelt es sich um Soll-Giergeschwindigkeitssignale oder um Grenz-Giergeschwindigkeitssignale. Die hier dargelegte Bedeutung der beiden Begriffe Giergeschwindigkeitssignal bzw. Giergeschwindigkeitssignale soll auch für deren nachfolgende Nennung gelten.At This point should be noted: The one used above Term yaw rate signal is associated with the Desired yaw rate signal and the limit yaw rate signal uses. That the yaw rate signal is a signal representing a default value and whichever what made the selection, either the desired yaw rate signal or the limit yaw rate signal. Will of yaw rate signals spoken, so it is target yaw rate signals or limit yaw rate signals. The meaning presented here the two terms yaw rate signal or yaw rate signals should also be for their subsequent mention apply.
Die Vorgabemittel basieren zweckmäßigerweise auf mindestens einem Referenzmodell des Fahrzeugs. Dabei kann es sich beispielsweise um ein im wesentlichen reales Abbild des Fahrzeugs handeln. Es ist aber auch möglich, dass ein Wunschverhalten des Fahrzeugs, beispielsweise ein sportliches oder komfortables Wunschverhalten als Referenzmodell gewählt wird. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind derartige Wunschmodelle durch einen Fahrer des Fahrzeugs auswählbar. Ein Referenzmodell besteht z.B. aus einer oder mehreren Differenzialgleichungen, die das Verhalten des Fahrzeugs beschreiben.The Specifying agents are expediently based on at least one reference model of the vehicle. It can For example, a substantially real image of the vehicle act. But it is also possible that a desired behavior of the vehicle, for example, a sporting or comfortable desire behavior is selected as a reference model. In an expedient embodiment the invention are such desire models by a driver of Vehicle selectable. A reference model is e.g. from one or more differential equations, which describe the behavior of the vehicle.
Die Istwertmittel enthalten zweckmäßigerweise Messmittel und/oder Schätzmittel. Bei den Messmitteln handelt es sich beispielsweise um die Fahrzeugsensorik, z.B. Drehzahlsensoren, einen Gierratensensor, Querbeschleunigungssensoren oder dergleichen. Die Schätzmittel enthalten vorzugsweise einen Beobachter. Der Beobachter ist zweckmäßigerweise nicht line ar. Beispielsweise handelt es sich bei dem Beobachter um einen sogenannten Kalman-Filter.The Actual value contain expediently Measuring means and / or estimating means. The measuring means are, for example, the vehicle sensors, e.g. Speed sensors, a yaw rate sensor, lateral acceleration sensors or similar. The estimation means preferably contain an observer. The observer is expediently not line ar. For example, it is the observer around a so-called Kalman filter.
Die Istwertmittel stellen dementsprechend reale und/oder geschätzte Istwerte bereit. Diese Istwerte bilden zweckmäßigerweise Eingangswerte für die Begrenzungsmittel und enthalten beispielsweise das Kippwinkelsignal und/oder das Schwimmwinkelsignal. Es versteht sich, dass ein derartiger Beobachter auch einen Bestandteil der Begrenzungsmittel bilden kann.The Actual value means accordingly represent real and / or estimated actual values ready. These actual values expediently form input values for the limiting means and include, for example, the tilt angle signal and / or the float angle signal. It is understood that such an observer is also an integral part can form the limiting means.
Zweckmäßigerweise sind die Istwertmittel unmittelbar mit den Generierungsmitteln verbunden. Vorteilhafterweise stellen die Istwertmittel Eingangswerte für die Generierungsmittel bereit. Es ist auch zweckmäßig, dass die Generierungsmittel Eingangswerte für die Istwertmittel bereitstellen.Conveniently, the actual value means are directly connected to the generation means. Advantageously, the actual value means provide input values for the generation means ready. It is also appropriate that the generation means provide input values for the actual value means.
Vorteilhafterweise sind die Giergeschwindigkeitssignale drehrichtungsabhängig. Beispielsweise steht ein negativer Wert eines Giergeschwindigkeitssignals für eine Linksdrehung und ein positiver Wert für eine Rechtsdrehung des Fahrzeugs um seine Fahrzeughochachse. In entsprechender Weise sind die Begrenzungsmittel zur betragsmäßigen Begrenzung des Soll-Giergeschwindigkeitssignals ausgestaltet. Beispielsweise stellen die Kippwinkelmittel und die Schwimmwinkelmittel bei einer derartigen Konstellation jeweils einen positiven und einen negativen maximalen Grenz-Giergeschwindigkeitswert bereit. Der untere und der obere Grenzwert können in dem ersten, kippwinkelabhängigen bzw. dem zweiten, schwimmwinkelabhängigen Grenz-Giergeschwindigkeitssignal enthalten sein. Dasselbe gilt sinngemäß für das von den Vorgabemitteln erzeugte Soll-Giergeschwindigkeitssignal.Advantageously, the yaw rate signals are rotational direction dependent. For example, a negative value of a yaw rate signal represents a left turn and a positive value a right turn of the vehicle about its vehicle vertical axis. In a corresponding manner, the limiting means are designed to limit the nominal yaw rate signal in absolute terms. For example, in such a constellation, the tilt angle means and the slip angle means each provide a positive and a negative maximum limit yaw rate value. The lower and upper limits may be included in the first, tilt angle dependent and the second, bucket angle dependent limit yaw rate signals, respectively. The same applies mutatis mutandis to that of the default means he witnessed desired yaw rate signal.
Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, dass sich das Fahrzeug unter Berücksichtigung der maximalen Giergeschwindigkeit nicht überschlägt. Dementsprechend sind die Begrenzungsmittel zur Ermittlung der zur Vermeidung eines Fahrzeug-Überschlags erforderlichen Grenz-Giergeschwindigkeitssignale ausgestaltet.The Stabilizing device according to the invention is expediently designed so that the vehicle under consideration the maximum yaw rate does not overturn. Accordingly, the Limiting means for determining the avoidance of vehicle rollover required limit yaw rate signals designed.
Die Mittel der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung können in Hardware und/oder Software ausgeführt sein. Zweckmäßigerweise enthält die Stabilisierungsvorrichtung Programmcode, der durch ein Steuermittel, insbesondere einen Prozessor, einer Fahrstabilitätssteuerung und/oder einer Lenkungssteuerung des Fahrzeugs ausführbar ist. Bei der Lenkungssteuerung handelt es sich beispielsweise um die Steuerung eines Steer-by-wire-Systems.The Agent of the stabilizing device according to the invention can be executed in hardware and / or software. Conveniently, contains the stabilization device program code, which is controlled by a control means, in particular a processor, a driving stability control and / or a Steering control of the vehicle is executable. In the steering control For example, it is the control of a steer-by-wire system.
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung bei mehrspurigen Fahrzeugen angewendet, beispielsweise Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen. Die Stabilisierungsvorrichtung kann auch bei einspurigen Fahrzeugen, beispielsweise Motorrädern, eingesetzt werden.Preferably becomes the stabilizing device according to the invention used in multi-lane vehicles, such as passenger cars or commercial vehicles. The stabilization device may also be used single-track vehicles, such as motorcycles are used.
Vorteilhafterweise wird das Soll-Giergeschwindigkeitssignal in Abhängigkeit eines Vorgabe-Lenkwinkelsignals und einer die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Größe ermittelt. Die Ermittlung kann mit Hilfe eines mathematischen Modells, dem beispielsweise die Ackermann-Beziehung zugrunde liegt, erfolgen.advantageously, becomes the target yaw rate signal in response to a default steering angle signal and a quantity representing the vehicle speed. The determination can be made with the help of a mathematical model, the For example, the Ackermann relationship is based, done.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.following the invention with reference to an embodiment with reference closer to the drawing explained.
Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung.The FIG. 1 shows a vehicle according to the invention with a stabilizing device according to the invention.
Ein
Fahrzeug
An
einem Lenkrad
Die
Stabilisierungsvorrichtung
Der
Stabilisierungsvorrichtung
Bei den Gleichungen (1) bis (3) sind FS,V + FS,H die Seitenkräfte an der Vorder- und der Hinterachse sowie lV und lH die Schwerpunktabstände zur Vorder- bzw. Hinterachse. Die Funktionen A und C beschreiben nichtlineare, regelungstechnisch zu kompensierende Elemente. Die Funktion B entspricht etwa dem kippwinkelabhängigen Kehrwert des Gier-Trägheitsmomentes. Die Funktion D entspricht in etwa dem kippwinkelabhängigen Quotienten aus Schwerpunkthöhe und Wankträgheitsmoment.In the equations (1) to (3), F s, V + F s, H are the lateral forces at the front and rear axles, and l V and l H are the center of gravity distances to the front and rear axles, respectively. The functions A and C describe nonlinear elements to be compensated by control technology. The function B corresponds approximately to the tilt angle-dependent reciprocal of the yaw moment of inertia. The function D corresponds approximately to the tilt angle-dependent quotient of the center of gravity and the roll moment of inertia.
Bei
an der Vorderachse lenkbaren Fahrzeugen kann die Seitenkraft vorne
direkt verändert
werden. Auf die Seitenkraft der Hinterachse kann mittels eines Bremsseingriffs
und/oder einer Hinterachslenkung Einfluss genommen werden. Ansonsten
stellt sich die Seitenkraft hinten aufgrund von Fahrzeug-, Reifen- und Umgebungsparametern
ein. Der beispielhaft gewählte
Regelungsansatz bezieht sich auf eine Vorderachslenkung mit einem
optionalen Einzelrad-Bremseingriff, beispielsweise mittels der Bremseingriffssignale
Bei
der Stabilisierungsvorrichtung
Für die Stabilität des Gesamtsystems
wird gefordert, dass die Funktion V positiv semidefinit und ihre zeitliche
Ableitung negativ definit ist. Es ergibt sich also:
Werden
die Bewegungsgleichungen (1) bis (3) in die Ljapunov-Funktion (4) eingesetzt,
kann für
die Gierratenregelung
Aus
der Seitenkraft an der Vorderachse FSV kann
die Gierratenregelung
Analog
zur Seitenkraft an der Vorderachse FSV kann
aus der Ljapunov-Funktion (4) auch eine Soll-Giergeschwindigkeit ψ .Soll ermittelt werden, bei der das Gesamtsystem
um einen Kippwinkel φ stabil
einschwingt. Die folgende Formel (7) bildet die Grundlage für die Kippwinkelmittel
Dabei werden die Koeffizienten λ1, λ2, λ3, die die Regelungsdynamik bestimmen, zur Stabilität des Systems zweckmäßigerweise positiv definit gewählt.In this case, the coefficients λ 1, λ 2, λ 3, which determine the control dynamics, to the stability of the system suitably selected positive definite.
Die
Stabilisierungsvorrichtung
Die
Vorgabemittel
Die
Giergeschwindigkeitssignale
Die
Erfassungsmittel
Der
Beobachter
Die
aktuelle Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs
Der
Beobachter
Die
Gierratenregelung
Es
versteht sich, dass in dem Fahrzustandssignal
Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe Giergeschwindigkeit und Gierrate sind gleichbedeutend.The used in the present description terms yaw rate and yaw rate are synonymous.
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