DE19907633A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines FahrzeugesInfo
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Abstract
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges, vorzugsweise zur Vermeidung des Umkippens eines Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse. Hierzu wird eine die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt. Diese Größe wird mit wenigstens einem charakteristischen Wert, insbesondere einem Schwellenwert, für diese Größe verglichen. Für den Fall, bei dem die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe größer als der oder gleich dem charakteristischen Wert ist, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges wenigstens durch Bremseneingriffe an wenigstens einem Rad und/oder durch Motoreingriffe und/oder durch Retardereingriffe auf einen vorgebbaren Geschwindigkeitswert reduziert oder auf einem vorgebbaren Geschwindkeitswert gehalten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Stabilisierung eines Fahrzeuges. Solche Verfahren und
Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in vielerlei
Modifikationen bekannt.
Aus der DE-OS 19 02 944 ist eine Einrichtung zum Verhindern
des Schleuderns von Fahrzeugen bekannt. Die Einrichtung ent
hält Meßinstrumente zur Erfassung des augenblicklichen Fahr
zustandes, die mit einem, auf bestimmte Grenzwerte des Fahr
zeuges ansprechenden Steuergerät verbunden sind. Die Ein
richtung enthält ferner einschaltbare Mittel für die selb
ständige Steuerung wenigstens einer zur Spurhaltung des
Fahrzeuges dienenden Einrichtung, die bei Erreichen eines
vorbestimmten Grenzwertes für die Querbeschleunigung durch
das Steuergerät ausgelöst werden. Wird bei einer Fahrzeug
auslegung eine maximal mögliche Querbeschleunigung festge
stellt, so ist das Programm für das Steuergerät auf einen
kleineren Wert eingestellt. Dies bedeutet, daß bereits un
terhalb des kritischen Schwellenwertes, d. h. vor einem über
zogenen Fahrzustand, unabhängig von der Reaktion des Fah
rers, die Bremsen betätigt und das Leistungsregelglied der
Maschine auf geringere Fahrleistung zurückgenommen wird.
Aus der DE 35 45 715 A1 ist eine Einrichtung zur Vortriebs
regelung an Kraftfahrzeugen im Sinne der Einhaltung stabiler
Fahrzustände bekannt. Diese Einrichtung enthält eine Rechen
einheit zur Bestimmung eines Sollwertes bzw. eines Toleranz
bereiches für die Drehzahldifferenz der Vorderräder oder der
Querbeschleunigung oder der Giergeschwindigkeit und eine
Vergleichseinheit, in welcher dieser Sollwert bzw. Toleranz
bereich mit dem gemessenen Istwert verglichen wird. Die Dif
ferenz zwischen Istwert und Sollwert bzw. Toleranzbereich
dient als Steuersignal für die Bremsen der Räder und/oder
für ein Leistungsstellglied des Fahrzeugmotors.
Bei den vorstehend beschriebenen, zum Stand der Technik ge
hörenden Einrichtungen werden in Abhängigkeit eines Verglei
ches zwischen einem Istwert einer die Querdynamik des Fahr
zeuges beschreibenden Größe und einem zugehörigen Grenzwert
die Bremsen der Räder und/oder ein Leistungsstellglied für
den Motor so angesteuert, daß das Fahrzeug aufgrund der Re
duzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit stabilisiert wird. Die
sich aufgrund der Eingriffe in die Bremsen bzw. in den Motor
ergebende Fahrzeuggeschwindigkeit ist hierbei nicht vorgege
ben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, beste
hende Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Stabilisierung von
Fahrzeugen dahingehend zu verbessern, daß für den Fall, bei
dem eine die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe
größer als ein oder gleich einem charakteristischen Wert für
die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe ist,
ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein definierter
Zustand für das Fahrzeug eingestellt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw.
durch die des Anspruchs 12 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Stabilisierung eines
Fahrzeuges wird insbesondere zur Vermeidung des Umkippens
eines Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges
orientierte Fahrzeugachse eingesetzt. Hierzu wird eine die
Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt,
die mit wenigstens einem charakteristischen Wert, insbeson
dere einem Schwellenwert, für die die Querdynamik des Fahr
zeuges beschreibende Größe verglichen wird. Für den Fall,
bei dem die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende
Größe größer als der oder gleich dem charakteristischen Wert
ist, werden wenigstens Bremseneingriffe an wenigstens einem
Rad und/oder Motoreingriffe und/oder Retardereingriffe
durchgeführt. Diese Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe
und/oder Retardereingriffe werden dabei vorteilhafterweise
so durchgeführt, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf
einen vorgebbaren Geschwindigkeitswert reduziert oder auf
einem vorgebbaren Geschwindigkeitswert gehalten wird.
Dadurch daß durch die Bremseneingriffe und/oder durch die
Motoreingriffe und/oder durch die Retardereingriffe die Ge
schwindigkeit des Fahrzeuges auf einen vorgebbaren Geschwin
digkeitswert reduziert oder auf einem vorgebbaren Geschwin
digkeitswert gehalten wird, wird für das Fahrzeug in querdy
namisch kritischen Situationen ein definierter Zustand ein
gestellt. Dieser definierte Zustand kann beispielsweise ei
ner Kurvenfahrt mit maximal möglicher Kurvengeschwindigkeit
entsprechen. In diesem Fall entspricht der vorgebbare Ge
schwindigkeitswert der maximal möglichen Kurvengeschwindig
keit.
Nachfolgend wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges als
Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet. An dieser Stelle sei
noch bemerkt, wie die Formulierung "eine in Längsrichtung
des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse" zu verstehen ist:
Zum einen kann es sich bei der Fahrzeugachse, um die eine
Kipptendenz des Fahrzeuges auftritt, um die eigentliche
Fahrzeuglängsachse handeln. Zum anderen kann es sich um eine
Fahrzeugachse handeln, die um einen gewissen Winkel gegen
über der eigentlichen Fahrzeuglängsachse verdreht ist. Dabei
ist es unerheblich, ob die verdrehte Fahrzeugachse durch den
Schwerpunkt des Fahrzeuges geht oder nicht. Der Fall der
verdrehten Fahrzeugachse soll auch solch eine Orientierung
der Fahrzeugachse zulassen, bei der die Fahrzeugachse entwe
der einer Diagonalachse des Fahrzeuges oder einer zu dieser
parallelen Achse entspricht.
Für den charakteristischen Wert wird vorteilhafterweise der
Wert der die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe
verwendet, der für das Fahrzeug zulässig ist, ohne daß das
Fahrzeug bei Erreichen dieses Wertes instabil wird. Unter
instabil werden wird hierbei beginnendes Schleudern bzw.
Kippen des Fahrzeuges verstanden.
Der charakteristische Wert ist entweder ein fest vorgegebe
ner Wert oder ein für den jeweiligen Fahrzustand des Fahr
zeuges ermittelter Wert. Der fest vorgegebene Wert wird bei
spielsweise im Vorfeld durch Fahrversuche und dem sich dabei
ergebenden Fahrzeugverhalten, und unterstützt durch Simula
tionen, ermittelt. Bei diesem charakteristischen Wert ist
davon auszugehen, daß sich das Fahrzeug in entsprechenden
Betriebszuständen, in denen dieser Wert erreicht wird, sta
bil verhält. Oder der charakteristische Wert wird für den
jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeuges ermittelt. D.h. der
charakteristische Wert wird während des Fahrbetriebes des
Fahrzeuges ausgehend von für diesen Fahrbetrieb ermittelten
Größen ermittelt.
Vorteilhafterweise wird der charakteristische Wert wenig
stens in Abhängigkeit einer die Radlast wenigstens eines Ra
des beschreibenden Größe ermittelt. Als die die Radlast des
wenigstens einen Rades beschreibende Größe wird vorteilhaf
terweise eine die Aufstandskraft des jeweiligen Rades be
schreibende Größe verwendet. Diese Größe ist für gewöhnlich
in Schlupfregelsystemen verfügbar.
Zur Ermittlung des charakteristischen Wertes bieten sich
zwei Alternativen an. Zum einen wird der charakteristische
Wert in Abhängigkeit der Radlast wenigstens eines kurvenin
neren Rades und der die Querdynamik des Fahrzeuges beschrei
benden Größe ermittelt. Wird, wie bereits erwähnt, als die
die Radlast beschreibende Größe die Aufstandskraft des je
weiligen Rades verwendet, so wird zur Ermittlung des charak
teristischen Wertes ein linearer Zusammenhang zwischen der
die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe und der
Aufstandskraft approximiert. Der charakteristische Wert er
gibt sich dann durch Interpolation, d. h. der charakteristi
sche Wert entspricht dem Wert der die Querdynamik beschrei
benden Größe, bei dem die Aufstandskraft Null wird.
Diese Vorgehensweise nutzt aus, daß sich in querdynamisch
kritischen Situationen die Instabilität eines Fahrzeuges zu
erst im Radverhalten bemerkbar macht. D. h. man erhält durch
diese Art der Ermittlung rechtzeitig ein präzises Maß für
die in der entsprechenden Situation maximal zulässige Quer
dynamik des Fahrzeuges. Da sich in querdynamisch kritischen
Situationen eine drohende Instabilität zuerst an den kurve
ninneren Rädern des Fahrzeuges zeigt, wird der charakteri
stische Wert vorteilhafterweise in Abhängigkeit einer die
Radlast eines kurveninneren Rades beschreibenden Größe er
mittelt.
Bei der zweiten Alternative wird in Abhängigkeit der die
Radlasten beschreibenden Größen eine die Masse des Fahrzeu
ges beschreibende Größe ermittelt. Der charakteristische
Wert wird dann mit Hilfe der die Masse des Fahrzeuges be
schreibenden Größe aus einem Kennfeld ausgelesen. Die ein
zelnen Werte des Kennfeldes lassen sich ebenfalls im Vorfeld
durch Fahrversuche, unterstützt von Simulationen, ermitteln.
Die Fahrzeugmasse wird deshalb als Parameter verwendet, da
die Fahrzeugmasse die Schwerpunkthöhe des Fahrzeuges beein
flußt, die wiederum das Kippverhalten des Fahrzeuges und so
mit die maximal zulässige Querbeschleunigung bei einer Kur
venfahrt beeinflußt.
Die beiden zuletzt genannten Vorgehensweise haben den Vor
teil, daß in jeder querdynamisch kritischen Situation -
hierbei handelt es sich insbesondere um Kurvenfahrten mit
hoher Geschwindigkeit - der jeweils maximal zulässige Wert
für die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe
vorliegt, und somit das Fahrzeug durch Bremseneingriffe
und/oder durch Motoreingriffe und/oder durch Retarderein
griffe, der jeweiligen Fahrsituation entsprechend, optimal
stabilisiert werden kann.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, hat der
charakteristische Wert die Funktion eines Grenzwertes.
Vorteilhafterweise handelt es sich im Rahmen der vorstehend
erwähnten gezielten Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit
bei dem vorgebbaren Geschwindigkeitswert entweder um einen
fest vorgegebenen Wert, der beispielsweise in entsprechender
Weise, wie der charakteristische Wert für die die Querdyna
mik des Fahrzeuges beschreibende Größe, im Vorfeld durch
Fahrversuche und mit Hilfe von Simulationen ermittelt wurde.
Oder der vorgebbare Geschwindigkeitswert wird in entspre
chender Weise wie der charakteristische Wert mit Hilfe eines
Kennfeldes ermittelt. Oder aber der vorgebbare Geschwindig
keitswert wird während des Betriebes des Fahrzeuges wenig
stens in Abhängigkeit des charakteristischen Wertes und/oder
einer die Gierrate des Fahrzeuges beschreibenden Größe er
mittelt. Die beiden letztgenannten Vorgehensweisen haben den
Vorteil, daß in jeder querdynamisch kritischen Situation der
jeweils maximal zulässige Wert für die Fahrzeuggeschwindig
keit vorliegt, und somit das Fahrzeug durch Bremseneingriffe
und/oder durch Motoreingriffe und/oder durch Retarderein
griffe, der jeweiligen Fahrsituation entsprechend, optimal
stabilisiert werden kann. Außerdem wird auf diese Art und
Weise ein Geschwindigkeitswert ermittelt, der in der ent
sprechenden querdynamisch kritischen Fahrsituation die in
dieser Fahrsituation maximal zulässige Fahrzeuggeschwindig
keit darstellt. Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß
das Fahrzeug nicht in unnötigem Maße abgebremst wird. Das
Fahrzeug kann mit der maximal möglichen Geschwindigkeit fah
ren, der Verkehrsfluß bleibt weitestgehend erhalten.
An dieser Stelle sei nochmals zusammengefaßt: Die Reduzie
rung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch Beobachtung der
Querdynamik des Fahrzeuges eingeleitet. Dabei wird die Ge
schwindigkeit des Fahrzeuges auf einen Wert reduziert, der
durch die Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt ist. Dieser
Wert wird entweder während des Fahrbetriebes des Fahrzeuges
ermittelt oder es handelt sich um einen vorgegebenen Wert.
In beiden Fällen können im Vorfeld durchgeführte Fahrversu
che bzw. Simulationen zugrunde liegen.
Die Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder Retar
dereingriffe werden vorzugsweise solange durchgeführt, wie
der vorgebbare Geschwindigkeitswert kleiner als eine die
Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe ist.
Als die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe
wird vorteilhafterweise eine die Querbeschleunigung des
Fahrzeuges beschreibende Größe verwendet. Allerdings wird im
erfindungsgemäßen Verfahren die die Querdynamik des Fahrzeu
ges beschreibende Größe nicht direkt mit Hilfe eines ent
sprechenden Sensormittels gemessen. Sondern sie wird wenig
stens in Abhängigkeit einer die Fahrzeuggeschwindigkeit be
schreibenden Größe ermittelt. Ferner wird die die Querdyna
mik des Fahrzeuges beschreibende Größe in Abhängigkeit einer
die Gierrate des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt,
wobei die die Gierrate des Fahrzeuges beschreibende Größe
wiederum wenigstens in Abhängigkeit der die Fahrzeugge
schwindigkeit beschreibenden Größe und einer den Lenkwinkel
des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt wird. D. h.
letztenendes wird die die Querbeschleunigung des Fahrzeuges
beschreibende Größe in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindig
keit und des Lenkwinkels ermittelt.
Diese Vorgehensweise bei der Ermittlung der die Querbe
schleunigung beschreibenden Größe ist mit einem deutlichen
Zeitvorteil, was die Bereitstellung des Signals dieser Größe
angeht, verbunden. Dies kann wie folgt erklärt werden: Für
gewöhnlich wird eine Kurvenfahrt durch Einstellen eines
Lenkwinkels eingeleitet. Aufgrund dieser Kurvenfahrt ergibt
sich eine entsprechende Querbeschleunigung. Wird diese sich
ergebende Querbeschleunigung mit Hilfe eines Querbeschleuni
gungssensors erfaßt, so vergeht eine geraume Zeit zwischen
Einstellen des Lenkwinkels und Bereitstellen des Querbe
schleunigungssignals durch den Querbeschleunigungssensor.
Dies ist unter anderem durch die zeitliche Abfolge zwischen
Einstellung des Lenkwinkels und dem daraus resultierenden
Aufbau der Querbeschleunigung und zum anderen auch durch die
Trägheit des Querbeschleunigungssensors bedingt. Aufgrund
der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise bei der Ermitt
lung der die Querbeschleunigung beschreibenden Größe wird
dieser Zeitversatz weitestgehend eliminiert, d. h. es liegt
unmittelbar nach Einstellen des Lenkwinkels der Wert der
Querbeschleunigung vor, der sich aufgrund des Einstellen des
Lenkwinkels in dem sich ergebenden stationären Zustand bzw.
eingeschwungenen Zustand des Fahrzeuges einstellt. Da die
erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Ver
fahren ein Umkippen des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung
des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vermeiden soll, ist
die vorstehend beschriebene Vorgehensweise bei der Ermitt
lung der die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Grö
ße, d. h. der die Querbeschleunigung beschreibenden Größe,
möglich, da ein Umkippen des Fahrzeuges für üblich bei einer
Kurvenfahrt vorkommt, und eine Kurvenfahrt aufgrund eines
vom Fahrer des Fahrzeuges vorgegebenen Lenkwinkels durchge
führt wird.
Zusammenfassend kann festgehalten werden: Die die Querdyna
mik des Fahrzeuges beschreibende Größe und/oder die die
Gierrate des Fahrzeuges beschreibende Größe wird vorteilhaf
terweise mit Hilfe einfacher mathematischer Modelle, die ei
nen stationären Zustand des Fahrzeuges beschreiben, be
stimmt. Dadurch ergibt sich der bereits vorstehend beschrie
bene zeitliche Verlauf.
Durch die vorstehend beschriebenen Bremseneingriffe werden
vorteilhafterweise alle Räder des Fahrzeuges gleichmäßig ge
bremst. Unter gleichmäßig bremsen soll verstanden werden,
daß von vornherein nicht bewußt unterschiedliche Bremskräfte
eingestellt werden. Alternativ bzw. unterstützend zu diesen
Bremseneingriffen wird durch entsprechende Motoreingriffe
das vom Motor abgegebene Moment reduziert. Durch diese bei
den Eingriffe wird die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert
oder auf einem vorgebbaren Geschwindigkeitswert gehalten. Es
können auch solche Bremseneingriffe durchgeführt werden, bei
denen wenigstens das kurveninnere Hinterrad weniger stark
als die übrigen Räder des Fahrzeuges und/oder überhaupt
nicht gebremst wird. Bei dieser Art von Bremseneingriffen
wird eine temporäre Erhöhung der Giergeschwindigkeit während
des Bremseneingriffes und somit ein daraus resultierender
instabiler Zustand vermieden.
Wird letztere Art von Bremseneingriffen gewählt, so sind
vorteilhafterweise an dem kurveninneren Hinterrad alle Stu
fen zwischen normalen Bremseneingriff und keinem Bremsenein
griff möglich. Mit welcher Stufe das kurveninnere Hinterrad
gebremst werden soll, kann beispielsweise in Abhängigkeit
einer die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe
festgelegt werden.
Alternativ zu der bisher beschriebenen Vorgehensweise wird
der charakteristische Wert um einen kleinen Wert vermindert.
Die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe wird
mit dem verminderten charakteristischen Wert verglichen. Für
den Fall, bei dem die die Querdynamik des Fahrzeuges be
schreibende Größe größer als der verminderte charakteristi
sche Wert ist, wird wenigstens durch Bremseneingriffe an we
nigstens einem Rad und/oder durch Motoreingriffe und/oder
durch Retardereingriffe, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
auf einen vorgebbaren Geschwindigkeitswert reduziert. Durch
diese Vorgehensweise wird erreicht, daß die Fahrzeugge
schwindigkeit nicht erst dann reduziert wird, wenn der cha
rakteristische Wert erreicht ist, sondern zeitlich schon et
was früher, nämlich dann, wenn sich das Fahrzeug an den
durch den charakteristischen Wert beschriebenen querdyna
misch kritischen Fahrzustand annähert.
Weitere Vorteile sowie vorteilhafte Ausgestaltungen können
den Unteransprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung des
Ausführungsbeispiels entnommen werden.
Die Zeichnung besteht aus den Fig. 1 bis 3. Die Fig.
1a und 1b zeigen verschiedene Straßenfahrzeuge, bei denen
das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird. Fig. 2
zeigt in einer Übersichtsanordnung die erfindungsgemäße Vor
richtung zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens.
Fig. 3 zeigt mit Hilfe eines Ablaufdiagramms eine Ausfüh
rungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es sei darauf hingewiesen, daß Blöcke mit derselben Bezeich
nung in unterschiedlichen Figuren dieselbe Funktion haben.
Zunächst soll auf die Fig. 1a und 1b eingegangen werden,
die verschiedene Straßenfahrzeuge darstellen, bei denen das
erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann.
In Fig. 1a ist ein einteiliges Fahrzeug 101 dargestellt.
Bei diesem Fahrzeug kann es sich sowohl um einen Personen
kraftwagen als auch um einen Nutzkraftwagen handeln. Dieses
Fahrzeug soll wenigstens zwei Radachsen aufweisen, was durch
die teilweise gestrichelte Darstellung angedeutet ist. Die
Radachsen des Fahrzeuges 101 sind mit 103ix bezeichnet. Da
bei gibt der Index i an, ob es sich um eine Vorderachse (v)
oder um eine Hinterachse (h) handelt. Durch den Index x wird
bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Achsen angegeben, um welche
der Vorder- bzw. Hinterachsen es sich handelt. Dabei gilt
folgende Zuordnung: Der Vorderachse bzw. der Hinterachse,
die der Fahrzeugberandung am nächsten ist, ist jeweils der
Index x mit dem kleinsten Wert zugeordnet ist. Je weiter die
jeweilige Radachse von der Fahrzeugberandung entfernt ist,
desto größer ist der Wert des zugehörigen Index x. Den Ra
dachsen 103ix sind die Räder 102ixj zugeordnet. Die Bedeu
tung der Indizes i bzw. x entspricht der vorstehend be
schriebenen. Mit dem Index j wird angezeigt, ob sich das Rad
auf der rechten (r) bzw. auf der linken (l) Fahrzeugseite
befindet. Bei der Darstellung der Räder 102ixj wurde auf die
Unterscheidung zwischen Einzelrädern bzw. Zwillingsrädern
verzichtet. Ferner enthält das Fahrzeug 101 ein Steuergerät
104, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist.
In Fig. 1b ist eine Fahrzeugkombination, bestehend aus ei
ner Zugmaschine 105 und einem Auflieger 106 dargestellt. Die
gewählte Darstellung soll keine Einschränkung darstellen,
denkbar ist auch eine Fahrzeugkombination, die aus einer
Zugmaschine und einem Deichselanhänger besteht. Die Zugma
schine 105 soll die Radachsen 108iz aufweisen. Den Radachsen
108iz sind Räder 107ijz zugeordnet. Die Bedeutung der Indi
zes i bzw. j entspricht der vorstehend beschriebenen. Der
Index z gibt an, daß es sich um Radachsen bzw. Räder der
Zugmaschine handelt. Ferner weist die Zugmaschine 105 ein
Steuergerät 109 auf, in dem das erfindungsgemäße Verfahren
abläuft und mit dem sowohl die Zugmaschine 105 als auch der
Auflieger 106 stabilisiert wird. Der Auflieger 106 soll zwei
Radachsen 108ixa enthalten. Den beiden Radachsen 108ixa sind
in entsprechender Weise die Räder 107ixja zugewiesen. Der
Index a gibt an, daß es sich um Komponenten des Aufliegers
106 handelt. Die in Fig. 1b dargestellte Anzahl von Radach
sen für die Zugmaschine 105 bzw. für den Auflieger 106 soll
keine Einschränkung darstellen. Das Steuergerät 109 kann an
stelle in der Zugmaschine 105 auch im Auflieger 106 angeord
net sein. Ferner ist es denkbar, sowohl das Zugfahrzeug 105
als auch den Auflieger 106 mit jeweils einem Steuergerät
auszustatten.
Die in den Fig. 1a und 1b gewählte Kennzeichnung durch
die Indizes a, i, j, x sowie z ist für sämtliche Größen bzw.
Komponenten, bei denen sie Verwendung findet, entsprechend.
Nachfolgend soll auf Fig. 2 eingegangen werden.
Der Fig. 2 liegt ein einteiliges Fahrzeug zugrunde, wie es
beispielsweise in Fig. 1a dargestellt ist. Aus diesem Grund
ist in Fig. 2 das Steuergerät 104 enthalten. Diese Darstel
lung soll allerdings nicht einschränkend wirken, da der Ge
genstand der Erfindung in entsprechender Weise auch für ein
Fahrzeug, wie es in Fig. 1b dargestellt ist, anwendbar ist.
Hierzu sind ausgehend von Fig. 2 eventuell entsprechende
Modifikationen erforderlich.
Es sei angenommen, daß das einteilige Fahrzeug wenigstens
zwei Radachsen 103ix, eine Vorderachse 103v1 mit den Rädern
102v1r bzw. 102v1l sowie eine Hinterachse 103h1 mit den Rä
dern 102h1r bzw. 102h1l aufweist. Die zu diesen Rädern gehö
renden Raddrehzahlsensoren 201i1j sind in Fig. 2 darge
stellt. Je nach Anzahl der Radachsen des einteiligen Fahr
zeuges kommen, wie in Fig. 2 angedeutet, weitere Raddreh
zahlsensoren 201ixj hinzu. Mit den Raddrehzahlsensoren
201i1j werden Größen ni1j ermittelt, die jeweils die
Raddrehzahl des entsprechenden Rades 102i1j beschreiben. Die
Größen ni1j werden Blöcken 203 und 208 zugeführt. Die
Raddrehzahlsensoren 201i1j sind unabhängig von der Art des
Reglers 209 auf jeden Fall vorhanden.
Durch die Auswahl eines einachsigen Fahrzeuges im Ausfüh
rungsbeispiel soll die erfindungswesentliche Idee nicht ein
geschränkt werden, sie ist auch für mehrachsige Fahrzeuge
(der Index x weist dann einen von 1 verschiedenen Wert auf)
bzw. für Fahrzeuggespanne einsetzbar.
Ferner enthält das Fahrzeug einen Sensor 202 mit dem eine
den Lenkwinkel beschreibende Größe delta ermittelt wird.
Diese Größe delta wird den Blöcken 204, 205 sowie 208 zuge
führt.
Im Block 203 wird in bekannter Weise aus den Raddrehzahlen
ni1j eine die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beschreibende
Größe vf ermittelt, die den Blöcken 204, 205, 206 und 208
zugeführt wird.
Im Block 204 wird ausgehend von den ihm zugeführten Größen
vf und delta eine die Gierrate des Fahrzeuges beschreibende
Größe omega ermittelt. Die Größe omega wird mit Hilfe eines
einfachen mathematischen Modells, in welches die Größen vf
und delta eingehen, ermittelt. Dieses mathematische Modell
wird beispielsweise durch die Gleichung
beschreiben. Mit Hilfe dieses mathematischen Modells kann
der Wert der Gierrate des Fahrzeuges für einen stationären
Zustand des Fahrzeuges, wie er sich durch Vorgabe des Lenk
winkels einstellen wird, bestimmt werden. In der oben aufge
führten Gleichung beschreibt die Größe 1 den Radabstand des
Fahrzeuges, die Größe EG beschreibt den Eigenlenkgradienten
des Fahrzeuges, eine für das jeweilige Fahrzeug charakteri
stische Größe. Die Größe omega wird ausgehend vom Block 204
dem Block 205 zugeführt.
Im Block 205 werden zum einen intern in ihm verarbeitete
Größen und Größen, die extern, d. h. in anderen Blöcken ver
arbeitet werden, ermittelt. Als interne Größen werden im
Block 205 eine die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende
Größe aq und ein charakteristischer Wert aqgrenz für diese
die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe ermit
telt. Gegebenenfalls wird im Block 205 auch eine die Masse
des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt. Als externe
Größe wird im Block 206 ein vorgebbarer Geschwindigkeitswert
vfgrenz ermittelt, der dem Block 206 zugeführt wird.
Als die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe
wird eine die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreiben
de Größe aq verwendet. Die Größe ag wird in Abhängigkeit der
dem Block 205 zugeführten Größen vf sowie omega beispiels
weise unter Verwendung der Beziehung
aq = vf.omega (2)
ermittelt. Diese Beziehung beschreibt ebenfalls einen sta
tionären Zustand des Fahrzeuges.
Setzt man Gleichung (1) in Gleichung (2) ein, so erkennt
man, daß sich die die Querdynamik des Fahrzeuges beschrei
bende Größe wenigstens in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwin
digkeit vf und der Lenkwinkelgröße delta ergibt.
Der charakteristische Wert aqgrenz wird wenigstens in Abhän
gigkeit einer die Radlast wenigstens eines Rades beschrei
benden Größe ermittelt. Hierzu werden dem Block 205 ausge
hend vom Block 208 Größen Ri1j, die die Radlast der einzel
nen Räder beschreiben, zugeführt. Als Größen Ri1j werden
beispielsweise die an den Rädern jeweils vorliegenden Auf
stands- bzw. Normalkräfte verwendet. Diese Kräfte werden im
Block 208 in bekannter Weise wenigstens in Abhängigkeit der
Raddrehzahlen ni1j ermittelt.
Es bietet sich an, die charakteristische Größe in Abhängig
keit der Radlast wenigstens eines kurveninneren Rades und
der die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe zu
ermitteln. Hierzu werden im Block 205 zunächst, beispiels
weise in Abhängigkeit der ihm zugeführten Größe delta, die
kurveninneren Räder ermittelt. In Abhängigkeit der die Quer
dynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe, d. h. der die
Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibenden Größe, und
einer der Größen Ri1j eines kurveninneren Rades, wird ein
linearer Zusammenhang für die Größe Ri1j in Abhängigkeit der
die Querbeschleunigung beschreibenden Größe approximiert.
Mit Hilfe dieses linearen Zusammenhanges wird der charakte
ristische Wert durch Interpolation ermittelt. Der Interpola
tion liegt dabei zugrunde, daß der charakteristische Wert
dann vorliegt, wenn die Größe Ri1j nahe am Wert Null ist
oder alternativ diesen Wert einnimmt.
Alternativ kann der charakteristische Wert aqgrenz in Abhän
gigkeit einer die Masse des Fahrzeuges beschreibenden Größe
aus einem Kennfeld ausgelesen werden. Hierzu wird im Block
205 zunächst eine die Masse des Fahrzeuges beschreibende
Größe in Abhängigkeit der die Radlasten beschreibenden Grö
ßen ermittelt. Alternativ zur Ermittlung der Fahrzeugmasse
aus den die Radlasten beschreibenden Größen kann die Fahr
zeugmasse auch ausgehend von Motordaten ermittelt werden.
Oder aber es handelt sich bei dem charakteristischen Wert um
einen fest vorgegebenen Wert, der im Block 205 abgelegt ist.
In Abhängigkeit des charakteristischen Wertes aqgrenz und
der die Gierrate beschreibenden Größe omega wird unter Ver
wendung der Beziehung
der vorgebbare Geschwindigkeitswert vfgrenz ermittelt. Die
ser Geschwindigkeitswert vfgrenz stellt die Geschwindigkeit
dar, die in der durch den charakteristischen Wert aqgrenz
beschriebenen Fahrsituation gerade noch fahrbar ist, ohne
daß dabei das Fahrzeug instabil wird. Alternativ kann für
den vorgebbaren Geschwindigkeitswert auch ein fest vorgege
bener Wert, der im Block 205 abgelegt ist, verwendet werden.
Oder der vorgebbare Geschwindigkeitswert wird mit Hilfe ei
nes Kennfeldes ermittelt. Der Geschwindigkeitswert vfgrenz
wird ausgehend vom Block 205 dem Block 206 zugeführt.
Im Block 206 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit vf mit dem
vorgebbaren Geschwindigkeitswert vfgrenz verglichen. Solange
der vorgebbare Geschwindigkeitswert kleiner als die die
Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe vf ist, werden
Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder Retar
dereingriffe durchgeführt, mit denen die Fahrzeuggeschwin
digkeit auf den vorgebbaren Geschwindigkeitswert reduziert
wird oder mit denen sie auf dem vorgegebenen Geschwindig
keitswert gehalten wird. In Abhängigkeit dieses Vergleiches
werden im Block 206 Größen Si1j bzw. SM zur Durchführung der
Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe ermittelt. Sofern
das Fahrzeug über einen Retarder (Block 211) verfügt, wird
im Block 206 auch eine Größe SR zur Durchführung der Retar
dereingriffe ermittelt (die optionale Ausstattung des Fahr
zeuges ist durch die geklammerte Schreibweise der Größe SR
angedeutet). Die Größen Si1j bzw. SM bzw. SR (sofern gebil
det) werden dem Block 208 zugeführt. Mit Hilfe der Größen
Si1j wird dem Regler 208 mitgeteilt, welche Räder des Fahr
zeuges wie zur Stabilisierung des Fahrzeuges zu bremsen
sind. Mit Hilfe der Größe SM wird dem Regler 208 mitgeteilt,
in welchem Maße ein Motoreingriff zur Reduzierung des vom
Motor abgegebenen Momentes durchzuführen ist. Mit der Größe
SR wird dem Regler 208 mitgeteilt, in welchem Maße ein Re
tardereingriff durchzuführen ist.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß in Fig. 2 die erfindungs
wesentlichen Blöcke zum Block 207 zusammengefaßt sind.
Mit 208 ist der im Steuergerät 104 implementierte Regler
bzw. Fahrzeugregler bezeichnet. Bei dem Regler 208 handelt
es sich in allgemeiner Weise um einen Schlupfregler. Dabei
kann dieser Schlupfregler beispielsweise als Bremsschlupf
regler und/oder als Antriebsschlupfregler ausgelegt sein.
Alternativ kann es sich bei dem Schlupfregler auch um einen
Regler handeln, der in seiner Grundfunktion eine die Fahrdy
namik des Fahrzeuges beschreibende Größe, beispielsweise ei
ne von der Querbeschleunigung und/oder der Gierrate des
Fahrzeuges abhängige Größe, durch Eingriffe in die Radbrem
sen und/oder in den Motor regelt. An dieser Stelle sei auf
die in der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ) 96, 1994,
Heft 11, auf den Seiten 674 bis 689 erschienene Veröffentli
chung "FDR - Die Fahrdynamikregelung von Bosch" verwiesen,
in der ein System zur Regelung einer die Fahrdynamik des
Fahrzeuges beschreibenden Größe beschrieben ist.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß in Fig. 2 lediglich die
Sensorik dargestellt ist, die zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens unbedingt erforderlich ist. Ein Teil
dieser Sensorik, nämlich die Raddrehzahlsensoren 201i1j, ist
auf jeden Fall auch für die Realisierung eines Schlupfreg
lers erforderlich. Je nachdem, welche Art von Schlupfregler
mit dem Block 208 realisiert werden soll, sind gegebenen
falls weitere Sensoren erforderlich. Soll es sich beispiels
weise um einen Schlupfregler zur Regelung einer die Fahrdy
namik des Fahrzeuges beschreibenden Größe handeln, so sind
für gewöhnlich ein Lenkwinkelsensor, ein Querbeschleuni
gungssensor sowie ein Gierratensensor erforderlich. An die
ser Stelle sei auf die vorstehend erwähnte Veröffentlichung
"FDR - Die Fahrdynamikregelung von Bosch" verwiesen, in der
besagte Systeme ausführlich beschrieben sind. Für den Fall,
daß ein Querbeschleunigungssensor und/oder ein Gierratensen
sor vorhanden ist, können die Querbeschleunigung und/oder
die Gierrate auch gemessen werden. Die gemessenen Größen
werden dann anstelle der berechneten Größen verwendet. Al
lerdings ist dann die oben beschriebene, vom Lenkwinkelsen
sor ausgehende Preview-Funktion nicht mehr gewährleistet.
Da es sich bei dem Block 208 um einen Schlupfregler handeln
soll, basiert die in ihm in ihrer Grundfunktion stattfinden
de Regelung in bekannter Weise auf den dem Block 208 zuge
führten Größen ni1j und vf, die zur Ermittlung der jeweils
an den Rädern vorliegenden Schlupfwerte verwendet werden.
Ferner wird dem Block 208, ausgehend vom Motor 210, eine
Größe mot2 zugeführt, die beispielsweise die Motordrehzahl
des Motors 210 beschreibt, und die im Block 208 für die
Durchführung der Motoreingriffe erforderlich ist. Außerdem
werden dem Block 208 Größen ST2 zugeführt, die in einem
Block 209 erzeugt werden, der die Ansteuerlogik für die im
Fahrzeug enthaltenen Aktuatoren und den Motor und sofern
vorhanden auch für den Retarder darstellt. Durch die Größen
ST2 wird dem Regler mitgeteilt, welche Aktuatoren momentan
wie angesteuert sind bzw. wie der Retarder angesteuert ist.
Ausgehend von diesen vorstehend aufgeführten Größen ermit
telt der Regler 208 Größen ST1g, die der Ansteuerlogik 209
als Größen ST1 zugeführt werden, und in deren Abhängigkeit
der Motor 210 bzw. die Aktuatoren 212i1j zur Realisierung
der im Regler 208 als Grundfunktion implementierten Schlupf
regelung angesteuert werden. D. h. mit den Größen ST1 wird
der Ansteuerlogik 209 mitgeteilt, welche Aktuatoren wie bzw.
wie der Motor angesteuert werden sollen. Bzgl. der Erzeugung
der Größen ST1g gemäß der für die Grundfunktion implemen
tierten Regelung wird u. a. auf die vorstehend aufgeführte
Veröffentlichung "FDR - die Fahrdynamikregelung von Bosch"
verwiesen. Unabhängig von der Art des Schlupfreglers liegt
der Regelung wie allgemein bekannt ein Vergleich von Ist
schlupfwerten mit vorgebbaren Sollschlupfwerten zugrunde.
Zusätzlich zu der im Block 208 in der Grundfunktion imple
mentierten Regelung hat er die Aufgabe, das Fahrzeug zu sta
bilisieren bzw. ein Umkippen des Fahrzeuges zu vermeiden. Im
Rahmen der Umkippvermeidung erfüllt der Regler im wesentli
chen zwei Aufgaben. Zum einen setzt er die im Block 206 er
mittelten Größen Si1j bzw. SM bzw. SR in entsprechende Si
gnale ST1u um, die der Ansteuerlogik 209 als Größen ST1 zu
geführt werden, und ausgehend von denen an den Rädern
Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder ver
ändert werden und/oder Retardereingriffe durchgeführt wer
den, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen vorgegebenen
Geschwindigkeitswert zu reduzieren oder auf einem vorgegebe
nen Geschwindigkeitswert zu halten. Zum anderen stellt der
Block 208 in vorstehend beschriebener Weise die Größen Ri1j
bereit.
Für die Ausgabe der Größen ST1g bzw. ST1u als Größen ST1
sind verschiedene Vorgehensweisen denkbar. Erzeugt der Reg
ler 208 nur die Größen ST1g, so sind die ausgegebenen Größen
ST1 mit diesen Größen ST1g identisch. Erzeugt der Regler so
wohl die Größen ST1g als auch die Größen ST1u, so können
entweder die Größen ST1u anstelle der Größen ST1g ausgegeben
werden oder die Größen ST1u werden den Größen ST1g überla
gert.
Um gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Fahrzeug bei
einer vorliegenden Kipptendenz um eine in Längsrichtung des
Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse zu stabilisieren bzw.
um ein drohendes Umkippen des Fahrzeuges zu vermeiden, wer
den durch entsprechende Bremseneingriffe alle Räder des
Fahrzeuges gleichmäßig gebremst und/oder durch entsprechende
Motoreingriffe das vom Motor abgegebene Moment reduziert
und/oder ein Retardereingriff durchgeführt. Alternativ zur
gleichmäßigen Bremsung aller Räder bietet sich an, durch
entsprechende Bremseneingriffe die Räder des Fahrzeuges so
zu bremsen, daß wenigstens das kurveninnere Hinterrad weni
ger stark als die übrigen Räder des Fahrzeuges und/oder
überhaupt nicht gebremst wird. Dies hat die im Kapitel Vor
teile der Erfindung beschriebenen Vorteile.
An dieser Stelle soll der im Zusammenhang mit dem Bremsen
eingriff verwendete Begriff gleichmäßig erläutert werden.
Unter gleichmäßiger Bremsung soll verstanden werden, daß für
alle Räder der selbe Bremsdruck eingespeist wird. Dabei kann
der Bremsdruck an den Rädern solange gesteigert werden, bis
ein Rad an die Blockiergrenze kommt. Für dieses Rad wird der
Bremsdruck nicht mehr weiter gesteigert. Der Bremsdruck der
anderen Räder kann weiter erhöht werden. Bei der alternati
ven Bremsung wird von vornherein zumindest für das kurvenin
nere Hinterrad schon ein anderer, nämlich ein geringerer
Bremsdruck vorgesehen.
Im Block 209, der Ansteuerlogik, werden die vom Regler 208
erzeugten Größen ST1 in Ansteuersignale für den Motor 210
sowie in Ansteuersignale für die Aktuatoren des Fahrzeuges
umgesetzt. Mit den Aktuatoren 212i1j ist an den entsprechen
den Rädern eine Bremskraft erzeugbar. Zur Ansteuerung des
Motors 210 erzeugt die Ansteuerlogik ein Signal mot1, mit
dem beispielsweise die Drosselklappenstellung des Motors be
einflußbar ist. Alternativ ist auch eine Beeinflussung der
dem Motor zugeführten Einspritzmenge denkbar. Zur Ansteue
rung der Aktuatoren 212i1j, die insbesondere als Bremsen
ausgebildet sind, erzeugt die Ansteuerlogik 209 Signale
Ai1j, mit denen die von den Aktuatoren 212i1j an den ent
sprechenden Rädern erzeugten Bremskräfte beeinflußbar sind.
Ferner erzeugt die Ansteuerlogik 209 die bereits oben er
wähnten Größen ST2.
Sofern das Fahrzeug über einen Retarder 211 verfügt, kann
die Ansteuerlogik zusätzlich ein Signal FR erzeugen, mit dem
der Retarder angesteuert wird. Ferner ist auch denkbar, daß
das Fahrzeug mit Fahrwerksaktuatoren zur Beeinflussung des
Fahrwerks des Fahrzeuges ausgestattet ist.
Bei der in Fig. 2 zum Einsatz kommenden Bremsanlage kann es
sich um eine hydraulische oder pneumatische oder elektrohy
draulische oder elektropneumatische oder eine elektromotori
sche Bremsanlage handeln.
In Fig. 3 wird mit Hilfe eines Flußdiagrammes das in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufende erfindungsgemäße
Verfahren dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt
301. In diesem Schritt werden die Größe aq bzw. aqgrenz er
mittelt. An dieser Stelle sei auf die Beschreibung des in
Fig. 2 enthaltenen Blockes 205 verwiesen, in dem diese Grö
ße ermittelt werden. Anschließend an den Schritt 301 wird
ein Schritt 302 ausgeführt. Im Schritt 302 wird die Größe aq
mit dem charakteristischen Wert aqgrenz verglichen. Wird im
Schritt 302 festgestellt, daß die Größe aq kleiner als der
charakteristische Wert aqgrenz ist, was gleichbedeutend da
mit ist, daß sich das Fahrzeug nicht in einem querdynamisch
kritischen Fahrzustand befindet, so wird anschließend an den
Schritt 302 erneut der Schritt 301 ausgeführt. Wird dagegen
im Schritt 302 festgestellt, daß die Größe aq größer als
oder gleich der Größe aqgrenz ist, was gleichbedeutend damit
ist, daß sich das Fahrzeug in einem querdynamisch kritischen
Zustand befindet, so wird anschließend an den Schritt 302
ein Schritt 303 ausgeführt.
Im Schritt 303 wird die Größe vfgrenz bereitgestellt. An
dieser Stelle sei ebenfalls auf die Beschreibung des Blockes
205 verwiesen. Im Anschluß an den Schritt 303 wird ein
Schritt 304 ausgeführt.
Im Schritt 304 wird die die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
beschreibende Größe vf mit dem vorgebbaren Geschwindigkeits
wert vfgrenz verglichen. Wird im Schritt 304 festgestellt,
daß die Größe vf kleiner als oder gleich der Größe vfgrenz
ist, was gleichbedeutend damit ist, daß das Fahrzeug eine
Geschwindigkeit aufweist, bei der keine Umkippgefahr droht,
so wird anschließend an der Schritt 304 erneut der Schritt
301 ausgeführt. Wird dagegen im Schritt 304 festgestellt,
daß die Größe vf größer als die Größe vfgrenz ist, was
gleichbedeutend damit ist, daß das Fahrzeug eine Geschwin
digkeit aufweist, bei der eine Umkippgefahr droht, so wird
anschließend an den Schritt 304 ein Schritt 305 ausgeführt.
Im Schritt 305 werden die vorstehend beschriebenen Bremsen
eingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder Retardereingriffe
zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt.
Die in diesem Zusammenhang im Block 206 erzeugten Signale
und/oder Größen Si1j bzw. SM bzw. SR sind in Fig. 3 nicht
dargestellt. Anschließend an den Schritt 305 wird erneut der
Schritt 301 ausgeführt. Da mit jedem Bremseneingriff
und/oder Motoreingriff und/oder Retardereingriff das Fahr
zeug verzögert wird und somit die Querbeschleunigung aq des
Fahrzeuges reduziert wird, wird die Querbeschleunigung im
Schritt 301 erneut ermittelt und in dem sich anschließenden
Schritt 302 überprüft, ob die querdynamisch kritische Situa
tion des Fahrzeuges noch vorliegt. Durch wiederholtes Durch
laufen der 301 bis 305 ergibt sich eine Reduzierung der
Fahrzeuggeschwindigkeit.
Eine alternative Ausgestaltung könnte darin bestehen, daß
anschließend an den Schritt 305 nicht auf den Schritt 301
sondern auf den Schritt 304 zurückgesprungen wird. Dadurch
wird erreicht, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit solange redu
ziert wird, bis die im Schritt 304 stattfindende Abfrage er
füllt ist und somit für das Fahrzeug keine Kippgefahr mehr
besteht.
Abschließend sei bemerkt, daß die in der Beschreibung ge
wählte Form des Ausführungsbeispiels sowie die in den Figu
ren gewählte Darstellung keine einschränkende Wirkung auf
die erfindungswesentliche Idee darstellen soll.
Claims (12)
1. Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges, insbeson
dere zur Vermeidung des Umkippens eines Fahrzeuges um eine
in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse,
bei dem eine die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende
Größe (aq) ermittelt wird, bei dem die die Querdynamik des
Fahrzeuges beschreibende Größe mit wenigstens einem charak
teristischen Wert (aqgrenz), insbesondere einem Schwellen
wert, für die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende
Größe verglichen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Fall, bei dem die die Querdynamik des Fahrzeuges
beschreibende Größe größer als der oder gleich dem charakte
ristischen Wert ist, wenigstens durch Bremseneingriffe
(Sixj) an wenigstens einem Rad und/oder durch Motoreingriffe
(SM) und/oder durch Retardereingriffe (SR) die Geschwindig
keit des Fahrzeuges auf einen vorgebbaren Geschwindigkeits
wert (vfgrenz) reduziert oder auf einem vorgebbaren Ge
schwindigkeitswert gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe,
insbesondere wird hierfür eine die Querbeschleunigung des
Fahrzeuges beschreibende Größe verwendet, wenigstens in Ab
hängigkeit einer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges be
schreibenden Größe (vf) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe
ferner in Abhängigkeit einer die Gierrate des Fahrzeuges be
schreibenden Größe (omega) ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Gierrate des Fahrzeuges beschreibende Größe we
nigstens in Abhängigkeit der die Geschwindigkeit des Fahr
zeuges beschreibenden Größe und einer den Lenkwinkel des
Fahrzeuges beschreibenden Größe (delta) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der charakteristische Wert ein fest vorgegebener Wert oder ein für den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeuges er mittelter Wert ist, und/oder
daß für den charakteristischen Wert der Wert der die Querdy namik des Fahrzeuges beschreibenden Größe verwendet wird, der für das Fahrzeug zulässig ist, ohne daß das Fahrzeug bei Erreichen dieses Wertes instabil wird.
daß der charakteristische Wert ein fest vorgegebener Wert oder ein für den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeuges er mittelter Wert ist, und/oder
daß für den charakteristischen Wert der Wert der die Querdy namik des Fahrzeuges beschreibenden Größe verwendet wird, der für das Fahrzeug zulässig ist, ohne daß das Fahrzeug bei Erreichen dieses Wertes instabil wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der charakteristische Wert wenigstens in Abhängigkeit
einer die Radlast wenigstens eines Rades beschreibenden Grö
ße (Rixj) ermittelt wird, insbesondere wird als die die Rad
last beschreibende Größe eine die Aufstandskraft des jewei
ligen Rades beschreibende Größe verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der charakteristische Wert in Abhängigkeit der die Rad last wenigstens eines kurveninneren Rades beschreibenden Größe und der die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt wird, oder
daß in Abhängigkeit der die Radlasten beschreibenden Größen eine die Masse des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt wird und der charakteristische Wert mit Hilfe der die Masse des Fahrzeuges beschreibenden Größe aus einem Kennfeld aus gelesen wird.
daß der charakteristische Wert in Abhängigkeit der die Rad last wenigstens eines kurveninneren Rades beschreibenden Größe und der die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt wird, oder
daß in Abhängigkeit der die Radlasten beschreibenden Größen eine die Masse des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt wird und der charakteristische Wert mit Hilfe der die Masse des Fahrzeuges beschreibenden Größe aus einem Kennfeld aus gelesen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem vorgebbaren Geschwindigkeitswert (vfgrenz) um einen fest vorgegebenen Wert handelt, oder
daß der vorgebbare Geschwindigkeitswert wenigstens in Abhän gigkeit des charakteristischen Wertes und/oder einer die Gierrate des Fahrzeuges beschreibenden Größe (omega) ermit telt wird, oder
daß der vorgebbare Geschwindigkeitswert mit Hilfe eines Kennfeldes ermittelt wird.
daß es sich bei dem vorgebbaren Geschwindigkeitswert (vfgrenz) um einen fest vorgegebenen Wert handelt, oder
daß der vorgebbare Geschwindigkeitswert wenigstens in Abhän gigkeit des charakteristischen Wertes und/oder einer die Gierrate des Fahrzeuges beschreibenden Größe (omega) ermit telt wird, oder
daß der vorgebbare Geschwindigkeitswert mit Hilfe eines Kennfeldes ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder
Retardereingriffe solange durchgeführt werden, wie der vor
gebbare Geschwindigkeitswert kleiner als eine die Fahrzeug
geschwindigkeit beschreibende Größe (vf) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch entsprechende Bremseneingriffe alle Räder des Fahrzeuges gleichmäßig gebremst werden, oder
daß durch entsprechende Bremseneingriffe die Räder des Fahr zeuges gebremst werden, wobei wenigstens das kurveninnere Hinterrad weniger stark als die übrigen Räder des Fahrzeuges und/oder überhaupt nicht gebremst wird, und/oder
daß durch entsprechende Motoreingriffe das vom Motor abgege bene Moment reduziert wird.
daß durch entsprechende Bremseneingriffe alle Räder des Fahrzeuges gleichmäßig gebremst werden, oder
daß durch entsprechende Bremseneingriffe die Räder des Fahr zeuges gebremst werden, wobei wenigstens das kurveninnere Hinterrad weniger stark als die übrigen Räder des Fahrzeuges und/oder überhaupt nicht gebremst wird, und/oder
daß durch entsprechende Motoreingriffe das vom Motor abgege bene Moment reduziert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der charakteristische Wert um einen kleinen Wert vermin
dert wird, wobei die die Querdynamik des Fahrzeuges be
schreibende Größe mit dem verminderten charakteristischen
Wert verglichen wird, wobei für den Fall, bei dem die die
Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe größer als
der verminderte charakteristische Wert ist, wenigstens durch
Bremseneingriffe an wenigstens einem Rad und/oder durch Mo
toreingriffe und/oder durch Retardereingriffe, die Geschwin
digkeit des Fahrzeuges auf einen vorgebbaren Geschwindig
keitswert reduziert wird.
12. Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges, insbe
sondere zur Vermeidung des Umkippens eines Fahrzeuges um ei
ne in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugach
se,
die Mittel (205) enthält, mit denen eine die Querdynamik des
Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt wird, und mit denen
ferner die die Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Grö
ße mit wenigstens einem charakteristischen Wert, insbesonde
re einem Schwellenwert, für die die Querdynamik des Fahrzeu
ges beschreibende Größe verglichen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Fall, bei dem festgestellt wird, daß die die
Querdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe größer als
der oder gleich dem charakteristischen Wert ist, wenigstens
durch Bremseneingriffe an wenigstens einem Rad und/oder
durch Motoreingriffe und/oder durch Retardereingriffe die
Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen vorgebbaren Ge
schwindigkeitswert reduziert oder auf einem vorgebbaren Ge
schwindigkeitswert gehalten wird.
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