EP1638825A1 - Stabilisierungsvorrichtung, damit ausgestattetes fahrzeug und stabilisierungsverfahren - Google Patents

Stabilisierungsvorrichtung, damit ausgestattetes fahrzeug und stabilisierungsverfahren

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EP1638825A1
EP1638825A1 EP04740247A EP04740247A EP1638825A1 EP 1638825 A1 EP1638825 A1 EP 1638825A1 EP 04740247 A EP04740247 A EP 04740247A EP 04740247 A EP04740247 A EP 04740247A EP 1638825 A1 EP1638825 A1 EP 1638825A1
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EP
European Patent Office
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yaw rate
rate signal
signal
vehicle
value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04740247A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan KÜPPER
Markus Raab
Avshalom Suissa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • Stabilization device vehicle equipped with it and stabilization method
  • the invention relates to a stabilization device for driving-dynamic stabilization of a vehicle, with specification means for determining a target yaw rate signal and with limiting means for determining a limit yaw rate signal representing a maximum yaw rate of the vehicle such that the vehicle remains stable while taking into account the maximum yaw rate , 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-track vehicle with such a stabilization device and a method with the functioning of such a stabilization device.
  • Such a stabilization device is, for example, in connection with the driving dynamics control of a vehicle, for example a passenger car from the article "FDR-The driving dynamics control from Bosch", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) 11, pages 674 to 689, author Anton van Zanten, Rainer Erhardt and Georg Pfaff.
  • the rain development concept of the known driving dynamics controller is based on the so-called single-track model, a target yaw rate calculated in the speed of the Anlagengeschwin ⁇ and of a set steering angle that the driver has chosen to a steering handle.
  • the target yaw rate is limited by the driving dynamics controller.
  • the vehicle dynamics control intervenes on the brakes and / or the engine of the vehicle on the basis of the limited target yaw rate.
  • the specifications of the driver of the vehicle with regard to the steering angle and the drive and braking torque the estimated vehicle speed and the coefficient of static friction of the wheels are evaluated.
  • the known stabilization device is primarily intended to prevent the vehicle from skidding. However, it is also problematic that the vehicle tips over, possibly even rolling over.
  • the stabilization device of the type mentioned at the outset provides that it has actual value means for providing a tilt angle signal representing the current tilt angle of the vehicle, and that the limiting means includes tilt angle means for determining the limit yaw rate signal on the basis of the tilt angle signal. hold, and that it has generating means for generating a steering intervention signal and / or at least one brake intervention signal based on the limited target yaw rate signal.
  • a vehicle according to the invention and a method according to the invention are designed in a corresponding manner in accordance with the technical teaching of a further independent claim.
  • the tipping angle sometimes referred to as the roll angle, describes the turning deflection of the vehicle around its longitudinal axis.
  • the generation means are, for example, a yaw rate control.
  • the steering intervention signal controls, for example, a steering actuator for steering the wheels of an axle. Brake actuators are controlled with the aid of the brake intervention signal or several brake intervention signals.
  • the stabilization device is preferably a so-called steer-by-wire control. However, the stabilization device can also form part of a vehicle dynamics controller of the vehicle.
  • the stabilization device expediently also takes into account the current swimming angle of the vehicle.
  • the float angle is the angle between the longitudinal axis of the vehicle and the vector of the vehicle speed.
  • the float angle signal which represents the float angle of the vehicle, is provided by the appropriately designed actual value means.
  • the limiting means conveniently contain slip angle means to iden ⁇ development of a second, floating angle-dependent boundary-Gierge- schwindtechnikssignals.
  • the limiting means limiting the value of the target yaw rate on the value of kippwin- kelconnecten yaw rate or slip angle ⁇ dependent yaw rate, depending on which is smaller of the two yaw rates.
  • the tilt angle signal can contain the current tilt angle of the vehicle. However, it is also possible that the tilt angle signal contains values from which the tilt angle can be determined. In principle, the same applies to the swimming angle signal, which can specifically contain the current swimming angle of the vehicle. However, it is also possible for it to contain values from which the vehicle floating angle can be determined, for example, among other things, the vehicle transverse speed and the vehicle longitudinal speed.
  • the limiting means select the target yaw rate signal as the input signal for the generating means if its value does not exceed the value of the (first), angle-dependent limit yaw rate signal and otherwise the limit yaw rate signal. signal, i.e. the maximum value of the yaw rate that is necessary for the driving stability of the vehicle. If the limiting means also have the second limit yaw rate signal which is dependent on the float angle of the vehicle, the limiting means select, for example, the smallest amount of yaw rate signal as the input yaw rate signal for the generating means, for example the yaw rate control.
  • yaw rate signal used in connection with the target yaw rate signal and the limit yaw rate signal. That is to say, the yaw rate signal is a signal which represents a default value and which, depending on what has been selected, corresponds either to the target yaw rate signal or to the limit yaw rate signal.
  • yaw rate signal is a signal which represents a default value and which, depending on what has been selected, corresponds either to the target yaw rate signal or to the limit yaw rate signal.
  • the default means are expediently based on at least one reference model of the vehicle.
  • This can be an essentially real image of the vehicle, for example.
  • the vehicle it is also possible for the vehicle to have a swish behavior, for example a sporty or comfortable desired behavior, as the reference model.
  • such desired models can be selected by a driver of the vehicle.
  • a reference model exists e.g. one or more differential equations that describe the behavior of the vehicle.
  • the actual value means expediently contain measuring means and / or estimation means.
  • the measuring means are, for example, the vehicle sensors, for example speed sensors, a yaw rate sensor, lateral acceleration sensors or the like.
  • the estimation means preferably contain an observer.
  • the observer is expediently not linear ar. For example, it is at the observer to ei ⁇ nen so-called Kalman filter.
  • the actual value means are expediently connected directly to the generation means.
  • the Istwertstoff represent input values for the generation means be ⁇ riding. It is also expedient for the generation means to provide input values for the actual value means.
  • the yaw rate signals are advantageously dependent on the direction of rotation.
  • a negative value of a yaw rate signal stands for a left turn and a positive value for a right turn of the vehicle about its vertical axis.
  • the limiting means are designed in a corresponding manner to limit the absolute value of the target yaw rate signal.
  • the tilt angle means and the slip angle means each provide a positive and a negative maximum limit yaw rate value in such a constellation.
  • the lower and the upper limit value can be contained in the first, yaw angle-dependent and the second, swimming angle angle-dependent limit yaw rate signal. The same applies mutatis mutandis to the target yaw rate signal generated by the default means.
  • the stabilizing device according to the invention is expedient ⁇ ßigerweise configured to be that the vehicle taking into account the maximum yaw rate will not overturn.
  • the limiting means for determining the limit yaw rate signals required to avoid a vehicle rollover are designed accordingly.
  • the means of the stabilization device according to the invention can be implemented in hardware and / or software.
  • the stabilization device expediently contains program code which can be executed by a control means, in particular a processor, a driving stability control and / or a steering control of the vehicle.
  • Steering control is, for example, the control of a steer-by-wir: e system.
  • the stabilization device according to the invention is preferably used in multi-lane vehicles, for example passenger cars or commercial vehicles.
  • the stabilization device can also be used in single-track vehicles, for example motorcycles.
  • the target yaw rate signal is advantageously determined as a function of a predefined steering angle signal and a variable representing the vehicle speed.
  • the determination can be made with the help of a mathematical model, which is based, for example, on the Ackermann relationship.
  • the invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawing.
  • the figure shows a vehicle according to the invention with a stabilization device according to the invention.
  • a vehicle 10 for example a passenger car with an internal combustion engine, not shown, has a front axle 11 with steerable wheels 12, 13 and a rear axle 14 with non-steerable wheels 15, 16.
  • the brakes 17 to 20, schematically represented by arrows, can be controlled by a stabilization device 25 by means of brake intervention signals 26 to 29.
  • the speed sensors 21 to 24 send de_r stabilization device 25 speed signals 30 to 33, which represent the respective speed of the wheel 12, 13, 15, 16.
  • a driver 36 can specify a desired direction ⁇ H , which is detected by a steering angle sensor 37, on a steering wheel 35 or another steering handle.
  • the steering angle sensor 37 generates a predetermined steering angle signal 38 and transmits this to the stabilization device 25.
  • the stabilizing device 25 generates, among other things, taking into account the predefined steering angle signal 38, a steering intervention signal 39 and transmits the steering intervention signal 39 to a steering actuator arrangement 40, which contains, for example, a servomotor or the like.
  • the steering actuator arrangement 40 steers the wheels 12, 13 of the front axle 11.
  • the stabilization device 25 could also send a steering intervention signal (not shown in the figure) to a steering actuator (not shown) associated with the rear axle 14, for example if the vehicle 10 has rear axle steering and / or would have a combined front or rear axle steering.
  • the stabilization device 25 contains a so-called steer-by-wire control loop with default means 41, a yaw rate control 42, which forms the generation means according to the invention, detection and output means 43 and an observer 44.
  • the stabilization device 25 is based, for example, on a vehicle model with three mechanical degrees of freedom.
  • the roll angle ⁇ describes the current position of the vehicle 10.
  • the following equations of motion (1) - (3) of the vehicle can be derived from the pulse set in the transverse direction and the swirl set around the vertical and longitudinal axes of the vehicle 10 10 can be derived.
  • variables are used that are transformed to a horizontal coordinate system.
  • F s , v + F S , H are the lateral forces on the front and rear axles
  • l v and 1 H are the center of gravity distances from the front and rear axles.
  • the functions A and C describe non-linear elements that are to be compensated for by the control technology.
  • the function B corresponds approximately to that reciprocal of the yaw moment of inertia depending on the tilt angle.
  • Function D roughly corresponds to the tilt angle-dependent quotient of the height of the center of gravity and the moment of inertia.
  • the lateral force at the front can be changed directly.
  • the side force of the x rear axle can be influenced by means of a brake intervention and / or a rear axle steering. Otherwise, the lateral force at the rear arises due to vehicle, tire and environmental parameters.
  • the control approach chosen as an example relates to a front axle steering with an optional single wheel brake intervention, for example by means of the brake intervention signals 26 to 29.
  • the present draft of the yaw rate control 42 or the tilting angle means 46 is expediently carried out using methods of the non-linear control technology, for example with a Ljapunov Function.
  • the Ljapunov function V is e.g. as follows:
  • V - ( ⁇ - ⁇ target ) 2 + -k l ( ⁇ - ⁇ SM f + -k 2 ( ⁇ - ⁇ target ) 2 , k ⁇ , k 2 > 0 (4)
  • the steering intervention signal 39 From the lateral force at the front axle S F v the Gieirra- can tenregelung 42, the steering intervention signal 39 to generate a wheel steering angle enthäl r.
  • a target yaw rate ⁇ target can also be determined from the Ljapunov function (4), ie the overall system swings steadily by a tilt angle ⁇ .
  • the following formula (7) forms the basis for the tilt angle means 45, which can also be referred to as tilt angle limitation control.
  • the coefficients ⁇ i, ⁇ 2 , ⁇ 3 which determine the control dynamics, are expediently chosen to be positively definite for the stability of the system.
  • the stabilization device 25 is designed such that it only limits the roll / tilt movement of the vehicle 10 when there is a risk of the vehicle 10 tipping or overturning.
  • slip angle means 47 which may be called angle limiter control in the present case also as Swim, 48 remains unaffected by the use of Kippwinkelstoff 46 and theratemit ⁇ tel. To put it very simply, it can be said that the slip angle means 47 spin, the tilt angle means prevent the vehicle 10 from tipping over in cooperation with the selection means 48.
  • the selection means 48 have a limiting function which is explained in more detail below.
  • the specification means 41 form a target yaw rate signal 49 based on the specification steering angle signal 38 and a variable representing the vehicle speed.
  • the variable representing the vehicle speed is contained, for example, in a driving state signal 56 to be described later.
  • this target yaw rate signal 49 forms the input variable for the yaw rate control 42.
  • the driver's steering request 36 cannot be implemented in the desired manner in every driving situation of the vehicle 10.
  • the target yaw rate signal 49 is monitored by the limiting means 45 and, if necessary, limited to a limit yaw rate signal.
  • the tilting angle means 46 provide the selection means 48 with a first limit yaw rate signal 50 and the swirl angle means 47 with a second limit yaw rate signal 51, which depends on the current slip angle speed of the vehicle 10.
  • the selection means 48 select the target yaw rate signal 49 if it is smaller in amount than the limit yaw rate signals 50, 51. Otherwise, the selection means 48 select the limit yaw rate signal 50 or 51, which is smaller in amount.
  • the yaw rate signals 49 to 51 are dependent on the direction of rotation, that is to say they are provided with a sign, for example. This applies both to the target yaw rate signal 49 and to the limit yaw rate signals 50 and 51. Contained accordingly the limit yaw rate signals 50, 51 each have an upper and a lower limit value. One could also speak of a limit yaw rate in the case of a right-hand curve or a limit yaw rate in the case of a left-hand curve, which are defined in each case by the tilt angle means or the slip angle means 46, 47.
  • the yaw rate control 42 generates output signals 52, which may include the steering intervention signal 39, for example.
  • the output signals 52 are detected by the detection and output means 43 and transmitted to the actuator system of the vehicle 10, for example the brakes 17 to 20.
  • the detection output means 43 for example, output the brake intervention signals 26 to 29 and detect the speed signals 30 to 33.
  • the detection means 43 and the observer 44 form components of actual value means 53.
  • the actual value means 53 measure and estimate system states of the vehicle 10, for example evaluating the speed signals 30 to 33 to determine the transverse and longitudinal speed of the vehicle 10. System values that cannot be measured, but which are required, for example, by the tilting angle means 46, are determined by the observer 44, so to speak estimated, which accordingly can also be referred to as an estimation means.
  • the observer 44 contains, for example, a Cayman filter and, for example, uses the steering angle r to estimate the longitudinal vehicle speed, the lateral acceleration and a yaw rate that the detection means 43 transmit to the observer as part of a signal 57, for example a swimming angle, a tilt angle, a tilt angle speed or the like of the vehicle 10.
  • a signal 57 for example a swimming angle, a tilt angle, a tilt angle speed or the like of the vehicle 10.
  • the spring travel on the wheels 12, 13, - 15, 16 up to the ben determine one of the wheels so that the tilt angle and tilt angle speed could be determined as measured variables.
  • a yaw rate sensor 55 determines the current yaw rate of the vehicle 10 and transmits it to the stabilization device 25 as part of an actual yaw rate signal 54.
  • the observer 44 sends a driving state signal 56 to the specification means 41 as well as the float angle means 47 and the tilt angle means 46.
  • the driving state signal 56 contains, for example for the tilt angle means 46, the current tilt angle and / or the current tilt angle speed of the vehicle 10.
  • For the floating angle means 47 are in the driving state signal 56 include, for example, the slip angle and / or the slip angle speed and / or the longitudinal vehicle speed and the transverse vehicle speed of the vehicle 10.
  • the driving status signal 56 contains e.g. a tilt angle signal and a slip angle signal.
  • the longitudinal vehicle speed contained in the driving state signal 56 which represents a variable representing the vehicle speed, is supplied to the specification means 41 for determining the target yaw rate signal 49.
  • the yaw rate control 42 and the observer 44 are also expediently connected directly to one another. This optional embodiment of the stabilization device 25 is therefore drawn in dashed lines.
  • the observer 44 transmits the driving state signal 56 to the yaw rate control 42.
  • the yaw rate control 42 thus transmits its output signals 52 to the observer 44 the predefined variables for the vehicle actuator system.
  • the driving state signal 56 the contents of which the actual value means 53 determine and / or estimate, may also contain further signals, for example the longitudinal inclination and / or the transverse inclination of the road on which the vehicle 10 is moving.
  • a so-called Correvit sensor can also be provided, which can determine the vehicle transverse speed and longitudinal vehicle speed or, alternatively, the slip angle of the vehicle 10.
  • yaw rate and yaw rate used in the present description are synonymous.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung (25) zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs (10), mit Vorgabemitteln (41) zur Ermittlung eines Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) und mit 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, dass die Begrenzungsmittel (45) Kippwinkelmittel zur Ermittlung des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) anhand des Kippwinkelsignals (56) enthalten, und dass die Stabilisierungsvorrichtung (25) Generierungsmittel (42) zum Generieren eines Lenkeingriffsignals und/oder mindestens eines Bremseingriffsignals anhand des begrenzten Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) aufweist.

Description

Stabilisierungsvorrichtung, damit ausgestattetes Fahrrzeug und Stabilisierungsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs, mit V'orgabe- mitteln 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-Giergeschwindigkei-tssig- nals auf das Grenz-Giergeschwindigkeitssignal, wenn der Wert des Soll-Giergeschwindigkeitssignals den Wert des Grenz-Gier- geschwindigkeitssignals überschreitet. Die Erfindung betrifft ferner ein einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug mit einer derartigen Stabilisierungsvorrichtung sowie ein Verfahren mit der Funktionsweise einer derartigen Stabilisierungsvorrichtung.
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 Pfäff. Das Rege- lungskonzept des bekannten Fahrdynamikreglers beruht auf dem sogenannten Einspurmodell, bei dem aus der Fahrzeuggeschwin¬ digkeit 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.
Die bekannte Stabilisierungsvorrichtung soll in erster Line ein Schleudern des Fahrzeuges verhindern. Problematisch ist jedoch auch, dass das Fahrzeug umkippt, sich gegebenenfalls sogar überschlägt.
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.
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.
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 Lenkein- griffssignal 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.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung.
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 Ermitt¬ lung eines zweiten, schwimmwinkelabhängigen Grenz-Gierge- schwindigkeitssignals . Die Begrenzungsmittel begrenzen den Wert der Soll-Giergeschwindigkeit auf den Wert der kippwin- kelabhängigen Giergeschwindigkeit oder der schwimmwinkel¬ abhängigen Giergeschwindigkeit, je nach dem, welche der beiden Giergeschwindigkeiten kleiner ist.
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 Schwim winkelsig - nal, 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 .
Bei den Begrenzungsmitteln hat sich ein Auswahlverfahren als vorteilhaft erwiesen: die Begrenzungsmittel wählen als Eingangssignal für die Generierungsmittel das Soll-Giergeschwin— digkeitssignal aus, wenn dessen Wert den Wert des (ersten), kippwinkelabhängigen Grenz-Giergeschwindigkeitssignals nicht überschreitet und ansonsten das Grenz-Giergeschwindigkeits- signal, also den Maximalwert der Giergeschwindigkeit, der fü_r 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 Ein- gangs-Giergeschwindigkeitssignal für die Generierungsmittel, beispielsweise die Gierratenregelung, aus. 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 Sig"nal, welches einen Vorgabewert repräsentiert und welches j e nachdem, was die Auswahl ergeben hat, entweder dem Soll-Giergeschwindigkeitssignal oder dem Grenz-Giergeschwindigke itssig- nal entspricht. Wird von Giergeschwindigkeitssignalen gesprochen, so handelt es sich um Soll-Giergeschwindigkeits Signale oder um Grenz-Giergeschwindigkeitssignale . Die hier dargelegte Bedeutung der beiden Begriffe Giergeschwindigkeits signal bzw. Giergeschwindigkeitssignale soll auch für deren nachfolgende Nennung gelten.
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 Wurischver- halten des Fahrzeugs, beispielsweise ein sportliches oder komfortables Wunschverhalten als Referenzmodell gewah.lt 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.
Die Istwertmittel enthalten zweckmäßigerweise Messmittel und/oder Schätzmittel . Bei den Messmitteln handelt es sich beispielsweise um die Fahrzeugsensorik, z.B. Drehzahl Sensoren, einen Gierratensensor, Querbeschleunigungssensor-en oder dergleichen. Die Schätzmittel enthalten vorzugsweise einen Beobachter. Der Beobachter ist zweckmäßigerweise nicht line- ar. Beispielsweise handelt es sich bei dem Beobachter um ei¬ nen sogenannten Kaiman-Filter.
Die Istwertmittel stellen dementsprechend reale und/oder ge¬ schätzte 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.
Zweckmäßigerweise sind die Istwertmittel unmittelbar mit den Generierungsmitteln verbunden. Vorteilhafterweise stellen die Istwertmittel Eingangswerte für die Generierungsmittel be¬ reit. Es ist auch zweckmäßig, dass die Generierungsmittel Eingangswezrrte für die Istwertmittel bereitstellen.
Vorteilhafterweise sind die Giergeschwindigkeitssignale dreh- richtungsalohängig. 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, schwimrnwinkelabhängi- gen Grenz-Giergeschwindigkeitssignal enthalten sein. Dasselbe gilt sinngemäß für das von den Vorgabemitteln erzeugte Soll- Giergeschwindigkeitssignal . Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung ist zweckmä¬ ßigerweise 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 Grrenz-Giergeschwindigkeitssignale ausgestaltet.
Die Mittel der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung können in Hardware und/oder Software ausgeführt sein. Zweckmäßigerweise enthält die Stabilisierungsvorrrichtung Programmcode, der durch ein Steuermittel, insbesondere einen Prozessor, einer Ffahrstabilitätssteuerung und/oder einer Lenkungssteuerung des Fahrzeugs ausführbar ist. Bei der Lenkungssteuerung handelt es sich beispielsweise um die Steuerung eines Steer-by-wir:e-Systems .
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung bei mehrspurigen Fahrzeugen angewendet, beispielsweise Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen. Die Stabilisierungsvorrichtung kann auch bei einspurigen Fahrzeugen, beispielsweise Motorrädern, eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise wird das Soll-Giergeschwindigkeitssignal in Abhängigkeit eines Vorgabe-Lenkwinkelsigrnals und einer die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Größe ermittelt. Die Ermittlung kann mit Hilfe eines mathematischen Modells, dem beispielsweise die Ackermann-Beziehung zugrunde liegt, erfolgen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter: Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung .
Ein Fahrzeug 10, beispielsweise ein Personenkraftwagen mit einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor, weist eine Vorderachse 11 mit lenkbaren Rädern 12, 13 sowie eine Hinterachse 14 mit nicht lenkbaren Rädern 15, 16 auf. An den Rädern 12, 13, 15, 16 sind Bremsen 17, 18, 19, 20 zum Abbremsen des jeweiligen Rades 11, 12, 15, 16 sowie Drehzahlsensoren 21 bis 24 zum Erfassen der jeweiligen Raddrehzahl des Rades 11, 12, 15, 16 angeordnet. Die Bremsen 17 bis 20 sind, schematisch dargestellt durch Pfeile, durch eine Stabilisierungsvorrichtung 25 mittels Bremseingriffssignalen 26 bis 29 steuerbar. Die Drehzahlsensoren 21 bis 24 senden de_r Stabilisierungsvorrichtung 25 Drehzahlsignale 30 bis 33, die die jeweilige Drehzahl des Rades 12, 13, 15, 16 repräsentieren.
An einem Lenkrad 35 oder einer sonstigen Lenkhandhabe kann ein Fahrer 36 einen Richtungswunsch δH, den ein Lenkwinkelsensor 37 erfasst, vorgeben. Der Lenkwinkelsensor 37 generiert ein Vorgabelenkwinkelsignal 38 und übermittelt dieses der Stabilisierungsvorrichtung 25. Die Stabilisierungsvorrichtung 25 generiert unter anderem unte-tr Berücksichtigung des Vorgabelenkwinkelsignals 38 ein Lenkeingriffssignal 39 und übermittelt das Lenkeingriffssignal 39 an eine Lenkaktoranordnung 40, die beispielsweise einen Stellmotor oder dergleichen enthält. Die Lenkaktoranordnung 40 lenkt die Räder 12, 13 der Vorderachse 11. Prinzipiell könnte die Stabilisierungsvorrichtung 25 auch ein (in der Figur nicht dargestelltes) Lenkeingriffssignal an einen der Hinterachse 14 zugeordneten (nicht dargestellten) Lenkaktor senden, z.B. wenn das Fahrzeug 10 eine Hinterachslenkung und/oder eine kombinierte Vorderachs- oder Hinterachslenkung aufweisen würde. Die Stabilisierungsvorrichtung 25 enthält vorliegend einen sogenannten Steer-by-wire-Regelkreis mit Vorgabemitteln 41, einer Gierratenregelung 42, die erfindungsgemäße Generierungsmittel bildet, Erfassungs- und Ausgabemitteln 43 sowie einem Beobachter 44. Ferner sind insgesamt mit der Bezugsziffer 45 bezeichnete Begrenzungsmittel vorhanden, die Kippwinkelmittel 46, Schwimmwinkelmittel 47 sowie Auswahlmittel 48 enthalten.
Der Stabilisierungsvorrichtung 25 liegt beispielsweise ein Fahrzeugmodell mit drei mechanischen Freiheitsgraden zu Grunde. Neben dem Schwimmwinkel ß und dem Gierwinkel ψ beschreibt der Wankwinkel φ die aktuelle Lage des Fahrzeugs 10. Aus dem Impulssatz in Querrichtung und- dem Drallsatz um die Hochachse und die Längsachse des Fahrzeugs 10 können die folgenden Bewegungsgleichungen (1) - (3) des Fahrzeugs 10 hergeleitet werden. Dabei werden zur Beschreibung des Fahrzustands Größen verwendet, die auf ein horizontales Koordinatensystem transformiert sind.
ß = -ψ + —{F + F } (1) mvx
ψ = A(ψ, φ, φ) + B{φ%Fs v - lHFSJI -Mψß \ ( 2 )
φ = C(ψ, φ, φ) + D(φ){Fsy + FS } ( 3 )
Bei den Gleichungen (1) bis (3) sind Fs,v + FS,H die Seitenkräfte an der Vorder- und der Hinterachse sowie lv und 1H 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.
Bei an der Vorderachse lenkbaren Fahrzeugen kann die Seiten — kraft vorne direkt verändert werden. Auf die Seitenkraft de x 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 Rege — lungsansatz bezieht sich auf eine Vorderachslenkung mit einem optionalen Einzelrad-Bremseingriff, beispielsweise mittels der Bremseingriffssignale 26 bis 29. Der vorliegende Entwurf der Gierratenregelung 42 bzw. der Kippwinkelmittel 46 erfolgt zweckmäßigerweise mit Methoden der nichtlinearen Regelungstechnik, beispielsweise mit einer Ljapunov-Funktion.
Bei der Stabilisierungsvorrichtung 25 lautet die Ljapunov- Funktion V z.B. folgendermaßen:
V = -(ψ - ψSoll)2 + -kl(φ -φSM f +-k2(φ - φSoll)2, kλ,k2 > 0 (4 )
Für die Stabilität des Gesamtsystems wird gefordert, dass die Funktion V positiv se idefinit und ihre zeitliche Ableitung negativ definit ist. Es ergibt sich also:
V ≥ 0, V < 0 ( 5 )
Werden die Bewegungsgleichungen (1) bis (3) in die Ljapunov- Funktion (4) eingesetzt,- kann für die Gierratenregelung 42 ein Rückführungsgesetz aufgestellt werden, welches die nicht linearen Anteile kompensiert und durch lineare Anteile stabi¬ lisiert. Somit ergibt sich die folgende Formel:
F = {- Aixμ, φ, φ)+ B{φ)lHmay + ψ Soll - (ψ - ψSoll )} (6! sv D{φ){lv +lH )
Aus der Seitenkraft an der Vorderachse FSv kann die Gieirra- tenregelung 42 das Lenkeingriffssignal 39, das einen Rad- Lenkwinkel enthäl r generieren.
Analog zur Seitenkiraft an der Vorderachse Fsv kann aus der Ljapunov-Funktion (4) auch eine Soll-Giergeschwindigkeit ψSoll ermittelt werden, hei der das Gesamtsystem um einen Kippwinkel φ stabil einschwingt. Die folgende Formel (7) bildet die Grundlage für die Kippwinkelmittel 45, die man auch als Kipp- winkelbegrenzungsreglung bezeichnen kann.
Ψsoii = mB< \ {- C(ψ,φ, )- mD{φ)(ay - ψvx )+ φSoll - λ2 (φ - φSoll )- λ3 {φ - φSol/ )} ( 7 ;
Dabei werden die Koeffizienten λi, λ2, λ3, die die Regeluings- dynamik bestimmen, zur Stabilität des Systems zweckmäßigerweise positiv definit gewählt.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 ist im vorliegenden Fall so ausgestaltet, dass sie die Wank-/Kippbewegung des Fahrzeugs 10 erst bei einer auftretenden Gefahr eines Kippens oder Ü- berschlagen des Fahrzeugs 10 begrenzt. Die Funktion der: Schwimmwinkelmittel 47, die man im vorliegenden Fall auch als Schwim winkelbegrenzungsregelung bezeichnen kann, bleibt durch den Einsatz der Kippwinkelmittel 46 und der Auswahlmit¬ tel 48 unbeeinflusst . Stark vereinfacht kann man sagen dass die Schwimmwinkelmittel 47 ein Schleudern, die Kippwinkelmit- tel 46 ein Kippen des Fahrzeugs 10 im Zusammenwir en mit den Auswahlmitteln 48 verhindern. Den Auswahlmitteln 48 kommt dabei eine Begrertzungsfunktion zu, die nachfolgend näher erläutert wird.
Die Vorgabemittel 41 bilden anhand des Vorgabe-Lenkwinkelsignals 38 und einer die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierenden Größe ein Soll-Giergeschwindigkeitssignal 49. Die die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierende Größe ist beispielsweise in einem noch zu beschreibenden Fahrzustandssignal 56 enthalten. Im Regelfall bildet dieses Soll-Giergeschwindigkeitssignal 49 die Eingangsgröße für die Gierratenregelung 42. Allerdings kann nicht in jeder Fahrsituation des Fahrzeugs 10 der Lenkwunsch des Fahrers 36 in der gewünschten Weise umgesetzt werden. Das Soll-Giergeschwindigkeitssignal 49 wird von den Begrenzungsmitteln 45 überwacht und nötigenfalls auf ein Grenz-Giergeschwindigkeitssignal begrenzt. Im vorliegenden Fall stellen die Kippwinkelmittel 46 ein erstes Grenz-Giergeschwindigkeitssignal 50 und die Schwirnmwinkelmit- tel 47 ein zweites Grenz-Giergeschwindigkeitssignal 51, das von der aktuellen Schwimmwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 abhängt, den Auswahlmitteln 48 bereit. Die Auswahlmittel 48 wählen das Soll-Giergeschwindigkeitssignal 49 aus, wenn es betragsmäßig kleiner ist als die Grenz-Giergeschwindigkeits- signale 50, 51. Ansonsten wählen die Auswahlmittel 48 das betragsmäßig kleinere Grenz-Giergeschwindigkeitssignal 50 oder 51 aus.
Die Giergeschwindigkeitssignale 49 bis 51 sind vorliegend drehrichtungsabhängig, das heißt sie sind beispielsweise mit einem Vorzeichen versehen. Dies gilt sowohl für das Soll- Giergeschwindigkeitssignal 49 als auch für die Grenz-Gierge- schwindigkeits signale 50 und 51. Dementsprechend enthalten die Grenz-Giergeschwindigkeitssignale 50, 51 jeweils einen o- beren und einen unteren Grenzwert. Man könnte auch von einer Grenz-Giergeschwindigkeit bei einer Rechtskurve oder einer Grenz-Giergeschwindigkeit bei einer Linkskurve sprechen, die von den Kippwinkelmitteln bzw. den Schwimmwinkelmitteln 46, 47 jeweils definiert werden. Die Gierratenregelung 42 generiert Ausgabesignale 52, die beispielsweise das Lenkeingriffssignal 39 enthalten können. Die Ausgabesignale 52 werden von den Erfassungs- und Ausgabemitteln 43 erfasst und an die Aktuatorik des Fahrzeugs 10, beispielsweise die Bremsen 17 bis 20 übermittelt. Die Erfassungs-Ausgabemittel 43 geben beispielsweise die Bremseingriffssignale 26 bis 29 aus und erfassen die Drehzahlsignale 30 bis 33.
Die Erfassungsmittel 43 sowie der Beobachter 44 bilden Bestandteile von Istwertmitteln 53. Die Istwertmittel 53 messen und schätzen Systemzustände des Fahrzeugs 10, wobei sie beispielsweise die Drehzahlsignale 30 bis 33 zur Ermittlung der Quer- und Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auswerten. Nicht messbare Systemwerte, die jedoch beispielsweise von den Kippwinkelmitteln 46 benötigt werden, werden durch den Beobachter 44 ermittelt, sozusagen geschätzt, den man dementsprechend auch als ein Schätzmittel bezeichnen kann.
Der Beobachter 44 enthält beispielsweise einen Kaiman-Filter und schätzt z.B. anhand des Lenkwinkels r der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, der Querbeschleunigung und einer Giergeschwindigkeit, die die Erfassungsmittel 43 im Rahmen eines Signals 57 an den Beobachter übermitteln, z.B. einen Schwimmwinkel, einen Kippwinkel, eine Kippwinkelgeschwindigkeit oder dergleichen des Fahrzeugs 10. Prinzipiell ließen sich jedoch auch die Federwege an den Rädern 12, 13,- 15, 16 bis zum Abhe- ben eines der Räder ermitteln, so dass Kippwinkel und Kippwinkelgeschwindigkeit als Messgrößen ermittelbar wären.
Die aktuelle Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ermittelt ein Gierratensensor 55 und übermittelt diese im Rahmen eines Ist-Giergeschwindigkeitssignals 54 an die Stabilisierungsvorrichtung 25.
Der Beobachter 44 sendet ein Fahrzustandssignal 56 an die Vorgabemittel 41 sowie die Schwimmwinkelmittel 47 und die Kippwinkelmittel 46. Das Fahrzustandssignal 56 enthält beispielsweise für die Kippwinkelmittel 46 den aktuellen Kippwinkel und/oder die aktuelle Kippwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Für die Schwimmwinkelmittel 47 sind in dem Fahrzustandssignal 56 beispielsweise der Schwimmwinkel- und/oder die Schwimmwinkelgeschwindigkeit und/oder die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und die Fahrzeugquergeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 enthalten. Das Fahrzustandssignal 56 enthält z.B. ein Kippwinkelsignal und ein Schwimmwinkelsignal. Die in dem Fahrzustandssignal 56 enthaltene Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, die eine die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierende Größe darstellt, wird den Vorgabemitteln 41 zur Ermittlung des Soll-Giergeschwindigkeitssignals 49 zugeführt.
Die Gierratenregelung 42 sowie der Beobachter 44 stehen zudem zweckmäßigerweise unmittelbar miteinander in Verbindung. Diese optionale Ausgestaltung der Stabilisierungsvorrichtung 25 ist daher in gestrichelten Linien gezeichnet. Der Beobachter 44 übermittelt das Fahrzustandssignal 56 der Gierratenregelung 42. In umgekehrter Richtung übermittelt die Gierraten- reglung 42 ihre Ausgabesignale 52 also die Vorgabegrößen für die Fahrzeugaktuatorik, dem Beobachter 44. Es versteht sich, dass in dem Fahrzustandssignal 56, dessen Inhalte die Istwertmittel 53 ermitteln und/oder schätzen, auch weitere Signale enthalten sein können, beispielsweise die Längsneigung und/oder die Querneigung der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug 10 bewegt. Beim Fahrzeug 10 kann beispielsweise auch ein sogenannter Correvit-Sensor vorgesehen sein, der die Fahrzeugquergeschwindigkeit und Fahrzeuglängsgeschwindigkeit oder alternativ den Schwimmwinkel des Fahrzeugs 10 ermitteln kann.
Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe Giergeschwindigkeit und Gierirate sind gleichbedeutend.

Claims

Patentansprüche
Stabilisierungsvorrichtung zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs (10) ,
- mit Vorgabemitteln (41) zur Ermittlung eines Soll-Gier- geschwindi rkeitssignals (49) und mit
- 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, da du r c h g e kenn z e i chn et ,
- dass sie Istwertmittel (53) zur Bereitstellung" eines den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Kippwinkelsignals (56) aufweist,
- dass die Begrenzungsmittel (45) Kippwinkelmittel (46) zur Ermittlung des Grenz-Giergeschwindigkeitssig~nals (50) anhand des Kippwinkelsignals (56) enthalten, und
- dass sie Generierungsmittel (42) zum Generieren eines Lenkeingriff signals und/oder mindestens eines Bremsein- griffsignals anhand des begrenzten Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) aufweist.
2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel (45) zur Auswahl des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) und des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) als Eingangssignal für die Generierungsmittel (42) ausges altet sind, wobei das Soll-Giergeschwindigkeitssignal (49) ausgewählt wird, wenn sein Wert den Wert des Grenz-Giergeschwindigkeits- signals (50) nicht überschreitet, und ansonsten das Grenz-Giergeschwindigkeitssignal (50) ausgewählt wird.
3. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwertmittel (53) zur Bereitstellung eines den aktuellen Schwimmwinkel des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Schwimmwinkelsignals ausgestaltet sind, dass die Begrenzungsmittel (45) Schwimmwinkelmittel (47) zur Ermittlung eines zweiten Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (51) anhand des Schwimmwinkelsignals enthalten, und dass die Begrenzungsmittel (45) zur Begrenzung des Soll-Gie_rgeschwindigkeits- signals (49) auf den Wert des ersten, von den Kippwinkelmitteln bereitgestellten Grenz-Giergeschwindigkeitssig- nals (50) oder des zweiten, von den Schwimmwinkelmittel bereitgestellten Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (51) ausgestaltet sind, wenn der Wert des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) den Wert des ersten oder des zweiten Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50, 51) überschreitet.
4. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel (45) zur Auswahl des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) und des ersten oder des zweiten Grenz—Giergeschwindigkeitssignals (50, 51) als Eingangssignal für die Generierungsmittel (42) ausgestaltet sind, wobei das Giergeschwindigkeitssignal mit dem niedrigsten Wert als Eingangs-Gierge- schwindigkeitssignal ausgewählt wird.
5. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabemittel (41) auf mindestens einem Referenzmodell des Fahrzeugs (10) basieren.
6. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Giergeschwindigkeitssignale (49-51) drehrichtungsabhängig sind.
7. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwertmittel (53) Messmittel (43) und/oder Schätzmittel (44) enthalten.
8. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzmittel (44) einen Beobachter enthalten.
9. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Istwertmittel (53), insbesondere die Schätzmittel (44) der Istwertmittel (53) , unmittelbar mit den Generierungs- mitteln (42) verbunden sind, wobei die Istwertmittel (53) Eingangswerte für die Generierungsmittel (42) und/oder die Generierungsmittel (42) Eingangswerte für die Istwertmittel (53) bereitstellen.
10. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsmittel (45) zur Ermittlung der Grenz-Gierge- schwindigkeitssignale (50) derart ausgestaltet sind, dass sich das Fahrzeug (10) unter Berücksichtigung der maximalen Giergeschwindigkeit nicht überschlägt.
11. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Programmcode aufweist, der durch ein Steuermittel, insbesondere einen Prozessor, einer Fahrstabilitätssteuerung und/oder einer Lenkungssteuerung des Fahrzeugs (10) ausführbar ist.
12. Einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug (10) mit mindestens einer Stabilisierungsvorrichtung (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Istwertmitteln (53) und/oder Sensoren zur Erzeugung eines Wankgeschwindig- keitssignals und eines Vorgabe-Lenkwinkelsignals und mit einer durch die Stabilisierungsvorrichtung (25) ansteuerbaren Lenkaktoranordnung (40) zum Lenken eines oder mehrerer Räder einer Achse des Fahrzeugs (10) .
13. Verfahren zur fahrdynamischen Stabilisierung eines Fahrzeugs (10) mit den Schritten: - Ermittlung eines Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49), - Ermittlung eines eine maximale Giergeschwindigkeit, des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Grenz-Giergeschwindig- keitssignals (50) derart, dass das Fahrzeug (10) unter Berücksichtigung der maximalen Giergeschwindigkeit fahrstabil bleibt,
- Begrenzung des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) auf den Wert des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50), wenn der Wert des Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) den Wert des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) überschreitet, ge kenn z e i chnet durch
- Ermittlung eines den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs (10) repräsentierenden Kippwinkelsignals (56),
- Ermittlung des Grenz-Giergeschwindigkeitssignals (50) anhand des Kippwinkelsignals (56) ,
- Generieren eines Lenkeingriffsignals und/oder mindestens eines Bremseingriffsignals anhand des begrenzten Soll-Giergeschwindigkeitssignals (49) .
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