WO1997039928A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse Download PDF

Info

Publication number
WO1997039928A1
WO1997039928A1 PCT/DE1997/000714 DE9700714W WO9739928A1 WO 1997039928 A1 WO1997039928 A1 WO 1997039928A1 DE 9700714 W DE9700714 W DE 9700714W WO 9739928 A1 WO9739928 A1 WO 9739928A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
lateral acceleration
ayin
yaw rate
acceleration
Prior art date
Application number
PCT/DE1997/000714
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Ehret
Anton Van Zanten
Rainer Erhardt
Friedrich Kost
Uwe Hartmann
Werner Urban
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to JP9537570A priority Critical patent/JPH11514610A/ja
Priority to US08/981,364 priority patent/US6259973B1/en
Priority to EP97923729A priority patent/EP0832018A1/de
Publication of WO1997039928A1 publication Critical patent/WO1997039928A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05—Attitude
    • B60G2400/052—Angular rate
    • B60G2400/0523—Yaw rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10—Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104—Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20—Speed
    • B60G2400/204—Vehicle speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01—Attitude or posture control
    • B60G2800/016—Yawing condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01—Attitude or posture control
    • B60G2800/019—Inclination due to load distribution or road gradient
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/04—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for differential gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/20—Road shapes
    • B60T2210/22—Banked curves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/03—Vehicle yaw rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/304—Acceleration sensors

Definitions

  • control systems are also known, such as controlled or regulated all-wheel steering, chassis control or driving dynamics control. These systems are intended to influence the vehicle in such a way that it shows its usual driving behavior even in critical situations.
  • control variables are determined by comparing these setpoints with actual values, which are determined, for example, by means of sensors.
  • Actuators located in the vehicle are controlled with the aid of these manipulated variables.
  • the behavior of the vehicle is influenced by the intervention carried out by the actuators in such a way that the actual value approximates the specified target value.
  • the lateral acceleration as a measured variable has different meanings.
  • an existing transverse acceleration is taken into account in such a way that, in the event of transverse acceleration, the manipulated variables determined for actuating the actuators are corrected as a function of their value.
  • DE-OS 34 21 732 an anti-lock control system with which the driving behavior of a vehicle is improved during a braking process when cornering.
  • this anti-lock control system is additionally equipped with a lateral acceleration sensor, the measured value of which is compared with a threshold value during the braking process. If this threshold value is exceeded by the measured value of the lateral acceleration sensor, the inlet valve for the rear axle is activated in such a way that the brake pressure in the wheel brake cylinder of the rear axle is increased only slightly or not at least for a period of time. In this case, the rear axle maintains almost full lateral stability, which improves the driving behavior of the vehicle during braking when cornering.
  • DE-OS 34 21 700 also shows an anti-lock control system which is equipped with a transverse acceleration sensor.
  • a transverse acceleration sensor As is generally known, in the case of roadways with highly asymmetrical coefficients of friction, considerable yawing moments can occur due to braking performed by an anti-lock control system, since the wheels on the vehicle side grip with a dry roadway and decelerate the vehicle, but the wheels on the vehicle side with the smooth roadway Not.
  • the brake pressure at the wheel with a higher coefficient of friction is limited depending on the brake pressure at the wheel with a lower coefficient of friction.
  • the same different brake forces are applied even when cornering, where there is high lateral acceleration at the same time.
  • a yaw moment limitation which does not allow the optimum braking forces at the beginning of the braking is harmful.
  • a known anti-lock control system is equipped with a lateral acceleration sensor. The measured value of the lateral acceleration sensor is compared with a predetermined lateral acceleration threshold. If the lateral acceleration threshold is exceeded, ie if a corner is detected, a further pressure build-up on the wheel with a higher coefficient of friction is permitted. The yaw moment limit is thus changed or possibly partially canceled.
  • the inserted lateral acceleration sensor consequently achieves, on the one hand, the desired driving stability when braking on a curve and, on the other hand, the desired improvement in manageability on asymmetrical lanes.
  • DE-PS 34 17 423 describes a propulsion control device for a vehicle, in which the reduction of the engine torque as a function of a measured one
  • Lateral acceleration is made.
  • a decision is made as to whether the reduction of the engine torque is already carried out on the one hand when a driven vehicle wheel shows a tendency to spin or on the other hand only when both driven vehicle wheels show a tendency to spin.
  • the lateral acceleration is also taken into account in the chassis control.
  • DE-OS 41 21 954 describes a method for obtaining the yaw rate and / or transverse speed, which is used, for example, in chassis control.
  • the lateral acceleration and the steering angle of the two axles are measured using sensors.
  • the yaw rate and the transverse vehicle speed are estimated using a state estimator. These variables can then be further processed as part of a chassis control.
  • the transverse acceleration is also important in driving dynamics control systems.
  • Such a system is shown, for example, in DE-OS 42 43 717.
  • This document describes a method for regulating vehicle stability.
  • e ' is in target yaw rate value er ⁇ averages and an actual yaw rate measured.
  • the deviation of the actual value from the target value is obtained by comparing the two quantities.
  • brake pressure control valves are actuated in such a way that an additional yaw moment is generated in order to adjust the actual value to the target value.
  • the script shows two ways of calculating the yaw rate setpoint. On the one hand, it shows how the yaw rate target value can be calculated on the basis of the steering angle and the vehicle speed. This type of calculation applies to the linear range.
  • the document shows that the yaw rate setpoint can also be calculated as a function of the lateral acceleration and the vehicle speed. This type of calculation applies to the non-linear range.
  • lateral acceleration is of great importance as a measured variable in connection with the regulation of vehicle behavior. Possibly. A measured lateral acceleration with errors leads to a malfunction of the control.
  • the lateral acceleration is measured using a
  • Lateral acceleration sensor measured.
  • This measurement of the transverse acceleration takes place in an inertial system.
  • the values of the measured lateral acceleration also include the forces which are caused by a transverse inclined roadway.
  • the control methods described above for calculating the required quantities are usually based on coordinate systems that are fixed to the road. Coordinate systems of this type that are fixed to the roadway have the property that the roadway has no transverse slope in them, and the transverse acceleration used therein consequently also has no components that are caused by a transverse slope of the roadway.
  • DE-PS 43 25 413 describes a method for determining variables characterizing the driving behavior, in which this problem, use of a lateral acceleration measured in an inertial system in a coordinate system fixed to the roadway, is taken into account.
  • the starting point of this method are equations of motion which describe the transverse or longitudinal dynamics of the vehicle in the plane. These equations of motion are supplemented by measurement equations based on a vehicle model. In this approach, the slope of the roadway is taken into account as a state variable.
  • the variables characterizing the driving behavior can thus be determined taking into account the transverse inclination of the road.
  • the vehicle longitudinal speed, the longitudinal acceleration of the vehicle, the lateral acceleration of the vehicle, the yaw rate of the vehicle, the steering angle and the wheel speeds of the individual wheels are used as measured variables in this method.
  • the method is used, among other things, to calculate the float angle.
  • the object of the present invention is to optimize existing systems for controlling variables representing the vehicle movement so that the transverse inclination of the roadway is taken into account in the detection of the lateral acceleration.
  • the determined transverse inclination of the roadway can thus be used to correct the transverse acceleration measured in an inertial system and used in a coordinate system fixed to the roadway.
  • FIGS. 1 to 10 show the physical facts on which the invention is based.
  • the concept of the control method according to the invention for determining the cross slope of the roadway is illustrated with reference to FIG. Figures 7 to 9 show block diagrams for describing the control system according to the invention in different degrees of detail.
  • FIG. 10 shows the flow of the control method according to the invention in a flow chart. It should be pointed out that blocks with the same designation have the same function in different figures.
  • the invention is based on control systems with which the vehicle behavior can be influenced. Examples include: anti-lock control systems, traction control systems, systems for chassis control or vehicle dynamics control. It is common to all these systems that the regulation they undertake with respect to a coordinate system that is fixed to the roadway takes place.
  • the lateral acceleration is included in the control in some way and this is measured by means of a lateral acceleration sensor, one can make a mistake due to the fact that the lateral acceleration is measured by means of a lateral acceleration sensor in an inertial system, the lateral acceleration however is required in a coordinate system fixed to the road.
  • the lateral acceleration sensor measures in Inertial system a lateral acceleration, which is proportional to these forces acting in the transverse direction of the vehicle.
  • this measured lateral acceleration also includes the slope downforce which arises from the transverse inclination of the roadway. If you do not correct the measured lateral acceleration, this downhill force leads to errors in the respective control.
  • the errors in the respective control system result from the fact that the lateral acceleration measured in the inertial system has components which come about due to the downhill force, but the roadway in the coordinate system fixed to the roadway has no transverse gradient, and the transverse acceleration thus required for the control system must not have any shares that are caused by the downward slope force or by the cross slope of the road.
  • a vehicle which describes a stationary cornering on a cross-inclined road.
  • the road is inclined so that the resulting downhill force Fh is opposed to the centrifugal force Fz due to cornering. That is, due to the cross-inclined road surface, the value of the lateral acceleration measured by the lateral acceleration sensor is smaller in amount than the value that would actually be expected due to cornering.
  • FIG. 1b shows the case in which the slope downforce Fh and the centrifugal force Fz are rectified due to the transversely inclined roadway.
  • the lateral acceleration sensor measures a lateral acceleration which is greater in magnitude than that which would be expected due to cornering.
  • FIG. 2 shows the stationary cornering of a vehicle in a horizontal plane.
  • the centrifugal acceleration Fz results from the centrifugal force, which depends on the longitudinal vehicle speed vl and the curve radius r of the curve that the vehicle is traveling through. For example, for centrifugal acceleration az:
  • FIG. 2 further shows that the vehicle executes a rotational movement about its vertical axis at the yaw rate omega due to the cornering.
  • FIG. 3 The straight line drawn in the diagram divides the plane into two areas, which are labeled "push” or “fling". In the “push” area there is stable behavior of the vehicle. In the “skid” area, on the other hand, there is unstable behavior of the vehicle.
  • "Pushing" points in the sub-plane are characterized in that the yaw rate is omega lower than one would expect based on the values of the lateral acceleration ayin and the vehicle longitudinal velocity vl.
  • Points in the "skid" sub-plane are characterized in that the yaw rate is omega greater than would be expected on the basis of the values of the lateral acceleration ayin and the longitudinal vehicle speed vl. Consequently, there is an understeering behavior of the vehicle in the sub-plane "push". In the partial area, on the other hand, the vehicle oversteers.
  • the vehicle describes a stationary cornering on a cross-inclined road, on the one hand the center lateral acceleration az and, on the other hand, a transverse acceleration component ayoff, which occurs due to the transverse inclined roadway.
  • the transverse acceleration component ayoff is described by the gravitational constant g and the transverse angle ⁇ of the road. The relationship applies, for example, to the transverse acceleration component
  • the transverse acceleration sensor measures a transverse acceleration ayin, which is composed of the centrifugal acceleration az and a transverse acceleration component ayoff due to the transverse inclination of the roadway as follows:
  • the correction of the lateral acceleration ayin measured with the lateral acceleration sensor can only be carried out when the vehicle is in a stable state ("pushing" partial area). For the correction of the lateral acceleration ayin measured with the lateral acceleration sensor, this means that it must first be determined whether the vehicle is in a stable state or not. In the presence of a stable state, the proportion ayoff of the lateral acceleration can then be determined, which is caused by the inclined roadway.
  • the lateral acceleration ayff required in the roadway-fixed coordinate system can be calculated from the with the lateral acceleration represent the measured transverse acceleration ayin and the transverse acceleration component ayoff:
  • the transverse acceleration can be determined by means of a detection.
  • FIG. 4 shows the influence of the transversely inclined roadway on the lateral acceleration ayin measured with the lateral acceleration sensor.
  • the straight line for the lateral acceleration is shifted due to the transverse inclined road.
  • the yaw rate omega and the longitudinal vehicle speed vl no longer it can be clearly established whether the vehicle is in a stable (“push”) or in an unstable state (“skid”).
  • the vehicle is in a stable state (the vehicle "pushes" or understeers), then the lateral tire forces are sufficient for lane guidance in accordance with the yaw rate of the vehicle specified as the driver's request.
  • the yaw rate omega can be increased in accordance with a driver specification are expressed mathematically this means that the differential described above is not equal to zero:
  • the differential d (ayin) / d (omega) is suitable for determining the vehicle behavior with regard to the conditions
  • a first option is to have a short active, i.e. to have the control system intervene independently of the control process.
  • the differential d (ayin) / d (omega) and thus the present behavior of the vehicle can then be determined on the basis of the vehicle behavior in response to this active intervention.
  • a second possibility is to use interventions of the control system, which are carried out in connection with the control, from the following
  • a third possibility is to start from a vehicle that is directly based on the driving behavior of the vehicle.
  • the above control intervention to carry out an independent intervention of the control system and to determine the differential d (ayin) / d (omega) on the basis of the vehicle behavior thus obtained.
  • the following describes how the detection with respect to vehicle behavior can take place with the aid of the differential d (ayin) / d (omega). This is based on the fact that the detection takes place, for example, according to the first possibility described above. However, this is not intended to be a limitation.
  • the vehicle behavior is described by the point A contained in the diagram in FIG. 6 by determining the variables vehicle longitudinal velocity v1, lateral acceleration ayin and yaw rate omega of the vehicle. Consequently, the control system assumes in this case that the vehicle is in an unstable state ("skidding").
  • the differential d (ayin) / d (omega) has the value zero. This state is characterized in that that the yaw rate omega of the vehicle is too high for the present driving situation. Therefore, the control system carries out a first intervention by which the yaw rate omega of the vehicle is initially reduced by a small amount. At the same time, it monitors the change in the lateral acceleration ayin.
  • the point An is defined on the basis of the vehicle longitudinal velocity v1, lateral acceleration ayin and yaw rate omega of the vehicle In spite of the change in the yaw rate omega, no change in the lateral acceleration ayin should have occurred to reach this point.
  • the next intervention by the control system leads to a change in the lateral acceleration ayin (point A (n + 1)).
  • the change in the lateral acceleration ayin that occurs causes the differential d (ay in) / d (omega) assumes a value other than zero, which means that the vehicle has reached a stable state when the point An is reached.
  • the control system carries out a further intervention in such a way that the effect of the last intervention is reversed.
  • the transverse acceleration ayff required in the coordinate system fixed to the roadway can be determined.
  • the vehicle is actually in an unstable state at the beginning, which was also assumed at point A on the basis of the values for the longitudinal vehicle speed vl, the lateral acceleration ayin and the yaw rate omega.
  • the lateral acceleration ayin changes as a result of the first intervention of the control system (point AI). If this occurs, the fraction ayoff of the lateral acceleration can be determined after the first intervention by the control system.
  • the control system also carries out another intervention, as described above for the first possibility, so that the vehicle returns to the state described by point A.
  • the proportion ayoff of the lateral acceleration is determined.
  • the vehicle is in a stable state, although on the basis of the first values available for the longitudinal vehicle speed vl, the yaw rate omega and the lateral acceleration ayin at point A it was assumed that it was in would be in an unstable state.
  • the point B contained in the diagram in FIG. 6 is present through the determination of the variables vehicle longitudinal velocity v1, lateral acceleration ayin and yaw rate omega of the vehicle.
  • the control system assumes that the vehicle is in a stable state.
  • Such a condition is characterized in that the yaw rate omega of the vehicle is too low for the present driving situation. This corresponds to an understeering behavior of the vehicle.
  • the control system Since the yaw rate is omega too low, the control system makes an initial intervention by which this is initially increased by a small amount. At the same time, it monitors the change in lateral acceleration by measurement.
  • Point B is described. On the basis of the values for the longitudinal vehicle speed vl, the yaw rate omega and the lateral acceleration ayin, the proportion ayoff of the lateral acceleration is determined. In this third case overall, the vehicle is actually in a stable state at the beginning, which was also assumed in point B on the basis of the values for the longitudinal vehicle speed v1, the lateral acceleration ayin and the yaw rate omega. On the other hand, there may be the case that, despite the first intervention by the control system and the associated change in the yaw rate omega, no change in the lateral acceleration ayin has occurred (point B2). This means that the differential d (ayin) / d (omega) remained unchanged at zero despite the first intervention.
  • any number of further interventions may have to be carried out by the control system.
  • the point Bn is described on the basis of the variables vehicle longitudinal velocity v1, transverse acceleration ayin and yaw rate omega of the vehicle. Up to this point, despite the change in the yaw rate omega, there was no change in the lateral acceleration ayin.
  • the next subsequent intervention of the control system results in a change in the lateral acceleration ayin (point B (n + D).
  • the vehicle is in an unstable state, although owing to the values for the longitudinal vehicle speed vl, the yaw rate omega des Vehicle and the lateral acceleration ayin at point B a stable state of the vehicle was assumed.
  • this tolerance band can be placed asymmetrically around the straight line. For example, it can have a distance described by the value el and “down” a distance described by the value e2.
  • the control system does not carry out any active intervention, since in In this case, it is assumed that, on the one hand, the vehicle is in a stable state and, on the other hand, that the cross slope of the roadway should have remained unchanged.
  • This tolerance band is discussed in detail in the description of FIG. 10.
  • control system contains means with the aid of which the transverse inclination alpha of the roadway and thus the transverse acceleration component ayoff that it creates can be determined. It is assumed, for example, that this control system is a system for controlling the driving dynamics of the vehicle. However, this is not intended to limit the use of the idea according to the invention in another system for regulating the behavior of motor vehicles. As shown in FIG. 7, the control system contains a block 101. Various, detected signals are fed to this block 101. One of these signals is the yaw rate omega of the vehicle, measured with the aid of sensor 102, about its vertical axis.
  • the sensor 102 can be constructed, for example, as a single yaw rate sensor for detecting the yaw rate or as a combination of two transverse acceleration sensors attached to different locations of the vehicle.
  • the transverse acceleration ayin detected with the aid of the sensor 103 is fed to the block 101 as a further signal.
  • Another signal which is fed to block 101 is the steering angle delta measured by means of the steering angle sensor 106.
  • the wheel speeds Nij of the individual wheels are detected with the wheel speed sensors 104ij.
  • the index i indicates whether the respective sensor is located on the rear axle or on the front axle of the vehicle. At the same time it is shown which side of the two axes the respective size refers to.
  • the index j shows the assignment to the left or right side of the vehicle.
  • the detected wheel speeds are fed directly to block 101.
  • they are fed to a block 105.
  • the longitudinal vehicle speed vl is determined in a known manner on the basis of the signals Nij. This is also fed to block 101.
  • control signals Aij and Amot are generated in a known manner.
  • the actuators Aij are used to control the actuators 107ij Amot is fed to block 108.
  • Amot in a known manner, for example influencing the throttle valve position or the ignition timing, which influences the driving force generated by the engine.
  • block 101 consists of two blocks 201 and 202.
  • Block 201 is supplied with the signals yaw rate omega already described in connection with FIG. 7, lateral acceleration ayin measured by sensor and longitudinal vehicle speed v1. Based on these three signals, the transverse acceleration ayff required in the coordinate system fixed in the roadway is determined in block 201.
  • This lateral acceleration ayff and the yaw rate omega, the longitudinal vehicle speed vl and the steering angle delta are fed to block 202.
  • This block 202 forms the control signals Aij or Amot from these signals in a known manner. Please refer to the article "FDR-The Driving Dynamics from Bosch" in the automotive magazine.
  • the block 201 consists of two blocks 301 and 302.
  • the signals 301 mentioned above of the yaw rate omega, the longitudinal vehicle speed vl and the lateral vehicle acceleration ayin are supplied to the block 301.
  • block 301 forms the transverse acceleration component ayoff due to the transverse inclination of the roadway. This is fed to block 302.
  • the block acceleration signal ayin is fed to block 302.
  • block 302 forms the lateral acceleration ayff required in the coordinate system fixed to the roadway. This is fed to block 202.
  • the tolerance band is realized by the two threshold values el and e2.
  • step 401 the method for determining the lateral acceleration component ayoff that is caused by the inclination of the road starts with step 401.
  • step 401 any initializations that may be necessary are carried out.
  • the value for the transverse acceleration component ayoff is set to zero in a further step 402.
  • Step 402 is only carried out directly after the ignition key has been actuated.
  • the process no longer begins with step 402 but with step 403.
  • step 403 the values for the vehicle longitudinal velocity v1, the lateral acceleration measured with a lateral acceleration sensor ayin and the Yaw rate of the vehicle read.
  • the difference from the value of the lateral acceleration which is based on the detected value of the yaw rate omega, the detected value of the driving longitudinal velocity vl and the last determined value of the lateral acceleration component ayoff was calculated and the value ayin the lateral acceleration measured with the lateral acceleration sensor.
  • This difference is compared to a threshold value e2.
  • this query determines whether the vehicle is in a state below the tolerance band or not .
  • step 405 is carried out. If, on the other hand, the difference is greater than the threshold value e2, the control system assumes that the vehicle is in an unstable state and step 412 is carried out as the next step.
  • step 404 of the lateral acceleration ayin measured with a lateral acceleration sensor with one calculated from the recorded values for the longitudinal vehicle speed vl, the yaw rate omega and the lateral acceleration component ayoff, the
  • Step 405 performed another comparison.
  • the difference between the value ayin of the lateral acceleration measured with the lateral acceleration sensor and the value of the lateral acceleration, which is based on the detected value of the yaw rate omega, the detected value of the vehicle longitudinal velocity v1 and the last determined value of the transverse acceleration component ayoff was calculated.
  • This difference is compared with the threshold value el.
  • This query thus determines, in accordance with the procedure in step 404, whether the vehicle is in it Case is in a state above the tolerance band or not. If the difference is greater than the threshold value el, the control system assumes that the vehicle is in a stable state and executes step 406 as the next step.
  • the control system assumes that the one state is within the tolerance band. This means that, on the one hand, the vehicle is in a state that can be regarded as stable, and, on the other hand, that the cross slope of the
  • step 403 the lateral acceleration ayff required for the coordinate system fixed to the roadway is determined and output.
  • step 406 the yaw rate omega of the vehicle is increased until its change d (omega) has approximately reached the threshold value e3, in order to be able to hide minor disturbances.
  • the yaw rate omega can be increased in one step or in several sub-steps, for example. After reaching the threshold value e3 by the change d (omega) of the yaw rate, the change d (ayin) of the lateral acceleration is determined.
  • step 407 the amount of the change d (ayin) in the lateral acceleration determined in step 406 is compared with a threshold value e4. If the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is smaller than the threshold value e4, then the differential d (ayin) / d (omega) is close to zero.
  • the control system thereby recognizes that the vehicle is in an unstable state even though it is on the basis of the decision results in steps 404 and 405, it has been assumed that the vehicle is in a stable state.
  • step 408 is carried out.
  • step 410 is carried out next.
  • step 407 If it was determined in step 407 that the change d (ayin) in the lateral acceleration is smaller than the threshold value e4, the vehicle is in an unstable state.
  • the intervention of the control system therefore reduces the yaw rate omega of the vehicle until it is determined that the amount of change in the lateral acceleration d (ayin) is greater than the threshold value e4.
  • the differential d (ayin) / d (omega) is clearly different from zero, and the vehicle is in a stable state.
  • step 409 is step 409.
  • step 409 the last reduction of the yaw moment, which was carried out in step 408, is canceled again by a corresponding intervention by the control system. As a result, the vehicle is brought back into the state in which it just barely behaves. Step 411 follows.
  • step 407 If it was determined in step 407 that the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is greater than the threshold value e4, the vehicle is in a stable state. Accordingly, in step 410 the yaw rate omega of the vehicle is at least dependent on that of the driver predetermined steering angle delta set. Thereafter, step 411 is carried out next.
  • step 411 since the vehicle is in a stable state, the lateral acceleration component ayoff, which comes about due to the cross slope of the road, is determined.
  • the transverse acceleration component ayoff is determined as a function of the values recorded in the stable state for the longitudinal vehicle speed vl, the yaw rate omega of the vehicle and the transverse acceleration ayin.
  • the method is continued on the one hand with step 403.
  • the lateral acceleration ayff required in the coordinate system fixed to the roadway is determined in step 418.
  • step 404 If it was determined in step 404 that the difference formed there is greater than the threshold value e2, the control system assumes that the vehicle is in an unstable state. Consequently, the yaw rate omega of the vehicle is reduced in a block 412 until its change d (omega) has approximately reached the threshold value e3.
  • the yaw rate omega can be reduced in one step or in several sub-steps, for example. After the threshold value e3 has been reached as a result of the change d (omega) in the yaw rate, the change d (ayin) in the lateral acceleration is determined.
  • step 413 in accordance with the procedure in block 407, the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is compared with a threshold value e4. If the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is less than the threshold value e4, then the assumption of the control system that the vehicle is confirmed in an unstable state.
  • step 414 is performed. If, on the other hand, the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is greater than the threshold value e4, the control system recognizes that the vehicle is in a stable state, although it was assumed in step 404 based on the decision result in step 404 the vehicle is in an unstable state. Step 416 is thus carried out next.
  • step 413 If it was determined in step 413 that the change d (ayin) in the lateral acceleration is smaller than the threshold value e4, the vehicle is in an unstable state.
  • the procedure in step 414 corresponds to that in step 408.
  • Step 415 is carried out as the next step.
  • step 415 following step 414 a correction of the last intervention carried out in step 414 is also carried out analogously to the procedure in step 409.
  • step 413 If it was determined in step 413 that the amount of change d (ayin) in the lateral acceleration is greater than the threshold value e4, the vehicle is in a stable state.
  • step 416 the yaw rate omega of the vehicle is accordingly set at least as a function of the steering angle delta specified by the driver.
  • step 417 is carried out.
  • step 417 analogously to the procedure in step 411, the lateral acceleration component ayoff, which occurs due to the transverse inclination of the road, is determined. After the transverse acceleration component ayoff has been determined, the method is continued on the one hand with step 403. On the other hand, based on the lateral acceleration component ayoff determined in step 417, in step 418 the required lateral acceleration ayff.
  • step 403 the method runs continuously. Starting from the lateral acceleration ayff calculated in step 418 and required in the coordinate system fixed to the roadway, it is thus constantly updated for further processing in other parts of the control system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Regeluung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße, welche Mittel zur Bestimmung der Gierrate des Fahrzeuges, zur Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeuges, zur Bestimmung der Querbeschleunigung des Fahrzeuges enthält. Desweiteren enthält die Vorrichtung Mittel zur Beeinflussung des Vortriebsmomentes und/oder des Bremsmomentes einzelner Räder des Fahrzeuges. Die Vorrichtung enthält weiter Mittel zur Bestimmung einer von der Fahrbahnquerneigung abhängigen Querbeschleunigungskomponente, sowie Mittel zur Korrektur der Querbeschleunigung des Fahrzeuges wenigstens in Abhängigkeit der von der Fahrbahnquerneigung abhängigen Querbeschleunigungskomponente. Die Bestimmung der von der Fahrbahnquerneigung abhängigen Querbeschleunigungkomponente und auch die Korrektur der Querbeschleunigung des Fahrzeuges wird in einem durch die Gierrate und die Querbeschleunigung beschriebenen stabilen Zustand des Fahrzeuges vorgenommen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeuσbe- wegung repräsentierenden Beweσunσsgröße
Stand der Technik
Systeme zur Regelung des Verhaltens von Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik in vielerlei Modifikationen be¬ kannt. So kennt man beispielsweise Antiblockierregelungs- systeme sowie Antriebsschlupfregelungssysteme, die darauf abzielen, das gewohnte Fahrzeugverhalten weitgehend auch in längsdynamisch kritischen Situationen aufrechtzuerhalten.
Desweiteren kennt man auch Regelungssysteme, wie die gesteu¬ erte oder geregelte Allradlenkung, die Fahrwerkregelung oder die Fahrdynamikregelung. Diese Systeme sollen das Fahrzeug so beeinflussen, daß es auch in querdynamisch kritischen Si- tuationen sein gewohntes Fahrverhalten zeigt.
Allen obengenannten Systemen ist gemein, daß im allgemeinen aus Meß- und Schätzgrößen Sollgrößen bestimmt werden. Durch einen Vergleich dieser Sollgrößen mit Istwerten, die bei- spielsweise mittels Sensoren bestimmt werden, werden Stell¬ größen ermittelt. Mit Hilfe dieser Stellgrößen werden sich im Fahrzeug befindliche Aktuatoren angesteuert. Durch den von den Aktuatoren ausgeführten Eingriff wird das Verhalten des Fahrzeuges so beeinflußt, daß sich der Istwert der vor- gegebenen Sollgröße annähert. Für die obengenannten Systeme ist die Querbeschleunigung als Meßgröße von unterschiedlicher Bedeutung. Bei einigen der obengenannten Systeme wird eine vorhandene Querbeschleuni- gung dergestalt berücksichtigt, daß bei vorhandener Querbe¬ schleunigung in Abhängigkeit ihres Wertes die zur Betätigung der Aktuatoren ermittelten Stellgrößen korrigiert werden.
So zeigt z.B. die DE-OS 34 21 732 ein Antiblockierregel- system, mit dem das Fahrverhalten eines Fahrzeuges während eines BremsVorganges bei einer Kurvenfahrt verbessert wird. Hierzu ist dieses Antiblockierregelsystem zusätzlich mit ei¬ nem Querbeschleunigungssensor ausgestattet, dessen Meßwert während des Bremsvorganges mit einem Schwellwert verglichen wird. Bei Überschreiten dieses Schwellwertes durch den Me߬ wert des Querbeschleunigungssensor wird das Einlaßventil für die Hinterachse so angesteuert, daß wenigstens eine Zeit lang der Bremsdruck in den Radbremszylinder der Hinterachse nur gering bzw. nicht erhöht wird. In diesem Fall behält die Hinterachse nahezu die volle Seitenstabilität, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeuges während des Bremsvorganges bei einer Kurvenfahrt verbessert wird.
Ebenso zeigt die DE-OS 34 21 700 ein Antiblockierregel- system, welches mit einem Querbeschleunigungssensor ausge¬ stattet ist. Wie allgemein bekannt, können bei Fahrbahnen mit stark asymmetrischen Reibbeiwerten aufgrund einer durch ein Antiblockierregelsystem durchgeführten Bremsung erheb¬ liche Giermomente auftreten, da die Räder der Fahrzeugseite mit trockenen Fahrbahn greifen und das Fahrzeug verzögern, die Räder auf der Fahrzeugseite mit der glatten Fahrbahn je¬ doch nicht. Um in diesem Fall die hohen Giermomente zu ver¬ meiden, wird der Bremsdruck am Rad mit höherem Reibbeiwert in Abhängigkeit vom Bremsdruck am Rad mit niedrigerem Reib- beiwert begrenzt. Allerdings treten dieselben unterschied- liehen Bremskräfte auch bei Kurvenbremsungen auf, bei denen gleichzeitig eine hohe Querbeschleunigung vorliegt. In die¬ sem Fall ist jedoch eine Giermomentenbegrenzung, die zu Be¬ ginn der Abbremsung nicht die optimalen Bremskräfte zuläßt, schädlich. Um die beiden vorgenannten Situationen, zum einen Bremsung in einer Kurve, zum anderen Bremsung auf einer Fahrbahn mit stark asymmetrischen Reibbeiwerten, unterschei¬ den zu können, wird ein bekanntes Antiblockierregelsystem mit einem Querbeschleunigungssensor ausgestattet. Der Meß- wert des Querbeschleunigungssensors wird mit einer vorgege¬ benen Querbeschleunigungsschwelle verglichen. Bei Über¬ schreiten der Querbeschleunigungsschwelle, d.h. wird auf Durchfahren einer Kurve erkannt, wird ein weiterer Druck¬ aufbau am Rad mit höherem Reibbeiwert zugelassen. Somit wird die Giermomentenbegrenzung verändert bzw. u.U. teilweise aufgehoben. Durch den eingefügten Querbeschleunigungssensor wird demzufolge zum einen die gewünschte Fahrstabilität bei Kurvenbremsung und zum anderen die gewünschte Verbesserung der Beherrschbarkeit auf asymmetrischen Fahrbahnen erreicht.
Zusätzlich zu den Antiblockierregelungssystemen kann die Querbeschleunigung auch bei AntriebsschlupfSystemen von Be¬ deutung sein. Die DE-PS 34 17 423 beschreibt eine Vortriebs¬ regelungseinrichtung für ein Fahrzeug, bei der die Reduzie- rung des Motordrehmomentes in Abhängigkeit einer gemessenen
Querbeschleunigung vorgenommen wird. Hierbei wird in Abhän¬ gigkeit eines Vergleiches des gemessenen Wertes der Querbe¬ schleunigung mit einem vorgegebenen Wert für die Querbe¬ schleunigung entschieden, ob die Reduzierung des Motor- drehmomentes zum einen bereits vorgenommen wird, wenn ein angetriebenes Fahrzeugrad eine Durchdrehneigung zeigt oder zum anderen erst dann, wenn beide angetriebenen Fahrzeugrä¬ der Durchdrehneigung zeigen. Wie bereits oben schon erwähnt wird u.a. auch in der Fahr- werkregelung die Querbeschleunigung berücksichtigt. So wird in der DE-OS 41 21 954 ein Verfahren zur Gewinnung der Gier¬ geschwindigkeit und/oder Quergeschwindigkeit beschrieben, welches beispielsweise bei der Fahrwerkregelung zum Einsatz kommt. Zu diesem Zweck werden die Querbeschleunigung und die Lenkwinkel der beiden Achsen mittels Sensoren gemessen. Aus¬ gehend von diesen Meßgrößen wird unter Verwendung eines Zu- standsschätzers die Giergeschwindigkeit und die Fahrzeug- quergeschwindigkeit geschätzt. Diese Größen können dann im Rahmen einer Fahrwerkregelung weiterverarbeitet werden.
Auch bei Fahrdynamikregelungssystemen ist die Querbeschleu¬ nigung von Bedeutung. Ein solches System zeigt beispiels- weise die DE-OS 42 43 717. In dieser Schrift wird ein Ver¬ fahren zur Regelung der Fahrzeugstabilität beschrieben. Bei diesem Verfahren wird e'in Giergeschwindigkeits-Sollwert er¬ mittelt und ein Giergeschwindigkeits-Istwert gemessen. Aus dem Vergleich beider Größen erhält man die Abweichung des Istwerts vom Sollwert. In Abhängigkeit dieser Abweichung werden Bremsdrucksteuerventile dergestalt angesteuert, daß ein zusätzliches Giermoment erzeugt wird, um den Istwert dem Sollwert anzugleichen. Die Schrift zeigt 2 Möglichkeiten, wie man den Giergeschwindigkeits-Sollwert berechnen kann. Zum einen zeigt sie, wie man ausgehend vom Lenkwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit den Giergeschwindigkeits-Soll¬ wert berechnen kann. Diese Art der Berechnung gilt für den linearen Bereich. Gleichzeitig zeigt die Schrift, daß der Giergeschwindigkeits-Sollwert ebenfalls in Abhängigkeit der Querbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden kann. Diese Art der Berechnung gilt für den nichtlinearen Bereich.
In der in der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ) 96 (1994) Heft, auf den Seiten 674 bis 689 erschienenen Veröf- fentlichung „FDR- Die Fahrdynamikregelung von Bosch" wird ebenfalls ein Fahrdynamikregelungssystem beschrieben. Diesem Artikel entnimmt der Fachmann beispielsweise im Bild 5 auf der Seite 677, daß u.a. zur Bestimmung von Schätzgrößen die mittels eines Querbeschleunigungssensors gemessene
Querbeschleunigung verwendet wird (siehe hierzu Bild 4 auf derselben Seite) .
Anhand der oben aufgeführten Beispiele ist erkennbar, daß der Querbeschleunigung als Meßgröße im Zusammenhang mit der Regelung des Fahrzeugverhaltens eine große Bedeutung zu¬ kommt. U.U. führt eine gemessene und mit Fehlern behaftete Querbeschleunigung zu einem Fehlverhalten der Regelung.
Im Normalfall wird die Querbeschleunigung mittels eines
Querbeschleunigungssensors gemessen. Diese Messung der Quer¬ beschleunigung findet in einem Inertialsystem statt. Somit gehen in den Wert der gemessenen Querbeschleunigung neben den Querkräften, die am Fahrzeug aufgrund der Fahrzeugbewe- gung angreifen, auch die Kräfte ein, die durch eine querge¬ neigte Fahrbahn verursacht werden. Dagegen liegen den oben beschriebenen Regelverfahren zur Berechnung von benötigten Größen für gewöhnlich fahrbahnfeste Koordinatensysteme zu¬ grunde. Solche fahrbahnfesten Koordinatensysteme haben die Eigenschaft, daß in ihnen die Fahrbahn keine Querneigung aufweist, und die darin verwendete Querbeschleunigung folg¬ lich auch keine Anteile aufweist, die durch eine Querneigung der Fahrbahn hervorgerufen werden. Aufgrund dieser Situation — gemessene Querbeschleunigung in einem Inertialsystem und benötigte Querbeschleunigung in einem fahrbahnfesten Koordi¬ natensystem — würde man einen Fehler machen, wenn man die in dem Inertialsystem gemessene Querbeschleunigung direkt, ohne Umrechnung in dem fahrbahnfesten Koordinatensystem verwenden würde. In der DE-PS 43 25 413 ist ein Verfahren zur Bestimmung das Fahrverhalten charakterisierender Größen beschrieben, bei dem diese Problematik, Verwendung einer in einem Inertial¬ system gemessenen Querbeschleunigung in einem fahrbahnfesten Koordinatensystem, berücksichtigt wird. Ausgangspunkt dieses Verfahrens sind hierfür Bewegungsgleichungen, die die Quer¬ bzw. Längsdynamik des Fahrzeugs in der Ebene beschreiben. Diese Bewegungsgleichungen werden durch auf einem Fahrzeug¬ modell beruhenden Meßgleichungen ergänzt. In diesem Ansatz ist die Querneigung der Fahrbahn als Zustandsgröße berück¬ sichtigt. Somit können die das Fahrverhalten charakterisie¬ renden Größen unter Berücksichtigung der Querneigung der Fahrbahn bestimmt werden. Als Meßgrößen gehen in dieses Ver¬ fahren die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, die Längsbeschleu- nigung des Fahrzeuges, die Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die Gierwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, der Lenkwinkel sowie die Raddrehzahlen der einzelnen Räder verwendet. Das Verfahren dient u. a. der Berechnung des Schwimmwinkels.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, bestehende Sy¬ steme zur Regelung von die Fahrzeugbewegung repräsentie¬ renden Größen dahingehend zu optimieren, daß bei der Erfas¬ sung der Querbeschleunigung die Querneigung der Fahrbahn be¬ rücksichtigt wird. Die ermittelte Querneigung der Fahrbahn kann somit zur Korrektur der im einem Inertialsystem gemes¬ senen und in einem fahrbahnfesten Koordinatensystem verwen¬ deten Querbeschleunigung herangezogen werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge- löst.
Vorteile der Erfindung
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie mit dem entspre- chenden Verfahren ist eine gute Beherrschbarkeit des Fahr- zeuges möglich. Weitere Vorteile ergeben sich auch in Ver¬ bindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Zeich¬ nung sowie Beschreibung des Ausführungsbeispieles.
Zeichnung
Die Zeichnung besteht aus den Figuren 1 bis 10. In den Figu¬ ren 1 bis 5 wird der der Erfindung zugrundeliegende physika- lische Sachverhalt aufgezeigt. Anhand von Figur 6 wird das Konzept des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens zur Be¬ stimmung der Querneigung der Fahrbahn dargestellt. Die Figu¬ ren 7 bis 9 zeigen Blockschaltbilder zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Regelungssystems in verschiedenen Detai- liertheitsgraden. Figur 10 stellt in einem Flußdiagramm den Ablauf des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens dar. Es sei darauf hingewiesen, daß Blöcke mit derselben Bezeichnung in unterschiedlichen Figuren dieselbe Funktion haben.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung geht von Regelungssystemen aus, mit denen das Fahrzeugverhalten beeinflußt werden kann. Beispielsweise seien hier genannt: Antiblockierregelungssysteme, Antriebs- schlupfregelungssysteme, Systeme für die Fahrwerkregelung oder die Fahrdynamikregelung. All diesen Systemen ist ge¬ mein, daß die von ihnen vorgenommene Regelung bezüglich ei¬ nes fahrbahnfesten Koordinatensystems abläuft.
Falls bei einem dieser Systeme die Querbeschleunigung in ir¬ gendeiner Art und Weise in die Regelung eingeht, und diese mittels eines Querbeschleunigungssensors gemessen wird, so kann man aufgrund der Tatsache einen Fehler machen, daß die Querbeschleunigung mittels eines Querbeschleunigungssensors in einem Inertialsystem gemessen, die Querbeschleunigung jedoch in einem fahrbahnfesten Koordinatensystem benötigt wird.
Um dies zu verdeutlichen, soll der physikalische Sachverhalt betrachtet werden. Der Querbeschleunigungssensor mißt im Inertialsystem eine Querbeschleunigung, die diesen in Fahr¬ zeugquerrichtung angreifenden Kräften proportional ist. So¬ mit geht in diese gemessene Querbeschleunigung neben den Querkräften, die am Fahrzeug aufgrund der Fahrzeugbewegung angreifen und die für die jeweilige Regelung im fahrbahn¬ festen Koordinatensystem von Bedeutung sind, auch die Hang¬ abtriebskraft ein, die durch die Querneigung der Fahrbahn zustandekommt. Nimmt man keine Korrektur der gemessenen Querbeschleunigung vor, so führt diese Hangabtriebskraft zu Fehlern in der jeweiligen Regelung. Die Fehler in der jewei¬ ligen Regelung kommen dadurch zustande, daß die im Inertial¬ system gemessene Querbeschleunigung Anteile aufweist, die durch die Hangabtriebskraft zustande kommen, die Fahrbahn im fahrbahnfesten Koordinatensystem jedoch keine Querneigung aufweist, und die somit für die Regelung benötigte Querbe¬ schleunigung keine Anteile aufweisen darf, die durch die Hangabtriebskraft bzw. durch die Querneigung der Fahrbahn zustande kommen. Durch eine Transformation der im Inertial¬ system gemessenen Querbeschleunigung in das fahrbahnfeste Koordinatensystem kann man erreichen, daß der aufgrund der
Querneigung der Fahrbahn zustandekommende Anteil der Querbe¬ schleunigung eliminiert wird.
Zur Veranschaulichung sei hierzu auf die Bilder la bzw. lb der Figur 1 verwiesen.
In beiden Bildern ist ein Fahrzeug dargestellt, welches eine stationäre Kurvenfahrt auf einer quergeneigten Fahrbahn be¬ schreibt. In Bild la ist die Fahrbahn so quergeneigt, daß die dadurch entstehende Hangabtriebskraft Fh der aufgrund der Kurvenfahrt entstehenden Zentrifugalkraft Fz entgegenge¬ setzt gerichtet ist. Das heißt, aufgrund der quergeneigten Fahrbahn ist der Wert der Querbeschleunigung, der durch den Querbeschleunigungssensor gemessen wird, im Betrag kleiner als der Wert, der eigentlich aufgrund der Kurvenfahrt zu er¬ warten wäre.
Figur lb zeigt den Fall, daß aufgrund der quergeneigten Fahrbahn die Hangabtriebskraft Fh und die Zentrifugalkraft Fz gleichgerichtet sind. In diesem Fall mißt der Querbe¬ schleunigungssensor eine Querbeschleunigung, die im Betrag größer ist als die, die man aufgrund der Kurvenfahrt erwar¬ ten würde.
In beiden Fällen ist folglich der mittels des Querbeschleu¬ nigungssensors gemessene Wert der Querbeschleunigung durch einen Querbeschleunigungsanteil, der durch die Hangabtriebs¬ kraft zustandekommt, verfälscht.
In Figur 2 ist die stationäre Kurvenfahrt eines Fahrzeuges in einer horizontalen Ebene gezeigt. Bei der stationären Kurvenfahrt in einer horizontalen Ebene tritt am Fahrzeug als einzige Querkraft die Zentrifugalkraft Fz auf. Durch die Zentrifugalkraft Fz entsteht die Zentrifugalbeschleunigung, die von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl und dem Kurven¬ radius r der Kurve abhängt, die das Fahrzeug durchfährt. Für die Zentrifugalbeschleunigung az gilt beispielsweise:
az = vl * vl / r, (1)
die in diesem Fall (Schwimmwinkel = Null) gleichzeitig die Querbeschleunigung ayin ist. ayin stellt die in diesem Fall mit einem Querbeschleunigungssensor gemessene Querbeschleu- nigung dar. Figur 2 zeigt weiter, daß das Fahrzeug aufgrund der Kurvenfahrt eine Drehbewegung um seine Hochachse mit der Gierrate omega ausführt. Die Gierrate omega läßt sich in diesem Fall, wie die nachfolgende Gleichung zeigt, durch die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl und der Kurvenradius r be- schreiben: omega = vl / r (2)
Bei einer stationären Kurvenfahrt in einer horizontalen Ebene besteht zwischen der Querbeschleunigung ayin, in die¬ sem Fall die Zentrifugalbeschleunigung az, und der Gierrate omega allgemein ein linearer Zusammenhang. Dieser kann bei¬ spielsweise aus den obigen Gleichungen (1) und (2) hergelei¬ tet werden:
ayin = az = vl * omega. (3)
Dieser Zusammenhang ist in Figur 3 dargestellt. Die im Schaubild eingezeichnete Gerade unterteilt die Ebene in zwei Bereiche, die mit „schieben" bzw. „schleudern" bezeichnet sind. Im Bereich „schieben" liegt ein stabiles Verhalten des Fahrzeuges vor. Im Bereich „schleudern" liegt dagegen ein instabiles Verhalten des Fahrzeuges vor. Durch Erfassung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, der Querbeschleunigung ayin und der Gierrate omega erhält man einen beliebigen Punkt in dieser Ebene, der das Verhalten des Fahrzeuges beschreibt. Punkte in der Teilebene "schieben" sind dadurch gekennzeich¬ net, daß die Gierrate omega kleiner ist, als man aufgrund der Werte der Querbeschleunigung ayin und der Fahrzeuglängs- geschwindigkeit vl erwarten dürfte. Punkte in der Teilebene "schleudern" sind dadurch gekennzeichnet, daß die Gierrate omega größer ist, als man aufgrund der Werte der Querbe¬ schleunigung ayin und der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl erwarten dürfte. Folglich liegt in der Teilebene "schieben" ein untersteuerndes Verhalten des Fahrzeuges vor. Im Teilbe¬ reich "schleudern" dagegen ein übersteuerndes Verhalten des Fahrzeuges.
Beschreibt das Fahrzeug eine stationäre Kurvenfahrt auf ei- ner quergeneigten Fahrbahn, so treten zum einen die Zentri- fugalbeschleunigung az und zum anderen eine Querbeschleuni¬ gungskomponente ayoff, die aufgrund der quergeneigten Fahr¬ bahn zustandekommt, auf. Die Querbeschleunigungskomponente ayoff wird durch die Gravitationskonstante g und den Quer¬ neigungswinkel alpha der Fahrbahn beschrieben. Für die Quer¬ beschleunigungskomponente gilt beispielsweise der Zusammen¬ hang
ayoff = g * sin(alpha) . (4)
In dem in Bild la dargestellten Fall mißt der Querbeschleu¬ nigungssensor eine Querbeschleunigung ayin, die sich auε der Zentrifugalbeschleunigung az und einer aufgrund der Quernei¬ gung der Fahrbahn zustandekommenden Querbeschleunigungskom- ponente ayoff wie folgt zusammensetzt:
ayin = az - ayoff
= az - g * sin(alpha) , mit alpha > 0. (5)
Hierbei gilt für die Zentrifugalbeschleunigung az der in
Gleichung (1) genannte Zusammenhang. Wie man sieht, ist auf¬ grund des positiven Querneigungswinkels der Fahrbahn die mittels des Querbeschleunigungssensors gemessene Querbe¬ schleunigung ayin um den Beitrag ayoff, der durch die Hang- abtriebskraft zustand kommt, verringert.
Die für den Fall, der in Bild lb dargestellt ist, mittels des Querbeschleunigungssensors gemessene Querbeschleunigung ayin, wird ebenfalls durch Gleichung (4) beschrieben. Aller- dings ist in diesem Fall der Querneigungswinkel alpha der
Fahrbahn negativ. Somit ist die gemessene Querbeschleunigung ayin um den Anteil ayoff der durch die Hangabtriebskraft zu¬ standekommt, angehoben. Der durch Gleichung (4) beschriebene Sachverhalt ist in dem Schaubild in Figur 4 dargestellt. Die Situation, stationäre Kurvenfahrt in einer horizontalen Ebene, die in Figur 2 dar¬ gestellt ist, ist ebenfalls im Schaubild der Figur 4 enthal- ten (alpha = 0) .
Das Schaubild zeigt, daß die Querbeschleunigung ayin, die mit dem Querbeschleunigungssensor gemessen wird, aus der Querbeschleunigung az, die bei einer entsprechenden statio- nären Kurvenfahrt in einer horizontalen Ebene vorliegen würde, dadurch hervorgeht, daß sie um den Anteil der Querbe¬ schleunigung ayoff, der durch die quergeneigte Fahrbahn zu¬ standekommt, verschoben wird. Da die Querbeschleunigung, die für Regelungen, die bezüglich eines fahrbahnfesten Koordina- tensystems ablaufen, eingesetzt wird, darf diese Querbe¬ schleunigung keine Anteile enthalten, die aufgrund einer quergeneigten Fahrbahn zustande kommen. Anschaulich bedeutet dies ausgehend von Figur 4 : Die gemessene Querbeschleunigung ayin muß um den Anteil, der durch die quergeneigte Fahrbahn zustandekommt, zurückverschoben werden, so daß sie auf der Geraden mit alpha = 0 zu liegen kommt.
Die Korrektur der mit dem Querbeschleunigungssensor gemesse¬ nen Querbeschleunigung ayin kann nur vorgenommen werden, wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet (Teilbereich "schieben"). Dies bedeutet für die Korrektur der mit dem Querbeschleunigungssensor gemessenen Querbe¬ schleunigung ayin, daß zunächst festgestellt werden muß, ob sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet oder nicht. Bei Vorliegen eines stabilen Zustandes kann dann der Anteil ayoff der Querbeschleunigung bestimmt werden, der durch die quergeneigte Fahrbahn zustandekommt.
Die im fahrbahnfesten Koordinatensystem benötigte Querbe- schleunigung ayff läßt sich aus der mit dem Querbeschleuni- gungssensor gemessenen Querbeschleunigung ayin und der Quer¬ beschleunigungskomponente ayoff darstellen:
ayff = ayin + g * sin(alpha). (6)
Um die durch den Querbeschleunigungssensor im Inertialsystem gemessene Querbeschleunigung ayin korrigieren zu können, muß die Querneigung alpha der Fahrbahn und somit der durch sie verursachte Anteil
ayoff = g * sin(alpha) (7)
der Querbeschleunigung mittels einer Erkennung bestimmt wer¬ den.
Um die Querneigung der Fahrbahn bzw. den durch sie verur¬ sachten Anteil ayoff der Querbeschleunigung bestimmen zu können, muß, wie bereits erwähnt, gewährleistet sein, daß sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet. Folg- lieh muß vor einer möglichen Korrektur der Querbeschleuni¬ gung zunächst untersucht werden, ob sich das Fahrzeug in ei¬ nem stabilen Zustand befindet.
Das Kriterium, anhand dessen unterschieden werden kann, ob sich das Fahrzeug in einem stabilen oder in einem instabilen Zustand befindet, soll zunächst anhand der Figur 4 und daran anschließend anhand der Figur 5 erläutert werden.
In Figur 4 ist der Einfluß der quergeneigten Fahrbahn auf die mit dem Querbeschleunigungssensor gemessene Querbe¬ schleunigung ayin dargestellt. Wie Figur 4 zeigt, wird auf¬ grund der quergeneigten Fahrbahn die Gerade für die Querbe¬ schleunigung verschoben. Somit kann in Abhängigkeit der er¬ faßten Werte für die Querbeschleunigung ayin, die Gierrate omega und die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl nicht mehr eindeutig festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug in einem stabilen („schieben") oder in einem instabilen Zustand („schleudern") befindet.
Anhand von Figur 5 wird eine Möglichkeit aufgezeigt, mit de¬ ren Hilfe bestimmt werden kann, in welchem Zustand sich das Fahrzeug befindet. Hierbei wird folgende Eigenschaft ge¬ nutzt: Wenn sich ein Fahrzeug in einem instabilen Zustand befindet (das Fahrzeug „schleudert", bzw. übersteuert) , dann reichen im Normalfall die Reifenquerkräfte für eine Auf¬ rechterhaltung der Spurführung entsprechend des Fahrerwun¬ sches nicht mehr aus. Dabei wird als Fahrerwunsch die Gier¬ rate angesehen, die sich aufgrund der vom Fahrer vorgegebe¬ nen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl und des Lenkwinkels delta einstellen müßte. Die Reifenquerkräfte ändern sich bei steigendem Schräglaufwinkel der Räder kaum noch. Dies be¬ deutet, daß die gemessene Querbeschleunigung ayin annähernd konstant und somit fast unabhängig von der Gierrate omega ist. Drückt man diesen Sachverhalt mathematisch aus, so be- deutet dies, daß das Differential, welches in Abhängigkeit der Gierratenänderung d (omega) und der Querbeschleuni- gungsänderung d(ayin) gebildet wird, gleich Null ist:
d(ayin) /d(omega) = 0. (8)
Diese Situation ist in Figur 5 durch den Punkt A gekenn¬ zeichnet .
Wenn sich dagegen das Fahrzeug in einem stabilen Zustand be- findet (das Fahrzeug „schiebt", bzw. untersteuert) , dann sind die Reifenquerkräfte für eine Spurführung entsprechend der als Fahrerwunsch vorgegebenen Gierrate des Fahrzeuges ausreichend. Folglich kann die Gierrate omega entsprechend einer Fahrervorgabe erhöht werden. Mathematisch ausgedrückt bedeutet dies, daß das oben beschriebene Differential un¬ gleich Null ist:
d(ayin) /d(omega) ≠ 0 (9) .
Diese Situation ist in Figur 5 durch den Punkt B gekenn¬ zeichnet.
Demzufolge eignet sich das Differential d(ayin) /d(omega) zur Bestimmung des Fahrzeugverhaltens bzgl. der Zustände
„schleudern" (instabiles Verhalten des Fahrzeuges) bzw. „schieben" (stabiles Verhalten des Fahrzeuges) .
Für die Bestimmung des Fahrzeugverhaitens bzgl. der beiden Zustände gibt es mehrere Möglichkeiten, von denen einige nachfolgend beispielhaft genannt werden. Die Beschränkung auf diese genannten Möglichkeiten soll allerdings keine Ein¬ schränkung des Erfindungsgedankens darstellen.
Eine erste Möglichkeit ist, in gewissen zeitlichen Abständen jeweils einen kurzen aktiven, d.h. vom Ablauf der Regelung unabhängigen Eingriff durch das Regelungssystem durchführen zu lassen. Anhand des Fahrzeugverhaltens als Antwort auf diesen aktiven Eingriff kann dann das Differential d(ayin) /d(omega) und somit das vorliegende Verhalten des Fahrzeuges bestimmt werden.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, Eingriffe des Rege- lungssytems, die im Zusammenhang mit der Regelung vorge- nommen werden, dazu zu nutzen, aus dem darauf folgenden
Fahrzeugverhalten das Differential d(ayin) /d(omega) zu be¬ stimmen.
Als dritte Möglichkeit bietet sich an, ausgehend von einem, aufgrund des Fahrverhaltens des Fahrzeuges unmittelbar be- vorstehenden Regelungseingriffes, einen davon unabhängigen aktiven Eingriff des Regelungssystemes vorzunehmen und auf¬ grund des dadurch erhaltenen Fahrzeugverhaltens das Dif¬ ferential d(ayin) /d(omega) zu bestimmen.
Anhand der Figur 6 wird im folgenden beschrieben, wie mit Hilfe des Differentials d(ayin) /d(omega) die Erkennung bzgl. des Fahrzeugverhaltens ablaufen kann. Hierbei wird zugrunde gelegt, daß die Erkennung beispielsweise nach der oben be- schriebenen ersten Möglichkeit erfolgt. Dies soll jedoch keine Einschränkung darstellen.
Da die Fahrbahnquerneigung unbekannt ist, wird bei der Er¬ kennung des Fahrzeugverhaitens zunächst davon ausgegangen, daß diese Null ist. Aus diesem Grund wird zunächst die Quer¬ beschleunigungskomponente, die aufgrund der Querneigung der Fahrbahn zustandekommt zu Null gesetzt :
ayoff = g*sin(alpha) = 0 (10)
In einem ersten Beispiel wird angenommen, daß durch die Be¬ stimmung der Größen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, Querbe¬ schleunigung ayin und Gierrate omega des Fahrzeuges das Fahrzeugverhalten durch den im Schaubild der Figur 6 enthal- tenen Punkt A beschrieben wird. Folglich geht das Regelungs¬ system in diesem Fall davon aus, daß sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand befindet („schleudern") . Hierbei hat das Differential d(ayin) /d(omega) den Wert Null. Dieser Zustand ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gierrate omega des Fahrzeuges für die vorliegende Fahrsituation zu groß ist. Deshalb nimmt das Regelungssystem einen ersten Eingriff vor, durch den die Gierrate omega des Fahrzeuges zunächst um einen kleinen Betrag reduziert wird. Gleichzeitig überwacht es die Änderung der Querbeschleunigung ayin. Nun gibt es zwei Möglichkeiten, für die Situation, die nach dem ersten Eingriff vorliegen kann: Zum einen kann der Fall vorliegen, daß trotz der vorgenommenen Veränderung der Gier¬ rate omega keine Änderung der Querbeschleunigung ayin einge- treten ist (Punkt A2) . Dies ist gleichbedeutend damit, daß das Differential d(ayin) /d(omega) trotz des ersten Eingrif¬ fes unverändert gleich Null geblieben ist. Wird dies festge¬ stellt, so liegt tatsächlich ein instabiler Fahrzeugzustand vor, das Fahrzeug „schleudert". Um das Fahrzeug von diesem instabilen Zustand in einen stabilen Zustand zu überführen, in dem der Anteil der Querbeschleunigung ayoff, der aufgrund der Querneigung der Fahrbahn zustandekommt, bestimmt werden kann, müssen wie in Figur 6 angedeutet, u.U. eine beliebige Anzahl weiterer Eingriffe durch das Regelungssystem vorge- nommen werden. Nach Ausführung dieser weiteren Eingriffe wird aufgrund der Größen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, Querbeschleunigung ayin und Gierrate omega des Fahrzeuges der Punkt An definiert. Bis zum Erreichen dieses Punkts soll trotz der Änderung der Gierrate omega keine Änderung der Querbeschleunigung ayin erfolgt sein. Durch den nächstfol¬ genden Eingriff des Regelungssystems tritt eine Änderung der Querbeschleunigung ayin ein (Punkt A(n+1) ) . Die auftretende Änderung der Querbeschleunigung ayin bewirkt, daß das Dif¬ ferential d(ayin) /d(omega) einen von Null verschiedenen Wert annimmt, was gleichbedeutend damit ist, daß das Fahrzeug mit Erreichen des Punktes An einen stabilen Zustand erreicht hat. Das Regelungssystem nimmt einen weiteren Eingriff der¬ gestalt vor, daß die Auswirkung des letzten Eingriffes rück¬ gängig gemacht wird. Somit befindet sich das Fahrzeug wieder in dem Zustand, der durch den Punkt An beschrieben ist. Aus¬ gehend von den in diesem Punkt vorliegenden Werten für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega des Fahrzeuges und die Querbeschleunigung ayin kann nun der An¬ teil ayoff g * sin(alpha) = vl * omega - ayin (11)
der Querbeschleunigung berechnet werden, der aufgrund der quergeneigten Fahrbahn zustandekommt. Mit diesem Wert ayoff und der durch den Querbeschleunigungssensor gemessenen Quer¬ beschleunigung ayin kann die im fahrbahnfesten Koordinaten¬ system benötigte Querbeschleunigung ayff ermittelt werden.
ayff = ayin + ayoff. (12)
In diesem ersten Fall befindet sich das Fahrzeug zu Beginn tatsächlich in einem instabilen Zustand, was auch aufgrund der Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Quer¬ beschleunigung ayin und die Gierrate omega im Punkt A ange- nommen wurde.
Zum anderen kann der Fall vorliegen, daß sich als Auswirkung auf den ersten Eingriff des Regelungssystems die Querbe¬ schleunigung ayin ändert (Punkt AI) . Wenn dies auftritt, kann bereits nach dem ersten Eingriff des Regelungssystems der Anteil ayoff der Querbeschleunigung bestimmt werden. Dazu führt das Regelungssystem ebenfalls, wie oben bei der ersten Möglichkeit beschrieben, zunächst einen weiteren Ein¬ griff durch, so daß das Fahrzeug wieder den Zustand ein- nimmt, der durch den Punkt A beschrieben wird. Ausgehend von den bei diesem Zustand bestimmten Werten für die Fahrzeug¬ längsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega und die Querbe¬ schleunigung ayin wird der Anteil ayoff der Querbeschleuni¬ gung bestimmt. Bei der zweiten Möglichkeit liegt folglich der Fall vor, daß sich das Fahrzeug in einem stabilen Zu¬ stand befindet, obwohl aufgrund der vorliegenden ersten Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega und die Querbeschleunigung ayin im Punkt A angenommen wurde, daß es sich in einem instabilen Zustand befinden würde. In einem zweiten Beispiel wird angenommen, daß durch die Be¬ stimmung der Größen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, Querbe¬ schleunigung ayin und Gierrate omega des Fahrzeuges der im Schaubild der Figur 6 enthaltene Punkt B vorliegt. In diesem Fall geht das Regelungssystem davon aus, daß sich das Fahr¬ zeug in einem stabilen Zustand befindet. Solch ein Zustand ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gierrate omega des Fahr¬ zeuges für die vorliegende Fahrsituation zu klein ist. Dies entspricht einem untersteuernden Verhalten des Fahrzeuges.
Da die Gierrate omega zu klein ist nimmt das Regelungssystem einen ersten Eingriff vor, durch den diese zunächst um einen kleinen Betrag erhöht wird. Gleichzeitig überwacht es die Änderung der Querbeschleunigung durch Messung.
Auch hier müssen wieder analog zum ersten Beispiel zwei Fälle unterschieden werden: Zum einen kann der Fall vorlie¬ gen, daß aufgrund des ersten Eingriffes des Regelungssystems eine Änderung der Querbeschleunigung ayin auftritt (Punkt Bl) . Wenn dies der Fall ist, kann bereits nach dem ersten Eingriff des Regelungssystems der Anteil ayoff der Querbe¬ schleunigung bestimmt werden. Um dies tun zu können führt das Regelungssystem, wie bereits oben im ersten Beispiel be¬ schrieben, zunächst einen weiteren Eingriff durch, so daß das Fahrzeug wieder den Zustand einnimmt, der durch den
Punkt B beschrieben wird. Ausgehend von den in diesem Zu¬ stand vorliegenden Werten für die Fahrzeuglängsgeschwindig¬ keit vl, die Gierrate omega und die Querbeschleunigung ayin wird der Anteil ayoff der Querbeschleunigung bestimmt. In diesem insgesamt dritten Fall befindet sich das Fahrzeug zu Beginn tatsächlich in einem stabilen Zustand, was auch auf¬ grund der Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Querbeschleunigung ayin und die Gierrate omega im Punkt B angenommen wurde. Zum anderen kann der Fall vorliegen, daß trotz des ersten Eingriffes durch das Regelungssystem und der damit verbunde¬ nen Änderung der Gierrate omega keine Änderung der Querbe¬ schleunigung ayin eingetreten ist (Punkt B2) . Dies bedeutet, daß das Differential d(ayin) /d(omega) trotz des ersten Ein¬ griffes unverändert gleich Null geblieben ist. Wird dies festgestellt, so liegt tatsächlich ein instabiler Fahrzeug¬ zustand vor. Um das Fahrzeug in einen stabilen Zustand zu überführen, in dem der Anteil der Querbeschleunigung ayoff bestimmt werden kann, müssen wie in Figur 6 angedeutet, u.U. eine beliebige Anzahl weiterer Eingriffe durch das Rege¬ lungssystem vorgenommen werden. Nach deren Ausführung wird aufgrund der Größen Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, Querbe¬ schleunigung ayin und Gierrate omega des Fahrzeuges der Punkt Bn beschrieben. Bis zum Erreichen dieses Punktes sei trotz der Änderung der Gierrate omega keine Änderung der Querbeschleunigung ayin erfolgt. Durch den nächstfolgenden Eingriff des Regelungssystems ergibt sich eine Änderung der Querbeschleunigung ayin (Punkt B(n+D) . Die auftretende Än- derung der Querbeschleunigung ayin bewirkt, daß das Diffe¬ rential d(ayin) /d(omega) einen von Null verschiedenen Wert annimmt. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug mit Erreichen des Punktes Bn einen stabilen Zustand erreicht hat. Das Rege¬ lungssystem nimmt einen weiteren Eingriff vor, durch den das Fahrzeug wieder in den Zustand gebracht wird, der durch den Punkt Bn beschrieben wird. Gemäß Gleichung (11) kann nun der Anteil ayoff berechnet werden. Ausgehend von diesem Wert ayoff und der durch den Querbeschleunigungssensor gemessenen Querbeschleunigung ayin kann nach Gleichung (12) die Querbe- schleunigung, die im fahrbahnfesten Koordinatensystem benö¬ tigt wird berechnet werden.
In diesem insgesamt vierten Fall befindet sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand obwohl aufgrund der Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, der Gierrate omega des Fahrzeuges und der Querbeschleunigung ayin im Punkt B ein stabiler Zustand des Fahrzeuges angenommen wurde.
Zusätzlich entnimmt man dem Schaubild in Figur 6, daß um die Gerade, die die Beziehung ayin = vl * omega erfüllt, ein To¬ leranzband gelegt ist. Dieses Toleranzband kann wie im dar¬ gestellten Fall unsymmetrisch um die Gerade gelegt sein. Beispielsweise kann es nach „oben" hin einen durch den Wert el beschriebenen Abstand und nach „unten" hin einen durch den Wert e2 beschriebenen Abstand aufweisen. Wird aufgrund der Erfassung der Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Querbeschleunigung ayin und die Gierrate omega des Fahrzeuges festgestellt, daß sich das Fahrzeug in einem Zu¬ stand befindet, der innerhalb des Toleranzbandes liegt, so wird vom Regelungssystem kein aktiver Eingriff ausgeführt, da in diesem Fall davon ausgegangen wird, daß sich zum einen das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet und daß zum anderen die Querneigung der Fahrbahn unverändert geblieben sein dürfte. In der Beschreibung zu der Figur 10 wird auf dieses Toleranzband noch ausführlich eingegangen.
Ausgehend von den bisherigen Überlegungen, die hauptsächlich anhand der Figur 6 angestellt wurden, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 7 ein Regelungssystem beschrieben, wel- ches Mittel enthält, mit deren Hilfe die Querneigung alpha der Fahrbahn und somit die durch sie zustandekommende Quer¬ beschleunigungskomponente ayoff bestimmt werden kann. Dabei wird beispielsweise davon ausgegangen, daß es sich bei die¬ sem Regelungssystem um ein System zur Regelung der Fahrdy- namik des Fahrzeuges handelt. Dies soll jedoch keine Be¬ schränkung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Idee in einem anderen System zur Regelung des Verhaltens von Kraftfahr¬ zeugen darstellen. Wie in Figur 7 dargestellt, enthält das Regelungssystem ei¬ nen Block 101. Diesem Block 101 werden verschiedene, erfaßte Signale zugeführt. Eines dieser Signale ist die mit Hilfe des Sensors 102 erfaßte Gierrate omega des Fahrzeuges um seine Hochachse. Der Sensor 102 kann beispielsweise als ein einzelner Drehratensensor zur Erfassung der Gierrate oder als eine Kombination zweier an unterschiedlichen Orten des Fahrzeuges angebrachter Querbeschleunigungssensoren aufge¬ baut sein. Als ein weiteres Signal wird dem Block 101 die mit Hilfe des Sensors 103 erfaßte Querbeschleunigung ayin zugeführt. Ein weiteres Signal, welches dem Block 101 zuge¬ führt wird, ist der mittels des Lenkwinkelsensors 106 gemes¬ sene Lenkwinkel delta. Mit den Raddrehzahlsensoren 104ij werden die Raddrehzahlen Nij der einzelnen Räder erfaßt. Der Index i gibt hierbei an, ob sich der jeweilige Sensor an der Hinterachse oder an der Vorderachse des Fahrzeuges befindet. Gleichzeitig wird angezeigt, auf welche Seite der beiden Achsen sich die jeweilige Größe bezieht. Der Index j zeigt die Zuordnung zu der linken oder rechten Fahrzeugseite an. Dies gilt auch für die Aktuatoren 107ij . Die erfaßten Rad¬ drehzahlen werden zum einen direkt dem Block 101 zugeführt. Zum anderen werden sie einem Block 105 zugeführt. Mit Hilfe des Blockes 105 wird in bekannter Weise ausgehend von den Signalen Nij die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl bestimmt. Diese wird ebenfalls dem Block 101 zugeführt.
Mit Hilfe des Blockes 101 werden in bekannter Weise die An- steuersignale Aij bzw. Amot erzeugt. Hierzu sei beispiels¬ weise auf die in der Automobiltechnischen Zeitschrift er- schienene Veröffentlichung „FDR-Die Fahrdynamikregelung von Bosch" verwiesen. Durch die Ansteuersignale Aij werden die Aktuatoren 107ij angesteuert. Mit diesen Aktuatoren können beispielsweise radselektiv die Bremskräfte einzelner Räder beeinflußt werden. Das Ansteuersignal Amot wird dem Block 108 zugeführt. In Abhängigkeit des Ansteuersignais Amot wird in bekannter Weise, beispielsweise Beeinflussung der Dros¬ selklappenstellung oder des Zündzeitpunktes, die vom Motor erzeugte Antriebskraft beeinflußt.
Die Funktion des Blockes 101 wird in Figur 8 ausführlicher beschrieben. Wie Figur 8 zeigt besteht der Block 101 aus zwei Blöcken 201 und 202. Dem Block 201 werden die bereits im Zusammenhang mit der Figur 7 beschriebenen Signale Gier¬ rate omega, mittels Sensor gemessene Querbeschleunigung ayin und Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl zugeführt. Ausgehend von diesen drei Signalen wird in dem Block 201 die im fahrbahn¬ festen Koordinatensystem benötigte Querbeschleunigung ayff ermittelt. Diese Querbeschleunigung ayff sowie der Gierrate omega, die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl und der Lenkwin- kel delta werden dem Block 202 zugeführt. Dieser Block 202 bildet in bekannter Weise aus diesen Signalen die Ansteuer- signale Aij bzw. Amot. Hierbei sei auf den Artikel „FDR-Die Fahrdynamik von Bosch" in der Automobiltechnischen Zeit¬ schrift verwiesen.
Ausgehend von Figur 9 wird der Aufbau des Blockes 201 näher beschrieben. Der Block 201 besteht aus zwei Blöcken 301 und 302. Dem Block 301 werden die bereits oben erwähnten Signale der Gierrate omega, der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl und der Fahrzeugquerbeschleunigung ayin zugeführt. Ausgehend von diesen drei Signalen bildet der Block 301 die durch die Querneigung der Fahrbahn zustandekommende Querbeschleuni¬ gungskomponente ayoff. Diese wird dem Block 302 zugeführt. Zusätzlich wird dem Block 302 das Signal der Querbeschleuni- gung ayin zugeführt. In Abhängigkeit der Signale ayin und ayoff bildet der Block 302 die im fahrbahnfesten Koordina¬ tensystem benötigte Querbeschleunigung ayff. Diese wird dem Block 202 zugeführt. Mit dem Flußdiagramm in Figur 10 soll das im Block 201 ab¬ laufende Verfahren zur Bestimmung der Querbeschleunigungs¬ komponente ayoff bzw. der im fahrbahnfesten Koordinaten¬ system benötigten Querbeschleunigung ayff näher beschrieben werden. Dazu sei vorab bemerkt, daß zum einen in diesem Flußdiagramm der Zeitverzug zwischen einer Änderung der Gierrate omega aufgrund eines Eingriffes des Regelungs- systemes und der damit eventuell verbundenen Änderung der Querbeschleunigung ayin vernachlässigt wird. Zusätzlich wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Toleranzband um die durch alpha = 0 definierte Kurve (siehe Figur ) gelegt. Dieses To¬ leranzband muß nicht symmetrisch um die Kurve angelegt sein. Das Toleranzband wird durch die beiden Schwellwerte el bzw. e2 realisiert.
Beginnend mit Drehen des Zündschlüssels bei Fahrtbeginn startet das Verfahren zur Bestimmung der durch Querneigung der Fahrbahn zustandekommenden Querbeschleunigungskomponente ayoff mit dem Schritt 401. In diesem Schritt werden eventu- eil notwendige Initialisierungen vorgenommen. Da zu Fahrt¬ beginn noch keine Information bzgl. der Querneigung de Fahr¬ bahn vorliegt, wird in einem weiteren Schritt 402 der Wert für die Querbeschleunigungskomponente ayoff zu Null gesetzt. Der Schritt 402 wird nur direkt nach betätigen des Zünd- schlüsseis ausgeführt. Sobald die Querbeschleunigungskompo¬ nente ayoff das erste Mal bestimmt ist, beginnt das Verfah¬ ren nicht mehr mit Schritt 402 sondern mit Schritt 403. In diesem Schritt 403 werden die Werte für die Fahrzeuglängsge¬ schwindigkeit vl, die mit einem Querbeschleunigungssensor gemessene Querbeschleunigung ayin und die Gierrate des Fahr¬ zeuges eingelesen.
In dem darauf folgenden Schritt 404 wird die Differenz aus dem Wert der Querbeschleunigung, der ausgehend von dem er- faßten Wert der Gierrate omega, dem erfaßten Wert der Fahr- zeuglängsgeschwindigkeit vl und dem zuletzt ermittelten Wert der Querbeschleunigungskomponente ayoff berechnet wurde und dem Wert ayin der mit dem Querbeschleunigungssensor gemesse¬ nen Querbeschleunigung gebildet. Diese dabei entstehende Differenz wird mit einem Schwellwert e2 verglichen. Durch diese Abfrage wird ausgehend von dem Zustand des Fahrzeuges, der durch die erfaßten Werte für die Fahrzeuglängsgeschwin¬ digkeit vl, die Querbeschleunigung ayin und die Gierrate omega des Fahrzeuges beschrieben wird, festgestellt, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand unterhalb des Toleranzbandes befindet oder nicht. Ist die Differenz kleiner als der Schwellwert e2, so geht das Regelungssystem davon aus, daß sich das Fahrzeug entweder in einem stabilen Zustand oder in einem Zustand befindet, der innerhalb des Toleranzbandes liegt. Als nächster Schritt wird der Schritt 405 ausgeführt. Ist dagegen die Differenz größer als der Schwellwert e2, so geht das Regelungssystem davon aus, daß sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand befindet, und als nächster Schritt wird der Schritt 412 ausgeführt.
Nach einem im Schritt 404 durchgeführten ersten Vergleich der mit einem Querbeschleunigungssensor gemessenen Querbe¬ schleunigung ayin mit einer aus den erfaßten Werten für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega und der Querbeschleunigungskomponente ayoff berechneten, wird im
Schritt 405 ein weiterer Vergleich durchgeführt. Hierzu wird die Differenz aus dem Wert ayin der mit dem Querbeschleuni¬ gungssensor gemessenen Querbeschleunigung und dem Wert der Querbeschleunigung, der ausgehend von dem erfaßten Wert der Gierrate omega, dem erfaßten Wert der Fahrzeuglängsgeschwin¬ digkeit vl und dem zuletzt ermittelten Wert der Querbe¬ schleunigungskomponente ayoff berechnet wurde, gebildet. Diese Differenz wird mit dem Schwellwert el verglichen. Durch diese Abfrage wird somit entsprechend dem Vorgehen in Schritt 404 festgestellt, ob sich das Fahrzeug in diesem Fall in einem Zustand oberhalb des Toleranzbandes befindet oder nicht. Ist die Differenz größer als der Schwellwert el, so geht das Regelungssystem davon aus, daß sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, und führt als nächsten Schritt den Schritt 406 aus. Ist dagegen die Differenz klei¬ ner als der Schwellwert e2, so geht das Regelungssystem da¬ von aus, daß sich das einem Zustand innerhalb des Toleranz¬ bandes befindet. Dies bedeutet, daß sich zum einen das Fahr¬ zeug in einem Zustand befindet, der als stabil betrachtet werden kann, und daß sich zum anderen die Querneigung der
Fahrbahn kaum geändert hat. Somit wird das Verfahren zum ei¬ nen mit Schritt 403 fortgesetzt und zum anderen im Schritt 418 die für das fahrbahnfeste Koordi- natensystem benötigte Querbeschleunigung ayff ermittelt und ausgegeben.
Wurde im Schritt 405 festgestellt, daß die dort gebildete Differenz größer als der Schwellwert el ist, so geht das Re¬ gelungssystem davon aus, daß sich das Fahrzeug in einem sta¬ bilen Zustand befindet. Deshalb wird im Schritt 406 die Gierrate omega des Fahrzeuges solange erhöht, bis ihre Än¬ derung d(omega) ungefähr den Schwellwert e3 erreicht hat, um somit kleinere Störungen ausblenden zu können. Die Erhöhung der Gierrate omega kann dabei beispielsweise in einem Schritt oder in mehreren Teilschritten erfolgen. Nach Er- reichen des Schwellwertes e3 durch die Änderung d(omega) der Gierrate, wird die Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung bestimmt.
In einem nächsten Schritt 407 wird der Betrag der im Schritt 406 ermittelten Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung mit einem Schwellwert e4 verglichen. Wenn der Betrag der Ände¬ rung d(ayin) der Querbeschleunigung kleiner als der Schwell¬ wert e4 ist, dann ist das Differential d(ayin) /d(omega) bei¬ nahe Null. Das Regelungssystem erkennt dadurch, daß sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand befindet, obwohl es aufgrund der Entscheidungsergebnisse in den Schritten 404 und 405 davon ausgegangen ist, daß sich das Fahrzeug in ei¬ nem stabilen Zustand befindet. Als nächstes wird der Schritt 408 ausgeführt. Wenn dagegen der Betrag der Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung größer als der Schwellwert e4 ist, was gleichbedeutend damit ist, daß das d(ayin) /d(omega) deutlich von Null verschieden ist, so erkennt das Regelungs¬ system, daß sich da Fahrzeug in einem stabilen Zustand be¬ findet. Somit wird als nächstes der Schritt 410 ausgeführt.
Wurde im Schritt 407 festgestellt, daß die Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung kleiner als der Schwellwert e4 ist, so befindet sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand. In einem Schritt 408 wird deshalb durch Eingriffe des Rege- lungssytems die Gierrate omega des Fahrzeuges solange redu¬ ziert, bis festgestellt wird, daß der Betrag der Änderung der Querbeschleunigung d(ayin) größer als der Schwellwert e4 ist. Sobald der Betrag der Änderung d(ayin) der Querbe¬ schleunigung größer als der Schwellwert e4 ist, ist das Dif- ferential d(ayin) /d(omega) deutlich von Null verschieden, das Fahrzeug befindet sich in einem stabilen Zustand. Als nächster Schritt wird der Schritt 409 ausgeführt.
Im Schritt 409 wird die im Schritt 408 zuletzt vorgenommene Reduzierung des Giermomentes durch einen entsprechenden Ein¬ griff des Regelungssystems wieder rückgängig gemacht. Da¬ durch wird das Fahrzeug wieder in den Zustand gebracht, bei dem es sich gerade noch stabil verhält. Als nächstes folgt der Schritt 411.
Wurde im Schritt 407 festgestellt, daß der Betrag der Ände¬ rung d(ayin) der Querbeschleunigung größer als der Schwell¬ wert e4 ist, so befindet sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand. Im Schritt 410 wird demzufolge die Gierrate omega des Fahrzeuges wenigstens in Abhängigkeit des vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels delta eingestellt. Danach wird als nächstes der Schritt 411 ausgeführt.
Im Schritt 411 wird, da sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, die Querbeschleunigungskomponente ayoff, die aufgrund der Querneigung der Fahrbahn zustandekommt be¬ stimmt. Die Querbeschleunigungskomponente ayoff wird in Ab¬ hängigkeit der im stabilen Zustand erfaßten Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega des Fahrzeuges und die Querbeschleunigung ayin bestimmt. Nach der Bestimmung der Querbeschleunigungskomponente ayoff wird das Verfahren zum einen mit Schritt 403 fortgesetzt. Zum an¬ deren wird ausgehend von der in Schritt 411 bestimmten Quer¬ beschleunigungskomponente ayoff in Schritt 418 die im fahr- bahnfesten Koordinatensystem benötigte Querbeschleunigung ayff ermittelt.
Wurde im Schritt 404 festgestellt, daß die dort gebildete Differenz größer als der Schwellwert e2 ist, so geht das Re- gelungssystem davon aus, daß sich das Fahrzeug in einem in¬ stabilen Zustand befindet. Folglich wird in einem Block 412 die Gierrate omega des Fahrzeuges solange reduziert, bis ihre Änderung d(omega) ungefähr den Schwellwert e3 erreicht hat. Die Reduzierung der Gierrate omega kann dabei bei- spielsweise in einem Schritt oder in mehreren Teilschritten erfolgen. Nach Erreichen des Schwellwertes e3 durch die Än¬ derung d(omega) der Gierrate, wird die Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung bestimmt.
In einem weiteren Schritt wird in einem Schritt 413, gemäß dem Vorgehen in dem Block 407, der Betrag der Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung mit einem Schwellwert e4 ver¬ glichen. Ist der Betrag der Änderung d(ayin) der Querbe¬ schleunigung kleiner als der Schwellwert e4 ist, dann wird dadurch die Annahme des Rege1ungssytems, das Fahrzeug befin- det sich in einem instabilen Zustand bestätigt. Als nächstes wird der Schritt 414 ausgeführt. Ist dagegen der Betrag der Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung größer als der Schwellwert e4, so erkennt das Regelungssystem, daß sich da Fahrzeug in einem stabilen Zustand befindet, obwohl es auf¬ grund des Entscheidungsergebnisses im Schritt 404 davon aus¬ gegangen ist, daß sich das Fahrzeug in einem instabilen Zu¬ stand befindet. Somit wird als nächstes der Schritt 416 aus¬ geführt.
Wurde im Schritt 413 festgestellt, daß die Änderung d(ayin) der Querbeschleunigung kleiner als der Schwellwert e4 ist, so befindet sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand. Das Vorgehen im Schritt 414 entspricht dem im Schritt 408. Als nächster Schritt wird der Schritt 415 ausgeführt.
In dem nach Schritt 414 folgenden Schritt 415 wird ebenfalls analog zum Vorgehen im Schritt 409 eine Korrektur des zu¬ letzt im Schritt 414 getätigten Eingriffes vorgenommen.
Wurde im Schritt 413 festgestellt, daß der Betrag der Ände¬ rung d(ayin) der Querbeschleunigung größer als der Schwell¬ wert e4 ist, so befindet sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand. Im Schritt 416 wird demzufolge die Gierrate omega des Fahrzeuges wenigstens in Abhängigkeit des vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels delta eingestellt. Danach wird als nächstes der Schritt 417 ausgeführt.
Im Schritt 417 wird analog zum Vorgehen in Schritt 411 die Querbeschleunigungskomponente ayoff, die aufgrund der Quer¬ neigung der Fahrbahn zustandekommt, bestimmt. Nach der Be¬ stimmung der Querbeschleunigungskomponente ayoff wird das Verfahren zum einen mit Schritt 403 fortgesetzt. Zum anderen wird ausgehend von der in Schritt 417 bestimmten Querbe- schleunigungskomponente ayoff in Schritt 418 die im fahr- bahnfesten Koordinatensystem benötigte Querbeschleunigung ayff ermittelt.
Dadurch, daß nach beiden Schritten 411 bzw. 417 jeweils wie- der zu Schritt 403 zurückgeführt wird, läuft das Verfahren kontinuierlich ab. Ausgehend von der im Schritt 418 berech¬ neten, im fahrbahnfesten Koordinatensystem benötigten Quer¬ beschleunigung ayff, wird diese somit ständig für die wei¬ tere Verarbeitung in anderen Teilen des Regelungssytems ak- tualisiert bereitgestellt.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn beispielsweise eine Filterung der erfaßten Werte für die Fahrzeuglängsgeschwin¬ digkeit vl, die Querbeschleunigung ayin und die Gierrate omega durchgeführt werden würden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung re¬ präsentierenden Bewegungsgröße, welche Mittel zur Be¬ stimmung der Gierrate des Fahrzeuges, zur Bestimmung der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeuges, zur Bestimmung der Querbeschleunigung des Fahrzeuges, zur Beeinflussung des
Vortiebsmomentes und/oder des Bremsmomentes einzelner Räder des Fahrzeuges enthält, wobei die Vorrichtung wei¬ ter Mittel zur Bestimmung einer von der Fahrbahnquer¬ neigung abhängigen Querbeschleunigungskomponente, sowie Mittel zur Korrektur der Querbeschleunigung des Fahrzeu¬ ges wenigstens in Abhängigkeit der von der Fahrbahnquer¬ neigung abhängigen Querbeschleunigungskomponente ent¬ hält, und wobei die Bestimmung der von der Fahrbahnquer¬ neigung abhängigen Querbeschleunigungskomponente, sowie die Korrektur der Querbeschleunigung des Fahrzeuges in einem wenigstens durch die Gierrate und die Querbe¬ schleunigung beschriebenen stabilen Zustand des Fahrzeu¬ ges vorgenommen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschreibung des stabilen Zustandes des Fahrzeuges wenigstens die Änderung der Querbeschleunigung in Abhän¬ gigkeit einer Änderung der Gierrate herangezogen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Querneigung der Fahrbahn abhängige Querbe¬ schleunigungskomponente ayoff wenigstens in Abhängigkeit der in einem stabilen Zustand des Fahrzeuges erfaßten Werten für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vl, die Gierrate omega des Fahrzeuges und der Querbeschleunigung ayin gemäß der Beziehung ayoff = vl * omega - ayin er¬ mittelt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gierrate omega des Fahrzeuges mittels eines Gierra¬ tensensors oder zweier an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug angebrachter Querbeschleunigungssensoren erfaßt wird, daß die Querbeschleunigung ayin mittels eines
Querbeschleunigungssensors erfaßt wird, daß der Lenk¬ winkel delta mittels eines Lenkwinkelsensors erfaßt wird und daß die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der mittels Raddrehzahlsensoren erfaßten Raddrehzahlen bestimmt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Querbeschleunigung in Abhängigkeit ei¬ nes Vergleiches des Ausdruckes vl * omega - (ayin + ayoff) mit einem ersten Schwellwert e2 bzw. in Abhängig¬ keit eines Vergleiches des Ausdruckes (ayin + ayoff) - vl * omega mit einem zweiten Schwellwert el erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Querbeschleunigung wenigstens in Ab¬ hängigkeit einer mit einem Schwellwert e3 verglichenen Änderung der Gierrate bzw. in Abhängigkeit einer mit ei- nem Schwellwert e4 verglichenen Änderung der Querbe¬ schleunigung erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Querbeschleunigung in Abhängigkeit we¬ nigstens der mit einem Querbeschleunigungssensor erfa߬ ten Querbeschleunigung und der von der Querneigung der Fahrbahn abhängigen Querbeschleunigungskomponente gemäß der Beziehung ayff = ayin + ayoff gebildet wird.
8. Verfahren zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung re¬ präsentierenden Bewegungsgröße, welches folgende Schritte umfaßt:
- Erfassung von Werten der Gierrate des Fahrzeuges, der
Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und der Querbeschleunigung des Fahrzeuges,
- Ermittlung eines stabilen Zustandes des Fahrzeuges wenigstens in Abhängigkeit der Querbeschleunigung bzw. der Gierrate des Fahrzeuges,
- Ermittlung einer von der Querneigung der Fahrbahn abhängigen Querbeschleunigungskomponente wenigstens in Abhängigkeit der erfaßten Werte für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, der Gierrate des Fahrzeuges und der Querbeschleunigung,
- Ermittlung einer korrigierten Querbeschleunigung wenigstens in Abhängigkeit der mit einem Querbeschleunigungssensor gemessenen Querbeschleunigung und der von der Querneigung der Fahrbahn abhängigen Querbeschleunigungskomponente
(Korrekturkomponente) .
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Verfahrens die von der Querneigung der Fahrbahn abhängige Querbeschleunigungskomponente (Korrekturkomponente) auf einen kleinen, vorzugsweise nahe Null liegenden Wert gesetzt wird.
PCT/DE1997/000714 1996-04-18 1997-04-08 Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse WO1997039928A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9537570A JPH11514610A (ja) 1996-04-18 1997-04-08 車両運動を表す運動量の制御のための方法及び装置
US08/981,364 US6259973B1 (en) 1996-04-18 1997-04-08 Process and apparatus for controlling in closed loop a motion quantity representing vehicle motion
EP97923729A EP0832018A1 (de) 1996-04-18 1997-04-08 Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19615311A DE19615311B4 (de) 1996-04-18 1996-04-18 Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße
DE19615311.5 1996-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997039928A1 true WO1997039928A1 (de) 1997-10-30

Family

ID=7791633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1997/000714 WO1997039928A1 (de) 1996-04-18 1997-04-08 Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6259973B1 (de)
EP (1) EP0832018A1 (de)
JP (1) JPH11514610A (de)
KR (1) KR19990022996A (de)
DE (1) DE19615311B4 (de)
WO (1) WO1997039928A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803386B1 (de) * 1996-04-26 2001-08-22 Ford Motor Company Limited System und Verfahren zur dynamischen Bestimmung des Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges
US7562946B2 (en) * 2000-12-29 2009-07-21 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Brake regulating system for stabilizing the motion of a commercial vehicle

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6266599B1 (en) 1996-09-24 2001-07-24 Robert Bosch Gmbh Method and device for adjusting an amount of movement representing the vehicle motion
GB9812264D0 (en) * 1998-06-09 1998-08-05 Rover Group Vehicle roll control
DE19844914B4 (de) * 1998-09-30 2005-12-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines in einem Fahrzeug angeordneten Beschleunigungssensors
US6185485B1 (en) * 1998-12-22 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc Relative vehicle platform having synchronized adaptive offset calibration for lateral accelerometer and steering angle sensor
DE50013191D1 (de) * 1999-03-08 2006-08-31 Daimler Chrysler Ag Antriebsschlupfregelverfahren mit soll-querbeschleunigung und regelschaltung für die durchführung des antriebsschlupfregelverfahrens
DE19918597C2 (de) * 1999-04-23 2001-03-08 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren zur Reduktion der Kippgefahr von Straßenfahrzeugen
US6735246B1 (en) * 1999-07-23 2004-05-11 Silicon Laboratories Inc. Integrated modem and line-isolation circuitry with data flow control and associated method
SE516996C2 (sv) * 2000-05-02 2002-04-02 Volvo Articulated Haulers Ab Anordning och förfarande för bestämning av maximalt tillåten hastighet hos ett fordon
DE10128357A1 (de) 2001-06-13 2003-03-06 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität
JP2003184599A (ja) * 2001-12-12 2003-07-03 Aisin Seiki Co Ltd 車輌の挙動制御装置
US6600979B1 (en) * 2002-02-26 2003-07-29 General Electric Company Method and system for determining an inertially-adjusted vehicle reference speed
EP1562810B1 (de) * 2002-11-22 2007-07-04 DaimlerChrysler AG Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuggespannes
DE102005018519B4 (de) * 2005-04-20 2016-11-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Fahrdynamik-Regelung von Kraftfahrzeugen
US20060276939A1 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Ameen Yashwant K Real-time determination of grade and superelevation angles of roads
JP4640224B2 (ja) 2006-03-15 2011-03-02 日産自動車株式会社 車両走行路の湾曲傾向検出装置およびこれを用いた車両の動作応答制御装置
DE102007059136B4 (de) * 2007-12-08 2014-01-09 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zur Zustandsschätzung von Fahrzeugen
DE102010026916A1 (de) 2010-07-13 2012-01-19 Man Truck & Bus Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen und Kompensieren einer von einem Fahrzeug durchfahrenen Fahrbahnquerneigung
JP5044000B2 (ja) 2010-08-23 2012-10-10 日信工業株式会社 車両用制御装置
GB2517995B (en) * 2013-09-09 2018-04-11 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle control system and method
JP2016159683A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 富士通テン株式会社 車両制御装置、車両制御システム、および、車両制御方法
CN109254171B (zh) * 2017-07-12 2022-02-18 罗伯特·博世有限公司 车用加速度传感器的位置校准方法及装置、车辆控制设备
DE102017131160A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Elektronische Fahrwerksysteme GmbH Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3819474C1 (de) * 1988-06-08 1989-11-30 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0392165A1 (de) * 1989-04-12 1990-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung einer querdynamischen Zustandsgrösse eines Kraftfahrzeuges
DE4222787A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-21 Akebono Brake Ind Antiblockiersteuerungsverfahren fuer kraftfahrzeuge
DE4404098A1 (de) * 1993-02-25 1994-09-01 Toyota Motor Co Ltd Fahrzeugregeleinrichtung
DE19503148A1 (de) * 1994-02-02 1995-08-03 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs
US5471386A (en) * 1994-10-03 1995-11-28 Ford Motor Company Vehicle traction controller with torque and slip control
DE4436162C1 (de) * 1994-10-10 1996-03-21 Siemens Ag System zum Regeln der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421700A1 (de) * 1983-06-14 1984-12-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Antiblockierregelsystem
DE3417423A1 (de) * 1984-05-11 1985-11-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vortriebsregeleinrichtung
DE3421732A1 (de) * 1984-06-12 1985-12-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Antiblockierregelsystem
US4741207A (en) * 1986-12-29 1988-05-03 Spangler Elson B Method and system for measurement of road profile
DE3817546A1 (de) * 1988-05-24 1989-12-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur erhoehung der beherrschbarkeit eines gebremsten fahrzeuges
JP2745416B2 (ja) * 1989-01-19 1998-04-28 富士重工業株式会社 車高調整装置付車両の車高制御方法
US5015006A (en) * 1989-06-27 1991-05-14 Mazda Motor Corporation Suspension apparatus of a vehicle
JP2580865B2 (ja) * 1990-10-17 1997-02-12 三菱自動車工業株式会社 車両用ステアリング制御装置
SE502855C2 (sv) * 1990-12-12 1996-01-29 Rst Sweden Ab Förfarande och anordning för mätning av markytors kurvatur och lutning
DE4121954A1 (de) * 1991-07-03 1993-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur gewinnung der giergeschwindigkeit und/oder quergeschwindigkeit
DE4243717A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung der Fahrzeugstabilität
DE4305155C2 (de) * 1993-02-19 2002-05-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Regelung der Fahrdynamik
US5356238A (en) * 1993-03-10 1994-10-18 Cedarapids, Inc. Paver with material supply and mat grade and slope quality control apparatus and method
DE4325413C2 (de) * 1993-07-29 1995-05-18 Daimler Benz Ag Verfahren zur Bestimmung des Fahrverhalten charakterisierender Größen
DE19607050A1 (de) * 1996-02-03 1997-08-07 Teves Gmbh Alfred Verfahren zur Bestimmung von Größen, die das Fahrverhalten eines Fahrzeugs beschreiben

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3819474C1 (de) * 1988-06-08 1989-11-30 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
EP0392165A1 (de) * 1989-04-12 1990-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Regelung einer querdynamischen Zustandsgrösse eines Kraftfahrzeuges
DE4222787A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-21 Akebono Brake Ind Antiblockiersteuerungsverfahren fuer kraftfahrzeuge
DE4404098A1 (de) * 1993-02-25 1994-09-01 Toyota Motor Co Ltd Fahrzeugregeleinrichtung
DE19503148A1 (de) * 1994-02-02 1995-08-03 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zur Steuerung des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs
US5471386A (en) * 1994-10-03 1995-11-28 Ford Motor Company Vehicle traction controller with torque and slip control
DE4436162C1 (de) * 1994-10-10 1996-03-21 Siemens Ag System zum Regeln der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0803386B1 (de) * 1996-04-26 2001-08-22 Ford Motor Company Limited System und Verfahren zur dynamischen Bestimmung des Fahrzustandes eines Kraftfahrzeuges
US7562946B2 (en) * 2000-12-29 2009-07-21 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Brake regulating system for stabilizing the motion of a commercial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990022996A (ko) 1999-03-25
DE19615311B4 (de) 2006-06-29
JPH11514610A (ja) 1999-12-14
EP0832018A1 (de) 1998-04-01
DE19615311A1 (de) 1997-10-23
US6259973B1 (en) 2001-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0832018A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse
DE10149190B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Wankregelung für ein Fahrzeug
EP1047585B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuges im sinne einer umkippvermeidung
DE69934161T2 (de) Vorrichtung zur Regelung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines mathematischen Reifenmodells
EP1768888B1 (de) Verfahren zur erhöhung der fahrstabilität eines kraftfahrzeugs
DE3933653B4 (de) Radschlupfregelsystem
EP1056630B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur stabilisierung eines fahrzeuges
EP1030797B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeugs in abhängigkeit der fahrzeuggeschwindigkeitsgrösse
EP0996558A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuges
EP0918003A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer die Schwerpunktshöhe eines Fahrzeuges beschreibenden Grösse
EP1030798A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuges bei kipptendenz
DE19515050A1 (de) Verfahren zur Fahrstabilitätsregelschaltung mit Steuerung über Druckgradienten
EP1016572A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Stabilisierung eines aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger bzw. Auflieger bestehenden Fahrzeuggespannes
DE19848236A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
WO1999067113A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeugs anhand einer ermittelten torsionsgrösse
WO1999067115A1 (de) Regelschaltung zum regeln der fahrstabilität eines fahrzeugs anhand eines fahrzeugreferenzmodells
DE19708508A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße
DE19849508B4 (de) Verfahren zur Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges
EP0829401B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des querdynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs
EP0859712B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung einer die fahrzeugbewegung repräsentierenden bewegungsgrösse
DE19749058A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer die Fahrzeugbewegung repräsentierenden Bewegungsgröße
DE19713252A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe
DE10130659A1 (de) Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges
DE10160048B4 (de) System und Verfahren zur Überwachung des Kurvenfahrt-Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs
EP1070623B1 (de) Verfahren zur Antriebsschlupfregelung

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1997923729

Country of ref document: EP

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

ENP Entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 1997 537570

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1019970709466

Country of ref document: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1997923729

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08981364

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1019970709466

Country of ref document: KR

WWR Wipo information: refused in national office

Ref document number: 1019970709466

Country of ref document: KR

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1997923729

Country of ref document: EP