WO2006010466A1 - Device and method for directionally stabilising a motor vehicle by means of rolling values - Google Patents

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WO2006010466A1
WO2006010466A1 PCT/EP2005/007520 EP2005007520W WO2006010466A1 WO 2006010466 A1 WO2006010466 A1 WO 2006010466A1 EP 2005007520 W EP2005007520 W EP 2005007520W WO 2006010466 A1 WO2006010466 A1 WO 2006010466A1
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vehicle
value
stabilization
roll
minimum
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PCT/EP2005/007520
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Thomas Bauer
Thomas Binder
Jürgen Götz
Claus-Michael Hainbuch
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Daimlerchrysler Ag
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Definitions

  • the invention relates to a stabilization device for driving stabilization of a vehicle, with detection means for detecting at least one roll value of the vehicle, and with evaluation means for evaluating the at least one roll value as a function of a load state of the vehicle and a corresponding method.
  • the roll value is a roll angle in order to determine the frictional connection between wheels and the road surface of a commercial vehicle by means of the roll angle and a measured correction steering angle by comparison with stored data.
  • critical driving conditions for example, the driver is warned audibly or perceptibly or automatic interventions are made in the vehicle system of the commercial vehicle.
  • a stabilization device of the type mentioned above in which it is provided that the evaluation means are configured for determining a characteristic measure characterizing the load state of the vehicle on the basis of the at least one roll value, that they have selection means for selecting and / or scaling a regulation. parameter set depending on the characteristic.horaes, and that the selection means for the transmission of the selected and / or scaled parameter set are madest ⁇ taltet to a driving stabilization control device of the vehicle, the Fahrstabilmaschinesregelungseinrich- device stabilizes the vehicle depending on the selected and / or scaled parameter set. Furthermore, a method according to the invention and a vehicle with an invented Stabilization device according to the invention for solving the Aufga ⁇ be provided.
  • the roll value is expediently a roll angle value and / or a roll rate value, that is to say the change in the roll angle as a function of time.
  • a yaw rate sensor expediently in such a way that it can detect a rotation angle change, that is to say a roll angle change, in the direction of the vehicle longitudinal axis (X axis).
  • a yaw rate sensor is usually built so that it detects a rotational movement about the vehicle's vertical axis (Z axis).
  • the vehicle according to the invention is preferably a truck, vans or other commercial vehicle.
  • the difference between the empty state and a load state is particularly large because the payload of the vehicle compared to their curb weight is large.
  • an application for example in passenger cars, especially in off-road vehicles or other vehicles with a high center of gravity, is conceivable.
  • both the mass and, usually, the center of gravity of the vehicle change, which can have a considerable influence on the driving dynamics of the respective vehicle.
  • the necessary control parameters are determined by the device according to the invention or by the method according to the invention with or without time delay and transmitted as selected or possibly also scaled parameters to a driving stabilization control device of the vehicle, so that the driving stabilization control device the vehicle depending on the load-dependent parameter set stabilize.
  • a time delay occurs in a so-called indirect measuring method when the loading state is determined, for example, within the framework of one or more alternating driving states.
  • the characteristic measure is determined directly from measured values of a driving situation, for example from a roll angle value during cornering.
  • a set of control parameters is selected which allows a relatively large driving dynamics of the vehicle. If, on the other hand, the vehicle is heavily laden and / or the vehicle's center of gravity is high, a parameter set is selected or the parameters are scaled such that the driving stabilization control device intervenes earlier and / or more intensely, for example during cornering, in order to stabilize the vehicle to keep the chosen lane.
  • the driving stabilization control device which expediently forms part of the stabilizing device according to the invention, may be e.g. one or more of the following systems include:
  • the stabilization device according to the invention can be realized in hardware and / or software.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated vehicle according to the invention with a stabilization device according to the invention for driving stabilization
  • FIG. 2 shows the vehicle according to FIG. 1 in a rear view when cornering, wherein the structure of the vehicle staggers,
  • Fig. 3 is a schematic representation of the FahrStabilmaschinesvortechnik invention.
  • FIG. 4 shows a course of a rolling rate of the vehicle according to FIG. 1 when entering a cornering.
  • the vehicle 10 according to the invention shown in the figures is, for example, a lorry or delivery van, wherein in principle a passenger car, in particular a van or SUV (Sports Utility Vehicle), a trailer or Satte ⁇ lauflieger can be configured as a vehicle according to the invention.
  • the vehicle 10 has a front axle 11 with steerable wheels 12, 13 and a rear axle 14 with non-steerable wheels 15, 16, which could also have twin tires.
  • On the wheels 12, 13, 15, 16 are brakes 17, 18, 19, 20 for braking the respective wheel and speed sensors 21 to 24 for detecting the respective wheel speed of the wheel 11, 12, 15, 16 are arranged.
  • the brakes 15 to 20 are, as shown schematically by arrows dar ⁇ , by a stabilizing device 25 mit ⁇ brake application signals 26 to 29 can be controlled.
  • the rotational speed sensors 21 to 24 send rotational speed measured values 30 to 33 to the stabilizing device 25 in the form of corresponding rotational speed signals, which represent the rotational speed of the respective wheel 12, 13, 14, 15, 16.
  • the stabilization device 25 can control a motor control 35 by means of a motor control signal 34, for example for throttling the engine power of a motor 35 which drives the front axle 11 and / or the rear axle 14 in the vehicle 10, for example.
  • a driver 38 can specify steering commands.
  • a steering detection device 39 detects the respective steering angle ⁇ H and transmits it to a steering actuator 40, for example a servo steering aid, for steering the wheels 12, 13.
  • Fer ⁇ ner transmits the Lenker isolateds Healthy 39 a Lenkwin ⁇ kelsignal 41 with the steering angle ⁇ H to the Stabilmaschines ⁇ device 25th
  • the stabilization device 25 stabilizes the vehicle 10 by braking interventions and / or by the motor 35 controlling Ein ⁇ handles and / or steering interventions, for example, if the vehicle 10 um ⁇ tilt, spin or threatens to be unstable in any other way.
  • the stabilization device 25 preferably operates with sensor signals which are anyway required for driving stabilization of the vehicle 10 and which deliver, for example, the rotational speed sensors 21 to 24 in the form of the rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16.
  • the stabilization device 25 evaluates, for example, a yaw rate signal 42 with a yaw rate ⁇ of a yaw sensor 43, a lateral acceleration signal 44 with a lateral acceleration value a y of a transverse acceleration sensor 45 installed transversely to the vehicle longitudinal axis 55, and optionally a vehicle speed signal 46 with the vehicle speed v 10, which determines a Fahr yorkseinrich ⁇ device 47.
  • the vehicle speed signal 46 is determined by the driving speed device 47, for example based on the rotational number values of the wheels 12, 13, 15, 16.
  • the stabilization device 25 evaluates a roll rate signal 53 of a fuel sensor 54.
  • the fuel sensor 54 is, for example, a yaw rate sensor which is installed in such an installed position in the vehicle 10 that it can detect a rotational movement about a vehicle longitudinal axis 55.
  • a structure 56 of the vehicle 10 for example, in the direction of a curved outer side 57 of a flat or inclined ge roadway 86. If the vehicle 10 then too fast If, for example, the lateral acceleration exceeds a predetermined level, the vehicle 10 threatens to overturn to the outside and / or to spin.
  • the drive stabilization device 25 counteracts this problem by various measures, for example by braking interventions on the wheels 12, 13, 15, 16, by throttling the engine power of the motor 35, by changing the damping or stabilization properties of a chassis of the vehicle 10. fe by Lenkeingrif ⁇ or 'the like. First, however, the basic structure of the stabilizing device 25, which is shown schematically in Figs. 1 and 3, explained.
  • the stabilization device 25 is implemented as a module that holds both hardware and software.
  • input / output means 48, 49 are present, which can detect the abovementioned signals of the sensors 21 to 24, 43, 45, 47, 54 and corresponding control signals, for example the motor control signal 34 and the brake intervention signals 26 to 29 and Steering signal 50 for controlling the steering actuator 40, can generate.
  • the input / output means 48, 49 contain, for example, one or more bus scooters and / or digital and / or analog input means and / or output means.
  • the stabilizer 25 further includes one or more processors 51 that execute program code from program modules stored in a memory 52.
  • These program modules include, for example, a roll angle module 58 and a drive stabilization control module 59 as a driving stabilization control device.
  • the memory 52 contains volatile and / or nonvolatile memory, for example for storing the modules 58, 59.
  • ESP Electronic Stabilization Program
  • the roll angle module 58 which in itself can already form a stabilizing device according to the invention, contains, for example, the following constituents, which are e.g. implemented as program functions or modules are: acquisition means 65, evaluation means 66, interpretation means 68, selection means 69 and monitoring means 74.
  • the detection means 65 detect the measured values, for example the roll rate signal 53 and rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16.
  • the evaluation means 66 form a characteristic measure 67 based on the measured values determined by the detection means 65, which characterizes a load state of the vehicle 10. For this purpose, the evaluation means 66 evaluate, for example, the roll rate signal 53.
  • the evaluation means 66 and / or the detection means 65 which can be combined into a single module, can also be described as recognition logic.
  • the interpretation means 68 interpret the characteristic measure 67 and check it, for example, for plausibility. As long as no plausible, secured characteristic measure 67 is present, the interpretation means 68 transmits, for example, a characteristic start measurement which represents a mean load state of the vehicle 10.
  • the interpretation means 68 can also select, for example, a start parameter set 73 or instruct the selection means 69 to des ⁇ sen selection until a "secured" characteristic measure 67 is present.
  • the starting parameter set 73 expediently corresponds to a mean load state of the vehicle 10.
  • the selection means 69 select a parameter set as a function of the characteristic measure 67 and / or scale a parameter set, for example one of the parameter sets 70, 71, 72.
  • the parameter set 70 represents, for example, a load state with low loading and / or low center of gravity height of the vehicle 10, the parameter set 71 an average load of the vehicle 10 and the parameter set 72 a large load of the vehicle 10. It is understood that more parameter sets can be provided as the parame ⁇ ter algorithms 70 - 72 , Furthermore, it is possible for the selection means 69 to scale one or more parameters of the parameter sets 70 - 72 as a function of the characteristic measure 67.
  • the selection means 69 send the respectively selected parameter set 70, 71, 72 to the control module 59, which stabilizes the vehicle 10 on the basis of the respectively selected parameter set.
  • the suitably present monitoring means 74 monitor the evaluation means 66, the selection means 69 and the interpretation means 68 and ensure, for example, that the start parameter set 73 is initially used when the roll angle module 58 is started. Further monitoring functions are not to be shown here, but are possible without further measures. ' It goes without saying that the aforementioned means 65, 66, 68, 69 can also be designed as integral means, for example, in one and the same program code.
  • the evaluation means 66 expediently determine the characteristic dimension 67 between a first and a second steady state, for example in a transition from cycling to cornering or vice versa. Such a transition is shown in FIG. 4 between times ti and t 2 .
  • a transition period 75 that is, in a detection period 75 between the times t x and t 2
  • 66 form the evaluation means a Wankratensummenwert, that can also be called a vehicle bank angle a fzg.
  • the vehicle bank angle a fzg is composed of the road bank angle (X pn and the vehicle roll angle ⁇ fig .
  • the vehicle bank angle oc ßg is calculated according to the following rule:
  • ⁇ ' xmess is a roll rate measured value determined from the roll rate signal 53.
  • the roll rate signal 53 with the roll rate measured value ⁇ xmess is, for example, interspersed in cyclic intervals t u
  • an evaluation time window e.g. a transitional phase beginning at t1 and ending at t2 between e.g. a straight-ahead and a turn corresponds to:
  • the roll rate measurement ⁇ xmess when driving straight or stationary cornering and not inclined Fahr ⁇ path 0, since the vehicle is not inclined or the inclination of the vehicle does not change. It is frequently found that the sensors used have an offset, that is to say they have a roll rate measurement ⁇ x> meas ⁇ 0 in the above-described situation of steady curve or straight-ahead travel. Such a situation is exemplary in
  • the stabilization device 25 or, in particular, of the roll angle module 58, to determine the transition from a first stationary roll state or cornering state to a second such state, that is, for example, the transition from Gera ⁇ deausfahrt in cornering or vice versa. It is also possible that a transition from a stationary cornering, in which the steering angle substantially constant has a first value, in a second stationary cornering, in which a substantially constant second steering angle is schlla ⁇ gen, based on the following conditions to investigate.
  • a steady state "straight ahead" is present, for example, if one or more of the following conditions (6) to (11) are present, the roll angle module 58 an ⁇ hand the corresponding signals, such as the speed readings 30-33, the steering angle signal 41, the yaw rate signal 42, the lateral acceleration signal 44, the Fahrge ⁇ speed signal 46 and the steering angle signal 41 can detect.
  • the roll angle module checks, for example, the condition driving on the basis of a minimum and / or maximum yaw rate
  • SW1 - SW6 are predetermined limit values.
  • the vehicle 10 is in stati ⁇ ontic cornering, that is, for example, that the steering angle no longer changes.
  • the roll angle module 58 determines the stationary state "cornering", for example, by means of one or more of the following conditions:
  • SW7, SW8, SW9 are predetermined limit values. If the conditions (12), (13), (14) are met, the roll angle module 58 determines the stationary state "cornering" in the exemplary embodiment. When the equations (12) - (14) are satisfied, the time t 2 is reached at which the roll angle module 58 terminates the formation of the sum value according to formula (3a), that is, the summing stops.
  • the roll angle module 58 forms the characteristic dimension 67 on the basis of the roll rate sum value according to formula (3a), that is to say the vehicle bank angle ⁇ g .
  • the characteristic measure 67 is based on a calculated or measured lateral acceleration of the vehicle 10. If one refers to the characteristic measure , which is denoted in the following formula (13) k SSG 67 at a calculated lateral acceleration of a Fahr ⁇ ycalc zeugs 10, results, for example the following formula (13):
  • the roll angle module 58 secures the characteristic dimension 67 by one, preferably several or all of the following measures:
  • the roll angle module 58 expediently checks the incoming measured values for plausibility, so that, for example, the roll angle module 58 checks whether the measured values are within predetermined tolerance limits, if the relation of the measured values to one another is plausible or similar.
  • a low-pass, bandpass or high-pass filtering of the measured values is also possible, so that in this way implausible measured values, which are determined, for example, by vehicle vibration. are caused by the roll angle module 58 geblen ⁇ det.
  • the application of statistical methods, for example the determination of variances or the like, can also be implemented in the roll angle module 58 as corresponding program functions.
  • the roll angle module 58 uses these values to determine one of the parameter sets 70-72 or to their scaling. In the present case, it is checked whether a predetermined minimum number c of values k ⁇ ßg , .k 2fig .... + k cj2g is present. The roll angle module 58 then forms the arithmetic mean k mv / fzg according to the following formula (17):
  • kmw.fzg (cage + ⁇ 2, fzg + ⁇ 3, / zg + • - + k c j zg ) I c (11)
  • the Wankwinkelmodul 58 for example, some of the values of ki and k c fades out or filter out, if they are not plausible. Such a test would be fulfilled, for example, at levels that exceed certain limits.
  • the roll angle module 58 can check a plurality of values for the characteristic dimension 67 based on, for example, a linear regression, a plausibility check, a stationarity check or the like, and then only to determine one of the parameter sets 70, 71, 72, if the characteristic Dimension 67 is "secured", so to speak.
  • the result of a regression can also be plausibilized, for example by the roll angle module 58 having a so-called coefficient of determination for the characteristic Dimension 67 determined. If all the values for the characteristic dimension 67 lie, for example, along a straight line, then the degree of determination lies, for example, at the value "1". If the corresponding values deviate from the straight line, ie are uncorrelated, the value for the coefficient of determination can be reduced to "0". It is possible to set a limit value for the degree of determination and thus to check the quality of the characteristic measure 67.
  • the roll angle module 58 can also perform a directly measuring procedure, that is to say it can continuously monitor the respectively determined roll angle and use one of the parameter sets 70 - 72 to determine and / or scale it.
  • the roll angle module 58 monitors the respective roll angle not only during a stationary state or during a transition from a first to a second stationary state, but continuously, for example according to the following formula:
  • the roll angle module 58 initiates, for example, measures for stabilizing the vehicle 10 directly, for example, sends corresponding parameters to the control module.
  • the limit value SW10 is exceeded, the brake pressure is increased, for example, in order to prevent an impending critical see situation to be able to brake fast and strong.
  • the second limit value SWI1 is exceeded, one or more of the brakes 17-20 are actuated, for example.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the roll angle module 58 does not continuously monitor the roll angle value or the roll rate sum ⁇ xmess , but, for example, if one or more of the conditions (6) - (11) are filled, that is when the vehicle 10 is in Kurven ⁇ ride or has entered a cornering. When driving straight ahead critical driving conditions are not to be feared, so that the permanent monitoring of the roll angle could possibly mean a heavy computer load.
  • the corresponding intervention strategies which are represented by the parameter sets 70, 71, 72 and / or their scaling, are expediently determined during a driver test or application of the vehicle 10 and are correspondingly adjusted to its actual properties.
  • the roll angle module 58 After a predetermined holding phase, for example after Ab ⁇ the engine 36, after a predetermined phase in which the vehicle longitudinal speed of the vehicle 10 is zero or the like, the roll angle module 58 begins to redefine the characteristic measure 67 again, because it after a such a standstill phase to a new loading stand of the vehicle 10 may have come, for example, by unloading or loading of cargo.
  • the roll angle module 58 and the control module 59 may be a single module. It is also possible that the roll angle module contains one or more submodules of the control module 59, for example the driving state controller and the drive slip control.

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Abstract

The invention relates to a device and method for directionally stabilising a motor vehicle (10). The inventive stabilising device comprises means (65) for detecting at least one rolling value (53) of the vehicle and evaluation means (66) for evaluating at least one rolling value (53) according to the charging state of the vehicle (10). Said invention is characterised in that the evaluation means (66) which is used for determining a characteristic quantity (67) characterising the charging state of the vehicle (10) by means of at least one rolling value (53) is embodied in such a way that the stabilising device is provided with selecting means (69) for selecting and/or scaling the set of control parameters (70-72), the selecting means (69) is embodied in such a way that it is possible to transmit the set of selected and/or scaled parameters (70-72) to a directionally stabilising control device (59) of the vehicle (10), thereby enabling said directionally stabilising control device (59) to stabilise the vehicle (10) according to the set of selected and/or scaled parameters (70-72).

Description

Stabilisierungsvorrichtung und Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs anhand eines Wankwerts Stabilization device and method for driving stabilization of a vehicle based on a roll value
Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs, mit Erfassungsmitteln zum Erfassen mindestens eines Wankwerts des Fahrzeugs, und mit Auswertemitteln zur Auswertung des mindestens einen Wankwerts in Abhängigkeit von einem Beladungszustand des Fahrzeugs so¬ wie ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a stabilization device for driving stabilization of a vehicle, with detection means for detecting at least one roll value of the vehicle, and with evaluation means for evaluating the at least one roll value as a function of a load state of the vehicle and a corresponding method.
Eine derartige Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 758 601 Bl bekannt. Als Wankwert wird ein Wankwinkel er- fasst, um den Reibschluss zwischen Rädern und Fahrbahn eines Nutzfahrzeuges mittels des Wankwinkels und eines gemessenen Korrekturlenkwinkels durch Vergleich mit gespeicherten Daten zu ermitteln. Wenn kritische Fahrzustände eintreten, wird beispielsweise der Fahrer hörbar oder spürbar gewarnt bzw. werden automatische Eingriffe in das Fahrzeugsystem des Nutz- fahrzeugs durchgeführt.Such a device or such a method is known for example from the European patent EP 0 758 601 Bl. The roll value is a roll angle in order to determine the frictional connection between wheels and the road surface of a commercial vehicle by means of the roll angle and a measured correction steering angle by comparison with stored data. When critical driving conditions occur, for example, the driver is warned audibly or perceptibly or automatic interventions are made in the vehicle system of the commercial vehicle.
Ein Problem beim Stand der Technik ist, dass erst in kriti¬ schen Situationen eingegriffen wird. Erstrebenswert ist es jedoch, dass derartige kritische Situationen bereits im Vor¬ feld erkannt und möglichst vermieden werden. Möglicherweise ist es nämlich in kritischen Situationen bereits zu spät, das Fahrzeug durch fahrdynamische Eingriffe wieder zu stabilisie¬ ren.A problem with the prior art is that it is only intervened in critical situations. However, it is desirable that such critical situations are already recognized in advance and avoided as far as possible. Maybe it is already too late in critical situations, the Vehicle to stabilize again by dynamic driving interventions.
Andererseits ist es problematisch, ein Fahrzeug fahrdynamisch sicher zu auszugestalten und trotzdem eine große Dynamik zu erhalten, die von den Fahrern gewünscht ist. Macht man das Fahrzeug unabhängig vom jeweiligen Beladungszustand sicher, greift eine Fahrdynamikregelung möglicherweise viel zu früh ein, sodass die Fahrdynamik des Fahrzeugs leidet . Sind die Sicherheitsreserven einer Fahrdynamikregelung jedoch zu gro߬ zügig eingestellt, kann es zu kritischen Situationen kommen, die zu vermeiden sind.On the other hand, it is problematic to design a vehicle safely dynamic driving and still get a great momentum, which is desired by the drivers. If you secure the vehicle regardless of the respective load condition, a vehicle dynamics control may intervene much too early, so that the driving dynamics of the vehicle suffers. However, if the safety margins of a vehicle dynamics control are adjusted too rapidly, critical situations may occur which must be avoided.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver¬ fahren und Vorrichtungen bereitzustellen, die eine möglichst große Fahrdynamik bei Fahrzeugen, insbesondere bei Nutzfahr¬ zeugen, ermöglichen und dennoch dafür sorgen, dass kritische Fahrsituationen nicht eintreten.It is therefore the object of the present invention to provide a method and devices which enable the greatest possible driving dynamics in vehicles, in particular for commercial vehicles, and nevertheless ensure that critical driving situations do not occur.
Diese Aufgabe wird durch eine Stabilisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass die Auswertemittel zur Ermittlung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs charakterisierenden charakteristischen Maßes anhand des mindestens einen Wankwerts ausgestaltet sind, dass sie Auswahlmittel zur Auswahl und/oder Skalierung eines Rege- lungs-Parametersatzes in Abhängigkeit des charakteristischen . Maßes aufweist, und dass die Auswahlmittel zur Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung des Fahrzeugs ausges¬ taltet sind, wobei die Fahrstabilisierungsregelungseinrich- tung das Fahrzeug in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes stabilisiert. Ferner sind ein er¬ findungsgemäßes Verfahren sowie ein Fahrzeug mit einer erfin- dungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung zur Lösung der Aufga¬ be vorgesehen.This object is achieved by a stabilization device of the type mentioned above, in which it is provided that the evaluation means are configured for determining a characteristic measure characterizing the load state of the vehicle on the basis of the at least one roll value, that they have selection means for selecting and / or scaling a regulation. parameter set depending on the characteristic. Maßes, and that the selection means for the transmission of the selected and / or scaled parameter set are ausgest¬ taltet to a driving stabilization control device of the vehicle, the Fahrstabilisierungsregelungseinrich- device stabilizes the vehicle depending on the selected and / or scaled parameter set. Furthermore, a method according to the invention and a vehicle with an invented Stabilization device according to the invention for solving the Aufga¬ be provided.
Bei dem Wankwert handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Wankwinkelwert und/oder um einen Wankratenwert, das heißt um die Änderung des Wankwinkels in Abhängigkeit von der Zeit.The roll value is expediently a roll angle value and / or a roll rate value, that is to say the change in the roll angle as a function of time.
Die z.B. in der EP 0 758 601 Bl beschriebenen kritischen Fahrsituationen treten nicht oder nur in seltenen Ausnahme¬ fällen auf.The e.g. critical driving situations described in EP 0 758 601 B1 do not occur or occur only in rare exceptional cases.
Zur Ermittlung dieser Wankrate bzw. des Wankwinkels wird vor¬ geschlagen, zweckmäßigerweise einen Gierratensensor so einzu¬ bauen, dass er eine Drehwinkeländerung, das heißt eine Wank¬ winkeländerung, in Richtung der Fahrzeuglängsachse (X-Achse) erfassen kann. Ein Gierratensensor wird üblicherweise so ein¬ gebaut, dass er eine Drehbewegung um die Fahrzeughochachse (Z-Achse) erfasst.In order to determine this roll rate or the roll angle, it is proposed to install a yaw rate sensor expediently in such a way that it can detect a rotation angle change, that is to say a roll angle change, in the direction of the vehicle longitudinal axis (X axis). A yaw rate sensor is usually built so that it detects a rotational movement about the vehicle's vertical axis (Z axis).
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist vorzugsweise ein Lastkraft¬ wagen, Lieferwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug. Bei die¬ sen Fahrzeugen ist der Unterschied zwischen dem Leerzustand und einem Beladungszustand besonders groß, weil die Zuladung des Fahrzeugs im Vergleich zu deren Leergewicht groß ist. Prinzipiell ist aber auch eine Anwendung beispielsweise bei Personenkraftwagen, insbesondere bei Geländewagen oder sons¬ tigen Fahrzeugen mit einem hohen Schwerpunkt, denkbar. Bela¬ dungsabhängig ändert sich nämlich sowohl die Masse als auch üblicherweise die Schwerpunktläge des Fahrzeugs, was auf die Fahrdynamik des jeweiligen Fahrzeugs einen erheblichen Ein- fluss haben kann. Die notwendigen Regelungsparameter werden von der erfindungs- gemäßen Vorrichtung bzw. vom erfindungsgemäßen Verfahren mit oder ohne Zeitverzug ermittelt und als ausgewählte bzw. mög¬ licherweise auch skalierte Parameter an eine Fahrstabilisie- rungsregelungseinrichtung des Fahrzeugs übermittelt, sodass die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung das Fahrzeug in Abhängigkeit des beladungsabhängigen Parametersatzes stabili¬ sieren kann. Ein Zeitverzug tritt bei einem sogenannten indi¬ rekt messenden Verfahren auf, wenn der Beladungszustand bei¬ spielsweise im Rahmen einer oder mehrerer abwechselnder Fahr¬ zustände ermittelt wird. Bei einem direkt messenden Verfahren wird das charakteristische Maß unmittelbar aus Messwerten ei¬ ner Fahrsituation ermittelt, beispielsweise aus einem Wank¬ winkelwert während einer Kurvenfahrt.The vehicle according to the invention is preferably a truck, vans or other commercial vehicle. In dies¬ sen vehicles, the difference between the empty state and a load state is particularly large because the payload of the vehicle compared to their curb weight is large. In principle, however, an application, for example in passenger cars, especially in off-road vehicles or other vehicles with a high center of gravity, is conceivable. Depending on load, both the mass and, usually, the center of gravity of the vehicle change, which can have a considerable influence on the driving dynamics of the respective vehicle. The necessary control parameters are determined by the device according to the invention or by the method according to the invention with or without time delay and transmitted as selected or possibly also scaled parameters to a driving stabilization control device of the vehicle, so that the driving stabilization control device the vehicle depending on the load-dependent parameter set stabilize. A time delay occurs in a so-called indirect measuring method when the loading state is determined, for example, within the framework of one or more alternating driving states. In a directly measuring method, the characteristic measure is determined directly from measured values of a driving situation, for example from a roll angle value during cornering.
Wenn das Fahrzeug nicht beladen ist, wird ein Regelungspara¬ metersatz ausgewählt, der eine verhältnismäßig große Fahrdy¬ namik des Fahrzeugs erlaubt. Ist das Fahrzeug hingegen schwer beladen und/oder ist der Schwerpunkt des Fahrzeugs hoch, wird ein Parametersatz ausgewählt, beziehungsweise werden die Pa¬ rameter so skaliert, dass die Fahrstabilisierungsregelungs- einrichtung beispielsweise bei Kurvenfahrten früher und/oder stärker eingreift, um das Fahrzeug stabil in der gewählten Fahrspur zu halten.If the vehicle is not loaded, a set of control parameters is selected which allows a relatively large driving dynamics of the vehicle. If, on the other hand, the vehicle is heavily laden and / or the vehicle's center of gravity is high, a parameter set is selected or the parameters are scaled such that the driving stabilization control device intervenes earlier and / or more intensely, for example during cornering, in order to stabilize the vehicle to keep the chosen lane.
Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung, die zweckmäßi¬ gerweise einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Stabilisie¬ rungsvorrichtung bildet, kann z.B. eines oder mehrere der folgenden Systeme umfassen:The driving stabilization control device, which expediently forms part of the stabilizing device according to the invention, may be e.g. one or more of the following systems include:
- ein Antiblockiersystem- an anti-lock system
- eine Antriebsschlupfregelung- A traction control system
- einen Fahrzustandsregler- a driving state controller
- einen Kippverhinderungsregler - einen Querbeschleunigungsbegrenzer- a tilt prevention controller - a lateral acceleration limiter
- ein elektrisches oder elektrohydraulisches Bremssystem (Sensotronic Brake Control = SBC)- an electric or electrohydraulic brake system (Sensotronic Brake Control = SBC)
- eine aktive Federung (Active Body Control = ABC)- an active suspension (Active Body Control = ABC)
- eine aktive Wankstabilisierung (Active Roll Control = ARC)- active roll control (ARC)
- ein elektrisches Lenksystem (Steer-by-Wire = SBW) .- An electric steering system (steer-by-wire = SBW).
Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung kann in Hard¬ ware und/oder Software realisiert sein.The stabilization device according to the invention can be realized in hardware and / or software.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Showing:
Fig. 1 ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Fahr¬ zeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvor¬ richtung zur Fahrstabilisierung,1 shows a schematically illustrated vehicle according to the invention with a stabilization device according to the invention for driving stabilization,
Fig. 2 das Fahrzeug gemäß Fig. 1 in einer hinteren Ansicht bei einer Kurvenfahrt, wobei der Aufbau des Fahrzeugs wankt,2 shows the vehicle according to FIG. 1 in a rear view when cornering, wherein the structure of the vehicle staggers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen FahrStabilisierungsvorrichtung, undFig. 3 is a schematic representation of the FahrStabilisierungsvorrichtung invention, and
Fig. 4 einen Verlauf einer Wankrate des Fahrzeugs gemäß Fi¬ gur 1 beim Eintritt in eine Kurvenfahrt.4 shows a course of a rolling rate of the vehicle according to FIG. 1 when entering a cornering.
Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Lieferwagen, wobei prinzipiell auch ein Personenkraftwagen, insbesondere ein Van oder SUV (Sports Utility Vehicle) , ein Anhänger oder Satte¬ lauflieger als erfindungsgemäßes Fahrzeug ausgestaltet sein können. Das Fahrzeug 10 hat eine Vorderachse 11 mit lenkbaren Rädern 12, 13 sowie eine Hinterachse 14 mit nicht lenkbaren Rädern 15, 16, die auch eine Zwillingsbereifung aufweisen könnten. An den Rädern 12, 13, 15, 16 sind Bremsen 17, 18, 19, 20 zum Abbremsen des jeweiligen Rades sowie Drehzahlsensoren 21 bis 24 zum Erfassen der jeweiligen Raddrehzahl des Rades 11, 12, 15, 16 angeordnet.The vehicle 10 according to the invention shown in the figures is, for example, a lorry or delivery van, wherein in principle a passenger car, in particular a van or SUV (Sports Utility Vehicle), a trailer or Satte¬ lauflieger can be configured as a vehicle according to the invention. The vehicle 10 has a front axle 11 with steerable wheels 12, 13 and a rear axle 14 with non-steerable wheels 15, 16, which could also have twin tires. On the wheels 12, 13, 15, 16 are brakes 17, 18, 19, 20 for braking the respective wheel and speed sensors 21 to 24 for detecting the respective wheel speed of the wheel 11, 12, 15, 16 are arranged.
Die Bremsen 15 bis 20 sind, was durch Pfeile schematisch dar¬ gestellt ist, durch eine Stabilisierungsvorrichtung 25 mit¬ tels Bremseingriffssignalen 26 bis 29 ansteuerbar.The brakes 15 to 20 are, as shown schematically by arrows dar¬, by a stabilizing device 25 mit¬ brake application signals 26 to 29 can be controlled.
Die DrehzahlSensoren 21 bis 24 senden Drehzahlmesswerte 30 bis 33 in Form entsprechender Drehzahlsignale, die die Dreh¬ zahl des jeweiligen Rades 12, 13, 14, 15, 16 repräsentieren, an die Stabilisierungsvorrichtung 25.The rotational speed sensors 21 to 24 send rotational speed measured values 30 to 33 to the stabilizing device 25 in the form of corresponding rotational speed signals, which represent the rotational speed of the respective wheel 12, 13, 14, 15, 16.
Ferner kann die Stabilisierungsvorrichtung 25 mittels eines Motorsteuersignals 34 eine MotorSteuerung 35 ansteuern, bei¬ spielsweise zur Drosselung der Motorleistung eines Motors 35, der beim Fahrzeug 10 beispielsweise die Vorderachse 11 und/oder die Hinterachse 14 antreibt.Furthermore, the stabilization device 25 can control a motor control 35 by means of a motor control signal 34, for example for throttling the engine power of a motor 35 which drives the front axle 11 and / or the rear axle 14 in the vehicle 10, for example.
An einem Lenkrad 37 oder einer sonstigen Lenkhandhabe kann ein Fahrer 38 Lenkbefehle vorgeben. Beispielsweise erfasst eine Lenkerfassungseinrichtung 39 den jeweiligen Lenkwinkel δH und gibt diesen an einen Lenkaktor 40, beispielsweise ei¬ ne Servo-Lenkhilfe, zum Lenken der Räder 12, 13 weiter. Fer¬ ner übermittelt die Lenkerfassungseinrichtung 39 ein Lenkwin¬ kelsignal 41 mit dem Lenkwinkel δH an die Stabilisierungs¬ vorrichtung 25. Die Stabilisierungsvorrichtung 25 stabilisiert das Fahrzeug 10 durch Bremseingriffe und/oder den Motor 35 steuernde Ein¬ griffe und/oder Lenkeingriffe, z.B. wenn das Fahrzeug 10 um¬ zukippen, zu schleudern oder in sonstiger Weise fahr-instabil zu werden droht.At a steering wheel 37 or other steering handle, a driver 38 can specify steering commands. For example, a steering detection device 39 detects the respective steering angle δ H and transmits it to a steering actuator 40, for example a servo steering aid, for steering the wheels 12, 13. Fer¬ ner transmits the Lenkerfassungseinrichtung 39 a Lenkwin¬ kelsignal 41 with the steering angle δ H to the Stabilisierungs¬ device 25th The stabilization device 25 stabilizes the vehicle 10 by braking interventions and / or by the motor 35 controlling Ein¬ handles and / or steering interventions, for example, if the vehicle 10 um¬ tilt, spin or threatens to be unstable in any other way.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 arbeitet vorzugsweise mit zur Fahrstabilisierung des Fahrzeugs 10 ohnehin erforderli¬ chen Sensorsignalen, die beispielsweise die DrehzahlSensoren 21 bis 24 in Form der Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 liefern.The stabilization device 25 preferably operates with sensor signals which are anyway required for driving stabilization of the vehicle 10 and which deliver, for example, the rotational speed sensors 21 to 24 in the form of the rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16.
Ferner wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 beispielswei¬ se ein Gierratensignal 42 mit einer Gierrate ψ eines Gier¬ sensors 43, ein Querbeschleunigungssignal 44 mit einem Quer- beschleunigungswerten ay eines zur Fahrzeuglängsachse 55 quer eingebauten Querbeschleunigungssensors 45 sowie optional ein Fahrgeschwindigkeitssignal 46 mit der Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 aus, das eine Fahrgeschwindigkeitseinrich¬ tung 47 ermittelt. Das Fahrgeschwindigkeitssignal 46 wird von der Fahrgeschwindigkeitseinrichtung 47 z.B. anhand der Dreh¬ zahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 ermittelt.Furthermore, the stabilization device 25 evaluates, for example, a yaw rate signal 42 with a yaw rate ψ of a yaw sensor 43, a lateral acceleration signal 44 with a lateral acceleration value a y of a transverse acceleration sensor 45 installed transversely to the vehicle longitudinal axis 55, and optionally a vehicle speed signal 46 with the vehicle speed v 10, which determines a Fahrgeschwindigkeitseinrich¬ device 47. The vehicle speed signal 46 is determined by the driving speed device 47, for example based on the rotational number values of the wheels 12, 13, 15, 16.
Weiterhin wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 ein Wank¬ ratensignal 53 eines Wanksensors 54 aus. Der Wanksensor 54 ist beispielsweise ein Gierratensensor, der in einer solchen Einbaulage in das Fahrzeug 10 eingebaut ist, dass er eine Drehbewegung um eine Fahrzeuglängsachse 55 ermitteln kann.Furthermore, the stabilization device 25 evaluates a roll rate signal 53 of a fuel sensor 54. The fuel sensor 54 is, for example, a yaw rate sensor which is installed in such an installed position in the vehicle 10 that it can detect a rotational movement about a vehicle longitudinal axis 55.
Bei einer Kurvenfahrt, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, neigt sich ein Aufbau 56 des Fahrzeugs 10 beispielsweise in Richtung einer Kurvenaußenseite 57 einer ebenen oder ge¬ neigten Fahrbahn 86. Wenn das Fahrzeug 10 dann zu schnell ist, das heißt die Querbeschleunigung beispielsweise ein vor¬ bestimmtes Maß überschreitet, droht das Fahrzeug 10 nach au¬ ßen umzukippen und/oder zu Schleudern. Diesem Problem begeg¬ net die Fahrstabilisierungsvorrichtung 25 durch verschiedene Maßnahmen, beispielsweise durch Bremseingriffe an den Rädern 12, 13, 15, 16, durch Drosselung der Motorleistung des Motors 35, durch Änderung der Dämpfungs- bzw. Stabilisierungseigen¬ schaften eines Fahrwerks des Fahrzeugs 10, durch Lenkeingrif¬ fe oder' dergleichen. Zunächst wird jedoch der prinzipielle Aufbau der Stabilisierungsvorrichtung 25, der schematisch in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, erläutert.When cornering, which is shown schematically in Fig. 2, a structure 56 of the vehicle 10, for example, in the direction of a curved outer side 57 of a flat or inclined ge roadway 86. If the vehicle 10 then too fast If, for example, the lateral acceleration exceeds a predetermined level, the vehicle 10 threatens to overturn to the outside and / or to spin. The drive stabilization device 25 counteracts this problem by various measures, for example by braking interventions on the wheels 12, 13, 15, 16, by throttling the engine power of the motor 35, by changing the damping or stabilization properties of a chassis of the vehicle 10. fe by Lenkeingrif¬ or 'the like. First, however, the basic structure of the stabilizing device 25, which is shown schematically in Figs. 1 and 3, explained.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 ist vorliegend als ein Mo¬ dul realisiert, das sowohl Hardware auch als Software ent¬ hält. Beispielsweise sind Ein-/Ausgabemittel 48, 49 vorhan¬ den, die die vorgenannten Signale der Sensoren 21 bis 24, 43, 45, 47, 54 erfassen können und entsprechende Steuersignale, beispielsweise das Motorsteuersignal 34 sowie die Bremsein¬ griffssignale 26 bis 29 und ein Lenksignal 50 zur Ansteuerung des Lenkaktors 40, erzeugen können. Die Ein-/Ausgabemittel 48, 49 enthalten beispielsweise einen oder mehrere Buscont¬ roller und/oder digitale und/oder analoge Eingabemittel und/oder Ausgabemittel. Die Stabilisierungsvorrichtung 25 enthält ferner einen Prozessor oder mehrere Prozessoren 51, die Programmcode von Programmmodulen ausführen, die in einem Speicher 52 abgelegt sind. Diese Programmmodule enthalten beispielsweise ein Wankwinkelmodul 58 sowie ein Fahrstabili- sierungs-Regelungs-Modul 59 als Fahrstabilisierungsregelungs- einrichtung. Der Speicher 52 enthält flüchtigen und/oder nicht flüchtigen Speicher, beispielsweise zum Speichern der Module 58, 59. Das Fahrstabilisierungs-Regelungs-Modul 59, das z.B. ein ESP bildet oder enthält (ESP = Elektronisches Stabilisierungspro¬ gramm) , umfasst beispielsweise ein Antiblockiersystem 60 und/oder eine Antriebsschlupfreglung 61 und/oder einen Fahr- zustandsregler 62 und/oder einen Kippverhinderungsregler 63 und/oder Querbeschleunigungsbegrenzer 64.In the present case, the stabilization device 25 is implemented as a module that holds both hardware and software. For example, input / output means 48, 49 are present, which can detect the abovementioned signals of the sensors 21 to 24, 43, 45, 47, 54 and corresponding control signals, for example the motor control signal 34 and the brake intervention signals 26 to 29 and Steering signal 50 for controlling the steering actuator 40, can generate. The input / output means 48, 49 contain, for example, one or more bus scooters and / or digital and / or analog input means and / or output means. The stabilizer 25 further includes one or more processors 51 that execute program code from program modules stored in a memory 52. These program modules include, for example, a roll angle module 58 and a drive stabilization control module 59 as a driving stabilization control device. The memory 52 contains volatile and / or nonvolatile memory, for example for storing the modules 58, 59. The driving stabilization control module 59, which eg forms or contains an ESP (ESP = Electronic Stabilization Program), comprises, for example, an anti-lock braking system 60 and / or a traction control 61 and / or a driving state controller 62 and / or a tilt prevention controller 63 and / or lateral acceleration limiter 64.
Das Wankwinkelmodul 58, das an sich bereits eine erfindungs- gemäße Stabilisierungsvorrichtung bilden kann, enthält bei¬ spielsweise die folgenden Bestandteile, die z.B. als Pro¬ grammfunktionen oder -module realisiert sind: Erfassungsmit¬ tel 65, Auswertemittel 66, Interpretationsmittel 68, Auswahl- mittel 69 und Überwachungsmittel 74.The roll angle module 58, which in itself can already form a stabilizing device according to the invention, contains, for example, the following constituents, which are e.g. implemented as program functions or modules are: acquisition means 65, evaluation means 66, interpretation means 68, selection means 69 and monitoring means 74.
Die Erfassungsmittel 65, erfassen die Messwerte, beispiels¬ weise das Wankratensignal 53 und Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16.The detection means 65 detect the measured values, for example the roll rate signal 53 and rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16.
Die Auswertemittel 66 bilden anhand der von den Erfassungs¬ mitteln 65 ermittelten Messwerte ein charakteristisches Maß 67, das einen Beladungszustand des Fahrzeugs 10 charakteri¬ siert. Dazu werten die Auswertemittel 66 beispielsweise das Wankratensignal 53 aus. Man kann die Auswertemittel 66 und/oder die Erfassungsmittel 65, die zu einem einzigen Modul zusammengefasst sein können, auch als Erkennungslogik be¬ zeichnen.The evaluation means 66 form a characteristic measure 67 based on the measured values determined by the detection means 65, which characterizes a load state of the vehicle 10. For this purpose, the evaluation means 66 evaluate, for example, the roll rate signal 53. The evaluation means 66 and / or the detection means 65, which can be combined into a single module, can also be described as recognition logic.
Die Interpretationsmittel 68 interpretieren das charakteris¬ tische Maß 67 und überprüfen es beispielsweise auf Plausibi- lität. Solange noch kein plausibles, gesichertes charakteris¬ tisches Maß 67 vorhanden ist, übermitteln die Interpretati¬ onsmittel 68 beispielsweise ein charakteristisches Start-Maß, das einen mittleren Beladungszustand des Fahrzeugs 10 reprä- sentiert, an die Auswahlmittel 69. Die Interpretationsmittel 68 können auch so lange, bis ein "gesichertes" charakteristi¬ sches Maß 67 vorliegt, beispielsweise einen Start- Parametersatz 73 auswählen oder die Auswahlmittel 69 zu des¬ sen Auswahl anweisen. Der Start-Parametersatz 73 entspricht zweckmäßigerweise einem mittleren Beladungszustand des Fahr¬ zeugs 10.The interpretation means 68 interpret the characteristic measure 67 and check it, for example, for plausibility. As long as no plausible, secured characteristic measure 67 is present, the interpretation means 68 transmits, for example, a characteristic start measurement which represents a mean load state of the vehicle 10. The interpretation means 68 can also select, for example, a start parameter set 73 or instruct the selection means 69 to des¬ sen selection until a "secured" characteristic measure 67 is present. The starting parameter set 73 expediently corresponds to a mean load state of the vehicle 10.
Die Auswahlmittel 69 wählen in Abhängigkeit von dem charakte¬ ristischen Maß 67 einen Parametersatz aus und/oder oder ska¬ lieren einen Parametersatz, beispielsweise einen der Parame¬ tersätze 70, 71, 72. Der Parametersatz 70 repräsentiert bei¬ spielsweise einen Beladungszustand mit geringer Beladung und/oder niedriger Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 10, der Pa¬ rametersatz 71 eine mittlere Beladung des Fahrzeugs 10 und der Parametersatz 72 eine große Beladung des Fahrzeugs 10. Es versteht sich, dass auch mehr Parametersätze als die Parame¬ tersätze 70 - 72 vorgesehen sein können. Ferner ist es mög¬ lich, dass die Auswahlmittel 69 einen oder mehrere Parameter der Parametersätze 70 - 72 in Abhängigkeit von dem charakte¬ ristischen Maß 67 skalieren. Die Auswahlmittel 69 senden den jeweils ausgewählten Parametersatz 70, 71, 72 an das Rege¬ lungsmodul 59, das das Fahrzeug 10 anhand des jeweils ausge¬ wählten Parametersatzes stabilisiert.The selection means 69 select a parameter set as a function of the characteristic measure 67 and / or scale a parameter set, for example one of the parameter sets 70, 71, 72. The parameter set 70 represents, for example, a load state with low loading and / or low center of gravity height of the vehicle 10, the parameter set 71 an average load of the vehicle 10 and the parameter set 72 a large load of the vehicle 10. It is understood that more parameter sets can be provided as the parame¬ tersätze 70 - 72 , Furthermore, it is possible for the selection means 69 to scale one or more parameters of the parameter sets 70 - 72 as a function of the characteristic measure 67. The selection means 69 send the respectively selected parameter set 70, 71, 72 to the control module 59, which stabilizes the vehicle 10 on the basis of the respectively selected parameter set.
Die zweckmäßigerweise vorhandenen Überwachungsmittel 74 über¬ wachen die Auswertemittel 66, die Auswahlmittel 69 und die Interpretationsmittel 68 und stellt beispielsweise sicher, dass beim Start des Wankwinkelmoduls 58 zunächst der Start- Parametersatz 73 verwendet wird. Weitere Überwachungsfunktio¬ nen sollen hier nicht dargestellt werden, sind aber ohne wei¬ teres möglich. ' Es versteht sich, dass die vorgenannten Mittel 65, 66, 68, 69 auch als integrale Mittel ausgestaltet sein können, bei¬ spielsweise in ein und demselben Programmcode realisiert sein können.The suitably present monitoring means 74 monitor the evaluation means 66, the selection means 69 and the interpretation means 68 and ensure, for example, that the start parameter set 73 is initially used when the roll angle module 58 is started. Further monitoring functions are not to be shown here, but are possible without further measures. ' It goes without saying that the aforementioned means 65, 66, 68, 69 can also be designed as integral means, for example, in one and the same program code.
Die Auswertemittel 66 ermitteln das charakteristische Maß 67 zweckmäßigerweise zwischen einem ersten und einem zweiten stationären Zustand, beispielsweise in einem Übergang von Ge¬ radeausfahrt in Kurvenfahrt oder umgekehrt. Ein solcher Über¬ gang ist in Fig. 4 zwischen den Zeitpunkten ti und t2 darge¬ stellt. Während einer Übergangsphase 75, das heißt in einem Erfassungszeitraum 75 zwischen den Zeitpunkten tx und t2, bilden die Auswertemittel 66 einen Wankratensummenwert, den man auch als Fahrzeugquerneigungswinkel afzg bezeichnen kann.The evaluation means 66 expediently determine the characteristic dimension 67 between a first and a second steady state, for example in a transition from cycling to cornering or vice versa. Such a transition is shown in FIG. 4 between times ti and t 2 . During a transition period 75, that is, in a detection period 75 between the times t x and t 2, 66 form the evaluation means a Wankratensummenwert, that can also be called a vehicle bank angle a fzg.
Der Fahrzeugquerneigungswinkel afzg setzt sich aus dem Fahr¬ bahnquerneigungswinkel (Xpn und dem Fahrzeugwankwinkel φfig zu¬ sammen.The vehicle bank angle a fzg is composed of the road bank angle (X pn and the vehicle roll angle φ fig .
(Xfig = (Xfln + <Pfzg ( 1 ) (X fi g = (X fln + <Pfz g (1 )
Auf ebener Fahrbahn mit afin = 0 ergibt sich :On a level roadway with a fin = 0 the following results:
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
Der Fahrzeugquerneigungswinkel ocßg wird nach folgender Vor¬ schrift berechnet:The vehicle bank angle oc ßg is calculated according to the following rule:
)
Figure imgf000013_0002
)
Figure imgf000013_0002
wobei ψ'xmess ein aus dem Wankratensignal 53 ermittelter Wank- ratenmesswert ist. Das Wankratensignal 53 mit dem Wankraten- messwert ψxmess wird z.B. in zyklischen Abständen t u zwischenwhere ψ ' xmess is a roll rate measured value determined from the roll rate signal 53. The roll rate signal 53 with the roll rate measured value ψ xmess is, for example, interspersed in cyclic intervals t u
Zeitpunkten tl und t2 erfasst, so dass anstelle des Integrals (3) auch ein Summenwert mit einer Zählvariablen n für jeden erfassten Wankratenmesswert ψxmess gebildet werden kann:Times t1 and t2 detected, so that instead of the integral (3) and a sum value with a count variable n for each detected roll rate measurement ψ xmess can be formed:
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0001
mit :With :
t2 = tx + n ^ tzykl ( 4 ) t 2 = t x + n t cycle (4)
und einem Auswertezeitfenster, das z.B. einer bei tl begin¬ nenden und bei t2 endenden Übergangsphase zwischen z.B. einer Geradeausfahrt und einer Kurvenfahrt entspricht :and an evaluation time window, e.g. a transitional phase beginning at t1 and ending at t2 between e.g. a straight-ahead and a turn corresponds to:
t2-tι=n*tzykl ^5Jt 2 -t ι = n * t cyclic ^ 5 J
Idealerweise ist der Wankratenmesswert ψxmess bei Geradeaus¬ fahrt bzw. stationärer Kurvenfahrt und nicht geneigter Fahr¬ bahn = 0, da sich das Fahrzeug nicht weiter neigt bzw. die Neigung des Fahrzeugs sich nicht mehr ändert. Häufig stellt man fest, dass die eingesetzten Sensoren einen Offset haben, das heißt, dass sie in der oben beschriebenen Situation sta¬ tionärer Kurven- oder Geradeausfahrt einen Wankratenmesswert ψx>mess≠0 aufweisen. Eine solche Situation ist beispielhaft inIdeally, the roll rate measurement ψ xmess when driving straight or stationary cornering and not inclined Fahr¬ path = 0, since the vehicle is not inclined or the inclination of the vehicle does not change. It is frequently found that the sensors used have an offset, that is to say they have a roll rate measurement ψ x> meas ≠ 0 in the above-described situation of steady curve or straight-ahead travel. Such a situation is exemplary in
Fig. 4 dargestellt, wo nach dem Zeitpunkt t2, das heißt nach erfolgtem Einlenken in eine Kurve, in dem Wankratensignal 53 immer noch ein Wankratenoffsetwert ψXt0ff enthalten ist.Fig. 4, where after the time t 2 , that is, after turning into a curve in the roll rate signal 53 is still a Wankratenoffsetwert ψ Xt0ff is included.
Wenn beispielsweise aus der Kurve wieder ausgelenkt wird, würde der Wankratensummenwert gemäß Gleichung (3a) wieder verkleinert werden, was für die Ermittlung des charakteristi¬ schen Maßes zur Charakterisierung des Beladungszustands des Fahrzeugs 10 im zunächst beschriebenen indirekt messenden Verfahren unter Anwendung der Formel (3a) nicht zweckmäßig wäre.For example, if the curve is deflected again, the roll rate sum value would become equal according to equation (3a) which would not be expedient for the determination of the characteristic measure for characterizing the loading state of the vehicle 10 in the initially described indirectly measuring method using the formula (3a).
Es ist daher eine vorteilhafte Funktion der Stabilisierungs¬ vorrichtung 25 bzw. insbesondere des Wankwinkelmoduls 58, je¬ weils den Übergang von einem ersten stationären Wank-Zustand oder Kurvenfahrt-Zustand in einen zweiten derartigen Zustand zu ermitteln, das heißt beispielsweise den Übergang von Gera¬ deausfahrt in Kurvenfahrt oder umgekehrt. Es ist auch mög¬ lich, dass ein Übergang von einer stationären Kurvenfahrt, bei der der Lenkwinkel im wesentlichen konstant einen ersten Wert aufweist, in eine zweite stationäre Kurvenfahrt, bei der ein im wesentlichen konstanter zweiter Lenkwinkel eingeschla¬ gen wird, anhand der nachfolgenden Bedingungen zu ermitteln.It is therefore an advantageous function of the stabilization device 25 or, in particular, of the roll angle module 58, to determine the transition from a first stationary roll state or cornering state to a second such state, that is, for example, the transition from Gera¬ deausfahrt in cornering or vice versa. It is also possible that a transition from a stationary cornering, in which the steering angle substantially constant has a first value, in a second stationary cornering, in which a substantially constant second steering angle is schlla¬ gen, based on the following conditions to investigate.
Ein stationärer Zustand "Geradeausfahrt" liegt beispielsweise dann vor, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen (6) bis (11) vorhanden sind, die das Wankwinkelmodul 58 an¬ hand der entsprechenden Signale, beispielsweise der Drehzahl- messwerte 30 - 33, des Lenkwinkelsignals 41, des Gierraten¬ signals 42, des Querbeschleunigungssignals 44, des Fahrge¬ schwindigkeitssignals 46 und des Lenkwinkelsignals 41 detek- tieren kann.A steady state "straight ahead" is present, for example, if one or more of the following conditions (6) to (11) are present, the roll angle module 58 an¬ hand the corresponding signals, such as the speed readings 30-33, the steering angle signal 41, the yaw rate signal 42, the lateral acceleration signal 44, the Fahrge¬ speed signal 46 and the steering angle signal 41 can detect.
Das Wankwinkelmodul prüft beispielsweise die Bedingung Gera¬ deausfahrt anhand eines minimalen und/oder maximalen Gierra¬ tenwertsThe roll angle module checks, for example, the condition driving on the basis of a minimum and / or maximum yaw rate
ψ„≤ \sm\ (6) und/oder eines minimalen und/oder maximalen Gi errat enände- rungswertsψ "≤ \ sm \ (6) and / or a minimum and / or maximum rate change value
Ψ„ ≤ \ SW2 \ (7)Ψ "≤ \ SW2 \ (7)
und/oder eines minimalen und/oder maximalen Querbeschleuni- gungsänderungswerts bzw. Querbeschleunigungswertsand / or a minimum and / or maximum lateral acceleration change value or lateral acceleration value
äyjma ≤ \ sm\ ( 8 ) yyma ≤ \ sm \ (8)
a„ ≤ \ SWA\ (9)a "≤ \ SWA \ (9)
und/oder eines minimalen und/oder maximalen Lenkwinkels (δ)and / or a minimum and / or maximum steering angle (δ)
δH ≤ \ SW5 \ ( 10 )δ H ≤ \ SW5 \ (10)
und/oder eines minimalen und/oder maximalen Lenkwinkel ände¬ rungswert sand / or a minimum and / or maximum steering angle änder¬ sungswert s
Figure imgf000016_0001
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wobei SWl - SW6 vorbestimmte Grenzwerte sind. Dem Zeitpunkt, ab dem die Bedingungen (6) -(H) nicht mehr erfüllt sind und daher der stationäre Zustand "Geradeausfahrt" verlassen wird, ist die Zeitgrenze ti zugeordnet.where SW1 - SW6 are predetermined limit values. The time from which the conditions (6) - (H) are no longer fulfilled and therefore the stationary state "straight ahead" is left, the time limit ti is assigned.
Es versteht sich, dass auch nur eine der oben genannten Be¬ dingungen prinzipiell genügt, um den Zustand Geradeausfahrt bzw. Kurvenfahrt zu ermitteln. Insbesondere sind beispiels¬ weise die Gleichungen (6) und (7) sowie (8) und (9) alterna¬ tiv prüfbar, wobei es allerdings bevorzugt ist, dass mehrere Bedingungen geprüft werden, um den Zustand Geradeausfahrt möglichst zuverlässig zu ermitteln. Ab dem Zeitpunkt ti , der Einleitung der Kurvenfahrt, werden die Wankratenmesswerte aufsummiert und die Zählvariable n in- krementiert.It goes without saying that only one of the above-mentioned conditions is in principle sufficient to determine the state of straight travel or cornering. In particular, the equations (6) and (7) and (8) and (9) can be tested alternately, for example, although it is preferred that a plurality of conditions be checked in order to determine the state of straight-ahead driving as reliably as possible. From the time ti, the initiation of the cornering, the roll rate measured values are added up and the count variable n is incremented.
Zu einem Zeitpunkt t2 befindet sich das Fahrzeug 10 in stati¬ onärer Kurvenfahrt, das heißt, dass beispielsweise sich der Lenkwinkel nicht mehr ändert. Das Wankwinkelmodul 58 ermit¬ telt den stationären Zustand "Kurvenfahrt" beispielsweise an¬ hand einer oder mehrerer der nachfolgenden Bedingungen:At a time t 2 , the vehicle 10 is in stati¬ onären cornering, that is, for example, that the steering angle no longer changes. The roll angle module 58 determines the stationary state "cornering", for example, by means of one or more of the following conditions:
Ψ,,mess≥ \SW7\ (12)Ψ,, mess ≥ \ SW7 \ (12)
und/oderand or
άy<mess ≥ \ SWS \ ( 13 )ά y <mess ≥ \ SWS \ (13)
und/oderand or
δH ≥ \SW9\ (14)δ H ≥ \ SW9 \ (14)
wobei SW7, SW8, SW9 vorbestimmte Grenzwerte sind. Wenn die Bedingungen (12) , (13) , (14) erfüllt sind, stellt das Wank¬ winkelmodul 58 beim Ausführungsbeispiel den stationären Zu¬ stand "Kurvenfahrt" fest. Wenn die Gleichungen (12) - (14) erfüllt sind, ist der Zeitpunkt t2 erreicht, bei dem das Wankwinkelmodul 58 die Bildung des Summenwertes gemäß Formel (3a) beendet, das heißt das Aufsummieren stoppt.where SW7, SW8, SW9 are predetermined limit values. If the conditions (12), (13), (14) are met, the roll angle module 58 determines the stationary state "cornering" in the exemplary embodiment. When the equations (12) - (14) are satisfied, the time t 2 is reached at which the roll angle module 58 terminates the formation of the sum value according to formula (3a), that is, the summing stops.
Das Wankwinkelmodul 58 bildet anhand des Wankratensummenwerts gemäß Formel (3a), also des Fahrzeugquerneigungswinkels aßg, das charakteristische Maß 67.The roll angle module 58 forms the characteristic dimension 67 on the basis of the roll rate sum value according to formula (3a), that is to say the vehicle bank angle αβg .
Beim Ausführungsbeispiel ist das charakteristische Maß 67 auf eine kalkulierte oder eine gemessene Querbeschleunigung des Fahrzeugs 10 bezogen. Bezieht man das charakteristische Maß 67, das in der nachfolgenden Formel (13) als kßg bezeichnet ist, auf eine kalkulierte Querbeschleunigung aycalc des Fahr¬ zeugs 10, ergibt sich beispielsweise die folgende Formel (13) :In the exemplary embodiment, the characteristic measure 67 is based on a calculated or measured lateral acceleration of the vehicle 10. If one refers to the characteristic measure , Which is denoted in the following formula (13) k SSG 67 at a calculated lateral acceleration of a Fahr¬ ycalc zeugs 10, results, for example the following formula (13):
k - "* ay,calc (15) k - "* a y, calc (15)
wobei die kalkulierte Querbeschleunigung aycalc , das Produkt der Fahrzeug-Längsgeschwindigkeit vf2g und der gemessenen Gierrate ψzmess ist:wherein the calculated lateral acceleration a ycalc , the product of the vehicle longitudinal velocity v f2g and the measured yaw rate ψ zmess is:
ay,calc = Vfig * Ψz,mess ^ 6 ) a y, calc = V fig * Ψz, meas ^ 6)
Nun wäre es prinzipiell möglich, dass das Wankwinkelmodul 58 das charakteristische Maß 67 unmittelbar dazu heranzieht, ei¬ nen der Parametersätze 70, 71, 72 auszuwählen und an das Re¬ gelungsmodul 59 zu übermitteln. Es könnte aber sein, dass bei der Ermittlung des charakteristischen Maßes beispielsweise Messfehler, Rechenfehler oder dergleichen aufgetreten sind, sodass das charakteristische Maß 67 noch nicht unmittelbar übernommen werden kann. Das Wankwinkelmodul 58 sichert das charakteristische Maß 67 durch eine, vorzugsweise mehrere o- der alle nachfolgenden Maßnahmen ab:Now, in principle, it would be possible for the roll angle module 58 to use the characteristic measure 67 directly to select one of the parameter sets 70, 71, 72 and transmit it to the control module 59. However, it could be that, for example, measurement errors, calculation errors or the like have occurred during the determination of the characteristic measure, so that the characteristic measure 67 can not yet be taken over directly. The roll angle module 58 secures the characteristic dimension 67 by one, preferably several or all of the following measures:
Beispielsweise prüft das Wankwinkelmodul 58 die eingehenden Messwerte zweckmäßigerweise auf Plausibilität, sodass bei¬ spielsweise das Wankwinkelmodul 58 überprüft, ob sich die Messwerte innerhalb vorbestimmter Toleranzgrenzen bewegen, ob die Relation der Messwerte zueinander plausibel ist oder der¬ gleichen. Auch eine Tiefpass-, Bandpass- oder Hochpassfilte¬ rung der Messwerte ist möglich, sodass auf diesem Wege un¬ plausible Messwerte, die beispielsweise durch Fahrzeugschwin- gungen verursacht sind, von dem Wankwinkelmodul 58 ausgeblen¬ det werden. Auch die Anwendung statistischer Verfahren, bei¬ spielsweise der Ermittlung von Varianzen oder dergleichen, kann bei dem Wankwinkelmodul 58 z.B. als entsprechende Pro¬ grammfunktionen realisiert sein.For example, the roll angle module 58 expediently checks the incoming measured values for plausibility, so that, for example, the roll angle module 58 checks whether the measured values are within predetermined tolerance limits, if the relation of the measured values to one another is plausible or similar. A low-pass, bandpass or high-pass filtering of the measured values is also possible, so that in this way implausible measured values, which are determined, for example, by vehicle vibration. are caused by the roll angle module 58 geblen¬ det. The application of statistical methods, for example the determination of variances or the like, can also be implemented in the roll angle module 58 as corresponding program functions.
Wenn eine ausreichende Zahl von Werten für das charakteristi¬ sche Maß 67 vorhanden sind, die beispielsweise anhand der Formeln (3a) und (13) ermittelt worden ist, verwendet das Wankwinkelmodul 58 diese Werte zur Ermittlung eines der Para¬ metersätze 70 - 72 bzw. zu deren Skalierung. Im vorliegenden Fall wird geprüft, ob eine vorbestimmte Mindestanzahl c von Werten kιßg ,.k2fig....+ kcj2g vorliegt. Dann bildet das Wankwinkel¬ modul 58 das arithmetisches Mittel kmv/fzg gemäß der folgenden Formel (17) :If a sufficient number of values are available for the characteristic dimension 67 which has been determined, for example, by means of the formulas (3a) and (13), the roll angle module 58 uses these values to determine one of the parameter sets 70-72 or to their scaling. In the present case, it is checked whether a predetermined minimum number c of values k ιßg , .k 2fig .... + k cj2g is present. The roll angle module 58 then forms the arithmetic mean k mv / fzg according to the following formula (17):
kmw.fzg = ( Kfig + ^2,fzg + ^3,/zg + - + kcjzg) I c ( 11 )kmw.fzg = (cage + ^ 2, fzg + ^ 3, / zg + - + k c j zg ) I c (11)
Prinzipiell ist es auch möglich, dass das Wankwinkelmodul 58 beispielsweise auch manche der Werte ki bis kc ausblendet bzw. ausfiltert, wenn diese nicht plausibel sind. Eine solche Prüfung wäre beispielsweise bei solchen Werten erfüllt, die bestimmte Grenzen überschreiten.In principle it is also possible that the Wankwinkelmodul 58 for example, some of the values of ki and k c fades out or filter out, if they are not plausible. Such a test would be fulfilled, for example, at levels that exceed certain limits.
Weiterhin ist es möglich, dass das Wankwinkelmodul 58 mehrere Werte für das charakteristische Maß 67 anhand beispielsweise einer linearen Regression, einer Plausibilitätskontrolle, ei¬ ner Stationaritätskontrolle oder dergleichen überprüft und nur dann zur Ermittlung eines der Parametersätze 70, 71, 72 heranzieht, wenn das charakteristische Maß 67 sozusagen "ge¬ sichert" ist. Auch das Ergebnis einer Regression kann plausi- bilisiert werden, beispielsweise indem das Wankwinkelmodul 58 ein sogenanntes Bestimmtheitsmaß für das charakteristische Maß 67 ermittelt. Liegen alle Werte für das charakteristische Maß 67 beispielsweise entlang einer Geraden, so liegt das Be¬ stimmtheitsmaß beispielsweise beim Wert "1". Wenn die ent¬ sprechenden Werte von der Geraden abweichen, das heißt unkor- reliert sind, kann der Wert für das Bestimmtheitsmaß auf "0" zurückgehen. Es ist möglich, einen Grenzwert für das Be¬ stimmtheitsmaß festzulegen und so die Qualität des charakte¬ ristischen Maßes 67 zu überprüfen.Furthermore, it is possible for the roll angle module 58 to check a plurality of values for the characteristic dimension 67 based on, for example, a linear regression, a plausibility check, a stationarity check or the like, and then only to determine one of the parameter sets 70, 71, 72, if the characteristic Dimension 67 is "secured", so to speak. The result of a regression can also be plausibilized, for example by the roll angle module 58 having a so-called coefficient of determination for the characteristic Dimension 67 determined. If all the values for the characteristic dimension 67 lie, for example, along a straight line, then the degree of determination lies, for example, at the value "1". If the corresponding values deviate from the straight line, ie are uncorrelated, the value for the coefficient of determination can be reduced to "0". It is possible to set a limit value for the degree of determination and thus to check the quality of the characteristic measure 67.
Das Wankwinkelmodul 58 kann auch ein direkt messendes Verfah¬ ren durchführen, das heißt, es kann den jeweils ermittelten Wankwinkel kontinuierlich überwachen und zur Ermittlung und/oder Skalierung eines der Parametersätze 70 - 72 heran¬ ziehen. Dabei überwacht das Wankwinkelmodul 58 den jeweiligen Wankwinkel nicht nur während eines stationären Zustandes oder während eines Übergangs von einem ersten zu einem zweiten stationären Zustand, sondern stetig, beispielsweise gemäß der folgenden Formel :The roll angle module 58 can also perform a directly measuring procedure, that is to say it can continuously monitor the respectively determined roll angle and use one of the parameter sets 70 - 72 to determine and / or scale it. The roll angle module 58 monitors the respective roll angle not only during a stationary state or during a transition from a first to a second stationary state, but continuously, for example according to the following formula:
Figure imgf000020_0001
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Wenn der Wankwinkelwert ψxmess beispielsweise eine erste oder eine zweite Grenze SWlO, SWIl überschritten hat:If the roll angle value ψ xmess has exceeded, for example, a first or a second limit SW10, SW11:
ψ„≥ \svno\ (i9)ψ "≥ \ svno \ (i9)
Ψx,mess ≥ \ SW\l \ (20 ) ,Ψ x , mess ≥ \ SW \ l \ (20),
leitet das Wankwinkelmodul 58 beispielsweise Maßnahmen zur Stabilisierung des Fahrzeugs 10 unmittelbar ein, sendet bei¬ spielsweise entsprechende Parameter an das Regelungsmodul. Bei Überschreiten des Grenzwertes SWlO wird beispielsweise der Bremsdruck erhöht, um bei einer sich anbahnenden kriti- sehen Situation schnell und kräftig bremsen zu können. Bei Überschreiten des zweiten Grenzwertes SWIl werden beispiels¬ weise eine oder mehrere der Bremsen 17 - 20 betätigt.The roll angle module 58 initiates, for example, measures for stabilizing the vehicle 10 directly, for example, sends corresponding parameters to the control module. When the limit value SW10 is exceeded, the brake pressure is increased, for example, in order to prevent an impending critical see situation to be able to brake fast and strong. When the second limit value SWI1 is exceeded, one or more of the brakes 17-20 are actuated, for example.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Wankwinkelmodul 58 den Wankwinkelwert bzw. den Wankraten- summenwert ψxmess nicht ständig überwacht, sondern beispiels¬ weise wenn eine oder mehrere der Bedingungen (6) - (11) er¬ füllt sind, das heißt, wenn sich das Fahrzeug 10 in Kurven¬ fahrt befindet bzw. in eine Kurvenfahrt eingetreten ist. Bei Geradeausfahrt sind nämlich kritische Fahrzustände nicht zu befürchten, sodass die dauerhafte Überwachung des Wankwinkels möglicherweise eine starke Rechnerbelastung bedeuten würde.A preferred embodiment of the invention provides that the roll angle module 58 does not continuously monitor the roll angle value or the roll rate sum ψ xmess , but, for example, if one or more of the conditions (6) - (11) are filled, that is when the vehicle 10 is in Kurven¬ ride or has entered a cornering. When driving straight ahead critical driving conditions are not to be feared, so that the permanent monitoring of the roll angle could possibly mean a heavy computer load.
Es versteht sich, dass auch zusätzliche Messwerte, sofern sie vorhanden sind, vom Wankwinkelmodul 58 bei dem Direktmessver¬ fahren oder bei dem zuerst beschriebenen Indirekt- Messverfahren verwendet werden können, beispielsweise ein Massensignal des Fahrzeugs, das durch in der Figur nicht ge¬ zeigte Federwegmesssensoren ermittelt wird, oder dergleichen.It goes without saying that additional measured values, if present, can also be used by the roll angle module 58 in the direct measuring method or in the indirect measuring method described first, for example a mass signal of the vehicle which has spring deflection measuring sensors which are not shown in the figure is determined, or the like.
Die entsprechenden Eingriffsstrategien, die durch die Parame¬ tersätze 70, 71, 72 und/oder deren Skalierung repräsentiert sind, werden zweckmäßigerweise bei einer Fahrerprobung bzw. Applikation des Fahrzeugs 10 ermittelt und in entsprechender Weise auf dessen tatsächliche Eigenschaften abgestimmt.The corresponding intervention strategies, which are represented by the parameter sets 70, 71, 72 and / or their scaling, are expediently determined during a driver test or application of the vehicle 10 and are correspondingly adjusted to its actual properties.
Nach einer vorbestimmten Haltephase, beispielsweise nach Ab¬ stellen des Motors 36, nach einer vorbestimmten Phase, bei der die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 null ist oder dergleichen, beginnt das Wankwinkelmodul 58 das cha¬ rakteristische Maß 67 wieder neu zu bestimmen, weil es nach einer derartigen Stillstandsphase zu einem neuen Beladungszu- stand des Fahrzeugs 10 gekommen sein kann, beispielsweise durch Abladen oder Zuladen von Ladung.After a predetermined holding phase, for example after Ab¬ the engine 36, after a predetermined phase in which the vehicle longitudinal speed of the vehicle 10 is zero or the like, the roll angle module 58 begins to redefine the characteristic measure 67 again, because it after a such a standstill phase to a new loading stand of the vehicle 10 may have come, for example, by unloading or loading of cargo.
Das Wankwinkelmodul 58 und das Regelungsmodul 59 können ein einziges Modul sein. Es ist auch möglich, dass das Wankwin¬ kelmodul eines oder mehrere Teilmodule des Regelungsmoduls 59 enthält, beispielsweise den Fahrzustandsregler und die An¬ triebsschlupfregelung. The roll angle module 58 and the control module 59 may be a single module. It is also possible that the roll angle module contains one or more submodules of the control module 59, for example the driving state controller and the drive slip control.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche DaimlerChrysler AGPatent claims
1. Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10) , mit Erfassungsmitteln (65) zum Erfassen mindestens eines Wankwerts (53) des Fahrzeugs (10) , und mit Auswertemit¬ teln (66) zur Auswertung des mindestens einen Wankwerts (53) in Abhängigkeit von einem Beladungszustand des Fahr¬ zeugs (10) , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Ermittlung eines den Be¬ ladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand des mindestens einen Wankwerts (53) ausgestaltet sind, dass sie Auswahlmittel (69) zur Auswahl und/oder Skalie¬ rung eines Regelungs-Parametersatzes (70-72) in Abhängig¬ keit des charakteristischen Maßes (67) aufweist, und dass die Auswahlmittel (69) zur Übermittlung des ausge¬ wählten und/oder skalierten Parametersatzes (70-72) an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind, wobei die Fahrstabili- sierungsregelungseinrichtung (59) das Fahrzeug (10) in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parame¬ tersatzes (70-72) stabilisiert.1. stabilization device for vehicle stabilization of a vehicle (10), with detection means (65) for detecting at least one roll (53) of the vehicle (10), and with Auswertemit¬ means (66) for evaluating the at least one roll value (53) in dependence a loading state of the vehicle (10), characterized in that the evaluation means (66) are designed to determine a characteristic measure (67) characterizing the loading state of the vehicle (10) on the basis of the at least one rolling value (53) Selection means (69) for selecting and / or scaling a control parameter set (70-72) as a function of the characteristic measure (67), and that the selection means (69) for transmitting the ausge¬ selected and / or scaled Parameter set (70-72) to a driving stabilization control device (59) of the vehicle (10) are configured, wherein the Fahrstabili- sierungsregelungseinrichtung (59) the vehicle (10) i dependence of the selected and / or scaled parameter set (70-72).
2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wankwert (53) einen Wankratenwert (53) und/oder einen Wankwinkelwert umfasst .2. stabilization device according to claim 1, characterized in that the roll value (53) comprises a roll rate value (53) and / or a roll angle value.
3. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Ermittlung des Wankwerts (53) einen Sensor (54) aufweist oder mit einem Sensor (54) kommuniziert, der eine Drehbewegung, insbesondere einen Winkel oder eine Winkelanderung, des Fahrzeugs (10) um seine Längs¬ achse (55) sensiert.3. stabilization device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a sensor (54) for determining the roll value (53) or communicates with a sensor (54), the rotational movement, in particular an angle or a change in angle, of the vehicle ( 10) around its longitudinal axis (55) senses.
4. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) durch Aufsummierung mehre¬ rer Wankratenwerte (53) einen Wankratensummenwert (&, ) ermitteln und das charakteristische Maß (67) in Abhän¬ gigkeit des Wankratensummenwerts ((XfZg) ermitteln.4. stabilization device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) by adding several Wankratenwerte (53) a roll rate sum value (&,) determine and the characteristic measure (67) in Abhän¬ speed of the roll rate sum value ((X fZg ).
5. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem charakteristische Maß (67) der Wankratensum- menwert (afzg) auf einen errechneten und/oder gemessenen Querbeschleunigungswert des Fahrzeugs (10) bezogen ist.5. stabilization device according to claim 4, characterized in that in the characteristic measure (67) of the roll rate total value (a fzg ) based on a calculated and / or measured lateral acceleration value of the vehicle (10).
6. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) anhand des Wankratensummen¬ werts (cZßg) und des Erfassungszeitraums der aufsummier¬ ten Wankratenwerte (53) das beladungsabhängige charakte¬ ristische Maß (67) ermitteln. 6. stabilization device according to claim 4 or 5, characterized in that the evaluation means (66) on the basis of Wankratensummen¬ value (cZ ßg ) and the detection period of the accumulated Wankratenwerte (53) determine the load-dependent charakt¬ ristic measure (67).
7. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis7. Stabilizing device according to one of claims 4 to
6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) den Wankratensummenwert (ai2 ) jeweils in einer Übergangsphase zwischen einem ersten und einem zweiten stationären Zustand ermitteln.6, characterized in that the evaluation means (66) determine the roll rate sum value (a i2 ) in each case in a transition phase between a first and a second stationary state.
8. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) die Übergangsphase anhand8. stabilization device according to claim 7, characterized in that the evaluation means (66) based on the transition phase
- eines minimalen und/oder maximalen Wankratenwerts (53) und/odera minimum and / or maximum roll rate value (53) and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Wankratenänderungs- werts und/odera minimum and / or maximum roll rate change value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Querbeschleuni- gungswerts und/odera minimum and / or maximum lateral acceleration value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Querbeschleuni- gungsänderungswerts und/odera minimum and / or maximum lateral acceleration change value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Lenkwinkels (δ) und/odera minimum and / or maximum steering angle (δ) and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Lenkwinkelände¬ rungswerts und/odera minimum and / or maximum steering angle change value and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Fahrgeschwindigkeit (v) und/odera minimum and / or maximum driving speed (v) and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Gierrate und/odera minimum and / or maximum yaw rate and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Gierratenänderung ermitteln.- determine a minimum and / or maximum yaw rate change.
9. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) als Wankratensummenwert9. stabilization device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the evaluation means (66) as Wankratensummenwert
((Zfig) einen Querneigungswinkel ermitteln, in dem ein(Z fig ) determine a bank angle in which a
Neigungswinkel der von dem Fahrzeug (10) befahrenen Fahrbahn und der jeweilige Wankwinkel des Fahrzeugs (10) enthalten ist.Inclination angle of the road (10) traveled by the vehicle and the respective roll angle of the vehicle (10) is included.
10. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Bildung des Wankraten- summenwert (ttfig) kontinuierlich Wankratenwerte (53) auf¬ summieren.10. stabilization device according to one of claims 4 to 9, characterized in that the evaluation means (66) for the formation of the roll rate sum value (ttfi g ) auf¬ continuously roll rate values (53) aufzusieren.
11. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß11. Stabilization device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) the characteristic dimension
(67) unmittelbar anhand des Wankratensummenwerts (afig) , der als Wankwinkel interpretiert wird, ermitteln und die Auswahlmittel (69) den Regelungs-Parametersatz (70-72) in Abhängigkeit des Wankratensummenwerts als charakte¬ ristisches Maß (67) auswählen und/oder skalieren.(67) directly on the basis of the roll rate sum value (a fig ), which is interpreted as roll angle, and the selection means (69) select the control parameter set (70-72) in dependence of the roll rate sum value as a charactistic measure (67) and / or scale.
12. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) und/oder die Auswahlmittel (69) bei Überschreitung mindestens eines vorbestimmten Grenzwerts des Wankratensummenwerts (#/zg) eine vorbe¬ stimmte Stabilisierungsstrategie zur Stabilisierung des Fahrzeugs (10) vorbereiten oder einleiten. 12. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) and / or the selection means (69) when exceeding at least one predetermined limit value of the roll rate sum value (# / zg ) a vorbe¬ certain stabilization strategy for stabilizing the vehicle (10 ) prepare or initiate.
13. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung der Stabilisierungsstrategie den Aufbau eines Bremsdruckes und/oder das Anlegen von Bremsbelägen an Bremsflächen des Fahrzeugs (10) umfasst und/oder dass die Stabilisierungsstrategie eine Bremsung mindestens eines Rades des Fahrzeugs (10) umfasst und/oder die Auswahlmittel (69) als Stabilisierungsstra¬ tegie einen vorbestimmten Regelungs-Parametersatz (70- 72) an die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) übermitteln.13. stabilization device according to claim 12, characterized in that the initiation of the stabilization strategy, the construction of a brake pressure and / or the application of brake pads on braking surfaces of the vehicle (10) and / or that the stabilization strategy, a braking of at least one wheel of the vehicle (10). comprises and / or the selection means (69) as Stabilisierungsstra¬ strategy a predetermined control parameter set (70- 72) to the driving stabilization control device (59) transmit.
14. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) den Wankratensummenwert (cCfig) in Abhängigkeit14. Stabilizing device according to claim 12 or 13, characterized in that the evaluation means (66) the roll rate sum value (cCfi g ) in dependence
- eines minimalen und/oder maximalen Wankratenwerts (53) und/odera minimum and / or maximum roll rate value (53) and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Wankratenänderungs- werts und/odera minimum and / or maximum roll rate change value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Querbeschleuni- gungswerts und/odera minimum and / or maximum lateral acceleration value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Querbeschleuni- gungsänderungswerts und/odera minimum and / or maximum lateral acceleration change value and / or
- eines minimalen und/oder maximalen Lenkwinkels (δ) und/odera minimum and / or maximum steering angle (δ) and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Lenkwinkelände- rungswerts und/odera minimum and / or maximum steering angle change value and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Fahrgeschwindigkeit (v) und/odera minimum and / or maximum driving speed (v) and / or
- einer minimalen und/oder maximalen Gierratenänderung ermitteln, überwachen.- a minimum and / or maximum yaw rate change determine, monitor.
15. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) als einen arithmetischen Mittelwert mehrerer Werte für das charakteristische Maß (67) ermitteln.15. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) determine the characteristic measure (67) as an arithmetic mean of a plurality of values for the characteristic measure (67).
16. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) den jeweils ältesten Wert für das charakteristische Maß (67) durch einen jeweils aktuell ermittelten Wert bei der Ermittlung des arithme¬ tischen Mittelwerts ersetzen.16. stabilization device according to claim 15, characterized in that the evaluation means (66) replace the respective oldest value for the characteristic measure (67) by a respective currently determined value in the determination of the arithmetic mean value.
17. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß17. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) the characteristic dimension
(67) erst dann ausgeben, wenn(67) only spend when
- eine vorbestimmte Anzahl von Werten für das charakte¬ ristische Maß (67) ermittelt worden ist und/odera predetermined number of values have been determined for the characteristic measure (67) and / or
- das charakteristische Maß (67) mindestens eine vorbe¬ stimmten Grenze unterschreitet oder überschreitet und/oder- the characteristic measure (67) falls below or exceeds at least one predetermined limit and / or
- eine Varianz ermittelter Werte des charakteristischen Maßes (67) einen vorbestimmten Grenzwert nicht über¬ schreitet.- A variance of determined values of the characteristic measure (67) does not exceed a predetermined limit.
18. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Bildung von Regressi¬ onsdaten anhand der Messwerte und/oder mehrerer Werte für das charakteristische Maß (67) im Rahmen einer line¬ aren Regression ausgestaltet sind.18. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) are designed to form regression data on the basis of the measured values and / or a plurality of values for the characteristic measure (67) within the scope of a linear regression.
19. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zu einer Plausibilitätsprü- fung der Regressionsdaten und einer Freigabe plausibler Regressionsdaten ausgestaltet sind.19. Stabilization device according to claim 18, characterized in that the evaluation means (66) are designed for a plausibility check of the regression data and a release of plausible regression data.
20. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Überwachungsmittel zur Überwachung der Auswer¬ temittel (66) und/oder der Auswahlmittel (69) , insbeson¬ dere des ausgewählten und/oder skalierten Parametersat¬ zes (70-72) , aufweist.20. Stabilization device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises monitoring means for monitoring the evaluation means (66) and / or the selection means (69), in particular the selected and / or scaled parameter set (70-72). , having.
21. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Fahrtbeginn des Fahrzeugs (10) die Aus¬ wertemittel (66) einen Start-Wert als das charakteristi¬ sche Maß (67) an die Auswahlmittel (69) übermitteln und/oder die Auswahlmittel (69) einen Start- Parametersatz (70-72) an die Fahrstabilisierungsrege- lungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) übermitteln, und dass der Start-Wert bzw. der Start-Parametersatz (70-72) einem durchschnittlichen, insbesondere mittle¬ ren, Beladungszustand des Fahrzeugs (10) entspricht. 21. stabilization device according to one of the preceding claims, characterized in that at a driving start of the vehicle (10) the evaluation means (66) transmit a starting value as the characteristic measure (67) to the selection means (69) and / / or the selection means (69) transmit a starting parameter set (70-72) to the driving stabilization control device (59) of the vehicle (10), and that the starting value or the starting parameter set (70-72) corresponds to an average, In particular Mittle¬ ren, load state of the vehicle (10) corresponds.
22. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) ein ermitteltes charakte¬ ristisches Maß (67) nach einer vorbestimmten Dauer einer Stillstandsphase des Fahrzeugs (10) verwerfen und nach einem neuen Fahrtbeginn neu ermitteln.22. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means (66) discard a determined characteristic dimension (67) after a predetermined duration of a stoppage phase of the vehicle (10) and determine it again after a new start of the journey.
23. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) ein Antiblockiersystem und/oder eine Antriebsschlupfreg- lung und/oder einen Fahrzustandsregler und/oder einen Kippverhinderungsregler und/oder einen Querbeschleuni- gungsbegrenzer aufweist und/oder sie die Fahrstabilisie- rungsregelungseinrichtung (59) enthält.23. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that the driving stabilization control device (59) an anti-lock brake system and / or traction control and / or a driving state controller and / or a tilt prevention controller and / or a Querbeschleuni- restriction limiter has and / or they Vehicle stabilization control device (59) contains.
24. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch einen Prozessor ausführbaren Programmcode aufweist.24. Stabilizing device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises program executable by a processor.
25. Speichermittel mit einer Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 24.25. Storage means with a stabilization device according to claim 24.
26. Verfahren zur Fahrstabilisierung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10) , mit den Schritten:26. A method for driving stabilization for driving stabilization of a vehicle (10), with the steps:
Erfassen mindestens eines Wankwerts (53) des Fahrzeugs (10) , und Auswertung des mindestens einen Wankwerts (53) in Abhängigkeit von einem Beladungszustand des Fahrzeugs (10) , gekennzeichnet durch,Detecting at least one roll-off value (53) of the vehicle (10), and evaluating the at least one roll-off value (53) as a function of a load state of the vehicle (10), characterized by
- Ermittlung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand des mindestens einen Wankwerts (53) ,Determination of a characteristic measure (67) characterizing the load state of the vehicle (10) on the basis of the at least one roll value (53),
- Auswahl und/oder Skalierung eines Regelungs- Parametersatzes (70-72) in Abhängigkeit des charakteris¬ tischen Maßes (67) aufweist, und- Selection and / or scaling of a control parameter set (70-72) as a function of the characteristic measure (67), and
- Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Para¬ metersatzes (70-72) an eine Fahrstabilisierungsregelungs- einrichtung (59) des Fahrzeugs (10) , wobei die Fahrstabi- lisierungsregelungseinrichtung (59) das Fahrzeug (10) in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parame¬ tersatzes (70-72) stabilisiert.Transmission of the selected and / or scaled parameter set (70-72) to a vehicle stabilization control device (59) of the vehicle (10), wherein the vehicle stabilization control device (59) controls the vehicle (10) as a function of the selected and / or scaled parameter set (70-72) stabilized.
27. Fahrzeug (10) , insbesondere Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 und/oder ein Speichermittel nach An¬ spruch 25 und/oder Mittel zur Durchführung des Verfah¬ rens nach Anspruch 26 aufweist. 27 vehicle (10), in particular trucks, characterized in that it comprises a stabilizing device according to one of claims 1 to 24 and / or a storage means according to claim and An¬ claim 25 and / or means for carrying out the method according to claim 26.
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