WO2009149974A1 - Verfahren und vorrichtung zur vermeidung seitlichen umkippens bei rückwärtsfahrt - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for avoiding the lateral overturning of a vehicle, in which
- a Umkipp characterizing a possible Umkippgefahr the vehicle is determined and - depending on the direction of travel and the tipping over a driver independent
- the direction of travel can be determined, for example, based on the gear information, ie on the basis of information about the engaged gear.
- the overturning variable may vary depending on the direction of travel. For example, when driving forward, a variable describing the vehicle's lateral dynamics, such as e.g. the lateral acceleration is considered to be a tipping amount, while in reverse driving a quantity describing the vehicle longitudinal dynamics such as a vehicle speed is used. the vehicle longitudinal speed is considered as Umkippschreib. A risk of tipping over when reversing e.g. when the vehicle longitudinal speed exceeds a threshold, wherein the
- Threshold of a steering amount such as the steering wheel angle or the steering wheel angular velocity is dependent.
- An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the stabilization intervention is an actuation of the vehicle brakes, is a withdrawal of engine torque, a withdrawal of wheel drive torque or a change in the gear ratio.
- Vehicle longitudinal speed is.
- An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the stabilization intervention is a stabilization intervention increasing the radius of curvature of the vehicle trajectory.
- Stabilization intervention for a reduction of the steering angle at the front axle, to a counter-steering engagement on the rear axle or a different degrees of braking of the inside and outside of the curve wheel of at least one vehicle axle.
- An advantageous embodiment of the invention is characterized in that it is in the stabilization intervention to a center of gravity of the vehicle shifting engagement.
- An advantageous embodiment of the invention is characterized in that it is at the center of gravity of the vehicle shifting engagement is an engagement in the chassis by means of active suspension components. This can, for example, an intervention in the compression travel of the damper.
- An advantageous embodiment of the invention is characterized in that it is in the stabilization indication to the driver to a steering wheel torque setting, which makes the steering wheel smoother when cornering in the outside steering direction than in the inside of the steering direction.
- the invention comprises a device containing means for carrying out the method according to the invention.
- Embodiments of the method according to the invention are of course also expressed as advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa.
- FIG. 1 shows the sequence of an embodiment of the method according to the invention.
- the speed reduction according to a) can be achieved by active braking torque build-up, in particular by axisymmetric braking
- the speed reduction can also be done by a motor torque reduction.
- the achievable speed can be limited by a favorable translation to a non-critical level.
- FIG. 1 The sequence of an embodiment of the method according to the invention is shown in FIG. After starting the method in block 100, the direction of travel of the vehicle is determined in block 101 and then determined in block 102 a Umkippgefahr characterizing a possible Umkippgefahr the vehicle Umkippminister. In block 103 is then dependent on the direction of travel and the
- the stabilization indication to the driver may be in e.g. optical, acoustic or haptic form.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung des seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs, bei dem die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzgl. seiner Längsachse ermittelt wird (101), eine eine mögliche Umkippgefahr des Fahrzeug charakterisierende Umkippgröße ermittelt wird (102) und abhängig von der Fahrtrichtung und der Umkippgröße ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff durchgeführt wird oder ein Stabilisierungshinweis an den Fahrer erfolgt (103).
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung seitlichen Umkippens bei Rückwärtsfahrt
Stand der Technik
Fahrzeuge mit hohem Schwerpunkt wie z.B. Transporter oder PKWs mit Dachlast können bei entsprechender Anregung während der Fahrt seitwärts umkippen. Als mögliche Stabilisierungsmöglichkeit sind aus der DE 38 05 589 Al ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Bremsanlage für ein Schwerfahrzeug bekannt. Wenn ein Querbeschleunigungssensor anzeigt, dass sich die Querbeschleunigung einem vorgegebenen kritischen Wert nähert, welcher ein Kippen des Fahrzeugs möglich werden lässt, wird zunächst der
Fahrer gewarnt und/oder das Fahrzeug zwangsweise gebremst.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung des seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs, bei dem
- die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzgl. seiner Längsachse ermittelt wird,
- eine eine mögliche Umkippgefahr des Fahrzeug charakterisierende Umkippgröße ermittelt wird und - abhängig von der Fahrtrichtung und der Umkippgröße ein fahrerunabhängiger
Stabilisierungseingriff durchgeführt wird oder ein Stabilisierungshinweis bzw. eine Stabilisierungsaufforderung an den Fahrer erfolgt.
Durch die Ermittlung der Fahrtrichtung bzgl. der Fahrzeuglängsachse, d.h. es wird ermittelt, ob eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt vorliegt, kann je nach Fahrtrichtung ein optimiertes Verfahren zur Umkippvermeidung zum
Einsatz kommen. Die Fahrtrichtung kann beispielsweise anhand der Ganginformation, d.h. anhand einer Information über die eingelegte Gangstufe, ermittelt werden.
Die Umkippgröße kann je nach Fahrtrichtung verschieden sein: Beispielsweise kann bei Vorwärtsfahrt eine die Fahrzeugquerdynamik beschreibende Größe wie z.B. die Querbeschleunigung als Umkippgröße betrachtet werden während bei Rückwärtsfahrt eine die Fahrzeuglängsdynamik beschreibende Größe wie z.B. die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit als Umkippgröße betrachtet wird. Eine Umkippgefahr besteht bei Rückwärtsfahrt z.B. dann, wenn die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit einen Schwellenwert überschreitet, wobei der
Schwellenwert von einer Lenkgröße wie z.B. dem Lenkradwinkel oder der Lenkradwinkelgeschwindigkeit abhängig ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, - dass es sich bei der Umkippgröße um eine die Fahrzeuglängsdynamik kennzeichnende Fahrzeuglängsdynamikgröße handelt und - bei Vorliegen einer Rückwärtsfahrt abhängig von der Fahrzeuglängsdynamikgröße ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff durchgeführt wird oder ein Stabilisierungshinweis an den Fahrer erfolgt. Bei einer Rückwärtsfahrt besteht eine besonders große Umkippgefahr, da die gelenkten Räder sich nunmehr an der Rückseite bzgl. der Fahrtrichtung befinden, d.h. die üblicherweise gelenkten Vorderräder des Fahrzeugs spielen bei einer Rückwärtsfahrt die Rolle der Hinterräder. Ein Lenken der Hinterräder übt einen wesentlich stärkeren Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs aus als das übliche Lenken der Vorderräder.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff um einen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzierenden Stabilisierungseingriff handelt. Durch die Reduktion der Geschwindigkeit findet eine Verringerung der das Fahrzeug zum Umkippen treibenden Kräfte statt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff um eine Betätigung der Fahrzeugbremsen,
um eine Rücknahme des Motormoments, um eine Rücknahme von Radantriebsmomenten oder um eine Änderung der Getriebeübersetzung handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Fahrzeuglängsdynamikgröße um die
Fahrzeuglängsgeschwindigkeit handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff um einen den Kurvenradius der Fahrzeugtrajektorie vergrößernden Stabilisierungseingriff handelt. Durch die
Vergrößerung des Bahnradius findet ebenfalls eine Verringerung der das Fahrzeug zum Umkippen treibenden Kräfte statt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem den Kurvenradius der Fahrzeugtrajektorie vergrößernden
Stabilisierungseingriff um eine Verringerung des Lenkwinkels an der Vorderachse, um einen Gegenlenkeingriff an der Hinterachse oder um ein unterschiedlich starkes Bremsen des kurveninneren und kurvenäußeren Rades wenigstens einer Fahrzeugachse handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff um einen den Schwerpunkt des Fahrzeugs verschiebenden Eingriff handelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem den Schwerpunkt des Fahrzeugs verschiebenden Eingriff um einen Eingriff in das Fahrwerk mittels aktiver Fahrwerkskomponenten handelt. Dies kann beispielsweise ein Eingriff in die Einfederwege der Dämpfer ein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungshinweis an den Fahrer um eine Lenkradmomentvorgabe handelt, welche das Lenkrad bei einer Kurvenfahrt in kurvenäußere Lenkrichtung leichtgängiger als in kurveninnere Lenkrichtung macht. Dadurch wird der Fahrer angeregt, einen bzgl. des Umkippens
stabilisierend wirkenden Lenkeingriff durchzuführen, ohne dass jedoch eine Bevormundung des Fahrers stattfindet.
Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren. Die vorteilhaften
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren äußern sich selbstverständlich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt.
Die Zeichnung umfasst Fig. 1. In Fig. 1 ist der Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingezeichnet.
Die Erfindung dient der Verhinderung eines seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei Rückwärtsfahrt. Dabei sind verschiedene Systemkonfigurationen zur Kippvermeidung denkbar und die
Kippgefahr kann durch verschiedene Maßnahmen verringert werden, insbesondere durch
a) eine Geschwindigkeitsreduktion des Fahrzeugs, b) die Eingrenzung/Dämpfung der Anregung des Fahrzeugs durch den Fahrer oder durch Umwelteinflüsse oder c) aktive Stabilisierungseingriffe.
Die Geschwindigkeitsreduktion gemäß a) kann durch aktiven Bremsmomentenaufbau, insbesondere durch achssymmetrischen
Bremsmomentenaufbau erreicht werden. Im angetriebenen Fall kann die Geschwindigkeitsreduktion auch durch eine Motormomentreduktion erfolgen. Im Falle einer variablen Getriebeübersetzung kann die erreichbare Geschwindigkeit durch eine günstige Übersetzung auf ein unkritisches Maß begrenzt werden.
Die Anregung des Fahrzeugs gemäß b) kann durch folgende Maßnahmen begrenzt oder verringert werden:
Verringerung des Lenkwinkels an der Vorderachse durch einen aktiven Steller für eine Aktivlenkung bzw. Lenkwinkel-Überlagerung
Gegenlenken an der Hinterachse durch einen Steller mittels einer aktiven
Hinterachslenkung
Lenkmomentvorgabe auf das Lenkrad als Lenkempfehlung für den Fahrer
Antriebs- und Schleppmomentenverschiebung durch ein aktives Differentialgetriebe an den Achsen
Ansteuerung aktiver Fahrwerkkomponenten wie z.B. Dämpfern zum
Ausgleich von Nick- und Wankbewegungen. unsymmetrisches Bremsen and Vorderachse und/oder Hinterachse. Als
Stabilisierungsmaßnahme eignet sich beispielsweise das Bremsen beider kurvenäußeren Räder oder das Bremsen nur des kurvenäußeren Hinterrads des Fahrzeugs. Das kurvenäußere Hinterrad des Fahrzeugs befindet sich bei
Rückwärtsfahrt kurvenaußen vorne bzgl. der Fahrtrichtung. radindividuelle Motormomenteingriffe z.B. bei Verwendung von
Radnabenmotoren
Der Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 100 wird in Block 101 die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ermittelt und danach in Block 102 eine eine mögliche Umkippgefahr des Fahrzeugs charakterisierende Umkippgröße ermittelt. In Block 103 wird anschließend abhängig von der Fahrtrichtung und der
Umkippgröße ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff durchgeführt oder es erfolgt ein Stabilisierungshinweis an den Fahrer. In Block 104 endet das erfindungsgemäße Verfahren. Der Stabilisierungshinweis an den Fahrer kann in z.B. optischer, akustischer oder haptischer Form erfolgen.
Claims
1. Verfahren zur Vermeidung des seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs, bei dem
- die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzgl. seiner Längsachse ermittelt wird (101), - eine eine mögliche Umkippgefahr des Fahrzeug charakterisierende
Umkippgröße ermittelt wird (102) und
- abhängig von der Fahrtrichtung und der Umkippgröße ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff durchgeführt wird oder eine Stabilisierungsaufforderung an den Fahrer erfolgt (103).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass es sich bei der Umkippgröße (102) um eine die Fahrzeuglängsdynamik kennzeichnende Fahrzeuglängsdynamikgröße handelt und
- bei Vorliegen einer Rückwärtsfahrt abhängig von der Fahrzeuglängsdynamikgröße ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff durchgeführt wird oder eine Stabilisierungsaufforderung an den Fahrer erfolgt (103).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein fahrerunabhängiger Stabilisierungseingriff dann durchgeführt wird oder eine
Stabilisierungsaufforderung an den Fahrer dann erfolgt (103), wenn die Fahrzeuglängsdynamikgröße einen Schwellenwert überschreitet, wobei der Schwellenwert abhängig vom Lenkradwinkel oder von der Lenkradwinkelgeschwindigkeit ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff (103) um einen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzierenden Stabilisierungseingriff handelt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff (103) um eine Betätigung der Fahrzeugbremsen, um eine Rücknahme des Motormoments, um eine Rücknahme von Radantriebsmomenten oder um eine Änderung der Getriebeübersetzung handelt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Fahrzeuglängsdynamikgröße um die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit handelt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Stabilisierungseingriff (103) um einen den Kurvenradius der Fahrzeugtrajektorie vergrößernden Stabilisierungseingriff handelt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem den Kurvenradius der Fahrzeugtrajektorie vergrößernden Stabilisierungseingriff (103) um eine Verringerung des Lenkwinkels an der Vorderachse, um einen
Gegenlenkeingriff an der Hinterachse oder um ein unterschiedlich starkes Bremsen des kurveninneren und kurvenäußeren Rades wenigstens einer Fahrzeugachse handelt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem
Stabilisierungseingriff (103) um einen den Schwerpunkt des Fahrzeugs verschiebenden Eingriff handelt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem den Schwerpunkt des Fahrzeugs verschiebenden Eingriff um einen Eingriff in das Fahrwerk mittels aktiver Fahrwerkskomponenten handelt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stabilisierungsaufforderung an den Fahrer um eine Lenkradmomentvorgabe handelt, welche das Lenkrad bei einer Kurvenfahrt in kurvenäußere Lenkrichtung leichtgängiger als in kurveninnere Lenkrichtung macht.
12. Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der Verfahren nach den vorgehend genannten Ansprüchen.
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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