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WO1999026823A1 - Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuges bei kipptendenz - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur stabilisierung eines fahrzeuges bei kipptendenz Download PDF

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Publication number
WO1999026823A1
WO1999026823A1 PCT/DE1998/002184 DE9802184W WO9926823A1 WO 1999026823 A1 WO1999026823 A1 WO 1999026823A1 DE 9802184 W DE9802184 W DE 9802184W WO 9926823 A1 WO9926823 A1 WO 9926823A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
wheel
determined
describing
tendency
Prior art date
Application number
PCT/DE1998/002184
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Schramm
Peter Dominke
Klaus-Dieter Leimbach
Gabriel Wetzel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP98947365A priority Critical patent/EP1030798B1/de
Priority to US09/554,982 priority patent/US6756890B1/en
Priority to JP2000521996A priority patent/JP2001523620A/ja
Priority to DE59804005T priority patent/DE59804005D1/de
Publication of WO1999026823A1 publication Critical patent/WO1999026823A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/24—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle inclination or change of direction, e.g. negotiating bends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0195—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the regulation being combined with other vehicle control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/241—Lateral vehicle inclination
    • B60T8/243—Lateral vehicle inclination for roll-over protection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145—Cornering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2230/00—Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/03—Overturn, rollover

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for stabilizing a vehicle in the event of a tendency to tip over.
  • DE 32 22 149 C2 discloses a method and a device for preventing a vehicle from tipping sideways.
  • This vehicle is a straddle carrier.
  • the device contains a measuring device for calculating the height of the overall center of gravity of the vehicle with the load. Furthermore, it contains a device for calculating the static stability of the vehicle as a critical reference value from the quotient of the vehicle lane and twice the total center of gravity. Furthermore, the device contains a device for calculating the dynamic instability from the quotient of vehicle speed squared and the product of the curve radius calculated from the respective control angle with the acceleration due to gravity. Becomes If the reference value is exceeded due to the dynamic instability, the speed of the vehicle is reduced. This is done on the one hand by activating the vehicle brakes and on the other hand by appropriately activating the engine clutch.
  • the object of the present invention is to improve existing methods and devices for stabilizing a vehicle in the event of a tendency to tip over.
  • the method stabilizes a vehicle in the event of a tendency to tip over.
  • a quantity describing the wheel behavior of the corresponding wheel is determined quantitatively for at least one wheel. Furthermore, it is determined at least as a function of the quantity determined for the at least one wheel, which describes the wheel behavior quantitatively, whether the vehicle has a tendency to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle. If there is a tendency to tip over, stabilizing brake interventions are carried out on at least one wheel of the vehicle.
  • the vehicle axis can be the one that the vehicle tends to tip over Vehicle occurs to act around the actual vehicle longitudinal axis.
  • the vehicle axis can be a vehicle axis that is rotated by a certain angle with respect to the actual vehicle longitudinal axis. It is irrelevant whether the twisted vehicle axis passes through the center of gravity of the vehicle or not. The case of the twisted vehicle axis should also permit such an orientation of the vehicle axis in which the vehicle axis corresponds either to a diagonal axis of the vehicle or to an axis parallel to this.
  • a variable which is dependent on the wheel load acting on the respective wheel is advantageously ascertained as the quantity which quantitatively describes the wheel behavior of the respective wheel. Or it is determined for the at least one wheel that the quantity describing the wheel behavior of the respective wheel quantitatively describes the slip of the respective wheel.
  • a quantity is determined which describes the diameter or the radius of the respective wheel.
  • This variable is determined at least as a function of a variable describing the wheel speed of the corresponding wheel, a variable describing the vehicle speed, a variable representing the transverse dynamics of the vehicle and a variable describing the geometry of the vehicle.
  • the variable representing the transverse dynamics of the vehicle is advantageously a
  • Yaw rate of the vehicle and / or a variable describing the lateral acceleration of the vehicle is determined, and the variable describing the vehicle speed is determined at least as a function of the variables determined for the wheels, which describe the wheel speeds.
  • the following procedure is advantageously available for detecting the tendency of a vehicle to tip over: a variable describing the wheel speed is determined for at least one wheel.
  • at least one variable representing the transverse dynamics of the vehicle is determined. At least as a function of one of the variables representing the transverse dynamics of the vehicle, braking torques and / or driving torques are briefly generated and / or changed on at least one wheel.
  • the quantity describing the wheel behavior is determined quantitatively.
  • the braking torque and / or the driving torque on the at least one wheel are generated and / or changed briefly and / or after the braking torque and / or the driving torque on the at least one wheel is briefly generated generated and / or changed, the resulting change in the quantity describing the wheel behavior quantitatively determined.
  • a tendency of the vehicle to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle is present when the amount of the resulting change in the quantity describing the wheel behavior is greater than a corresponding threshold value.
  • the detection of the tendency of the vehicle to tip over is advantageously carried out using at least one of these wheels, by briefly generating and / or changing braking torques and / or driving torques on at least one of these wheels.
  • the wheels of the vehicle located on the inside of the curve are selected.
  • a second detection there is a tendency for the vehicle to tip over if the value of the quantity that describes the wheel behavior quantitatively is greater than a first threshold value for at least one wheel, or if the value of the quantity that describes the wheel behavior is at least for one wheel describes quantitatively, is smaller than a second threshold value, and / or if, for at least one wheel, the amount of a difference, which is formed from the value of the quantity that describes the wheel behavior quantitatively and a comparison value, is larger than a corresponding threshold value, and / or if for at least one wheel the amount of one
  • Size that describes the temporal course of the quantity describing the wheel behavior quantitatively is smaller than a corresponding threshold value, and / or if the amount of a quantity describing the angle of inclination of a wheel axle is larger than a corresponding threshold value, the respectively for the wheels of the corresponding wheel axle the quantities describing the wheel behavior are determined, and the quantity describing the angle of inclination of the wheel axis is determined as a function of these quantities. Or there is a tendency for the vehicle to tip over if the amount of a difference which is formed from a variable describing the vehicle speed and a speed limit value is less than a corresponding threshold value.
  • stabilizing brake interventions are carried out in such a way that a braking torque is generated and / or increased on this wheel.
  • engine interventions and / or interventions in chassis actuators are also carried out to stabilize the vehicle.
  • FIGS. 1 to 6 show various road vehicles, in which the inventive method is used.
  • FIGS. 2 and 4 each show an overview arrangement of two different exemplary embodiments of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • FIGS. 3 and 5 (FIG. 5 consists of sub-figures 5a and 5b) each show, with the aid of a flow chart, the steps essential for carrying out the method according to the invention in the respective exemplary embodiment.
  • Figure 6 shows a schematic representation of the physical facts for a road vehicle when cornering.
  • FIGS. 1 a and 1 b are to be discussed, which represent various road vehicles in which the method according to the invention can be used.
  • FIG. 1 A one-piece vehicle 101 is shown in FIG. This vehicle can be both a passenger car and a commercial vehicle.
  • the one-piece vehicle 101 shown in FIG. La is intended to be a vehicle with at least two wheel axles, which is indicated by the partially dashed illustration.
  • the wheel axles of vehicle 101 are designated 103ix.
  • the index i indicates whether it is a front axle (v) or a rear axle (h).
  • the index x indicates which of the front and rear axles it is.
  • the wheels 102ixj are assigned to the wheel axles 103ix.
  • the meaning of the indices i and x corresponds to that described above.
  • the index j indicates whether the wheel is on the right (r) or left (1) side of the vehicle. In the representation of the wheels 102ixj, the distinction between single wheels and twin wheels was omitted.
  • the vehicle 101 also contains a control unit 104 in which the device according to the invention for implementing the method according to the invention is implemented.
  • FIG. 1b shows a vehicle combination consisting of a tractor 105 and a trailer 106.
  • Tractor 105 should have wheel axles 108iz.
  • the corresponding wheels 107ijz are assigned to the wheel axles 108iz.
  • the The meaning of the indices i and j corresponds to that already described in connection with FIG.
  • the index z indicates that these are wheel axles or wheels of the tractor.
  • the tractor 105 has a control unit 109 with which a tendency of the tractor 105 to tip over and / or one
  • Tipping tendency of the trailer 106 and / or a tipping tendency of the entire vehicle combination about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction is detected.
  • the trailer 106 should contain two wheel axles 108ixa.
  • the wheels 107ixja are correspondingly assigned to the two wheel axles 108ixa.
  • the meaning of the indices i or x or j corresponds to that already shown in connection with FIG.
  • the index a indicates that these are components of the trailer 106.
  • the number of wheel axles for the tractor 105 or for the semi-trailer 106 shown in FIG. 1b is not intended to represent any restriction.
  • the control unit 109 can also be arranged in the trailer 106 instead of in the tractor 105. It is also conceivable to equip both the towing vehicle 105 and the trailer 106 with a control unit.
  • the identification selected by the indices a, i, j, x and z in FIGS. 1 a and 1 b is corresponding for all sizes or components in which it is used.
  • the device according to the invention and the method according to the invention relates to the stabilization of a vehicle in the event of a tendency to tip over a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • two exemplary embodiments are presented, which are based on different detections of the tendency to tip over.
  • the vehicle is a one-piece vehicle. It is further assumed that this one-piece vehicle has at least two wheel axles 103ix. These two wheel axles should be the front axle 103vl with the wheels 102vlr or 102vll and the rear axle 103hl with the wheels 102hlr or 102hll.
  • the wheel speed sensors 201vlr, 201vll, 201hlr and 201hll belonging to these wheels are shown in FIG. 2.
  • additional wheel speed sensors 201ixj can be taken into account, as indicated in FIG.
  • the variables nixj are determined, each of which describes the wheel speed of the corresponding wheel 102ixj.
  • the wheel speed sensors 201ixj are present regardless of the type of controller 209 and the variables nixj generated with them are supplied to blocks 205 and 209 regardless of the type of controller 209 implemented in the device according to the invention.
  • controller 209 is a brake slip regulator that intervenes in the wheel brakes due to the regulation that is running in it, and / or the controller 209 is a traction slip regulator that engages in the wheel brakes and / or because of the regulation that is running in it engages the engine
  • the wheel speed sensors 201ixj are present in any case. In this case, however, there is no transverse acceleration sensor 202, no yaw rate sensor 203 and no steering angle sensor 204 either.
  • the controller 209 is a controller, the basic function of which is a quantity describing the driving dynamics of the vehicle, for example one of those
  • Transverse acceleration and / or the yaw rate of the vehicle dependent size controls by interventions in the wheel brakes and / or in the engine - such a controller is, for example, in the Automobiltechnische Zeitschrift (ATZ) 16, 1994, Issue 11, pages 674 to 689 published publication "FDR - the driving dynamics control from Bosch" is known - so, as shown in FIG. 2, in addition to the wheel speed sensors 201ixj there is also a lateral acceleration sensor 202, a yaw rate sensor 203 and a steering angle sensor 204. In this case, the variables determined with the aid of the corresponding sensors can be processed in controller 209 or in block 206. This case is shown in Figure 2. At this point it should be noted that for this case, i.e. if the lateral acceleration sensor and / or the yaw rate sensor and / or the steering angle sensor should fail, the corresponding variable can also be derived from the wheel speeds.
  • FIG. 2 The representation chosen in FIG. 2 is not intended to represent any restriction. Depending on the type of controller implemented, slight modifications may be required, as indicated above.
  • the vehicle 101 has a lateral acceleration sensor 202, a yaw rate sensor 203, such as a steering angle sensor 204.
  • the quantity aq describing the lateral acceleration of the vehicle, the quantity omega describing the yaw rate of the vehicle and the quantity delta describing the steering angle of the vehicle are supplied to blocks 206 and 209.
  • a variable vf describing the vehicle speed is determined in a known manner from the variables nixj. This variable vf is fed to block 209. Furthermore, variables lambdaixj, which describe the drive and / or brake slip of the wheels, are determined in a known manner in block 205, starting from the variables nixj and the variable vf. These quantities lambdaixj are fed to both block 206 and block 209.
  • the wheels of the vehicle are determined in block 206 which are at risk of lifting due to the driving state.
  • the wheels of the vehicle are determined which are suitable for detecting a tendency of the vehicle to tip over a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • These wheels are determined at least as a function of one of the ascertained variables delta or aq or omega which represent the transverse dynamics of the vehicle and which are supplied to block 206.
  • a size is determined in block 206 from the quantity delta describing the steering angle and / or from the quantity aq describing the lateral acceleration of the vehicle and / or from the quantity omega describing the yaw rate of the vehicle, from which it can be seen whether and what a curve, ie Left or right curve, the vehicle drives through.
  • signals SMixj or SM are generated in block 206, starting from which braking torques and / or drive torques are briefly generated and / or changed on at least one of the wheels threatened by lifting. Since the wheels threatened by lifting react sensitively to changes in the wheel dynamics, it can be determined, for example, by evaluating the slip values of the wheels threatened by lifting, whether the vehicle has a tendency to tip over or not.
  • the drive concept of the vehicle ie whether it is a vehicle with front, rear or all-wheel drive, must also be taken into account.
  • the latter can be achieved, for example, by influencing the sizes SMixj or SM accordingly.
  • the variables SMixj and SM generated in block 206 are fed to block 209. Starting from the sizes SMixj, the actuators 213ixj assigned to the wheels, with which
  • Braking torques can be generated.
  • a means which is assigned to the motor 211 and with which the motor torque output by the motor can be influenced is controlled.
  • the variables SMixj and SM are generated in block 206 in such a way that a braking torque and / or a driving torque is briefly generated and / or changed on the respective wheels threatened with lifting.
  • a small braking torque is built up and / or there is a slight change in an already generated braking torque.
  • a low drive torque is generated and / or there is a slight change in a drive torque already generated.
  • the slip values lambdaixja of the wheels threatened with lifting are fed from block 206 to a block 207.
  • the two blocks 206 and 207 which are essential to the invention are combined into a block 208.
  • the quantity describing the wheel behavior quantitatively, as an alternative to the quantity describing the slip of the respective wheel, also the quantity describing the wheel speed itself and / or a quantity describing the change in the wheel speed over time can be used.
  • the detection is carried out as to whether the vehicle has a tendency to tip over a longitudinal axis of the vehicle.
  • the change deltalambdaixja of the corresponding quantity describing the wheel behavior is first determined for at least one wheel that is threatened with lifting.
  • the change deltalambdaixja is generated during the period in which the braking torques and / or the driving torques on the respective wheel are briefly generated and / or changed and / or after the braking torques and / or the driving torques on the respective wheel are briefly generated and / or changes were determined.
  • deltalambdaixja of the quantity describing the wheel behavior quantitatively, it is determined whether the vehicle has a tendency to tip over. If the amount of size deltalambdaixja is greater than a corresponding one
  • Threshold value there is a tendency for the vehicle to tip over.
  • a variable KT is generated in block 207, which is fed from block 207 to block 209. This variable KT tells the controller or vehicle controller 209 whether the vehicle has a tendency to tip over or not.
  • the controller or vehicle controller implemented in control unit 104 is designated by 209.
  • the controller 209 is, for example, a controller whose basic function controls a variable describing the driving dynamics of the vehicle, for example a variable dependent on the lateral acceleration and / or the yaw rate of the vehicle, by intervening in the wheel brakes and / or in the engine.
  • FDR the driving dynamics control from Bosch.
  • the basic function of the control that takes place in block 209 is based in a known manner on the variables nixj, delta, aq, omega, vf, lambdaixj fed to block 209, a variable mot2, which, for example, describes the engine speed of engine 211 and that starts from the engine 211 is fed to block 209, and variables ST2, which are fed from block 210, which represents the control logic for the actuators contained in the vehicle, to block 209.
  • an overturn prevention is implemented in it.
  • the controller essentially fulfills two tasks. On the one hand, it converts the variables SMixj or SM into corresponding signals ST1, which are fed to the control logic 210 and from which briefly braking torques and / or driving torques are generated and / or changed on the wheels threatened with lifting. On the other hand, on the basis of the quantities KT supplied to it, it carries out the actual tip-over prevention. This overturn prevention can be quasi superordinate to the regulation of the basic function.
  • the variables KT can be used to tell the controller 209 that there is a tendency of the vehicle to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle, and to tell the controller 209 how strong this tendency is, or how and via which wheels the vehicle threatens to tip over.
  • the controller 209 generates variables ST1, which are supplied to the control logic 210 with which the actuators assigned to the vehicle are controlled.
  • the control logic 210 is informed with the variables ST1 which actuators are to be controlled and how.
  • the variables ST1 are determined both for the regulation of the basic function and for the detection of the tendency to tip over or for the prevention of overturning. Concerning .
  • FDR - the driving dynamics control from Bosch
  • the following interventions in the actuators of the vehicle are conceivable, for example: Firstly, the vehicle speed can be reduced by braking or by reducing the engine torque. On the other hand, the individual overturning of the vehicle can be counteracted by wheel-specific brake interventions. For example, in a vehicle that is strongly oversteering before tipping over and that rolls over the front wheel on the outside when it tips over, a braking torque is generated on this front wheel on the outside by targeted braking intervention. As a result, the slip conditions on this wheel change in such a way that only slight lateral forces can be transmitted and the risk of tipping over is thus reduced.
  • interventions in the chassis actuators assigned to the vehicle can limit a rolling motion of the vehicle.
  • the control logic the variables ST1 generated by the controller 209 are converted into control signals for the motor 211 and into control signals for the actuators of the vehicle.
  • the actuators are, for example, chassis actuators 212ixj with which the behavior of the chassis can be influenced, and actuators 213ixj with which a braking force can be generated on the corresponding wheels.
  • the control logic generates a signal motl, with which the throttle valve position of the motor can be influenced, for example.
  • the control logic 210 To control the chassis actuators 212ixj, the control logic 210 generates signals Fsixj with which the damping or rigidity realized by the chassis actuators 212ixj can be influenced. In order to control the actuators 213ixj, which are designed in particular as brakes, the control logic 210 generates signals Aixj with which the braking forces generated by the actuators 213ixj on the corresponding wheels can be influenced. The control logic 210 generates variables ST2 which are fed to the controller 209 and which contain information about the control of the individual actuators.
  • the chassis actuators 212ixj influence the chassis of the vehicle. So that the controller knows the actual state of the chassis actuators 212ixj, signals Frixj are fed to the controller 209 starting from the chassis actuators 212ij.
  • FIG. 3 shows a flowchart for describing the method according to the invention running in block 208. The fact that only a one-piece vehicle is dealt with in FIG. 3 should not result in any restriction of the idea essential to the invention.
  • the flowchart shown in FIG. 3 can also be used in a corresponding manner for a vehicle combination.
  • the character "u / o" used in FIG. 3 is intended to represent the abbreviation for the link "and / or".
  • step 301 in which the values omega, aq, delta and lambdaixj are read.
  • the sizes omega, aq and delta have either been recorded with the aid of appropriate sensors or derived from the wheel speeds.
  • step 302 is carried out.
  • the query taking place in step 302 is used to determine whether there is a driving state in which the vehicle may have a tendency to tip over a longitudinal axis of the vehicle. For this purpose, it is determined whether the amount of the size aq is greater than a first threshold value Sla and / or whether the amount of the size omega is greater than a second threshold value Slb. If at least one of the two partial queries is fulfilled in step 302, a step 303 is carried out after step 302. On the other hand, if neither of the two partial queries is fulfilled in step 302, then step 301 is carried out again after step 302.
  • step 303 the wheels of the vehicle threatened by lifting are determined, ie the wheels of the vehicle are determined which are suitable for detecting a tendency of the vehicle to tip over.
  • step 304 is performed.
  • braking torques and / or driving torques are briefly generated and / or changed on at least one of the wheels threatened with lifting.
  • the variables SMixj and SM generated by block 206 are converted in controller 209 and in control logic 210 into corresponding control signals.
  • a small braking torque is built up and / or there is a slight change in an already generated braking torque.
  • suitable control of the means assigned to the engine of the vehicle and the actuators 213ixj assigned to the wheels a low drive torque is generated and / or there is a slight change in a drive torque already generated.
  • braking torques and / or driving torques can be generated and / or changed briefly on all wheels of the vehicle.
  • step 305 is performed.
  • the change deltalambdaixja der das for the wheels threatened with lifting
  • step 306 is carried out. In step 306, depending on the size deltalambdaixja, it is determined whether the vehicle has a tendency to tip over a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • step 307 is carried out after step 306. If, on the other hand, the magnitude of the deltalambdaixja size is smaller than the threshold value S2, which means that none
  • step 301 is carried out again after step 306.
  • step 307 due to the fact that the vehicle tends to tilt about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle, brake interventions and / or engine interventions and / or interventions on chassis actuators are carried out with which the vehicle is stabilized.
  • the brake interventions i.e. the interventions on the actuators 213ixj and the engine interventions serve primarily to reduce the vehicle speed.
  • stabilizing yaw moments can be generated in a known manner by brake interventions on individual wheels. Reference is made here to the braking of the front wheel on the outside of the curve described above.
  • the interventions on the chassis actuators 212ixj can partially compensate for the rolling motion of the vehicle and influence the position of the center of gravity.
  • step 301 is carried out again.
  • the resulting change can be determined during the period in which the braking torques and / or driving torques are generated and / or changed briefly.
  • the gradient of this variable lambdaixja could be determined by taking into account several values of the variable describing the wheel behavior quantitatively.
  • the resulting change can be determined from the value that existed before the brief generation and / or change of the braking torques and / or drive torques and the value that is present afterwards.
  • the former value has to be temporarily stored in a storage medium.
  • the second exemplary embodiment is to be described with the aid of FIGS. 4 and 5.
  • the statements made in connection with FIG. the sensors and the controller also apply to the exemplary embodiment shown in FIG. 4. Blocks or components which have already been described in connection with FIG. 2 are no longer discussed in connection with FIG. 4.
  • the second exemplary embodiment is also based on a one-piece vehicle, as shown in FIG. With the wheel speed sensors 201ixj, the variables nixj are determined, each the wheel speed of the corresponding wheel
  • the sizes nixj are supplied to blocks 401 and 404. It is further assumed that the vehicle 101 contains a lateral acceleration sensor 202 and a yaw rate sensor 203. The quantity aq describing the lateral acceleration of the vehicle is fed to both the block 404 and a block 402. The variable omega describing the yaw rate of the vehicle is supplied to blocks 404, 401 and 402. The variable vf determined in block 205 is supplied to blocks 401 and 404. Furthermore, the variables lambdaixj determined in block 205 are fed to both block 402 and block 404.
  • the sizes rixj are determined, which describe the wheel behavior of the wheels quantitatively. These sizes rixj depend on the wheel load acting on the respective wheel. In particular, the sizes rixj are the dynamic rolling radii of the wheels, which describe the diameter or, correspondingly, the radius of the respective wheel, using the equation
  • the detection is carried out as to whether the vehicle has a tendency to tip about a longitudinal direction of the vehicle .
  • various queries are carried out on the basis of the quantities supplied to it to identify whether the vehicle has a tendency to tip over. These various queries are presented in FIG. 5, which will be described below. If it is recognized in block 402 that the vehicle has a tendency to tip over by one If the vehicle axis is oriented in the longitudinal direction of the vehicle, a variable KT is generated which is fed to block 404. This variable KT tells the controller or vehicle controller 404 whether or not there is a tendency of the vehicle to tip over.
  • the two components 401 and 402 contained in the control unit according to the invention are combined to form a block 403.
  • the controller or vehicle controller implemented in control unit 104 is designated by 404.
  • the basic function of controller 404 should correspond to controller 208 in FIG. 2.
  • a prevention of overturning is implemented in the controller 404. This overturn prevention can be quasi superordinate to the regulation of the basic function. The prevention of overturning is carried out essentially on the basis of the sizes KT.
  • the axis-related wheel loads mlix are required in block 402 for a type of overturning detection which is carried out in block 402. These are determined in the controller 404, for example in a known manner, from the wheel speeds, and are fed from block 404 to block 402.
  • the controller 404 generates variables ST1, which are supplied to the control logic 405 with which the actuators assigned to the vehicle are controlled.
  • the control logic 405 is informed with the variables ST1 which actuators are to be controlled and how.
  • the sizes ST1 are determined both for the control of the basic function and for the prevention of tipping over. Concerning .
  • FDR the driving dynamics control from Bosch.
  • the variables ST1 are modified accordingly for the interventions which are carried out to prevent the vehicle from tipping over.
  • the interventions in the actuators of the vehicle which are carried out to prevent the vehicle from tipping over correspond to those which were described in connection with FIG. 2.
  • control logic, the variables ST1 generated by the controller 404 are converted into control signals for the motor 210 and into control signals for the actuators 212ixj, 213ixj of the vehicle. This takes place in a manner corresponding to that described in connection with FIG. 2.
  • the chassis of the vehicle is influenced by the chassis actuators 211ixj. So that the controller knows the actual state of the chassis actuators 211ixj, signals Frixj are fed to the controller 208 starting from the chassis actuators 211ixj.
  • the brake system used in FIG. 2 can be a hydraulic or pneumatic or electrohydraulic or electropneumatic brake system.
  • step 501 in which the sizes nixj, omega, aqa, vf, lambdaixj and mlix are read.
  • step 502 is carried out.
  • the steps taken in step 502 finding query corresponds to that taking place in step 302. If at least one of the two partial queries is fulfilled in step 502, a step 503 is carried out after step 502. On the other hand, if neither of the two partial queries is fulfilled in step 502, then step 501 is carried out again after step 502.
  • step 503 the amount of the variable lambdaixj describing the drive and / or brake slip is compared with a threshold value S2.
  • the query taking place in step 503 is carried out for the following reason:
  • the determination, in step 504, of the quantities rixj, which describe the wheel behavior quantitatively and which represent the dynamic roll radii of the wheels, can only be carried out if the wheels are quasi slip-free, ie if the Drive and / or brake slip of the wheels is less than a predetermined threshold. If this is not the case, the variables rixj describing the wheel behavior quantitatively cannot be determined without errors.
  • step 504 is carried out after step 503, with which a first type of query for recognizing a tendency to tip over is initiated.
  • the first type of queries is composed of steps 503 to 506. If, on the other hand, it is determined in step 503 that the magnitude of the quantity lambdaixj is greater than the corresponding threshold value S2, then a step 508 is carried out after step 503, with which a second type of query to identify a tendency to tip over is initiated.
  • the second type of query consists of steps 508 to 510.
  • the indexed representation used in the individual steps should mean that the individual steps should be carried out for any single wheel or for any number of wheels or for all wheels of the vehicle.
  • step 504 the above Equation determines the quantities describing the wheel behavior quantitatively. As already indicated above, these variables can only be determined if there is no excessive wheel slip, i.e. if the wheel speeds and the vehicle speed do not differ too much. If this is not the case, incorrect decisions can occur in step 506 on the basis of the variables rixj determined in this vehicle state.
  • step 505 is carried out.
  • step 505 the variables deltarixj, rixjddling and alphaix are determined.
  • the variable deltarixj is a difference that is formed from the current value, the variable rixj, which describes the wheel behavior quantitatively, and a value, which quantity describes the wheel behavior quantitatively, which was determined when driving straight ahead.
  • the value which corresponds to the quantity describing the wheel behavior when driving straight ahead is determined from time to time in suitable driving situations and temporarily stored in a corresponding memory.
  • the variable rixj gleich is a variable which represents the time course of the variable rixj, which quantitatively describes the wheel behavior.
  • the size rixj gleich corresponds to the time derivative of the size rixj.
  • step 506 is performed. With the help of step 506, it is recognized whether a for the vehicle. There is a tendency to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the individual queries listed in step 506 are carried out using the variables determined in step 505, which in turn are determined as a function of the current value determined in step 504 of the variable rixj describing the wheel behavior quantitatively.
  • a first partial query it is determined whether the current value of the variable rixj is greater than a first threshold value S3a.
  • the first threshold value S3a should represent the radius of the unloaded wheel. This query determines whether the wheels on the inside of the curve are in danger of lifting when cornering.
  • the first partial query contains a further query with which it is determined whether the current value of the variable rixj is less than a second threshold value S3b. This query detects wheels that are on the
  • the absolute size of the dynamic roll radius for recognizing the tipping tendency of the driving compared with corresponding threshold values. There is a tendency for the vehicle to tip over if either the dynamic rolling radius of an inside wheel is larger than the threshold value S3a or if the dynamic rolling radius of an outside wheel is smaller than the threshold value S3b.
  • a second partial query it is determined whether the amount of the difference deltarixj is greater than a third threshold value S3c.
  • the relative change in the dynamic rolling radius which results when cornering from a straight-ahead drive, is evaluated to detect whether the vehicle has a tendency to tip over. There is a tendency for the vehicle to tip over if the amount of the difference is greater than the corresponding threshold value S3c.
  • a third partial query it is determined whether the magnitude of the variable rixjyak, which describes the time profile of the variable rixj describing the wheel behavior, is smaller than a fourth threshold value S3d. There is a tendency of the vehicle to tip over if the amount of the variable describing the time course is smaller than the fourth threshold value S3d.
  • a fourth partial query it is determined whether the amount of the variable alphaix describing the angle of inclination of a wheel axle is greater than a fifth threshold value S3e. There is a tendency for the vehicle to tip over if the amount of the size alphaix is greater than the threshold value S3e.
  • step 506 With the help of the partial queries running in step 506, the tendency of a vehicle to tip over is recognized when at least one of the four partial queries is fulfilled. If at least one of the partial queries is fulfilled, then after the Step 506 a step 507 is executed. The output of the size KT that occurs in block 402 when there is a tendency to tilt is not shown in FIG. 5. If none of the partial queries is fulfilled in step 506, ie if there is no tendency of the vehicle to tip over, then step 501 is carried out again after step 506.
  • step 507 as mentioned in connection with FIGS. 4 and 2, corresponding brake interventions and / or engine interventions and / or chassis interventions are carried out in order to avoid the vehicle tipping over a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • step 508 is carried out, with which a second type of recognition is initiated.
  • This second type of detection is carried out as a function of the quantity determined for at least one wheel in a previous time step, which quantity describes the wheel behavior quantitatively.
  • step 508 a variable hsix describing the center of gravity of the vehicle, which in particular represents an axis-related center of gravity, is provided. For this purpose, for example, the size hsix, which was cached for a previous time step in which the query taking place in step 503 was fulfilled and which was buffered, is read in.
  • the size hsix can be determined as a function of the sizes rixj, which were stored for a previous time step in which the query taking place in step 503 was fulfilled and which were buffered.
  • step 509 is performed.
  • a speed limit value for the cornering of the vehicle is determined in a known manner, starting from the variable hsix describing the center of gravity of the vehicle.
  • the speed limit value indicates the speed for the vehicle at which the vehicle is not expected to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.
  • To determine the speed limit value as a function of the size describing the center of gravity of the vehicle reference is made, for example, to the formula in the "Automotive Pocket Book", VDI Verlag, 21st edition, on page 346.
  • Step 510 executed.
  • step 510 it is determined whether the amount of the difference that is formed from the vehicle speed and the speed limit value is less than or equal to a threshold value S4. Is the amount of If the difference is less than or equal to the threshold value S4, there is a tendency of the vehicle to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle, and step 507 is carried out after step 510. If, on the other hand, the amount of the difference is greater than the threshold value S4, which is equivalent to the fact that the vehicle does not have a tendency to tip over, then step 501 is carried out after step 510.
  • the flowchart shown in FIG. 5 can also be used in a corresponding manner for a vehicle combination.
  • FIG. 6 shows a wheel axle 103 ix with the associated wheels 102ixl or 102ixr.
  • the vehicle body 601 connected to the wheel axle 103ix by means of suspension devices 605 and 606 is also shown.
  • the track width 2a of the vehicle is shown in FIG.
  • the axis-related center of gravity S and the associated axis-related center of gravity hsix are also shown. The same is true
  • Inclination angle alphaix of the wheel axis in relation to the road surface is shown. The vehicle is turning to the left.
  • FIG. 6 shows, load shifts occur when cornering, the wheel 102ixl on the inside of the curve is relieved and can lose contact with the ground in extreme situations. It is irrelevant whether the cornering takes place on a flat or on an inclined road.
  • the 102ixr wheel on the outside of the curve is subjected to greater stress.
  • the individual dynamic wheel radius rixj changes on the one hand.
  • the normal force transmitted by the wheel on the bend inside the curve approaches zero, which means that little or no circumferential forces can be transmitted through the tire to the road.
  • the slip conditions on the corresponding wheel are particularly sensitive to changes in the wheel dynamics, which are caused, for example, by brief generation and / or changes in drive torques and / or braking torques on the respective wheel. Both can be used to detect a lifting wheel, which in turn can be used to detect the tendency of the vehicle to tip about a vehicle axis oriented in the longitudinal direction of the vehicle.

Landscapes

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz. Hierzu wird für wenigstens ein Rad eine das Radverhalten des entsprechenden Rades quantitativ beschreibende Größe ermittelt. Wenigstens in Abhängigkeit der für das wenigstens eine Rad ermittelten Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, wird ermittelt, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt. Bei Vorliegen einer Kipptendenz werden wenigstens an wenigstens einem Rad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe durchgeführt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz.
Verfahren und Vorrichtungen zur Stabilisierung eines Fahr- zeuges bei Kipptendenz sind aus dem Stand der Technik in vielerlei Modifikationen bekannt.
Aus der DE 32 22 149 C2 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Vermeidung des Seitwärtskippens eines Fahrzeuges bekannt. Bei diesem Fahrzeug handelt es sich um einen Portalhubwagen. Die Vorrichtung enthält eine Meßeinrichtung zur Berechnung der Höhe des Gesamtschwerpunktes des Fahrzeuges mit der Ladung. Desweiteren enthält sie eine Einrichtung zur Berechnung der statischen Stabilität des Fahrzeuges als kri- tischer Bezugswert aus dem Quotienten von Fahrzeugspur und zweifacher Höhe des Gesamtschwerpunktes. Ferner enthält die Vorrichtung eine Einrichtung zu Berechnung der dynamischen Instabilität aus dem Quotienten von Fahrzeuggeschwindigkeit im Quadrat und dem Produkt des aus dem jeweiligen Steuerwin- kel berechneten Kurvenradius mit der Erdbeschleunigung. Wird der Bezugswert durch die dynamische Instabilität überschritten, so wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges reduziert. Dies geschieht zum einen durch Ansteuerung der Fahrzeugbremsen und zum anderen durch entsprechende Ansteuerung der Mo- torkupplung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bestehende Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz zu verbessern.
Diese Aufgabe wir durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch die Anspruchs 9 bzw. durch die des Anspruchs 10 gelöst .
Vorteile der Erfindung
Mit dem Verfahren wird ein Fahrzeuges bei Kipptendenz stabilisiert. Hierzu wird für wenigstens ein Rad eine das Radverhalten des entsprechenden Rades quantitativ beschreibende Größe ermittelt. Ferner wird wenigstens in Abhängigkeit der für das wenigstens eine Rad ermittelten Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, ermittelt, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt. Liegt eine Kipp- tendenz vor, so werden wenigstens an wenigstens einem Rad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe durchgeführt .
An dieser Stelle sei bemerkt, wenn nachfolgend der Begriff „Kipptendenz des Fahrzeuges" verwendet wird, so sei die „Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse" gemeint. Die Formulierung „eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse" ist folgendermaßen zu verstehen: Zum einen kann es sich bei der Fahrzeugachse, um die eine Kipptendenz des Fahrzeuges auftritt, um die eigentliche Fahrzeuglängsachse handeln. Zum anderen kann es sich um eine Fahrzeugachse handeln, die um einen gewissen Winkel gegenüber der eigentlichen Fahrzeuglängsachse verdreht ist. Dabei ist es unerheb- lieh, ob die verdrehte Fahrzeugachse durch den Schwerpunkt des Fahrzeuges geht oder nicht. Der Fall der verdrehten Fahrzeugachse soll auch solch eine Orientierung der Fahrzeugachse zulassen, bei der die Fahrzeugachse entweder einer Diagonalachse des Fahrzeuges oder einer zu dieser parallelen Achse entspricht.
Vorteilhafterweise wird für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine von der auf das jeweilige Rad wirkenden Radlast abhängige Größe ermittelt. Oder es wird für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine den Schlupf des jeweiligen Rades beschreibende Größe ermittelt.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine Größe ermittelt wird, die den Durchmesser oder den Radius des jeweiligen Rades beschreibt. Diese Größe wird wenigstens in Abhängigkeit einer die Raddrehzahl des entsprechenden Rades beschreibenden Größe, einer die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe, einer die Querdynamik des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer die Geometrie des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt. Hierfür wird vorteilhafterweise als die die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierende Größe eine die
Gierrate des Fahrzeuges und/oder eine die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt, und die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe wenigstens in Abhängigkeit von den für die Räder ermittelten Größen, die die Raddrehzahlen beschreiben, ermittelt. Zur Erkennung der Kipptendenz eines Fahrzeuges bietet sich vorteilhafterweise folgende Vorgehensweise an: Für wenigstens ein Rad wird eine die Raddrehzahl beschreibende Größe ermittelt. Ferner wird wenigstens eine die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierende Größe ermittelt. Wenigstens in Abhängigkeit von einer der die Querdynamik des Fahrzeugs repräsentierenden Größen, werden an wenigstens einem Rad kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert. Während die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einem Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert wurden, wird für dieses wenigstens eine Rad, wenigstens in Abhängigkeit von der die Raddrehzahl dieses Rades beschreibenden Größe die das Radverhalten quantitativ beschreibende Größe ermittelt. Zur Erkennung der Kipptendenz des Fahrzeuges, wird während der Zeitdauer, in der die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert wurden, die sich ergebende Änderung der das Radverhalten quantitativ be- schreibenden Größe ermittelt. Eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse liegt dann vor, wenn der Betrag der sich ergebenden Änderung der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe, größer als ein entsprechender Schwellenwert ist.
Vorteilhafterweise wird wenigstens in Abhängigkeit von einer der ermittelten, die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierenden Größen festgestellt, welche Räder des Fahrzeuges zur Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längs- richtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse geeignet sind. Die Erkennung der Kipptendenz des Fahrzeuges wird vorteilhafterweise anhand wenigstens eines dieser Räder durchgeführt, indem an wenigstens einem dieser Räder kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden. Insbesondere werden hierbei die sich auf der Kurveninnenseite befindenden Räder des Fahrzeuges ausgewählt .
Gemäß einer zweiten Erkennung liegt für das Fahrzeug eine Kipptendenz dann vorliegt, wenn für wenigstens ein Rad der Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, größer als ein erster Schwellenwert ist, oder wenn für wenigstens ein Rad der Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, und/oder wenn für wenigstens ein Rad der Betrag einer Differenz, die aus dem Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, und einem Vergleichswert gebildet wird, größer als ein entsprechender Schwellenwert ist, und/oder wenn für wenigstens ein Rad der Betrag einer
Größe, die den zeitlichen Verlauf der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe beschreibt, kleiner als ein entsprechender Schwellenwert ist, und/oder wenn der Betrag einer den Neigungswinkel einer Radachse beschreibenden Größe größer als ein entsprechender Schwellenwert ist, wobei für die Räder der entsprechenden Radachse jeweils die das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen ermittelt werden, und in Abhängigkeit dieser Größen die den Neigungswinkel der Radachse beschreibende Größe ermittelt wird. Oder es liegt für das Fahrzeug eine Kipptendenz dann vor, wenn der Betrag einer Differenz, die aus einer die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe und einem Geschwindigkeitsgrenzwert gebildet wird, kleiner als ein entsprechender Schwellenwert ist. Von besonderem Vorteil ist, wenn wenigstens am kurvenaußeren Vorderrad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe dergestalt durchgeführt werden, daß an diesem Rad ein Bremsmoment erzeugt und/oder erhöht wird. Vorteilhafterweise werden zur Stabilisierung des Fahrzeuges ferner Motoreingriffe und/oder Eingriffe in Fahrwerksaktuatoren durchgeführt.
Weitere Vorteile sowie vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele entnommen werden.
Zeichnung
Die Zeichnung besteht aus den Figuren 1 bis 6. Die Figuren la und lb zeigen verschiedene Straßenfahrzeuge, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird. Die Figuren 2 und 4 zeigen jeweils in einer Übersichtsanordnung zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figuren 3 und 5 (Figur 5 besteht aus den Teilfiguren 5a und 5b) zeigen jeweils mit Hilfe eines Ablaufdiagrammes die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im jeweiligen Ausführungsbeispiel wesentlichen Schritte. Figur 6 stellt in einer schematischen Darstellung den physikalischen Sachverhalt für ein Straßenfahrzeug bei Kurvenfahrt dar.
Es sei darauf hingewiesen, daß Blöcke mit derselben Bezeichnung in unterschiedlichen Figuren die selbe Funktion haben.
Ausführungsbeispiele
Zunächst soll auf die Figuren la und lb eingegangen werden, die verschiedene Straßenfahrzeuge darstellen, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) In Figur la ist ein einteiliges Fahrzeug 101 dargestellt. Bei diesem Fahrzeug kann es sich sowohl um einen Personenkraftwagen als auch um einen Nutzkraftwagen handeln. Bei dem in Figur la dargestellten einteiligen Fahrzeug 101 soll es sich um ein Fahrzeug mit wenigstens zwei Radachsen handeln, was durch die teilweise gestrichelte Darstellung angedeutet ist. Die Radachsen des Fahrzeuges 101 sind mit 103ix bezeichnet. Dabei gibt der Index i an, ob es sich um eine Vor- derachse (v) oder um eine Hinterachse (h) handelt. Durch den Index x wird bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Achsen angegeben, um welche der Vorder- bzw. Hinterachsen es sich handelt. Dabei gilt folgende Zuordnung: Der Vorderachse bzw. der Hinterachse, die der Fahrzeugberandung am nächsten ist, ist jeweils der Index x mit dem kleinsten Wert zugeordnet ist. Je weiter die jeweilige Radachse von der Fahrzeugberandung entfernt ist, desto größer ist der Wert des zugehörigen Index x. Den Radachsen 103ix sind die Räder 102ixj zugeordnet. Die Bedeutung der Indizes i bzw. x entspricht der vor- stehend beschriebenen. Mit dem Index j wird angezeigt, ob sich das Rad auf der rechten (r) bzw. auf der linken (1) Fahrzeugseite befindet. Bei der Darstellung der Räder 102ixj wurde auf die Unterscheidung zwischen Einzelrädern bzw. Zwillingsrädern verzichtet. Ferner enthält das Fahrzeug 101 ein Steuergerät 104, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist.
In Figur lb ist eine Fahrzeugkombination, bestehend aus ei- ner Zugmaschine 105 und einem Auflieger 106 dargestellt. Die gewählte Darstellung soll keine Einschränkung darstellen, denkbar ist auch eine Fahrzeugkombination, die aus einer Zugmaschine und einem Deichseianhänger besteht. Die Zugmaschine 105 soll die Radachsen 108iz aufweisen. Den Radachsen 108iz sind die entsprechenden Räder 107ijz zugeordnet. Die Bedeutung der Indizes i bzw. j entspricht der bereits im Zusammenhang mit Figur la beschriebenen. Der Index z gibt an, daß es sich um Radachsen bzw. Räder der Zugmaschine handelt. Ferner weist die Zugmaschine 105 ein Steuergerät 109 auf, mit dem eine Kipptendenz der Zugmaschine 105 und/oder eine
Kipptendenz des Aufliegers 106 und/oder eine Kipptendenz der gesamten Fahrzeugkombination um eine in Längsrichtung orientierte Fahrzeugachse erkannt wird. Der Auflieger 106 soll zwei Radachsen 108ixa enthalten. Den beiden Radachsen 108ixa sind in entsprechender Weise die Räder 107ixja zugewiesen.
Die Bedeutung der Indizes i bzw. x bzw. j entspricht der bereits im Zusammenhang mit Figur la dargestellten. Der Index a gibt an, daß es sich um Komponenten des Aufliegers 106 handelt. Die in Figur lb dargestellte Anzahl von Radachsen für die Zugmaschine 105 bzw. für den Auflieger 106 soll keine Einschränkung darstellen. Das Steuergerät 109 kann anstelle in der Zugmaschine 105 auch im Auflieger 106 angeordnet sein. Ferner ist es denkbar, sowohl das Zugfahrzeug 105 als auch den Auflieger 106 mit einem Steuergerät auszustat- ten.
Die in den Figuren la und lb gewählte Kennzeichnung durch die Indizes a, i, j, x sowie z ist für sämtliche Größen bzw. Komponenten, bei denen sie Verwendung findet, entsprechend.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse. In dieser Anmeldung werden zwei Aus- führungsbeispiele vorgestellt, denen unterschiedliche Erkennungen der Kipptendenz zugrunde liegen.
Zunächst soll mit Hilfe der Figuren 2 und 3 das erste Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Bei dem Fahrzeug handelt es sich, wie in Figur la dargestellt, um ein einteiliges Fahrzeug. Ferner sei angenommen, daß dieses einteilige Fahrzeug wenigstens zwei Radachsen 103ix aufweist. Bei diesen beiden Radachsen soll es sich um die Vorderachse 103vl mit den Rädern 102vlr bzw. 102vll sowie um die Hinterachse 103hl mit den Rädern 102hlr bzw. 102hll handeln. Die zu diesen Rädern gehörenden Raddrehzahlsensoren 201vlr, 201vll, 201hlr bzw. 201hll sind in Figur 2 dargestellt. Je nach Anzahl der Radachsen des einteiligen Fahrzeuges können, wie in Figur 2 angedeutet, weitere Raddrehzahlsensoren 201ixj berücksichtigt werden. Mit den Raddrehzahlsensoren 201ixj werden die Größen nixj ermittelt, die jeweils die Raddrehzahl des entsprechenden Rades 102ixj beschreiben. Die RaddrehzahlSensoren 201ixj sind unabhängig von der Art des Reglers 209 auf jeden Fall vorhanden und die mit ihnen erzeugten Größen nixj werden unabhängig von der Art des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung implementierten Reglers 209 auf jeden Fall Blöcken 205 sowie 209 zugeführt.
In Abhängigkeit der Art des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung implementierten Reglers 209 stehen verschiedene Sensoren zur Verfügung. Handelt es sich bei dem Regler 209 um einen Bremsschlupfregier, der aufgrund der in ihm ablaufenden Regelung in die Radbremsen eingreift und/oder handelt es sich bei dem Regler 209 um einen Antriebsschlupfregier , der aufgrund der in ihm ablaufenden Regelung in die Radbremsen und/oder in den Motor eingreift, so sind die Raddrehzahlsensoren 201ixj , wie bereits oben angedeutet, auf jeden Fall vorhanden. In diesem Fall ist allerdings kein Querbe- schleunigungssensor 202, kein Gierratensensor 203 und auch kein Lenkwinkelsensor 204 vorhanden. Folglich müssen in diesen Fällen, falls die Querbeschleunigung und/oder die Gierrate des Fahrzeuges und/oder der Lenkwinkel benötigt werden, diese Größen aus den Raddrehzahlen nixj in bekannter Weise im Regler 209 bzw. im Block 206 hergeleitet werden. In die- sem Fall sind die in Figur 2 für den Block 206 eingezeichneten Zuführungen der Größen aq, delta sowie omega durch eine Zuführung der Größen nixj zu ersetzen. An dieser Stelle sei bemerkt, daß in Figur 2 auf eine entsprechende Darstellung verzichtet wurde, was allerdings keine Einschränkung darstellen soll.
Handelt es sich dagegen bei dem Regler 209 um einen Regler, der in seiner Grundfunktion eine die Fahrdynamik des Fahr- zeuges beschreibende Größe, beispielsweise eine von der
Querbeschleunigung und/oder der Gierrate des Fahrzeuges abhängige Größe, durch Eingriffe in die Radbremsen und/oder in den Motor regelt - solch ein Regler ist beispielsweise aus der in der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ) 16, 1994, Heft 11, auf den Seiten 674 bis 689 erschienen Veröffentlichung "FDR - die Fahrdynamikregelung von Bosch" bekannt -, so sind - wie in Figur 2 eingezeichnet - neben den Raddrehzahlsensoren 201ixj auch ein Querbeschleunigungssensor 202, ein Gierratensensor 203 und ein Lenkwinkelsensor 204 vorhan- den. In diesem Fall können im Regler 209 bzw. im Block 206 die mit Hilfe der entsprechenden Sensoren ermittelten Größen verarbeitet werden. Dieser Fall ist in Figur 2 dargestellt. An dieser Stelle sei noch bemerkt, daß für diesen Fall, d.h. wenn der Querbeschleunigungssensor und/oder der Gierraten- sensor und/oder der Lenkwinkelsensor ausfallen sollte, die entsprechende Größe ebenfalls aus den Raddrehzahlen hergeleitet werden kann.
Die in Figur 2 gewählte Darstellung soll keine Einschränkung darstellen. In Abhängigkeit der Art des implementierten Reglers sind, wie oben angedeutet, eventuell leichte Modifikationen erforderlich.
Im folgenden sei angenommen, daß das Fahrzeug 101 einen Querbeschleunigungssensor 202, einen Gierratensensor 203 so- wie einen Lenkwinkelsensor 204 enthält. Die die Querbeschleunigung des Fahrzeugs beschreibende Größe aq, die die Gierrate des Fahrzeuges beschreibende Größe omega und die den Lenkwinkel des Fahrzeuges beschreibende Größe delta wer- den Blöcken 206 sowie 209 zugeführt.
Im Block 205 wird in bekannter Weise aus den Größen nixj eine die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe vf ermittelt. Diese Größe vf wird dem Block 209 zugeführt. Ferner werden im Block 205 ausgehend von den Größen nixj , sowie der Größe vf, in bekannter Weise Größen lambdaixj ermittelt, die den Antriebs- und/oder Bremsschlupf der Räder beschreiben. Diese Größen lambdaixj werden sowohl dem Block 206 als auch dem Block 209 zugeführt.
Zum einen werden im Block 206 die Räder des Fahrzeuges ermittelt, die aufgrund des Fahrzustandes vom Abheben bedroht sind. Mit anderen Worten, es werden die Räder des Fahrzeuges ermittelt, die zur Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeu- ges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse geeignet sind.
Die Ermittlung dieser Räder geschieht wenigstens in Abhängigkeit von einer der ermittelten, die Querdynamik des Fahr- zeuges repräsentierenden Größen delta bzw. aq bzw. omega, die dem Block 206 zugeführt werden. Hierzu wird im Block 206 aus der den Lenkwinkel beschreibenden Größe delta und/oder aus der die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibenden Größe aq und/oder aus der die Gierrate des Fahrzeuges be- schreibenden Größe omega eine Größe ermittelt, ausgehend von der erkennbar ist, ob und was für eine Kurve, d.h. Links- oder Rechtskurve, das Fahrzeug durchfährt.
Prinzipiell ist es ausreichend, die kurveninneren Räder zu ermitteln, da bei einem Kippvorgang die kurveninneren Räder des Fahrzeuges für gewöhnlich zuerst abheben bzw. da sich ein beginnender Kippvorgang eines Fahrzeuges durch ein Abheben der kurveninneren Räder „ankündigt". Eine Verfeinerung der Feststellung dahingehend, daß festgestellt wird, ob das kurveninnere Vorderrad oder das kurveninnere Hinterrad stärker vom Abheben bedroht ist, ist denkbar. Dies ist vor dem Hintergrund von Bedeutung, daß in Abhängigkeit der Fahrzeuggeometrie und/oder der Beladung des Fahrzeuges eher das kurveninnere Vorderrad oder das kurveninnere Hinterrad vom Ab- heben bedroht ist. In diesem Fall ist, wie oben beschrieben, eine Größe zu ermitteln, die beispielsweise vom Lenkwinkel, der Querbeschleunigung des Fahrzeuges und der Gierrate des Fahrzeuges abhängig ist. Die für die vom Abheben bedrohten Räder ermittelten Größen (lambdaixja) sind in Figur 2 mit dem nachgestellten Index „a" gekennzeichnet.
Zum anderen werden im Block 206, wenn die vom Abheben bedrohten Räder bekannt sind, Signale SMixj bzw. SM erzeugt, ausgehend von denen an wenigstens einem der vom Abheben be- drohten Rädern kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden. Da die vom Abheben bedrohten Räder empfindlich gegenüber Veränderungen der Raddynamik reagieren, kann beispielsweise durch Auswertung der Schlupfwerte der vom Abheben bedrohten Räder festgestellt werden, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz vorliegt oder nicht .
Ferner ist es denkbar, bei der Ermittlung der Räder des Fahrzeuges, die vom Abheben bedroht sind, und die sich somit zur Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeuges eignen, und/oder bei der kurzzeitigen Erzeugung und/oder Veränderung der Bremsmomente und/oder Antriebsmomente an wenigstens einem Rad, zusätzlich das Antriebskonzept des Fahrzeuges, d.h. ob es sich um ein Fahrzeug mit Vorder- oder Hinter- oder Allradantrieb handelt, zu berücksichtigen. Letzteres kann beispielsweise durch eine entsprechende Beeinflussung der Größen SMixj bzw. SM erreicht werden.
Sind an den Rädern des Fahrzeuges keine individuellen Brem- seneingriffe möglich, sei es daß die implementierte Bremsanlage dies nicht zuläßt, oder daß dies aufgrund eines vorliegenden Fahrzeugzustandes nicht möglich ist, so entfällt in diesem Fall die Ermittlung der vom Abheben bedrohten Räder. In diesem Fall werden an allen Rädern des Fahrzeuges gleich- zeitig kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert .
Die in Block 206 erzeugten Größen SMixj sowie SM werden dem Block 209 zugeführt. Ausgehend von den Größen SMixj werden die den Rädern zugeordneten Aktuatoren 213ixj , mit denen
Bremsmomente erzeugbar sind, angesteuert. Ausgehend von der Größe SM wird ein dem Motor 211 zugeordnetes Mittel, mit dem das vom Motor abgegebene Motormoment beeinflußbar ist, angesteuert. Die Größen SMixj sowie SM werden dabei im Block 206 so erzeugt, daß an den jeweiligen vom Abheben bedrohten Rädern kurzzeitig ein Bremsmoment und/oder ein Antriebsmoment erzeugt und/oder verändert wird. Dabei wird durch geeignete Ansteuerung des dem jeweiligen vom Abheben bedrohten Rades zugeordneten Aktuators 213ixj ein geringes Bremsmoment auf- gebaut und/oder es ergibt sich eine geringfügige Änderung eines bereits erzeugten Bremsmomentes. Dabei wird durch geeignete Ansteuerung des dem Motor des Fahrzeuges zugeordnetes Mittels und den den Rädern zugeordneten Aktuatoren 213ixj ein geringes Antriebsmoment erzeugt und/oder es er- gibt sich eine geringfügige Änderung eines bereits erzeugten Antriebsmomentes .
Die Schlupfwerte lambdaixja der vom Abheben bedrohten Räder werden ausgehend vom Block 206 einem Block 207 zugeführt. Die beiden erfindungswesentlichen Blöcke 206 bzw. 207 sind zu einem Block 208 zusammengefaßt. An dieser Stelle sei erwähnt, daß als die das Radverhalten quantitativ beschreibende Größe, alternativ zu der den Schlupf des jeweiligen Rades beschreibenden Größe, auch die die Raddrehzahl beschreibende Größe selbst und/oder eine die zeitliche Änderung der Raddrehzahl beschreibende Größe verwendet werden kann.
Im Block 207 wird ausgehend von den ihm zugeführten Größen lambdaixja die Erkennung, ob eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, durchgeführt. Hierzu wird zunächst für wenigstens ein Rad, welches vom Abheben bedroht ist, die Änderung deltalambdaixja der entsprechenden das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe ermittelt. Dabei wird die die Änderung deltalambdaixja während der Zeitdauer, in der die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem jeweiligen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem jeweiligen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder ver- ändert wurden ermittelt.
In Abhängigkeit der Änderung deltalambdaixja der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe wird ermittelt, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz vorliegt. Ist der Betrag der Größe deltalambdaixja größer als ein entsprechender
Schwellenwert, so liegt eine Kipptendenz des Fahrzeuges vor. In diesem Fall wird im Block 207 eine Größe KT erzeugt, die ausgehend vom Block 207 dem Block 209 zugeführt wird. Durch diese Größe KT wird dem Regler bzw. Fahrzeugregler 209 mit- geteilt, ob eine Kipptendenz des Fahrzeuges vorliegt oder nicht .
Mit 209 ist der im Steuergerät 104 implementierte Regler bzw. Fahrzeugregler bezeichnet. Bei dem Regler 209 handelt es sich beispielsweise um einen Regler, der in seiner Grund- funktion eine die Fahrdynamik des Fahrzeuges beschreibende Größe, beispielsweise eine von der Querbeschleunigung und/oder der Gierrate des Fahrzeuges abhängige Größe, durch Eingriffe in die Radbremsen und/oder in den Motor regelt. An dieser Stelle sei auf die vorstehend erwähnte Veröffentlichung "FDR - die Fahrdynamikregelung von Bosch" verweisen. Die im Block 209 in ihrer Grundfunktion stattfindende Regelung basiert in bekannter Weise auf den dem Block 209 zugeführten Größen nixj, delta, aq, omega, vf, lambdaixj, einer Größe mot2, die beispielsweise die Motordrehzahl des Motors 211 beschreibt und die ausgehend von dem Motor 211 dem Block 209 zugeführt wird, sowie Größen ST2 , die ausgehend von einem Block 210, welcher die Ansteuerlogik für die im Fahrzeug enthaltenen Aktuatoren darstellt, dem Block 209 zugeführt werden.
Zusätzlich zu der im Block 209 in der Grundfunktion implementierten Regelung ist in ihm eine Umkippvermeidung implementiert. Im Rahmen der Umkippvermeidung erfüllt der Regler im wesentlichen zwei Aufgaben. Zum einen setzt er die Größen SMixj bzw. SM in entsprechende Signal ST1 um, die der Ansteuerlogik 210 zugeführt werden, und ausgehend von denen an den vom Abheben bedrohten Rädern kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden. Zum anderen führt er ausgehend von den ihm zugeführten Größen KT die eigentliche Umkippvermeidung durch. Diese Umkippvermeidung kann der Regelung der Grundfunktion quasi übergeordnet sein.
Mit den Größen KT kann dem Regler 209 zum einen mitgeteilt werden, daß eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, außerdem kann dem Regler 209 mitgeteilt werden, wie stark diese Kipptendenz ist, bzw. wie bzw. über welche Räder das Fahrzeug zu kippen droht. Der Regler 209 erzeugt Größen ST1, die der Ansteuerlogik 210, mit der die dem Fahrzeug zugeordneten Aktuatoren angesteuert werden, zugeführt werden. Mit den Größen ST1 wird der Ansteuerlogik 210 mitgeteilt, welche Aktuatoren wie angesteuert werden sollen. Dabei werden die Größen ST1 sowohl für die Regelung der Grundfunktion als auch für die Erkennung der Kipptendenz bzw. für die UmkippVermeidung ermittelt. Bzgl . der Erzeugung der Größen ST1 gemäß der für die Grundfunktion implementierten Regelung wird auf die vorstehend aufgeführte Veröffentlichung „FDR - die Fahrdynamikregelung von Bosch" verwiesen. Für die Eingriffe, die für die Erkennung der Kipptendenz bzw. die für die Umkippvermeidung durchgeführt werden, werden die Größen ST1 entsprechend mo- difiziert.
Um ein Umkippen des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse zu vermeiden, sind beispielsweise folgende Eingriffe in die Aktuatoren des Fahr- zeuges denkbar: Zum einen kann durch Bremsen bzw. durch Zurücknahme des Motormomentes eine Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht werden. Zum anderen kann durch radindividuelle Bremseingriffe gezielt dem Umkippen des Fahrzeuges entgegengewirkt werden. Beispielsweise wird bei einem Fahrzeug, welches vor dem Umkippen stark übersteuernd ist, und welches beim Umkippen über das kurvenäußere Vorderrad abrollt, durch einen gezielten Bremseneingriff an diesem kurvenäußeren Vorderrad ein Bremsmoment erzeugt. Dadurch ändern sich die SchlupfVerhältnisse an diesem Rad dergestalt, daß nur noch geringe Seitenkräfte übertragbar sind und die Umkippgefahr somit reduziert wird.
Außerdem kann durch Eingriffe in die dem Fahrzeug zugeordneten Fahrwerksaktuatoren eine Wankbewegung des Fahrzeuges be- grenzt werden. Im Block 210, der Ansteuerlogik, werden die vom Regler 209 erzeugten Größen ST1 in Ansteuersignale für den Motor 211 sowie in Ansteuersignale für die Aktuatoren des Fahrzeuges umgesetzt. Bei den Aktuatoren handelt es sich beispielsweise um Fahrwerksaktuatoren 212ixj , mit denen das Verhalten des Fahrwerkes beeinflußbar ist, sowie um Aktuatoren 213ixj, mit denen an den entsprechenden Rädern eine Bremskraft erzeugbar ist. Zur Ansteuerung des Motors 211 erzeugt die Ansteuerlo- gik ein Signal motl, mit dem beispielsweise die Drosselklappenstellung des Motors beeinflußbar ist. Zur Ansteuerung der Fahrwerksaktuatoren 212ixj erzeugt die Ansteuerlogik 210 Signale Fsixj , mit denen die von den Fahrwerksaktuatoren 212ixj realisierte Dämpfung bzw. Steifigkeit beeinflußbar ist. Zur Ansteuerung der Aktuatoren 213ixj, die insbesondere als Bremsen ausgebildet sind, erzeugt die Ansteuerlogik 210 Signale Aixj , mit denen die von den Aktuatoren 213ixj an den entsprechenden Rädern erzeugten Bremskräfte beeinflußbar sind. Die Ansteuerlogik 210 erzeugt Größen ST2 , die dem Reg- 1er 209 zugeführt werden, und die eine Information über die Ansteuerung der einzelnen Aktuatoren enthalten.
Mit den Fahrwerksaktuatoren 212ixj wird das Fahrwerk des Fahrzeuges beeinflußt. Damit der Regler den Istzustand der Fahrwerksaktuatoren 212ixj kennt, werden ausgehend von den Fahrwerksaktuatoren 212i j dem Regler 209 Signale Frixj zugeführt .
An dieser Stelle sei bemerkt, daß neben den in Figur 2 dar- gestellten Aktuatoren auch der Einsatz von sogenannten Re- tardern denkbar ist. Bei der in Figur 2 zum Einsatz kommenden Bremsanlage kann es sich um eine hydraulische oder pneumatische oder elektrohydraulische oder elektropneumatische Bremsanlage handeln. In Figur 3 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des im Block 208 ablaufenden erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dadurch daß in der Figur 3 lediglich auf ein einteiliges Fahrzeug eingegangen wird, soll keine Einschränkung der erfindungswesentlichen Idee entstehen. Das in Figur 3 dargestellte Ablaufdiagramm ist in entsprechender Weise auch für eine Fahrzeugkombination anwendbar. Das in Figur 3 verwendete Zeichen „u/o" soll die Abkürzung für die Verknüpfung „und/oder" darstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt 301, in welchem die Größen omega, aq, delta sowie lambdaixj eingelesen werden. Die Größen omega, aq bzw. delta sind entweder mit Hilfe von entsprechenden Sensoren erfaßt worden oder aus den Raddrehzahlen hergeleitet worden. Im Anschluß an den Schritt 301 wird ein Schritt 302 ausgeführt.
Mit der im Schritt 302 stattfindenden Abfrage wird ermittelt, ob ein Fahrzustand vorliegt, bei dem eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse auftreten kann. Hierzu wird ermittelt, ob der Betrag der Größe aq größer als ein erster Schwellenwert Sla ist und/oder ob der Betrag der Größe omega größer als ein zweiter Schwellenwert Slb ist. Ist im Schritt 302 wenigstens eine der beiden Teilabfragen erfüllt, so wird im Anschluß an den Schritt 302 ein Schritt 303 ausgeführt. Ist dagegen im Schritt 302 keine der beiden Teilabfragen erfüllt, so wird anschließend an den Schritt 302 erneut der Schritt 301 ausgeführt.
Im Schritt 303 werden, wie bereits oben beschrieben, die vom Abheben bedrohten Räder des Fahrzeuges ermittelt, d.h. es werden die Räder des Fahrzeuges ermittelt, die zur Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeuges geeignet sind. Im Anschluß an den Schritt 303 wird ein Schritt 304 ausgeführt. In diesem Schritt 304 werden an wenigstens einem der vom Abheben bedrohten Rädern kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert. Zu die- sem Zweck werden die vom Block 206 erzeugten Größen SMixj und SM im Regler 209 und in der Ansteuerlogik 210 in entsprechende Ansteuersignale umgesetzt. Durch geeignete Ansteuerung des dem jeweiligen vom Abheben bedrohten Rades zugeordneten Aktuators 213 ixj wird ein geringes Bremsmoment aufgebaut und/oder ergibt sich eine geringfügige Änderung eines bereits erzeugten Bremsmomentes. Durch geeignete Ansteuerung des dem Motor des Fahrzeuges zugeordneten Mittels und den den Rädern zugeordneten Aktuatoren 213ixj wird ein geringes Antriebsmoment erzeugt und/oder ergibt sich eine geringfügige Änderung eines bereits erzeugten Antriebsmomentes .
Für den Fall daß an den Rädern des Fahrzeuges keine individuellen Eingriffe durchführbar sind, können an allen Rädern des Fahrzeuges kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden.
Im Anschluß an den Schritt 304 wird ein Schritt 305 ausgeführt. In diesem Schritt 305 wird für die vom Abheben be- drohten Räder jeweils die Änderung deltalambdaixja der das
Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe ermittelt. Die die Änderung deltalambdaixja beschreibende Größe wird während der Zeitdauer, in der die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem jeweiligen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem jeweiligen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert wurden, ermittelt. An dieser Stelle sei bereits auf die noch zu beschreibende Figur 4 verwiesen. Anschließend an den Schritt 305 wird ein Schritt 306 ausgeführt. Im Schritt 306 wird in Abhängigkeit der Größe deltalambdaixja ermittelt, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahr- zeugachse vorliegt. Eine Kipptendenz liegt dann vor, wenn der Betrag der Größe deltalambdaixja größer als ein entsprechender Schwellenwert S2 ist. In diesem Fall wird anschließend an den Schritt 306 ein Schritt 307 ausgeführt. Ist dagegen der Betrag der Größe deltalambdaixja kleiner als der Schwellenwert S2, was gleichbedeutend damit ist, daß keine
Kipptendenz vorliegt, so wird im Anschluß an den Schritt 306 erneut der Schritt 301 ausgeführt.
Im Schritt 307 werden, aufgrund der Tatsache, daß eine Kipp- tendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, Bremseneingriffe und/oder Motoreingriffe und/oder Eingriffe an Fahrwerksaktuatoren durchgeführt, mit denen eine Stabilisierung des Fahrzeugs erreicht wird. Die Bremeneingriffe, d.h. die Ein- griffe an den Aktuatoren 213ixj, und die Motoreingriffe dienen in erster Linie der Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Darüber hinaus können durch Bremseneingriffe an einzelnen Rädern in bekannter Weise stabilisierende Giermomente erzeugt werden. Hierbei sei auf die oben beschriebene Brem- sung des kurvenäußeren Vorderrades verwiesen. Durch die Eingriffe an den Fahrwerksaktuatoren 212ixj kann die Wankbewegung des Fahrzeuges teilweise kompensiert und die Lage des Schwerpunktes beeinflußt werden.
Im Anschluß an den Schritt 307 wird erneut der Schritt 301 ausgeführt .
An dieser Stelle sei nochmals auf die Ermittlung der Änderung der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe eingegangen. Diese Ermittlung ist auf folgende Arten denk- bar: Zum einen kann die sich ergebende Änderung während der Zeitdauer, in der die Bremsmomente und/oder Antriebsmomente kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden, ermittelt werden. Beispielsweise könnte durch Berücksichtigung mehrerer Werte der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe der Gradient dieser Größe lambdaixja ermittelt werden. Zum anderen kann die sich ergebende Änderung aus dem Wert, der vor der kurzzeitigen Erzeugung und/oder Veränderung der Bremsmomente und/oder Antriebsmomente vorlag und dem Wert der entsprechend nachher vorliegt, ermittelt werden. Zu diesem Zweck ist ersterer Wert in einem Speichermedium zwi- schenzuspeichern .
Mit Hilfe der Figuren 4 und 5 soll das zweite Ausführungs- beispiel beschrieben werden. Die im Zusammenhang mit Figur 2 gemachten Ausführungen bzgl . der Sensorik und des Reglers gelten auch für das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbei- spiel . Auf Blöcke bzw., Komponenten, die bereits im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben wurden, wird im Zusammenhang mit Figur 4 nicht mehr eingegangen.
Auch dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt ein einteiliges Fahrzeug, wie es in Figur la dargestellt ist, zugrunde. Mit den Raddrehzahlsensoren 201ixj werden die Größen nixj ermit- telt, die jeweils die Raddrehzahl des entsprechenden Rades
102ixj beschreiben. Die Größen nixj werden Blöcken 401 sowie 404 zugeführt. Ferner sei angenommen, daß das Fahrzeug 101 einen Querbeschleunigungssensor 202 sowie einen Gierratensensor 203 enthält. Die die Querbeschleunigung des Fahrzeugs beschreibende Größe aq wird sowohl dem Block 404 als auch einem Block 402 zugeführt. Die die Gierrate des Fahrzeuges beschreibende Größe omega wird den Blöcken 404, 401 sowie 402 zugeführt. Die im Block 205 ermittelte Größe vf wird den Blöcken 401 bzw. 404 zugeführt. Ferner werden die im Block 205 ermittelten Größen lambdaixj sowohl dem Block 402 als auch dem Block 404 zugeführt.
Im Block 401 wird ausgehend von der Größe vf , den Größen nixj sowie der Größe omega die Größen rixj ermittelt, die das Radverhalten der Räder quantitativ beschreiben. Diese Größen rixj sind von der auf das jeweilige Rad wirkenden Radlast abhängig. Insbesondere handelt es sich bei den Größen rixj um die dynamischen Rollradien der Räder, die den Durchmesser bzw. entsprechend den Radius des jeweiligen Rades beschreiben, die mit Hilfe der Gleichung
. . vf±a-omega πxj = nixj
ermittelt werden, wobei die in der Gleichung enthaltene Größe a die halbe Spurweite des Fahrzeuges beschreibt. Für die kurvenäußeren Räder wird das Pluszeichen verwendet, für die kurveninneren Räder das Minuszeichen. Die das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen rixj werden ausgehend vom Block 401 dem Block 402 zugeführt.
Im Block 402 wird ausgehend von den ihm zugeführten Größen lambdaixj , rixj , aq, omega sowie den alternativ ihm zugeführten Größen mlix, die jeweils die achsbezogene Last beschreiben, die Erkennung, ob eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, durchgeführt. Im Block 402 werden zur Erkennung, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz vorliegt, ausgehend von dem ihm zugeführten Größen verschiedene Abfragen durchgeführt . Diese verschiedenen Abfragen werden in der noch zu beschreibenden Figur 5 vorgestellt. Wird im Block 402 erkannt, daß für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, so wird eine Größe KT erzeugt, die dem Block 404 zugeführt wird. Durch diese Größe KT wird dem Regler bzw. Fahrzeugregler 404 mitgeteilt, ob eine Kipptendenz des Fahr- zeuges vorliegt oder nicht. In Figur 4 sind die beiden im Steuergerät enthaltenen erfindungswesentlichen Komponenten 401 bzw. 402 zu einem Block 403 zusammengefaßt.
Mit 404 ist der im Steuergerät 104 implementierte Regler bzw. Fahrzeugregler bezeichnet. Der Regler 404 soll in seiner Grundfunktion dem Regler 208 in Figur 2 entsprechen. Zusätzlich zu der im Block 404 in der Grundfunktion implementierten Regelung ist im Regler 404 eine Umkippvermeidung implementiert. Diese Umkippvermeidung kann der Regelung der Grundfunktion quasi übergeordnet sein. Die Umkippvermeidung wird im wesentlichen ausgehend von den Größen KT ausgeführt.
Für eine Art der Umkipperkennung, die im Block 402 durchgeführt wird, sind im Block 402 die achsbezogenen Radlasten mlix erforderlich. Diese werden im Regler 404 beispielsweise in bekannter Weise aus den Raddrehzahlen ermittelt, und ausgehend vom Block 404 dem Block 402 zugeführt.
Der Regler 404 erzeugt Größen ST1, die der Ansteuerlogik 405, mit der die dem Fahrzeug zugeordneten Aktuatoren angesteuert werden, zugeführt werden. Mit den Größen ST1 wird der Ansteuerlogik 405 mitgeteilt, welche Aktuatoren wie angesteuert werden sollen. Dabei werden die Größen ST1 sowohl für die Regelung der Grundfunktion als auch für die Umkipp- Vermeidung ermittelt. Bzgl . der Erzeugung der Größen ST1 gemäß der für die Grundfunktion implementierten Regelung wird auf die vorstehend aufgeführte Veröffentlichung „FDR - die Fahrdynamikregelung von Bosch" verwiesen. Für die Eingriffe, die für die Umkippvermeidung durchgeführt werden, werden die Größen ST1 entsprechend modifiziert. Die zur Vermeidung des Umkippens des Fahrzeuges durchgeführten Eingriffe in die Aktuatoren des Fahrzeuges entsprechen denen, die im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben wurden.
Im Block 405, der Ansteuerlogik, werden die vom Regler 404 erzeugten Größen ST1 in Ansteuersignale für den Motor 210 sowie in Ansteuersignale für die Aktuatoren 212ixj, 213ixj des Fahrzeuges umgesetzt. Dies geschieht in entsprechender Weise wie im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben.
Mit den Fahrwerksaktuatoren 211ixj wird das Fahrwerk des Fahrzeuges beeinflußt. Damit der Regler den Istzustand der Fahrwerksaktuatoren 211ixj kennt, werden ausgehend von den Fahrwerksaktuatoren 211ixj dem Regler 208 Signale Frixj zugeführt .
An dieser Stelle sei bemerkt, daß neben den in Figur 2 dargestellten Aktuatoren auch der Einsatz von sogenannten Re- tardern denkbar ist. Bei der in Figur 2 zum Einsatz kommenden Bremsanlage kann es sich um eine hydraulische oder pneumatische oder elektrohydraulische oder elektropneumatische Bremsanlage handeln.
Mit Hilfe des in Figur 5 dargestellten Ablaufdiagrammes soll der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens des zweiten Aus- führungsbeispiels, wie es in Figur 4 dargestellt ist, beschrieben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft im wesentlichen im Block 403 ab. Das in Figur 3 verwendete Zei- chens "u/o" entspricht dem in Figur 3.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Schritt 501, in welchem die Größen nixj, omega, aqa, vf , lambdaixj sowie mlix eingelesen werden. Im Anschluß an den Schritt 301 wird ein Schritt 502 ausgeführt. Die im Schritt 502 statt- findende Abfrage entspricht der im Schritt 302 stattfindenden. Ist im Schritt 502 wenigstens eine der beiden Teilabfragen erfüllt, so wird im Anschluß an den Schritt 502 ein Schritt 503 ausgeführt. Ist dagegen im Schritt 502 keine der beiden Teilabfragen erfüllt, so wird anschließend an den Schritt 502 erneut der Schritt 501 ausgeführt.
Im Schritt 503 wird der Betrag der den Antriebs- und/oder Bremsschlupf beschreibende Größe lambdaixj mit einem Schwel- lenwert S2 verglichen. Die im Schritt 503 stattfindende Abfrage wird aus folgendem Grund durchgeführt: Die im Schritt 504 stattfindende Ermittlung der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen rixj , die die dynamischen Rollradien der Räder darstellen, kann nur durchgeführt werden, wenn die Räder quasi schlupffrei sind, d.h., wenn der Antriebs- und/oder Bremsschlupf der Räder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Ist dies nicht erfüllt, so können die das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen rixj nicht fehlerfrei ermittelt werden.
Wird im Schritt 503 festgestellt, daß der Betrag der Größe lambdaixj kleiner als der entsprechende Schwellenwert ist, so wird im Anschluß an den Schritt 503 der Schritt 504 ausgeführt, mit dem eine erste Art von Abfragen zur Erkennung einer Kipptendenz eingeleitet wird. Die erste Art der Abfragen setzt sich aus den Schritten 503 bis 506 zusammen. Wird dagegen im Schritt 503 festgestellt, daß der Betrag der Größe lambdaixj größer als der entsprechende Schwellenwert S2 ist, so wird anschließend an den Schritt 503 ein Schritt 508 ausgeführt, mit dem eine zweite Art von Abfragen zur Erkennung einer Kipptendenz eingeleitet wird. Die zweite Art der Abfragen besteht aus den Schritten 508 bis 510.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß die in den einzelnen Schritten verwendete indizierte Darstellung, als Beispiel sei hier lambdaixj genannt, bedeuten soll, daß die einzelnen Schritte für ein beliebiges einzelnes Rad oder für eine beliebige Anzahl von Rädern oder für alle Räder des Fahrzeuges ausgeführt werden sollen.
Im Schritt 504 werden mit Hilfe der o.a. Gleichung die das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen ermittelt. Diese Größen können, wie bereits oben angedeutet, nur ermittelt werden, wenn kein allzu großer Radschlupf vorliegt, d.h. wenn die Radgeschwindigkeiten und die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht allzusehr voneinander abweichen. Ist dies nicht gegeben, so kann es aufgrund der in diesem Fahrzeugzustand ermittelten Größen rixj , im Schritt 506 zu Fehlentscheidungen kommen. Anschließend an den Schritt 504 wird ein Schritt 505 ausgeführt. Im Schritt 505 werden die Größen deltarixj , rixjpunkt sowie alphaix ermittelt. Bei der Größe deltarixj handelt es sich um eine Differenz, die aus dem aktuellen Wert, der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe rixj und einem Wert, der das Radverhalten quanti- tativ beschreibenden Größe, der bei einer Geradeausfahrt ermittelt wurde, gebildet wird.
Der Wert, der der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe bei Geradeausfahrt entspricht, wird von Zeit zu Zeit in geeigneten Fahrsituationen ermittelt und in einem entsprechenden Speicher zwischengespeichert.
Bei der Größe rixjpunkt handelt es sich um eine Größe, die den zeitlichen Verlauf der das Radverhalten quantitativ be- schreibenden Größe rixj darstellt. Insbesondere entspricht die Größe rixjpunkt der zeitlichen Ableitung der Größe rixj . Bei der Größe alphaix handelt es sich um eine den Neigungswinkel einer Radachse beschreibenden Größe. Die Größe alphaix wird gemäß der Gleichung rixl - rixr alpahix =
2 - a
ermittelt. Wie diese Gleichung zeigt, wird ausgehend, von den für die beiden Räder der Radachse ermittelten Größen, die jeweils das Radverhalten quantitativ beschreiben, eine die Neigung der Radachse beschreibende Größe ermittelt. Außerdem geht in die Größe alphaix die Spurweite 2a des Fahrzeuges ein. Obige Gleichung für den Neigungswinkel alphaix stellt eine Näherung dar, die für kleine Winkel alphaix gilt.
Im Anschluß an den Schritt 505 wird ein Schritt 506 ausgeführt. Mit Hilfe des Schrittes 506 wird erkannt, ob für das Fahrzeug eine. Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahr- zeuges orientierte Fahrzeugachse besteht. Die im Schritt 506 aufgeführten Einzelabfragen werden unter Verwendung der im Schritt 505 ermittelten Größen, die wiederum in Abhängigkeit des im Schritt 504 ermittelten aktuellen Wertes der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe rixj ermittelt werden, ausgeführt.
In einer ersten Teilabfrage wird ermittelt, ob der aktuelle Wert der Größe rixj größer als ein erster Schwellenwert S3a ist. Der erste Schwellenwert S3a soll dabei den Radius des unbelasteten Rades darstellen. Mit dieser Abfrage wird festgestellt, ob bei einer Kurvenfahrt die kurveninneren Räder abzuheben drohen. Die erste Teilabfrage enthält eine weitere Abfrage, mit der festgestellt wird, ob der aktuelle Wert der Größe rixj kleiner als ein zweiter Schwellenwert S3b ist. Mit dieser Abfrage werden Räder erfaßt, die sich auf der
Kurvenaußenseite befinden, und die aufgrund einer Kipptendenz des Fahrzeuges stark zusammengedrückt werden. Mit Hilfe der ersten Teilabfrage wird somit die absolute Größe des dynamischen Rollradius zur Erkennung der Kipptendenz des Fahr- zeuges mit entsprechenden Schwellenwerten verglichen. Eine Kipptendenz des Fahrzeuges liegt dann vor, wenn entweder der dynamische Rollradius eines kurveninneren Rades größer als der Schwellenwert S3a ist oder wenn der dynamische Rollradi- us eines kurvenäußeren Rades kleiner als der Schwellenwert S3b ist.
In einer zweiten Teilabfrage wird festgestellt, ob der Betrag der Differenz deltarixj größer als ein dritter Schwel- lenwert S3c ist. Mit dieser Abfrage wird die relative Änderung des dynamischen Rollradius, die sich bei einer Kurvenfahrt ausgehend von einer Geradeausfahrt ergibt, zur Erkennung, ob eine Kipptendenz des Fahrzeuges vorliegt, ausgewertet. Eine Kipptendenz des Fahrzeuges liegt dann vor, wenn der Betrag der Differenz größer als der entsprechende Schwellenwert S3c ist.
In einer dritten Teilabfrage wird festgestellt, ob der Betrag der Größe rixjpunkt, die den zeitlichen Verlauf der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe rixj beschreibt, kleiner als ein vierter Schwellenwert S3d ist. Eine Kipptendenz des Fahrzeuges liegt dann vor, wenn der Betrag der den zeitlichen Verlauf beschreibenden Größe kleiner als der vierte Schwellenwert S3d ist.
In einer vierten Teilabfrage wird festgestellt, ob der Betrag der den Neigungswinkel einer Radachse beschreibenden Größe alphaix größer als ein fünfter Schwellenwert S3e ist. Eine Kipptendenz des Fahrzeuges liegt dann vor, wenn der Be- trag der Größe alphaix größer als der Schwellenwert S3e ist.
Mit Hilfe der im Schritt 506 ablaufenden Teilabfragen wird die Kipptendenz eines Fahrzeuges dann erkannt, wenn wenigstens eine der vier Teilabfragen erfüllt ist. Ist wenigstens eine der Teilabfragen erfüllt, so wird im Anschluß an den Schritt 506 ein Schritt 507 ausgeführt. Die bei Vorliegen einer Kipptendenz im Block 402 stattfindende Ausgabe der Größe KT ist in Figur 5 nicht dargestellt. Ist im Schritt 506 keine der Teilabfragen erfüllt, d.h., liegt keine Kipp- tendenz des Fahrzeuges vor, so wird im Anschluß an den Schritt 506 erneut der Schritt 501 ausgeführt.
Im Schritt 507 werden, wie im Zusammenhang mit den Figuren 4 bzw. 2 erwähnt, entsprechende Bremseneingriffe und/oder Mo- toreingriffe und/oder Fahrwerkseingriffe durchgeführt, um ein Kippen des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse zu vermeiden.
Wird im Schritt 503 festgestellt, daß der Betrag der Größe lambdaixj größer als der entsprechende Schwellenwert S2 ist, so kann die erste Art der Erkennung nicht angewandt werden. Deshalb wird im Anschluß an den Schritt 503 ein Schritt 508 ausgeführt, mit dem eine zweite Art von Erkennung eingeleitet wird. Diese zweite Art der Erkennung wird in Abhängig- keit von der für wenigstens ein Rad in einem vorigen Zeitschritt ermittelten Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, durchgeführt. Im Schritt 508 wird eine die Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges beschreibende Größe hsix, die insbesondere eine achsbezogene Schwerpunktshöhe dar- stellt, bereitgestellt. Hierzu wird beispielsweise die Größe hsix, die für einen vorigen Zeitschritt, bei dem die im Schritt 503 stattfindende Abfrage erfüllt war, und die zwischengespeichert war, eingelesen. Alternativ kann die Größe hsix in Abhängigkeit der Größen rixj , die für einen vorigen Zeitschritt, bei dem die im Schritt 503 stattfindende Abfrage erfüllt war, und die zwischengespeichert waren, ermittelt werden. Die achsbezogene Schwerpunktshöhe hsix wird allgemein gemäß der Gleichung hsix = alphaix mlix • aq
ermittelt. In vorstehender Gleichung repräsentiert die Größe C die resultierende vertikale Steifigkeit der der Radachse zugeordneten Räder, die Größe a entspricht der halben Spurweite der Radachse, die Größe alphaix entspricht dem Neigungswinkel der Radachse gegenüber der Fahrbahn, die Größe mlix entspricht der auf die Radachse wirkenden Last und die Größe aq entspricht der auf das Fahrzeug wirkenden Querbe- schleunigung. Dabei werden die Größen mlix, aq sowie alphaix beispielsweise des Zeitschrittes verwendet, zu dem die im Schritt 503 stattfindende Abfrage noch erfüllt war. Dies bedeutet in diesem Fall, daß die Größe mlix, die Größe aq sowie die Größe alphaix oder die für die Ermittlung der Größe alphaix erforderlichen Größen rixj laufend in einem Zwischenspeicher abgelegt werden müssen. Im Anschluß an den Schritt 508 wird ein Schritt 509 ausgeführt.
Im Schritt 509 wird in bekannter Weise, ausgehend von der die Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges beschreibenden Größe hsix ein Geschwindigkeitsgrenzwert für die Kurvenfahrt des Fahrzeuges ermittelt. Der Geschwindigkeitsgrenzwert gibt die Geschwindigkeit für das Fahrzeug an, bei dem ein Kippen des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orien- tierte Fahrzeugachse nicht zu erwarten ist. Zur Ermittlung des Geschwindigkeitsgrenzwertes in Abhängigkeit der die Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges beschreibenden Größe sei beispielsweise auf die im "Kraftfahrtechnischen Taschenbuch", VDI-Verlag, 21. Auflage, auf Seite 346 stehende For- mel verwiesen. Im Anschluß an den Schritt 509 wird ein
Schritt 510 ausgeführt. Im Schritt 510 wird festgestellt, ob der Betrag der Differenz, die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Geschwindigkeitsgrenzwert gebildet wird, kleiner gleich einem Schwellenwert S4 ist. Ist der Betrag der Differenz kleiner gleich dem Schwellenwert S4, so liegt eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vor, und im Anschluß an den Schritt 510 wird der Schritt 507 ausgeführt. Ist dagegen der Betrag der Differenz größer als der Schwellenwert S4, was gleichbedeutend damit ist, daß eine Kipptendenz des Fahrzeuges nicht vorliegt, so wird anschließend an den Schritt 510 der Schritt 501 ausgeführt.
Das in Figur 5 dargestellte Ablaufdiagramm ist in entsprechender Weise auch für eine Fahrzeugkombination anwendbar.
Mit Hilfe von Figur 6 soll abschließend der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegende physikalische Sachverhalt dargestellt werden. In Figur 6 ist ein einteiliges Fahrzeug, wie es in Figur la dargestellt ist, schematisch dargestellt. Dies soll jedoch keine Einschränkung darstellen.
In Figur 6 ist eine Radachse 103 ix mit den zugehörigen Rä- dem 102ixl bzw. 102ixr dargestellt. Ferner ist der mittels AufhangungsVorrichtungen 605 bzw. 606 mit der Radachse 103ix verbundene Fahrzeugaufbau 601 dargestellt. In Figur 6 ist die Spurweite 2a des Fahrzeuges eingezeichnet. Ferner ist der achsbezogene Schwerpunkt S und die zugehörige achsbezo- gene Schwerpunktshöhe hsix eingezeichnet. Ebenso ist der
Neigungswinkel alphaix der Radachse gegenüber dem Fahrbahnuntergrund eingezeichnet. Für das Fahrzeug liegt eine Kurvenfahrt nach links vor.
Wie Figur 6 zeigt, entstehen bei einer Kurvenfahrt Lastverlagerungen, das kurveninnere Rad 102ixl wird entlastet und kann in Extremsituationen den Bodenkontakt verlieren. Dabei ist es unerheblich, ob die Kurvenfahrt auf einer ebenen oder auf einer geneigten Fahrbahn stattfindet. Das kurvenäußere Rad 102ixr wird stärker belastet. Durch diese Lastverlage- rung an den einzelnen Rädern ändert sich zum einen der jeweilige dynamische Rollradius rixj . Zum anderen geht an den kurveninneren Rädern die vom Rad übertragene Normalkraft gegen Null, wodurch nur noch geringe oder keine Umfangskräfte mehr durch den Reifen auf die Fahrbahn übertragen werden können. In einem solchen Zustand sind die Schlupfverhältnisse am entsprechenden Rad besonders empfindlich gegenüber Veränderungen der Raddynamik, die beispielsweise durch kurzzeitige Erzeugung und/oder Veränderung von Antriebsmomenten und/oder Bremsmomenten am jeweiligen Rad verursacht werden. Beides läßt sich zur Erkennung eines abhebenden Rades verwenden, was wiederum zur Erkennung der Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse verwendet werden kann.
Abschließend sei bemerkt, daß die in der Beschreibung gewählte Form des Ausführungsbeispiels sowie die in den Figuren gewählte Darstellung keine einschränkende Wirkung auf die erfindungswesentliche Idee darstellen soll.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz, insbesondere zur Umkippvermeidung eines Fahrzeuges, bei dem für wenigstens ein Rad eine das Radverhalten des entsprechenden Rades quantitativ beschreibende Größe ermittelt wird, bei dem wenigstens in Abhängigkeit der für das wenigstens eine Rad ermittelten Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, ermittelt wird, ob für das Fahrzeug eine Kipp- tendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, bei dem bei Vorliegen einer Kipptendenz wenigstens an wenigstens einem Rad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine von der auf das jeweilige Rad wirkenden Radlast abhängige Größe ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine den Schlupf des jeweiligen Rades beschreibende Größe ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das wenigstens eine Rad, als die das Radverhalten des jeweiligen Rades quantitativ beschreibende Größe, eine Größe, die den Durchmesser oder den Radius des jeweiligen Rades beschreibt, ermittelt wird, insbesondere wird diese Größe wenigstens in Abhängigkeit ei- ner die Raddrehzahl des entsprechenden Rades beschreibenden Größe, einer die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe, einer die Querdynamik des Fahrzeugs repräsentierenden Größe und einer die Geometrie des Fahrzeuges beschreibenden Größe ermittelt, wobei insbesondere als die die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierende Größe eine die Gierrate des Fahrzeuges und/oder eine die Querbeschleunigung des Fahrzeuges beschreibende Größe ermittelt wird , und die die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibende Größe wenigstens in Abhängigkeit von den für die Räder ermittelten Größen, die die Raddrehzahlen beschreiben, ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens ein Rad eine die Raddrehzahl beschreiben- de Größe ermittelt wird, daß wenigstens eine die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierende Größe ermittelt wird, daß wenigstens in Abhängigkeit von einer der die Querdynamik des Fahrzeugs repräsentierenden Größen, an wenigstens einem Rad kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden, daß während die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einem Rad kurzzeitig er- zeugt und/oder verändert wurden, für dieses wenigstens eine Rad, wenigstens in Abhängigkeit von der die Raddrehzahl dieses Rades beschreibenden Größe die das Radverhalten quantitativ beschreibende Größe ermittelt wird, insbesondere wird zur Erkennung der Kipptendenz des Fahrzeuges, während der Zeitdauer, in der die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert werden und/oder nachdem die Bremsmomente und/oder die Antriebsmomente an dem wenigstens einen Rad kurzzeitig erzeugt und/oder verändert wurden, die sich ergebende Änderung der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe ermittelt, wobei eine Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse dann vorliegt, wenn der Betrag der sich ergebenden Änderung der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe, größer als ein entsprechender Schwellenwert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in Abhängigkeit von einer der ermittelten, die Querdynamik des Fahrzeuges repräsentierenden Größen festgestellt wird, welche Räder des Fahrzeuges zur Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse geeignet sind, und daß die Erkennung einer Kipptendenz des Fahrzeuges um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse anhand wenigstens eines dieser Räder durchgeführt wird, indem an wenigstens einem dieser Räder kurzzeitig Bremsmomente und/oder Antriebsmomente erzeugt und/oder verändert werden, insbesondere werden hierbei die sich auf der Kurveninnenseite befindenden Räder des Fahrzeuges ausgewählt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrich- tung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse dann vorliegt, -wenn für wenigstens ein Rad der Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, größer als ein erster Schwellenwert ist, oder wenn für wenigstens ein Rad der Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, und/oder -wenn für wenigstens ein Rad der Betrag einer Differenz, die aus dem Wert der Größe, die das Radverhalten quantitativ beschreibt, und einem Vergleichswert gebildet wird, größer als ein entsprechender Schwellenwert ist, und/oder
-wenn für wenigstens ein Rad der Betrag einer Größe, die den zeitlichen Verlauf der das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größe beschreibt, kleiner als ein entsprechender Schwellenwert ist, und/oder -wenn der Betrag einer den Neigungswinkel einer Radachse beschreibenden Größe größer als ein entsprechender Schwellenwert ist, wobei für die Räder der entsprechenden Radachse jeweils die das Radverhalten quantitativ beschreibenden Größen ermit- telt werden, und in Abhängigkeit dieser Größen die den Neigungswinkel der Radachse beschreibende Größe ermittelt wird, oder daß für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse dann vorliegt, wenn der Betrag einer Differenz, die aus einer die Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibenden Größe und einem Gesc windig- keitsgrenzwert gebildet wird, kleiner als ein entsprechender Schwellenwert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens am kurvenäußeren Vorderrad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe dergestalt durchgeführt werden, daß an diesem Rad ein Bremεmoment erzeugt und/oder erhöht wird, insbesondere werden zur Stabilisierung des Fahrzeuges ferner Motoreingriffe und/oder Eingriffe in Fahrwerksaktuatoren durchgeführt .
9. Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz, insbesondere zur Umkippvermeidung eines Fahrzeuges, bei dem ermittelt wird, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, bei dem bei Vorliegen einer Kipptendenz wenigstens am kurvenäußeren Vorderrad des Fahrzeuges ein stabilisierender Bremseneingriff durchgeführt wird.
10. Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeuges bei Kipptendenz, insbesondere zur Umkippvermeidung eines Fahrzeuges, die erste Mittel enthält, mit denen für wenigstens ein Rad eine das Radverhalten des entsprechenden Rades quantitativ beschreibende Größe ermittelt wird, die zweite Mittel enthält, mit denen wenigstens in Abhängigkeit der mit den ersten Mitteln für das wenigstens eine Rad ermittelten Größe, ermittelt wird, ob für das Fahrzeug eine Kipptendenz um eine in Längsrichtung des Fahrzeuges orientierte Fahrzeugachse vorliegt, wobei bei Vorliegen einer Kipptendenz wenigstens an wenigstens einem Rad des Fahrzeuges stabilisierende Bremseneingriffe durchgeführt werden.
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