[go: up one dir, main page]

DE10019150A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination

Info

Publication number
DE10019150A1
DE10019150A1 DE10019150A DE10019150A DE10019150A1 DE 10019150 A1 DE10019150 A1 DE 10019150A1 DE 10019150 A DE10019150 A DE 10019150A DE 10019150 A DE10019150 A DE 10019150A DE 10019150 A1 DE10019150 A1 DE 10019150A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
trailer
axle
lateral acceleration
tractor
towing vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10019150A
Other languages
English (en)
Inventor
Falk Hecker
Wolfgang Kraemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
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 DE10019150A priority Critical patent/DE10019150A1/de
Priority to AU35096/01A priority patent/AU772454B2/en
Priority to SE0101289A priority patent/SE521605C2/sv
Priority to US09/836,569 priority patent/US6522956B2/en
Priority to JP2001120131A priority patent/JP2001356131A/ja
Publication of DE10019150A1 publication Critical patent/DE10019150A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Anhängers/Aufliegers einer Fahrzeugkombination mit den folgenden Schritten: DOLLAR A - Messung oder Abschätzung der Giergeschwindigkeit omega¶z¶ der Zugmaschine, DOLLAR A - Messung oder Abschätzung der Längsgeschwindigkeit v¶xZ¶ der Zugmaschine, DOLLAR A - Messung oder Abschätzung eines Knickwinkels DELTAPSI zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger/Auflieger, insbesondere zwischen einer Längsachse x¶Z¶ der Zugmaschine und einer Längsachse x¶A¶ des Aufliegers/Anhängers, und DOLLAR A - rechnerische In-Beziehung-Setzung der Werte omega¶Z¶, v¶xZ¶ und DELTAPSI zum Erhalt eines Schätzwertes der Querbeschleunigung a¶yAA¶ an der Achse des Aufliegers/Anhängers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an der Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination, insbesondere eines Sattelzuges, sowie ein Verfahren zur Durchführung eines Bremseingriffs an einem Auflieger/Anhänger.
In der Fahrdynamik ist das Fahrverhalten allgemein als das Gesamtverhalten des Systems "Fahrer-Fahrzeug-Umwelt" definiert. Hauptbeurteilungskriterien der Fahrdynamik sind beispielsweise der Lenkradwinkel, die Querbeschleunigung, die Längsbeschleunigung, die Giergeschwindigkeit sowie der Schwimmwinkel. Zusätzliche Informationen dienen der Klärung eines bestimmten Fahrverhaltens, beispielsweise die Längs- und Quergeschwindigkeit, der Lenkwinkel der Vorder- bzw. Hinterräder, der Schräglaufwinkel an allen Rädern, der sowie ein Lenkradmoment.
Aus der DE 41 21 954 ist ein Verfahren zur Gewinnung der Giergeschwindigkeit und/oder der Quergeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs bekannt. Gemäß der dortigen Lehre wird angestrebt, die relevanten Fahrzeugbewegungsgrößen mit einer minimalen Anzahl von Sensoren zu bestimmen.
Für die Fahrdynamikregelung (FDR) von Sattelzügen sind Bremseingriffstrategien zur Vermeidung eines Schleuderns bekannt, wobei derartige Bremseingriffe stets an der Zugmaschine durchgeführt werden. Für Bremseingriffe an einem Auflieger oder Anhänger eines Sattelzuges liegen zur Zeit keine zufriedenstellenden Strategien vor.
Eine Fahrdynamikregelung für einen Sattelzug dient beispielsweise dazu, bei einem Übersteuern der Zugmaschine durch Bremsen des Aufliegers oder Anhängers den Sattelzug zu strecken, wodurch die Zugmaschine stabilisiert werden und ein Einknicken des Sattelzugs verhindert werden kann. Ein derartiger Bremseingriff kann jedoch zu einer Reduzierung der Seitenführungskraft der Anhänger- bzw. Aufliegerachse führen, so daß bei Kurvenfahrt mit hoher Querbeschleunigung die Gefahr besteht, daß der Anhänger bzw. Auflieger ausbricht (sogenannter Trailer-Swing). Um dies zu verhindern, muß der Anhänger- bzw. Aufliegerbremseingriff in Abhängigkeit der Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse erfolgen. Eine Messung einer derartigen Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse mittels entsprechender Sensoren erweist sich als relativ teuer, da gegenüber herkömmlichen Sattelzügen zusätzliche, im allgemeinen teure Sensorelemente verwendet werden müssen. Eine derartige Vorgehensweise erweist sich auch als unpraktisch, da eine Zugmaschine typischerweise mit wechselnden Anhängern bzw. Aufliegern, welche unterschiedlich ausgerüstet sind, fährt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens, auf dessen Grundlage die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse in einfacher und preiswerter Weise näherungsweise ermitttelbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
Mittels der erfindungsgemäßen Verfahren ist es ohne zusätzlichen Sensoraufwand, d. h. allein auf der Grundlage von an der Zugmaschine gemessenen bzw. ermittelten Meßgrößen, möglich, die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse in einfacher Weise abzuschätzen. Es erweist sich, daß mittels der erfindungsgemäßen Verfahren sehr zuverlässige Schätzwerte erzielbar sind, wobei hierzu ein relativ geringer Rechenaufwand in einem Steuergerät erforderlich ist. Es erweist sich, daß gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren für eine zufriedenstellende Abschätzung der Querbeschleunigung an der Achse des Aufliegers/Anhängers eine Ermittlung (wie weiter unter aufgeführt eine Messung oder Abschätzung) der Giergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeuges ausreichend ist. Gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren erweist es sich in entsprechender Weise als ausreichend, eine Ermittlung der Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeuges und des Knickwinkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Auflieger/Anhänger vorzunehmen.
Gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Ermittlung der gesuchten Querbeschleunigung in Abhängigkeit der erfaßten Längsgeschwindigkeit des Zugfahrzeuges und der erfaßten Giergeschwindigkeit des Zugfahrzeuges. Hierzu wird in einem Zwischenschritt aus den beiden Eingangsgrößen mit Hilfe der weiter unten erläuterten Gleichung 8 zunächst der Knickwinkel ermittelt. In Abhängigkeit des Knickwinkels und der Längsgeschwindigkeit wird unter Verwendung der unten erläuterten Gleichungen 9 bzw. 10 die gesuchte Querbeschleunigung ermittelt.
Beim zweiten erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem davon ausgegangen wird, daß eine Messung oder Abschätzung des Knickwinkels möglich ist, wird zusätzlich zu diesem noch eine Erfassung der Längsgeschwindigkeit durchgeführt, dies entweder mit Hilfe eines geeigneten Sensormittels oder gemäß der erwähnten Gleichung 8. Aus den beiden Eingangsgrößen Längsgeschwindigkeit und Knickwinkel ergibt sich die gesuchte Querbeschleunigung unter Anwendung der genannten Gleichungen 9 bzw. 10. Bezüglich des verwendeten Begriffes "Ermittlung" sei darauf hingewiesen, daß in der Regel Längs- und Giergeschwindigkeitswerte von anderen Funktionen oder Komponenten einer Fahrdynamikregelung zur Verfügung gestellt werden, d. h. in der Regel gemessen werden können. Somit kann der Knickwinkel mit Hilfe des vorliegend vorgeschlagenen Verfahrens geschätzt werden, sofern dies nötig ist, da er nicht notwendigerweise von anderen Fahrdynamikregelungs-Komponenten bzw. -Funktionen zur Verfügung gestellt werden muß bzw. wird. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Knickwinkel prinzipiell auch mit Hilfe eines Potentiometers ermittelt werden kann, wie dies beispielsweise in der DE 39 23 677 C2 beschrieben ist.
Als nachteilig bei dieser Möglichkeit erweist sich jedoch, daß dieses Meßprinzip Vorrichtungen am Zugfahrzeug und am Anhänger bzw. Auflieger erfordern würde.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zweckmäßigerweise wird bei der rechnerischen In-Beziehung- Setzung der Giergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit der Zugmaschine sowie des Knickwinkels zwischen Zugmaschine und Auflieger/Anhänger und der Längsgeschwindigkeit der Abstand zwischen der Anhänger- oder Aufliegerachse und der Anhängerkupplung bzw. dem Königszapfen des Zugwagens berücksichtigt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der rechnerischen In- Beziehung-Setzung angenommen, daß eine an der Anhänger- bzw., Aufliegerachse vorliegende Quergeschwindigkeit gleich Null ist bzw. die Anhänger- bzw. Aufliegerachse keinen Schräglaufwinkel aufweist. Auf der Grundlage dieser Annahme ist ein besonders einfaches kinematisches Einspurmodell zur Schätzung der Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse erstellbar, da hier gewissermaßen davon ausgegangen wird, daß der Anhänger bzw. Auflieger "wie auf Schienen fährt". Diese Annahme ist in einer besonders wichtigen fahrdynamischen Situation, nämlich einer übersteuernden Zugmaschine und einem nichtschleudernden Anhänger bzw. Auflieger, sehr gut erfüllt, so daß für diese bereits eingangs erwähnte Gefahrensituation besonders gute Abschätzungen der Querbeschleunigung der Anhänger- bzw. Aufliegerachse erzielbar sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Knickwinkel ΔΨ auf der Grundlage seiner zeitlichen Ableitung ΔΨ unter Zugrundelegung der Giergeschwindigkeiten ωZ, ωA des Zugfahrzeuges und Aufliegers oder Anhängers zum Erhalt eines Schätzwertes ΔΨ geschätzt, wobei die Giergeschwindigkeit ωA des Aufliegers oder Anhängers in der Form
dargestellt wird. Die angegebenen Relationen gelten insbesondere, wenn die Quergeschwindigkeit vKyZ der Zugmaschine am Königszapfen oder an der Anhängerkupplung vernachläßigt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben. In dieser zeigt
Fig. 1 in schematischer Einspur-Darstellung die in den erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigten Meß- bzw. Auswertegrößen bei einem Sattelzug, und
Fig. 2 ein Block- bzw. Flußdiagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Verfahren.
Für die Schätzung der Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse eines Sattelzugs wird erfindungsgemäß ein einfaches kinematisches Einspurmodell zugrunde gelegt. Das heißt, es wird angenommen, daß an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse die Quergeschwindigkeit Nullist bzw. die Anhänger- bzw. Aufliegerachse keinen Schräglaufwinkel hat. Dieses Modell ist in Fig. 1 dargestellt, wobei die im Kupplungspunkt K über einen Königszapfen drehbar miteinander verbundene Zugmaschine Z und Anhänger/Auflieger A der Übersichtlichkeit halber getrennt gezeichnet sind. In Fig. 1 ist nur eine Anhänger- bzw. Aufliegerachse dargestellt. Diese kann jedoch mehrere zusammengefaßte Achsen repräsentieren. Diese modellbedingte bzw. modellhafte Betrachtungsweise ist möglich, wenn die Achsabstände bezogen auf die Auflieger-/Anhängerlänge klein sind. Ferner sollten hierbei die Achse bzw. Achsen des Anhängers/Aufliegers nicht lenkbar sein. Schließlich sollte die rotatorische Relativbewegung zwischen Zugfahrzeug und Auflieger/Anhänger einen Freiheitsgrad aufweisen, nämlich die Drehung im Kupplungspunkt. Die genannten Bedingungen sind für alle PKW-Gespanne erfüllt und neben Sattelzügen auch für LKWs mit Anhänger oder Auflieger mit Mittelachse. Für derartige Gespanne bzw. Fahrzeugkombinationen ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar. Es sei schließlich darauf hingewiesen, daß der im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff "Achse eines Aufliegers oder Anhängers" zum einen einen Anhänger bzw. Auflieger umfassen soll, der lediglich eine Achse aufweist. Zum anderen soll dieser Begriff auch im dem Sinne verstanden werden können, daß für einen Auflieger bzw. Anhänger, der mehr als eine Achse, beispielsweise zwei oder drei Achsen aufweist, diese Achsen im Sinne einer modellhaften Betrachtung zu einer "resultierenden" Achse zusammengefaßt sind. Außerdem zeigt Fig. 1 die Koordinatensysteme von Zugmaschine und Anhänger/Auflieger, wobei die x-Achsen die Längsrichtungen der jeweiligen Teilfahrzeuge bezeichnen.
Die Bezeichnungen in Fig. 1 haben die folgenden Bedeutungen:
xA x-Achse des Aufliegers/Anhängers
yA y-Achse des Aufliegers/Anhängers
xZ x-Achse der Zugmaschine
yZ y-Achse der Zugmaschine
vK Geschwindigkeit am Kupplungspunkt
vxA Längsgeschwindigkeit des Aufliegers/Anhängers
vKyA Quergeschwindigkeit des Aufliegers/Anhängers am Kupplungspunkt
vxZ Längsgeschwindigkeit der Zugmaschine
vKyZ Quergeschwindigkeit der Zugmaschine am Kupplungspunkt
ωZ Giergeschwindigkeit der Zugmaschine
ωA Giergeschwindigkeit des Aufliegers/Anhängers
ΔΨ Knickwinkel
rA Kurvenradius des Aufliegers/Anhängers
lA Abstand Königszapfen-Anhänger- bzw. Aufliegerachse (Länge des Aufliegers/Anhängers)
MPA Momentanpol des Aufliegers/Anhängers (d. h. Punkt, um den sich der Auflieger/Anhänger momentan dreht)
Zwischen den Geschwindigkeitskomponenten am Kupplungspunkt besteht der Zusammenhang
vxA = vxZ.cosΔΨ - vKyZ.sinΔΨ,
vKyA = vxZ.sinΔΨ + vKyZ.cosΔΨ. (1)
Aus den in Fig. 1 skizzierten geometrischen Zusammenhängen ergibt sich der Kurvenradius
und die Giergeschwindigkeit
Die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse ist
Die Geschwindigkeitskomponenten vxA und vKyA im Anhänger- bzw. Aufliegerkoordinatensystem sind nicht bekannt und müssen deshalb durch die entsprechenden Komponenten im Koordinatensystem der Zugmaschine ersetzt werden. Dies kann auf der Grundlage der Gleichung (1) erfolgen, wobei jedoch sowohl die Quergeschwindigkeit vKyZ als auch der Knickwinkel ΔΨ nicht gemessen werden und damit unbekannt sind. Zunächst wird der Knickwinkel geschätzt.
Für die Änderung des Knickwinkels gilt
ΔΨ = ωZ - ωA (5)
bzw. mit Gleichung (3)
Die Quergeschwindigkeit VKyZ ist in der Regel gering und kann daher vernachlässigt werden. Mit dieser Vereinfachung VKyZ = 0 und mit Gleichung (1) ergibt sich als Gleichung für den Schätzwert des Knickwinkels
Damit erhält man die Differentialgleichung
in die nur die bekannten Meßgrößen vxZ und ωZ von der Zugmaschine und der konstante Parameter lA eingehen. Diese Differentialgleichung kann im Steuergerät mit einem einfachen numerischen Integrationsverfahren, z. B. der Rechteck- oder Trapezregel, von einem Abtastschritt zum nächsten integriert werden, wobei die Sinusfunktion durch eine einfache Kennlinie approximiert werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht in der üblichen Linearisierung sin x ≈ x für kleine Winkel, womit man eine lineare Differentialgleichung erster Ordnung erhält, deren Zeitkonstante von der Geschwindigkeit vxZ abhängt.
Einsetzen der Gleichung (1) in Gleichung (4) mit obiger Vereinfachung VKyZ = 0 liefert nun die Schätzgleichung für die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse
bzw.
wobei ΔΨ durch Lösung der Differentialgleichung (8) bestimmt wird. Mit der Sinusfunktion kann wie oben beschrieben verfahren werden.
Mit den Gleichungen (8) und (10) können Schätzwerte für die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse und den Knickwinkel bestimmt werden, die nur von den gemessenen Größen Längs- und Giergeschwindigkeit der Zugmaschine sowie dem konstanten Abstand vom Königszapfen zur Anhänger- bzw. Aufliegerachse abhängen. Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß dieser einfachen Schätzung die Annahmen zugrundeliegen daß der Anhänger bzw. Auflieger "wie auf Schienen fährt", d. h. der Schräglaufwinkel der Anhänger- bzw. Aufliegerachse gleich Null ist, und daß die Quergeschwindigkeit der Zugmaschine am Königszapfen vernachlässigbar ist.
Es sei angemerkt, daß die Annahme des Fahrens wie auf Schienen dazu führt, daß der Betrag der Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse tendenziell etwas zu groß geschätzt wird. Da die Schätzung jedoch dazu dienen soll, zu starke Bremseingriffe am Anhänger/Auflieger zu verhindern, ist dies unkritisch.
Sofern die Quergeschwindigkeit vKyZ der Zugmaschine am Königszapfen gemessen oder zuverlässig geschätzt wird, kann der entsprechende Wert für die Schätzung von Knickwinkel und Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse verwendet werden. Die oben angegebenen Gleichungen werden hierdurch nur unwesentlich komplexer, die Annahme einer verschwindenden Quergeschwindigkeit der Zugmaschine ist nicht mehr notwendig.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Knickwinkel ΔΨ nicht in notwendiger Weise in der dargestellten Weise abgeschätzt, sondern auch gemessen werden kann. In diesem Fall kann die Knickwinkelschätzung entfallen und der Meßwert direkt für die Schätzung der Querbeschleunigung in Gleichung (10) verwendet werden.
Für den Fall, daß der Abstand lA zwischen dem Königszapfen und der Anhänger- bzw. Aufliegerachse nicht genau bekannt ist, kann für das dargestellte Berechnungsverfahren auch ein typischer Abstandswert verwendet werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schätzung liefert im Vergleich zu Messungen, die mit einem mit Sensoren ausgestatteten Versuchsauflieger/-anhänger aufgenommen sind, sehr gute Ergebnisse. Die vorgeschlagene Linearisierung der Sinusfunktion gemäß Gleichung (8) bzw. (10) führt zu keinen negativen Auswirkungen auf die Ergebnisgenauigkeit.
Der vorgeschlagene Schätzalgorithmus ist in der Fig. 2 in Form eines Block- bzw. Flußdiagramms eines entsprechenden Steuergeräteprogramms noch einmal zusammenfassend dargestellt. Eingangsgrößen sind, wie bereits dargelegt, die Meßgrößen ωZ und vxZ, Ausgangsgröße ist der Schätzwert ayAA für die Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse. Es sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäß beschriebene Berechnungsverfahren beispielsweise in einem Steuergerätecode eines verwendeten Steuergeräts nachweisbar ist.
Gemäß Fig. 2 wird auf der Grundlage der Eingangswerte ωZ und vxZ die Differentialgleichung gemäß Gleichung (7) zur Ermittlung der zeitlichen Änderung des geschätzten Knickwinkels ΔΨ ausgewertet (Schritt 101). In einem anschließenden Schritt 102 erfolgt mittels der dargestellten numerischen Integration dieses Wertes die Bestimmung des geschätzten Knickwinkels ΔΨ.
Die Berechnung der Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse, ayAA wird schließlich in einem Schritt 103 auf der Grundlage der Eingangsgrößen ΔΨ und vxZ gemäß Gleichung 10 berechnet.
Das dargestellte Verfahren zeichnet sich durch ausreichend genaue Ergebnisse bei geringem Rechenaufwand in einem Steuergerät aus. Die Schätzung des Knickwinkels erfolgt durch einfache numerische Integration einer Differentialgleichung erster Ordnung. Es ist bevorzugt, die numerische Integration mit einfachen Verfahren, beispielsweise Rechteck- oder Trapezregeln durchzuführen, wobei vorteilhafterweise die Zeitschrittweite der Integration der Zykluszeit des Steuergeräts angepaßt ist. Es ist ebenfalls möglich, eine Annäherung der in der Differentialgleichung (7) bzw. (8) und der Gleichung für die Querbeschleunigung an der Anhänber- bzw. Aufliegerachse (Gleichung 10) auftretenden Sinusfunktion durch eine Kennlinie durchzuführen. Alternativ zu dieser Vorgehensweise ist eine Linearisierung der verwendeten Sinusfunktion denkbar.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf eine Ermittlung schwer zu bestimmender Fahrzeugparameter wie Masse, Schwerpunktlage oder insbesondere Schräglaufsteifigkeiten der Reifen, verzichtet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun noch einmal anhand des in Fig. 3 dargestellten Blockschaltbilds erläutert. Im Blockschaltbild sind im Einzelnen die folgenden Komponenten zu erkennen: Mit 301 ist ein Knickwinkelsensor bezeichnet, wobei die gestrichelte Linie andeuten soll, daß die Verwendung dieses Sensors eine Alternative zu der Ermittlung des Knickwinkels aus vxZ und ωZ darstellt. Bei Einsatz eines derartigen Knickwinkelsensors 301 kann auf einen mit 302 bezeichneten Gierratensensor, welcher weiter unten noch erläutert wird, verzichtet werden, es sei denn, der Gierratensensor 302 wird im Rahmen einer Regelung, beispielsweise einer Fahrdynamikregelung oder einer ESP- Regelung, benötigt.
Auch der bereits erwähnte Gierratensensor 302 ist gestrichelt dargestellt, da es gemäß dem zweiten vorgeschlagenen Verfahren nicht notwendig ist.
Mit 303 sind Erfassungsmittel zur Erfassung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit bezeichnet. Mittel zur Einstellung des Abstands zwischen Königszapfen und Aufliegerachse bzw. zwischen Anhängerkupplung und Anhänger (Größe lA) sind mit 304 bezeichnet. Da auch diese Mittel optional sind, sind auch sie gestrichelt dargestellt.
Sonstige Sensormittel sind schematisch mit 305 bezeichnet, wobei hier insbesondere ausgehend von einer Fahrdynamikregelung beispielsweise Lenkwinkelsensoren oder Querbeschleunigungssensoren des Zugfahrzeuges umfaßt sein sollen.
Mit 306 sind Bestimmungsmittel für die gesuchte Querbeschleunigung ayAA am Auflieger bzw. Anhänger bezeichnet. Ein Reglerkern, beispielsweise FDR/ESP oder ähnliches, ist mit 307, ein Steuergerät mit 308 bezeichnet. Schließlich ist die Aktuatorik des Fahrzeuggespannes (beispielsweise Motorbeeinflussungsmittel, Bremsen des Zugfahrzeuges und des Aufliegers bzw. Anhängers) mit 309 bezeichnet. Die Bestimmungsmittel 306 geben einen ermittelten Wert der Querbeschleunigung ayAA auf den Reglerkern 307. Mit Hilfe der Signale bzw. Größen S1 werden die einzelnen Komponenten der Aktuatorik angesteuert. Mit Hilfe der Signale bzw. Größen S2 erhält der Reglerkern 307 eine Information über den Zustand der einzelnen Komponenten der Aktuatorik 309.

Claims (8)

1. Verfahren zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination, die aus einem Zugfahrzeug und dem Auflieger oder Anhänger besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Messung oder Abschätzung der Giergeschwindigkeit ωZ der Zugfahrzeugs,
  • - Messung oder Abschätzung der Längsgeschwindigkeit vxZ der Zugmaschine,
  • - rechnerische In-Beziehung-Setzung der Vierte ωZ und vxZ zum Erhalt eines Schätzwertes der Querbeschleunigung ayAA an der Achse des Aufliegers oder Anhängers.
2. Verfahren zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination, die aus einem Zugfahrzeug und dem Auflieger oder Anhänger besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Messung oder Abschätzung der Längsgeschwindigkeit VxZ der Zugfahrzeugs,
  • - Messung oder Abschätzung eines Knickwinkels ΔΨ zwischen der Zugfahrzeug und dem Auflieger oder Anhänger, insbesondere zwischen einer Längsachse xZ der Zugfahrzeuges und einer Längsachse xA des Aufliegers oder Anhängers,
  • - rechnerische In-Beziehung-Setzung der Werte ωZ und VxZ zum Erhalt eines Schätzwertes der Querbeschleunigung ayAA an der Achse des Aufliegers oder Anhängers.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der rechnerischen In-Beziehung- Setzung der Abstand lA zwischen Anhänger- oder Aufliegerachse und der Anhängerkupplung bzw. dem Königszapfen der Zugmaschine berücksichtigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der rechnerischen In-Beziehung- Setzung angenommen wird, daß eine an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse vorliegende Quergeschwindigkeit gleich Null ist bzw. die Anhänger- bzw. Aufliegerachse keinen Schräglaufwinkel aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Knickwinkel ΔΨ auf der Grundlage seiner zeitlichen Ableitung ΔΨ unter Zugrundelegung der Giergeschwindigkeiten ωZ, ωA des Zugfahrzeuges und des Aufliegers oder Anhängers zum Erhalt eines Schätzwertes ΔΨ geschätzt wird, wobei die Giergeschwindigkeit ωA des Aufliegers oder Anhängers in der Form
dargestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schätzen der Querbeschleunigung des Anhängers/Aufliegers gemäß einer Formel
bzw.
oder
bzw.
erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
8. Verfahren zur Durchführung eines Bremseingriffs an einem Anhänger/Auflieger eines Zugmaschine-Anhänger/Auflieger- Sattelzuges, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremseingriff in Abhängigkeit von einer nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6 geschätzten Querbeschleunigung an der Anhänger- bzw. Aufliegerachse durchgeführt wird.
DE10019150A 2000-04-18 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination Withdrawn DE10019150A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10019150A DE10019150A1 (de) 2000-04-18 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination
AU35096/01A AU772454B2 (en) 2000-04-18 2001-04-09 Methods and device for estimating lateral acceleration on an axis of a semitrailer or a trailer of a vehicle combination
SE0101289A SE521605C2 (sv) 2000-04-18 2001-04-11 Förfarande och anordning för beräkning av tväraccelerationen på en axel genom en påhängsvagn eller ett släp hos ett fordonsekipage
US09/836,569 US6522956B2 (en) 2000-04-18 2001-04-17 Method and device for estimating a transverse acceleration at an axle of a semitrailer or a trailer of a vehicle combination
JP2001120131A JP2001356131A (ja) 2000-04-18 2001-04-18 横方向加速度の推定方法および装置並びにブレーキ操作の実施方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10019150A DE10019150A1 (de) 2000-04-18 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10019150A1 true DE10019150A1 (de) 2001-10-25

Family

ID=7639151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10019150A Withdrawn DE10019150A1 (de) 2000-04-18 2000-04-18 Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6522956B2 (de)
JP (1) JP2001356131A (de)
AU (1) AU772454B2 (de)
DE (1) DE10019150A1 (de)
SE (1) SE521605C2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003022650A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-20 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur fahrzustandsstabilisierung eines nutzfahrzeugverbandes
FR2834562A1 (fr) * 2002-01-08 2003-07-11 Renault Procede et dispositif d'estimation de l'acceleration laterale d'un vehicule automobile
EP1522473A2 (de) * 2003-10-07 2005-04-13 WABCO GmbH & CO. OHG Verfahren zur Abschätzung einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugaufliegers
DE102004056108A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur näherungsweisen Ermittlung der Schwerpunktlage eines Fahrzeuges
DE102004035004A1 (de) * 2004-07-20 2006-02-16 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7058499B2 (en) * 2003-05-20 2006-06-06 Kds Controls Brake control system and method
WO2005005200A2 (en) * 2003-06-30 2005-01-20 Kelsey-Hayes Company Method and apparatus for detecting and correcting trailer induced yaw movements in a towing vehicle
US6999856B2 (en) * 2003-08-28 2006-02-14 General Motors Corporation Trailer tongue length estimation using a trailer yaw rate sensor
US8740317B2 (en) * 2006-08-11 2014-06-03 Robert Bosch Gmbh Closed-loop control for trailer sway mitigation
GB2447672B (en) 2007-03-21 2011-12-14 Ford Global Tech Llc Vehicle manoeuvring aids
US8838353B2 (en) * 2009-07-24 2014-09-16 Robert Bosch Gmbh Trailer sway mitigation using measured distance between a trailer and a tow vehicle
US8326504B2 (en) * 2009-07-30 2012-12-04 Robert Bosch Gmbh Holistic control for stabilizing vehicle-trailer swaying
US9061663B2 (en) 2010-10-27 2015-06-23 Robert Bosch Gmbh Trailer sway mitigation using torque vectoring
US8311693B2 (en) * 2010-11-19 2012-11-13 Robert Bosch Gmbh Energy management for hybrid electric vehicle during trailer sway
US9290202B2 (en) * 2011-04-19 2016-03-22 Ford Global Technologies, Llc System and method of calibrating a trailer backup assist system
US10196088B2 (en) 2011-04-19 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system and method
US9683848B2 (en) 2011-04-19 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc System for determining hitch angle
US9335163B2 (en) 2011-04-19 2016-05-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation in hitch angle applications
US9434414B2 (en) 2011-04-19 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for determining a hitch angle offset
US9513103B2 (en) 2011-04-19 2016-12-06 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle sensor assembly
US9937953B2 (en) 2011-04-19 2018-04-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup offset determination
US9248858B2 (en) 2011-04-19 2016-02-02 Ford Global Technologies Trailer backup assist system
US9373044B2 (en) 2011-07-25 2016-06-21 Ford Global Technologies, Llc Trailer lane departure warning system
US9073524B2 (en) * 2011-12-15 2015-07-07 Robert Bosch Gmbh Braking system and method for a towed vehicle
US9963004B2 (en) 2014-07-28 2018-05-08 Ford Global Technologies, Llc Trailer sway warning system and method
US9517668B2 (en) 2014-07-28 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle warning system and method
US9533683B2 (en) 2014-12-05 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Sensor failure mitigation system and mode management
US9607242B2 (en) 2015-01-16 2017-03-28 Ford Global Technologies, Llc Target monitoring system with lens cleaning device
US9522699B2 (en) 2015-02-05 2016-12-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with adaptive steering angle limits
US9616923B2 (en) 2015-03-03 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Topographical integration for trailer backup assist system
US9804022B2 (en) 2015-03-24 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc System and method for hitch angle detection
US9821845B2 (en) 2015-06-11 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Trailer length estimation method using trailer yaw rate signal
US10384607B2 (en) 2015-10-19 2019-08-20 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with hitch angle offset estimation
US10611407B2 (en) 2015-10-19 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Speed control for motor vehicles
US9836060B2 (en) 2015-10-28 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with target management
US10017115B2 (en) 2015-11-11 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer monitoring system and method
US10011228B2 (en) 2015-12-17 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system using multiple imaging devices
US9610975B1 (en) 2015-12-17 2017-04-04 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US9798953B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Template matching solution for locating trailer hitch point
US10155478B2 (en) 2015-12-17 2018-12-18 Ford Global Technologies, Llc Centerline method for trailer hitch angle detection
US9934572B2 (en) 2015-12-17 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Drawbar scan solution for locating trailer hitch point
US9827818B2 (en) 2015-12-17 2017-11-28 Ford Global Technologies, Llc Multi-stage solution for trailer hitch angle initialization
US9796228B2 (en) 2015-12-17 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Hitch angle detection for trailer backup assist system
US10005492B2 (en) 2016-02-18 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Trailer length and hitch angle bias estimation
US10106193B2 (en) 2016-07-01 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Enhanced yaw rate trailer angle detection initialization
US10046800B2 (en) 2016-08-10 2018-08-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer wheel targetless trailer angle detection
US10222804B2 (en) 2016-10-21 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Inertial reference for TBA speed limiting
US10077034B2 (en) 2016-11-08 2018-09-18 Brazel's Performance Products Supplemental braking device for a towed vehicle
US10421441B2 (en) 2016-11-08 2019-09-24 Rodney W. Brazel, Inc. Supplemental braking device for a towed vehicle
US10710585B2 (en) 2017-09-01 2020-07-14 Ford Global Technologies, Llc Trailer backup assist system with predictive hitch angle functionality
US11077795B2 (en) 2018-11-26 2021-08-03 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
US10829046B2 (en) 2019-03-06 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Trailer angle detection using end-to-end learning
CN115052802B (zh) * 2020-02-11 2024-09-20 沃尔沃卡车集团 用于在规避机动期间控制自驱动拖台车辆的方法
CN113358378B (zh) * 2021-06-03 2024-03-22 福建省闽铝轻量化汽车制造有限公司 一种半挂车悬挂系统的测试方法及终端
EP4494911A1 (de) * 2023-07-21 2025-01-22 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zur erhöhung der eckstabilität eines fahrzeugs und elektronisches steuermodul

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4121954A1 (de) 1991-07-03 1993-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur gewinnung der giergeschwindigkeit und/oder quergeschwindigkeit
JP3116738B2 (ja) * 1994-07-28 2000-12-11 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
US5745683A (en) * 1995-07-05 1998-04-28 Sun Microsystems, Inc. System and method for allowing disparate naming service providers to dynamically join a naming federation
DE69618337T2 (de) * 1996-02-27 2003-02-13 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Verfahren zur Fahrstabilitätserhöhung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003022650A1 (de) * 2001-09-10 2003-03-20 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur fahrzustandsstabilisierung eines nutzfahrzeugverbandes
US7226134B2 (en) 2001-09-10 2007-06-05 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Method for stabilizing the driving state of a utility vehicle combination
FR2834562A1 (fr) * 2002-01-08 2003-07-11 Renault Procede et dispositif d'estimation de l'acceleration laterale d'un vehicule automobile
EP1522473A2 (de) * 2003-10-07 2005-04-13 WABCO GmbH & CO. OHG Verfahren zur Abschätzung einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugaufliegers
EP1522473A3 (de) * 2003-10-07 2005-12-14 WABCO GmbH & CO. OHG Verfahren zur Abschätzung einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugaufliegers
DE102004056108A1 (de) * 2004-02-20 2005-09-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur näherungsweisen Ermittlung der Schwerpunktlage eines Fahrzeuges
DE102004035004A1 (de) * 2004-07-20 2006-02-16 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Erhöhung der Fahrstabilität eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
SE0101289L (sv) 2001-10-19
AU3509601A (en) 2001-10-25
US6522956B2 (en) 2003-02-18
SE0101289D0 (sv) 2001-04-11
US20020128764A1 (en) 2002-09-12
JP2001356131A (ja) 2001-12-26
AU772454B2 (en) 2004-04-29
SE521605C2 (sv) 2003-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10019150A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen einer Querbeschleunigung an einer Achse eines Aufliegers oder Anhängers einer Fahrzeugkombination
EP2635447B1 (de) Verfahren zur bestimmung der deichsellänge eines anhängers eines zugfahrzeuges
EP1954537B1 (de) Verfahren und fahrdynamikregelsystem zum stabilisieren eines fahrzeuggespanns
EP1926646B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum durchführen eines ausweichmanövers
EP1107894B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer pendelbewegung eines fahrzeugs
DE102011055339B4 (de) Verfahren zum bestimmen einer zahnstangenkraft für eine lenkvorrichtung und lenkvorrichtung
EP1056630B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur stabilisierung eines fahrzeuges
DE102010042135B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Zahnstangenkraft für eine Lenkvorrichtung in einem Fahrzeug
EP0785884A1 (de) System zum regeln der fahrstabilität eines kraftfahrzeugs
EP1510374A2 (de) Verfahren zur Abschätzung einer Querbeschleunigung eines Fahrzeugs
DE10141425A1 (de) Verfahren zur fahrzustandsabhängigen Lenkunterstützung
DE102006034254A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers
EP1048506B1 (de) Mess- und Steuerungssystem zur Querregelung aufeinanderfolgender Fahrzeuge und Verfahren hierzu
DE112019001855B4 (de) Fahrzeugsteuervorrichtung und eigenschaftsabschätzverfahren
EP1564097B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abschätzung des Zustandes eines Kraftfahrzeuges
WO2020127265A1 (de) Verfahren zur bestimmung eines lenkgefühls eines steer-by-wire-lenksystems
EP0559114B1 (de) Verfahren zum Lenken eines Strassenfahrzeugs mit Vorder- und Hinterradlenkung
DE19958492A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines instabilen Fahrzustands eines Kraftfahrzeuges
DE102008013988B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen eines Ausweichmanövers
DE102005060219A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung des Reibkoeffizienten zwischen Straße und Reifen eines Kraftfahrzeuges
DE60110992T2 (de) Vorrichtung für ein Fahrzeug zum Schätzen des Reibwerts der Strasse
DE102021121763A1 (de) Verfahren zur Kontrolle einer Stabilität eines Gespanns mit einem Fahrzeug sowie Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens und Fahrzeug oder Gespann mit dem Bremssteuergerät
EP2674343A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Fahrverhaltens von Fahrzeugführern
DE102005049083B4 (de) Elektronisches Fahrdynamikregelungssystem für ein Landfahrzeug
DE10329278A1 (de) Stabilisierungsvorrichtung, damit ausgestattetes Fahrzeug und Stabilisierungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination