DE102006002399A1

DE102006002399A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Brems- und/oder der Antriebskräfte eines einspurigen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102006002399A1
Application number: DE102006002399A
Authority: DE
Inventors: Frank Steinmeier; Joachim Scholer; Karl-Heinz Hennemann; Otmar Simon; Hans Georg Ihrig
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2006-10-05
Also published as: WO2006077211A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Regelung der Brems- und/oder Antriebskräfte eines einspurigen Fahrzeugs, wie eines Motorrades, werden durch Drehzahlmessung das Drehverhalten der Fahrzeugräder und durch Beschleunigungsmessungen am Fahrzeug Schräglagen des Fahrzeugs ermittelt und zur Bestimmung der Regelgrößen für einen Regelungseingriff bei gefährdeter Fahrstabilität herangezogen. Das Besondere des Verfahrens besteht nun darin, dass durch Beschleunigungsmessungen an mehreren vorgegebenen Stellen des Fahrzeugs und in mehreren vorgegebenen Richtungen die am Fahrzeug auftretenden Beschleunigungskomponenten nach Größe und Richtung ermittelt werden und dass diese Informationen zur Bestimmung der an den Aufstandsflächen der Fahrzeugreifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung (x = Längsrichtung, z = Hochachse, y = Achse senkrecht zu x und z) sowie zur Erkennung der Winkellage des Fahrzeugs (Schräglagenwinkel lambda, Nickwinkel PHI) und/oder der Fahrsituation (z. B. Anheben eines Rades, Kuppenfahrt etc.) ausgewertet werden. DOLLAR A Eine Vorrichtung zur Druchführung des Verfahrens enthält einen Kombinationsbeschleunigungssensor (KBS), der aus vier Sensorelementen besteht, die in bestimmter Ausrichtung an der Längsachse und an der Querachse des Fahrzeugs angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Brems- und/oder Antriebskräfte eines einspurigen Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrades. Bei diesem Verfahren werden durch Raddrehzahlmessung das Drehverhalten der Fahrzeugräder und durch Beschleunigungsmessungen am Fahrzeug Schräglagen des Fahrzeugs ermittelt und zur Bestimmung der Regelgrößen für einen Regelungseingriff herangezogen. Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gehören ebenfalls zu der Erfindung.

Ein Verfahren dieser Art ist bereits aus der deutschen Patentschrift DE 42 44 112 C2 bekannt. Es handelt sich dabei im Prinzip um ein Standard-Blockierschutzregelungssystem (ABS), bei dem die Informationen zum Erkennen von Blockiertendenzen sowie zur Regelung und Begrenzung des Bremsschlupfes in bekannter Weise mit Hilfe von Raddrehzahlsensoren gewonnen werden. Zusätzlich sind zwei am Fahrzeug ortsfest angeordnete Beschleunigungssensoren vorhanden, aus deren Ausgangssignalen sich ein Schräglagewinkel des einspurigen Fahrzeugs, nämlich des Motorrades, errechnen lässt. Die Schräglage in der Kurve hat bekanntlich bei Motorrädern einen großen Einfluss auf die Fahrstabilität des Fahrzeugs und sollte daher bei der Regelung beachtet werden. Der Erhalt einer hinreichenden Seitenführungskraft während einer Kurvenfahrt ist bei Motorrädern aus verständlichen Gründen unbedingt erforderlich; bei einem mehrspurigen Fahrzeug (Vierradfahrzeug) ist die Seitenführungskraft der Räder in Grenzsituationen weniger kritisch.

Für eine Antriebsschlupfregelung (ASR oder TCS) gilt im Prinzip das Gleiche.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 32 362 A1 ist es bekannt, zur Stabilisierung der Kurvenfahrt eines einspurigen Fahrzeugs, das mit einem geregelten Bremsensystem (ABS) ausgerüstet ist, einen oder zwei Querbeschleunigungssensoren und gegebenenfalls einen zusätzlichen Gierratensensor am Fahrzeug vorzusehen. Die Querbeschleunigungssensoren dienen zum Erkennen einer Kurvenfahrt. Die Ausgangssignale dieser Querbeschleunigungssensoren werden dann zu einer entsprechenden Reduzierung des Bremsmomentes in der Kurve herangezogen.

Die Bemessung der Bremskraft zur Stabilisierung der Kurvenfahrt eines einspurigen Fahrzeugs ist natürlich nicht allein abhängig von der aktuellen Querbeschleunigung des Fahrzeugs, zumal ein zu hohes Bremsmoment in der Kurve ebenso wenig in Kauf genommen werden darf, wie eine zu hohe Reduzierung des Bremsmomentes, die zu einem unnötig langen Bremsweg führen würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem sich der Bremsdruck oder das Bremsmoment ermitteln und einstellen lässt, das in den verschiedenen Situationen – Kurvenfahrt, Geradeausfahrt, hoher oder geringer Reibbeiwert, Fahren über Kuppen etc. – zu einer (annähernd) optimalen Abbremsung bei gleichzeitigem Erhalt der Fahrstabilität führt.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe mit dem in Anspruch 1 beschriebenen Verfahren gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, dass durch Beschleunigungsmessungen an mehreren vorgegebenen Stellen des Fahrzeugs und in mehreren vorgegebenen Richtungen die am Fahrzeug auftretenden Beschleunigungskomponenten nach Größe und Richtung ermittelt werden und dass diese Informationen zur Bestimmung der an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder bzw. -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung (x = Längsrichtung, z = Hochachse, y = Achse senkrecht zu x und zu z) sowie zur Erkennung der Winkellage des Fahrzeugs (Schräglagenwinkel, Nickwinkel) und/oder der Fahrsituation (z.B. Abheben eines Rades, Kuppenfahrt etc.) ausgewertet werden.

Auf diese Weise werden die für die Fahrstabilität relevanten Einflussgrößen direkt erfasst.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung werden auf Basis eines mathematischen Fahrzeugmodells für einspurige Fahrzeuge die an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder bzw. -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung aus den am Fahrzeug gemessenen Beschleunigungskomponenten ermittelt.

Weiterhin hat es sich als besonders günstig erwiesen, die Beschleunigungskomponenten mit Hilfe von einzelnen Sensorelemen ten zu messen, die paarweise an der Längsachse des Fahrzeugs und an der Querachse des Fahrzeugs in einem vorgegebenen Winkel zueinander und/oder zu einer Achse des Fahrzeugs derart angeordnet werden, dass durch Korrelation und Auswertung der Sensorsignale eine Information über die Beschleunigung des Fahrzeugs in x-, y- und z-Richtung gewonnen wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die in dem beigefügten Anspruch 7 beschrieben ist, enthält Raddrehzahlsensoren, ein Beschleunigungsmesssystem mit mehreren am Fahrzeug ortsfest angeordneten Beschleunigungssensoren, ein elektronisch ansteuerbares Radbremssystem sowie ein Fahrzeugrechnersystem zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung oder Beeinflussung der Bremsenansteuersignale. Das Beschleunigungsmesssystem weist mehrere Beschleunigungssensorelemente auf, die in einem vorgegebenen Winkel zueinander und/oder zur Hochachse des Fahrzeugs derart angeordnet sind, dass mit Hilfe der Gesamtheit der Beschleunigungssensorelemente eine Information über die Beschleunigung des Fahrzeugs in x-, y- und z-Richtung des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Diese Information wird erfindungsgemäß in dem Fahrzeugrechnersystem zur Bestimmung der an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder oder -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung sowie zur Bestimmung der Winkellage des Fahrzeugs, insbesondere des Schräglaufwinkels und des Nickwinkels, und anderer fahrdynamischer Größen ausgewertet.

In den beigefügten Unteransprüchen sind noch andere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung genannt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Einzelheiten und der Erläuterung der Wirkungsweise anhand von Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor.

Die beigefügten Figuren dienen zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Erfindung. Es zeigen in symbolischer Darstellungsweise
1 eine Seitenansicht eines einspurigen Fahrzeugs sowie die Anordnung und Ausrichtung der Sensorelemente,
2 in gleicher Darstellungweise wie 1 eine Heckansicht des Fahrzeugs nach 1, und
3 ein Flussdiagramm eines beispielgemäßen Verfahrens.
Die Anforderungen bei einspurigen Fahrzeugen hinsichtlich Fahrstabilität sind grundsätzlich weitaus höher als die Anforderungen bei einem PKW. So können z.B. schlupfende Räder bei Kurvenfahrt zu einem Wegrutschen und somit zum Sturz führen. Bei hohem Radschlupf ist bekanntlich die Seitenführungskraft eines Rades sehr gering. Bremsmomente in der Kurve sorgen aufgrund des zur Kurvenmitte verschobenen Radaufstandspunktes für ein zusätzliches Lenkmoment, welches zu einem Abweichen vom Fahrerwunschkurs führt. Dazu kommt, dass starke Druckmodulationen wechselnde Lenkmomente erzeugen, die zu Instabilitäten führen.
Bei einspurigen Fahrzeugen können trotz ABS oder ASR (TCS) z.B. die im folgenden aufgezählten Fahrsituationen unter ungünstigen Bedingungen zu einem Sturz führen:

– gebremste Schräglage
– beschleunigte Schräglage
– Bremsen in Kompressionen
– Bremsen über Kuppen
– Beschleunigen über Kuppen
– Bremsen mit abhebendem Hinterrad
- Beschleunigen mit abhebendem Vorderrad

Abhilfe schafft das erfindungsgemäße Verfahren. Durch Auswertung der mit Hilfe des zusätzlichen Beschhleunigungsmesssystems gewonnen Informationen und der daraus abgeleiteten Rad- oder Reifenaufstandskräfte wird es möglich, den Bremsdruck- oder Bremskraftverlauf durch entsprechende Auslegung des Bremskraftregelungssystems (ABS, ASR) auch für diese Fahrzustände zu optimieren.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen aus den typischen Elementen eines Standard-ABS-Systems für ein einspuriges Fahrzeug:

• zwei Raddrehzahlsensoren
• Druck-, Kräfte- oder Wegsensoren zur Erfassung des Fahrerbremswunsches unter Verwendung von Systemen mit Fuß- und/oder Handbremshebel oder von Integralbremsen
• individuell oder kombiniert ansteuerbare Radbremsen
• Hydraulikeinheit zur Ansteuerung der Radbremsen (HCU); alternativ kann ein elektrisches oder elektrohdyraulisches Bremsenbetätigungssystem eingesetzt werden

• Fahrzeugrechnersystem (ECU)
Erfindungsgemäß werden zusätzlich

• ein Kombinationsbeschleunigungssensor (KBS) und
• eine erweiterte Auswertelogik zur Ermittlung und Auswertung der Radaufstandskräfte

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, dass

(a) eine entscheidende Verbesserung der Regelung erreicht werden kann, wenn die Kräfte in x-, y- und z-Richtung an den Aufstandsflächen der Räder oder Reifen bekannt sind, und dass
(b) nur mittels Raddrehzahlsensorik die genaue Auswertung der Kräfte nicht möglich ist, weshalb eine Zusatzsensorik verwendet werden muss.

Ferner wird gefordert, dass

(c) eine Zusatzsensorik für einspurige Fahrzeuge aufgrund der begrenzten Einbauräume geringe Abmessungen haben muss, und dass
(d) für die Zusatzsensorik ein vergleichsweise geringer Herstellungsaufwand ausreichen sollte.

Unter Berücksichtigung der genannten Punkte ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung die „intelligente" Kombination von vier Beschleunigungssensorelementen zu einem Kombinationsbeschleunigungssensor (KBS genannt). Dies ist die Basis für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Messwerten oder Daten, die für eine optimale Bremskraft- und/oder Antriebskraftregelung erforderlich sind.
Der Kombinationsbeschleunigungssensor KBS besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung aus vier einzelnen Beschleunigungssensorelementen, die in einem bestimmten Winkel zueinander und zu den Fahrzeugachsen angeordnet werden. Wie die 1 und 2 veranschaulichen, liegen zwei Sensorelemente (1) auf der Längsachse und zwei Sensorelemente (2) auf der Querachse des Fahrzeugs. Diese Anordnung ermöglicht es, die Kräfte und Winkel eines einspurigen Fahrzeugs präzise zu ermitteln und diese auf Basis eines mathematischen Fahrzeugmodells eindeutig in x-, y-, und z-Kräfte an den Radaufstandsflächen zu zerlegen.
In den 1 und 2 ist außerdem der Schwerpunkt sp des Fahrzeugs angedeutet. Mit VA ist das Vorderrad, mit HA das Hinterrad des Fahrzeugs bezeichnet. KBS ist der Kombinationsbeschleunigungssensor, mit schräg nach oben gerichteten Pfeilen sind die Messrichtungen der einzelnen Sensorelemente dargestellt und es werden die Beschleunigungskomponenten a1, a2 und a3, a4 in den angegebenen Messrichtungen gemessen. Der Winkel zur Hochachse h beträgt im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel jeweils 45°. Die Fahrbahn ist in den 1 und 2 durch eine breitere waagrechte Linie markiert.
Die Aufstandsfläche der durch einen breiten schwarzen Ring dargestellten Fahrzeugräder oder -reifen VA und HA auf der Fahrbahn ist unter anderem von dem Schräglagenwinkel des Fahrzeugs beim Befahren einer Kurve abhängig. In 2 ist eine Geradeausfahrt zugrunde gelegt.
Die Funktionsweise des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Der Kombinationsbeschleunigungssensor KBS bietet die Möglichkeit, die Kräfte an den Radaufstandsflächen in x-, y- und z-Richtung über trigonometrische Funktionen zu ermitteln.
Dazu bedient er sich der Signale (a1, a2, a3, a4) von vier Beschleunigungssensoren oder Beschleunigungssensorelementen, die in einer speziellen Anordnung zueinander liegen.
Die beiden auf der Längsachse (in einer Ebene parallel zur Längs- und Hochachse des Fahrzeugs, d.h. in einer x-z-Ebene) liegenden Sensorelemente (siehe 1) sind in einem Winkel a1, a2 (im Ausführungsbeispiel etwa jeweils 45°) zur Hochachse h (z-Achse) des Fahrzeugs angeordnet. Sie messen die Beschleunigungen a1, a2 in den durch die Pfeile angezeigten Richtungen und geben so die Beschleunigungskomponenten in x- und in z-Richtung bezogen auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem wieder.
Aus den Winkelbeziehungen können die folgenden Beschleunigungskomponenten und fahrdynamichen Größen ermittelt werden:

a) die Längsbeschleunigung a_x in x-Richtung
b) die Normalbeschleunigung a_z in z-Richtung
c) der Nickwinkel ϕ des Fahrzeugs

Für die Normalbeschleunigung in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem gilt beispielsweise die Beziehung: az = (a1·sin(α1) + a2·cos(α2))/2
Für ein erdgebundenes Koordinatensystem lautet die Beziehung: az = (a1·sin(α1 – ϕ) + a2·cos(α2 + ϕ))/2
Die beiden auf der Querachse (in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs, d.h. in einer y-z-Ebene) liegenden Sensorelemente (siehe 2) sind in einem Winkel a3, a4 (im Ausführungsbeispiel ebenfalls jeweils etwa 45°) zur Hochachse des Fahrzeugs angeordnet. Sie messen die Beschleunigungen a3, a4 in den durch die Pfeile angezeigten Richtungen und geben die Beschleunigungskomponenten in y- und in z-Richtung bezogen auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem wieder.
Aus den Winkelbeziehungen können

a) die Querbeschleunigung a_y in y-Richtung
b) die Normalbeschleunigung a_z in z-Richtung
c) der Schräglagenwinkel λ des Fahrzeugs

Es stehen nun folgende Signale für die weitere Berechnung zur Verfügung, die in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem angegeben werden:

– die Längsbeschleunigung a_x in x-Richtung
– die Querbeschleunigung a_y in y-Richtung
– die Normalbeschleunigung a_z in z-Richtung (zweimal vorliegend zur Plausibilisierung der Signale)

Außerdem sind

– der Nickwinkel ϕ des Fahrzeugs und
– der Schräglagenwinkel λ des Fahrzeugs

Aus den Beschleunigungen, die auf den Kombinationsbeschleunigungssensor KBS einwirken, können nun die Kräfte auf die Fahrzeugräder oder -reifen nach Größe und Richtung berechnet werden. Dazu werden die Fahrzeugdaten, z.B. Position des Schwerpunktes sp und Gesamtmasse m, als Parameter und mehrere mathematische Gleichungen benötigt. Man betrachtet die gesamte Kräftebilanz des Fahrzeugs und bildet die Summe der Momente um die Reifenaufstandsflächen. Da im Reifenaufstand keine Momente angreifen können, sind die Gleichungen nach den Kräften am Reifenaufstandspunkt aufzulösen.
Man erhält:
An der Vorderachse

– die Längskraft Fx-VA
– die Querkraft Fy-VA
– die Normalkraft Fz-VA

An der Hinterachse

– die Längskraft Fx-HA
– die Querkraft Fy-HA
– die Normalkraft Fz-HA

Außerdem lassen sich ermitteln:

– der Nickwinkel ϕ des Fahrzeugs
– der Schräglagenwinkel λ des Fahrzeugs

Mittels der Beziehungen aus dem Kammschen Kreis können nun die Brems- bzw. Beschleunigungskräfte optimiert werden.
Die vorgenannten, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kombinationsbeschleunigungssensors KBS gewonnenn Informationen werden in vielfältiger Weise in den Regelalgorithmus des Regelungssystems (ABS, ASR etc.) einbezogen, wodurch schließlich eine – im Vergleich zu den herkömmlichen Regelungssystemen ohne KBS – wesentlich bessere, genauere, der jeweiligen Fahrsituation angepasste Regelung erreicht werden kann. Unter anderem werden z.B. die Regelungseingriffsschwellen des ABS, der in der jeweiligen Situation maximal zulässige Bremsdruck an dem Vorderrad VA und an dem Hinterrad HA und weitere Regelgrößen in Abhängigkeit von den tatsächlich auftretenden Reifenaufstandskräften festgelegt, wobei zusätzlich noch die Schräglage des Fahrzeugs und andere fahrdynamische Einflussgrößen (Fahrt über Kuppen, abhebendes Rad etc.) in die Berechnungen einbezogen werden können.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden spezielle Bremsdruckgrenzwerte individuell für das Vorderrad VA und das Hinterrad HA des Fahrzeug für folgende Situationen definiert:

– gebremste Schräglage,
– Bremsen mit abhebendem Hinterrad,
– Bremsen über Kuppen.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel gelten spezielle Bremsdruckgrenzwerte für das zulässige Antriebsmoment bei

– beschleunigter Schräglage,
– beim Beschleunigen mit abhebendem Vorderrad,
– beim Beschleunigen über Kuppen.

Weitere Beispiele von Eingriffen in die ABS-Regelung in Abhängigkeit von den erfindungsgemäß gewonnenen Informationen sind:

– Setzen eines maximalen Gradienten für den Anstieg des Bremsdrucks bei einer gebremsten Schräglage,
– Anpassung der Radgeschwindigkeiten an die erkannte Schräglage,
– Erhöhung der maximal zulässigen Verzögerung beim Bremsen in Kompressionen,
– Optimierung der Bremskraftverteilung auf das Vorder- und Hinterrad in Abhängigkeit von dem Bremsvorgang, und
– Optimierung der Schwell- und Grenzwerte durch Kombination der vorgenannten Maßnahmen in Abhängigkeit von den erfindungsgemäß gewonnenen Erkenntnissen über die Besonderheiten der jeweiligen Fahrsituation.

In 3 ist schematisch ein Flussdiagramm eines beispielgemäßen Verfahrens dargestellt. Block 1 stellt den Kombinationsbeschleunigungssensor KBS dar, welcher aus vier einzelnen Beschleunigungssensorelementen besteht, die in bekannter Einbaulage im Fahrzeug angebracht sind, d.h. die Lage und Position der Sensorelemente im fahrzeugfesten Koordinatensystem sind bekannt. Die Sensorelemente messen die Beschleunigungen a1, a2, a3, a4 in bekannten Richtungen.
Zum einen werden mittels eines Rechenalgorithmus 2 aus den von den Beschleunigungssensorelementen gemessenen Daten die Beschleunigungen a_x, a_y, a_z (Block 3), die auf das Fahrzeug in x-, y- und z-Richtung wirken, bestimmt. Durch einen weiteren Rechenalgorithmus 4 werden daraus die Kräfte an den Radaufstandsflächen Fx-VA, Fy-VA, Fz-VA, Fx-HA, Fy-HA, Fz-HA (Block 5) berechnet. Dabei gehen auch die Schwerpunktslage sp und die Gesamtmasse m ein (Block 6), welche geschätzt und/oder durch weitere Sensorik, wie z.B. Sitzerkennungssensor und/oder Einfederweg im Stand, bestimmt werden können.
Zum anderen werden mittels eines Rechenalgorithmus 7 aus der gegenseitigen Überlagerung/Ergänzung der Messdaten der Sensoren der Nickwinkel ϕ und der Schräglagenwinkel λ (Rollwinkel) berechnet (Block 8).
Da das System durch die vier Sensoren überbestimmt ist, können mittels eines Rechenalgorithmus 9 die Messdaten der vier Sensorelemente für Redundanzen, Sensorabgleiche und/oder Failsafekonzepte verwendet werden (Block 10). Treten hierbei Unstimmigkeiten auf, so kann eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden, die den Fahrer auf ein mögliches Problem aufmerksam macht, z.B. kann eine Warnlampe 12 angesteuert werden.
Die Informationen und Daten aus den Blöcken 5, 8 und 10 werden dazu verwendet, durch an die Fahrsituation angepasste Beeinflussung von Bremsdruck und/oder Antriebsmoment eine Erhöhung der Fahrsicherheit zu erzielen (Block 13). Die Modulation von Bremsdruck und/oder Antriebsmoment kann z.B. durch das vorhandene ABS-System vorgenommen werden.

Claims

Verfahren zur Regelung der Brems- und/oder Antriebskräfte eines einspurigen Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrades, bei dem durch Raddrehzahlmessung das Drehverhalten der Fahrzeugräder und durch Beschleunigungsmessungen am Fahrzeug Schräglagen des Fahrzeugs ermittelt und zur Bestimmung der Regelgrößen für einen Regelungseingriff herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch Beschleunigungsmessungen an mehreren vorgegebenen Stellen des Fahrzeugs und in mehreren vorgegebenen Richtungen die am Fahrzeug auftretenden Beschleunigungskomponenten nach Größe und Richtung ermittelt werden und dass diese Informationen zur Bestimmung der an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder bzw. -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung (x = Längsrichtung, z = Hochachse, y = Achse senkrecht zu x und zu z) sowie zur Erkennung der Winkellage des Fahrzeugs, insbesondere des Schräglagenwinkels (λ) und des Nickwinkels (ϕ), und/oder der Fahrsituation ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder bzw. -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung auf Basis eines mathematischen Fahrzeugmodells für einspurige Fahrzeuge aus den am Fahrzeug gemessenen Beschleunigungskomponenten (a1, a2, a3, a4) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungskomponenten (a1, a2, a3, a4) mit Hilfe von einzelnen Sensorelementen gemessen werden, die jeweils paarweise an der Längsachse des Fahrzeugs und an der Querachse des Fahrzeugs in einem vorgegebenen Winkel zueinander und/oder zu einer Achse des Fahrzeugs derart angeordnet werden, dass durch Korrelation und Auswertung der Sensorsignale eine Information über die Beschleunigung des Fahrzeugs in x-, y- und z-Richtung (x = Längsrichtung des Fahrzeugs, z = Hochachse des Fahrzeugs, y = Achse senkrecht zu x und zu z) gewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messrichtungen der beiden Sensorelemente eines Sensorpaares jeweils in einem Winkel von etwa 45° zur Hochachse des Fahrzeugs angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswerten der Messwerte (a1, a2) der beiden an der Längsachse des Fahrzeugs angeordneten Sensorelemente die Beschleunigungskomponenten in x- und z-Richtung des Fahrzeugs ermittelt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswerten der Messwerte (a3, a4) der beiden an der Querachse des Fahrzeugs angeordneten Sensorelemente die Beschleunigungskomponenten in y- und z-Richtung des Fahrzeugs ermittelt werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, mit Raddrehzahlsensoren zur Ermittlung des Drehverhaltens der Fahrzeugräder, mit einem am Fahrzeug ortsfest angeordneten, mehrere Beschleunigungssensoren enthaltenden Beschleunigungsmesssystem, mit einem elektronisch ansteuerbaren Radbremssystem sowie mit einem Fahrzeugrechnersystem (ECU) zur Auswertung der Sensorsignale und zur Erzeugung oder Beeinflussung der Bremsenansteuersignale, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungsmesssystem mehrere Beschleunigungssensorelemente aufweist, die in einem vorgegebenen Winkel zueinander und/oder zur Hochachse des Fahrzeugs derart angeordnet sind, dass mit Hilfe der Beschleunigungssensorelemente insgesamt eine Information über die Beschleunigung des Fahrzeugs in x-, y- und z-Richtung (x = Längsrichtung des Fahrzeugs, z = Hochachse des Fahrzeugs, y = Achse senkrecht zu x und z) zur Verfügung steht, die in dem Fahrzeugrechnersystem (ECU) zur Bestimmung der an den Aufstandsflächen der Fahrzeugräder oder -reifen auftretenden Kräfte und Kraftkomponenten in x-, y- und z-Richtung sowie zur Bestimmung der Winkellage des Fahrzeugs, insbesondere des Schräglagenwinkels (λ) und des Nickwinkels (ϕ), und anderer fahrdynamischer Größen auswertbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungsmesssystem in Form eines Kombinationsbeschleunigungssensors (KBS) ausgebildet ist, der vier Sensorelemente umfasst, von denen zwei Sensorelemente an der Längsachse und zwei Sensorelemente an der Querachse des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei jeweils die beiden Sensorelement an der Längs- und an der Querachse in einem bestimmten Winkel zueinander und zur Hochachse des Fahrzeugs, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45° zur Hochachse (z-Achse), angeordnet sind.