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WO2006010548A1 - Stabilisierungsvorrichtung und verfahren zur fahrstabilisierung eines fahrzeugs - Google Patents

Stabilisierungsvorrichtung und verfahren zur fahrstabilisierung eines fahrzeugs Download PDF

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Publication number
WO2006010548A1
WO2006010548A1 PCT/EP2005/007910 EP2005007910W WO2006010548A1 WO 2006010548 A1 WO2006010548 A1 WO 2006010548A1 EP 2005007910 W EP2005007910 W EP 2005007910W WO 2006010548 A1 WO2006010548 A1 WO 2006010548A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
measured values
stabilization
characteristic
value
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/007910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Bauer
Thomas Binder
Jürgen Götz
Claus-Michael Hainbuch
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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 Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2006010548A1 publication Critical patent/WO2006010548A1/de

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    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/18—Roll

Definitions

  • the invention relates to a method and a stabilization device for driving stabilization of a vehicle, with detection means for acquiring measured values which are suitable for determining a loading state of the vehicle, and with evaluation means for forming a characteristic measure characterizing the loading state of the vehicle based on the measured values. Furthermore, a vehicle equipped with a stabilizing device according to the invention or designed to carry out the method according to the invention is proposed.
  • vehicle dynamics controls are installed in vehicles of newer generations. These devices prevent the vehicle from overturning or hurling when cornering, for example, when a critical lateral acceleration limit is exceeded.
  • these systems are optimized for an average load state of the vehicle. In the field of passenger cars, this is possible without any problems since the vehicles have a comparatively low payload in relation to their total weight. Furthermore, the center of gravity is substantially constant. Accordingly can the regulatory systems for a passenger car be fine-tuned relatively well.
  • a stabilization device of the type mentioned above in which it is provided that it has selection means for selecting and / or scaling a control parameter set as a function of the characteristic measure, and that the selection means for transmitting the selected and / or scaled parameter set are madest ⁇ taltet to a driving stabilization control device of the vehicle, the Fahrstabiltechnischsregelungseinrich- device stabilizes the vehicle depending on the selected and / or scaled parameter set. Furthermore, a method according to the invention and a vehicle with a stabilizing device according to the invention for solving the task are provided.
  • the control device which advantageously forms part of the stabilization device, is thus tuned in an optimum manner to the respective load state of the vehicle. If the vehicle is less loaded and / or the center of gravity is lower, the driving stabilization control device intervenes, for example, only at higher lateral accelerations than when the vehicle is loaded to a higher level. As a result, for example, the cornering speeds of the vehicle are not unnecessarily restricted if the vehicle is not loaded. On the other hand, the respectively selected parameters ensure that critical situations are avoided, ie that the driving stabilization control device intervenes in good time before critical driving situations arise. The driving stabilization control device can then optimally evaluate additional values, for example for determining the respective friction behavior on the wheels of the vehicle, because it "knows" the load state of the vehicle so to speak.
  • a roll angle is determined from corresponding roll angle measured values or substitute quantities.
  • this roll angle which forms the characteristic measure, suitable parameters for the driving stabilization control device are selected or scaled.
  • the characteristic measure is determined on the basis of a stationary driving state or several stationary driving states, for example stationary or straight-ahead driving, and used to select a suitable parameter set. It is also possible that transitional phases between two stationary driving conditions, for example straight-ahead and cornering, are analyzed to determine the characteristic measure.
  • the stabilization device evaluates, for example, a yaw rate, a steering angle, a driving speed, a yaw rate change, a steering angle change or the like, wherein, for example, the over - o- falling below thresholds can serve as a criterion for stationarity detection.
  • the evaluation means in each case form rows of measurements, whereby, for example, at regularly successive intervals At the times a set of measured values is detected, for example the speed of a wheel, the transverse acceleration, the yaw rate and the steering angle at the respective time.
  • the characteristic value is then determined on the basis of the measured value series.
  • the evaluation means are expediently designed for a plausibility check and / or for weighting less plausible values with a lower weight. For example, measured values are filtered out by means of high-pass and / or low-pass filtering. Even limit values that exceed one or more limit values can be eliminated or given a lower weighting.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the evaluation means are designed to form regression data on the basis of the measured values and / or values for the characteristic measure in the context of a linear regression.
  • the result of the linear regression is expediently plausibilized by the evaluation means, ie, for example, a coefficient of determination is determined which can vary in a range from 0 to 1.
  • a limit value is determined which must not be exceeded if the regression data is to be recognized as plausible.
  • the coefficient of determination is 1 if all the regression data correspond to a predetermined function, for example a straight line. If the data deviates from this function, for example the straight line, ie if the regression data are uncorrelated, the coefficient of determination becomes a minimum of 0, depending on the respective deviation.
  • Another possibility of the plausibility check is, for example, to monitor the variance of the regression data.
  • the stabilization device expediently has monitoring means which monitor the evaluation means and / or the selection means so that, for example, malfunctions of these means can be detected and resulting erroneous parameterizations can be avoided.
  • the characteristic measure for determining parameters for the driving stabilization control device is typically not yet available. It is therefore expediently provided that the evaluation means transmit a starting value for the characteristic measure to the selection means and / or that the selection means, if they have not yet received a characteristic measure, select a start parameter set which, for example, corresponds to an average, in particular average loading state of the vehicle corresponds. It is also possible for the evaluation means to transmit a characteristic measure to the selection means only when this characteristic measure is, as it were, "secured" by one or more checks, for example is plausible. Until the characteristic measure is available, the selection means selects the aforementioned start parameter set.
  • the driving stabilization control device which expediently forms part of the stabilizing device according to the invention, may be e.g. one or more of the following systems include:
  • the stabilization device according to the invention can be realized in hardware and / or software.
  • the characteristic measure may be, for example, a mass characteristic which is determined, for example, based on the acceleration behavior of the vehicle.
  • the decoupling of the drive train for example during clutch actuation, is used to determine the mass characteristic value.
  • a further method provides that the mass characteristic value is determined, for example, in the course of a gradient travel of the vehicle, wherein a linear regression is used.
  • This process is described in DE 198 02 630 A1 or in US Pat. No. 6,339,749 B1 from the same patent family. These two documents are also incorporated by reference into the present application.
  • determining the characteristic measure is, for example, the determination of a rolling moment characteristic value.
  • a rolling moment characteristic value is, for example, the determination of a rolling moment characteristic value.
  • a virtual roll angle is determined on the basis of the lateral acceleration or on the basis of wheel speeds
  • a rolling moment characteristic value on the basis of a roll rate, which is determined by a sensor which detects a rotation of the vehicle in the direction of its longitudinal axis (X axis).
  • a further variant of the invention provides for a spectral analysis of signals which directly or indirectly characterize a roll motion of the vehicle, for example a spectral analysis of a roll angle which is determined directly or from substitute measured values, for example speeds of rotation of the wheels, lateral acceleration or similar.
  • the spectral analysis for example a Fourier analysis or Fast Fourier transformation, makes it possible to determine eigenfrequency values as the characteristic measure which characterize the load-dependent roll behavior and thus the load state of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated vehicle according to the invention with a stabilization device according to the invention for driving stabilization
  • a schematic representation of the FahrStabilmaschinesvortechnik invention, and 3 shows the vehicle according to FIG. 1 in a rear view when cornering, wherein the structure of the vehicle staggers,
  • FIG. 4 shows the vehicle according to FIG. 1 from above at a cornering
  • FIG. 5 shows a straight line as an exemplary function of a characteristic measure determined according to the invention
  • FIG. 7 shows a characteristic spectrum of the vehicle according to FIG. 1, which is caused by one or more rolling movements of the vehicle
  • FIG. 8 shows a steering spectrum of the vehicle according to FIG. 1, which correlates with the characteristic spectrum according to FIG.
  • the vehicle 10 according to the invention shown in the figures is, for example, a lorry or delivery van, wherein in principle a passenger car, in particular a van or SUV (Sports Utility Vehicle), a trailer or Satte ⁇ lauflieger can be configured as a vehicle according to the invention.
  • a passenger car in particular a van or SUV (Sports Utility Vehicle)
  • SUV Sports Utility Vehicle
  • a trailer or Satte ⁇ lauflieger can be configured as a vehicle according to the invention.
  • the vehicle 10 has a front axle 11 with steerable wheels 12, 13 and a rear axle 14 with non-steerable wheels 15, 16, which could also have twin tires.
  • On the wheels 12, 13, 15, 16 are brakes 17, 18, 19, 20 for braking the respective wheel and speed sensors 21 to 24 for detecting the respective wheel speed of the wheel 11, 12, 15, 16 are arranged.
  • the brakes 15 to 20 are, as shown schematically by arrows dar ⁇ , by a stabilizing device 25 mit ⁇ brake application signals 26 to 29 can be controlled.
  • the rotational speed sensors 21 to 24 send rotational speed measured values 30 to 33 to the stabilizing device 25 in the form of corresponding rotational speed signals, which represent the rotational speed of the respective wheel 12, 13, 14, 15, 16.
  • the stabilization device 25 can control a motor control 35 by means of a motor control signal 34, for example for throttling the motor power of a motor 35, which for example drives the front axle 11 and / or the rear axle 14 in the vehicle 10.
  • a driver 38 can specify steering commands.
  • a steering detection device 39 detects the respective steering angle ⁇ H and transmits it to a steering actuator 40, for example a servo steering aid, for steering the wheels 12, 13.
  • Fer ⁇ ner transmits the Lenker chargeds Healthy 39 a Lenkwin ⁇ kelsignal 41 with the steering angle ⁇ H to the Stabilmaschines ⁇ device 25th
  • the stabilization device 25 stabilizes the vehicle 10 by braking interventions and / or by the motor 35 controlling Ein ⁇ handles and / or steering interventions, e.g. if the vehicle 10 tips over, threatens to spin, or otherwise threatens to become unstable in driving.
  • the stabilization device 25 preferably operates with sensor signals which are anyway required for driving stabilization of the vehicle 10, for example the speed sensors 21 to 24 in the form of the rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16 deliver.
  • the stabilization device 25 evaluates, for example, a yaw rate signal 42 with a yaw rate ⁇ of a yaw sensor 43, a lateral acceleration signal 44 with transverse acceleration values a y of a transverse acceleration sensor 45 installed transversely to the vehicle longitudinal axis 55 and optionally a driving speed signal 46 with the driving speed v of the vehicle 10 which determines a Fahr yorkseinrich ⁇ device 47.
  • the vehicle speed signal 46 is determined by the driving speed device 47, for example based on the rotational number values of the wheels 12, 13, 15, 16.
  • the stabilization device 25 evaluates a roll rate signal 53 of a fuel sensor 54.
  • the fuel sensor 54 is, for example, a yaw rate sensor which is installed in such an installed position in the vehicle 10 that it can detect a rotational movement about a vehicle longitudinal axis 55.
  • a body 56 with a sprung mass m F of the vehicle 10 inclines toward a curve outside 57 of a flat or inclined roadway 86, for example is fast, that is, the Quer ⁇ acceleration, for example, exceeds a predetermined level, the vehicle 10 threatens to tip over to the outside and / or to spin.
  • the drive stabilization device 25 addresses this problem by various measures, for example by braking interventions on the wheels 12, 13, 15, 16, by throttling the engine power of the motor 35, by changing the damping or stabilization properties of a chassis of the vehicle 10, by steering interventions or der- same.
  • the basic structure of the stabilizing device 25, which is shown schematically in Figs. 1 and 2, explained.
  • the stabilization device 25 is implemented as a module that holds both hardware and software.
  • input / output means 48, 49 are present, which can detect the abovementioned signals of the sensors 21 to 24, 43, 45, 47, 54 and corresponding control signals, for example the motor control signal 34 and the brake intervention signals 26 to 29 and Steering signal 50 for controlling the steering actuator 40, can generate.
  • the input / output means 48, 49 contain, for example, one or more bus scooters and / or digital and / or analog input means and / or output means.
  • the stabilizer 25 further includes one or more processors 51 that execute program code from program modules stored in a memory 52. These program modules contain, for example, a stabilization module 58 and a drive stabilization control module 59 as a driving stabilization control device.
  • the memory 52 contains volatile and / or nonvolatile memory, for example for storing the modules 58, 59.
  • the stabilization module 58 which in itself can already form a stabilizer according to the invention, contains for example, the following components, which are implemented, for example, as program functions or modules: acquisition means 65, evaluation means 66, interpretation means 68, selection means 69 and monitoring means 74.
  • the detection means 65 detect the measured values, for example the roll rate signal 53 'and rotational speed values of the wheels 12, 13, 15, 16.
  • the evaluation means 66 form a characteristic measure 67 based on the measured values determined by the detection means 65, which characterizes a load state of the vehicle 10. For this purpose, the evaluation means 66 evaluate, for example, the roll rate signal 53.
  • the evaluation means 66 and / or the detection means 65 which can be combined into a single module, can also be described as recognition logic.
  • the interpretation means 68 interpret the characteristic measure 67 and check it, for example, for plausibility. As long as no plausible, secured characteristic measure 67 is present, the interpretation means 68 transmits, for example, a characteristic start measure, which represents a mean load state of the vehicle 10, to the selection means 69.
  • the interpretation means 68 can also be so long until a "secured" characteristic measure 67 is present, for example select a start parameter set 73 or instruct the selection means 69 to des ⁇ sen selection.
  • the starting parameter set 73 expediently corresponds to a mean load state of the vehicle 10.
  • the selection means 69 select a parameter set as a function of the characteristic measure 67 and / or scale a parameter set, for example one of the parameter sets 70, 71, 72.
  • the parameter set 70 represents, for example, a load state with low loading and / or low center of gravity height of the vehicle 10, the parameter set 71 an average load of the vehicle 10 and the parameter set 72 a large load of the vehicle 10. It is understood that more sets of parameters than the ' sets 70-72 parame ⁇ be provided can. Furthermore, it is possible for the selection means 69 to scale one or more parameters of the parameter sets 70 - 72 as a function of the characteristic measure 67. The selection means 69 send the respectively selected parameter set 70, 71, 72 to the control module 59, which stabilizes the vehicle 10 on the basis of the respectively selected parameter set.
  • the suitably present monitoring means 74 monitor the evaluation means 66, the selection means 69 and the interpretation means 68 and ensure, for example, that the start parameter set 73 is initially used when the stabilization module 58 is started. Further monitoring functions will not be presented here, but are readily possible.
  • the aforementioned means 65, 66, 68, 69 can also be designed as integral means, for example, in one and the same program code.
  • the stabilization mode determines dul 58 a Wankmomentkennwert so that the Stabilisie ⁇ tion module 58 could also be ⁇ as Wankmodul or Wankwinkelmodul.
  • a roll movement of the vehicle 10 can be described by a model equation of motion in which the moment balance is considered around a rolling axis.
  • the vehicle state variables of the vehicle 10 do not change significantly, so that for a roll angle ⁇ with negligible temporal changes, e.g. the following moment balance applies:
  • g is the gravitational acceleration
  • h the center of gravity height of the vehicle 10
  • F m is the spring-loaded, load-dependent mass of the body 56
  • a y a lateral acceleration parallel to the
  • the spring torques M Fy , M FH and the stabilizer torques M SV , M SH can be calculated as the product of the respective torsion spring constant and the roll angle ⁇ :
  • the spring constants c vl , c w of the springs of the front axle 11 (indices v, V) and the spring constants c hl , c hr of a left (index 1) and a right (index r) spring 75 , 76 of the rear axle 14 (indices h, H) are each substantially equal in size, substantially linear and substantially independent of spring deflection.
  • the transverse acceleration sensor 45 is mounted in the vehicle 10 in such a way that the transverse acceleration a y (T ⁇ ess measured by it during rolling additionally contains portions of the earth acceleration g.
  • the following relationship applies between the transverse acceleration a y lying parallel to the road surface. the roll angle ⁇ and the measured transverse acceleration a y , m ess:
  • the stabilization module 58 determines a rolling moment characteristic value W as a characteristic dimension 67, for example as follows:
  • the rolling moment characteristic value W is therefore a quotient of roll angle ⁇ and lateral acceleration a ymess , which correlates with the product h s m F , ie the current load of the vehicle 10, and the torsion spring rate C Kes of the vehicle 10. If the structure m F is known, the center of gravity h s can be calculated or estimated.
  • the roll angle ⁇ required to determine the rolling moment characteristic value W can be determined in various ways, for example with the aid of spring travel sensors 77, 78 associated with the springs 75, 76. It is understood that the following consideration is possible for all axles as well as for individual axles of the vehicle 10. It would also be possible to determine the roll angle ⁇ directly or as a roll rate reading, for example with the aid of the roll sensor 54, which however is not explained in greater detail for reasons of simplification.
  • the spring travel sensors 79, 78 detect, for example, a left and a right travel si and s r in the left and right rear wheels 15, 16, so that the roll angle ⁇ can be determined approximately at small roll angles as follows:
  • the roll angle ⁇ thus calculated is a measure of the angular difference between vehicle body 56 and vehicle axle (s) 11, 14.
  • a road bank angle cc pn is implicitly detected if it leads to different deflections.
  • the stabilization module 58 expediently determines the required measured values during a stationary driving state of the vehicle 10, for example in a cornering drive with a constant steering angle ⁇
  • the method comprises the following steps:
  • the stabilization module 58 detects measured value sets at the points in time ti, each measured value set comprising the spring travel Si and s r a lateral acceleration value aymess and preferably wheel speeds ⁇ of the wheels of one or both axes 11, 14 and / or advantageously additionally the associated one Yaw rate ⁇ mess contained in the yaw rate signal 42.
  • the measured value data records are stored, for example, in a ring memory 79 of length N, in which preferably the respectively chronologically oldest data is overwritten with current data.
  • the stabilization module 58 then carries out a stationarity detection, ie it checks whether the detected measured values of the ring memory 79 have been detected during a stationary or at least substantially stationary driving state, for example during cornering with an essentially constant lateral acceleration a y .
  • a stationarity detection ie it checks whether the detected measured values of the ring memory 79 have been detected during a stationary or at least substantially stationary driving state, for example during cornering with an essentially constant lateral acceleration a y .
  • different measured values are suitable, which the stabilization module 58 can analyze alternatively and / or cumulatively, as has already been explained in the introduction. For example, it is checked whether the lateral acceleration a y is in a range between a lower and an upper limit value. Furthermore, it is possible that, for example, the yaw rate, the rotational speeds of the wheels 12, 13 and / or 15, 16 are checked to determine the stationarity.
  • the stabilization module 58 uses the measured values to calculate one or more rolling moment characteristic values (W values), for example using the formula (13).
  • W values rolling moment characteristic values
  • the stabilization module 58 preferably uses the respective average values of the measured values a y , Si, s r , which are contained in a measured value series.
  • the stabilization module 58 determines, for example, the Vif values 80a to 80z shown in FIG. 5 as a basis for determining the rolling moment characteristic value W.
  • the W values 80a to 80k are arranged essentially along a straight line 81, whereas the values 80z and 8Oy lie far away from this straight line 81.
  • the stabilization module 58 can, for example, eliminate the values 80z and 80y.
  • the limit values required for this purpose can be predetermined individually.
  • the stabilization module 58 carries out a linear regression in order to determine the slope of the straight line 81 and thus a consolidated rolling moment characteristic value W as the characteristic dimension 67.
  • the basis of the regression method is, for example, the least squares method.
  • a further advantageous method consists, for example, in that the W values 80a to 80k on which the regression is based are provided with weights so that the W values lying closer to the straight line 81 have a higher weight than further distant.
  • the stabilization module 58 performs a plausibility check of the regression. For this purpose, it is checked whether the W values 80a to 80k lie substantially along the straight line 81. If all the W values 80a to 80k were located on the straight line 81, the coefficient of determination would be 1. However, the W values 80a to 80k would be uncorrelated, ie from the line 81, the coefficient of determination can also assume the value 0. Expediently, a limit value for the coefficient of determination is predetermined, from which the determined rolling torque value W is recognized as valid.
  • An additional check is expediently provided by the stabilization module 58 monitoring variances for the estimation of the slope and ordinate section of the straight line 81. Low variances point to a trustworthy result, high variances to an untrustworthy result of the determination of the rolling moment characteristic value W.
  • the evaluation means 66 give the determined characteristic measure 67, i. the rolling moment characteristic value W or a value associated therewith, to the selection means 69, if this expediently fulfills one or more of the following conditions:
  • the slope of the line 81 is within predetermined limits and / or
  • the ordinate section of the straight line 81 lies within predefined limit values and / or
  • the coefficient of determination is above a predetermined Grenz ⁇ value, and / or
  • the variance of the ordinate section of the straight line 81 is below a predetermined limit value and / or
  • a predetermined number of stationary driving states have been analyzed, for example a predetermined number of stationary right and / or left turns, and / or
  • the minimum and / or maximum lateral acceleration of all stationary driving states evaluated for the rolling moment characteristic value W, in particular of all stationary traveled curves, is above or below a predetermined limit value.
  • the evaluation means 66 check all the aforementioned conditions and pass the roll moment parameter W to the selection means 69 only if these conditions are all fulfilled. For example, before these conditions are not met, the selection means 69 does not have a characteristic measure 67, so that they parameterize the drive stabilization control module 59 on the basis of the start parameter set 73.
  • the sensors 77, 78 could be arranged on different axes of the vehicle 10, for example the sensor 77 on the front axle 11 and the sensor 78 on the rear axle 14. In principle, it is also possible to provide only a single sensor, for example the sensor 77 , The correlating data of the missing other sensor could be calculated by the stabilization module 58.
  • the aforementioned stationarity detection is possible with numerous methods, with basically a single method is sufficient.
  • the plausibility check or the checking of the measured values, W values, regression data and the like can be reduced or extended in their scope.
  • the roll angle ⁇ for the equation (11) can also be determined, so to speak, as a virtual roll angle on the basis of substitute quantities, for example based on the travel speed of the vehicle 10 or one or more rotational speed values 30 to 33, the yaw rate signal 42 and the lateral acceleration signal 44:
  • a vehicle speed v of the vehicle 10 can be calculated from the product of the mean values of the wheel revolutions G) 1 , ⁇ r of a left and a right wheel 13, 16 or 12, 15 on an axle 11 and / or determined by the speed sensors 21 to 24
  • the rolling moment characteristic value W can also be determined as follows:
  • the rolling moment characteristic value W or the characteristic dimension 67 is determined on the basis of equation (17), preferably by the same method as already described above, namely in a sequence of data collection - stationarity detection - calculation and plausibility of the W values . Regression, plausibility of the regression and output of the consolidated characteristic value 67 to the selection means 69.
  • FIG. 4 shows by way of example how the stabilization module 58 operates in such a case.
  • the curve curvature K that is, the reciprocal of the Kurvenradius R, is the quotient of the yaw rate ⁇ and Fahrgeschwin ⁇ speed v of the vehicle:
  • the curve curvature K can also be calculated as a relationship between the wheel velocities vi and v a on the outside and inside of the curve of the vehicle as well as from the track b of the vehicle according to the following formula:
  • the track width b of the vehicle is constant in each case for at least one axle and is usually about 2 meters in the case of a truck.
  • the inside and outside of the wheels of a Radlastverlagerung are subjugated.
  • the wheel load displacement leads to an interference of the outside wheels and to a rebound of the inside of the bend.
  • the rebound and rebound is symmetrical. With this assumption, the tire radius can be expressed from an original nominal tire diameter r 0 and a change ⁇ r.
  • Equation (22) inserted in (21) gives the path curvature:
  • the relative change in radius J r o is, after a minimum speed has been exceeded, in an approximation a linear function of the transverse acceleration.
  • the quotient of relative radius change J and lateral acceleration a y is designated as value V, for example, and is correlated with the product of the center of gravity height h s and the vehicle height m F of the vehicle 10.
  • the value V is likewise a rolling moment characteristic value and is interpreted by the selection means 69 as a characteristic measure 67, i. transmitted to the selection means 69.
  • the stabilization module 58 in the manner described above can also perform data collection, stationarity detection and the like to plausibilize the value V according to equation (25) so that the selection means 69 reliably a of parameter sets 70 - 72 can select or scale.
  • a further variant of the invention provides that the stabilization device 25, in particular the stabilization module 58, performs a spectral analysis of one or more measured values perform that characterize a rolling motion of the vehicle 10 directly or indirectly.
  • the evaluation means 69 analyze the roll rate signal 53 spectrally, for example by means of a Fourier analysis, wherein they determine a characteristic spectrum 82.
  • the spectrum 82 has maxima at frequencies 11, 12 and 13.
  • the frequency 11 is, for example, a frequency associated with steering movements on the steering wheel 37.
  • maxima at frequencies in the range of the frequency II are not caused by the mass or center of gravity height of the vehicle 10, but by the driver 38 or his steering movements.
  • the stabilization module 58 considers, for example, only frequencies above a lower limit frequency 1 min in order to determine characteristic natural frequencies attributable to the load.
  • the stabilization module 58 considers frequencies below an upper limit frequency Imax. Overall, the stabilization module 58 accordingly expediently analyzes the spectrum 58 within a frequency band 1 between the limit frequencies 1 min and Imax.
  • the stabilization module 58 compares the spectrum 82 with a presently constant, but expediently frequency-dependent limit amplitude SWC. At a frequency Ig, the spectrum 82 exceeds the threshold amplitude SWC.
  • a characteristic spectrum 83 which is associated, for example, with a higher loading state (heavy loading and / or higher center of gravity), exceeds the limit amplitude SWC at a frequency Ig2.
  • a charge with high payload and high center of gravity leads namely to small amplitudes at low frequencies, while a lower load with a lower center of gravity leads to relatively high amplitudes at high frequencies.
  • the spectrum 82 is thus associated, for example, with a large load, the spectrum 83 with a small load, so that the evaluation means 66 transmit corresponding characteristic measures 67 to the selection means 69.
  • the stabilization module 58 additionally analyzes the steering angle signal 41.
  • the evaluation means 66 determine, for example, a steering angle gradient. Only if the steering angle change does not exceed a predetermined level is the respective spectrum recognized as valid or the eigenfrequency value derived from the spectrum is used as the characteristic measure 67. Another method is, for example, that the evaluation means 66, the steering angle signal 41 undergo a spectral analysis, as shown in Figure 8.
  • the evaluation means 66 determine, for example, a steering spectrum 84 with maxima at frequencies 14 and 15. The maximum at the frequency 14 is associated, for example, with a steering movement.
  • the evaluation means 66 check the steering spectrum 84 in the same frequency band 1 of interest as the respective characteristic spectrum 82, 83.
  • the stabilization module 58 analyzes a roll rate signal 53 that the fuel sensor 54 generates. Expediently, the stabilization module 58 performs an integration or summation of the roll rate signal 53.
  • the roll rate signal 53 contains, for example, roll rate measured value ⁇ x ⁇ meas recorded at discrete, equidistant points in time, for example at cyclic intervals t 1, such that a summation of the roll rate values is sufficient.
  • the stabilization module 58 determines a rolling motion, which is caused by a transition from a first to a second stationary state, for example, by a transition from a straight-ahead driving into a cornering or vice versa. For example, the vehicle 10 turns into cornering at a time t 1 and vice versa.
  • the vehicle 10 turns into a cornering at a point in time t 1 and reaches stationary cornering at a point in time t 2.
  • This state transition straight-ahead cornering is determined by the stabilization module 58 on the basis of the yaw rate signal 42, for example. for example, based on yaw rate values ⁇ z, based on the steering angle signal 41 or the like.
  • the stabilization module 58 totals the roll rate signal 53 of the fuel sensor 54 and thus determines a roll angle of the vehicle 10. The summation is stopped at time t2, so that an offset ⁇ yi, which may be included in the roll rate signal 53, can not or hardly affect.
  • the stabilization module 58 preferably detects the roll angle values for several transition phases in the manner of the transition phase 85 by summing the roll rate signal and determines, for example, an arithmetic mean, so that a consolidated characteristic measure 67 can be derived from the roll angle, which has been determined by summing the roll rate , It is understood that, alternatively, for example, a linear regression or the like is possible.
  • the stabilization module 58 may, for example, the spring travel measurements Si and s r of the Spring travel sensors 77, 78, monitor the rolling angle explained in the previous example and / or the roll rate in the roll rate signal 53 continu- ously, in order to select a suitable parameter set 77, 71, 72 and / or to scale without delay.
  • the stabilization module 58 monitors the respective roll angle not only during a stationary state or during a transition from a first to a second steady state, but steadily, for example according to the following formula:
  • the stabilization module 58 expediently monitors limit values in order to initiate suitable stabilization measures for the vehicle 10.
  • a roll angle for example the previously discussed roll rate sum value
  • the wheel brake cylinders of the brakes 17 to 20 are pre-filled. If the roll angle exceeds a further limit value, e.g. one or more of the brakes 17 to 20 operated.
  • the stabilization module 58 After a predetermined holding phase, for example after Ab ⁇ the engine 36, after a predetermined phase in which the vehicle longitudinal speed of the vehicle 10 is zero or the like, the stabilization module 58 begins to redetermine the characteristic measure 67 again, because it after such a stoppage phase A new loading condition of the vehicle 10 may have occurred, for example by unloading or loading cargo.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung und ein Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10). Es werden die folgenden Schritte vorgeschlagen: - Erfassen von Messwerten, die zur Ermittlung eines Beladungszustands des Fahrzeugs (10) geeignet sind, - Bildung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand der Messwerte, gekennzeichnet durch, - Auswahl und/oder Skalierung eines Regelungs-Parametersatzes (70-72, 73) in Abhängigkeit des charakteristischen Maßes (67), und - Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70-72, 73) an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind, wobei die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) das Fahrzeug (10) in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70-72, 73) stabilisiert.

Description

Stabilisierungsvorrichtung und Verfahren zur Pahrstabilisierung eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Stabilisie¬ rungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs, - mit Erfassungsmitteln zum Erfassen von Messwerten, die zur Ermittlung eines Beladungszustands des Fahrzeugs geeignet sind, und mit Auswertemitteln zur Bildung eines den Bela¬ dungszustand des Fahrzeugs charakterisierenden charakteristi¬ schen Maßes anhand der Messwerte. Ferner wird ein mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung ausgestattetes bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus¬ gestaltetes Fahrzeug vorgeschlagen.
Zur Fahrstabilisierung werden in Fahrzeugen neuerer Generati¬ onen Fahrdynamikregelungen eingebaut . Diese Vorrichtungen verhindern, dass das Fahrzeug z.B. bei einer Kurvenfahrt um¬ kippt oder schleudert, wenn beispielsweise eine kritische Querbeschleunigungsgrenze überschritten ist . Üblicherweise sind diese Systeme für einen durchschnittlichen Beladungszu¬ stand des Fahrzeuges optimiert. Im Bereich von Personenkraft¬ wagen ist dies verhältnismäßig unproblematisch möglich, da die Fahrzeuge im Verhältnis zu ihrem Gesamtgewicht eine ver¬ gleichsweise geringe Zuladung aufweisen. Ferner ist die Schwerpunktläge im wesentlichen konstant. Dementsprechend lassen sich die Regelungssysteme für einen Personenkraftwagen verhältnismäßig gut abstimmen.
Auf dem Bereich von Lastkraftwagen - mit und ohne Anhänger - ist dies in dieser Form nicht möglich. Im Verhältnis zum Leergewicht ist eine verhältnismäßig große Zuladung möglich. Ferner sind Unterschiede in der Schwerpunktläge in weiten Grenzen möglich. Letzteres kann auch Geländewagen, SUVs (Sports Utility Vehicles) oder dergleichen betreffen. Dement¬ sprechend ist eine optimale Parametrierung der Regelungssys¬ teme, insbesondere der Kippverhinderungssysteme, nicht mög¬ lich. Sind die Grenzwerte zu großzügig eingestellt, bietet das Stabilisierungssystem keinen ausreichenden Schutz gegen Umkippen des Fahrzeugs. Sind die Grenzwerte jedoch zu eng festgelegt, greifen die Kippverhinderungs- bzw. Stabilisie¬ rungssysteme zu früh ein, so dass die Fahrdynamik des Fahr¬ zeugs in unnötiger Weise eingeschränkt ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 02 041 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art be¬ kannt, die zur Stabilisierung eines Fahrzeugs bezüglich einer Umkehrvermeidung dienen. Dort wird vorgeschlagen, eine Schwerpunktshöhe im Rahmen eines Schätzverfahrens zu ermit¬ teln, wobei unter anderem die Raddrehzahlen von Rädern analy¬ siert werden. Es wird ein charakteristischer Wert für die Querdynamik des Fahrzeugs ermittelt und zur Auswahl von Fahr¬ strategien ausgewertet. Das bekannte Verfahren gilt im we¬ sentlichen auf die jeweiligen Reibverhältnisse zwischen Rad und Straße ein, um das Umkippverhalten des Fahrzeugs zu verbessern. Es ist für eine Stabilisierung des Fahrzeugs aber zweckmäßig, dass unabhängig von den jeweiligen Reibverhält¬ nissen der aktuelle Beladungszustand des Fahrzeugs bekannt ist, d.h. dessen Ladungsmasse und/oder Schwerpunkthöhe. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Vorrich¬ tungen und Verfahren anzugeben, die abhängig vom jeweiligen Beladungszustand des Fahrzeugs eine optimale Fahrstabilisie¬ rung des Fahrzeugs ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Stabilisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass sie Auswahlmittel zur Auswahl und/oder Skalierung eines Rege- lungs-Parametersatzes in Abhängigkeit des charakteristischen Maßes aufweist, und dass die Auswahlmittel zur Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung des Fahrzeugs ausges¬ taltet sind, wobei die Fahrstabilisierungsregelungseinrich- tung das Fahrzeug in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes stabilisiert. Ferner sind ein er¬ findungsgemäßes Verfahren sowie ein Fahrzeug mit einer erfin¬ dungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung zur Lösung der Aufga¬ be vorgesehen.
Die Regelungseinrichtung, die vorteilhaft einen Bestandteil der Stabilisierungsvorrichtung bildet, ist somit auf optimale Weise auf den jeweiligen Beladungszustand des Fahrzeugs abge¬ stimmt. Ist das Fahrzeug weniger beladen und/oder der Schwer¬ punkt niedriger, greift die Fahrstabilisierungsregelungsein- richtung beispielsweise erst bei größeren Querbeschleunigun¬ gen ein als bei einer höheren Beladung des Fahrzeugs. Dadurch werden beispielsweise die Kurvengeschwindigkeiten des Fahr¬ zeugs nicht in unnötiger Weise eingeschränkt, wenn das Fahr¬ zeug nicht beladen ist. Andererseits stellen die jeweils aus¬ gewählten Parameter sicher, dass kritische Situationen ver¬ mieden werden, d.h. dass die Fahrstabilisierungsregelungsein- richtung rechtzeitig eingreift, bevor kritische Fahrsituatio¬ nen entstehen. Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung kann dann zusätzliche Werte, beispielsweise zur Ermittlung des jeweiligen Reibverhaltens an den Rädern des Fahrzeugs, optimal auswerten, weil sie den Beladungszustand des Fahr¬ zeugs sozusagen "kennt" .
Im Rahmen der Erfindung wird zwischen direkt und indirekt messenden Verfahren unterschieden. Beim direkt messenden Ver¬ fahren wird beispielsweise ein Wankwinkel aus entsprechenden Wankwinkelmesswerten oder Ersatzgrößen ermittelt. Anhand bei¬ spielsweise dieses Wankwinkels, .der das charakteristische Maß bildet, werden geeignete Parameter für die Fahrstabilisie- rungsregelungseinrichtung ausgewählt bzw. skaliert.
Beim indirekt messenden Verfahren wird das charakteristische Maß anhand eines stationären Fahrzustandes oder mehrerer sta¬ tionären Fahrzustände, beispielsweise stationärer Kurven- o- der Geradeausfahrten, ermittelt und zur Auswahl eines geeig¬ neten Parametersatzes herangezogen. Es ist auch möglich, dass Übergangsphasen zwischen zwei stationären Fahrzuständen, bei¬ spielsweise einer Geradeaus- und einer Kurvenfahrt, zur Er¬ mittlung des charakteristischen Maßes analysiert werden.
Um das charakteristische Maß zu ermitteln, insbesondere einen stationären Zustand oder einen Übergang zwischen stationären Zuständen zu ermitteln, wertet die Stabilisierungsvorrichtung beispielsweise eine Gierrate, einen Lenkwinkel, eine Fahrge¬ schwindigkeit, eine Gierratenänderung, eine Lenkwinkelände- rung oder dergleichen aus, wobei beispielsweise das Über- o- der Unterschreiten von Grenzwerten als Kriterium für eine Stationaritätsdetektion dienen können.
Zweckmäßigerweise bilden die Auswertemittel jeweils Messwert- reihen, wobei beispielsweise an regelmäßig aufeinanderfolgen- den Zeitpunkten ein Satz von Messwerten erfasst wird, bei¬ spielsweise die Geschwindigkeit eines Rades, die Querbe¬ schleunigung, die Gierrate und der Lenkwinkel zum jeweiligen Zeitpunkt. Anhand der Messwertreihe wird dann das charakte¬ ristische Maß ermittelt.
Zur Vermeidung von beispielsweise Mess-Fehlern und/oder zur Ausblendung von Störeinflüssen sind die Auswertemittel zweck¬ mäßigerweise zu einer Plausibilitätsprüfung ausgestaltet und/oder zur Gewichtung weniger plausibler Werte mit einem niedrigeren Gewicht. Beispielsweise werden Messwerte mit Hil¬ fe einer Hochpass- und/oder einer Tiefpassfilterung ausgefil¬ tert. Auch Grenzwerte, die einen oder mehrere Grenzwerte ü- berschreiten, können eliminiert oder mit einer niedrigeren Gewichtung versehen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Auswertemittel zur Bildung von Regressionsdaten anhand der Messwerte und/oder von Werten für das charakteristische Maß im Rahmen einer linearen Regression ausgestaltet sind.
Das Ergebnis der linearen Regression wird zweckmäßigerweise von den Auswertemitteln plausibilisiert, d.h. es wird bei¬ spielsweise ein Bestimmtheitsmaß ermittelt, das in einem Be¬ reich von 0 bis 1 variieren kann. Für das Bestimmtheitsmaß wird ein Grenzwert bestimmt, der nicht überschritten werden darf, wenn die Regressionsdaten als plausibel erkannt werden sollen. Beispielsweise ist das Bestimmtheitsmaß 1, wenn alle Regressionsdaten einer vorbestimmten Funktion, beispielsweise einer Geraden entsprechen. Wenn die Daten von dieser Funkti¬ on, beispielsweise der Geraden abweichen, d.h. wenn die Reg¬ ressionsdaten unkorreliert sind, wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Abweichung das Bestimmtheitsmaß minimal 0. Eine weitere Möglichkeit der Plausibilisierung ist beispiels¬ weise die Varianz der Regressionsdaten zu überwachen.
Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung weist zweck¬ mäßigerweise Überwachungsmittel vor, die die Auswertemittel und/oder die Auswahlmittel überwachen, so dass beispielsweise Fehlfunktionen dieser Mittel erkannt werden und daraus resul¬ tierende Fehlparametrierungen vermieden werden können.
Bei Fahrtbeginn des Fahrzeugs ist das charakteristische Maß zur Ermittlung von Parameter für die Fahrstabilisierungsrege- lungseinrichtung typischer Weise noch nicht vorhanden. Es ist daher zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Auswertemittel einen Startwert für das charakteristische Maß an die Auswahl- mittel übermitteln und/oder dass die Auswahlmittel sofern sie noch keinen charakteristisches Maß erhalten haben, einen Start-Parametersatz auswählen, der beispielsweise einem durchschnittlichen, insbesondere mittleren Beladungszustand des Fahrzeugs entspricht. Es ist auch möglich, dass die Aus¬ wertemittel erst dann ein charakteristisches Maß an die Aus¬ wahlmittel übermitteln, wenn dieses charakteristisches Maß durch eine oder mehrere Überprüfungen sozusagen "gesichert" ist, beispielsweise plausibel ist. Bis das charakteristische Maß zur Verfügung steht, wählen die Auswahlmittel den vorge¬ nannten Start-Parametersatz aus.
Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung, die zweckmäßi¬ gerweise einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Stabilisie¬ rungsvorrichtung bildet, kann z.B. eines oder mehrere der folgenden Systeme umfassen:
- ein Antiblockiersystem
- eine Antriebsschlupfregelung
- einen Fahrzustandsregler - einen Kippverhinderungsregler
- einen Querbeschleunigungsbegrenzer
- ein elektrisches oder elektrohydraulisches Bremssystem (Sensotronic Brake Control = SBC)
- eine aktive Federung (Active Body Control = ABC)
- eine aktive Wankstabilisierung (Active Roll Control = ARC)
- ein elektrisches Lenksystem (Steer-by-Wire = SBW) .
Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung kann in Hard¬ ware und/oder Software realisiert sein.
Das charakteristische Maß kann beispielsweise ein Massenkenn¬ wert sein, der beispielsweise anhand des Beschleunigungsver¬ haltens des Fahrzeugs ermittelt wird. Dabei wird beispiels¬ weise die Entkopplung des Antriebsstranges, zum Beispiel bei Kupplungsbetätigung, zur Ermittlung des Massenkennwertes he¬ rangezogen. Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise in dem deutschen Patent DE 38 43 818 Cl beschrieben, das hiermit per Referenz in die Anmeldung einbezogen ist.
Eine weitere Methode sieht vor, dass der Massenkennwert bei¬ spielsweise im Rahmen einer Steigungsfahrt des Fahrzeugs er¬ mittelt wird, wobei eine lineare Regression angewendet wird. Dieses Verfahren ist in der DE 198 02 630 Al bzw. im US Pa¬ tent 6,339,749 Bl aus derselben Patentfamilie beschrieben. Diese beiden Schriften werden ebenfalls per Referenz in die vorliegende Anmeldung einbezogen.
Eine weitere Möglichkeit das charakteristische Maß zu bestim¬ men, ist beispielsweise die Ermittlung eines Wankmomentkenn- wertes. Im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel werden mehrere Wege, einen solchen Wankmomentkennwert zu ermitteln, erläutert, wobei beispielsweise - eine Federwegsensorik zur Ermittlung von Federwegen heran¬ gezogen wird,
- ein virtueller Wankwinkel anhand der Querbeschleunigung bzw. anhand von Raddrehzahlen ermittelt wird,
- eine virtuelle Radlastlagerung bei Kurvenfahrt mit einer relativen Halbmessänderung der durch die Kurvenfahrt belaste¬ ten Räder analysiert wird.
Ferner ist es möglich, beispielsweise einen Wankmomentkenn- wert anhand einer Wankrate zu ermitteln, die ein Sensor er¬ mittelt, der eine Drehung des Fahrzeugs in Richtung seiner Längsachse (X-Achse) detektiert.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, eine Spektral¬ analyse von Signalen durchzuführen, die eine Wankbewegung des Fahrzeugs direkt oder indirekt charakterisieren, beispiels¬ weise eine Spektralanalyse eines Wankwinkels, der direkt oder aus Ersatzmesswerten ermittelt wird, beispielsweise Drehzah¬ len der Räder, Querbeschleunigung oder dergleichen. Die Spektralanalyse, beispielsweise eine Fourieranalyse oder Fast-Fourier-Transformation, ermöglicht es, Eigenfrequenzwer¬ te als das charakteristische Maß zu ermitteln, die das bela¬ dungsabhängige Wankverhalten und somit den Beladungszustand des Fahrzeugs charakterisieren.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig.1 ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Fahr¬ zeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvor¬ richtung zur Fahrstabilisierung,
Fig.2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen FahrStabilisierungsvorrichtung, und Fig.3 das Fahrzeug gemäß Fig. 1 in einer hinteren Ansicht bei einer Kurvenfahrt, wobei der Aufbau des Fahrzeugs wankt,
Fig.4 das Fahrzeug gemäß Fig. 1 von oben bei einer Kurven¬ fahrt,
Fig.5 eine Gerade als beispielhafte Funktion eines erfin¬ dungsgemäß ermittelten charakteristischen Maßes,
Fig.6 einen Verlauf einer Wankrate des Fahrzeugs gemäß Fi- • gur 1 beim Eintritt in eine Kurvenfahrt.
Fig.7 ein charakteristisches Spektrum des Fahrzeugs gemäß Figur 1, das durch eine oder mehrere Wankbewegungen des Fahrzeugs hervorgerufen ist, und
Fig.8 ein Lenk-Spektrum des Fahrzeugs gemäß Figur 1, das mit dem charakteristischen Spektrum gemäß Figur 7 korreliert.
Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Lieferwagen, wobei prinzipiell auch ein Personenkraftwagen, insbesondere ein Van oder SUV (Sports Utility Vehicle) , ein Anhänger oder Satte¬ lauflieger als erfindungsgemäßes Fahrzeug ausgestaltet sein können.
Das Fahrzeug 10 hat eine Vorderachse 11 mit lenkbaren Rädern 12, 13 sowie eine Hinterachse 14 mit nicht lenkbaren Rädern 15, 16, die auch eine Zwillingsbereifung aufweisen könnten. An den Rädern 12, 13, 15, 16 sind Bremsen 17, 18, 19, 20 zum Abbremsen des jeweiligen Rades sowie Drehzahlsensoren 21 bis 24 zum Erfassen der jeweiligen Raddrehzahl des Rades 11, 12, 15, 16 angeordnet. Die Bremsen 15 bis 20 sind, was durch Pfeile schematisch dar¬ gestellt ist, durch eine Stabilisierungsvorrichtung 25 mit¬ tels Bremseingriffssignalen 26 bis 29 ansteuerbar.
Die Drehzahlsensoren 21 bis 24 senden Drehzahlmesswerte 30 bis 33 in Form entsprechender Drehzahlsignale, die die Dreh¬ zahl des jeweiligen Rades 12, 13, 14, 15, 16 repräsentieren, an die Stabilisierungsvorrichtung 25.
Ferner kann die Stabilisierungsvorrichtung 25 mittels eines Motorsteuersignals 34 eine Motorsteuerung 35 ansteuern, bei¬ spielsweise zur Drosselung der Motorleistung eines Motors 35, der beim Fahrzeug 10 beispielsweise die Vorderachse 11 und/oder die Hinterachse 14 antreibt.
An einem Lenkrad 37 oder einer sonstigen Lenkhandhabe kann ein Fahrer 38 Lenkbefehle vorgeben. Beispielsweise erfasst eine Lenkerfassungseinrichtung 39 den jeweiligen Lenkwinkel δH und gibt diesen an einen Lenkaktor 40, beispielsweise ei¬ ne Servo-Lenkhilfe, zum Lenken der Räder 12, 13 weiter. Fer¬ ner übermittelt die Lenkerfassungseinrichtung 39 ein Lenkwin¬ kelsignal 41 mit dem Lenkwinkel δH an die Stabilisierungs¬ vorrichtung 25.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 stabilisiert das Fahrzeug 10 durch Bremseingriffe und/oder den Motor 35 steuernde Ein¬ griffe und/oder Lenkeingriffe, z.B. wenn das Fahrzeug 10 um¬ zukippen, zu schleudern oder in sonstiger Weise fahr-instabil zu werden droht.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 arbeitet vorzugsweise mit zur Fahrstabilisierung des Fahrzeugs 10 ohnehin erforderli¬ chen Sensorsignalen, die beispielsweise die Drehzahlsensoren 21 bis 24 in Form der Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 liefern.
Ferner wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 beispielswei¬ se ein Gierratensignal 42 mit einer Gierrate ψ eines Gier¬ sensors 43, ein Querbeschleunigungssignal 44 mit Querbe- schleunigungswerten ay eines zur Fahrzeuglängsachse 55 quer eingebauten Querbeschleunigungssensors 45 sowie optional ein Fahrgeschwindigkeitssignal 46 mit der Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 aus, das eine Fahrgeschwindigkeitseinrich¬ tung 47 ermittelt. Das Fahrgeschwindigkeitssignal 46 wird von der Fahrgeschwindigkeitseinrichtung 47 z.B. anhand der Dreh¬ zahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 ermittelt.
Weiterhin wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 ein Wank¬ ratensignal 53 eines Wanksensors 54 aus. Der Wanksensor 54 ist beispielsweise ein Gierratensensor, der in einer solchen Einbaulage in das Fahrzeug 10 eingebaut ist, dass er eine Drehbewegung um eine Fahrzeuglängsachse 55 ermitteln kann.
Bei einer Kurvenfahrt, die in Fig. 2, 3 schematisch darge¬ stellt ist, neigt sich ein Aufbau 56 mit einer gefederten Masse mF des Fahrzeugs 10 beispielsweise in Richtung einer Kurvenaußenseite 57 einer ebenen oder geneigten Fahrbahn 86. Wenn das Fahrzeug 10 dann zu schnell ist, das heißt die Quer¬ beschleunigung beispielsweise ein vorbestimmtes Maß über¬ schreitet, droht das Fahrzeug 10 nach außen umzukippen und/oder zu Schleudern. Diesem Problem begegnet die Fahrsta- bilisierungsvorrichtung 25 durch verschiedene Maßnahmen, bei¬ spielsweise durch Bremseingriffe an den Rädern 12, 13, 15, 16, durch Drosselung der Motorleistung des Motors 35, durch Änderung der Dämpfungs- bzw. Stabilisierungseigenschaften ei¬ nes Fahrwerks des Fahrzeugs 10, durch Lenkeingriffe oder der- gleichen. Zunächst wird jedoch der prinzipielle Aufbau der Stabilisierungsvorrichtung 25, der schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, erläutert.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 ist vorliegend als ein Mo¬ dul realisiert, das sowohl Hardware auch als Software ent¬ hält. Beispielsweise sind Ein-/Ausgabemittel 48, 49 vorhan¬ den, die die vorgenannten Signale der Sensoren 21 bis 24, 43, 45, 47, 54 erfassen können und entsprechende Steuersignale, beispielsweise das Motorsteuersignal 34 sowie die Bremsein¬ griffssignale 26 bis 29 und ein Lenksignal 50 zur Ansteuerung des Lenkaktors 40, erzeugen können. Die Ein-/Ausgabemittel 48, 49 enthalten beispielsweise einen oder mehrere Buscont¬ roller und/oder digitale und/oder analoge Eingabemittel und/oder Ausgabemittel. Die Stabilisierungsvorrichtung 25 enthält ferner einen Prozessor oder mehrere Prozessoren 51, die Programmcode von Programmmodulen ausführen, die in einem Speicher 52 abgelegt sind. Diese Programmmodule enthalten beispielsweise ein Stabilisierungsmodul 58 sowie ein Fahrsta- bilisierungs-Regelungs-Modul 59 als Fahrstabilisierungsrege- lungseinrichtung. Der Speicher 52 enthält flüchtigen und/oder nicht flüchtigen Speicher, beispielsweise zum Speichern der Module 58, 59.
Das Fahrstabilisierungs-Regelungs-Modul 59, das ein z.B. ESP bildet oder enthält (ESP = Elektronisches Stabilisierungspro¬ gramm) , umfasst beispielsweise ein AntiblockierSystem 60 und/oder eine Antriebsschlupfreglung 61 und/oder einen Fahr- zustandsregler 62 und/oder einen Kippverhinderungsregler 63 und/oder Querbeschleunigungsbegrenzer 64.
Das Stabilisierungsmodul 58, das an sich bereits eine erfin¬ dungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung bilden kann, enthält beispielsweise die folgenden Bestandteile, die z.B. als Pro¬ grammfunktionen oder -module realisiert sind: Erfassungsmit¬ tel 65, Auswertemittel 66, Interpretationsmittel 68, Auswahl¬ mittel 69 und Überwachungsmittel 74.
Die Erfassungsmittel 65, erfassen die Messwerte, beispiels¬ weise das Wankratensignal 53' und Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16.
Die Auswertemittel 66 bilden anhand der von den Erfassungs- mitteln 65 ermittelten Messwerte ein charakteristisches Maß 67, das einen Beladungszustand des Fahrzeugs 10 charakteri¬ siert. Dazu werten die Auswertemittel 66 beispielsweise das Wankratensignal 53 aus. Man kann die Auswertemittel 66 und/oder die Erfassungsmittel 65, die zu einem einzigen Modul zusammengefasst sein können, auch als Erkennungslogik be¬ zeichnen.
Die Interpretationsmittel 68 interpretieren das charakteris¬ tische Maß 67 und überprüfen es beispielsweise auf Plausibi- lität. Solange noch kein plausibles, gesichertes charakteris¬ tisches Maß 67 vorhanden ist, übermitteln die Interpretati¬ onsmittel 68 beispielsweise ein charakteristisches Start-Maß, das einen mittleren Beladungszustand des Fahrzeugs 10 reprä¬ sentiert, an die Auswahlmittel 69. Die Interpretationsmittel 68 können auch so lange, bis ein "gesichertes" charakteristi¬ sches Maß 67 vorliegt, beispielsweise einen Start- Parametersatz 73 auswählen oder die Auswahlmittel 69 zu des¬ sen Auswahl anweisen. Der Start-Parametersatz 73 entspricht zweckmäßigerweise einem mittleren Beladungszustand des Fahr¬ zeugs 10. Die Auswahlmittel 69 wählen in Abhängigkeit von dem charakte¬ ristischen Maß 67 einen Parametersatz aus und/oder oder ska¬ lieren einen Parametersatz, beispielsweise einen der Parame¬ tersätze 70, 71, 72. Der Parametersatz 70 repräsentiert bei¬ spielsweise einen Beladungszustand mit geringer Beladung und/oder niedriger Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 10, der Pa¬ rametersatz 71 eine mittlere Beladung des Fahrzeugs 10 und der Parametersatz 72 eine große Beladung des Fahrzeugs 10. Es versteht sich, dass auch mehr Parametersätze als die 'Parame¬ tersätze 70 - 72 vorgesehen sein können. Ferner ist es mög¬ lich, dass die Auswahlmittel 69 einen oder mehrere Parameter der Parametersätze 70 - 72 in Abhängigkeit von dem charakte¬ ristischen Maß 67 skalieren. Die Auswahlmittel 69 senden den jeweils ausgewählten Parametersatz 70, 71, 72 an das Rege¬ lungsmodul 59, das das Fahrzeug 10 anhand des jeweils ausge¬ wählten Parametersatzes stabilisiert.
Die zweckmäßigerweise vorhandenen Überwachungsmittel 74 über¬ wachen die Auswertemittel 66, die Auswahlmittel 69 und die Interpretationsmittel 68 und stellt beispielsweise sicher, dass beim Start des Stabilisierungsmoduls 58 zunächst der Start-Parametersatz 73 verwendet wird. Weitere Überwachungs¬ funktionen sollen hier nicht dargestellt werden, sind aber ohne weiteres möglich.
Es versteht sich, dass die vorgenannten Mittel 65, 66, 68, 69 auch als integrale Mittel ausgestaltet sein können, bei¬ spielsweise in ein und demselben Programmcode realisiert sein können.
Bei den nachfolgend beschriebenen drei Verfahrensvarianten, von denen eine oder mehrere bei der Stabilisierungsvorrich¬ tung realisiert sein können, ermittelt das Stabilisierungsmo- dul 58 einen Wankmomentkennwert, so dass man das Stabilisie¬ rungsmodul 58 auch als Wankmodul oder Wankwinkelmodul be¬ zeichnen könnte.
a) Wankwinkelerfassung durch Federwegsensorik:
Eine Wankbewegung des Fahrzeugs 10 kann durch eine Model1- Bewegungsgleichung beschrieben werden, bei der die Momenten¬ bilanz um eine Wankachse betrachtet wird. Während eines sta¬ tionären Zustands, z.B. Kurvenfahrt, ändern sich die Fahr- zeugzustandsgrößen des Fahrzeugs 10 nicht wesentlich, so dass für einen Wankwinkel φ bei vernachlässigbaren zeitlichen Än¬ derungen z.B. die folgende Momentenbilanz gilt:
mFhsay cos φ + mFhsg sin φ = MFV + MFH + Msv + MSH ( 1 )
Hierbei sind g die Erdbeschleunigung, hs die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 10, mF die gefederte, beladungsabhängige Masse des Aufbaus 56, ay eine Querbeschleunigung parallel zur
Fahrbahnoberfläche der Fahrbahn 86 und MFF , Mm durch Feder¬ kräfte an der Vorder- bzw. Hinterachse 11, 14, hervorgerufe¬ nen Drehmomente. An nicht dargestellten vorderen und hinteren Stabilisatoren treten Drehmomente Msy,MSH auf. Durch Dämp¬ fer und Trägheitsmomente verursachte Momente entfallen bei einer stationären Betrachtungsweise.
Die Feder-Drehmomente MFy , MFH und die Stabilisator- Drehmomente MSV,MSH können als Produkt aus der jeweiligen Drehfederkonstante und dem Wankwinkel φ berechnet werden:
MFV =c'FVφ (2) MFH = c'FH φ (3 )
Msv = c'sv φ ( 4 )
MSH = C*SH <P (5 )
mit Drehfederkonstanten c'FV und ύm der Federn und Drehfe¬ derkonstanten c'sv und c"SH der vorderen und hinteren Stabili¬ satoren an der Vorder- und der Hinterachse 11, 14.
Vereinfachend wird angenommen, dass die Federkonstanten cvl, cw der Federn der Vorderachse 11 (Indizes v, V) und die Fe¬ derkonstanten chl, chr einer linken (Index 1) und einer rech¬ ten (Index r) Feder 75, 76 der Hinterachse 14 (Indizes h, H) jeweils im wesentlichen gleich groß, im wesentlichen linear und im wesentlichen unabhängig von der Einfederung sind. Für kleine Wankwinkel φ können die Drehfederkonstanten c\ und c'H der Vorder- und der Hinterachse 11, 14 aus den Federkonstan¬ ten cvl bis chr der rechten und linken Fahrwerksfeder der je¬ weiligen Achse mit den Federspurweiten dv und dk an der Vor¬ der- und der Hinterachse 11, 14 berechnet werden:
Figure imgf000018_0001
Ein resultierendes Drehmoment MRES der von der Aufbaufederung und den Stabilisatoren ausgeübten Momente MFV , MFH Msv ,
MSH kann mit einer einzigen resultierenden Drehfederrate CRej folgendermaßen berechnet werden: MRes = MFV + MFH + M SV + M SV
Figure imgf000019_0001
wobei unter Berücksichtigung von (1)
mFhsay cos φ + mFhsg sin φ = CResφ. ( 9 )
gilt. In dem Fahrzeug 10 ist der Querbeschleunigungssensor 45 aufbaufest angebracht, so dass die vom ihm gemessene Querbe¬ schleunigung ay(Tπess beim Wanken zusätzlich Anteile der Erdbe¬ schleunigung g enthält. Folgender Zusammenhang gilt zwischen der parallel zur Fahrbahnoberfläche liegenden Querbeschleuni¬ gung ay, dem Wankwinkel φ und der aufbaufest gemessenen Quer¬ beschleunigung ay,mess:
a y.mess = av C0S<P + gήn(P ( 10 )
Anhand von (9) und (10) ermittelt das Stabilisierungsmodul 58 einen Wankmomentkennwert W als charakteristisches Maß 67 bei¬ spielsweise folgendermaßen:
r=Vv=^_ (11)
Res y,mess
Der Wankmomentkennwert W ist demnach ein Quotient aus Wank¬ winkel φ und Querbeschleunigung aymess , der mit dem Produkt hsmF , d.h. der aktuellen Beladung des Fahrzeugs 10, und der Drehfederrate CKes des Fahrzeugs 10 korreliert. Wenn die Auf¬ baumasse mF bekannt ist, kann die Schwerpunktshδhe hs berech¬ net oder geschätzt werden. Der zur Ermittlung des Wankmomentkennwerts W erforderliche Wankwinkel φ kann auf verschiedenartige Weise ermittelt wer¬ den, beispielsweise mit Hilfe von Federwegssensoren 77, 78, die den Federn 75, 76 zugeordnet sind. Es versteht sich, dass die nachfolgende Betrachtung sowohl für alle Achsen als auch für einzelne Achsen des Fahrzeugs 10 möglich ist. Es wäre auch möglich, den Wankwinkel φ direkt oder als Wankraten- messwert zu ermitteln, beispielsweise mit Hilfe des Wanksen¬ sors 54, was jedoch aus Gründen der Vereinfachung nicht näher erläutert wird.
Die Federwegsensoren 79, 78 erfassen beispielsweise einen linken und einen rechten Federweg si und sr bei dem linken und rechten Hinterrad 15, 16, so dass der Wankwinkel φ bei kleinen Wankwinkeln näherungsweise folgendermaßen ermittelt werden kann:
Figure imgf000020_0001
Der so berechnete Wankwinkel φ ist ein Maß für die Winkel- differenz zwischen Fahrzeugaufbau 56 und Fahrzeugachse(n) 11, 14. Ein Fahrbahnquerneigungswinkel ccpn wird implizit miter- fasst, falls er zu unterschiedlichen Einfederungen führt.
Anhand von (11) und (12) kann der Wankmomentkennwert W fol¬ gendermaßen ermittelt werden
W= S' Sr (13) dFay,mess
wobei die Federwege Si und sr von den Sensoren 77, 78 ermit¬ telt werden. Für eine nichtgeneigte Fahrbahn mit einem Fahrbahnquernei- gungswinkel afln = 0 ergibt sich eine Ursprungsgerade mit der
Geradensteigung yGerade:
v -wl= h'mp (14)
wobei zyklisch zu Zeitpunkten ti die erforderlichen Messwerte erfasst werden, was in der Gleichung (14) durch einen hochge¬ stellten Index i zum Ausdruck kommt. Die Geradensteigung yGe- rade korreliert mit dem Beladungszustand des Fahrzeugs 10.
Das Stabilisierungsmodul 58 ermittelt die erforderlichen Messwerte zweckmäßigerweise während eines stationären Fahrzu¬ standes des Fahrzeugs 10, beispielsweise bei einer Kurven¬ fahrt mit gleichbleibendem Lenkwinkel φ , gleichbleibender
Gierrate ψ oder dergleichen. Idealerweise müsste dann die durch die Gleichung (14) beschriebene Gerade durch den Ur¬ sprung gehen. Messfehler, Umwelteinflüsse, beispielsweise Seitenwind, Unzulänglichkeiten bei dem vorgestellten Modell oder dergleichen können jedoch Streuungen der Messwerte ver¬ ursachen, so dass die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zweckmäßig sind, um sozusagen konsolidierte, plausible Daten zu erhalten, bzw. um den Wankmomentkennwert W zu konsolidie¬ ren.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Zunächst erfasst das Stabilisierungsmodul 58 zu den Zeitpunk¬ ten ti Messwertsätze, wobei jeder Messwertsatz die Federwege Si und sr einen Querbeschleunigungswert aymess sowie vorzugs¬ weise Raddrehzahlen ω der Räder einer oder beider Achsen 11, 14 und/oder vorteilhafterweise zusätzlich die zugeordnete Gierrate ψmess umfasst, die im Gierratensignal 42 enthalten ist. Die Messwertdatensätze werden z.B. in einem Ringspeicher 79 der Länge N abgelegt, in dem vorzugsweise die jeweils zeitlich ältesten Daten mit aktuellen Daten überschrieben werden.
Aus den in dem Ringspeicher 79 enthaltenen Messwertsätzen werden zweckmäßigerweise Mittelwerte und Varianzen der ent¬ haltenen Messgrößen berechnet.
Sodann führt das Stabilisierungsmodul 58 eine Stationaritäts- detektion durch, d.h. es überprüft, ob die erfassten Messwer¬ te des Ringspeichers 79 während eines stationären oder zumin¬ dest im wesentlichen stationären Fahrzustandes erfasst worden sind, beispielsweise während einer Kurvenfahrt mit im wesent¬ lichen konstanter Querbeschleunigung ay. Zur Ermittlung der Stationarität eignen sich verschiedene Messwerte, die das Stabilisierungsmodul 58 alternativ und/oder kumulativ analy¬ sieren kann, wie eingangs bereits erläutert worden ist. Bei¬ spielsweise wird überprüft, ob sich die Querbeschleunigung ay in einem Bereich zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert befindet. Ferner ist es möglich, dass beispielswei¬ se die Gierrate, die Drehzahlen der Räder 12, 13 und/oder 15, 16 zur Ermittlung der Stationarität überprüft werden.
Anschließend berechnet das Stabilisierungsmodul 58 anhand der Messwerte einen oder mehrere Wankmomentkennwerte (W-Werte) , zum Beispiel anhand der Formel (13) . Vorzugsweise verwendet das Stabilisierungsmodul 58 hierzu die jeweiligen Mittelwerte der Messwerte ay, Si, sr, die in einer Messwertreihe enthalten sind. Im Rahmen mehrerer stationären Zustände, beispielsweise auf¬ einanderfolgender Kurvenfahrten, ermittelt das Stabilisie¬ rungsmodul 58 beispielsweise die in Figur 5 dargestellten Vif- Werte 80a bis 80z als Basis zur Ermittlung des Wankmoment¬ kennwerts W.
Man erkennt, dass die W-Werte 80a bis 80k im wesentlichen entlang einer Geraden 81 angeordnet sind, wohingegen die Wer¬ te 80z und 8Oy weitab dieser Geraden 81 liegen. Im Rahmen ei¬ ner Plausibilisierung der W-Werte 80a bis 80z kann das Stabi¬ lisierungsmodul 58 beispielsweise die Werte 80z und 8Oy eli¬ minieren. Die hierzu erforderlichen Grenzwerte können indivi¬ duell vorbestimmt werden.
In einem nächsten Verfahrensschritt führt das Stabilisie¬ rungsmodul 58 eine lineare Regression durch, um die Steigung der Geraden 81 und damit einen konsolidierten Wankmomentkenn- wert W als das charakteristische Maß 67 zu ermitteln. Die Grundlage des Regressionsverfahrens ist beispielsweise die Methode der kleinsten Fehlerquadrate.
Eine weitere vorteilhafte Methode besteht beispielsweise dar¬ in, dass die W-Werte 80a bis 80k, die der Regression zugrunde gelegt werden, mit Gewichtungen versehen werden, so dass nä¬ her bei der Geraden 81 liegende W-Werte ein höheres Gewicht haben als weiter fern liegende.
In einem nächsten Verfahrensschritt führt das Stabilisie¬ rungsmodul 58 eine Plausibilisierung der Regression durch. Hierzu wird geprüft, ob die W-Werte 80a bis 80k im wesentli¬ chen entlang der Geraden 81 liegen. Wenn alle W-Werte 80a bis 80k auf der Geraden 81 liegen würden, wäre das Bestimmtheits¬ maß 1. Sind die W-Werte 80a bis 80k jedoch unkorreliert, d.h. von der Geraden 81 entfernt, kann das Bestimmtheitsmaß auch den Wert 0 annehmen. Zweckmäßigerweise wird ein Grenzwert für das Bestimmtheitsmaß vorbestimmt, ab dem der ermittelte Wank¬ momentkennwert W als gültig erkannt wird.
Eine zusätzliche Überprüfung ist zweckmäßigerweise dadurch gegeben, dass das Stabilisierungsmodul 58 Varianzen für die Schätzung von Steigung und Ordinatenabschnitt der Geraden 81 überwacht. Geringe Varianzen deuten auf vertrauenswürdiges Ergebnis, hohe Varianzen auf ein nicht vertrauenswürdiges Er¬ gebnis der Bestimmung des Wankmomentkennwertes W hin.
In einem abschließenden letzten Verfahrensschritt geben die Auswertemittel 66 das ermittelte charakteristische Maß 67, d.h. den Wankmomentkennwert W oder einem diesen zugeordneten Wert, an die Auswahlmittel 69 weiter, wenn dieser zweckmäßi¬ gerweise eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt:
- die Steigung der Geraden 81 liegt innerhalb vorbestimmter Grenzwerte und/oder
- der Ordinatenabschnitt der Geraden 81 liegt innerhalb vor¬ bestimmter Grenzwerte und/oder
- das Bestimmtheitsmaß liegt über einem vorbestimmten Grenz¬ wert, und/oder
- die Varianz des Ordinatenabschnitts der Geraden 81 liegt unter einem vorbestimmten Grenzwert und/oder
- es ist eine vorbestimmte Anzahl stationärer Fahrzustände analysiert worden, beispielsweise eine vorbestimmte Zahl sta¬ tionärer Rechts- und/oder Linkskurven, und/oder
- die minimale und/oder maximale Querbeschleunigung aller für den Wankmomentkennwert W ausgewerteten stationären Fahrzu¬ stände, insbesondere aller stationär durchfahrenen Kurven, liegt über bzw. unter einem vorbestimmten Grenzwert. Vorzugsweise prüfen die Auswertemittel 66 alle vorgenannten Bedingungen und geben den Wankmomentkennwert W nur dann an die Auswahlmittel 69 weiter, wenn diese Bedingungen alle er¬ füllt sind. Bevor diese Bedingungen nicht erfüllt sind, er¬ halten die Auswahlmittel 69 beispielsweise kein charakteris¬ tisches Maß 67, so dass sie auf der Grundlage des Start- Parametersatzes 73 das Fahrstabilisierungs-Regelungs-Modul 59 parametrieren.
Es versteht sich, dass zahlreiche Ausgestaltungen der obigen Ausführungsform möglich sind. Die Sensoren 77, 78 könnten an unterschiedlichen Achsen des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, beispielsweise der Sensor 77 an der Vorderachse 11 und der Sensor 78 an der Hinterachse 14. Prinzipiell ist es auch mög¬ lich, nur einen einzigen Sensor, beispielsweise den Sensor 77 vorzusehen. Die korrelierenden Daten des fehlenden anderen Sensors könnte das Stabilisierungsmodul 58 errechnen.
Die vorgenannte Stationaritätsdetektion ist mit zahlreichen Methoden möglich, wobei grundsätzlich eine einzige Methode ausreichend ist.
Die Plausibilisierung bzw. die Überprüfung der Messwerte, W- Werte, Regressionsdaten und dergleichen kann in ihrem Umfang reduziert oder erweitert werden.
b) virtueller Wankwinkel
Der Wankwinkel φ für die Gleichung (11) kann auch sozusagen als virtueller Wankwinkel anhand von Ersatzgrößen ermittelt werden, beispielsweise anhand der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bzw. eines oder mehrerer Drehzahlwerte 30 bis 33, des Gierratensignals 42 und des Querbeschleunigungssig- nals 44:
Für kleine Wankwinkel φ ist cos^∞l und sin<p«ζ0, so dass für die Gleichung (10) näherungsweise gilt:
_ ay,mess ~ üy
S . (15)
Eine Fahrzeuggeschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 kann aus dem Produkt der Mittelwerte der von den Drehzahlsensoren 21 bis 24 ermittelten Radumdrehungen G)1, ωr eines linken und eines rechten Rades 13, 16 bzw. 12, 15 an einer Achse 11 und/oder
14, d.h. —(ωt+ωr) , und dem Reifenhalbmesser r der Räder 12,
13, 15, 16 berechnet werden. Für die Querbeschleunigung ay gilt dann:
Figure imgf000026_0001
mit einer vom Giersensor 43 ermittelten Gierrate ψmess . Mit den Gleichungen (11) , (15) und (16) kann der Wankmomentkenn- wert W auch folgendermaßen ermittelt werden:
Figure imgf000026_0002
Der Wankmomentkennwert W bzw. das charakteristische Maß 67 wird auf der Basis von Gleichung (17) vorzugsweise nach der¬ selben Methode ermittelt, wie oben bereits dargestellt worden ist, nämlich in einer Abfolge Datensammlung - Stationaritäts- detektion - Berechnung und Plausibilisierung der W-Werte, Regression, Plausibilisierung der Regression und Ausgabe des konsolidierten charakteristischen Wertes 67 an die Auswahl¬ mittel 69.
C) virtuelle Radlastlagerung:
Eine weitere, bevorzugte Methode der Erfindung sieht vor, dass das charakteristische Maß 67 anhand einer virtuellen Radlastverlagerung ermittelt wird. Anhand von Figur 4 wird beispielhaft dargestellt, wie das Stabilisierungsmodul 58 in einem solchen Fall arbeitet.
Die Kurvenkrümmung K, also der Kehrwert des Kurvenradiusses R, ist der Quotient aus der Gierrate ψ und der Fahrgeschwin¬ digkeit v des Fahrzeugs:
Figure imgf000027_0001
Die Kurvenkrümmung K kann ferner als eine Beziehung der Rad¬ geschwindigkeiten vi und va an der kurvenäußeren und kurven¬ inneren Seite des Fahrzeugs sowie aus der Spurweite b des Fahrzeugs nach folgender Formel berechnet werden:
l =JCr_2v.-v, R bva+vt (19)
Die Spurweite b des Fahrzeugs ist zumindest für eine Achse jeweils konstant und beträgt bei einem Lastkraftwagen übli¬ cherweise etwa 2 Meter.
Die Radgeschwindigkeiten vi und va sind Beziehungen der Dreh¬ zahlen ωi, ωa und der (festen) Radradien ra, ri der kurven- äußeren und kurveninneren Räder mit den Indizes i (= kurve- ninnen) und a (= kurvenaußen) :
v=rω (20)
Wird die Beziehung (20) in (19) eingesetzt, ergibt sich:
1 = κ = 2 raω' - riωi
R b raωa + ηωt (21)
Verursacht durch die Wankbewegung eines Fahrzeugs, sind die kurveninneren und -äußeren Räder einer Radlastverlagerung un¬ terworfen. Die Radlastverlagerung führt dabei zu einer Einfe- derung der kurvenäußeren Räder und zu einer Ausfederung der Kurveninneren. Vereinfachend wird angenommen, dass die Ein- und Ausfederung symmetrisch ist. Mit dieser Annahme kann der Reifenhalbmesser aus einem ursprünglichen nominalen Reifen¬ halbmesser r0 und einer Änderung Δr ausgedrückt werden.
Δr Δr . . ra=rϋ~—, r.=ro+— (22)
Gleichung (22 ) eingesetzt in (21) ergibt die Bahnkrümmung :
K
Figure imgf000028_0001
Durch Gleichsetzen der Bahnkrümmungen aus (18) und (23) er¬ hält man die auf den nominalen Reifenhalbmesser bezogene Rei¬ fenhalbmesseränderung, also die relative Halbmesseränderung J:
Figure imgf000028_0002
Somit ist aus den gemessenen Werten der Drehzahlen ωi, coa , der Gierrate ψ und der Spurweite b eine relative Radhalbmes¬ seränderung ("Radradiusänderung")/ d.h. ein effektiver Radra-
Δr dius —, berechenbar. Die relative Halbmesseränderung J ro ist, nachdem eine Mindestgeschwindigkeit überschritten wurde, in einer Näherung eine lineare Funktion der Querbeschleuni¬ gung. Der Quotient aus relativer Halbmesseränderung J und Querbeschleunigung ay wird z.B. als Wert V bezeichnet und korreliert mit dem Produkt aus Schwerpunktshöhe hs und Auf¬ baumasse mF des Fahrzeugs 10.
Figure imgf000029_0001
Der Wert V ist ebenfalls ein Wankmomentkennwert und wird von den Auswahlmitteln 69 als charakteristisches Maß 67 interpre¬ tiert, d.h. an die Auswahlmittel 69 übermittelt.
Es versteht sich, dass das Stabilisierungsmodul 58 in der o- ben beschriebenen Weise ebenfalls eine Datensammlung, Statio- näritätsdetektion und dergleichen durchführen kann, um den Wert V gemäß Gleichung (25) sozusagen zu plausibilisieren bzw. konsolidieren, so dass die Auswahlmittel 69 zuverlässig einen der Parametersätze 70 - 72 auswählen bzw. skalieren können.
d) Spektralanalyse
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass die Sta¬ bilisierungsvorrichtung 25, insbesondere das Stabilisierungs¬ modul 58 eine Spektralanalyse eines oder mehrerer Messwerte durchführen, die eine Wankbewegung des Fahrzeugs 10 direkt oder indirekt charakterisieren.
Beispielsweise analysieren die Auswertemittel 69 das Wankra¬ tensignal 53 spektral, zum Beispiel durch eine Fourieranaly- se, wobei sie ein charakteristisches Spektrum 82 ermitteln. Das Spektrum 82 weist Maxima bei Frequenzen 11, 12 und 13 auf. Die Frequenz 11 ist beispielsweise eine Frequenz, die Lenkbewegungen am Lenkrad 37 zugeordnet sind. Maxima bei Fre¬ quenzen im Bereich der Frequenz Il sind jedoch nicht durch die Masse bzw. Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 10 verursacht, sondern durch den Fahrer 38 bzw. dessen Lenkbewegungen. Um derartige Maxima "auszublenden", betrachtet das Stabilisie¬ rungsmodul 58 beispielsweise nur Frequenzen oberhalb einer unteren Grenz-Frequenz 1min, um charakteristische Eigenfre¬ quenzen, die auf die Beladung zurückzuführen sind, zu ermit¬ teln.
Andererseits ist es möglich, dass externe Anregungen, bei¬ spielsweise hochfrequente Fahrbahnstöße oder dergleichen, Ma¬ xima bei hohen Frequenzen erzeugen, beispielsweise bei der Frequenz 13. Um diese Einflüsse auszublenden, betrachtet das Stabilisierungsmodul 58 Frequenzen unterhalb einer oberen Grenz-Frequenz Imax. Insgesamt analysiert das Stabilisie¬ rungsmodul 58 demnach zweckmäßigerweise das Spektrum 58 in¬ nerhalb eines Frequenzbandes 1 zwischen den Grenz-Frequenzen 1min und Imax.
Beim schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist inner¬ halb des Frequenzbandes 1 nur ein einziges Maximum bei einer Frequenz 12 vorhanden. Prinzipiell wäre es aber möglich, dass mehrere Maxima in diesem Frequenzband 1 auftreten. Um eine charakteristische Eigenfrequenz, die das charakteristische Maß 67 bildet, zu ermitteln, vergleicht das Stabilisierungs¬ modul 58 das Spektrum 82 mit einer vorliegend konstanten, zweckmäßigerweise aber frequenzabhängigen Grenz-Amplitude SWC. Bei einer Frequenz Ig überschreitet das Spektrum 82 die Grenz-Amplitude SWC. Ein charakteristisches Spektrum 83, das beispielsweise einem höheren Beladungszustand (schwerer Bela¬ dung und/oder höherer Schwerpunkt) zugeordnet ist, überschrei¬ tet die Grenz-Amplitude SWC bei einer Frequenz Ig2. Eine Be¬ ladung mit hoher Zuladung und hohem Schwerpunkt führt nämlich zu kleinen Amplituden bei kleinen Frequenzen, während eine geringere Beladung mit niedrigerem Schwerpunkt zu relativ ho¬ hen Amplituden bei hohen Frequenzen führt. Das Spektrum 82 ist somit beispielsweise einer großen Beladung, das Spektrum 83 einer geringen Beladung zugeordnet, so dass die Auswerte- mittel 66 entsprechende charakteristische Maße 67 an die Aus¬ wahlmittel 69 übermitteln.
Um beispielsweise durch Lenkbewegungen des Fahrers 38 verur¬ sachte Fehlinterpretationen der Spektren 82, 83 zu vermeiden, analysiert das Stabilisierungsmodul 58 zusätzlich das Lenk¬ winkelsignal 41. Dabei ermitteln die Auswertemittel 66 bei¬ spielsweise einen Lenkwinkelgradienten. Nur wenn die Lenkwin¬ keländerung ein vorbestimmtes Maß nicht überschreitet, wird das jeweilige Spektrum als gültig anerkannt bzw. der aus dem Spektrum abgeleitete Eigenfrequenzwert als charakteristisches Maß 67 verwendet. Eine andere Methode ist beispielsweise, dass die Auswertemittel 66 das Lenkwinkelsignal 41 einer Spektralanalyse unterziehen, wie in Figur 8 dargestellt ist. Dabei ermitteln die Auswertemittel 66 beispielsweise ein Lenkspektrum 84 mit Maxima bei Frequenzen 14 und 15. Das Ma¬ ximum bei der Frequenz 14 ist beispielsweise einer Lenkbewe¬ gung zugeordnet . Wenn die Maxima des Lenkspektrums 84 unter¬ halb einer vorzugsweise frequenzabhängigen Grenz-Amplitude SWL liegen, werden das zugehörige charakteristische Spektrum 82, 83 bzw. die Eigenfrequenzwerte als gültig erkannt. Zweck¬ mäßigerweise überprüfen die Auswertemittel 66 das Lenk- Spektrum 84 im selben interessierenden Frequenzband 1 wie das jeweilige charakteristische Spektrum 82, 83.
e) Wankratenintegration - Wankratensummierung
Eine weitere Methode zur Ermittlung eines charakteristischen Wertes 67 wird im folgenden anhand von Figur 6 erläutert.
Das Stabilisierungsmodul 58 analysiert beispielsweise ein Wankratensignal 53, das der Wanksensor 54 erzeugt. Zweckmäßi¬ gerweise führt das Stabilisierungsmodul 58 eine Integration oder Summation des Wankratensignals 53 durch. Das Wankraten¬ signal 53 enthält beispielsweise zu diskreten, äquidistanten Zeitpunkten, z.B. in zyklischen Abständen t^, erfasste Wank- ratenmesswert ψx<mess , so dass eine Aufsummierung der Wankra¬ tenwerte genügt.
h n
<*H = }Ψx,mess dt = < ∑ΨXtmess (0 ) * n * tzykl (26) ι=l
mit einem Fahrzeugquerneigungswinkel afzg , der sich aus dem Fahrbahnquerneigungswinkel afin und dem Fahrzeugwankwinkel φ zusammensetzt .
Figure imgf000032_0001
Auf ebener Fahrbahn mit ccßn = θ ergibt sich :
afzg = φ (28) Das Stabilisierungsmodul 58 ermittelt eine Wankbewegung, die durch einen Übergang von einem ersten in einen zweiten stati¬ onären Zustand verursacht ist, beispielsweise durch einen Ü- bergang von einer Geradeausfahrt in eine Kurvenfahrt oder um¬ gekehrt. Beispielsweise lenkt das Fahrzeug 10 zu einem Zeit¬ punkt tl in eine Kurvenfahrt ein und umgekehrt .
Bei der Darstellung gemäß Figur 6 lenkt das Fahrzeug 10 zu einem Zeitpunkt tl in eine Kurvenfahrt ein und erreicht zu einem Zeitpunkt t2 eine stationäre Kurvenfahrt. Diesen Zu- standsübergang Geradeausfahrt-Kurvenfahrt ermittelt das Sta¬ bilisierungsmodul 58 beispielsweise anhand des Gierratensig¬ nals 42, d.h. beispielsweise anhand von Gierratenwerten ψz, anhand des LenkwinkelSignals 41 oder dergleichen. Während ei¬ ner Übergangsphase 85 zwischen den Zeitpunkten tl und t2 sum¬ miert das Stabilisierungsmodul 58 das Wankratensignal 53 des Wanksensors 54 auf und ermittelt so einen Wankwinkel des Fahrzeugs 10. Die Aufsummierung wird zum Zeitpunkt t2 ge¬ stoppt, so dass ein Offset ψyi, der in dem Wankratensignal 53 enthalten sein kann, sich nicht oder kaum auswirken kann.
Das Stabilisierungsmodul 58 erfasst vorzugsweise für mehrere Übergangsphasen in der Art der Übergangsphase 85 jeweils die Wankwinkelwerte durch Aufsummierung des Wankratensignals und ermittelt beispielsweise einen arithmetischen Mittelwert, so dass aus dem Wankwinkel, der durch Aufsummierung der Wankrate ermittelt worden ist, ein konsolidiertes charakteristisches Maß 67 ableitbar ist. Es versteht sich, dass alternativ auch beispielsweise eine lineare Regression oder dergleichen mög¬ lich ist.
Bei den direkt messenden Verfahren kann das Stabilisierungs- modul 58 beispielsweise die Federwegsmesswerte Si und sr der Federwegssensoren 77, 78, den im vorigen Beispiel erläuterten Wankwinkel und/oder die Wankrate im Wankratensignal 53 konti¬ nuierlich überwachen, um ohne Zeitverzug einen geeigneten Pa¬ rametersatz 77, 71, 72 auszuwählen und/oder zu skalieren.
Dabei überwacht das Stabilisierungsmodul 58 den jeweiligen Wankwinkel nicht nur während eines stationären Zustandes oder während eines Übergangs von einem ersten zu einem zweiten stationären Zustand, sondern stetig, beispielsweise gemäß der folgenden Formel :
Figure imgf000034_0001
Zweckmäßigerweise überwacht das Stabilisierungsmodul 58 dabei Grenzwerte, um geeignete Stabilisierungsmaßnahmen für das Fahrzeug 10 einzuleiten bzw. durchzuführen.
Wenn ein Wankwinkel, beispielsweise der vorher erläuterte Wankratensummenwert, eine erste Schwelle überschreitet, wer¬ den beispielsweise RadbremsZylinder der Bremsen 17 bis 20 vorbefüllt. Überschreitet der Wankwinkel einen weiteren Grenzwert, werden z.B. eine oder mehrere der Bremsen 17 bis 20 betätigt.
Nach einer vorbestimmten Haltephase, beispielsweise nach Ab¬ stellen des Motors 36, nach einer vorbestimmten Phase, bei der die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 null ist oder dergleichen, beginnt das Stabilisierungsmodul 58 das charakteristische Maß 67 wieder neu zu bestimmen, weil es nach einer derartigen Stillstandsphase zu einem neuen Bela¬ dungszustand des Fahrzeugs 10 gekommen sein kann, beispiels¬ weise durch Abladen oder Zuladen von Ladung.

Claims

Patentansprüche
1. Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10) ,
- mit Erfassungsmitteln zum Erfassen von Messwerten, die zur Ermittlung eines Beladungszustands des Fahrzeugs (10) geeignet sind,
- mit Auswertemitteln (66) zur Bildung eines den Bela¬ dungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden cha¬ rakteristischen Maßes (67) anhand der Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass sie Auswahlmittel (69) zur Auswahl und/oder Skalie¬ rung eines Regelungs-Parametersatzes (70-71, 73) in Ab¬ hängigkeit des charakteristischen Maßes (67) aufweist, und dass die Auswahlmittel (69) zur Übermittlung des aus¬ gewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70-71, 73) an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind, wobei die Fahrstabili- sierungsregelungseinrichtung (59) das Fahrzeug (10) in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parame¬ tersatzes (70-71, 73) stabilisiert.
2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) mittelbar oder ummittelbar charakterisieren.
3. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) für den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) für min¬ destens einen im wesentlichen stationären Zustand, insbe¬ sondere eine stationäre Kurvenfahrt, und/oder für mindes¬ tens eine Übergangsphase zwischen einem ersten und einem zweiten stationären Zustand ermitteln.
4. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) für den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) in Ab¬ hängigkeit mindestens einer Bedingung, insbesondere zur Ermittlung eines stationären Zustandes, ermitteln, wobei die mindestens eine Bedingung:
- eine minimale und/oder eine maximale Gierrate (ψ) und/oder
- einen minimalen und/oder maximalen Lenkwinkel (δ) und/oder
- eine minimale und/oder maximale Fahrgeschwindigkeit (v) und/oder
- eine minimale und/oder maximale Gierratenänderung und/oder
- eine minimale und/oder maximale Lenkwinkeländerung umfasst . 10
35
5. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel {66) eine Messwert-Reihe von an insbesondere regelmäßig aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erfassten Messwerten sammeln und anhand der Messwert- Reihe das charakteristische Maß (67) ermitteln.
6. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) die Messwerte auf Plausibi- lität prüfen und unplausible Messwerte ausfiltern oder mit einer niederen Gewichtung versehen.
7. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Bildung von Regressions¬ daten anhand der Messwerte und/oder anhand von Werten für das charakteristische Maß (67) im Rahmen einer linearen Regression ausgestaltet sind.
8. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zu einer Plausibilitätsprü- fung der Regressionsdaten und einer Freigabe plausibler Regressionsdaten ausgestaltet sind.
9. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Überwachungsmittel zur Überwachung der Auswerte¬ mittel (66) und/oder der Auswahlmittel (69) , insbesondere des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70- 71, 73) aufweist.
10. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) bei einem Fahrtbeginn des Fahrzeugs (10) die Auswertemittel (66) einen Start-Wert als das charakteristische Maß (67) an die Auswahlmittel (69) übermitteln und/oder die Auswahlmittel (69) einen Start-Parametersatz (73) an die Fahrstabilisierungsrege- lungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) übermitteln, und dass der Start-Wert bzw. der Start-Parametersatz (73) ei¬ nem durchschnittlichen, insbesondere mittleren, Bela¬ dungszustand des Fahrzeugs (10) entspricht.
11. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) für mindestens in Bezug auf mindestens eine Achse des Fahrzeugs (10) ermitteln.
12. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) ein Antiblockiersystem und/oder eine Antriebsschlupfreglung und/oder einen Fahrzustandsregler und/oder einen Kippver- hinderungsregler und/oder einen Querbeschleunigungs- begrenzer aufweist.
13. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) enthält .
14. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Maß (67) mindestens einen Mas¬ senkennwert des Fahrzeugs (10) umfasst.
15. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Ermittlung des mindes¬ tens einen Massenkennwerts anhand mehrerer unterschiedli¬ cher Längs-Beschleunigungswerte des Fahrzeugs (10) aus¬ gestaltet sind, die insbesondere durch eine Entkopplung des Fahrzeug (10) -Motors vom Antriebsstrang, vorzugsweise bei einem Fahrstufenwechsel, bedingt sind.
16. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte Raddrehzahlwerte der Räder des Fahr¬ zeugs (10) und/oder ein Kupplungsbetätigungssignal und/oder Motordrehzahlwerte und/oder Momenten-Messwerte eines Motors des Fahrzeugs (10) und/oder Querbeschleuni- gungsmesswerte und/oder Gierratenmesswerte und/oder Lenk- winkelmesswerte und/oder Federwegsmesswerte umfassen.
17. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Maß (67) mindestens einen Wankmomentkennwert (W, V) und/oder mindestens einen Ei¬ genfrequenzkennwert des Fahrzeugs (10) umfasst.
18. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wankmomentkennwert (W, V) anhand von zum Wankwinkel des Fahrzeugs (10) im wesentlichen di¬ rekt proportionalen Messwerten, insbesondere anhand von Federwegsmesswerten, ermittelt wird.
19. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wankmomentkennwert (W, V) anhand von Querbeschleunigungsmesswerten, Raddrehzahlwerten der Räder mindestens einer Achse des Fahrzeugs (10) und der Gierrate {ψ) des Fahrzeugs (10) ermittelt wird.
20. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wankmomentkennwert (W, V) anhand mindestens einer Federkonstante einer Federung und/oder eines Stabilisators mindestens einer Achse des Fahrzeugs (10) ermittelt wird.
21. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wankmomentkennwert (W, V) anhand eines belastungsabhängigen effektiven Radradiusses von Rädern mindestens einer Achse des Fahrzeugs (10) bei Kur¬ venfahrt ermittelt wird.
22. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte eine vom Beladungszustand des Fahr¬ zeugs (10) abhängige Wankbewegung des Fahrzeugs (10) di¬ rekt oder indirekt charakterisieren, und dass die Auswer¬ temittel (66) zur Ermittlung des mindestens einen Eigen¬ frequenzkennwerts anhand einer Spektralanalyse der die Wankbewegung des Fahrzeugs (10) charakterisierenden Mess- werte ausgestaltet sind.
23. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Wankbewegung des Fahrzeugs (10) direkt oder indirekt charakterisieren Messwerte umfassen: Wankwinkel- Messwerte und/oder Wankraten-Messwerte und/oder Querbe- schleunigungsmesswerte und/oder Raddrehzahl-Messwerte und/oder Fahrgeschwindigkeitsmesswerte und/oder Gierra¬ ten-Messwerte.
24. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Ermittlung des mindes¬ tens einen Eigenfrequenzkennwerts ein im Rahmen der Spektralanalyse ermitteltes Spektrum mit mindestens eine Amplituden-Grenzwert und/oder mindestens einem Frequenz¬ grenzwert und/oder mindestens einem Referenzspektrum ver¬ gleichen.
25. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte mindestens einen Wankwert, insbesonde¬ re einen Wankratenwert und/oder einen Wankwinkelwert, um¬ fassen, dass die Auswertemittel {66) zur Ermittlung des den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisieren¬ den charakteristischen Maßes (67) anhand des mindestens einen Wankwerts ausgestaltet sind.
26. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) durch Aufsummierung mehrerer Wankratenwerte einen Wankratensummenwert ermitteln und das charakteristische Maß (67) in Abhängigkeit des Wank¬ ratensummenwerts ermitteln.
27. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungszustand die Masse und/oder den Schwer¬ punkt des Fahrzeugs (10) umfasst.
28. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parametersatz (70-71, 73) mindestens einen Para¬ meter, insbesondere eine kritische Querbeschleunigung, bei der das Fahrzeug (10) zu kippen droht, umfasst.
29. Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch einen Prozessor ausführbaren Programmcode aufweist .
30. Speichermittel mit einer Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 29.
31. Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10), mit den Schritten:
- Erfassen von Messwerten, die zur Ermittlung eines Bela¬ dungszustands des Fahrzeugs (10) geeignet sind,
- Bildung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand der Messwerte, gekennzeichnet durch ,
- Auswahl und/oder Skalierung eines Regelungs- Parametersatzes (70-71, 73) in Abhängigkeit des charakte¬ ristischen Maßes (67) , und
- Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Para¬ metersatzes (70-71, 73) an eine Fahrstabilisierungsrege- lungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind, wobei die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) das Fahrzeug (10) in Abhängigkeit des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70-71, 73) stabili¬ siert.
32. Fahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29 und/oder ein Speichermittel nach An¬ spruch 30 und/oder Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 31 aufweist.
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