DE102004035577A1

DE102004035577A1 - Stabilisierungsvorrichtung und Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs durch Anwendung einer Spektralanalyse

Info

Publication number: DE102004035577A1
Application number: DE102004035577A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Bauer; Thomas Dipl.-Ing. Binder; Jürgen Dipl.-Ing. Götz; Claus-Michael Hainbuch
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-02-16
Also published as: WO2006010456A1; DE112005001244A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung und ein Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10). Es werden die folgenden Schritte durchgeführt: DOLLAR A Erfassen von einen Fahrzustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden Messwerten, DOLLAR A Anwendung einer Spektralanalyse auf die Messwerte und Ausgabe und/oder Auswertung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand der Spektralanalyse, wobei die Messwerte mit einer vom Beladungszustand des Fahrzeugs (10) abhängigen Wankbewegung des Fahrzeugs (10) korrelieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs, mit Erfassungsmitteln zum Erfassen von einen Fahrzustand des Fahrzeugs charakterisierenden Messwerten, und mit Auswertemitteln zur Anwendung einer Spektralanalyse auf die Messwerte und ein entsprechendes Verfahren.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 18 525 A1 bekannt. Aus dem Dokument geht hervor, dass eine Gierrate anhand von Daten, die den Fahrzustand des Fahrzeugs repräsentieren, und anhand einer Transferfunktion, im Speziellen einer Fourier-Berechnung, ermittelt wird. Ferner beschreibt das Dokument die Ermittlung einer Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs durch Verwendung einer Transferfunktion eines Rollwinkels in einen Steuerwinkel des Fahrzeugs. In dem Dokument ist auch das Problem erläutert, dass ein Fahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen, ein Bus oder dergleichen, ein unterschiedliches Fahrverhalten in Abhängigkeit vom jeweiligen Beladungszustand aufweist. Sowohl die Masse als auch üblicherweise die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs verändern sich in Abhängigkeit von der Beladung. Eine Fahrstabilisierungseinrichtung des Fahrzeugs ist jedoch beispielsweise auf einen mittleren Fahrzustand des Fahrzeugs adaptiert.

Aus der deutschen Patentschrift DE 39 12 144 C2 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Achslastbestimmung eines Fahrzeugs hervor. Dabei wird das Frequenzverhalten des Fahrzeugs beim Fahrvorgang anhand der Schwingungen des Fahrzeugaufbaus gegenüber einer Achse ermittelt. Zusätzlich wird ein Verfahren vorgeschlagen, die Achslast statisch zu ermitteln. Es ist ein Sensor erforderlich, der die Lage des Fahrzeugaufbaus im Verhältnis zur Achse des Fahrzeugs ermittelt. Es ist lediglich möglich, die Masse des Fahrzeugs zu ermitteln. Eine Ermittlung der Schwerpunkthöhe ist nicht möglich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zuverlässige Vorrichtungen und Verfahren anzugeben, mit denen ein Maß ermittelt werden kann, das den Beladungszustand des Fahrzeugs charakterisiert, insbesondere ein Maß, das sowohl die Masse der Ladung als auch deren Schwerpunkthöhe berücksichtigt.

Diese Aufgabe wird durch eine Stabilisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der vorgesehen ist dass die Messwerte mit einer vom Beladungszustand des Fahrzeugs abhängigen Wankbewegung des Fahrzeugs korrelieren, und dass die Auswertemittel zur Ausgabe und/oder Auswertung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs charakterisierenden charakteristischen Maßes anhand der Spektralanalyse ausgestaltet sind. Ferner sind ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung zur Lösung der Aufgabe vorgesehen.

Ein Grundgedanke der Erfindung ist, eine Wankbewegung des Fahrzeugs um eine Wankachse, die beispielsweise durch Kurvenfahrt verursacht ist, durch eine Spektralanalyse zu analysieren, beispielsweise durch eine Fourieranalyse, eine Fast-Fourier-Transformation oder dergleichen. Auf diese Weise wird ein charakteristisches Spektrum ermittelt, anhand dessen die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung das charakteristische Maß ermittelt, das den Beladungszustand des Fahrzeugs charakterisiert. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug handelt es sich vorzugsweise um einen Lastkraftwagen oder Lieferwagen, jedenfalls um ein Fahrzeug, das eine vergleichsweise große Zuladung im Vergleich zu seinem Leergewicht ermöglicht.

In dem charakteristischen Spektrum sind einer oder mehrere beladungsabhängige Eigenfrequenzwertkennwerte des Fahrzeugs enthalten, die die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung analysiert, um das charakteristische Maß zu ermitteln.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stabilisierungsvorrichtung Auswahlmittel aufweist, mit denen sie Regelungs-Parameter auswählen und/oder skalieren kann und die jeweiligen Parameter, beispielsweise im Rahmen von Parametersätzen, an eine Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung des Fahrzeugs übermittelt. Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung stabilisiert das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem jeweiligen Parametersatz. Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung, die vorzugsweise einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung bildet, enthält beispielsweise ein Antiblockiersystem, eine Antriebschlupfregelung, einen Fahrzustandsregler oder dergleichen.

Die Messwerte, die die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung spektral analysiert, enthalten beispielsweise eine Wankbewegung des Fahrzeugs direkt charakterisierende Messwerte, beispielsweise Wankwinkel- oder Wankwinkeländerungsmesswerte (Wankraten-Messwerte) und/oder Federwegsmesswerte, und/oder die Wankbewegung indirekt charakterisierende Messwerte, beispielsweise Drehzahlmesswerte, Querbeschleunigungsmesswerte und/oder Raddrehzahl-Messwerte und/oder Fahrgeschwindigkeitsmesswerte oder dergleichen, aus denen Wankwinkel-Werte ermittelbar sind, wie später im Rahmen des Ausführungsbeispiels noch beschrieben wird.

Die Dynamik des Wankverhaltens des Fahrzeugs wird zum einen durch das Eigenschwingverhalten des Feder-Massen-Dämpfer-Systems des Fahrzeugsaufbaus bestimmt, zum anderen aber auch durch von außen auf das Fahrzeug einwirkende Größen, beispielsweise Lenkbewegungen des Fahrers, Unebenheiten der Fahrbahn oder dergleichen. Diese Dynamik des Wankverhaltens drückt sich in einem charakteristischem Spektrum bzw. einem Schwingungsprofil aus, dass die Stabilisierungsvorrichtung analysiert. Dabei werden beispielsweise Teile des Spektrums, die der Beladung zugeordnet sind, analysiert, während andere Anteile des Spektrums, die beispielsweise durch Lenkbewegungen des Fahrers verursacht sind, sozusagen ausgeblendet werden. Die Erfindung macht sich dabei die typische Eigenschaft eines Fahrzeugs zu Nutze, dass sich Fahrwerkselemente, beispielsweise Federung, Dämpfung und dergleichen, des Fahrzeugs über die Lebensdauer nicht ändern, wohingegen die Beladung des Fahrzeugs sich auf das Frequenzverhalten auswirkt. Eine verhältnismäßig große Beladung, d.h. eine große Masse und/oder ein hoher Schwerpunkt, führt typischerweise zu kleinen Amplituden bei kleinen Frequenzen, während eine kleine Zuladung mit niedrigem Schwerpunkt relativ hohe Amplituden bei hohen Frequenzen hervorruft. Entsprechend dieser Erkennt nis bilden die Auswertemittel ein charakteristisches Maß, das den Beladungszustand des Fahrzeugs repräsentiert.

Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgestaltet, Schwingungsanregungen des Fahrzeugs, die von außen auf das Fahrzeug wirken und nicht durch die Beladung verursacht sind, sozusagen auszublenden. Solche von außen aufgeprägte Anregungen sind beispielsweise schnelle Lenkbewegungen des Fahrers. Lenkbewegungen eines Fahrers liegen jedoch üblicherweise in einem Bereich von etwa 0 bis 0,5 Hertz, so dass die Beladung des Fahrzeugs Amplituden bei Frequenzen oberhalb dieser Grenzfrequenz betrifft.

Allerdings ist es möglich, dass beispielsweise dynamische Lenkanregungen des Fahrers zu Frequenzen im charakteristischen Spektrum führen, die oberhalb dieser Grenzfrequenz von etwa 0,5 Hz liegen. Um diese Frequenzen "auszublenden", können die Auswertemittel zweckmäßigerweise verschiedene Maßnahmen durchführen. Eine erste Möglichkeit besteht beispielsweise darin, einen Lenkwinkel oder eine Lenkwinkeländerung einer Spektralanalyse zu unterziehen, die beispielsweise zur Grundlage einer Fourier-Transformation zu machen. Ferner kann als weitere Möglichkeit ein Lenkwinkelgradient, d.h. eine Lenkwinkeländerung analysiert werden. Es versteht sich, dass auch weitere Bedingungen bei der Spektralanalyse des charakteristischen Maßes berücksichtigt werden können, beispielsweise eine minimale/maximale Gierrate, ein Lenkwinkelminimum oder -maximum, ein Gierratenänderungsminimum oder -maximum oder dergleichen.

Zweckmäßigerweise wird die Spektralanalyse auf eine Messwertreihe angewandt. Wenn eine vorbestimmte Anzahl von Messwerten durch neue Messwerte ersetzt worden ist, wird die Spektral analyse wiederholt. Die vorbestimmte Anzahl kann eine, zwei oder mehrere oder vorteilhaft auch alle Messwerte einer jeweiligen Messwertreihe umfassen.

Die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung, die zweckmäßigerweise einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung 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 Hardware und/oder Software realisiert sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung,
2 das Fahrzeug gemäß 1 in einer hinteren Ansicht bei einer Kurvenfahrt, wobei der Aufbau des Fahrzeugs wankt,
3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Fahrstabilisierungsvorrichtung,
4 ein charakteristisches Spektrum des Fahrzeugs gemäß 1, das durch eine oder mehrere Wankbewegungen des Fahrzeugs hervorgerufen ist, und
5 ein Lenk-Spektrum des Fahrzeugs gemäß 1, das mit dem charakteristischen Spektrum gemäß 4 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 Sattelauflieger 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 dargestellt ist, durch eine Stabilisierungsvorrichtung 25 mittels Bremseingriffssignalen 26 bis 29 ansteuerbar.
Die Drehzahlsensoren 21 bis 24 senden Drehzahlmesswerte 30 bis 33 in Form entsprechender Drehzahlsignale, die die Drehzahl 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 δ_H und gibt diesen an einen Lenkaktor 40, beispielsweise eine Servo-Lenkhilfe, zum Lenken der Räder 12, 13 weiter. Ferner übermittelt die Lenkerfassungseinrichtung 39 ein Lenkwinkelsignal 41 mit dem Lenkwinkel δ_H an die Stabilisierungsvorrichtung 25.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 stabilisiert das Fahrzeug 10 durch Bremseingriffe und/oder den Motor 35 steuernde Eingriffe und/oder Lenkeingriffe, z.B. wenn das Fahrzeug 10 umzukippen, zu schleudern oder in sonstiger Weise fahr-instabil zu werden droht.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 arbeitet vorzugsweise mit zur Fahrstabilisierung des Fahrzeugs 10 ohnehin erforderlichen Sensorsignalen, die beispielsweise die Drehzahlsensoren 21 bis 24 in Form der Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 liefern.
Ferner wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 beispielsweise ein Gierratensignal 42 mit einer Gierrate Ψ . eines Giersensors 43, ein Querbeschleunigungssignal 44 mit einem Querbeschleunigungswerten a_y eines zur Fahrzeuglängsachse 55 quer eingebauten Querbeschleunigungssensors 45 sowie optional ein Fahrgeschwindigkeitssignal 46 mit der Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs 10 aus, das eine Fahrgeschwindigkeitseinrichtung 47 ermittelt. Das Fahrgeschwindigkeitssignal 46 wird von der Fahrgeschwindigkeitseinrichtung 47 z.B. anhand der Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16 ermittelt.
Weiterhin wertet die Stabilisierungsvorrichtung 25 ein Wankratensignal 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 2 schematisch dargestellt ist, neigt sich ein Aufbau 56 mit einer gefederten Masse m 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 Querbeschleunigung beispielsweise ein vorbestimmtes Maß überschreitet, droht das Fahrzeug 10 nach außen umzukippen und/oder zu Schleudern. Diesem Problem begegnet die Fahrstabilisierungsvorrichtung 25 durch verschiedene Maßnahmen, beispielsweise durch Bremseingriffe an den Rädern 12, 13, 15, 16, durch Drosselung der Motorleistung des Motors 35, durch Änderung der Dämpfungs- bzw. Stabilisierungseigenschaften eines Fahrwerks des Fahrzeugs 10, durch Lenkeingriffe oder dergleichen. Zunächst wird jedoch der prinzipielle Aufbau der Stabilisierungsvorrichtung 25, der schematisch in den 1 und 3 dargestellt ist, erläutert.
Die Stabilisierungsvorrichtung 25 ist vorliegend als ein Modul realisiert, das sowohl Hardware auch als Software enthält. Beispielsweise sind Ein-/Ausgabemittel 48, 49 vorhanden, die die vorgenannten Signale der Sensoren 21 bis 24, 43, 45, 47, 54 erfassen können und entsprechende Steuersignale, beispielsweise das Motorsteuersignal 34 sowie die Bremseingriffssignale 26 bis 29 und ein Lenksignal 50 zur Ansteuerung des Lenkaktors 40, erzeugen können. Die Ein-/Ausgabemittel 48, 49 enthalten beispielsweise einen oder mehrere Buscontroller 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 Wankwinkelmodul 58 sowie ein Fahrstabilisierungs-Regelungs-Modul 59 als Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung. Der Speicher 52 enthält flüchtigen und/oder nicht flüchtigen Speicher, beispielsweise zum Speichern der Module 58, 59.
Das Fahrstabilisierungs-Regelungs-Modul 59, das z.B. ein ESP bildet oder enthält (ESP = Elektronisches Stabilisierungsprogramm), umfasst beispielsweise ein Antiblockiersystem 60 und/oder eine Antriebsschlupfreglung 61 und/oder einen Fahrzustandsregler 62 und/oder einen Kippverhinderungsregler 63 und/oder Querbeschleunigungsbegrenzer 64.
Das Wankwinkelmodul 58, das an sich bereits eine erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung bilden kann, enthält beispielsweise die folgenden Bestandteile, die z.B. als Programmfunktionen oder -module realisiert sind: Erfassungsmittel 65, Auswertemittel 66, Interpretationsmittel 68, Auswahlmittel 69 und Überwachungsmittel 74.
Die Erfassungsmittel 65, erfassen die Messwerte, beispielsweise das Wankratensignal 53 und Drehzahlwerte der Räder 12, 13, 15, 16.
Die Auswertemittel 66 bilden anhand der von den Erfassungsmitteln 65 ermittelten Messwerte ein charakteristisches Maß 67, das einen Beladungszustand des Fahrzeugs 10 charakterisiert. 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 bezeichnen.
Die Interpretationsmittel 68 interpretieren das charakteristische Maß 67 und überprüfen es beispielsweise auf Plausibilität. Solange noch kein plausibles, gesichertes charakteristisches Maß 67 vorhanden ist, übermitteln die Interpretationsmittel 68 beispielsweise ein charakteristisches Start-Maß, das einen mittleren Beladungszustand des Fahrzeugs 10 repräsentiert, an die Auswahlmittel 69. Die Interpretationsmittel 68 können auch so lange, bis ein "gesichertes" charakteristisches Maß 67 vorliegt, beispielsweise einen Start-Parametersatz 73 auswählen oder die Auswahlmittel 69 zu dessen Auswahl anweisen. Der Start-Parametersatz 73 entspricht zweckmäßigerweise einem mittleren Beladungszustand des Fahrzeugs 10.
Die Auswahlmittel 69 wählen in Abhängigkeit von dem charakteristischen Maß 67 einen Parametersatz aus und/oder oder skalieren einen Parametersatz, beispielsweise einen der Parametersätze 70, 71, 72. Der Parametersatz 70 repräsentiert beispielsweise einen Beladungszustand mit geringer Beladung und/oder niedriger Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 10, der Parametersatz 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 Parametersätze 70–72 vorgesehen sein können. Ferner ist es möglich, 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 Regelungsmodul 59, das das Fahrzeug 10 anhand des jeweils ausgewählten Parametersatzes stabilisiert.
Die zweckmäßigerweise vorhandenen Überwachungsmittel 74 überwachen die Auswertemittel 66, die Auswahlmittel 69 und die Interpretationsmittel 68 und stellt beispielsweise sicher, dass beim Start des Wankwinkelmoduls 58 zunächst der Start-Parametersatz 73 verwendet wird. Weitere Überwachungsfunktionen 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, beispielsweise in ein und demselben Programmcode realisiert sein können.
Die Auswertemittel 26 ermitteln das charakteristische Maß 67 anhand einer Spektralanalyse von Messwerten, die mit einer vom Beladungszustand des Fahrzeugs 10 abhängigen Wankbewegung des Fahrzeugs 10 korrelieren. Bei einer Kurvenfahrt wankt das Fahrzeug 10 beispielsweise zur Kurvenaußenseite hin. Die Wankbewegung kann einerseits durch eine Neigung bzw. Unebenheit der Fahrbahn 75 verursacht sein, was durch einen Fahrbahnquerneigungswinkel α_fbn dargestellt ist. Der Fahrzeugquerneigungswinkel α_fzg setzt sich aus dem Fahrbahnquerneigungswinkel α_fbn und dem Fahrzeugwankwinkel φ_fzg zusammen (α_fzg = α_fbn + φ_fzg).
In verhältnismäßig größerem Maße wird die Wankbewegung jedoch durch einen Lenkvorgang des Fahrzeugs 10 hervorgerufen. Die Wankbewegung wird durch die Stabilisierungsvorrichtung 25, insbesondere das Wankelwinkelmodul 58 anhand einer Spektralanalyse analysiert, die nachfolgend näher erläutert wird.
Das Wankwinkelmodul 58 analysiert beispielsweise das Wankratensignal 53, das der Wanksensor 54 liefert. In dem Wankratensignal 53 sind Wankwinkel oder Wankraten, d.h. Wankwinkeländerungen, des Aufbaus 56 im Verhältnis zum Chassis, beispielsweise im Verhältnis zur Hinterachse 14 enthalten.
Eine andere Variante, die nachfolgend dargestellt wird, benötigt keinen zusätzlichen Wanksensor um eine Drehbewegung, d.h. eine Wankbewegung, des Aufbaus 56 um die Fahrzeug-Lenkachse 55 zu ermitteln.
Das nachfolgend vorgestellte Verfahren verwendet Drehzahlmesswerte, Querbeschleunigungsmesswerte sowie Gierratenmesswerte, die beispielsweise von den Sensoren 21 bis 24, 42 und 45 erzeugt werden, die ohnehin für den Fahrzustandsregler 62 erforderlich sind. Es wird also kein direkt gemessener Wankwinkel erfasst, sondern ein Ersatz-Wankwinkel oder virtueller Wankwinkel ermittelt, bei dem die Querbeschleunigung, die Gierrate und die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ausgewertet werden. Zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit können die Drehzahlen der Räder einer oder mehrerer Achsen des Fahrzeugs 10 ausgewertet werden, beim Ausführungsbeispiel die Drehzahlen der Räder 15, 16 der Hinterachse 14. Dazu wertet das Wankwinkelmodul 58 beispielsweise die Drehzahlmesswerte 32, 33 mit den Drehzahlen ω_R, ω_L des rechten und des linken Hinterrades 15, 16 und die Reifenhalbmesser r der Räder 15, 16 gemäß folgender Formel aus:
Eine auf den Horizont bezogene Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs 10 ermittelt das Wankwinkelmodul 58 beispielsweise anhand der durch den Giersensor 43 gemessenen Gierrate Ψ ._mess und der Formel (1)
In 2 ist ein verhältnismäßig großer Wankwinkel eingezeichnet. Für kleine Wankwinkel φ kann aus dem Vergleich von aufbaufest gemessener Querbeschleunigung a_y,mess und der horizontierten Querbeschleunigung a_y gemäß (2) unter Beug auf die Erdbeschleunigung g ein Wankwinkel φ wie folgt bestimmt werden:
Das Wankwinkelmodul 58 errechnet nun anhand der Beziehungen (2) und (3) den Wankwinkel φ in Abhängigkeit von den Messwerten a_y,mess, Ψ ._mess, ω_L, ω_R
Der Wankwinkel φ ist ein Maß für die Winkeldifferenz zwischen dem Aufbau 56 des Fahrzeugs 10 und dem Horizont.
Zu diskreten, äquidistant Zeitpunkten t_i wird der jeweilige Wankwinkel φ nun von dem Wankwinkelmodul 58. In einem Erfassungs-Datenfenster erfasst das Wankwinkelmodul 58 n Datenpunkte und ermittelt diskrete Fourierkoeffizienten c_l des Wankwinkels φ z.B. gemäß der folgenden Formel:
Die Fourierkoeffizienten c_l sind beispielsweise komplexe Zahlen, deren absoluter Betrag |c_l| als Amplitude einer Frequenz l interpretiert werden kann.
Auf diese Weise ermittelt das Wankwinkelmodul 58 beispielsweise ein in 4 schematisch dargestelltes charakteristisches Spektrum 76, das beispielsweise einer hohen Beladung bzw. einem hohen Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 entspricht. Wenn das Fahrzeug 10 geringer beladen ist bzw. ein niedrigerer Schwerpunkt vorhanden ist, stellt sich beispielsweise das Spektrum 77 ein, das ebenfalls von dem Wankwinkelmodul 58 ermittelt wird. Die in 4 dargestellten Spektren sind lediglich beispielhaft und schematisch zu verstehen.
Wenn das Spektrum, d.h. die Koeffizienten c_l bzw. deren Betrag beispielsweise einen festen oder frequenzabhängigen Grenzwert SWC überschreiten, wird die jeweilige Frequenz ermittelt, bei der der Grenzwert SWC überschritten wird. Beispielsweise überschreitet das Spektrum 76 bei einer Frequenz lg den Amplituden-Grenzwert SWC.
Das Spektrum 76 überschreitet den Amplituden-Grenzwert SWC bei einer niedrigeren Frequenz 1g als das Spektrum 77. Dem entsprechend leitet das Wankwinkelmodul 58 daraus ab, dass das Produkt aus Schwerpunkthöhe h_s und gefederter Masse m des Aufbaus 56 beim Fahrzeug 10 klein ist, d.h. dass das Fahrzeug 10 verhältnismäßig gering beladen ist und die Schwerpunktshöhe niedrig ist. Das Spektrum 77 überschreitet die Grenzfrequenz SWC bei einer höheren Frequenz 1g2, so dass das Wankwinkelmodul 58 daraus ableitet, dass eine größere Beladung des Fahrzeugs 10 vorliegt. Das Wankwinkelmodul 58 wählt beispielsweise bei dem Spektrum 76 den Parametersatz 70, der einem niedrigen Beladungszustand des Fahrzeug 10 entspricht, und beim charakteristischen Spektrum 77 den Parametersatz 71 aus, der einem höheren Beladungszustand des Fahrzeugs 10 entspricht.
Ein lediglich beispielhaft eingezeichnetes Spektrum 78 erreicht den Amplituden-Grenzwert SWC nicht und wird dementsprechend vom Wankwinkelmodul 58 nicht ausgewertet.
Das charakteristische Spektrum 76 weist Maxima bei Frequenzen 11, 12 und 13 auf, die als Eigenfrequenzwertkennwerte des Fahrzeugs 10 interpretierbar sind. Da die Maxima bei den Frequenzen 11 und 13 den Amplituden-Grenzwert SWC nicht erreichen bzw. überschreiten, würde es an sich genügen, dass das Wankwinkelmodul 58 das Spektrum 76 lediglich mit dem Amplituden-Grenzwert SWC vergleicht, um den Eigenfrequenzwertkennwert bei der Frequenz 12 als das charakteristische Maß 67 für die Auswahl oder Skalierung eines Parametersatzes 70 bis 72 zu ermitteln.
Um durch äußere Einflüsse, beispielsweise Lenkung, Fahrbahnunebenheiten, Seitenwind oder dergleichen verursachte Einflüsse auf das charakteristische Spektrum sozusagen auszu blenden, führt das Wankwinkelmodul 58 die nachfolgenden Maßnahmen durch:
Die Frequenz 11 ist beispielsweise eine Frequenz, die Lenkbewegungen am Lenkrad 37 zugeordnet sind. Maxima bei Frequenzen im Bereich der Frequenz 11 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 Stabilisierungsmodul 58 beispielsweise nur Frequenzen oberhalb einer unteren Grenz-Frequenz 1min, um charakteristische Eigenfrequenzen, die auf die Beladung zurückzuführen sind, zu ermitteln.
Andererseits ist es möglich, dass externe Anregungen, beispielsweise hochfrequente Fahrbahnstöße oder dergleichen, Maxima bei hohen Frequenzen erzeugen, beispielsweise bei der Frequenz 13. Um diese Einflüsse auszublenden, betrachtet das Wankwinkelmodul 58 Frequenzen unterhalb einer oberen Grenz-Frequenz 1max. Insgesamt analysiert das Wankwinkelmodul 58 demnach zweckmäßigerweise das Spektrum 58 innerhalb eines Frequenzbandes 1 zwischen den Grenz-Frequenzen 1min und 1max. Das jeweilige Spektrum 76, 77 wird also in einem interessierenden Frequenzband 1 zwischen der unteren und der oberen Grenzfrequenz 1min, 1max überprüft, z.B. mit 1min = 0,5 Hz und 1max = 2 Hz.
Ferner ist es möglich, dass beispielsweise durch eine entsprechende Lenkbewegung, eine äußere Anregung oder dergleichen weitere Maxima innerhalb des Frequenzbandes 1 den Amplituden-Grenzwert SWC überschreiten. Um Fehlparametrierungen zu vermeiden, wertet das Wankwinkelmodul 58 daher weitere Bedingungen aus, beispielsweise das den Lenkwinkel δ repräsentierenden Lenkwinkelsignal 41.
Beispielsweise wertet das Wankwinkelmodul 58 das jeweilige charakteristische Spektrum nur dann aus, wenn der Gradient des jeweiligen Lenkwinkels δ einen vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Beim Ausführungsbeispiel führt das Wankwinkelmodul 58 jedoch eine Spektralanalyse des Lenkwinkels δ, z.B. des Lenkwinkelsignals 41, durch.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft z.B. folgendermaßen ab:
Zunächst werden Messwerte im Rahmen einer Datensammlung erfasst, beispielsweise Messwerte für Querbeschleunigungen, Drehzahlen, Gierrate und Lenkwinkel, die zur Ermittlung von Werten im Rahmen der Formeln (1) bis (5) benötigt werden.
Diese Messwerte werden zyklisch zu den Zeitpunkten t_i z.B. mit einer Samplingzeit Δt = t_i+1 – t_i erfasst. Die erfassten Messwerte werden in einem Speicherbereich 79 der Länge N abgelegt. Nachdem der Speicherbereich 79 aufgefüllt ist, führt das Wankwinkelmodul 58 eine Spektralanalyse der gesammelten Messwerte durch, wobei es Messwerte des Zeitfensters Iⁱ = [t^i+1-N, tⁱ] analysiert. Nach der Analyse löscht das Wankwinkelmodul 58 den Speicherbereich 79 der Länge N komplett und füllt ihn mit nachfolgenden N Messdaten auf. Wenn Messwerte eines nachfolgenden Zeitfensters I^i+N = [tⁱ⁺¹, t^i+N] gesammelt sind, führt das Wankwinkelmodul 58 eine neue Spektralanalyse durch. Die Spektralanalyse wird nicht mit der Samplingzeit Δt in jedem Zeitschritt t_i durchgeführt, sondern mit der Samplingzeit NΔt, also in jedem Nten Zeitschritt.
In einem nächsten Arbeitsschritt überprüft das Wankwinkelmodul 58 das jeweils ermittelte charakteristische Spektrum, beispielsweise das Spektrum 76, auf äußere Anregungen, die beispielsweise durch Fahrbahnunebenheiten oder Lenkwinkeländerungen zurückzuführen sind. Neben der bereits erläuterten Lenkwinkelgradientenanalyse, Gierratenanalyse oder Gierratenänderungsanalyse, bei denen beispielsweise gewisse maximale Änderungen zugelassen sind, wenn das jeweilige charakteristische Spektrum als gültig erkannt werden soll, ist auch eine Spektralanalyse eines oder mehrerer Signale möglich. Das Wankwinkelmodul 58 könnte beispielsweise eine Spektralanalyse eines Gierratensignals, beispielsweise des Gierratensignals 42 durchführen. Beim Ausführungsbeispiel führt das Wankwinkelmodul 58 jedoch eine Spektralanalyse des Lenkwinkelsignals 41 durch.
Das Wankwinkelmodul 58 führt eine spektrale Zerlegung des Lenkwinkelsignals 41 mit dem Lenkwinkel δ im jeweils aktuellen Zeitfenster Iⁱ =[t^i+1-N, tⁱ]
mit Fourierkoeffizienten |C δ / l| durch. Die Anzahl der betrachteten diskreten Frequenzen 1 ist von der Anzahl der verwendeten Messdaten N abhängig. Um die Anzahl der Frequenzen zu verkleinern, fasst das Wankwinkelmodul 58 die Frequenzen und die dazugehörigen Amplituden |C δ / l| zweckmäßigerweise in Clustern zusammen, was jedoch aus Gründen der Vereinfachung nicht näher erläutert ist.
Die Spektralanalyse des Lenkwinkelsignals 41 ergibt beispielsweise das in 5 dargestellte Lenk-Spektrum 78. Das Wankwinkelmodul 58 analysiert das Lenk-Spektrum 79 in demselben Frequenzband 1, in dem es auch die Spektren 76, 77 analy siert, d.h. in einem Frequenzbereich, in dem sich Lenkwinkelanregungen, die durch ein Fahrer des Fahrzeugs 10 verursacht sind, nicht oder nicht wesentlich auswirken. Ferner überprüft das Wankwinkelmodul 58 das Spektrum 76 anhand eines vorliegend frequenzabhängigen Lenkwinkelgrenzwertes SWL. Wenn die Amplituden des Spektrums 79 wie bei in 5 dargestellten Beispiel unterhalb des Lenkwinkelgrenzwertes SWL bleiben, d.h. beispielsweise die Amplituden der Maxima bei 14 und 15, erkennt das Wankwinkelmodul 58 das jeweilige charakteristische Spektrum 76 bzw. 77 als gültig. Das Maximum bei 14 ist beispielsweise durch eine Lenkbewegung verursacht.
Es versteht sich, dass auch die gemäß der Gleichung (5) ermittelten Fourierkoeffizienten zweckmäßigerweise durch Cluster-Bildung im interessierenden Frequenzband 1 minimiert werden können.
Beim Ausführungsbeispiel wird das jeweilige Spektrum mit einem festen oder frequenzabhängigen Grenzwert verglichen, der mit der aktuellen Beladung h_sm (Produkt aus Schwerpunktshöhe und Beladungsmasse) des Fahrzeugs 10 korreliert. Es versteht sich, dass auch ein Vergleich mit gespeicherten Spektren möglich ist. Ein solches gespeicherte Spektrum kann beispielsweise einem in einem Versuch ermittelten Beladungszustand entsprechen, wobei für unterschiedliche Beladungszustände unterschiedliche Spektren ermittelt und in dem Speicher 52 gespeichert werden können.
Das charakteristische Maß 67 korreliert mit der aktuellen Beladung h_sm des Fahrzeugs 10. Es wird ein einfacher Maximum-Operator auf das jeweilige charakteristische Spektrum 76, 77 angewendet. Es versteht sich, dass auch andere, aufwendiger aufgebaute Operatoren möglich sind.
Wenn die Beladungsmasse m bekannt ist, kann das Wankwinkelmodul 58 die Schwerpunktshöhe h_s beispielsweise schätzen.
Das Wankwinkelmodul 58 wiederholt die Spektralzerlegung vorzugsweise für mehrere Zeitfenster und ermittelt so eine Werte-Reihe für das charakteristische Maß 67. Anhand statistischer Verfahren und/oder anhand von Mittelwertbildung konsolidiert das Wankwinkelmodul 58 die jeweiligen Werte für das charakteristische Maß, um so einen zuverlässigen Wert für das charakteristische Maß 67 zu ermitteln. Es versteht sich, dass auch weitere Methoden zur Konsolidierung des charakteristischen Maßes möglich sind, beispielsweise die Methode der linearen Regression oder dergleichen.
Das Wankwinkelmodul 58 bzw. die Auswertemittel 66 geben das charakteristische Maß 67 bei Vorliegen einer, zweckmäßigerweise aller nachfolgenden Bedingungen frei, um den jeweiligen Parametersatz 70 bis 72 auszuwählen bzw. zu skalieren:

– wenn eine vorbestimmte Anzahl von Spektralanalysen durchgeführt ist bzw. ein vorbestimmte Anzahl von Zeitfenstern durchlaufen ist,
– wenn das charakteristische Maß bzw. die Eigenfrequenzen innerhalb definierter Schranken, beispielsweise oberhalb eines unteren und/oder unterhalb eines oberen Grenzwertes liegen,
– die Varianz der Eigenfrequenzen bzw. von Werten des charakteristischen Maßes 67 einen vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet.

Nach einer vorbestimmten Haltephase, beispielsweise nach Abstellen des Motors 36, nach einer vorbestimmten Phase, bei der die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 null ist oder dergleichen, beginnt das Wankwinkelmodul 58 das charakteristische Maß 67 wieder neu zu bestimmen, weil es nach einer derartigen Stillstandsphase zu einem neuen Beladungszustand des Fahrzeugs 10 gekommen sein kann, beispielsweise durch Abladen oder Zuladen von Ladung.
Es versteht sich, dass weitere Varianten der Erfindung ohne weiteres möglich sind:
Beispielsweise kann das Wankwinkelmodul 58 anhand von Querbeschleunigungsmesswerten eine Wankbewegung des Aufbaus 56 ermitteln und einer Spektralanalyse unterziehen. Eine Möglichkeit besteht z.B. darin, zwei Querbeschleunigungssensoren zueinander beabstandet am Aufbau 56 zu befestigen, so dass diese ein mit der Wankrate bzw. Drehrate um die Längsachse des Fahrzeugs 10 korrelierendes Signal erzeugen.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Gleichungen (3) und (4) auf die Erdbeschleunigung bezogen sind.
Das Wankwinkelmodul 58 und das Regelungsmodul 59 können ein einziges Modul sein. Es ist auch möglich, dass das Wankwinkelmodul eines oder mehrere Teilmodule des Regelungsmoduls 59 enthält, beispielsweise den Fahrzustandsregler und die Antriebsschlupfregelung.

Claims

Stabilisierungsvorrichtung zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10), mit Erfassungsmitteln (65) zum Erfassen von einen Fahrzustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden Messwerten, und mit Auswertemitteln (66) zur Anwendung einer Spektralanalyse auf die Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte mit einer vom Beladungszustand des Fahrzeugs (10) abhängigen Wankbewegung des Fahrzeugs (10) korrelieren, und dass die Auswertemittel (66) zur Ausgabe und/oder Auswertung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand der Spektralanalyse ausgestaltet sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Maß (67) mindestens einen beladungsabhängigen Eigenfrequenzkennwert des Fahrzeugs (10) umfasst.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie Auswahlmittel (69) zur Auswahl und/oder Skalierung eines Regelungs-Parametersatzes (70–72) in Abhängigkeit des charakteristischen Maßes (67) aufweist, und dass die Auswahlmittel (69) zur Übermittlung des ausgewählten und/oder skalierten Parametersatzes (70–72) 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) stabilisiert.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass 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 (70–72) an die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) des Fahrzeugs (10) übermitteln, und dass der Start-Wert bzw. der Start-Parametersatz (70–72) einem durchschnittlichen, insbesondere mittleren, Beladungszustand des Fahrzeugs (10) entspricht.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) ein Antiblockiersystem und/oder eine Antriebsschlupfreglung und/oder einen Fahrzustandsregler und/oder einen Kippverhinderungsregler und/oder einen Querbeschleunigungsbegrenzer aufweist und/oder dass die Stabilisierungsvorrichtung die Fahrstabilisierungsregelungseinrichtung (59) enthält.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte eine Wankbewegung des Fahrzeugs (10) direkt oder indirekt charakterisieren.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Auswertemittel (66) anhand der Messwerte einen Wankwinkelwert ermitteln, wobei der Wankwinkelwert einen errechneten Wankwinkel des Fahrzeugs (10) repräsentiert oder enthält, wobei die dazu verwendeten Messwerte den Wankwinkelwert indirekt repräsentieren.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die die Auswertemittel (66) zur Ermittlung des charakteristischen Maßes (67) ein im Rahmen der Spektralanalyse ermitteltes charakteristisches Spektrum (76, 77) mit mindestens einem Amplituden-Grenzwert (SWC) und/oder mit mindestens einem Referenzspektrum und/oder mit mindestens einem Frequenzgrenzwert vergleichen.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Spektrum (76, 77) innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes (1) mit dem mindestens einen Amplituden-Grenzwert (SWC) vergleichen.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Amplituden-Grenzwert (SWC) im wesentlichen konstant oder frequenzabhängig ist.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Maß (67) anhand mindestens einer Grenz-Frequenz ermitteln, bei der der mindestens eine Amplituden-Grenzwert (SWC) überschritten wird.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) bei einem Überschreiten des mindestens einen Amplituden-Grenzwerts (SWC) bei einer kleineren Grenz-Frequenz ein charakteristisches Maß ermitteln, das eine geringere Beladungsmasse und/oder eine kleinere Schwerpunktshöhe, insbesondere ein kleineres Produkt aus Beladungsmasse und Schwerpunktshöhe, charakterisiert als bei einem Überschreiten des mindestens einen Amplituden-Grenzwerts (SWC) bei einer größeren Grenz-Frequenz.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Ermittlung, insbesondere zur Schätzung, einer Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit des charakteristische Maßes (67) anhand eines vorbestimmten Wertes der gefederten Masse (m) des Fahrzeugs (10) ausgestaltet sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zum Ausblenden von durch dynamische Lenkanregungen verursachten Schwingungsanteilen aus dem charakteristischen Spektrum (76, 77) ausgestaltet sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zum Ausblenden von durch dynamische Lenkanregungen verursachten Schwingungsanteilen aus dem charakteristischen Spektrum (76, 77) eine Spektralanalyse eines Lenkwinkelsignals (41) durchführen und ein Lenk-Spektrum (78) des Lenkwinkelsignals (41) ermitteln und/oder mindestens einen Lenkwinkelgradienten analysieren.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) anhand einer Lenkwinkel-Frequenz, bei der das Lenk-Spektrum (78) des Lenkwinkelsignals (41) mindestens einen Lenkwinkel-Grenzwert (SWL) überschreitet, das charakteristische Maß (67) ermitteln.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lenkwinkel-Grenzwert (SWL) frequenzabhängig ist.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das Lenk-Spektrum (78) mit dem mindestens einen Lenkwinkel-Grenzwert (SWL) in im wesentlichen demselben Frequenzband (l) analysieren wie das charakteristische Spektrum (76, 77).
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) für den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) in Abhängigkeit mindestens einer Bedingung 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.
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 erfassten Messwerte das charakteristische Maß (67) ermitteln.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) die Spektralanalyse anhand einer Messwert-Reihe von Messwerten ermitteln, die eine vorbestimmte Anzahl von Messwerten enthält, und dass die Auswertemittel (66) die Spektralanalyse erst dann erneut durchführt, wenn die Messwert-Reihe eine vorbestimmte Anzahl von neu erfassten Messwerten aufweist, insbesondere wenn Messwerte der Messwert-Reihe vollständig durch seit der letzten Spektralanalyse neu erfasste Messwerte ersetzt sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) die Messwerte auf Plausibilität prüfen und unplausible Messwerte ausfiltern oder mit einer niederen Gewichtung versehen.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zu einer Bildung von Clustern im Rahmen der Spektralanalyse ausgestaltet sind, wobei Amplituden, die einer Gruppe vorbestimmter Frequenzen zugeordnet sind, zu jeweils einem Cluster zusammengefasst werden.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) erst dann ausgeben oder auswerten, wenn – sie eine vorbestimmte Anzahl von Spektralanalysen durchgeführt haben und/oder – das charakteristische Maß (67) mindestens eine vorbestimmten Grenze unterschreitet oder überschreitet und/oder – eine Varianz ermittelter Werte des charakteristischen Maßes (67) einen vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) das charakteristische Maß (67) als einen arithmetischen Mittelwert mehrerer Werte für das charakteristische Maß (67) ermitteln.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zur Bildung von Regressionsdaten anhand der Messwerte und/oder mehrerer Werte für das charakteristische Maß (67) im Rahmen einer linearen Regression ausgestaltet sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel (66) zu einer Plausibilitätsprü fung der Regressionsdaten und einer Freigabe plausibler Regressionsdaten ausgestaltet sind.
Stabilisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch einen Prozessor ausführbaren Programmcode aufweist.
Speichermittel (52) mit einer Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 28.
Verfahren zur Fahrstabilisierung eines Fahrzeugs (10), bei dem die folgenden Schritte durchgeführt werden: Erfassen von einen Fahrzustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden Messwerten, und Anwendung einer Spektralanalyse auf die Messwerte, gekennzeichnet durch: Ausgabe und/oder Auswertung eines den Beladungszustand des Fahrzeugs (10) charakterisierenden charakteristischen Maßes (67) anhand der Spektralanalyse, wobei die Messwerte mit einer vom Beladungszustand des Fahrzeugs (10) abhängigen Wankbewegung des Fahrzeugs (10) korrelieren.
Fahrzeug (10), insbesondere Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Stabilisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 und/oder ein Speichermittel (52) nach Anspruch 29 und/oder Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 30 aufweist.