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DE10247994A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung Download PDF

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DE10247994A1
DE10247994A1 DE10247994A DE10247994A DE10247994A1 DE 10247994 A1 DE10247994 A1 DE 10247994A1 DE 10247994 A DE10247994 A DE 10247994A DE 10247994 A DE10247994 A DE 10247994A DE 10247994 A1 DE10247994 A1 DE 10247994A1
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yaw rate
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ωgier
vehicle
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrdynamikregelung, bei dem DOLLAR A - durch einen Gierratensensor die Gierrate des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, DOLLAR A - durch Auswertung der durch einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger empfangenen GPS-Signale die Richtung der Geschwindigkeit insbesondere des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und DOLLAR A - abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung.
  • Aus der DE 100 08 550 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Bewegungsparameters eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei eine Steuerung zur Bestimmung insbesondere des aktuellen Geschwindigkeitsvektors und dem Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und dem Geschwindigkeitsvektor (Schwimmwinkel) unter Hinzuziehung eines Differenz-Navigationssystems (D-GPS) verwendet wird. Da das Differenz-Navigationssystem (D-GPS) erheblich genauere Positionsdaten liefert als ein in Kraftfahrzeugen eingesetztes ,normales' Navigationssystem, kann auch die Bestimmung des Geschwindigkeitsvektors des Kraftfahrzeugs mit größerer Genauigkeit erfolgen. Dieses kann insbesondere auf glatter Fahrbahn, wenn das Kraftfahrzeug ins Schleudern gerät oder die Messdaten des Radsensors nicht mehr zuverlässig sind, relevant sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die vom Navigationssystem gelieferten Daten auch zur Kontrolle und Überwachung der Sensordaten herangezogen werden. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes kann eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben werden.
  • In der DE 199 45 119 A1 wird ein Verfahren zum Navigieren eines bodengebundenen Fahrzeugs angegeben, bei dem eine Weglängengröße mit Hilfe der Umdrehungszahl eines Rades gemessen wird. Hierbei möchte man genauere Grundlagen für die Navigation verwenden können. Die Weglängengröße wird mit Hilfe von mindestens einem externen Positionsgeber kalibriert.
  • Aus der DE 197 48 127 A1 ist eine Navigationseinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der neben anderen Ortsbestimmungsverfahren auch Koppelortung angewendet wird.
  • Dabei ist zur Wegmessung für die Koppelortung ein vorzugsweise in die Navigationsrichtung eingebauter Beschleunigungssensor vorgesehen, dessen Ausgangssignal zweimal integriert wird. Außerdem kann zur Kursbestimmung für die Koppelortung ein Drehratensensor vorgesehen sein.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrdynamikregelung bei dem
    • – durch einen Gierratensensor die Gierrate des Kraftfahrzeugs ermittelt wird,
    • – durch Ausweitung der durch einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger empfangenen GPS-Signale die Richtung der Geschwindigkeit insbesondere des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs (d.h. die Richtung der Schwerpunktsgeschwindigkeit) ermittelt wird und
    • – abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Damit wird ein Verfahren zur Fahrdynamikregelung bereitgestellt, welches auf der Verwendung von GPS-Signalen beruht und welches auf einfache Weise in bestehende Verfahren zur Fahrdynamikregelung (z.B. ESP = „Electronic Stability Program") integriert werden kann. Durch die über den GPS-Sensor gewonnenen Zusatzinformationen wird eine in manchen Situationen präzisere und vor allem schnellere Fahrdynamikregelung ermöglicht, d.h. das Fahrdynamikregelungssystem reagiert schneller auf einen fahrdynamisch kritischen Zustand.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • – aus der über den GPS-Empfänger ermittelten Richtung der Geschwindigkeit eine Winkelgeschwindigkeit ermittelt wird und
    • – abhängig wenigstens von der Winkelgeschwindigkeit wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Mit der Winkelgeschwindigkeit steht damit eine Größe zur Verfügung, welche dieselbe physikalische Dimension wie die Gierrate aufweist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass
    • – die Winkelgeschwindigkeit die Drehgeschwindigkeit des die Geschwindigkeit beschreibenden Vektors beschreibt.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem Vergleich zwischen der Gierrate und der Winkelgeschwindigkeit wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird. Dieser Vergleich ist beispielsweise in einem Steuergerät auf einfache Art und Weise durchführbar.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass
    • – dann ein Bremseingriff durchgeführt wird, wenn der Betrag der Gierrate größer als der Betrag der Winkelgeschwindigkeit ist und/oder
    • – kein Bremseingriff durchgeführt wird, wenn der Betrag der Gierrate kleiner als der Betrag der Winkelgeschwindigkeit oder gleich dem Betrag der Winkelgeschwindigkeit ist.
  • Für Fahrdynamikregelungssysteme ist es sehr wichtig, dass das Durchfahren einer Steilkurve erkannt wird. Insbesondere muss das Durchfahren einer Steilkurve von dem Vorliegen eines übersteuernden Fahrzustandes unterschieden werden können. Deshalb ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass
    • – abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs das Vorliegen eines übersteuernden Fahrzustands erkannt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass
    • – abhängig vom übersteuernden Fahrzustand wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Deshalb ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass
    • – abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs das Durchfahren einer Steilkurve erkannt wird und
    • – beim Vorliegen des Durchfahrens einer Steilkurve kein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass
    • – abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zwischen dem Vorliegen eines übersteuernden Fahrzustandes und dem Durchfahren einer Steilkurve unterscheiden wird und
    • – abhängig vom Ergebnis dieser Unterscheidung wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Richtung der Geschwindigkeit auf der Ausnutzung des physikalischen Doppler-Effekts beruht. Damit wird eine besonders präzise Ermittlung der Geschwindigkeit ermöglicht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch eine Frequenzanalyse der empfangenen GPS-Signale ermittelt wird.
  • Die Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung umfasst
    • – einen Gierratensensor zur Ermittlung der Gierrate des Kraftfahrzeugs,
    • – einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger zum Empfang von GPS-Signalen,
    • – eine Ermittlungsvorrichtung, in der aus den empfangenen GPS-Signalen die Richtung der Geschwindigkeit insbesondere des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt wird sowie
    • – Bremsmittel, durch die abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Zeichnung
  • Die Zeichnung besteht aus den 1 bis 4.
  • 1 zeigt die bei einer Steilkurvenfahrt auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte.
  • 2 zeigt das Verhalten eines Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt. Links ist dabei ein stabiles Durchfahren der Kurve und rechts ein instabiles Durchfahren der Kurve dargestellt.
  • 3 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 4 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • Ausführungsbeispiele
  • In der heutigen Zeit gewinnen Systeme, welche den Fahrzustand eines Fahrzeugs in fahrdynamischen Grenzsituationen (d.h. fahrdynamisch kritischen Situationen) stabilisieren, zunehmend an Bedeutung. Beispielsweise seien hier Antiblockiersysteme (ABS) und Fahrdynamikregelungssysteme (z.B. ESP = „Electronic Stability Program") genannt. Die Sensorik, auf die solche System zugreifen, sind im wesentlichen
    • – ein Gierratensensor,
    • – ein Querbeschleunigungssensor,
    • – Raddrehzahlsensoren,
    • – ein oder mehrere Bremsdrucksensoren und
    • – ein Lenkwinkelsensor.
  • Mittels dieser Sensoren wird
    • - der Fahrerwunsch ermittelt und
    • - der Bewegungszustand des Fahrzeugs bestimmt.
  • Der für die Fahrdynamik relevante Schwimmwinkel wird üblicherweise aus den von diesen Sensoren gelieferten Daten geschätzt. Dabei wird unter dem Schwimmwinkel der Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Richtung der Geschwindigkeit im Schwerpunkt des Fahrzeugs verstanden.
  • Der Schwimmwinkel kann mittels einer einzigen am Fahrzeug angebrachten GPS-Antenne und eines Gierratensensors ermittelt werden. Eine besonders präzise Ermittlung der Richtung der Geschwindigkeit erhält man durch Ausnutzung des Dopplereffekts.
  • Über den Dopplereffekt (unter dem Dopplereffekt versteht man die Frequenzverschiebung bei einer Relativbewegung von Strahlquelle und Strahlempfänger zueinander) kann aus den GPS-Signalen die Relativgeschwindigkeit zwischen der am Fahrzeug angebrachten GPS-Antenne und dem entsprechenden GPS-Satelliten berechnet werden. Bei direktem Kontakt mit vier Satelliten kann über die GPS-Sensorik ein 3D- Geschwindigkeitsvektor (vx, vx, vz) mit einer Genauigkeit der Größenordnung 0.1 m/s bei einer Ermittlungsfrequenz von 10 Hz ermittelt werden. Die Ermittlung dieses Geschwindigkeitsvektors erfolgt dabei durch eine Frequenzanalyse, welche den durch die Fahrzeugbewegung auftretenden Dopplereffekt erfasst und auswertet. Im Gegensatz zu dieser hochpräzisen Geschwindigkeitsbestimmung ist die Ortsbestimmung mittels eines GPS-Systems (es wird eine Genauigkeit der Größenordnung 10 m erreicht) weniger genau.
  • Es ist wesentlich, dass dabei der Geschwindigkeitsvektor im Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs (d.h. die Schwerpunktsgeschwindigkeit) ermittelt wird. Dies kann bei einem GPS-System (welches auf dem Empfang von durch Satelliten ausgesandten Signalen durch eine Antenne und deren Auswertung beruht) wenigstens auf zwei verschiedene Arten erreicht werden:
    • 1. der GPS-Empfänger liegt in der durch den Fahrzeugschwerpunkt gehenden Hochachse des Fahrzeugs . Häufig liegt die durch den Fahrzeugschwerpunkt gehende Hochachse in der Nähe des Armaturenbretts. Deshalb bietet sich in diesen Fällen ein Einbau des GPS-Empfängers in das Armaturenbrett an. Ein weiterer geeigneter Einbauort für die GPS-Antenne ist die Kontaktlinie zwischen Frontscheibe des Fahrzeugs und Karosserie.
    • 2. Im Falle, dass ein Einbau nahe dem Fahrzeugschwerpunkt nicht möglich ist, können die vom GPS-Empfänger ermittelten Geschwindigkeitskomponenten in den Schwerpunkt transformiert werden. Dies geschieht durch die Transformationsvorschriften vx_sp = vx + ωgier*Rx und vy_sp = vy – ωgier*Ry. Dabei sind vx_sp und vy_sp die Geschwindigkeitskomponenten im Fahrzeugschwerpunkt, vx und vy sind die Geschwindigkeitskomponenten am Einbauort der GPS-Antenne und ωgier ist die beispielsweise mit einem Gierratensensor ermittelte Gierrate des Kraftfahrzeugs. Rx bzw. Ry kennzeichnen den Abstand in Längs- bzw. Querrichtung des GPS-Empfängers vom Fahrzeugsschwerpunkt. Sind die Korrekturterme ωgier*Rx und ωgier*Ry viel kleiner als vx bzw. vy, dann können sie häufig vernachlässigt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung wird der Schwimmwinkel mittels einer einzigen am Fahrzeug angebrachten GPS-Antenne und eines Gierratensensors ermittelt.
  • Die GPS-Sensorik liefert einen 3D-Geschwindigkeitsvektor (vx, vx, vz). Im Folgenden wird die Projektion dieses Vektors auf die xy-Ebene betrachtet, die Geschwindigkeitskomponente in z-Richtung (vz) wird vernachlässigt. Bei einer konstanten Geradeausfahrt ändert der Vektor weder seinen Betrag noch seine Richtung. Bei einer unkritischen Kurvenfahrt mit konstanter Geschwindigkeit dreht sich dieser Vektor in der x-y-Ebene mit der Winkelgeschwindigkeit ωgps mit dem Fahrzeug. Im Fahrzeug selbst wird in dieser Situation mit dem Gierratenssensor eine Gierrate ωgier gemessen.
  • Dabei haben die Größen ωgps und ωgier die folgende anschauliche Bedeutung:
    ωgps: Diese Größe gibt die Winkelgeschwindigkeit an, mit der sich der Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugschwerpunktes dreht.
    ωgier: Diese Größe gibt die mit dem Gierratensensor des Fahrzeugs gemessene Gierrate an, d.h. die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Fahrzeuglängsachse dreht.
  • Die im Fahrzeug gemessene Gierrate ωgier stimmt bei einer ebenen Fahrbahn mit ωgps überein, solange kein Schwimmwinkel aufgebaut wird. Weichen die beiden Größen jedoch voneinander ab, dann entspricht die Differenz der zeitlichen Ableitung des Schwimmwinkels, d.h. der Änderung des Schwimmwinkels dβ dividiert durch das Zeitintervall dt:
    dβ/dt = ωgier – ωgps .
  • Durch die zeitliche Integration der Größe dβ/dt erhält man den Schwimmwinkel:
    β = ʃ(ωgier – ωgps)dt .
    „ʃ" kennzeichnet dabei das Integralsymbol.
  • Die aus GPS-System und Gierratensensor gewonnenen Daten können auch zur Verbesserung der Präzision und Schnelligkeit der Eingriffe (beispielsweise Bremseingriffe) eines Fahrdynamikregelungssystems bei einem Übersteuern des Fahrzeuges verwendet werden.
  • Der Vorgang des Übersteuern ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Fahrzeug mit zunehmender Querbeschleunigung der Schräglaufwinkel an der Hinterachse stärker anwächst als an der Vorderachse. Beim Schräglaufwinkel handelt es sich dabei um den Winkel zwischen der momentanen Bewegungsrichtung des Radmittelpunktes und der Reifenmittenebene.
  • Anschaulich betrachtet äußert sich das Übersteuern eines Fahrzeugs darin, dass ein stärkerer Lenkvorgang als der vom Fahrer gewünschte (und über das Lenkrad vorgegebene) Lenkvorgang eintritt.
  • Bei einem übersteuernden Fahrzeug sind die Sensorsignale eines Fahrdynamikregelungssystems sehr ähnlich mit denen in einer Steilkurve. In beiden Fällen ist die von einem Querbeschleunigungssensor ermittelte Querbeschleunigung geringer als die aus dem Ausgangssignal eines Gierratensensors ermittelte Querbeschleunigung. Das kann auch völlig anschaulich verstanden werden.
  • Dazu ist in 1 ein Fahrzeug (in Vorder- oder Hinteransicht) während einer Steilkurvenfahrt dargestellt. Dabei kennzeichnet 100 die linken und rechten Räder und 101 kennzeichnet den Fahrzeugaufbau. Auf das Fahrzeug wirken die folgenden Kräfte:
    • 1. die Gewichtskraft Fx
    • 2. die Zentrifugalkraft Fy
    • 3. die (vektorielle) Gesamtkraft Fres, welche sich aus Fx und Fy zusammensetzt. Der Fahrzustand während eine Steilkurvenfahrt ist üblicherweise so, dass die resultierende Kraft Fres näherungsweise senkrecht auf der (geneigten) Fahrbahnoberfläche steht. Dies führt dazu, dass der Fahrer (auf den natürlich auch die Summe aus Zentrifugalkraft und Gewichtskraft wirken) keine wesentliche Kraftkomponente in Fahrzeugquerrichtung (als gestrichelter Pfeil Fay in 1 eingezeichnet) und damit keine wesentliche Beschleunigung ay in Fahrzeugquerrichtung bemerkt. Da sich ein im Fahrzeug eingebauter Querbeschleunigungssensor während der Steilkurvenfahrt mit dem Fahrzeug mitneigt, wird deshalb der Querbeschleunigungssensor keine nennenswerte Querbeschleunigung aq messen, d.h. aq ≈0. Ein im Fahrzeug vorhandener Gierratensensor wird jedoch eine nennenswerte Gierrate ωgier messen. Dieser Gierrate ist bei einem fahrdynamisch unkritischen Fahrzustand (d.h. kein Schleudern usw.) eine Querbeschleunigung aq2 = ωgier * v zugeordnet. Dabei ist aq2 die aus dem Gierratensignal ωgier berechnete Gierrate und v die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit. Deshalb gilt bei einer Steilkurvenfahrt aq < aq2 .
  • Als nächstes werde der Fall eines Fahrzeugs auf einer Kreisbahn betrachtet. Dazu ist in 2 in der linken Abbildung der Fall einer fahrdynamisch stabilen durchfahrenen Kreisbahn dargestellt, die rechte Abbildung zeigt ein übersteuerndes Fahrzeug beim Durchfahren der Kreisbahn. Die Kreisbahn sowie das Fahrzeug sind jeweils in Draufsicht dargestellt, das Fahrzeug ist zu drei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1, t2 und t3 (es gilt t1 < t2 < t3) eingezeichnet.
  • In der linken Abbildung von 2 gilt für die durch den Querbeschleunigungssensor gemessene Querbeschleunigung aq = (v*v)/r = (v/r)*v = ω*v = ωgier*v = aq2.
  • Dabei kennzeichnet v die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und r den Radius der Kreisbahn. ω ist die Winkelgeschwindigkeit, mit der die Kreisbahn durchfahren wird. Für den eingezeichneten Fahrtverlauf gilt ω = ωgier, da nach einer Umrundung der Kreisbahn sich das Fahrzeug auch einmal um seine eigene Achse gedreht hat.
  • In der rechten Abbildung von 2 ist der Fahrtverlauf für ein übersteuerndes Fahrzeug dargestellt. Gegenüber der linken Abbildung (stabiler Fahrbetrieb) treten in der rechten Abbildung (übersteuernder Fahrbetrieb) zwei wesentliche Unterschiede auf:
    • 1. Die durch den Gierratensensor gemessene Gierrate ωgier ist in der rechten Abbildung größer als in der linken Abbildung. Das hängt damit zusammen, dass durch das übersteuern des Fahrzeugs dessen Drehgeschwindigkeit erhöht wird. Damit steigt auch aq2 an.
    • 2. Die durch den Querbeschleunigungssensor erfasste Querbeschleunigung ist in der rechten Abbildung kleiner als in der linken Abbildung. Das hängt damit zusammen, dass die Messrichtung des Querbeschleunigungssensors in der linken Abbildung stets senkrecht zur Fahrbahn nach außen weist. In der rechten Abbildung dagegen dreht sich der Querbeschleunigungssensor zugleich mit dem Fahrzeug, d.h. der damit erfasste Querbeschleunigungswert sinkt. Als Grenzfall kann man sich vorstellen, dass das Fahrzeug infolge des Übersteuerns quer zur Fahrrichtung orientiert ist. In dieser Fahrzeuglage misst der (mit dem Fahrzeug mitgedrehte) Querbeschleunigungssensor die Querbeschleunigung aq = 0.
  • Damit gilt für das übersteuernde Fahrzeug aq < aq2 . Anhand der Vergleichs von aq und aq2 kann zwischen einer Steilkurvenfahrt und einem Übersteuern nicht unterschieden werden.
  • Bei einem übersteuernden Fahrzeug baut sich deshalb sehr schnell ein Schwimmwinkel auf, da sich das Fahrzeug schneller um seine Hochachse dreht (mit dem Gierratensensor erfasst) als sich der Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs dreht (mit dem GPS-System erfasst).
  • Der Geschwindigkeitsvektor dreht sich jedoch sowohl in der linken als auch in der rechten Abbildung von 2 jeweils mit der Winkelgeschwindigkeit ωgps .
  • Bei einem übersteuernden Fahrzeug ist deshalb ωgier > ωgps und der Schwimmwinkel β = ʃ ωgier dt – ʃ ωgps dt nimmt ein positives Vorzeichen an.
  • In einer Steilkurve dagegen ist die im Fahrzeug gemessene Gierrate ωgier kleiner als die durch das GPS-System gemessene Winkelgeschwindigkeit ωgps im raumfesten Koordinatensystem. Es gilt ωgier = ωgps * cos(α) , wobei α die Fahrbahnneigung in der Steilkurve angibt, d.h. es gilt ωgier < ωgps .
  • Damit bekommt auch der berechnete Schwimmwinkel β ein negatives Vorzeichen. Die Formel ωgier = ωgps * cos(α) macht man sich am einfachsten anschaulich klar, wenn man den (zwar völlig unrealistischen, aber sehr aussagekräftigen) Grenzfall einer senkrecht geneigten Steilkurve betrachtet. Dort ist α = 90° und damit cos(α) = 0. Damit wird ωgier = 0 gemessen. Dieses Messergebnis ist deshalb plausibel, da der Gierratensensor bei dieser Kurve mit dem Fahrzeug um 90° gedreht wird und während der Kurvenfahrt keine Rotation um seine Messachse erfährt.
  • Die GPS-Information kann damit zu einer Unterscheidung zwischen einer Steilkurve und einem übersteuernden Fahrzeug herangezogen werden. Hierdurch ist ein schnellerer Eingriff (insbesondere Bremseingriff) des Fahrdynamikregelungssystems möglich, da schneller entschieden werden kann, ob eine Steilkurve oder ein Übersteuerungsvorgang des Fahrzeugs vorliegt.
  • Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 3 dargestellt. Der Start des Verfahrens ist in Block 300. Anschließend wird in Block 301 die Gierrate des Kraftfahrzeugs ermittelt. In Block 302 wird anschließend durch Auswertung der durch einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger empfangenen GPS-Signale die Richtung der Geschwindigkeit des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die in den Blöcken 301 und 302 ermittelten Größen sollten zum selben Zeitpunkt ermittelt werden. Deshalb ist es denkbar, dass die Blöcke 301 und 302 auch simultan ausgeführt werden. Anschließend an Block 302 wird in Block 303 entschieden, ob abhängig wenigstens von der Gierrate (in Block 301 ermittelt) und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (in Block 302 ermittelt) wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird. Lautet die Antwort „ja", dann wird in Block 304 ein Bremseingriff durchgeführt, lautet die Antwort „nein", dann endet das Verfahren in Block 305. Optional wird von Block 304 und 305 zu Block 300 zurückverzweigt. Dann kann das Verfahren erneut ablaufen.
  • Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 4 dargestellt. Dabei kennzeichnet
    • – Block 400 einen Gierratensensor zur Ermittlung der Gierrate des Kraftfahrzeugs,
    • – Block 401 einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger zum Empfang von GPS-Signalen,
    • – Block 402 eine Ermittlungsvorrichtung, in der aus den empfangenen GPS-Signalen die Richtung der Geschwindigkeit des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt wird sowie
    • – Block 403 Bremsmittel, durch die abhängig wenigstens von der Gierrate und der Richtung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  • Die Ausgangssignale der Blöcke 400 und 401 werden an Block 402 weitergeleitet. Die Ausgangssignale der Ermittlungsvorrichtung 402 werden an die Bremsmittel 403 weitergeleitet.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Fahrdynamikregelung bei dem – durch einen Gierratensensor die Gierrate (ωgier) des Kraftfahrzeugs ermittelt wird (301), – durch Auswertung der durch einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger empfangenen GPS-Signale die Richtung der Geschwindigkeit (vx, vy) insbesondere des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt wird (302) und – abhängig wenigstens von der Gierrate (ωgier) und der Richtung der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird (304).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – aus der über den GPS-Empfänger ermittelten Richtung der Geschwindigkeit (v) eine Winkelgeschwindigkeit (ωgps) ermittelt wird und – abhängig wenigstens von der Winkelgeschwindigkeit (ωgps) wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Winkelgeschwindigkeit (ωgps) die Drehgeschwindigkeit des die Geschwindigkeit (v) beschreibenden Vektors beschreibt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem Vergleich zwischen der Gierrate (ωgier) und der Winkelgeschwindigkeit (ωgps) wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – dann ein Bremseingriff durchgeführt wird, wenn der Betrag der Gierrate (ωgier) größer als der Betrag der Winkelgeschwindigkeit (ωgps) ist und/oder – kein Bremseingriff durchgeführt wird, wenn der Betrag der Gierrate (ωgier) kleiner als der Betrag der Winkelgeschwindigkeit (ωgps) oder gleich dem Betrag der Winkelgeschwindigkeit (ωgps) ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – abhängig wenigstens von der Gierrate (ωgier) und der Richtung der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs das Vorliegen eines übersteuernden Fahrzustands erkannt wird und – abhängig vom übersteuernden Fahrzustand wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – abhängig wenigstens von der Gierrate (ωgier) und der Richtung der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs das Durchfahren einer Steilkurve erkannt wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass – beim Vorliegen des Durchfahrens einer Steilkurve kein Bremseingriff durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – abhängig wenigstens von der Gierrate (ωgier) und der Richtung der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs zwischen dem Vorliegen eines übersteuernden Fahrzustandes und dem Durchfahren einer Steilkurve unterscheiden wird und – abhängig vom Ergebnis dieser Unterscheidung wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Richtung der Geschwindigkeit (v) auf der Ausnutzung des physikalischen Doppler-Effekts beruht.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch eine Frequenzanalyse der empfangenen GPS-Signale ermittelt wird.
  11. Vorrichtung zur Fahrdynamikregelung welche – einen Gierratensensor (400) zur Ermittlung der Gierrate (ωgier) des Kraftfahrzeugs, – einen im Kraftfahrzeug befindlichen GPS-Empfänger zum Empfang von GPS-Signalen (401), – eine Ermittlungsvorrichtung (402), in der aus den empfangenen GPS-Signalen die Richtung der Geschwindigkeit (vx, vy) insbesondere des Schwerpunkts des Kraftfahrzeugs ermittelt wird sowie – Bremsmittel (403), durch die abhängig wenigstens von der Gierrate (ωgier) und der Richtung der Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs wenigstens ein Bremseingriff durchgeführt wird, enthält.
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