WO2001083277A1 - Method for controlling the handling stability of a vehicle - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for regulating the driving stability of a vehicle in which in dependence upon input variables a slip angular velocity is calculated, and this slip angular velocity is taken into account in the calculation of pressures for the individual brakes of the vehicle, so that increased by wheel-specific braking interventions, the driving stability ,
- driving stability control combines four principles for influencing the driving behavior of a vehicle by means of predeterminable pressures or braking forces in or on individual wheel brakes and by intervening in the engine management of the drive motor. These are brake slip control (ABS), which is intended to prevent individual wheels from locking during braking, traction control (ASR), which prevents the driven wheels from spinning, and electronic braking force distribution (EBV), which determines the ratio of braking forces between the front and rear axle of the vehicle and a yaw moment control (ESP), which ensures stable driving conditions when yawing the vehicle around the vertical axis.
- ABS brake slip control
- ASR traction control
- EBV electronic braking force distribution
- ESP yaw moment control
- a vehicle means a motor vehicle with four wheels, which is equipped with a hydraulic, electro-hydraulic or electromechanical brake system.
- the driver can build up brake pressure using a pedal-operated master cylinder, while the electro-hydraulic and brake systems build up a braking force that is dependent on the sensed driver braking request.
- a hydraulic brake system Each wheel has a brake, which is assigned an inlet valve and an outlet valve.
- the wheel brakes are connected to the master cylinder via the inlet valves, while the outlet valves lead to an unpressurized container or low-pressure accumulator.
- there is an auxiliary pressure source which is able to build up pressure in the wheel brakes regardless of the position of the brake pedal.
- the inlet and outlet valves can be actuated electromagnetically for pressure control in the wheel brakes.
- Yaw rate meter a lateral accelerometer and at least one pressure sensor for the brake pressure generated by the brake pedal.
- the pressure sensor can also be replaced by a pedal travel or pedal force meter if the auxiliary pressure source is arranged in such a way that a brake pressure built up by the driver cannot be distinguished from that of the auxiliary pressure source.
- the driving behavior of a vehicle is influenced in such a way that the driver can control it better in critical situations.
- a critical situation here is an unstable driving condition in which, in extreme cases, the vehicle does not follow the driver's instructions.
- Driving stability control therefore consists in giving the vehicle the vehicle behavior desired by the driver within the physical limits in such situations.
- the yaw moment control determines a (target or) reference yaw rate which is compared with the actual yaw rate. Due to the deviation of these two values, an additional torque is calculated so that an additional yaw moment is realized by individually controlling the brakes. To determine a corrected additional torque, the measured or derived from the available parameters of the slip angle speed of the vehicle is used.
- ESP control yaw moment control
- the invention has for its object to provide a method for controlling the driving stability, which enables a torque size to be determined even in highly dynamic maneuvers.
- this object is achieved in that a generic method is carried out in such a way that a highly dynamic lane change situation is determined on the basis of the evaluation of variables which reflect the desired and actual driving behavior of the vehicle and a control situation, and that an intervention in depending on the evaluation result the brake is carried out, which leads to a reduction in the float angle.
- a torque variable is formed on the basis of the slip angle speed at a time when the ESP controller is active and a torque variable may be calculated from the difference between the reference and actual yaw angle variable, but no additional yaw moment is generated in the wheel brakes of the vehicle, since the Direction of the yaw rate difference has already changed.
- the intervention in the brakes is carried out according to the method according to the invention at a point in time at which a rest band around the change of direction is traversed by a difference variable which is formed from an actual and reference yaw rate or no additional yaw moment is permitted in the wheel brakes from the calculated difference variable at a time when the "yaw rate control" does not intervene in the driving behavior of the vehicle independently of the driver.
- the method according to the invention determines the driving situation (e.g. highly dynamic lane change), namely whether a reverse or Counter steering situation exists, based on the direction of movement of the following variables
- Reference yaw rate, steering angle or steering wheel angle and floating angle speed on the rear axle are the same and the direction of movement of the lateral acceleration on the rear axle differs from these values and their amount is greater than one
- Threshold value S ( a Q ⁇ erHA> S), is a highly dynamic
- a status quo ante of the yaw rate controller is determined on the basis of a control situation, namely whether with active yaw rate control without. - brake intervention, e.g. when passing through the rest band of the difference between the reference and
- a torque value is calculated at an early stage from a difference value, which is formed from the float angle speed and a limit value of the float angle speed, which serves to determine the pressures for the brakes, which are only introduced into the brakes when a previous yaw rate control has been carried out Turn in is determined.
- Show it Figure 1 is a block diagram for describing the controller. to calculate the torque size
- Figure 2 block diagram for describing a low-pass filter
- FIG. 4 shows a flow chart with a decision logic within the float angle speed control
- a measure of the stability of a driving state is the predominant float angle & and its time derivative
- the slip angle velocity ß is determined from the measured values or from variables calculated on the basis of measured values as follows, based on purely physical considerations:
- the acceleration vector a is derived from time t as:
- the acceleration sensor measures the projection of the acceleration vector onto the transverse axis of the vehicle:
- the float angle velocity ⁇ can now be calculated according to the differential equation above.
- the measured variable is a que r
- FIG. 1 describes the ⁇ regulator 10, which is part of the yaw moment regulator.
- the program uses two input variables to calculate the additional torque M G around the vertical axis of the vehicle, which is necessary in order to maintain stable vehicle behavior, especially when cornering.
- the calculated torque M G is the basis for the calculations of the pressures to be controlled in the wheel brakes. As input variables are available disposal
- the value at input 11 is the difference between the measured (actual) yaw rate ⁇ M ⁇ SS and the reference yaw rate ⁇ Re calculated using a known vehicle reference model.
- the value at the input 11, namely ⁇ D is first fed to a low-pass filter 17.
- the input variable 20 of the low-pass filter according to FIG. 2 is denoted by u and the output variable 21 by y.
- the output variable 21 is fed to a register 22 and is available in the next calculation as the previous value y (k-l).
- the output value 21 for the calculation loop is then calculated using the following formula
- k p is a linear weighting factor
- the low-pass filtering just described takes place for the input value 11 and leads to the filtered value 18.
- the same low-pass filtering 19 in a first-order low-pass filter takes place for the input variable 12, namely for ⁇ .
- the filtered value 23 is fed to a non-linear filter 24.
- the purpose of this filter is to set the output value to 0 for small input values and to forward an input value reduced by the limit value for input values that are above a certain limit value.
- the limitation takes place both in the negative and in the positive range.
- the limit /? t h can be a fixed quantity implemented in the program, but also quantities that depend on other parameters, for example the coefficient of friction between the tires and the road. In this case, the limit value is calculated separately as a linear function of the coefficient of friction.
- the two quantities, namely 18 and 23, are weighted in a further step 25 and 26, each with a linear factor.
- FIG. 3 shows a time course of the signals ⁇ 0 ()) (input 28), ß HA (input 12), ⁇ l ⁇ erHA (input 13), ⁇ (input 14), ⁇ Re (input 15) and ⁇ measurement (input 16) in a highly dynamic load change maneuver, such as a lane change, in a schematic representation.
- the zero crossing at which there is a change of direction is it 29 and the only schematically shown thresholds for the ⁇ control with 30, 31 and the only schematically shown thresholds for the ß control with 60 and 61 respectively.
- the rest band 32 delimited by the thresholds 30, 31 around the zero crossing 29 there is no regulation of the additional torque M G on the basis of a yaw angular velocity difference.
- Exceeding threshold 30 at time Ti until falling below threshold 30 at time T 2 is controlled by calculating torque quantity M G , which is used to determine pressure quantities.
- the pressure variables generate an additional yaw moment * via the wheel brakes of the vehicle, which leads the measured yaw angle variable to the calculated yaw angle variable. Accordingly, the slip angle speed difference between the determined slip angle speed and the limit value is included in the torque size
- the regulation can be, for example, an oversteer regulation, in which the vehicle turns faster about the vertical axis than corresponds to a calculated reference yaw rate. In this case, the lateral force on the front front wheel on the outside of the curve must be reduced. This is done by controlling higher slip values on this wheel.
- the pressure in the wheel is regulated in such a way that a coefficient is determined for the wheel that relates the relationship between the change in pressure and the calculated one represents additional torque M G.
- Situation detection 33 determines the driving situation “highly dynamic lane change” because, owing to the high dynamics, the
- the highly dynamic lane change is determined on the basis of the actual yaw rate, reference yaw rate, steering angle or steering wheel angle, slip angle speed and lateral acceleration. This is preferably done by observing conditions.
- the logic 34 of the situation detection 33 determines whether the Direction of movement (the sign) of the sizes yaw rate,
- FIG. 3 shows that these observed quantities pass through zero crossing 29 in a time band 50. If the directions of movement of these variables are the same, the logic 34 sets a bit (1) in the output logic 35. In the comparison logic 36 with the inputs 12 and 13, the
- the slip angle speed ß and the lateral acceleration at the rear wheel a Q ⁇ aRA are compared in accordance with the direction of movement. If the directions of movement are the same, the switch 41 is closed.
- the ⁇ control is entered by multiplying the filtered (24) output variable in the multiplier 38
- the slip angle velocity difference is multiplied by 1.
- the comparison logic sets a bit (1) in the output logic 35 when the lateral acceleration o QuaVA on the rear axle
- Threshold S exceeds.
- the torque control or ⁇ D control before the entry into the rest band 29 was active during steering ie a control situation with a first control intervention in the brakes has taken place .
- This intervention is determined by observing the condition that occurs with a ⁇ H control when entering the resting band 29 is still activated. If a counter is used, the counter is reduced after entry into the idle band 29, ie the ⁇ "control is still activated. On the other hand, if the counter reading is zero, no override control intervention took place before entry into the idle band 29.
- the logic 37 also starts in the output logic 35
- the factors k__? are calculated as a linear function of the coefficient of friction according to the relationship k_ß * k_corr. k_corr increases with increasing coefficient of friction, so that the ß early control is not only for high friction values in the range from ⁇ -6 to ⁇ -. , 2, but can also be used with a low coefficient of friction of less than 0.6.
- an additional torque M G is formed on the addition element 27, which is used as a basis for the further calculation process of the program.
- an entry dead time e.g. 5 loops
- a torque based on the Schwi m angular velocity difference calculated at a time T ⁇ at which the rest band 29 around the change of direction from the difference between the difference between the actual and
- Reference yaw rate is traversed.
- the torque is used to determine the pressures for the brakes.
- Output 42 of situation detection 33 sets a bit (0) if the conditions for a ⁇ and ⁇ ⁇ control are not met.
- the switch 40 is closed.
- the output value of the filter 24 is multiplied by zero in the multiplication element 38.
- Diamonds Based on a given situation, diamond 50 determines whether the entry conditions into the ß Early -
- Regulations are met or not. If one of the entry conditions is a) ⁇ wj , regulation is active b) The quantities ß, ⁇ , ⁇ Re ⁇ MeM differ in sign (the movement direction c) attitude from a ⁇ llette. HA c) the amount of a ⁇ l ⁇ erHA is not greater than a threshold S before, the entry conditions of the ß regulation are determined. If these are fulfilled, a known / ⁇ control takes place. Will this Entry conditions are not met, a stable driving condition is assumed. Switch 40 is closed, there is no regulation.
- entry threshold is exceeded, it is checked in diamond 53 whether the control deviation lies in a hysteresis band. There is a ß early regulation. If the
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Abstract
Description
Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität eines FahrzeugsMethod for controlling the driving stability of a vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs, bei dem in Abhängigkeit von Eingangsgrößen eine Schwimmwinkelgeschwindigkeit ermittelt wird, und diese Schwimmwinkelgeschwindigkeit bei der Ermittlung der Drücke für die einzelnen Bremsen des Fahrzeugs berücksichtigt wird, so daß durch radindividuelle Bremseingriffe, die Fahrstabilität erhöht wird.The invention relates to a method for regulating the driving stability of a vehicle in which in dependence upon input variables a slip angular velocity is calculated, and this slip angular velocity is taken into account in the calculation of pressures for the individual brakes of the vehicle, so that increased by wheel-specific braking interventions, the driving stability ,
Um Fahrzeuginstabilitäten selbsttätig entgegenzuwirken sind eine Vielzahl von Fahrstabilitätsregelungen bekannt geworden. Unter dem Begriff Fahrstabilitätsregelung vereinigen sich vier Prinzipien zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs mittels vorgebbarer Drücke bzw. Bremskräfte in oder an einzelnen Radbremsen und mittels Eingriff in das Motormanagement des Antriebsmotors. Dabei handelt es sich um Bremsschlupfregelung (ABS), welche während eines Bremsvorgangs das Blockieren einzelner Räder verhindern soll, um Antriebsschlupfregelung (ASR) , welche das Durchdrehen der angetriebenen Räder verhindert, um elektronische Bremskraftverteilung (EBV) , welche das Verhältnis der Bremskräfte zwischen Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs regelt sowie um eine Giermomentregelung (ESP) , welche für stabile Fahrzustände beim Gieren des Fahrzeugs um die Hochachse sorgt. Mit Fahrzeug ist also in diesem Zusammenhang ein Kraftfahrzeug mit vier Rädern gemeint, welches mit einer hydraulischen, elektrohydraulischen oder elektromechanischen Bremsanlage ausgerüstet ist. In der hydraulischen Bremsanlage kann mittels eines pedalbetätigten Hauptzylinders vom Fahrer ein Bremsdruck aufgebaut werden, während die elektrohydraulischen und Bremsanlagen eine vom sensierten Fahrerbremswunsch abhängige Bremskraft aufbauen. Im Folgenden wird auf eine hydraulische Bremsanlage bezug genommen. Jedes Rad besitzt eine Bremse, welcher jeweils ein Einlaßventil und ein Auslaßventil zugeordnet sind. Über die Einlaßventile stehen die Radbremsen mit dem Hauptzylinder in Verbindung, während die Auslaßventile zu einem drucklosen Behälter bzw. Niederdruckspeicher führen. Schließlich ist noch eine Hilfsdruckquelle vorhanden, welche auch unabhängig von der Stellung des Bremspedals einen Druck in den -Radbremsen aufzubauen vermag. Die Einlaß- und Auslaßventile sind zur Druckregelung in den Radbremsen elektromagnetisch betätigbar.A large number of driving stability regulations have become known in order to counteract vehicle instabilities automatically. The term driving stability control combines four principles for influencing the driving behavior of a vehicle by means of predeterminable pressures or braking forces in or on individual wheel brakes and by intervening in the engine management of the drive motor. These are brake slip control (ABS), which is intended to prevent individual wheels from locking during braking, traction control (ASR), which prevents the driven wheels from spinning, and electronic braking force distribution (EBV), which determines the ratio of braking forces between the front and rear axle of the vehicle and a yaw moment control (ESP), which ensures stable driving conditions when yawing the vehicle around the vertical axis. In this context, a vehicle means a motor vehicle with four wheels, which is equipped with a hydraulic, electro-hydraulic or electromechanical brake system. In the hydraulic brake system, the driver can build up brake pressure using a pedal-operated master cylinder, while the electro-hydraulic and brake systems build up a braking force that is dependent on the sensed driver braking request. In the following, reference is made to a hydraulic brake system. Each wheel has a brake, which is assigned an inlet valve and an outlet valve. The wheel brakes are connected to the master cylinder via the inlet valves, while the outlet valves lead to an unpressurized container or low-pressure accumulator. Finally, there is an auxiliary pressure source, which is able to build up pressure in the wheel brakes regardless of the position of the brake pedal. The inlet and outlet valves can be actuated electromagnetically for pressure control in the wheel brakes.
Zur Erfassung von fahrdynamischen Zuständen sind vier Drehzahlsensoren, pro Rad einer, einFour speed sensors, one for each wheel, are used to record dynamic driving conditions
Giergeschwindigkeitsmesser, ein Querbeschleunigungsmesser und mindest ein Drucksensor für den vom Bremspedal erzeugten Bremsdruck vorhanden. Dabei kann der Drucksensor auch ersetzt sein durch einen Pedalweg- oder Pedalkraftmesser, falls die Hilfsdruckquelle derart angeordnet ist, daß ein vom Fahrer aufgebauter Bremsdruck von dem der Hilfsdruckquelle nicht unterscheidbar ist. Bei einer Fahrstabilitätsregelung wird das Fahrverhalten eines Fahrzeugs derart beeinflußt, daß es für den Fahrer in kritischen Situationen besser beherrschbar wird. Eine kritische Situation ist hierbei ein instabiler Fahrzustand, in welchem im Extremfall das Fahrzeug den Vorgaben des Fahrers nicht folgt. Die Funktion derYaw rate meter, a lateral accelerometer and at least one pressure sensor for the brake pressure generated by the brake pedal. The pressure sensor can also be replaced by a pedal travel or pedal force meter if the auxiliary pressure source is arranged in such a way that a brake pressure built up by the driver cannot be distinguished from that of the auxiliary pressure source. In the case of a driving stability control, the driving behavior of a vehicle is influenced in such a way that the driver can control it better in critical situations. A critical situation here is an unstable driving condition in which, in extreme cases, the vehicle does not follow the driver's instructions. The function of the
Fahrstabilitätsregelung besteht also darin, innerhalb der physikalischen Grenzen in derartigen Situationen dem Fahrzeug das vom Fahrer gewünschte Fahrzeugverhalten zu verleihen.Driving stability control therefore consists in giving the vehicle the vehicle behavior desired by the driver within the physical limits in such situations.
Während für die Bremsschlupfregelung, die Antriebsschlupfregelung und die elektronische Bremskraftverteilung in erster Linie der Längsschlupf der Reifen auf der Fahrbahn von Bedeutung ist, fließen in die Giermomentregelung (GMR) weitere Größen ein, beispielsweise die Gierwinkelgeschw.indigkeit, Querbeschleunigung und die Schwimmwinkelgeschwindigkeit. Die Giermomentenregelung ermittelt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem vom Fahrer eingestellten Lenkwinkel, eine (Soll-oder) Referenzgierwinkelgeschwindigkeit, die mit der tatsachlichen Gierwinkelgeschwindigkeit verglichen wird. Aufgrund der Abweichung dieser beiden Werte wird ein Zusatzdrehmoment errechnet, so daß durch eine individuelle Ansteuerung der Bremsen ein Zusatzgiermoment realisiert wird. Zur Bestimmung eines korrigierten Zusatzdrehmoments wird die gemessene oder aus zur Verfügung stehenden Größen abgeleitete Schwimmwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs herangezogen.While the longitudinal slip of the tires on the road is of primary importance for the brake slip control, the traction control and the electronic brake force distribution, further variables are included in the yaw moment control (GMR), for example the yaw rate, lateral acceleration and the slip angle speed. Depending on the speed of the vehicle and the steering angle set by the driver, the yaw moment control determines a (target or) reference yaw rate which is compared with the actual yaw rate. Due to the deviation of these two values, an additional torque is calculated so that an additional yaw moment is realized by individually controlling the brakes. To determine a corrected additional torque, the measured or derived from the available parameters of the slip angle speed of the vehicle is used.
Bei Fahrmanövern, wie beim Spurwechsel u. dgl., mit heftigen Einlenk- und Gegenlenkaktionen, können Schwimmwinkel aufgebaut werden. Die Giermomentenregelung (ESP-Regelung) kann diesen Schwimmwinkelaufbau aufgrund der hochdynamischen Lastwechselmanöver nicht erfassen, da die gefilterten Meßgrößen Ist-Gierwinkelgeschwindigkeit ( ΨMωs ) und Querbeschleunigung an der Hinterachse des Fahrzeugs { aQlιaHA ) den Signalen ReferenzgierwinkelgeschwindigkeitDuring driving maneuvers, such as when changing lanes u. Like. With violent steering and counter steering actions, swimming angles can be built up. The yaw moment control (ESP control) cannot detect this slip angle build-up due to the highly dynamic load change maneuvers, since the filtered measured variables actual yaw rate (Ψ Mωs ) and lateral acceleration on the rear axle of the vehicle {a QlιaHA ) the signals reference yaw rate
(ΨRe ), Lenkwinkel ( δ ) und Schwimmwinkelgeschwindigkeit an der Hinterachse ( ßHA ) zeitlich nacheilen, und die für eine Berechnung eines Zusatzdrehmoments auf der Grundlage der Schwimmwinkelgeschwindigkeit geforderten Bedingungen daher zu einem Zeitpunkt vorliegen, wo der maximale Schwimmwinkel sich in der Regel bereits aufgebaut hat.(Ψ Re ), steering angle (δ) and slip angle speed on the rear axle (ß HA ) lag behind in time, and the conditions required for calculating an additional torque on the basis of the slip angle speed therefore exist at a time when the maximum slip angle is usually already has built up.
Wünschenswert wäre es, den Fahrer auch bei instabilen Fahrsituationen, die von hochdynamischenIt would be desirable to provide the driver with unstable driving situations that are highly dynamic
Lastwechselmanövern ausgehen, zu unterstützen oder diesen so entgegenzuwirken, daß kritische Fahrsituationen erst gar nicht entstehen können.Going out, supporting or counteracting load change maneuvers in such a way that critical driving situations cannot arise at all.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Fahrstabilität zu schaffen, welches auch bei hochdynamischen Manövern eine Bestimmung einer Drehmomentengröße ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for controlling the driving stability, which enables a torque size to be determined even in highly dynamic maneuvers.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein gattungsgemäßes Verfahren so durchgeführt wird, daß eine hochdynamische Spurwechselsituation anhand der Bewertung von Größen ermittelt wird, die das gewünschte und tatsächliche Fahrverhalten des Fahrzeugs und eine Regelungssituation wiedergeben, und daß in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis ein Eingriff in die Bremsen vorgenommen wird, der zu einer Verringerung des Schwimmwinkels führt.According to the invention, this object is achieved in that a generic method is carried out in such a way that a highly dynamic lane change situation is determined on the basis of the evaluation of variables which reflect the desired and actual driving behavior of the vehicle and a control situation, and that an intervention in depending on the evaluation result the brake is carried out, which leads to a reduction in the float angle.
Hierdurch wird eine Drehmomentgröße auf Basis der Schwimmwinkelgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt gebildet, zu dem der ESP- Regler zwar aktiv ist und ggf. eine Drehmomentgröße aus der Differenz zwischen Referenz- und Istgierwinkelgröße berechnet, aber in den Radbremsen des Fahrzeugs kein Zusatzgiermoment erzeugt wird, da die Richtung der Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz bereits gewechselt hat. Dies gilt bei z.B. hochdynamischen Spurwechseln, in denen das Fahrzeug beim ersten Übersteuer- Regelungseingriff zwar stabilisiert wird, nach dem Rückbzw. Gegenlenken aber in der Gegenrichtung stärker übersteuert und der Regelungseingriff dann zu spät erfolgt.As a result, a torque variable is formed on the basis of the slip angle speed at a time when the ESP controller is active and a torque variable may be calculated from the difference between the reference and actual yaw angle variable, but no additional yaw moment is generated in the wheel brakes of the vehicle, since the Direction of the yaw rate difference has already changed. This applies to e.g. highly dynamic lane changes, in which the vehicle is stabilized during the first oversteer control intervention after the reverse or Countersteering, however, oversteered more in the opposite direction and the control intervention then takes place too late.
Der Eingriff in die Bremsen wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einem Zeitpunkt vorgenommen, zu dem ein Ruheband um den Richtungswechsel von einer Differenzgröße durchlaufen wird, die aus einer Ist- und Referenzgierwinkelgeschwindigkeit gebildet wird bzw. aus der .berechneten Differenzgröße kein Zusatzgiermoment in den Radbremsen zugelassen wird, also zu einem Zeitpunkt, an dem die „Gierratenregelung" nicht fahrerunabhängig in das Fahrverhalten des Fahrzeugs eingreift.The intervention in the brakes is carried out according to the method according to the invention at a point in time at which a rest band around the change of direction is traversed by a difference variable which is formed from an actual and reference yaw rate or no additional yaw moment is permitted in the wheel brakes from the calculated difference variable at a time when the "yaw rate control" does not intervene in the driving behavior of the vehicle independently of the driver.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt die Fahrsituation (z.B. hochdynamischer Spurwechsel), nämlich ob eine Rückbzw. Gegenlenksituation vorliegt, anhand der Bewegungsrichtung der folgenden GrößenThe method according to the invention determines the driving situation (e.g. highly dynamic lane change), namely whether a reverse or Counter steering situation exists, based on the direction of movement of the following variables
Ist-GierwinkelgeschwindigkeitActual yaw rate
Referenzgierwinkelgeschwindigkeit Lenkwinkel oder LenkradwinkelReference yaw rate Steering angle or steering wheel angle
SchwimmwinkelgeschwindigkeitSwimming angular velocity
Querbeschleunigung Ist die Bewegungsrichtung der Größen Gierwinkelgeschwindigkeit,Lateral acceleration Is the direction of movement of the yaw rate,
Referenzgierwinkelgeschwindigkeit, Lenkwinkel oder Lenkradwinkel und Schwimmwinkelgeschwindigkeit an der Hinterachse gleich und die Bewegungsrichtung der Querbeschleunigung an der Hinterachse unterschiedlich zu diesen Größen und liegt deren Betrag über einemReference yaw rate, steering angle or steering wheel angle and floating angle speed on the rear axle are the same and the direction of movement of the lateral acceleration on the rear axle differs from these values and their amount is greater than one
Schwellenwert S ( aQιιerHA >S ) , liegt ein hochdynamischerThreshold value S ( a QιιerHA> S), is a highly dynamic
Spurwechsel vor. Darüber hinaus wird anhand einer Regelungssituation ein Status quo ante des Gierratenreglers ermittelt, nämlich ob bei aktiver Gierratenreglung ohne . - Bremseingriff, wie z.B. beim Durchlaufen des Ruhebandes der Differenzgröße aus Referenz- undLane change before. In addition, a status quo ante of the yaw rate controller is determined on the basis of a control situation, namely whether with active yaw rate control without. - brake intervention, e.g. when passing through the rest band of the difference between the reference and
Istgierwinkelgesdhwindigkeit, vor deren Eintritt in das Ruheband eine Gierratenregelung erfolgt ist.Actual yaw rate, before yaw rate control occurred before entering the rest band.
Es ist zweckmäßig, daß frühzeitig aus einem Differenzwert, der aus der Schwimmwinkelgeschwindigkeit und einem Grenzwert der Schwimmwinkelgeschwindigkeit gebildet wird, eine Drehmomentgröße berechnet wird, welche zur Festlegung der Drücke für die Bremsen dient, die erst in die Bremsen eingesteuert werden, wenn eine vorangegangene Gierratenregelung beim Einlenken festgestellt wird.It is expedient that a torque value is calculated at an early stage from a difference value, which is formed from the float angle speed and a limit value of the float angle speed, which serves to determine the pressures for the brakes, which are only introduced into the brakes when a previous yaw rate control has been carried out Turn in is determined.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild zur Beschreibung des Reglers . zur Berechnung der DrehmomentgrößeShow it Figure 1 is a block diagram for describing the controller. to calculate the torque size
Figur 2 Blockschaltbild zur Beschreibung eines TiefpaßfiltersFigure 2 block diagram for describing a low-pass filter
Figur 3 erfindungsgemäß ausgewertete SignalfolgenFigure 3 evaluated signal sequences according to the invention
Figur 4 ein Flußdiagramm mit einer Entscheidungslogik innerhalb der Schwimmwinkelgeschwindigkeits- RegelungFIG. 4 shows a flow chart with a decision logic within the float angle speed control
Ein Ma8 für die Stabilität eines Fahrzustandes, nämlich die Fahrstabilität, ist der vorherrschende Schwimmwinkel & sowie dessen zeitliche Ableitung, dieA measure of the stability of a driving state, namely the driving stability, is the predominant float angle & and its time derivative, the
Schwimmwinkelgeschwindigkeit ß . Anhand der gefilterten Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit vRefFιi, der. gemessenen Fahrzeugquerbeschleunigung aquer sowie der gemessenenAngular velocity ß. Using the filtered vehicle reference speed v Re f Fι i, the. measured vehicle lateral acceleration a transverse and the measured
Gierwinkelgeschwindigkeit ΨMΘSS wird eine Schwimmwinkel- Geschwindigkeitsbestimmung vorgenommen . Yaw rate Ψ MΘSS , a slip angle speed determination is made.
Die Schwimmwinkelgeschwindigkeit ß wird aus den gemessenen bzw. aus anhand gemessener Werte berechneten Größen folgendermaßen nach rein physikalischen Betrachtungen ermittelt :The slip angle velocity ß is determined from the measured values or from variables calculated on the basis of measured values as follows, based on purely physical considerations:
Die Beschleunigung aquer des Fahrzeugschwerpunktes quer zur Längsachse in der Bewegungsebene wird gemessen. Der Schwerpunkt des Fahrzeugs bewegt sich mit dem Geschwindigkeitsvektor v relativ zu einem Intertialsystem: F 1.1The acceleration a que r of the vehicle's center of gravity transverse to the longitudinal axis in the plane of movement is measured. The center of gravity of the vehicle moves with the speed vector v relative to an inertial system: F 1.1
cosfΨ + Z?) v = v sinfψ +y?)cosfΨ + Z?) v = v sinfψ + y?)
Dabei bezeichnet • den Gierwinkel und & den Schwimmwinkel. Der Beschleunigungsvektor a ergibt sich als Ableitung nach der Zeit t zu:Here denotes the yaw angle and & the float angle. The acceleration vector a is derived from time t as:
F 1.2F 1.2
∞s(Ψ + ß) sinfΨ + ^j a - v = v + v(Ψ + ß) dt sin ψ +ö cosCΨ + yÖ)∞s (Ψ + ß) sinfΨ + ^ j a - v = v + v (Ψ + ß) dt sin ψ + ö cosCΨ + yÖ)
Der Beschleunigungssensor mißt die Projektion des Beschleunigungsvektors auf die Querachse des Fahrzeugs:The acceleration sensor measures the projection of the acceleration vector onto the transverse axis of the vehicle:
F 1.3F 1.3
sinΨsinΨ
* quer = a cosΨ* quer = a cosΨ
F 1.4 aψιeι = v sin/? + v (Ψ + ß) cos/?F 1.4 a ψιeι = v sin /? + v (Ψ + ß) cos /?
Nach einer Linearisierung der trigonometrischen Funktionen kann man die Gleichung umformulieren zuAfter linearization of the trigonometric functions you can reformulate the equation too
ß = £=. _ ψ _ - V ß V Vß = £ =. _ ψ _ - V ß VV
F 1.5F 1.5
Die Schwimmwinkelgeschwindigkeit ß kann nun entsprechend der obigen Differentialgleichung berechnet werden. Als Meßgröße gehen neben der Querbeschleunigung aquer dieThe float angle velocity β can now be calculated according to the differential equation above. In addition to the lateral acceleration, the measured variable is a que r
Gierwinkelgeschwindigkeit Ψ , die skalare Fahrzeuggeschwindigkeit v und deren zeitliche Ableitung v ein. Zur Ermittlung von &/" kann das ß der vorherigen Rechnung numerisch integriert werden, wobei für die erste ß -Bestimmung v=0 angenommen wird. Eine Vereinfachung ergibt sich, wenn generell der letzte Term vernachlässigt wird, so daß kein a^ bestimmt werden muß.Yaw rate Ψ, the scalar vehicle speed v and their time derivative v a. To determine & / ", the ß of the previous calculation can be integrated numerically, assuming v = 0 for the first ß determination. A simplification results if the last term is generally neglected, so that no a ^ has to be determined ,
Im Folgenden wird Figur 1 der ß -Regler 10, der Teil des Giermomentenreglers ist, beschrieben. Das Programm errechnet aus zwei Eingangsgrößen das zusätzliche Drehmoment MG um die Hochachse des Fahrzeuges, das notwendig ist, um ein stabiles Fahrzeugverhalten vor allem bei Kurvenfahrt zu erhalten. Das errechnete Drehmoment MG ist Grundlage für die Berechnungen der in die Radbremsen einzusteuernden Drücke. Als Eingangsgrößen stehen zur VerfügungFIG. 1 describes the β regulator 10, which is part of the yaw moment regulator. The program uses two input variables to calculate the additional torque M G around the vertical axis of the vehicle, which is necessary in order to maintain stable vehicle behavior, especially when cornering. The calculated torque M G is the basis for the calculations of the pressures to be controlled in the wheel brakes. As input variables are available disposal
am Eingang 11 : Ψ Dpsip am Eingang 12 : ß am Eingang 13 : aQιιaHA am Eingang 14 : δ am Eingang 15 : Ψ x Re am Eingang 16 : Ψ 1 Maas am Eingang 28 : Ψ ISnsinat input 11: Ψ Dpsip at input 12: ß at input 13: a QιιaHA at input 14: δ at input 15: Ψ x Re at input 16: Ψ 1 Maas at input 28: Ψ ISnsin
Der Wert am Eingang 11 ergibt sich als Differenz zwischen der gemessenen (Ist-) Gierwinkelgeschwindigkeit ΨMΘSS und der mit Hilfe eines bekannten Fahrzeugreferenzmodells errechneten ReferenzgierwinkelgeschwindigkeitΨRe .The value at input 11 is the difference between the measured (actual) yaw rate Ψ MΘ SS and the reference yaw rate Ψ Re calculated using a known vehicle reference model.
Der Wert an dem Eingang 11, nämlich ΨD , , wird zunächst einem Tiefpaßfilter 17 zugeführt.The value at the input 11, namely Ψ D , is first fed to a low-pass filter 17.
Die Eingangsgröße 20 des Tiefpaßfilters nach Fig. 2 wird mit u die Ausgangsgröße 21 mit y bezeichnet. Die Ausgangsgröße 21 wird einem Register 22 zugeführt und steht bei der nächsten Berechnung als vorheriger Wert y(k-l) zur Verfügung. Der Ausgangswert 21 für die Berechnungsschleife errechnet sich dann nach folgender FormelThe input variable 20 of the low-pass filter according to FIG. 2 is denoted by u and the output variable 21 by y. The output variable 21 is fed to a register 22 and is available in the next calculation as the previous value y (k-l). The output value 21 for the calculation loop is then calculated using the following formula
y(k) = λ* (kl) + (lλ)* u* kp y (k) = λ * (kl) + (lλ) * u * k p
F 1.6 wobei ^ Werte zwischen 0 und 1 einnehmen kann. ^& beschreibt die Wertigkeit der Tiefpaßfilters. Für den Grenzwert "fl=0, ist die Rekursionfunktion eliminiert: die vorhergehenden Werte y(k-l) haben für die Berechnung des neuen Ausgangswertes 21 keine Bedeutung. Je mehr sich "t) dem Wert 1 nähert, desto stärker wirken die vorhergehenden Werte, so daß sich der aktuelle Eingangswert 20 nur langsam als Ausgangswert 21 durchsetzt.F 1.6 where ^ can have values between 0 and 1. ^ & describes the value of the low-pass filter. For the Limit value "fl = 0, the recursion function is eliminated: the previous values y (kl) have no significance for the calculation of the new output value 21. The closer" t ) approaches the value 1, the stronger the previous values work, so that the current input value 20 is only slowly asserted as output value 21.
kp ist ein linearer Wertungsfaktor.k p is a linear weighting factor.
Die eben beschriebene Tiefpaßfilterung erfolgt für den Eingangswert 11 und führt zu dem gefilterten Wert 18.The low-pass filtering just described takes place for the input value 11 and leads to the filtered value 18.
Eine ebensolche Tiefpaßfilterung 19 in einem Tiefpaßfilter erster Ordnung erfolgt für die Eingangsgröße 12, nämlich für ß . Der gefilterte Wert 23 wird einem nichtlinearen Filter 24 zugeführt. Dieser Filter hat die Aufgabe, für kleine Eingangswerte den Ausgangswert zu 0 zu setzen und für Eingangswerte, die über einen bestimmten Grenzwert liegen, einen um den Grenzwert reduzierten Eingangswert weiterzuleiten. Die Begrenzung erfolgt sowohl im negativen als auch im positiven Bereich. Der Grenzwert /?th kann eine fest im Programm implementierte Größen sein, aber auch Größen, die von weiteren Parametern abhängen, zum Beispiel vom Reibbeiwert zwischen den Reifen und der Fahrbahn. Der Grenzwert wird in diesem Fall gesondert als lineare Funktion des Reibwertes berechnet.The same low-pass filtering 19 in a first-order low-pass filter takes place for the input variable 12, namely for β. The filtered value 23 is fed to a non-linear filter 24. The purpose of this filter is to set the output value to 0 for small input values and to forward an input value reduced by the limit value for input values that are above a certain limit value. The limitation takes place both in the negative and in the positive range. The limit /? t h can be a fixed quantity implemented in the program, but also quantities that depend on other parameters, for example the coefficient of friction between the tires and the road. In this case, the limit value is calculated separately as a linear function of the coefficient of friction.
Die zwei Größen, nämlich 18 und 23, werden in einem weiteren Schritt 25 bzw. 26 mit je einem linearen Faktor gewichtet .The two quantities, namely 18 and 23, are weighted in a further step 25 and 26, each with a linear factor.
Diese Faktoren sind in der Regel fest im Berechnungssystem implementiert . Sie lassen sich größenordnungsmäßig aus entsprechenden Fahrzeugmodellen errechnen, benötigen aber im allgemeinen eine Feinabstimmung durch Fahrversuche. Auf diese Weise wird für jedes Fahrzeug bzw. für jeden Fahrzeugtyp ein entsprechender Satz von linearen Faktoren festgelegt. Ebenso können die Faktoren aber auch von weiteren Parametern abhängen, zum Beispiel dem Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn. Die Faktoren werden, nach der Feinabstimmung, in diesem Fall gesondert als lineare Funktion des Reibwertes berechnet. Die so gewichteten Eingangsgrößen 11, 12 werden addiert, wobei (Additionsglied 27) sich das zusätzliche Drehmoment MG ergibt, das dem weiteren' Berechnungsgang des Programms zugrunde gelegt wird. Das zusätzliche Drehmoment wird über Bremsdrücke an dem Fahrzeug umgesetzt. Das Programm arbeitet permanent, um stets aktuelle Regelgrößen parat zu haben. Ob diese Drehmomente allerdings an die Bremsen weitergegeben werden, hängt von einer Aktivierungslogik ab. 'Befindet sich das Fahrzeug in Rückwärtsfahrt, so wird die Übertragung vom MG unterbrochen. Dasselbe gilt, wenn Fahrzeugstillstand erkannt wird oder wenn weder dieThese factors are usually fixed in the calculation system implemented. They can be calculated on the order of magnitude from corresponding vehicle models, but generally require fine-tuning through driving tests. In this way, a corresponding set of linear factors is determined for each vehicle or for each vehicle type. The factors can also depend on other parameters, such as the coefficient of friction between the tire and the road. In this case, after fine-tuning, the factors are calculated separately as a linear function of the coefficient of friction. The thus weighted inputs 11, 12 are added, wherein (addition element 27), the additional torque M G obtained, which is based on the further 'calculation process of the program. The additional torque is implemented via brake pressures on the vehicle. The program works continuously in order to always have current control variables at hand. However, whether this torque is passed on to the brakes depends on an activation logic. '' If the vehicle is reversing, the transmission is interrupted by the M G. The same applies if vehicle standstill is detected or if neither
Schwimmwinkelgeschwindigkeit ß noch die Vorgabe für dieAngular velocity ß is still the default for the
Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz ΨDpslp einen Betrag erreichen, der eine Regelung erforderlich macht. Yaw rate difference Ψ Dpslp reach an amount that requires control.
Figur 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf der Signale Ψ0 ()) (Eingang 28), ßHA (Eingang 12), ϋlιerHA (Eingang 13), δ (Eingang 14), ΨRe (Eingang 15) und ΨMess (Eingang 16) bei einem hochdynamischen Lastwechselmanöver, wie einem Spurwechsel, in schematischer Darstellung. Der Nulldurchgang, bei dem ein Richtungswechsel erfolgt, ist it 29 und die nur schematisch dargestellten Schwellen für die Ψ- Regelung mit 30, 31 und die nur schematisch dargestellten Schwellen für die ß- Regelung mit 60 bzw. 61 gekennzeichnet. In dem durch die Schwellen 30, 31 begrenzten Ruheband 32 um den Nulldurchgang 29 findet keine Regelung des zusätzlichen Drehmoments MG auf der Basis einer Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz statt. Wie dieFIG. 3 shows a time course of the signals Ψ 0 ()) (input 28), ß HA (input 12), ϋlιerHA (input 13), δ (input 14), Ψ Re (input 15) and Ψ measurement (input 16) in a highly dynamic load change maneuver, such as a lane change, in a schematic representation. The zero crossing at which there is a change of direction is it 29 and the only schematically shown thresholds for the Ψ control with 30, 31 and the only schematically shown thresholds for the ß control with 60 and 61 respectively. In the rest band 32 delimited by the thresholds 30, 31 around the zero crossing 29, there is no regulation of the additional torque M G on the basis of a yaw angular velocity difference. As the
Signalfolge der Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz ΨD/)S//, beispielhaft zeigt, wird dieSignal sequence of the yaw rate difference Ψ D /) S // , shows as an example, the
Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz ΨD/BI-p beimYaw rate difference Ψ D / BI - p at
Überschreiten der Schwelle 30 zum Zeitpunkt Ti bis zum Unterschreiten der Schwelle 30 zum Zeitpunkt T2 einer Regelung zugeführt, indem die Drehmomentgröße MG berechnet wird, welche zur Festlegung von Druckgrößen dient. Die Druckgrößen erzeugen über die Radbremsen des Fahrzugs ein Zusatzgiermoment*, welches die gemessene Gierwinkelgröße zu der errechneten Gierwinkelgröße hinführt. In die Drehmomentgröße geht entsprechend die Schwimmwinkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der ermittelten Schwimmwinkelgeschwindigkeit und dem GrenzwertExceeding threshold 30 at time Ti until falling below threshold 30 at time T 2 is controlled by calculating torque quantity M G , which is used to determine pressure quantities. The pressure variables generate an additional yaw moment * via the wheel brakes of the vehicle, which leads the measured yaw angle variable to the calculated yaw angle variable. Accordingly, the slip angle speed difference between the determined slip angle speed and the limit value is included in the torque size
/?,,, der Schwimmwinkelgeschwindigkeit beim Überschreiten des Grenzwertes ein. Die Regelung kann beispielsweise eine Übersteuer-Regelung sein, bei der sich das Fahrzeug schneller um die Hochachse dreht, als dies einer errechneten Referenz-Gierwinkelgeschwindigkeit entspricht. In diesem Fall ist die Seitenkraft am vorderen, kurvenäußeren Vorderrad zu senken. Dies erfolgt dadurch, daß an diesem Rad höhere Schlupfwerte eingesteuert werden. Die Regelung des Druckes in dem Rad erfolgt dabei so, daß für das Rad ein Koeffizient bestimmt wird, der den Zusammenhang zwischen Druckänderung und dem berechneten zusätzlichen Drehmoment MG darstellt. Die Signalfolge der/? ,,, the float angle speed when the limit is exceeded. The regulation can be, for example, an oversteer regulation, in which the vehicle turns faster about the vertical axis than corresponds to a calculated reference yaw rate. In this case, the lateral force on the front front wheel on the outside of the curve must be reduced. This is done by controlling higher slip values on this wheel. The pressure in the wheel is regulated in such a way that a coefficient is determined for the wheel that relates the relationship between the change in pressure and the calculated one represents additional torque M G. The signal sequence of the
Gierwinkelgeschwindigkeits-differenz ΨD/Mή, zeigt, daß das Yaw rate difference Ψ D / Mή , shows that the
Fahrzeug nach dem ersten Übersteuer-Regelungseingriff stabilisiert wird, da dieVehicle is stabilized after the first oversteer control intervention because the
Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz zum Zeitpunkt T2 in das Ruheband 32 eintritt. Der Signalverlauf der Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz ändert dabei die Richtung hin zum Nulldurchgang 29 gegenüber dem ersten Einlenkmanöver, wo sich dieYaw rate difference at time T 2 enters the resting band 32. The signal curve of the yaw angular velocity difference changes the direction towards the zero crossing 29 compared to the first maneuver where the
Gierwinkelgeschwindigkeitsänderung von dem Nulldurchgang 29 entfernt. Tritt die Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz in das Ruheband 32 ein, ist die Regelung weiterhin aktiviert, es wird jedoch kein Zusatzgiermoment in die Bremsen eingesteuert. Nach dem Rück- bzw. Gegenlenken übersteuert das Fahrzeug, was zum Zeitpunkt T4 in die Regelung führt. Wie dargestellt, überschreitet dieYaw rate change from zero crossing 29 removed. If the yaw rate difference occurs in the rest band 32, the control is still activated, but no additional yaw moment is applied to the brakes. After reversing or countersteering, the vehicle oversteers, which leads to the regulation at time T 4 . As shown, the exceeds
Schwimmwinkelgeschwindigkeit an der Hinterachse ßHA vorFloat angle speed on the rear axle ß HA in front
Eintritt in die Ψ0 l); -Regelung die Schwelle 60. Der damit verbundene Schwimmwinkelaufbau wird durch eine Situationserkennung 33 (Figur 1) verhindert, die eine frühzeitige ß,,urjj, -Regelung aktiviert. Hierzu wird in derEntry into the Ψ 0 l); -Regulation threshold 60. The associated build-up of the slip angle is prevented by a situation detection 33 (FIG. 1), which activates an early ß ,, urjj , -regulation. For this, in the
Situationserkennung 33 die Fahrsituation „hochdynamischer Spurwechsel" ermittelt, da aufgrund der hohen Dynamik, dieSituation detection 33 determines the driving situation “highly dynamic lane change” because, owing to the high dynamics, the
/?-Regelung zu spät, nämlich zum Zeitpunkt T5, in die Regelung eintritt. Der hochdynamische Spurwechsel wird anhand der Größen Ist-Gierwinkelgeschwindigkeit, Referenzgierwinkelgeschwindigkeit, Lenkwinkel oder Lenkradwinkel, Schwimmwinkelgeschwindigkeit und Querbeschleunigung ermittelt. Vorzugsweise geschieht dies durch eine Beobachtung von Bedingungen. Dabei wird in der Logik 34 der Situationserkennung 33 ermittelt, ob die Bewegungsrichtung (das Vorzeichen) der Größen Gierwinkelgeschwindigkeit,/? - Regulation too late, namely at time T 5 , enters the regulation. The highly dynamic lane change is determined on the basis of the actual yaw rate, reference yaw rate, steering angle or steering wheel angle, slip angle speed and lateral acceleration. This is preferably done by observing conditions. The logic 34 of the situation detection 33 determines whether the Direction of movement (the sign) of the sizes yaw rate,
Referenzgierwinkelgeschwindigkeit, Lenkwinkel oder Lenkradwinkel und Schwimmwinkelgeschwindigkeit gleich ist. Figur 3 zeigt, daß diese beobachteten Größen in einem Zeitband 50 den Nulldurchgang 29 durchlaufen. Sind die Bewegungsrichtungen dieser Größen gleich, setzt die Logik 34 ein Bit (1) in der Ausgangslogik 35. In der Vergleichslogik 36 mit den Eingängen 12 und 13 werden dieReference yaw rate, steering angle or steering wheel angle and floating angle speed is the same. FIG. 3 shows that these observed quantities pass through zero crossing 29 in a time band 50. If the directions of movement of these variables are the same, the logic 34 sets a bit (1) in the output logic 35. In the comparison logic 36 with the inputs 12 and 13, the
Schwimmwinkelge-schwindigkeit ß und die Querbeschleunigung am Hinterrad aQμaRA nach Maßgabe der Bewegungsrichtung verglichen. Sind die Bewegungsrichtungen gleich, wird der Schalter 41 geschlossen. Es erfolgt der Eintritt in die ^-Regelung, indem im Multiplikationsglied 38 die gefilterte (24) Ausgangsgröße derThe slip angle speed ß and the lateral acceleration at the rear wheel a QμaRA are compared in accordance with the direction of movement. If the directions of movement are the same, the switch 41 is closed. The ^ control is entered by multiplying the filtered (24) output variable in the multiplier 38
Schwimmwinkelgeschwindigkeitsdifferenz mit 1 multipliziert wird.The slip angle velocity difference is multiplied by 1.
Sind die Bewegungsrichtungen von ß und aQu<:rIiA , wie in FigurAre the directions of movement of ß and a Qu <: rIiA , as in Figure
3 dargestellt, nicht gleich, setzt die Vergleichslogik ein Bit (1) in der Ausgangslogik 35, wenn die Querbeschleunigung oιQuaVA an der Hinterachse einen3, not the same, the comparison logic sets a bit (1) in the output logic 35 when the lateral acceleration o QuaVA on the rear axle
Schwellenwert S überschreitet. Darüber hinaus wird in der Logik 37 mit dem Eingang 28 der Situationserkennung 33 ermittelt, ob die Dremoment-Regelung bzw ΨD - Regelung vor dem Eintritt in das Ruheband 29 beim Einlenken regelungsaktiv war, d.h. eine Regelungssituation mit einem ersten Regeleingriff in die Bremsen stattgefunden hat. Dieser Eingriff wird durch eine Beobachtung der Bedingung ermittelt, die bei einer ΨH -Regelung beim Eintritt in das Ruheband 29 noch aktiviert ist. Beim Einsatz eines Zählers wird nach Eintritt in das Ruheband 29 der Zähler verringert, d.h. die Ψ„ -Regelung ist noch aktiviert. Ist der Zählerstand dahingegen Null, ist vor Eintritt in das Ruheband 29 kein Übersteuer-Regelungseingriff erfolgt.Threshold S exceeds. In addition, it is determined in the logic 37 with the input 28 of the situation detection 33 whether the torque control or Ψ D control before the entry into the rest band 29 was active during steering, ie a control situation with a first control intervention in the brakes has taken place , This intervention is determined by observing the condition that occurs with a Ψ H control when entering the resting band 29 is still activated. If a counter is used, the counter is reduced after entry into the idle band 29, ie the Ψ "control is still activated. On the other hand, if the counter reading is zero, no override control intervention took place before entry into the idle band 29.
Die Logik 37 setzt in der Ausgangslogik 35 ebenfalls einThe logic 37 also starts in the output logic 35
Bit (1), wenn die ΨH j, -Regelung noch weiter arbeitet. Sind in der Logik 34, 36 und 37 die Bedigungen erfüllt, schaltet die Ausgangslogik 35 den Schalter 39 in die in Figur 2 gezeigte Position. Die Schalter 39, 40, 41 stellen lediglich schematisch eine Schaltfunktion dar, die mittels elektronischer Elemente oder als Softwarefunktion realisiert werden können. Der Eintritt in die ß^ -Bit (1) if the Ψ H j , control continues to operate. If the conditions in the logic 34, 36 and 37 are met, the output logic 35 switches the switch 39 to the position shown in FIG. 2. The switches 39, 40, 41 merely represent a switching function schematically, which can be implemented by means of electronic elements or as a software function. Entry into the ß ^ -
Regelung ist aktiviert. Die gefilterte (24) Ausgangsgröße der Schwimmwinkelgeschwindigkeitsdifferenz wird mit 1 multipliziert. Gleichzeitig wird der lineare Faktor (k_ ?)Regulation is activated. The filtered (24) output variable of the slip angle speed difference is multiplied by 1. At the same time the linear factor (k_?)
26 der /?-Regelung verändert. Die Faktoren k__? werden als lineare Funktion des Reibwertes nach der Beziehung k_ß* k_corr berechnet. k_corr steigt mit zunehmendem Reibwert an, so daß die ßEarly -Regelung nicht nur bei Hochreibwert im Bereich von μ -6 bis μ - . , 2 , sondern auch bei Niedrigreibwert kleiner =0,6 anwendbar ist.26 of the /? Regulation changed. The factors k__? are calculated as a linear function of the coefficient of friction according to the relationship k_ß * k_corr. k_corr increases with increasing coefficient of friction, so that the ß early control is not only for high friction values in the range from μ -6 to μ -. , 2, but can also be used with a low coefficient of friction of less than 0.6.
Auf der Basis der Schwimmwinkelgeschwindigkeitsdifferenz wird an dem Additionsglied 27 ein zusätzliches Drehmoment MG gebildet, das dem weiteren Berechnungsgang des Programms zugrunde gelegt wird. Es wird nach einer Eintrittstotzeit (z.B. 5 Loops) ein Drehmoment auf der Basis der Schwi mwinkelgeschwindigkeitsdifferenz zu einem Zeitpunkt Tδ berechnet, zu dem das Ruheband 29 um den Richtungswechsel noch von der Differenzgröße aus der Abweichnung zwischen der Ist- undOn the basis of the slip angle speed difference, an additional torque M G is formed on the addition element 27, which is used as a basis for the further calculation process of the program. After an entry dead time (e.g. 5 loops), a torque based on the Schwi m angular velocity difference calculated at a time T δ at which the rest band 29 around the change of direction from the difference between the difference between the actual and
Referenzgierwinkelgeschwindigkeit durchlaufen wird. Das Drehmoment dient zur Festlegung der Drücke für die Bremsen.Reference yaw rate is traversed. The torque is used to determine the pressures for the brakes.
Ausgang 42 der Situationserkennung 33 setzt ein Bit (0) , wenn die Bedingungen für eine ß und ß^ -Regelungen nicht erfüllt sind. Der Schalter 40 wird geschlossen. Der Ausgangswert des Filters 24 wird in dem Multiplikationsglied 38 mit Null multipliziert.Output 42 of situation detection 33 sets a bit (0) if the conditions for a β and β ^ control are not met. The switch 40 is closed. The output value of the filter 24 is multiplied by zero in the multiplication element 38.
In Figur 4 sind in Form eines Flußdiagramms die logischenIn Figure 4 are the logical in the form of a flow chart
Abläufe bei der ßFarly -Regelung dargestellt. LogischeProcesses in the ß Farly regulation shown. logical
Verzweigungen sind im Flußdiagramm als. Rauten dargestellt. Ausgehend von einer gegebenen Situation wird in Raute 50 festgestellt, ob die Eintrittsbedingungen in die ßEarly -Branches are in the flowchart as. Diamonds. Based on a given situation, diamond 50 determines whether the entry conditions into the ß Early -
Regelung erfüllt sind oder nicht. Liegt eine der Eintrittsbedingungen a) Ψw j, -Regelung ist aktiv b) die Größen ß , δ , ΨRe ΨMeM unterscheiden sich im Vorzeichen (der Bewegungsricgi c) htung) von aυιll„.HA c)der Betrag von aϋlιerHA ist größer als ein Schwellenwert S nicht vor, so werden die Eintrittsbedingungen der ß- Regelung festgestellt. Werden diese erfüllt, erfolgt eine an sich bekannte /Ϊ-Regelung. Werden diese Eintrittsbedingungen nicht erfüllt, wird ein stabiler Fahrzustand angenommen. Schalter 40 wird geschlossen, es erfolgt keine Regelung.Regulation are met or not. If one of the entry conditions is a) Ψ wj , regulation is active b) The quantities ß, δ, Ψ Re Ψ MeM differ in sign (the movement direction c) attitude from a υιll „. HA c) the amount of a ϋlιerHA is not greater than a threshold S before, the entry conditions of the ß regulation are determined. If these are fulfilled, a known / Ϊ control takes place. Will this Entry conditions are not met, a stable driving condition is assumed. Switch 40 is closed, there is no regulation.
Liegen alle Eintrittsbedingungen einer ß^ -Regelung vor, so wird in Schritt 51 der lineare Faktor k_ß (siehe Figur 1, 24) nach k_ß = k_/3*k_corr , mit k_ß = linearer Faktor derIf all the entry conditions for a β ^ control are present, then in step 51 the linear factor k_ß (see FIGS. 1, 24) becomes k_ß = k_ / 3 * k_corr, with k_ß = linear factor
/^-Regelung und k_corr = Korrekturwert, berechnet. In Raute 52 wird abgefragt, ob die Eintrittstotzeit und der Grenzwert ßtl, der Schwimmwinkelgeschwindigkeit überschritten ist, also ob die aktuelle Schwimmwinkelgeschwindigkeit an der Hinterachse ß_ra größer ist die Eintrittsschwelle ßlh in . Ist die/ ^ - control and k_corr = correction value, calculated. In diamond 52, a query is made as to whether the entry dead time and the limit value β tl , the slip angle speed, has been exceeded, that is to say whether the current slip angle speed on the rear axle ß_ra is greater than the entry threshold β lh in . Is the
Eintrittsschwelle überschritten, wird in Raute 53 überprüft, ob die Regelabweichung in einem Hystereseband liegt. Es erfolgt eine ßEarly -Regelung. Bei Erfüllung derIf the entry threshold is exceeded, it is checked in diamond 53 whether the control deviation lies in a hysteresis band. There is a ß early regulation. If the
Bedingungen in Raute 52 wird im Schritt 54 das zusätzliche Drehmoment aus der • Differenz vonConditions in diamond 52 in step 54, the additional torque from the • difference of
Schwimmwinkelgeschwindigkeit ß und dem Grenzwert ßlh ml multipliziert mit dem korrigierten Faktor k_ß gebildet. Hat das Fahrzeug also einen Schwimmwinkel aufgebaut, wird in Raute 55 festgestellt, ob das Drehmoment aus der Gierwinkelge-schwindigkeitsdifferenz und der Schwimmwinkelgeschwindigkeits-differenz ungleich oder gleich ist, und im letzten Fall, im Schritt 57 kein zusätzliches Drehmoment aus derFloat angle velocity ß and the limit value ß lh ml multiplied by the corrected factor k_ß. Thus, if the vehicle has built up a slip angle, it is determined in diamond 55 whether the torque from the yaw angle speed difference and the slip angle speed difference is not equal or the same, and in the latter case, in step 57, no additional torque from the
Schwimmwinkelgeschwindigkeitsdifferenz gebildet. Sind die Drehmomente dahingegen ungleich, wird die Bildung eines zusätzlichen Drehmoments in Schritt 56 zugelassen. Die Bedingung in Raute 55 stell dabei nur ein Ausführungsbeispiel dar. Es ist selbstverständlich, daß auch ein zusätliches Drehmoment errechnet werden kann, das das Drehmoment aus der Gierwinkelgeschwindigkeitsdifferenz berücksichtigt . Floating angle velocity difference formed. On the other hand, if the torques are unequal, the formation of an additional torque is permitted in step 56. The Condition in diamond 55 represents only one exemplary embodiment. It goes without saying that an additional torque can also be calculated, which takes the torque from the yaw rate difference into account.
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