DE102018133421A1 - Method and device for determining an operating state of a vehicle - Google Patents

Method and device for determining an operating state of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102018133421A1
DE102018133421A1 DE102018133421.4A DE102018133421A DE102018133421A1 DE 102018133421 A1 DE102018133421 A1 DE 102018133421A1 DE 102018133421 A DE102018133421 A DE 102018133421A DE 102018133421 A1 DE102018133421 A1 DE 102018133421A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mass
forces
vehicle
distribution
moments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018133421.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Vladimir V. Popov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
Priority to DE102018133421.4A priority Critical patent/DE102018133421A1/en
Publication of DE102018133421A1 publication Critical patent/DE102018133421A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13—Load or weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13—Load or weight
    • B60W2040/1323—Moment of inertia of the vehicle body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrzeugs, das folgende Verfahren umfassend: Das Bestimmen einer statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug, Bestimmen einer kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug auf Grundlage der statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente, wobei die kritische Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente einem kritischen Betriebszustand des Fahrzeugs entspricht, Bestimmen, im Betrieb des Fahrzeugs, einer aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug und Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente mit der kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente zur Bestimmung, ob ein kritischer Betriebszustand des Fahrzeugs vorliegt.A method for determining an operating state of a vehicle, comprising the following method: determining a static distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle, determining a critical distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle based on the static distribution of the mass forces and the mass moments, wherein the critical distribution of the mass forces and the mass moments corresponds to a critical operating state of the vehicle, determining, during operation of the vehicle, a current distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle and comparing the current distribution of the mass forces and the mass moments with the critical distribution of the mass forces and the mass moments for determining whether a critical operating state of the vehicle is present.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a device for determining an operating state of a vehicle.

Hintergrundbackground

Während des Betriebs eines Fahrzeugs auftretende Veränderungen in der Verteilung der Massenkräfte beeinflussen Fahrstabilität und Fahrsicherheit. Insbesondere durch sich bewegende Lasten können bei der Kurvenfahrt unvorhergesehene Lastveränderungen auftreten, die die Verteilung der Massenkräfte im Fahrzeug dergestalt beeinflussen, dass Grenzen der Fahrstabilität überschritten werden. Zur Vermeidung von kritischen Lastzuständen besteht daher die Aufgabe, die Verteilung der Massenkräfte in einem Fahrzeug während des Betriebs zu überwachen.Changes in the distribution of mass forces that occur during the operation of a vehicle influence driving stability and driving safety. In particular, due to moving loads, unforeseen load changes can occur when cornering, which influence the distribution of the mass forces in the vehicle in such a way that limits of driving stability are exceeded. To avoid critical load conditions, there is therefore the task of monitoring the distribution of the mass forces in a vehicle during operation.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the invention specified in the independent claims. Advantageous configurations can be found in the subclaims.

Kurzbeschreibung der Erfindung:Brief description of the invention:

Erfindungsgemäß geschaffen ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrzeugs, das folgende Verfahren umfassend: Bestimmen einer statischen Verteilung der Massenkräfte in dem Fahrzeug;
Bestimmen einer kritischen Verteilung der Massenkräfte in dem Fahrzeug auf Grundlage der statischen Verteilung der Massenkräfte, wobei die kritische Verteilung der Massenkräfte einem kritischen Betriebszustand des Fahrzeugs entspricht; Bestimmen, im Fahrbetrieb des Fahrzeugs, einer aktuellen Verteilung der Massenkräfte in dem Fahrzeug und Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte mit der kritischen Verteilung der Massenkräfte zur Bestimmung, ob ein kritischer Betriebszustand des Fahrzeugs vorliegt.According to the invention, a method for determining an operating state of a vehicle is provided, comprising the following method: determining a static distribution of the mass forces in the vehicle;
Determining a critical distribution of the mass forces in the vehicle based on the static distribution of the mass forces, the critical distribution of the mass forces corresponding to a critical operating state of the vehicle; Determining, while driving the vehicle, a current distribution of the mass forces in the vehicle and comparing the current distribution of the mass forces with the critical distribution of the mass forces to determine whether there is a critical operating state of the vehicle.

Zum Überwachen der Verteilung der Massenkräfte eines Fahrzeugs wird zunächst in einem geeigneten Zustand, z. B. in einem Ruhezustand vor Fahrtantritt, eine statische Verteilung der Massenkräfte ermittelt und bestimmt. Diese entspricht bei einem PKW der Verteilung der Gewichtskraft des Fahrzeugs bzw. den statischen Aufstandskräften auf den vier Rädern. Anhand der statischen Verteilung der Massenkräfte lassen sich kritische Verteilungen der Massenkräfte bestimmen, die kritischen Betriebszuständen entsprechen. Auch können weitere Kräfte, z. B. Dehnkräfte in den Querlenkern, oder Momente, z. B. Kippmomente der Räder, ermittelt werden, die zur Bestimmung von kritischen Betriebszuständen dienen können. Als kritischer Betriebszustand kann auch ein Zustand angesehen werden, der zwar nicht gefährlich, aber dennoch ungewöhnlich ist. Der Begriff „kritischer Betriebszustand“ kann somit auch Zustände umfassen, in denen noch keine Sicherheitseinbußen bestehen, aber vordefinierte Belastungszustände überschritten werden. Eine kritische Verteilung der Massenkräfte kann beispielsweise bei Kurvenfahrt oberhalb einer Kurvengrenzgeschwindigkeit in Kombination mit verrutschender Ladung entstehen. Eine kritische Verteilung der Massenkräfte kann aber beispielsweise auch schon bei einer vordefinierten Geschwindigkeit unterhalb der Kurvengrenzgeschwindigkeit erreicht werden, obwohl noch ein Sicherheitspuffer vorhanden ist.To monitor the distribution of the inertial forces of a vehicle is first in a suitable state, for. B. in a resting state before driving, a static distribution of the mass forces determined and determined. In a car, this corresponds to the distribution of the weight of the vehicle or the static contact forces on the four wheels. On the basis of the static distribution of the mass forces, critical distributions of the mass forces can be determined which correspond to critical operating states. Also other forces, e.g. B. stretching forces in the wishbones, or moments, for. B. tilting moments of the wheels can be determined, which can be used to determine critical operating conditions. A critical operating state can also be a state that is not dangerous, but is nevertheless unusual. The term “critical operating state” can therefore also include states in which there are still no losses in safety, but predefined load states are exceeded. A critical distribution of the mass forces can arise, for example, when cornering above a cornering limit speed in combination with slipping cargo. A critical distribution of the mass forces can also be achieved, for example, even at a predefined speed below the curve limit speed, although a safety buffer is still available.

Um zu bestimmen, ob die kritische Verteilung der Massenkräfte überschritten wird, werden während des Betriebs des Fahrzeugs die aktuellen Verteilungen der Massenkräfte erfasst. Diese weisen einen statischen Anteil entsprechend der im Ruhezustand bestimmten Verteilung der Massenkräfte, sowie einen dynamischen Anteil auf. Die dynamischen Anteile sind dabei die Anteile, die in Folge von Fahrzeugbewegungen auftreten. Die aktuelle Verteilung der Massenkräfte entsteht also durch Überlagerung von statischen und dynamischen Kräften. Die aktuelle Verteilung der Massenkräfte kann nun mit der vorab bestimmten kritischen Verteilung der Massenkräfte verglichen werden, um festzustellen, ob ein kritischer Betriebszustand vorliegt.In order to determine whether the critical distribution of the mass forces is exceeded, the current distributions of the mass forces are recorded during operation of the vehicle. These have a static part corresponding to the distribution of the mass forces determined in the idle state, and a dynamic part. The dynamic parts are the parts that occur as a result of vehicle movements. The current distribution of mass forces is created by superimposing static and dynamic forces. The current distribution of the mass forces can now be compared with the previously determined critical distribution of the mass forces in order to determine whether there is a critical operating state.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren: Kontinuierliches Wiederholen des Bestimmens der aktuellen Verteilung der Massenkräfte; Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte mit mindestens einer vorhergehenden aktuellen Verteilung der Massenkräfte; Bestimmen von Änderungen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte in Bezug auf die vorhergehende aktuelle Verteilung der Massenkräfte; Bestimmen einer geänderten statischen Verteilung der Massenkräfte auf Grundlage der Änderungen in der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und Bestimmen einer geänderten kritischen Verteilung der Massenkräfte.In one embodiment of the invention, the method comprises: continuously repeating the determination of the current distribution of the mass forces; Comparing the current distribution of the mass forces with at least one previous current distribution of the mass forces; Determining changes in the current distribution of mass forces with respect to the previous current distribution of mass forces; Determining a changed static distribution of the mass forces based on the changes in the current distribution of the mass forces and determining a changed critical distribution of the mass forces.

Indem die aktuellen Verteilungen der Massenkräfte kontinuierlich bestimmt werden, können durch einen Vergleich mit zeitlich vorhergehenden aktuellen Verteilungen der Massenkräfte Änderungen bestimmt werden. Diese Änderungen können durch Veränderungen des dynamischen Anteils oder durch Veränderungen des statischen Anteils bedingt sein. Je nachdem, wie groß oder persistent die Änderung ist und ob die Änderung auf die Veränderung eines Betriebszustands zurückzuführen ist oder nicht, wird eine geänderte kritische Verteilung der Massenkräfte bestimmt. Wenn zum Beispiel bei einer Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindigkeit eine Änderung festgestellt wird, kann darauf geschlossen werden, dass sich der statische Anteil der aktuellen Verteilung der Massenkräfte geändert hat. Dies kann zum Beispiel durch verrutschte Ladung der Fall sein. Dann wird zu einem geeigneten Zeitpunkt eine neue statische Verteilung der Massenkräfte bestimmt und auf deren Grundlage eine geänderte kritische Verteilung der Massenkräfte. Die Änderungen können als Indikator dienen, um eine Neubestimmung der kritischen Verteilung der Massenkräfte durchzuführen.Since the current distributions of the mass forces are determined continuously, changes can be determined by comparing them with previous current distributions of the mass forces. These changes can be caused by changes in the dynamic part or by changes in the static part. Depending on how large or persistent the change is and whether or not the change is due to the change in an operating state, a changed critical distribution of the mass forces is determined. For example, when driving straight ahead at a constant speed If a change is detected, it can be concluded that the static part of the current distribution of the mass forces has changed. This can be the case, for example, if the load has slipped. Then, at a suitable point in time, a new static distribution of the mass forces is determined and on the basis of this a changed critical distribution of the mass forces. The changes can serve as an indicator to redefine the critical distribution of mass forces.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren das Erzeugen eines Signals, insbesondere eines Warnsignals und/oder eines Steuersignals, in Reaktion auf die Bestimmung eines kritischen Betriebszustands. Das Signal kann ein Warnsignal (optisch/akustisch/haptisch) sein, das den Fahrer auf den kritischen Betriebszustand hinweist. Das Signal kann auch ein Steuerungssignal sein, das einem Fahrzeugassistenzsystem (z. B. ESP, ABS) bereitgestellt wird und auf dessen Grundlage das Fahrzeugassistenzsystem den kritischen Betriebszustand beenden kann.In one embodiment of the invention, the method comprises generating a signal, in particular a warning signal and / or a control signal, in response to the determination of a critical operating state. The signal can be a warning signal (optical / acoustic / haptic) which alerts the driver to the critical operating state. The signal can also be a control signal that is provided to a vehicle assistance system (eg ESP, ABS) and on the basis of which the vehicle assistance system can end the critical operating state.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die kritische Verteilung der Massenkräfte auf Grundlage von vorbekannten Fahrzeugparametern bestimmt, insbesondere wenn die Fahrzeugparameter kritische Betriebszustände des Fahrzeugs festlegen. Fahrzeuge mit hohem Schwerpunkt (z. B. Nutzfahrzeuge oder Geländewagen) können bei ungünstiger Beladung z. B. die Kippgrenze vor der Kraftschlussgrenze erreichen, d. h. sie kippen bei extremer Kurvenfahrt um, bevor sie wegrutschen. Eine maximale Querbeschleunigung, ab der ein Kippen möglich ist, hängt u. a. von der Spurweite und der Lage, insbesondere der Höhe des Schwerpunkts ab. Die kritischen Betriebszustände hängen also neben der statischen Verteilung der Massenkräfte noch von anderen Fahrzeugparametern (z. B. der Spurbreite und der Lage des Schwerpunkts) ab. Diese Fahrzeugparameter können daher bei der Bestimmung der kritischen Verteilungen der Massenkräfte mitberücksichtigt werden.In one embodiment of the invention, the critical distribution of the mass forces is determined on the basis of previously known vehicle parameters, in particular if the vehicle parameters determine critical operating states of the vehicle. Vehicles with a high center of gravity (e.g. commercial vehicles or off-road vehicles) can, for example, B. reach the tipping limit before the adhesion limit, d. H. during extreme cornering they tip over before sliding away. A maximum lateral acceleration, from which tilting is possible, depends on. a. on the gauge and location, especially the height of the center of gravity. In addition to the static distribution of the mass forces, the critical operating conditions also depend on other vehicle parameters (e.g. the track width and the position of the center of gravity). These vehicle parameters can therefore be taken into account when determining the critical distributions of the mass forces.

In einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte mit der kritischen Verteilung der Massenkräfte während des Betriebs des Fahrzeugs kontinuierlich. So ist gewährleistet, dass kritische Betriebszustände ständig erkannt werden können.In one embodiment of the invention, the current distribution of the mass forces is compared continuously with the critical distribution of the mass forces during the operation of the vehicle. This ensures that critical operating conditions can be recognized at all times.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ferner: Speichern einer Mehrzahl von kritischen Verteilungen der Massenkräfte in einer Datenbank, wobei jede kritische Verteilung der Massenkräfte einer statischen Verteilung der Massenkräfte zugeordnet ist und Abrufen einer Mehrzahl von kritischen Verteilungen der Massenkräfte bei Bestimmung der entsprechenden statischen Verteilung der Massenkräfte. Wenn bekannte Lastzustände (d. h. statische Verteilungen der Massenkräfte) erneut auftreten, können zugehörige kritische Verteilungen der Massenkräfte aus der Datenbank abgerufen werden, die zuvor bestimmt und gespeichert wurden. Dadurch wird Rechenleistung gespart und das Verfahren kann schneller ablaufen.In one embodiment of the invention, the method further comprises: storing a plurality of critical distributions of the mass forces in a database, each critical distribution of the mass forces being associated with a static distribution of the mass forces, and calling up a plurality of critical distributions of the mass forces when determining the corresponding static distribution of the mass forces. When known load conditions (i.e. static distributions of the mass forces) reappear, associated critical distributions of the mass forces can be retrieved from the database that were previously determined and stored. This saves computing power and the process can run faster.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrzeugs geschaffen, die folgende Vorrichtung umfasst: Mehrere Sensoren zur Messung von Kräften in dem Fahrzeug; eine erste Verarbeitungseinheit zur Bereitstellung von Messwerten, die von den Sensoren ausgegeben werden, und eine zweite Verarbeitungseinheit zum Bestimmen von Verteilungen der Massenkräfte auf der Grundlage der Messwerte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Zur Durchführung des Verfahrens kann auch auf bereits bestehende Sensorik, z. B. die Sensoren eines Fahrzeugassistenzsystems, zurückgegriffen werden.According to a further aspect of the invention, a device for determining an operating state of a vehicle is provided, which comprises the following device: a plurality of sensors for measuring forces in the vehicle; a first processing unit for providing measured values that are output by the sensors, and a second processing unit for determining distributions of the mass forces on the basis of the measured values according to the inventive method. To carry out the method, existing sensors, e.g. B. the sensors of a vehicle assistance system.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Sensoren in den Radnaben des Fahrzeugs angeordnet. In den Radnaben können insbesondere dynamische Kräfte unmittelbar und genau gemessen werden. Die Sensoren können überall dort angeordnet sein, wo ein Kraftfluss vom Fahrzeug auf den Untergrund zu erwarten ist. Unter Kraftfluss versteht man den Weg einer Kraft in einem Bauteil vom Angriffspunkt bis zur der Stelle, an der diese durch eine Reaktionskraft aufgenommen wird. Vorteilhaft sind die Sensoren dort angeordnet, wo die Gewichtskräfte des Fahrzeugs genau bestimmbar sind. Dies ist in den Radnaben der Fall, weil diese nahe an der Stelle der Reaktionskraft (die vom Untergrund auf das Fahrzeug zurückwirkt) angeordnet sind.In one configuration of the device, the sensors are arranged in the wheel hubs of the vehicle. In particular, dynamic forces can be measured directly and precisely in the wheel hubs. The sensors can be arranged wherever a flow of force from the vehicle to the ground is to be expected. Force flow is the path of a force in a component from the point of application to the point at which it is absorbed by a reaction force. The sensors are advantageously arranged where the weight forces of the vehicle can be precisely determined. This is the case in the wheel hubs because they are located close to the point of reaction force (which reacts on the vehicle from the ground).

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden beispielhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

  • 1 zeigt eine schematische Übersicht beispielhafter Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Übersicht weiterer beispielhafter Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Übersicht einer beispielhaften Änderung einer statischen Verteilung der Massenkräfte.
  • 4 zeigt eine Übersicht einer beispielhaften Änderung einer Verteilung der Massenkräfte eines Fahrzeugs in einem Betriebszustand.
  • 5 zeigt eine schematische Übersicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawings.
  • 1 shows a schematic overview of exemplary method steps of a method according to the invention.
  • 2nd shows a schematic overview of further exemplary method steps of a method according to an embodiment of the invention.
  • 3rd shows an overview of an exemplary change in a static distribution of the mass forces.
  • 4th shows an overview of an exemplary change in a distribution of the inertial forces of a vehicle in an operating state.
  • 5 shows a schematic overview of an exemplary embodiment of a device according to the invention.

FigurenbeschreibungFigure description

1 zeigt eine schematische Übersicht beispielhafter Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Im ersten Schritt wird eine statische Verteilung der Massenkräfte K(stat) eines Fahrzeugs bestimmt. Die statische Verteilung der Massenkräfte repräsentiert einen Beladungszustand des Fahrzeugs. Zur Vereinfachung handelt es sich hier um eine zweidimensionale Verteilung der Massenkräfte. Die statische Verteilung der Massenkräfte K(stat) ist entlang einer Fahrzeuglänge (x-Koordinate) aufgetragen und stetig. Im zweiten Schritt werden unter Zugrundelegung der in 1 bestimmten statischen Verteilung der Massenkräfte K(stat) eine oder mehrere kritische Verteilungen der Massenkräfte K(kritα, β) bestimmt. Die kritischen Verteilungen der Massenkräfte K(kritα, β) werden für eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebszuständen B(kritα, β) des Fahrzeugs bestimmt. Beispielsweise sind die Betriebszustände „Kurve“ und „Bremsung“ zu unterscheiden. Diese Betriebszustände werden anhand bekannter Fahrzeugparameter B(kritα, β) unterschieden. Die Fahrzeugparameter charakterisieren die Betriebszustände. Die kritischen Verteilungen der Massenkräfte K(kritα, β) repräsentieren die Grenzen der Fahrstabilität in Abhängigkeit von der statischen Verteilung der Massenkräfte, also dem Beladungszustand, und Zustandsparametern charakteristischer Betriebszustände, also einer errechneten, betriebszustandsabhängigen dynamischen Verteilung der Massenkräfte K (dynα, β). Im Schritt 3 werden, in den tatsächlich auftretenden Betriebszuständen, aktuelle Verteilungen der Massenkräfte K(aktuell) bestimmt. Die tatsächlich auftretenden Betriebszustände sind die Betriebszustände, denen das Fahrzeug während des Betriebs tatsächlich ausgesetzt ist. Diese können je nach Fahrerverhalten oder durch Umwelteinflüsse variieren. Die tatsächlichen Betriebszustände werden durch die aktuellen Verteilungen der Massenkräfte K(aktuell) repräsentiert. In Schritt 4 wird die jeweilige aktuelle Verteilung der Massenkräfte K(aktuell) mit der bestimmten zugehörigen kritischen Verteilung der Massenkräfte (hier K(kritβ)) verglichen und festgestellt, ob die kritische Verteilung der Massenkräfte K(kritβ) überschritten wird. Im Beispiel bremst das Fahrzeug. Während der Bremsung wird die Verteilung der Massenkräfte K(aktuell) bestimmt und mit K (kritβ) verglichen. Im Beispiel liegt die Einhüllende von K(aktuell) stets unterhalb der Kurve K (kritβ). Es liegt also kein kritischer Betriebszustand vor. Ferner können weitere Kräfte, z. B. Querkräfte in den Achslenkern des Fahrzeugs, oder Momente, z. B. Kippmomente der Räder M, ermittelt werden, die zur Bestimmung von kritischen Betriebszuständen dienen können. 1 shows a schematic overview of exemplary method steps of a method according to the invention. The first step is a static distribution of the mass forces K (stat) of a vehicle. The static distribution of the mass forces represents a loading condition of the vehicle. To simplify matters, this is a two-dimensional distribution of the mass forces. The static distribution of the mass forces K (stat) is plotted along a vehicle length (x coordinate) and is continuous. The second step is based on the static distribution of the mass forces determined in 1 K (stat) one or more critical distributions of mass forces K (crit α, β ) certainly. The critical distributions of the mass forces K (crit α, β ) are used for a variety of different operating conditions B (crit α, β ) of the vehicle. For example, the operating states "curve" and "braking" can be distinguished. These operating states are based on known vehicle parameters B (crit α, β ) distinguished. The vehicle parameters characterize the operating conditions. The critical distributions of the mass forces K (crit α, β ) represent the limits of driving stability depending on the static distribution of the mass forces, i.e. the loading state, and state parameters of characteristic operating states, i.e. a calculated, operating state-dependent dynamic distribution of the mass forces K (dyn α, β ) . In step 3rd become, in the operating conditions actually occurring, current distributions of the mass forces K (current) certainly. The operating states that actually occur are the operating states to which the vehicle is actually exposed during operation. These can vary depending on driver behavior or due to environmental influences. The actual operating states are determined by the current distributions of the mass forces K (current) represents. In step 4th becomes the respective current distribution of mass forces K (current) with the specific associated critical distribution of mass forces (here K (crit β ) ) compared and determined whether the critical distribution of mass forces K (crit β ) is exceeded. In the example, the vehicle brakes. During braking, the distribution of mass forces K (current) determined and with K (crit β ) compared. In the example, the envelope is from K (current) always below the curve K (crit β ) . So there is no critical operating state. Furthermore, other forces, e.g. B. lateral forces in the axles of the vehicle, or moments, for. B. tilting moments of the wheels M can be determined, which can be used to determine critical operating states.

2 zeigt eine schematische Übersicht weiterer beispielhafter Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Das Fahrzeug bewegt sich entlang eines Fahrwegs. Das Fahrzeug weist im Zustand 5 eine erste aktuelle Verteilung der Massenkräfte K(aktuell 1) auf. Diese setzt sich aus einem statischen Anteil K (stat1) und einem dynamischen Anteil K(dyn1) zusammen. Im Schritt 6 wirkt eine zusätzliche Kraft F auf das Fahrzeug. Beispielsweise repräsentiert die Kraft F eine aufgenommene Zuladung. Durch die Kraft F verändert sich die aktuelle Verteilung der Massenkräfte K (aktuell 1). Die geänderte aktuelle Verteilung der Massenkräfte wird mit K(aktuell 2) bezeichnet. Die Verteilung der Massenkräfte K(aktuell 2) wird mit K(aktuell 1) verglichen, wobei K(aktuell 1) der Verteilung der Massenkräfte K(aktuell 2) zeitlich vorangeht. Durch den Vergleich von K(aktuell 2) mit K(aktuell 1) wird die Veränderung ΔK detektiert, welche die wirkende Kraft F repräsentiert. Ist die Änderung ΔK detektiert, wird zu einem geeigneten Zeitpunkt, z. B. in einem Ruhezustand oder bei konstanter Geradeausfahrt, eine geänderte statische Verteilung der Massenkräfte bestimmt. Die detektierte Änderung ΔK ist ein Indikator dafür, dass eine Neubestimmung der statischen Verteilung der Massenkräfte (und infolgedessen einer geänderten kritischen Verteilung der Massenkräfte) erforderlich ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Grenzen der Fahrstabilität unter den veränderten Bedingungen neu bestimmt werden. 2nd shows a schematic overview of further exemplary method steps of a method according to the invention. The vehicle is moving along a driveway. The vehicle shows in condition 5 a first current distribution of mass forces K (currently 1) on. This consists of a static part K (stat1) and a dynamic part K (dyn1) together. In step 6 acts an additional force F on the vehicle. For example, represents the force F an added payload. By strength F the current distribution of the mass forces K changes (currently 1). The changed current distribution of mass forces is included K (currently 2) designated. The distribution of mass forces K (currently 2) will with K (currently 1) compared with K (currently 1) the distribution of mass forces K (currently 2) precedes. By comparing K (currently 2) With K (currently 1) is the change ΔK detects which the acting force F represents. Is the change ΔK is detected, is at an appropriate time, e.g. B. in a state of rest or when driving straight ahead, a changed static distribution of the mass forces determined. The detected change ΔK is an indicator that a new determination of the static distribution of the mass forces (and consequently a changed critical distribution of the mass forces) is necessary. This ensures that the limits of driving stability are redetermined under the changed conditions.

3 zeigt eine beispielhafte Übersicht einer beispielhaften Änderung einer statischen Verteilung der Massenkräfte eines Fahrzeugs 7. Das Fahrzeug 7 hat eine Kiste 8 geladen, die sich hochkant auf einer Ladefläche 9 befindet. Die gesamte Gewichtskraft Fg der Kiste 8 wird durch das rechte Hinterrad des Fahrzeugs 7 abgestützt. Dadurch ist das rechte Hinterrad bereits statisch mehr belastet als die übrigen Räder. 3 zeigt weiter, dass das Fahrzeug 7 die Kiste 8 nun symmetrisch geladen hat, wodurch beide Hinterräder jeweils mit Fg/2 belastet werden. Ferner können weitere Kräfte, z. B. Dehnkräfte in der Ladefläche des Fahrzeugs, oder Momente, z. B. Kippmomente der Räder, ermittelt werden, die zur Bestimmung von kritischen Betriebszuständen dienen können. 3rd shows an exemplary overview of an exemplary change in a static distribution of the mass forces of a vehicle 7 . The vehicle 7 has a box 8th loaded upright on a bed 9 located. The total weight Fg of the box 8th is through the right rear wheel of the vehicle 7 supported. As a result, the right rear wheel is already statically more loaded than the other wheels. 3rd further shows that the vehicle 7 the box 8th has now loaded symmetrically, whereby both rear wheels are each loaded with Fg / 2. Furthermore, other forces, e.g. B. stretching forces in the loading area of the vehicle, or moments, for. B. tilting moments of the wheels can be determined, which can be used to determine critical operating conditions.

4 zeigt nun das Fahrzeug 7 mit der Kiste 8 während der Fahrt in einer Rechtskurve. Die hochkant stehende Kiste 8 unterliegt der Trägheit und fällt infolge unzureichender Ladungssicherung im Verlauf der Kurve um, d. h. sie ändert ihre Position auf der Ladefläche 9 wie in 3 beschrieben. Dadurch ändert sich während der Kurvenfahrt der statische Anteil der Verteilung der Massenkräfte. Daher kann es zum Überschreiten einer kritischen Kraft, hier z. B. der Aufstandskraft am linken Hinterrad, kommen.
Auch können weitere Kräfte, z. B. Dehnkräfte in der Ladefläche des Fahrzeugs, oder kritische Momente M(krit), z. B. Kippmomente der Räder, ermittelt werden, die zur Bestimmung von kritischen Betriebszuständen dienen können. 4th now shows the vehicle 7 with the box 8th while driving in a right turn. The upright box 8th is subject to inertia and falls due to insufficient load securing in the course of the curve, ie it changes its position on the loading area 9 as in 3rd described. This changes the static part of the distribution of the mass forces during cornering. Therefore, it can be to exceed a critical force, e.g. B. the contact force on the left rear wheel.
Also other forces, e.g. B. stretching forces in the loading area of the vehicle, or critical moments M (crit) , e.g. B. tilting moments of the wheels can be determined, which can be used to determine critical operating conditions.

5 zeigt eine schematische Übersicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl von Sensoren 10. Die Sensoren sind an dem Fahrzeug 7 angeordnet und können auch die Sensoren eines bereits bestehenden Systems (ABS, ESP, Luftfederung) sein. Die Sensoren 10 sind in den Radnaben der Räder des Fahrzeugs 7 angeordnet. Die Vorrichtung umfasst eine erste Verarbeitungseinheit CI mit einer Vielzahl von Eingängen C1-C4, an denen die Sensorsignale anliegen. Die Vorrichtung umfasst weiter eine zweite Verarbeitungseinheit CII, welche die empfangenen Sensorsignale dazu benutzt um Verteilungen der Massenkräfte gemäß dem oben angegebenen Verfahren zu bestimmen. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Speichervorrichtung Co, die der zweiten Verarbeitungsreinrichtung Fahrzeugdaten D zur Bestimmung der kritischen Verteilungen der Massenkräfte bereitstellt. 5 shows a schematic overview of an exemplary embodiment of a device according to the invention. The device comprises a plurality of sensors 10 . The sensors are on the vehicle 7 arranged and can also be the sensors of an existing system (ABS, ESP, air suspension). The sensors 10 are in the wheel hubs of the vehicle's wheels 7 arranged. The device comprises a first processing unit CI with a plurality of inputs C1-C4 to which the sensor signals are present. The device further comprises a second processing unit CII, which uses the received sensor signals to determine distributions of the mass forces according to the above-mentioned method. Furthermore, the device comprises a storage device Co, which provides the second processing device with vehicle data D for determining the critical distributions of the mass forces.

Claims (8)

Verfahren zur Bestimmung eines Betriebszustands eines Fahrzeugs, das folgende Verfahren umfassend: Bestimmen einer statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug; Bestimmen einer kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug auf Grundlage der statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente, wobei die kritische Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente einem kritischen Betriebszustand des Fahrzeugs entspricht; Bestimmen, im Betrieb des Fahrzeugs, einer aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in dem Fahrzeug; Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente mit der kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente zur Bestimmung, ob ein kritischer Betriebszustand des Fahrzeugs vorliegt.A method for determining an operating condition of a vehicle, comprising the following method: Determining a static distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle; Determining a critical distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle based on the static distribution of the mass forces and the mass moments, the critical distribution of the mass forces and the mass moments corresponding to a critical operating state of the vehicle; Determining, during the operation of the vehicle, a current distribution of the mass forces and the mass moments in the vehicle; Comparing the current distribution of the mass forces and the mass moments with the critical distribution of the mass forces and the mass moments to determine whether a critical operating state of the vehicle is present. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Kontinuierliches Wiederholen des Bestimmens der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente; Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente mit mindestens einer vorhergehenden aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente; Bestimmen von Änderungen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente in Bezug auf die vorhergehende aktuelle Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente; Bestimmen einer geänderten statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente und der Massenmomente auf Grundlage der Änderungen in der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente und Bestimmen einer geänderten kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente.Procedure according to Claim 1 , comprising: continuously repeating the determination of the current distribution of the mass forces and the mass moments; Comparing the current distribution of the mass forces and the mass moments with at least one previous current distribution of the mass forces and the mass moments; Determining changes in the current distribution of the mass forces and the mass moments with respect to the previous current distribution of the mass forces and the mass moments; Determining a changed static distribution of the mass forces and the mass moments and the mass moments based on the changes in the current distribution of the mass forces and the mass moments and determining a changed critical distribution of the mass forces and the mass moments. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Erzeugen eines Signals, insbesondere eines Warnsignals und/oder eines Steuersignals, in Reaktion auf die Bestimmung eines kritischen Betriebszustands.Method according to one of the preceding claims, comprising generating a signal, in particular a warning signal and / or a control signal, in response to the determination of a critical operating state. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die kritische Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente auf Grundlage von vorbekannten Fahrzeugparametern bestimmt wird, insbesondere wobei die Fahrzeugparameter kritische Betriebszustände des Fahrzeugs festlegen.Procedure according to Claim 1 , the critical distribution of the mass forces and the mass moments being determined on the basis of previously known vehicle parameters, in particular the vehicle parameters defining critical operating states of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei das Vergleichen der aktuellen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente mit der kritischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente während des Betriebs des Fahrzeugs kontinuierlich erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the comparison of the current distribution of the mass forces and the mass moments with the critical distribution of the mass forces and the mass moments takes place continuously during operation of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Speichern einer Mehrzahl von kritischen Verteilungen der Massenkräfte und der Massenmomente im einer Datenbank, wobei jede kritische Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente einer statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente zugeordnet ist, und Abrufen einer Mehrzahl von kritischen Verteilungen der Massenkräfte und der Massenmomente bei Bestimmung der entsprechenden statischen Verteilung der Massenkräfte und der Massenmomente.Method according to one of the preceding claims, comprising: Storing a plurality of critical distributions of the mass forces and the mass moments in a database, each critical distribution of the mass forces and the mass moments being associated with a static distribution of the mass forces and the mass moments, and Calling up a plurality of critical distributions of the mass forces and the mass moments when determining the corresponding static distribution of the mass forces and the mass moments. Vorrichtung zur Bestimmung eines Betriebszustandes eines Fahrzeugs, die folgende Vorrichtung umfassend: Mehrere Sensoren zur Messung von Kräften in dem Fahrzeug; Eine erste Verarbeitungseinrichtung zur Bereitstellung von Messwerten, die von den Sensoren ausgegeben werden; eine zweite Verarbeitungseinrichtung zum Bestimmen von Verteilungen der Massenkräfte und der Massenmomente auf Grundlage der Messwerte gemäß einem der Ansprüche 1-6.A device for determining an operating state of a vehicle, comprising the following device: a plurality of sensors for measuring forces in the vehicle; A first processing device for providing measured values that are output by the sensors; a second processing device for determining distributions of the mass forces and the mass moments on the basis of the measured values according to one of the Claims 1 - 6 . Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Sensoren in den Radnaben des Fahrzeugs angeordnet sind. Device after Claim 7 , wherein the sensors are arranged in the wheel hubs of the vehicle.
DE102018133421.4A 2018-12-21 2018-12-21 Method and device for determining an operating state of a vehicle Pending DE102018133421A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018133421.4A DE102018133421A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method and device for determining an operating state of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018133421.4A DE102018133421A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method and device for determining an operating state of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018133421A1 true DE102018133421A1 (en) 2020-06-25

Family

ID=70969648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018133421.4A Pending DE102018133421A1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method and device for determining an operating state of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018133421A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039108A1 (en) * 1999-08-13 2001-07-19 Continental Teves Ag & Co Ohg Method and device for determining vehicle state variables
EP1097069B1 (en) * 1998-07-17 2002-07-31 Continental Teves AG & Co. oHG Method and device for determining and detecting the overturning hazard of a vehicle
DE102014226108A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Charge monitoring in the motor vehicle
DE102017103777A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Alois Kober Gmbh Stabilization device and stabilization method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1097069B1 (en) * 1998-07-17 2002-07-31 Continental Teves AG & Co. oHG Method and device for determining and detecting the overturning hazard of a vehicle
DE10039108A1 (en) * 1999-08-13 2001-07-19 Continental Teves Ag & Co Ohg Method and device for determining vehicle state variables
DE102014226108A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Charge monitoring in the motor vehicle
DE102017103777A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Alois Kober Gmbh Stabilization device and stabilization method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0954461B1 (en) Method and device for detecting motor vehicle tilt
EP0918003B1 (en) Procedure and device for determining a parameter related to the height of the centre of gravity of a vehicle
EP3044053B1 (en) Method for stabilising the driving behaviour of a tractor-trailer combination and vehicle movement dynamics control device
DE10146725A1 (en) Steering wheel-based determination of a wheel lift in a motor vehicle
EP1030798A1 (en) Method and device for stabilising motor vehicle tilt
WO1999026811A1 (en) Method and device for detecting motor vehicle tilt
DE19904216A1 (en) Procedure for determining changes of centre of gravity of vehicle with at least two axles and at least three wheels has vehicle driven in curve and state parameters corresponding with respective wheel load detected at least at two wheels.
WO2006066821A1 (en) Method and device for determining mass-related variables in a vehicle
DE10146724A1 (en) Detection of a wheel lift in a motor vehicle
EP3365205B1 (en) Method for controlling brakes
DE102019105927B4 (en) System and method for determining a load change in a commercial vehicle
EP3625094B1 (en) Method for estimating the achievable total braking forces for the automated deceleration of a utility vehicle, braking system and utility vehicle having said braking system
WO2008000548A1 (en) Method and control device for identifying a trailer operation of a towing vehicle
DE102013207127A1 (en) Method for adjusting a braking process
DE102015221833A1 (en) Vehicle load information system for determining a rake and a load when attached to the vehicle trailer
DE102007045998A1 (en) Driving stability improving method for motor vehicle e.g. sports car, involves determining total mass of motor vehicle, and determining individual wheel braking force based on determined total mass
DE102013012993A1 (en) Method for determining the axle load of a vehicle
WO2005063536A1 (en) Method and device for determining a vehicle state
EP1966570B1 (en) Method for checking the plausibility of a determined vehicle mass
DE102007029605A1 (en) Method and device for influencing the lateral dynamics of a vehicle
DE602004011483T2 (en) ARRANGEMENT AND METHOD FOR ESTIMATING THE HEIGHT OF THE HEAVY DUTY OF A VEHICLE
DE102011002957A1 (en) Device for monitoring e.g. liquid pressure in front- and rear struts of lorry, has monitoring units generating respective monitoring signals depending on mass size, where monitoring signals indicate change of vehicle mass while driving
DE102017216457A1 (en) Method for determining a maximum speed of a vehicle during a parking maneuver
DE102008003206A1 (en) Axle load calculating method for non-load sensitive axle i.e. rear axle, of vehicle i.e. commercial motor vehicle, involves determining longitudinal slip value as difference slip, and calculating axle load of non-load sensitive axle
DE102006031766A1 (en) Method and device for limiting control actions of a vehicle controller

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified