专利名称：用于稳定载重货车组合体的行驶状态的方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的特征所述的用于稳定由一个牵引车和一个挂车组成的汽车组合体的行驶状态的方法。
背景技术：
将来，载重货车将越来越多地装备防抱死系统(ABS)、驱动防滑控制系统(ASR)和电子稳定程序(ESP)，以便使汽车或汽车组合体在临界行驶状态下获得稳定性。通过ABS-和ASR-系统，各车轮制动缸的制动压力被这样分别地控制，以致避免了车轮的抱死或满转。
借助于一个ESP-系统，在临界情况下，也就是说在不稳定行驶状态下，尤其在有汽车侧滑危险的情况下，主动对牵引车和/或挂车的一个或多个车轮制动缸中的制动压力进行电子控制，以便使汽车或汽车组合体获得稳定。在这种情况下，分别根据行驶状态可能会出现挂车或半挂车制动接合较长的现象。在不利的情况下，尤其在劣质轮胎或不能正常起作用的ABS的条件下，这样长的制动接合会导致挂车或半挂车在侧向“作大弧形摆动”。
该问题尤其会出现在以曲线制动的挂车或半挂车上。于是制动导致的侧滑损失，其中侧滑可能引起大弧形摆动。一个“大弧形摆动”不仅会在由驾驶员采取的制动时发生，也会在由ESP采取的电子制动接合时发生。
发明内容
本发明的目的是避免挂车作大弧形摆动。
该目的通过权利要求1的特征而得以实现。本发明的有利的布置和进一步的结构可由从属权利要求中得到。
本发明的基本原理在于，当挂车制动时，对汽车组合体的行驶稳定性进行监视，并且在出现不稳定的行驶状态时，通过循环或周期地降低挂车车轮制动力矩或挂车制动压力来使汽车组合体稳定。
换句话说，对挂车的车轮制动力矩或挂车或半挂车上的制动压力进行“调制”。“调制”表示，在挂车制动操纵过程中，反复地“插入”短促的没有或仅有少量制动压力的状态。这可以根据出现的行驶状态，即在牵引车不稳定的情况下，通过必不可少的在挂车/半挂车上的ESP-接合，周期地控制挂车或半挂车的制动压力。
特别地，仅在真正的临界行驶状态下才对挂车车轮制动力矩进行调制或周期控制。为此，必须对汽车组合体的“运动状态”进行监视。汽车组合体的运动状态或瞬时稳定性是一个复杂的矢量值，该矢量值可以近似地由多个变量表示。
表示汽车运动稳定性的特性特别是汽车速度、各个轮子的转速、转向角、挂车与牵引车之间的弯曲角、弯曲角速度、横向加速度、轴载分布等。
为了测量和确定这些参数，在牵引车或挂车上设置各种传感器，例如，车轮转速传感器、偏驶传感器等。为了识别“向外作大弧形摆动的行驶”，还设置有测量或确定挂车和牵引车之间弯曲角度的传感器。
挂车车轮制动力矩的周期控制或调制不仅可以在由驾驶员进行制动的情况下实现，也可以在ESP-制动接合情况下实现。
本发明特别适合于带有一个装备有ESP的鞍式牵引车的鞍式牵引车组合。优选的是，所述鞍式牵引车组合装备有一个传感器，该传感器用来测量牵引车和半挂车之间的弯曲角。
而对此的另一个选择是，本发明还适应于一个装备有ESP但不带弯曲角传感器的鞍式牵引车组合。在半挂车的ESP操纵的制动时，例如在磨擦系数低的路面上，由ESP操纵的对半挂车的制动压力以一定时间间隔减为零。由此，如上所述，半挂车得以稳定并且大弧形摆动得以避免。
当没有弯曲角时，可以在另一个可供使用的行驶状态参数和一个预先确定的数学-物理的汽车模型的基础上对弯曲角进行估量。为此，可以设置一些测量牵引车和半挂车“取向”的传感器，从而可测定所述弯曲角。此外，还可以利用由一个存在于汽车中的导航或通讯系统所提供的信号。
根据给定的汽车专用的数学-物理模型，ESP确定一个用于牵引车和半挂车之间的弯曲角的额定值。
当所测定的弯曲角总体上明显在额定值之上时，也就是说在额定和实际值之间存在重大偏差时，并且同时半挂车被制动时，从此开始，存在着半挂车作大弧型摆动的危险。
为了使不稳定的行驶状态达到稳定，通过ESP使半挂车上的制动压力以一定的时间间隔减为零。由此半挂车的车轮又可以“高速行驶”，也就是说可以加速，由此建立了侧向力，并且使半挂车稳定。
当没有测量挂车与牵引车之间弯曲角的传感器可供利用时，并且该弯曲角也不能采用其他方法来确定或估计时，则大弧形摆动的问题可以预防性的地应付。也就是说，在一定的情况下，例如在非常光滑的路面和不知弯曲角的情况下，进行制动压力的周期操纵或反复的“制动力减小”。可以规定，在这种情况下，只考虑来自牵引车的信息。
使车轮制动力矩或挂车制动压力减小的信号可以，例如，气动地、电动地或由从牵引车到挂车的无线电来传输。
下面将借助于一个与附图相关的实施例对本发明作较详细的说明。
唯一的附图显示了一个以本发明为基础的程序流程图。
具体实施例方式
从一个起始步骤1出发，在步骤2中持续不断地检查挂车制动接合是否实现。在没有出现制动接合的情况下，步骤2被重复执行。
相反在挂车上出现制动接合的情况下，在步骤3中对实际行驶状态的“稳定性”进行测量，例如通过测量牵引车与挂车之间的弯曲角、车轮车速、纵和横向加速度、车轮滑移、轴载分布、公路倾斜度等。
在汽车的制动电子系统中，贮存了各种表示临界行驶状态特征的“状态矢量”。这种“临界的行驶状态矢量”可以通过单个或上述各行驶状态参数的组合而产生。被贮存的各行驶状态矢量在图1中示意地通过方框4来表示。在步骤5中将实际行驶状态与预先给定的临界行驶状态矢量进行比较。如果比较的结果表明没有不稳定的行驶状态存在，则跳回到步骤2，即，由驾驶员或ESP控制的制动接合没有被“修改”。
相反，如果存在一个临界行驶状态，在步骤6中就对挂车的车轮制动力矩或挂车制动压力进行调制，即，周期化。也就是说，挂车制动压力或车轮制动力矩被短时地降低。然后又跳回到步骤2并且再次执行所有的监视程序。
权利要求
1.用于稳定由牵引车和挂车构成的汽车组合体的行驶状态的方法，具有以下步骤a)监视在挂车上是否存在制动接合(2)；b)感应(3)一个或多个表示汽车组合体的瞬时稳定性特征的行驶状态参数；c)确定是否存在或面临一种不稳定的行驶状态，并且d)当在制动接合的情况下，在步骤c)中识别出一种不稳定的行驶状态时，降低(6)挂车车轮上的制动力矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤d)中，挂车制动压力被周期地或循环地降低和重新提高。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在步骤d)中，挂车制动压力被降为零。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于在步骤c)中，在一个或多个感应的行驶状态参数与一个或多个相匹配的、表示一种不稳定行驶状态特征的行驶状态参数之间进行比较(5)。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于在步骤b)中，借助于一个预先给定的数学-物理的汽车模型，近似地确定牵引车与挂车之间的弯曲角，并且将该确定的弯曲角与一个依赖于瞬时行驶状态而确定的、表示一种稳定行驶状态特征的额定弯曲角相比较。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于在步骤b)中，测量牵引车与挂车之间当前存在的弯曲角。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于在步骤b)中，确定牵引车与挂车之间当前存在的弯曲角，确切地说，是通过测量牵引车和挂车的取向来进行上述确定的。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于在ESP-接合情况下，降低挂车制动压力。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于在驾驶员制动操纵情况下，降低挂车制动压力。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于在步骤c)中，确定描述当前或面临的不稳定性的计量数值并且根据所确定的计量数值，在振幅和时间特性方面对挂车车轮上的制动力矩进行调制。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于在步骤a)中，确定挂车上制动接合的强度并且随之根据该制动接合的强度降低制动力矩。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于在步骤d)中，通过当前的或面临的行驶状态不稳定性的程度，对脉冲-间隔-比率和降低幅度形式的降低进行调制。
13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于在步骤d)中，使所述的降低与汽车上其它的安全系统、辅助系统或舒适系统协调一致。
14.根据权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于在步骤c)中，在一个预先给定的数学-物理的汽车模型的基础上，对牵引车与挂车之间可能出现的弯曲角进行预先计算。
全文摘要
本发明涉及一种用于稳定由牵引车和挂车构成的汽车组合体的行驶状态的方法，在一个由牵引车和挂车构成的汽车组合体上，当挂车制动时，监视(3－5)汽车组合体的行驶稳定性，并且在存在一种不稳定的行驶状态情况下，通过循环的或周期地降低挂车制动压力(6)，使该汽车组合体得到稳定。
文档编号B60T8/1755GK1553871SQ02817598
公开日2004年12月8日 申请日期2002年9月6日 优先权日2001年9月10日
发明者马蒂亚斯·霍恩, 斯特凡·胡梅尔, 法尔克·黑克尔, 乌尔里希·居克, 胡梅尔, 黑克尔, 希 居克, 马蒂亚斯 霍恩 申请人:克诺尔商用车制动系统有限公司