Es werden zwei Aufnehmersysteme beschrieben, die zur Erfassung der Windkräfte dienen, die im Fahrbetrieb auf ein Kraftfahrzeug einwirken. Beide Sensorsysteme messen Druckverhältnisse in der Fahrzeugumströmung im Bugbereich und zeichnen sich durch einfachen Aufbau aus. Mit dem einen System wird nur die am Fahrzeug angreifende Windseitenkraft bestimmt. Sie wird zur Ansteuerung aktiver Lenksysteme eingesetzt, um den Einfluß der Störgröße Wind durch automatisches Gegenlenken zu kompensieren. Mit dem zweiten Aufnehmersystem werden die lokalen Windverhältnisse im Bereich um das Fahrzeug im Fahrbetrieb ermittelt. Ausgehend von dieser Information soll der Fahrer vor kritischen Seitenwindbedingungen gewarnt werden. Dies geschieht auch unter Berücksichtigung der aktuellen Kraftschlußverhältnisse zwischen Reifen und Fahrbahn. Ferner können Daten dieses Aufnehmersystems in allgemeingültige meteorologische Form umgerechnet werden. Durch geeignete Kommunikation sind sie so auch von anderen Verkehrsteilnehmern nutzbar. Wird die Information des Systems lokal im Fahrzeug verwendet, läßt sich die fahrdynamisch relevante Windseitenkraft leicht mit Hilfe des aerodynamischen Seitenkraftbeiwerts bestimmen. Berechnungen zur Kursabweichung sind sehr aufwendig und deshalb im Fahrzeugrechner 'on line' nur schwer zu bearbeiten. Im Steuergerät erfolgt daher eine Abschätzung der Verhältnisse. Ist der Kraftschlußbeiwert zwischen Fahrbahn und Fahrzeugreifen bekannt, kann die Windseitenkraft mit der maximal übertragbaren Reifenseitenkraft des gesamten Fahrzeugs ins Verhältnis gesetzt werden. Im einfachsten Ansatz muß der Quotient aus aktueller Windseitenkraft und maximal übertragbarer Reifenseitenkraft in unkritischen Situationen sehr viel geringer als 1 sein. Andernfalls wird der Fahrer über eine Warneinrichtung dazu angehalten, die Fahrgeschwindigkeit und damit auch die Windseitenkraft zu reduzieren.
'On Board' Windvektor-Ermittlung im Fahrbetrieb und beispielhafte Applikationen
In-Vehicle detection of the wind vector and its possible applications
Tagung der VDI-Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik, Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn, 1995 ; 439-460
VDI-Berichte ; 1224
1995
22 Seiten, 18 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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