EP1819564A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der schwerpunkth\he eines fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der schwerpunkth\he eines fahrzeugs

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EP1819564A1
EP1819564A1 EP05818025A EP05818025A EP1819564A1 EP 1819564 A1 EP1819564 A1 EP 1819564A1 EP 05818025 A EP05818025 A EP 05818025A EP 05818025 A EP05818025 A EP 05818025A EP 1819564 A1 EP1819564 A1 EP 1819564A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
wheel
pitch
height
delta
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05818025A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Kobetz
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Daimler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG, Daimler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1819564A1 publication Critical patent/EP1819564A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
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    • B60G2400/60—Load
    • B60G2400/63—Location of the center of gravity

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for determining the center of gravity of a vehicle, having a determination device which determines a pitch dynamic quantity representing the dynamic pitching behavior of the vehicle, and an evaluation unit which determines the determined pitch dynamics quantity for calculating a center of gravity height the vehicle reproducing focal height size is supplied.
  • WO 99/453446 discloses a device for determining mass-related quantities for a vehicle, in which a center of gravity height representing the center of gravity height of the vehicle is determined on the basis of computationally determined natural frequencies of a driving-induced excited pitching motion of the vehicle body.
  • the amplitude spectrum of the pitching motion of the vehicle body is determined by applying a Fourier transformation, the natural frequencies of the pitching motion resulting directly from the respective frequency of the resonance peaks occurring in the amplitude spectrum.
  • the device for determining the center of gravity height of a vehicle comprises, in addition to a determination device which determines a pitch dynamic quantity, which represents the dynamic pitching behavior of the vehicle, also an evaluation unit, which is supplied with the determined pitch dynamics quantity for calculating a center of gravity height representing the center of gravity height of the vehicle.
  • the determination device furthermore determines a wheel force variable which represents a wheel force occurring at at least one wheel of the vehicle, wherein the evaluation unit calculates the height of the center of gravity value as a function of the determined pitch dynamics quantity taking into account the determined wheel force variable.
  • the calculation of the focal height height can be carried out on the basis of simple differential equations to be evaluated, in addition to the determined pitch dynamics and the determined wheel force size vehicle-specific variables, such as the distance of the wheels of the vehicle in the vehicle longitudinal direction or the spring stiffness of Radfeder articulately of the vehicle, received.
  • the determining device determines the Radkraftgr ⁇ ße in connection with a driver-side and / or driver-independent control of provided for influencing the longitudinal dynamics of the vehicle vehicle units.
  • the vehicle units are typically provided for braking wheels of the vehicle provided wheel brake and / or a cooperating with drive wheels of the vehicle drive motor.
  • a driver-side control of the wheel brake or the drive motor is generally carried out by operating an in-vehicle brake control element or control element, a driver-independent control, however, on the part of an in-vehicle driver assistance system.
  • the activation of the wheel brake devices or of the drive motor causes retarding or accelerating forces on the respective wheels of the vehicle which, even with a modern driving style, produce comparatively high longitudinal dynamic forces on the vehicle body, at least for short periods. These longitudinal dynamic forces lead to a pitching movement of the vehicle body, which takes place in the form of a corresponding pitch amplitude or temporal change of the pitch amplitude. to grasp.
  • the determined pitch dynamics can in this case be understood as a response function of the determined wheel force magnitude. Between the determined Radkraftgrö ⁇ e and the determined pitch dynamics then there is a clear causal relationship, which makes it possible to suppress unwanted extraneous influences, such as those caused for example by a slope of the roadway, effective in the calculation of the height of the height of the height.
  • the wheel force variable is determined by a wheel slip control device arranged in the vehicle, wherein the wheel slip control device can be a system for yaw rate control, for example an electronic stability program (ESP) or the like.
  • ESP electronic stability program
  • the Radkraftbod is in such facilities usually internally available for shared use.
  • the wheel force variable in particular represents a wheel longitudinal force occurring on a front wheel and / or on a rear wheel of the vehicle.
  • the exact detection of such Radlssens technique is possible with relatively little technical effort and can be derived by evaluating provided for controlling the Radbrems wornen and / or the drive motor control variables, for example, a Vorratsebremsmoments or a default drive torque.
  • the control variables are generally available on the CAN bus of the vehicle and can be used to determine the wheel force large.
  • the pitching motion of the vehicle body undergoes a deceleration effect on the vehicle during the course of the journey. or acceleration forces in the vehicle longitudinal direction the largest expression.
  • it is therefore advantageous if it represents a pitching movement of the vehicle about an axis of rotation oriented in the vehicle transverse direction.
  • the pitch dynamic quantity may in particular represent a pitch amplitude that occurs in the maximum in conjunction with the pitching motion of the vehicle.
  • the maximum pitch amplitude increases unambiguously with the respective center of gravity height of the vehicle so that the center of gravity height can be calculated particularly precisely by determining the maximum pitch amplitude that occurs.
  • the pitch dynamic quantity or a corresponding quantity for compensating pitching movements of the vehicle body is generally available for shared use.
  • the mathematical relationship between the maximum occurring pitch amplitude and the respectively associated center of gravity height value can be stored in the evaluation unit in the form of a corresponding algorithm or an empirically determined characteristic curve.
  • the detection of the pitching movement of the vehicle can be done easily and reliably by means of a yaw rate sensor arranged in the vehicle, whose measuring axis is aligned in the direction of the axis of rotation of the pitching motion of the vehicle.
  • the pitch dynamic quantity represents a wheel contact force occurring at a front wheel and / or at a rear wheel of the vehicle, whereby the pitch movement of the vehicle body and thus the pitch dynamic quantity can be unambiguously determined with knowledge of the geometric distances between the wheels on the basis of wheel-dependent forces.
  • it is advisable to detect the wheel contact forces for determining the pitch dynamics quantity by means of a force measuring device arranged in the vehicle, as used for example in connection with an active chassis of the vehicle.
  • active chassis are standard on some vehicles.
  • the center of gravity height in accordance with predefined classification levels, as a result of which the computing capacity required to determine the center of gravity height and ultimately provided by the evaluation unit can be reduced to a necessary minimum.
  • the classification can be carried out according to linguistic state values such as "low”, “medium” or "high”.
  • the calculated center of gravity height is advantageously used for adapting the tripping characteristic of a driver assistance system arranged in the vehicle and / or for parameterizing a vehicle model on which the driver assistance system is based, wherein the driver assistance system is a system for regulating the yaw rate of the vehicle, for example an electronic stability Program (ESP), can act.
  • ESP electronic stability Program
  • the electronic stability program serves to prevent or reduce lateral dynamic instabilities of the vehicle by performing vehicle-stabilizing measures in accordance with a vehicle model underlying the electronic stability program when a trigger condition determining the tripping characteristic of the electronic stability program is fulfilled. Since the momentary center of gravity height has a considerable influence on the lateral dynamic behavior of the vehicle, it is possible to adjust the tripping characteristic of the Electronic Stability Program or corresponding means by means of appropriate adjustment of the height of the center of gravity The parameterization of the vehicle model on which the electronic stability program is based on the calculated center of gravity size ensures that the vehicle-stabilizing countermeasures are reliably and adequately triggered regardless of the current center of gravity of the vehicle.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the device according to the invention for determining the center of gravity height of a vehicle
  • Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention for determining the center of gravity height of a vehicle.
  • the device comprises in addition to a determination means 10 which determines a pitch dynamics size .DELTA.F N, which represents the dynamic pitch behavior of the vehicle 11 further comprises an evaluation unit 12, the pitch dynamics size .DELTA.F N determined for calculating a center of gravity height of the vehicle 11 reproducing gravity height variable is supplied h sp.
  • the pitch dynamic quantity .DELTA.F N represents here a pitching movement of the vehicle 11 about an axis of rotation oriented in the vehicle transverse direction.
  • the determination device 10 furthermore determines a wheel force variable F B which represents a wheel force occurring at at least one wheel of the vehicle 11, for example a wheel longitudinal force F Bv or F Bh occurring on a front wheel and / or on a rear wheel of the vehicle 11.
  • the evaluation unit 12 calculates the height of the center of gravity h sp as a function of the determined pitch dynamic quantity ⁇ F N taking into account the determined wheel force variable F B.
  • the pitch dynamics variable .DELTA.F N should in the present case at a front / or occurring at a rear of the vehicle 11 and wheel contact force F N, V, F N> h represent the pitch dynamics .DELTA.F size N in accordance with a relation of the form
  • the wheel contact forces F N / V , F Nih are detected by means of a force measuring device 10a arranged in the vehicle 11, which is part of the determination device 10.
  • the force measuring device 10a which is an arrangement of wheel-individually assigned acceleration sensors, load cells or the like, is available, for example, in connection with an active chassis of the vehicle 11.
  • m denotes the mass of the vehicle 11
  • a x denotes a longitudinal acceleration acting on the vehicle 11
  • 1 denotes the distance of the wheels of the vehicle 11 in the vehicle longitudinal direction.
  • the wheel force quantity F B is calculated by a wheel slip control device 10b arranged in the vehicle 11, which is a system for yaw rate control, for example an electronic stability program (ESP) or the like.
  • the wheel slip control device 10b is a component of the detection device 10, the wheel force variable F B corresponding to a relationship of the shape
  • the determination device 10 determines the wheel force variable F B in connection with a driver-side and / or driver-independent control of provided for influencing the longitudinal dynamics of the vehicle 11 vehicle units.
  • the vehicle units are typically provided for braking wheels of the vehicle 11 provided wheel brake and / or a cooperating with drive wheels of the vehicle 11 drive motor.
  • a driver-side Control of the wheel brake or the drive motor is effected by actuation of a located in the vehicle 11 brake control or driving control, a driver-independent control, however, from the side of a driver 11 located in the driver assistance system 13, which is an Electronic Stability Program (ESP).
  • ESP Electronic Stability Program
  • the actuation of the wheel brake devices or of the drive motor causes retarding or accelerating forces F Bv , F Bh on the respective wheels of the vehicle 11, which, even with moderate driving, cause comparatively high longitudinal dynamic forces on the vehicle body, at least for short periods.
  • These longitudinal dynamic forces lead to a pitching movement of the vehicle body, which can be detected in the form of a corresponding pitch amplitude or temporal change of the pitch amplitude.
  • the determined pitch dynamic quantity .DELTA.F N can be understood in this case as a response function of the determined wheel force size F B ; conversely, the determined wheel force variable F B forms a test function with respect to the determination of the pitch dynamic quantity ⁇ F N.
  • the control of the wheel brake or the drive motor with respect to forming a defined timer "trigger" the determination of the wheel force variable F B or the pitch dynamics variable .DELTA.F N for calculating the strictlyièrengr ⁇ ße h sp. Since the determination of the wheel force variable F B or the pitch dynamics variable .DELTA.F N then takes place exclusively within the short periods of activation of the wheel brake or the drive motor, have temporally elongated changes in wheel force F B and the pitch dynamics variable .DELTA.F N, for example due to Inclination of the road, only a negligible impact on the calculated on the basis of these variables promhö- hen united h sp.
  • the wheel force variable F B is derived by evaluating control variables provided for controlling the wheel brake devices and / or the drive motor, for example a default brake torque or a default drive torque.
  • the control variables are available on a CAN bus located in the vehicle 11.
  • a pitch dynamic quantity ⁇ is determined in connection with the activation of the wheel brake devices or of the drive motor instead of the pitch dynamic quantity ⁇ F N , which represents a maximum pitch amplitude occurring in connection with the pitching motion of the vehicle 11.
  • t Bta rt denotes the time of activation of the wheel brake devices or of the drive motor and t en ⁇ 3e the time at which the pitch amplitude assumes its greatest magnitude (reversal point of the pitch movement),
  • the integration of the equation (2.1) under the boundary condition (2.2) is performed by the evaluation unit 12 on the basis of a rotation rate signal, which is provided by means of a rotation rate sensor 10c, whose measuring axis is aligned in the direction of the axis of rotation of the pitching motion of the vehicle 11, and the rate of rotation the pitching motion of the vehicle body reproduces.
  • the rotation rate sensor 10c is part of the determination device 10.
  • an arrangement of linear acceleration sensors oriented in the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction can also be provided, from whose signals the evaluation unit 12 determines the pitch dynamic quantity ⁇ .
  • the pitch dynamic quantity ⁇ or a quantity corresponding thereto for compensating pitching movements of the vehicle body is generally available for shared use.
  • the evaluation unit 12 calculates a center of gravity height ⁇ h representing a change in the center of gravity height of the vehicle 11 due to a payload 15 and the like. More specifically, the center of gravity height ⁇ h represents a distance between the pitch pole of the vehicle body and the center of gravity SP of the vehicle 11.
  • a differential equation of the shape is a differential equation of the shape
  • the absolute center of gravity height of the vehicle 11 can be determined directly from the center of gravity height ⁇ h.
  • the mathematical relationship according to the two alternative determination equations (1.4) and (2.5) is stored in the evaluation unit 12 in the form of a corresponding algorithm or an empirically determined characteristic curve.
  • the evaluation unit 12 therefore carries out a classification of the center of gravity height of the vehicle 11 on the basis of the calculated center of gravity height h sp or ⁇ h corresponding to linguistic state values "low", “medium” or "high".
  • the calculated center of gravity height size h sp or .DELTA.h is, inter alia, for adapting the tripping characteristic of the driver assistance system 13 and / or parameterization of the driver assistance system 13 based used lying vehicle model, wherein, when the driver assistance system 13 to a system for controlling the yaw rate of the vehicle 11 an Electronic Stability Program (ESP), for example.
  • ESP Electronic Stability Program
  • the electronic stability program serves to prevent or reduce lateral dynamic instabilities of the vehicle 11 by performing vehicle-stabilizing measures according to a vehicle model underlying the electronic stability program when a release condition determining the tripping characteristic of the electronic stability program is fulfilled. Since an increase in the center of gravity SP has a significant effect on the lateral dynamic behavior of the vehicle 11, the tripping characteristic of the electronic stability program is adjusted as a function of the calculated center of gravity height h sp or ⁇ h, or the vehicle model on which the electronic stability program is based the calculated center of gravity height h sp or ⁇ h parameterized such that regardless of the current center of gravity height of the vehicle 11 a safe and situation-appropriate triggering or implementation of the vehicle-stabilizing measures is guaranteed.
  • a signaling unit 14 provided for outputting an optical and / or acoustic driver signal is actuated depending on the center of gravity height h sp or ⁇ h, wherein the output of the driver information takes place when an authoritative Increasing the center of gravity is closed, so if, for example, the classified center of gravity height has the linguistic state value "medium” or "high".
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention in the form of a flow chart.
  • the method is started in an initialization step 20, whereupon it is checked in a first main step 21 is whether there is an activation of the wheel brake or the drive motor of the vehicle 11.
  • the method unexpectedly returns to the beginning. Otherwise, in a second main step 22, the wheel longitudinal force F Bv , F Bh occurring at the front wheel and / or at the rear wheel of the vehicle 11 is detected, the wheel force variable F B being determined in a third main step 23 on the basis of the detected wheel longitudinal force F Bv , F Bh .
  • the wheel contact forces F N (V , F N (h) are detected in a first substep 31a, wherein in a second auxiliary step 32a based on the detected wheel contact forces F Nv , F N , h the pitch dynamic quantity ⁇ F N is determined.
  • a single auxiliary step 32b is provided in which the pitched dynamic velocity ⁇ is determined on the basis of equation (2.1) under the boundary condition (2.2).
  • the wheel force quantity F 8 determined in the third main step 23 and the pitch dynamic quantity ⁇ determined in the secondary step 32b are then expressed in the fourth main step 24 in accordance with the equation (2.5), whereby the height of center of gravity value ⁇ h thus calculated is made available in the following fifth main step 25.
  • the thus-calculated center of gravity height h ⁇ p or ⁇ h is used inter alia for adapting the tripping characteristic of the driver assistance system 13 and / or for parameterizing the vehicle model on which the driver assistance system 13 is based, wherein the driver assistance system 13 is a system for regulating the yaw rate of the vehicle 11, an Electronic Stability Program (ESP), for example.
  • ESP Electronic Stability Program
  • the signal generator unit 14 provided for outputting the optical and / or acoustic driver information is activated.
  • the inventive method is implemented in software in the evaluation unit 12 in the form of a corresponding source code.

Landscapes

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Ver­fahren zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs, mit einer Ermittlungseinrichtung (10), die eine Nickdynamik­größe (?F<SUB>N</SUB>, ??) ermittelt, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs (11) repräsentiert, und mit einer Auswerteein­heit (12), der die ermittelte Nickdynamikgröße (?F<SUB>N</SUB>, ??) zur Berechnung einer die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs (11) wie­dergebenden Schwerpunkthöhengröße (h<SUB>sp</SUB>, ?h) zugeführt wird. Erfindungsgemäß ermittelt die Ermittlungseinrichtung (10) weiterhin eine Radkraftgröße (F<SUB>B</SUB>), die eine an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs (11) auftretende Radkraft (F<SUB>B,v</SUB> ,

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Schwerpunkthδhe eines Fahrzeugs, mit einer Ermittlungseinrichtung, die eine Nickdynamikgröße ermittelt, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs repräsentiert, und mit einer Auswerteeinheit, der die ermittelte Nickdynamikgröße zur Berechnung einer die Schwerpunkt- höhe des Fahrzeugs wiedergebenden Schwerpunkthöhengröße zugeführt wird.
Aus der WO 99/453446 geht eine Vorrichtung zur Ermittlung massebezogener Größen für ein Fahrzeug hervor, bei der eine die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs wiedergebende Schwerpunkt- höhengröße auf Basis rechnerisch ermittelter Eigenfrequenzen einer fahrtbedingt angeregten Nickbewegung des Fahrzeugauf- baus bestimmt wird. Ausgehend von einem sensorisch erfassten Nickfrequenzspektrum wird durch Anwendung einer Fouriertrans- formation das Amplitudenspektrum der Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus ermittelt, wobei sich die Eigenfrequenzen der Nickbewegung unmittelbar aus der jeweiligen Frequenz der im Amplitudenspektrum auftretenden Resonanzüberhöhungen ergeben.
Diese Art der Eigenfrequenzanalyse ist vergleichsweise aufwendig und führt ausschließlich im Falle einer ausreichenden Anregung von Nickfrequenzen des Fahrzeugaufbaus zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Die Anregung derartiger Nickfrequenzen ist während einer gewöhnlichen Fahrt des Fahrzeugs ver- gleichsweise gering ausgeprägt. Eine Bestimmung der Schwerpunkthöhengröße und damit der Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs ist dann nur eingeschränkt möglich.
Es wird somit als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine einfache und in Zusammenhang mit einer gewöhnlichen Fahrt des Fahrzeugs präzise durchzuführende Bestimmung der Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 12 gelöst.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs umfasst neben einer Ermittlungseinrichtung, die eine Nickdynamikgröße ermittelt, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs repräsentiert, ferner eine Auswerteeinheit, der die ermittelte Nickdynamikgröße zur Berechnung einer die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs wiedergebenden Schwerpunkthöhengröße zugeführt wird. Erfindungsgemäß ermittelt die Ermittlungseinrichtung weiterhin eine Radkraftgröße, die eine an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs auftretende Radkraft repräsentiert, wobei die Auswerteeinheit die Schwerpunkthöhengröße in Abhängigkeit der ermittelten Nickdynamikgröße unter Berücksichtigung der ermittelten Radkraftgröße berechnet. Die Berechnung der Schwerpunkthöhengröße lässt sich auf Grundlage einfach auszuwertender Differentialgleichungen durchführen, in die neben der ermittelten Nickdynamikgröße und der ermittelten Radkraftgröße fahrzeugspezifische Größen, wie beispielsweise der Abstand der Räder des Fahrzeugs in Fahrzeuglängsrichtung oder die Federsteifigkeit von Radfedereinrichtungen des Fahrzeugs, eingehen.
Selbst bei moderater Fahrweise treten im Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs aufgrund von fahrseitig oder gegebenenfalls auch fahrerunabhängig durchgeführten Verzögerungs- und Be- schleunigungsvorgängen zumindest für kurze Zeitspannen vergleichsweise hohe längsdynamische Kräfte am Fahrzeugaufbau auf. Diese längsdynamischen Kräfte führen zu einer Nickbewegung des Fahrzeugsaufbaus, die sich in Form einer entsprechenden Nickamplitude bzw. zeitlichen Änderung der Nickamplitude zuverlässig erfassen lässt. Entsprechendes gilt für die an dem wenigstens einen Rad des Fahrzeugs auftretende Radkraft. Die erfindungsgemäße Verknüpfung der ermittelten Nickdynamikgröße mit der ermittelten Radkraftgröße ermöglicht es daher, die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs in Zusammenhang mit einer gewöhnlichen Fahrt des Fahrzeugs präzise zu bestimmen.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Vorteilhafterweise ermittelt die Ermittlungseinrichtung die Radkraftgrδße in Zusammenhang mit einer fahrerseitigen und/oder fahrerunabhängigen Ansteuerung von zur Beeinflussung der Längsdynamik des Fahrzeugs vorgesehenen Fahrzeugaggregaten. Bei den Fahrzeugaggregaten handelt es sich typischerweise um zur Abbremsung von Rädern des Fahrzeugs vorgesehene Radbremseinrichtungen und/oder um einen mit Antriebsrädern des Fahrzeugs zusammenwirkenden Antriebsmotor. Eine fahrerseitige Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors erfolgt allgemein durch Betätigung eines im Fahrzeug befindlichen Bremsbedienelements bzw. Fahrbedienelements, eine fahrerunabhängige Ansteuerung hingegen von Seiten eines im Fahrzeug befindlichen Fahrerassistenzsystems.
Die Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebs- motors ruft verzögernde bzw. beschleunigende Kräfte an den betreffenden Rädern des Fahrzeugs hervor, die selbst bei mo- derater Fahrweise zumindest für kurze Zeitspannen vergleichsweise hohe längsdynamische Kräfte am Fahrzeugaufbau bewirken. Diese längsdynamischen Kräfte führen zu einer Nickbewegung des Fahrzeugsaufbaus, die sich in Form einer entsprechenden Nickamplitude bzw. zeitlichen Änderung der Nickamplitude er- fassen lässt. Die ermittelte Nickdynaraikgröße kann in diesem Fall als Antwortfunktion der ermittelten Radkraftgröße aufge- fasst werden. Zwischen der ermittelten Radkraftgröδe und der ermittelten Nickdynamikgröße besteht dann ein eindeutiger kausaler Zusammenhang, der es ermöglicht, unerwünschte Fremdeinflüsse, wie sie beispielsweise aufgrund einer Neigung der Fahrbahn verursacht werden, wirkungsvoll bei der Berechnung der Schwerpunkthöhengröße zu unterdrücken.
Da derartige Abbrems- bzw. Beschleunigungsvorgänge im Verlauf einer gewöhnlichen Fahrt des Fahrzeugs zahlreich auftreten, wird die berechnete Schwerpunkthöhengröße stetig aktualisiert.
Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Radkraftgröße von einer im Fahrzeug angeordneten Radschlupfreglungseinrichtung ermittelt wird, wobei es sich bei der Radschlupfregelungsein- richtung um ein System zur Gierratenregelung, beispielsweise ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) oder dergleichen, handeln kann. Die Radkraftgröße steht bei derartigen Einrichtungen in aller Regel intern zur Mitnutzung zur Verfügung.
Die Radkraftgröße repräsentiert insbesondere eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs auftretende Radlängskraft. Die genaue Erfassung derartiger Radlängskräfte ist mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand möglich und kann durch Auswertung von zur Ansteuerung der Radbremseinrichtungen und/oder des Antriebsmotors vorgesehenen Steuergrößen, beispielsweise eines Vorgabebremsmoments bzw. eines Vorgabeantriebsmoments, abgeleitet werden. Die Steuergrößen stehen im allgemeinen am CAN-Bus des Fahrzeugs zur Verfügung und können zur Ermittlung der Radkraft- große mitgenutzt werden.
Die Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus erfährt aufgrund der im Verlauf der Fahrt auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerungs- bzw. Beschleunigungskräfte in Fahrzeuglängsrichtung die größte Ausprägung. Im Sinne einer leichten Erfassbarkeit der Nickdynamikgröße ist es daher von Vorteil, wenn diese eine Nickbewegung des Fahrzeugs um eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Drehachse repräsentiert.
Die Nickdynamikgröße kann insbesondere eine in Zusammenhang mit der Nickbewegung des Fahrzeugs maximal auftretende Nickamplitude repräsentieren. Die maximal auftretende Nickamplitude nimmt in diesem Fall in eindeutiger Weise mit der jeweiligen Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs zu, sodass sich durch Bestimmung der maximal auftretenden Nickamplitude die Schwer- punkthöhengrδße besonders präzise berechnen lässt. Bei Fahrzeugen mit aktiver Stabilisierung des Fahrzeugaufbaus steht die Nickdynamikgröße oder eine dazu korrespondierende Größe zur Kompensation von Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaus in aller Regel zur Mitnutzung zur Verfügung.
Der mathematische Zusammenhang zwischen der maximal auftretenden Nickamplitude und der jeweils zugehörigen Schwerpunkthöhengröße kann in Gestalt eines entsprechenden Algorithmus oder einer empirisch ermittelten Kennlinie in der Auswerteeinheit hinterlegt sein.
Die Erfassung der Nickbewegung des Fahrzeugs kann einfach und zuverlässig mittels eines im Fahrzeug angeordneten Drehratensensors erfolgen, dessen Messachse in Richtung der Drehachse der Nickbewegung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Zusätzlich oder alternativ repräsentiert die Nickdynamikgröße eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs auftretende RadaufStandskraft, wobei sich bei Kenntnis der geometrischen Abstände der Räder zueinander auf Basis der radindividuell auftretenden RadaufStandskräfte die Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus und damit die Nickdynamikgröße eindeutig ermitteln lässt. In diesem Fall bietet es sich an, die RadaufStandskräfte zur Ermittlung der Nickdynamikgröße mittels einer im Fahrzeug angeordneten Kraftmesseinrichtung zu erfassen, wie sie beispielsweise in Zusammenhang mit einem aktiven Fahrwerk des Fahrzeugs verwendet wird. Derartige aktive Fahrwerke stehen bei manchen Fahrzeugen serienmäßig zur Verfügung.
Für viele Anwendungsfälle genügt eine Berechnung der Schwerpunkthöhengröße entsprechend vorgegebener Klassifikationsstufen, wodurch sich die zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe erforderliche und von der Auswerteeinheit letztlich zur Verfügung zu stellende Rechenkapazität auf ein notwendiges Mindestmaß reduzieren lässt. Die Klassifikation kann entsprechend linguistischer Zustandswerte wie „low", „medium" oder „high" erfolgen.
Vorteilhafterweise wird die berechnete Schwerpunkthöhengröße zur Anpassung der Auslösecharakteristik eines im Fahrzeug angeordneten Fahrerassistenzsystems und/oder zur Parametrisie- rung eines dem Fahrerassistenzsystem zugrunde liegenden Fahrzeugmodells verwendet, wobei es sich bei dem Fahrerassistenzsystem um ein System zur Regelung der Gierrate des Fahrzeugs, also beispielsweise ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) , handeln kann.
Das Elektronische Stabilitäts-Programm dient hierbei der Verhinderung bzw. Verringerung querdynamischer Instabilitäten des Fahrzeugs, indem bei Erfüllung einer die Auslösecharakteristik des Elektronischen Stabilitäts-Programms bestimmenden Auslösebedingung fahrzeugstabilisierende Maßnahmen gemäß einem dem Elektronischen Stabilitäts-Programm zugrunde liegenden Fahrzeugmodell durchgeführt werden. Da die momentane Schwerpunkthöhe erheblichen Einfluss auf das querdynamische Verhalten des Fahrzeugs hat, lässt sich durch entsprechende, in Abhängigkeit der berechneten Schwerpunkthöhengröße vorgenommene Anpassung der Auslösecharakteristik des Elektronischen Stabilitäts-Programms bzw. durch entsprechende mittels der berechneten Schwerpunkthδhengrδße vorgenommene Parametri- sierung des dem Elektronischen Stabilitäts-Programm zugrunde liegenden Fahrzeugsmodells erreichen, dass unabhängig von der momentanen Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs eine sichere und situationsgerechte Auslösung bzw. Durchführung der fahrzeugstabilisierenden Gegenmaßnahmen gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunkthδhe eines Fahrzeugs.
Die Vorrichtung umfasst neben einer Ermittlungseinrichtung 10, die eine Nickdynamikgröße ΔFN ermittelt, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs 11 repräsentiert, ferner eine Auswerteeinheit 12, der die ermittelte Nickdynamikgröße ΔFN zur Berechnung einer die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 wiedergebenden Schwerpunkthöhengröße hsp zugeführt wird. Die Nickdynamikgröße ΔFN repräsentiert hierbei eine Nickbewegung des Fahrzeugs 11 um eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Drehachse.
Erfindungsgemäß ermittelt die Ermittlungseinrichtung 10 weiterhin eine Radkraftgröße FB, die eine an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs 11 auftretende Radkraft, beispielsgemäß eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs 11 auftretende Radlängskraft FBv bzw. FBh , reprä- sentiert, wobei die Auswerteeinheit 12 die Schwerpunkthöhengröße hsp in Abhängigkeit der ermittelten Nickdynamikgröße ΔFN unter Berücksichtigung der ermittelten Radkraftgröße FB berechnet.
Die Nickdynamikgröße ΔFN soll im vorliegenden Fall eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs 11 auftretende Radaufstandskraft FN,V , FN>h repräsentieren, wobei die Nickdynamikgröße ΔFN gemäß einem Zusammenhang der Gestalt
ΔFN =FN>V -FN,h (1.1)
definiert sei. Die RadaufStandskräfte FN/V , FNih werden mittels einer im Fahrzeug 11 angeordneten Kraftmesseinrichtung 10a erfasst, die Bestandteil der Ermittlungseinrichtung 10 ist. Die Kraftmesseinrichtung 10a, bei der es sich um eine Anordnung radindividuell zugeordneter Beschleunigungssensoren, Kraftaufnehmer oder dergleichen handelt, steht beispielsweise in Zusammenhang mit einem aktiven Fahrwerk des Fahrzeugs 11 zur Verfügung.
Für die Nickdynamikgröße ΔFN gilt ferner eine Differentialgleichung der Gestalt
ΔFN =mf -ax >-^~ , (1.2)
in der mf die Masse des Fahrzeugs 11, ax eine auf das Fahrzeug 11 wirkende Längsbeschleunigung und 1 den Abstand der Räder des Fahrzeugs 11 in Fahrzeuglängsrichtung bezeichnet. Zur Herleitung von Gleichung (1.2) werden unter anderem die Abstände lv und lh der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs 11 in Fahrzeuglängsrichtung relativ zum Schwerpunkt SP des Fahrzeugs 11 angesetzt. Dann gilt m f .- ax - h sp = l v - ΔFN,v -I h - ΔFN,h
= 1 » " ΔFN +ϊ h - ΔFN ( 1 . 3 ) .
Aus Gleichung (1.2) ergibt sich unter Berücksichtigung einer Kräftebilanz FB =FB,V +FB<h =mf -ax für die Schwerpunkhöhengrö- ße hsp eine einfach auszuwertende Bestimmungsgleichung der Gestalt
hsp =^-l (1.4)
Die Radkraftgröße FB wird von einer im Fahrzeug 11 angeordneten Radschlupfregelungseinrichtung 10b berechnet, bei der es sich um ein System zur Gierratenregelung, beispielsweise ein Elektronisches Stabilitäts-Pro-gramm (ESP) oder dergleichen, handelt. Die Radschlupfregelungseinrichtung 10b ist Bestandteil der Ermittlungseinrichtung 10, wobei die Radkraft- grδße FB entsprechend eines Zusammenhangs der Gestalt
ermittelt wird, in dem Cp die Bremsmomentübersetzung, prad den Radzylinderdruck, vrad die gemessene Radgeschwindigkeit, Jrad das Radträgheitsmoment, R den Radradius und MKaHa11, das halbe Kardanwellenmoment bezeichnet (vgl. „Bosch, Kraftfahr- technisches Taschenbuch", Robert Bosch GmbH, 23. Auflage).
Die Ermittlungseinrichtung 10 ermittelt die Radkraftgröße FB in Zusammenhang mit einer fahrerseitigen und/oder fahrerunabhängigen Ansteuerung von zur Beeinflussung der Längsdynamik des Fahrzeugs 11 vorgesehenen Fahrzeugaggregaten. Bei den Fahrzeugaggregaten handelt es sich typischerweise um zur Abbremsung von Rädern des Fahrzeugs 11 vorgesehene Radbremseinrichtungen und/oder um einen mit Antriebsrädern des Fahrzeugs 11 zusammenwirkenden Antriebsmotor. Eine fahrerseitige An- Steuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors erfolgt durch Betätigung eines im Fahrzeug 11 befindlichen Bremsbedienelements bzw. Fahrbedienelements, eine fahrerunabhängige Ansteuerung hingegen von Seiten eines im Fahrzeug 11 befindlichen Fahrerassistenzsystems 13, bei dem es sich um ein Elektronisches Stabilitäts-Programms (ESP) handelt.
Die Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebs- motors ruft verzögernde bzw. beschleunigende Kräfte FBv , FBh an den betreffenden Rädern des Fahrzeugs 11 hervor, die selbst bei moderater Fahrweise zumindest für kurze Zeitspannen vergleichsweise hohe längsdynamische Kräfte am Fahrzeugaufbau bewirken. Diese längsdynamischen Kräfte führen zu einer Nickbewegung des Fahrzeugsaufbaus, die sich in Form einer entsprechenden Nickamplitude bzw. zeitlichen Änderung der Nickamplitude erfassen lässt. Die ermittelte Nickdynamikgröße ΔFN kann in diesem Fall als Antwortfunktion der ermittelten Radkraftgröße FB aufgefasst werden; umgekehrt bildet also die ermittelte Radkraftgröße FB eine Testfunktion bezüglich der Ermittlung der Nickdynamikgröße ΔFN . Zwischen der ermittelten Radkraftgröße FB und der ermittelten Nickdynamikgröße ΔFN besteht dann ein eindeutiger kausaler Zusammenhang, der es ermöglicht, unerwünschte Fremdeinflüsse, wie sie beispielsweise aufgrund einer Neigung der Fahrbahn verursacht werden, wirkungsvoll bei der Berechnung der Schwerpunkthöhengröße hsp zu unterdrücken.
Gemäß den vorhergehenden Erläuterungen bildet die Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors einen definierten Auslöser „Trigger" bezüglich der Ermittlung der Rad- kraftgröße FB bzw. der Nickdynamikgröße ΔFN zur Berechnung der Schwerpunkthöhengrδße hsp. Da die Ermittlung der Rad- kraftgröße FB bzw. der Nickdynamikgröße ΔFN dann ausschließlich innerhalb der kurzen Zeitspannen der Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors erfolgt, haben zeitlich lang gezogene Veränderungen der Radkraftgröße FB bzw. der Nickdynamikgröße ΔFN , beispielsweise aufgrund einer Neigung der Fahrbahn, lediglich vernachlässigbare Auswirkungen auf die auf Basis dieser Größen berechnete Schwerpunkthö- hengröße hsp .
Zusätzlich oder alternativ zur Verwendung der Radschlupfregeleinrichtung 10b wird die Radkraftgrδße FB durch Auswertung von zur Ansteuerung der Radbremseinrichtungen und/oder des Antriebsmotors vorgesehenen Steuergrößen, beispielsweise eines Vorgabebremsmoments bzw. eines Vorgabeantriebsmoments, abgeleitet. Die Steuergrößen stehen an einem im Fahrzeug 11 befindlichen CAN-Bus zur Verfügung.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in Zusammenhang mit der Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors anstelle der Nick- dynamikgrδße ΔFN eine Nickdynamikgröße Δθ ermittelt, die eine in Zusammenhang mit der Nickbewegung des Fahrzeugs 11 maximal auftretende Nickamplitude repräsentiert,
Δθ= f dt . (2.1)
Hierbei bezeichnet tBtart den Zeitpunkt der Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors und ten<3e denjenigen Zeitpunkt, zu dem die Nickamplitude ihren größten Betrag annimmt (Umkehrpunkt der Nickbewegung) ,
Die Integration der Gleichung (2.1) unter der Randbedingung (2.2) wird von der Auswerteeinheit 12 auf Basis eines Drehratensignals durchgeführt, das mittels eines Drehratensensors 10c, dessen Messachse in Richtung der Drehachse der Nickbewegung des Fahrzeugs 11 ausgerichtet ist, bereitgestellt wird und das die Drehrate der Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus wiedergibt. Der Drehratensensor lOc ist Bestandteil der Ermittlungseinrichtung 10.
Anstelle des Drehratensensors 10c kann auch ein Anordnung von in Fahrzeuglängs- und Fahrzeughochrichtung ausgerichteten Li- nearbeschleunigungssensoren vorgesehen sein, aus deren Signalen die Auswerteeinheit 12 die Nickdynamikgröße Δθ ermittelt.
Bei Fahrzeugen 11 mit aktiver Stabilisierung des Fahrzeugaufbaus steht die Nickdynamikgröße Δθ oder eine dazu korrespondierende Größe zur Kompensation von Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaus in aller Regel zur Mitnutzung zur Verfügung.
Ausgehend von der ermittelten' Radkraftgröße FB und dem Betrag der ermittelten Nickdynamikgröße Δθ berechnet die Auswerteeinheit 12 eine Schwerpunkthöhengröße Δh , die eine Veränderung der Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 aufgrund einer Zuladung 15 und dergleichen wiedergibt. Genauer gesagt gibt die Schwerpunkthöhengröße Δh einen Abstand zwischen dem Nickpol des Fahrzeugaufbaus und der Schwerpunkthöhe SP des Fahrzeugs 11 wieder. Hierbei wird eine Differentialgleichung der Gestalt
Jy -Θ+Dω -Θ+Cω -θ= m-ax -Δh . (2.3)
angesetzt, in der Jy das Trägheitsmoment des Fahrzeugs 11 in Fahrzeugquerrichtung, Dω die Dämpfungskostante von Radfedereinrichtung des Fahrzeugs 11 und Cω die Federsteifigkeit der Radfedereinrichtungen des Fahrzeugs 11 bezeichnet. Da lediglich der durch die Ansteuerung der Radbremseinrichtungen bzw. des Antriebsmotors hervorgerufene Grenzzustand der Nickbewegung des Fahrzeugaufbaus im Sinne der Gleichung (2.2) betrachtet wird, nämlich der maximal auftretende Betrag der Nickamplitude der Nickbewegung, verschwinden die zeitlichen Ableitungen θ, θ der Größe θ≡θ(t), die den Wert der Nickdy- namikgröße Δθ zum Zeitpunkt t wiedergibt . Damit vereinfacht sich Gleichung (2.3) zu
Cω -|Δθ|=τn-ax -Δh , (2.4)
wobei sich unter Berücksichtigung der Kräftebilanz FB =m-ax für die Schwerpunkhöhengröße Δh eine einfach auszuwertende Bestimmungsgleichung der Gestalt
Δh=—•|ΔΘ| , (2.5)
ergibt. Bei bekannter Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 in un- beladenen Zustand kann aus der Schwerpunkthöhengröße Δh unmittelbar die absolute Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 bestimmt werden.
Der mathematische Zusammenhang gemäß den beiden alternativen Bestimmungsgleichungen (1.4) und (2.5) ist in Gestalt eines entsprechenden Algorithmus oder einer empirisch ermittelten Kennlinie in der Auswerteeinheit 12 hinterlegt.
Für viele Anwendungsfälle genügt eine Bestimmung der Schwerpunkthöhe entsprechend vorgegebener Klassifikationsstufen. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die Auswerteeinheit 12 daher eine Klassifikation der Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 auf Basis der berechneten Schwerpunkthöhengröße hsp oder Δh entsprechend linguistischer Zustandswerte „low", „medium" oder „high" vor.
Die berechnete Schwerpunkthöhengröße hsp oder Δh wird unter anderem zur Anpassung der Auslösecharakteristik des Fahrerassistenzsystems 13 und/oder zur Parametrisierung eines dem Fahrerassistenzsystem 13 zugrunde liegenden Fahrzeugmodells herangezogen, wobei es sich bei dem Fahrerassistenzsystem 13 um ein System zur Regelung der Gierrate des Fahrzeugs 11, beispielgemäß ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) , handelt.
Das Elektronische Stabilitäts-Programm dient hierbei der Verhinderung bzw. Verringerung querdynamischer Instabilitäten des Fahrzeugs 11, indem bei Erfüllung einer die Auslösecharakteristik des Elektronischen Stabilitäts-Programms bestimmenden Auslösebedingung fahrzeugstabilisierende Maßnahmen gemäß eines dem Elektronischen Stabilitäts-Programm zugrunde liegenden Fahrzeugmodells durchgeführt werden. Da eine Erhöhung des Schwerpunkts SP erhebliche Auswirkungen auf das querdynamische Verhalten des Fahrzeugs 11 hat, wird die Auslösecharakteristik des Elektronischen Stabilitäts-Programms in Abhängigkeit der berechneten Schwerpunkthöhengröße hsp o- der Δh derart angepasst bzw. das dem Elektronischen Stabilitäts-Programm zugrunde liegende Fahrzeugmodell mittels der berechneten Schwerpunkthöhengröße hsp oder Δh derart para- metrisiert, dass unabhängig von der momentanen Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs 11 eine sichere und situationsgerechte Auslösung bzw. Durchführung der fahrzeugstabilisierenden Maßnahmen gewährleistet ist.
Um den Fahrer auf das Vorliegen eines erhöhten Schwerpunkts SP aufmerksam zu machen, wird in Abhängigkeit der Schwerpunkthöhengröße hsp oder Δh eine zur Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Fahrerhinweises vorgesehene Signalgebereinheit 14 angesteuert, wobei die Ausgabe der Fahrerinformation dann erfolgt, wenn auf eine maßgebliche Erhöhung der Schwerpunkthöhe geschlossen wird, wenn also beispielsweise die klassifizierte Schwerpunkthöhe den linguistischen Zu- standswert „medium" oder „high" aufweist.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Flussdiagramms.
Das Verfahren wird in einem Initialisierungsschritt 20 gestartet, woraufhin in einem ersten Hauptschritt 21 überprüft wird, ob eine Ansteuerung der Radbremseinrichtungen oder des Antriebsmotors des Fahrzeugs 11 vorliegt.
Wird im ersten Hauptschritt 21 festgestellt, dass keine Ansteuerung der Radbremseinrichtungen oder des Antriebsmotors des Fahrzeugs 11 vorliegt, so kehrt das Verfahren unversehens zum Anfang zurück. Andernfalls wird in einem zweiten Hauptschritt 22 die am Vorderrad und/oder am Hinterrad des Fahrzeugs 11 auftretende Radlängskraft FBv , FBh erfasst, wobei in einem dritten Hauptschritt 23 auf Basis der erfassten Radlängskraft FBv , FBh die Radkraftgröße FB ermittelt wird.
Parallel zur Durchführung der beiden Hauptschritte 22 und 23 werden in einem ersten Nebenschritt 31a die Radaufstandskräf- te FN(V , FN(h erfasst, wobei in einem zweiten Nebenschritt 32a auf Basis der erfassten RadaufStandskräfte FNv , FN,h die Nickdynamikgröße ΔFN ermittelt wird.
Die im dritten Hauptschritt 23 ermittelte Radkraftgröße FB und die im zweiten Nebenschritt 32a ermittelte Nickdynamikgröße ΔFN wird in einem gemeinsamen vierten Hauptschritt 24 entsprechend Gleichung (1.4) verknüpft, wobei die so berechnete Schwerpunkthöhengröße hsp in einem nachfolgenden fünften Hauptschritt 25 zur Verfügung gestellt wird.
Anschließend wird das Verfahren in einem Schlussschritt 26 beendet.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anstelle der beiden Nebenschritte 31a und 31b ein einzelner Nebenschritt 32b vorgesehen, in dem auf Basis der Gleichung (2.1) unter der Randbedingung (2.2) die Nickdy- namikgrδße Δθ ermittelt wird.
Die im dritten Hauptschritt 23 ermittelte Radkraftgröße F8 und die im Nebenschritt 32b ermittelte Nickdynamikgröße Δθ wird dann im vierten Hauptschritt 24 entsprechend Gleichung (2.5) verknüpft, wobei die so berechnete Schwerpunkthöhengrö- ße Δh im nachfolgenden fünften Hauptschritt 25 zur Verfügung gestellt wird.
Die so berechnete Schwerpunkthδhengröße hεp oder Δh wird unter anderem zur Anpassung der Auslösecharakteristik des Fahrerassistenzsystems 13 und/oder zur Parametrisierung des dem Fahrerassistenzsystem 13 zugrunde liegenden Fahrzeugmodells herangezogen, wobei es sich bei dem Fahrerassistenzsystem 13 um ein System zur Regelung der Gierrate des Fahrzeugs 11, beispielgemäß ein Elektronisches Stabilitäts-Programm (ESP) , handelt . Zusätzlich wird in Abhängigkeit der Schwerpunkthöhengröße hsp oder Δh die zur Ausgabe des optischen und/oder akustischen Fahrerhinweises vorgesehene Signalgebereinheit 14 angesteuert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Auswerteeinheit 12 in Form eines entsprechenden Quellcodes softwaremäßig verwirklicht .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs, mit einer Ermittlungseinrichtung (10) , die eine Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ) ermittelt, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs (11) repräsentiert, und mit einer Auswerteeinheit (12) , der die ermittelte Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ) zur Berechnung einer die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs (11) wiedergebenden Schwerpunkt- höhengröße (hsp, Δh ) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (10) weiterhin eine Rad- kraftgröße (FB) ermittelt, die eine an einem Rad des Fahrzeugs (11) auftretende Radkraft (FBv, FBh) repräsentiert, wobei die Auswerteeinheit (12) die Schwerpunkthδ- hengröße (hsp/ Δh ) in Abhängigkeit der ermittelten Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ) unter Berücksichtigung der ermittelten Radkraftgröße (FB) berechnet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (10) die Radkraftgröße (FB) in Zusammenhang mit einer fahrerseitigen und/oder fahrerunabhängigen Ansteuerung von zur Beeinflussung der Längsdynamik des Fahrzeugs (11) vorgesehenen Fahrzeugaggregaten ermittelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkraft (FB(V, FBh ) zur Ermittlung der Radkraftgröße (FB) von einer im Fahrzeug (11) angeordneten Einrichtung zur Radschlupfregelungseinrichtung (10b) berechnet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radkraftgröße (FB) eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs (11) auftretende Radlängskraft (FBv, FBh) repräsentiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ) eine Nickbewegung des Fahrzeugs (11) um eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Drehachse repräsentiert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickdynamikgröße (Δθ) eine in Zusammenhang mit der Nickbewegung des Fahrzeugs (11) maximal auftretende Nickamplitude repräsentiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickbewegung des Fahrzeugs (11) zur Ermittlung der Nickdynamikgröße (Δθ) mittels eines im Fahrzeug (11) angeordneten Drehratensensors (10c) erfasst wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickdynamikgröße (ΔFK) eine an einem Vorderrad und/oder eine an einem Hinterrad des Fahrzeugs (11) auftretende RadaufStandskraft (FNv, FNh ) repräsentiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die RadaufStandskraft (FNv, FNh ) zur Ermittlung der Nickdynamikgröße (ΔF„) mittels einer im Fahrzeug (11) angeordneten Kraftmesseinrichtung (10a) erfasst wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Schwerpunkthöhengröße (hsp/ Δh ) entsprechend vorgegebener Klassifikationsstufen (low, me- dium, high) erfolgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerpunkthöhengröße (hsp, Δh ) zur Anpassung der Auslösecharakteristik eines im Fahrzeug (11) angeordneten Fahrerassistenzsystems (13) und/oder zur Parametri- sierung eines dem Fahrerassistenzsystem (13) zugrunde liegenden Fahrzeugmodells verwendet wird, wobei es sich bei dem Fahrerassistenzsystem (13) insbesondere um ein System zur Regelung der Gierrate des Fahrzeugs (11) handelt.
12. Verfahren zur Bestimmung der Schwerpunkthöhe eines Fahrzeugs, bei dem eine Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ ) ermittelt wird, die das dynamische Nickverhalten des Fahrzeugs (11) repräsentiert, und bei dem die ermittelte Nickdynamikgröße (ΔFN , Δθ ) zur Berechnung einer die Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs (11) repräsentierenden Scherpunkthöhengrδße
(hsp, Δh ) herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Radkraftgröße (FB) ermittelt wird, die eine an einem Rad des Fahrzeugs (11) auftretende Radkraft (FBv, FBh ) repräsentiert, wobei die Berechnung der Schwerpunkthöhengröße (hsp, Δh ) in Abhängigkeit der ermittelten Nickdynamikgröße (ΔFN, Δθ) unter Berücksichtigung der ermittelten Radkraftgröße (FB) durchgeführt wiard.
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