WO2022042900A1 - Waageneinrichtung, verfahren zum ermitteln eines schwerpunkts eines kraftwagens sowie verfahren zum betreiben eines kraftwagens - Google Patents

Waageneinrichtung, verfahren zum ermitteln eines schwerpunkts eines kraftwagens sowie verfahren zum betreiben eines kraftwagens Download PDF

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WO2022042900A1 PCT/EP2021/067471 EP2021067471W WO2022042900A1 WO 2022042900 A1 WO2022042900 A1 WO 2022042900A1 EP 2021067471 W EP2021067471 W EP 2021067471W WO 2022042900 A1 WO2022042900 A1 WO 2022042900A1
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motor vehicle
gravity
center
scale
scale elements
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PCT/EP2021/067471
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Ralf Oberfell
Wilhelmus Kok
Christian Bootz
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Daimler Ag
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
    • G01G19/025—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles wheel-load scales
    • G—PHYSICS
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    • G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles

Definitions

  • Weighing device method for determining a center of gravity of a motor vehicle and method for operating a motor vehicle
  • the invention relates to a weighing device for determining a center of gravity of a motor vehicle, a method for determining a center of gravity of a motor vehicle and a method for operating a motor vehicle.
  • DE 10 2011 079668 B3 discloses a control system for a motor vehicle with actuators for wheel drive, steering and chassis.
  • the control system includes a requirement level with a number of detection units, each of which is set up to detect specifications from a vehicle user.
  • the control system also includes processing units which are set up to determine a provisional target movement vector for the motor vehicle or a target movement vector for the motor vehicle from the provisional target movement vector and a determined operating variable.
  • the control system includes a control level, to which at least one control unit is assigned, by means of which a force vector can be determined as a function of the target movement vector and at least one specified parameter set for a specified system control function.
  • the control system has an activation level, to which a processing unit is assigned, which is designed to determine respective manipulated variables for actuators as a function of the determined force vectors.
  • DE 102013 016 488 A1 discloses a motor vehicle comprising at least one driver assistance system for predicting predicted data about at least one future driving situation of the motor vehicle by evaluating ego data relating to the motor vehicle and environmental data relating to the surroundings of the motor vehicle.
  • the motor vehicle can be controlled by a driver in a first operating mode of the driver assistance system and in a second Operating mode of the driver assistance system, the motor vehicle is controlled autonomously by the driver assistance system without the possibility of intervention by the driver.
  • the driver assistance system is designed to switch temporarily from the first operating mode to the second operating mode when a triggering condition is met.
  • the driver assistance system is designed to determine a limit value for a vehicle parameter from trajectory data and driver characteristic data. The trigger condition or one of the trigger conditions is exceeding or falling below the limit value.
  • the object of the present invention is to create a weighing device for determining a center of gravity of a motor vehicle, a method for determining a center of gravity of a motor vehicle and a method for operating a motor vehicle, which allow the motor vehicle to be controlled with particularly high vehicle stability.
  • the invention relates to a scale device for determining a center of gravity of a motor vehicle, with at least four scale elements, in particular two scale elements, for each axle of the motor vehicle to be measured.
  • a balance element is provided for each end of each axle of the motor vehicle.
  • a measured value characterizing a weight of the motor vehicle can be determined by means of the scale elements.
  • the scale device includes a computing device, in particular an electronic computing device, by means of which the respective measured values from the scale elements can be received and by means of which the center of gravity can be determined as a function of the received measured values.
  • the scale device has an adjustment device, by means of which the scale elements can be adjusted in their alignment relative to one another.
  • the scale elements can be moved relative to one another by means of the adjusting device, as a result of which the motor vehicle placed on the scale elements can be tilted. Tilting the vehicle can increase the weight of the vehicle be distributed differently to the respective scale elements on which the motor vehicle is supported.
  • the scale elements are moved relative to one another, the weight of the vehicle supported on the scale elements is shifted, with the center of gravity of the vehicle being determined by means of the electronic computing device via a relative shift in the weight of the vehicle resting on the scale elements in connection with the respective relative alignment of the scale elements to one another can be.
  • the weighing device thus enables the center of gravity of the motor vehicle to be determined in a particularly simple, precise and reliable manner.
  • At least one wheel of the motor vehicle can be placed on each of the scale elements.
  • the motor vehicle can be supported against the scale element via the respective wheel.
  • the respective at least one wheel stands in particular directly on the respective assigned scale element, as a result of which the weight of the motor vehicle is recorded by means of the scale element via the wheel.
  • the scale elements can be moved individually relative to one another via the adjusting device, as a result of which the motor vehicle supported on the scale elements can be displaced and in particular tilted with particularly little effort by adjusting the respective alignment of the scale elements.
  • a support element is provided on which the scale elements rest on the underside, on which the motor vehicle can be parked on the top side and which can be aligned three-dimensionally by means of the adjustment device.
  • the support element can in particular be integrated into a roadway and can be flush with the roadway when the scale elements are aligned relative to one another.
  • the motor vehicle can be arranged on the upper side on the support element, with the scale elements supporting the support element on the underside being arranged associated with the respective free ends of the axles of the motor vehicle.
  • the orientation of the supporting element can be adjusted in space by means of the adjusting device, with the scale elements bearing against the supporting element on the underside in each orientation and absorbing the weight of the supporting element or the weight of the motor vehicle supported on the supporting element.
  • the support element enables the motor vehicle to be arranged particularly easily on the scale device with the respective ends of the axles of the motor vehicle assigned to the respective scale elements.
  • the invention also relates to a method for determining a center of gravity of a motor vehicle, in which the motor vehicle is parked on the weighing device with each axle end of the respective axles of the motor vehicle assigned to a respective scale element of the scale device.
  • the weighing device is in particular a weighing device as has already been described in connection with the weighing device according to the invention.
  • the method also provides for an adjustment device to be used to adjust the alignment of the scale elements relative to one another, with the scale elements being arranged in at least two mutually different alignments and a respective measured value characterizing the weight of the motor vehicle being recorded in each of the alignments.
  • the scale elements are arranged in a first alignment relative to one another by means of the adjustment device and a first measured value characterizing the weight of the motor vehicle is recorded, and then the scale elements are adjusted from the first alignment to a second alignment by means of the adjustment device, in which a second measured value characterizing the weight of the motor vehicle is recorded by means of the respective scale elements.
  • the scale elements can be arranged in further orientations by means of the adjusting device, in which further measured values are determined by means of the respective scale elements.
  • the method also provides for the measured values to be received by a computing device, in particular from the scale elements, and for the center of gravity of the motor vehicle to be determined using the measured values. The center of gravity of the motor vehicle can be calculated from the measured values using mathematical methods.
  • the method therefore provides for the center of gravity of the motor vehicle to be determined based on a shift in weight of the motor vehicle supported on the scale elements resulting from an adjustment of the scale elements relative to one another.
  • the method enables a particularly simple and precise determination of a center of gravity of the motor vehicle given the current load status of the motor vehicle.
  • the scale elements are arranged in three mutually different orientations by means of the adjusting device. Each of the orientations is associated with a respective state of the weighing device. In a first state, in which the scale elements are arranged in a first, horizontal plane, a respective first measured value that characterizes the weight of the motor vehicle is recorded by means of the scale elements. In a second state in which the scale elements in a to the first level by one Vehicle transverse direction of the motor vehicle pivoted, second plane are arranged, a respective weight of the motor vehicle characterizing second measured value is detected by means of the scale elements.
  • a respective third measured value characterizing the weight of the motor vehicle is recorded by means of the scale elements.
  • the weighing device is placed in the first state, from the first state into the second state and from the second state into the third state immediately following one another.
  • the scale elements thus pass through the first orientation associated with the first state, the second orientation associated with the second state and the third orientation associated with the third state, immediately following one another in time.
  • the motor vehicle arranged on the weighing device is first aligned at least substantially horizontally, then pivoted about the transverse direction of the vehicle and then pivoted about the longitudinal direction of the vehicle.
  • the weight of the motor vehicle is shifted between the respective scale elements.
  • the current center of gravity of the motor vehicle is determined by means of the electronic computing device via this shift in weight of the motor vehicle, which is determined on the basis of the recorded measured values, when the scale elements are adjusted.
  • the center of gravity of the motor vehicle can be determined particularly easily, precisely and quickly by running through the three states through the weighing device.
  • the method steps of the method for determining the center of gravity of the motor vehicle are carried out for a tractor unit and for a tractor unit comprising the tractor unit and a trailer.
  • the center of gravity of the semitrailer can then be determined by means of the computing device from the center of gravity of the semitrailer tractor and the determined center of gravity of the semitrailer. This means that the semitrailer tractor is placed on the weighing device and the center of gravity of the semitrailer tractor is determined by carrying out the method.
  • the entire semi-trailer combination including the semi-trailer is arranged on the weighing device and the center of gravity of the semi-trailer combination including the semi-trailer is determined by means of the method.
  • the center of gravity of the semi-trailer is determined by means of the electronic computing device by calculating the difference between the determined centers of gravity of the semitrailer tractor and the semitrailer.
  • the respectively determined centers of gravity of the semitrailer tractor and/or the semitrailer truck and/or the semitrailer can be stored in the respective driver assistance systems of the semitrailer, in particular the semitrailer tractor or the semitrailer, and used to control the semitrailer, in particular the semitrailer tractor or the semitrailer.
  • the invention relates to a method for operating a motor vehicle, in which a driver assistance system receives a center of gravity of the motor vehicle, the center of gravity being determined in a method as has already been described in connection with the method according to the invention for determining a center of gravity of a motor vehicle will. Furthermore, the method provides for the motor vehicle to be controlled as a function of the received center of gravity. It is provided in particular that a maximum front-wheel steering angle and/or a steering angle speed and/or a steering angle acceleration are set as a function of the center of gravity received. In particular, provision is made for a maximum steering angle and/or a maximum steering torque to be limited as a function of the center of gravity determined.
  • the motor vehicle is at least partially automated, in particular fully automated and thus controlled autonomously, and in particular is laterally and/or longitudinally controlled at least partially automatically.
  • the method described enables a maximum physical limit range of the motor vehicle to be determined particularly precisely due to the particularly precise center of gravity provided, and the motor vehicle to be controlled in a particularly advantageous manner using this maximum physical limit range.
  • a steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque are selected for steering the motor vehicle, for the resultant total force of which a predetermined adhesion limit is not exceeded on a respective wheel of the motor vehicle.
  • the Kamm friction circle can be selected as the basis for determining the adhesion limit. This means that the adhesion limit is determined using Kamm's friction circle. The method therefore provides for the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque to be selected in such a way that exceeding the adhesion limit on each wheel of the motor vehicle is at least essentially avoided. As a result, a particularly high level of vehicle stability can be ensured when steering the motor vehicle.
  • a tipping limit of the motor vehicle is determined as a function of the received center of gravity and a steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque for the motor vehicle are selected depending on the tipping limit.
  • a steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque are selected for the resulting tilting angle of which the tilting limit is not exceeded. It is thus determined as a function of the received center of gravity of the motor vehicle where the tipping limit for the motor vehicle is.
  • the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque are selected in such a way that the motor vehicle does not tip over beyond the tipping limit, which means that the motor vehicle can at least essentially be prevented from tipping over.
  • a steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque for the motor vehicle are selected as a function of a controllability limit for a safety driver.
  • the controllability limit of the safety driver is determined and then the steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque are selected such that the controllability limit of the safety driver is not exceeded.
  • a trajectory resulting from the steering angle and/or the steering speed and/or the selected steering torque is determined, with the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque being selected in such a way that the resulting trajectory does not exceed the controllability limit of the safety driver . It can thus be ensured that the safety driver can intervene at any time when controlling the motor vehicle, as a result of which dangerous situations can be mastered and the risk of an accident can be kept particularly low.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a roadway for a motor vehicle, in which a weighing device is integrated in a first embodiment and the weighing device in a second, alternative embodiment;
  • FIG. 2a-2b respective schematic side views of the scale device in the second embodiment, with the motor vehicle being placed on the scale device, with a respective axle end of each axle of the motor vehicle being assigned a scale element of the scale device and the scale elements being set up to record the weight of the motor vehicle characterizing respective measured value, wherein the scale elements in Fig. 2a are arranged in a first orientation relative to one another and in Fig. 2b are arranged in a second orientation relative to one another and the scale elements in the first orientation record a respective first measured value and in the second Alignment detect a respective second measured value and a center of gravity of the motor vehicle is determined by means of an electronic computing device as a function of the first measured values and the second measured values;
  • Fig. 3 shows a schematic side view of the scale device in the first embodiment, in which the scale device comprises a support element which rests on the scale elements and on which the motor vehicle can be supported, the motor vehicle being able to be supported on the support element in such a way that each axle end of each axle of the At least one scale element is assigned to the motor vehicle, with the scale elements being able to record measured values characterizing the respective weight of the motor vehicle, and the adjustment device of the scale device enabling the support element to move via the scale elements resting on the support element in can be arranged in different orientations, with the respective measured values being able to be recorded in the respective orientations of the support element by means of the scale elements and the center of gravity of the motor vehicle being able to be determined using the electronic computing device on the basis of the measured values of the different orientations of the support element; and
  • FIG. 4 shows a method diagram for a method for operating the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a roadway 10 for a motor vehicle 12, in particular a truck.
  • a weighing device 14 is integrated into the track 10 .
  • a weight and a center of gravity of the motor vehicle 12 can be determined by means of the weighing device 14 .
  • 1 shows the weighing device 14 integrated into the track 10 in two different embodiments.
  • a first embodiment of the weighing device 14 is shown in Fig. 3 in a side view, and a second embodiment of the weighing device 14 is shown in Figs. 2a and 2b in a side view.
  • the scale device 14 comprises a plurality of scale elements 16, in particular a scale element 16 for each axle end of each axle of the motor vehicle 12.
  • a measured value characterizing the weight of the motor vehicle 12 can be determined by means of each scale element 16.
  • the scale device 14 also includes an adjustment device 18, by means of which the scale elements 16 can be adjusted in their orientation relative to one another.
  • an adjustment device 18 In order to ensure that the motor vehicle 12 is securely supported against the scale elements 16 in every orientation of the scale elements 16, it is provided that the scale elements 16 are arranged in a common plane by means of the adjusting device 18 in every relative orientation of the scale elements 16 to one another.
  • measured values that are associated with the orientation and characterize the weight of the motor vehicle 12 can be recorded. These measured values can be made available by the scale elements 16 for an electronic computing device 20 of the scale device 14 .
  • the electronic computing device 20 is marked schematically with a box. A center of gravity of the motor vehicle 12 can be determined by means of the electronic computing device 20 as a function of the measured values received.
  • the scale device 14 is supported on a foundation 28, relative to which the scale elements 16 can be adjusted in their distance by means of the adjusting device 18 in order to align the scale elements 16 relative to one another.
  • the weighing device 14 can be set up such that wheels 22 of the motor vehicle 12 assigned to respective ends of respective axles of the motor vehicle 12 rest directly on the weighing elements 16 .
  • the respective scale elements 16 can be embedded in the track 10 and thus terminate flush with the track 10 in at least one orientation relative to one another.
  • the scale device 14 comprises a support element 24 which is supported on the scale elements 16 .
  • Motor vehicle 12 can be supported on support element 24 .
  • the motor vehicle 12 can be secured against rolling off the support element 24, for example by means of wheel chocks 26.
  • scale device 14 In order to be able to use scale device 14 to determine the center of gravity of motor vehicle 12 in a particularly simple and precise manner, provision is made for scale elements 16 to be arranged in at least two mutually different orientations by means of adjusting device 18, and for each of the orientations to measure the weight of motor vehicle 12 characterizing measured value is recorded.
  • scale device 14 In order to determine the center of gravity of motor vehicle 12 using scale device 14, provision is therefore made for motor vehicle 12 to be supported on scale device 14, in particular with respective axle ends of respective axles of motor vehicle 12 assigned to respective scale elements 16.
  • the scale elements 16 are then aligned in different orientations relative to one another by means of the adjusting device 18, in particular in a common plane and for the respective alignments by means of the scale elements 16 respective measured values which characterize the weight of the motor vehicle 12 are recorded.
  • the scale elements 16 are adjusted by means of the adjustment device 18 into a first state, which is shown as an example for the second embodiment of the scale device 14 in Fig. 2a and in this first state, a first measured value is recorded by means of the scale elements 16, which indicates the weight of the Motor vehicle 12 characterized.
  • the method provides for the scale elements 16 to be adjusted into a second state by means of the adjusting device 18, which is shown for the second embodiment of the scale device 14 in FIG. 2b and for the first embodiment in FIG Weighing device 14 is shown in FIG.
  • a respective second measured value characterizing the weight of the motor vehicle 12 is recorded by means of the scale elements 16 .
  • the adjusting device 18 is presently set up to adjust the scale elements 16 into a third state in which a respective third measured value characterizing the weight of the motor vehicle 12 can be detected by means of the scale elements 16 .
  • the scale elements 16 are arranged in a first, horizontal plane, which runs parallel to the foundation 28 in the present case.
  • the scale elements 16 are arranged in a second plane, which is pivoted relative to the first plane about a vehicle transverse direction y of the motor vehicle 12 .
  • the scale elements 16 are arranged in a third plane, which is pivoted relative to the first plane about a vehicle longitudinal direction x of the motor vehicle 12 .
  • a sequence of the states into which the scale elements 16 are adjusted by means of the adjusting device 18 can be freely selected.
  • the adjusting device 18 is designed to arrange the scale elements 16 directly one after the other in the respective states in order to be able to record the respective measured values assigned to the alignments.
  • the respective first measured values, second measured values and third measured values can be received by means of the electronic computing device 20 .
  • the center of gravity of the motor vehicle 12 can be determined using the electronic computing device 20 from the first measured values, the second measured values and the third measured values.
  • a center of gravity of an individual semi-trailer tractor as a motor vehicle 12 and a center of gravity of a semi-trailer train as a motor vehicle 12 comprising a semi-trailer tractor and a trailer can be determined by means of the scale device 14 .
  • the center of gravity of the semi-trailer combination comprising the semi-trailer tractor and the semi-trailer can be determined by means of the weighing device 14 and the center of gravity of the individual semi-trailer tractor without the semi-trailer can be determined separately.
  • the center of gravity of the semi-trailer can be determined by means of the electronic computing device 20 by calculating the difference between the respective centers of gravity of the entire semi-trailer truck and of the individual semi-trailer truck.
  • FIG. 4 shows a method diagram for a method for operating a motor vehicle
  • Focus of the motor vehicle 12 is received in a first step V1.
  • a steering angle and/or a steering speed and/or a steering torque for motor vehicle 12 are selected by means of the driver assistance system.
  • the motor vehicle 12 is controlled by the driver assistance system as a function of the selected steering angle and/or the selected steering speed and/or the selected steering torque.
  • the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque are selected in such a way that a resulting total force on a respective wheel 22 of the motor vehicle 12 does not exceed the predetermined adhesion limit.
  • the tipping limit of motor vehicle 12 is determined and the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque for motor vehicle 12 is selected in such a way that tipping of motor vehicle 12 beyond the tipping limit is avoided.
  • the steering angle and/or the steering speed and/or the steering torque for motor vehicle 12 are selected such that a resulting movement trajectory of motor vehicle 12 does not exceed the controllability limit of the safety driver of motor vehicle 12 .
  • the method described for determining the center of gravity of the motor vehicle 12 and the method for operating the motor vehicle 12 is based on the knowledge that lateral dynamics of an autonomously driving commercial vehicle is an essential design criterion. Particularly in situations that are critical in terms of driving dynamics, it is necessary that the limits of driving dynamics are not exceeded.
  • control systems in the commercial vehicle sector such as electronic stability control (ESP), which prevent critical driving situations.
  • ESP electronic stability control
  • due to ignorance of the center of mass of the respective vehicle these are usually designed very conservatively. In this case, a braking intervention takes place well before a situation that is critical in terms of driving dynamics. It could therefore be that a technically possible evasion and the prevention of an accident cannot be implemented.
  • a safety driver is currently not taken into account when calculating steering torques and steering angles.
  • the steering angle and/or the steering torque which are output variables of an autonomous system and, at the same time, input variables of a steering system of motor vehicle 12
  • three criteria must be met. If one of the two parameters and thus the steering angle or the steering torque exceeds a respective maximum range for the respective criterion, then this parameter is limited.
  • the first criterion is the adhesion limit
  • the second criterion is the tipping limit
  • the third criterion is the controllability limit of the safety driver.
  • the Kamm's circle which is also referred to as the Kamm's friction circle, represents a division of a possible total force on the wheel 22 of the motor vehicle 12 into cornering force and drive/braking force not exceed.
  • the center of gravity in conjunction with the centrifugal forces that occur in the motor vehicle 12 is decisive for the tipping limit of the motor vehicle 12.
  • the tipping limit can be reached before the adhesion limit.
  • the center of gravity of the motor vehicle 12 should therefore be known in order to be able to determine the tipping limit with particular precision.
  • the center of gravity is to be determined using the described method for determining the center of gravity of motor vehicle 12 .
  • Driving dynamics models supplement the determined rollover limit and specify maximum lateral forces or a maximum steering angle or a maximum steering angle speed from which the steering torque can be derived.
  • Autonomous vehicles in this case the autonomous motor vehicle 12, are monitored by the safety driver during development. Under certain circumstances, this has to intervene in the event of a misjudgment and correct an existing steering angle.
  • the respective steering angle requested by an autonomous system of the motor vehicle 12 or the force or the steering torque with which the steering angle is adjusted should not exceed the controllability limit of the safety driver.
  • This described method for operating the motor vehicle 12 makes it possible to utilize a maximum physical limit range, as a result of which a particularly high level of vehicle safety can be achieved. Furthermore, safety drivers can be taken into account in a homologation of autonomous driving systems.
  • the vehicle device 14 described and the method described for determining the center of gravity of the motor vehicle 12 by means of the scale device 14 are also based on the knowledge that, in order to best deal with all dangerous situations in autonomous vehicles, it is necessary to set lower and upper limits for steering performance and braking performance to know.
  • An influencing variable for this is the center of gravity of the motor vehicle 12.
  • this center of gravity can change by exchanging a structure, such as a salt spreader or a mower.
  • Other examples of structures that change the center of gravity of the motor vehicle 12 are roof boxes and bicycle racks for passenger cars as motor vehicles 12.
  • a result of determining the center of gravity of the motor vehicle 12 can be transmitted manually or automatically to the motor vehicle 12 in order to be taken into account by its dynamic control systems, respectively to be processed.
  • Delta calculations can be carried out by means of the weighing device 14, in particular the electronic computing device 20. In these delta calculations, a semitrailer tractor can be measured as a motor vehicle 12 in a first step and then the center of gravity of a trailer of the semitrailer truck can be calculated by measuring a complete semitrailer combination as a motor vehicle 12 .
  • the motor vehicle 12 is aligned obliquely upwards in the longitudinal direction x of the vehicle.
  • the scale elements 16 are only raised on one side of the motor vehicle 12, as a result of which the motor vehicle 12 is tilted about the vehicle longitudinal direction x.
  • motor vehicle 12 is arranged at an angle in vehicle transverse direction y.
  • the center of gravity of the motor vehicle 12 in the vehicle longitudinal direction x, in the vehicle transverse direction y and in the vehicle vertical direction z can be determined mathematically.
  • the center of gravity coordinates and forces of the motor vehicle 12 can be fed into a tractor unit and/or a trailer.
  • the center of gravity coordinates and Forces of gravity are fed into the respective vehicle, with a separate entry in the vehicle, in particular the motor vehicle 12, being able to take place for the respective structure.
  • the motor vehicle 12 can first be measured using the weighing device 14, as described. Then, center of gravity coordinates and center of gravity forces of motor vehicle 12 and an optional trailer either via a human-machine interface or via a machine-machine interface, such as telematics in a telematics control device, a center of gravity provider of motor vehicle 12 and/or the semitrailer or trailer be communicated.
  • the focus providers make this information available to a driving control system when the vehicle is started or when the motor vehicle 12 is calibrated.
  • the driving control system can in particular be an electronic stability control of an electronic stability program.
  • the driver control system can use this information to keep the tractor-trailer combination within stable limits while at the same time making the best possible use of these limits.
  • the center of gravity determined can be used by systems that regulate vehicle dynamics in order to keep motor vehicle 12 within the tipping limit.
  • the motor vehicle 12 may be connected to a main trailer controller via a trailer socket controller.
  • the human-machine interface, the machine-machine interface, the focal point provider of the motor vehicle 12 and the controller for the trailer socket can be connected to one another via an E/E network.
  • the invention shows how a center of gravity of motor vehicle 12 can be determined and how a maximum front wheel steering angle, a steering angle speed and a steering angle acceleration can be determined while maintaining vehicle stability of an autonomous commercial vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waageneinrichtung (14) zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens (12), mit wenigstens vier Waagenelementen (16), insbesondere zwei Waagenelementen (16) für jede Achse des zu vermessenden Kraftwagens (12), mittels welchen jeweils ein ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender Messwert ermittelbar ist, mit einer Recheneinrichtung (20), mittels welcher die jeweiligen Messwerte von den Waagenelementen (16) empfangbar sind und mittels welcher in Abhängigkeit von den empfangenen Messwerten der Schwerpunkt ermittelbar ist, und mit einer Verstelleinrichtung (18), mittels welcher die Waagenelemente (16) in ihrer Ausrichtung relativ zueinander einstellbar sind.

Description

Waageneinrichtung, Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens
Die Erfindung betrifft eine Waageneinrichtung zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens, ein Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens.
Aus der DE 10 2011 079668 B3 ist ein Steuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Aktuatoren für Radantrieb, Lenkung und Fahrwerk bekannt. Das Steuerungssystem umfasst eine Anforderungsebene mit mehreren Erfassungseinheiten, welche jeweils dazu eingerichtet sind, Vorgaben eines Fahrzeugnutzers zu erfassen. Weiterhin umfasst das Steuerungssystem Verarbeitungseinheiten, welche dazu eingerichtet sind, einen vorläufigen Sollbewegungsvektor für das Kraftfahrzeug beziehungsweise aus dem vorläufigen Sollbewegungsvektor und einer ermittelten Betriebsgröße einen Sollbewegungsvektor für das Kraftfahrzeug zu ermitteln. Weiterhin umfasst das Steuerungssystem eine Kontrollebene, welcher wenigstens eine Regelungseinheit zugeordnet ist, mittels welcher abhängig von dem Sollbewegungsvektor und zumindest einem vorgegebenen Parametersatz für eine vorgegebene Systemregelungsfunktion ein Kräftevektor zu ermitteln ist. Überdies weist das Steuerungssystem eine Ansteuerebene auf, der eine Verarbeitungseinheit zugeordnet ist, die ausgebildet ist, abhängig von den ermittelten Kräftevektoren jeweilige Stellgrößen für Aktuatoren zu ermitteln.
Weiterhin ist aus der DE 102013 016 488 A1 ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein Fahrerassistenzsystem zur Vorausberechnung von Voraussagedaten über wenigstens eine zukünftige Fahrsituation des Kraftfahrzeugs durch Auswertung von das Kraftfahrzeug betreffenden Ego-Daten und das Kraftfahrzeugumfeld betreffenden Umfelddaten bekannt. Hierbei ist das Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebsmodus des Fahrerassistenzsystems durch einen Fahrer steuerbar und in einem zweiten Betriebsmodus des Fahrerassistenzsystems erfolgt die Steuerung des Kraftfahrzeugs ohne Eingriffsmöglichkeit durch den Fahrer autonom durch das Fahrerassistenzsystem. Das Fahrerassistenzsystem ist dazu ausgebildet, bei Erfüllung einer Auslösebedingung temporär von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus umzuschalten. Das Fahrerassistenzsystem ist zur Bestimmung eines Grenzwerts für einen Fahrzeugparameter aus Trajektoriendaten und Fahrereigenschaftsdaten ausgebildet. Die Auslösebedingung oder eine der Auslösebedingungen ist ein Über- oder Unterschreiten des Grenzwerts.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waageneinrichtung zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens, ein Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens zu schaffen, welche ein Steuern des Kraftwagens mit einer besonders hohen Fahrzeugstabilität ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Waageneinrichtung zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 , durch ein Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens mit den Merkmalen von Patentanspruch 4 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
Die Erfindung betrifft zum einen eine Waageneinrichtung zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens, mit wenigstens vier Waagenelementen, insbesondere zwei Waagenelementen für jede Achse des zu vermessenden Kraftwagens. Insbesondere ist für jedes Ende jeder Achse des Kraftwagens ein Waagenelement vorgesehen. Mittels der Waagenelemente ist jeweils ein ein Gewicht des Kraftwagens charakterisierender Messwert ermittelbar. Weiterhin umfasst die Waageneinrichtung eine Recheneinrichtung, insbesondere eine elektronische Recheneinrichtung, mittels welcher die jeweiligen Messwerte von den Waagenelementen empfangbar sind und mittels welcher in Abhängigkeit von den empfangenen Messwerten der Schwerpunkt ermittelbar ist. Überdies weist die Waageneinrichtung eine Verstelleinrichtung auf, mittels welcher die Waagenelemente in ihrer Ausrichtung relativ zueinander einstellbar sind. Das bedeutet, dass die Waagenelemente relativ zueinander mittels der Verstelleinrichtung bewegbar sind, wodurch der auf den Waagenelementen abgelegte Kraftwagen gekippt werden kann. Durch das Kippen des Kraftwagens kann das Gewicht des Kraftwagens unterschiedlich auf die jeweiligen Waagenelemente, auf denen der Kraftwagen abgestützt ist, verteilt werden. Bei einem Bewegen der Waagenelemente relativ zueinander wird ein Gewicht des auf den Waagenelementen abgestützten Kraftwagens verlagert, wobei über eine relative Verlagerung des Gewichts des auf den Waagenelementen aufliegenden Kraftwagens in Zusammenhang mit der jeweiligen relativen Ausrichtung der Waagenelemente zueinander der Schwerpunkt des Kraftwagens mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelt werden kann. Die Waageneinrichtung ermöglicht somit ein besonders einfaches, präzises und zuverlässiges Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens.
In einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn auf jedem der Waagenelemente wenigstens ein Rad des Kraftwagens auflegbar ist. Über das jeweilige Rad ist der Kraftwagen gegen das Waagenelement abstützbar. Hierbei steht das jeweilige wenigstens eine Rad insbesondere unmittelbar auf dem jeweiligen zugeordneten Waagenelement auf, wodurch mittels des Waagenelements über das Rad das Gewicht des Kraftwagens aufgenommen ist. Über die Verstelleinrichtung können die Waagenelemente individuell relativ zueinander bewegt werden, wodurch mit besonders wenig Aufwand der auf den Waagenelementen abgestützte Kraftwagen durch Einstellen der jeweiligen Ausrichtung der Waagenelemente verlagert und insbesondere gekippt werden kann.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Auflageelement vorgesehen, an welchem die Waagenelemente unterseitig anliegen, auf welchem der Kraftwagen oberseitig abstellbar ist und welches mittels der Verstelleinrichtung dreidimensional ausrichtbar ist. Das Auflageelement kann insbesondere in eine Fahrbahn integriert sein und in einer Ausrichtung der Waagenelemente relativ zueinander bündig mit der Fahrbahn abschließen. Der Kraftwagen kann oberseitig auf dem Auflageelement angeordnet werden, wobei die unterseitig das Auflageelement abstützenden Waagenelemente den jeweiligen freien Enden der Achsen des Kraftwagens zugeordnet angeordnet sind. Das Auflageelement ist mittels der Verstelleinrichtung in seiner Ausrichtung im Raum einstellbar, wobei in jeder Ausrichtung die Waagenelemente unterseitig an dem Auflageelement anliegen und das Gewicht des Auflageelements beziehungsweise das Gewicht des auf dem Auflageelement abgestützten Kraftwagens aufnehmen. Das Auflageelement ermöglicht ein besonders einfaches Anordnen des Kraftwagens auf der Waageneinrichtung mit den jeweiligen Enden der Achsen des Kraftwagens den jeweiligen Waagenelementen zugeordnet. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens, bei welchem der Kraftwagen mit jedem Achsende jeweiliger Achsen des Kraftwagens einem jeweiligen Waagenelement der Waageneinrichtung zugeordnet auf der Waageneinrichtung abgestellt wird. Bei der Waageneinrichtung handelt es sich insbesondere um eine Waageneinrichtung wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Waageneinrichtung beschrieben worden ist. Bei dem Verfahren ist es weiterhin vorgesehen, dass mittels einer Verstelleinrichtung eine Ausrichtung der Waagenelemente zueinander eingestellt wird, wobei die Waagenelemente in wenigstens zwei zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden und in jeder der Ausrichtungen ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens charakterisierender Messwert erfasst wird. Das bedeutet, dass bei dem Verfahren mittels der Verstelleinrichtung die Waagenelemente in einer ersten Ausrichtung zueinander angeordnet werden und ein das Gewicht des Kraftwagens charakterisierender erster Messwert erfasst wird und anschließend mittels der Verstelleinrichtung die Waagenelemente von der ersten Ausrichtung in eine zweite Ausrichtung verstellt werden, in welcher mittels der jeweiligen Waagenelemente ein das Gewicht des Kraftwagens charakterisierender zweiter Messwert erfasst wird. Mittels der Verstelleinrichtung können die Waagenelemente in weiteren Ausrichtungen angeordnet werden, in welchen weitere Messwerte mittels der jeweiligen Waagenelemente ermittelt werden. Bei dem Verfahren ist es des Weiteren vorgesehen, dass mittels einer Recheneinrichtung die Messwerte empfangen werden, insbesondere von den Waagenelementen, und anhand der Messwerte der Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelt wird. Hierbei kann der Schwerpunkt des Kraftwagens mittels mathematischer Methoden aus den Messwerten errechnet werden. Bei dem Verfahren ist es somit vorgesehen, dass basierend auf einer durch ein Verstellen der Waagenelemente relativ zueinander resultierenden Gewichtsverlagerung des auf den Waagenelementen abgestützten Kraftwagens der Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelt wird. Das Verfahren ermöglicht ein besonders einfaches und präzises Ermitteln eines Schwerpunkts des Kraftwagens bei einem jeweiligen aktuellen Beladungszustand des Kraftwagens.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels der Verstelleinrichtung die Waagenelemente in drei zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden. Jede der Ausrichtungen ist einem jeweiligen Zustand der Waageneinrichtung zugeordnet. In einem ersten Zustand, in welchem die Waagenelemente in einer ersten, horizontalen Ebene angeordnet sind, wird mittels der Waagenelemente ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens charakterisierender erster Messwert erfasst. In einem zweiten Zustand, in welchem die Waagenelemente in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeugquerrichtung des Kraftwagens verschwenkten, zweiten Ebene angeordnet sind, wird mittels der Waagenelemente ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens charakterisierender zweiter Messwert erfasst. In einem dritten Zustand, in welchem die Waagenelemente in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeuglängsrichtung des Kraftwagens verschwenkten, dritten Ebene angeordnet sind, wird mittels der Waagenelemente ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens charakterisierender dritter Messwert erfasst. Insbesondere wird die Waageneinrichtung unmittelbar aneinander anschließend in den ersten Zustand, von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand und von dem zweiten Zustand in den dritten Zustand versetzt. Somit durchlaufen die Waagenelemente unmittelbar zeitlich aneinander anschließend die dem ersten Zustand zugeordnete erste Ausrichtung, die dem zweiten Zustand zugeordnete zweite Ausrichtung sowie die dem dritten Zustand zugeordnete dritte Ausrichtung. Bei dem Verfahren wird somit der auf der Waageneinrichtung angeordnete Kraftwagen zuerst zumindest im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, anschließend um die Fahrzeugquerrichtung verschwenkt und daran anschließend um die Fahrzeuglängsrichtung verschwenkt. Hierdurch erfolgt eine Gewichtsverlagerung des Kraftwagens zwischen den jeweiligen Waagenelementen. Über diese anhand der erfassten Messwerte ermittelte Gewichtsverlagerung des Kraftwagens beim Verstellen der Waagenelemente wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung der aktuelle Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelt. Über das Durchlaufen der drei Zustände durch die Waageneinrichtung ist der Schwerpunkt des Kraftwagens besonders einfach, präzise und schnell ermittelbar.
Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die Verfahrensschritte des Verfahrens zum Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens jeweils für eine Sattelzugmaschine und für einen die Sattelzugmaschine und einen Auflieger umfassenden Sattelzug durchgeführt werden. Anschließend kann mittels der Recheneinrichtung aus dem Schwerpunkt der Sattelzugmaschine und dem ermittelten Schwerpunkt des Sattelzugs der Schwerpunkt des Aufliegers ermittelt werden. Das bedeutet, dass die Sattelzugmaschine auf der Waageneinrichtung angeordnet wird und über das Durchführen des Verfahrens der Schwerpunkt der Sattelzugmaschine ermittelt wird. Weiterhin wird der den Auflieger umfassende gesamte Sattelzug auf der Waageneinrichtung angeordnet und mittels des Verfahrens der Schwerpunkt des den Auflieger umfassenden Sattelzugs ermittelt. Über eine Differenzberechnung zwischen den ermittelten Schwerpunkten der Sattelzugmaschine und des Sattelzugs wird mittels der elektronischen Recheneinrichtung der Schwerpunkt des Aufliegers ermittelt. Die jeweiligen ermittelten Schwerpunkte der Sattelzugmaschine und/oder des Sattelzugs und/oder des Aufliegers können in den jeweiligen Fahrerassistenzsystemen des Sattelzugs, insbesondere der Sattelzugmaschine beziehungsweise des Aufliegers, hinterlegt und für ein Steuern des Sattelzugs, insbesondere der Sattelzugmaschine beziehungsweise des Aufliegers, herangezogen werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens, bei welchem mittels eines Fahrerassistenzsystems ein Schwerpunkt des Kraftwagens empfangen wird, wobei der Schwerpunkt in einem Verfahren, wie es bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens beschrieben worden ist, ermittelt wird. Weiterhin ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Kraftwagen in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt gesteuert wird. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass ein maximaler Vorderradlenkwinkel und/oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder eine Lenkwinkelbeschleunigung in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt eingestellt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass ein maximaler Lenkwinkel und/oder ein maximales Lenkmoment in Abhängigkeit von dem ermittelten Schwerpunkt begrenzt werden. Bei dem Verfahren ist es insbesondere vorgesehen, dass der Kraftwagen zumindest teilautomatisiert, insbesondere vollautomatisiert und damit autonom gesteuert, und insbesondere dabei zumindest teilautomatisiert quergesteuert und/oder längsgesteuert wird. Das beschriebene Verfahren ermöglicht, dass aufgrund des bereitgestellten besonders präzisen Schwerpunkts ein maximaler physikalischer Grenzbereich des Kraftwagens besonders präzise ermittelt und der Kraftwagen diesen maximalen physikalischen Grenzbereich ausnutzend besonders vorteilhaft gesteuert werden kann.
In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn für das Steuern des Kraftwagens ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment gewählt werden, für deren resultierende Gesamtkraft an einem jeweiligen Rad des Kraftwagens ein Überschreiten einer vorgegebenen Kraftschlussgrenze unterbleibt. Für das Ermitteln der Kraftschlussgrenze kann insbesondere der kammsche Reibkreis als Ermittlungsgrundlage gewählt werden. Das bedeutet, dass anhand des kammschen Reibkreises die Kraftschlussgrenze ermittelt wird. Bei dem Verfahren ist es somit vorgesehen, dass der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment derart gewählt werden, dass das Überschreiten der Kraftschlussgrenze an jedem Rad des Kraftwagens zumindest im Wesentlichen vermieden wird. Hierdurch kann eine besonders hohe Fahrzeugstabilität beim Steuern des Kraftwagens sichergestellt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt eine Kippgrenze des Kraftwagens ermittelt wird und ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment für den Kraftwagen in Abhängigkeit von der Kippgrenze gewählt werden. Insbesondere werden ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment gewählt, für deren resultierenden Kippwinkel ein Überschreiten der Kippgrenze unterbleibt. Es wird somit in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelt, wo die Kippgrenze für den Kraftwagen liegt. Weiterhin werden der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment so gewählt, dass ein Kippen des Kraftwagens über die Kippgrenze hinaus unterbleibt, wodurch ein Umkippen des Kraftwagens zumindest im Wesentlichen vermieden werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment für den Kraftwagen in Abhängigkeit von einer Beherrschbarkeitsgrenze eines Sicherheitsfahrers gewählt werden. Das bedeutet, dass die Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers ermittelt wird und anschließend der Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment derart gewählt werden, dass ein Überschreiten der Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers unterbleibt. Insbesondere wird eine aus dem Lenkwinkel und/oder der Lenkgeschwindigkeit und/oder dem gewählten Lenkmoment resultierende Trajektorie ermittelt, wobei der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment derart gewählt werden, dass für die resultierende Trajektorie ein Überschreiten der Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers unterbleibt. Somit kann sichergestellt werden, dass der Sicherheitsfahrer jederzeit beim Steuern des Kraftwagens eingreifen kann, wodurch Gefahrensituationen gemeistert werden können und eine Unfallgefahr besonders gering gehalten werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Fahrbahn für einen Kraftwagen, in welche eine Waageneinrichtung in einer ersten Ausführungsform und die Waageneinrichtung in einer zweiten, alternativen Ausführungsform integriert ist;
Fig. 2a-2b jeweilige schematische Seitenansichten der Waageneinrichtung in der zweiten Ausführungsform, wobei auf der Waageneinrichtung der Kraftwagen abgelegt ist, wobei einem jeweiligen Achsenende jeder Achse des Kraftwagens ein Waagenelement der Waageneinrichtung zugeordnet ist und die Waagenelemente dazu eingerichtet sind, einen das Gewicht des Kraftwagens charakterisierenden jeweiligen Messwert zu erfassen, wobei die Waagenelemente in Fig. 2a in einer ersten Ausrichtung relativ zueinander angeordnet sind und in Fig. 2b in einer zweiten Ausrichtung relativ zueinander angeordnet sind und die Waagenelemente in der ersten Ausrichtung einen jeweiligen ersten Messwert erfassen und in der zweiten Ausrichtung einen jeweiligen zweiten Messwert erfassen und mittels einer elektronischen Recheneinrichtung in Abhängigkeit von den ersten Messwerten und den zweiten Messwerten ein Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelt wird;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Waageneinrichtung in der ersten Ausführungsform, bei welcher die Waageneinrichtung ein Auflageelement umfasst, welches auf den Waagenelementen aufliegt und auf welchem der Kraftwagen abstützbar ist, wobei der Kraftwagen auf dem Auflageelement derart abstützbar ist, dass jedem Achsende jeder Achse des Kraftwagens wenigstens ein Waagenelement zugeordnet ist, wobei mittels der Waagenelemente jeweilige ein jeweiliges Gewicht des Kraftwagens charakterisierende Messwerte aufzeichenbar sind und mittels der Verstelleinrichtung der Waageneinrichtung das Auflageelement über die an dem Auflageelement anliegenden Waagenelemente in unterschiedlichen Ausrichtungen anordenbar ist, wobei in den jeweiligen Ausrichtungen des Auflageelements die jeweiligen Messwerte mittels der Waagenelemente erfassbar sind und mittels der elektronischen Recheneinrichtung anhand der Messwerte der unterschiedlichen Ausrichtungen des Auflageelements der Schwerpunkt des Kraftwagens ermittelbar ist; und
Fig. 4 ein Verfahrensschema für ein Verfahren zum Betreiben des Kraftwagens.
In Fig. 1 ist eine Fahrbahn 10 für einen Kraftwagen 12, insbesondere einen Lastkraftwagen, gezeigt. In die Fahrbahn 10 ist eine Waageneinrichtung 14 integriert. Mittels der Waageneinrichtung 14 sind ein Gewicht und ein Schwerpunkt des Kraftwagens 12 ermittelbar. In Fig. 1 ist die in die Fahrbahn 10 integrierte Waageneinrichtung 14 in zwei zueinander unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigt. Eine erste Ausführungsform der Waageneinrichtung 14 ist in Fig. 3 in einer Seitenansicht gezeigt, und eine zweite Ausführungsform der Waageneinrichtung 14 ist in den Fig. 2a und 2b in einer Seitenansicht dargestellt. Die Waageneinrichtung 14 umfasst in jeder der Ausführungsformen mehrere Waagenelemente 16, insbesondere für jedes Achsende jeder Achse des Kraftwagens 12 ein Waagenelement 16. Mittels jedes Waagenelements 16 ist jeweils ein ein Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisierender Messwert ermittelbar. Die Waageneinrichtung 14 umfasst des Weiteren eine Verstelleinrichtung 18, mittels welcher die Waagenelemente 16 relativ zueinander in ihrer Ausrichtung einstellbar sind. Um ein jeweiliges sicheres Abstützen des Kraftwagens 12 gegen die Waagenelemente 16 in jeder Ausrichtung der Waagenelemente 16 sicherzustellen, ist es vorgesehen, dass mittels der Verstelleinrichtung 18 die Waagenelemente 16 in jeder relativen Ausrichtung der Waagenelemente 16 zueinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. In jeder unterschiedlichen Ausrichtung der Waagenelemente 16 zueinander können jeweilige der Ausrichtung zugeordnete, das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisierende Messwerte aufgezeichnet werden. Diese Messwerte können von den Waagenelementen 16 für eine elektronische Recheneinrichtung 20 der Waageneinrichtung 14 bereitgestellt werden. Die elektronische Recheneinrichtung 20 ist vorliegend schematisch mit einem Kästchen gekennzeichnet. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 ist in Abhängigkeit von den empfangenen Messwerten ein Schwerpunkt des Kraftwagens 12 ermittelbar.
Vorliegend ist die Waageneinrichtung 14 auf einem Fundament 28 abgestützt, relativ zu welchem mittels der Verstelleinrichtung 18 die Waagenelemente 16 in ihrem Abstand einstellbar sind, um die Waagenelemente 16 relativ zueinander auszurichten.
Die Waageneinrichtung 14 kann, wie in den Fig. 2a und 2b gezeigt, dazu eingerichtet sein, dass jeweiligen Enden jeweiliger Achsen des Kraftwagens 12 zugeordnete Räder 22 des Kraftwagens 12 direkt auf den Waagenelementen 16 aufliegen. Das bedeutet, dass auf jedem der Waagenelemente 16 wenigstens ein Rad 22 des Kraftwagens 12 abgestützt ist. Hierbei können, wie in Fig. 1 besonders gut erkannt werden kann, die jeweiligen Waagenelemente 16 in die Fahrbahn 10 eingelassen sein und somit in zumindest einer Ausrichtung relativ zueinander mit der Fahrbahn 10 bündig abschließen. In der in Fig. 3 gezeigten ersten alternativen Ausgestaltung der Waageneinrichtung 14 umfasst die Waageneinrichtung 14 ein Auflageelement 24, welches auf den Waagenelementen 16 abgestützt ist. Auf dem Auflageelement 24 ist der Kraftwagen 12 abstützbar. Hierbei kann der Kraftwagen 12 beispielsweise mittels Unterlegkeilen 26 vor einem Abrollen von dem Auflageelement 24 gesichert werden. Um mittels der Waageneinrichtung 14 den Schwerpunkt des Kraftwagens 12 besonders einfach und präzise ermitteln zu können, ist es vorgesehen, dass mittels der Verstelleinrichtung 18 die Waagenelemente 16 in wenigstens zwei zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden und in jeder der Ausrichtungen ein jeweiliger das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisierender Messwert erfasst wird.
Zum Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 mittels der Waageneinrichtung 14 ist es somit vorgesehen, dass der Kraftwagen 12 auf der Waageneinrichtung 14 abgestützt wird, insbesondere mit jeweiligen Achsenden jeweiliger Achsen des Kraftwagens 12 jeweiligen Waagenelementen 16 zugeordnet. Anschließend werden mittels der Verstelleinrichtung 18 die Waagenelemente 16 in unterschiedlichen Ausrichtungen relativ zueinander ausgerichtet, insbesondere jeweils in einer gemeinsamen Ebene und für die jeweiligen Ausrichtungen mittels der Waagenelemente 16 jeweilige Messwerte, welche das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisieren, erfasst. Vorliegend werden die Waagenelemente 16 mittels der Verstelleinrichtung 18 in einen ersten Zustand verstellt, welcher für die zweite Ausführungsform der Waageneinrichtung 14 beispielhaft in Fig. 2a gezeigt ist und in diesem ersten Zustand mittels der Waagenelemente 16 jeweils ein erster Messwert erfasst wird, welcher das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisiert. Weiterhin ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass mittels der Verstelleinrichtung 18 die Waagenelemente 16 in einen zweiten Zustand verstellt werden, welcher für die zweite Ausführungsform der Waageneinrichtung 14 in Fig. 2b gezeigt ist und für die erste Ausführungsform der Waageneinrichtung 14 in Fig. 3 dargestellt ist. In dem zweiten Zustand der Waageneinrichtung 14 wird mittels der Waagenelemente 16 ein jeweiliger zweiter, das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisierender Messwert erfasst. Weiterhin ist die Verstelleinrichtung 18 vorliegend dazu eingerichtet, die Waagenelemente 16 in einen dritten Zustand zu verstellen, in welchem mittels der Waagenelemente 16 ein jeweiliger dritter, das Gewicht des Kraftwagens 12 charakterisierender Messwert erfassbar ist.
In dem ersten Zustand sind die Waagenelemente 16 in einer ersten, horizontalen Ebene angeordnet, welche vorliegend parallel zu dem Fundament 28 verläuft. In dem zweiten Zustand sind die Waagenelemente 16 in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeugquerrichtung y des Kraftwagens 12 verschwenkten, zweiten Ebene angeordnet. In dem dritten Zustand sind die Waagenelemente 16 in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeuglängsrichtung x des Kraftwagens 12 verschwenkten, dritten Ebene angeordnet. Eine Reihenfolge der Zustände, in welche die Waagenelemente 16 mittels der Verstelleinrichtung 18 verstellt werden, ist frei wählbar. Insbesondere ist die Verstelleinrichtung 18 dazu ausgebildet, die Waagenelemente 16 unmittelbar aufeinanderfolgend in den jeweiligen Zuständen anzuordnen, um die jeweiligen den Ausrichtungen zugeordneten Messwerte erfassen zu können. Mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 sind die jeweiligen ersten Messwerte, zweiten Messwerte und dritten Messwerte empfangbar. Aus den ersten Messwerten, den zweiten Messwerten und den dritten Messwerten kann mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 der Schwerpunkt des Kraftwagens 12 ermittelt werden.
Insbesondere kann mittels der Waageneinrichtung 14 ein Schwerpunkt einer einzelnen Sattelzugmaschine als Kraftwagen 12 und ein Schwerpunkt eines eine Sattelzugmaschine und einen Auflieger umfassenden Sattelzugs als Kraftwagen 12 ermittelt werden. Um einen Schwerpunkt des Aufliegers zu ermitteln, kann mittels der Waageneinrichtung 14 der Schwerpunkt des die Sattelzugmaschine und den Auflieger umfassenden Sattelzugs ermittelt werden und separat dazu der Schwerpunkt der einzelnen Sattelzugmaschine ohne den Auflieger ermittelt werden. Über eine Differenzrechnung der jeweiligen Schwerpunkte des gesamten Sattelzugs sowie der einzelnen Sattelzugmaschine kann mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 der Schwerpunkt des Aufliegers ermittelt werden.
In Fig. 4 ist ein Verfahrensschema für ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens
12 gezeigt. Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass mittels eines
Fahrerassistenzsystems der mittels der elektronischen Recheneinrichtung 20 ermittelte Schwerpunkt des Kraftwagens 12 in einem ersten Verfahrensschritt V1 empfangen wird. In einem zweiten Verfahrensschritt V2 werden mittels des Fahrerassistenzsystems ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment für den Kraftwagen 12 gewählt. In einem dritten Verfahrensschritt V3 wird in Abhängigkeit von dem gewählten Lenkwinkel und/oder der gewählten Lenkgeschwindigkeit und/oder dem gewählten Lenkmoment der Kraftwagen 12 mittels des Fahrerassistenzsystems gesteuert. Um eine besonders hohe Fahrzeugstabilität des Kraftwagens 12, insbesondere in einem zumindest teilautomatisiert, insbesondere vollautomatisiert betriebenen Zustand des Kraftwagens 12 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass eine Kraftschlussgrenze für den Kraftwagen 12, eine Kippgrenze für den Kraftwagen 12 sowie eine Beherrschbarkeitsgrenze eines Sicherheitsfahrers für den Kraftwagen 12 ermittelt werden. Insbesondere werden der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment derart gewählt, dass eine resultierende Gesamtkraft an einem jeweiligen Rad 22 des Kraftwagens 12 die vorgegebene Kraftschlussgrenze nicht überschreitet. Weiterhin wird in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt die Kippgrenze des Kraftwagens 12 ermittelt und der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment für den Kraftwagen 12 derart gewählt, dass ein Kippen des Kraftwagens 12 über die Kippgrenze hinaus unterbleibt. Weiterhin werden der Lenkwinkel und/oder die Lenkgeschwindigkeit und/oder das Lenkmoment für den Kraftwagen 12 derart gewählt, dass eine resultierende Bewegungstrajektorie des Kraftwagens 12 die Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers des Kraftwagens 12 nicht überschreitet.
Dem beschriebenen Verfahren zum Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 sowie dem Verfahren zum Betreiben des Kraftwagens 12 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Querdynamik eines autonom fahrenden Nutzfahrzeugs ein wesentliches Auslegungskriterium ist. Insbesondere in fahrdynamisch kritischen Situationen ist es erforderlich, dass Grenzen einer Fahrdynamik nicht überschritten werden. Heutzutage gibt es im Nutzfahrzeugsektor Regelsysteme, wie die elektronische Stabilitätskontrolle (ESP), die fahrdynamische Grenzsituationen verhindern. Diese sind jedoch aufgrund einer Unkenntnis eines Massenschwerpunkts des jeweiligen Fahrzeugs meist sehr konservativ ausgelegt. Hierbei erfolgt ein Bremseingriff weit vor einer fahrdynamisch kritischen Situation. Es könnte daher sein, dass ein technisch mögliches Ausweichen und die Verhinderung eines Unfalls nicht umgesetzt werden kann. Weiterhin wird derzeit bei einer Berechnung von Lenkmomenten und Lenkwinkeln ein Sicherheitsfahrer nicht berücksichtigt. Für eine Berechnung des Lenkwinkels und/oder des Lenkmoments, bei welchen es sich um Ausgabegrößen eines autonomen Systems und gleichzeitig um Eingangsgrößen eines Lenksystems des Kraftwagens 12 handelt, sind drei Kriterien zu erfüllen. Überschreitet eine der beiden Kenngrößen und somit der Lenkwinkel oder das Lenkmoment einen jeweiligen maximalen Bereich für das jeweilige Kriterium, so wird diese Kenngröße begrenzt. Bei dem ersten Kriterium handelt es sich um die Kraftschlussgrenze, bei dem zweiten Kriterium handelt es sich um die Kippgrenze und bei dem dritten Kriterium handelt es sich um die Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers.
Der kammsche Kreis, welcher auch als kammscher Reibkreis bezeichnet wird, stellt eine Aufteilung einer möglichen Gesamtkraft am Rad 22 des Kraftwagens 12 in Seitenführungskraft und Antriebs-/Bremskraft dar. Der Lenkwinkel und die Lenkgeschwindigkeit sowie das Lenkmoment, das den Lenkwinkel einstellt, sollen die Kraftschlussgrenze nicht überschreiten. Der Gewichtsschwerpunkt in Verbindung mit auftretenden Fliehkräften des Kraftwagens 12 ist auschlaggebend für die Kippgrenze des Kraftwagens 12. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen kann die Kippgrenze vor der Kraftschlussgrenze erreicht werden. Der Schwerpunkt des Kraftwagens 12 sollte somit bekannt sein, um die Kippgrenze besonders präzise ermitteln zu können. Insbesondere ist der Schwerpunkt mittels des beschriebenen Verfahrens zum Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 zu ermitteln. Fahrdynamische Modelle ergänzen die ermittelte Kippgrenze und geben maximale Querkräfte beziehungsweise einen maximalen Lenkwinkel beziehungsweise eine maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit vor, aus denen sich das Lenkmoment ableiten lässt.
Autonome Fahrzeuge, vorliegend der autonome Kraftwagen 12, werden während der Entwicklung durch den Sicherheitsfahrer überwacht. Unter Umständen hat dieser bei einer Fehleinschätzung einzugreifen und einen vorliegenden Lenkwinkel zu korrigieren. Der jeweilige, von einem autonomen System des Kraftwagens 12 angeforderte Lenkwinkel beziehungsweise die Kraft beziehungsweise das Lenkmoment, mit dem der Lenkwinkel eingestellt wird, soll die Beherrschbarkeitsgrenze des Sicherheitsfahrers nicht überschreiten. Dieses beschriebene Verfahren zum Betreiben des Kraftwagens 12 ermöglicht eine Ausnutzung eines maximalen physikalischen Grenzbereichs, wodurch eine besonders hohe Fahrzeugsicherheit erreicht werden kann. Weiterhin können Sicherheitsfahrer in einer Homologation von autonomen Fahrsystemen berücksichtigt werden. Der beschriebenen Wageneinrichtung 14 sowie dem beschriebenen Verfahren zum Ermitteln des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 mittels der Waageneinrichtung 14 liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass, um in autonomen Fahrzeugen allen Gefahrensituationen bestmöglich gerecht zu werden, es notwendig ist, untere und obere Grenzen von Lenkungsperformance und Bremsperformance zu kennen. Eine Einflussgröße hierfür ist der Schwerpunkt des Kraftwagens 12. Nicht nur, aber insbesondere bei Kommunalfahrzeugen kann sich dieser Schwerpunkt durch Austausch eines Aufbaus, wie beispielsweise einem Salzstreuer oder einem Mähwerk, ändern. Weitere Beispiele für Aufbauten, welche einen Schwerpunkt des Kraftwagens 12 verändern, sind Dachboxen und Fahrradständer bei Personenkraftwagen als Kraftwagen 12. Ein Ergebnis des Bestimmens des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 kann manuell oder automatisiert an den Kraftwagen 12 übertragen werden, um von dessen dynamischen Regelsystemen berücksichtigt beziehungsweise verarbeitet zu werden. Mittels der Waageneinrichtung 14, insbesondere der elektronischen Recheneinrichtung 20, können Delta-Berechnungen durchgeführt werden. Bei diesen Delta-Berechnungen kann in einem ersten Schritt eine Sattelzugmaschine als Kraftwagen 12 vermessen werden und anschließend durch Vermessung eines kompletten Sattelzugs als Kraftwagen 12 der Schwerpunkt eines Aufliegers des Sattelzugs errechnet werden.
Zur Bestimmung des Schwerpunkts des Kraftwagens 12 in Fahrzeuglängsrichtung x, in Fahrzeugquerrichtung y und in Fahrzeughochrichtung z werden insbesondere drei Messungen durchgeführt. In einer ersten Messung sind sämtliche Waagenelemente 16 in einer zu dem Fundament 28 parallelen ersten Ebene angeordnet, so dass der Kraftwagen 12 horizontal ausgerichtet ist. Hierbei steht der Kraftwagen 12 auf jeweils zwei Waagenelementen 16 pro Achse. Mittels der Waagenelemente 16 wird ein jeweiliges Gewicht an den Achsenden der Achsen des Kraftwagens 12 erfasst. Bei der zweiten Messung werden die Waagenelemente 16 relativ zueinander verstellt, wodurch der Kraftwagen 12 um die Fahrzeugquerrichtung y verkippt wird. Hierdurch ist der Kraftwagen 12 in Fahrzeuglängsrichtung x nach schräg oben stehend ausgerichtet. Bei der dritten Messung werden die Waagenelemente 16 lediglich auf einer Seite des Kraftwagens 12 angehoben, wodurch der Kraftwagen 12 um die Fahrzeuglängsrichtung x gekippt wird. Hierdurch ist der Kraftwagen 12 in Fahrzeugquerrichtung y schräg stehend angeordnet. Nach den Messungen kann der Schwerpunkt des Kraftwagens 12 in Fahrzeuglängsrichtung x, in Fahrzeugquerrichtung y und in Fahrzeughochrichtung z mathematisch bestimmt werden. Bei Sattelzügen können Schwerpunktkoordinaten und Kräfte des Kraftwagens 12 in eine Zugmaschine und/oder in einen Auflieger eingespeist werden. Bei Fahrzeugen mit Aufbauten können die Schwerpunktkoordinaten und Schwerpunktkräfte in das jeweilige Fahrzeug eingespeist werden, wobei für den jeweiligen Aufbau ein separater Eintrag im Fahrzeug, insbesondere dem Kraftwagens 12, erfolgen kann.
Für eine Implementierung im Kraftwagen 12 kann als erstes der Kraftwagen 12 wie beschrieben mittels der Waageneinrichtung 14 vermessen werden. Anschließend können Schwerpunktkoordinaten und Schwerpunktkräfte des Kraftwagens 12 sowie eines optionalen Aufliegers entweder über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle oder über eine Maschine-Maschine-Schnittstelle, wie beispielsweise eine Telematik in einem Telematiksteuergerät, einem Schwerpunktanbieter des Kraftwagens 12 und/oder des Aufliegers beziehungsweise des Anhängers mitgeteilt werden. Die Schwerpunktanbieter stellen diese Informationen zu einem Fahrzeugstart oder zu einem Zeitpunkt einer Fahrzeugkalibrierung des Kraftwagens 12 einem Fahrregelsystem zur Verfügung. Bei dem Fahrregelsystem kann es sich insbesondere um eine elektronische Stabilitätskontrolle eines elektronischen Stabilitätsprogramms handeln. Das Fahrerregelsystem kann diese Information nutzen, um den Sattelzug innerhalb stabiler Grenzen zu halten und gleichzeitig diesen Grenzbereich bestmöglich auszunutzen. Der ermittelte Schwerpunkt kann von fahrdynamisch regelnden Systemen verwendet werden, um den Kraftwagen 12 innerhalb der Kippgrenze zu halten. Der Kraftwagen 12 kann über ein Steuergerät für eine Anhängersteckdose mit einem Hauptsteuergerät des Anhängers verbunden sein. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle, die Maschine-Maschine- Schnittstelle, der Schwerpunktanbieter des Kraftwagens 12 und das Steuergerät für die Anhängersteckdose können über ein E/E-Netzwerk miteinander verbunden sein.
Insgesamt ist mittels der Waageneinrichtung 14 eine Vermessung des Kraftwagens 12 im Hub möglich. Hierdurch ist eine besonders vorteilhafte Fahrzeugsicherheit erreichbar.
Insgesamt zeigt die Erfindung wie ein Schwerpunkt des Kraftwagens 12 ermittelt werden kann und ein maximaler Vorderradlenkwinkel, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit und eine Lenkwinkelbeschleunigung unter Einhaltung einer Fahrzeugstabilität eines autonomen Nutzfahrzeugs bestimmt werden kann.

Claims

Patentansprüche Waageneinrichtung (14) zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens (12), mit wenigstens vier Waagenelementen (16), insbesondere zwei Waagenelementen (16) für jede Achse des zu vermessenden Kraftwagens (12), mittels welchen jeweils ein ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender Messwert ermittelbar ist, mit einer Recheneinrichtung (20), mittels welcher die jeweiligen Messwerte von den Waagenelementen (16) empfangbar sind und mittels welcher in Abhängigkeit von den empfangenen Messwerten der Schwerpunkt ermittelbar ist, und mit einer Verstelleinrichtung (18), mittels welcher die Waagenelemente (16) in ihrer Ausrichtung relativ zueinander einstellbar sind. Waageneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem der Waagenelemente (16) wenigstens ein Rad (22) des Kraftwagens (12) auflegbar ist. Waageneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Auflageelement (24) vorgesehen ist, an welchem die Waagenelemente (16) unterseitig anliegen, auf welchem der Kraftwagen (12) oberseitig abstellbar ist und welches mittels der Verstelleinrichtung (18) dreidimensional ausrichbar ist. Verfahren zum Ermitteln eines Schwerpunkts eines Kraftwagens (12), bei welchem a) der Kraftwagen (12) mit jedem Achsende jeweiliger Achsen des Kraftwagens
(12) einem jeweiligen Waagenelement (16) einer Waageneinrichtung (14) zugeordnet auf der Waageneinrichtung (14) abgestellt wird, b) mittels einer Verstelleinrichtung (18) eine Ausrichtung der Waagenelemente (16) zueinander eingestellt wird, wobei die Waagenelemente (16) in wenigstens zwei zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden und in jeder der Ausrichtungen ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender Messwert erfasst wird, und c) mittels einer Recheneinrichtung (20) die Messwerte empfangen und anhand der Messwerte der Schwerpunkt des Kraftwagens (12) ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Verstelleinrichtung (18) die Waagenelemente (16) in drei zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden, wobei oin einem ersten Zustand, in welchem die Waagenelemente (16) in einer ersten, horizontalen Ebene angeordnet sind, mittels der Waagenelemente (16) ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender erster Messwert erfasst wird, oin einem zweiten Zustand, in welchem die Waagenelemente (16) in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeugquerrichtung (y) des Kraftwagens (12) verschwenkten, zweiten Ebene angeordnet sind, mittels der Waagenelemente (16) ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender zweiter Messwert erfasst wird, und oin einem dritten Zustand, in welchem die Waagenelemente (16) in einer zur ersten Ebene um eine Fahrzeuglängsrichtung (x) des Kraftwagens (12) verschwenkten, dritten Ebene angeordnet sind, mittels der Waagenelemente (16) ein jeweiliger ein Gewicht des Kraftwagens (12) charakterisierender dritter Messwert erfasst wird. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte a) bis c) jeweils für eine Sattelzugmaschine und für einen die Sattelzugmaschine und einen Auflieger umfassenden Sattelzug durchgeführt 18 werden und mittels der Recheneinrichtung (20) aus dem Schwerpunkt der Sattelzugmaschine und dem Schwerpunkt des Sattelzugs der Schwerpunkt des Aufliegers ermittelt wird. Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens (12), bei welchem mittels eines Fahrerassistenzsystems ein in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6 ermittelter Schwerpunkt des Kraftwagens (12) empfangen wird und der Kraftwagen (12) in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt gesteuert wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für das Steuern des Kraftwagens (12) ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment gewählt werden, für deren resultierende Gesamtkraft an einem jeweiligen Rad (22) des Kraftwagens (12) ein Überschreiten einer vorgegebenen Kraftschlussgrenze unterbleibt. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem empfangenen Schwerpunkt eine Kippgrenze des Kraftwagens (12) ermittelt wird und ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment für den Kraftwagen (12) in Abhängigkeit von der Kippgrenze gewählt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit und/oder ein Lenkmoment für den Kraftwagen (12) in Abhängigkeit von einer Beherrschbarkeitsgrenze eines Sicherheitsfahrers gewählt werden.
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