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WO2000003887A1 - Verfahren und einrichtung zum erfassen der gefahr des umkippens eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum erfassen der gefahr des umkippens eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2000003887A1
WO2000003887A1 PCT/EP1999/005080 EP9905080W WO0003887A1 WO 2000003887 A1 WO2000003887 A1 WO 2000003887A1 EP 9905080 W EP9905080 W EP 9905080W WO 0003887 A1 WO0003887 A1 WO 0003887A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
roll angle
acceleration
gravity
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1999/005080
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen WOYWOD
Ralph Gronau
Dieter Burkhard
Hans Georg Ihrig
Lothar Kienle
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19856303A external-priority patent/DE19856303A1/de
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to JP2000560011A priority Critical patent/JP2002520604A/ja
Priority to US09/743,942 priority patent/US6438464B1/en
Publication of WO2000003887A1 publication Critical patent/WO2000003887A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60T2230/00—Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/03—Overturn, rollover

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting the risk of overturning in vehicles which are equipped with a driving stability control system having at least one lateral acceleration sensor.
  • FIG. 2a shows a schematic rear view of a vehicle 210 standing on a roadway 200.
  • 103 and 104 accordingly designate the wheels on the rear axle. It is assumed that the vehicle is turning left and would therefore move to the left when projected onto the drawing plane.
  • the acting centrifugal force Z which can be expressed as the product aq x m, where aq is the lateral acceleration, can be thought of as attacking at the center of gravity S of the vehicle.
  • the center of gravity S lies approximately in the middle between the wheels and at a height h above the road.
  • a critical situation in particular a driving state with critical lateral acceleration, is detected
  • characteristic vehicle dynamics indicative of the tendency to tip over the vehicle's longitudinal axis
  • characteristic vehicle dynamics include the lateral acceleration, the temporal change in the lateral acceleration or the slip angle.
  • lateral acceleration is used as the only vehicle dynamic characteristic variable indicative of the tendency of the vehicle to tip over the longitudinal axis of the vehicle.
  • An associated, predeterminable tilt prevention threshold value is provided for the lateral acceleration.
  • the vehicle When cornering, the vehicle is kept in the lane by the lateral forces acting on the tire contact patches on the road. Most of these lateral forces are applied by the wheels or tires on the outside of the curve. If the lateral acceleration occurring when cornering is above the anti-tipping threshold, the wheels on the outside of the curve are converted into a state of high brake slip by activating a corresponding brake intervention, as a result of which the lateral force which can be transmitted by the tires is significantly reduced. As a result, the wheels on the outside of the curve can no longer withstand the transverse acceleration acting on them, which may increase the float angle and turn the front or rear of the vehicle somewhat in the direction of the lateral acceleration torque, but at the same time the tilting moment is reduced and the vehicle does not tip over about its longitudinal axis.
  • the temporal change in the lateral acceleration is used as an indicative driving dynamic parameter.
  • Aisin Seiki KK et al., DE-A 197 46 889 "Vehicle Motion Control System” describes a system for increasing the lateral stability of a motor vehicle when cornering, in which a tilt detection unit for detecting a tilting movement of a normal axis of the vehicle to its vertical axis and a curve determination unit for determining one Curve condition of the vehicle are provided. To calculate the vehicle tilting movement or the vehicle tilting, either the height difference between the right and left side of the vehicle or the lateral acceleration of the vehicle is recorded in order to determine the roll angle between the vehicle's horizontal and the roadway's horizontal.
  • a linearity between the lateral acceleration aq and the vehicle jump which is characterized by a roll angle gamma, is used as a basis. If the inclination detection device detects a risk of tipping, braking the front wheel on the outside of the bend generates a counteracting yaw moment.
  • the permissible lateral acceleration and the permissible roll angle depend on the vehicle's center of gravity, in particular the height of the vehicle's center of gravity.
  • the known methods and systems for detecting the vehicle inclination or the roll angle have the disadvantage, on the one hand, that they require additional sensors, for example in the case of an inclination detection device with the height difference between the right and left vehicle sides, or that they are used by current vehicles - such as are dependent on the loading condition or the center of gravity of the entire vehicle and are therefore subject to the need to constantly update the underlying vehicle data.
  • the object of the present invention to provide a method and a device which avoid the above-mentioned disadvantages, ie do without additional sensors and are largely independent of given vehicle properties or sizes.
  • the method and the corresponding device according to the invention provide that the component of the transverse acceleration which essentially acts in the horizontal plane of the vehicle and which determines a state variable which correlates with the centrifugal acceleration acting on the center of gravity is determined by means of the lateral acceleration sensor during cornering and that the roll angle of the vehicle is calculated from the difference, weighted by a factor, between the detected component of the lateral acceleration and the determined centrifugal acceleration.
  • the particular advantage of using the tipping (roll) angle when sensing the risk of a vehicle tipping over is that this angle permits clearer statements about the risk of tipping over than, for example, the transverse vehicle acceleration. Because the assessment of the risk of tipping based on the roll angle requires no further model considerations than knowledge of the center of gravity of the vehicle. In contrast, however, the generic methods known from the prior art add which are usually based on the lateral acceleration as an output variable, further model considerations in advance in order to be able to draw conclusions about the risk of tipping from the lateral acceleration data.
  • the invention in particular avoids the need for technically complex devices for determining the roll (tilt) angle and only uses existing measured variables and vehicle parameters.
  • tilt detection via the roll angle is independent of most vehicle and road properties and can therefore be implemented easily and inexpensively in an advantageous manner.
  • Variable vehicle parameters such as the current center of gravity of the vehicle, which becomes a variable as a result of the current load (passenger or roof luggage load), are not taken into account when tilting.
  • the quantities obtained from the tilt detection can be used directly as input data at the ESP, i.e. the invention can be implemented in a particularly advantageous manner as a further feature or function of the ESP.
  • the difference in the wheel speeds is at least two Axes are determined and a plausibility assessment is carried out by comparing the state variables obtained in this way.
  • the data obtained can be checked in such a way that vehicle conditions in which, for example, only a single wheel loses grip, the resulting apparently very large wheel speed differences and thus lateral accelerations can be interpreted as measurement errors, and in this case prevent the ESP from intervening, for example.
  • Fig. 2b is a schematic representation of the
  • Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the recognition device according to the invention shown in FIG. 3.
  • a vehicle can depending on the loading condition and thus given center of gravity tilt different critical lateral accelerations.
  • the method according to the invention calculates the current rolling state with the aid of suitable transverse acceleration information.
  • Vehicle-specific geometry variables that influence the tipping behavior of a vehicle are the track width and the center of gravity.
  • the vehicle's center of gravity shifts towards the outside of the curve as the vehicle sways.
  • the damping and suspension characteristics of the chassis therefore have an influence on the tipping behavior.
  • the coefficient of friction between the tires and the road also limits the maximum possible lateral acceleration.
  • the method according to the invention calculates the current rolling state from the underlying transverse acceleration information. As shown in Fig.
  • the measuring plane of an assumed lateral acceleration sensor which can only detect lateral acceleration values within a predetermined measuring plane, no longer corresponds to the direction of the centrifugal force.
  • the roll angle gamma of the vehicle the following relationship is obtained with the lateral acceleration aq measured in the acceleration sensor, the lateral acceleration aq v i rtue n with respect to the plane and the gravitational gravitational acceleration g:
  • a comparison of the measured lateral acceleration and a virtual lateral acceleration is used as a basis.
  • the lateral acceleration aq v _ rtuell that actually acts on the center of gravity of the vehicle can be calculated as a virtual signal using the following equation either from the wheel speeds v r of the right wheel and v x of the left wheel, as well as the vehicle speed v and the vehicle track width S:
  • the yaw rate I can be used to determine the virtual lateral acceleration using the following relationship:
  • the time derivative of the roll angle, the wall angle speed also provides early information about the risk of tipping over. If the roll angle increases rapidly, the system can intervene even with a smaller threshold value of the roll angle.
  • the road bank angle is added to the roll angle.
  • the signs of the roll angle and the measured lateral acceleration must also be compared and assessed accordingly. On the other hand, there is no danger of tipping anyway with a roll angle in the direction of the inside of the curve or with a subcritical measured lateral acceleration.
  • 101 to 104 denote the wheels of the vehicle in the order front left - front right - rear right - rear left.
  • this vehicle has front and rear wheel brakes 121 to 124 and the wheel sensors 111 to 114 known from an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stability program (ESP), by means of which the rotational speeds (hereinafter referred to as "wheel speeds” referred to) individual wheels can be determined.
  • ABS anti-lock braking system
  • ESP electronic stability program
  • the wheel diameters are not fixed sizes, but vary, for example, with the thickness of the tire tread or when changing between summer and winter tires.
  • the data obtained from the wheel sensors are forwarded by means of signal lines purple to 114a.
  • the data obtained by the wheel sensors are transmitted to a control device 130 by means of signal lines purple to 114a. Accordingly, the data output by the lateral acceleration sensor 115 or possibly the yaw rate sensor 116 are fed to this control device 130.
  • the output data of the control device 130 are again fed via signal lines 131 to the devices provided for reactive intervention on the vehicle, for example the vehicle brakes or, in the event of engine intervention, to an engine management unit (not shown here).
  • the implementation details for realizing the reactive Interventions are described, for example, in patent application 19830189.8 and patent application 19830190.1, which is considered to be fully encompassed within the present context.
  • a preferred exemplary embodiment of the control device 130 is described in more detail with reference to FIG. 3.
  • the signals transmitted by the wheel sensors according to FIG. 1 via the signal lines purple-114a to the control device 130 are fed to a detection device 310, which is used to detect a driving state with a critical roll angle.
  • the transverse acceleration actually acting on the center of gravity of the vehicle is determined from the wheel speeds of the inner and outer wheels in accordance with equation (3), a plausibility analysis possibly being carried out as a preliminary stage. Considerations as to whether wheels are already slipping or are being regulated by ABS or ASR.
  • the data measured by a yaw rate sensor (not shown in any more detail), which are also fed to the detection device 310 via the signal line 117a, can be used as a basis for determining the actual transverse acceleration.
  • the (accelerated) transverse accelerations determined by the transverse acceleration sensor are fed to the detection device 310 via the signal line 117.
  • the current roll angle of the vehicle is calculated from the aforementioned variables by means of the recognition device in accordance with equation (2) and compared with a predetermined critical roll angle.
  • the detection device 310 transmits a control signal via a signal line 311 to an influencing device 320 (“actuator”), which in turn provides corresponding output signals via the signal lines 131 for influencing the brake pressure to at least one wheel brake cylinder.
  • the influencing device 320 is connected upstream of other controllers or controls. This is indicated schematically in FIG. 3 by the dashed box 330, which is intended to symbolize these other controls. For example, in the event of full braking, it may be sensible to provide these other components 330 with qualitative information about the presence of a critical roll angle and to cause a change in the control strategy during the intervention for these other components.
  • a signal 312 it may be desirable to inform qualitatively further components 330 of the brake control system of the presence of the critical situation via a signal 312, so that these components can modify their strategies in a suitable manner.
  • the influencing device can then be understood in such a way that there is no direct intervention in the brake pressures or engine torques, but rather that, for example, setpoints or threshold values of other components for regulating the brake or the motor are influenced.
  • the detection device 310 has two detection devices 410 and 420 and an optional detection device 430.
  • the optional detection device 430 can basically only be used in at least two-axle vehicles.
  • An embodiment is shown in which the first detection device 410 receives two of four wheel signals, namely those of an axle. These wheel signals correspond to the wheel turning pay the respective wheels.
  • the so-called virtual lateral acceleration ac 2 v i rtue ii is calculated from the wheel signals from the formula (3). It can be in the
  • Detection device 410 is a more complex system that determines correction factors for the influence of the wheel radii from the wheel signals.
  • the roll angle is calculated by means of a calculation device 411 from the virtual lateral acceleration output by the detection device 410 and the lateral acceleration 412 measured by a lateral acceleration sensor from the formula (2).
  • the signal 418 provided at the output of the calculation device 411 corresponds or is identical to the actual roll angle.
  • the 414 is a comparison device which compares the determined value of the roll angle with a reference value stored in a memory 413. If the signal on line 418 is greater than the signal coming from memory 413, a corresponding signal 419 is output.
  • the value stored in 413 is therefore to be regarded as the threshold value for the roll angle. It results from the geometric considerations listed in the introduction to the description. If detectable, the threshold 413 can be made dependent on parameters, for example the distribution of a payload, the height of the center of gravity, etc.
  • the signal 419 indicates the presence of a critical condition and can take suitable intervention measures, e.g. trigger a stabilizing brake intervention.
  • the optional detector 430 provides a second set of wheel difference data corresponding to the detector 410. These can be compared to the a plausibility check 432 can be carried out from 410 data obtained and the output of an alarm signal can be prevented via the comparison devices.
  • a second (optional) calculation device 420 takes into account the dynamic behavior of the roll angle. In particular, it can, for example, form the derivative of the signal present on the signal path 418 and send the signal thus obtained to an evaluation device 421. Positive dynamics indicate that the roll angle is increasing.
  • the evaluation device 421 can link this together with any other values, for example the already absolutely existing value of the roll angle (on signal path 418), the driving speed, etc. in accordance with suitable criteria and can generate a further alarm signal 422 therefrom.
  • the alarm signals 419 and 422 are combined into a single alarm signal by means of an OR gate and output as signal 311 by the detection device 310 to the influencing device 320.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Wankwinkels (y) eines mindestens einachsigen und mindestens zweirädrigen (103, 104) in einer Kurvenfahrt befindlichen Fahrzeugs, das mit einer im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs die am Schwerpunkt (S) des Kraftfahrzeugs angreifende Querbeschleunigung (aqgemessen) sensierenden Querbeschleunigungssensorik (115) ausgestattet ist. Um ein Verfahren zu schaffen, das ohne eine zusätzliche Sensorik auskommt und dabei von gegebenen Fahrzeugeigenschaften bzw. -grössen weitestgehend unabhängig ist, wird während der Kurvenfahrt mittels der Querbeschleunigungssensorik (115) die im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs wirkende Komponente der Querbeschleunigung (aqgemessen) erfasst, eine mit der am Schwerpunkt (S) angreifenden Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgrösse (aqvirtuell) ermittelt, und aus der mit einem Faktor gewichteten Differenz zwischen der erfassten Komponente der Querbeschleunigung (aqgemessen) und der ermittelten Zentrifugalbeschleunigung (aqvirtuell) der Wankwinkel (y) des Fahrzeugs berechnet.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Erfassen der Gefahr des Umkippens eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erfassen der Gefahr des Umkippens bei Fahrzeugen, die mit einer mindestens einen Querbeschleunigungssensor aufweisenden Fahrstabilitätsregelung ausgestattet sind.
Es ist schon länger bekannt, daß bei Fahrzeugen mit hochliegendem Schwerpunkt und/oder geringer Spurbreite, z.B. Lastkraftwagen, Lastzügen, Bussen, Kleinbussen und Geländewagen, bei Kurvenfahrt mit großer Wankbewegung eine Kippgefahr besteht. Beispielsweise in dem Buch "Fundamentals of vehicle dynamics", T. D. Gillespie, Society of Automotive Engineers, Inc., Warrendale 1992, Kapitel 9, Seite 309 - 333, auf das in dem vorliegenden Zusammenhang vollumfänglich Bezug genommen wird, sind verschiedene Modelle für Überrollunfälle beschrieben. Beginnend mit einem quasistationären Modell für ein starres Fahrzeug über ein quasistationäres Modell für ein gefedertes Fahrzeug bis hin zu dynamischen Modellen unter Berücksichtigung von Wankeigenfrequenzen werden Bedingungen für bestehende Kippgefahren angegeben.
Jedoch hat sich in jüngerer Zeit gezeigt, daß auch Personenkraftwagen sich seitlich bis zum Umkippen aufschaukeln können. Eine solche Kippgefahr wird durch unsachgemäße Beladung, beispielsweise extrem einseitig oder auf dem Fahrzeugdach, erheblich erhöht, weil die Lage des Massenschwerpunktes des Fahrzeugs nach oben oder zu einer Seite hin verlagert wird. Zudem werden in neuerer Zeit vermehrt Fahrzeuge zugelassen, die als Personenkraftwagen mit relativ hochliegenden Schwerpunkt konzipiert sind, z.B. die neue Fahrzeugklasse der sogenannten "Vans".
Zur Erläuterung der beim Kippen zugrundeliegenden Fahrphysik, zeigt Fig. 2a eine schematische Rückansicht eines auf einer Fahrbahn 200 stehenden Fahrzeugs 210. 103 und 104 bezeichnen demnach die Räder an der Hinterachse. Es wird angenommen, daß das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, sich in Projektion auf die Zeichenebene somit nach links bewegen würde. Durch die Kreisfahrt des Fahrzeugs entsteht eine Zentrifugalkraft Z = mw x fo2x r = m x v2:r, wobei m die Fahrzeugmasse, to die Winkelgeschwindigkeit während der Kreisfahrt, v die Fahrzeuggeschwindigkeit und r der Radius der Kreisfahrt sind. Die wirkende Zentrifugalkraft Z, die als Produkt aq x m ausgedrückt werden kann, wobei aq die Querbeschleunigung ist, kann man sich am Schwerpunkt S des Fahrzeugs angreifend denken. Der Schwerpunkt S liegt in etwa mittig zwischen den Rädern und in einer Höhe h über der Fahrbahn. Am Schwerpunkt S greift ebenfalls die Gewichtskraft G = m x g an, wobei g die Erdbeschleunigung ist. Solange das Fahrzeug auf dem gewünschten Kreis fährt (es gilt dann aq = v2:r), solange also die
Seitenführungskräfte F an den vier Rädern (etwa entsprechend F = μ x G, wobei μ der Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn ist) gleich der Zentrifugalkraft Z sind, werden die genannten Zentrifugalkräfte gemäß obiger Gleichung entstehen. Es kann dann passieren, daß das Fahrzeug aufgrund einer ungünstigen Momentenverteilung über das Außenrad kippt. Prinzipiell passiert dies, wenn G x b:2 < Z x h gilt, wobei h die Höhe des Schwerpunkts S über der Fahrbahn 200 ist und b:2 in etwa die halbe Spurbreite des Fahrzeugs ist. Die obige Ungleichung stellt in erster Näherung das Momentengleichgewicht um den Punkt P dar. Wenn das auswärtsdrehende Moment Z x h größer ist als das einwärtsdrehende Moment G x b:2, kippt das Fahrzeug nach außen. Diese Gefahr ergibt sich insbesondere bei Fahrzeugen mit geringer Spurbreite (b:2) und vergleichsweiser großer Höhe und damit hohem Schwerpunkt (hoher Wert von a), beispielsweise veranlaßt auch durch eine Dachlast 220 auf dem Fahrzeug 210.
Um einen derartigen Betriebszustand wirksam vermeiden zu können, müssen
eine kritische Situation, insbesondere ein Fahrzustand mit kritischer Querbeschleunigung, detektiert werden, und
auf die Detektion hin geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden.
In herkömmlichen Fahrdynamik-Regelungssystemen, z.B. dem ESP-System (= Elektronisches-Stabilitäts-Programm) der Anmelderin, werden als für die Fahrzeugkipptendenz um die Fahrzeuglängsachse indikative fahrdynamische Kenngrößen, u.a. die Querbeschleunigung, die zeitliche Änderung der Querbeschleunigung oder der Schräglaufwinkel bereitgestellt. Beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A 196 32 943 "Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit fahrstabilisierenden Bremseingriffen", Daimler-Benz Aktiengesellschaft, ist ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit fahrstabilisierenden remseingriffen beschrieben, bei dem als einzige für die Fahrzeugkipptendenz um die Fahrzeuglängsachse indikative fahrdynamische Kenngröße die Querbeschleunigung herangezogen wird. Für die Querbeschleunigung ist ein zugehöriger, vorgebbarer Kippverhinderungs-Schwellenwert vorgesehen. Bei Kurvenfahrt wird das Fahrzeug durch die an den Reifenauf- tandsflächen auf der Fahrbahn wirkenden Querkräfte in der Spur gehalten. Der größte Teil dieser Querkräfte wird von den kurvenäußeren Rädern bzw. Reifen aufgebracht. Liegt die bei der Kurvenfahrt auftretende Querbeschleunigung über dem Kippverhinderungs-Schwellenwert, so werden die kurvenäußeren Räder durch Aktivieren eines entsprechenden Bremseingriffs in einen Zustand hohen Bremsschlupfes übergeführt, wodurch die durch die Reifen übertragbare Querkraft deutlich verringert wird. Infolgedessen können die kurvenäußeren Räder zwar der einwirkenden Querbeschleunigung nicht mehr standhalten, was eventuell den Schwimmwinkel vergrößern und die Fahrzeugfront oder das Fahrzeugheck etwas in Richtung des Querbeschleunigungsmomentes drehen wird, gleichzeitig wird aber auch das Kippmoment verringert und ein Kippen des Fahrzeugs um seine Längsachse verhindert. In der o.g. Druckschrift ist darüber hinaus ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem als indikative fahrdynamische Kenngröße die zeitliche Änderung der Querbeschleunigung herangezogen wird.
In der Offenlegungsschrift DE-A 197 46 889 "Fahrzeugbewegungssteuerungssystem" , Aisin Seiki K.K. et al., ist ein System zur Erhöhung der Seitenstabilität eines Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrt beschrieben, bei dem eine Kipperfassungseinheit für das Erfassen einer Kippbewegung einer normalen Achse des Fahrzeugs zu dessen Vertikalachse und eine Kurvenbestimmungseinheit für das Bestimmen eines Kurvenzustandes des Fahrzeugs vorgesehen sind. Zur Berechnung der Fahrzeugkippbewegung bzw. des Fahrzeugkippens wird entweder der Höhenunterschied zwischen rechter und linker Fahrzeugseite oder die Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfaßt, um den Wankwinkel zwischen der Fahrzeug- orizontalen und der Fahrbahnhorizontalen zu ermitteln. Dabei wird eine Linearität zwischen der Querbeschleunigung aq und der durch einen Wankwinkel Gamma gekennzeichneten Fahrzeug- ippung zugrunde gelegt. Wird von der Neigungserfassungs- inrichtung eine Kippgefahr erkannt, wird durch Abbremsen des kurvenäußeren Vorderrades ein gegensteuerndes Giermoment erzeugt.
Wie allerdings bereits beschrieben, sind die zulässige Querbeschleunigung sowie der zulässige Wankwinkel abhängig von der Schwerpunklage des Fahrzeugs, insbesondere der Höhe des Fahrzeugschwerpunktes.
Die bekannten Verfahren und Systeme zur Erfassung der Fahrzeugneigung bzw. des Wankwinkels haben zum einen den Nachteil, daß sie eine zusätzliche Sensorik, beispielsweise bei einer Neigungserfassungseinrichtung mit den Höhenunter- chied zwischen rechter und linker Fahrzeugseite ermittelnden Größen, erfordern, oder daß sie von aktuellen Fahrzeugeigen- chaften wie z.B. dem Beladungszustand oder der Schwerpunktage des gesamten Fahrzeugs abhängig sind und demnach dem Erfordernis ständiger Aktualisierung der zugrundegelegten Fahrzeugdaten unterliegen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die die o.g. Nachteile vermeiden, d.h. ohne eine zusätzliche Sensorik auskommen und dabei von gegebenen Fahrzeugeigenschaften bzw. -großen weitestgehend unabhängig sind. Zur Lösung diese Aufgabe sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Einrichtung vorgesehen, daß während der Kurvenfahrt mittels der Querbeschleunigungssensorik die im wesentlichen in der Horizontaleben des Fahrzeugs wirkende Komponente der Querbeschleunigung erfaßt wird, daß eine mit der am Schwerpunkt angreifenden Zentri- ugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße ermittelt wird, und daß aus der mit einem Faktor gewichteten Differenz zwischen der erfaßten Komponente der Querbeschleunigung und der ermittelten Zentrifugalbeschleunigung der Wankwinkel des Fahrzeugs berechnet wird.
Der Erfindung liegt somit das Konzept zugrunde, aus einer - im Grunde nachteiligen - Eigenschaft von Querbeschleuni- gungssensoren, nämlich die Einschränkung des Meßbereichs in der vorgegebenen Horizontalebene des Fahrzeugs dadurch zunutze zu machen, daß aus der Abweichung dieser Meßgröße und der tatsächlichen am Fahrzeugschwerpunkt angreifenden Querbe-schleunigung (=Zentrifugalkraft) eindeutige Rückschlüsse auf den aktuellen Kippwinkel des Fahrzeugs ermöglicht werden. Diese Abweichung schlägt sich insbesondere in einer meßbaren Differenz der Absolutwerte dieser beiden Querbeschleunigungswerte nieder.
Der besondere Vorteil der Anwendung des Kipp- (Wank-)winkeis bei der Sensierung der Kippgefahr eines Fahrzeugs liegt nun darin, daß dieser Winkel eindeutigere Aussagen über eine drohende Kippgefahr zuläßt als beispielsweise die Fahrzeugquerbe-schleunigung. Denn die Beurteilung der Kippgefahr basierend auf dem Wankwinkel setzt keine weiteren Modellbetrachtungen als die Kenntnis der Schwerpunktlage des Fahrzeugs voraus. Im Gegensatz dazu setzen aber die aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgleichen Verfahren, bei denen meist die Querbeschleunigung als Ausgangsgröße zugrundegelegt wird, weitere Modellbetrachtungen voraus, um aus den Querbeschleunigungsdaten auf die Kippgefahr rückschließen zu können.
Die Erfindung vermeidet dabei insbesondere die Notwendigkeit technisch aufwendiger Einrichtungen zur Ermittlung des Wank (Kipp-)winkels und greift ausschließlich auf bestehende Meßgrößen und Fahrzeugparameter zurück. Zudem ist eine Kippsensierung über den Wankwinkel unabhängig von den meisten Fahrzeug- und Fahrbahneigenschaften und daher in vorteilhafter Weise einfach und kostengünstig zu realisieren. Variable Fahrzeug-Kenngrößen wie die aktuelle Schwerpunktlage des Fahrzeugs, die über den aktuellen Beladungszustand (Personen- oder Dachgepäckzuladung) zu einer veränderlichen Größe wird, gehen bei der Kippsensierung nicht ein.
Darüber hinaus können die bei der Kippsensierung gewonnen Größen unmittelbar als Eingangsdaten beim ESP dienen, d.h. die Erfindung läßt sich in besonders vorteilhafter Weise als weiteres Merkmal bzw. Funktion des ESP realisieren.
Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß eine Unfallprävention bereits vor dem eigentlichen Abheben der kurveninneren Räder beim Einsetzen des Kippens möglich ist. Desweiteren lassen sich über die Wankwinkelgeschwindigkeit auch dynamische Fahrsituationen ins Kalkül ziehen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann weiter vorgesehen sein, daß bei der Ermittlung der mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße die Differenz der Radgeschwindigkeiten bei mindestens zwei Achsen ermittelt werden und durch Vergleich der so gewonnenen Zustandsgrößen eine Plausibilitätsbetrachtung durchgeführt wird. Aufgrund der beiden unabhängig voneinander ermittelten Daten läßt sich eine Überprüfung der gewonnenen Daten dahingehend durchführen, daß Fahrzeugzustände, bei denen beispielsweise nur ein einzelnes Rad die Bodenhaftung verliert, die dadurch resultierenden scheinbar sehr großen Raddrehzahldifferenzen und damit Querbeschleunigungen als Meßfehler interpretiert werden können und in diesem Fall ein Eigreifen beispielsweise des ESP zweckmäßig verhindern.
Die näheren Einzelheiten der Erfindung werden nun im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Fahrzeug in Draufsicht,
Fig. 2a schematisch ein Fahrzeug in Rückansicht,
Fig. 2b eine schematische Darstellung der
Kräfteverhältnisse eines Fahrzeugs während Kurvenfahrt,
Fig. 3 eine Blockdarstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, und
Fig. 4 eine Blockdarstellung einer Ausführungsform der in Fig. 3 gezeigten erfindungsgemäßen Erkennungseinrichtung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2a, kann ein Fahrzeug je nach Beladungszustand und damit gegebener Schwerpunkthöhe bei unterschiedlichen kritischen Querbeschleunigungen kippen. Um unabhängig vom Beladungszustand eine Kippneigung erkennen zu können, berechnet das erfindungsgemäße Verfahren den aktuellen Wankzustand unter Zuhilfenahme geeigneter QuerbeschleunigungsInformationen.
Aus der Fig. 2b ist ersichtlich, daß ein Fahrzeug kippt, wenn der resultierende Kraftvektor aus Schwerkraft und Fliehkraft, dessen Angriffspunkt mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs übereinstimmt, nicht mehr innerhalb des durch die jeweiligen Au standspunkte der Räder gebildeten Trapezes auf den Boden trifft. In die Fliehkraft gehen bekanntermaßen sowohl die Querbeschleunigung infolge der Kurvenfahrt als auch die Fahrzeugmasse ein; in die Schwerkraft dagegen die Erdbeschleunigung und die Fahrzeugmasse.
Fahrzeugspezifische Geometriegrößen, die das Kippverhalten eines Fahrzeugs beeinflussen, sind die Spurweite und die Schwerpunktlage. Zudem verschiebt sich durch das Wanken des Fahrzeugs der Schwerpunkt in Richtung nach kurvenaußen. Die Dämpfungs- und Federungscharakteristik des Fahrwerks haben daher auch einen Einfluß auf das Kippverhalten. Weiterhin begrenzt der Reibwert zwischen Reifen und Straße die maximal mögliche Querbeschleunigung.
Ist nun die sich aufbauende Querbeschleunigung so groß, daß der Kraftvektor aus Fliehkraft und Schwerkraft außerhalb der durch die RadaufStandsfläche definierten Rechtecks zu Liegen kommt, kippt ein Fahrzeug. Die für das Kippen ursächliche fahrdynamische Einflußgröße ist demnach die Querbeschleunigung . Sowohl bei stationärer Kurvenfahrt als auch bei wechseldynamischen Fahrmanövern kann ein Fahrzeug, je nach Beladungszustand und damit Schwerpunkthöhe, bei unterschiedlichen kritischen Querbeschleunigungen kippen. Um unabhängig vom Beladungszustand eine kritische Kippneigung erkennen zu können, berechnet das erfindungsgemäße Verfahren den aktuellen Wankzustand aus den zugrundeliegenden Querbeschleunigungsinformationen. Wie in Fig. 2a gezeigt ist, stimmt beim Auftreten eines Wankwinkels des Fahrzeugs gegenüber der ebenen Fahrbahn die Meßebene eines angenommenen Querbeschleunigungssensors, der Querbeschleunigungswerte nur innerhalb einer vorgegebenen Meßebene erfassen kann, nicht mehr mit der Richtung der Zentrifugalkraft überein. Mit dem Wankwinkel Gamma des Fahrzeugs ergibt sich somit folgender Zusammenhang mit der im Beschleunigungssensor gemessenen Querbeschleunigung aqgeessen der Querbeschleunigung aqvirtuen bezüglich der Ebene sowie der Erdanziehungsbeschleunigung g:
aqgemessen ~ ^virtuell x cos (Gamma) + g x sin (Gamma)
(1)
Bei kleinen Winkeln läßt sich in erster Nährung sin(Gamma) durch Gamma ersetzen sowie cos (Gamma) durch 1. Damit ergibt sich in Umformung (1) folgende Formel:
Gamma = ( aqgemessen - aqvirtuell ) /g
( 2 )
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung der Kippneigung (=Wankwinkel) wird demnach ein Vergleich der gemessenen Querbeschleunigung und einer virtuellen Querbeschleunigung zugrunde gelegt. Die tatsächlich am Fahrzeugschwerpunkt angreifende Querbeschleunigung aqv_rtuell läßt sich als virtuelles Signal nach folgender Gleichung entweder aus den Radgeschwindigkeiten vr des rechten Rades und vx des linken Rades, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der Fahrzeugspurweite S berechnen:
aqvirtuell = Yr - i * S
(3)
Alternativ dazu kann bei etwa vorhandenem Gierratensensor mit der Gierrate I über folgenden Zusammenhang die virtuelle Querbeschleunigung ermittelt werden:
aqvirtuell = I X (4)
wobei cos (Gamma) gleich 1 gesetzt wurde. Der so ermittelte Wankwinkel liefert bei stationärer Kurvenfahrt im Vergleich zu fahrzeugspezifisch bekannten Grenzdaten ein direktes Maß für die Kippgefährdung eines Fahrzeugs.
Bei instationären Fahrzuständen, z.B. dem Einlenken in eine Kurve oder wechseldynamischen Fahrmanövern gibt die zeitliche Ableitung des Wankwinkels, die Wandwinkelgeschwindigkeit, zusätzlich frühzeitig Auskunft über eine drohende Kippgefahr. So kann bei schneller Zunahme des Wankwinkels das System bereits bei einem kleineren Schwellwert des Wankwinkels eingreifen. Bei Fahrten auf einer geneigten Fahrbahn addiert sich der Fahrbahnquerneigungswinkel zum Wankwinkel. Um eine unberechtigte Kipperkennung auf einer nach innen geneigten Steilkurve zu vermeiden, sind zusätzlich die Vorzeichen des Wankwinkels und der gemessenen Querbeschleunigung zu vergleichen und entsprechend zu beurteilen. Hingegen ist bei einem Wankwinkel in Richtung Kurveninnenseite sowie bei einer unterkritischen gemessenen Querbeschleunigung ohnehin keine Kippgefahr gegeben.
Anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels wird nun im folgenden die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ermittlung des Wankwinkels eines Kraftfahrzeugs näher erläutert. In der in Fig. 1 dargestellten schematischen Draufsicht eines Kraftfahrzeug-Fahrgestells bezeichnen 101 bis 104 die Räder des Fahrzeugs in der Reihenfolge vorne links - vorne rechts - hinten rechts - hinten links. Entsprechend dem Stand der Technik weist dieses Fahrzeug Vorderrad- und Hinterradbremsen 121 bis 124 auf sowie die bei einem Antiblockier- system (ABS) oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) bekannten Radsensoren 111 bis 114, mittels deren die Umdrehungsgeschwindigkeiten (im folgenden als "Radgeschwindigkeiten" bezeichnet) einzelner Räder ermittelt werden können. Im allgemeinen werden dabei sogenannte korrigierte Radgeschwindigkeiten zugrunde gelegt, bei denen radspezifische Daten wie Raddurchmesser Berücksichtigung finden. Die Raddurchmesser stellen keine festen Größen dar, sondern variieren beispielsweise mit der Dicke des Reifenprofils oder bei einem Wechsel zwischen Sommer- und Winterreifen. Die Weiterleitung der von den Radsensoren gewonnenen Daten geschieht mittels Signalleitungen lila bis 114a. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner vorausgesetzt, daß die Bestimmung der Querbeschleunigung aqgemessen unter Verwendung von im Stand der
Technik bekannter Sensorik erfolgt, beispielsweise mittels eines Querbeschleunigungssensors 115 oder alternativ eines Gierratensensors 116. im Falle eines Querbeschleunigungssensors wird eine fahrzeugmodellunabhängige
Querbeschleunigung aqgemessen ausgegeben, dagegen besteht im
Falle eines Gierratensensors 116 die Notwendigkeit, die Querbeschleunigung aqgemessen aus den ermittelten Gierraten
(Drehgeschwindigkeit um die Hochachse des Fahrzeugs) anhand eines Fahrzeugmodells aus den gewonnenen Daten in Querbe- schleunigungsdaten umzurechnen. Ein derartiges Fahrzeug- modell sowie entsprechende Umrechnungen sind beispielsweise in Mitschke, M. : Dynamik der Kraftfahrzeuge, Band A - C, Springer Verlag Heidelberg beschrieben, die innerhalb des vorliegenden Kontexts als vollumfänglich mitumfaßt betrachtet wird.
Die durch die Radsensoren gewonnenen Daten werden mittels Signalleitungen lila bis 114a an eine Regelungseinrichtung 130 übermittelt. Entsprechend werden die von dem Querbe- schleunigungssensor 115 oder ggf. dem Gierratensensor 116 ausgegebenen Daten dieser Regelungseinrichtung 130 zugeführt. Die Ausgangsdaten der Regelungseinrichtung 130 werden über Signalleitungen 131 wieder den für den reaktiven Eingriff am Fahrzeug vorgesehenen Einrichtungen, z.B. den Fahrzeugbremsen oder im Falle des Motoreingriffs einer hier nicht näher dargestellten Motormanagement-Einheit zugeführt. Die Implementierungsdetails zur Realisierung des reaktiven Eingriffs sind beispielsweise in der Patentanmeldung 19830189.8 und Patentanmeldung 19830190.1 beschrieben, die innerhalb des vorliegenden Kontexts als vollumfänglich mitumfaßt betrachtet wird.
Anhand von Fig. 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Regelungseinrichtung 130 näher beschrieben. Zum einen werden die von den Radsensoren gemäß Fig. 1 über die Signalleitungen lila - 114a an die Regelungseinrichtung 130 übermittelten Signale einer Erkennungseinrichtung 310 zugeführt, die zum Erkennen eines Fahrzustandes mit kritischem Wankwinkel, dient. Aus den Raddrehzahlen der inneren und äußeren Räder werden gemäß Gleichung (3) die tatsächlich am Fahrzeugschwerpunkt angreifende Querbeschleunigung ermittelt, wobei gegebenenfalls als Vorstufe eine Plausibilitätsanalyse durchgeführt werden kann. Betrachtungen, ob Räder bereits im Schlupf sind bzw. durch ABS oder ASR geregelt werden. Alternativ dazu können bei der Ermittlung der tatsächlichen Querbeschleuni-gung die von einem (nicht näher dargestellten) Gierraten-sensor gemessenen Daten, die über die Signalleitung 117a ebenfalls der Erkennungseinrichtung 310 zugeführt werden, zugrundegelegt werden. Weiter werden die vom Querbeschleunigungssensor ermittelten (verfälschten) Querbeschleunigungen über die Signalleitung 117 der Erkennungseinrichtung 310 zugeführt. Aus den genannten Größen wird mittels der Erkennungseinrichtung entsprechend Gleichung (2) der aktuelle Wankwinkel des Fahrzeugs berechnet und mit einem vorgegebenen kritischen Wankwinkel verglichen. Bei Überschreiten des kritischen Wertes übergibt die Erkennungseinrichtung 310 über eine Signalleitung 311 ein Steuersignal an eine Beeinflussungseinrichtung 320 ( "Aktuator" ) , die wiederum über die Signalleitungen 131 entsprechende Ausgangssignale zur Beeinflussung des Bremsdruckes an mindestens einem Radbremszylinder bereitstellt. Weiter kann vorgesehen sein, daß die erfindungsgemäße Beeinflussungseinrichtung 320 anderen Reglern bzw. Steuerungen vorgeschaltet ist. In Fig. 3 ist dies schematisch durch das gestrichelte Kästchen 330 angeduetet, das diese anderen Steuerungen bzw. Regelungen symbolisieren soll. Beispielsweise bei einer Vollbremsung kann es sinnvoll sein, diese anderen Komponenten 330 qualitativ über das Vorliegen eines kritischen Wankwinkels zu informieren und bei diesen anderen Komponenten eine Veränderung der Regelstrategie beim Eingriff zu veranlassen. Insofern kann es wünschenswert sein, qualitativ weiteren Komponenten 330 der Bremsenregelung das Vorliegen der kritischen Situation über ein Signal 312 mitzuteilen, so daß diese Komponenten ihre Strategien geeignet modifizieren können. Die Beeinflussungseinrichtung kann dann dahingehend verstanden werden, daß nicht unmittelbare Eingriffe an den Bremsdrücken bzw. Motormomenten vorgenommen werden, sondern daß beispielsweise Sollwerte oder Schwellenwerte anderer Komponenten zur Regelung der Bremse oder des Motors beeinflußt werden.
Nachfolgend wird, bezugnehmend auf Fig. 4, eine Ausführungsform der Erkennungseinrichtung 310 beschrieben, die sich auf den Fall eines zweiachsigen und vierrädrigen Fahrzeugs bezieht. Die Erkennungseinrichtung 310 weist in der gezeigten Ausführungsform zwei Erfassungseinrichtungen 410 und 420 sowie eine optionale Erfassungseinrichtung 430 auf. Die optionale Erfassungseinrichtung 430 ist aus den bereits genannten Gründen grundsätzlich nur bei mindestens zweiachsigen Fahrzeugen einsetzbar. Gezeigt ist eine Ausführungsform, in der die erste Erfassungseinrichtung 410 zwei von vier Radsignalen, und zwar diejenigen einer Achse, empfängt. Diese Radsignale korrespondieren mit den Raddreh- zahlen der jeweiligen Räder. Aus den Radsignalen wird aus der Formel (3) die sogenannte virtuelle Querbeschleunigung ac2virtueii berechnet. Es kann sich bei der
Erfassungseinrichtung 410 um ein komplexeres System handeln, das aus den Radsignalen Korrekturfaktoren für den Einfluß der Radradien ermittelt.
Mittels einer Berechnungseinrichtung 411 wird der Wankwinkel aus der von der Erfassungseinrichtung 410 ausgegebenen virtuellen Querbeschleunigung und der von einem Querbeschleunigungssensor gemessenen Querbeschleunigung 412 aus der Formel (2) berechnet. Das am Ausgang der Berechnungseinrichtung 411 bereitgestellte Signal 418 korrespondiert oder ist identisch mit dem tatsächlichen Wankwinkel.
414 ist eine Vergleichseinrichtung, die den ermittelten Wert des Wankwinkels mit einem in einem Speicher 413 gespeicherten Referenzwert vergleicht. Ist das Signal auf Leitung 418 größer als das aus dem Speicher 413 kommende Signal, wird ein entsprechendes Signal 419 ausgegeben. Der in 413 gespeicherte Wert ist demnach als Schwellenwert für den Wankwinkel anzusehen. Er ergibt sich aus den in der Beschreibungseinleitung aufgeführten geometrischen Überlegungen. Sofern erfaßbar, kann der Schwellenwert 413 abhängig von Parametern gemacht werden, beispielsweise der Verteilung einer Zuladung, der Höhe des Schwerpunktes, usw. Das Signal 419 weist auf das Vorliegen eines kritischen Zustands hin und kann geeignete Eingriffsmaßnahmen, z.B. einen kippstabilisierenden Bremseingriff, auslösen.
Die optionale Erfassungseinrichtung 430 liefert entsprechend der Erfassungseinrichtung 410 einen zweiten Satz von Raddifferenzdaten. Aus diesen kann durch Vergleich mit den aus 410 gewonnenen Daten eine Plausibilitätsüberprüfung 432 durchgeführt werden und über die Vergleichseinrichtungen die Ausgabe eines Alarmsignals gegebenenfalls verhindert werden.
Eine zweite (optionale) Berechnungseinrichtung 420 berücksichtigt das dynamische Verhalten des Wankwinkels. Insbesondere kann sie beispielsweise die Ableitung des auf dem Signalweg 418 vorliegenden Signals bilden und das so gewonnene Signal einer Auswerteeinrichtung 421 zukommen lassen. Eine positive Dynamik zeigt an, daß sich der Wankwinkel vergrößert. Die Auswerteeinrichtung 421 kann dies zusammen mit gegebenenfalls weiteren Werten, beispielsweise dem schon absolut vorhandenen Wert des Wankwinkels (auf Signalweg 418), der Fahrgeschwindigkeit usw. entsprechend geeigneten Kriterien verknüpfen und daraus ein weiteres Alarmsignal 422 erzeugen.
Schließlich werden die Alarmsignale 419 und 422 mittels eines ODER-Gatters zu einem einzigen Alarmsignal zusammengefaßt und als Signal 311 von der Erkennungseinrichtung 310 an die Beeinflussungseinrichtung 320 ausgegeben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Ermitteln des Wankwinkels eines mindestens einachsigen und mindestens zweirädrigen in einer Kurvenfahrt befindlichen Fahrzeugs, das mit einer im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs die am Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs angreifende Querbeschleunigung sensierenden Querbeschleunigungssensorik ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß während der Kurvenfahrt mittels der Querbeschleunigungssensorik die im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs wirkende Komponente der Querbeschleunig erfaßt wird,
daß eine mit der am Schwerpunkt angreifenden Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße ermittelt wird, und
daß aus der mit einem Faktor gewichteten Differenz zwischen der erfaßten Komponente der Querbeschleunigung und der ermittelten Zentrifugalbeschleunigung der Wankwinkel des Fahrzeugs berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierende Zustandsgröße aus der Differenz der Radgeschwindigkeiten mindestens eines kurveninneren und mindestens eines kurvenäußeren Rades berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierende Zustandsgröße aus der mittels eines Gierratensensors gemessenen Gierrate berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 bei einem mindestens zweiachsigen und vierrädrigen Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung der mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße die Differenz der Radgeschwindigkeiten bei mindestens zwei Achsen ermittelt werden und durch Vergleich der so gewonnenen Zustandsgrößen eine Plausibilitätsb- etrachtung durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur bei einer geneigten Fahrbahn die mathematischen Vorzeichen des Wankwinkels und der gemessenen Querbeschleunigung verglichen werden.
6. Verfahren zum Erkennen der Gefahr des Umkippens eines in einer Kurvenfahrt befindlichen mindestens einachsigen und mindestens zweirädrigen Fahrzeugs, das mit einer im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs die am Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs angreifende Querbeschleunigung sensierenden Querbeschleuni-gungssensorik ausgestattet ist, dadurch gekennzeichne ,
daß der nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ermittelte Wankwinkel mit einem kritischen Wankwinkel verglichen wird und daß bei überschreiten des kritischen Wankwinkels ein kippstabilisierender Eingriff am Fahrzeug vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Wankwinkel mit der aktuellen Schwerpunktslage des Fahrzeugs gewichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Wankwinkel mit der aktuellen Zentrifugalbeschleunigung gewichtet wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Ableitung des Wankwinkels als kritische Zustandsgröße berücksichtigt wird.
10. Einrichtung zum Ermitteln des Wankwinkels eines mindestens einachsigen und mindestens zweirädrigen in einer Kurvenfahrt befindlichen Fahrzeugs, das mit einer im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs die am Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs angreifende Querbeschleunigung sensierenden Querbeschleunigungssensorik ausgestattet ist in einer Kurvenfahrt befindlichen Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Querbeschleunigungssensorik zum Erfassen der im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs wirkenden Komponente der Querbeschleunig,
Mittel zum Erfassen einer mit der am Schwerpunkt angreifenden Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße, Mittel zur Berechnung des Wankwinkels des Fahrzeugs aus der mit einem Faktor gewichteten Differenz zwischen der erfaßten Komponente der Querbeschleunigung und der ermittelten Zentrifugalbeschleunigung.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Berechnung der mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße aus der Differenz der Radgeschwindigkeiten mindestens eines kurveninneren und mindestens eines kurvenäußeren Rades.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Berechnung der mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße aus der mittels eines Gierratensensors gemessenen Gierrate.
13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12 bei einem mindestens zweiachsigen und vierrädrigen Fahrzeug, gekennzeichnet durch Mittel zum Ermitteln der Differenz der Radgeschwindigkeiten bei mindestens zwei Achsen,
Mittel zum Berechnen der mit der Zentrifugalbeschleunigung korrelierenden Zustandsgröße aus den mindestens zwei ermittelten Radgeschwindigkeits- differenzdaten,
Mittel zum Vergleichen der so gewonnenen Zustandsgrößen und zum Durchführen einer Plausibilitätsbetrachtung.
14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel zum Vergleichen der mathematischen Vorzeichen des Wankwinkels und der gemessenen Querbeschleunigung zur Korrektur bei einer geneigten Fahrbahn.
15. Einrichtung zum Erkennen der Gefahr des Umkippens eines in einer Kurvenfahrt befindlichen mindestens einachsigen und mindestens zweirädrigen Fahrzeugs, das mit einer im wesentlichen in der Horizontalebene des Fahrzeugs die am Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs angreifende Querbeschleunigung sensierenden Querbeschleunigungssensorik ausgestattet ist, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14 zur Ermittlung des Wankwinkels,
Mittel zum Vergleichen des ermittelten Wankwinkels mit einem kritischen Wankwinkel, und
Mittel zur Vornahme eines kippstabilisierenden Eingriffs am Fahrzeug bei Überschreiten des kritischen Wankwinkels.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Gewichtung des kritischen Wankwinkels mit der aktuellen Schwerpunktsläge des Fahrzeugs vorgesehen sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Gewichtung des kritischen Wankwinkels mit der aktuellen Zentrifugalbeschleunigung vorgesehen sind.
18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch Mittel zur früheren Erkennung eines entstehenden kritischen Wankwinkels.
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