DE102017131160A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe heines Kraftfahrzeugs umfassend die folgenden Verfahrensschritte:A) Ermitteln einer Referenzaufbauhöhe zdes Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandsensorhöhe Z, Z, Z, Z;B) Ermitteln einer Aufbauhöhenänderung δeines Rades von einer dem Rad zugeordneten Referenzaufbauhöhe zdes Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandsensorhöhe Z, Z, Z, Z;C1) Ermitteln einer Längsbeschleunigung ades Fahrzeugs;C2) Ermitteln eines Nickwinkels θ;C3) Ermitteln einer Nickwinkelgeschwindigkeit θ/t;C4) Ermitteln einer Nickwinkelbeschleunigung θ/t;und/oderD1) Ermitteln einer Querbeschleunigung ades Fahrzeugs;D2) Ermitteln eines Wankwinkels θD3) Ermitteln einer Wankwinkelgeschwindigkeit θ/tD4) Ermitteln einer Wankwinkelbeschleunigung θ/t; undE) Berechnen einer Schwerpunktshöhe hunter Verwendung der ermittelten Parameter A, B, C1, C2, C3, C4 und/oder A, B, D1, D2, D3, D4.

Description

• Die Erfindung betrifft Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch.
• Die Erfindung betrifft das technische Gebiet von Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, bei denen die Art und Weise des Fahrzeugbetriebs unter Berücksichtigung des Schwerpunkts geändert wird. Dabei kann sich zum Beispiel aufgrund des Transports von Gegenständen auf dem Fahrzeugdach, wie einer Ski-Box oder einem Dachkoffer, der Fahrzeugschwerpunkt derart verändern, dass eine Anpassung der Einstellungen eines Fahrdynamikreglers z.B. ESP (Elektronischen-Stabilitäts-Programms) notwendig wird, weil das Steuergerät mit den ursprünglichen Werten für den Fahrzeugschwerpunkt nicht zuverlässig funktioniert.
• Es ist aus der DE 10 2006 002 973 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem eine Schwerpunkterhöhung des Fahrzeugs, bedingt durch eine Dachlast auf dem Fahrzeug, erfasst wird, und die dabei erhaltenen Informationen bei einer Einstellung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs im Hinblick auf ein Vermeiden eines Umkippens des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Das Bestimmen der Dachlast wird mit dem Beginn des Zuladens der Dachlast auf das Fahrzeug gestartet. Abhängig von den erfassten Informationen wird eine Änderung von Einstellungen eines elektronischen Fahrdynamikregelsystems des Fahrzeugs aktiviert. Dazu wird beim Installieren eines Dachträgers ein Schalter betätigt. Wird das manuelle Betätigen nicht ausgelöst durch eine schlechte Montage oder falls kein bestimmungsgemäßer Dachträger verwendet wird, der die Auslösung des Schalters bewirkt, behält das Fahrzeug auch bei erhöhter Dachlast (bzw. geändertem Schwerpunkt) die ursprünglichen Einstellungen bei, was insbesondere hinsichtlich der Funktion des ESP, welches auf den Fahrzeugschwerpunkt zurückgreift, von Nachteil ist.
• Ferner ist aus dem Stand der Technik mit der DE 10 247 993 B4 ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem während einer vordefinierten „quasistatischen“ Fahrsituation die Schwerpunktshöhe anhand der Wankbewegung ermittelt wird. Dazu wird die Schwerpunktshöhe des Kraftfahrzeugs aus einer die Wankbewegung repräsentierenden Größe und einer die Querbeschleunigung repräsentierenden Größe ermittelt. Das Problem bei diesem Verfahren ist, dass die zuverlässige Ermittlung des Schwerpunkts nur in bestimmten Fahrzuständen erfolgen kann. Tritt keine oder nur eine sehr geringe Wankbewegung auf, wird eine Änderung des Schwerpunkts eventuell gar nicht erkannt, so zum Beispiel wenn keine kurvige Strecke befahren wird.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet, und insbesondere unabhängig von der Fahrsituation oder zumindest in einer Vielzahl von Fahrsituationen zuverlässig und genau funktioniert.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Aspekte bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
• Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe h_sp eines Kraftfahrzeugs mit folgenden Verfahrensschritten:
• A) Ermitteln einer Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandsensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR;
• B) Ermitteln einer Aufbauhöhenänderung δ_rad eines Rades von einer dem Rad zugeordneten Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR;
• C1) Ermitteln einer Längsbeschleunigung a_x des Fahrzeugs;
• C2) Ermitteln eines Nickwinkels θ_y;
• C3) Ermitteln einer Nickwinkelgeschwindigkeit θ_y/t;
• C4) Ermitteln einer Nickwinkelbeschleunigung θ_y/t²; (und/)oder
• D1) Ermitteln einer Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs;
• D2) Ermitteln eines Wankwinkels θ_x
• D3) Ermitteln einer Wankwinkelgeschwindigkeit θ_x/t
• D4) Ermitteln einer Wankwinkelbeschleunigung θ_x/t²; und
• E) Berechnen einer Schwerpunktshöhe h_sp unter Verwendung der ermittelten Parameter A, B, C1, C2, C3, C4 (und/)oder A, B, D1, D2, D3, D4.
• Auf diese Art und Weise wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe h_sp eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, das die Schwerpunktshöhe des Kraftfahrzeugs sowohl unter Verwendung einer die Wankbewegung repräsentierenden Größe und einer die Querbeschleunigung repräsentierenden Größe, als auch unter Verwendung einer die Nickbewegung repräsentierenden Größe und einer die Längsbeschleunigung repräsentierenden Größe ermittelt. Damit wird ein Verfahren zur Ermittlung der Schwerpunktshöhe bereitgestellt, dass bei einer Vielzahl von Fahrsituationen zuverlässig und genau funktioniert.
• Gemäß einem bevorzugten Aspekt wird die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichungen (wobei die Fahrzeuglängsbeschleuinigung und die Fahrzeugquerbeschleunigung im Inertialkoordinatensystem) berechnet: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }y}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }y}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  

  für die Längsrichtung mit C1, C2, C3, C4;
  (und/)oder $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_y{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }x}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }x}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  

  für die Querrichtung mit C1, C2, C3, C4;
  wobei
  
• K_{eff rad} = Effektiv Federrate für die jeweilige Feder [N/m],
• L_fzg = Radstand [m],
• m_Fzg = Fahrzeugmasse [Kg],
• b_fzg = Fahrzeugspurweite [m],
• a_x = Fahrzeuglängsbeschleunigungssensorwert [ms^-2] und
• a_y = Fahrzeugquerbeschleunigungssensorwert [ms^-2] ist.
• Diese Berechnung erlaubt eine Bestimmung der Schwerpunktshöhe h_sp unter Berücksichtigung eines Fehlerterms, der den aktuellen Fahrzustand bzw. die Wankbewegung und/oder die Nickbewegung repräsentiert.
• Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt F1) Ermitteln einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_x und /oder Fahrzeuglängsbeschleunigung v̇_x, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichung (nicht-Inertialkoordinatensystem, z.B. mit GPS Daten) berechnet wird: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\dot{v}}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right).$$

  
• Mit dieser Ermittlung der Schwerpunktshöhe lässt sich der Fehlerterm berücksichtigen und so die Berechnungsvariante mit anderen Berechnungsvarianten vergleichen und eine fehlergünstige Berechnungsvariante erkennen und auswählen.
• Ein anderer technisch bevorzugter Aspekt sieht vor, dass das Verfahren ferner den Verfahrensschritt F2) Ermitteln einer Fahrzeugquergeschwindigkeit V_y und/oder Fahrzeugquerbeschleunigung v̇_y (nicht-Inertialkoordinatensystem) umfasst. Auf diese Art und Weise kann analog zur Längsrichtung die Schwerpunktshöhe bestimmt werden.
• Es ist außerdem bevorzugt, dass das Verfahren ferner den Verfahrensschritt G) Ermitteln einer Fahrzeugvertikalbeschleunigung a_z umfasst. Damit lässt sich der ermittelte Wert für die Schwerpunktshöhe korrigieren bzw. genauer bestimmen.
• Ein anderer vorteilhafter Aspekt sieht die Verfahrensschritte H1) vor, mit ermitteln einer Gierrate ω_z und H2) ermitteln einer Zentrifugalbeschleunigung ω_z v_x, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichung (Fahrzeugquerbeschleunigung/ Zentrifugalbeschleunigung aus nicht-Inertialkoordinatensystem) berechnet wird $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\omega }_z{v}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  
• Auch hier ergibt sich ein weiterer Fehlerterm, der mit dem Fehlerterm anderer Berechnungsmethoden verglichen wird, um vorteilhaft den Fahrzeugschwerpunkt möglichst genau und zuverlässig zu ermitteln.
• Ein anderer besonders bevorzugter Aspekt sieht vor, dass das Verfahren ferner den Verfahrensschritt „I) Ermitteln einer Dämpferbestromung VL, VR, HL, HR“ umfasst. Die Dämpferbestromung erlaubt eine zusätzliche Korrektur.
• Ein anderer vorteilhafter Aspekt sieht Verfahrensschritt „J) Ermitteln eines Tür-Status T“ vor. Damit kann das Verfahren zu einem Zeitpunkt ausgelöst werden, wenn die Türen verschlossen sind und sich der Schwerpunkt aufgrund von zu- und ausgestiegenen Fahrgästen während Fahrzeugbewegung nicht ändert.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren ferner den Verfahrensschritt K) Ermitteln eines Fahrbahnunebenheitsgrades F umfasst. So lässt sich das Verfahren aussetzen, wenn das Fahrzeug auf holprigen Strecken unterwegs ist und die Erkennung des Fahrzeugschwerpunkts ungenau ist.
• Besonders vorteilhaft ist es wenn das oben ausgeführte Verfahren ferner die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
• 1. Bereitstellen eines Steuergeräts in dem Fahrzeug;
• 2. Bereitstellen von mindestens einem mit dem Steuergerät verbundenen Sensor zur Ermittlung eines Fahrzeugparameters;
• 3. Starten des Steuergeräts und initiales ermitteln, ob eine Schwerpunktshöhe h_sp gespeichert vorliegt;
• 4. Entscheidung, ob
• 4a) Gewichtsbestimmung;
• 4b) Federratenbestimmung;
• 4c) Gewichtsbestimmung und Federratenbestimmung vorliegt und für den Fall: JA: erfolgt eine Berechnung verschiedener Parameter, wie „Masse“ und „Federrate“
• Bei: 4a) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}$$
  
• Bei: 4b) $$K_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$
  
• Bei 4c) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}\text{\&\& }{K}_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$
  
• Nein: erfolgt die Berechnung der Schwerpunktshöhe h_sp wie oben beschrieben.
• So lassen sich die Vorteile bei der Bestimmung der Schwerpunktshöhe insbesondere auf einem bereits im Fahrzeug vorhandenen Steuergerät in der Form eines Verfahrens zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs realisieren.
• Besonders vorteilhaft wird dabei die Schwerpunktshöhe h_sp mit einem Standardwert für die Schwerpunktshöhe h₀ verglichen. So kann ab einer bestimmten Änderung zum Beispiel eine Beladung, wie eine Dachlast, erkannt werden. Ferner kann so festgestellt werden, ob eine Änderung der Einstellung eines Fahrdynamikregelsystems erfolgen muss, wenn ein vorbestimmter Schwellwert überschritten wird.
• Gemäß einem anderen Aspekt wird die Schwerpunktshöhe h_sp mit einer vorher gespeicherten Schwerpunktshöhe h verglichen, um eine Zunahme bzw. Abnahme der Schwerpunktshöhe Δh_sp zu ermitteln. So kann eine Dynamik bei der Schwerpunktshöhe festgestellt werden, um auch dann Änderungen der Einstellung eines Fahrdynamikregelsystems durchzuführen.
• Besonders bevorzugt wird mindestens ein fahrdynamisches Regelsystem ABS/ESP/Quattro-Sport/EFP aufgrund der ermittelten Schwerpunktshöhe h_sp eingestellt.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1 ein Blockdiagramm zum Ablauf des Verfahrens zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe eines Kraftfahrzeugs; und
• 2 ein Kraftfahrzeug zum Betrieb unter Verwendung eines Verfahrens wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben.
• Die 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs der folgenden Verfahrensschritte:
• A) Ermitteln einer Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR. In diesem Verfahrensschritt kann die Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR von (mindestens) einem Rad oder von (mindestens) einer Achse ermittelt werden. Zum Beispiel kann die Referenzaufbauhöhe mit einem (auf die Fahrbahn gerichteten) Abstandssensor ermittelt werden.
• B) Ermitteln einer Aufbauhöhenänderung δ_rad eines Rades von einer dem Rad zugeordneten Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR. Im Anschluss können je nach Auftreten einer Nickbewegung oder eine Wankbewegung bzw. je nach Stärke dieser Bewegungen die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
  • C1) Ermitteln einer Längsbeschleunigung a_x des Fahrzeugs;
  • C2) Ermitteln eines Nickwinkels θ_y;
  • C3) Ermitteln einer Nickwinkelgeschwindigkeit θ_y/t;
  • C4) Ermitteln einer Nickwinkelbeschleunigung θ_y/t²; (und/)oder
  • D1) Ermitteln einer Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs;
  • D2) Ermitteln eines Wankwinkels θ_x
  • D3) Ermitteln einer Wankwinkelgeschwindigkeit θ_x/t
  • D4) Ermitteln einer Wankwinkelbeschleunigung θ_x/t²; und
• E) Berechnen einer Schwerpunktshöhe h_sp unter Verwendung der ermittelten Parameter A, B, C1, C2, C3, C4 und/oder A, B, D1, D2, D3, D4.
• Im Verfahrensschritt E wird die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichungen (Inertialkoordinatensystem) berechnet: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  

  für die Längsrichtung mit C1, C2, C3, C4;
  (und/)oder $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_y{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  

  für die Querrichtung mit D1, D2, D3, D4;
  wobei
• K_{eff rad} = Effektiv Federrate für die jeweilige Feder [N/m]
• L_fzg = Radstand [m]
• m_Fzg = Fahrzeugmasse [Kg] ist
• b_fzg = Fahrzeugspurweite [m]
• a_x = Fahrzeuglängsbeschleunigungssensorwert [ms^-2]
• a_y = Fahrzeugquerbeschleunigungssensorwert [ms^-2].
• Die Auswahl der Berechnungsmethode erfolgt unter Berücksichtigung des Fehlerterms, welcher wiederum die Fahrsituation berücksichtigt. So kann auf kurvigen Strecken D1.1 bevorzugt werden und auf geraden Strecken kann C1.1 genauer sein.
• Ferner umfasst das Verfahren in dem Kasten mit den gestrichelten Linien als optional gekennzeichnet, zusätzlich den Verfahrensschritt F1) Ermitteln einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_x und /oder Fahrzeuglängsbeschleunigung v̇_x, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichung (nicht-Inertialkoordinatensystem) berechnet wird $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\dot{v}}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  
• Alternativ (oder additiv) dazu, kann das Verfahren ferner den Verfahrensschritt F2) Ermitteln einer Fahrzeugquergeschwindigkeit V_y und /oder Fahrzeugquerbeschleunigung v̇_y (nicht-Inertialkoordinatensystem) umfassen.
• Alle im gestrichelt dargestellten Kasten dargestellten Verfahrensschritte sind optional und in der Reihenfolge auch nicht zwingend wie dargestellt auszuführen. So kann optional das Verfahren den Verfahrensschritt G) Ermitteln einer Fahrzeugvertikalbeschleunigung a_z umfassen.
• Das Verfahren umfasst ferner den Verfahrensschritt H1) Ermitteln einer Gierrate ω_z und H2) Ermitteln einer Zentrifugalbeschleunigung ω_Zv_x, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichung (nicht-Inertialkoordinatensystem) berechnet wird: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\omega }_z{v}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

  
• Diese Berechnungsmethode kann aufgrund des Abgleichs, insbesondere der Größe (Absolutwert) des Fehlerterms, durchgeführt werden.
• Optional umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt I) Ermitteln einer Dämpferbestromung VL, VR, HL, HR zur Korrektur des Fehlers.
• Optional umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt J) Ermitteln eines Tür-Status T.
• Optional umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt K) Ermitteln eines Fahrbahnunebenheitsgrades F.
• Optional umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt L) Prüfen des Fehlerterms der Gleichungen C1.1, C1.2 und D1.1 und D1.2 und entweder Verwenden der Gleichung mit dem geringeren Absolutwert im Fehlerterm bzw. dem aus dieser Gleichung folgenden Fahrzeugschwerpunkts oder eines vorbestimmten Fahrsituationskriteriums.
• In 2 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Dachträger dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst Steuergerät 2, mehrere mit dem Steuergerät 2 verbundene Sensoren 3 (für die beispielhaft nur einer gezeichnet ist) zur Ermittlung eines Fahrzeugparameters.
• Es wird explizit auf das Verfahren, welches im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist, Bezug genommen. Dieses Verfahren kann wie folgt auf dem Steuergerät ausgeführt werden:
• Starten des Steuergeräts 2 und initiales Ermitteln, ob eine Schwerpunktshöhe h_sp gespeichert vorliegt;
• Danach erfolgt die Entscheidung, ob
  1. a) Gewichtsbestimmung;
  2. b) Federratenbestimmung
  3. c) Gewichtsbestimmung und Federratenbestimmung
  vorliegt und für den Fall:
  • JA: erfolgt eine Berechnung verschiedener Parameter, wie „Masse“ und „Federrate“
  • Bei: a) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}$$
    
  • Bei: b) $$K_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$
    
  • Bei: c) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}\text{\&\& }{K}_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$
    
  für den Fall Nein: erfolgt die Berechnung der Schwerpunktshöhe h_sp wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben.
• Optional umfasst das Verfahren, dass die Schwerpunktshöhe h_sp mit einem Standardwert für die Schwerpunktshöhe h₀ verglichen wird.
• Optional umfasst das Verfahren, dass die Schwerpunktshöhe h_sp mit einer vorher gespeicherten Schwerpunktshöhe h₀ verglichen wird, um eine Zunahme bzw. Abnahme der Schwerpunktshöhe Δh_sp zu ermitteln.
• Optional umfasst das Verfahren, dass mindestens ein fahrdynamisches Regelsystem ABS/ESP/Quattro-Sport/EFP aufgrund der ermittelten Schwerpunktshöhe h_sp eingestellt wird.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102006002973 A1 [0003]
• DE 10247993 B4 [0004]

Claims (14)

1. Verfahren zur Ermittlung einer Schwerpunktshöhe h_sp eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: A) Ermitteln einer Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR; B) Ermitteln einer Aufbauhöhenänderung δ_rad eines Rades von einer dem Rad zugeordneten Referenzaufbauhöhe z_ref des Fahrzeugs und mindestens einer Höhenstandssensorhöhe Z_FL, Z_FR, Z_RL, Z_RR; C1) Ermitteln einer Längsbeschleunigung a_x des Fahrzeugs; C2) Ermitteln eines Nickwinkels θ_y; C3) Ermitteln einer Nickwinkelgeschwindigkeit θ_y/t; C4) Ermitteln einer Nickwinkelbeschleunigung θ_y/t²; und/oder D1) Ermitteln einer Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs; D2) Ermitteln eines Wankwinkels θ_x D3) Ermitteln einer Wankwinkelgeschwindigkeit θ_x/t D4) Ermitteln einer Wankwinkelbeschleunigung θ_x/t²; und E) Berechnen einer Schwerpunktshöhe hsp unter Verwendung der ermittelten Parameter A, B, C1, C2, C3, C4 und/oder A, B, D1, D2, D3, D4.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichungen berechnet wird: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

   

   für die Längsrichtung mit C1, C2, C3, C4; und/oder $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}=a_y{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

   

   für die Querrichtung mit D1, D2, D3, D4; wobei K_{eff rad} = Effektiv Federrate für die jeweilige Feder [N/m] L_fzg = Radstand [m] m_Fzg = Fahrzeugmasse [Kg] b_fzg = Fahrzeugspurweite [m] a_x = Fahrzeuglängsbeschleunigungssensorwert [ms^-2] a_y = Fahrzeugquerbeschleunigungssensorwert [ms^-2] ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend den Verfahrensschritt F1) Ermitteln einer Fahrzeuglängsgeschwindigkeit V_x und /oder Fahrzeuglängsbeschleunigung v̇_x, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp anhand der folgenden Gleichung berechnet wird: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{L}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\dot{v}}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{y}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{y}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

   
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend den Verfahrensschritt F2) Ermitteln einer Fahrzeugquergeschwindigkeit V_y und /oder Fahrzeugquerbeschleunigung v̇_y.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt G) Ermitteln einer Fahrzeugvertikalbeschleunigung a_z.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt H1) Ermitteln einer Gierrate ω_z, und H2) Ermitteln einer Zentrifugalbeschleunigung ω_Zv_x, wobei die Schwerpunktshöhe hsp anhand der folgenden Gleichung berechnet wird: $$\frac{K_{ef{f}_{rad}}{b}_{fzg}}{m_{Fzg}}{\delta }_{rad}={\omega }_z{v}_x{h}_{sp}+fehler\left(\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{t^2},\frac{\mathrm{\theta }\text{x}}{\text{t}},\mathrm{\theta }\text{x}\text{,}{\dot{h}}_{sp}\right)$$

   
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt I) Ermitteln einer Dämpferbestromung VL, VR, HL, HR.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt J) Ermitteln eines Tür-Status T.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt K) Ermitteln eines Fahrbahnunebenheitsgrades F.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt L) entweder Prüfen des Fehlerterm der Gleichungen C1.1, C1.2, D1.1 und D1.2 und Verwenden der Gleichung mit dem geringeren Absolutwert im Fehlerterm oder bei einer vorbestimmten Fahrsituation.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend die Verfahrensschritte: 1. Bereitstellen eines Steuergeräts (2) in dem Fahrzeug (1); 2. Bereitstellen von mindestens einem mit dem Steuergerät (2) verbundenen Sensor (3) zur Ermittlung eines Fahrzeugparameters gemäß einem der vorangehenden Ansprüche; 3. Starten des Steuergeräts (2) und initiales Ermitteln, ob eine Schwerpunktshöhe h_sp gespeichert vorliegt; 4. Entscheidung ob 4a) Gewichtsbestimmung; 4b) Federratenbestimmung; 4c) Gewichtsbestimmung und Federratenbestimmung vorliegt und für den Fall: JA: erfolgt eine Berechnung verschiedener Parameter, wie „Masse“ und „Federrate“ Bei: 4a) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}$$

    

    Bei: 4b) $$K_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$

    

    Bei 4c) $$m_{Fzg}^{k+1}=m_{Fzg}^k+\mathrm{\Delta }{m}_{Fzg}\text{\&\& }{K}_{ef{f}_{rad}}^{k+1}=K_{ef{f}_{rad}}^k+\mathrm{\Delta }{K}_{ef{f}_{rad}}$$

    

    für den Fall Nein: erfolgt die Berechnung der Schwerpunktshöhe h_sp gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp mit einem Standardwert für die Schwerpunktshöhe h₀ verglichen wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwerpunktshöhe h_sp mit einer vorher gespeicherten Schwerpunktshöhe h verglichen wird, um eine Zunahme bzw. Abnahme der Schwerpunktshöhe Δh_sp zu ermitteln.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein fahrdynamisches Regelsystem ABS/ESP/Quattro-Sport/EFP aufgrund der ermittelten Schwerpunktshöhe h_sp eingestellt wird.

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