Umkippverhinderungsvorrichtung und Verfahren zum Verhindern eines

Umkippens eines Fahrzeugs und Fahrzeug

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Umkippverhinderungsvorrichtung und ein Verfahren zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer Umkippverhinderungsvorrichtung.

Bei Fahrzeugen, insbesondere bei Anhängern mit hohem Schwerpunkt, besteht während Kurvenfahrten die Gefahr eines Umkippens. Um dies zu vermeiden, können die Räder abgebremst werden, wodurch sowohl die Schwerpunktsquerbeschleunigung, durch die resultierende Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, als auch das

Kippmoment, durch verringerte Seitenführungskräfte der Räder, abgebaut wird.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Umkippverhinderungsvorrichtung zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs, ein verbessertes Verfahren zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit einer verbesserten Umkippverhinderungsvorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Umkippverhinderungsvorrichtung zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs, ein Verfahren zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs und letztlich ein Fahrzeug mit einer verbesserten

Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen gelöst.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein drohendes Umkippen durch die hier vorgestellte Umkippverhinderungsvorrichtung besonders effektiv verhindert werden kann. Hierbei kann das Umkippen des Fahrzeugs vorteilhafterweise auch dann noch verhindert werden, wenn bereits ein Rad des Fahrzeugs von einer Fahrbahn abgehoben ist oder mehrere Räder des Fahrzeugs von der Fahrbahn abgehoben sind. Vorteilhafterweise können unterschiedliche

Ausführungsformen des hier beschriebenen Ansatzes sowohl im Zusammenhang mit teil-automatisiert fahrenden Fahrzeugen als auch im Zusammenhang mit manuell gesteuerten Fahrzeugen eingesetzt werden.

Eine Umkippverhinderungsvorrichtung zum Verhindern eines Umkippens eines

Fahrzeugs umfasst eine Erkenneinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung. Die

Erkenneinrichtung ist dazu ausgebildet, um unter Verwendung zumindest eines

Fahrparametersignals, welches einen Fahrparameter des Fahrzeugs während eines Fährbetriebs repräsentiert, ein drohendes Umkippen des Fahrzeugs zu erkennen und ansprechend auf das Erkennen ein Kippsignal bereitzustellen. Die Ausgabeeinrichtung ist dazu ausgebildet, um unter Verwendung des Kippsignals ein Lenksignal an eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs auszugeben, um dem Umkippen des Fahrzeugs entgegenzuwirken .

Bei dem Fährbetrieb kann es sich um einen manuellen Fährbetrieb handeln, der als ein Betriebsmodus des Fahrzeugs zu verstehen ist, in dem das Fahrzeug von einem Fahrer beispielsweise manuell gesteuert wird. Es kann sich bei dem Fährbetrieb aber auch um einen teil- automatisierten Fährbetrieb handeln. Bei dem Fährbetrieb kann es sich um einen Fährbetrieb des Fahrzeugs beispielsweise in einer Kurve handeln. Durch das Ansteuern der Lenkeinrichtung des Fahrzeugs kann vorteilhafterweise eine

Schwerpunktsbeschleunigung des Fahrzeugs derart verändert werden, dass ein Kippen oder Umkippen des Fahrzeugs verhindert werden kann. Das Ansteuern der

Lenkeinrichtung kann den Fahrer des Fahrzeugs darin unterstützen, einen Lenkeingriff vorzunehmen, der zu einer entsprechenden Änderung des Lenkwinkels des zumindest einen Rads führt. Zusätzlich oder alternativ kann das Ansteuern der Lenkeinrichtung den Fahrer davon abhalten, einen Lenkeingriff vorzunehmen, der ein Umkipprisiko erhöhen könnte.

Beispielsweise kann das Lenksignal verwendet werden, um den Fahrer über ein

Moment am Lenkrad auf einen potentiell gefährlichen Fahrzustand hinzuweisen. Durch das Moment kann es dem Fahrer zusätzlich oder alternativ erschwert werden eine Lenkbewegung auszuführen, die das Umkipprisiko erhöhen könnte. Dazu kann die Ausgabeeinrichtung ausgebildet sein, um das Lenksignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um einen Lenkwinkel und zusätzlich oder alternativ ein Lenkradmoment der Lenkeinrichtung einzustellen oder zu verändern. Dazu kann das Lenksignal an eine Schnittstelle zu einem Aktor ausgegeben werden, der geeignet ist, um bei einer direkten oder indirekten Ansteuerung über das Lenksignal ein von dem Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbares Drehmoment auf das Lenkrad der

Lenkeinrichtung auszüben. Durch das Drehmoment kann der Fahrer beispielsweise dazu angehalten werden, an dem Lenkrad eine Lenkbewegung in eine bestimmte Richtung durchzuführen oder zuzulassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrer durch das Drehmoment davon abgehalten werden, eine im Hinblick auf das

Umkipprisiko ungünstige Lenkbewegung durchzuführen. Auch kann das Drehmoment geeignet sein, um den Fahrer das Risiko eines bevorstehenden Umkippens

anzuzeigen. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen kann das Lenksignal ausgebildet sein, um ein einmaliges Drehmoment oder einen geeigneten zeitlichen Drehmomentverlauf an dem Lenkrad zu bewirken. Beispielsweise kann das Lenksignal dazu ausgebildet sein, um den Fahrer zu motivieren, den Lenkwinkel zu reduzieren oder zu vergrößern oder in eine andere Richtung umzulenken. So kann eine

Querbeschleunigung vorteilhafterweise, beispielsweise in einer Kurve, durch ein Zurücklenken des Lenkwinkels in Richtung Geradeausstellung im Betrag reduziert werden. Durch Lenken in eine entgegengesetzte Richtung kann sogar eine

Querbeschleunigung mit entgegengesetztem Vorzeichen aufgebaut werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Lenksignal auch dazu ausgebildet sein, um das

Lenkradmoment beispielsweise abhängig von einem aktuellen Fahrzustand,

beispielsweise einem aktuellen Lenkwinkel und/oder Lenkradmoment einzustellen oder zu verändern. So kann durch das Lenksignal, beispielsweise in einer Kurve, ein weiteres Zulenken in eine Richtung erschwert und/oder ein Gegenlenken in eine entgegengesetzte Richtung begünstigt werden, um für den Fahrer in einem manuellen Fährbetrieb stabilisierende weitere Lenkeingriffe zu erleichtern oder verschlimmernde weitere Lenkeingriffe zu erschweren. Dies kann dem Fahrer vorteilhafterweise einen Hinweis auf eine zur Stabilisierung des Fahrzeugs notwendige Lenkbewegung geben.

Der Fahrparameter kann einen Radparameter eines Rads des Fahrzeugs

repräsentieren. Bei dem Radparameter kann es sich beispielsweise um eine Radgeschwindigkeit und/oder ein Raddrehmoment handeln. Aus dem Radparameter kann auf das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein einer Bodenhaftung des Rads geschlossen werden.

Der Fahrparameter kann einen Lenkwinkel, beispielsweise der Lenkeinrichtung oder eines Rads des Fahrzeugs repräsentieren. Aus dem Lenkwinkel kann zum Beispiel im Zusammenhang mit einer Fahrgeschwindigkeit auf eine Kippgefahr geschlossen werden.

Der Fahrparameter kann einen Inertialwert des Fahrzeugs während des Fährbetriebs repräsentieren. Bei dem Inertialwert kann es sich um einen von einer Inertialsensorik oder einem Inertialsensor des Fahrzeugs sensierten Wert, beispielsweise um eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs handeln. Die Querbeschleunigung des Fahrzeugs kann einen direkten Hinweis auf ein bevorstehendes oder bereits erfolgtes Kippen geben.

Der Fahrparameter kann einen Fahrzeugkonfigurationswert des Fahrzeugs während des Fährbetriebs repräsentieren. Der Fahrzeugkonfigurationswert kann eine Einstellung und/oder Maßangabe des Fahrzeugs repräsentieren. Die Einstellung kann

beispielsweise eine bauartbedingte Straßenlage des Fahrzeugs betreffen. Die

Maßangabe kann beispielsweise einen Beladungszustand des Fahrzeugs anzeigen.

Der Fahrzeugkonfigurationswert kann in einem Datenspeicher in dem Fahrzeug gespeichert und von der Umkippverhinderungsvorrichtung einlesbar sein. Derartige Fahrparameter können Aufschluss darüber geben, ob eine Situation vorliegt, in der ein drohendes Umkippen des Fahrzeugs bevorsteht oder wahrscheinlich ist.

Vorteilhafterweise können mehrere der genannten Fahrparameter separate oder in Kombination verwendet werden, um eine Kippgefahr möglichst genau erkennen zu können.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Erkenneinrichtung gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet ist, um das drohende Umkippen des Fahrzeugs zu erkennen, wenn der Fahrparameter oder ein unter Verwendung des Fahrparameters bestimmter verarbeiteter Fahrparameter in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Grenzwert steht. Der Grenzwert kann ein gespeicherter oder einlesbarer Grenzwert sein, welcher das drohende Umkippen anzeigen kann. Beispielsweise kann der Grenzwert, beispielsweise unter Berücksichtigung einer aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs, eine Querbeschleunigung repräsentieren, bei welcher ein Abheben eines Rads des Fahrzeugs von dem Fahrweg sehr wahrscheinlich ist oder bereits sicher stattgefunden hat. Durch einen Vergleich von aktuellen Fahrparametern mit zumindest einem solchen Grenzwert kann schnell erkannt werden, ob oder dass ein drohendes Umkippen bevorsteht. Die Erkenneinrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, um das drohende Umkippen des Fahrzeugs zu erkennen, wenn der Fahrparameter dem

Grenzwert entspricht oder den Grenzwert überschreitet oder den Grenzwert

unterschreitet.

Die Umkippverhinderungsvorrichtung kann zusätzlich oder alternativ eine

Sendeeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, um ein Drehmomentsignal zum Erzeugen eines Drehmoments an zumindest einem Rad des Fahrzeugs zu senden, um den Fahrparameter zu erzeugen. Durch ein solches Drehmomentsignal kann bei gleichzeitigem Einlesen einer Radgeschwindigkeit des Rads, beispielsweise als der Fahrparameter, ermittelt werden, ob das Rad auf der Fahrbahn angeordnet ist oder von der Fahrbahn abgehoben angeordnet ist. Beispielsweise können hierbei die

kurveninneren Räder, welche in einer Kurve besonders abhebegefährdet sind, durch das Drehmomentsignal angesteuert und somit getestet werden.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Ausgabeeinrichtung dazu ausgebildet sein, um unter Verwendung des Kippsignals ein Bremssignal an zumindest eine

Bremseinrichtung des Fahrzeugs auszugeben, um ein Bremsen zumindest eines Rads des Fahrzeugs zu bewirken. Das Bremssignal kann hierbei ein mit dem Lenksignal abgestimmtes Signal sein. Beispielsweise kann das Bremssignal unter Verwendung des Fahrparametersignals und/oder des Lenksignals ausgegeben werden. Eine derartige Kombination aus einer Beeinflussung der Lenkeinrichtung und einer Bremseinrichtung des Fahrzeugs kann eine erhöhte Effektivität beim Umkippschutz für das Fahrzeug ermöglichen. Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Ausgabeeinrichtung dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung des Kippsignals ein Anzeigesignal an eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs auszugeben, um eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Anzeige des drohenden Umkippens des Fahrzeugs oder eine Flandlungsanweisung für einen Fahrer des Fahrzeugs zu bewirken. Somit kann der Fahrer gewarnt oder bezüglich eines weiteren Vorgehens unterstützt werden.

Ein Fahrzeug mit einer Lenkeinrichtung weist eine Umkippverhinderungsvorrichtung auf, die in einer der vorangehend beschriebenen Varianten ausgeformt ist. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Lastkraftwagen, beispielsweise um einen Truck oder um einen Anhänger handeln, der auch alsTrailer bezeichnet werden kann. Eine Flöhe des Fahrzeugs kann größer sein, als eine Breite des Fahrzeugs. Ein derartiges

Fahrzeug kann vorteilhafterweise durch die Umkippverhinderungsvorrichtung

besonders effektiv vor einem Umkippen geschützt sein.

Ein Verfahren zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs weist einen Schritt des Erkennens, einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Ausgebens auf.

Im Schritt des Erkennens wird ein drohendes Umkippen des Fahrzeugs unter

Verwendung eines Fahrparametersignals, welches einen Fahrparameter des Fahrzeugs während eines Fährbetriebs repräsentiert, erkannt. Im Schritt des Bereitstellens wird ein Kippsignal ansprechend auf den Schritt des Erkennens bereitgestellt. Im Schritt des Ausgebens wird ein Lenksignal unter Verwendung des Kippsignals an eine

Lenkeinrichtung des Fahrzeugs ausgegeben, um einem Umkippen des Fahrzeugs entgegenzuwirken .

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer

Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät

implementiert sein. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form eines Verfahrens kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs mit einer

Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung zum Verhindern eines Umkippens des Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs mit einer

Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß einem

Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Lenkeinrichtung 105 und einer Umkippverhinderungsvorrichtung 110 zum Verhindern eines Umkippens des Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Beispielhaft ist das Fahrzeug 100 von hinten gezeigt und befindet sich bereits in einer

Kippbewegung nach rechts. Die Kippbewegung resultiert bespielsweise daraus, dass das Fahrzeug 100 zu schnell in eine Linkskurve gefahren ist. Der Kippbewegung kann entgegengewirkt werden, wenn eine Lenkbewegung nach rechts ausgeführt wird, also zu der Seite hin, zu der das Fahrzeug 100 zu kippen droht. Die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 ist dazu ausgebildet, um das Umkippen des Fahrzeugs 100 zu verhindern. Hierzu umfasst die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Erkenneinrichtung 115 und eine

Ausgabeeinrichtung 120. Die Erkenneinrichtung 115 ist dazu ausgebildet, um unter Verwendung zumindest eines Fahrparametersignals 125, welches einen Fahrparameter des Fahrzeugs 100 während eines Fährbetriebs repräsentiert, ein drohendes Umkippen des Fahrzeugs 100 zu erkennen und ansprechend auf das Erkennen ein Kippsignal 130 bereitzustellen. Die Ausgabeeinrichtung 120 ist dazu ausgebildet, um unter

Verwendung des Kippsignals 130 ein Lenksignal 135 an die Lenkeinrichtung 105 des Fahrzeugs 100 auszugeben, um dem Umkippen des Fahrzeugs 100 entgegenzuwirken.

Die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an dem Fahrzeug 100 angeordnet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 in einem Steuergerät für ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs 100 oder in der Lenkeinrichtung 105 integriert.

Die Lenkeinrichtung 105 des Fahrzeugs 100 umfasst ein Lenkrad 140 zum manuellen Lenken des Fahrzeugs 100 durch einen Fahrer oder ist zumindest mit dem Lenkrad 140 gekoppelt. Die Lenkeinrichtung 105 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Lenksensor 145, der dazu ausgebildet ist, um einen Lenkwinkel und/oder ein

Lenkmoment des Lenkrads 140 zu sensieren oder die Lenkeinrichtung 105 ist zumindest mit dem Lenksensor 145 gekoppelt. Das Fahrzeug 100 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel außerdem zumindest ein erstes Rad 150 und ein auf einer Radachse des Rads 150 gegenüberliegend angeordnetes zweites Rad 155. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Lenksensor 145 oder ein weiterer Lenksensor dazu ausgebildet, um einen Lenkwinkel zumindest eines der Räder 150, 155 zu erfassen.

Das erste Rad 150 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Radsensor 160 und/oder eine Radantriebseinrichtung 165 und/oder eine Radbremseinrichtung 170 auf. Der Radsensor 160 ist dazu ausgebildet, um eine Radgeschwindigkeit und/oder ein Raddrehmoment des Rads 150 zu sensieren. Die Radantriebseinrichtung 165 ist dazu ausgebildet, um das Rad 150 anzutreiben. Die Radbremseinrichtung 170 ist dazu ausgebildet, um das Rad 150 zu bremsen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das zweite Rad 155 einen entsprechenden Sensor 160 und/oder entsprechende Einrichtungen 165, 170 wie das erste Rad 150 auf.

Das Fahrzeug 100 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Inertialsensorik 175, die dazu ausgebildet ist, um eine Beschleunigung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 und/oder eine Querbeschleunigung und/oder Drehrate des Fahrzeugs 100 zu sensieren.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Erkenneinrichtung 115 dazu ausgebildet, um Sensordaten des Lenksensors 145 und/oder Radsensors 160 und/oder der

Inertialsensorik 175 über eine oder mehrere entsprechende Schnittstellen als das Fahrparametersignal 125 einzulesen.

Die Erkenneinrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das drohende Umkippen des Fahrzeugs 100 zu erkennen, wenn der Fahrparameter oder ein unter Verwendung des Fahrparameters bestimmter verarbeiteter

Fahrparameter in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Grenzwert 180 steht.

Hierzu ist die Erkenneinrichtung 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um den Grenzwert 180 als einen gespeicherten Wert von der

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 einzulesen und/oder von einer Einrichtung einzulesen, welche extern von der Umkippverhinderungsvorrichtung 110 oder extern von dem Fahrzeug 100 angeordnet ist. Die Erkenneinrichtung 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um den Fahrparameter zu verarbeiten und/oder den Fahrparameter oder den verarbeiteten Fahrparameter mit dem Grenzwert 180 zu vergleichen. Werden mehrere Fahrparameter eingesetzt, so können mehrere

Grenzwerte verwendet werden, oder es kann ein aus mehreren Fahrparametern ermittelter Wert mit dem Grenzwert 180 oder einem weiteren Grenzwert verglichen werden. Abhänig von einem Ergebniss eines solchen Vergleichs kann eine

Wahrscheinlichkeit für ein bevorstehendes Umkippen oder ein Kippwinkel eines bereits begonnen Kippvorgangs bestimmt werden.

Die Ausgabeeinrichtung 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das Lenksignal 135 auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um einen Lenkwinkel und/oder ein Lenkradmoment der Lenkeinrichtung 105 oder des Lenkrads 140 einzustellen oder zu verändern. Dazu weist die Lenkeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Aktor auf, der ausgebildet ist, um ein Drehmoment auf das Lenkrad 140 auszuüben, um einen von dem Lenksignal 135 angeforderten Lenkwinkel einzustellen und zusätzlich oder alternativ das von dem Lenksignals 135 angeforderte Lenkradmoment zu bewirken.

Die Ausgabeeinrichtung 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiterhin dazu ausgebildet, um unter Verwendung des Kippsignals 130 ein Bremssignal 182 an die Radbremseinrichtung 170 des ersten Rads 150 und/oder des zweiten Rads 155 und/oder eine andere Bremseinrichtung des Fahrzeugs 100 auszugeben, um ein Bremsen des Fahrzeugs 100 zu bewirken. Durch das Abbremsen wird die

Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und damit die Kippgefahr reduziert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Bremssignal 182 geziehlt an ein Rad 150, 155 des Fahrzeugs 100 ausgegeben, dessen Abremsen dazu führt, dass die zum Kippen des Fahrzeugs 100 führende Querbeschleunigung reduziert wird.

Die Ausgabeeinrichtung 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um unter Verwendung des Kippsignals 130 ein Anzeigesignal an eine

Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs 100 auszugeben, um eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Anzeige des drohenden Umkippens des Fahrzeugs 100 oder eine Flandlungsanweisung für den Fahrer des Fahrzeugs 100 zu bewirken. Die

Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise als ein von dem Fahrer einsehbares Display ausgeführt. Beispielsweise ist die Anzeigeeinrichtung ausgebildet, um unter

Verwendung des Anzeigesignals einen Richtungspfeil anzuzeigen, der in eine zu lenkende Richtung weist.

Die hier vorgestellte Umkippverhinderungsvorrichtung 110 weist gemäß diesem

Ausführungsbeispiel zudem eine Sendeeinrichtung 185 auf, die dazu ausgebildet ist, um ein Drehmomentsignal 190 zum Erzeugen eines Drehmoments an zumindest einem Rad 150, 155 des Fahrzeugs 100 zu senden, um den Fahrparameter zu erzeugen. Beispielsweise wird das Drehmomentsignal 190 über eine Schnittstelle an die

Radbremseinrichtung 170 des Rads 150 bereitgestellt. Dadurch, dass das Rad 150 bereits in der Luft hängt, wird das Rad 150 stärker abgebremst, als wenn das Rad 150 noch Bodenhaftung mit einem Fahrweg 195 hätte. Das Abremsen des Rads 150 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Radsensors 160 als ein Fahrparameter erfasst. Alternativ wird das Drehmomentsignal 190 über eine

Schnittstelle an die Radantriebseinrichtung 165 bereitgestellt. Dadurch, dass das Rad 150 bereits in der Luft hängt, wird das Rad 150 stärker beschleunigt, als wenn das Rad 150 noch Bodenhaftung hätte. Das Beschleunigen des Rads 150 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Radsensors 160 als ein Fahrparameter erfasst. Somit kann durch Auswerten des Abbremsen bzw. Beschleunigen des Rads 150 festgestellt werden, ob das Rad 150 Bodenhaftung aufweist oder nicht. Bei dem Radparameter handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um eine

Radgeschwindigkeit und/oder ein Raddrehmoment des ersten Rads 150. Alternativ zeigt der Radparameter einen Flebezustand des Rads 150 an, also ob das Rad 150 bereits abgehoben ist oder noch Bodenkontakt aufweist. Gemäß diesem

Ausführungsbeispiel liest die Erkenneinrichtung 115 das Fahrparametersignal 125 von dem Radsensor 160 an dem ersten Rad 150 ein.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird als Fahrparameter zusätzlich oder alternativ ein Lenkwinkel und/oder einen von der Inertialsensorik 175 sensierten

Inertialwert und/oder einen in einem Fahrzeugspeicher gespeicherten oder

eingelesenen Fahrzeugkonfigurationswert des Fahrzeugs 100 während des

Fährbetriebs eingelesen.

Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 100 während des

Fährbetriebs in einem gekippten Zustand gezeigt, wobei zumindest das erste Rad 150 von dem Fahrweg 195 abgehoben angeordnet ist. Zumindest das zweite Rad 155 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel Bodenkontakt mit dem Fahrweg 195 auf. Die Erkenneinrichtung 115 erkennt gemäß diesem Ausführungsbeispiel das drohende Umkippen des Fahrzeugs 100 aufgrund eines Radabhebers des ersten Rads 150 unter Verwendung des Fahrparametersignals 125, welches eine ansprechend auf das Drehmomentsignal 190 sensierte Radgeschwindigkeit des ersten Rads 150

repräsentiert, und stellt ansprechend auf das Erkennen das Kippsignal 130 bereit.

Gemäß diesem Ausführungsbeipiel stellt die Erkenneinrichtung 115 das Kippsignal 130 sofort nach Erkennen des drohenden Umkippens bereit. Die Ausgabeeinrichtung 120 gibt unter Verwendung des Kippsignals 130 das Lenksignal 135 an die Lenkeinrichtung 105 aus, um dem Umkippen des Fahrzeugs 100 entgegenzuwirken. Gemäß diesem Ausführungsbeipiel gibt die Ausgabeeinrichtung 120 das Lenksignal 135 sofort nach einem Einlesen des Kippsignals 130 aus. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch das Lenksignal 135 ein Lenkmoment oder Handmoment des Lenkrads 140 derart verändert, dass ein Zulenken durch den Fahrer erschwert wird und/oder ein

Entgegenlenken durch den Fahrer erleichtert wird. Zusätzlich gibt die

Ausgabeeinrichtung 120 unter Verwendung des Kippsignals 130 gemäß diesem

Ausführungsbeispiel sofort das Bremssignal 182 aus.

Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Lenkeinrichtung 105 und einer Umkippverhinderungsvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des anhand von Fig. 1 beschriebenen Fahrzeugs 100 mit der Umkippverhinderungsvorrichtung 110 handeln. Dargestellt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Struktur der

Umkippverhinderungsvorrichtung 110.

Die hier vorgestellte Umkippverhinderungsvorrichtung 110 realisiert einen

Umkippschutz für Nutzfahrzeuge mithilfe von Lenkmomenteneingriffen oder einen kombinierten Umkippschutz für Nutzfahrzeuge mithilfe von kombinierten

Lenkmomenten- und Bremseingriffen.

Die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zur Durchführung einer Fahrerassistenzfunktion zur Erhöhung einer Fahrsicherheit von Nutzfahrzeugen in ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 100 integriert oder integrierbar.

Für Fahrzeuge 100, insbesondere für Fahrzeuge 100 oder Trailer mit hohem

Schwerpunkt wie gemäß diesem Ausführungsbeispiel, besteht während Kurvenfahrten die Gefahr eines Umkippens. Um das erkannte drohende Umkippen zu vermeiden, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Räder 150, 155 abgebremst, wodurch sowohl eine Schwerpunktsquerbeschleunigung, durch eine resultierende Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, als auch ein Kippmoment, durch verringerte

Seitenführungskräfte der Räder 155, 150, abgebaut wird. Da bei Fahrzeugen 100, bei denen in einer Kurve Räder 150 bereits von dem Fahrweg abgehoben sind, ein

Potenzial des Kippschutzes alleine durch Bremsen begrenzt ist, wird durch die

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 durch ein Einbinden der Lenkung und eine daraus resultierende Beeinflussung des Fahrers die Effektivität des Kippschutzes vorteilhafterweise erhöht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird dem drohenden Umkippen des Fahrzeugs 100 mit relevant hohem Schwerpunkt oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugkombination mit relevant hohem Schwerpunkt entgegen gewirkt, indem die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 das Lenksignal 135 ausgibt, das eine

Querbeschleunigung durch geeignetes Zurücklenken des Lenkwinkels in Richtung Geradeausstellung im Betrag reduziert oder durch Lenken in entgegengesetzte

Richtung sogar eine Querbeschleunigung mit entgegengesetztem Vorzeichen aufbaut.

Fährt ein hier gezeigtes Fahrzeug 100 oder die Fahrzeugkombination mit ausreichend hohem Schwerpunkt in eine Kurve, so kann bei zu hohen

Schwerpunktsquerbeschleunigungen ein Kippen des Fahrzeugs 100 auftreten. Ein solches Kippen wird von der Umkippverhinderungsvorrichtung 110 durch eine

Annäherung einer sensierten Querbeschleunigung an einen kritischen Wert oder durch Radabheber erkannt, die mittels radindividueller Momentenansteuerung durch das Drehmomentsignal 190 und gleichzeitiger Auswertung der gemessenen

Radgeschwindigkeiten detektierbar sind. Das Drehmomentsignal 190 bewirkt gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Antrieb oder ein Abbremsen des Rades 150, 155.

Bei positiver Erkennung wird dem Fahrer gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf Basis eines aktuellen Fahrzustandes unter Verwendung von Fahrparametern in Form von Geschwindigkeit, geschätzter Schwerpunkthöhe und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100, durch das Lenksignal 135 ein geeignetes Lenkradmoment vorgegeben. Dieses Lenkradmoment erschwert gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein weiteres Zulenken und damit eine Erhöhung der Querbeschleunigung und gibt dem Fahrer einen Flinweis auf die zur Stabilisierung des Fahrzeugs 100 notwendige Lenkbewegung. Dieser Eingriff ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit Bremseingriffen bereits verfügbarer Funktionen abgestimmt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird durch die Umkippverhinderungsvorrichtung 110 zusätzlich zu einem bestehenden Umkippschutz durch Bremseingriffe die Lenkung in den Umkippschutz bei manuellem Fahren integriert. Zur Erzeugung eines

überlagerten Lenkradmoments werden hierbei von der

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel vorhandene Schnittstellen der Lenkungsansteuerung, gemäß einem Ausführungsbeispiel die Lenkradmomenten-, Lenkradwinkel- und/oder Stromvorgabe eines in die Lenkung integrierten Motors genutzt. Figur 2 zeigt diese Struktur des kombinierten

Umkippschutzes.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Querbeschleunigung durch Bremseingriffe und einen daraus resultierenden Abbau der Geschwindigkeit und der

Seitenführungskräfte reduziert. Dadurch wird das Rollmoment vermindert, was ein Umkippen verhindern kann. Bei zusätzlicher Nutzung der Lenkung durch die

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 wird dem Fahrer gemäß einem

Ausführungsbeispiel das Erreichen der Kippgrenze durch das Aufbringen eines

Lenkradmomentes, zusätzlich zu den bisherigen Bremseingriffen, angezeigt. Das Lenkradmoment wird gemäß einem Ausführungsbeispiel, je nach Situation, bereits vor dem Bremseingriff aufgebracht oder danach. Dem Fahrer wird daher vorteilhafterweise ein Flandmoment in Situationen entgegen gebracht, in welchen ein Umkippen des Fahrzeugs wahrscheinlich ist, oder bereits erfolgt. Durch dieses zusätzliche

Flandmoment wird die Wahrscheinlichkeit für ein Fehlverhalten des Fahrers reduziert. Das Handmoment wirkt einem Aufbau der Querbeschleunigung entgegen und reduziert damit die Kippgefahr im Vergleich zu einer Variante, bei der lediglich ein Bremsvorgang eingeleitet wird.

Es folgt ein Funktionsbeispiel der Umkippverhinderungsvorrichtung 110:

Das Fahrzeug 100 oder eine Fahrzeugkombination mit hohem Schwerpunkt wird manuell in eine Kurve gefahren. Eine Querbeschleunigung baut sich auf, welche dazu führt, dass das Fahrzeug 100 oder ein Trailer zu kippen beginnt, siehe hierzu auch die Figuren 3 und 4. Die Umkippverhinderungsvorrichtung 110, die auch als Recheneinheit bezeichnet werden kann, steuert nun die kurveninneren Räder 150 mit einem

Testmoment an und wertet die Radgeschwindigkeiten aus, um Radabheber zu erkennen. Das Testmoment wird beispielsweise unter Verwendung des anhand von Fig. 1 beschriebenen Drehmomentsignals angelegt. Wenn mindestens an einem Rad 150 erkannt wurde, dass dieses den Kontakt zum Boden verloren hat, wird das

Fahrzeug 100 sofort in geeigneter Weise gebremst. Gleichzeitig wird von der

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 ein Flandmoment an der Lenkung angefordert, welches dem weiteren Einlenken in die Kurve durch den Fahrer entgegenwirkt. Dieses Flandmoment erschwert nicht nur das weitere Einlenken, sondern indiziert dem Fahrer auch den Systemwunsch. Wird statt eines Radabhebers die Annäherung an die kritische Querbeschleunigung erkannt, wird analog vorgegangen. Für eine korrekte Bewertung der Situation durch die Erkenneinrichtung 115 werden als das

Fahrparametersignal 125 gemessene Daten der Lenkung in Form von Lenkwinkeln und Lenkhandmomenten und/oder gemessene Daten der Inertialsensorik 175 in Form von Beschleunigungen und/oder Drehraten und/oder gemessene Daten der Räder 150, 155 in Form von Radgeschwindigkeiten sowie Informationen über die Fahrzeugkonfiguration herangezogen oder eingelesen.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer

Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß einem

Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von Fig. 1 oder 2

beschriebene Fahrzeug 100 mit der Umkippverhinderungsvorrichtung handeln.

Dargestellt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Blick durch eine Frontscheibe des Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 befindet sich gemäß diesem

Ausführungsbeispiel in einer nach links verlaufenden Kurve, wobei die

Umkippverhinderungsvorrichtung ein Abheben der kurveninneren Räder des Fahrzeugs 100 von dem Fahrweg und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 bezüglich einer Querachse y über dem Grenzwert erkennt. Die

Umkippverhinderungsvorrichtung 110 bewirkt gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Handmoment des Lenkrads 140 nach rechts, um das drohende Umkippen zu verhindern. Die gezeigte x-Richtung entspricht einer Längsachse, die y-Richtung einer Querachse und die z-Richtung einer Hochachse des Fahrzeugs.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer

Lenkeinrichtung und einer Umkippverhinderungsvorrichtung gemäß einem

Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von Fig. 1 , 2 oder 3

beschriebene Fahrzeug 100 mit der Umkippverhinderungsvorrichtung handeln. Gezeigt ist eine Querbeschleunigung ay in y-Richtung, die zu einem Kippen des Fahrzeugs führt.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Verhindern eines

Umkippens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Verfahren 500 handeln, das von einer der in einer der vorangegangenen

Figuren beschriebenen Umkippverhinderungsvorrichtungen ansteuerbar, ausführbar und/oder bewirkbar ist.

Das Verfahren 500 weist einen Schritt 505 des Erkennens, einen Schritt 510 des Bereitstellens und einen Schritt 515 des Ausgebens auf. Optional weist das Verfahren 500 außerdem gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Schritt 520 des weiteren Ausgebens, einen Schritt 525 des Anzeigens und/oder einen Schritt 530 des Sendens auf.

Im Schritt 505 des Erkennens wird ein drohendes Umkippen des Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrparametersignals, welches einen Fahrparameter des Fahrzeugs während eines Fährbetriebs repräsentiert, erkannt. Im Schritt 510 des Bereitstellens wird ein Kippsignal ansprechend auf den Schritt 505 des Erkennens bereitgestellt. Im Schritt 515 des Ausgebens wird ein Lenksignal unter Verwendung des Kippsignals an eine Lenkeinrichtung des Fahrzeugs ausgegeben, um einem Umkippen des Fahrzeugs entgegenzuwirken .

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 505 des Erkennens das drohende Umkippen des Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrparametersignals erkannt, welches als den Fahrparameter einen Radparameter eines Rads des Fahrzeugs und/oder einen Lenkwinkel und/oder einen Inertialwert und/oder einen

Fahrzeugkonfigurationswert des Fahrzeugs während des Fährbetriebs repräsentiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 505 des Erkennens das drohende Umkippen des Fahrzeugs erkannt, wenn der Fahrparameter oder ein unter Verwendung des Fahrparameters bestimmter verarbeiteter Fahrparameter in einer vorbestimmten Beziehung zu einem Grenzwert steht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 515 des Ausgebens das Lenksignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um einen Lenkwinkel und/oder ein Lenkradmoment der Lenkeinrichtung einzustellen oder zu verändern.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 520 des weiteren Ausgebens unter Verwendung des Kippsignals ein Bremssignal an eine Bremseinrichtung des Fahrzeugs ausgegeben, um ein Bremsen des Fahrzeugs zu bewirken. Gemäß diesem

Ausführungsbeispiel wird der Schritt 520 des weiteren Ausgebens zeitgleich mit dem Schritt 515 des Ausgebens ausgeführt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 525 des Anzeigens unter Verwendung des Kippsignals ein Anzeigesignal an eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs auszugeben, um eine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare Anzeige des drohenden Umkippens des Fahrzeugs oder eine Handlungsanweisung für einen Fahrer des Fahrzeugs zu bewirken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 530 des Sendens ein Drehmomentsignal zum Erzeugen eines Drehmoments an zumindest einem Rad des Fahrzeugs gesendet, um den Fahrparameter zu erzeugen. Der Schritt 530 des Sendens erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel vor dem Schritt 505 des Erkennens.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das

Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. BEZUGSZEICHENLISTE

100 Fahrzeug

105 Lenkeinrichtung

110 Umkippverhinderungsvorrichtung

115 Erkenneinrichtung

120 Ausgabeeinrichtung

125 Fahrparametersignal

130 Kippsignal

135 Lenksignal

140 Lenkrad

145 Lenksensor

150 erstes Rad

155 zweites Rad

160 Radsensor

165 Radantriebseinrichtung

170 Radbremseinrichtung

175 Inertialsensorik

180 Grenzwert

182 Bremssignal

185 Sendeeinrichtung

190 Drehmomentsignal

195 Fahrweg

300 Kurve

500 Verfahren zum Verhindern eines Umkippens eines Fahrzeugs

505 Schritt des Erkennens

510 Schritt des Bereitstellens

515 Schritt des Ausgebens

520 Schritt des weiteren Ausgebens

525 Schritt des Anzeigens

530 Schritt des Sendens