Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING AN INITIAL ATTITUDE ANGLE IN ORDER TO DETECT SWERVING DURING OVERROLL DETECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/092183
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining an initial attitude angle (ßinit) in order to detect swerving during rollover detection of a rollover step of a vehicle (2), comprising at least one sensor (8, 8', 8') for vehicle dynamic signals (ax, ay, vx, &phgr z, LW, ß0) and a control device (6) for activating retaining means which divide the driving state of the vehicle (2) into chronological sequential state phases (10, 11, 12, 13) having the following steps which are carried out in a continuous manner in the first state phase (10): (Sl) the attitude angle modification (ß) is calculated from the driving dynamic signals (ax, ay, Vx, &phgr z, LW, ß); (S2) the calculated attitude angle modification (ß) is compared to a predetermined threshold valve; and (S3) the initial attitude angle (ßinit) is determined using the calculated attitude angle modification (ß) according to the threshold valve for the first region of the low attitude angle modifications (ß) or for a second region of greater values of attitude angle modifications (ß). The invention also relates to a device therefor.

Inventors:
LICH THOMAS (DE)
SCHMID MICHAEL (DE)
KROENINGER MARIO (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/057235
Publication Date:
September 08, 2006
Filing Date:
December 30, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LICH THOMAS (DE)
SCHMID MICHAEL (DE)
KROENINGER MARIO (DE)
International Classes:
B60R21/01
Foreign References:
DE10239406A12004-03-11
DE19828338A11999-12-30
DE4305155A11994-08-25
DE10149112A12003-04-30
DE19708508A11998-03-26
AU724744B22000-09-28
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Bestimmen eines Initialschwimmwinkels (ßmn) zur Schleudererkennung bei Überrollsensierung eines Überrollvorgangs eines Fahrzeugs (2) mit mindestens einer Sensorik (8, 8', 8") für fahrzeugdynamische Signale (ax, ay, vx, CO2, LW, ß0) und einem Steuergerät (6) zur Aktivierung von Rückhaltemitteln, welches den Fahrzustand des Fahrzeugs (2) in zeitlich aufeinander folgende Zustandsphasen (10, 11, 12, 13) aufteilt, mit folgenden, in der ersten Zu standsphase (10) kontinuierlich ausgeführten Verfahrensschritten: (Sl) Berechnen einer Schwimmwinkeländerung ( ß ) aus den fahrzeugdynamischen Signalen (ax, ay, vx, cot, LW, p); (52) Vergleichen der berechneten Schwimmwinkeländerung ( ß ) mit einem vorgebbaren Schwellwert; und (53) Bestimmen des Initialschwimmwinkels (ßmit) anhand der berechneten Schwimmwin keländerung ( ß ) in Abhängigkeit von dem Schwellwert für einen ersten Bereich von geringen Schwimmwinkeländerungen ( ß ) oder für einen zweiten Bereich von größeren Werten von Schwimmwinkeländerungen ( ß ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Verfahrensschritt (S3) folgende Teilschritte aufweist: (53.1) Rücksetzen bzw. Einlesen der Ausgangswerte der fahrzeugdynamischen Signale (ax, ay, vx, CO2, LW, ß0) mittels einer Resetlogik (20); (53.2) Bestimmen des Initialschwimmwinkels (ßmit) durch Integrieren der berechneten Schwimmwinkeländerung ( ß ) mit einer Integrationskonstanten im ersten Bereich; oder (53.3) Bestimmen des Initialschwimmwinkels (ßmit) durch Integrieren der berechneten Schwimmwinkeländerung ( ß ) ohne Integrationskonstante im zweiten Bereich; (53.4) Ausgeben des so bestimmten Initialschwimmwinkels (ßmit) für die zweite Zustands phase (11) bei einem Ausbrechzeitpunkt (tx); oder (53.5) Rückkehr zu Verfahrensschritt (S2), wenn der Vergleich mit dem vorgebbaren Schwellwert wieder den ersten Bereich ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Integrationskonstante parametrisierbar ist und Werte <1 aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich von geringen Schwimmwinkeländerungen (ß)für0°<|ß|<Yo und der zweite Bereich von größeren Schwimmwinkeländerungen (ß)fürYo<|ß|<X° gilt.
5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter Y und X vorgebbar bzw. parametrisierbar ist.
6. Vorrichtung (1) zur Bestimmung eines zur Schleudererkennung bei Überrollsensierung eines Überrollvorgangs eines Fahrzeugs (2) mit mindestens einer Sensorik (8, 8', 8") für fahrzeugdynamische Signale (ax, ay, Vx, cot, LW, ß0) und einem Steuergerät (6) zur Aktivierung von Rückhaltemitteln, welches den Fahrzustand des Fahrzeugs (2) in zeitlich aufeinander folgende Zustandsphasen (10, 11, 12, 13) aufteilt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Berechnungseinheit (9) zur kontinuierlichen Berechnung des Initialschwimmwinkels (ßmit) aufweist.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (9) eine Initialschwimmwinkelbestimmungseinheit (14) aufweist mit: einem ersten Logikblock (17) zur Ermittlung einer Schwimmwinkeländerung ( ß ) aus den fahrzeugdynamischen Signalen (ax, ay, vx, CO2,); einem zweiten Logikblock (18) zur Ermittlung einer Schwimmwinkeländerung ( fistart ) aus den fahrzeugdynamischen Signalen (ay, vx, CO2,); einem Vergleichsblock (22) zum Vergleich der Schwimmwinkeländerung ( $stan ) aus dem zweiten Logikblock (18) und zur Ausgabe eines Vergleichssignals; einem dritten Logikblock (19) zur Auswahl einer Subphaseneinheit (15, 16) anhand des Vergleichssignals aus dem Vergleichsblock (22); einem Integrationsblock (21) zur Integration der vom ersten Logikblock (17) gelieferten Schwimmwinkeländerung ( ß ); einer Resetlogik (20) zum Rücksetzen bzw. Ermitteln der Ausgangswerte der fahrzeugdynamischen Signale (ax, ay, vx, cot, LW, ß0); einer ersten Subphaseneinheit (15) zur Berechnung des Initialschwimmwinkels (ßmit) mit einer ersten Berechnungsvorschrift unter Verwendung der Ausgabewerte der Resetlogik (20) und des Integrationsblocks (21); einem Ausgabeblock (24) zur Ausgabe des berechneten Initialschwimmwinkels (ßmit) an eine nachfolgende zweite Zustandsphase (11); und mit einer Speichereinrichtung (23) zur Speicherung von vorgebbaren Datenwerten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Berechnungseinheit (9) als Bestandteil der Software des Steuergeräts (6) ausgebildet ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Initialschwimmwinkels zur Schleudererkennung bei ÜberroUsensierung

STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Initi- alschwimmwinkels zur Schleudererkennung bei ÜberroUsensierung.

Die Druckschriften DE 100 19 416 Al, DE 100 19 417 Al und DE 100 19 418 Al beschreiben generelle Konzepte zur ÜberroUsensierung mit Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen, welche auf der Auswertung eines Drehratensensors und zweier Beschleunigungssensoren basieren, die im zentralen Airbagsteuergerät integriert sind. Der Drehratensensor ermittelt nach dem Kreiselprinzip die Rotationsgeschwindigkeit um die Fahrzeuglängsachse, die Beschleunigungssensoren messen zusätzlich die Fahrzeugbeschleunigung in Quer- und Hochachse des Fahrzeugs. Im Hauptalgorithmus wird die Drehrate ausgewertet. Mit den Messwerten der Beschleunigungssensoren lässt sich einerseits die Art des Überschlags erkennen, andererseits dienen diese Werte der Plausibilitätsprüfung. Erkennt der Drehra- tenalgorithmus einen Überschlag, werden die Sicherheitsvorkehrungen nur bei gleichzeitiger Freigabe durch die Plausibilitätskontrolle aktiviert.

Eine rechtzeitige Auslöseentscheidung bei Überschlagen mit hoher seitlicher Beschleunigung durch Einbeziehen eines so genannten Schwimmwinkels und einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs so- wie einer Fahrzeugkippbewegung wird in der Druckschrift DE 101 49 112 Al beschrieben.

Die Bestimmung des Schwimmwinkels in einem Winkelbereich, der größer als 20° ist, und daraus der lateralen Geschwindigkeit, wie sie für die Überschlagserkennung benötigt wird, ist jedoch nicht durch bekannte Verfahren ausführbar, wie sie z.B. in der Fahrdynamikregelung eingesetzt werden. Diese sind nur für Winkelbereiche unterhalb von 10° geeignet, wie z.B. Verfahren, die ein Modell aus Reifencharakteristik und die Seitenführungskraft verwenden. Der geringe Gültigkeitsbereich ist darin begründet, dass eine Fahrdynamikregelung bei größeren Schwimmwinkeln nicht mehr erfolgreich durchgeführt werden kann.

Die DE 102 39 406 Al beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung von Schwimmwinkeln größer als 20° und der lateralen Geschwindigkeit zur Überschlagserkennung. Diese Vorrichtung teilt den Fahrzeugzustand in zeitlich aufeinander folgende Phasen auf und bestimmt den Schwimmwinkel und die

Fahrzeugquergeschwindigkeit aus den Fahrzeugdynamikdaten in den einzelnen Phasen unterschiedlich. Nachteilig dabei ist, dass der Initialschwimmwinkel für das „Aufsetzen" des Algorithmus ein konstanter Parameter ist, der abhängig von der Applikation und vom Fahrzeug ist.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfϊndungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen eines Initialschwimmwinkels zur Schleudererkennung bei Überrollsensierung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 6 ermöglicht es, dass eine kontinuierliche Initialwinkelschätzung durch- geführt wird. Das hat den demgegenüber den Vorteil, dass auch bei schon größeren Schwimmwinkeln ein korrektes , Aufsetzen" des Algorithmus gegeben ist, woraus sich dann eine korrekte Lateralgeschwindigkeit ergibt.

Die Grundidee der Erfindung wird im Folgenden erläutert.

Kern der Erfindung ist eine kontinuierliche Initialschwimmwinkeleinschätzung, welche im Falle eines Ausbrechens des Fahrzeugs zum Startwinkel des Algorithmus verwendet wird. Der ermittelte Startwinkel kann dabei Größen von ±0 bis zu einem parametrisierbaren Werte in der Größenordnung von 40° annehmen.

In der Praxis treten kritische Fahrmanöver auf, welche speziell bei niedrigen Reibwerten, also auf Eis oder nasser Fahrbahn, zu einem langsamen Anstieg des Schwimmwinkels führen können. Kann dabei das Fahrdynamikregelsystem, wie z.B. ESP, nicht mehr aktiv unterstützen, so erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für einen potentiellen Überrollvorgang, bei dem das Fahrzeug lateral in den Seitenstrei- fen gerät. Dabei können bis zu einem gewissen Zeitpunkt die für den Fahrdynamik- Analyse Algorithmus (FDA oder VDA) bei langsamen Drifts kaum relevante Signale auftreten. Dieses bedeutet, dass die für die Bestimmung der lateralen Geschwindigkeit verwendeten Größen wie Giergeschwindigkeit, Longitudinal- und Lateralbeschleunigung sowie Längsgeschwindigkeit derart sind, dass diese nicht über die eingestellten Schwellwerte zur Aktivierung des Algorithmus führen. Werden die Schwellen jedoch weiter abgesenkt, führt dies zu Misuse-Situationen, die sich in unerwünschten Effekten ausbilden können. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, im Hintergrund eine kontinuierliche Initialschwimmwinkelschätzung vorzunehmen und bei Überschreiten der kritischen Schwellen dem Fahrdynamik- Algorithmus einen für die jeweilige Situation angepassten Initalschwimmwinkel zur Verfügung zu stellen.

Daraus ergibt sich im Weiteren der Vorteil, dass die Robustheit des Algorithmus bei verbesserter Schätzung der Lateralgeschwindigkeit nicht verschlechtert wird. Die auftretende Differenz bzw. Pha-

senverschiebung zwischen tatsächlichem und abgeschätztem Schwimmwinkel kann somit minimiert werden, und die Bestimmung der Lateralgeschwindigkeit kann bei erreichen der kritischen Geschwindigkeit exakt wiedergegeben werden. Damit ist eine verbesserte Auslöseperformance zu erzielen, da der Zeitpunkt exakter bestimmt werden kann, an dem sich ggf. ein Fahrzeug im Falle eines Soil-Trip Events überschlägt oder nicht. Damit erhöht sich auch die Zuverlässigkeit von anderen Anwendungen, die die Lateralgeschwindigkeit als Eingabegröße verwenden.

Ein Verfahren zum Bestimmen eines Initialschwimmwinkels zur Schleudererkennung bei Überroll- sensierung eines Überrollvorgangs eines Fahrzeugs mit mindestens einer Sensorik für fahrzeugdyna- mische Signale und einem Steuergerät zur Aktivierung von Rückhaltemitteln, welches den Fahrzustand des Fahrzeugs in zeitlich aufeinander folgende Zustandsphasen aufteilt, mit folgenden, in der ersten Zustandsphase kontinuierlich ausgeführten Verfahrensschritten:

(51) Berechnen einer Schwimmwinkeländerung aus den fahrzeugdynamischen Signalen;

(52) Vergleichen der berechneten Schwimmwinkeländerung mit einem vorgebbaren Schwellwert; und

(53) Bestimmen des Initialschwimmwinkels anhand der berechneten Schwimmwinkeländerung in Abhängigkeit von dem Schwellwert für einen ersten Bereich von geringen Schwimmwinkeländerungen oder für einen zweiten Bereich von größeren Werten von Schwimmwinkeländerungen.

Dabei ist es vorteilhaft, dass der Verfahrensschritt (S3) folgende Teilschritte aufweist:

(53.1) Rücksetzen bzw. Einlesen der Ausgangswerte der fahrzeugdynamischen Signale mittels einer Resetlogik;

(53.2) Bestimmen des Initialschwimmwinkels durch Integrieren der berechneten Schwimmwinkel- änderung mit einer Integrationskonstanten im ersten Bereich; oder

(53.3) Bestimmen des Initialschwimmwinkels durch Integrieren der berechneten Schwimmwinkeländerung ohne Integrationskonstante im zweiten Bereich;

(53.4) Ausgeben des so bestimmten Initialschwimmwinkels für die zweite Zustandsphase bei einem Ausbrechzeitpunkt; oder (S3.5) Rückkehr zu Verfahrensschritt , wenn der Vergleich mit dem vorgebbaren Schwellwert wieder den ersten Bereich ergibt.

Die Integrationskonstante ist parametrisierbar und weist Werte <1 auf. Daraus ergibt sich vorteilhaft, dass der Schwimmwinkel auf Grund der kontinuierlichen Integration und der damit verbundenen Pro- blematik von Langzeitdrift nicht zu Verfälschungen führt.

Es ist bevorzugt, den ersten Bereich von geringen Schwimmwinkeländerungen ( ß ) für 0° < | ß | < 4° und den zweite Bereich von größeren Schwimmwinkeländerungen ( ß ) fur Y° < |ß | < X° auszubilden, und dass der Parameter Y und X vorgebbar bzw. parametrisierbar ist. Hierbei lassen sich vorteilhaft Geradeausfahrten von dynamischen Kurvenfahrten trennen, wobei bei Kurvenfahrten die Wahrschein- lichkeit eines Ausbrechens größer ist.

Eine Vorrichtung zur Bestimmung eines zur Schleudererkennung bei Überrollsensierung eines Überrollvorgangs eines Fahrzeugs mit mindestens einer Sensorik für fahrzeugdynamische Signale und einem Steuergerät zur Aktivierung von Rückhaltemitteln, welches den Fahrzustand des Fahrzeugs in zeitlich aufeinander folgende Zustandsphasen aufteilt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Berechnungseinheit zur kontinuierlichen Berechnung des Initialschwimmwinkels aufweist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Berechnungseinheit eine Initi- alschwimmwinkelbestimmungseinheit auf mit: - einem ersten Logikblock zur Ermittlung einer Schwimmwinkeländerung aus den fahrzeugdynamischen Signalen; einem zweiten Logikblock zur Ermittlung einer Schwimmwinkeländerung aus den fahrzeugdynamischen Signalen; einem Vergleichsblock zum Vergleich der Schwimmwinkeländerung aus dem zweiten Logik- block und zur Ausgabe eines Vergleichssignals; einem dritten Logikblock zur Auswahl einer Subphaseneinheit anhand des Vergleichssignals aus dem Vergleichsblock; einem Integrationsblock zur Integration der vom ersten Logikblock gelieferten Schwimmwinkeländerung; - einer Resetlogik zum Rücksetzen bzw. Ermitteln der Ausgangswerte der fahrzeugdynamischen Signale; einer ersten Subphaseneinheit zur Berechnung des Initialschwimmwinkels mit einer ersten Berechnungsvorschrift unter Verwendung der Ausgabewerte der Resetlogik und des Integrationsblocks; - einem Ausgabeblock zur Ausgabe des berechneten Initialschwimmwinkels an eine nachfolgende zweite Zustandsphase; und mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung von vorgebbaren Datenwerten.

Es ist vorteilhaft, dass die Berechnungseinheit als Bestandteil der Software des Steuergeräts ausgebil- det ist, da somit kein zusätzlicher Bauraum für die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Figur der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt dabei:

FIG. 1 eine grafische Darstellung eines Schwimmwinkelverlaufs in geschätzter Darstellung im

Vergleich zu einem Referenzschwimmwinkel gemäß dem Stand der Technik;

FIG. 2 ein Zustandsdiagramm eines Fahrdynamikalgorithmus;

FIG. 3 ein Zustandsdiagramm eines Fahrdynamikalgorithmus in einer erfindungsgemäßen Ausführung;

FIG. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Initialschwimm- Winkelbestimmungseinheit;

FIG. 5 eine grafische Darstellung eines Schwimmwinkelverlaufs mit kontinuierlicher Abschätzung im Vergleich zu einem Referenzschwimmwinkel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

FIG. 6 eine schematische Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Bedeutung der passiven Sicherheit bei Fahrzeugüberschlägen ist sehr hoch, da ein großer Anteil von tödlichen Einzelfahrzeug-Unfällen auf einen Überschlag zurückgeführt werden kann. Im gesamten Unfallgeschehen nimmt der Fahrzeugüberschlag oder -Überrollvorgang zur Zeit einen Anteil von rund 20 Prozent ein.

Vor diesem Hintergrund gibt es Konzepte für die Überrollsensierung, welche zum Beispiel einen

Fahrzeugüberschlag bereits zu einem frühen Zeitpunkt erkennen können. Damit wird gewährleistet, dass Sicherheitsvorrichtungen wie Gurtstraffer, Kopfairbag und Überrollbügel rechtzeitig aktiviert

werden und ein Verletzungsrisiko verringert wird. Bisherige Systeme zur Überschlagserkennung betrachten die Wankbewegung und die Beschleunigungen in x-, y- und z-Richtung des Fahrzeugs. Auf dieser Basis ist eine sichere Erkennung eines Überschlags des Fahrzeugs möglich. Die Entscheidung kann jedoch erst zu einem späten Zeitpunkt des Überrollvorgangs sicher getroffen werden, der typi- scherweise bei einem Wankwinkel von 20° bis 40° liegt. Bei bestimmten Fällen von Fahrzeugüberschlägen ist dies aber zu spät, z.B. bei so genannten Soil-Trips, bei denen das Fahrzeug auf den Randstreifen gerät und durch die unterschiedlichen Beschaffenheiten von Straße und Randstreifen ins Schleudern geraten kann. Eine solche Entscheidung zu spät zu treffen, kann die Insassen dabei nicht mehr hinreichend schützen, da sie durch eine hohe laterale Beschleunigung bereits eine Seitwärtsver- lagerung erfahren haben, die den Nutzen von z.B. Windowairbags einschränkt.

Um diese zu späte Entscheidung früher treffen zu können, wird bei einer Überschlagserkennung ein Schwimmwinkel des Fahrzeugs mit einbezogen, wie im Stand der Technik oben aufgeführt ist. Zur Illustration der Ausgangssituation, bei der die vorliegende Erfindung ansetzt, dient die Fig. 1, welche eine grafische Darstellung eines Schwimmwinkelverlaufs 5 in geschätzter Darstellung im Vergleich zu einem Referenzschwimmwinkel 3 zeigt.

Der tatsächliche Schwimmwinkel ß ist über der Zeit t als ein Referenzschwimmwinkel 3 in seiner Entwicklung bei einem Schleudervorgang aufgetragen. Mit der Kurve 5 ist ein zweiter, durch den Algorithmus geschätzter Schwimmwinkel dargestellt. Das Fahrzeug befindet sich in einem anfänglichen Fahrzustand, in dem der Referenzschwimmwinkel 3 zunächst gering ist, sich dann aber durch einen kritischer werdenden Fahrzustand erhöht, bis dass das Fahrzeug in einem Ausbrechzeitpunkt t x in einen Schleudervorgang eintritt. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der zweite geschätzte Schwimmwinkel 5 mit seinem Startwert in diesem Beispiel 2°. Dieser Startwert ergibt sich aus einer Konstanten, wie zum Stand der Technik bereits aufgeführt. Von diesem Startwert an wird der Schwimmwinkel nun im Algorithmus in Abhängigkeit von fahrdynamischen Werten weiter berechnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass dieser berechnete Wert dem Verlauf des tatsächlichen Schwimmwinkels 3 folgt, jedoch ist eine Differenz von rund 11° zu verzeichnen, die auch als ein Phasenverzug bezeichnet wird.

Dieser zweite geschätzte Schwimmwinkel 5 wird nun zur Berechnung einer Lateralgeschwindigkeit v y mit folgender Gleichung verwendet:

= v _ * tan (ß) (1)

Hierbei ist V x die Fahrzeuggeschwindigkeit und ß der geschätzte Schwimmwinkel 5. Mit dem zum tatsächlichen Schwimmwinkel um 11° niedrigeren Schwimmwinkel ß ergibt sich demzufolge auch

eine zu niedrige Lateralgeschwindigkeit, welche zu einer zu späten Auslösung von Rückhaltemitteln fuhren kann.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es nun, den Startwert des Schwimmwinkels kontinuierlich zu berechnen, so dass er zum Ausbrechzeitpunkt t x dem tatsächlichen Schwimmwinkel möglichst genau entspricht, so dass der Algorithmus eine weitere korrekte Berechnung durchfuhren kann.

Eine mögliche Realisierung wird in einer beispielhaften Ausführungsform im Folgenden beschrieben. Hierzu zeigt die Fig. 2 ein Zustandsdiagramm eines Fahrdynamikalgorithmus mit vier Zustandsphasen 10, 11, 12 und 13, welche eine Fahrzeug bei einem Schleudervorgang nacheinander durchläuft. Hierbei geben durchgezogene Pfeile Übergänge zwischen den Zustandsphasen an, gestrichelte Pfeile die Übergabe von Werten zwischen den Zustandsphasen.

Die derzeitige Anordnung des Fahrdynamikalgorithmus ist dabei durch eine Erfassung der Längsge- schwindigkeit v x , der Gierrate CO 2 (d.h. der Drehrate um die Hochachse des Fahrzeugs), der lateralen Beschleunigung a y , und optional der Raddrehzahlen, der Längsbeschleunigung a x und einer Schätzung des Schwimmwinkels ß (die jedoch nur für kleine Schwimmwinkel Gültigkeit hat) gekennzeichnet.

Die erste Zustandsphase 10 kennzeichnet den stabilen Fahrzustand des Fahrzeugs. Zum Ausbrechzeit- punkt wird der Startwert des Schwimmwinkels als Initialschwimmwinkel ß mit an die zweite Zustandsphase 11 übergeben, die den Ausbrechzustand des Fahrzeugs kennzeichnet. Hierbei wird der Schwimmwinkel ßi ausgehend vom Initialschwimmwinkel $ mt berechnet und der dritten Zustandsphase 12 bei Schleudererkennung übergeben, welche den Schleuderzustand des Fahrzeugs kennzeichnet. Eine weitere Berechnung von v x und ß 2 zur Übergabe an eine dritte Zustandsphase 13 erfolgt dar- auf. Wird während der Zustandsphasen 11, 12 und 13 erkannt, dass wieder ein stabiler Zustand eintritt, so kehrt der Algorithmus in die jeweils vorhergehende Zustandsphase zurück.

Die Bestimmung des Initialschwimmwinkels ßuu t erfolgt in der ersten Zustandsphase 10, was in Fig. 3 dargestellt ist. Die Zustandsphase 10 ist mit einer Initialschwimmwinkelbestimmungseinheit 14 ver- größert gezeigt, welche eine erste Subphaseneinheit 15 und eine zweite Subphaseeinheit 16 aufweist.

Die dabei verbesserte Initialschwimmwinkelabschätzung läuft im Hintergrund in der ersten Zustandsphase 10 ab. Der in der zweiten Subphaseneinheit 16 ermittelte Initialschwimmwinkel wird dann bei Ausbrucherkennung des Fahrzeugs als Initialschwimmwinkel ßuu t an die zweite Zustandsphase 11 übergeben.

In der Zustandsphase 10 befindet sich das Fahrzeug im Normalbetrieb, d.h. in einem stabilen Fahrzustand. Hierbei werden auch Kurvenfahrten mit einem geringen Schwimmwinkel ß mit einbezogen. Liegt dieser Zustand vor, so sind der Schwimmwinkel ß und die laterale Geschwindigkeit v y für eine Überschlagserkennung nicht von Interesse, da sie zu gering sind, um eine Überschlagsbewegung ein- zuleiten. Die geschätzte laterale Geschwindigkeit v y ergibt sich damit zu Null, welches für andere

Algorithmen sichtbar ist. In dieser ersten Zustandsphase 10 können die beiden Subphaseneinheiten 15 und 16 ausgeführt werden. Hierzu wird eine Fallunterscheidung getroffen:

Für die erste Subphaseneinheit 15 gilt: 0° < | ß | < Y° Die erste Subphaseneinheit 15 ist relevant für „normales" Fahren, bei dem kleine Schwimmwinkel ß in der Größenordnung von Y ~ 4° auftreten. Dabei berechnet sich der geschätzte Initialschwimmwin¬

Die Integrationskonstante Const ist dabei parametriesierbar und weist Werte <1 auf, so dass der

Schwimmwinkel auf Grund der kontinuierlichen Integration einer Schwimmwinkeländerung ß und der damit verbundenen Problematik von Langzeitdrift nicht zu Verfälschungen führt. Hierbei ist ß 0 ein applikations- und fahrzeugabhängiger Wert für den anfänglichen Schwimmwinkel ß. Dabei ergibt sich die Schwimmwinkeländerung ß aus den Größen der Longitudinal- und Querbeschleunigung a x , a y sowie der Gierrate cot und der Fahrzeuggeschwindigkeit V x , welche der Longitudinalgeschwindigkeit gleichgesetzt wird, werden von einer im Fahrzeug befindlichen Sensorik geliefert. Die Schwimmwinkeländerung ß berechnet sich wie folgt:

„• αy cos(ß) + α * cos(ß)sin( ß) a y „ , , . _ ß = COz - — — — — ^- ~ COz - — für kleine ß (3)

Für die zweite Subphaseneinheit 16 gilt: 4° < | ß | < X° Hierbei ist Y und X parametriesierbar.

Kommt es zu einem Aufbau von größeren Schwimmwinkeländerungen, wie z.B. bei sehr dynamischem Fahren in Autobahnauffahrten bzw. -abfahrten, dann wird über die einfache Beziehung

ß « COz - — für kleine ß (4)

ein Schwellwert abgefragt, so dass ein Wechsel von der ersten Subphaseneinheit 15 in die zweite Sub- phaseneinheit 16 erfolgt. Dann ergibt sich in der zweiten Subphaseneinheit 16 die Berechnung des Initialschwimmwinkels $ mt aus:

Die dabei verwendete Schwimmwinkeländerung ß berechnet sich nach Gleichung (3).

Daraus ergibt sich zusammengefasst eine in Fig. 4 dargestellte beispielhafte erfϊndungsgemäße Aus- führungsform einer Initialschwimmwinkelbestimmungseinheit 14 in Blockschaltbildform für die Bestimmung des Initialschwimmwinkels ßuu t .

Die fahrdynamischen Größen a x , a y , V x , CO 2 werden aus einem im Fahrzeug vorhandenen Fahrdynamiksystem bzw. von zugehörigen Sensoren geliefert und von einer ersten und zweiten Logikblock 17, 18 gemäß Gleichung (3) zur Bestimmung der Schwimmwinkeländerung ß verwendet. Gleichzeitig werden diese und die Schwimmwinkeländerung ß als Eingangsgrößen einer Resetlogik 20 zugeleitet, die auch eine Information eines Lenkwinkels LW und eines von der Fahrdynamik bereitgestellten anfänglichen Schwimmwinkels ß erhält.

Ein Vergleichsblock 22 vergleicht die Schwimmwinkeländerung ß mit einem vorgebbaren Schwellwert und leitet das Ergebnis einem dritten Logikblock 19 zu, welcher dementsprechend entscheidet, welche Subphaseneinheit 15, 16 zur Bestimmung des Initialschwimmwinkels ßuu t verwendet wird. Dieses ist die oben erwähnte Fallunterscheidung.

Ein Integrationsblock 21 führt zunächst die Integration der Schwimmwinkeländerung ß für die Berechnungsvorschriften (2) und (5) durch und leitet diese entsprechend der Fallunterscheidung im dritten Logikblock 19 der ersten oder zweiten Subphaseneinheit 15, 16 zu.

Die erste Subphaseneinheit 15 führt die Bestimmung des Initialschwimmwinkels $ mt nach Gleichung (2) und die zweite Subphaseneinheit 16 nach Gleichung (5) durch.

Der so berechnete Initialschwimmwinkels $ mt wird an einen Ausgabeblock geleitet und steht dort der nächsten Zustandsphase zur Weiterleitung zur Verfügung.

Die Resetlogik 20 ermittelt Anfangswerte und Randbedingungen für die Berechnungen in den Sub- phaseneinheiten 15 und 16. Sie führt auch eine Rückstellung auf Ausgangswerte aus, wenn eine Stabilität erkannt wird.

Eine Speichereinrichtung 23 dient zur Speicherung des vorgebbaren Schwellwertes und weiterer ap- plikations- und fahrzeugabhängiger Werte.

Fig. 5 zeigt schließlich die Auswirkung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Initialschwimmwinkels $ mt . Hierbei stellt die gestrichelte Kurve mit der Bezeichnung 4 den ersten geschätzten Initialschwimmwinkel ßuu t dar, der im Ausbrechzeitpunkt t x an den Algorithmus für die zweite Zustandsphase 11 übergeben wird. Es ist deutlich zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Bestimmung des Initialschwimmwinkel $ mt dem mittleren Verlauf des Referenzschwimmwinkels als tatsächlichem Schwimmwinkel folgt, wobei im Ausbrechzeitpunkt t x keine bzw. nur eine geringe Differenz zum tatsächlichen Schwimmwinkel vorliegt und der Verlauf des von dem Algorithmus in den weiteren Zustandsphasen berechneten zweiten geschätzten Schwimmwinkels 5 dem Verlauf des tatsächlichen Schwimmwinkels mit sehr geringer Differenz folgt.

Daraus erhöht sich die Zuverlässigkeit des Überrollalgorithmus vorteilhaft, indem die Schätzung der Lateralgeschwindigkeit verbessert ist.

Fig. 6 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem Fahrzeug 2. Hierbei ist eine Sensorik 8, 8', 8" mit einem Systemsteuergerät 7 verbunden, welches beispielsweise eine Fahrdynamikregelung ist. Die Bezugszeichen 8' und 8" beziehen sich zum Beispiel auf Seitenbeschleunigungs- und Raddrehzahlsensoren. Die von der Sensorik 8, 8', 8" abgetaste- ten Signalwerte werden an eine Berechnungseinheit 9 im Steuergerät 6 weitergeleitet. Die Sensorik 8,

8', 8" kann auch vollständig oder nur zum Teil an der Berechnungseinheit 9 angeschlossen sein. Die Berechnungseinheit 9 führt die Bestimmung des Initialschwimmwinkels $ mt durch.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.

Auch die Zuverlässigkeit von anderen Anwendungen, welche die Lateralgeschwindigkeit als Eingabegröße verwenden, kann erhöht werden. Als Beispiel sei die Aktivierung bzw. die verbesserte Auslösungsperformance bei der Seitencrashauslösung genannt.

Die Berechnungseinheit 9 kann softwaremäßig als ein Bestandteil bzw. ein Unterprogramm der Software des Steuergeräts 6 ausgeführt sein.

Es ist auch denkbar, dass die Berechnungseinheit 9 separat oder als ein Bestandteil des Systemsteuer- geräts 7 sein kann.