DE102016116297A1

DE102016116297A1 - Trailer reset aid through speed limitation by means of brakes

Info

Publication number: DE102016116297A1
Application number: DE102016116297.3A
Authority: DE
Inventors: Roger Arnold Trombley; Hai Yu; Erick Michael Lavoie
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2017-03-16

Abstract

Ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem für ein einen Anhänger rücksetzendes Fahrzeug wird hier bereitgestellt. Das System umfasst ein Bremssystem und ein Lenksystem des Fahrzeugs. Eine Steuerung ist dazu ausgelegt, eine Bremsmomentanforderung an das Bremssystem und eine Lenkanweisung an das Lenksystem auszugeben, wobei die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung jeweils zumindest teilweise auf einer Anhängermasse basieren.A trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle is provided herein. The system includes a braking system and a steering system of the vehicle. A controller is configured to output a brake torque request to the brake system and a steering instruction to the steering system, wherein the brake torque request and the steering instruction are each based at least in part on a trailer mass.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Systeme zum Steuern von Fahrzeugparametern während Fahrzeugführung eines Anhängers, wie etwa bei einem Anhängerrücksetzunterstützungssystem. Insbesondere werden verschiedene Systeme zum Steuern der Geschwindigkeit oder eines Fahrzeugs während Verwendung eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems offenbart. The present invention generally relates to systems for controlling vehicle parameters during vehicle guidance of a trailer, such as in a trailer backup assist system. In particular, various systems for controlling speed or a vehicle while using a trailer backup assist system are disclosed.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Zurücksetzen eines Fahrzeugs während Ziehen eines Anhängers kann für viele Fahrer herausfordernd sein, insbesondere für Fahrer, die unregelmäßig mit einem Anhänger fahren oder mit verschiedenen Typen von Anhängern fahren. Zur Unterstützung eines Fahrers beim Zurücksetzen eines Anhängers verwendete Systeme können verschiedene Fahrzeugsysteme steuern, um zu versuchen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einer Grenze zu halten, bei der solche Systeme unzuverlässig werden, insbesondere beim Verhindern, dass sich der Anhänger einem Einknickwinkel nähert oder ähnliches. Weitere Fortschritte bei solchen Systemen können wünschenswert sein. Resetting a vehicle while towing a trailer can be challenging for many drivers, especially for riders who drive irregularly on a trailer or drive with different types of trailers. Systems used to assist a driver in resetting a trailer may control various vehicle systems to attempt to keep the speed of the vehicle below a limit at which such systems become unreliable, particularly in preventing the trailer from approaching a jackknife angle or the like. Further advances in such systems may be desirable.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem für ein einen Anhänger zurücksetzendes Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst ein Bremssystem und ein Drosselklappensensormodul, das ein Drosselklappenbetätigungssignal ausgibt. Eine Steuerung gibt eine Bremsmomentanforderung an das Bremssystem basierend zumindest teilweise auf einer Anhängermasse und dem Drosselklappenbetätigungssignal aus. In accordance with one aspect of the present invention, a trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle is provided. The system includes a brake system and a throttle sensor module that outputs a throttle actuation signal. A controller outputs a brake torque request to the brake system based at least in part on a trailer mass and the throttle actuation signal.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem für ein einen Anhänger zurücksetzendes Fahrzeug bereitgestellt. Das System umfasst ein Bremssystem und ein Lenksystem des Fahrzeugs. Eine Steuerung ist dazu ausgelegt, eine Bremsmomentanforderung an das Bremssystem und eine Lenkanweisung an das Lenksystem auszugeben, wobei die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung jeweils zumindest teilweise auf einer Anhängermasse basieren. In accordance with another aspect of the present invention, a trailer backup assist system for a trailer-backing vehicle is provided. The system includes a braking system and a steering system of the vehicle. A controller is configured to output a brake torque request to the brake system and a steering instruction to the steering system, wherein the brake torque request and the steering instruction are each based at least in part on a trailer mass.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zurücksetzen eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens einer Anhängermasse, des Ausgebens einer Bremsmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs und des Ausgebens einer Lenkanweisung an ein Lenksystem des Fahrzeugs, wenn bestimmt wird, dass der Anhänger entlang eines geraden Pfades zurückgesetzt wird. Die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung basieren jeweils zumindest teilweise auf der Anhängermasse. In accordance with another aspect of the present invention, a method of resetting a trailer towed by a vehicle is provided. The method includes the steps of determining a trailer mass, outputting a brake torque request to a brake system of the vehicle, and outputting a steering command to a steering system of the vehicle when it is determined that the trailer is returning along a straight path. The braking torque request and the steering instruction are each based at least in part on the trailer mass.

Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute bei näherer Untersuchung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verständlich und offensichtlich. These and other aspects, objects and features of the present invention will be understood and appreciated by those skilled in the art upon further examination of the following specification, claims and appended drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

In den Zeichnungen ist: In the drawings:

1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs und Anhängers; 1 a schematic representation of an exemplary vehicle and trailer;

2 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs und des Anhängers aus 1 nach Zurücksetzen; 2 a schematic representation of the vehicle and the trailer off 1 after reset;

3 ein schematisches Blockdiagramm eines Teils eines Systems zum Unterstützen des Fahrzeugs beim Zurücksetzen des Anhängers und eine Funktion zum Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassend; 3 a schematic block diagram of a portion of a system for assisting the vehicle when resetting the trailer and a function for limiting the speed of the vehicle comprising;

4 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs einschließlich durch Bestimmen einer Straßenneigung unter dem Anhänger aus 1 und 2 zeigt; 4 a flowchart illustrating a method for limiting the speed of the vehicle including by determining a road slope under the trailer 1 and 2 shows;

5 ein schematisches Blockdiagramm eines Teils eines alternativen Systems zum Unterstützen des Fahrzeugs beim Zurücksetzen des Anhängers einschließlich einer Funktionalität zum Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; 5 a schematic block diagram of a portion of an alternative system for assisting the vehicle in resetting the trailer including a functionality for limiting the speed of the vehicle;

6 ein Flussdiagramm, das ein alternatives Verfahren zum Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs einschließlich durch dynamisches Anpassen einer Sollgeschwindigkeit des Systems zeigt; 6 a flowchart showing an alternative method for limiting the speed of the vehicle, including by dynamically adjusting a target speed of the system;

7 ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines einen Anhänger zurücksetzenden Fahrzeugs basierend auf einer Anhängermasse, gemäß einer Ausführungsform; 7 12 is a schematic block diagram of a system for limiting the speed of a trailer-resetting vehicle based on a trailer mass, according to one embodiment;

8 ein schematisches Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform des in 7 gezeigten Systems; 8th a schematic block diagram of an alternative embodiment of the in 7 shown system;

9 ein schematisches Blockdiagramm eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems gemäß einer Ausführungsform; und 9 a schematic block diagram of a trailer backup support system according to an embodiment; and

10 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Zurücksetzen eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers gemäß einer Ausführungsform zeigt. 10 a flowchart showing a method for resetting a trailer towed by a vehicle according to an embodiment.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sollen sich die Ausdrücke „obere/er/es“, „untere/er/es“, „rechte/er/es“, „linke/er/es“, „hintere/er/es“, „vordere/er/es“, „vertikale/er/es“, „horizontale/er/es“ und daraus abgeleitete Begriffe auf die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist, beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es ist ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. For the purposes of the present specification, the terms "upper / he / it", "lower / he / it", "right / he / it", "left / right / he", "rear / he / it", "Front / he / it", "vertical / he / it", "horizontal / he / it" and derived terms on the invention, as in 1 aligned. It is understood, however, that the invention is capable of various alternative orientations unless expressly stated to the contrary. It should also be understood that the specific devices and methods illustrated in the accompanying drawings and described in the following description are merely exemplary embodiments of the inventive concepts defined in the appended claims. Therefore, specific dimensions and other physical properties relating to the embodiments disclosed herein are not to be considered as limiting unless expressly stated to the contrary in the claims.

Bezug nehmend auf 1–3 bezeichnet Bezugszeichen 10 im Allgemeinen ein Fahrzeug, das ein System 12 zum Unterstützen von Fahrzeug 10 beim Zurücksetzen eines damit gekoppelten Anhängers 14 umfasst. System 12 umfasst ein Bremssystem 16 (3) und einen Drosselklappensensor 22 (3), der ein Signal 24 im Zusammenhang damit ausgibt, in welchem Ausmaß die Drosselklappe betätigt wird. System 12 umfasst weiterhin eine Steuerung 30, die eine Straßenneigung RGt unter dem Anhänger 14 schätzt und an das Bremssystem 16 eine Bremsmomentanforderung 34 basierend auf der geschätzten Straßenneigung RGt und dem Drosselklappenbetätigungssignal 24 ausgibt. Referring to 1 - 3 denotes reference numeral 10 In general, a vehicle that has a system 12 for assisting vehicle 10 when resetting a trailer coupled with it 14 includes. system 12 includes a braking system 16 ( 3 ) and a throttle position sensor 22 ( 3 ), which is a signal 24 related to the extent to which the throttle is actuated. system 12 also includes a controller 30 taking a road slope RGt under the trailer 14 appreciates and to the braking system 16 a braking torque request 34 based on the estimated road slope RGt and the throttle actuation signal 24 outputs.

Bezug nehmend auf 1 wird Fahrzeug 10 in einem beispielhaften Szenario, einen Anhänger 14 ziehend, gezeigt. Ein Arm 18 von Anhänger 14 erstreckt sich in Richtung von Anhänger 14 und koppelt diesen über eine Anhängerkupplung (nicht gezeigt) am Heck von Fahrzeug 10 mit dem Fahrzeug 10. In diesem Beispiel setzt das Fahrzeug 10 zurück, um den Anhänger 14 aus der Position aus 1 in die Position aus 2 zu bewegen. In dem Beispiel aus 1 und 2 ist das Fahrzeug 10 ein Lastwagen, und der Anhänger 14 ist ein Bootsanhänger, und das Zurücksetzen von Fahrzeug 10 kann so sein, um Anhänger 14 in eine Wassermasse, beispielsweise bei einem Bootslift, zu bewegen. Das Zurücksetzen kann unter Verwendung von System 12 durchgeführt werden, das im Allgemeinen dazu ausgelegt ist, einen Fahrer von Fahrzeug 10 auf verschiedene Weisen beim Zurücksetzen von Fahrzeug 10 und Anhänger 14 zu unterstützen. In einem Beispiel kann ein solches Anhängerrücksetzunterstützungssystem 12 sowohl Aktionen, die durch den Fahrer von Fahrzeug 10 als auch durch System 12 durchgeführt werden, umfassen. Insbesondere kann der Fahrer System 12 nach Fahren von Fahrzeug 10 entlang eines Pfades zu einer gewünschten Position, bei der das Zurücksetzen beginnen soll, und Versetzen des Fahrzeugs 10 in den Rückwärtsgang, initiieren. Nachdem System 12 aktiviert ist, kann der Fahrer, beispielsweise, unter Verwendung einer Eingabevorrichtung (wie etwa eines speziellen Knopfes oder, in einigen Beispielen, des Lenkrads (nicht gezeigt) von Fahrzeug 10) eine gewünschte Fahrzeugbahnkrümmung auswählen, während er gleichzeitig die Längsbewegung (d. h. Geschwindigkeit) von Fahrzeug 10 unter Verwendung von Drosselklappe und Bremsen steuert. Im Allgemeinen führt System 12 eine Betriebsroutine aus, um zu bestimmen, ob die gewünschte Bahnkrümmung sicher durchgeführt werden kann, was bedeuten kann, dass die gewünschte Bahnkrümmung den Kupplungswinkel (d. h. einen zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Anhänger 14 definierten Winkel entlang einer lateralen Ebene am Punkt der Kopplung dazwischen) unter einem „Einknickwinkel“ hält. Im Allgemeinen wird ein Einknickwinkel als ein Winkel beschrieben, bei dem sich durch maximale Lenkeingabe in einer beliebigen Richtung der Kupplungswinkel nicht verringern lässt. System 12 veranlasst Fahrzeug 10, automatisch zu lenken, wie etwa durch Steuern eines elektronischen Servolenksystems („EPAS“), um entweder die gewünschte Bahnkrümmung oder eine modifizierte Bahnkrümmung, geeignet zum Verhindern einer Einknickbedingung, was durch Steuerung 30 bestimmt werden kann, umzusetzen. Referring to 1 becomes vehicle 10 in an exemplary scenario, a trailer 14 pulling, shown. An arm 18 of followers 14 extends in the direction of trailers 14 and couples it via a trailer hitch (not shown) at the rear of the vehicle 10 with the vehicle 10 , In this example, the vehicle sets 10 back to the trailer 14 out of the position 1 in the position 2 to move. In the example off 1 and 2 is the vehicle 10 a truck, and the trailer 14 is a boat trailer, and resetting vehicle 10 can be so to followers 14 to move into a body of water, for example at a boat lift. The reset can be done using System 12 which is generally designed to be a driver of the vehicle 10 in different ways when resetting vehicle 10 and followers 14 to support. In one example, such a trailer backup assist system 12 both actions by the driver of vehicle 10 as well as through system 12 be carried out. In particular, the driver can system 12 after driving vehicle 10 along a path to a desired position at which the reset is to begin, and moving the vehicle 10 in reverse, initiate. After system 12 is activated, the driver may, for example, use an input device (such as a special button or, in some examples, the steering wheel (not shown) of the vehicle 10 ) select a desired vehicle path curvature while at the same time longitudinally moving (ie speeding) the vehicle 10 using throttle and brakes controls. In general, system performs 12 an operating routine to determine whether the desired path curvature can be safely performed, which may mean that the desired path curvature the hitch angle (ie one between the vehicle 10 and the trailer 14 defined angle along a lateral plane at the point of coupling therebetween) at a "Einknickwinkel" holds. In general, a Einknickwinkel is described as an angle in which can not be reduced by maximum steering input in any direction of the hitch angle. system 12 initiates vehicle 10 to steer automatically, such as by controlling an electronic assist steering system ("EPAS") to either the desired path curvature or a modified path curvature, suitable for preventing a Einknickbedingung, which by control 30 can be determined to implement.

Wie erwähnt, kann, während System 12 Fahrzeug 10 veranlasst, automatisch zu lenken, um eine geeignete Bahnkrümmung aufrechtzuerhalten, der Fahrer die allgemeine Verantwortung für Steuern der Längsbewegung von Fahrzeug 10 unter Verwendung von Drosselklappe und Bremsen beibehalten. Anfänglich sollte derartige Steuerung Fahrzeug 10 veranlassen, mit einer Rückwärtsbewegung zu beginnen. Wenn Fahrzeug 10 beschleunigt, kann es allgemein die Verantwortung des Fahrers sein, eine ausreichende Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bis eine gewünschte Position erreicht ist, basierend auf der Bahnkrümmung, entlang der System 12 Fahrzeug 10 lenkt. Wenn Fahrzeug 10 die gewünschte Position erreicht, kann der Fahrer Fahrzeug 10 durch Verringern der Drosselklappenposition und Anwenden von Bremsmoment verlangsamen, bevor Fahrzeug 10 in Parkstellung versetzt und System 12 deaktiviert wird, wobei an diesem Punkt System 12 Steuerung des Lenksystems aufgibt. As mentioned, while system can 12 vehicle 10 caused to automatically steer to maintain an appropriate curvature of the track, the driver's overall responsibility for controlling the longitudinal motion of the vehicle 10 maintained using throttle and brakes. Initially, such control should be vehicle 10 cause it to begin a backward movement. If vehicle 10 speeding up, it may generally be the responsibility of the driver to maintain sufficient vehicle speed until a desired position is achieved based on the path curvature along the system 12 vehicle 10 directs. If vehicle 10 reached the desired position, the driver can vehicle 10 by slowing down the throttle position and applying brake torque before slowing down vehicle 10 parked in parking position and system 12 is deactivated, at which point system 12 Gives control of the steering system.

Die Geschwindigkeit, mit der Fahrzeug 10 fährt, während System 12 lenkt, kann allerdings die Fähigkeit des Systems 12 zum Verhindern einer Einknickbedingung oder anderer nachteiliger Bedingungen beeinflussen. Insbesondere können bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten die Dynamik der Gierrate von Anhänger 14 in Bezug zu der von Fahrzeug 10 und, entsprechend, der Kupplungswinkel eine Rate aufweisen, die zu schnell ist, als dass das System 12 reagieren könnte, um ein Erhöhen eines Kupplungswinkels bis zu einem Einknickwinkel oder darüber hinaus zu verhindern, wie oben erläutert. Entsprechend kann es für System 12 wünschenswert sein, bestimmen zu können, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 bei einer Schwelle ist oder sich einer Schwelle annähert, bei der das System 12 möglicherweise nicht in der Lage ist, den Kupplungswinkel zuverlässig zu steuern und zu wirken, um Fahrzeug 10 zu verlangsamen, sofern erforderlich. Darüber hinaus ist anzumerken, dass ein EPAS-System nur funktionieren kann, um das Lenken von Fahrzeug 10 zu steuern, während Fahrzeug 10 unterhalb einer Abschaltgeschwindigkeit fährt. Auf der anderen Seite kann es auch nützlich für System 12 sein, dem Fahrer zu gestatten, aus Gründen der Flexibilität und Steuerungsempfindlichkeit so viel des Geschwindigkeitsbands wie möglich zu nutzen. The speed with which vehicle 10 drives while system 12 However, the ability of the system can be distracting 12 to prevent a Einknickbedingung or other adverse conditions. In particular, at higher vehicle speeds, the dynamics of the yaw rate of trailers 14 in relation to that of vehicle 10 and, accordingly, the hitch angle has a rate that is too fast for the system to be 12 could react to prevent an increase of a hitch angle up to a Einknickwinkel or beyond, as explained above. Accordingly, it may be for system 12 be desirable to be able to determine if the speed of the vehicle 10 is at a threshold or approaches a threshold at which the system 12 may not be able to reliably control the hitch angle and act to vehicle 10 to slow down, if necessary. In addition, it should be noted that an EPAS system can only work to steer the vehicle 10 to steer while vehicle 10 moves below a shutdown speed. On the other hand, it can also be useful for system 12 to allow the driver to use as much of the speed band as possible for flexibility and control sensitivity.

Entsprechend können Systeme, wie System 12, innerhalb von Steuerung 30 die Fähigkeit umfassen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 durch automatisches Betätigen der Bremsen, über eine Eingabe in das Fahrzeugbremssystem 16 zu begrenzen. Eine Steuerung 30 kann für Geschwindigkeitsbegrenzung ausgelegt werden durch Einbeziehung eines Proportional-Integral-Differential-Reglers („PID“) 42 zum Überwachen der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit (wobei eine solche Differenz als ein Geschwindigkeitsfehler bezeichnet wird) zum Anfordern einer Bremsmomentanforderung, die an das Bremssystem 16 gesendet wird. Dieses Bremssystem 16 wiederum betätigt die Bremsen entsprechend, wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsfehler 40 verändert werden. Für Zwecke der Geschwindigkeitsbegrenzung innerhalb eines Systems, wie etwa System 12, ist die gewünschte Lösung ein System, das die Fahrzeuggeschwindigkeit schnell und mit sehr wenig Überschwingen auf die Sollgeschwindigkeit begrenzt. Es ist anzumerken, dass ein Minimieren von Überschwingen insgesamt im Gegensatz zu schnellem einfachem Reduzieren des Überschwingens erwünscht ist, da die Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise, wünschenswerterweise jederzeit unterhalb der EPAS-Abschaltgeschwindigkeit gehalten wird, aber Flexibilität durch höhere Geschwindigkeitsverfügbarkeit möglicherweise auch erwünscht ist. Entsprechend ist System 12 dazu ausgelegt, sich an die äußeren Störgrößen der Straßenneigung und Drosselklappenbetätigung anzupassen, die die wahrscheinlichsten Störgrößen sind, um das System 12 und die Geschwindigkeit von Fahrzeug 10 insgesamt signifikant zu beeinflussen. Accordingly, systems, such as system 12 , within control 30 the ability include the speed of the vehicle 10 by automatically applying the brakes, via an input to the vehicle brake system 16 to limit. A controller 30 can be designed for speed limitation by incorporating a proportional-integral-derivative controller ("PID") 42 for monitoring the difference between the vehicle speed and the target speed (such difference being referred to as a speed error) for requesting a brake torque request to the brake system 16 is sent. This braking system 16 in turn actuates the brakes accordingly, reducing the vehicle speed and the speed error 40 to be changed. For speed limit purposes within a system, such as system 12 , the desired solution is a system that limits the vehicle speed to the target speed quickly and with very little overshoot. It should be noted that minimizing overall overshoot is desirable, as opposed to quickly simply reducing the overshoot, because, for example, the vehicle speed is desirably kept below the EPAS Shutdown Speed at all times, but flexibility due to higher speed availability may also be desirable. Corresponding is system 12 adapted to adapt to the external disturbances of road grade and throttle actuation, which are the most likely disturbances to the system 12 and the speed of the vehicle 10 significantly influence overall.

Aus diesem Grund verwendet System 12 Störgrößenaufschaltungstabellen basierend auf einer Straßenneigungsschätzung 32 und dem Betrag an Drosselklappenbetätigung („Gasbetätigung“), um die Robustheit der Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung zur Verwendung in System 12 zu erhöhen, wie in 3 gezeigt. Insbesondere ist System 12 so ausgelegt, dass Steuerung 30 eine Fahrzeuggeschwindigkeitseingabe 28 von Geschwindigkeitsdetektor 26 empfängt, die mit einer Fahrzeugsollgeschwindigkeit 38, die im Speicher 36 gespeichert werden kann, verglichen wird, um ein Geschwindigkeitsfehlersignal 40 zu erhalten, das in PID-Regler 42 eingegeben wird, um ein anfängliches Bremsmomentanforderungssignal 43 zu erhalten. Gleichzeitig kann System 12 unter Verwendung von Sensoranordnung 20 (und möglicherweise verschiedenen anderen Eingaben, wie nachfolgend beschrieben) die Straßenneigung RGt unter Anhänger 14 schätzen, um zu bestimmen, ob zusätzliches Bremsmoment wünschenswert ist. Im Allgemeinen kann ein solches zusätzliches Moment zu dem anfänglichen Bremsmomentanforderungssignal 43 hinzu addiert werden, um eine zusätzliche Last am Fahrzeug 10 durch den auf einer erhöhten Straßenneigung befindlichen Anhänger 14 (d. h. eine zusätzliche Störgröße) zu kompensieren. Eine zusätzliche Momentanforderung kann mit Abweichungen der Straßenneigung RGt in im Speicher innerhalb der Steuerung 30 gespeicherten Störgrößenaufschaltungstabellen korreliert werden und kann mit Gewicht von Anhänger 14, Parametern von Bremssystem 16, gewünschten Antworteigenschaften von System 12 und ähnlichem variieren. Because of this system uses 12 Feedforward tables based on road grade estimation 32 and the amount of throttle actuation ("throttle") to increase the robustness of the speed limit control for use in the system 12 to increase, as in 3 shown. In particular, system is 12 designed so that control 30 a vehicle speed input 28 from speed detector 26 receives at a vehicle target speed 38 in the store 36 is compared to a speed error signal 40 to get that into PID controller 42 is input to an initial brake torque request signal 43 to obtain. At the same time system can 12 using sensor array 20 (and possibly various other inputs as described below) the road slope RGt under trailer 14 to determine if additional braking torque is desirable. In general, such an additional moment may be to the initial brake torque request signal 43 be added to an additional load on the vehicle 10 through the trailer located on an elevated street inclination 14 (ie an additional disturbance) to compensate. An additional moment request may be with deviations of the road slope RGt in the memory within the controller 30 stored feedforward tables can be correlated and weighted by trailer 14 , Parameters of brake system 16 , desired response characteristics of system 12 and the like vary.

Darüber hinaus kann Steuerung 30 eine Drosselklappenbetätigungseingabe 24 vom Drosselklappensensor 22 empfangen und eine gewünschte zusätzliche Bremsmomentanforderung, entsprechend einem, System 12 aufgrund einer erhöhten Drosselklappenbetätigung durch den Fahrer beeinflussenden, Störgrößenbetrag (sofern vorhanden) bestimmen. Eine zusätzliche Bremsmomentanforderung kann mit Drosselklappenbetätigungsabweichungen in einer weiteren im Speicher 36 innerhalb der Steuerung 30 gespeicherten Störgrößenaufschaltungstabelle korreliert werden und kann mit Kraftmaschineneigenschaften, Kraftmaschinensteuerungseinstellungen, gewünschten Antworteigenschaften von System 12 und ähnlichem variieren. Die zur anfänglichen Bremsmomentanforderung 43 hinzu addierte Störgrößenaufschaltungsverstärkung kann in einer modifizierten Bremsmomentanforderung 34 resultieren, die von Steuerung 30 an Bremssystem 16 ausgegeben werden kann, um Fahrzeug 10 entsprechend zu verlangsamen. In addition, control can 30 a throttle actuator input 24 from the throttle sensor 22 receive and a desired additional brake torque request, according to a system 12 determine the amount of disturbance (if any) affected by increased throttle actuation by the driver. An additional brake torque request may be in the memory with throttle actuation deviations in another 36 within the controller 30 stored feedforward table can be correlated with engine characteristics, engine control settings, desired response characteristics of system 12 and the like vary. The to the initial brake torque request 43 added disturbance gain can be in a modified braking torque request 34 that result from control 30 to brake system 16 can be spent to vehicle 10 to slow down accordingly.

Bezug nehmend auf 4 wird ein Verfahren 50 zum Steuern der Geschwindigkeit von Fahrzeug 10 unter Verwendung des Systems 12 beschrieben, zusammen mit beispielhaften Schritten, über die Steuerung 30 die Straßenneigung RG_t unter Anhänger 14 schätzen kann. Für ein gegebenes gezogenes Fahrzeug ist seine zugehörige Straßenneigung im Allgemeinen eine Neigung (oder Anstieg) eines Bereichs unter dem Fahrzeug. Straßenneigung kann ausgedrückt werden als prozentuale Abweichung von einer horizontalen (Null-)Neigung Hg. Eine Fahrzeugstraßenneigung RG_v unter Fahrzeug 10 ist eine Neigung eines Bereiches der Straße unter Fahrzeug 10. Eine Anhängerstraßenneigung RG_t ist eine Neigung einer Straße unter dem Anhänger 14. In dem Beispiel aus 1 und 2 sind die Anhängerstraßenneigung RG_t und die Fahrzeugstraßenneigung RG_v gleich in 1 und unterschiedlich in 2. In 2 ist die Anhängerstraßenneigung RG_t größer als die Fahrzeugstraßenneigung RG_v. Referring to 4 becomes a procedure 50 for controlling the speed of the vehicle 10 using the system 12 described, along with exemplary steps, about the controller 30 the road gradient RG _t under trailer 14 can appreciate. For a given towed vehicle, its associated road grade is generally a slope (or slope) of an area under the vehicle. Road slope can be expressed as a percentage deviation from a horizontal (zero) slope Hg. A vehicle road slope RG _v under vehicle 10 is a slope of an area of the road under vehicle 10 , A trailer road slope RG _t is a slope of a road under the trailer 14 , In the example off 1 and 2 are the trailer road slope RG _t and the vehicle road gradient RG _v equal to 1 and different in 2 , In 2 is the trailer road gradient RG _t greater than the vehicle road gradient RG _v .

Wie oben erörtert, umfasst Fahrzeug 10 eine Sensoranordnung 20, die die Fahrzeugstraßenneigung RG_v überwacht. Die Anordnung kann Beschleunigungsmesser, Raddrehzahlsensoren und ähnliches umfassen, die die Fahrzeugstraßenneigung RG_v gemäß bekannten Verfahren überwachen können. Das Fahrzeug 10 umfasst ferner mit der Sensoranordnung 20 gekoppelte Steuerung 30. Die Steuerung 30 ist eine spezialisierte Steuerung und umfasst Programmierung zum Schätzen der teilweise auf der Fahrzeugstraßenneigung RG_v basierenden Anhängerstraßenneigung RG_t. Die Steuerung 30 und Sensoranordnung 20 bieten zusammen eine Anhängerstraßenneigungsanordnung oder System 12 zum Steuern des Anhängers 14. Obwohl als Straßenneigung beschrieben, versteht es sich, dass eine herkömmliche Straße nicht erforderlich ist, damit es eine Straßenneigung gibt. Straßenneigung bezieht sich allgemein auf den Bereich unter einem Fahrzeug 10, unabhängig davon, ob dieser Bereich eine Straße oder ob der Bereich Gelände ist. As discussed above, vehicle includes 10 a sensor arrangement 20 , which monitors the vehicle road inclination RG _v . The arrangement may include accelerometers, wheel speed sensors, and the like, which may monitor vehicle road gradient RG _{v in} accordance with known techniques. The vehicle 10 further includes the sensor assembly 20 coupled control 30 , The control 30 is a specialized controller and includes programming for estimating the trailer road incline RG _t, which is partially based on vehicle road grade RG _v . The control 30 and sensor arrangement 20 Together offer a trailer road tilt arrangement or system 12 to control the trailer 14 , Although described as road grade, it will be understood that a conventional road is not required for there to be road grade. Road gradient generally refers to the area under a vehicle 10 regardless of whether this area is a road or whether the area is terrain.

Weiterhin Bezug nehmend auf 4 umfasst ein beispielhaftes Verfahren 50 zum Schätzen von Anhängerstraßenneigung und Geschwindigkeitssteuerung den Schritt 52 zum Schätzen einer ersten Gesamtmasse von Fahrzeug 10 und Anhänger 14. Der Schritt 52 bildet daher eine Referenzgesamtmasse. Es ist anzumerken, dass die Straßenneigung RG_t unter dem Anhänger 14 eine der zum Schätzen der Gesamtmasse verwendeten Variablen ist. In diesem Beispiel werden die Änderungen der Gesamtmasse Änderungen in der Straßenneigung RG_t unter dem Anhänger 14 relativ zur Straßenneigung RG_v unter Fahrzeug 10 zugeschrieben. Infolgedessen schätzt das Verfahren 50 bei einem Schritt 54 eine zweite Gesamtmasse von Fahrzeug 10 und Anhänger 14. Der Schritt 54 findet nach Bewegung in eine Rückwärtsrichtung des Anhängers 14 statt, wie etwa aus einer ersten Position (z. B. wie in 1 gezeigt) in eine zweite, unterschiedliche Position (z. B. wie in 2 gezeigt). Bei einem Schritt 56 berechnet das Verfahren 50, ob sich die erste Gesamtmasse von der zweiten Gesamtmasse unterscheidet. Wenn das nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren 50 zu Schritt 54 zurück und schätzt eine weitere zweite Gesamtmasse nach weiterer Bewegung des Anhängers 14. Still referring to 4 includes an exemplary method 50 for estimating trailer road incline and speed control the step 52 for estimating a first total mass of the vehicle 10 and followers 14 , The step 52 therefore forms a reference total mass. It should be noted that the road gradient RG _t below the trailer 14 is one of the variables used to estimate the total mass. In this example, the changes in the total mass changes in the road gradient RG _t under the trailer 14 relative to the road gradient RG _v under vehicle 10 attributed. As a result, the process appreciates 50 at one step 54 a second total mass of vehicle 10 and followers 14 , The step 54 finds movement in a reverse direction of the trailer 14 instead of, for example, from a first position (eg as in FIG 1 shown) in a second, different position (eg as in FIG 2 shown). At one step 56 calculates the procedure 50 whether the first total mass differs from the second total mass. If that is not the case, the procedure returns 50 to step 54 back and estimates another second total mass after further movement of the trailer 14 ,

Wenn sich die zweite Gesamtmasse von der ersten Gesamtmasse unterscheidet, geht das Verfahren 50 zu Schritt 58 über. Bei Schritt 58 wird die Differenz zwischen der ersten Gesamtmasse und der zweiten Gesamtmasse verwendet, um die Straßenneigung unter dem Anhänger 14 zu berechnen. Das Verfahren 50 kann dann in Schritt 60 die Straßenneigung RG_t unter Anhänger 14 mit einer zusätzlichen Bremsmomentanforderung korrelieren, bevor eine solche zusätzliche Bremsmomentanforderung vom PID-Regler 42 in Schritt 62 zu einer anfänglichen Bremsmomentanforderung 43 hinzugefügt wird, was effektiv sein kann, um die Antwort des Systems 12 auf eine Übergeschwindigkeitsbedingung einzustellen, wie etwa durch automatisches Anwenden zusätzlicher Bremskraft, als die, die andernfalls durch Steuerung 30 angefordert würde. Wie oben erörtert, kann das Verfahren 50 auch Werte basierend auf Momentanwendung auf eine Bremsmomentanforderung von PID-Regler 42 in die Störgrößenaufschaltung einbeziehen, um das abschließende von Steuerung 30 angeforderte Bremsmoment weiter einzustellen. If the second total mass differs from the first total mass, the process goes 50 to step 58 above. At step 58 the difference between the first total mass and the second total mass is used to indicate the road incline under the trailer 14 to calculate. The procedure 50 can then in step 60 the road gradient RG _t under trailer 14 correlate with an additional brake torque request before such additional braking torque request from the PID controller 42 in step 62 to an initial brake torque request 43 what is effective can be added to the system's answer 12 to set to an overspeed condition, such as by automatically applying additional braking force, than the one that is otherwise controlled 30 would be required. As discussed above, the process can 50 Also values based on instantaneous application to a brake torque request from PID controller 42 involve in the feedforward control to final the control 30 continue to set requested braking torque.

In einem spezielleren Beispiel des Verfahrens 50 umfasst der Schritt 52 Schätzen der Gesamtmasse des Fahrzeugs 10 und des Anhängers 14 unter Verwendung der Gleichung:

worin:

M_c: die Gesamteinheitsmasse des Fahrzeugs 10 addiert zur Gesamtmasse des Anhängers 14 darstellt;
R_w: den Radradius darstellt;
a s / x: eine Beschleunigungsausgabe von einem Beschleunigungsmesser darstellt;
T_pt: eine Drehmomentabgabe von einem Triebstrang des Fahrzeugs 10 darstellt; und
T_brk: eine Bremskraftabgabe von einer Reibungsbremse des Fahrzeugs 10, des Anhängers 14 oder beider darstellt.

In a more specific example of the method 50 includes the step 52 Estimate the total mass of the vehicle 10 and the trailer 14 using the equation:

wherein:

M _c: the total unit mass of the vehicle 10 added to the total mass of the trailer 14 represents;
R _w: represents the wheel radius;
a s / x: represents an acceleration output from an accelerometer;
T _pt: a torque output from a drive train of the vehicle 10 represents; and
T _brk: a braking force output from a friction brake of the vehicle 10 , the trailer 14 or both.

Die obige Gleichung kann verwendet werden, um die Gesamtmasse zu berechnen, wenn sich, beispielsweise, das Fahrzeug 10 und der Anhänger 14 vorwärts bewegen. Wenn das Fahrzeug 10 und der Anhänger 14 von den Vorwärtsbewegungen abweichen und, beispielsweise, beginnen, sich rückwärts zu bewegen, verwendet das beispielhafte Verfahren 50 eine alternative Formel, um momentan die Masse des Fahrzeugs 10 und des Anhängers 14 zu schätzen. Die folgende Gleichung zeigt eine beispielhafte Formel, die Beziehungen zwischen Variablen zeigt, wenn sich das Fahrzeug 10 und der Anhänger 14 rückwärts bewegen:

worin:

M ⌣_c: die momentan berechnete Masse für das Fahrzeug 10 plus den Anhänger 14 ist;
α_r1: eine Straßenneigung unter dem Fahrzeug 10 ist;
g: die Erdanziehung darstellt; und
α_r2: die Straßenneigung unter dem Anhänger 14 ist.

The above equation may be used to calculate the total mass when, for example, the vehicle 10 and the trailer 14 move forward. If the vehicle 10 and the trailer 14 deviate from the forward motions and, for example, start to move backwards, uses the exemplary method 50 an alternative formula to the moment the mass of the vehicle 10 and the trailer 14 appreciate. The following equation shows an example formula that shows relationships between variables when the vehicle is 10 and the trailer 14 move backwards:

wherein:

M ⌣ _c: the currently calculated mass for the vehicle 10 plus the trailer 14 is;
α _r1: a road incline under the vehicle 10 is;
G: represents the earth's attraction; and
α _r2: the road inclination under the trailer 14 is.

Änderungen in der momentan geschätzten Masse, M ⌣_c wenn sich das Fahrzeug 10 und der Anhänger 14 rückwärts bewegen, werden verwendet, um die Neigung α_r2 unter dem Anhänger 14 zu bestimmen. Um die Neigung α_r2 unter dem Anhänger 14 abzuleiten, werden die Änderungen in der momentan geschätzten Masse M ⌣_c unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt: RG + / load = m_tlrg(sinα_r2 – sinαr₁) = (M ⌣_c – M_c)a s / x, wobei RG + / load Laständerungen infolge von Änderungen in der Straßenneigung unter dem Fahrzeug 10 relativ zum Anhänger 14 darstellt. Changes in the currently estimated mass, M ⌣ _c when the vehicle 10 and the trailer 14 moving backwards are used to tilt the inclination α _r2 under the trailer 14 to determine. To the inclination α _r2 under the trailer 14 derive the changes in the currently estimated mass M ⌣ _c using the equation: RG + / load = m _tlr g (sin .alpha _r2 - sinαr ₁₎ = (M ⌣ _c - M _c) as / x, where RG + / load Load changes due to changes in the road inclination under the vehicle 10 relative to the trailer 14 represents.

Die geschätzte Straßenneigung α_r2 unter dem Anhänger 14 wird dann unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt:

wobei m

* / trk

eine geschätzte Masse des Fahrzeugs 10 ist. The estimated road _slope α _r2 under the trailer 14 is then determined using the following equation:

where m

* / trk

an estimated mass of the vehicle 10 is.

Die Masse des Fahrzeugs 10 kann bestimmt werden durch Wiegen des Fahrzeugs 10 oder, beispielsweise, durch irgendeine andere Technik. Eine erste Technik verwendet einen konstanten Wert des Lastwagenleergewichts als m * / trk . Ein solcher Nennwert kann während oder nach Zusammenbauen des Fahrzeugs 10 in einer Fabrik evaluiert werden und kann auf der Lastwagenstandardlastbedingung basieren. In einem solchen Beispiel würde m * / trk konstant bleiben. Bei einer zweiten beispielhaften Technik kann m * / trk eine geschätzte Masse basierend auf der Masse von Fahrzeug 10 für eine bestimmte Strecke sein. Dies ist hilfreich, wenn beispielsweise das Fahrzeug 10 regelmäßig mit schweren Ladungen unterwegs ist. Diese zweite Technik kann eine bessere Schätzung bieten als die Konstante in der ersten Technik. Die Masse des Fahrzeugs 10 für die zweite beispielhafte Technik kann mithilfe vieler unterschiedlicher Verfahren erhalten werden. Ein Beispiel ist, die Masse des Fahrzeugs 10 unter Verwendung eines aktiven Aufhängungssensors zu schätzen. Durchbiegung des aktiven Aufhängungssensors in einem eingeschwungenen Zustand weist auf die Lastabweichung auf der Lastwageneinheit hin. Die geschätzte Lastwageneinheitsmasse m * / trk in einem solchen Beispiel ist das Lastwagenleergewicht plus das angezeigte Lastgewicht aus der Aufhängungsdurchbiegung. The mass of the vehicle 10 can be determined by weighing the vehicle 10 or, for example, by any other technique. A first technique uses a constant value of truck empty weight as m * / trk , Such a rating may be during or after assembly of the vehicle 10 be evaluated in a factory and can be based on the truck standard load condition. In such an example, m * / trk stay constant. In a second exemplary technique, m * / trk an estimated mass based on the mass of vehicle 10 be for a certain distance. This is helpful when, for example, the vehicle 10 regularly with heavy loads on the way. This second technique can provide a better estimate than the constant in the first technique. The mass of the vehicle 10 for the second exemplary technique can be obtained using many different methods. An example is the mass of the vehicle 10 using an active suspension sensor. Deflection of the active suspension sensor in a steady state indicates the load deviation on the truck unit. The estimated truck unit mass m * / trk in such an example, the truck empty weight plus the indicated load weight is the suspension deflection.

In einigen Beispielen kann die geschätzte Straßenneigung verwendet werden, um ein auf das Fahrzeug 10 ausgeübtes Gesamtstraßenneigungsmoment zu berechnen. Dieses Gesamtstraßenneigungsmoment, dargestellt als τ_rgl, kann berechnet werden unter Verwendung der Gleichung: τ_rgl = (M_c – m * / trk)gsinα_r2 + m * / trgsinα_r1. In some examples, the estimated road grade may be used to reference the vehicle 10 to calculate the calculated total road gradient torque. This total _{road slope torque} , represented as τ _rgl , can be calculated using the equation: τ _rgl = (M _c - m * / trk) gsinα _r2 + m * / trgsinα _r1.

Das Gesamtstraßenneigungsmoment kann, wie oben beschrieben, als eine Störgrößenaufschaltung verwendet werden, um ein kompensierendes Moment zum Steuern der Rücksetzgeschwindigkeit des Anhängers 14 während eines automatischen Rücksetzverfahrens abzuleiten. Wie ebenfalls bereits erwähnt, kann zusätzliches Störgrößenaufschaltungskompensationsmoment auch durch das Momentanwendungssignal 24 bereitgestellt werden. As described above, the total road gradient torque may be used as a feedforward control to provide a compensating torque for controlling the trailer reset speed 14 during an automatic reset procedure. As also noted, additional disturbance cancellation compensation torque may also be provided by the instantaneous application signal 24 to be provided.

Bezug nehmend auf 5 wird eine weitere Ausführungsform eines Systems 112, eine Steuerung 130 zum Unterstützen beim Halten der Geschwindigkeit von Fahrzeug 10 unter einem maximalen Niveau beim Zurücksetzen eines Anhängers 14, auch unter verschiedenen Formen von automatisierter Unterstützung von System 112, umfassend beschrieben. Insbesondere arbeitet Steuerung 130 unter Verwendung eines PID-Reglers 142 in einer Weise, die der oben in Bezug auf 3 beschriebenen ähnlich ist, wobei PID-Regler 142 eine Bremsmomentanforderung 134 für das Bremssystem 116 bereitstellt, um zu versuchen, Fahrzeug 10 zu verlangsamen, um ein Fehlersignal 140 zwischen einer detektierten Geschwindigkeit 128 und einer Sollgeschwindigkeit 150 zu verringern. Allerdings kann Steuerung 130 eine dynamische Anpassung des Fahrzeuggeschwindigkeitsfehlers einsetzen, um die Steuerung für Fehler im eingeschwungenen Zustand oder Abweichung bei Überschwingen anzupassen. Eine solche Steuerung 130 kann in einem Fahrzeug 10 verwendet werden, das nicht dazu ausgelegt ist, eine Schätzung für die Straßenneigung unter Anhänger 14 bereitzustellen, oder kann in das oben beschriebene System 12 integriert werden, um bei einem Zustand, bei dem eine Straßenneigungsschätzung nicht verfügbar ist (wie etwa wenn das zugehörige System noch nicht genug Daten gesammelt hat, um die obigen Gleichungen umzusetzen oder ähnliches), eine robuste Überschwingungssteuerung bereitzustellen. Referring to 5 becomes another embodiment of a system 112 , a controller 130 for assisting in keeping the speed of the vehicle 10 below a maximum level when resetting a trailer 14 , even under different forms of automated system support 112 , comprehensively described. In particular, control works 130 using a PID controller 142 in a way similar to the one above 3 is similar, with PID controller 142 a braking torque request 134 for the brake system 116 providing to try to vehicle 10 to slow down to an error signal 140 between a detected speed 128 and a target speed 150 to reduce. However, control can be 130 use a dynamic adjustment of the vehicle speed error to adjust the controller for steady state errors or overshoot errors. Such a controller 130 can in a vehicle 10 which is not designed to be an estimate of road gradient among trailers 14 to provide, or may be in the system described above 12 in order to provide robust overshoot control in a condition where road grade estimation is unavailable (such as when the associated system has not yet collected enough data to implement the above equations or the like).

System 112 passt insbesondere die Sollfahrzeuggeschwindigkeit dynamisch an, um zu bewirken, dass die Steuerung zur gewünschten Geschwindigkeit im eingeschwungenen Zustand zurückkehrt, basierend auf der Auswirkung, die die Einstellung der Sollgeschwindigkeit auf den Geschwindigkeitsfehler 140 hat. Insbesondere umfasst Steuerung 130 die Möglichkeit, dargestellt in Modul 144, die Fahrzeuggeschwindigkeit 128 als Eingabe von Geschwindigkeitsdetektor 126 zu empfangen, was dann mit einem vorbestimmten Zustand in der Form einer anfänglichen (nicht angepassten) Sollgeschwindigkeit plus eines vorbestimmten maximal zulässigen Fehlers (was als eine „Schwellengeschwindigkeit“ bezeichnet werden kann) verglichen werden kann. Modul 144 kann dann bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit plus der maximale Fehler kleiner als die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit plus der maximale Fehler ist. Wenn ein solcher Zustand vorliegt, kann Modul 144 einen „NoAdj“-Modus aufrechterhalten, bei dem die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit vom Speicher 136 zur Verwendung bei der Fehlerberechnung zur Ausgabe des Fehlers 140 an PID-Regler 142 ausgegeben wird. Wenn Modul 144 bestimmt, dass die aktuelle Geschwindigkeit 128 plus der maximale Fehler größer als die Sollgeschwindigkeit plus der maximale Fehler ist, kann eine angepasste (verringerte) Sollgeschwindigkeit für die vorbestimmte Sollgeschwindigkeit beim Bestimmen des dem PID-Regler 142 bereitgestellten Fehlers 140 ersetzt werden. Ein dynamisch verringerter Fehler 140 erhöht die durch Steuerung 142 ausgegebene Bremsmomentanforderung 134, was System 112 zwingt, die Geschwindigkeit von Fahrzeug 10 schneller zu verringern, als es bei Verwendung der nicht angepassten Sollgeschwindigkeit der Fall wäre. system 112 In particular, the target vehicle speed dynamically adjusts to cause the controller to return to the desired steady state speed based on the effect that the target speed setting has on the speed error 140 Has. In particular, includes control 130 the possibility presented in module 144 , the vehicle speed 128 as input of speed detector 126 which may then be compared to a predetermined condition in the form of an initial (unadjusted) desired speed plus a predetermined maximum allowable error (which may be referred to as a "threshold speed"). module 144 may then determine whether the vehicle speed plus the maximum error is less than the unmatched target speed plus the maximum error. If such a condition exists, Modul 144 maintain a "NoAdj" mode in which the unmatched setpoint speed from memory 136 for use in error calculation to output the error 140 to PID controller 142 is issued. If module 144 determines that the current speed 128 plus the maximum error is greater than the desired speed plus the maximum error, an adjusted (reduced) desired speed may be for the predetermined desired speed in determining the PID controller 142 provided error 140 be replaced. A dynamically reduced error 140 increases that through control 142 output braking torque request 134 what system 112 forces the speed of vehicle 10 reduce faster than would be the case when using the unmatched target speed.

6 stellt ein Verfahren 166 dar, durch das System 112 arbeiten kann, um zu versuchen, die Geschwindigkeit von Fahrzeug 10 während eines unterstützten Rücksetzvorgangs zu regeln. Insbesondere arbeitet System 112, nachdem in Schritt 168 initiiert, mit Steuerung 130, indem es die tatsächliche, nicht angepasste Sollgeschwindigkeit zum Senden an PID-Regler 142 nutzt (Schritt 170). Wenn allerdings Modul 144 in Schritt 172 bestimmt, dass die detektierte Geschwindigkeit 128 von Fahrzeug 10 größer als die Sollgeschwindigkeit plus der maximale Fehler ist, kann Modul 144 bewirken, dass Steuerung 130 in einen „Timer“-Zustand übergeht. Da der maximale Fehler der maximale Fehlerbetrag sein kann, der für das eingeschwungene Verhalten der Steuerung wünschenswert ist, wird der Timer-Zustand als eine Zeitüberschreitungsperiode verwendet, um sicherzustellen, dass das Überschwingen der Steuerung nicht das eingeschwungene Verhalten beeinflusst durch Verringern der Sollgeschwindigkeit in Reaktion auf steuerbare Überschreitung. Entsprechend kann die Verzögerung in Schritt 174 mit der Antwortzeit von PID-Regler 142 oder anderen, zugehörigen Parametern von System 112 korrelieren. Wenn die detektierte Geschwindigkeit 128 wieder zurück nach unten gebracht wird, sodass die Geschwindigkeit 128 plus der maximale Fehler niedriger ist als die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit plus der maximale Fehler, bevor die Verzögerung in Schritt 174 vorüber ist, geht das System wieder zurück in den „NoAdj“-Zustand über (Schritt 170). 6 represents a procedure 166 through the system 112 can work to try and speed the vehicle 10 during a supported reset operation. In particular, system works 112 after in step 168 initiated, with control 130 by passing the actual, unadjusted setpoint speed for transmission to PID controllers 142 uses (step 170 ). If, however, module 144 in step 172 determines that the detected speed 128 from vehicle 10 is greater than the setpoint speed plus the maximum error module can 144 cause that control 130 goes into a "timer" state. Since the maximum error may be the maximum amount of error that is desirable for the steady-state behavior of the controller, the timer state is used as a timeout period to ensure that the controller overshoot does not affect the steady state behavior by decreasing the desired speed in response controllable excess. Accordingly, the delay in step 174 with the response time of PID controller 142 or other, associated parameters of system 112 correlate. When the detected speed 128 brought back down, so the speed 128 plus the maximum error is lower than the unmatched target speed plus the maximum error before the delay in step 174 is over, the system returns to the "NoAdj" state (step 170 ).

Wenn die Geschwindigkeit 128 weiterhin so ist, dass Geschwindigkeit 128 plus der maximale Fehler größer als die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit plus der maximale Fehler ist, nachdem die Verzögerung 174 vorüber ist, geht das System 112 in Schritt 176 in den „Adjustment“-Zustand (Anpassung) über. In einem solchen Zustand wird die Sollgeschwindigkeit 150, die in den PID-Regler 142 eingespeist wird, durch eine nach unten angepasste Sollgeschwindigkeit 148 ersetzt, um die eingeschwungene Geschwindigkeit zurück zur tatsächlichen Sollgeschwindigkeit zu ziehen. Wenn die Geschwindigkeit nach einer weiteren Verzögerungsperiode (Schritt 180) immer noch hoch ist (wie in Schritt 182 bestimmt), wird die angepasste Sollgeschwindigkeit 148 erneut nach unten angepasst (Schritt 178). Dies setzt sich fort, bis die Geschwindigkeit 128 innerhalb des bestimmten Bereichs liegt, wie in Schritt 182 bestimmt. When the speed 128 continues so is that speed 128 plus the maximum error is greater than the unmatched target speed plus the maximum error after the delay 174 is over, the system goes 112 in step 176 into the "Adjustment" state (adjustment) via. In such a state, the target speed becomes 150 included in the PID controller 142 is fed by a downward adjusted target speed 148 is replaced to pull the steady speed back to the actual set speed. If the speed is after another delay period (step 180 ) is still high (as in step 182 determined), the adjusted target speed 148 adjusted down again (step 178 ). This continues until the speed 128 within the specified range, as in step 182 certainly.

Wenn die Geschwindigkeit 128 so abfällt, dass die Geschwindigkeit plus der maximale Fehler unterhalb der nicht angepassten Sollgeschwindigkeit plus dem Maximum liegt, wie etwa, wenn der Fahrer die Bremsen betätigt, um zu verlangsamen, oder wenn der Anhänger 14 sich nicht länger auf einem Bereich mit einer höheren Straßenneigung befindet als das Fahrzeug 10, geht das System 112 in einen „Slowrise“-Zustand (Langsam anheben) 184 über. Dieser Zustand ist konzipiert, um die angepasste Sollgeschwindigkeit 148 langsam mit einer kontrollierten Rate wieder zurück auf die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit anzuheben. Das langsame Anheben der angepassten Sollgeschwindigkeit 148 kann helfen, nicht wünschenswertes Verhalten in der Steuerung 130 zu verhindern. Schließlich, sobald die angepasste Sollgeschwindigkeit 148 wieder die nicht angepasste Sollgeschwindigkeit erreicht, wechselt das System 112 wieder in den „NoAdj“-Zustand (Schritt 170), bis System 112 deaktiviert wird. When the speed 128 decreases so that the speed plus the maximum error is below the unmatched target speed plus the maximum, such as when the driver applies the brakes to slow down, or when the trailer 14 is no longer on an area with a higher road grade than the vehicle 10 , goes the system 112 into a "slowrise" state (slowly raising) 184 above. This condition is designed to match the adjusted target speed 148 slowly back to the unmatched target speed at a controlled rate. The slow increase of the adjusted target speed 148 can help, undesirable behavior in the controller 130 to prevent. Finally, as soon as the adjusted target speed 148 The system changes again when the unadjusted setpoint speed is reached 112 back to the "NoAdj" state (step 170 ) until system 112 is deactivated.

Jetzt Bezug nehmend auf 7 wird eine weitere Ausführungsform eines Systems 212 zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 10 basierend auf einer Masse von Anhänger 14 beschrieben. Das System 212 umfasst Steuerung 230, die einen Fahrzeuggeschwindigkeitseingang 228 vom Geschwindigkeitsdetektor 226 empfängt. Fahrzeuggeschwindigkeitseingang 228 wird mit einer im Speicher 236 gespeicherten Fahrzeugsollgeschwindigkeit 238 verglichen, um zu einem Geschwindigkeitssignalfehler 240 zu kommen. Geschwindigkeitssignalfehler 240 wird in PID-Regler 242 eingegeben, um letztlich bei Bremsmomentanforderung 234 anzukommen, die von Steuerung 230 an Bremssystem 216 ausgegeben wird, um Fahrzeug 10 entsprechend zu verlangsamen. In der dargestellten Ausführungsform kann PID-Regler 242 direkt basierend auf der Masse des Anhängers 14 modifiziert werden. Gemäß einer Ausführungsform wird PID-Regler 242 für unterschiedliche Anhängermassen abgestimmt, und die Verstärkungen von PID-Regler 242 werden mithilfe von Verweistabellen bestimmt, die in einem Speicher (z. B. 236) von Steuerung 230 gespeichert sein können. Now referring to 7 becomes another embodiment of a system 212 for limiting the speed of a vehicle 10 based on a mass of followers 14 described. The system 212 includes control 230 getting a vehicle speed input 228 from the speed detector 226 receives. Vehicle speed input 228 comes with one in memory 236 stored vehicle target speed 238 compared to a speed signal error 240 get. Speed signal error 240 is in PID controller 242 entered to ultimately brake torque request 234 to arrive by control 230 to brake system 216 is spent to vehicle 10 to slow down accordingly. In the illustrated embodiment, PID controller 242 directly based on the mass of the trailer 14 be modified. According to one embodiment, PID controller becomes 242 tuned for different trailer masses, and the gains of PID controller 242 are determined by using lookup tables stored in memory (e.g. 236 ) of control 230 can be stored.

Alternativ kann, unter Bezugnahme auf 8, Steuerung 230 als eine Steuerung mit Störgrößenaufschaltung ausgelegt werden, wobei PID-Regler 242 ein anfängliches Bremsmomentanforderungssignal 243 ausgibt, das zu einer aufgeschalteten Anhängermassenverstärkung 250 addiert wird, die vom Anhängermassenschätzmodul 252 bereitgestellt werden kann und hilft, Abweichungen in der Anhängermasse zu kompensieren. Der PID-Regler 242 kann nominell abgestimmt werden, und der Wert der aufgeschalteten Anhängermassenverstärkung 250 hängt von der Masse des Anhängers 14 ab. Obwohl in 7 oder 8 nicht gezeigt, versteht es sich, dass Bremsmomentanforderung 234 Beiträge von einer Straßenneigungsschätzung, einen Drosselklappenbetätigungseingang und/oder andere hier vorher beschriebene Aspekte umfassen kann. Alternatively, with reference to 8th , Control 230 be designed as a controller with feedforward control, with PID controller 242 an initial brake torque request signal 243 that gives rise to an attached trailer mass gain 250 added by the trailer mass estimation module 252 can be provided and helps to compensate for deviations in the trailer mass. The PID controller 242 can be nominally tuned, and the value of the trailer mass gain applied 250 depends on the mass of the trailer 14 from. Although in 7 or 8th not shown, it is understood that braking torque request 234 Contributions from a road gradient estimation, a throttle actuator input and / or other aspects described herein before may include.

Bezug nehmend auf 9 wird Steuerung 230 in einer Ausführungsform eines Systems 312 zum Unterstützen eines Fahrzeugs 320 beim Zurücksetzen eines Anhängers 325 gezeigt, hier auch als Anhängerrücksetzunterstützungssystem bezeichnet. Steuerung 230 kann ähnlich zu der in 7 oder 8 gezeigten ausgelegt sein und umfasst einen Speicher 332, auf dem Anweisungen 334 gespeichert sind. Die Anweisungen 334 können greifbar als nichtflüchtiges computerlesbares Medium ausgestaltet sein und sind durch einen Prozessor 336 ausführbar. Die Anweisungen sind dazu ausgelegt, den Prozessor 336 zu veranlassen, Operationen zum Erzeugen einer Lenkanweisung 338 für ein Lenksystem 340 des Fahrzeugs 320 zu erzeugen, das ein elektrisches Servolenksystem (EPAS – Electric Power Assisted Steering) umfassen kann. Darüber hinaus sind die Anweisungen 334 dazu ausgelegt, den Prozessor 336 zu veranlassen, Operationen zum Erzeugen einer Bremsmomentanforderung 234 an ein Bremssystem 216 des Fahrzeugs durchzuführen, wie vorher hier beschrieben. Referring to 9 becomes control 230 in one embodiment of a system 312 to support a vehicle 320 when resetting a trailer 325 also referred to herein as trailer backup assist system. control 230 can be similar to the one in 7 or 8th be shown and includes a memory 332 , on the instructions 334 are stored. The instructions 334 may be tangibly configured as a non-transitory computer readable medium and are by a processor 336 executable. The instructions are designed for the processor 336 to initiate operations for generating a steering instruction 338 for a steering system 340 of the vehicle 320 which may include an electric power assisted steering (EPAS) system. In addition, the instructions 334 designed for the processor 336 to initiate operations for generating a brake torque request 234 to a braking system 216 of the vehicle as previously described herein.

Die Lenkanweisung 338 kann teilweise basierend auf einem Kupplungswinkel und einer kinematischen Beziehung, die zwischen dem Fahrzeug 320 und dem Anhänger 325 bestimmt wurde, erzeugt werden. Demgegenüber steuert ein Servolenksystem gelenkte Räder des Fahrzeugs 320 basierend auf der Lenkanweisung 338. Die Lenkung des Fahrzeugs 320 kann autonom durch das System 312 oder manuell über eine Eingabevorrichtung, wie etwa einen drehbaren Knopf oder ein Lenkrad des Fahrzeugs 320 durchgeführt werden. Zusätzliche Informationen bezüglich Anhängerrücksetzunterstützungssystemen und der Erzeugung einer Lenkanweisung sind in US-Patentveröffentlichung Nr. 2014/0379219 von Rhode et al. mit dem Titel „TRAILER BACKUP ASSIST CURVATURE CONTROL“, eingereicht am 10. September 2014, zu finden, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird. The steering instruction 338 Can be partly based on a hitch angle and a kinematic relationship between the vehicle 320 and the trailer 325 was determined to be generated. In contrast, a power steering system controls steered wheels of the vehicle 320 based on the steering instruction 338 , The steering of the vehicle 320 can be autonomous through the system 312 or manually via an input device, such as a rotatable knob or steering wheel of the vehicle 320 be performed. Additional information regarding trailer backup assist systems and the generation of a steering command is disclosed in US Ser U.S. Patent Publication No. 2014/0379219 by Rhode et al. entitled "TRAILER BACKUP ASSIST CURVATURE CONTROL" filed on Sep. 10, 2014, the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Lenkanweisung 338 und die Bremsmomentanforderung 234 jeweils, zumindest teilweise, als eine Funktion der Masse des Anhängers 325 erzeugt. Dies kann durch Modifizieren der Verstärkungen der Steuerung 230 zum Kompensieren von Abweichungen bei der Masse des Anhängers 325 erreicht werden. Kompensieren von Abweichungen bei der Anhängermasse ist insbesondere vorteilhaft, da sich Anhänger mit unterschiedlichen Massen beim Zurücksetzen unterschiedlich verhalten. Beim Zurücksetzen auf einer kurvigen Trajektorie dreht sich beispielsweise ein leichterer Anhänger im Allgemeinen schneller als ein schwererer Anhänger. Wenn daher die Anhängermasse nicht kompensiert wird, erlebt ein Fahrer zusammen mit anderen Fahrzeuginsassen inkonsistente Erfahrungen beim Zurücksetzen von Anhängern mit unterschiedlichen Massen. Um eine konsistentere Erfahrung zu bieten, können die Verstärkungen von Steuerung 230 basierend darauf, wie schwer oder leicht der Anhänger 32 ist, erhöht oder verringert werden. In einer Ausführungsform kann die Steuerung 230 für eine bestimmte Anhängermasse abgestimmt werden, und die Verstärkungen der Steuerung 230 können erhöht werden, wenn der Anhänger 325 schwerer ist, oder verringert werden, wenn der Anhänger 325 leichter ist. Dadurch wird dem Fahrer und jedem anderen Fahrzeuginsassen eine konsistentere Erfahrung bereitgestellt, wann immer das Fahrzeug 320 einen Anhänger 325 zurücksetzt, unabhängig von der Anhängermasse. Wie hier beschrieben, können die Verstärkungen der Steuerung 230 anhand von Verweistabellen bestimmt werden. According to one embodiment, the steering instruction 338 and the braking torque request 234 each, at least in part, as a function of the mass of the trailer 325 generated. This can be done by modifying the gains of the controller 230 to compensate for deviations in the mass of the trailer 325 be achieved. Compensating deviations in the trailer mass is particularly advantageous because trailers with different masses behave differently when resetting. For example, when resetting on a curved trajectory, a lighter trailer generally turns faster than a heavier trailer. Therefore, if the trailer mass is not compensated, a driver, along with other vehicle occupants, experiences inconsistent experience in resetting trailers of different masses. To provide a more consistent experience, the gains of control 230 based on how heavy or light the trailer 32 is, increased or decreased. In one embodiment, the controller 230 for a particular trailer mass, and the gains of the controller 230 can be increased if the trailer 325 is heavier, or reduced, if the trailer 325 is easier. This provides the driver and each other vehicle occupant with a more consistent experience whenever the vehicle 320 a trailer 325 reset, regardless of the crowd. As described here, the gains of the controller 230 determined by reference tables.

In Betrieb kann die Masse des Anhängers 325 auf verschiedene Weisen bestimmt werden. Gemäß einer Ausführungsform bestimmt ein mit dem Anhänger 325 wirkgekoppeltes Sensorsystem 345 die Masse des Anhängers 325 und sendet die entsprechende Anhängermasseninformation 350 an die Steuerung 230. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Masse des Anhängers 325 durch zunächst Wiegen des Anhängers 325 (z. B. mithilfe einer Waage) und danach Verwenden einer Benutzereingabevorrichtung 352 zum Senden der entsprechenden Anhängermasseninformation 354 an die Steuerung 230 bestimmt werden. Die Anhängermasseninformation 354 kann der Steuerung 230 über eine Benutzereingabevorrichtung 352 bereitgestellt werden, die sich innerhalb des Fahrzeugs 320 befindet, wie etwa eine Touchscreenanzeige einer Mittelkonsole. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass die Masse des Anhängers 325 der Steuerung 230 auch mithilfe einer tragbaren elektronischen Vorrichtung bereitgestellt werden kann, die dazu ausgelegt ist, kabellos mit der Steuerung 230 zu kommunizieren. Solche elektronischen Vorrichtungen können Smartphones, Tablets und ähnliches umfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann ferner die Masse des Anhängers 325 basierend auf der Anhängerdynamik, während sich das Fahrzeug 320 und der Anhänger 325 in Bewegung befinden, bestimmt werden, wie in US-Patent Nr. 8,793,035 von Yu et al. mit dem Titel „DYNAMIC ROAD GRADIENT ESTIMATION“, eingereicht am 7. Januar 2013, beschrieben wird, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird. In operation, the mass of the trailer 325 be determined in various ways. According to one embodiment, one determines with the trailer 325 Effectively coupled sensor system 345 the mass of the trailer 325 and sends the corresponding trailer mass information 350 to the controller 230 , Additionally or alternatively, the mass of the trailer 325 by first weighing the trailer 325 (eg using a scale) and then using a user input device 352 to send the corresponding trailer mass information 354 to the controller 230 be determined. The trailer mass information 354 can the controller 230 via a user input device 352 be deployed within the vehicle 320 is located, such as a touchscreen display of a center console. It is further considered that the mass of the trailer 325 the controller 230 can also be provided by means of a portable electronic device designed to be wireless with the controller 230 to communicate. Such electronic devices may include smartphones, tablets, and the like. Additionally or alternatively, the mass of the trailer may further 325 based on the trailer dynamics while the vehicle is moving 320 and the trailer 325 to be determined, as in U.S. Patent No. 8,793,035 by Yu et al. entitled "DYNAMIC ROAD GRADIENT ESTIMATION", filed January 7 2013 , the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference.

Bezug nehmend auf 10, wird ein Verfahren 400 zum Unterstützen eines Fahrzeugs 320 beim Zurücksetzen eines Anhängers 325 mit fortgesetztem Verweis auf das in 9 offenbarte System 312 beschrieben. Das Verfahren 400 kann als Anweisungen 334 ausgestaltet sein, die in Speicher 332 gespeichert und durch Prozessor 336 von Steuerung 230 ausführbar sind. Beim Beschreiben des Verfahrens 400 wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug 320 und der Anhänger 325 dabei sind, mit einem Rücksetzmanöver zu beginnen. Beispielsweise kann das Verfahren 400 bei Schritt 410 initiiert werden, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs 320 in den Rückwärtsgang schaltet oder seine Absicht, ein Zurücksetzen des Anhängers 325 durchzuführen, anderweitig mitteilt. Bei Schritt 420 wird die Masse des Anhängers 325 bestimmt. Wie hier beschrieben, gibt es verschiedene Weisen, in denen die Anhängermasse berechnet werden kann, wie etwa unter anderem durch Verwenden von Sensorsystem 345, durch Wiegen der Anhängermasse und Eingeben der Anhängermasse über eine Benutzereingabevorrichtung 352 in das System 312, oder über Berechnungen im Zusammenhang mit der Anhängerdynamik, während sich der Anhänger 325 in Bewegung befindet. Danach prüft die Steuerung 230 bei Schritt 430, ob ein gerades Rücksetzmanöver durchgeführt wird, das heißt, ob der Anhänger 325 in einer im Wesentlichen geraden Linie zurückgesetzt wird. Wenn das der Fall ist, erzeugt Steuerung 230 bei Schritt 440 eine Bremsmomentanforderung als eine Funktion der Anhängermasse. Wie hier beschrieben, wird die Bremsmomentanforderung an das Bremssystem 216 gesendet, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Fahrzeug 320 und der Anhänger 325 zurückgesetzt werden. Die Bremsmomentanforderung kann zusätzlich oder alternativ dazu eine Funktion von anderen hier beschriebenen Aspekten sein, wie etwa unter anderem einer Straßenneigungsschätzung und/oder einem Drosselklappenbetätigungssignal. Wenn bei Schritt 430 bestimmt wird, dass ein gerades Rücksetzmanöver nicht ausgeführt wird, erzeugt die Steuerung 230 eine Bremsmomentanforderung zusammen mit einer Lenkanweisung, wobei jedes eine Funktion der Anhängermasse ist, wie in Schritten 450 bzw. 460 dargestellt. Wie hier beschrieben, wird die Lenkanweisung an das Lenksystem 340 gesendet, um die gelenkten Räder des Fahrzeugs 320 zu steuern, während der Anhänger 325 zurückgesetzt wird. Wie ferner hier beschrieben, kann die Lenkanweisung ebenfalls eine Funktion eines Kupplungswinkels und einer kinematischen Beziehung, die zwischen dem Fahrzeug 320 und dem Anhänger 325 bestimmt wird, sein. Es versteht sich, dass die Steuerung 230 die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung (sofern anwendbar) nach Bedarf modifizieren kann, solange der Anhänger 325 zurückgesetzt wird. Wenn das Fahrzeug 320 und der Anhänger 325 geparkt sind (wenn z. B. der Fahrer das Fahrzeug 320 Parkstellung bringt), kann die Anhängerrücksetzunterstützungsfunktion bei Schritt 470 zu einem Ende kommen. Referring to 10 , becomes a procedure 400 to support a vehicle 320 when resetting a trailer 325 with continued reference to the in 9 revealed system 312 described. The procedure 400 can as instructions 334 be designed in memory 332 stored and by processor 336 of control 230 are executable. When describing the procedure 400 it is assumed that the vehicle 320 and the trailer 325 are about to start with a reset maneuver. For example, the method 400 at step 410 be initiated when a driver of the vehicle 320 in reverse gear or his intention to reset the trailer 325 perform, otherwise announces. At step 420 becomes the mass of the trailer 325 certainly. As described herein, there are various ways in which the trailer mass can be calculated, such as by using, among other things, sensor systems 345 by weighing the trailer mass and entering the trailer mass via a user input device 352 in the system 312 , or about calculations related to trailer dynamics, while the trailer 325 in motion. After that, the controller checks 230 at step 430 whether a straight reset maneuver is performed, that is, whether the trailer 325 is reset in a substantially straight line. If that is the case, control generates 230 at step 440 a braking torque request as a function of the trailer mass. As described herein, the brake torque request to the brake system 216 sent to control the speed with which the vehicle 320 and the trailer 325 be reset. The braking torque request may additionally or alternatively be a function of other aspects described herein, such as, but not limited to, a road slope estimation and / or a throttle actuation signal. If at step 430 it is determined that a straight reset maneuver is not being executed, the controller generates 230 a braking torque request together with a steering command, each being a function of the trailer mass, as in steps 450 respectively. 460 shown. As described here, the steering instruction is sent to the steering system 340 sent to the steered wheels of the vehicle 320 to steer while the trailer 325 is reset. As further described herein, the steering command may also be a function of a hitch angle and a kinematic relationship that exists between the vehicle 320 and the trailer 325 is determined to be. It is understood that the controller 230 the brake torque request and the steering instruction (if applicable) can be modified as needed, as long as the trailer 325 is reset. If the vehicle 320 and the trailer 325 parked (if, for example, the driver is the vehicle 320 Parking position brings), the trailer backup support function at step 470 come to an end.

Entsprechend wurde hier ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem beschrieben, das dazu ausgelegt ist, eine Bremsmomentanforderung zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und eine Lenkanweisung zum Steuern eines Lenksystems, verantwortlich für das automatische Lenken des Fahrzeugs, während das Fahrzeug den Anhänger zurücksetzt, zu erzeugen. Die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung können jeweils zumindest teilweise auf einer Masse des Anhängers basieren. Auf diese Weise wird eine konsistentere Fahrerfahrung erreicht, da das Anhängerrücksetzunterstützungssystem in der Lage ist, während eines Rücksetzmanövers die Anhängermasse zu kompensieren. Accordingly, a trailer backup assist system has been described herein which is configured to generate a braking torque request for limiting the speed of a vehicle and a steering command for controlling a steering system responsible for automatically steering the vehicle while the vehicle is backing the trailer. The braking torque request and the steering command may each be based, at least in part, on a mass of the trailer. In this way, a more consistent driving experience is achieved because the trailer backup assist system is able to compensate for trailer mass during a reset maneuver.

Es ist ferner beschrieben:

A. Anhängerrücksetzunterstützungssystem für ein einen Anhänger rücksetzendes Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Bremssystem; ein Drosselklappensensormodul, das ein Drosselklappenbetätigungssignal ausgibt; und eine Steuerung zum Ausgeben einer Bremsmomentanforderung an das Bremssystem basierend zumindest teilweise auf einer Anhängermasse und dem Drosselklappenbetätigungssignal.
B. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A, wobei die Anhängermasse über eine Benutzereingabe bezogen wird.
C. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A und B, wobei die Anhängermasse über am Anhänger angeordnete Sensoren bezogen wird.
D. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A–C, wobei die Anhängermasse basierend auf der Anhängerdynamik, während sich der Anhänger in Bewegung befindet, geschätzt wird.
E. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A–D, wobei die Steuerung für unterschiedliche Anhängermassen abgestimmt ist und die Verstärkungen der Steuerung mithilfe von Verweistabellen bestimmt werden.
F. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A–E, wobei die Bremsmomentanforderung ein anfängliches Bremsmomentanforderungssignal, das zu einer aufgeschalteten Anhängermassenverstärkung addiert wird, umfasst.
G. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A–F, wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, eine Lenkanweisung an ein Lenksystem des Fahrzeugs auszugeben, wobei die Lenkanweisung zumindest teilweise auf der Anhängermasse basiert.
H. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach A–G, wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, eine geschätzte Straßenneigung unter dem Anhänger zu berechnen und eine Bremsmomentanforderung an das Bremssystem basierend auf einer geschätzten Straßenneigung und dem Drosselklappenbetätigungssignal auszugeben.
I. Anhängerrücksetzunterstützungssystem für ein einen Anhänger rücksetzendes Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Bremssystem des Fahrzeugs; ein Lenksystem des Fahrzeugs; und eine Steuerung zum Ausgeben einer Bremsmomentanforderung an das Bremssystem und einer Lenkanweisung an das Lenksystem, wobei die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung jeweils zumindest teilweise auf einer Anhängermasse basieren.
J. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach I, wobei die Anhängermasse über eine Benutzereingabe und/oder über am Anhänger angeordnete Sensoren bezogen wird.
K. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach I und J, wobei die Anhängermasse basierend auf der Anhängerdynamik, während sich der Anhänger in Bewegung befindet, geschätzt wird.
L. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach I–K, wobei die Steuerung für unterschiedliche Anhängermassen abgestimmt ist und die Verstärkungen der Steuerung mithilfe von Verweistabellen bestimmt werden.
M. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach I–L, wobei die Bremsmomentanforderung ein anfängliches Bremsmomentanforderungssignal, das zu einer aufgeschalteten Anhängermassenverstärkung addiert wird, umfasst.
N. Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach I–M, wobei die Steuerung ferner dazu ausgelegt ist, eine geschätzte Straßenneigung unter dem Anhänger zu berechnen und eine Bremsmomentanforderung an das Bremssystem basierend auf einer geschätzten Straßenneigung und einem Drosselklappenbetätigungssignal auszugeben.
O. Verfahren zum Rücksetzen eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers, das folgende Schritte umfasst: Bestimmen einer Anhängermasse; Ausgeben einer Bremsmomentanforderung an ein Bremssystem des Fahrzeugs; und Ausgeben einer Lenkanweisung an ein Lenksystem des Fahrzeugs, wenn bestimmt wird, dass der Anhänger zurückgesetzt wird; wobei die Bremsmomentanforderung und die Lenkanweisung jeweils zumindest teilweise auf der Anhängermasse basieren.
P. Verfahren nach O, wobei die Anhängermasse über eine Benutzereingabe und/oder über am Anhänger angeordnete Sensoren bezogen wird.
Q. Verfahren nach O und P, das ferner den Schritt des Berechnens einer geschätzten Straßenneigung unter dem Anhänger und des Ausgebens einer Bremsmomentanforderung an das Bremssystem basierend auf einer geschätzten Straßenneigung und einem Drosselklappenbetätigungssignal umfasst.
R. Verfahren nach O–Q, wobei die Anhängermasse basierend auf der Anhängerdynamik, während sich der Anhänger in Bewegung befindet, geschätzt wird.
S. Verfahren nach O–R, wobei die Bremsmomentanforderung ein anfängliches Bremsmomentanforderungssignal, das zu einer aufgeschalteten Anhängermassenverstärkung addiert wird, umfasst.
T. Verfahren nach O–S, wobei die Lenkanweisung ferner auf einem Kupplungswinkel und einer kinematischen Beziehung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger basiert

It is further described:

A. Trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle, comprising: a brake system; a throttle sensor module outputting a throttle actuation signal; and a controller for outputting a brake torque request to the brake system based at least in part on a trailer mass and the throttle actuation signal.
A trailer backup assist system according to A, wherein the trailer mass is obtained via a user input.
C. Trailer backup assist system of Figures A and B wherein the trailer mass is sourced via trailers.
D. Trailer backup assist system according to A-C, wherein the trailer mass is estimated based on trailer dynamics while the trailer is in motion.
E. trailer backup assist system according to A-D, wherein the control is tuned for different trailer masses and the gains of the controller are determined using look-up tables.
F. A trailer backup assist system according to A-E, wherein the braking torque request comprises an initial braking torque request signal added to an engaged trailer mass gain.
G. trailer backup assist system of A-F, wherein the controller is further configured to issue a steering command to a steering system of the vehicle, the steering command based at least in part on the trailer mass.
H. Trailer backup assist system of A-G, wherein the controller is further configured to calculate an estimated road slope below the trailer and output a brake torque request to the brake system based on an estimated road slope and the throttle actuation signal.
I. A trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle, comprising: a brake system of the vehicle; a steering system of the vehicle; and a controller for outputting a brake torque request to the brake system and a steering instruction to the steering system, wherein the brake torque request and the steering instruction are each based at least in part on a trailer mass.
J. Trailer backup assist system according to I, wherein the trailer mass is obtained via a user input and / or via sensors arranged on the trailer.
K. Trailer backup assist system of Figures I and J, wherein the trailer mass is estimated based on trailer dynamics while the trailer is in motion.
L. trailer backup assist system according to I-K, wherein the control for different trailer masses is tuned and the gains of the controller are determined by means of look-up tables.
M. trailer backup assist system according to I-L, wherein the braking torque request comprises an initial braking torque request signal, which is added to an attached trailer mass gain.
N. Trailer backup assist system of I-M, wherein the controller is further configured to calculate an estimated road slope below the trailer and output a brake torque request to the brake system based on an estimated road slope and a throttle actuation signal.
O. A method of resetting a trailer towed by a vehicle comprising the steps of: determining a trailer mass; Outputting a braking torque request to a brake system of the vehicle; and outputting a steering instruction to a steering system of the vehicle when it is determined that the trailer is being reset; wherein the braking torque request and the steering instruction are each based at least in part on the trailer mass.
P. method to O, wherein the trailer mass is based on a user input and / or via sensors arranged on the trailer.
Q. Method of O and P, further comprising the step of calculating an estimated road slope below the trailer and outputting a brake torque request to the brake system based on an estimated road slope and a throttle actuation signal.
R. O-Q method wherein the trailer mass is estimated based on trailer dynamics while the trailer is in motion.
S. A method of O-R, wherein the brake torque request comprises an initial brake torque request signal added to an asserted trailer mass gain.
T. O-S method, wherein the steering instruction is further based on a hitch angle and a kinematic relationship between the vehicle and the trailer

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2014/0379219 [0045]
US 8793035 [0047]

Claims

Trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle, comprising: a braking system; a throttle sensor module outputting a throttle actuation signal; and a controller for outputting a brake torque request to the brake system based at least in part on a trailer mass and the throttle actuation signal.

The trailer backup assist system of claim 1, wherein the trailer mass is obtained via a user input.

The trailer backup assist system according to any one of claims 1 and 2, wherein the trailer mass is retrieved via pendulum mounted sensors.

The trailer backup assist system of any one of claims 1-3, wherein the trailer mass is estimated based on trailer dynamics while the trailer is in motion.

The trailer backup assist system of any one of claims 1-4, wherein the controller is tuned for different trailer masses and the gains of the controller are determined using look-up tables.

The trailer backup assist system of any one of claims 1-5, wherein the brake torque request comprises an initial brake torque request signal added to an engaged trailer mass gain.

The trailer backup assist system of any of claims 1-6, wherein the controller is further configured to issue a steering command to a steering system of the vehicle, the steering command based at least in part on the trailer mass.

The trailer backup assist system of any one of claims 1-7, wherein the controller is further configured to calculate an estimated road slope below the trailer and to output a brake torque request to the brake system based on an estimated road slope and the throttle actuation signal.

Trailer backup assist system for a trailer-resetting vehicle, comprising: a brake system of the vehicle; a steering system of the vehicle; and a controller for outputting a brake torque request to the brake system and a steering instruction to the steering system, wherein the brake torque request and the steering instruction are each based at least in part on a trailer mass.

The trailer backup assist system of claim 9, wherein the trailer mass is referenced via user input and / or via sensors mounted on the trailer.

The trailer backup assist system of any of claims 9 and 10, wherein the trailer mass is estimated based on trailer dynamics while the trailer is in motion.

The trailer backup assist system of any one of claims 9-11, wherein the controller is tuned for different trailer masses and the gains of the controller are determined using look-up tables.

The trailer backup assist system of any one of claims 9-12, wherein the brake torque request comprises an initial brake torque request signal added to an attached trailer mass gain.

The trailer backup assist system of any one of claims 9-13, wherein the controller is further configured to calculate an estimated road slope below the trailer and output a braking torque request to the braking system based on an estimated road slope and a throttle actuation signal.