CN102060018B - 车辆特别是载货车的方向控制方法以及方向控制系统 - Google Patents

车辆特别是载货车的方向控制方法以及方向控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆特别是载货车的方向控制的方法，该车辆配备有用于主动地进行方向控制的方向控制系统，该车辆根据测得的车道参数来预先给定预定轨迹，车辆沿着该预定轨迹在车道内移动。根据本发明，方向控制系统针对分别预先给定的车道求得和/或测得至少一个规定的车辙参数作为车辙实际值，并将车辙实际值与至少一个预先给定的车辙给定值比较，从而在车辙实际值与车辙给定值有规定的偏差时，改变预定的轨迹，致使车辆的车轮基本上在车道的车辙(2、3)内行驶。本发明还要求保护一种适合于实施该方法的方向控制系统。

Description

车辆特别是载货车的方向控制方法以及方向控制系统
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的车辆特别是载货车的方向控制方法。本发明还涉及一种根据权利要求8的前序部分的方向控制系统。
背景技术
由现有技术已知方向控制系统，其通过连续的转向干预将车辆保持在车道内。在这种情况下，可以根据路况(Straβenverlauf)或周围交通情况(Umgebungsverkehr)来适应地调整在车道内的横向位置。
例如由DE 130 16 413 A1已知用于控制车辆的方向的方法和装置，其中探测并分析旁侧的车道限定标记，以便矫正车辆的运动方向。具体而言，为了将车辆运动方向矫正在标定的车道内，对至少一个车辆车轮进行制动干预。
在经常行驶的公路上通常还能通过所谓的车辙发现路面受损。这种损伤例如在高速公路上，特别是在右车道上出现，且在这里特别是由重型载货车引起。前述通常的方向控制系统预先给定了预定轨迹，车辆沿着这种预定轨迹在车道内移动，然而结合这种方向控制系统，由于有车辙，由方向控制系统预先给定的连续的方向控制要克服由车辙引起的方向干扰影响而工作。这导致方向控制系统持续地大力度地进行矫正干预，以及导致重复地对轮胎施加较大的侧向力，这又使得轮胎磨损很大。
结合这种车辙，由DE 10 2006 061 425 A1已知，通过主动的方向控制，使得车辆特别是载货车在一定程度上相对于称为主车道的预定轨迹偏移，从而车辆在车辙附近行驶，以避开已有车辙的凹坑，更确切地说，甚至从车辙边缘回到路平面上。这种方向控制进一步严重恶化了前述不利的控制特性，造成持续地进行控制干预，致使行驶很不稳定，这让驾驶员感觉不舒适。而且，这种方向控制会使得轮胎受损严重。
发明内容
相比之下，本发明的目的是，提出一种用于车辆特别是载货车的方向控制的方法，以及一种方向控制系统，借此能减小由车辙引起的对车辆的干扰，并能减小轮胎磨损，而且还能实现舒适的驾驶。
有关方法的目的通过权利要求1的特征来实现。有关方向控制系统的目的通过权利要求8的特征来实现。引用的从属权利要求所述的内容均为有利的改进。
根据权利要求1，提出一种用于车辆特别是载货车的方向控制的方法，所述车辆配备有用于主动地进行方向控制的方向控制系统，车辆根据测得的车道参数预先给定预定的轨迹，车辆沿着该轨迹在车道内移动。根据本发明，方向控制系统针对分别预先给定的车道求得和/或测得至少一个规定的车辙参数作为车辙实际值，并将其与至少一个相应地预先给定的车辙给定值比较，从而在至少一个车辙实际值与配设的车辙给定值有规定的偏差时，改变预定的轨迹，致使车辆的车轮基本上在相应车道的车辙内行驶。
由此实现了方向控制，借此能基本上改变自动横向导向的车辆的横向偏移，从而车辆尽可能不受相应车辙的影响。因此相比于传统的横向导向系统，采用本发明的解决方案能减小由车辙引起的对车辆的干扰，这会使得车辆行驶让驾驶员感觉明显舒适。而且，采用本发明的解决方案还能明显减小轮胎磨损。另外，由于采用本发明的解决方案使得车辆较少转向和较少摆动，所以还可以减小油耗。最后，采用本发明的解决方案还可以总体上明显改善横向导向系统的控制品质。
在此需要明确说明，本发明的解决方案不仅可以在常见的车辙情况下应用，而且可以在沿公路纵向有任意不平整之物的情况下或者在公路上有凹坑情况下应用。
根据一种特别优选的控制方法，规定方向控制系统具有至少一个传感器装置，借此检测当前的行驶动力参数和/或底盘参数，该传感器装置提供至少一个车辙实际值。该至少一个车辙实际值与方向控制系统中已有的特别是存储在那里的作为车辙给定值的相应的行驶动力给定值和/或底盘参数给定值比较，使得在车辙实际值与相应配设的车辙给定值的差别超过规定的程度时，以预先给定的程度根据车辙适应性地改变预定轨迹。当有多个行驶动力参数和/或底盘参数作为车辙实际值时，原则上也可以对实际值进行分析，例如使得只有当测得的车辙实际值的一定的部分与相应配设的车辙给定值相差别和/或相差规定的程度时，才改变预定轨迹。采取这种措施可以进一步明显提高系统的灵活性。
作为行驶动力参数和/或底盘参数，特别是可以考虑利用转向参数和/或车轮导向参数和/或制动参数和/或速度参数和/或加速度参数和/或摆动特性和/或颠簸特性和/或侧滑特性，作为与相应的车辙给定值比较的车辙实际值。已表明特别有利的是，作为车辙实际值，至少检测转角和/或车轮复位力，并将其与相应的车辙给定值比较，因为转角或车轮复位力通常最能说明车辙状况。
根据另一种发明设计方案，除了借以能推断出车辙状况的车辆侧的行驶动力的或底盘侧的参数外，还可以替代地或附加地规定，利用传感器和/或摄像机和/或扫描器装置来检测和/或扫描车辙情况和/或车辙状况，并将其作为车辙实际值与方向控制系统中已有的特别是存储在那里的作为车辙给定值的相应的车辙情况给定值和/或车辙状况给定值相比较。于是类似于前述措施，这里同样也可以当测得的车辙实际值的所述部分或至少一部分与相应配设的车辙给定值的差别超过规定的程度时，相应地根据车辙适应性地改变预定轨迹。因而这种控制方法能独立于行驶动力的或底盘侧的参数进行车辙分析，并判定以前的车辙状况是否会改变预定轨迹，致使为了实现前述发明优点而使得车辆基本上在车辙内行驶。
可以在规定的时刻，例如间歇性或周期性重复地，例如仅作为一些范例而提及，在预定的时段内和/或沿着预定的车道路程，测得或求得至少一个车辙实际值，然后将其与分别配设的车辙给定值比较。如此设定车辙状况的间歇性检测时刻，就能在控制模块使用方面给定合理的程度，这能明显改善横向导向系统的控制品质。然而原则上也可以采用前述方式连续而持久地检测或求取至少一个车辙实际值。
如果要根据车辙适应性地改变预定轨迹，则通常优选使得所述轨迹横向偏移。
用于实施本发明的方法的本发明的方向控制系统优选具有用于检测至少一个车辙实际值的检测装置。该方向控制系统还包括一种比较装置，用于将至少一个车辙实际值与相应配设的车辙给定值比较，其中还可以设置一种装置，其例如可以是比较装置的组成部分，借此能根据车辙实际值/给定值的比较结果在必要时按照车辙适应性地改变预定轨迹的位置。至少一个车辙给定值优选存储在存储装置中，前述这些装置，即检测装置、比较装置以及必要时存在的轨迹改变装置，优选是或者形成为一种子模块的组成部分，该子模块可独立于通常的方向控制系统被激活或去激活。该子模块例如可以在载货车中由驾驶员激活或去激活。
附图说明
下面对照附图详细介绍本发明。
唯一的附图为路面区段1的示意性的俯视图，该路面区段例如可以具有高速公路的车道，特别是高速公路的右侧车道。
具体实施方式
如果路面区段1没有车辙(Spurrille)，或者仅有无需改变预定轨迹T的车辙，则这里未示出的方向控制系统在一定的时段内-这里用时段t0至t1表示-以通常的方式对车辆例如载货车进行方向控制。也就是说，方向控制系统于是以通常的方式控制车辆的车轮沿着这里用短横线示出的没有明显车辙的路段相距例如规定了公路中央的预定轨迹T恒定的距离。
如果从时刻t1起在路面区段1上出现明显的即较深的这里用实线示出的车辙2、3(分别被旁侧的限定线2a、2b或3a、3b限定)，本发明的方向控制系统就进行干预：具体而言，例如利用车辆侧的方向控制系统的传感器装置检测或求得关于给定的阈值明显的转角变化和/或车轮复位力。接下来，将例如从时刻t1起测得的转角参数或车轮复位参数作为车辙实际值输送给方向控制系统的比较装置，在该比较装置中对所述参数与相应配设的车辙给定值进行比较。
如果对给定值/实际值的比较表明，至少一个测得的车辙实际值与比较的给定值的差别处于规定的程度内，则这里例如在时刻t2改变预定轨迹，也就是说，在本例情况下向右侧偏移，于是车辆现在不再沿着本来由方向控制系统以通常的方式预先给定的从时刻t2起仍用实线表示的轨迹T移动，而是沿着预先给定的轨迹T′向前移动，从而车辆的车轮不再沿着虚线所示的配属于轨迹T的车轮痕迹4、5行驶，而是在车辙2、3之内行驶。
轨迹T′相对于轨迹T的偏差在图1中用ΔT来表示，且等于车辙2、3相对于虚线所示的车轮痕迹4、5的偏差，这在图1中分别示意性地用来ΔV表示。
作为感测行驶动力参数的备选方案，必要时也可以附加地利用能生成图像的装置例如摄像机对车辙形状进行检测。在这种情况下，可以利用能比较图像数据的图像软件，基于轨迹偏差对测得的车辙几何形状进行分析。

Claims (14)

1.一种用于车辆的方向控制的方法，该车辆配备有用于主动地进行方向控制的方向控制系统，该车辆根据测得的车道参数来预先给定预定轨迹，车辆沿着该预定轨迹在车道内移动，
其特征在于，方向控制系统针对分别预先给定的车道求得和/或测得至少一个规定的车辙参数作为车辙实际值，并将车辙实际值与至少一个预先给定的车辙给定值比较，从而在车辙实际值与车辙给定值有规定的偏差时，改变预定的轨迹，致使车辆的车轮基本上在车道的不同于预定轨迹的车辙(2、3)内行驶，而不再沿着预定轨迹行驶。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，方向控制系统具有至少一个传感器装置，借助该传感器装置来检测当前的行驶动力参数和/或底盘参数作为至少一个车辙实际值，将该至少一个车辙实际值与方向控制系统中已有的作为车辙给定值的相应的行驶动力给定值和/或底盘参数给定值比较；当测得的车辙实际值的至少一部分与相应配设的车辙给定值的差别超过规定的程度时，改变预定轨迹。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，作为行驶动力参数和/或底盘参数，检测转向参数和/或车轮导向参数和/或制动参数和/或速度参数和/或加速度参数和/或摆动特性和/或颠簸特性和/或侧滑特性，作为车辙实际值，并与相应的车辙给定值比较。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，作为车辙实际值，至少检测转角和/或车轮复位力，并与相应的车辙给定值比较。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，利用传感器和/或摄像机和/或扫描器装置来检测和/或扫描车辙情况和/或车辙状况，并将其作为车辙实际值与方向控制系统中已有的作为车辙给定值的相应的车辙情况给定值和/或车辙状况给定值相比较；当测得的车辙实际值的至少一部分与相应配设的车辙给定值的差别超过规定的程度时，改变预定轨迹。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在规定的时刻，在预定的时段内和/或沿着预定的车道路程，测得或求得至少一个车辙实际值，然后将其与分别配设的车辙给定值比较。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使得预定轨迹在位置矫正时基本上沿横向偏移。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆是载货车。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述行驶动力给定值和/或底盘参数给定值存储在方向控制系统中。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述车辙情况给定值和/或车辙状况给定值存储在方向控制系统中。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测得或求得间歇性和/或周期性重复地进行。
12.用于实施根据权利要求1至11中任一项的方法的方向控制系统，具有：用于检测至少一个车辙实际值的检测装置；用于将至少一个车辙实际值与相应配设的车辙给定值比较的比较装置；和一种装置，借助该装置能根据车辙实际值/给定值的比较结果按照车辙适应性地改变预定轨迹的位置。
13.如权利要求12所述的方向控制系统，其特征在于，至少一个车辙给定值存储在存储装置中。
14.如权利要求12或权利要求13所述的方向控制系统，其特征在于，检测装置、比较装置和轨迹改变装置是一种子模块的组成部分，该子模块可独立于通常的方向控制系统被激活或去激活。
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