CN112074445A

CN112074445A - 用于具有拖车耦联器的商用车辆的方法及其设备和商用车辆以及为此的计算机程序产品

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Publication number: CN112074445A
Application number: CN201980029368.1A
Authority: CN
Inventors: 克劳斯·普兰; 奥利弗·伍尔夫
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2039-06-03
Also published as: US20210261104A1; WO2019243027A1; EP3810475A1; DE102018114852A1; EP3810475B1; CN112074445B; US11142174B2

Abstract

本发明涉及用于具有拖车耦联器(14)的商用车辆(10)、尤其是鞍式牵引机械(20)的方法，该方法用于确定商用车辆(10)与所拖挂的车辆拖车(12)、尤其是鞍式半挂车(22)之间的扭折角度(28)。该方法首先包括步骤a)，其中，用模型(105)确定扭折角度(28)的或扭折角度变化(32)的经建模的值(54)。此外，在步骤b)中，利用传感器单元(34)确定扭折角度(28)的或扭折角度变化(32)的经测量的值(64)。随后的步骤c)被用于从经测量的值(64)推导出校正值(76)，并且步骤d)被用于取决于校正值(76)校正经建模的值(54)。此外，在步骤e)中输出校正后的经建模的值(58)作为扭折角度(28)的输出值(58)。此外，本发明还涉及用于实施该方法的设备(86)以及具有该设备(86)的商用车辆(10)和用于此的计算机程序产品。

Description

用于具有拖车耦联器的商用车辆的方法及其设备和商用车辆以及为此的计算机程序产品

技术领域

本发明涉及商用车辆的领域，并且尤其涉及确定商用车辆与被商用车牵引的车辆拖车之间的扭折角度的领域。

背景技术

在商用车辆的领域中所公知的是，为了确定商用车辆本身的或由商用车辆所牵引的车辆拖车的运行或行驶状态，记录测量值。然后可以将有关当前运行或行驶状态的测量值用于驾驶员辅助系统或安全系统中，以便支持车辆驾驶员并告知信息，或者在不稳定或不安全的状态下自动抵制这些状态。

除了通过传感器直接确定测量值之外还公知的是，间接地借助其他所测得的测量值或已知的参量来估算变量或可变的参量或借助这些测量值或已知的参量来进行建模。关于此的示例是确定商用车辆与由商用车辆牵引的车辆拖车之间的扭折角度。这种扭折角度例如在考虑到所测得的速度、所测得的商用车辆的横摆率以及固定的几何形状方面的参数的情况下被建模。建模以利用本身公知的公式的计算形式来进行。如此确定的扭折角度例如会在车辆的安全系统中，例如电子稳定性控制系统(ESP)中被考虑到。

优选地，当车辆拖车相对于商用车辆例如在窄的弯道倒退行驶时扭折进入过度时，对扭折角度的监控还被用于对车辆驾驶员发出报警。由此，当驾驶员对报警做出反应时，则例如可以避免在商用车辆与车辆拖车之间的连接电缆、连接线路或连接软管发生断裂。

近来，人们也越来越希望在商用车辆与车辆拖车之间使用已知的扭折角度，以便能够实现与车辆拖车联接的商用车辆部分或完全自动行驶。但是，在此，经建模的扭折角度通常不适合在倒退行驶时映射真实的行为。

即使在商用车辆主要是直线倒退行驶的情况下，被商用车辆推动的车辆拖车也开始在总是窄的范围内变至转弯行驶。这一情况在真实条件下总是有可能发生，这是因为甚至在事先一直向前指向的前进行驶之后在倒退行驶开始之前就已经存在了扭折角度，该扭折角度虽然可能很小，但永远不会精确为零度。因此，即使在沿直线方向继续倒退行驶时，最初较小的扭折角度也将增大，而经建模的扭折角度将无法反映这种实际的扭折角度的增大。

因此，由现有技术公知有传感器布置，以便使得除了通过建模间接确定的绝对的扭折角度之外，还能够实现直接的扭折角度测量。

这种测量例如通过光学方法来实现，该光学方法基于对照相机图像的评估。此外，公知有激光系统，该激光系统识别车辆拖车的轮廓。但是，这些系统通常对污物具有高度的敏感性，并且仅允许通常小于45°的非常有限的测量范围，该测量范围还包括大于一度的测量误差。尤其地，光学方法通常是与光有关的或是敏感的。此外，还公知有机械系统，然而，这些机械系统对于每次行驶通常必须高耗费地进行校正。

发明内容

因此，本发明的任务是找到一种解决现有技术问题的方法和设备。尤其地，找到一种解决方案，该解决方案能够实现可靠且特别准确地确定商用车辆与由商用车辆牵引的车辆拖车之间的扭折角度。尤其地，即使在商用车辆倒退行驶时，也应可靠地识别商用车辆与车辆拖车之间的扭折角度。

为此，本发明涉及用于具有拖车耦联器的商用车辆的方法。商用车辆优选是鞍式牵引机械。该方法被用于确定商用车辆与所拖挂的车辆拖车之间的扭折角度。在商用车是鞍式牵引机械的情况下，车辆拖车被构造为鞍式半挂车。在下文中，扭折角度优选描述了商用车辆的纵向轴线与车辆拖车的纵向轴线之间的角度或者商用车辆的横向轴线与商用车辆的横向轴线之间的角度。

该方法首先包括利用模型确定扭折角度的或扭折角度变化的经建模的值。优选地，这在步骤a)中进行。在步骤b)中，然后利用传感器确定扭折角度的或扭折角度变化的经测量的值。此外，在步骤c)中，从经测量的值推导出校正值，其中，在步骤d)中取决于校正值地校正经建模的值。然后在步骤e)中，将校正后的经模型的值作为扭折角度的输出值输出。

因此，该方法利用了表示实际扭折角度或扭折角度变化的经测量的值，以便校正或调整扭折角度的经模型的值。在此，这利用了这样的事实：尽管在正常行驶状况下经模型的值占优地被足够好地确定，但是其中，在该经模型的值变得并不充分精确的情况下，这一情况例如能通过经测量的值来确定，通过经测量的值来对该经建模的值进行校正。

尤其是在特别的行驶状况下，例如倒退行驶时，因此能确定商用车辆与车辆拖车之间的精确的扭折角度。

根据该方法的第一实施方式，在步骤a)中所确定的经建模的值是扭折角度的绝对值。因此，经建模的值例如直接以度数为单位说明了扭折角度的值。与之相应地，在步骤b)中所测量的值相当于扭折角度的相对的值，也就是仅与所存在的扭折角度有关的或仅代表该所存在的扭转角度的任意的值。

因此，这利用了这样的事实：为了校正经建模的值足够的是，仅观察扭折角度的变化，即通过观察两个连续的相对的经测量的值所导致的扭折角度的变化，以便在校正经模型的值时将该扭折角度的变化考虑在内。不必通过测量来获知绝对值，这是因为已经通过建模提供了绝对值。因此，为了确定所测量的值针对方法也能使用仅记录相对值的传感器。例如，因此能使用有利的具有轮盘的转速传感器，该传感器例如布置在商用车辆上，并且该传感器的轮盘通过拖挂的车辆拖车相对于转弯行驶而转动。因此，将传感器的相对值与模型的绝对值结合起来观察就足够了，从而无需事先对传感器进行校正以用于确定绝对值。

根据另外的实施方式，在步骤c)中，取决于在b)中确定的经测量的值并且附加地取决于在先前的步骤e)中输出的输出值来确定校正值。

因此，对经建模的值的校正根据不仅考虑到经测量的值而且考虑到先前的输出值的校正值来进行。由此可以对经测量的值实现整平滑，从而在校正时不过度考虑可能由于误差而出现的经测量的值与先前校正后的经建模的值的较大偏差。

根据另外的实施方式，步骤a)至e)被迭代地实施。步骤a)至e)优选以预先限定的重复频率迭代地实施，也就是说重复。因此，步骤b)在步骤a)之后，步骤c)在步骤b)之后，步骤d)在步骤c)之后，步骤e)在步骤d)之后，然后步骤a)在步骤e)之后等，由此连续地输出输出值，即优选以重复频率输出输出值，从而使得当前的扭折角度总是被提供用于在商用车辆的驾驶员辅助系统或安全系统中进一步使用。

根据另外的实施方式，为每个特定的经建模的值，为每个输出值，为每个特定的经测量的值并为每个经校正的经测量的值分别配属有方差。在此，在步骤a)中附加地确定经建模的值的方差。在步骤b)中，附加地确定经测量的值的方差。在步骤c)中，附加地确定校正值的方差，并且在步骤d)中，附加地确定输出值的方差。

通过确定相应值的方差，并优选在后续步骤中关注一个或多个值的该方差，可以对输出值的正确性做出结论。由此，驾驶员辅助系统或安全系统可以与输出值相关联地使用方差，以便在相应的系统干预行驶时考虑作为输出值输出的扭折角度的影响。因此，尤其是在扭折角度不可靠(即输出值具有相对较高的方差)的情况下能够实现的是，比起具有相对较小的方差的输出值(即扭折角度)并不过度地将该扭折角度考虑到驾驶员辅助系统或安全系统的干预中。因此，可以避免由于扭折角度不正确或错误地确定而导致驾驶员辅助系统或安全系统错误地干预。

根据另外的实施方式，步骤c)，即从经测量的值和优选从先前输出的输出值推导出校正值以及特别优选地确定校正值的方差，相当于卡尔曼滤波的预测步骤。根据该实施方式，步骤d)，即取决于校正值校正经建模的值，相当于卡尔曼滤波的校正步骤。卡尔曼滤波优选相当于一维的卡尔曼滤波，也就是利用一维卡尔曼滤波器进行的计算。一维的卡尔曼滤波器也可以被称为一阶的卡尔曼滤波器。

例如，在校正步骤中实施以下公式：

在此，

相当于输出值的方差，

相当于经建模的值的方差，

相当于校正值的方差。此外，μ_新相当于输出值，μ₁相当于校正值，并且μ₂相当于经建模的值。

此外，在预测步骤中实施以下公式：

μ_新＝μ₁+μ₂

在此，

相当于期望值的方差，该方差相当于下一校正步骤的校正值的方差。值

相当于输出值的方差，并且

相当于经测量的值的方差。此外，μ_新相当于期望值，该期望值相当于下一校正步骤的校正值。μ₁相当于输出值，并且μ₂相当于经测量的值。

卡尔曼滤波器的预测步骤和校正步骤的步骤能通过计算机程序代码以简单的方式实现，从而该方法可以在处理器上以相对较少的计算工作量高效地实施。

根据另外的实施方式，在第一次实施连续步骤a)至e)之前首先实施步骤a)、d)和e)。在第一次实施连续步骤a)至e)之前实施步骤a)、d)和e)也被称为初始化步骤。初始化步骤中的校正值由预先限定的初始的校正值来代替，并且校正值的方差由校正值的预先限定的初始的方差来代替。因此，在首次实施连续步骤a)至e)之前，首先在初始化步骤中确定经模型的值，并且取决于预先限定的初始的校正值并且优选取决于校正值的预先限定的初始的方差对该经建模的值进行校正。因此，已经可以确定经校正后的经建模的值并输出，而不存在实际的经测量的值。有利地，在初始化步骤的时刻，在确定经建模的值及其方差的同时已经测量了经测量的值，然后在随后的步骤a)至e)中使用该经测量的值。

因此，通过初始化步骤可以确保提供稳定的用于实施方法的起始状态。尤其地，通过选择预先限定的初始的校正值以及通过预先限定的校正值的初始的方差，提前地，即已经在该方法的第一迭代步骤中，就能选择校正对经建模的值进而是输出值的影响。

根据另外的实施方式，在步骤a)中取决于至少一个速度值、商用车辆的至少一个偏航角度值以及商用车辆和/或车辆拖车的至少一个预定的几何值来确定经建模的值。在此，几何值例如是商用车辆的参数，如轮距、商用车后轴与拖车耦联器或者尤其是鞍板的鞍座主销的保持区域之间的间距。针对车辆拖车的几何值是指鞍座主销与在具有多个不同时转向的车轴的情况下的车轴中心之间的间距，或拖车耦联器与转向的车轴之间的间距以及轮距。

因此，可以以简单方式通过常规的几何形状方面的观察取决于反正存在的传感器数据来确定经建模的值。

根据另外的实施方式，在商用车辆倒退行驶的情况下，经建模的值的方差被确认为非常大、即趋向无限、即被确认为无限大。在此要考虑的是，用于确定扭折角度的模型在倒退行驶时不再适用，并且因此由于其被假定特别高的方差而基本上不再在校正步骤d)中考虑经建模的扭折角度。因此，从经测量的值推导出的校正值基本上作为输出值输出。因此能够实现输出值与经测量的值的直接相关性，而无需原则上干预该方法的过程。仅通过改变经建模的值的方差即可完成。

根据另外的实施方式，监控经测量的值和经建模的值，并且在至少两次连续的实施步骤a)至e)时，在经建模的值变化而经测量的值基本上恒定的情况下，将作为无挂车行驶发信号告知。因此，在行驶期间能监控车辆拖车的存在。

本发明还涉及一种设备，其具有控制器(ECU)，尤其是车辆控制器(FCU)或制动控制器(EBS)。该控制器被设立成实施根据前述实施例中任一项的方法。此外，该控制器包括至少一个数据输入端，其用于与传感器单元连接并从传感器单元接收用于确定扭折角度的或扭折角度变化的经测量的值的传感器值。此外，在控制器不同于制动控制器的情况下，即当控制器不是制动控制器时，则它具有用于与制动控制器连接的数据输入端，其用于接收用于从制动控制器接收用于确定扭折角度的或扭折角度变化的经建模的值的值。数据输入端可以实施为共同的数据输入端或单独的数据输入端。

这利用了这样的事实：诸如车速和偏航率之类的数据反正在制动控制器中准备就绪，并且因此可以以简单的方式考虑使用这些数据来确定经建模的值。

根据另外的实施方式，该设备包括传感器单元，其中，该传感器单元被设立成探测商用车辆与车辆拖车之间的相对的扭折角度。

因此，可以以简单的方式通过两个连续测量到的相对的扭折角度确定扭折角度的变化，并且将其提供给控制单元以用于进一步计算输出值。

根据设备的另外的实施方式，控制器包括模型形成器和功能块。模型形成器被设立成确定扭折角度的经建模的值。功能块被设立成取决于传感器的包括有经测量的值的传感器数据校正经建模的值，并将校正后的经建模的值作为信号输出。

此外，根据实施例，传感器单元具有能围绕轴旋转的轮盘并且能利用保持部安装在商用车辆上。保持部被设立成使轮盘的环绕的接触面与车辆拖车置于接触。因此，传感器单元能廉价地以简单的方式和方法实现。

本发明还涉及一种商用车辆，其具有根据前述实施方式中任一项的设备和计算机程序产品，当计算机程序单元在根据前述实施方式中任一项的设备的控制器上执行时，该计算机程序产品被用于实施根据前述实施方式中任一项的方法。

附图说明

另外的实施方式由结合附图中更详细解释的实施方式得出。其中：

图1示出具有车辆拖车的商用车辆；

图2示出具有鞍式半挂车的鞍式牵引车；

图3示出具有传感器单元的鞍式耦联器的视图；

图4示出该方法的框图；

图5示出该设备的实施例；

图6示出该方法的步骤；

图7示出校正步骤的步骤；

图8示出预测步骤的步骤；

图9-12示出方法的确定、推导或校正的值的图表。

具体实施方式

图1示出了商用车辆10，该商用车辆经由拖车耦联器14与车辆拖车12连接。商用车辆10具有未示出的驱动器，利用该驱动器能驱动商用车辆10，并且在前进行驶16时牵引与之联接的车辆拖车12，或者在倒退行驶18时对其进行推动。

图2同样示出了商用车辆10，然而，该商用车辆在这里被构造为鞍式牵引机械20。鞍式牵引机械20同样牵引车辆拖车12，然而，该车辆拖车在此被设计为鞍式半挂车22。鞍式半挂车22同样经由拖车耦联器14与鞍式牵引机械20联接，然而该拖车耦联器在图2中被构造为鞍式耦联器24。鞍式耦联器24布置在鞍式牵引机械20上并且保持有鞍式半挂车22的鞍座主销26，从而使得鞍式牵引机械20可以借助鞍式耦联器24和耦入在该鞍式耦联器中的鞍座主销26在前进行驶16时牵引鞍式半挂车22，而在倒退行驶18时推动它。

在鞍式牵引机械20与鞍式半挂车22之间在此存在大约20度的扭折角度28，该扭折角度例如在鞍式牵引机械向左转弯行驶时出现。扭折角度28作为商用车辆10的纵向轴线与车辆拖车之间的角度限定。因此，扭折角度28在此相当于鞍式半挂车22的纵向轴线29与鞍式牵引机械的纵向轴线30之间的角度。因此，纵向轴线29、30在方向指向不变的前进行驶16期间彼此叠置，从而出现了零度或基本上零度的扭折角度。如果鞍式牵引机械20然后开始如在此所示沿左弯道前进行驶，则扭折角度从零度变化了扭折角度变化32到此处所示的扭折角度28。扭折角度28或扭折角度变化32应根据本发明尽量准确地确定。

图3示出了具有传感器单元34的鞍式耦联器24的透视图，该传感器单元以距离36布置在鞍式耦联器24的前侧38上。传感器单元34包括轮盘40，该轮盘经由轴43与转率传感器42连接。当鞍式半挂车22利用鞍座主销26保持在鞍式耦联器24中时，鞍式半挂车22被放置在鞍式耦联器的摩擦衬片44上。通过鞍式半挂车22在鞍式耦联器24上转动，使得轮盘40围绕轴43运动，从而能探测到该运动并将其解释为扭折角度变化32。

为了在鞍式半挂车22与传感器单元34之间建立接触，轮盘40具有接触面41，该接触面在鞍式半挂车22的下侧上压靠鞍式半挂车22上。

图4示出了本发明的实施例，即作为方法50的框图。将扭折角度28的经建模的值54以及经建模的值54的方差56确定为输入参量。将这些输入参量输送给校正步骤52。此外，将校正值76和校正值76的方差78输送给校正步骤52。如果第一次实施校正步骤52，则校正值76相当于预先限定的初始的校正值80，并且校正值76的方差78相当于同样是预先确定的初始的校正值80的初始的方差82。

例如被构造为多路复用器的判断器74将初始的校正值80和初始的方差82配属给校正值76和校正值76的方差78，以用于校正步骤52。

在校正步骤52中，将校正后的经建模的值58作为输出值58输出，并且将校正后的经建模的值58的方差60作为输出值58的方差60输出。通过如下方式计算输出值58，即，首先将经建模的值54乘以校正值76的方差78，并且还将校正值76乘以经建模的值54的方差56。将乘积相加并除以经建模的值54的方差56与校正值76的方差78之和。

通过如下方式确定输出值58的方差60，即将经建模的值54的方差56的倒数和校正值76的方差78的倒数相加并确定总和的倒数。然后将输出值58和输出值的方差60输送给预测步骤62，其中，附加地，将经测量的值64和经测量的值64的方差66输送给预测步骤62。

然后在预测步骤62中，确定期望值68和期望值68的方差70。期望值68相当于输出值58与经测量的值64之和，而期望值68的方差70相当于输出值58的方差60与经测量的值64的方差66之和。期望值68和期望值68的方差70被暂时存储在延迟元件72中一个时钟周期，并且然后经由判断器74被输送给校正步骤52。在此，期望值68将作为校正值76被输送给校正步骤52，并且期望值68的方差70将作为校正值76的方差78被输送给校正步骤。

因此，校正步骤52和预测步骤62例如以预先确定的重复率交替地实施。优选地，以相同的重复率也确定经建模的值54及其方差56以及确定经测量的值64及其方差66。在此，通过延迟元件72确保在校正步骤中利用从前一次回合中确定的经测量的值64及其方差66的来处理当前经建模的值54及其方差56。

图5示出了根据本发明的设备86的实施例，该设备86包括控制器88，该控制器优选是制动控制器88。控制器88还具有电子稳定调控器90。优选地经由未示出的CAN总线向电子稳定调控器90定期地输送商用车辆的速度和偏航率。此外，存在存储器92，在其中存储或能存储商用车辆10的和/或车辆拖车12的几何数据。几何数据94、速度值96和偏航率98被输送给模型形成器104。模型形成器104包括用于基于速度96、偏航率98和几何数据94确定扭折角度的经建模的值54的模型105。

将扭折角度28的经建模的值54和经建模的值54的方差56作为数据106输出。这些数据106被输送给功能块100，其中，传感器单元34的传感器数据102也被输送给功能块100。然后，在功能块100中实施以上在图4中描述的方法。此外，输出例如包含如图4所示的输出值58及其方差60的信号108。信号108同样被输送给电子稳定调控器90，以便在通过电子稳定调控器90干预车辆控制系统时将其考虑在内。

图6示出了方法50的实施例的所选出的步骤，该步骤例如利用设备86来实施。在步骤120中，该方法处于未输出任何值的重置状态。然后，该方法转到初始化步骤122。在此，将校正值76和校正值76的方差78初始化。然后是校正步骤124，而校正步骤后又是预测步骤126。校正步骤124和预测步骤126优选是卡尔曼滤波器的步骤。在预测步骤126之后，还进行另外的校正步骤124，如通过箭头128所示。因此，步骤124和126交替，直到接收到未示出的重置信号为止，由此(同样没有进一步示出地)，该方法又转移到步骤120中。

图7以更详细的步骤130至134示出了校正步骤124。在步骤130中，接收经建模的值54、经建模的值54的方差56、校正值76和校正值76的方差78。然后在步骤132中，取决于方差56、78和校正值76对经建模的值54进行校正。在步骤134中，将校正后的经建模的值58作为输出值58输出。

图8示出了预测步骤126的更详细的步骤。在步骤136中，接收输出值58和输出值58的方差60、以及经测量的值64及其方差66。据此，在步骤138中，确定期望值68和期望值68的方差70。这些在步骤140中输出。

图9示出了时间轴146，关于该时间轴示出了商用车辆10与车辆拖车12之间的不同的扭折角度148的值。在此，在区域152中示出了倒退行驶18，并且在区域154中开始直到时间轴的终点示出了前进行驶16。在时刻150时，车辆拖车12与商用车辆发生耦联，因此通过虚线158所示的经测量的值54发生改变，这是因为传感器单元34的轮盘略微扭转。

曲线156显示了商用车辆10的速度。该速度现在稍微提升，也就是说，车辆向倒退行驶方向加速。通过曲线160示出了经建模的值54。可以看出，该曲线首先直线延伸，也就是经建模的值54显然显示了方向指向不变的倒退行驶18。但是，这与实际行为不符。这是通过如下方式来实现，即，根据方法50在倒退行驶18时将经建模的值56的方差56设置为无限，从而得到输出值58，该输出值由线160示出。输出值58相当于通过卡尔曼滤波器和卡尔曼滤波的计算，其中，仅包括由曲线158示出的具有较小方差66的经测量的值64。一旦现在倒退行驶18结束并继续作为前进行驶16，则由曲线160所示的经建模的值54就提升，直到在点161处使得经建模的值54、经测量的值64和输出值58几乎接近为止。

图10再次示出了时间轴146，关于该时间轴绘制了扭折角度148。曲线156重新相当于商用车10的速度。线158相当于经测量的值64，虚线162相当于输出值58，曲线160相当于经建模的值54。这里，该方法用作转弯时针对低摩擦值的指标。在以低摩擦值转弯时，经测量的值64与经建模的值54相比明显增大。这即使在有横向加速度的情况下的并不危险的行驶状态下也会发生。这归因于由于道路的低摩擦值所导致挂车上的侧向偏离角增大。在此，例如在T＝-13，即在区域166中，示出了从湿沥青到湿蓝玄武岩的转变。这以大约40km/h的速度进行，其横向加速度为每平方秒1到约2m，该横向加速度由曲线164示出。可以清楚地看到，一旦车辆拖车12位于湿的蓝色玄武岩上，则由曲线162示出的输出值58就与由曲线160示出的经建模的值54具有偏移。这清楚地指示了速度不相称，从而电子制动系统或电子稳定调控器在此可以接通报警灯，以告知驾驶员，或者甚至通过降低发动机力矩来减小速度。

图11示出了在起动之后立即用该方法进行的平衡的图示。为此，在轴146上又绘制了以秒为单位的时间，并且在该轴148上绘制了由此造成的扭折角度。在时间t＝800秒时进行起动。在此，曲线160示出了经建模的值54，曲线162示出了输出值58，而曲线158示出了经测量的值64。曲线156示出了速度。尽管弯道行驶，但根据曲线162的输出值58仍迅速接近根据曲线160的经建模的值54。随着行驶里程的增加，经建模的值54的方差56减小，其中，经测量的值64始终恒定。在大的扭折角度的情况下，由于模型误差，使得经建模的值54的方差56再次增加。这导致输出值58也朝经测量的值64的方向偏离(例如参见T＝858秒)。

为此在图12中示出了相应的方差，其中，在图12中在时间轴146上示出了与图11中相同的时刻，并且在轴线180上绘制了方差。然后，在此，曲线176示出了经测量的值64的方差66，曲线174示出了输出值58的方差60，并且曲线178示出了经建模的值54的方差56。

附图标记列表

10 商用车辆

12 车辆拖车

14 拖车耦联器

16 前进行驶

18 倒退行驶

20 鞍式牵引机械

22 鞍式半挂车

24 鞍式耦联器

26 鞍座主销

28 扭折角度

29 鞍式半挂车的纵向轴线

30 鞍式牵引机械的纵向轴线

32 扭折角度变化

34 传感器单元

36 间距

38 前侧

40 轮盘

41 接触面

42 转动率传感器

43 轴

44 摩擦衬片

50 方法

52 校正步骤

54 经建模的值

56 经建模的值的方差

58 校正后的经建模的值/输出值

60 校正后的经建模的值的方差/输出值的方差

62 预测步骤

64 经测量的值

66 经测量的值的方差

68 期望值

70 期望值的方差

72 延迟元件

74 判断器

76 校正值

78 校正值的方差

80 初始的校正值

82 初始的校正值的方差

86 设备

88 控制器

90 电子稳定调控器

92 存储器

94 几何数据

96 速度

98 偏航率

100 功能块

102 传感器数据

104 模型形成器

105 模型

106 数据

108 信号

120-126 方法的步骤

130-134 校正步骤的步骤

136-140 预测步骤的步骤

146 时间轴

148 扭折角度

150 时刻

152 倒退行驶的区域

154 前进行驶的区域

156 速度

158 线(经测量的值64)

160 线(经建模的值54)

162 线(输出值58)

164 横向加速度

166 第一区域

168 第二区域

170 第三区域

174 线(输出值58的方差60)

176 线(经测量的值64的方差66)

178 线(建模值的方差56)

180 方差

Claims

1.用于具有拖车耦联器(14)的商用车辆(10)、尤其是鞍式牵引机械(20)的方法，所述方法用于确定所述商用车辆(10)与所拖挂的车辆拖车(12)、尤其是鞍式半挂车(22)之间的扭折角度(28)，所述方法包括以下步骤：

a)用模型(105)确定扭折角度(28)的或扭折角度变化(32)的经建模的值(54)，

b)利用传感器单元(34)确定扭折角度(28)的或扭折角度变化(32)的经测量的值(64)，

c)从所述经测量的值(64)推导出校正值(76)，

d)取决于所述校正值(76)校正所述经建模的值(54)，

e)输出校正后的经建模的值(58)作为扭折角度(28)的输出值(58)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)中，所述经建模的值(54)相当于绝对的扭折角度(28)，并且在步骤b)中，所述经测量的值相当于相对的扭折角度(28)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤c)中，取决于所述经测量的值(64)并且取决于在先前的步骤e)中输出的输出值(58)来确定所述校正值(76)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述步骤a)至e)被迭代地实施。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，给每个确定的经建模的值(54)、每个输出值(58)、每个经测量的值(64)和每个校正值(76)配属有方差(56、60、66、78)，其中，在步骤a)中，附加地确定所述经建模的值(54)的方差(56)，在步骤b)中，附加地确定所述经测量的值(64)的方差(66)，在步骤c)中，附加地确定所述校正值(76)的方差(78)，并且在步骤d)中，附加地确定所述输出值(58)的方差(60)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤d)中，所述经建模的值(54)附加地取决于所述校正值(76)的方差(78)和所述经建模的值(54)的方差(56)来校正。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)相当于预测步骤(62)，并且步骤d)相当于卡尔曼滤波的校正步骤(52)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在第一次实施连续的步骤a)至e)之前，在初始化步骤(122)中实施步骤a)、d)和e)，其中，在步骤d)中通过预先限定的初始的校正值(80)来代替所述校正值(76)，并且通过初始的校正值(80)的预先限定的初始的方差(82)来代替所述校正值(76)的方差(78)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中，取决于所述商用车辆(10)的至少一个速度值(96)和偏航率值(98)以及所述商用车辆(10)的和/或车辆拖车(12)的至少一个预定的几何值(94)确定所述扭折角度的经建模的值(54)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述商用车辆(10)的倒退行驶(18)时要确定扭折角度(28)的情况下，将所述经建模的值(54)的方差(56)确认为无限大。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，监控所述经测量的值(64)和所述经建模的值(54)，并且在至少两次连续实施步骤a)至e)时，在经测量的值(64)恒定而经建模的值(54)变化的情况下作为无挂车行驶以信号(180)发信号告知。

12.具有控制器(88)、尤其是制动控制器(88)的设备(86)，其中，所述控制器(88)被设立成实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法，并且所述控制器具有至少一个数据输入端(91)，所述数据输入端被设立成用于与传感器单元(34)连接并用于接收传感器数据(102)，以便确定扭折角度(28)的或扭折角度变化(32)的经测量的值(64)。

13.根据权利要求12所述的设备(86)，其中，所述设备(86)包括传感器单元(34)，并且所述传感器单元(34)被设立成确定所述商用车辆(10)与所述车辆拖车(12)之间的扭折角度(28)或扭折角度变化(32)。

14.根据权利要求12或13所述的设备(86)，其中，所述传感器单元(34)具有能围绕轴(43)旋转的轮盘(40)，所述轮盘能以间距(36)被安装在鞍式耦联器(24)的前侧(38)上，并且所述轮盘(40)具有接触面(41)，所述接触面能与车辆拖车(12)接触。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备(86)，其中，所述控制器(88)包括模型形成器(104)和功能块(100)，其中，所述模型形成器(104)被设立成确定扭折角度(28)的经建模的值(54)，并且所述功能块(100)被设立成取决于所述传感器(34)的包括有经测量的值(64)的传感器数据(102)地校正所述经建模的值(54)，并且将校正后的经建模的值(58)作为信号(108)输出。

16.商用车辆(10)，其具有根据权利要求12至15中任一项所述的设备。

17.计算机程序产品，当所述计算机程序产品在根据权利要求12至15中任一项所述的设备(86)上实施时，所述计算机程序产品用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法。