DE10023326A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs

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Abstract

Verfahren zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch folgende Schritte: DOLLAR A - fahrerunabhängige Ansteuern wenigstens eines Bremslichts des Anhängers oder Aufliegers, DOLLAR A - Messung eines in einer dem Bremslicht des Anhängers oder Aufliegers zugeordneten Leitung fließenden Stromes, und DOLLAR A - Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Anhängers oder Aufliegers auf der Grundlage des gemessenen Stromes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 6.
Beispielsweise für elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) im Falle von Personenkraftwagen oder Nutzkraftwagen werden gewisse Informationen über eventuell an den Zug- bzw. Motorwagen angekoppelte Anhänger bzw. Auflieger benötigt. Wesentlich ist hierbei die Information, ob überhaupt ein Anhänger angekoppelt ist oder nicht. Eine derartige Information ist beispielsweise auch bei einer Bremsregelung, insbesondere einer ABS/ASR-Regelung, oder einer Getriebesteuerung vorteilhaft einsetzbar. Bei ESP- Systemen wird beispielsweise die Information, ob ein Anhänger oder Auflieger vorhanden ist, zur Festlegung einer Regelstrategie eingesetzt. D. h., für den Fall, daß kein Anhänger oder Auflieger vorhanden ist, wird für ESP-Systeme eine gewöhnliche Regler- bzw. Regelstrategie durchgeführt. Falls ein Anhänger oder Auflieger vorhanden ist, wird in bestimmten Fahrsituationen, in diesem Fall beispielsweise bei Einknickgefahr bei niedrigen Geschwindigkeiten, eine von der herkömmlichen Regelstrategie abweichende, d. h. modifizierte Regelstrategie durchgeführt, mit der die Fahrzeugkombination in diesen Fahrsituationen stabilisierbar ist. Bei dieser Strategie werden die stabilisierenden Eingriffe zum Großteil in Form von Bremseneingriffen am Anhänger oder Auflieger durchgeführt. Auch für ABS-Systeme (Regelung des Bremsschlupfes) oder ASR-Systeme (Regelung des Antriebsschlupfes) ist eine entsprechende Vorgehensweise vorgesehen. D. h., für den Fall, daß ein Anhänger oder Auflieger an das Zugfahrzeug angekuppelt ist, wird eine modifizierte Regelstrategie durchgeführt. In diesem Fall handelt es sich beispielsweise um Funktionen zur Vermeidung des Einknickens, bei denen gegebenenfalls die Hinterachse des Zugfahrzeuges mit einem kleineren Schlupf geregelt wird.
Es sind Anhängererkennungsgeräte bekannt, bei denen der Widerstand eines Brems- oder Blinklichts des Anhängers gegen Masse gemessen wird. Hierbei muß jedoch die betreffende Leitung zum Anhänger aufgetrennt werden, um nicht gleichzeitig den Widerstand eines Brems- oder Blinklichts des Motorwagens mitzumessen.
Aus der DE-OS 26 40 355 ist eine Kontrolleinrichtung von Zugwagen von Wagenzügen bekannt, bei denen wenigstens der Zugwagen mit einem Antiblockierregelsystem versehen ist. Der Zugwagen ist hierbei mit einer Versorgungsleitung und einer Steckeinrichtung ausgebildet, wobei die Steckeinrichtung ein Steckergegenstück auf der Anhängerseite hat. An dieses Steckergegenstück ist eine Bremslichtanlage des Anhängers angeschlossen. Bei Betätigung der Bremse fließt bei angehängtem Anhänger ein Strom in der Bremslichtanlage des Anhängers und an einer Strommeßeinrichtung in der Versorgungsleitung fällt eine Spannung ab, welche ein binäres Schaltsignal erzeugt. Auf der Grundlage dieses binären Spannungssignals ist das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein eines Anhängers feststellbar.
Aus der DE 44 17 301 A1 ist es bekannt, ein selbsthaltendes Relais im Rahmen einer Erkennungseinrichtung für einen Anhängerbetrieb zu verwenden. Das Relais spricht hierbei an, wenn an der Steckdose zum Anhänger ein Stromkreis hergestellt wird. Die Bereitstellung eines derartigen Relais erweist sich in der Praxis als relativ aufwendig.
Aus der DE 39 27 562 ist schließlich eine Einrichtung zur Anhänger-Kennung bei Lastzügen bekannt, deren Zugfahrzeug mit einer Antiblockiereinrichtung ausgestattet ist. Diese Einrichtung dient dazu, dem Fahrzeugführer zu signalisieren, ob auch das Anhängerfahrzeug eine Antiblockiereinrichtung aufweist und deren Kabelkupplung ordentlich gekuppelt ist. Die Einrichtung weist hierzu eine elektronische, logische Schaltvorrichtung auf, in welcher wenigstens ein erstes und ein zweites Signal verarbeitet werden. Das in dieser Druckschrift beschriebene System wird als relativ aufwendig angesehen.
Aufgabe der Erfindung ist eine möglichst einfache und unaufwendige Erkennung eines Anhängers eines Kraftfahrzeugs.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer entsprechenden Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
Erfindungsgemäß ist in einfacher Weise eine Information bereitstellbar, ob ein Anhänger an einen Zugwagen angekoppelt ist oder nicht. Das fahrerunabhängige Ansteuern eines Bremslichts des Anhängers kann beispielsweise mittels eines zentralen Steuergeräts, insbesondere eines Steuergeräts eines elektronischen Bremssystems, durchgeführt werden. Es ist hierbei gegenüber herkömmlichen Systemen keine zusätzliche Sensorik in oder an dem Anhänger bzw. Auflieger notwendig. Ferner können in dem Steuergerät zusätzliche elektromagnetische Bauteile, beispielsweise Relais, vermieden werden, welche insbesondere bezüglich ihrer Fertigung oder Lebensdauer in der Praxis zu Problemen führen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers bei einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs und/oder zyklisch durchgeführt wird. Da der Anhängerkopplungszustand sich in der Regel nur im Stand verändern wird, ist durch die erstgenannte Maßnahme gewährleistet, daß unmittelbar mit dem Anfahren das gewünschte Signal zur Verfügung steht. Für bestimmte Anwendungen kann sich jedoch auch eine zyklische Durchführung das Verfahren als zweckmäßig erweisen.
Zweckmäßigerweise erfolgt das Ansteuern des Bremslichtes den Anhängers über ein vorbestimmtes Zeitintervall, insbesondere 50 msec. Durch eine derartige kurze Bestromung des Bremslichtes kann vermieden werden, daß es bei anderen Verkehrsteilnehmern durch eine längere Bestromung und ein damit verbundenes längeres Aufleuchten des Bremslichtes zu Fehlinformationen und somit zu Irritationen der anderen Verkehrsteilnehmer kommt, da erst bei einer längeren Bestromung ein Leuchten des Bremslichtes wahrgenommen wird.
Es ist bevorzugt, daß ein im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemessener Strom mit einem Schwellwert verglichen wird, und die Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Anhängers auf der Grundlage eines Vergleiches des gemessenen Stromes mit dem Schwellwert erfolgt. Mit dieser Maßnahme ist eine besonders einfache und rechnerisch unaufwendige Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung gestellt.
Zweckmäßigerweise wird ein das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Anhängers darstellendes Signal einem Steuergerät und/oder dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. Ein derartiges, dem Fahrer übermitteltes Signal kann beispielsweise als optisches oder akustisches Signal vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild zur Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung eines Anhängers schematisch dargestellt. Der links der senkrecht verlaufenden gestrichelten Linie dargestellte Schaltungsteil befindet sich auf dem Zugwagen bzw. Kraftfahrzeug, der rechts von der gestrichelten Linie dargestellte Schaltungsteil befindet sich auf einem Anhänger. Auf der Zugwagenseite ist das Steuergerät eines elektronischen Bremssystems mit 1 bezeichnet, das Bremslicht des Kraftfahrzeugs ist mit 2 bezeichnet. Mittels einer schematisch dargestellten und mit 3 bezeichneten elektrischen Verbindung (z. B. elektrische Steckverbindung) ist ein Anhänger elektrisch an das Kraftfahrzeug koppelbar. Bei der elektrischen Verbindung kann es sich beispielsweise um eine 24 N-Dose handeln.
Der Anhänger weist ein Bremslicht 4 auf. Das Bremslicht 2 des Kraftfahrzeugs sowie das Bremslicht 4 des Anhängers sind über eine elektrische Leitung, welche insgesamt mit 10 bezeichnet ist, mit dem Steuergerät 1 verbunden. Hierbei liegt das Bremslicht 2 an einem ersten Leitungsstrang 10a, und das Bremslicht 4 des Anhängers an einem zweiten Leitungsstrang 10b an. Mittels der elektrischen Verbindung ist die Verbindung zwischen dem Leitungsstrang 10b und dem Bremslicht 4 des Anhängers unterbrechbar. Es sei darauf hingewiesen, daß in der Darstellung der Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung einer Anhängerkupplung, mit welcher das Kraftfahrzeug mechanisch mit dem Anhänger gekoppelt wird, verzichtet wurde.
In dem Leitungsstrang 10b ist ein Strommeßgerät 5 vorgesehen, welches den dort fließenden Strom mißt. Im Falle eines angeschlossenen Anhängers fließt bei Betätigung einer Bremse ein Strom durch die Leitungsstränge 10a, 10b. Die Bremslichter leuchten auf. Für den Fall, daß kein Anhänger vorhanden ist, d. h. der Leitungsstrang 10b im wesentlichen an der elektrischen Verbindung endet, fließt kein Strom zur Beaufschlagung des Anhänger-Bremslichtes 4. Als Strommeßgerät 5 kann beispielsweise ein Shunt- Widerstand (Widerstand mit einem Wert von ungefähr 1 Ohm) eingesetzt werden. Der durch einen derartigen Widerstand gegebenenfalls fließende Strom erzeugt einen Spannungsabfall, der dann entsprechend ausgewertet wird. Alternativ hierzu bietet sich an, mit Hilfe geeigneter Meßvorrichtungen das Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters zu detektieren, um eine Information über einen fließenden Strom und folglich einen vorhandenen Anhänger oder Auflieger zu erhalten.
Das Bremslicht 4 ist nun erfindungsgemäß zusätzlich zu der beschriebenen Funktion mittels des Steuergeräts 1 unabhängig von einer Bremsenbetätigung, d. h. fahrerunabhängig, zur Feststellung eines Anhängers ansteuerbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anhängererkennung mittels einer fahrerunabhängigen Ansteuerung des Bremslichtes 4 wird nun anhand des Flußdiagramms der Fig. 2 weiter erläutert. Hierbei wird in einem Schritt 101 das Steuergerät 1 eingeschaltet. Neben dem Einschalten des Steuergerätes wird in diesem Schritt auch das erfindungsgemäße Verfahren gestartet. In einem anschließenden Schritt 102 wird festgestellt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Zur Erkennung, ob ein Stillstand des Fahrzeuges vorliegt, wird überprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null oder kleiner als ein einstellbarer Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, wird in einem anschließenden Schritt 103 überprüft, ob ein Anfahrvorgang des Fahrzeugs vorliegt. Wird kein Stillstand festgestellt, so wird erneut der Schritt 102 ausgeführt. Ein Anfahrvorgang liegt dann vor, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs das erste Mal über einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit liegt. Es wird folglich eine Anfahrerkennung in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt. Im Falle eines Anfahrvorgangs wird in einem Schritt 104 das Bremslicht 4 beispielsweise für einen Zeitraum von 50 msec angesteuert. Liegt kein Anfahrvorgang vor, so wird erneut der Schritt 103 ausgeführt. In einem Schritt 105 wird mittels des Strommeßgerätes 5 der in dem Strang 10b fließende Strom gemessen und der gemessene Strom IBL mit einem geeigneten Schwellwert verglichen. Dieser Vergleich kann beispielsweise mittels des Steuergerätes 1 durchgeführt werden. Übersteigt der gemessene Strom IBL den Schwellwert, stellt dies eine eindeutige Information dar, daß ein Anhänger an das Fahrzeug angekoppelt ist. Dies wird in einem Schritt 106 festgestellt. Diese Information kann dem Steuergerät 1 zur Berücksichtigung bei dessen weiterer Steuertätigkeit zugeführt werden. Andererseits ist diese Information auch mittels einer geeigneten, nicht im einzelnen dargestellten Anzeigevorrichtung dem Fahrer des Fahrzeuges anzeigbar. Ist der in dem Schritt 105 festgestellte Strom IBL jedoch kleiner als der Schwellwert, wird darauf geschlossen, daß kein Anhänger vorhanden ist (Schritt 107). Auch diese Information kann dem Steuergerät 1 und/oder dem Fahrer des Kraftfahrzeugs mitgeteilt werden. Es sei angemerkt, daß die Erkennung eines Anhängers beispielsweise auch mittels einer geeigneten Spannungsmessung in dem Leitungsstrang 10b nach fahrerunabhängigem Ansteuern des Bremslichts 4 durchgeführt werden kann. Anschließend an den Schritt 106 bzw. 107 wird erneut der Schritt 102 ausgeführt.
Die beschriebene Ermittlung, ob ein Anhänger oder Auflieger vorhanden ist, wurde vorstehend im Zusammenhang mit einem Anfahrvorgang durchgeführt. Es ist ebenfalls denkbar, diese Ermittlung auch unabhängig von einem Anfahrvorgang durchzuführen. Denkbar ist beispielsweise ein zyklisches Durchlaufen (in einem vorgegebenen Zeitraster von beispielsweise einigen Sekunden) des Vorgangs zur Erkennung eines angekuppelten Anhängers, dies unabhängig von einem Anfahrvorgang.
Es sei schließlich darauf hingewiesen, daß die Sensierung des Bremslichtstromes darüber hinaus im Rahmen eines elektronischen Stabilitätsprogramms für Nutzfahrzeuge weitere Vorteile bietet, beispielsweise bei der Ermittlung eines ABS-Anlaufs bei Anhängern bzw. Aufliegern mit bremslichtversorgten ABS-Systemen. Ein derartiges bremslichtversorgtes ABS-System ist in Fig. 1 schematisch mit Bezugszeichen 6 bezeichnet. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß ein ABS-Steuergerät üblicherweise über dieselbe Stromleitung wie das Bremslicht gespeist wird. Wenn der Fahrer bremst, fließt über diese Leitung ein Strom mit einem ersten Wert, der durch den Widerstand des Bremslichtes vorgegeben ist (hierbei wird angenommen, daß keine ABS-Regelung vorliegt). Liegt nun eine solche Bremsung bzw. Situation vor, bei der das ABS-Steuergerät eine Regelung beginnt, so fließt über die Leitung ein Strom mit einem zweiten (höheren) Wert, da auch das ABS- Steuergerät Strom aufnimmt und dieser ebenfalls über diese Leitung bereit gestellt wird.
Dieser Sachverhalt kann beispielsweise auch mit Blick auf eine Umkipperkennung ausgewertet werden: Fährt ein Fahrzeuggespann mit einer Querbeschleunigung, die über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, so kann für das Fahrzeuggespann eine Kippgefahr bestehen. Solch eine drohende Kippgefahr äußert sich zunächst an den kurveninneren Rädern, da diese abzuheben drohen. Für eine Umkipperkennung bietet sich somit folgende Vorgehensweise an: Überschreitet die Querbeschleunigung (beispielsweise des Zugfahrzeuges) einen zugehörigen Schwellenwert, so wird ein geringer Bremsdruck zumindest an den kurveninneren Rädern des Anhängers oder Aufliegers eingespeist. Bei einer starken Entlastung der kurveninneren Räder spricht das ABS- System an und führt eine Regelung durch. Diese Regelung äußert sich in einem Strom, der durch das ABS-Steuergerät aufgenommen wird. D. h., über die vorstehend erwähnte Leitung fließt ein Strom, der mit Hilfe des Strommeßgeräts detektiert werden kann. Durch eine entsprechende Plausibilitätsabfrage kann somit mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgesehenen Strommeßgeräts auch ein Umkippen zumindest des Anhängers oder Aufliegers erkannt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - fahrerunabhängiges Ansteuern wenigstens eines Bremslichts (4) des Anhängers oder Aufliegers,
  • - Messung eines in einer dem Bremslicht (4) des Anhängers oder Aufliegers zugeordneten Leitung (10b) fließenden Stromes, und
  • - Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Anhängers oder Aufliegers auf der Grundlage des gemessenen Stromes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs und/oder zyklisch durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuern des Bremslichtes (4) des Anhängers oder Aufliegers über ein vorbestimmtes Zeitintervall, insbesondere 50 msec, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gemessene Strom mit einem Schwellwert verglichen wird, und die Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Anhängers oder Aufliegers auf der Grundlage eines Vergleiches des gemessenen Stromes mit dem Schwellwert erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Anhängers oder Aufliegers darstellendes Signal einem Steuergerät, insbesondere einem Steuergerät eines elektronischen Bremssystems, und/oder dem Fahrer des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt wird.
6. Vorrichtung zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch Mittel (1) zum fahrerunabhängigen Ansteuern wenigstens eines Bremslichtes (4) des Anhängers oder Aufliegers, Mittel (5) zur Messung eines in einer dem Bremslicht (4) des Anhängers oder Aufliegers zugeordneten Leitung (10b) fließenden Stromes, und Mittel (1) zur Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Anhängers oder Aufliegers auf der Grundlage des gemessenen Stromes.
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