DE102014118491A1

DE102014118491A1 - Verfahren zum Schätzen von Steigung und Rollrichtung

Info

Publication number: DE102014118491A1
Application number: DE102014118491.2A
Authority: DE
Inventors: Emrah Adamey; Matthew Alan Boesch
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-07-02
Also published as: CN104742910B; CN104742910A; US9168925B2; DE102014118491A8; US20150183434A1

Abstract

Es sind Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Fahrzeugrollrichtung und der Straßensteigung offenbart. In einem Beispiel wird die Fahrzeugrollrichtung aus einem Korrelationskoeffizienten bestimmt. Die Fahrzeugrollrichtung wird auf eine kinematische Gleichung zur Bestimmung der Straßensteigung angewendet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Schätzen einer Straßensteigung und Rollrichtung eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann für Fahrzeuge praktisch sein, die Raddrehzahlsensoren umfassen, die nicht richtungsspezifisch sind.
Hintergrund und Kurzfassung
Fahrzeuge können auf vielen verschiedenen Fahrbahnoberflächen betrieben werden, um Fahrgäste an ihre gewünschten Zielorte zu bringen. Die Fahrzeuge können auf diesen Fahrbahnoberflächen auch gestoppt und zu einem späteren Zeitpunkt wieder gestartet werden. Beispielsweise kann ein Fahrzeug an einem Hang gestoppt und geparkt werden, sodass die Fahrzeugrichtung bergauf oder bergab ist. Wenn der Hang eine starke Steigung aufweist, kann das Fahrzeug nach einem Starten der Kraftmaschine bergauf oder, unter Mitwirkung der Steigung, bergab rollen, wenn das Fahrzeuggetriebe aus der Parkstellung ausgekuppelt wird. Der Fahrzeugführer kann eine Fahrzeugbeschleunigung vermeiden oder verringern, nachdem das Getriebe aus der Parkstellung ausgekuppelt worden ist, indem er Fahrzeugbremsen betätigt. Wenn jedoch das Fahrzeug ein automatisch gestopptes und gestartetes Fahrzeug ist, kann ein Betätigen der Fahrzeugbremsen zur Folge haben, dass die Kraftmaschine des Fahrzeugs ausgeht, wenn sich der Fahrzeugführer anschickt wegzufahren, da ein Starten der Kraftmaschine von der Betätigung der Fahrzeugbremsen abhängig sein kann. Andererseits, wenn der Fahrzeugführer die Bremse löst, um die Kraftmaschine wieder zu starten, kann das Fahrzeug bergabwärts beschleunigen. Somit kann ein Stoppen eines Fahrzeugs mit Start-Stopp-Automatik an einem Hang eine Bewegung des Fahrzeugs zulassen, wenn der Fahrzeugführer einfach nur die Kraftmaschine starten will. Deshalb kann es wünschenswert sein zu bestimmen, ob ein Fahrzeug an einem Hang gestoppt wurde, damit schadensbegrenzende Maßnahmen zur Beschränkung der Fahrzeugbewegung ergriffen werden können.
Die Erfinder haben hierin die oben erwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs entwickelt, umfassend: Anwenden oder Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf eine Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer vorzeichenspezifischen Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung.
Durch Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf eine Fahrzeugrollrichtung und/oder Straßensteigung kann es möglich sein, die Möglichkeit einer Fahrzeugbewegung während eines automatischen Starts der Kraftmaschine zu verringern. Ferner können die Kosten des Systems gesenkt werden, wenn vorzeichenlose Raddrehzahlsensoren die Grundlage für eine Bestimmung von Fahrzeugrollrichtung und Straßensteigung bilden. Beispielsweise, wenn zwischen einer auf der nicht vorzeichenspezifischen Raddrehzahl basierenden Fahrzeugbeschleunigung und einer auf dem vorzeichenspezifischen Beschleunigungsmesser (z. B. einer Beschleunigungsmesserausgabe, die ein Vorzeichen umfasst) basierenden Fahrzeugbeschleunigung eine positive Korrelation ermittelt wird, lässt sich feststellen, dass das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung rollt. Wenn eine negative Korrelation zwischen einer auf der nicht vorzeichenspezifischen Raddrehzahl basierenden Fahrzeugbeschleunigung und einer auf dem vorzeichenspezifischen Beschleunigungsmesser basierenden Fahrzeugbeschleunigung nachgewiesen wird, lässt sich feststellen, dass das Fahrzeug in umgekehrter oder Rückwärtsrichtung rollt. Die Rollrichtung kann in eine kinematische Gleichung zur Ermittlung der Straßensteigung eingesetzt werden, und die Straßensteigung kann Aktuatoren ermöglichen, Kraftmaschinen-Drehmoment und Fahrzeugbremsen einzustellen, um die Schwerkräfte zu kompensieren.
Die vorliegende Beschreibung kann verschiedene Vorteile bringen. Im Besonderen kann die Methode ein automatisches Starten einer Kraftmaschine ermöglichen, ohne dass dies eine Bewegung des Fahrzeugs hervorruft, wenn das Fahrzeug an einem Hang gestoppt hat. Ferner kann die Methode Rollrichtung und Straßensteigung liefern, ohne vorzeichenbehaftete Raddrehzahlsensoren verwenden zu müssen, wodurch sich die Kosten des Systems verringern. Außerdem kann die Methode ermöglichen, Kraftmaschinen-Drehmomentaktuatoren so einzustellen, dass den Schwerkräften entgegengewirkt wird, ohne unnötiges Drehmoment der Kraftmaschine zu erzeugen.
Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung leicht ersichtlich.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dafür vorgesehen ist, eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die hier beschriebenen Vorteile werden umfassender verstanden, wenn ein Ausführungsbeispiel, hier als ausführliche Beschreibung bezeichnet, allein oder mit Bezug auf die Zeichnung studiert wird, wobei:
1 eine beispielhafte Kraftmaschine eines Fahrzeugs zeigt;
2 ein beispielhaftes Fahrzeug zeigt, wobei die Kraftmaschine in Betrieb ist;
3 einen beispielhaften Fahrzeugbetriebsablauf zeigt; und
4 ein beispielhaftes Verfahren zum Schätzen von Straßensteigung und Fahrzeugrollrichtung zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Schätzen von Straßensteigung und Fahrzeugrollrichtung zur Verbesserung des Fahrzeugbetriebs. Das Fahrzeug kann ein Fahrzeug zur Personenbeförderung wie in 2 gezeigt oder ein Nutzfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann eine Kraftmaschine wie in 1 gezeigt umfassen. Um Kraftstoff zu sparen, kann die Kraftmaschine automatisch gestoppt und gestartet werden. 3 zeigt einen beispielhaften Betriebsablauf für das Fahrzeug, bei dem die Fahrzeugrollrichtung bestimmt wird. Schließlich ist 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem Straßensteigung und Rollrichtung bestimmt werden. Das Verfahren umfasst Einstellen verschiedener Aktuatoren des Fahrzeugs als Reaktion auf Straßensteigung und/oder Fahrzeugrollrichtung.
Mit Bezug auf 1 wird eine Verbrennungskraftmaschine 10 mit mehreren Zylindern, wovon in 1 ein Zylinder gezeigt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Mit der Kurbelwelle 40 sind das Schwungrad 97 und der Zahnkranz 99 verbunden. Der Starter 96 umfasst die Ausgleichsradwelle 98 und das Ausgleichsrad 95. Die Ausgleichsradwelle 98 kann wahlweise das Ausgleichsrad 95 vorrücken, damit es mit dem Zahnkranz 99 in Eingriff gelangt. Der Starter 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder an der Rückseite der Kraftmaschine angebracht sein. Beispielsweise kann der Starter 96 wahlweise Drehmoment über einen Riemen oder eine Kette an die Kurbelwelle 40 liefern. Beispielsweise ist der Starter 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Kraftmaschinenkurbelwelle in Eingriff ist. Der Starter 96 kann automatisch in Eingriff gebracht werden, um die Kraftmaschine 10 zu starten, ohne dass ein Fahrzeugführer eine Vorrichtung aktiviert, die eine einzige Funktion, nämlich das Starten/Stoppen der Kraftmaschine, hat (z. B. ein Zündschalter).
Die Brennkammer 30 ist mit dem Ansaugkrümmer 44 und dem Auspuffkrümmer 48 über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 in Verbindung stehend gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Der Einlassnocken 51 und der Auslassnocken 53 können durch Ventileinstellmechanismen 71 und 73 relativ zur Kurbelwelle 40 bewegt werden. Die Ventileinstellmechanismen 71 und 73 können auch das Einlass- und/oder Auslassventil in geschlossene Stellungen deaktivieren, sodass das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 während eines Zylinderzyklus geschlossen bleiben.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist so angeordnet gezeigt, dass sie den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann der Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Kanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals von der Steuereinheit 12 zu. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 von einem Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffverteilerleitung (nicht gezeigt) zugeführt. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. Außerdem ist der Ansaugkrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselvorrichtung 62 in Verbindung stehend gezeigt, welche die Stellung einer Drosselscheibe 64 einstellt, um den Luftstrom vom Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. In einigen Beispielen können die Drosselvorrichtung 62 und die Drosselscheibe 64 zwischen Einlassventil 52 und Ansaugkrümmer 44 angeordnet sein, sodass die Drosselvorrichtung 62 eine Öffnungsdrossel ist.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert als Reaktion auf die Steuereinheit 12 durch eine Zündkerze 92 einen Zündfunken an die Brennkammer 30. Eine Breitband-Lambdasonde (UEGO: Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 ist mit dem Auspuffkrümmer 48 stromaufwärts eines Katalysators 70 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann eine Lambdasonde mit zwei Zuständen anstelle der Breitband-Lambdasonde 126 verwendet werden.
In einem Beispiel kann der Katalysator 70 mehrere Katalysatorbausteine umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen, jeweils mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Katalysator vom Dreiwegetyp sein.
Die Steuereinheit 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgabe-Ports 104, einen Festwertspeicher 106 (z. B. nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Wie gezeigt, kann die Steuereinheit 12 zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Stellungssensors 134, der mit einem Fahrpedal 130 gekoppelt ist, zum Erfassen der Kraft, die vom Fahrzeugführer 132 ausgeübt wird; einer Messung des Kraftmaschinenkrümmerdrucks (MAP) vom Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; eines Kraftmaschinen-Positionssensors vom Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; einer Messung der in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse vom Sensor 120; einer Bremspedalstellung vom Bremspedalstellungssensor 154, wenn der Fahrzeugführer 132 das Bremspedal 150 betätigt, und einer Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls für eine Verarbeitung durch die Steuereinheit 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Unter einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinen-Positionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorher festgelegte Anzahl gleich beabstandeter Impulse, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. In einigen Beispielen können ferner andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Dieselkraftmaschine.
Während des Betriebs wird jeder Zylinder innerhalb der Kraftmaschine 10 typischerweise einem Viertaktzyklus unterzogen: Der Zyklus umfasst den Einlasshub, den Kompressionshub, den Expansionshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen im Innern der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen besitzt), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Kompressionshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs und am nächsten zum Zylinderkopf befindet (z. B. wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen besitzt), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet ist, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet ist, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündvorrichtungen wie z. B. eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionshubs schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft/Kraftstoff-Gemisch an den Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es ist zu beachten, dass das Obige lediglich als Beispiel beschrieben ist und dass die Einlass- und Auslassventil-Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte variieren können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele verfügbar zu machen.
In 2 ist ein beispielhaftes Fahrzeug 200 gezeigt, das eine Kraftmaschine 10 umfasst. Die Kraftmaschine 10 ist an einen Drehmomentwandler 220 und ein Getriebe 225 gekoppelt gezeigt. Das Getriebe 225 kann mehrere Getrieberadsätze 203 umfassen, die über mehrere Getriebekupplungen 204 zur Anwendung kommen können. Die Kraftmaschine 10 kann automatisch gestartet werden, ohne dass ein Fahrzeugführer eine Eingabe in eine Vorrichtung (z. B. einen Zündschalter) macht, deren einzige Funktion oder Aufgabe das Starten der Kraftmaschine 10 ist. Außerdem umfasst das Fahrzeug 200 vorzeichenlose Raddrehzahlsensoren (z. B. Drehzahlsensoren, die keine Richtung anzeigen) 205 und einen Längsbeschleunigungsmesser 214. Überdies umfasst das Fahrzeug 200 Radbremszylinder 206, die Reibungsbremsen auf die Räder 209 anwenden, sodass das Fahrzeug 200 verlangsamt oder gestoppt werden kann. Die Bremszylinder 206 können über das Bremsensteuermodul 212 als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals 150 oder Fahrbetriebsbedingungen wie etwa Straßensteigung und Fahrzeug-Betriebszustand betätigt werden. Außerdem kann das Bremsensteuermodul 212 als Reaktion auf die Fahrbetriebsbedingungen auch eine elektrische Feststellbremse 207 anwenden. Das Bremsensteuermodul 212 kann mit der Steuereinheit 12 in Verbindung stehen oder alternativ kann die Steuereinheit 212 die Bremszylinder 206 betätigen.
Folglich ermöglicht das System von 2 und 3 ein Fahrzeugsystem, umfassend: einen Beschleunigungsmesser, einen Raddrehzahlsensor und eine Steuereinheit, enthaltend ausführbare Anweisungen, gespeichert in einem nichtflüchtigen Speicher, zum Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf einen Schätzwert der Straßensteigung, bestimmt aus einem Korrelationskoeffizienten, abgeleitet von der Fahrzeugbeschleunigung, die durch den Beschleunigungsmesser angegeben wird, und der Fahrzeugbeschleunigung, wie durch den Raddrehzahlsensor bestimmt. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Einstellen eines Kraftmaschinen-Drehmomentaktuators als Reaktion auf den Schätzwert der Straßensteigung. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Korrigieren des Schätzwerts der Straßensteigung als Reaktion auf die Varianz des Schätzwerts der Straßensteigung.
Beispielsweise umfasst das Fahrzeugsystem ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Bestimmen eines Konfidenzniveaus einer Rollrichtung auf der Grundlage des Korrelationskoeffizienten. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Vergleichen des Konfidenzniveaus mit einem Konfidenzschwellenwert. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Auswählen eines Vorzeichens einer Rollrichtung als Reaktion auf das den Konfidenzschwellenwert übersteigende Konfidenzniveau.
Nunmehr mit Bezug auf 3: Ein beispielhafter Betriebsablauf zeigt Signale auf, die von Interesse sind, wenn die Fahrzeugrollrichtung geschätzt oder bestimmt wird. Der Betriebsablauf kann durch das Verfahren von 4 unterstützt werden, das mit dem in 1 und 2 gezeigten System funktioniert. Sobald eine Fahrzeugrollrichtung geschätzt oder bestimmt ist, kann sie an Fahrzeugsysteme übergeben werden, die Fahrzeugbremsen betätigen, das Kraftmaschinen-Drehmoment einstellen und Getrieberadsätze auswählen. Die vertikalen Markierungen T0 bis T10 stellen interessierende Zeitpunkte im Ablauf dar.
Das erste Diagramm von oben in 3 ist eine Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit versus Zeit. Die x-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite von 3 zur rechten Seite von 3 fortschreitet. Die y-Achse repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist positiv (z. B. vorwärts) und nimmt in Richtung des Pfeils der y-Achse oberhalb der x-Achse zu. Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist negativ (z. B. rückwärts) und nimmt in Richtung des Pfeils der y-Achse unterhalb der x-Achse zu. Die durchgezogene Linie 302 repräsentiert die wahre vorzeichenbehaftete Fahrzeuggeschwindigkeit als Referenz für die Beschreibung des Verfahrens und gibt eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs an, wenn sie über der x-Achse ist, und repräsentiert eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs, wenn sie unter der x-Achse ist. Die gestrichelte Linie 304 repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie von Raddrehzahlsensoren ausgegeben wird. Wenn die gestrichelte Linie 304 nicht sichtbar ist, hat die gestrichelte Linie 304 den gleichen Wert wie die durchgezogene Linie 302. Die gestrichelte Linie 304 ist als stets positiv dargestellt, da die Ausgabe des Raddrehzahlsensors vorzeichenlos ist.
Das zweite Diagramm von oben in 3 ist eine Darstellung des Konfidenzniveaus der Fahrzeugrichtung versus Zeit. Die x-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur fortschreitet. Die y-Achse repräsentiert das Konfidenzniveau bei der Schätzung der Fahrzeugrichtung. Eine größere positive Zahl gibt ein höheres Konfidenzniveau dafür an, dass sich das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung fortbewegt. Eine größere negative Zahl gibt ein höheres Konfidenzniveau dafür an, dass sich das Fahrzeug in Rückwärtsrichtung fortbewegt.
Das dritte Diagramm von oben in 3 ist eine Darstellung einer Angabe der Fahrzeugrollrichtung gegen die Zeit. Die x-Achse repräsentiert die Zeit, wobei die Zeit von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur fortschreitet. Die y-Achse repräsentiert die Fahrzeugrichtung, wobei –1 rückwärts und +1 vorwärts ist. Folglich wird für das Fahrzeug geschätzt, dass es sich in Vorwärtsrichtung fortbewegt, wenn der Linienzug der Fahrzeugrichtungsschätzvariablen positiv und oberhalb der x-Achse ist. Für das Fahrzeug wird geschätzt, dass es sich in Rückwärtsrichtung fortbewegt, wenn der Linienzug der Fahrzeugrichtungsschätzvariablen negativ und unterhalb der x-Achse ist.
Zum Zeitpunkt T0 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit null, was darauf schließen lässt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung gibt ebenfalls null an, was darauf schließen lässt, dass das Fahrzeug nicht vorwärts oder rückwärts fährt. Das Konfidenzniveau der Richtung ist null, da sich das Fahrzeug nicht bewegt.
Zum Zeitpunkt T1 beginnt das Fahrzeug als Reaktion auf vom Fahrzeugführer angefordertes Drehmoment (nicht gezeigt) oder auf eine Schwerkraftwirkung, wobei das Fahrzeug bergab weist, in Vorwärtsrichtung zu beschleunigen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Verfahren von 4 (z. B. 302) nimmt in Vorwärtsrichtung zu. Die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Raddrehzahlsensor nimmt ebenfalls in positiver Richtung zu. Die Fahrzeugrichtung gemäß dem Verfahren von 4 ist vorwärts, wie vom Schätzwert der Fahrzeugrichtung angegeben wird. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung startet bei einem niedrigeren Wert und steigt an, während sich das Fahrzeug weiterbewegt.
Zum Zeitpunkt T2 stoppt das Fahrzeug, und die Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht null. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung wechselt auf einen Wert von null, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt oder keine Fortbewegungsrichtung festgelegt ist. Das Konfidenzniveau der Richtung springt ebenfalls auf null, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt.
Zum Zeitpunkt T3 beginnt das Fahrzeug, sich rückwärts fortzubewegen. Der Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Verfahren von 4 ist negativ und kleiner als null. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung wechselt von einem Wert von null zu einem Wert von minus eins, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug rückwärts fortbewegt. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung nimmt in negativer Richtung zu und ist auf einem niedrigeren Wert. Der Fahrzeugführer beschleunigt das Fahrzeug rückwärts oder das Fahrzeug rollt rückwärts, wenn das Fahrzeug bergauf weist.
Zum Zeitpunkt T4 stoppt das Fahrzeug, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird null. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung nimmt einen Wert von null an, was anzeigt, dass die Fahrzeugrichtung unbestimmt ist. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung wird ebenfalls null, was anzeigt, dass wenig Konfidenz für in den momentanen Schätzwert der Fahrzeugrichtung besteht.
Zum Zeitpunkt T5 beginnt das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung zu beschleunigen, wie die in positiver Richtung zunehmende Fahrzeuggeschwindigkeit erkennen lässt. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung wechselt von einem Wert von null zu einem Wert von plus eins, nachdem das Verfahren von 4 eine Richtung festgestellt hat. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung beginnt ebenfalls anzusteigen. Das Fahrzeug beschleunigt in einer positiven Richtung und wird dann langsamer bis zur Nullgeschwindigkeit.
Zum Zeitpunkt T6 stoppt das Fahrzeug, und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist null. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung wechselt von einem Wert von plus eins zu null, was anzeigt, dass die Fahrzeugrichtung zum gegenwärtigen Zeitpunkt unbestimmt ist. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung wechselt ebenfalls auf einen Wert von null. Das Fahrzeug ist bis zum Zeitpunkt T7 unbewegt.
Zum Zeitpunkt T7 wechselt das Fahrzeug in die Rückwärtsrichtung. Die Fahrzeuggeschwindigkeit von den Radsensoren nimmt in positiver Richtung zu. Der Schätzwert der Fahrzeuggeschwindigkeit vom Verfahren von 4 nimmt in negativer Richtung zu. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung wechselt von einem Wert von null zu einem Wert von minus eins, was anzeigt, dass sich das Fahrzeug rückwärts fortbewegt. Das Fahrzeug kann sich rückwärts fortbewegen, wenn der Fahrzeug-Rückwärtsgang eingelegt ist oder wenn das den Fahrzeugrädern zugeführte Drehmoment nicht ausreicht, um die Kraft zu überwinden, die aufgrund der Schwerkraft auf das Rad ausgeübt wird, während das Fahrzeug an einem Hang betrieben wird. Das Fahrzeug beschleunigt zunächst und verlangsamt sich anschließend bis zum Zeitpunkt T8.
Zum Zeitpunkt T8 erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit null, und die Fahrzeuggeschwindigkeit von den Raddrehzahlsensoren und das Verfahren von 4 nähern sich wieder einem Wert von null, da das Fahrzeug gestoppt wird. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung geht ebenfalls von einem Wert von minus eins zu einem Wert von eins über. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung geht auf null zurück, was anzeigt, dass die Fahrzeugrichtung derzeit unbestimmt ist. Für eine kurze Zeitspanne bewegt sich das Fahrzeug nicht.
Zum Zeitpunkt T9 beschleunigt das Fahrzeug zum letzten Mal als Reaktion auf vom Fahrzeugführer angefordertes Drehmoment (nicht gezeigt). Das Fahrzeug bewegt sich in Vorwärtsrichtung fort und beschleunigt, wie vom Fahrzeuggeschwindigkeitssignal angegeben. Die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Radsensorsignal ist auf gleichem Niveau wie die Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Verfahren von 4. Der Schätzwert der Fahrzeugrichtung geht auf einen Wert von eins über, was eine Fortbewegung in Vorwärtsrichtung anzeigt. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung nimmt zu, während das Fahrzeug beschleunigt. Das Fahrzeug beschleunigt kurz und wird dann langsamer.
Zum Zeitpunkt T10 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit auf null herabgesetzt, und der Schätzwert der Fahrzeugrichtung geht von einem Wert von eins auf einen Wert von null über. Das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung fällt ebenfalls auf null, was anzeigt, dass die Fahrzeugrichtung unbestimmt ist.
Folglich ändert sich das Vorzeichen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn sich das Vorzeichen des Schätzwerts der Fahrzeugrichtung ändert. Die spezielle Vorgehensweise bei der Bestimmung der Fahrzeugrichtung ist im Verfahren von 4 dargestellt. Ferner lässt sich feststellen, dass das Konfidenzniveau der Fahrzeugrichtung höher wird, wenn der Fahrweg länger wird.
Nun mit Bezug auf 4: Es ist ein Verfahren zum Schätzen von Straßensteigung und Fahrzeugrollrichtung dargestellt. Das Verfahren von 4 kann in dem System von 1 und 2 als in einem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen enthalten sein. Außerdem kann das Verfahren von 4 die Fahrzeugrichtung, wie in 3 gezeigt, liefern.
Bei 402 fragt das Verfahren 400 die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Raddrehzahlsensoren zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung durch einen Beschleunigungsmesser zur Bestimmung der Fahrzeugbeschleunigung ab. Die Raddrehzahl- und Beschleunigungssensorausgaben können in eine Steuereinheit eingegeben werden, wobei sie gezählte Übergänge eines digitalen Signals, als analoge Signale abgetastet oder auf andere bekannte Weise bearbeitet sein können. Die Raddrehzahlsensoren und Beschleunigungsmesser können während einer oder mehrerer Sekunden mehrmals abgefragt werden, um mehrere auf einem Raddrehzahlsensor basierende Fahrzeuggeschwindigkeitswerte und Fahrzeugbeschleunigungswerte bereitzustellen. Nachdem mehrere Fahrzeuggeschwindigkeitswerte und Beschleunigungswerte bestimmt worden sind, geht das Verfahren 400 zu 402 weiter.
Bei 404 bestimmt das Verfahren 400 die Fahrzeugbeschleunigung aus den Raddrehzahl-Fahrzeuggeschwindigkeitswerten. In einem Beispiel bestimmt das Verfahren 400 die auf dem Raddrehzahlsensor basierende Fahrzeugbeschleunigung durch Bestimmen der Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Beispielsweise bestimmt das Verfahren 400 eine Differenz zwischen zwei benachbarten Fahrzeuggeschwindigkeitswerten und dividiert die Differenz durch die Zeit zwischen den Abfragen, um die Fahrzeugbeschleunigung zu bestimmen, wobei zeitweilig auf der Grundlage der Raddrehzahlsensorausgabe eine Vorwärtsrollrichtung angenommen wird. Die Beschleunigungswerte des Beschleunigungsmessers und die auf der Raddrehzahl basierenden Beschleunigungswerte können als Spaltenvektoren ausgedrückt werden: a_t|t-1 = [a_t ... a_t-1]^T v ._t|t-1 = [v ._t ... v ._t-1]^T wobei a_t|t-1 eine Folge von Beschleunigungswerten ist, die vom Zeitpunkt t bis zum Zeitpunkt t – 1 vom Beschleunigungsmesser abgefragt wurden, und wobei v . eine Folge von auf der abgefragten Raddrehzahl basierenden Fahrzeugbeschleunigungswerten vom Zeitpunkt t bis zum Zeitpunkt t – 1 ist. Das Verfahren 400 geht zu 406 weiter, nachdem die auf Raddrehzahlwerten basierende Fahrzeugbeschleunigung bestimmt worden ist.
Bei 406 bestimmt das Verfahren 400 einen Korrelationskoeffizienten zwischen den Beschleunigungswerten vom Beschleunigungsmesser und den Fahrzeugbeschleunigungswerten aus der Raddrehzahl. Der Korrelationskoeffizient kann aus den folgenden Gleichungen bestimmt werden: SS_xy ≡ Σ(x_i – x)(y_i – y) = Σ(x_iy_i – xy_i – x_i y + xy) = Σxy – nxy – nxy + nxy = Σxy – nxy
Ersetzen von x = a und y = v . ergibt mit L_t|t-1 = SS_xy: L_t|t-1 = corrcoef(a_t|t-1, v ._t|t-1); L_t|t-1 ∈ [–1, 1]
Wenn der Korrelationskoeffizient positiv ist, wird der Korrelationskoeffizient so interpretiert, dass er angibt, dass das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung rollt. Wenn der Korrelationskoeffizient null ist, ist die Korrelation nicht definiert und die Fahrzeugrollrichtung ist unbestimmt. Wenn schließlich der Korrelationskoeffizient negativ ist, wird der Korrelationskoeffizient so interpretiert, dass er angibt, dass das Fahrzeug in Rückwärts- oder umgekehrter Richtung rollt. Das Verfahren 400 geht zu 408 weiter, nachdem der Korrelationskoeffizient bestimmt worden ist.
Bei 408 bestimmt das Verfahren 400 die Konfidenz des Schätzwerts der Fahrzeugrichtung. In einem Beispiel wendet das Verfahren 400 ein iteratives Bayes-Filter der folgenden Form an: D_t = D_t-1 + L_t|t-1 D_t ∈ [–D_max, D_max]
Das Bayes-Filter ist eine Möglichkeit zur Beurteilung der Konfidenz bei einer Rollrichtung über eine Zeitspanne, die einer Rollstrecke entspricht. Das Konfidenzniveau kann in Abhängigkeit von der Korrelation zwischen der auf dem Geschwindigkeitsmesser basierenden Fahrzeugbeschleunigung und der Beschleunigung vom Raddrehzahlsensor zunehmen oder abnehmen. Das Filter akkumuliert Werte des Korrelationskoeffizienten. Nachdem das Konfidenzniveau der Richtung bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 410 weiter.
Bei 410 vergleicht das Verfahren 400 das Konfidenzniveau mit einem Schwellenwert, um die Rollrichtung des Fahrzeugs anzugeben. Insbesondere wird das Vorzeichen des Rollens, s_v, (z. B. plus oder minus) gemäß den folgenden Bedingungen bestimmt:
Folglich ist die Richtung feststehend, wenn das Konfidenzniveau einen Schwellenwert überschreitet. Wenn der Korrelationskoeffizient das Vorzeichen wechselt, wird das Konfidenzfilter auf null zurückgesetzt, bevor die Zählung wieder aufgenommen wird. Nachdem die Rollrichtung bestimmt worden ist, geht das Verfahren 400 zu 412 weiter.
Bei 412 bestimmt das Verfahren 400 die Straßensteigung aus der Rollrichtung und einer kinematischen Gleichung. Die folgende Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen der auf dem Beschleunigungsmesser basierenden Fahrzeugbeschleunigung a, der Hangabtriebsbeschleunigung gsinα und der auf der Raddrehzahl basierenden Beschleunigung s_vv .: a = s_vv . + gsinα wobei a die auf dem Beschleunigungsmesser basierende Fahrzeugbeschleunigung ist, s_v das Vorzeichen der Rollrichtung ist, v . die auf der Raddrehzahl basierende Fahrzeugbeschleunigung ist, g die Gravitationskonstante ist und α der Winkel der Straße ist. Die Beschleunigung durch die Straßensteigung, φ, wird aus der folgenden Gleichung bestimmt: φ_t|t-1 = a_t|t-1 – s_vv ._t|t-1
Die Beschleunigungsmesser- und Raddrehzahl-Signale können unter Umständen Rauschen enthalten, und deshalb wird der Steigungsschätzwert ggf. nur in einem Maß aktualisiert, das proportional zur Qualität der momentanen Daten ist. Zum Aktualisieren eines Steigungsschätzwerts der jüngsten Vergangenheit kann der Messwert durch seine Varianz invers gewichtet werden. φ inst / t = Mittelwert(a_t|t-1 – s_vv ._t|t-1) p inst / t = Varianz(a_t|t-1 – s_vv ._t|t-1)
Die Varianz kann bestimmt werden durch: SS_xy ≡ Σ(x_i – x)² = Σx² – 2xΣx + Σx ² = Σx² – 2nx ² + nx ² = Σx² – nx ² wobei x_i ein Messwert i innerhalb des Fensters ist, und x der Mittelwert von x ist. Die Varianz p inst / t des jüngsten Zeitfensters t und jene des Fensters der jüngsten Vergangenheit p_t-1 ^inst kann mit dem Korrelationsschnitt verwendet werden, um den Steigungsschätzwert wie folgt zu aktualisieren:
Auf diese Weise kann die letzte Steigungsaktualisierung derart korrigiert werden, dass der Mittelwert einer Gruppe von Messwerten, die während eines Zeitfensters erlangt wurden, stark gewichtet wird, wenn die Varianz über demselben Zeitfenster klein ist. Die Gruppe von Messwerten, die während eines Zeitfensters erlangt wurden, wird weniger stark gewichtet, wenn die Varianz groß ist. Auf diese Weise kann der Steigungsschätzwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit nahe null, wo die Varianz groß ist, kontinuierlich aktualisiert werden, ohne große Änderungen des Steigungsschätzwerts hervorzurufen. Nachdem der Steigungsschätzwert aktualisiert worden ist, geht das Verfahren 400 zu 414 weiter.
Bei 414 gibt das Verfahren 400 den Schätzwert der Straßensteigung und die Rollrichtung an Fahrzeugsysteme aus, die Straßensteigung und Rollrichtung verwenden. Der Schätzwert der Straßensteigung und die Rollrichtung können über einen CAN-Bus oder eine andere Kommunikationsverbindung ausgegeben werden. Nachdem Straßensteigung und Rollrichtung ausgegeben worden sind, geht das Verfahren 400 zu 416 weiter.
Bei 416, stellt das Verfahren 400 Aktuatoren des Fahrzeugs als Reaktion auf Straßensteigung und Rollrichtung ein. Zu den Aktuatoren, die als Reaktion auf Straßensteigung und Rollrichtung eingestellt werden können, zählen, ohne hierauf beschränkt zu sein, Kraftmaschinenaktuatoren, Getriebeaktuatoren und Fahrwerksaktuatoren.
In einem Beispiel wird ein Kraftmaschinen-Drehmomentaktuator, wie etwa eine Drosselklappe, ein Nockenstellungsaktuator, eine Zündeinstellung oder eine Kraftstoffeinspritzdüse als Reaktion auf eine Neigung der Kraftmaschine eingestellt, nachdem die Kraftmaschine automatisch gestartet ist, um das Kraftmaschinen-Drehmoment so zu erhöhen, dass das Fahrzeug nach einem automatischen Kraftmaschinenstart stationär bleibt oder langsam bergauf rollt. Ebenso kann der Drehmomentaktuator eingestellt werden, um das Kraftmaschinen-Drehmoment herabzusetzen, wenn das Fahrzeug abwärts gerichtet ist, damit die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden kann. Der Einstellbetrag für den Kraftmaschinen-Drehmomentaktuator kann auf dem Betrag der Straßensteigung und auf der Richtung, in die das Fahrzeug rollt, basieren.
In einem weiteren Beispiel kann ein Getriebeaktuator, wie etwa eine oder mehrere Getriebekupplungen, als Reaktion auf Straßensteigung und Rollrichtung eingestellt werden. Insbesondere kann während eines Startens der Kraftmaschine die Kraftübertragung auf eine Übersetzung umgestellt werden, die auf der Straßensteigung basiert. Falls sich das Fahrzeug auf einem steileren Anstieg befindet, wenn die Kraftmaschine bei eingelegtem Gang automatisch gestartet wird, kann das Getriebe in den ersten Gang heruntergeschaltet werden. Falls sich das Fahrzeug auf einem flacheren Anstieg befindet, wenn die Kraftmaschine bei eingelegtem Gang automatisch gestartet wird, kann das Getriebe als Reaktion auf die geringere Steigung in den zweiten Gang geschaltet werden.
Außerdem können Fahrwerksaktuatoren des Fahrzeugs als Reaktion auf Straßensteigung und Fahrzeugrollrichtung eingestellt werden. Beispielsweise kann das Verfahren 400 einen Druck auf die Radbremsen ausüben, dessen Betrag auf die Straßensteigung reagiert. Wenn die Straßensteigung größer oder steiler ist, wird der Hydraulikdruck, der auf die Radbremsen ausgeübt wird, erhöht. Wenn die Straßensteigung geringer oder weniger steil ist, wird der Hydraulikdruck, der auf die Radbremsen ausgeübt wird, verringert. Außerdem kann bei größeren Beträgen der Steigung zusätzlich ein größerer Anpressdruck auf eine elektrische Feststellbremse ausgeübt werden. Genauso kann bei geringeren Beträgen der Steigung ein geringerer Anpressdruck auf die elektrische Feststellbremse ausgeübt werden. Nachdem die Aktuatoren des Fahrzeugs als Reaktion auf Straßensteigung und Rollrichtung eingestellt worden sind, geht das Verfahren 400 zum Aussprung weiter.
Folglich unterstützt das Verfahren von 4 das Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend: Anwenden oder Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf eine Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Aktuator eine Drosselklappe der Kraftmaschine ist. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Aktuator eine Kraftstoffeinspritzdüse ist. Außerdem schließt das Verfahren Fälle ein, wo der Aktuator eine Zündpunktverstellvorrichtung ist.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner ein Herabsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion auf die Rollrichtung, die bergabwärts ist. Ferner umfasst das Verfahren ferner ein Heraufsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion auf die Rollrichtung, die bergaufwärts ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl, wobei der Korrelationskoeffizient von der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl und der Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung abgeleitet wird.
Außerdem stellt das Verfahren von 4 ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bereit, umfassend: Anwenden oder Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf einen Steigungsschätzwert, wobei der Steigungsschätzwert auf einer kinematischen Gleichung und einer Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung basiert. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Aktuator eine Fahrzeugbremse ist. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Aktuator eine Getriebekupplung ist. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Aktuator ein Kraftmaschinen-Drehmomentaktuator ist. Das Verfahren schließt Fälle ein, wo der Steigungsschätzwert ferner auf der Grundlage der Varianz des Steigungsschätzwerts korrigiert wird. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen der Fahrzeugrollrichtung über den Korrelationskoeffizienten. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen des Konfidenzniveaus der Fahrzeugrollrichtung.
Wie für einen Durchschnittsfachmann nachzuvollziehen sein wird, kann das in 4 dargestellte Verfahren eine oder mehrere von beliebig vielen Verarbeitungsstrategien abbilden, wie etwa ereignisgesteuerte Verarbeitung, interruptgesteuerte Verarbeitung, Mehrprogrammverarbeitung (Multitasking), Nebenläufigkeit (Multithreading) und Ähnliches. Von daher können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz parallel ausgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hier beschriebenen Zwecke, Merkmale und Vorteile zu erzielen, sondern ist der Einfachheit der Veranschaulichung und Beschreibung wegen angegeben. Obwohl dies nicht explizit veranschaulicht ist, wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass in Abhängigkeit von der besonderen Strategie, die angewendet wird, einer oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Operationen, Verfahren und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuersystem einzuprogrammieren ist.
Damit endet die Beschreibung. Durch das Lesen dieser werden einem Fachmann viele Änderungen und Modifikationen in den Sinn kommen, ohne vom Wesen und Schutzbereich der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten vollständig elektrisch oder teilweise elektrisch getriebene Antriebsstränge die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
Es wird ferner beschrieben:

A. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend: Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf eine Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung.
B. Verfahren nach A, wobei der Aktuator eine Drosselklappe der Kraftmaschine ist.
C. Verfahren nach A, wobei der Aktuator eine Kraftstoffeinspritzdüse ist.
D. Verfahren nach A, wobei der Aktuator eine Zündpunktverstellvorrichtung ist.
E. Verfahren nach A, ferner umfassend Herabsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion darauf, dass die Rollrichtung bergabwärts ist.
F. Verfahren nach A, ferner umfassend Heraufsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion darauf, dass die Rollrichtung bergaufwärts ist.
G. Verfahren nach A, ferner Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl umfassend, und wobei der Korrelationskoeffizient von der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl und der Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung abgeleitet wird.
H. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend: Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf einen Steigungsschätzwert, wobei der Steigungsschätzwert auf einer kinematischen Gleichung und einer Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung, basiert.
I. Verfahren nach H, wobei der Aktuator eine Fahrzeugbremse ist.
J. Verfahren nach H, wobei der Aktuator eine Getriebekupplung ist.
K. Verfahren nach H, wobei der Aktuator ein Kraftmaschinen-Drehmomentaktuator ist.
L. Verfahren nach H, wobei der Steigungsschätzwert ferner auf der Grundlage einer Varianz des Steigungsschätzwerts korrigiert wird.
M. Verfahren nach H, ferner Bestimmen einer Fahrzeugrollrichtung über den Korrelationskoeffizienten umfassend.
N. Verfahren nach M, ferner Bestimmen eines Konfidenzniveaus der Fahrzeugrollrichtung umfassend.
O. Fahrzeugsystem, umfassend: einen Beschleunigungsmesser; einen Raddrehzahlsensor; und eine Steuereinheit, einschließlich ausführbare Anweisungen, gespeichert in einem nichtflüchtigen Speicher, zum Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf einen Schätzwert der Straßensteigung, bestimmt aus einem Korrelationskoeffizienten, abgeleitet von der Fahrzeugbeschleunigung, die durch den Beschleunigungsmesser angegeben wird, und der Fahrzeugbeschleunigung, wie durch den Raddrehzahlsensor bestimmt.
P. Fahrzeugsystem nach O, ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Einstellen eines Kraftmaschinen-Drehmomentaktuators als Reaktion auf den Schätzwert der Straßensteigung umfassend.
Q. Fahrzeugsystem nach O, ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Korrigieren des Schätzwerts der Straßensteigung als Reaktion auf die Varianz des Schätzwerts der Straßensteigung umfassend.
R. Fahrzeugsystem nach O, ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Bestimmen eines Konfidenzniveaus einer Rollrichtung auf der Grundlage des Korrelationskoeffizienten umfassend.
S. Fahrzeugsystem nach O, ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Vergleichen des Konfidenzniveaus mit einem Konfidenzschwellenwert umfassend.
T. Fahrzeugsystem nach S, ferner zusätzliche ausführbare Anweisungen zum Auswählen eines Vorzeichens einer Rollrichtung als Reaktion auf das den Konfidenzschwellenwert übersteigende Konfidenzniveau umfassend

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, umfassend: Einstellen eines Aktuators als Reaktion auf eine Rollrichtung, geschätzt aus einem Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage einer vorzeichenlosen Raddrehzahl und einer Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Drosselklappe der Kraftmaschine ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Kraftstoffeinspritzdüse ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Zündpunktverstellvorrichtung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Herabsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion darauf, dass die Rollrichtung bergabwärts ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Heraufsetzen der Drehmomentabgabe einer Kraftmaschine durch den Aktuator als Reaktion darauf, dass die Rollrichtung bergaufwärts ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner Bestimmen der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl umfassend, und wobei der Korrelationskoeffizient von der Fahrzeugbeschleunigung aus der vorzeichenlosen Raddrehzahl und der Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung abgeleitet wird.