DE102014201769A1

DE102014201769A1 - Method for determining a road gradient

Info

Publication number: DE102014201769A1
Application number: DE102014201769.6A
Authority: DE
Inventors: Rachid Mansour; Maik Wuerthner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung (α) im Zuge des Befahrens mit einem Kraftfahrzeug. Dabei wird die Fahrbahnsteigung (α) mithilfe eines Kalman-Filters ermittelt und hierbei eine Fahrzeugbeschleunigung (aS(t – 1), aS(t)) einbezogen, welche durch einen Beschleunigungssensor erfasst wurde. Um eine präzise Bestimmung der Fahrbahnsteigung (α) zu realisieren, wird das Kalman-Filter an zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen angepasst.The invention relates to a method for determining a road gradient (α) in the course of driving with a motor vehicle. In this case, the road gradient (α) is determined by means of a Kalman filter and in this case a vehicle acceleration (aS (t-1), aS (t)) is included, which was detected by an acceleration sensor. In order to realize a precise determination of the road gradient (α), the Kalman filter is adapted to expected vehicle body movements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung im Zuge des Befahrens mit einem Kraftfahrzeug, wobei die Fahrbahnsteigung mithilfe eines Kalman-Filters ermittelt und hierbei eine Fahrzeugbeschleunigung einbezogen wird, welche durch einen Beschleunigungssensor erfasst wurde. The invention relates to a method for determining a road gradient in the course of driving with a motor vehicle, wherein the road gradient determined using a Kalman filter and this case a vehicle acceleration is included, which was detected by an acceleration sensor.

Bei Kraftfahrzeugen mit automatisierten Schaltgetrieben werden Anfahrvorgänge und Gangwechsel im Schaltgetriebe zumeist durch automatische Regelungen einer Betätigung einer Anfahrkupplung, sowie einer Schaltung im Getriebe vollzogen. Insbesondere für den Komfort ist es dabei notwendig, in diese Regelungen auch eine aktuelle Fahrbahnsteigung mit einzubeziehen, um eine Betätigungscharakteristik der Anfahrkupplung und Schaltkennlinien des Getriebes entsprechend anpassen zu können. Häufig wird eine aktuelle Fahrbahnsteigung dabei im Zuge des Befahrens mit dem Kraftfahrzeug basierend auf Daten eines Beschleunigungssensors ermittelt. In motor vehicles with automated manual transmissions start-up operations and gear changes in the manual transmission are usually completed by automatic control of actuation of a starting clutch, as well as a circuit in the transmission. In particular, for comfort, it is necessary to include in these regulations also a current road gradient, in order to adjust an operating characteristic of the starting clutch and shift characteristics of the transmission accordingly. Frequently, a current road gradient is determined in the course of driving with the motor vehicle based on data of an acceleration sensor.

Aus der DE 10 2005 008 658 A1 geht ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung im Zuge des Befahrens mit einem Kraftfahrzeug hervor, wobei dabei als Parameter eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeuges einbezogen wird, welche mit Hilfe eines Beschleunigungssensors erfasst wurde. Basierend auf der Fahrzeugbeschleunigung wird dann auf eine Fahrzeugmasse, sowie die aktuelle Fahrbahnsteigung geschlossen, wobei sich sowohl bei der Ermittlung der Fahrzeugmasse als auch der Fahrbahnsteigung unterschiedlicher mathematischer Methoden bedient wird. Abschließend wird dann anhand eines Auswahlkriteriums festgelegt, welches Ergebnis der einzelnen mathematischen Methoden tatsächlich verwendet wird. Von den parallel durchgerechneten Methoden stellte eine Methode dabei eine grobe Abschätzung dar, während eine andere, aufwändigere Methode einen präzisierten Wert für Fahrzeugmasse und Fahrbahnsteigung ergibt. Bei Letzterer wird dabei eine Ermittlung mit Hilfe eines Kalman-Filters durchgeführt. From the DE 10 2005 008 658 A1 goes out a method for determining a road gradient in the course of driving with a motor vehicle, in which case a current acceleration of the motor vehicle is included as a parameter, which was detected by means of an acceleration sensor. Based on the vehicle acceleration is then closed to a vehicle mass, as well as the current road gradient, being used both in the determination of the vehicle mass and the road gradient of different mathematical methods. Finally, it is then determined by means of a selection criterion which result of the individual mathematical methods is actually used. Of the methods computed in parallel, one method provided a rough estimate, while another, more elaborate method gave a more precise value for vehicle mass and road gradient. In the case of the latter, a determination is carried out with the aid of a Kalman filter.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung zu schaffen, mittels welchem eine präzise Bestimmung im Zuge des Befahrens der jeweiligen Fahrbahnsteigung mit dem Kraftfahrzeug realisierbar ist. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide a method for determining a road gradient, by means of which a precise determination in the course of driving the respective roadway slope with the motor vehicle is feasible.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.

Gemäß der Erfindung wird zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung im Zuge des Befahrens mit einem Kraftfahrzeug die Fahrbahnsteigung mit Hilfe eines Kalman-Filters ermittelt und dabei eine Fahrzeugbeschleunigung einbezogen, welche durch einen Beschleunigungssensor erfasst wurde. Erfindungsgemäß ist dabei unter einer „Fahrbahnsteigung“ jegliche Abweichung von einem ebenen Verlauf einer Fahrbahn zu verstehen, also entweder ein Anstieg oder ein Gefälle. According to the invention, to determine a road gradient in the course of driving with a motor vehicle, the road gradient is determined with the aid of a Kalman filter and a vehicle acceleration included, which was detected by an acceleration sensor. According to the invention, a "road gradient" is understood to be any deviation from a flat course of a roadway, ie either an ascent or a gradient.

Das Kalman-Filter, mit Hilfe von welchem die aktuelle Fahrbahnsteigung unter Einbeziehung der Fahrzeugbeschleunigung ermittelt wird, setzt sich im Sinne der Erfindung und auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise im Wesentlichen aus einem Prädiktionsschritt und einem Korrekturschritt zusammen. Im Zuge des Prädiktionsschritts wird dabei eine zeitlich vorangegangene Schätzung der Fahrbahnsteigung der Zustandsdynamik unterworfen, um eine Voraussage über die Fahrbahnsteigung für den aktuellen Zeitpunkt zu erhalten. Diese Vorhersage wird in dem nachfolgenden Korrekturschritt schließlich mit Hilfe zeitlich aktueller Messwerte korrigiert und hierdurch näher an die tatsächliche vorherrschende Fahrbahnsteigung angeglichen. Im Anschluss daran wird dieser Vorgang für den nächsten diskreten Zeitpunkt zur Bestimmung der Fahrbahnsteigung wiederholt, wobei mit zunehmender Anzahl an Zeitpunkten entsprechend der Charakteristik eines Kalman-Filters eine immer weitere Angleichung der Schätzung der Fahrbahnsteigung an die tatsächlichen Verhältnisse stattfindet. The Kalman filter, with the aid of which the current road gradient is determined by including the vehicle acceleration, essentially consists of a prediction step and a correction step within the meaning of the invention and a manner known in principle to a person skilled in the art. In the course of the prediction step, a temporally preceding estimation of the road gradient is subjected to the state dynamics in order to obtain a prediction about the roadway gradient for the current point in time. In the subsequent correction step, this prediction is finally corrected with the aid of temporally current measured values and thereby adjusted closer to the actual prevailing road gradient. Subsequently, this process is repeated for the next discrete time to determine the road gradient, with increasing number of times corresponding to the characteristic of a Kalman filter, an ever greater approximation of the estimate of the road gradient takes place to the actual conditions.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass das Kalman-Filter an zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen angepasst wird. Mit anderen Worten werden also bei Berechnung des Kalman-Filters zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen miteinbezogen. The invention now includes the technical teaching that the Kalman filter is adapted to expected vehicle body movements. In other words, when calculating the Kalman filter, expected vehicle body movements are included.

Eine derartige Ausgestaltung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung hat dabei den Vorteil, dass aufgrund der Einbeziehung von Fahrzeugaufbaubewegungen in das Kalman-Filter ein Fehlereinfluss derartiger Bewegungen auf die Ermittlung der Fahrbahnsteigung deutlich reduziert und in der Folge eine Qualität der Ermittlung wesentlich verbessert werden kann. Denn Fahrzeugaufbaubewegungen, also Schwingungen des Fahrzeugaufbaus, beeinflussen die über den Beschleunigungssensor erfasste Fahrzeugbeschleunigung, was bei fehlender Berücksichtigung und im Zuge bestimmter Fahrzustände mit erhöhten Aufbaubewegungen die Bestimmung der Fahrbahnsteigung entsprechend verfälschen kann. Diesem Umstand kann nun erfindungsgemäß entgegengewirkt werden, indem das Kalman-Filter entsprechend an die zu erwartenden Aufbaubewegungen angepasst wird. Such an embodiment of a method for determining a road gradient has the advantage that due to the inclusion of vehicle body movements in the Kalman filter, an error influence of such movements on the determination of the road gradient significantly reduced and as a result, a quality of the investigation can be significantly improved. Because vehicle body movements, so vibrations of the vehicle body, affect the detected via the acceleration sensor vehicle acceleration, which can falsify the determination of the road gradient in the absence of consideration and in the course of certain driving conditions with increased body movements accordingly. This circumstance can now be counteracted according to the invention by adapting the Kalman filter accordingly to the expected body movements.

Im Falle der DE 10 2005 008 658 A1 wird zwar auch im Zuge einer der mathematischen Methoden ein Kalman-Filter zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung unter Einbeziehung einer Fahrzeugbeschleunigung verwendet, es erfolgt dabei aber keine Anpassung an zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen. Insofern kann es im Falle erhöhter Fahrzeugaufbaubewegungen zu einer fehlerhaften Bestimmung der Fahrbahnsteigung kommen, da die Schwingungen des Aufbaus über die durch einen Beschleunigungssensor erfasste Fahrzeugbeschleunigung einbezogen und im Zuge der Ermittlung nicht kompensiert werden. In case of DE 10 2005 008 658 A1 Although in the course of one of the mathematical methods, a Kalman filter is used to determine a road gradient including a vehicle acceleration, but there is no adaptation to expected vehicle body movements. In this respect, in the case of increased vehicle body movements, an erroneous determination of the road gradient may occur, since the vibrations of the body are included via the vehicle acceleration detected by an acceleration sensor and are not compensated for in the course of the determination.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird die Anpassung des Kalman-Filters durch unterschiedliche Parametrierungen mindestens eines Filterparameters des Kalman-Filters in Abhängigkeit der zu erwartenden Fahrzeugaufbaubewegungen realisiert. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine einfache Anpassung des Kalman-Filters vorgenommen werden, indem mindestens ein Filterparameter abhängig von zu erwartenden Fahrzeugaufbaubewegungen gestaltet wird. In Weiterbildung dieser Ausführungsform wird dabei zwischen einer Parametrierung für geringe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen und einer Parametrierung für hohe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen gewählt. Es kann also zwischen einer robusten Parametrierung für hohe Fahrzeugaufbaubewegungen und einer schnellen Parametrierung für geringe Fahrzeugaufbaubewegungen umgeschaltet werden. According to one embodiment of the invention, the adaptation of the Kalman filter is realized by different parameterizations of at least one filter parameter of the Kalman filter as a function of the expected vehicle body movements. Advantageously, this allows a simple adaptation of the Kalman filter be made by at least one filter parameter is designed depending on expected vehicle body movements. In a further development of this embodiment, a parameterization for low expected vehicle body movements and parameterization for high expected vehicle body movements is selected. It is therefore possible to switch between a robust parameter setting for high vehicle body movements and a fast parameterization for low vehicle body movements.

Unter „Parametrierung“ ist im Rahmen der Erfindung die bezugsgrößenabhängige Zuordnung von Werten zu verstehen, wobei die Bezugsgröße in diesem Fall die zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegung ist. Insofern bedeuten unterschiedliche Parametrierungen die Auswahl aus unterschiedlichen Werten für den jeweiligen Filterparameter des Kalman-Filters in Abhängigkeit der zu erwartenden Fahrzeugaufbaubewegung. In the context of the invention, "parameterization" is to be understood as the reference variable-dependent assignment of values, the reference variable in this case being the expected vehicle body movement. In this respect, different parameterizations mean the selection from different values for the respective filter parameter of the Kalman filter as a function of the expected vehicle body movement.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird anhand einer Erfassung eines aktuellen Fahrzustandes auf die zu erwartenden Fahrzeugaufbaubewegungen geschlossen. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit wird zur Erfassung des Fahrzustandes dabei eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit einbezogen, wobei weiter bevorzugt anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit eine zurückgelegte Fahrstrecke berechnet wird, welche dann in Relation zu einem Grenzwert gesetzt wird. Basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und ggf. der hieraus errechneten zurückgelegten Fahrstrecke können langsame Fahrmanöver, wie beispielsweise Schaukelvorgänge des jeweiligen Kraftfahrzeuges, erkannt werden, bei welchen tendenziell hohe Fahrzeugaufbaubewegungen zu erwarten sind. Insbesondere wird dabei bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. bei Unterschreiten des Grenzwerts durch die berechnete, zurückgelegte Fahrstrecke eine Parametrierung für hohe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen gewählt, während im entgegengesetzten Fall die Parametrierung für geringe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen zur Anwendung kommt. According to a further embodiment possibility of the invention is based on a detection of a current driving condition on the expected vehicle body movements concluded. In a further development of this embodiment option, a current vehicle speed is included for detecting the driving state, wherein more preferably based on the vehicle speed, a traveled distance is calculated, which is then set in relation to a limit. Based on the vehicle speed and possibly the distance traveled calculated from this, slow driving maneuvers, such as, for example, swinging processes of the respective motor vehicle, can be recognized, in which high vehicle body movements tend to be expected. In particular, a parameterization for high expected vehicle body movements is selected at low vehicle speed or falling below the limit value by the calculated, traveled route, while in the opposite case, the parameterization for low expected vehicle body movements is used.

Gemäß einer alternativen oder auch ergänzenden Weiterbildung wird der Fahrzustand auf das Vorliegen eines Bremsbetriebs des Kraftfahrzeuges überprüft. Des Weiteren wird gemäß einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausführung der Fahrzustand auf das Vorliegen eines Schaltwechsels in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges oder auf das Vorliegen eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeuges überprüft. Jede der vorgenannten Fahrzustände bringt dabei tendenziell hohe Fahrzeugaufbaubewegungen mit sich, so dass bei Erfassung des jeweiligen Fahrzustandes und darauf folgende Anpassung des Kalman-Filters die Qualität der Ermittlung der Fahrbahnsteigung verbessert werden kann. Bevorzugt werden alle vorgenannten Kriterien geprüft, wobei im Falle der Erfassung eines der vorgenannten Fahrzustände eine Parametrierung für hohe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen gewählt wird, während ansonsten die Parametrierung für niedrige zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen heranzuziehen ist. According to an alternative or supplementary development, the driving state is checked for the presence of a braking operation of the motor vehicle. Furthermore, according to a further alternative or supplementary embodiment, the driving state is checked for the presence of a switching change in a motor vehicle transmission of the motor vehicle or for the presence of a starting process of the motor vehicle. Each of the aforementioned driving states tends to bring high vehicle body movements with it, so that upon detection of the respective driving condition and subsequent adaptation of the Kalman filter, the quality of the determination of the road gradient can be improved. Preferably, all the aforementioned criteria are checked, wherein in the case of detecting one of the aforementioned driving conditions, a parameterization for high expected vehicle body movements is selected, while otherwise the parameterization for low expected vehicle body movements is to be used.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass neben der Fahrzeugbeschleunigung eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit in die Ermittlung der aktuellen Fahrbahnsteigung einbezogen wird. In der Folge kann die aktuelle Fahrbahnsteigung insbesondere anhand der Gleichung a_S = v ._Fzg + g·sinα errechnet werden, wobei eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit dabei insbesondere über ABS-Sensoren des jeweiligen Kraftfahrzeuges ermittelt wird. Die auf diese Art und Weise ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit kann, ebenso wie die durch den Beschleunigungssensor erfasste Fahrzeugbeschleunigung, der jeweiligen Recheneinheit dann insbesondere über ein Datenbussystem übermittelt werden. It is a further embodiment of the invention that in addition to the vehicle acceleration, an actual vehicle speed is included in the determination of the current road gradient. As a result, the current road gradient, in particular based on the equation a _S = v. _Fzg + g · sinα are calculated, with a current vehicle speed is determined in particular via ABS sensors of the respective motor vehicle. The vehicle speed determined in this manner can then be transmitted to the respective computing unit, in particular via a data bus system, as well as the vehicle acceleration detected by the acceleration sensor.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnung durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the claims dependent thereon. It also results in ways to combine individual features, even if they emerge from the claims, the following description of a preferred embodiment of the invention or directly from the drawing. The reference of the claims to the drawing by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in der einzigen Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur zeigt dabei ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung einer Fahrbahnsteigung entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. An advantageous embodiment of the invention, which is explained below, is shown in the single drawing. The sole FIGURE shows a flow chart of a method according to the invention for determining a road gradient according to a preferred embodiment of the invention.

Wie in der einzigen Figur zu erkennen ist, wird zunächst in einem ersten Schritt S1 ein Prädiktionsschritt eines Kalman-Filters gestartet, dessen Zustandsraummodellierung die Zusammenhänge zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugbeschleunigung und einer Fahrbahnsteigung beschreibt. Als Eingangsgrößen für den Kalman-Filter werden dabei in Schritt S1 eine Fahrzeugbeschleunigung a_S(t – 1) eines vorhergehenden Zeitintervalls, sowie eine Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg(t – 1) eines vorhergehenden Zeitintervalls einbezogen, von welchem erstere durch einen Beschleunigungssensor und letztere mittels ABS-Sensoren des jeweiligen Kraftfahrzeuges erfasst wurde. Im Prädiktionsschritt wird dann mit Hilfe des Kalman-Filters eine Schätzung über die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzgkalm(t) und die aktuelle Fahrbahnsteigung α_Fzkalm(t) abgegeben, wobei diese der Zustandsdynamik unterworfen sind. Beide Prognosen werden dabei in einem Schritt S2 hinterlegt, bevor in einem Schritt S3 aus einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg(t) eine zurückgelegte Fahrstrecke x_Fzg errechnet wird. As can be seen in the single figure, first in a first step S1, a prediction step of a Kalman filter is started whose state space modeling describes the relationships between a vehicle speed, a vehicle acceleration and a road gradient. In this case, as input variables for the Kalman filter, a vehicle _acceleration a _S (t-1) of a preceding time interval and a vehicle _speed v _Fzg (t-1) of a preceding time interval are included in step S1, of which the former by an acceleration _sensor and the latter by means of ABS Sensors of the respective motor vehicle was detected. In the prediction _step, an estimate of the current vehicle _speed v _Fzgkalm (t) and the current road _{gradient .alpha. Fzkalm} (t) is then output with the aid of the Kalman filter, these being subjected to the state _dynamics . Both forecasts are stored in a step S2, before in a step S3 from a current vehicle _speed V _Fzg (t) a distance traveled x _{Fzg is} calculated.

In einem folgenden Schritt S4 wird dann zum einen anhand der zurückgelegten Fahrstrecke x_Fzg, sowie mittels Überprüfung eines Fahrzustands auf zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen des Kraftfahrzeuges geschlossen. Hierbei wird die zurückgelegte Fahrstrecke x_Fzg in Relation zu einem Grenzwert x_Grenz gesetzt, und zudem hinsichtlich des Fahrzustandes im Einzelnen abgefragt, ob ein Bremsbetrieb des Kraftfahrzeuges, ein Schaltwechsel in einem Kraftfahrzeuggetriebe des Kraftfahrzeuges oder ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeuges vorliegen. Ist einer dieser Aspekte zu bejahen, also liegt ein Unterschreiten des Grenzwerts x_Grenz durch die zurückgelegte Fahrstrecke x_Fzg oder einer der speziellen Fahrzustände vor, so wird zu Schritt S5 übergegangen, während im jeweils zu verneinenden Fall zu Schritt S6 gewechselt wird. Die Bedingungen in Schritt S4 sind also über eine oder-Verknüpfung miteinander verbunden, so dass bereits das Vorliegen einer der Aspekte in einem Übergang zu Schritt S5 resultiert. In a following step S4 is then closed on the one hand based on the distance traveled x _Fzg , and by checking a driving condition on expected vehicle body movements of the motor vehicle. In this case, the traveled distance x _{Fzg is set} in relation to a limit x _limit , and also queried in terms of driving condition in detail, whether a braking operation of the motor vehicle, a switching change in a motor vehicle transmission of the motor vehicle or a starting process of the motor vehicle. Is in the affirmative one of these aspects, that is a falling below the limit x _border by the distance traveled x _veh or one of the special driving conditions before, it proceeds to step S5, while in is changed respectively to the negative case to step S6. The conditions in step S4 are thus connected to each other via an or link, so that the presence of one of the aspects already results in a transition to step S5.

In den Schritten S5 und S6 werden Filterparameter Q und R des Kalman-Filters jeweils in Abhängigkeit der zu erwartenden Fahrzeugaufbaubewegungen parametriert, wobei im Falle des Schrittes S5 dabei eine Parametrierung für hohe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen gewählt und die Filterparameter Q_l und R_l zugeordnet werden, wohingegen im Falle des Schrittes S6 eine Parametrierung für geringe zu erwartende Fahrzeugaufbaubewegungen stattfindet, was eine Zuordnung von Filterparametern Q_s und R_s zur Folge hat. In steps S5 and S6, filter parameters Q and R of the Kalman filter are respectively parameterized as a function of the expected vehicle body movements, wherein in the case of step S5 a parameterization for high expected vehicle body movements is selected and the filter parameters Q ₁ and R _{1 are} assigned. whereas in the case of step S6, a parameterization for low expected vehicle body movements takes place, which results in an assignment of filter parameters Q _s and R _s .

Ausgehend von beiden Schritten S5 und S6 wird jeweils zu einem Folgeschritt S7 übergegangen, in welchem die Filterparameter Q_l und R_l bzw. Q_s und R_s an das Kalman-Filter übergeben werden. Im Folgenden wird innerhalb des Kalman-Filters dann ein Mess- bzw. Korrekturschritt, vorliegend Schritt S8, durchlaufen, bei welchem die in Schritt S1 getroffene Vorhersage schließlich anhand der aktuellen Messwerte in Form der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung a_S(t) des Beschleunigungssensors und der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg(t) korrigiert wird. Im Folgenden wird dann wiederum zu Schritt S1 zurückgegangen und der Ablauf beginnt mit einem folgenden Zeitintervall von neuem, wobei sich mit zunehmendem Durchlaufen des Kalman-Filters eine immer weitere Annäherung an die tatsächlich vorherrschende Fahrbahnsteigung realisieren lässt. Insofern gleicht sich die in Schritt S2 ermittelte Fahrbahnsteigung α_Fzgkalm immer weiter an eine tatsächlich vorherrschende Fahrbahnsteigung α an. Starting from both steps S5 and S6, a subsequent step S7 is respectively entered in which the filter parameters Q _l and R _l or Q _s and R _{s are transferred} to the Kalman filter. Subsequently, within the Kalman filter, a measurement or correction step, in the present case step S8, in which the prediction made in step S1 is finally based on the current measured values in the form of the current vehicle acceleration a _S (t) of the acceleration sensor and the vehicle speed v _vehicle (t) is corrected. In the following, the process then goes back to step S1 and the sequence begins again with a subsequent time interval, whereby as the Kalman filter passes through, an ever closer approach to the actual prevailing road gradient can be realized. In this respect, the road _gradient α _Fzgkalm ascertained in step S2 is more and more similar to an actually prevailing road _gradient α.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erfassung einer Fahrbahnsteigung kann die Genauigkeit der Ermittlung dieser Fahrbahnsteigung verbessert werden. By means of the method according to the invention for detecting a road gradient, the accuracy of the determination of this road gradient can be improved.

Bezugszeichen reference numeral

a S (t - 1)

Vehicle acceleration previous time interval

a S (t)

current vehicle acceleration

v vehicle (t - 1)

Vehicle speed previous time interval

v Fzg (t)

current vehicle speed

v Fzgkalm (t)

Estimate current vehicle speed

α Fzcalm (t)

Estimate current road gradient

α

road gradient

x vehicle

traveled route

x border

limit

Q

filter parameters

R

filter parameters

Q l

associated filter parameter

R l

associated filter parameter

Q S

associated filter parameter

R S

associated filter parameter

S1 to S8

individual steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005008658 A1 [0003, 0010]

Claims

Method for determining a road gradient (α) in the course of driving with a motor vehicle, wherein the road gradient (α) is determined by means of a Kalman filter and a vehicle acceleration (a _S (t-1), a _S (t)) is included here, which was detected by an acceleration sensor, characterized in that the Kalman filter is adapted to expected vehicle body movements.

A method according to claim 1, characterized in that the adaptation of the Kalman filter by different parameterizations of at least one filter parameter (Q, R) of the Kalman filter is realized in dependence of the expected vehicle body movements.

A method according to claim 2, characterized in that is selected between a parameterization for low expected vehicle body movements and a parameterization for high expected vehicle body movements.

A method according to claim 1, characterized in that is concluded based on a detection of a current driving condition on the expected vehicle body movements.

A method according to claim 4, characterized in that for detecting the driving state, an actual vehicle _speed (V _Fzg (t)) is included.

A method according to claim 5, characterized in that based on the vehicle _speed (V _Fzg (t)) a distance traveled (x _Fzg ) is calculated, which is then set in relation to a limit (x _limit ).

A method according to claim 4, characterized in that the driving condition is checked for the presence of a braking operation of the motor vehicle.

A method according to claim 4, characterized in that the driving condition is checked for the presence of a switching change in a motor vehicle transmission of the motor vehicle.

A method according to claim 4, characterized in that the driving condition is checked for the presence of a starting process of the motor vehicle

A method according to claim 1, characterized in that in addition to the vehicle _acceleration (a _S (t - 1), a _S (t)) a vehicle _speed (V _Fzg (t - 1), V _Fzg (t)) in the determination of the current road _gradient (α) is included.