DE102015221833B4

DE102015221833B4 - Fahrzeuglastinformationssystem zur Bestimmung einer Straßenneigung und einer Last bei am Fahrzeug angefügtem Anhänger

Info

Publication number: DE102015221833B4
Application number: DE102015221833.3A
Authority: DE
Inventors: Eric A. Matoy; Bo Ye; Michael G. Schneider; Joshua Frankfurth
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2021-08-05
Anticipated expiration: 2035-11-07
Also published as: DE102015221833A1; US9311761B1

Abstract

Verfahren zum Identifizieren, für ein Fahrzeug, einer Oberfläche mit geringer Reibung gegenüber einer Oberfläche einer Straße mit einer Neigung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:Bei stehendem Fahrzeug Einschalten der Zündung des Fahrzeuges,Berechnen, in einer Einrichtung, einer Normallast für das Fahrzeug,Bestimmen, ob sich das Fahrzeug bewegt, und bei Bewegen des Fahrzeuges Berechnen, in einer Einrichtung, einer Fahrzeuglast unter Verwendung einer vom Fahrzeug erhaltenen Aufhängungsinformation,Berechnen, in einer Einrichtung, eines Straßenneigungswinkels auf Basis der berechneten Fahrzeuglast und der berechneten Normallast,Berechnen, in einer Einrichtung, eines normalen Neigungswinkels, undVergleichen, in einer Einrichtung, des normalen Neigungswinkels mit dem berechneten Straßenneigungswinkel, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche mit geringer Reibung oder auf einer geneigten Oberfläche befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem elektronischen Stabilitätssteuerungs-(ESC)System, und insbesondere ein System, welches eine Fahrzeuglastinformation zur Bestimmung der Straßenneigung und außerdem zur Bestimmung einer Fahrzeuglast aufgrund eines angefügten Anhängers verwendet.
Hintergrund
Aus der DE 10 2010 002 779 A1 ist ein System und ein Verfahren zur Verbesserung der Fahrzeugleistung auf einer Neigung bekannt. Die Steuerung ermittelt die Neigung aus einem globalen Positionsbestimmungssystem und einem Beschleunigungssensor und berechnet eine dynamische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs aufgrund der Beschleunigung und eine statische Gewichtsverlagerung des Fahrzeugs aufgrund der Schwerkraft und der Neigung. Dann vermeidet das System ein Rutschen durch Umleiten von Drehmoment.
Aus der DE 10 2012 202 828 A1 ist ein Verfahren zur Abschätzung einer Neigung einer Straße unter Verwendung mindestens eines existierenden Fahrzeugbetriebsparameters des Fahrzeugs wie z. B. des Achsdrehmoments, der Motordrehzahl, der Drosselklappenposition und der Fahrpedalstellung bekannt.
Die DE 10 2014 103 348 A1 offenbart ein Antriebsverfahren umfassend dem Ermitteln eines maximalen Antriebsmoments aus einer Neigung und einer Geschwindigkeit, wenn die Geschwindigkeit und Neigung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und Übertragen von Kraft zu den Fahrzeugrädern so, dass die Drehkraft das maximale Antriebsmoment nicht übersteigt.
Aus der DE 11 2014 002 653 B4 ist außerdem bekannt, zum Schätzen einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine aktuelle Schätzung der Neigung zu bestimmen, basierend auf einer Differenz einer Anfangsschätzung der Neigung und einer vorherigen Schätzung der Neigung.
Aus der DE 10 2014 216 076 A1 ist eine Vorrichtung zur Anzeige der Ladungsverteilung bekannt, welches Gewichtssensoren zur Bestimmung der Ladungsverteilung umfasst. Ein Gewichtssensor ist zur Bestimmung der Zuladung eines Anhängers geeignet.
Für herkömmliche Allradantrieb-(AWD = all-wheel drive) oder 4x4-ESC-Systeme ist es sehr schwierig, Oberflächen mit geringer Reibung von Oberflächen von Straßen mit Neigung zu unterscheiden. Deshalb ist es schwierig, während der Steuerung eines Traktionssteuersystems (TCS) Oberflächen mit geringer Reibung von Oberflächen mit Gefälle zu unterscheiden. Selbst mit Unterstützung durch einen Beschleunigungsmesser ist es sehr einfach, eine Neigung auf Oberflächen mit geringer Reibung fälschlicherweise zu bestimmen, wenn die Räder gleichzeitig mit fast identischen Geschwindigkeiten durchdrehen. Dies führt zu einer falsch berechneten Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit. Die herkömmliche Lösung erfordert normalerweise ein AWD-Modul, um eine Kupplung zu trennen oder ein Bremsdrehmoment auszuüben, welches auf die Räder verteilt ist, um zu versuchen, die durchdrehenden Räder abzubremsen bzw. zu verlangsamen, um die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit zu korrigieren. Diese herkömmliche Lösung führt zu Bremsgeräuschen oder einem unangenehmen Motorverhalten (bzw. -steuerung) oder zu einem Umschalten des Systems von AWD zu im Wesentlichen einem 2WD (bei getrennter Kupplung) auf Oberflächen mit geringer Reibung.
Zusätzlich erkennen herkömmliche Systeme unter Verwendung von Sensoren und Algorithmen die Last für das gesamte Fahrzeug. Jedoch erkennen solche Systeme nicht, ob ein Teil der Last durch einen Anhänger zustande kommt, der gezogen wird, und wie die entsprechende Lastverteilung ist. Deshalb ist es nicht möglich, Funktionen eines elektronischen Bremssystems (EBS) für eine spezifische Fahrsituation zu optimieren.
Somit besteht ein Bedarf für die Bereitstellung eines Systems, welches eine genauere Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit bereitstellt, ohne dass eine Kupplung getrennt werden muss, wodurch mehr Traktion bereitgestellt wird, und für die Bereitstellung eines Systems, welches die Fahrzeuglast bestimmt, insbesondere wenn ein Anhänger dem Fahrzeug hinzugefügt ist, um so die EBS-Funktionen für eine spezifische Fahrsituation zu optimieren.
Zusammenfassung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das oben bezeichnete Problem zu lösen. In Übereinstimmung mit den Prinzipien einer Ausführungsform wird diese Aufgabe durch Bereitstellen eines Verfahrens zum Identifizieren bzw. Unterscheiden, für ein Fahrzeug, einer Oberfläche mit geringer Reibung von einer Oberfläche einer Straße mit einer Neigung gelöst. Bei im Stillstand befindlichem Fahrzeug wird die Fahrzeugzündung eingeschaltet. Es wird eine normale Last für das Fahrzeug berechnet. Es wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug bewegt, und falls sich das Fahrzeug bewegt, wird eine Fahrzeuglast unter Verwendung einer Aufhängungs- bzw. Federungsinformation von dem Fahrzeug berechnet. Es wird ein Straßenneigungswinkel auf Basis der berechneten Fahrzeuglast und der berechneten Normallast berechnet. Es wird ein normaler Neigungswinkel berechnet und mit dem berechneten Straßenneigungswinkel verglichen, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche mit geringer Reibung oder auf einer geneigten Oberfläche befindet.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform bestimmt ein Verfahren, ob ein Anhänger an ein Fahrzeug gekoppelt ist. Das Fahrzeug weist Vorder-Achsen und Hinter-Achsen auf. Das Verfahren bestimmt ein Leergewicht eines Fahrzeuges. Es wird ein dem Fahrzeug zugeordnetes kombiniertes Gesamt-Betriebsgewicht bestimmt. Es wird eine Last auf den Vorder-Achsen und den Hinter-Achsen bzw. auf den Vorderrädern und den Hinterrädern bestimmt. Es wird eine Gewichtsverteilung des Fahrzeuges berechnet. Dazu wird in einer Einrichtung ein Delta Vor-der Achsen-Gewicht als das Vorderachsengewicht erstellt, welches aus dem Schritt des Bestimmens der Last erhalten worden ist, minus dem leeren Vorderachsengewicht, welches von dem Schritt des Bestimmens des Leergewichts erhalten worden ist, und in einer Einrichtung ein Delta _Hinter Achsen _Gewicht als das Hinterachsengewicht erstellt, welches von dem Schritt des Bestimmens der Last erhalten worden ist, minus dem Leer-Hinterachsengewicht, welches von dem Schritt des Bestimmens des Leergewichts erhalten worden ist. Bei Kopplung eines Anhängers mit dem Fahrzeug werden das Gewicht des Anhängers und eine Anhängelast berechnet.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als auch die Verfahren zum Betrieb und die Funktionen der entsprechenden Elemente der Struktur, die Kombination von Teilen und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung werden unter Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung und den angefügten Ansprüchen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verständlich, welche alle einen Teil dieser Beschreibung bilden.
Figurenliste
Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, wobei:

1 eine schematische Ansicht eines Luftfederungssystems eines Fahrzeuges ist, welches in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform bereitgestellt wird, wobei auf die Räder wirkende Kräfte dargestellt sind;
2 eine Ansicht eines Fahrzeuges auf einer Neigung mit einem Winkel Alpha und eine Darstellung der auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte ist, welche bei Berechnungen für das ESC-System aus 1 verwendet werden;
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens einer Ausführungsform ist;
4 eine Darstellung eines Lastwagens in einem unbelasteten Zustand mit der Darstellung der darauf wirkenden Kräfte ist;
5 eine Darstellung des Lastwagens aus 4 in einem belasteten bzw. beladenen Zustand mit Darstellung der darauf wirkenden Kräfte ist;
6 eine Darstellung des Lastwagens aus 4 ist, wobei dargestellt ist, wie der Lastwagen einen Anhänger zieht, und wobei die darauf wirkenden Kräfte dargestellt sind; und
7 ein Flussdiagramm ist, welches die Schritte des Berechnens der Anhängelast zeigt, wenn ein Fahrzeug einen Anhänger zieht, und zwar in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Mit Bezug auf 1 ist ein im Allgemeinen mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnetes Luftaufhängungs- bzw. - Federungssystem für ein Fahrzeug 11 (2) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dargestellt. Das Fahrzeug weist ein vorderes rechtes Rad 12, ein vorderes linkes Rad 14, ein hinteres rechtes Rad 16 und ein hinteres linkes Rad 18 auf. Eine herkömmliche Aufhängung, wie zum Beispiel ein Luftfederbalg 20, ist einem entsprechenden Rad zugeordnet. Ein Lufttank (Luftvorratsbehälter) 22 stellt einen Vorrat an Luft für den Balg 20 bereit. Eine Pumpe 23 versorgt den Tank 22 mit Luft über einen Druckschalter (Druckventil) 25. Der Lufttank 22 befindet sich in fluider Verbindung mit einem Spulenventilverteiler 24, wobei der Verteiler 24 die Zufuhr von Luft zu dem Luftfederbalg 20 über eine Leitung 26 steuert. Eine Steuereinheit 28, einschließlich eines Prozessorschaltkreises 29, steuert den Spulenventilverteiler 24 über elektrische Signalleitungen 32.
Die Steuereinheit 28 kann von allen vier Rädern Echtzeit-Lastinformation erhalten, welche die Normalkraft (das heißt FN_FL, FN_FR, FN_RL und FN_RR) darstellen, welche auf jedes Rad wirkt. Die Gesamt-Normalkraft FN_total kann durch Aufsummieren dieser individuellen Kräfte berechnet werden. Die nominelle Normalkraft FN norm kann erhalten werden, sobald die Zündung eingeschaltet ist und sich das Fahrzeug noch im Stillstand befindet. Falls das Fahrzeug bei eingeschalteter Zündung auf einer Neigung still steht, kann eine Neigungs-Kompensation durch Verwenden einer Beschleunigungssensorinformation erhalten werden, um die nominelle Normalkraft beim Start des Fahrzeuges zu bekommen.
Mit Bezug auf 2, falls das Fahrzeug 11 auf einer geneigten Straße mit einem Neigungswinkel Alpha fährt, wird die Normalkraft auf jedes Rad durch die Neigung beeinflusst. Falls das Fahrzeug in einer idealen Situation mit konstanter Geschwindigkeit fährt, wird die von der Steuereinheit 28 erhaltene neue Normalkraft nahe der nominellen Normalkraft multipliziert mit cos(Alpha) sein. In einer Realwelt-Situation wird die neue Normalkraft für jedes Rad beeinflusst durch die Fahrzeugbeschleunigung, die Querbeschleunigung, den Fahrzeugneigungswinkel usw. Jedoch sollte der durch die Fahrzeugbeschleunigung und die Querbeschleunigung verursachte Lastwechsel keinen Einfluss auf die Gesamt-Normalkraft FN_total haben.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird ein Fahrzeugneigungsfaktor verwendet, um den Einfluss der Änderung im Fahrzeugneigungswinkel auf geneigten Straßen zu entfernen, was zu einer wie in 2 dargestellten verbesserten (oder „verfeinerten“) Normalkraft FN_verbessert führt. Der cos-Wert der Neigung, das heißt cos(Alpha), kann dann durch Verwenden FN_verbessert/FN_norm berechnet werden. Auf diese Weise kann der Neigungswinkel Alpha erhalten werden. Durch Vergleich des Neigungswinkels, der nach diesem Verfahren berechnet worden ist, und des Unterschieds zwischen der Radbeschleunigung und der Beschleunigungssensorinformation kann eine sehr viel genauere Neigung bestimmt und verwendet werden, um die Fahrzeugbezugsgeschwindigkeit zu berechnen.
Insbesondere sind mit Bezug auf 3 die Schritte bzw. der Algorithmus zum Identifizieren bzw. Unterscheiden einer Oberfläche mit geringer Reibung von einer Oberfläche einer Straße mit einer Neigung dargestellt. Bei Schritt 30 wird die Zündung eingeschaltet, sobald sich das Fahrzeug 11 im Stillstand befindet. Bei Schritt 32 wird die Normallast auf Basis der Information von einem Beschleunigungsmesser 33 für das Fahrzeug berechnet, und auf Basis der Lastinformation von der Luftaufhängung 20, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Daher ist, unter der Annahme, dass die von der Luftaufhängung für jedes Rad empfangene Lastinformation gleich FN_FL_0/FN_FR_0/FN_RL_0/FN_RR_0 im Stillstand ist und die Beschleunigungsmesserinformation im Stillstand gleich A_0 ist (mit der Einheit g), die normale Fahrzeuglast FN_norm = (FN_FL_0 + FN_FR_0 + FN_RL_0 + FN_RR_0) * cos(atan(A_0)). Es wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug 11 in Schritt 34 bewegt. Falls sich das Fahrzeug nicht bewegt, kehrt das Verfahren zu Schritt 32 zurück. Falls sich das Fahrzeug bewegt, dann fährt das Verfahren fort bei Schritt 36, wo die Fahrzeuglast auf Basis der Lastinformation von der Luftfederung, Längs-/Quer-Beschleunigung, Gierrate usw. berechnet wird. Somit ist die Fahrzeuglast FN_verbessert = FN_FL + FN_FR + FN_RL + FN_RR. Die Logik in dem Prozessorschaltkreis 29 kann zur Verbesserung der Genauigkeit von FN_verbessert verwendet werden, und zwar unter Berücksichtigung des Einflusses der Längs-/QuerBeschleunigung des Fahrzeuges, der Gierrate des Fahrzeuges und außerdem der Änderung in FN_FL/FN_FR/FN_RL/FN_RR.
In Schritt 38 wird, wenn die Querbeschleunigung und die Gierrate beide klein sind, der Straßenneigungswinkel berechnet. Unter der Annahme, dass der berechnete Neigungswinkel Alpha ist, ist dann cos(Alpha) = FN_verbessert / FN_normal. Alpha = arccos(FN_verbessert/FN_normal), was der Arkuscosinus von (FN_verbessert/FN_normal) ist. Wenn die Absolutwerte der Querbeschleunigung und der Gierrate klein sind, dann wird der Einfluss eines möglichen Querneigungswinkels klein sein. In Schritt 40 wird der berechnete Neigungswinkel in Beschleunigung (g) umgewandelt und wird für die TCS-4WD-Bezugsgeschwindigkeitsberechnung verwendet. Die Normalneigung-Berechnung in der Software des EBS 60 (siehe 6) wird aus dem Unterschied der durchschnittlichen Radgeschwindigkeitsbeschleunigung und der Längsbeschleunigungsinformation vom Beschleunigungsmesser 33 berechnet. Durch Vergleich dieser Normalneigung-Berechnung mit dem unter Verwendung der Luftfederungsinformation aus Schritt 36 erhaltenen Straßenneigungswinkel kann eine mögliche Oberfläche mit geringer Reibung im Vergleich zu einer Oberfläche mit abschüssiger Neigung identifiziert werden, was die Berechnung der TCS-Bezugsgeschwindigkeit für ein AWD-Fahrzeug verbessern wird.
Mit Bezug auf 4 bis 6 wird ein weiterer Aspekt einer Ausführungsform erläutert. Ein Fahrzeug oder Lastwagen 11' ist in 4 in einem unbelasteten bzw. unbeladenen Zustand dargestellt, wobei das Schwerkraftzentrum CG und die Kräfte auf die Achsen 41 und 41' gezeigt sind. Der Lastwagen 11' weist das Luftfederungssystem 10 aus 1 auf. 5 zeigt den Lastwagen 11' in einem beladenen Zustand (Maximalbeladung), wobei das Schwerkraftzentrum CG als zum Heck des Lastwagens 11' verschoben dargestellt ist. Die Last wirkt auf beide Achsen 41 und 41'. Die Gesamtbeladung hat sich gegenüber der aus 4 um 453 kg (1000 lbs) erhöht. Mit Bezug auf 6, wenn ein Anhänger 42 an den Lastwagen 11' angefügt ist, verringert sich die Anhänger-Anhängelast TL (zum Beispiel 317 kg oder 700 lbs), welche hinter der Hinterachse 41' wirkt, auf die Lenkachse 41. Diese Änderung in der Lenkachsenbelastung in 5 gegenüber der in 4 oder 5 dargestellten wird zur Bestimmung der Anhängelast TL verwendet.
Mit Bezug auf 7 sind die Schritte bzw. der Algorithmus zum Bestimmen der Anhängelast TL mit Bezug auf das Fahrzeug 11 und den Anhänger 42 aus 6 dargestellt. In Schritt 44 wird das Gewicht des leeren Fahrzeugs 11' bestimmt. Dies ist ein fester bekannter Wert und kann durch ein CAN-Bussignal bereitgestellt werden, einen vorprogrammierten Parameter im Prozessorschaltkreis 29 usw. In Schritt 46 wird das dem Fahrzeug zugeordnete kombinierte Gesamt-Betriebsgewicht bestimmt. Dies umfasst das Fahrzeug 11'-Gewicht, das Gewicht des Anhängers 42, falls vorhanden, und umfasst zusätzlich alles, was sich in oder auf dem Fahrzeug 11' befindet. Dieses Betriebsgewicht kann durch eine herkömmliche Technologie auf Basis von Motordrehmoment und Beschleunigung erhalten werden.
Als Nächstes wird in Schritt 48 die Last auf den Rädern bzw. Achsen 41, 41' bestimmt. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform kann diese Last durch Verwenden eines Smart tire-Sensors 45 (6) erhalten werden, welcher eine Last misst, oder kann mit Hilfe von Drucksensoren in den Aufhängungs-Luftfedern 20 (1) berechnet werden, oder kann durch eine durch einen Fahrhöhensensor 47 ( 2) erhaltene Auslenkung einer mechanischen Aufhängungsfeder berechnet werden, oder kann aus anderen Verfahren erhalten werden, welche die Last bereitstellen. In Schritt 50 wird die Gewichtsverteilung am Fahrzeug berechnet. Die Sensoren 45, 20 oder 47 zum Ermitteln von Lasten können Teil eines Lastüberwachungssystems der Ausführungsform sein.
Das tatsächliche Betriebsgewicht minus dem Leergewicht des Fahrzeuges ist gleich der Nutzlast. Das festgestellte Vorderachsengewicht (aus Schritt 48) minus dem leeren Vorderachsengewicht (aus Schritt 44) definiert ein Delta _Vorder Achsen-Gewicht und das festgestellte Hinterachsen-Gewicht (aus Schritt 48) minus dem leeren Hinterachsen-Gewicht (aus Schritt 44) definiert ein Delta_Hinter_Achsen-Gewicht. Schritt 52 bestimmt, ob ein Anhänger 42 an die Anhängekupplung 49 des Fahrzeuges 11' gekoppelt ist. Dies kann bestimmt werden, da, falls das Delta _Vorder Achsen-Gewicht plus dem Delta _Hinter Achsen-Gewicht gleich der Nutzlast ist, dann kein Anhänger vorhanden ist und das Verfahren zu Schritt 58 fortschreitet, wo das EBS 60 die momentanen Fahrzustände ohne einem vorhandenen Anhänger anpasst. Falls das Delta_Vorder_Achsen-Gewicht plus dem Delta_Hinter_Achsen-Gewicht nicht gleich der Nutzlast ist, dann ist ein Anhänger vorhanden und das Anhängergewicht wird in Schritt 54 berechnet. Das Anhängergewicht ist gleich dem kombinierten Gesamtgewicht, welches in Schritt 46 erhalten worden ist, minus dem tatsächlichen Gewicht (Last) auf jeder Achse oder Rad, wie es in Schritt 48 erhalten worden ist. Als Nächstes wird in Schritt 56 die Anhängelast berechnet. Somit ist die Anhängelast TL = (Delta_Vorder_Achsen-Gewicht x Radstand) /Abstand von Anhängerkupplung 49 zur Hinterachse 34'. Der Radstand des Fahrzeuges 11' und die Position der Anhängerkupplung sind bekannt. Das Delta_Vorder_Achsen-Gewicht wird aus Schritt 50 erhalten.
Wenn somit die Fahrzeuglastinformation mit der von der Aufhängung abgeleiteten Information (wie zum Beispiel Fahrhöhensensoren an mechanischen Komponenten oder Luftdruck an Luftfedern) oder mit Information von Reifenluftdrucküberwachungssystemen kombiniert wird, dann ist es möglich, die Anhängelast TL von dem Anhänger als auch das Anhängergewicht zu berechnen. In Schritt 58 ermöglicht die Berechnung der Anhängelast TL und des Anhängergewichts, dass die Funktionen des EBS 60 an die momentane Fahrsituation angepasst werden können. Beispielsweise kann das EBS 60 mit dem Prozessorschaltkreis 62: Falsche Anhänger-Schlinger-Bewegungen vermeiden, wenn ein Anhänger nicht vorhanden ist, und bei Vorhandensein eines Anhängers eine genauere Steuerung bereitstellen; eine Bremskraftverteilung zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger ändern (die Anhänger-Bremsverstärkung und -kraft gegenüber einer Abklingkurve der Zugmaschine steuern); die ARP/ESC-Schwellenwerte und Verstärkungen ändern (Verstärkungen können für einige Situationen unempfindlich gemacht werden und für andere kritische Situationen empfindlicher gemacht werden). Das EBS 60 kann von der Art sein, wie es in US Patentnummer 8,606,477 offenbart ist, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme in dieser Beschreibung enthalten ist.
Die Ausführungsform kann mit anderen Technologien kombiniert werden (Rückfahrkamera, Totwinkelüberwachung usw.), um die Sicherheit und Genauigkeit zu erhöhen.
Die hierin beschriebenen Betriebsweisen und Algorithmen können als ein ausführbares Programm innerhalb der Steuereinheit 28, des Prozessorschaltkreises 29 und/oder des EBS 60 mit einem Prozessorschaltkreis 62 umgesetzt werden, wie es beschrieben worden ist, oder auf einem eigenständigen Computer oder einem maschinenlesbaren nicht-flüchtigen physischen Speichermedium abgespeichert werden, welche auf Basis der Ausführung des Programms durch einen Prozessorschaltkreis vervollständigt werden, welcher unter Verwendung eines oder mehrerer integrierter Schaltkreise umgesetzt ist. Beispielhafte Umsetzungen der offenbarten Schaltkreise umfassen eine Hardwarelogik, welche in einem Logik-Array umgesetzt ist, wie zum Beispiel einem programmierbaren Logik-Array (PLA), einem Feld-programmierbaren Gate-Array (FPGA), oder durch ein Masken-Programmieren der integrierten Schaltkreise, wie zum Beispiel einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC). Jeder dieser Schaltkreise kann außerdem unter Verwendung einer Software-basierten ausführbaren Quelle umgesetzt werden, welche durch einen entsprechenden internen Prozessorschaltkreis ausgeführt wird, wie zum Beispiel einem Mikroprozessorschaltkreis (nicht dargestellt) und durch Verwendung von einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen umgesetzt werden, wo eine Ausführung von in einem internen Speicherschaltkreis (zum Beispiel innerhalb des Speicherschaltkreises 31) gespeicherten ausführbaren Programms bewirkt, dass der bzw. die integrierten Schaltkreise, welche den Prozessorschaltkreis 29 bilden, die Applikationszustandsvariablen in dem Prozessorspeicher abspeichern, wodurch eine ausführbare Anwendungsquelle (zum Beispiel ein Anwendungsvorgang) erzeugt wird, welche die Betriebsvorgänge des wie hierin beschriebenen Schaltkreises ausführt. Somit bezieht sich die Verwendung des Begriffs „Schaltkreis“ in dieser Beschreibung sowohl auf einen Hardware-basierten Schaltkreis, welcher unter Verwendung von einem oder mehreren integrierten Schaltkreisen umgesetzt ist und der eine Logik zur Durchführung der beschriebenen Betriebsvorgänge umfasst, oder auf einen Software-basierten Schaltkreis, welcher einen Prozessorschaltkreis umfasst (unter Verwendung eines oder mehrerer integrierter Schaltkreise umgesetzt), wobei der Prozessorschaltkreis einen reservierten Abschnitt des Prozessorspeichers zur Speicherung von Anwendungszustandsdaten und Anwendungsvariablen beinhaltet, welche durch Ausführung des ausführbaren Programms durch einen Prozessorschaltkreis modifiziert sind. Der Speicherschaltkreis 31 kann beispielsweise unter Verwendung eines nicht-flüchtigen Speichers umgesetzt werden, wie zum Beispiel einem programmierbaren Read-Only-Speicher (PROM) oder einem EPROM, und/oder einem flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einem DRAM usw.
Die vorangegangenen bevorzugten Ausführungsformen wurden für Zwecke der Darstellung der strukturellen und funktionalen Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgezeigt und beschrieben, als auch für Zwecke der Darstellung der Verfahren des Anwendens der bevorzugten Ausführungsformen, wobei sie ohne eine Abkehr von diesen Prinzipien änderbar sind. Deshalb umfasst diese Erfindung alle vom Grundgedanken der folgenden Ansprüche umfassten Modifikationen.

Claims

Verfahren zum Identifizieren, für ein Fahrzeug, einer Oberfläche mit geringer Reibung gegenüber einer Oberfläche einer Straße mit einer Neigung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bei stehendem Fahrzeug Einschalten der Zündung des Fahrzeuges, Berechnen, in einer Einrichtung, einer Normallast für das Fahrzeug, Bestimmen, ob sich das Fahrzeug bewegt, und bei Bewegen des Fahrzeuges Berechnen, in einer Einrichtung, einer Fahrzeuglast unter Verwendung einer vom Fahrzeug erhaltenen Aufhängungsinformation, Berechnen, in einer Einrichtung, eines Straßenneigungswinkels auf Basis der berechneten Fahrzeuglast und der berechneten Normallast, Berechnen, in einer Einrichtung, eines normalen Neigungswinkels, und Vergleichen, in einer Einrichtung, des normalen Neigungswinkels mit dem berechneten Straßenneigungswinkel, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche mit geringer Reibung oder auf einer geneigten Oberfläche befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Berechnens der Normallast ein Verwenden von Beschleunigungsmessinformation und Lastinformation von einer Luftfederung des Fahrzeuges umfasst, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Berechnens der Fahrzeuglast basiert ist auf einer Lastinformation von einer Luftfederung des Fahrzeuges, einer Längs- und/oder Querbeschleunigung und einer Gierrate des Fahrzeuges.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei nach dem Schritt des Berechnens des Straßenneigungswinkels das Verfahren weiterhin umfasst: Umwandeln, in einer Einrichtung, des berechneten Neigungswinkels in eine Beschleunigung, und wobei der Schritt des Berechnens des normalen Neigungswinkels basiert ist auf einem Unterschied der Durchschnitts-Radgeschwindigkeitsbeschleunigung und der Längsbeschleunigungsinformation des Fahrzeuges.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug vier Räder aufweist und der Schritt des Berechnens der Normallast umfasst: Definieren einer Lastinformation, welche von einer Aufhängung für jedes Rad im Stillstand als FN_FL_0/FN_FR_0/FN_RL_0/FN_RR_0 empfangen worden ist, und Definieren einer Beschleunigungsmessinformation von dem Fahrzeug im Stillstand als A_0 (mit Einheit g), und Berechnen, in der Einrichtung, der Normallast als $\begin{array}{l} FN_norm = (FN_FL_0 + FN_FR_0 + FN_RL_0 + FN_RR_0) * \\ cos (atan (A_0)) . \end{array}$
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Berechnen, in der Einrichtung, der Fahrzeuglast als $FN_verbessert = FN_FL + FN_FR + FN_RL + FN_RR .$
Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin umfassend: Berechnen, in der Einrichtung, des Neigungswinkels $Alpha als Alpha = arc cosine (FN_verbessert / FN_norm) .$
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: Berechnen, in einer Einrichtung, einer Bezugsgeschwindigkeit des Fahrzeuges auf der Basis, ob sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche mit geringer Reibung oder auf einer geneigten Oberfläche befindet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung eine Steuerung mit einem Prozessorschaltkreis ist.
Verfahren zum Bestimmen, ob ein Anhänger an einem Fahrzeug gekoppelt ist, wobei das Fahrzeug Vorder- und Hinter-Achsen aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen, in einer Einrichtung, eines Leergewichts eines Fahrzeuges, Bestimmen, in einer Einrichtung, eines dem Fahrzeug zugeordneten kombinierten Gesamt-Betriebsgewichts, Bestimmen, in einer Einrichtung, einer Last auf den Vorder- und Hinter-Achsen oder den Vorderrädern und den Hinterrädern, Berechnen, in einer Einrichtung, einer Gewichtsverteilung am Fahrzeug, umfassend Erstellen, in einer Einrichtung, eines Delta_Vorder_Achsen-Gewichts als das Vorderachsengewicht, welches aus dem Schritt des Bestimmens der Last erhalten worden ist, minus dem leeren Vorderachsengewicht, welches von dem Schritt des Bestimmens des Leergewichts erhalten worden ist, und Erstellen, in einer Einrichtung, eines Delta_Hinter_Achsen_Gewichts als das Hinterachsengewicht, welches von dem Schritt des Bestimmens der Last erhalten worden ist, minus dem Leer-Hinterachsengewicht, welches von dem Schritt des Bestimmens des Leergewichts erhalten worden ist und Bestimmen, in einer Einrichtung, ob ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, und falls ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, Berechnen des Gewichts des Anhängers und Berechnen einer Anhängelast.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei, wenn ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, das Verfahren weiterhin umfasst: Betreiben eines elektronischen Bremssystems des Fahrzeuges in Antwort auf das Anhängergewicht und die Anhängelast.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei, wenn ein Anhänger nicht an das Fahrzeug gekoppelt ist, das Verfahren weiterhin umfasst: Betreiben eines elektronischen Bremssystems lediglich auf Basis der Fahrzeuglast.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Schritt des Bestimmens der Last umfasst: Überwachen von Reifendrucksensoren, welche den Rädern zugeordnet sind und welche eine Last messen
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Schritt des Bestimmens der Last umfasst: Überwachen eines Drucks von Aufhängungs-Luftfedern, welche den Rädern zugeordnet sind, oder Verwenden von Fahrhöhesensoren, um eine Aufhängungsfederauslenkung zu überwachen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Schritt des Bestimmens der Last umfasst: Erhalten der Last von einer CAN-Bus-Nachricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei der Schritt des Bestimmens, ob an das Fahrzeug ein Anhänger gekoppelt ist, umfasst: Bestimmen, in einer Einrichtung, einer Nutzlast des Fahrzeuges als das Betriebsgewicht minus dem Leergewicht des Fahrzeugs, und falls das Delta_Hinter_Achsen-Gewicht plus dem Delta_Vorder_Achsen-Gewicht gleich der Nutzlast ist, Bestimmen, in einer Einrichtung, dass ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Berechnens einer Anhängelast umfasst: Multiplizieren, in einer Einrichtung, des Delta_Vorder_Achsen-Gewichts mit dem Radstand des Fahrzeuges und Dividieren des Produkts davon durch einen Abstand von einer Anhängevorrichtung des Fahrzeuges zur Hinterachse.
Lastüberwachungssystem zum Bestimmen, ob ein Anhänger an ein Fahrzeug gekoppelt ist, zur Optimierung eines elektronischen Bremssystems, wobei das LastÜberwachungssystem umfasst: Sensoren, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, um von dem Fahrzeug eine Lastinformation zu erhalten, und eine Steuereinheit mit einem Prozessorschaltkreis, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17 durchzuführen, um Lasten auf den Vorder- und Hinter-Achsen oder den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeuges zu bestimmen, und um zu bestimmen, ob ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, und falls ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, um das Gewicht des Anhängers und die Anhängerlast zu berechnen.
Lastüberwachungssystem nach Anspruch 18, wobei die Sensoren Reifendrucksensoren umfassen, welche den Rädern zugeordnet sind, und derart ausgebildet und angeordnet sind, um eine Last zu messen, oder Drucksensoren der Aufhängungsluftfedern umfassen, welche den Rädern zugeordnet sind, oder Fahrhöhesensoren umfassen, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, um eine Aufhängungsfederauslenkung zu überwachen.
Lastüberwachungssystem nach Anspruch 18 oder 19, in Kombination mit dem elektronischen Bremssystem, wobei das elektronische Bremssystem derart ausgebildet und angeordnet ist, um sich an momentane Fahrzustände auf Basis der Lastinformation anzupassen.