DE102016101577A1

DE102016101577A1 - Geschwindigkeitsoptimierte bewegungsbahnsteuerung für kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102016101577A1
Application number: DE102016101577.6A
Authority: DE
Inventors: Erick Michael Lavoie; Nathaniel A. Rolfes; Bradley G. Hochrein; Darrel Alan Recker; Donald Jacob Mattern; Michael Hafner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2016-08-11
Also published as: US11124235B2; US20160229452A1; US10286950B2; US20190210648A1

Abstract

Ein Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem für Kraftfahrzeuge umfasst ein Hilfsbenutzereingabemerkmal, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, um einen Lenkkrümmungsbefehl, der einer gewünschten Fahrzeugpfadkrümmung entspricht, bereitzustellen, ohne dass ein Benutzer ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs bewegen muss. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem ist dazu ausgebildet, unter Benutzung einer Eingabe, die wenigstens eines aus einem Lenkkrümmungsbefehl und einem Winkel eines Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug umfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, während das Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts fährt. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem steuert wenigstens eines aus einem Bremssystem, einem Motordrehmoment, und einer Getriebegangwahl, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung zu steuern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Systeme zur Steuerung/Unterstützung von Fahrzeugen während Rückwärtsfahrttätigkeiten, und insbesondere ein System, das die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Einparkens oder Rückwärtsfahrttätigkeiten mit einem Anhänger steuert.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs mit einem Anhänger kann eine schwierige Aufgabe sein. Bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen muss der Betreiber das Lenken und die Fahrzeuggeschwindigkeit steuern, während sich das Fahrzeug im Rückwärtsgang bewegt. Es wurden Anhängerrückwärtsfahrthilfssysteme entwickelt, um Betreiber zu unterstützen, wenn ein Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts gefahren wird.
Kraftfahrzeuge können auch aktive Einparkhilfssysteme umfassen, die einen Fahrer während Fahrzeugeinparktätigkeiten unterstützen. Derartige Systeme können zur Bereitstellung eines automatisierten Einparkens ausgebildet sein. Während Einparktätigkeiten kann das Fahrzeug in eine Rückwärtsrichtung bewegt werden.
Der Pfad, dem ein Fahrzeug im Rückwärtsgang folgen kann, wird durch die Gestaltung des Fahrzeugs und des Anhängers (falls vorhanden) und die Straßenbedingungen beschränkt. Darüber hinaus kann der Pfad, der einem Fahrzeug (und einem Anhänger) in einer Rückwärtsrichtung möglich ist, bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten stärker beschränkt sein.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem für Kraftfahrzeuge. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem umfasst ein Hilfsbenutzereingabemerkmal, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, um einen Lenkkrümmungsbefehl, der einer gewünschten Fahrzeugpfadkrümmung entspricht, bereitzustellen, ohne dass ein Benutzer ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs bewegen muss. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem ist dazu ausgebildet, unter Benutzung einer Eingabe, die wenigstens eines aus einem Lenkkrümmungsbefehl und einem Winkel eines Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug umfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, während das Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts fährt. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem erzeugt einen Befehl zur Steuerung wenigstens eines aus einem Bremssystem, einem Motordrehmoment und einer Getriebegangwahl, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung wenigstens zum Teil auf Basis des Lenkkrümmungsbefehls und/oder des Winkels eines Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug zu steuern.
Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs in einer Rückwärtsrichtung, wenn ein Anhänger an das Kraftfahrzeug angekuppelt ist. Das Verfahren umfasst das Benutzen wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einem Lenkkrümmungsbefehl von einem Hilfsbenutzereingabemerkmal, das in einem Fahrzeuginneren positioniert ist, als Steuereingabe. Das Verfahren umfasst ferner das Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung wenigstens zum Teil auf Basis der Steuereingabe.
Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, wenn sich das Kraftfahrzeug in einer Rückwärtsrichtung bewegt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen eines gewünschten Fahrzeugpfads in einer Rückwärtsrichtung wenigstens zum Teil auf Basis eines Lenkbefehls. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines annehmbaren Fehlerkriteriums in Bezug auf den gewünschten Fahrzeugpfad. Eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird durch Steuern wenigstens eines aus einer Fahrzeugbremse, einem Motordrehmoment, und einer automatischen Gangwahl derart begrenzt, dass sich das Fahrzeug innerhalb des annehmbaren Fehlerkriteriums entlang des gewünschten Fahrzeugpfads in einer Rückwärtsrichtung bewegen kann.
Diese und andere Gesichtspunkte, Aufgaben, und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Fachleute bei Untersuchung der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und der beiliegenden Zeichnungen verstanden und erkannt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen
ist 1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs, das ein Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst;
ist 2 eine bruchstückhafte Ansicht eines Teils eines Fahrzeuginneren, der eine Hilfslenkeingabe umfasst, die durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, wenn das Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts fährt;
ist 3 ein Diagramm, das einen Lenkwinkel als Funktion der Zeit zeigt;
ist 4 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger an verschiedenen Positionen entlang eines Fahrzeugpfads; und
ist 5 ein Diagramm, das die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit gegenüber dem Anhängerwinkel zeigt; und
ist 6 eine teilweise schematische Draufsicht, die eine Fahrzeugeinparktätigkeit zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum Zwecke der Beschreibung sollen sich die Ausdrücke "ober", "unter", "rechts", "links", "hinten", "vorne", "senkrecht", "waagerecht" und Ableitungen davon hier auf die wie in 4 ausgerichtete Erfindung beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung viele alternative Ausrichtungen und Schrittabfolgen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich Gegenteiliges angegeben ist. Es versteht sich auch, dass die bestimmten Vorrichtungen und Prozesse, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, einfach beispielhafte Ausführungsformen der in den beiliegenden Ansprüchen definierten erfinderischen Konzepte sind. Daher sollen bestimmte Abmessungen und andere physische Merkmale, die die hier offenbarten Ausführungsformen betreffen, nicht als Beschränkung angesehen werden, sofern die Ansprüche nicht ausdrücklich anderes angeben.
Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Kraftfahrzeug 1 nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, um den Betreiber zu unterstützen, wenn das Kraftfahrzeug 1 mit einem daran angekuppelten Anhänger 10 rückwärts fährt. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 umfasst eine Anhängerrückwärtsfahrtlenkeingabevorrichtung 4, die betrieblich mit einem Anhängerrückwärtsfahrthilfssteuermodul 6 verbunden ist. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 umfasst ferner eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung 8, die betrieblich mit dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssteuermodul 6 verbunden ist.
Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssteuermodul 6 ist betrieblich mit einem Bremssystemsteuermodul 12 und einem Antriebsstrangsystemsteuermodul 14 verbunden. Das Fahrzeug 1 umfasst auch ein Servolenkunterstützungssystem 16, das ein Servolenkunterstützungssteuermodul 18 und eine Lenkwinkeldetektionsvorrichtung 20 umfasst. Das Servolenkunterstützungssteuermodul 18 ist betrieblich mit dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssteuermodul 6 verbunden. Der Anhänger 10 kann eine Anhängerkupplungswinkeldetektionskomponente 22 umfassen, die betrieblich mit der Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung 8 des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Die Anhängerkupplungswinkeldetektionskomponente 22 ist dazu ausgebildet, den Winkel des Anhängers 10 in Bezug auf das Fahrzeug 1 um eine senkrechte Achse zu messen. Ein Anhängerwinkel von null entspricht im Allgemeinen einem Betriebszustand, in dem der Anhänger 10 so mit dem Fahrzeug 1 ausgerichtet ist, dass sich das Fahrzeug 1 und der Anhänger 10 entlang eines geraden Pfads bewegen. Die Anhängerkupplungswinkeldetektionskomponente 22 kann auch dazu ausgebildet sein, eine Ausrichtung des Anhängers 10 in Bezug auf das Fahrzeug 1 um eine erste waagerechte Achse, die sich von Seitenrand zu Seitenrand erstreckt, und eine zweite waagerechte Achse, die sich in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs erstreckt, zu messen. Dies ermöglicht dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2, zu bestimmen, ob der Anhänger 10 begonnen hat, sich eine Steigung hinauf zu bewegen, und/oder ob sich der Anhänger 10 aufgrund einer Bewegung auf eine Fläche, die seitlich geneigt ist, in Bezug auf das Fahrzeug 1 verdreht hat. Man wird verstehen, dass verschiedene Anhängerkupplungswinkeldetektions/messvorrichtungen benutzt werden können, und dass die Komponenten an dem Fahrzeug 1, an dem Anhänger 10, oder an beiden angebracht sein können.
Das Fahrzeug 1 kann auch ein aktives Einparkhilfssystem 30 zur Bereitstellung eines automatisierten oder unterstützten Einparkens des Fahrzeugs umfassen. Das aktive Einparkhilfssystem 30 kann betrieblich mit einem oder mehreren aus dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2, der Anhängerrückwärtsfahrtlenkeingabevorrichtung 4, dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssteuermodul 6, der Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung 8, dem Anhänger 10, dem Bremssystemsteuermodul 12, dem Antriebsstrangsystemsteuermodul 14 und dem Servolenkunterstützungssystem 16, dem Servolenkunterstützungssteuermodul 18, und der Lenkwinkeldetektionsvorrichtung 20 verbunden sein. Wie nachstehend in Verbindung mit 4 näher besprochen wird, kann das aktive Einparkhilfssystem 30 durch einen Fahrzeugbetreiber während Fahrzeugeinparktätigkeiten entweder mit oder ohne an das Fahrzeug 1 angekuppelten Anhänger 10 benutzt werden.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 kann eine Hilfsbenutzereingabe wie etwa ein drehbarer Knopf 25 an einer Komponente im Fahrzeuginneren wie etwa einer Mittelkonsole 26 angebracht sein. Bei Aktivierung des Anhängerrückwärtsfahrthilfssystems 2 kann ein Benutzer den Knopf 25 drehen, um dem Servolenkunterstützungssystem 16 eine Benutzerlenkanforderung bereitzustellen. Während Fahrzeugrückwärtsfahrttätigkeiten kann ein Benutzer den Knopf 25 benutzen, um eine Lenkeingabe bereitzustellen, anstatt das Fahrzeuglenkrad zu drehen. Genauer kann die Winkelposition des drehbaren Knopfs 25 mit einer gewünschten Krümmung korrelieren, so dass eine Drehung des Knopfs 25 in eine andere Winkelposition eine andere gewünschte Krümmung bereitstellt, wobei eine schrittweise Veränderung auf dem Ausmaß der Drehung beruht. Wie nachstehend näher besprochen können das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 und/oder das aktive Einparkhilfssystem dazu ausgebildet sein, Lenkbefehlssignale zur Änderung des Radwinkels der gelenkten Räder zu erzeugen. Die Lenkbefehlssignale können direkt proportional zu der Benutzerlenkanforderung sein, oder das System kann die Lenkanforderung aufheben oder abändern, um Lenkbefehlssignale zu erzeugen. Der drehbare Knopf 25 kann (z.B. durch einen Federrücklauf) zu einer Mittel- oder Ruheposition P(AR) zwischen entgegengesetzten Drehbewegungsbereichen R(R), R(L) vorgespannt sein. Ein erster der entgegengesetzten Drehbewegungsbereiche R(R) kann einem zweiten der entgegengesetzten Drehbewegungsbereiche R(L), R(R) im Wesentlichen gleich sein. Um eine fühlbare Angabe eines Ausmaßes der Drehung des drehbaren Knops 25 bereitzustellen, kann eine Kraft, die den Knopf in die Ruheposition P(AR) vorspannt, als Funktion des Ausmaßes der Drehung des drehbaren Knopfs 25 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) zunehmen (z.B. nicht linear). Zudem kann der drehbare Knopf 25 mit Positionsangaberastungen versehen sein, so dass der Fahrer die Ruheposition P(AR) fühlen kann und das Herannahen der Enden der entgegengesetzten Drehbewegungsbereiche R(L), R(R) fühlen kann (z.B. weiche Endanschläge).
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann ein Lenkwinkel ("Ritzelwinkel") gegenüber der Zeit für ein Kraftfahrzeug 1 eine Verzögerung zwischen einer Steuerungslenkanforderung/einem Steuerungslenkbefehl (Linie 34) und dem tatsächlichen oder "absoluten" Lenkwinkel (Linie 36) aufweisen. Insbesondere wird dann, wenn zu einer Zeit t = 0,0 (32 in 3) eine Lenkanforderung oder ein Lenkbefehl erzeugt wird, ein Ritzelwinkelbefehl (Linie 34) in das Servolenkunterstützungssystem 16 eingegeben. Doch aufgrund der Zeitverzögerung in dem System folgt der absolute Lenkwinkel der gestrichelten Linie, die in 3 mit 36 bezeichnet ist. Dies führt zu einem Abweichungswinkel Δθ, wobei der absolute Ritzelwinkel 36 geringer als der Befehl 34 ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel beträgt die Anforderungsrampenzeit (RRT) 0,8 Sekunden. Nach 0,8 Sekunden geht die Ritzelwinkelanforderungslinie 34 zu einem waagerechten Linienabschnitt 34a über. Nach 1,0 Sekunden erreicht der absolute Lenkwinkel 36 einen Übergangspunkt 38, und geht zu einem waagerechten Linienabschnitt 36a über. Dies definiert eine Höchstverzögerung "DT" von 0,2 Sekunden. Bei dem veranschaulichten Beispiel befindet sich der waagerechte Linienabschnitt 36a in einem Abstand unter dem Linienabschnitt 34a, wodurch eine maximale statische Abweichung ("MSD") von etwa 2,0° definiert wird. Der aufwärts gekrümmte Linienabschnitt 36b stellt ein "Hinausschießen" des absoluten Lenkwinkels 36 in Bezug auf den waagerechten statischen Lenkwinkel 36a dar, das bis zu 2,0° betragen kann. Bei dem veranschaulichten Beispiel entspricht die Ritzelwinkelanforderung 34a einem Ritzelwinkel von 400°. Der Winkel der gelenkten Räder (typischerweise der Vorderräder) eines Fahrzeugs in Bezug auf den Ritzelwinkel von 3 schwankt abhängig von den Übersetzungsverhältnissen in dem Lenksystem, und die Beziehung zwischen dem Ritzelwinkel und dem Radwinkel kann nichtlinear sein. Bei dem veranschaulichten Beispiel entspricht der Ritzelwinkel von 400° einem Radwinkel von etwa 22°. 3 veranschaulicht ein typisches Lenkansprechen. Doch die tatsächlichen dynamischen und statischen Schwankungen des Lenkwinkels in Bezug auf einen Lenkbefehlswinkel werden sich von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden. Wie nachstehend näher besprochen können das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 (1) und/oder das Einparkhilfssystem 30 dazu ausgebildet sein, die Lenkwinkelzeitverzögerung und die Lenkwinkelschwankungen, die in 3 veranschaulicht sind, zu berücksichtigen, um die Lenkwinkelbefehle auf Basis von Lenkradwinkelanforderungen und Fahrzeugbetriebsparametern zu bestimmen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 4 können sich ein Fahrzeug 1 und ein Anhänger 10 bei der Rückwärtsfahrt entlang eines Pfads 40 bewegen. Der Pfad 40 kann einen Teil 40A mit einem kleineren Radius und einen Teil 40B, der im Wesentlichen gerade ist oder einen sehr großen Radius aufweist, umfassen. Der Anhängerwinkel beträgt null, wenn der Pfad 40 gerade ist, und nimmt mit der Abnahme des Radius des Pfadteils 40A zu. Somit wird der Anhängerwinkel zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Anhänger 10 in den Pfadteilen 40A größer als in den verhältnismäßig geraden Pfadteilen 40B sein. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 kann dazu ausgebildet sein, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und des Anhängers 10 während der Rückwärtsfahrt auf eine Höchstgeschwindigkeit zu begrenzen. Zum Beispiel kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 dann, wenn der Betreiber das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem betätigt und den Hilfsbenutzereingabeknopf 25 (2) benutzt, auf 10 Meilen pro Stunde beschränken, selbst wenn der Anhängerwinkel null Grad beträgt und sich das Fahrzeug 1 und der Anhänger 10 entlang eines geraden Teils 40B des Pfads 40 bewegen. Doch wenn das Fahrzeug 1 und der Anhänger 10 einem Teil 40A des Pfads 40 mit einem verhältnismäßig kleinen Krümmungsradius folgen, kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 durch das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 auf eine Geschwindigkeit begrenzt werden, die geringer als 10 Meilen pro Stunde ist, um sicherzustellen, dass die Kontrolle bewahrt wird, und um ein Ausbrechen zu vermeiden.
Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 kann dazu ausgebildet sein, die Fahrzeuggeschwindigkeiten im Rückwärtsgang, wenn ein Anhänger 10 an das Fahrzeug 1 angekuppelt ist, zu begrenzen, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug 1 kontrolliert werden kann, und um ein Ausbrechen oder andere problematische Betriebszustände zu verhindern. 5 veranschaulicht verschiedene Weisen, um die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als Funktion des Anhängerwinkels abzubilden. In Verwendung kann der Anhängerwinkel gemessen werden, während das Fahrzeug 1 rückwärts fährt, und begrenzt das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Beispiel unter Verwendung der Fahrzeugbremsen oder des Antriebsstrangs so, dass das Fahrzeug 1 die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit auch dann nicht überschreitet, wenn ein Fahrzeugbetreiber durch Treten des Gaspedals versucht, mit einer höheren Geschwindigkeit rückwärts zu fahren. Unter weiterer Bezugnahme auf 5 stellt die Linie 42 eine zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bei verschiedenen Anhängerwinkeln dar. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist die Linie 42 eine gerade Linie, und beträgt die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bei einem Anhängerwinkel von 0° 10 Meilen pro Stunde, und wird die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bei einem Anhängerwinkel von 90° auf null verringert. Die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit kann wie durch die Linie 44 gezeigt bei einem kleineren Anhängerwinkel (z.B. 60°) auf null verringert werden. Außerdem ist es möglich, dass die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit wie durch die Linie 46 gezeigt nicht auf eine Geschwindigkeit, die unter 10 Meilen pro Stunde liegt, begrenzt wird, bis ein Anhängerwinkel, der deutlich größer als 0° (z.B. 30°) ist, erreicht wird, und kann die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit dann durch eine gerade Linie, die bei einem vordefinierten Anhängerwinkel (z.B. 60°) null erreicht, begrenzt werden. In 5 enthält die Linie 46 einen Abschnitt 46a, der waagerecht ist, bis der Anhängerwinkel 30° erreicht, und geht die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit dann wie durch den Linienabschnitt 46b gezeigt linear zu null über. Die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als Funktion des Anhängerwinkels kann wie durch die gestrichelten Linien 48 und 50 gezeigt auch nichtlinear (z.B. parabolisch) sein.
Die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit für einen gegebenen Anhängerwinkel kann empirisch bestimmt werden, um mehrere Paare von Datenpunkten bereitzustellen, und die Daten können unter Benutzung einer Kurvenanpassung interpoliert werden, um dadurch eine Linie zu erzeugen, die die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als Funktion des Anhängerwinkels darstellt. Alternativ kann die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als Funktion eines Anhängerwinkels unter Benutzung einer geraden (linearen) Linie mit der Form y = mx + b oder einer gekrümmten (nichtlinearen) Linie mit der Form y = mx² + cx + b oder einer anderen passenden Gleichung modelliert werden.
Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 und/oder das aktive Einparkhilfssystem 30 kann auch andere Variablen berücksichtigen, um die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit für einen gegebenen Betriebszustand zu bestimmen. Zum Beispiel können die Kurven, die in 5 veranschaulicht sind, abgewandelt werden, um Steigungswinkeln Rechnung zu tragen. Insbesondere kann die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit für einen gegebenen (gemessenen) Anhängerwinkel verringert werden, wenn das Fahrzeug 1 und der Anhänger 10 rückwärts einen Hügel hinauf fahren. Der Steigungswinkel kann unter Benutzung eines in dem Fahrzeug 1 vorhandenen Gravitationssensors gemessen werden, oder er kann unter Benutzung eines Sensors in der Anhängerkupplung 52 (4), die das Fahrzeug 1 und den Anhänger 10 verbindet, gemessen werden. Zusätzliche Variablen wie etwa die Straßenbedingungen können ebenfalls benutzt werden, um die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bei einem gegebenen Anhängerwinkel zu regulieren. Zum Beispiel kann ein Fahrzeug 1 Sensoren umfassen, die dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem ermöglichen, zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf losem Schotter, einer nassen Fahrbahn oder einer anderen Oberfläche mit verringerter Bodenhaftung befindet. Wenn sich das Fahrzeug 1 und/oder der Anhänger 10 auf Schotter oder einer nassen Oberfläche befinden, kann die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit für einen gegebenen Anhängerwinkel weiter verringert werden, um sicherzustellen, dass der Betreiber während der Rückwärtsfahrttätigkeiten die Kontrolle über den Anhänger 10 behalten kann.
Außerdem kann der Steigungswinkel unter Benutzung topographischer Informationen, die durch das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 gespeichert sind oder unter Benutzung eines GPS-Systems erhalten werden, bestimmt werden. Das Fahrzeug 1 kann einen elektronischen Kompass oder eine andere Vorrichtung aufweisen, wodurch der Standort und die Ausrichtung des Fahrzeugs 1 auf einer topographischen Karte bestimmt werden können, so dass der Steigungswinkel des Fahrzeugs 1 und des Anhängers 10 bestimmt werden kann.
Außerdem können die Straßenbedingungsdaten von einer entfernten Quelle erhalten werden und kann die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit reguliert werden, falls dies nötig ist. Zum Beispiel kann die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit für einen gegebenen (gemessenen) Anhängerwinkel dann, wenn die Wetterdaten in der Umgebung des Fahrzeugs 1 zeigen, dass es regnet oder schneit, verringert werden, um die Abnahme der Bodenhaftung zu berücksichtigen. Ebenso können Kartendaten, die die Straßenoberfläche betreffen (z.B. Schotter oder Asphaltstraße) benutzt werden, um die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit als Funktion des Anhängerwinkels zu regulieren.
Beim Betrieb betätigt ein Benutzer das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 und beginnt mit der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 1 und des Anhängers 10. Der Benutzer benutzt den Hilfsbenutzereingabeknopf 25, um dem Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 Lenkanforderungen bereitzustellen. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 benutzt Daten bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Anhängerwinkels, um eine zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit zu bestimmen, wobei wie oben besprochen die Straßenbedingungen und dergleichen berücksichtigt werden.
Im Allgemeinen kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 durch Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Begrenzen des Anhängerwinkels, oder beider sicherstellen, dass das Fahrzeug 1 und der Anhänger 10 die Fahrzeughöchstgeschwindigkeit gegenüber dem Anhängerwinkelkriterium von 5 nicht überschreiten. Das Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch Senden eines Befehls an das Bremssystemsteuermodul 12 und/oder das Antriebsstrangsystemsteuermodul 14 bewerkstelligt werden. Das Bremssystemsteuermodul 12 kann benutzt werden, um die Bremsen des Fahrzeugs und/oder die Bremsen eines Anhängers 10, falls der Anhänger 10 mit Bremsen ausgestattet ist, zu betätigen. Außerdem kann das Antriebsstrangsteuermodul 14 benutzt werden, um das Ausmaß des Drehmoments, das durch den Motor des Fahrzeugs erzeugt wird, zu beschränken, und/oder durch Herunterschalten des Motorgetriebes die Motorbremswirkung zu benutzen, falls das Fahrzeug 1 über einen Verbrennungsmotor verfügt. Wenn das Fahrzeug 1 einen Elektromotor aufweist, kann das Antriebsstrangsystemsteuermodul den Elektromotor benutzen, um eine Bremswirkung bereitzustellen. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 kann auch dazu ausgebildet sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Anhängerwinkel innerhalb der zulässigen Grenzen liegen.
Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 kann auch dazu ausgebildet sein, den Winkel der gelenkten Räder zu steuern, um sicherzustellen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Anhängerwinkel (5) die zulässigen Grenzen nicht überschreitet. In diesem Fall wird das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 den Winkel der gelenkten Räder auf ein Ausmaß verringern, das niedriger als die unter Benutzung des Knopfs 25 (2) eingegebene Anforderung durch den Benutzer ist, um zu verhindern, dass der Anhängerwinkel die zulässigen Grenzen für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet. Somit kann sich das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 über eine Lenkanforderung durch den Benutzer "hinwegsetzen" und einen Lenkbefehl erzeugen, der einen verminderten Lenkwinkel in Bezug auf die Lenkanforderung des Benutzers umfasst. Wenn das Fahrzeug 1 zum Beispiel mit 10 Meilen pro Stunde rückwärts fährt und ein Betreiber den Knopf 25 rasch dreht, kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 die Bremsen betätigen, um das Fahrzeug zu verlangsamen, doch kann die Leistungsfähigkeit des Systems möglicherweise nicht gestatten, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs rasch genug verringert wird, um zu erlauben, dass das Fahrzeug der Lenkeingabe durch den Benutzer folgt. In diesem Fall kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 einen verminderten Lenkbefehl an das Servolenksystem erzeugen, um unannehmbare Betriebsbedingungen (d.h., eine für die Fahrzeuggeschwindigkeit zu enge Kurve) zu vermeiden. Wenn sich das Fahrzeug 1 mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit fortbewegt (z.B. 1,0 Meilen pro Stunde), wird außerdem der Anhängerwinkel nach wie vor aufgrund der physischen Beschränkungen der Schnittstelle zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Anhänger 10 begrenzt sein. Somit kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 so ausgebildet sein, dass es Benutzerlenkanforderungen abwandelt und die Befehle an das Servolenksystem auf einen Höchstwert begrenzt, der geringer als eine unter Benutzung des Knopfs 25 eingegebene Anforderung durch einen Benutzer sein kann.
Darüber hinaus kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 dazu ausgebildet sein, der durch den Benutzer verlangten Lenkeingabe von dem Knopf 25 Priorität gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit einzuräumen, wenn bestimmt wird, ob wie in 5 gezeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden soll oder der Drehwinkel begrenzt werden soll, um die zulässigen Höchstwerte zu vermeiden. Im Allgemeinen entspricht die Eingabe, die dem Knopf 25 durch den Benutzer bereitgestellt wird, einem gewünschten Fahrzeugpfad (z.B. dem Fahrzeugpfad 40; 4), und kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 so ausgebildet sein, dass es annimmt, dass der gewünschte Pfad wichtiger als die gewünschte Geschwindigkeit ist. Somit kann das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 dazu ausgebildet sein, zuerst die Fahrzeuggeschwindigkeit so zu regulieren, dass sie innerhalb der in 5 gezeigten zulässigen Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bleibt, wonach (im Hinblick auf die Priorität) das Begrenzen des Lenkwinkels folgt, falls dies erforderlich ist, um innerhalb der in 5 gezeigten zulässigen Grenzen zu bleiben.
Außerdem kann wie oben in Verbindung mit 3 besprochen der tatsächliche Lenkwinkel der Lenkwinkelanforderung hinterherhinken, und kann der endgültige (statische) Lenkwinkel etwas geringer als die Lenkanforderung sein. Das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 kann dazu ausgebildet sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit im Rückwärtsgang zu optimieren, um dem gewünschten Pfad 40 (4) innerhalb eines annehmbaren Fehlers zu folgen. Dies gestattet dem System, die Lenkgeschwindigkeit innerhalb eines optimalen Bereichs zu halten, um dabei zu helfen, das Fahrzeug 1 innerhalb eines annehmbaren Fehlerausmaßes auf dem gewünschten Pfad 40 zu behalten. Im Allgemeinen ist die verlangte Geschwindigkeit des Lenksystems eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und der lateralen Bewegung, die nötig ist, um dem gewünschten Pfad 40 zu folgen. Zum Beispiel nehmen die Lenkgeschwindigkeiten, die nötig sind, um einer bestimmten lateralen Veränderung des Pfads zu folgen, mit der Fahrzeuggeschwindigkeit zu. Ebenso nehmen die Lenkgeschwindigkeiten, die bei einer bestimmen Fahrzeuggeschwindigkeit nötig sind, mit einer Zunahme der Veränderung der lateralen Bewegung zu.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch während Einparktätigkeiten gesteuert werden, wenn sich das Fahrzeug 1 auf einem schrägen Untergrund befindet. Wie in 6 gezeigt kann ein Fahrzeug 60 (ohne angekuppelten Anhänger) unter Benutzung des aktiven Einparkhilfssystems 30 eingeparkt werden. Im Allgemeinen bewegt sich das Fahrzeug 60 anfänglich neben geparkten Wagen 62 und 64 und ist das Fahrzeug 60 anfänglich um einen Abstand "PD" von den geparkten Wagen 62 und 64 beabstandet. Nachdem das Fahrzeug 60 einen Parkplatz 66 zwischen den geparkten Wagen 62 und 64 passiert hat, wird das aktive Einparkhilfssystem 30 durch den Betreiber betätigt, und bewegt sich das Fahrzeug 60 entlang eines Pfads, der durch Pfeile 68 gezeigt ist, in eine Rückwärtsrichtung. Der Parkplatz 66 ist im Allgemeinen rechteckig und weist eine Stellplatztiefe "SD" und eine Stellplatzlänge "SL" auf. Das aktive Einparkhilfssystem 30 kann dazu ausgebildet sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis der Straßenbedingungen (z.B. Schotter) und/oder des Steigungswinkels (z.B. topographische Kartendaten), die das Fahrzeug 60 vorfindet, zu begrenzen.
Die in 3 gezeigte Lenkverzögerung kann durch das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 benutzt werden, wenn ein Fahrzeug 1 mit einem Anhänger 10 rückwärts gefahren wird (4), und wenn ein Fahrzeug 60 ohne einen Anhänger eingeparkt wird (6). In jedem Fall bestimmt das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem 2 oder das aktive Einparkhilfssystem 30 auf Basis einer Benutzereingabe unter Benutzung des Knopfs 25 (2) oder auf Basis eines berechneten Pfads, der durch das aktive Einparkhilfssystem 30 bestimmt wurde, einen gewünschten Fahrzeugpfad.
Im Allgemeinen können die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Lenken in jeder beliebigen Kombination gesteuert werden, um den Fahrzeugpfad zu optimieren. Zum Beispiel kann das Antriebsstrangsystemsteuermodul 14 (1) so gesteuert werden, dass die Drehmomentausgabe gesteuert wird. Die Drehmomentausgabe kann überwacht und abgeändert werden, um dabei zu helfen, die optimale Geschwindigkeit beizubehalten, um die Leistungsfähigkeit des Lenksystems, das Fahrzeug auf einem gewünschten Pfad zu positionieren, zu unterstützen. Die Antriebsstrangdrehmomentausgabe kann begrenzt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern, wenn dies für das Lenksystem erforderlich ist, um den Fahrzeugpfadfehler innerhalb eines erwünschten Bereichs zu halten. Ebenso kann auch das erzeugte Bremsmoment überwacht und abgeändert werden, um dabei zu helfen, die optimale Geschwindigkeit beizubehalten, um die Leistungsfähigkeit des Lenksystems, das Fahrzeug auf einem gewünschten Pfad zu positionieren, zu unterstützen. Das Bremssystemsteuermodul 12 kann betätigt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern, wenn dies für das Lenksystem erforderlich ist, um den Pfadfehler innerhalb eines erwünschten Bereichs zu halten. Darüber hinaus kann die automatische Gangwahl des Fahrzeugs gesteuert werden, und kann das Fahrzeug herunterschalten, um das Motorbremsen zu erleichtern und die Gefahr einer Überhitzung des Bremssystems zu verringern. Noch ferner kann dann, wenn das Fahrzeug mit einem angekuppelten Anhänger rückwärtsfährt, und wenn der Anhänger Anhängerbremsen aufweist, das Anhängerbremsmoment überwacht und abgeändert werden, um dabei zu helfen, die optimale Geschwindigkeit beizubehalten, um die Leistungsfähigkeit des Lenksystems, das Fahrzeug auf einem gewünschten Pfad zu positionieren, zu unterstützen. Das Anhängerbremsmoment kann eingesetzt werden, um dabei zu helfen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern, wenn dies für das Lenksystem erforderlich ist, um den Pfadfehler innerhalb eines erwünschten Bereichs zu halten.
Zusätzlich zu der oben besprochenen automatisierten Steuerung kann das Fahrzeug auch ein Warnsystem umfassen, das einen Benutzer warnt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel derart übermäßig sind, dass der gewünschte Pfad nicht durch das Fahrzeug erreicht werden kann. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 1 eine Sichtanzeige (nicht gezeigt) umfassen, oder kann das Fahrzeug betrieblich mit dem intelligenten Gerät eines Benutzers wie etwa einem Mobiltelefon oder einem Tablet verbunden sein. Eine beleuchtete Kameraanzeige, eine Überkopfanzeige, beleuchtete Spiegel (Text) oder schematische Bildschirmdarstellungen können mit einer Vielfalt von Farben, Stärken und Blinkfrequenzen verwendet werden, um dem Fahrer zurückzumelden, dass eine Kollisionsabschwächungsfunktion aktiv ist, und/oder dabei zu helfen, den Fahrer zu leiten, um die Kollision zu vermeiden. Das Fahrzeug kann auch dazu ausgebildet sein, unter Benutzung von Lautsprechern in dem Fahrzeug und/oder einem intelligenten Gerät (z.B. einem Mobiltelefon) des Fahrers hörbare Töne oder Sprachbefehle bereitzustellen, um den Fahrer davon in Kenntnis zu setzen, wie eine Kollision vermieden werden kann, oder den Fahrer darüber zu informieren, dass eine automatisierte Kollisionsabschwächungsfunktion aktiv ist. Noch ferner kann ein Lenkraddrehmoment und/oder eine Schwingung benutzt werden, um einem Fahrer dabei zu helfen, eine Kollision zu vermeiden oder den Fahrer darüber zu informieren, dass eine automatisierte Kollisionsabschwächungsfunktion aktiv ist. Andere Untersysteme oder Vorrichtungen wie etwa Telefone, Tablets, vibrierende Sitze oder dergleichen können ebenfalls verwendet werden, um einen Fahrer zu warnen. Die Frequenz der Vibration kann verändert werden, um zusätzliche Informationen hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit der Kollision zu vermitteln.
Zahlreiche Kommunikations/Warnanordnungen können benutzt werden, um dem Fahrer Informationen zu vermitteln. Derartige Vorrichtungen können das Fahrzeugaudiosystem, Einparkhilfelautsprecher, eine Textanzeige, ein Navigationssystem, ein Rückfahrkamerasystem, nachrichtenübermittelnde Sitze, einen Joystick, ein Lenkrad, Spiegel, ein Mobiltelefon, eine mobile Rechenvorrichtung und/oder eine mobile Spielvorrichtung umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Man wird verstehen, dass das Fahrzeug dazu ausgebildet sein kann, die Geschwindigkeits- und Bahnsteuerung und/oder Warnmerkmale, die oben besprochen wurden, zu benutzen, wenn sich das Fahrzeug mit oder ohne Anhänger in einer Vorwärtsrichtung fortbewegt, und wenn sich das Fahrzeug mit oder ohne Anhänger in einer Rückwärtsrichtung fortbewegt.
Es versteht sich, dass an dem oben genannten Aufbau Veränderungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass diese Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen, sofern nicht diese Ansprüche durch ihre Ausdrucksweise ausdrücklich etwas anderes angeben.
Es wird ferner beschrieben:

A. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem für Kraftfahrzeuge, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem Folgendes umfasst: ein Benutzerhilfseingabemerkmal, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, um eine Lenkanforderung, die einer gewünschten Fahrzeugpfadkrümmung entspricht, bereitzustellen, ohne dass ein Benutzer ein Lenkrad bewegen muss; wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem dazu ausgebildet ist, unter Benutzung einer Eingabe, die wenigstens eines aus einer Lenkanforderung und einem Winkel eines Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug umfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, während das Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts fährt, und wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem einen Befehl zur Steuerung wenigstens eines aus einem Bremssystem, einem Motordrehmoment, und einer Getriebegangwahl erzeugt, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung zu steuern.
B. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, wobei das Bremssystem ein Fahrzeugbremssystem umfasst.
C. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion eines Anhängerwinkels begrenzt.
D. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion einer Lenkkrümmungsanforderung durch einen Benutzer begrenzt.
E. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem auf Basis wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkanforderung eines Benutzers wenigstens eine zulässige Höchstgeschwindigkeit im Rückwärtsgang bestimmt.
F. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach E, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem eine vordefinierte Beziehung benutzt, um auf Basis wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkkrümmungsanforderung eines Benutzers eine zulässige Höchstgeschwindigkeit zu bestimmen.
G. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach F, wobei sich die zulässige Höchstgeschwindigkeit als Funktion wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkanforderung eines Benutzers linear verändert.
H. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, umfassend: ein Bremssystemsteuermodul; ein Antriebsstrangsystemsteuermodul; eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung; und wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem von der Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung einen Anhängerwinkel erhält und einen Befehl an wenigstens eines aus dem Bremssystemsteuermodul und dem Antriebsstrangsystemsteuermodul erzeugt, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung zu begrenzen.
I. Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach A, wobei das Hilfsbenutzereingabemerkmal einen drehbaren Knopf umfasst, der zur Anbringung in einem Fahrzeuginneren ausgebildet ist.
J. Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs in einer Rückwärtsrichtung, wenn ein Anhänger mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Benutzen wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkanforderung von einem Hilfsbenutzereingabemerkmal, das in einem Fahrzeuginneren positioniert ist, als Steuereingabe; Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung wenigstens zum Teil auf Basis der Steuereingabe.
K. Verfahren nach J, umfassend: Benutzen wenigstens eines aus einem Fahrzeugbremssystem und einem Anhängerbremssystem, um die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung zu begrenzen.
L. Verfahren nach J, umfassend: Steuern eines Fahrzeuggetriebes, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen.
M. Verfahren nach J, umfassend: Bestimmen einer zulässigen Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einem Lenkkrümmungsbefehl; Steuern wenigstens eines aus einem Bremssystem, einem Motordrehmoment, und einer Getriebegangwahl, um zu verhindern, dass das Kraftfahrzeug die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit überschreitet.
N. Verfahren nach M, umfassend: Messen eines Anhängerwinkels; und wobei die zulässige Fahrzeughöchstgeschwindigkeit eine lineare Funktion des Anhängerwinkels ist.
O. Verfahren nach M, umfassend: Bestimmen einer zulässigen Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion sowohl eines Anhängerwinkels als auch einer Lenkanforderung.
P. Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bestimmen eines gewünschten Fahrzeugpfads wenigstens zum Teil auf Basis einer Lenkanforderung; Bestimmen eines annehmbaren Fehlerkriteriums in Bezug auf den gewünschten Fahrzeugpfad; derartiges Begrenzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Steuern wenigstens eines aus einer Fahrzeugbremse, einem Motordrehmoment und einer automatischen Gangwahl, dass das Fahrzeug in der Lage ist, sich innerhalb des annehmbaren Fehlerkriteriums entlang des gewünschten Fahrzeugpfads zu bewegen.
Q. Verfahren nach P, wobei das Fahrzeug ein aktives Einparkhilfssystem umfasst, das durch einen Betreiber betätigt werden kann, damit das aktive Einparkhilfssystem während Einparktätigkeiten wenigstens eines aus einem Fahrzeuglenksystem und einer Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung steuert; und die Lenkanforderung einen Lenkbefehl umfasst, der durch das aktive Einparkhilfssystem des Fahrzeugs erzeugt wird.
R. Verfahren nach P, wobei das Fahrzeug ein Servolenksystem umfasst, das einen Lenkwinkel eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs ändert, und wobei das Servolenksystem eine maximale Winkelgeschwindigkeit, mit der sich der Lenkwinkel ändern kann, definiert, und wobei das Servolenksystem eine Zeitverzögerung zwischen der Zeit, zu der das Servolenksystem einen Lenkbefehl erhält, und der Zeit, zu der der Lenkwinkel des einen oder der mehreren Räder des Fahrzeugs einen dem Lenkbefehl entsprechenden Winkel erreicht, definiert; und umfassend Begrenzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um wenigstens einem aus der maximalen Winkelgeschwindigkeit und der Zeitverzögerung Rechnung zu tragen.
S. Verfahren nach R, wobei das Fahrzeug ein Lenkrad und ein Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem umfassend ein Hilfsbenutzereingabemerkmal, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, wenn das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem aktiv ist, um eine Benutzerlenkanforderung bereitzustellen, umfasst; und umfassend: Benutzen der Benutzerlenkanforderung von der Hilfsbenutzereingabe, um den gewünschten Fahrzeugpfad zu bestimmen, wenn das Fahrzeug rückwärtsfährt.
T. Verfahren nach P, umfassend: Steuern eines Pfads eines Fahrzeugs, um eine Kollision zu vermeiden; und Erzeugen einer Warnung an einen Fahrzeugbetreiber, dass eine Kollisionsabschwächungsfunktion aktiv ist.

Claims

Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem für Kraftfahrzeuge, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem Folgendes umfasst: ein Benutzerhilfseingabemerkmal, das durch einen Fahrzeugbetreiber benutzt werden kann, um eine Lenkanforderung, die einer gewünschten Fahrzeugpfadkrümmung entspricht, bereitzustellen, ohne dass ein Benutzer ein Lenkrad bewegen muss; wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem dazu ausgebildet ist, unter Benutzung einer Eingabe, die wenigstens eines aus einer Lenkanforderung und einem Winkel eines Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug umfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, während das Fahrzeug mit einem daran angekuppelten Anhänger rückwärts fährt, und wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem einen Befehl zur Steuerung wenigstens eines aus einem Bremssystem, einem Motordrehmoment, und einer Getriebegangwahl erzeugt, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung zu steuern.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, wobei das Bremssystem ein Fahrzeugbremssystem umfasst.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion eines Anhängerwinkels begrenzt.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung als Funktion einer Lenkkrümmungsanforderung durch einen Benutzer begrenzt.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem auf Basis wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkanforderung eines Benutzers wenigstens eine zulässige Höchstgeschwindigkeit im Rückwärtsgang bestimmt.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 5, wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem eine vordefinierte Beziehung benutzt, um auf Basis wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkkrümmungsanforderung eines Benutzers eine zulässige Höchstgeschwindigkeit zu bestimmen.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 6, wobei sich die zulässige Höchstgeschwindigkeit als Funktion wenigstens eines aus einem Anhängerwinkel und einer Lenkanforderung eines Benutzers linear verändert.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, umfassend: ein Bremssystemsteuermodul; ein Antriebsstrangsystemsteuermodul; eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung; und wobei das Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem von der Anhängerkupplungswinkeldetektionsvorrichtung einen Anhängerwinkel erhält und einen Befehl an wenigstens eines aus dem Bremssystemsteuermodul und dem Antriebsstrangsystemsteuermodul erzeugt, um eine Fahrzeughöchstgeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung zu begrenzen.
Anhängerrückwärtsfahrthilfssystem nach Anspruch 1, wobei das Hilfsbenutzereingabemerkmal einen drehbaren Knopf umfasst, der zur Anbringung in einem Fahrzeuginneren ausgebildet ist.