DE102017107921A1

DE102017107921A1 - Intelligentes Anhängerklassifizierungssystem

Info

Publication number: DE102017107921A1
Application number: DE102017107921.1A
Authority: DE
Inventors: Christopher Michael Kava; Mark Anthony ROCKWELL; Kent HANCOCK
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2017-10-19
Also published as: RU2710464C2; CN107298081A; US20170297563A1; RU2017108806A; RU2017108806A3; CN107298081B; US10189472B2

Abstract

Verfahren und Systeme zur Klassifizierung des Typs und Gewichts eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers werden bereitgestellt. Die Klassifizierung beruht auf einem Vergleich zwischen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Bestimmung durch das Fahrzeugsystem und einer erwarteten Fahrbahnsteigung gemäß Bestimmung von einer Off-Board- oder einer On-Board-Karte. Fahrzeugoperationen können basierend auf der Klassifizierung des angebrachten Anhängers angepasst werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Systeme zum Klassifizieren des Typs und Gewichts eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers und automatisches Anpassen des Betriebs als Reaktion darauf.
Hintergrund/Kurzfassung
Fahrzeuge können eine Vielzahl von Anhängern und/oder Ladungen ziehen. Fahrzeug-Antriebsstrangsteuergeräte sind zum Optimieren der Fahrzeugleistung bei einer vordefinierten Betriebsmasse konfiguriert. Daher könnte es bei Hinzufügung eines Anhängers und/oder einer Ladung zum Fahrzeug erforderlich werden, Fahrzeugoperationen zu modifizieren. In einem Beispiel können Fahrzeuge mit einem speziellen Betriebsmodus ausgestattet sein, in dem Fahrzeugbetrieb für Zuganwendungen optimiert ist. Der Betriebsmodus könnte automatisch oder basierend auf Bedienungspersoneingabe gewählt werden. Um jedoch die Fahrzeugleistung während Zugbetriebs zu verbessern, müssen möglicherweise die Größe, das Gewicht und andere Eigenschaften des gezogenen Anhängers in den Fahrzeugcontroller eingegeben werden.
Dementsprechend wurden verschiedene Ansätze entwickelt, um einen Anhänger und/oder eine Ladung, der/die an das Fahrzeug gekoppelt ist, zu erkennen. Ein von Hessmert et al. in US 6,655,222 gezeigter Beispielansatz offenbart ein Verfahren zum Bestimmen einer an das Fahrzeug angebrachten Anhängerlast basierend auf einer Schätzung einer aktuellen Fahrbahnsteigung. Darin werden Radaufstandskräfte zum Schätzen der aktuellen Fahrbahnsteigung und der Gesamtfahrzeugsystemmasse verwendet. Wenn ein Anhänger und/oder eine Ladung an das Fahrzeug gekoppelt ist, wird erwartet, dass die Gesamtfahrzeugsystemmasse größer ist als die Standardmasse des Fahrzeugs selbst. Der Unterschied in der Masse kann vom Fahrzeugcontroller zum Erkennen des Vorhandenseins eines Anhängers und/oder einer Ladung, der/die an das Fahrzeug gekoppelt ist, sowie zum Bestimmen der Masse des angebrachten Anhängers und/oder der angebrachten Ladung verwendet werden.
Die Erfinder hierin haben jedoch mögliche Nachteile bei den obigen Ansätzen erkannt. Als ein Beispiel sind sie möglicherweise nicht in der Lage, die Größe effektiv zu charakterisieren, und insbesondere die Größe, optional die Form des Frontbereichs des Anhängers. So können sich die Radaufstandskräfte für einen Anhänger mit einer gegebenen Masse basierend auf der Größe des Frontbereichs ändern. Die Radaufstandskräfte können sich weiterhin basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und momentanen Fahrbahnbedingungen (die sich von den durchschnittlichen Fahrbahnbedingungen unterscheiden können) ändern. Ohne eine genaue Schätzung der Anhängereigenschaften muss das Fahrzeug unter Umständen häufig Gänge wechseln, was zu Schieben, Verzögerungen und Störungen beim Beschleunigen führt, wodurch das Fahrgefühl beeinträchtigt wird. Betreiben eines Fahrzeugs mit einem höheren als dem erwarteten Gewicht ohne bedeutende Anpassungen der Antriebsstrangoperationen kann auch zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch und einer starken Beanspruchung von Antriebsstrangkomponenten mit damit verbundenen Garantiefragen führen. Fahrzeugstabilität und -kontrolle können durch Betrieb des Fahrzeugs ohne Kompensieren der zusätzlichen Zuglast ebenfalls beeinträchtigt werden.
Die Erfinder hierin haben einen Ansatz identifiziert, durch den die oben beschriebenen Probleme wenigstens teilweise angegangen werden können. Während das Fahrzeug über ein Fahrbahnsegment fährt, schließt ein Beispielverfahren Ableiten von Eigenschaften eines an einem Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer erwarteten Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment und Anpassen der Fahrzeugoperationen basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften ein. Auf diese Weise können Anhängereigenschaften zuverlässig bestimmt und der Motorbetrieb entsprechend angepasst werden.
Als ein Beispiel kann ein Fahrzeugsteuersystem das Vorhandensein und Einzelheiten eines Anhängers und/oder einer Ladung, der/die an ein Fahrzeug angebracht ist, während Fahrzeugfahrt basierend auf einer Echtzeitschätzung einer Fahrbahnsteigung erkennen. Ein Controller kann die Steigung der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, in Echtzeit basierend auf einer geschätzten Radkraft schätzen. Radkräfte können unter verschiedenen Fahrbedingungen geschätzt werden, wie während Beschleunigung, Verzögerung und konstanter Fahrzeuggeschwindigkeiten, und auf Fahrbahnsegmenten mit Höhenvariationen. Die geschätzte Echtzeit-Fahrbahnsteigung wird dann mit einer fremdbezogenen Fahrbahnsteigungsschätzung, wie einer über ein Navigationssystem des Fahrzeugs von einer Off-Board-Karte abgerufenen, verglichen. Die basierend auf Radkräften geschätzte Echtzeit-Fahrbahnsteigung kann als solche durch die Größe (Abmessung und Volumen des Anhängers), das Gewicht (Masse des Anhängers) und die Größe (Abmessung und Volumen) eines Frontbereichs eines mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers beeinflusst werden. Basierend auf einem Unterschied zwischen der durch Echtzeitschätzung erhaltenen Fahrbahnsteigung und der fremdbezogenen Fahrbahnsteigung kann der Controller feststellen, ob ein Anhänger vom Fahrzeug gezogen wird, und weiterhin Anhängereigenschaften, wie Anhängergröße, -gewicht und Größe des Frontbereichs ermitteln. Insbesondere kann ein Unterschied zwischen den Radkräften der Echtzeitschätzung und der fremdbezogenen Schätzung einer zusätzlichen, vom Fahrzeug gezogenen Last zugeschrieben werden. Basierend auf dem Vergleich kann der Controller zum Beispiel feststellen, ob der Anhänger schwer oder leicht ist, und kann weiterhin feststellen, ob der Anhänger einen größeren oder kleineren Frontbereich aufweist. In einem Beispiel kann die Klassifizierung des angebrachten Anhängers automatisch ohne Erfordernis einer Eingabe vom Benutzer ausgeführt werden. Basierend auf den bestimmten Anhängereigenschaften können Motorbetriebsparameter des Fahrzeugs angepasst werden, um die Fahrzeugleistung zu verbessern. Getriebeschaltplan und Kraftstoffnutzung können zum Beispiel angepasst werden. Optional, falls keine Off-Board-Karte zur Verfügung steht, kann auch eine On-Board-Karte für ein häufig zurückgelegtes Fahrbahnsegment basierend auf der Echtzeit-Steigungsschätzung erstellt und für zukünftige Fahrten auf dem gegebenen Fahrbahnsegment verwendet werden.
Auf diese Weise kann es durch Vergleichen einer (in Echtzeit) gemessenen Fahrbahnsteigung mit einer erwarteten fremdbezogenen Fahrbahnsteigung möglich sein, nicht nur das Vorhandensein eines Anhängers festzustellen, sondern auch Anhängereigenschaften einschließlich Größe, Gewicht und Größe des Frontbereichs abzuschätzen. Der Vergleich ermöglicht es, den Unterschied der Radkräfte zwischen der gemessenen Schätzung und der erwarteten Schätzung mit bestimmten Anhängereigenschaften, wie Vorhandensein eines kleinen oder großen Frontbereichs, zu korrelieren. Durch zuverlässiges Bestimmen der Anhängereigenschaften (einschließlich Einzelheiten zu Gewicht, Größe und Größe des Frontbereichs des Anhängers) während Fahrzeugfahrt kann die Motorleistung für die spezielle Art des Anhängers optimiert werden, wodurch Fahrgefühl, Antriebstemperaturmanagement und Kraftstoffeffizienz verbessert werden. Der technische Effekt des Erstellens und Aktualisierens einer On-Board-Karte mit Fahrbahnsteigungsinformationen besteht darin, dass selbst ohne eine Off-Board-Karte, wie zum Beispiel wegen fehlender Funkverbindung und/oder Navigationsdaten, die On-Board-Karte effektiv zur Bestimmung von Anhängereigenschaften verwendet werden kann.
Die obige Zusammenfassung versteht sich nur als vereinfachte Einführung in ausgewählte Konzepte, die in der Detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, die wesentlichen Merkmale oder Schlüsselmerkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche definiert ist, die sich an die Detaillierte Beschreibung anschließen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung genannte Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Beispielfahrzeugsystem mit einem angebrachten Anhänger.
2A zeigt ein Beispielfahrzeugsystem mit einem mit dem Fahrzeug gekoppelten leichteren Anhänger mit einem kleineren Frontbereich.
2B zeigt ein Beispielfahrzeugsystem mit einem mit dem Fahrzeug gekoppelten leichteren Anhänger mit einem größeren Frontbereich.
2C zeigt ein Beispielfahrzeugsystem mit einem mit dem Fahrzeug gekoppelten schwereren Anhänger mit einem kleineren Frontbereich.
2D zeigt ein Beispielfahrzeugsystem mit einem mit dem Fahrzeug gekoppelten schwereren Anhänger mit einem größeren Frontbereich.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, welches zum Bestimmen der Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments in Echtzeit während Fahrzeugfahrt implementiert werden kann.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren darstellt, welches zum Bestimmen von Anhängereigenschaften basierend auf einem Vergleich von Echtzeit- und erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzungen implementiert werden kann.
5 zeigt eine Beispieldifferenzierung zwischen einem kleinen und einem großen Anhänger basierend auf Fahrbahnsteigungsschätzungen.
6 zeigt eine Beispieldifferenzierung zwischen einem leichten und einem schweren Anhänger basierend auf Fahrbahnsteigungsschätzungen.
7 zeigt eine Beispieldifferenzierung zwischen einem Anhänger mit einem kleinen Frontbereich und einem Anhänger mit einem großen Frontbereich basierend auf Fahrbahnsteigungsschätzungen.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Klassifizieren des Typs und Gewichts eines von einem Fahrzeugsystem gezogenen Anhängers, wie zum Beispiel das Fahrzeugsystem von 1. Der an das Fahrzeugsystem von 1 angebrachte Anhänger kann verschiedene Eigenschaften (Größe, Gewicht, Größe des Frontbereichs) aufweisen, wie beispielhaft in den 2A, 2B, 2C und 2D gezeigt. Ein Motorcontroller kann eine Steuerroutine ausführen, wie die Beispielroutine von 3, um eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung eines vom Fahrzeugsystem mit dem Anhänger befahrenen Fahrbahnabschnitts zu ermitteln und diese mit einer erwarteten, von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs abgerufenen Fahrbahnsteigung zu vergleichen. Der Controller kann weiterhin eine Steuerroutine ausführen, wie die Routine von 4, um die Eigenschaften des am Fahrzeugsystem von 1 angebrachten Anhängers basierend auf einem Vergleich der Fahrbahnsteigungen zu bestimmen. 5, 6 und 7 zeigen Beispiele der Anhängerdifferenzierung basierend auf Fahrbahnsteigungsschätzungsvergleichen während verschiedener Fahrbedingungen. Auf diese Weise kann die Leistung eines Zugfahrzeugs verbessert werden.
1 zeigt eine Beispielausführungsform eines Fahrzeugsystems 100, das ein Fahrzeug 110 mit einem angebrachten Anhänger 120 umfasst. In diesem Beispiel handelt es sich beim Fahrzeug 110 um ein Straßenfahrzeug mit zwei Paar Rädern 75. Das Fahrzeug 110 umfasst einen Verbrennungsmotor 10, der eine Mehrzahl von Zylindern oder Brennräumen einschließt, wovon einer (Zylinder 14) in 1 dargestellt ist. Das Fahrzeug 110 schließt auch ein Getriebe (nicht gezeigt) mit einer Mehrzahl von Zahnradsätzen ein, wobei das Getriebe den Motor 10 mit den Fahrzeugrädern 75 koppelt. Der Motor 10 kann wenigstens teilweise von einem Steuersystem einschließlich eines Controllers 12 und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel schließt die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalstellungssignals PP ein. Der Zylinder (Brennraum) 14 des Motors 10 kann Brennraumwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 einschließen. Der Kolben 138 kann mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umzuwandeln. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem mit wenigstens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Weiterhin kann ein Starter über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um Anlassen des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann Ansaugluft über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 erhalten. Der Ansaugluftkanal 146 kann mit anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu Zylinder 14 in Verbindung stehen. Bei manchen Ausführungsformen kann einer oder mehrere der Ansaugkanäle eine Verstärkungsvorrichtung wie einen Turbolader oder mechanischen Lader einschließen. Eine Drossel 162 einschließlich einer Drosselplatte 164 kann entlang eines Ansaugkanals des Motors zum Variieren der Strömungsrate und/oder des Drucks der den Motorzylindern bereitgestellten Ansaugluft vorgesehen sein. Drossel 162 kann zum Beispiel stromabwärts oder stromabwärts von einem Verdichter (nicht gezeigt) angeordnet werden.
Der Abgaskanal 148 kann Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu Zylinder 14 erhalten. Der Abgassensor 128 ist mit dem Abgaskanal 148 stromaufwärts von der Abgasreinigungsvorrichtung 178 gekoppelt gezeigt. Beim Sensor 128 kann es sich um einen beliebigen, geeigneten Sensor zur Bereitstellung einer Anzeige des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses handeln, wie zum Beispiel einen linearen Sauerstoffsensor oder UEGO-Sensor (Universal- oder Breitbereich-Abgassauerstoff), einen Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO-Sensor (wie dargestellt), einen HEGO-Sensor (beheizter EGO-Sensor), einen NOx-, HC- oder CO-Sensor. Bei der Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann es sich um einen Drei-Wege-Katalysator (TWC), NOx-Speicherkatalysator, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile einschließen. Zylinder 14 ist zum Beispiel als wenigstens ein Einlasstellerventil 150 und wenigstens ein Auslasstellerventil 156 einschließend gezeigt, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. Bei manchen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinders 14, wenigstens zwei Einlasstellerventile und wenigstens zwei Auslasstellerventile einschließen, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden.
Das Einlassventil 150 kann durch den Controller 12 über den Stellantrieb 152 gesteuert werden. Ähnlich kann das Auslassventil 156 durch den Controller 12 über den Stellantrieb 154 gesteuert werden. Bei Vorliegen gewisser Bedingungen kann der Controller 12 die den Stellantrieben 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der entsprechenden Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch entsprechende Ventilstellungssensoren (nicht gezeigt) ermittelt werden. Bei den Ventilstellantrieben kann es sich um einen elektrischen Ventilbetätigungstyp oder einen Nockenbetätigungstyp oder eine Kombination davon handeln. Die Einlass- und Auslassventilsteuerung kann gleichzeitig erfolgen, oder es kann eine beliebige einer Möglichkeit variabler Einlassnockensteuerung, variabler Auslassnockensteuerung, unabhängiger variabler Doppel-Nockensteuerung oder fester Nockensteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken einschließen und kann ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilverstellung (CPS), variablen Nockensteuerung (VCT), variablen Ventilsteuerung (VVT) und/oder variablen Ventilhubsteuerung (VVL) nutzen, die vom Controller 12 zum Variieren des Ventilbetriebs betätigt werden können. Der Zylinder 14 kann zum Beispiel alternativ ein durch elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein durch Nockenbetätigung, einschließlich CPS und/oder VCT, gesteuertes Auslassventil umfassen. Bei anderen Ausführungsformen können Ein- und Auslassventile durch ein gemeinsames Ventilstellantriebs- oder -betätigungssystem, oder ein variables Ventilsteuerungsstellantriebs- oder -betätigungssystem gesteuert werden.
Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, welches das Verhältnis des Volumens am unteren Totpunkt zum Volumen am oberen Totpunkt des Kolbens 138 ist. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In manchen Beispielen, wenn verschiedenartige Kraftstoffe verwendet werden, kann es aber zu einer Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses kommen. Dies kann zum Beispiel bei Verwendung von Kraftstoffen mit höherer Oktanzahl oder von Kraftstoffen mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie der Fall sein. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, wenn Direkteinspritzung wegen ihres Effekts auf Motorklopfen verwendet wird.
Bei manchen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 zum Auslösen der Verbrennung einschließen. Die Zündanlage 190 kann in bestimmten Betriebsarten einen Zündfunken im Brennraum 14 über die Zündkerze 192 als Reaktion auf das Zündverstellungssignal SA vom Controller 12 erzeugen. Bei manchen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch entfallen, zum Beispiel, wenn der Motor 10 die Verbrennung durch Selbstentzündung oder durch Kraftstoffeinspritzung auslöst, wie es bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffinjektoren für Zulieferung von Kraftstoff konfiguriert sein. Als ein nicht beschränkendes Beispiel ist der Zylinder 14 mit zwei Kraftstoffinjektoren 166 und 170 gezeigt. Der Kraftstoffinjektor 166 ist direkt mit dem Zylinder 14 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in denselben im Verhältnis zur Pulsbreite des vom Controller 12 über den elektronischen Treiber 168 erhaltenen Signals FPW-1 gekoppelt gezeigt. Auf diese Weise stellt der Kraftstoffinjektor 166 ein System bereit, das als Direkteinspritzung (DI) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Obwohl 1 den Injektor 166 als einen Seiteninjektor zeigt, kann er auch über dem Kolben angeordnet werden, zum Beispiel nahe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann Vermischung und Verbrennung bei Betrieb des Motors mit einem alkoholbasierten Kraftstoff aufgrund der niedrigeren Volatilität von einigen alkoholbasierten Kraftstoffen verbessern. Alternativ kann der Injektor oben und nahe dem Einlassventil angeordnet werden, um Vermischung zu verbessern. Kraftstoff kann dem Kraftstoffinjektor 166 vom Hochdruck-Kraftstoffsystem 172, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen, eine Kraftstoffleitung und einen Treiber 168 einschließt, zugeführt werden. Alternativ kann Kraftstoff über eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck zugeführt werden, in welchem Falle die Steuerung der Direkteinspritzung während des Verdichtungstakts beschränkter sein kann als bei Verwendung eines Hochdruck-Kraftstoffsystems. Weiterhin, obwohl nicht gezeigt, kann der Kraftstofftank einen Druckaufnehmer aufweisen, der dem Controller 12 ein Signal liefert.
Der Kraftstoffinjektor 170 ist im Ansaugkanal 146 angeordnet gezeigt, statt im Zylinder 14, in einer Konfiguration, die so genannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff (PFI) in den Ansaugkanal stromaufwärts vom Zylinder 14 bereitstellt. Der Kraftstoffinjektor 170 kann Kraftstoff im Verhältnis zur Pulsbreite des vom Controller 12 über den elektronischen Treiber 171 erhaltenen Signals FPW-2 einspritzen. Kraftstoff kann zum Kraftstoffinjektor 170 vom Kraftstoffsystem 172 geführt werden. Kraftstoff kann von beiden Injektoren dem Zylinder während eines einzigen Zylinderzyklus zugeführt werden. Jeder Injektor kann zum Beispiel einen Teil einer Gesamtkraftstoffeinspritzmenge, die im Zylinder 14 verbrannt wird, zuführen. Weiterhin kann die Verteilung und/oder die relative Menge des von jedem Injektor zugeführten Kraftstoffs je nach Betriebsbedingungen variieren, zum Beispiel Motorlast und/oder -klopfen, wie nachfolgend hierin beschrieben.
Der Kraftstofftank im Kraftstoffsystem 172 kann Kraftstoff verschiedener Kraftstoffeigenschaften, wie zum Beispiel unterschiedlicher Kraftstoffzusammensetzungen, fassen. Diese Unterschiede können verschiedenen Alkoholgehalt, verschiedene Oktanzahl, verschiedene Verdampfungswärme, verschiedene Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon etc. einschließen. Wie oben angegeben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Schlichtweg kann jeder Zylinder in ähnlicher Weise seinen eigenen Satz von Ein-/Auslassventilen, Kraftstoffinjektor(en), Zündkerze etc. einschließen. Wie hierin ausgeführt, kann die Kraftstoffnutzung basierend auf dem Vorhandensein eines Anhängers und weiter basierend auf während Fahrzeugfahrt in Echtzeit ermittelten Anhängereigenschaften angepasst werden.
Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, einschließlich Mikroprozessoreinheit 106, Ein-/Ausgangsports 108, eines elektronischen Speichermediums für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, in diesem besonderen Beispiel als Nurlesespeicherchip 111 gezeigt, Direktzugriffsspeichers 112, Keep-Alive-Memorys 114 und eines Datenbusses. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Signalen kann der Controller 12 verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren erhalten, einschließlich Messung der zugeführten Luftmasse (MAF) vom Luftmassenmesser 122, der Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 116, der mit der Kühlhülse 118 gekoppelt ist, eines Profilzündungsabnehmersignals (PIP) vom Hallgeber 120 (oder von einem anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt ist, der Drosselstellung (TP) von einem Drosselstellungssensor und des Ansaugunterdrucksignals (MAP) vom Sensor 124. Das Motordrehzahlsignal RPM kann vom Controller 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Ladedrucksignal MAP von einem Ladedrucksensor kann zum Bereitstellen einer Anzeige des Unterdrucks, oder Drucks, im Ansaugkrümmer verwendet werden.
Der Speichermedium-Nurlesespeicher 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die vom Prozessor 106 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer antizipierter, jedoch nicht eigens aufgeführter Varianten ausführbare Anweisungen darstellen. Beispielroutinen, die vom Controller durchgeführt werden können, sind in 3 und 4 beschrieben. Der Controller 12 erhält Signale von den verschiedenen Sensoren von 1 und verwendet die verschiedenen Stellantriebe von 1 zum Anpassen des Motorbetriebs basierend auf den erhaltenen Signalen und in einem Speicher des Controllers 12 gespeicherten Anweisungen.
Das Fahrzeugsystem 100 schließt einen Anhänger 120 ein, der an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 110 über eine Anhängerkupplung 79 angebracht ist. Eine Mehrzahl von Sensoren und/oder Kameras (nicht gezeigt) können an der Anhängerkupplung 79 zum Bestimmen des Vorhandenseins eines Anhängers angebracht sein. Der Anhänger kann verschiedene Größen (z. B. klein oder groß in der Abmessung), verschiedene Gewichte (z. B. schwer, leicht) und verschiedene Größen des Frontbereichs (z. B. kleiner Frontbereich, großer Frontbereich) aufweisen.
Beim dargestellten Beispiel schließt der Anhänger 120 ein Paar Räder 77 ein, und ein Paar Bremsen 79 sind am Anhänger 120 als vorhanden gezeigt. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Anhänger eine beliebige Zahl von Achsen/Rädern und Bremsen umfassen. Das Bremssystem kann direkt mit dem Motorcontroller 12 kommunizieren (Signale senden und empfangen). Die Fahrzeugbremsen und die Anhängerbremsen können jeweils separat, unabhängig, gemeinsam, gleichzeitig, voneinander abhängig oder in einem beliebigen anderen Format in Abhängigkeit von den Fahrzeugbetriebsbedingungen betätigt und gesteuert werden. Schlussleuchten 79 und andere Leuchtvorrichtungen können beim Anhänger 120 eingeschlossen sein. Die Elektrik des Anhängers kann auch mit der Elektrik des Fahrzeugs 110 über den Motorcontroller 12 gekoppelt sein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Kommunikation zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeugsystem drahtlos erfolgen, in welchem Falle sowohl das Fahrzeug als auch der Anhänger mit Transceivern (nicht gezeigt) für eine derartige Kommunikation ausgestattet sein können.
Das Fahrzeugsystem 100 schließt weiterhin ein im Fahrzeug 110 untergebrachtes Navigationssystem 154 ein. Das Navigationssystem 154 kann kommunikativ mit dem Steuersystem 12 des Motors 10 gekoppelt sein und kann zum Bestimmen eines Orts (z. B. der GPS-Koordinaten des Fahrzeugs) des Fahrzeugsystems 100 zu jedem beliebigen Zeitpunkt konfiguriert sein. Das Navigationssystem 154 kann auch von einer Bedienungsperson zum Navigieren des Fahrzeugs zu einem Zielpunkt verwendet werden. Dabei kann das Navigationssystem Details hinsichtlich Routenoptionen sowie genaue Straßen- und Wetterinformationen für jede Route der Fahrt bereitstellen. Als ein Beispiel kann das Steuersystem Fahrbahnsteigungsinformationen für ein vom Fahrzeug (momentan) befahrenes Fahrbahnsegment sowie Fahrbahnsteigungsinformationen für ein Fahrbahnsegment, das vom Fahrzeug (in der Zukunft) befahren wird, erhalten. Fahrbahnsteigungsinformationen für die gesamte Route der Fahrzeugfahrt können ebenfalls erhalten und im Controllerspeicher als eine Off-Board-Karte der Route gespeichert werden. Das Navigationssystem kann kommunikativ mit einem externen Server und/oder einer Netzwerk-Cloud 153 über Drahtloskommunikation 150 verbunden sein. Wie hierin ausgeführt, kann das Navigationssystem 154 den aktuellen Ort des Fahrzeugsystems 100 bestimmen und Fahrbahnsteigungsinformationen von der Netzwerk-Cloud 153 für Gebrauch bei der Bestimmung der Eigenschaften des Anhängers 120 erhalten.
Das Fahrzeugsystem 100 schließt weiterhin ein im Fahrzeug 110 untergebrachtes Drahtloskommunikationsgerät 155 ein. Das Steuersystem 12 kann auch mit einem Drahtloskommunikationsgerät 155 für direkte Kommunikation des Fahrzeugs 110 mit einer Netzwerk-Cloud (einem externen Server) 153 gekoppelt sein. Das Drahtloskommunikationsgerät 155 kann auch zum Kommunizieren mit anderen ähnlichen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V) verwendet werden. Die Fahrzeuge können Teil einer gemeinsamen Flotte von Fahrzeugen, Fahrzeug einer ähnlichen Marke und/oder eines ähnlichen Modells, Fahrzeuge, die innerhalb eines Grenzradius des gegebenen Fahrzeugs betrieben werden, oder Kombinationen davon sein. Durch Gebrauch des Drahtloskommunikationsgeräts 155 und/oder von V2V-Technologie kann das Fahrzeug 110 Fahrbahnsteigungsinformationen direkt von einem externen Server oder von anderen ähnlichen Fahrzeugen abrufen und die abgerufenen Informationen an Bord des Fahrzeugs 110 speichern.
Um die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu optimieren, kann es schlichtweg erforderlich sein, die verschiedenen Eigenschaften des Anhängers 120 genau zu bestimmen. Zum Beispiel, für einen gegebenen Anhänger, basierend auf Größe, Gewicht und insbesondere Größe des Frontbereichs, kann sich das Fahrgefühl des Fahrzeugsystems ändern, und die Motorbetriebsparameter müssen unter Umständen angepasst werden, um Fahrzeugleistung und Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Details hinsichtlich Fahrbahnsteigungsbestimmung und Anhängerklassifizierung werden unter Bezug auf 3 und 4 erörtert.
Ein Unterschied zwischen einer Echtzeit- und einer erwarteten Fahrbahnsteigung, geschätzt während verschiedener Fahrzeugbetriebsbedingungen, kann genutzt werden, um eine oder mehrere Anhängereigenschaften zu bestimmen. Die Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung kann von einem Antriebsstrangcontroller basierend auf der Raddrehmomentreaktion des Fahrzeugsystems unter verschiedenen Fahrbedingungen (z. B. während Beschleunigung/Verzögerung, Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit etc.) ausgeführt werden. In einem Beispiel kann aufgrund der elektrischen Maschine im Antriebsstrang eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) eine genaue Schätzung einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung durch einen Controller eines HEV-Fahrzeugs ausgeführt werden.
Basierend auf der Fahrzeugbetriebsbedingung, unter der die Echtzeit-Fahrbahnsteigung geschätzt worden war, können die identifizierten Anhängereigenschaften variieren. Beispielsweise kann Bestimmen der Anhängereigenschaften während Fahrzeugfahrt mit konstanter Geschwindigkeit Bestimmen einer Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung einschließen, mit Zunahme der Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Als weiteres Beispiel kann Bestimmen der Anhängereigenschaften während Fahrzeugbeschleunigung Bestimmen eines Gewichts des Anhängers basierend auf dem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung einschließen, mit Zunahme des Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Als ein noch weiteres Beispiel kann Bestimmen der Anhängereigenschaften während Fahrzeugverzögerung Bestimmen eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung einschließen, mit Zunahme des Frontbereichs bei den zweiten Unterschied überschreitendem ersten Unterschied.
Beispielausführungsformen von Anhängern mit verschiedenen Eigenschaften (Größe, Gewicht, Größe des Frontbereichs) sind in 2A, 2B, 2C und 2D gezeigt, und Verfahren zum Differenzieren zwischen derartigen Anhängern (basierend auf Fahrbahnsteigungsschätzungen) sind in Zusammenhang mit 3 und 4 erörtert.
Im Sprachgebrauch hierin kann sich eine Größe des Anhängers auf die Abmessung (Höhe, Breite und Tiefe) und/oder das als eine Funktion dieser Abmessungen berechnete Volumen des Anhängers beziehen. Ein Anhänger kann als eine kleinere oder eine größere Größe aufweisend kategorisiert werden, abhängig von den dimensionalen Parametern des Anhängers und der Größe des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs. Beispielsweise kann ein Anhänger mit einer größeren Länge als eine Grenzlänge als groß klassifiziert werden, während ein Anhänger mit einer kleineren Länge als die Grenzlänge als klein klassifiziert werden kann. Als ein anderes Beispiel kann ein Anhänger mit einer größeren Höhe als eine Grenzhöhe als groß klassifiziert werden, während ein Anhänger mit einer kleineren Höhe als die Grenzhöhe als klein klassifiziert werden kann. Als noch ein anderes Beispiel kann ein Anhänger mit einem größeren Volumen als ein Grenzvolumen als groß klassifiziert werden, während ein Anhänger mit einem kleineren Volumen als das Grenzvolumen als klein klassifiziert werden kann. Die Grenzlänge, Grenzhöhe und das Grenzvolumen können von der Marke, dem Modell und der Kategorie (z. B. eine Limousine, ein Pick-up, ein Nutzabschleppfahrzeug etc.) des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs abhängen. Die jeweiligen Grenzwerte können als ein Prozentsatz der Länge, Höhe und des Volumens des Zugfahrzeugs definiert werden. Im Sprachgebrauch hierin kann sich ein Gewicht des Anhängers auf eine Masse des Anhängers beziehen. Die Masse des Anhängers kann eine vom Anhänger beförderte Last einschließen. Basierend auf dem Gewicht des Anhängers und der Kategorie des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs kann ein Anhänger als ein leichterer oder ein schwererer Anhänger klassifiziert werden. Als ein Beispiel für einen Hybrid-Personenkraftwagen kann ein Gewicht eines an den Wagen angebrachten „leichten“ Anhängers ungefähr 181 kg betragen (10 % des Fahrzeugleergewichts), während ein Gewicht eines an das Fahrzeug angebrachten „schweren“ Anhängers ungefähr 454 kg (25 % des Fahrzeugleergewichts) betragen kann. Für einen Schwerlast-Pick-up kann ein Gewicht eines an den Pick-up angebrachten „leichten“ Anhängers ungefähr 2722 kg betragen (100 % des Fahrzeugleergewichts), während ein Gewicht eines an den Pick-up angebrachten „schweren“ Anhängers ungefähr 8165 kg (300 % des Fahrzeugleergewichts) betragen kann. Im Falle gewisser Nutzabschleppfahrzeuge kann ein Gewicht eines an das Abschleppfahrzeug angebrachten „leichten“ Anhängers ungefähr 200 % des Fahrzeugleergewichts betragen, während ein Gewicht eines an das Abschleppfahrzeug angebrachten „schweren“ Anhängers wenigstens 800 % des Fahrzeugleergewichts betragen kann.
Im Sprachgebrauch hierin kann sich ein Frontbereich des Anhängers auf eine Abmessung der Stirnfläche des Anhängers einschließlich eines Vorsprungs des Querschnitts des Anhängers an der Stirnfläche sowie einer Form des Vorsprungs an der Stirnfläche beziehen. Als ein Beispiel kann ein Anhänger einen kleineren Frontbereich aufweisen, wobei die Abmessung der Stirnfläche des Anhängers im Vergleich zur Gesamtabmessung (Höhe, Breite und Tiefe) des Anhängers kleiner ist. Im Vergleich, bei einem Anhänger mit einem größeren Frontbereich ist die Stirnfläche des Anhängers verglichen mit der Gesamtabmessung (Größe) des Anhängers größer. Zusätzlich oder alternativ kann der Frontbereich eine absolute Größe in Quadratmetern sein. In einem Beispiel kann ein Anhänger mit einer die Grenzgröße der Stirnfläche überschreitenden Größe als ein Anhänger mit einem großen Frontbereich klassifiziert werden. Die Grenzgröße des Frontbereichs kann von der Gesamtgröße des Anhängers und auch von der Marke, dem Modell und der Kategorie (z. B. eine Limousine, ein Pick-up, ein Nutzabschleppfahrzeug etc.) des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs abhängen. Der Grenzwert kann als ein Prozentsatz der Gesamtgröße des Anhängers oder der des Zugfahrzeugs definiert werden. Die Größe des Frontbereichs kann auch als ein Prozentsatz der Stirnfläche des Anhängers über der Höhe des Zugfahrzeugs definiert werden. Die Größe des Frontbereichs eines Anhängers kann für einen Luftwiderstandsparameter oder Luftwiderstandsbeiwert des Anhängers bezeichnend sein.
Ein Anhänger kann eine Größe, ein Gewicht sowie eine Größe des Frontbereichs aufweisen, und die Attribute können korreliert sein oder nicht. In einem Beispiel kann eine kleinere Größe mit einem geringeren Gewicht und einem großen Frontbereich korrelieren. In einem anderen Beispiel kann eine größere Größe mit einem höheren Gewicht und einem kleineren Frontbereich korrelieren. In anderen Beispielen jedoch kann ein Anhänger kleinerer Größe schwer sein und einen kleineren Frontbereich aufweisen, während ein Anhänger größerer Größe leicht sein und einen größeren Frontbereich aufweisen kann.
Als solches stellt das Fahrzeugsystem 100 ein Beispielfahrzeug 110 mit einem angebrachten Anhänger 120 dar, und die hierin beschriebenen Fahrzeugsystemkomponenten sind nicht auf ein bestimmtes Fahrzeugsystem beschränkt. Beim dargestellten Fahrzeug 110 kann es sich um einen Hybrid-Personenkraftwagen, eine Limousine, einen Geländewagen (SUV), einen Pick-up und ein Nutzabschleppfahrzeug handeln. Auch der angebrachte Anhänger 120 kann eine beliebige Größe, ein beliebiges Gewicht und eine beliebige Frontbereichsgröße aufweisen. 2A zeigt eine erste Beispielausführungsform 200 eines Anhängers 204, der an einem Fahrzeug 202 angebracht ist. In diesem Beispiel kann es sich beim Anhänger 204 um einen leichteren Anhänger handeln, wobei das Gewicht des Anhängers unter einem Grenzgewicht liegt. In einem Beispiel kann der Anhänger als leichter klassifiziert werden, wenn das Anhängergewicht weniger beträgt als ein Grenzprozentsatz des Leergewichts des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs 202. Zusätzlich kann der Frontbereich des dargestellten Anhängers 204 klein sein.
2B zeigt eine zweite Beispielausführungsform 210 eines Anhängers 214, der am Fahrzeug 202 angebracht ist. In diesem Beispiel handelt es sich beim Anhänger 214 um einen leichteren Anhänger, wobei das Gewicht des Anhängers unter dem Grenzgewicht liegt. In diesem Beispiel weist der leichtere Anhänger 214 einen größeren Frontbereich auf. Die Gesamtgröße (Abmessung) des Anhängers 214 kann verglichen mit der des Anhängers 204 in 2A größer sein.
2C zeigt noch eine andere Beispielausführungsform 230 eines Anhängers 234, der an einem Fahrzeug 202 angebracht ist. In diesem Beispiel kann es sich beim Anhänger 234 um einen schwereren Anhänger handeln, wobei das Gewicht des Anhängers über dem Grenzgewicht liegt. In einem Beispiel kann der Anhänger als schwerer klassifiziert werden, wenn das Anhängergewicht mehr beträgt als ein Grenzprozentsatz des Leergewichts des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs 202. Das Gewicht des Anhängers 234 kann höher sein als die Gewichte der Anhänger 204 und 214 in 2A und 2B, respektive. Der Anhänger 234 kann auch einen kleinen Frontbereich aufweisen. Die Gesamtgröße (Abmessung) des Anhängers 234 kann verglichen mit der des Anhängers 204 in 2A und der des Anhängers 214 in 2B größer sein.
2D zeigt eine weitere Beispielausführungsform 240 eines Anhängers 244, der am Fahrzeug 202 angebracht ist. In diesem Beispiel kann es sich beim Anhänger 244 um einen schwereren Anhänger handeln, wobei das Gewicht des Anhängers über dem Grenzgewicht liegt. Das Gewicht des Anhängers 244 kann ähnlich dem Gewicht des Anhängers 234 in 2C sein, und es kann höher sein als die Gewichte der Anhänger 204 und 214 in 2A und 2B, respektive. Der Anhänger 244 kann verglichen mit dem Anhänger 234 in 2C einen größeren Frontbereich aufweisen. Auf diese Weise können Anhänger verschiedene Eigenschaften einschließlich Unterschiede hinsichtlich Größe, Gewicht und Größe des Frontbereichs des Anhängers aufweisen. Die Gesamtgröße (Abmessung) des Anhängers 244 kann verglichen mit jeweils der des Anhängers 204 in 2A, der des Anhängers 214 in 2B und der des Anhängers 234 in 2C größer sein.
An den Rädern eines den Anhänger ziehenden Fahrzeugs auftretende Radaufstandskräfte können basierend auf dem Gewicht, der Größe und der Größe des Frontbereichs des Anhängers variieren. Wie hierin ausgeführt, können die verschiedene Eigenschaften aufweisenden Anhänger 204, 214, 234 und 244 basierend auf einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer erwarteten Fahrbahnsteigung unterschieden werden. Die Echtzeit-Fahrbahnsteigungsinformationen (aus Radaufstandskräften des Zugfahrzeugs geschätzte Fahrbahnsteigung) zusammen mit den Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung (einschließlich Informationen von Off-Board- oder On-Board-Karten) eines momentan befahrenen Fahrbahnsegments können zur zuverlässigen Bestimmung der spezifischen Anhängereigenschaften einschließlich Einzelheiten zu Größe, Gewicht und Größe des Frontbereichs des Anhängers genutzt werden. Die Bestimmung schließt Schätzen einer ersten Fahrzeugmasse basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung, Schätzen einer zweiten Fahrzeugmasse basierend auf der erwarteten Fahrbahnsteigung und Ableiten der einen oder die mehreren Eigenschaften des Anhängers basierend auf der ersten Fahrzeugmasse gegenüber der zweiten Fahrzeugmasse ein, wobei die eine oder die mehreren Eigenschaften eine Anhängergröße, ein Anhängergewicht und einen Anhängerfrontbereich einschließen. Basierend auf den bestimmten Anhängereigenschaften kann die Motorleistung während Fahrzeugfahrt für die spezifische Art des Anhängers optimiert werden, wodurch Fahrgefühl, Antriebstemperaturmanagement und Kraftstoffeffizienz verbessert werden. Beispielverfahren zur Unterscheidung zwischen derartigen Anhängern werden unter Bezugnahme auf 3 und 4 genauer beschrieben.
1 und 2A–2D zeigen Beispiele von Anhänger- und Fahrzeugsystemen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn sie in direkter Berührung miteinander oder direkter Kopplung gezeigt sind, dann können derartige Elemente jeweils als direkt berührend oder direkt gekoppelt bezeichnet werden, wenigstens in einem Beispiel. Ähnlich können Elemente, die als zusammenhängend oder aneinander angrenzend gezeigt sind, wenigstens in einem Beispiel jeweils zusammenhängend oder aneinander angrenzend sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilender Berührung zueinander liegen, als in flächenteilender Berührung liegend bezeichnet werden. Als weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt mit nur einem Raum und keinen anderen Komponenten dazwischen positioniert sind, wenigstens in einem Beispiel als solche bezeichnet werden.
Auf diese Weise stellt das System der 1 und 2A–2D ein Fahrzeug mit einem Motor, einem Getriebe mit einer Mehrzahl von Radsätzen, wobei das Getriebe den Motor mit den Fahrzeugrädern koppelt, einen am Fahrzeug angebrachten Anhänger, ein jeweils mit dem Fahrzeug und einem Off-Board-Server kommunikativ gekoppeltes Navigationssystem und einen Controller bereit. Der Controller kann mit auf nicht flüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen konfiguriert werden für: während Fahrzeugfahrt über ein Fahrbahnsegment Schätzen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung basierend auf einem oder mehreren von Motordrehmoment, Antriebsstrangdrehmoment und Übersetzungsverhältnis, Vergleichen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung mit einer über das Navigationssystem abgerufenen erwarteten Fahrbahnsteigung, Ableiten einer oder mehrerer Eigenschaften des Anhängers basierend auf dem Vergleich und Anpassen eines Schaltplans des Getriebes basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften. Die erwartete Fahrbahnsteigung kann eine erste erwartete Off-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung sein. Der Fahrzeugcontroller kann weiterhin eine erwartete On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und eine Aussagewahrscheinlichkeit der erwarteten On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf einer Zahl abgeschlossener Fahrten über das Fahrbahnsegment aktualisieren.
3 stellt ein Beispielverfahren 300 dar, das zum Bestimmen der Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments basierend auf Radaufstandskräften eines Straßenfahrzeugs und weiterhin zum Bestimmen der Eigenschaften eines vom Fahrzeug gezogenen Anhängers implementiert werden kann. Das Verfahren ermöglicht die Optimierung der Fahrzeugzugleistung. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 300 und der übrigen hierin enthaltenen Verfahren können von einem Controller basierend auf in einem Speicher des Controllers gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie zum Beispiel den oben unter Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Der Controller kann Motorstellantriebe des Motorsystems verwenden, um den Motorbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahren anzupassen.
Bei 302 kann eine Steigung eines Fahrbahnsegments, auf dem ein Fahrzeug fährt, in Echtzeit basierend auf einer geschätzten Radaufstandskraft bestimmt werden. Die Fahrbahnsteigungsinformationen können Daten bezüglich des Höhenprofils der Fahrbahn, wie eine Zahl der Steigungen, Gefälle und flachen Abschnitte, deren Längen sowie die geschätzte, zum Zurücklegen dieser Strecken erforderliche Zeit einschließen. Um die Echtzeit-Fahrbahnsteigung zu bestimmen, kann das aktuelle Raddrehmoment durch einen Antriebsstrangcontroller basierend auf einer oder mehreren von Motordrehmoment-, Antriebsstrangdrehmoment- und Übersetzungsverhältnisschätzung, die die Drehmomentschätzung einer treibenden Kraft (wie eines Verbrennungsmotors, Elektromotors oder Kombinationen davon) durch den Antrieb in ein Drehmoment an einem oder mehreren der oder jedem der Antriebsräder übersetzt, geschätzt werden. Der Antriebsstrangcontroller kann dann die Fahrzeugreaktion unter einer aktuellen Fahrbedingung (z. B. während Beschleunigung/Verzögerung, Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit etc.) des Fahrzeugs messen. Die gemessene Fahrzeugreaktion (während Bestehens einer bestimmten Fahrbedingung) wird dann mit einer erwarteten Fahrzeugreaktion für die gegebene (aktuelle) Raddrehmomenterzeugung verglichen. Der Unterschied zwischen der erwarteten und der gemessenen Fahrzeugreaktion wird dann zum Schätzen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment verwendet. Falls ein Anhänger am Fahrzeug angebracht ist, können die Radaufstandskräfte des Fahrzeugs basierend auf dem Vorhandensein eines gezogenen Anhängers sowie der Größe, des Gewichts und der Größe des Frontbereichs des Anhängers variieren.
Bei 304 schließt die Routine Bestimmen, ob eine On-Board-Karte mit Fahrbahnsteigungsinformationen für das aktuelle Fahrbahnsegment (d. h. das Segment der Fahrbahn, auf dem das Fahrzeug gerade fährt) verfügbar ist, ein. Eine On-Board-Karte kann eine im Speicher des Fahrzeugcontrollers gespeicherte Karte mit Daten bezüglich Fahrbahnbedingungen sein. Die On-Board-Karte kann Einzelheiten hinsichtlich einer gewählten Route einschließen, wie zum Beispiel Fahrbahnbedingungen, Fahrbahnsteigungen etc. In einem Beispiel kann eine On-Board-Karte eines häufig befahrenen Fahrbahnsegments erstellt, aktualisiert und im Controllerspeicher gespeichert werden. In einem anderen Beispiel kann eine Karte von externen Quellen abgerufen und im Controllerspeicher für zukünftigen Gebrauch als eine On-Board-Karte gespeichert werden. Derartige On-Board-Karten können zur Navigation und/oder zur Bestimmung der Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments genutzt werden. Basierend auf der bestimmten Fahrbahnsteigung können Eigenschaften eines an einem Fahrzeug angebrachten Anhängers geschätzt werden, insbesondere dann, wenn eine zuverlässige Off-Board-Karte nicht zur Verfügung steht (d. h. eine Karte, die von einer Quelle außerhalb des Fahrzeugs über ein Navigationssystem, eine Funkverbindung mit einem Cloud-Netzwerk, durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation etc. erhalten wird).
Wenn festgestellt wird, dass keine On-Board-Karte für das aktuelle Fahrbahnsegment verfügbar ist, kann bei 306 eine neue On-Board-Karte opportunistisch für das aktuelle Fahrbahnsegment erstellt werden, falls während der Fahrt über das aktuelle Fahrbahnsegment ausreichende Daten gesammelt worden sind. Die Fahrbahnsteigungsinformationen (gemäß Bestimmung aus den Radaufstandskräften in Schritt 302) für das aktuelle Fahrbahnsegment können für zukünftige Referenz in die On-Board-Karte aufgenommen werden.
Wenn bei 304 festgestellt wird, dass eine On-Board-Karte für das aktuelle Fahrbahnsegment verfügbar ist, kann die On-Board-Karte bei 308 aktualisiert werden. Bei 309 schließt Aktualisieren der On-Board-Karte Verwenden der Echtzeit-Fahrbahnsteigungsinformationen gemäß Schätzung basierend auf den Radaufstandskräften ein, um Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsinformationen für das gegebene Fahrbahnsegment gemäß Speicherung in der On-Board-Karte zu aktualisieren. Aktualisieren der On-Board-Karte schließt bei 310 weiterhin Aktualisieren einer Aussagewahrscheinlichkeit der gegebenen On-Board-Karte ein. Zusätzlich kann die Echtzeit-Steigung zu einem Off-Board-Server hochgeladen werden, und eine erwartete Fahrbahnsteigung kann basierend auf der Echtzeit-Steigung aktualisiert werden. Eine erwartete Fahrbahnsteigung schließt die Fahrbahnsteigungsinformationen der Fahrbahnoberfläche (einschließlich Informationen über Fahrbahnhöhe und Vorkommnisse von flachen Fahrbahnoberflächen, Steigungen, Gefällen etc.) ein. Die Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung können von einer externen Quelle wie einem Navigationssystem und/oder einer Netzwerk-Cloud erhalten werden. Die erwartete Fahrbahnsteigung hängt nicht von einem der mit dem Fahrzeugsystem in Verbindung stehenden Faktoren ab. Wie zuvor erörtert, schließt eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung eine Schätzung der Fahrbahnsteigung gemäß Bestimmung aus den Radaufstandskräften des Fahrzeugs ein. Die Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung kann durch die Eigenschaften (Größe. Gewicht, Größe des Frontbereichs des Anhängers) eines am Fahrzeug angebrachten Anhängers beeinflusst sein. Daher kann es basierend auf den Anhängereigenschaften zu einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung kommen.
Für eine neu erstellte On-Board-Karte kann die Aussagewahrscheinlichkeit der Karte niedrig sein, da die während einer einzigen Fahrt erhaltenen Informationen nicht in vollem Maße repräsentativ für die erwarteten Fahrbahnbedingungen sein können. Dies ist auf Variationen der geschätzten Radaufstandskräfte wegen Faktoren wie beispielsweise das Vorhandensein eines am Fahrzeug angebrachten Anhängers (beeinflusst Radaufstandskräfte des Fahrzeugs) und/oder Änderungen der Fahrbahnbedingungen (z. B. Kartenerstellung während vorübergehender Fahrbahnbedingungen, wie bei Straßenreparaturen) zurückzuführen. Immer wenn das Fahrzeug dasselbe Fahrbahnsegment befährt, kann ein neuer Datensatz einschließlich Fahrbahnsteigungsinformationen gesammelt werden, und die On-Board-Karte kann basierend auf dem neuen Datensatz aktualisiert werden. In einem Beispiel können die in der On-Board-Karte gespeicherten Fahrbahnsteigungsinformationen auf einem statistischen Durchschnitt der bei jedem verfügbaren Datensatz gesammelten Messungen beruhen. Mit Zunahme der Zahl der zum Aktualisieren der Fahrbahnsteigung verfügbaren Datensätze steigt auch die Aussagewahrscheinlichkeit der On-Board-Karte (für das gegebene Fahrbahnsegment). Nachdem die Aussagewahrscheinlichkeit so weit zugenommen hat, dass sie einen Schwellenwert überschreitet, kann die On-Board-Karte zusammen mit oder anstelle einer (extern erhaltenen) Off-Board-Karte zum Erhalten von Fahrbahnsteigungsinformationen für ein Fahrbahnsegment verwendet werden. Alternativ kann ein gewichteter Durchschnitt von über die On-Board-Karte und die Off-Board-Karte erlernten Parameter zum Bestimmen von Fahrbahnsteigungsinformationen und Anhängereigenschaften verwendet werden.
Bei 311 schließt die Routine Bestimmen, ob eine Fahrbahnsteigung betreffende Navigationsdaten für das aktuelle Fahrbahnsegment verfügbar sind, ein. Dies schließt Bestimmen, ob Navigationsdaten einschließlich der Fahrbahnsteigungsinformationen von einer oder mehreren Quellen außerhalb des Fahrzeugs abgerufen werden können, ein. Die eine Fahrbahnsteigung betreffenden Navigationsdaten schließen Informationen über Vorkommnisse von flachen Fahrbahnoberflächen, Steigungen, Gefällen, die Länge derartiger Fahrbahnoberflächen und die geschätzte Zeit zum Durchfahren der verschiedenen Fahrbahnhöhen ein. Die eine oder mehreren Quellen außerhalb des Fahrzeugs können ein globales Positionierungssystem (GPS) und eine Netzwerk-Cloud oder einen Server (wie eine Netzwerk-Cloud 153 in 1) einschließen. In einem Beispiel kann festgestellt werden, ob es möglich ist, Fahrbahnsteigungsinformationen für das aktuelle Fahrbahnsegment über Drahtloskommunikation mit einem externen Server zu erhalten. Zusätzlich oder wahlweise kann festgestellt werden, ob es möglich ist, Fahrbahnsteigungsinformationen für das aktuelle Fahrbahnsegment durch Kommunizieren mithilfe des Drahtloskommunikationsgeräts des Fahrzeugs (wie das Drahtloskommunikationsgerät 155 von 1) mit anderen ähnlichen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V) zu erhalten. Die ähnlichen Fahrzeuge können Teil einer gemeinsamen Flotte von Fahrzeugen, Fahrzeug einer ähnlichen Marke und/oder eines ähnlichen Modells, Fahrzeuge, die innerhalb eines Grenzradius des gegebenen Fahrzeugs betrieben werden, oder Kombinationen davon sein.
Wenn festgestellt wird, dass Navigationsdaten für das aktuelle Fahrbahnsegment verfügbar sind, kann bei 320 eine Karte mit erwarteter Fahrbahnsteigung (Off-Board-Karte) für das aktuelle Fahrbahnsegment sowie für ein oder mehrere zukünftige Fahrbahnsegmente (wie zum Beispiel eine gesamte Fahrtroute des Fahrzeugs) von einer externen Quelle über ein Navigationssystem (beispielsweise durch Verwenden von Koordinaten des globalen Positionierungssystems (GPS) des Fahrzeugs) erhalten/empfangen werden. In einem Beispiel wird die erwartete Fahrbahnsteigung von einem an Bord des Fahrzeugs befindlichen Navigationssystem empfangen, wobei das Navigationssystem kommunikativ mit einem Steuersystem des Fahrzeugs gekoppelt ist. Das Navigationssystem kann weiterhin kommunikativ mit einem Off-Board-Server gekoppelt sein, wobei die erwartete Fahrbahnsteigung am Fahrzeug vom Off-Board-Server über das Navigationssystem heruntergeladen wird. In anderen Beispielen kann der Controller des Fahrzeugs die Fahrbahnsteigungsinformationen direkt von anderen externen Servern mittels Drahtlostechnologie erhalten. Das Fahrzeug kann auch ein Drahtloskommunikationsgerät des Fahrzeugs zum Abrufen von Fahrbahnsteigungsinformationen von ähnlichen Fahrzeugen (operational innerhalb eines Radius) über V2V-Technologie nutzen.
Wenn bei 312 festgestellt wird, dass keine Navigationsdaten zum Erhalten aktueller Fahrbahnsteigungsinformationen zur Verfügung stehen, schließt die Routine bei 312 Feststellen, ob die Aussagewahrscheinlichkeit der On-Board-Karte hoch ist, ein. Die On-Board-Karte kann verwendet werden, wenn festgestellt wird, dass die Aussagewahrscheinlichkeit höher ist als ein Schwellenwert. Unter diesen Bedingungen werden bei 314 Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung von der On-Board-Karte erhalten. Diese Daten beruhen auf Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsinformationen gemäß Schätzung unter Verwendung mehrerer aus einer Mehrzahl von Fahrten über dasselbe Fahrbahnsegment erhaltenen Datensätzen.
Bei 322 kann die Echtzeit-Fahrbahnsteigung (gemäß Bestimmung in Schritt 302) mit der erwarteten Fahrbahnsteigung, wie sie entweder aus einer Off-Board-Karte (in Schritt 320) oder aus einer On-Board-Karte (in Schritt 314) erhalten worden ist, verglichen werden. Basierend auf dem Vergleich zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung können bei 324 die Eigenschaften eines (eventuell) am Fahrzeug angebrachten Anhängers bestimmt werden. Dies schließt Bestimmen des Vorhandenseins eines Anhängers und, falls ein Anhänger angebracht ist, Bestimmen einer oder mehrerer Anhängereigenschaften von Anhängergröße (Abmessung oder Volumen des Anhängers), Anhängergewicht (Masse des Anhängers) und Größe des Frontbereichs (Abmessung der Stirnfläche) ein. Je nach Größe, Gewicht und Größe des Frontbereichs des Anhängers können sich die Radaufstandskräfte am Zugfahrzeugsystem ändern. Die Radaufstandskräfte am Zugfahrzeug können sich weiterhin basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und momentanen Fahrbahnbedingungen ändern. Aufgrund der Änderung der Radaufstandskräfte kann es zu bedeutenden Unterschieden zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung kommen. Derartige Unterschiede können zum Ableiten der Eigenschaften des angebrachten Anhängers genutzt werden. Einzelheiten der Bestimmung von Anhängereigenschaften werden unter Bezug auf 4 erörtert.
Basierend auf den bestimmten Eigenschaften des Anhängers können bei 326 Motorbetriebsparameter angepasst werden, um die Motorleistung des Fahrzeug-und-Anhänger-Systems zu optimieren. Eine Mehrzahl von Antriebsstrang-Steuerelementen kann basierend auf dem Typ des gezogenen Anhängers angepasst werden. Als nicht beschränkende Beispiele schließt Anpassen von Fahrzeugbetriebsparametern Anpassen eines oder mehrerer der Einstellpunkte von Getriebeschaltplan, Motorkraftstoffnutzung sowie Fahrzeugstabilitäts- und -pendelregelung ein. In einem Beispiel kann ein Schaltplan dem erhöhten Gewicht des Fahrzeug-und-Anhänger-Systems angepasst werden. Anpassungen des Schaltplans schließen längeres Halten eines aktuellen Gangs und Verzögern einer Gangschaltung (z. B. längeres Verbleiben in einem niedrigeren Gang und Verzögern einer Hochschaltung) ein, wodurch vermieden wird, dass das Getriebe häufig zwischen verschiedenen Gängen hin- und herschaltet (eine als Jagen bezeichnete Erscheinung). In einem anderen Beispiel mit bereits vorliegender Schätzung der Anhängereigenschaften und bekannter Fahrzeugfahrtroute kann es möglich sein, den Kraftstoffverbrauch über die Fahrt besser zu schätzen und die Bedienungsperson mit Informationen hinsichtlich Kraftstoffverfügbarkeit (z. B. Reichweite jedes Kraftstoffs im Kraftstofftank) zu versorgen. Außerdem kann das Temperaturmanagement des Antriebsstrangs und die Emissionsqualität besser geregelt werden. In Erwartung von Motorüberhitzung und Klopfen während Ziehens eines Anhängers an einer längeren Steigung oder bei niedriger Luftfeuchtigkeit zum Beispiel kann über Direkteinspritzung mehr Kraftstoff zum Motor geliefert werden. Durch Bestimmen der Größe des Anhängerfrontbereichs kann eine verbesserte Schätzung des Betrags der dem Fahrzeug zum Ziehen des Anhängers bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten zu liefernden Leistung bestimmt werden. Zusätzlich können Motornockensteuerung, maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, Geschwindigkeitsregelung-Vorwärtsschubverstärkungseinstellung, Antriebsstrang-Kühlaktionen, AdBlue-Nutzungsschätzung, Schätzung des Motorölwechselintervalls und Schaltgetriebe-Gangschaltanzeige für einen Fahrer basierend auf den bestimmten Anhängereigenschaften angepasst werden. Auch bei Hybrid-Elektrofahrzeugen können Hochspannungsbatterie-Lade-/Entladeplanung, Motor-Ein-/Ausschaltanforderungen und Steck-Hochspannungsbatterie-Reichweitenschätzung durch die bestimmten Eigenschaften eines angebrachten Anhängers beeinflusst werden.
Auf diese Weise kann eine Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung für ein Fahrbahnsegment an Bord eines Fahrzeugs basierend auf Radaufstandskräften während Fahrzeugfahrt erstellt werden, und eine Aussagewahrscheinlichkeit für die Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung kann mit einer Zunahme der Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment erhöht werden. Als Reaktion auf die einen Grenzwert überschreitende Aussagewahrscheinlichkeit können Eigenschaften eines am Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung bestimmt werden, und der Fahrzeugbetrieb kann den Anhängereigenschaften entsprechend angepasst werden, um den Zuganforderungen besser gerecht zu werden.
4 stellt ein Beispielverfahren 400 dar, das zum Ableiten von Anhängereigenschaften (Größe, Gewicht, Größe des Frontbereichs) basierend auf einem Vergleich einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung mit einer extern erhaltenen erwarteten Fahrbahnsteigung implementiert werden kann. Ein Fahrzeugsystem kann ein Fahrzeug mit einem angebrachten Anhänger umfassen. Ein Anhänger kann eine kleinere oder größere Größe aufweisen, wobei die Größe des Anhängers als die Abmessung oder das Volumen des Anhängers definiert werden kann. Ähnlich kann der Anhänger als ein leichterer oder als ein schwerer Anhänger klassifiziert werden, wobei das Gewicht des Anhängers als eine Masse oder Last des Anhängers definiert werden kann. Auch eine Größe eines Frontbereichs des Anhängers kann basierend auf der Abmessung der Stirnfläche des Anhängers variieren. Ein Anhänger kann einen kleinen oder einen großen Frontbereich umfassen.
Bei 402 können die aktuellen Fahrbedingungen des Fahrzeugsystems einschließlich Echtzeit-Fahrbahnsteigungsinformationen für das Fahrbahnsegment bestimmt werden. Wie in 3 beschrieben, kann die Echtzeit-Fahrbahnsteigung aus Radaufstandskräften des Fahrzeugsystems unter verschiedenen Fahrbedingungen (wie während Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit und in Beschleunigungs-/Verzögerungsphasen) geschätzt werden. Um die Echtzeit-Fahrbahnsteigung zu bestimmen, kann das aktuelle Raddrehmoment von einem Antriebsstrangcontroller basierend auf einer oder mehrerer von Motordrehmoment-, Antriebsstrangdrehmoment- und Übersetzungsverhältnisschätzung geschätzt werden. Der Antriebsstrangcontroller kann dann die Fahrzeugreaktion unter einer aktuellen Fahrbedingung des Fahrzeugs messen. Die gemessene Fahrzeugreaktion kann dann mit einer erwarteten Fahrzeugreaktion für die gegebene (aktuelle) Raddrehmomenterzeugung verglichen werden. Anschließend kann der Unterschied zwischen der erwarteten und der gemessenen Fahrzeugreaktion dann zum Schätzen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment verwendet werden. Zusätzlich können die erwarteten Fahrbahnbedingungen einschließlich der Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung von einer Off-Board-Karte (über Navigationssystem, Drahtloskommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie) und/oder von einer On-Board-Karte erhalten werden. Wie zuvor in 3 beschrieben, für die On-Board-Karte, schließt Erstellen der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung Bestimmen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung bei jeder Fahrt der Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment (jede Fahrt schließt Fahren über ein gleiches Fahrbahnsegment bei jedem Mal ein) und Berechnen eines statistischen Durchschnitts jeder Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung ein. Als Reaktion auf die unter einem Grenzwert liegende Aussagewahrscheinlichkeit kann eine erwartete Fahrbahnsteigungsschätzung von einem Off-Board-Server empfangen werden. Bei einer gegebenen Fahrt (über das gleiche Fahrbahnsegment) können die Anhängereigenschaften basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung gegenüber der Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung bestimmt werden.
Bei 404 während einer Fahrperiode, in der das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt, kann ein Unterschied (Unterschied_1) zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung (vom Fahrzeugcontroller geschätzt) und der erwarteten Fahrbahnsteigung bestimmt werden. Ein beliebiger Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung kann dem Vorhandensein des Anhängers zugeschrieben werden, wobei der Unterschied basierend auf einer oder mehrerer Eigenschaften von Größe, Gewicht und Größe des Frontbereichs des am Fahrzeug angebrachten Anhängers (falls er gezogen wird) variiert. Wenn das Fahrzeug keinen Anhänger zieht, kann die Echtzeit-Fahrbahnsteigung im Wesentlichen gleich der erwarteten Fahrbahnsteigung sein.
Bei 406 schließt die Routine Bestimmen, ob der Unterschied_1 größer ist als ein erster Grenzwert (Grenzwert_1), ein. Der erste Grenzwert kann eine Fehlerspanne bei der Bestimmung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung repräsentieren. Wenn sich die Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung signifikant von der erwarteten Fahrbahnsteigung unterscheidet, kann der Unterschied_1 größer sein als die Fehlerspanne. Wenn festgestellt wird, dass der Unterschied_1 kleiner ist als der Grenzwert, kann bei 408 abgeleitet werden, dass sich die Echtzeit-Fahrbahnsteigung nicht signifikant von der erwarteten Fahrbahnsteigung unterscheidet, und daher kann schlussgefolgert werden, dass kein Anhänger am Fahrzeug angebracht ist. Der Fahrzeugcontroller kann ableiten, dass das aktuelle Gewicht des Fahrzeugs kein zusätzliches Gewicht von einem Anhänger einschließt, was wiederum die für Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung verwendeten Radaufstandskräfte nicht beeinträchtigt. Bei 410 können die Motorbetriebsparameter basierend auf den Standard-Fahrzeugeigenschaften angepasst werden. Weitere Anpassungen wegen eines angebrachten Anhängers sind zu diesem Zeitpunkt möglicherweise nicht erforderlich.
Wenn (bei 406) festgestellt wird, dass der Unterschied_1 größer ist als der Grenzwert_1, kann bei 412 abgeleitet werden, dass sich die Echtzeit-Fahrbahnsteigung von der erwarteten Fahrbahnsteigung unterscheidet, und daher ein Anhänger am Fahrzeug angebracht sein kann. Die Größe des Anhängers kann aus der Größe des Unterschieds_1 sowie aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil unter Bedingungen, zu denen die Echtzeit-Fahrbahnsteigung geschätzt worden war, bestimmt werden. Wenn der Unterschied_1 größer ist als ein zweiter Grenzwert, kann abgeleitet werden, dass es sich beim Anhänger um einen großen Anhänger (der Größe, Abmessung oder dem Volumen nach) handelt. Ähnlich, wenn der Unterschied_1 kleiner ist als der zweite Grenzwert, kann abgeleitet werden, dass es sich beim Anhänger um einen kleinen Anhänger (der Größe, Abmessung oder dem Volumen nach) handelt. Der zweite Grenzwert kann auf Fahrzeugattributen wie Marke, Modell und Kategorie des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs beruhen. Nachdem bestätigt ist, dass ein Anhänger am Fahrzeug angebracht ist, und nachdem die Größe des Anhängers bestimmt ist, kann der Controller zur weiteren Bestimmung einer oder mehrerer Eigenschaften (wie Gewicht, Frontbereich etc.) des Anhängers übergehen.
Bei 414 kann die Echtzeit-Fahrbahnsteigung aus den Radaufstandskräften jeweils während eines Niedergeschwindigkeitsbetriebs und eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Fahrzeugsystems geschätzt werden. Die niedrige Geschwindigkeit und die hohe Geschwindigkeit können zwei vorbestimmten Geschwindigkeiten (oder Geschwindigkeitsbereichen) entsprechen. Gleichzeitig können die Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung entweder von einer Off-Board-Karte oder von einer On-Board-Karte des aktuellen Fahrbahnsegments abgerufen werden. Bei 416 kann ein Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung berechnet werden. Bei 418 schließt die Berechnung des Unterschieds zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung Bestimmen eines ersten Unterschieds (Unterschied_nG) zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung bei Schätzung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs des Fahrzeugsteuersystems ein. Bei 420 kann die Berechnung des Unterschieds weiterhin Bestimmen eines zweiten Unterschieds (Unterschied_hG) zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung bei Schätzung während Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Fahrzeugsteuersystems einschließen. Da der Luftwiderstand proportional zu einer Größe des Frontbereichs des Anhängers und dem Quadrat der Geschwindigkeit des Fahrzeugsystems ist, kann ein (an das Fahrzeug gekoppelter) Anhänger mit größerem Frontbereich während Hochgeschwindigkeitsbetriebs im Vergleich zu einem Anhänger mit einem kleineren Frontbereich signifikanter durch Luftwiderstand beeinträchtigt werden. Durch Vergleichen des Unterschieds_nG (während Niedergeschwindigkeitsbetriebs geschätzt) und des Unterschieds_nG (während Hochgeschwindigkeitsbetriebs geschätzt) kann es möglich sein, festzustellen, ob der am Fahrzeug angebrachte Anhänger einen kleineren oder einen größeren Frontbereich aufweist.
Bei 422 können die beiden Unterschiede zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung (Unterschied_nG und Unterschied_hG), wie jeweils während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Fahrzeugs berechnet, verglichen werden. Wenn der am Fahrzeug angebrachte Anhänger einen kleinen Frontbereich aufweist, ändert sich der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung möglicherweise nicht merklich zwischen Niedergeschwindigkeitsbetrieb und Hochgeschwindigkeitsbetrieb aufgrund niedrigen Luftwiderstands. Wenn daher festgestellt wird, dass kein bedeutender Unterschied zwischen Unterschied_nG und Unterschied_hG besteht (der Unterschied zwischen Unterschied_nG und Unterschied_hG liegt beispielsweise unter einer Grenzdifferenz), kann abgeleitet werden, dass der Frontbereich des am Fahrzeug angebrachten Anhängers klein ist. Wenn der am Fahrzeug angebrachte Anhänger einen großen Frontbereich aufweist, kann sich der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung signifikant zwischen Niedergeschwindigkeitsbetrieb und Hochgeschwindigkeitsbetrieb aufgrund hohen Luftwiderstands ändern. Wenn festgestellt wird, dass ein bedeutender Unterschied zwischen Unterschied_nG und Unterschied_hG besteht (der Unterschied zwischen Unterschied_nG und Unterschied_hG liegt beispielsweise über der Grenzdifferenz), kann abgeleitet werden, dass der Frontbereich des am Fahrzeug angebrachten Anhängers groß ist. Auf diese Weise ist es basierend auf einem Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Fahrzeugsystems möglich, die Größe des Frontbereichs des Anhängers zu bestimmen.
In einem alternativen Beispiel kann die Bestimmung der Größe des Frontbereichs während Verzögerungsereignissen ausgeführt werden. Während Verzögerung, wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeugsystems abnimmt (von hoher zu niedriger Geschwindigkeit), kann sich ein Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung wegen Änderung des Luftwiderstands ändern. Wenn die Änderung größer ist als eine Grenzänderung, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger einen großen Frontbereich (größeren Luftwiderstand) aufweist, und wenn die Änderung kleiner ist als die Grenzänderung, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger einen kleinen Frontbereich (kleineren Luftwiderstand) aufweist. Auf diese Weise kann der Frontbereich des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugverzögerung über das Fahrbahnsegment bestimmt werden, mit Zunahme des abgeleiteten Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender erster Änderung.
Bei 424 kann die Routine Bestimmen, ob das Fahrzeugsystem während einer Zeitdauer beschleunigt oder verzögert, einschließen. Der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung während eines Beschleunigungsereignisses (oder Verzögerungsereignisses) kann zum Bestimmen der Gesamtgröße und des Gesamtgewichts des Fahrzeugs verwendet werden. Da Trägheit direkt proportional zum Gewicht und zur Größe eines Körpers ist, benötigt ein mit einem schwereren und größeren Anhänger gekoppeltes Fahrzeug zum Beschleunigen über eine gegebene Fahrbahnsteigung möglicherweise mehr Zeit als ein mit einem leichteren und kleineren Anhänger gekoppeltes Fahrzeug. Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeugsystem momentan nicht beschleunigt oder verzögert, kann der Controller bei 426 auf ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsereignis warten, um mit der Klassifizierung des Anhängers fortzufahren.
Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeugsystem beschleunigt (oder verzögert) kann bei 428 die Echtzeit-Fahrbahnsteigung aus Radaufstandskräften während Beschleunigung (oder Verzögerung) des Fahrzeugsystems geschätzt werden. Gleichzeitig können die Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung entweder von einer Off-Board-Karte oder von einer On-Board-Karte des aktuellen Fahrbahnsegments abgerufen werden.
Bei 430 kann ein Unterschied (Unterschied_2) zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Beschleunigung (oder Verzögerung) bestimmt werden.
Bei 432 schließt die Routine Bestimmen, ob Unterschied_2 größer ist als ein Grenzwert_2, ein. Der Grenzwert_2 kann basierend auf dem Gewicht des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs und der erwarteten Fahrbahnsteigung variieren. In einem Beispiel kann der Grenzwert_2 auf einem Prozentsatz des Leergewichts des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs beruhen. Basierend auf der Größe des Unterschieds_2 kann ein Gewicht des Anhängers geschätzt werden. Das Gewicht des Anhängers ist direkt proportional zum Unterschied zwischen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung. Mit anderen Worten, eine erste Fahrzeugmasse kann basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung geschätzt werden, und eine zweite Fahrzeugmasse kann basierend auf der erwarteten (erwarteten) Fahrbahnsteigung geschätzt werden, und das Gewicht des Anhängers kann basierend auf der ersten Masse gegenüber der zweiten Masse abgeleitet werden, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die zweite Masse überschreitender ersten Masse. Wenn der am Fahrzeug angebrachte Anhänger leichter ist, kann der Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Beschleunigung (oder Verzögerung) im Vergleich zum Unterschied im Falle eines schwereren Anhängers kleiner sein.
Wenn festgestellt wird, dass der Unterschied_2 kleiner ist als der Grenzwert_2, kann bei 434 abgeleitet werden, dass ein leichter Anhänger (mit kleiner Trägheit) am Fahrzeugsystem angebracht ist. Zusätzlich kann basierend auf der Größe des Unterschieds_2 bei 435 das Gewicht des Anhängers geschätzt werden. Wenn festgestellt wird, dass der Unterschied_2 größer ist als der Grenzwert_2, kann bei 436 abgeleitet werden, dass ein schwerer Anhänger (mit großer Trägheit) am Fahrzeugsystem angebracht ist. Ähnlich kann bei 437 das Gewicht des angebrachten Anhängers aus der Größe des Unterschieds_2 geschätzt werden.
Wie zuvor in 3 (Schritt 326) beschrieben können bei 438 basierend auf den bestimmten Eigenschaften des Anhängers Motorbetriebsparameter angepasst werden, um Motorleistung, Kraftstoffeffizienz und Abgasqualität des Fahrzeug-und-Anhänger-Systems zu optimieren. Anpassen der Motorbetriebsparameter kann Verzögern der Getriebeschaltung, wenn der Anhänger schwerer ist, oder Verbleiben in einem niedrigeren Gang bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, wenn der Frontbereich des Anhängers größer ist, einschließen. Auf diese Weise kann eine Größe eines Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit über das Fahrbahnsegment abgeleitet werden, mit Zunahme der abgeleiteten Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Es kann auch ein Gewicht des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugbeschleunigung über das Fahrbahnsegment abgeleitet werden, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Zusätzlich kann die Größe eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einem ersten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer höheren konstanten Geschwindigkeit gegenüber einem zweiten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer niedrigeren konstanten Geschwindigkeit abgeleitet werden, mit Zunahme des Frontbereichs bei den zweiten Unterschied überschreitendem ersten Unterschied.
5 zeigt eine Beispieldifferenzierung zwischen einem kleinen und einem großen Anhänger basierend auf einem Unterschied zwischen einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments bei 500. Drei mit einer konstanten Geschwindigkeit über ein Fahrbahnsegment fahrende Fahrzeugsysteme können verglichen werden, um die Größe (Abmessung oder Volumen) eines (eventuell) an jedem der Fahrzeugsysteme angebrachten Anhängers zu bestimmen. Fahrbahnsteigungsdaten für ein erstes Fahrzeugsystem einschließlich nur eines Fahrzeugs 502 werden mit einem zweiten Fahrzeugsystem 504 einschließlich eines am Fahrzeug 502 angebrachten kleinen Anhängers und einem dritten Fahrzeugsystem 506 einschließt eines größeren am Fahrzeug 502 angebrachten Anhängers verglichen. In Abhängigkeit von der Größe des am Fahrzeug angebrachten Anhängers kann ein Unterschied zwischen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (aus Fahrzeugradaufstandskräften geschätzt) und einer erwarteten Fahrbahnsteigung (von externer Quelle oder On-Board-Karte erhalten) variieren.
Der erste Graph 508 zeigt eine Änderung im Höhenprofil eines Fahrbahnsegments, über das das Fahrzeug im Laufe der Zeit fährt, wobei die x-Achse die Zeit darstellt. Ein mit dem Fahrzeugsystem gekoppeltes Navigationssystem kann verwendet werden, um Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung für ein vom Fahrzeug befahrenes Fahrbahnsegment zu erhalten. Außerdem können die Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung für die gesamte Route der Fahrzeugfahrt erhalten und im Controllerspeicher als eine Off-Board-Karte der Route gespeichert werden. Zusätzlich oder optional kann das Fahrzeugsystem ein Drahtloskommunikationsgerät für direkte Kommunikation mit einer Netzwerk-Cloud (einem externen Server) umfassen, um Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung abzurufen. Zusätzlich oder optional kann das Drahtloskommunikationsgerät zum Kommunizieren mit anderen ähnlichen Fahrzeugsystemen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Technologie (V2V) verwendet werden. Die Fahrzeuge können Teil einer gemeinsamen Flotte von Fahrzeugen, Fahrzeug einer ähnlichen Marke und/oder eines ähnlichen Modells, Fahrzeuge, die innerhalb eines Grenzradius des gegebenen Fahrzeugs betrieben werden, oder Kombinationen davon sein. Durch Gebrauch des Drahtloskommunikationsgeräts und/oder von V2V-Technologie kann das Fahrzeugsystem Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung direkt von einem externen Server oder von anderen ähnlichen Fahrzeugen abrufen. Wenn externe Daten (Off-Board-Karte) mit Fahrbahnsteigungsinformationen nicht zur Verfügung stehen, kann eine On-Board-Karte mit hoher Aussagewahrscheinlichkeit zum Erhalten der Informationen zur erwarteten Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment verwendet werden.
Bei Karte 550 sind Fahrbahnsteigungsschätzungen bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche, wie aus Radaufstandskräften abgeleitet und von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhalten, in Graphen 510–514 dargestellt. Die vertikale (y-Achse) stellt eine Fahrbahnsteigung bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche (in Prozent) dar. Die horizontale (x-Achse) kennzeichnet die Zeit, und die vertikalen Markierungen t1–t4 identifizieren bedeutende Zeiten bei der Bestimmung der Anhängereigenschaften. Der Graph 510 zeigt die erwartete Fahrbahnsteigung (von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhalten). Die erwartete Fahrbahnsteigung (Graph 510) kann der Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus den Radaufstandskräften eines kalibrierten Fahrzeugsystems ohne einen angebrachten Anhänger (wie Fahrzeugsystem 502) ähnlich sein. Graph 512 zeigt eine aus Radaufstandskräften eines Fahrzeugsystems mit einem kleinen Anhänger (wie Fahrzeugsystem 504) geschätzte Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Graph 514 zeigt eine aus Radaufstandskräften eines Fahrzeugsystems mit einem großen Anhänger (wie Fahrzeugsystem 506) geschätzte Echtzeit-Fahrbahnsteigung.
Der Unterschied zwischen den Fahrbahnsteigungsschätzungen der beiden Anhängersysteme beruht auf einem Unterschied der Trägheit und des Luftwiderstands aufgrund der unterschiedlichen Größen und Gewichte der angebrachten Anhänger. Je größer der Anhänger, desto größer ist der Einfluss der Trägheit und des Luftwiderstands, insbesondere während Hochgeschwindigkeitsbetriebs. Daher, je größer der Anhänger, desto ausgeprägter (stärker) ist der Unterschied zwischen der erwarteten Fahrbahnsteigung und der Fahrbahnsteigungsschätzung vom Fahrzeug. Schlechthin wirkt sich die Größe des Frontbereichs des Fahrzeugs direkt auf den Luftwiderstand am Fahrzeugs aus, während sich die Masse des Fahrzeugs auf den Trägheitswiderstand am Fahrzeug auswirkt. Der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 510) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 512) gemäß Schätzung durch einen Controller des zweiten Fahrzeugsystems 504 ist durch ∆G1 gekennzeichnet. Ähnlich ist der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 510) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 514) gemäß Schätzung durch einen Controller des dritten Fahrzeugsystems 506 durch ∆G2 gekennzeichnet.
Vor Zeit t1 ändert sich die Fahrbahnhöhe nicht merklich, wie aus dem Graphen 508 ersichtlich ist. Wie aus den Graphen 510, 512 und 514 ersichtlich, unterscheiden sich die Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes eines Fahrzeugsystems mit einem kleinen Anhänger (504) und eines Fahrzeugsystems mit einem großen Fahrzeuganhänger (506) während Betriebs auf flachen Fahrbahnoberflächen nicht signifikant von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Daher kann der Unterschied zur Bestimmung der Größe des Anhängers nicht verwendet werden.
Bei Zeit t1 nimmt die Fahrbahnhöhe zu (die Fahrbahn steigt an). Während die Fahrzeuge die Steigung hochfahren, erfährt jedes der Fahrzeugsysteme mit dem leichten und schweren Anhänger wegen der Höhenänderung (Fahrbahnsteigung) unterschiedliche Auswirkungen der Trägheit und des Luftwiderstands proportional zu ihrer Anhängergröße. Während dieser Zeitperiode unterscheiden sich daher die Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzungen für das Fahrzeugsystem mit einem kleinen Anhänger und das Fahrzeugsystem mit einem großen Anhänger signifikant von den entsprechenden erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzungen gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Zwischen Zeit t1 und t2, bei einem erhöhten Fahrbahnsegment, kann der Unterschied (∆G1) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 510) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 512, für Fahrzeugsystem 504) mit einer Grenzdifferenz verglichen werden. Wenn der Unterschied (∆G1) kleiner ist als der Grenzwert, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger klein ist. Ähnlich kann der Unterschied (∆G2) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 510) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 514, für Fahrzeugsystem 506) mit der Grenzdifferenz verglichen werden. Wenn der Unterschied (∆G2) größer ist als der Grenzwert, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger groß ist. In diesem Beispiel kann basierend auf den Unterschieden ∆G1 und ∆G2 abgeleitet werden, dass das Fahrzeugsystem 504 einen an einem Fahrzeug angebrachten kleinen Anhänger einschließt, und das Fahrzeugsystem 506 einen an einem Fahrzeug angebrachten großen Anhänger einschließt.
Zwischen Zeit t2 und t3 ändert sich die Fahrbahnhöhe nicht merklich, wie aus dem Graphen 508 ersichtlich ist. Während dieser Zeit bleibt der Unterschied zwischen den Graphen 510, 512 und 514 konstant. Bei Zeit t3, zu der sich die Fahrbahnhöhe ändert, ändern sich die erwartete Fahrbahnsteigungsschätzung und die Fahrbahnsteigungsschätzung durch die jeweiligen Fahrzeugsysteme entsprechend. Zwischen Zeit t3 und t4, während der die Fahrzeuge das Gefälle abfahren, erfährt jedes der Fahrzeugsysteme mit dem leichten und schweren Anhänger wegen der Höhenänderung (Fahrbahngefälle) unterschiedliche Auswirkungen der Trägheit und des Luftwiderstands proportional zu ihrer Größe. Während dieser Zeitperiode unterscheiden sich daher die Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes eines Fahrzeugsystems mit einem kleinen Anhänger und eines Fahrzeugsystems mit einem großen Anhänger signifikant von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Bei Zeit t4 tritt wiederum keine Änderung der Fahrbahnhöhe auf. Nach Zeit t4 kann der Unterschied zwischen den Graphen 510, 512 und 514 konstant bleiben.
Auf diese Weise kann während Fahrzeugfahrt mit konstanter Geschwindigkeit eine Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung bestimmt werden, wobei die Größe zunimmt, wenn die Echtzeit-Fahrbahnsteigung die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitet. Basierend auf der bestimmten Größe des Anhängers können Motoroperationen für optimale Motor- und Fahrzeugleistung angepasst werden.
6 zeigt eine Beispieldifferenzierung 600 zwischen einem leichten (weniger Masse) und einem schweren (mehr Masse) Anhänger basierend auf einem Unterschied zwischen einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments. Drei über ein Fahrbahnsegment fahrende Fahrzeugsysteme können verglichen werden, um das Gewicht (Masse) eines (eventuell) an jedem der Fahrzeugsysteme angebrachten Anhängers zu bestimmen. Das erste Fahrzeugsystem 602 kann das zum Ziehen eines Anhängers verwendete Fahrzeug umfassen. In diesem Beispiel ist beim Fahrzeugsystem 602 kein Anhänger angebracht. Das zweite Fahrzeugsystem 604 kann ein dem Fahrzeug 602 ähnliches Fahrzeug und einen am Fahrzeug angebrachten leichten Anhänger umfassen. Das dritte Fahrzeugsystem 606 kann ein dem Fahrzeug 602 ähnliches Fahrzeug und einen am Fahrzeug angebrachten schweren Anhänger umfassen. Schlechthin kann die Differenzierung zwischen einem leichten und einem schweren Anhänger vom Gewicht des Anhängers (für jedes der Fahrzeugsysteme 604 und 606) in Relation zum Leergewicht des den Anhänger ziehenden Fahrzeugs 602 abhängen. In einem Beispiel kann der Anhänger als ein leichter Anhänger klassifiziert werden, wenn das Gewicht des angebrachten Anhängers unter einem Grenzprozentsatz des Gewichts des ziehenden Fahrzeugs 602 liegt, während der Anhänger als ein leichter Anhänger klassifiziert werden kann, wenn das Gewicht des angebrachten Anhängers über dem Grenzprozentsatz des Leergewichts des ziehenden Fahrzeugs 602 liegt. In Abhängigkeit vom Gewicht des am Fahrzeug angebrachten Anhängers kann ein Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung (aus Fahrzeugradaufstandskräften geschätzt) und der erwarteten Fahrbahnsteigung (von externer Quelle oder On-Board-Karte erhalten) bestehen.
Der erste Graph 608 zeigt ein Höhenprofil einer erwarteten Fahrbahnoberfläche (eines Fahrbahnsegments) über die Zeit (x-Achse stellt Zeit dar). Der zweite Graph 610 zeigt eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit über die Zeit, während die Fahrzeugsteuersysteme über ein Fahrbahnsegment fahren. Die Gruppe der Graphen 650 zeigt Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzungen bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche, wie aus Radaufstandskräften abgeleitet und von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhalten. Die vertikale (y-Achse) stellt eine Fahrbahnsteigung bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche (in Prozent) dar. Die horizontale (x-Achse) kennzeichnet die Zeit, und die vertikalen Markierungen t1 und t2 identifizieren bedeutende Zeiten bei der Bestimmung des Anhängergewichts. Graph 612 zeigt die von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhaltene erwartete Fahrbahnsteigung. Die erwartete Fahrbahnsteigung (Graph 612) kann der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus den Radaufstandskräften eines Fahrzeugsystems ohne einen angebrachten Anhänger (wie Fahrzeugsystem 602) sehr ähnlich sein. Graph 614 zeigt eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus Radaufstandskräften des zweiten Fahrzeugsystems 604. Graph 616 zeigt eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus Radaufstandskräften des dritten Fahrzeugsystems 606.
Der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung während Beschleunigung (oder Verzögerung) kann zum Bestimmen des Gewichts des an einem Fahrzeugsystem angebrachten Anhängers verwendet werden. Da Trägheit direkt proportional zum Gewicht eines Körpers ist, benötigt ein mit einem schwereren Anhänger gekoppeltes Fahrzeug zum Beschleunigen über ein gleiches Fahrbahnsegment möglicherweise mehr Zeit als ein mit einem leichteren Anhänger gekoppeltes Fahrzeug. Auch der Unterschied zwischen den Radaufstandskräften der beiden Fahrzeugsysteme (bedeuten unterschiedliche Schätzungen der Fahrbahnsteigung) beruht auf einem Unterschied der Trägheit aufgrund der unterschiedlichen Gewichte der angebrachten Anhänger. Je schwerer der Anhänger, desto größer ist der Einfluss der Trägheit (insbesondere während Beschleunigung und Verzögerung). Daher, je schwerer der Anhänger, desto ausgeprägter (stärker) ist der Unterschied zwischen der erwarteten Fahrbahnsteigung und der Fahrbahnsteigungsschätzung vom Fahrzeug während Beschleunigungs- und Verzögerungsereignissen. In diesem Beispiel ist der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 612) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 614) gemäß Schätzung durch einen Controller des zweiten Fahrzeugsystems 604 durch ∆W1 gekennzeichnet. Ähnlich ist der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 612) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 514) gemäß Schätzung durch einen Controller des dritten Fahrzeugsystems 606 durch ∆W2 gekennzeichnet.
Über das gesamte Fahrbahnsegment ändert sich die Fahrbahnhöhe nicht merklich, wie aus dem Graphen 608 ersichtlich ist. Vor Zeit t1 ändert sich auch die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht signifikant. Wie aus den Graphen 612, 614 und 616 ersichtlich, unterscheiden sich die Fahrbahnsteigungsschätzungen für jedes eines Fahrzeugs mit einem leichten Anhänger und eines Fahrzeugs mit einem schweren Fahrzeuganhänger während Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit nicht signifikant von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Der Unterschied zu dieser Zeit reicht möglicherweise zum Bestimmen des Gewichts der jeweiligen Anhänger nicht aus. Zwischen Zeit t1 und t2 nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit zu. Mit anderen Worten, die Fahrzeugsysteme beschleunigen zwischen Zeit t1 und t2. Aufgrund der Beschleunigung erfährt jedes der Fahrzeugsysteme mit dem leichten und schweren Anhänger unterschiedliche Auswirkungen der Trägheit proportional zu ihrer Größe. Während dieser Zeitperiode unterscheiden sich daher die Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes eines Fahrzeugs mit einem leichten Anhänger und eines Fahrzeugs mit einem schweren Anhänger signifikant von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte.
Während Beschleunigung, zwischen Zeit t1 und t2, kann der Unterschied (∆W1) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 612) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 614) zum Schätzen des Gewichts des Anhängers im Fahrzeugsystem 604 verwendet werden. Ähnlich kann der Unterschied (∆W2) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 612) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 616) zum Schätzen des Gewichts des Anhängers im Fahrzeugsystem 606 verwendet werden. Die geschätzten Gewichte jedes der in den Fahrzeugsystemen 604 und 606 eingeschlossenen Anhänger kann mit einem Grenzgewicht verglichen werden, um festzustellen, ob es sich beim Anhänger um einen leichten oder schweren Anhänger handelt. Wenn das geschätzte Gewicht größer als der Grenzwert ist, kann abgeleitet werden, dass es sich beim Anhänger um einen schweren Anhänger handelt, und wenn das geschätzte Gewicht kleiner als der Grenzwert ist, kann abgeleitet werden, dass es sich beim Anhänger um einen leichten Anhänger handelt. In diesem Beispiel kann basierend auf den geschätzten Gewichten der in den Fahrzeugsystemen 604 und 606 eingeschlossenen Anhänger abgeleitet werden, dass das Fahrzeugsystem 604 einen am Fahrzeug angebrachten leichten Anhänger einschließt, und das Fahrzeugsystem 606 einen am Fahrzeug angebrachten schweren Anhänger einschließt.
Nach Zeit t2 kann das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit ohne weitere Beschleunigung fahren. Wie aus den Graphen 612, 614 und 616 ersichtlich, besteht während Betriebs mit konstanter Geschwindigkeit fortgesetzt ein gleich bleibender Unterschied zwischen den Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes eines Fahrzeugs mit einem leichten Anhänger und eines Fahrzeugs mit einem schweren Fahrzeuganhänger und einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte.
Auf diese Weise kann während Fahrzeugbeschleunigung ein Gewicht des Anhängers basierend auf dem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung bestimmt werden, mit Zunahme des Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. Basierend auf dem bestimmten Gewicht des Anhängers können Motoroperationen für optimale Motor- und Fahrzeugleistung aktualisiert werden.
7 zeigt eine Beispiel-700-Differenzierung zwischen einem Anhänger mit einem kleinen Frontbereich und einem Anhänger mit einem großen Frontbereich basierend auf einem Unterschied zwischen einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs. Die Größe des Frontbereichs eines Anhängers kann eine Schätzung eines Luftwiderstandsbeiwerts für den Anhänger bereitstellen. Drei mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten (zuerst mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, dann mit einer höheren Geschwindigkeit) über ein Fahrbahnsegment fahrende Fahrzeugsysteme können verglichen werden, um die Größe eines Frontbereichs eines (eventuell) an jedem der Fahrzeugsysteme angebrachten Anhängers zu bestimmen. Das erste Fahrzeugsystem 702 kann das zum Ziehen eines Anhängers verwendete Fahrzeug umfassen. In diesem Beispiel ist beim Fahrzeugsystem 702 kein Anhänger angebracht. Das zweite Fahrzeugsystem 704 kann ein dem Fahrzeug 702 ähnliches Fahrzeug und einen am Fahrzeug angebrachten Anhänger mit einem kleinen Frontbereich umfassen. Das dritte Fahrzeugsystem 706 kann ein dem Fahrzeug 702 ähnliches Fahrzeug und einen am Fahrzeug angebrachten Anhänger mit einem großen Frontbereich umfassen. In Abhängigkeit von der Größe des Frontbereichs des am Fahrzeug angebrachten Anhängers kann der Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung (aus Fahrzeugradaufstandskräften geschätzt) und der erwarteten Fahrbahnsteigung (von externer Quelle oder On-Board-Karte erhalten) während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs verschieden sein.
Der erste Graph 708 zeigt ein Höhenprofil einer erwarteten Fahrbahnoberfläche (eines Fahrbahnsegments) über die Zeit (x-Achse stellt Zeit dar). Der zweite Graph 710 zeigt eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit über die Zeit, während die Fahrzeugsteuersysteme über ein Fahrbahnsegment fahren. Die Gruppe der Graphen 750 zeigt Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzungen bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche, wie aus Radaufstandskräften abgeleitet und von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhalten. Die vertikale (y-Achse) stellt eine Fahrbahnsteigung bezüglich einer flachen Fahrbahnoberfläche (in Prozent) dar. Die horizontale (x-Achse) kennzeichnet die Zeit, und die vertikale Markierung t1 identifiziert eine bedeutende Zeit bei der Bestimmung des Anhängergewichts. Graph 712 zeigt die von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte erhaltene erwartete Fahrbahnsteigung. Die erwartete Fahrbahnsteigung (Graph 712) kann der Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus den Radaufstandskräften eines ersten Fahrzeugsystems ohne einen angebrachten Anhänger (wie Fahrzeugsystem 702) sehr ähnlich sein. Graph 714 zeigt eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus Radaufstandskräften des zweiten Fahrzeugsystems (wie Fahrzeugsystem 704). Graph 716 zeigt eine Echtzeit-Fahrbahnsteigung gemäß Schätzung aus Radaufstandskräften des dritten Fahrzeugsystems (wie Fahrzeugsystem 706). Eine niedrige Geschwindigkeit des Betriebs der Fahrzeugsysteme kann mit V1 bezeichnet sein, während eine hohe Geschwindigkeit des Betriebs der Fahrzeugsysteme mit V2 bezeichnet sein kann.
Durch Vergleichen eines Unterschieds zwischen einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments während eines Niedergeschwindigkeitsbetriebs mit einem Unterschied zwischen einer geschätzten Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer erwarteten Fahrbahnsteigung eines Fahrbahnsegments während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs ist es möglich, die Größe des Frontbereichs eines Anhängers zu bestimmen. Der Luftwiderstand ist proportional zum Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Größe des Frontbereichs. Je größer der Frontbereich eines Anhängers, desto größer ist der Luftwiderstand, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten. Wenn der am Fahrzeug angebrachte Anhänger einen kleinen Frontbereich aufweist, ändert sich der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung möglicherweise nicht merklich zwischen Niedergeschwindigkeitsbetrieb und Hochgeschwindigkeitsbetrieb aufgrund niedrigen Luftwiderstands. Im Falle eines Anhängers mit großem Frontbereich kann sich der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung signifikant zwischen Niedergeschwindigkeitsbetrieb und Hochgeschwindigkeitsbetrieb wegen hohen Luftwiderstands ändern. Durch Bestimmen eines Unterschieds zwischen Schätzungen der Fahrbahnsteigung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs kann daher festgestellt werden, ob der am Fahrzeug angebrachte Anhänger einen kleinen oder einen großen Frontbereich aufweist. In diesem Beispiel ist der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 712) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 714) gemäß Schätzung durch einen Controller des zweiten Fahrzeugsystems 704, jeweils während Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit (V1) und während Betriebs mit hoher Geschwindigkeit (V2), entsprechend durch ∆S1 und ∆S2 gekennzeichnet. Ähnlich ist der Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 712) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 716) gemäß Schätzung durch einen Controller des dritten Fahrzeugsystems 706, jeweils während Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit (V1) und während Betriebs mit hoher Geschwindigkeit (V2), entsprechend durch ∆L1 und ∆L2 gekennzeichnet.
Über das gesamte Fahrbahnsegment ändert sich die Fahrbahnhöhe nicht merklich, wie aus dem Graphen 708 ersichtlich ist. Vor Zeit t1 fährt (fahren) das (die) Fahrzeugsystem(e) mit einer niedrigen Geschwindigkeit, V1, die sich ebenfalls über die Zeit nicht merklich ändert. Wie aus den Graphen 712, 714 und 716 ersichtlich, unterscheiden sich die Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes der Fahrzeuge mit Anhängern mit kleinem und großem Frontbereich während Betriebs mit Geschwindigkeit V1 von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Bei Zeit t1 ändert sich die Geschwindigkeit der Fahrzeugsysteme. Beide Fahrzeugsysteme mit Anhängern mit kleinem und großem Frontbereich beschleunigen innerhalb einer kurzen Zeit, um die höhere Fahrzeuggeschwindigkeit, V2, zu erreichen.
Nach Zeit t2 fährt (fahren) das (die) Fahrzeugsystem(e) mit einer konstant hohen Geschwindigkeit V2. Bei Geschwindigkeit V2 unterscheiden sich die Fahrbahnsteigungsschätzungen durch jedes der Fahrzeuge mit Anhängern mit kleinem und großem Frontbereich von einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung gemäß Erhalt von einer Off-Board-Karte oder einer On-Board-Karte. Es ist aber zu beobachten, dass sich der Unterschied (∆S1) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 712) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 714) für das Fahrzeugsystem 704 während Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit (V1) nicht signifikant vom Unterschied (∆S2) zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 712) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 714) während Betriebs mit hoher Geschwindigkeit (V2) unterscheidet. Da sich der Unterschied zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung zwischen Niedergeschwindigkeitsbetrieb und Hochgeschwindigkeitsbetrieb aufgrund niedrigen Luftwiderstands möglicherweise nicht merklich ändert, kann abgeleitet werden, dass der am Fahrzeugsystem 704 angebrachte Anhänger einen kleinen Frontbereich aufweist. Es ist auch zu beobachten, dass ein signifikanter Unterschied zwischen dem Unterschied zwischen einer erwarteten Fahrbahnsteigung (Linie 712) und einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (Linie 714) für das Fahrzeugsystem 706 während Betriebs mit niedriger Geschwindigkeit (V1) (∆S1) und während Betriebs mit hoher Geschwindigkeit (V2) (∆S2) besteht. Aufgrund des signifikanten Unterschieds zwischen Echtzeit-Fahrbahnsteigung und erwarteter Fahrbahnsteigung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs wegen hohen Luftwiderstands kann abgeleitet werden, dass der am Fahrzeugsystem 706 angebrachte Anhänger einen großen Frontbereich aufweist.
Auf diese Weise kann ein Frontbereich des Anhängers während Fahrzeugverzögerung basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung bestimmt werden, mit Zunahme des Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender erster Änderung. Die Bestimmung der Größe des Frontbereichs kann auch während Verzögerungsereignissen ausgeführt werden. Während Verzögerungen, mit abnehmender Geschwindigkeit eines Fahrzeugsystems, kann sich ein Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung wegen Änderung des Luftwiderstands ändern. Wenn die Änderung größer ist als eine Grenzänderung, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger einen großen Frontbereich aufweist, und wenn die Änderung kleiner ist als die Grenzänderung, kann abgeleitet werden, dass der Anhänger einen kleinen Frontbereich aufweist. Durch zuverlässiges Bestimmen spezifischer Anhängereigenschaften einschließlich der Größe des Frontbereichs des Anhängers kann die Motorleistung für die spezielle Art des Anhängers optimiert werden, wodurch Fahrgefühl, Antriebstemperaturmanagement, Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität verbessert werden.
Während das Fahrzeug über ein Fahrbahnsegment fährt, umfasst ein Beispielverfahren Ableiten von Eigenschaften eines an einem Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer erwarteten Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment und Anpassen der Fahrzeugoperationen basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften. Im vorstehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, erfolgt die Schätzung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung basierend auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil während der Fahrt über das Fahrbahnsegment und weiter basierend auf Radaufstandskräften des Fahrzeugs gemäß Schätzung durch einen Antriebsstrangcontroller. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, wird die erwartete Fahrbahnsteigung von einem an Bord des Fahrzeugs befindlichen Navigationssystem erhalten, wobei das Navigationssystem kommunikativ mit einem Steuersystem des Fahrzeugs gekoppelt ist. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, ist das Navigationssystem weiterhin kommunikativ mit einem Off-Board-Server gekoppelt, und die erwartete Fahrbahnsteigung wird hierbei am Fahrzeug vom Off-Board-Server über das Navigationssystem erhalten. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele schließen die abgeleiteten Eigenschaften zusätzlich oder optional eine oder mehrere Eigenschaften von Gewicht, Größe und Größe des Frontbereichs des Anhängers ein. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, schließt das Ableiten Ableiten einer Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit über das Fahrbahnsegment ein, mit Zunahme der abgeleiteten Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, schließt das Ableiten Ableiten eines Gewichts des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugbeschleunigung über das Fahrbahnsegment ein, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele schließt Ableiten zusätzlich oder optional das Ableiten eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugverzögerung über das Fahrbahnsegment ein, mit Zunahme des Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender erster Änderung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, schließt das Ableiten Ableiten eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einem ersten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer höheren konstanten Geschwindigkeit gegenüber einem zweiten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer niedrigeren konstanten Geschwindigkeit ein, mit Zunahme des Frontbereichs bei den zweiten Unterschied überschreitendem ersten Unterschied. Ein beliebiges oder alle der vorstehenden Beispiele weiter umfassend, zusätzlich oder optional, Schätzen einer ersten Fahrzeugmasse basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer zweiten Fahrzeugmasse basierend auf der erwarteten Fahrbahnsteigung, wobei das Ableiten Ableiten des Gewichts des Anhängers basierend auf der ersten Masse gegenüber der zweiten Masse einschließt, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die zweite Masse überschreitender ersten Masse. Ein beliebiges oder alle der vorstehenden Beispiele weiter umfassend, zusätzlich oder optional, Hochladen der Echtzeit-Steigung zum Off-Board-Server und Aktualisieren der erwarteten Fahrbahnsteigung basierend auf der Echtzeit-Steigung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, schließt Anpassen von Fahrzeugoperationen Anpassen eines oder mehrerer der Einstellpunkte von Getriebeschaltplan, Motorkraftstoffnutzung sowie Fahrzeugstabilitäts- und -pendelregelung ein.
Ein anderes Beispielverfahren umfasst Erstellen einer Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung für ein Fahrbahnsegment an Bord eines Fahrzeugs basierend auf Radaufstandskräften während Fahrzeugfahrt, einer Aussagewahrscheinlichkeit für die Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung, die mit Zunahme einer Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment zunimmt; als Reaktion auf die einen Grenzwert überschreitende Aussagewahrscheinlichkeit Bestimmen der Eigenschaften eines am Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung; und Anpassen des Fahrzeugbetriebs entsprechend den Anhängereigenschaften. Im vorstehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, schließt Erstellen der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung Bestimmen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung bei jeder Fahrt der Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment und Berechnen eines statistischen Durchschnitts jeder Echtzeit- Fahrbahnsteigungsschätzung ein. Ein beliebiges oder alle der vorstehenden Beispiele umfassen weiterhin, zusätzlich oder optional, als Reaktion auf die einen Grenzwert unterschreitende Aussagewahrscheinlichkeit, Erhalten einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung von einem Off-Board-Server und auf einer gegebenen Fahrt Bestimmen der Anhängereigenschaften basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung gegenüber der Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, schließt das Bestimmen ein: während konstanter Fahrzeugfahrt Bestimmen einer Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme der Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung; während Fahrzeugbeschleunigung Bestimmen eines Gewichts des Anhängers basierend auf dem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme des Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung; und während Fahrzeugverzögerung Bestimmen eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme des Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender ersten Änderung. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, Verzögern einer Getriebeschaltung, wenn der Anhänger größer ist, Verzögern der Getriebeschaltung, wenn der Anhänger schwerer ist, und Verzögern der Getriebeschaltung, wenn der Frontbereich des Anhängers größer ist.
In noch einem anderen Beispiel umfasst ein Fahrzeugsystem ein Fahrzeug mit einem Motor, ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Radsätzen, wobei das Getriebe den Motor mit den Fahrzeugrädern koppelt, einen am Fahrzeug angebrachten Anhänger, ein jeweils mit dem Fahrzeug und einem Off-Board-Server kommunikativ gekoppeltes Navigationssystem und einen Controller mit auf nicht flüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für: Schätzen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt über ein Fahrbahnsegment basierend auf einem oder mehreren von einem Motordrehmoment, einem Antriebsstrangdrehmoment und einem Übersetzungsverhältnis, Vergleichen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung mit einer über das Navigationssystem abgerufenen erwarteten Fahrbahnsteigung, Ableiten einer oder mehrerer Eigenschaften des Anhängers basierend auf dem Vergleich und Anpassen eines Schaltplans des Getriebes basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften. Im vorstehenden Beispiel, zusätzlich oder optional, schließt Ableiten Schätzen einer ersten Fahrzeugmasse basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung, Schätzen einer zweiten Fahrzeugmasse basierend auf der erwarteten Fahrbahnsteigung und Ableiten der einen oder die mehreren Eigenschaften des Anhängers basierend auf der ersten Fahrzeugmasse gegenüber der zweiten Fahrzeugmasse ein, wobei die eine oder die mehreren Eigenschaften eine Anhängergröße, ein Anhängergewicht und einen Anhängerfrontbereich einschließen. In einem beliebigen oder allen der vorstehenden Beispiele, zusätzlich oder optional, ist die erwartete Fahrbahnsteigung eine erste erwartete Off-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung, wobei der Controller weitere Anweisungen einschließt für: Aktualisieren einer erwarteten On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung; und Aktualisieren einer Aussagewahrscheinlichkeit der erwarteten On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf einer Zahl abgeschlossener Fahrten über das Fahrbahnsegment.
Auf diese Weise ist es durch Vergleichen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung (an Bord eines Fahrzeugs geschätzt) mit einer erwarteten Fahrbahnsteigung möglich, das Vorhandensein eines Anhängers festzustellen und weiter Eigenschaften des Anhängers einschließlich dessen Größe, Gewichts und Größe des Frontbereichs zu schätzen. Ferner kann die Klassifizierung eines angebrachten Anhängers automatisch ohne Erfordernis einer Eingabe von einer Fahrzeugbedienungsperson ausgeführt werden. Durch Anstellen des Vergleichs bei verschiedenen Fahrbahnsteigungen und unter verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingungen kann es möglich sein, spezifische Anhängereigenschaften wie Anhängergewicht und Größe des Frontbereichs zu bestimmen. Durch Bestimmen spezifischer Anhängereigenschaften (einschließlich Einzelheiten zu Gewicht, Größe und Größe des Frontbereichs des Anhängers) während Fahrzeugfahrt kann die Motorleistung basierend auf den Eigenschaften des Anhängers optimiert werden, wodurch Fahrgefühl, Antriebstemperaturmanagement, Kraftstoffeffizienz und Emissionsqualität verbessert werden. Der technische Effekt des Erstellens und Aktualisierens einer On-Board-Karte mit Fahrbahnsteigungsinformationen besteht darin, dass selbst ohne eine Off-Board-Karte, wie zum Beispiel wegen fehlender Funkverbindung und/oder Navigationsdaten, die On-Board-Karte anstatt einer Off-Board-Karte verwendet werden kann. Nachdem eine Aussagewahrscheinlichkeit der On-Board-Karte hoch ist, kann die Anhängerklassifizierung selbst ohne Vorhandensein jeglicher Off-Board-Karte basierend auf der On-Board-Karte ausgeführt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzungsroutinen bei verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert sein, und können vom Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Stellantrieben und anderer Motor-Hardware ausgeführt werden. Die spezifischen, hierin beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Zahl von Verarbeitungsstrategien wie ereignisgesteuerte, interruptgesteuerte, solche mit Multitasking, Multithreading u. dgl. repräsentieren. Daher können verschiedene gezeigte Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der gezeigten Reihenfolge oder gleichzeitig durchgeführt, und in manchen Fällen ausgelassen werden. Ähnlich ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Beispielausführungsformen zu bewirken, sondern ist zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der gezeigten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach der verwendeten besonderen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Außerdem können die beschriebenen Aktionen, Operationen und/oder Funktionen Code grafisch darstellen, der in nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wo die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System einschließlich der verschiedenen Motor-Hardwarekomponenten in Kombination mit dem elektronischen Controller durchgeführt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxer 4 und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.

Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf gewisse Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Entsprechende davon beziehen. Derartige Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer derartiger Elemente umfassen, und weder zwei noch mehr derartiger Elemente erfordern oder ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Nachbesserung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlegen neuer Ansprüche für diese oder eine verwandte Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob sie einen größeren, kleineren, gleichen oder verschiedenen Umfang aufweisen als die ursprünglichen Ansprüche, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenlegung inbegriffen betrachtet. Zeichenerklärung Fig. 4

402	Fahrzeugfahrtbedingungen bestimmen
404	Unterschied_1 zwischen Echtzeit- Fahrbahnsteigung und tatsächlicher Fahrbahnsteigung während Fahrzeugbetriebs mit konstanter Geschwindigkeit bestimmen
406	Unterschied_1 > Grenzwert_1
412	Vorhandensein und Größe des am Fahrzeug angebrachten Anhängers anzeigen
408	Anhänger nicht am Fahrzeug angebracht
414	Echtzeit-Fahrbahnsteigung und tatsächliche Fahrbahnsteigung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs und Hochgeschwindigkeitsbetriebs abrufen
422	Größe des Frontbereichs des Anhängers basierend auf Unterschied_nG und Unterschied_hG bestimmen
424	Beschleunigt oder verzögert Fahrzeug?
428	Echtzeit-Fahrbahnsteigung und tatsächliche Fahrbahnsteigung während Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung abrufen
430	Unterschied_2 zwischen Echtzeit- Fahrbahnsteigung und tatsächlicher Fahrbahnsteigung während Beschleunigung bestimmen
432	Unterschied_2 > Grenzwert_2
436	Vorhandensein schweren Anhängers anzeigen
437	Anhängergewicht aus Unterschied_2 bestimmen
434	Vorhandensein leichten Anhängers anzeigen
435	Anhängergewicht aus Unterschied_2 bestimmen
418	Unterschied_nG zwischen Echtzeit- Fahrbahnsteigung und tatsächlicher Fahrbahnsteigung während Niedergeschwindigkeitsbetriebs bestimmen
420	Unterschied_hG zwischen Echtzeit- Fahrbahnsteigung und tatsächlicher Fahrbahnsteigung während Hochgeschwindigkeitsbetriebs bestimmen
	ENDE
438	Motorbetriebsparameter basierend auf bestimmten Anhängereigenschaften anpassen
426	Auf Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung warten
410	Motoroperationen basierend auf Standard-Fahrzeugeigenschaften anpassen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6655222 [0003]

Claims

Verfahren, umfassend: während Fahrzeugfahrt über ein Fahrbahnsegment Ableiten von Eigenschaften eines an einem Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer erwarteten Fahrbahnsteigung für das Fahrbahnsegment; und Anpassen von Fahrzeugoperationen basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Echtzeit-Fahrbahnsteigung basierend auf einem Fahrzeuggeschwindigkeitsprofil während der Fahrt über das Fahrbahnsegment und weiter basierend auf Radaufstandskräften des Fahrzeugs gemäß Schätzung durch einen Antriebsstrangcontroller geschätzt wird, und wobei die abgeleitete Eigenschaft einen Frontbereich des Anhängers einschließt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erwartete Fahrbahnsteigung von einem an Bord des Fahrzeugs befindlichen Navigationssystem erhalten wird, wobei das Navigationssystem kommunikativ mit einem Steuersystem des Fahrzeugs gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Navigationssystem weiterhin kommunikativ mit einem Off-Board-Server gekoppelt ist, und wobei die erwartete Fahrbahnsteigung am Fahrzeug vom Off-Board-Server über das Navigationssystem erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die abgeleiteten Eigenschaften eines oder mehrere eines Gewichts, einer Größe und eines Frontbereichs des Anhängers einschließen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Ableiten Ableiten einer Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit über das Fahrbahnsegment einschließt, mit Zunahme der abgeleiteten Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Ableiten Ableiten eines Gewichts des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugbeschleunigung über das Fahrbahnsegment einschließt, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Ableiten Ableiten eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugverzögerung über das Fahrbahnsegment einschließt, mit Zunahme des abgeleiteten Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender erster Änderung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das Ableiten Ableiten eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einem ersten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer höheren konstanten Geschwindigkeit gegenüber einem zweiten Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung während Fahrzeugfahrt mit einer niedrigeren konstanten Geschwindigkeit einschließt, mit Zunahme des Frontbereichs bei den zweiten Unterschied überschreitendem ersten Unterschied.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, weiter umfassend Schätzen einer ersten Fahrzeugmasse basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und einer zweiten Fahrzeugmasse basierend auf der erwarteten Fahrbahnsteigung, wobei das Ableiten Ableiten des Gewichts des Anhängers basierend auf der ersten Masse gegenüber der zweiten Masse einschließt, mit Zunahme des abgeleiteten Gewichts bei die zweite Masse überschreitender ersten Masse.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, weiter umfassend Hochladen der Echtzeit-Steigung zum Off-Board-Server und Aktualisieren der erwarteten Fahrbahnsteigung basierend auf der Echtzeit-Steigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei Anpassen von Fahrzeugoperationen Anpassen eines oder mehrerer von einem Getriebeschaltplan, einer Motorkraftstoffnutzung sowie einer Fahrzeugstabilitäts- und -pendelregelung einschließt.
Verfahren, umfassend: Erstellen einer Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung für ein Fahrbahnsegment an Bord eines Fahrzeugs basierend auf Radaufstandskräften während Fahrzeugfahrt, mit Erhöhung einer Aussagewahrscheinlichkeit für die Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung bei Zunahme einer Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment; als Reaktion auf die einen Grenzwert überschreitende Aussagewahrscheinlichkeit Bestimmen von Eigenschaften eines am Fahrzeug angebrachten Anhängers basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung; und Anpassen der Fahrzeugoperation entsprechend den Anhängereigenschaften.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei Erstellen der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung Bestimmen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung bei jeder Fahrt der Zahl von Fahrten über das Fahrbahnsegment und Berechnen eines statistischen Durchschnitts jeder Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung einschließt.
Verfahren nach Anspruch 14, weiter umfassend, als Reaktion auf die einen Grenzwert unterschreitende Aussagewahrscheinlichkeit, Erhalten einer erwarteten Fahrbahnsteigungsschätzung von einem Off-Board-Server und auf einer gegebenen Fahrt Bestimmen der Anhängereigenschaften basierend auf der Durchschnitt-Fahrbahnsteigungsschätzung gegenüber der Echtzeit-Fahrbahnsteigungsschätzung.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bestimmen einschließt: während Fahrzeugfahrt mit konstanter Geschwindigkeit Bestimmen einer Größe des Anhängers basierend auf einem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme der Größe bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung; während Fahrzeugbeschleunigung Bestimmen eines Gewichts des Anhängers basierend auf dem Unterschied zwischen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung und der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme des Gewichts bei die erwartete Fahrbahnsteigung überschreitender Echtzeit-Fahrbahnsteigung; und während Fahrzeugverzögerung Bestimmen eines Frontbereichs des Anhängers basierend auf einer ersten Änderung der Echtzeit-Fahrbahnsteigung gegenüber einer zweiten Änderung der erwarteten Fahrbahnsteigung, mit Zunahme des Frontbereichs bei die zweite Änderung überschreitender ersten Änderung.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Anpassen einschließt: Verzögern einer Getriebeschaltung, wenn der Anhänger größer ist; Verzögern der Getriebeschaltung, wenn der Anhänger schwerer ist; und Verzögern der Getriebeschaltung, wenn der Frontbereich des Anhängers größer ist.
Fahrzeugsystem, umfassend: ein Fahrzeug mit einem Motor; ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Radsätzen, wobei das Getriebe den Motor mit den Fahrzeugrädern koppelt; einen am Fahrzeug angebrachten Anhänger; ein kommunikativ jeweils mit dem Fahrzeug und einem Off-Board-Server gekoppeltes Navigationssystem; und einen Controller mit auf nicht flüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für: während Fahrzeugfahrt über ein Fahrbahnsegment Schätzen einer Echtzeit-Fahrbahnsteigung basierend auf einem oder mehreren von einem Motordrehmoment, einem Antriebsstrangdrehmoment und einem Übersetzungsverhältnis; Vergleichen der Echtzeit-Fahrbahnsteigung mit einer über das Navigationssystem erhaltenen erwarteten Fahrbahnsteigung; Ableiten einer oder mehrerer Eigenschaften des Anhängers basierend auf dem Vergleich; und Anpassen eines Schaltplans des Getriebes basierend auf den abgeleiteten Eigenschaften.
System nach Anspruch 18, wobei das Ableiten Schätzen einer ersten Fahrzeugmasse basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung, Schätzen einer zweiten Fahrzeugmasse basierend auf der erwarteten Fahrbahnsteigung und Ableiten der einen oder der mehreren Eigenschaften des Anhängers basierend auf der ersten Fahrzeugmasse gegenüber der zweiten Fahrzeugmasse einschließt, wobei die eine oder die mehreren Eigenschaften eine Anhängergröße, ein Anhängergewicht und einen Anhängerfrontbereich einschließen.
System nach Anspruch 18 oder 19, wobei die erwartete Fahrbahnsteigung eine erste erwartete Off-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung ist, wobei der Controller weitere Anweisungen einschließt für: Aktualisieren einer erwarteten On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf der Echtzeit-Fahrbahnsteigung; und Aktualisieren einer Aussagewahrscheinlichkeit der erwarteten On-Board-Fahrbahnsteigungsschätzung basierend auf einer Zahl abgeschlossener Fahrten über das Fahrbahnsegment.