DE102018202396A1 - Gear selector switch for a vehicle and method and control unit for controlling at least one actuator for steering a vehicle combination - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Gangwählschalter (110) für ein Fahrzeug. Der Gangwählschalter (110) weist eine Einstelleinrichtung (112) zum Einstellen eines Sollwerts eines Knickwinkels zwischen dem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger auf. The invention relates to a gear selector switch (110) for a vehicle. The gear selector switch (110) has adjusting means (112) for setting a target value of a bending angle between the vehicle and a trailer coupled to the vehicle.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gangwählschalter für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren und ein Steuergerät zum Ansteuern zumindest eines Aktors zum Lenken eines Fahrzeuggespanns.The present invention relates to a gear selector switch for a vehicle and a method and a control device for driving at least one actuator for steering a vehicle combination.
Die Steuerung eines Gespanns aus einem Fahrzeug und einem Anhänger kann beispielsweise mithilfe eines separaten Bedienelements im Innenraum eines Fahrzeugs erfolgen. Zur Ermittlung eines Deichselknickwinkels kann beispielsweise ein Drehwinkelsensor in einer Kugelstange oder eine Kamera im Fahrzeugheck eingesetzt werden. Die Steuerung des Gespanns kann beispielsweise durch aktiven Lenkeingriff erfolgen.For example, the control of a combination of a vehicle and a trailer can be achieved by means of a separate control element in the interior of a vehicle. To determine a drawbar bending angle, for example, a rotation angle sensor in a ball rod or a camera in the rear of the vehicle can be used. The control of the team can be done for example by active steering intervention.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Gangwählschalter für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Aktors zum Lenken eines Fahrzeuggespanns sowie ein entsprechendes Steuergerät gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an improved gear selector switch for a vehicle, an improved method for controlling at least one actuator for steering a vehicle combination and a corresponding control device according to the main claims. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.
Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass in einen Gangwählschalter eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Knickwinkels für eine Anhängersteuerungsfunktion, auch Trailer Assist genannt, integriert werden kann. Durch eine solche Funktionserweiterung des Gangwählschalters, etwa eines Drehstellers, kann auf die Verwendung separater Bedienelemente zur Anhängersteuerung verzichtet werden. Dadurch können Kosten eingespart werden. Beispielsweise kann durch den Einsatz einer kapazitiven Sensorfläche eine besonders feinfühlige Knickwinkelvorgabe zum Rückwärtsfahren eines Gespanns und damit eine Verbesserung des Bedienkomforts erreicht werden.The approach described here is based on the knowledge that a setting device for setting a bending angle for a trailer control function, also called Trailer Assist, can be integrated in a gear selector switch. By such a functional extension of Gangwählschalters, such as a turntable, can be dispensed with the use of separate control elements for trailer control. This can save costs. For example, by using a capacitive sensor surface, a particularly sensitive angle of articulation for reversing a team and thus improving the ease of operation can be achieved.
Es wird ein Gangwählschalter für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei der Gangwählschalter eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollwerts eines Knickwinkels zwischen dem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger aufweist.There is provided a gear selector switch for a vehicle, wherein the gear selector switch comprises adjusting means for setting a target value of a kink angle between the vehicle and a trailer coupled to the vehicle.
Unter einem Gangwählschalter kann ein Schalter zum Wählen einer Getriebestufe eines Automatikgetriebes des Fahrzeugs, etwa P, R, N, D oder M, verstanden werden. Beispielsweise kann der Gangwählschalter dreh- oder verschiebbar gelagert sein. Unter einer Einstelleinrichtung kann eine Schalt- oder Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Eingabe eines Bedieners verstanden werden. Beispielsweise kann der Gangwählschalter eine elektromagnetische Rastierung aufweisen. Unter einem Knickwinkel kann ein Winkel zwischen einer Längsachse des Anhängers und einer Längsachse des Fahrzeugs verstanden werden. Unter einem Sollwert kann eine Knickwinkelvorgabe oder ein gewünschter Knickwinkel verstanden werden. Alternativ kann unter einem Sollwert ein maximaler Knickwinkel verstanden werden.A gear selector can be understood to mean a switch for selecting a gear stage of an automatic transmission of the vehicle, for example P, R, N, D or M. For example, the gear selector switch can be mounted rotatably or displaceably. An adjusting device can be understood as a switching or sensor device for detecting an input by an operator. For example, the gear selector can have an electromagnetic detent. An articulated angle can be understood as meaning an angle between a longitudinal axis of the trailer and a longitudinal axis of the vehicle. A setpoint value can be understood as an articulation angle specification or a desired articulation angle. Alternatively, a setpoint value can be understood as a maximum bending angle.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Einstelleinrichtung eine kapazitive Sensorfläche zum Erzeugen eines den Sollwert repräsentierenden Sensorsignals umfassen. Unter einer kapazitiven Sensorfläche kann eine aktive Fläche eines kapazitiven Sensors, etwa zur Weg-, Winkel- oder Druckmessung, verstanden werden. Dadurch kann die Einstelleinrichtung kostengünstig in den Gangwählschalter integriert werden.According to one embodiment, the setting device may comprise a capacitive sensor surface for generating a sensor signal representing the desired value. A capacitive sensor surface can be understood as meaning an active surface of a capacitive sensor, for example for measuring distance, angle or pressure. Thereby, the adjustment can be inexpensively integrated into the gear selector.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sensorfläche zumindest eine Erhebung und/oder Vertiefung zum Führen eines Fingers beim Einstellen des Sollwerts aufweisen. Dadurch kann der Sollwert ohne Blickkontakt zum Gangwählschalter eingestellt werden.According to a further embodiment, the sensor surface may have at least one elevation and / or depression for guiding a finger when setting the desired value. This allows the setpoint to be set without eye contact with the gear selector switch.
Es ist vorteilhaft, wenn die Sensorfläche ringförmig und/oder grabenförmig ausgestaltet ist. Dadurch kann der Bedienkomfort beim Einstellen des Sollwerts weiter verbessert werden.It is advantageous if the sensor surface is designed annular and / or trench-shaped. As a result, the ease of use when setting the setpoint can be further improved.
Der Gangwählschalter kann beispielsweise als Drehschalter mit einer Mantelfläche und einer Deckfläche ausgeführt sein. Dabei kann die Sensorfläche als Teil der Deckfläche ausgeführt sein. Unter einer Deckfläche kann insbesondere eine vom Bediener einsehbare Oberseite des Gangwählschalters verstanden werden. Dadurch kann der Sollwert unabhängig von einer Drehbewegung des Gangwählschalters eingestellt werden.The Gangwählschalter can be performed for example as a rotary switch with a lateral surface and a top surface. In this case, the sensor surface can be designed as part of the top surface. A cover surface may, in particular, be understood as meaning an upper side of the gear selection switch which can be viewed by the user. Thereby, the target value can be set independently of a rotational movement of the Gangwählschalters.
Des Weiteren kann der Gangwählschalter eine elektromagnetische Einheit zum Erzeugen einer Mehrzahl definierter Raststufen beim Drehen des Gangwählschalters, auch Solenoid Detents genannt, aufweisen. Dadurch kann der Gangwählschalter mit einer besonders feinen und zuverlässigen Rastierung ausgeführt werden.Furthermore, the gear selector switch may comprise an electromagnetic unit for generating a plurality of defined detent stages when turning the gear selector, also called solenoid detent. As a result, the gear selector can be executed with a particularly fine and reliable detent.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Gangwählschalter eine Anzeigefläche zum Anzeigen von Betriebsinformationen aufweisen. Dabei kann die Anzeigefläche zumindest abschnittsweise von der Sensorfläche umgeben sein. Unter einer Anzeigefläche kann beispielsweise ein LCD- oder OLED-Display verstanden werden. Durch diese Ausführungsform kann der Bedienkomfort des Gangwählschalters weiter verbessert werden.According to another embodiment, the gear selection switch may include a display area for displaying operation information. In this case, the display surface may be at least partially surrounded by the sensor surface. A display area can be understood, for example, as an LCD or OLED display. By this embodiment, the ease of use of Gangwählschalters can be further improved.
Beispielsweise kann der Gangwählschalter durch Antippen der Sensorfläche und/oder Drehen des Gangwählschalters in einen Einstellmodus zum Einstellen des Sollwerts schaltbar sein. Dadurch können Bedienfehler vermieden werden.For example, by tapping the sensor surface and / or rotating the gear selector switch, the gear selector can be set to a setting mode for Setting the setpoint be switchable. As a result, operator errors can be avoided.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Aktors zum Lenken eines Fahrzeuggespanns aus einem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Einlesen eines mittels eines Gangwählschalters des Fahrzeugs eingestellten Sollwerts eines Knickwinkels zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger und eines mittels eines Knickwinkelsensors erfassten Istwerts des Knickwinkels; und
- Ausgeben eines Stellwerts zum Ansteuern des Aktors unter Verwendung des Sollwerts und des Istwerts.
- Reading in a target value of an articulation angle between the vehicle and the trailer set by means of a gear selector switch of the vehicle and an actual value of the articulation angle detected by means of a kink angle sensor; and
- Outputting a control value for actuating the actuator using the setpoint and the actual value.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens der Sollwert von einer Schnittstelle zu einer kapazitiven Sensorfläche des Gangwählschalters eingelesen werden. Auf diese Weise kann der Sollwert mit verhältnismäßig geringem Aufwand und hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.According to one embodiment, in the reading step, the setpoint value can be read in from an interface to a capacitive sensor area of the gear selection switch. In this way, the setpoint can be provided with relatively little effort and high reliability.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a control unit which is designed to execute, to control or to implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie Beschleunigungs-, Druck-, Lenkwinkel- oder Umfeldsensorsignale zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie Brems- oder Lenkaktoren oder ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs bzw. des Anhängers.In an advantageous embodiment, the control unit is used to control the vehicle and / or the trailer. For this purpose, the control unit can access, for example, sensor signals such as acceleration, pressure, steering angle or environmental sensor signals. The control takes place via actuators such as brake or steering actuators or an engine control unit of the vehicle or the trailer.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuggespanns, das durch ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steuerbar ist; -
2 eine schematische Darstellung des Gangwählschalters aus1 ; -
3 eine schematische Darstellung des Steuergeräts1 ; und -
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 a schematic representation of a vehicle combination, which is controllable by a method according to an embodiment of the present invention; -
2 a schematic representation of the Gangwählschalters off1 ; -
3 a schematic representation of the controller1 ; and -
4 a flowchart of a method according to an embodiment of the present invention.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Zur Steuerung des Fahrzeuggespanns
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Gangwählschalter
Der Gangwählschalter
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Gangwählschalter
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Sollwert des Knickwinkels durch Drehen des Gangwählschalters
Beispielsweise ist der Gangwählschalter
Durch Verwendung einer kapazitiven Sensortechnologie ist der Gangwählschalter
Gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel wird der Sollwert im Schritt
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated as well as carried out in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- αα
- Knickwinkelbending angle
- 100100
- Fahrzeuggespannvehicle combination
- 102102
- Fahrzeugvehicle
- 104104
- Anhängerpendant
- 106106
- Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
- 108108
- Anhängerlängsachsetrailer longitudinal axis
- 110110
- Gangwählschaltergear selection switch
- 112112
- Einstelleinrichtungadjustment
- 114114
- Sollwertsetpoint
- 116116
- Steuergerätcontrol unit
- 118118
- Istwertactual value
- 120120
- KnickwinkelsensorArticulation angle sensor
- 122122
- Stellwertcontrol value
- 200200
- kapazitive Sensorflächecapacitive sensor surface
- 201201
- Mantelflächelateral surface
- 202202
- Deckflächecover surface
- 204204
- Vertiefungdeepening
- 206206
- Erhebungsurvey
- 208208
- Anzeigeflächedisplay area
- 300300
- Verarbeitungseinheitprocessing unit
- 400400
- Verfahren zum Ansteuern zumindest eines Aktors zum Lenken eines FahrzeuggespannsMethod for controlling at least one actuator for steering a vehicle combination
- 410410
- Schritt des EinlesensStep of reading in
- 420420
- Schritt des AusgebensStep of spending
Claims (13)
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