DE102019102645A1

DE102019102645A1 - Manövrieren mit mehreren Rangierzügen und einfacher Lenkwinkeländerung

Info

Publication number: DE102019102645A1
Application number: DE102019102645.8A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Jecker; Gabriel Schoenung
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2020-08-06
Also published as: WO2020161046A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs (10) entlang einer Trajektorie (12, 14), insbesondere zum Parken des Fahrzeugs (10) in einer Parklücke (16), wobei das Fahrzeug (10) eine gelenkte Vorderachse (22) und eine Hinterachse (26) sowie eine Parkbremse zum Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) aufweist, umfassend die Schritte Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines ersten Rangierzugs (12), Stoppen des Fahrzeugs (10) an einem Lenkwinkeländerungspunkt (32) mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse (22), Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Aktivieren der Parkbremse, Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse (22), wobei der zweite Lenkwinkel unterschiedlich zu dem ersten Lenkwinkel ist, Freigeben der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Deaktivieren der Parkbremse, und Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines zweiten Rangierzugs (14) beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrunterstützungssystem (30) zum Manövrieren eines Fahrzeugs (10) entlang einer Trajektorie (12, 14), insbesondere zum Parken des Fahrzeugs (10) in einer Parklücke (16), wobei das Fahrunterstützungssystem (30) ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (10) mit einer gelenkten Vorderachse (22), einer Hinterachse (26), einer Parkbremse zum Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26), und einem obigen Fahrunterstützungssystem (30).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie angegeben, insbesondere zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke, wobei das Fahrzeug eine gelenkte Vorderachse und eine Hinterachse sowie eine Parkbremse zum Blockieren der Räder der Hinterachse aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrunterstützungssystem zum Manövrieren eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie, insbesondere zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer gelenkten Vorderachse, einer Hinterachse, einer Parkbremse zum Blockieren der Räder der Hinterachse, und einem obigen Fahrunterstützungssystem.
Das Manövrieren von Fahrzeugen entlang einer Trajektorie kann für verschiedene Anwendungsfälle wie zum Beispiel zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke durchgeführt werden. Dazu werden in aktuellen Fahrzeugen zunehmend Fahrunterstützungssysteme bereitgestellt, welche den Parkvorgang des Fahrzeugs in der Parklücke unterstützen. Die Fahrunterstützungssysteme können dabei beispielsweise nach der Art eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrzeugführers ausgeführt sein, wobei der Fahrzeugführer eine Hilfe zum Manövrieren des Fahrzeugs erhält. Auch können die Fahrunterstützungssysteme zur Unterstützung des Fahrzeugs zum teilautonomen oder sogar autonomen Fahren ausgeführt sein. Beim autonomen Fahren ist prinzipiell kein Insasse in dem Fahrzeug erforderlich, insbesondere kein Fahrzeugführer.
Dabei sind im Stand der Technik beispielsweise Parkassistenzsysteme bekannt, welche eine potentielle Parklücke bei einer Vorbeifahrt vermessen können, um eine Eignung zum Parken des Fahrzeugs zu überprüfen. Weiterhin sind Parkassistenzsysteme bekannt, die eine Trajektorie ermitteln, entlang welcher das Fahrzeug in die Parklücke hinein- oder auch daraus hinausbewegt wird. Bei derartigen Parkassistenzsystemen wird vor Beginn eines Parkmanövers oder vor Beginn eines neuen Zugs als Teil des Parkmanövers die jeweils verbleibende Trajektorie geplant, welche das Fahrzeug dann abfahren soll. Dabei ist die Trajektorie einerseits so zu planen, dass sie hindernisfrei ist, und andererseits so, dass sie möglichst einfach und effizient von dem Fahrzeug abgefahren werden kann, d.h. in einer kurzen Zeit. Je nach Größenverhältnis von Parklücke und Fahrzeug und beispielsweise dessen Manövrierfähigkeit können zum bestimmungsgemäßen Parken des Fahrzeugs mehrere Züge erforderlich sein, wobei das Fahrzeug bei einem Zugwechsel zum Stillstand kommt und beispielsweise ein Fahrtrichtungswechsel erfolgt. Typischerweise wechseln sich beim Parken Vorwärtszüge und Rückwärtszüge ab. Zusätzlich ist es erforderlich, das Fahrzeug zu lenken, um der Trajektorie zu folgen.
Bei heutigen Fahrunterstützungssystem bzw. Einparkhilfen besteht der Nachteil, dass während semi- oder vollautomatischer Parkmanöver durch größere Lenkwinkeländerungen bei Stillstand des Fahrzeugs, insbesondere bei gehaltener Bremse, Spannungen im Kraftverlauf des Fahrwerks und der Lenkung zwischen Fahrzeug und Fahrbahn erzeugt werden, die zum großen Teil in ruckartigen Entlastungen oder Vorgängen abgebaut werden. Derartige ruckartige Entlastungen führen zu unerwünschter Geräuschentwicklung sowie relativ hohen Lastspitzen in Komponenten von Fahrwerk und Lenkung. Dieses Problem tritt insbesondere bei solchen Systemen vermehrt auf, in denen zwischen einem ersten und zweiten Rangierzug in einem Lenkwinkeländerungspunkt eine für den kommenden Rangierzug erforderliche Lenkwinkeländerung fast vollständig im Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt wird. Ein weiterer Nachteil solcher Systeme und Verfahren ist eine besonders hohe Abnutzung der Reifen infolge der im Stillstand erfolgenden Lenkbewegung. Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass das Fahrzeug im Stand, d.h. im Lenkwinkeländerungspunkt, gegen wegrollen gesichert werden muss.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie, ein Fahrunterstützungssystem zum Durchführen dieses Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrunterstützungssystem anzugeben, die ein einfaches und zuverlässiges Manövrieren entlang einer Trajektorie ermöglichen und dabei mechanische Belastungen auf die Räder des Fahrzeug und eine Geräuschentwicklung beim Ändern eines Lenkwinkels reduzieren.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie angegeben, insbesondere zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke, wobei das Fahrzeug eine gelenkte Vorderachse und eine Hinterachse sowie eine Parkbremse zum Blockieren der Räder der Hinterachse aufweist, umfassend die Schritte Rangieren des Fahrzeugs gemäß eines ersten Rangierzugs, Stoppen des Fahrzeugs an einem Lenkwinkeländerungspunkt mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse, Blockieren der Räder der Hinterachse durch Aktivieren der Parkbremse, Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse, wobei der zweite Lenkwinkel unterschiedlich zu dem ersten Lenkwinkel ist, Freigeben der Räder der Hinterachse durch Deaktivieren der Parkbremse, und Rangieren des Fahrzeugs gemäß eines zweiten Rangierzugs beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem zum Manövrieren eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie angegeben, insbesondere zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit einer gelenkten Vorderachse, einer Hinterachse, einer Parkbremse zum Blockieren der Räder der Hinterachse, und einem obigen Fahrunterstützungssystem angegeben.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, das Manövrieren entlang einer Trajektorie dadurch zu verbessern, dass eine Änderung des Lenkwinkels der Vorderachse des Fahrzeugs im Lenkwinkeländerungspunkt, d.h. bei stehendem Fahrzeug, bei nicht blockierten Vorderrädern durchgeführt wird. Dadurch können mechanische Belastungen auf die Räder des Fahrzeugs und insbesondere eine Geräuschentwicklung beim Ändern eines Lenkwinkels reduziert werden. Auch kann ein hydraulischer Bremsdruck, der auf eine Bremse des Fahrzeugs wirkt, reduziert werden, wodurch ebenfalls weniger Geräusche während des Einstellens des zweiten Lenkwinkels auftreten. Die Räder der Vorderachse können sich während der Einstellung des zweiten Lenkwinkels drehen, und sich somit an die jeweilige Lenkwinkeländerung anpassen. Weiterhin können erforderliche Kräfte zum Einstellen des Lenkwinkels reduziert werden, so dass ein Lenksystem insgesamt kostengünstiger ausgelegt werden kann. Bei üblichen Fahrzeugen wirkt die Bremse aus Sicherheitsgründen auf alle Räder, um das Fahrzeug zuverlässig verzögern zu können. Hierzu existieren gesetzliche Vorschriften, welche diese Wirkungsweise der Bremse definieren. Demgegenüber wird die Parkbremse, die auch als Feststellbremse bezeichnet wird, üblicherweise verwendet, um das Fahrzeug bei Nichtbenutzung gegen Rollen zu sichern. Die Park- oder Feststellbremse wirkt dabei typischerweise auf die Hinterachse des Fahrzeugs, so dass die Räder der Vorderachse frei drehbar bleiben. Zum Fahren, insbesondere zum teilautonomen oder autonomen Fahren mit einem Fahrunterstützungssystem, wird die Parkbremse aus den vorgenannten Gründen üblicherweise nicht verwendet. Dies ist vorliegend auch nicht erforderlich und damit unkritisch, da die Parkbremse erfindungsgemäß nur im Stand verwendet wird, nämlich in dem Lenkwinkeländerungspunkt. Auch wenn die Parkbremse typischerweise nicht zum Verzögern des Fahrzeugs verwendet wird, ist eine elektrische Ansteuerung der Parkbremse weit verbreitet, so dass eine Ansteuerung durch das Fahrunterstützungssystem kostengünstig und basierend auf bereits verwendeten Komponenten durchgeführt werden kann.
Das Fahrzeug kann ein prinzipiell beliebiges Fahrzeug sein. Das Fahrzeug kann zum Transport von Passagieren und/oder Fracht ausgeführt sein.
Die Trajektorie ist eine Strecke, die das Fahrzeug fahren soll, beispielsweise zum Parken des Fahrzeugs in einer Parklücke. Dies betrifft sowohl das Einparken wie auch das Ausparken des Fahrzeugs. Trajektorien können für beliebige Anwendungsfälle verwendet werden.
Die gelenkte Vorderachse ermöglicht, dass die Räder der Vorderachse verdreht werden können, um eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern. Darüber hinaus ist es teilweise verbreitet, dass auch die Räder der Hinterachse lenkbar sein können, um das Lenken durch die Räder der Vorderachse zu unterstützen. Allerdings sind die die Räder der Hinterachse typischerweise in einem deutlich geringeren Maße lenkbar, d.h. ein maximaler Lenkeinschlag ist gegenüber den Rädern der Vorderachse reduziert.
Die Hinterachse kann als Einzelachse oder auch als Doppelachse ausgeführt sein. Prinzipiell kann das Fahrzeug auch mehr als zwei Achsen aufweisen.
Der erste und zweite Lenkwinkel betrifft jeweils den Lenkwinkel in dem Bereich des entsprechenden Rangierzugs in unmittelbarer Umgebung des Lenkwinkeländerungspunkts. Der Lenkwinkel kann sich insbesondere während des ersten und/oder zweiten Rangierzugs ändern, um beliebige Trajektorien fahren zu können. Betrachtet wird hier die Änderung des Lenkwinkels im Lenkwinkeländerungspunkt. Änderungen des Lenkwinkels während des ersten und zweiten Rangierzugs sind unabhängig davon.
Das Stoppen des Fahrzeugs an dem Lenkwinkeländerungspunkt dient der Änderung des Lenkwinkels des Fahrzeugs. Weitere Änderungen der Bewegung des Fahrzeugs sind möglich aber nicht erforderlich.
Durch das Blockieren der Räder der Hinterachse in dem Lenkwinkeländerungspunkt mittels der Parkbremse wird das Fahrzeug zuverlässig gegen Rollen gesichert.
Das Einstellen des zweiten Lenkwinkels der Vorderachse ermöglicht ein Starten des zweiten Rangierzugs mit einem geänderten Lenkwinkel, so dass der zweite Rangierzug prinzipiell unabhängig von dem ersten Rangierzug durchgeführt werden kann.
Nach dem Freigeben der Räder der Hinterachse durch Deaktivieren der Parkbremse kann der zweite Rangierzug gestartet und die Trajektorie kann weiter abgefahren werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Stoppen des Fahrzeugs an einem Lenkwinkeländerungspunkt ein Stoppen des Fahrzeugs durch Aktivieren seines Hauptbremssystems, und das Verfahren umfasst einen Schritt zum Deaktivieren des Hauptbremssystems zwischen dem Blockieren der Räder der Hinterachse durch Aktivieren der Parkbremse und dem Einstellen einem zweiten Lenkwinkel der Vorderachse. Das Hauptbremssystem, typischerweise auch einfach nur als Bremse bezeichnet, arbeitet sehr zuverlässig und ist darüber hinaus für eine schnelle Ausübung einer Bremskraft auf die Räder des Fahrzeugs ausgeführt. Im Stillstand kann das Fahrzeug mit der Bremse gegen unbeabsichtigtes Rollen gesichert werden. Durch das Deaktivieren des Hauptbremssystems zumindest bis zum Aktivieren der Parkbremse kann das Fahrzeug im Lenkwinkeländerungspunkt gegen ungewollte Bewegungen beispielsweise durch ein Gefälle oder einen unebenen Untergrund gesichert werden. Dadurch kann eine Zeit, welche die Parkbremse bis zur Entfaltung ihrer Bremswirkung benötigt, sicher und zuverlässig überbrückt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Aktivieren des Hauptbremssystems zwischen dem Einstellen einem zweiten Lenkwinkel der Vorderachse und dem Freigeben der Räder der Hinterachse durch Deaktivieren der Parkbremse. Es gelten die obigen Ausführungen in Bezug auf das Hauptbremssystem. Durch das Aktivieren des Hauptbremssystems ist das Fahrzeug nach dem Deaktivieren der Parkbremse in einem kontrollierten Zustand und somit gegen unbeabsichtigtes Rollen gesichert. Das Starten des zweiten Rangierzugs kann kontrolliert erfolgen. Eine Zeit, welche die Parkbremse bis zur Aufhebung ihrer Bremswirkung benötigt, kann sicher und zuverlässig überbrückt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Stoppen des Fahrzeugs an einem Lenkwinkeländerungspunkt mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse ein Stoppen des Fahrzeugs mit dem ersten Lenkwinkel mit einem maximalen Lenkwinkel. Beim Manövrieren des Fahrzeugs sind große Lenkwinkel bezogen auf eine Geradeausrichtung des Fahrzeugs bevorzugt, um das Fahrzeug möglichst schnell und effizient manövrieren zu können. Dadurch kann die Anzahl erforderlicher Rangierzüge auf ein Minimum begrenzt werden. Daraus ergibt sich, dass die Lenkwinkeländerung im Lenkwinkeländerungspunkt typischerweise sehr groß ist, sodass das erfindungsgemäße Verfahren seine Vorteile voll entfalten kann. Der maximale Lenkwinkel betriff eine maximale Auslenkung der Vorderräder in die eine oder andere seitliche Richtung.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse ein Einstellen des zweiten Lenkwinkels mit einem maximalen Lenkwinkel. Auch hier gilt, dass beim Manövrieren des Fahrzeugs große Lenkwinkel bezogen auf eine Geradeausrichtung des Fahrzeugs bevorzugt sind, um das Fahrzeug möglichst schnell und effizient manövrieren zu können. Dadurch kann die Anzahl erforderlicher Rangierzüge auf ein Minimum begrenzt werden. Daraus ergibt sich, dass die Lenkwinkeländerung im Lenkwinkeländerungspunkt typischerweise sehr groß ist, sodass das erfindungsgemäße Verfahren seine Vorteile voll entfalten kann. Der maximale Lenkwinkel betriff eine maximale Auslenkung der Vorderräder in die eine oder andere seitliche Richtung.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Rangieren des Fahrzeugs gemäß eines ersten Rangierzugs ein Rangieren des Fahrzeugs in einer ersten Fahrtrichtung, und das Rangieren des Fahrzeugs gemäß eines zweiten Rangierzugs beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel umfasst ein Rangieren des Fahrzeugs in einer dazu entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung. Eine solche Trajektorie ist insbesondere beim Parken von Fahrzeugen verbreitet. Die Fahrtrichtung entspricht der Richtung des Antriebs der angetriebenen Räder des Fahrzeugs. Die angetriebenen Räder können sich an der Hinterachse, der Vorderachse oder an beiden Achsen befinden. Die Fahrtrichtung ist dabei unabhängig von einem Lenkwinkel. Es wird hier nur zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt unterschieden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrunterstützungssystem ausgeführt, das Fahrzeug teilautonom oder autonom entlang der Trajektorie zu manövrieren. Beim autonomen Fahren ist prinzipiell kein Insasse in dem Fahrzeug erforderlich, insbesondere kein Fahrzeugführer. Beim teilautonomen Fahren ist das Fahrzeug bzw. das Fahrunterstützungssystem ausgeführt, eine Quer- oder eine Längsführung des Fahrzeugs durchzuführen, d.h. das Fahrzeug zu lenken bzw. zu Beschleunigen und zu verzögern. Ein Fahrzeugführer führt die jeweils andere Führungsfunktion durch. Beim autonomen Fahren werden sowohl die Quer- wie auch die Längsführung durch das Fahrzeug bzw. das Fahrunterstützungssystem durchgeführt.
Alternativ kann das Fahrunterstützungssystem nach der Art eines Fahrerassistenzsystems ausgeführt sein, das einen menschlichen Führer des Fahrzeugs beim Führen des Fahrzeugs unterstützt, indem beispielsweise Fahrhinweise an den Fahrzeugführer ausgegeben werden, wie das Fahrzeug entlang der Einparktrajektorie beispielsweise in die Parklücke bewegt werden soll.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrzeug ein Hauptbremssystem zum gemeinsamen Bremsen der Räder der Hinterachse und von an Vorderachse angeordneten Vorderrädern auf. Das Hauptbremssystem, typischerweise auch einfach nur als Bremse bezeichnet, arbeitet sehr zuverlässig und ist darüber hinaus für eine schnelle Ausübung einer Bremskraft auf die Räder des Fahrzeugs ausgeführt. Das Hauptbremssystem kann somit beim Fahren entlang der Trajektorie verwendet werden, um als Teil einer Längsführung des Fahrzeugs Bremsmanöver durchzuführen. Im Stillstand kann das Fahrzeug mit der Bremse gegen unbeabsichtigtes Rollen gesichert werden. Das Hauptbremssystem ist vorteilhaft als hydraulische System ausgeführt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Parkbremse zum Blockieren der Räder der Hinterachse eine hydraulisch betätigbare Parkbremse. Die hydraulische Betätigung ermöglicht eine schnelle Aktivierung der Parkbremse, so dass das Verfahren besonders schnell durchgeführt wreden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
Es zeigt

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform beim Parken in einer Parklücke mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse beim Erreichen eines Lenkwinkeländerungspunkts,
2 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs aus 1 beim Parken in einer Parklücke mit einem zweiten Lenkwinkel der Vorderachse, der in dem Lenkwinkeländerungspunkt eingestellt wird,
3 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs aus 1 mit dem ersten Lenkwinkel der Vorderachse, wobei in dem Fahrzeug ein Fahrunterstützungssystem angedeutet ist,
4 eine schematische Ansicht des Fahrzeugs aus 3 mit dem zweiten Lenkwinkel der Vorderachse, und
5 ein Ablaufdiagramm zum Manövrieren des Fahrzeugs aus 1 entlang einer Trajektorie zum Parken des Fahrzeugs in der Parklücke in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform.

Die 1 bis 4 betreffen ein Fahrzeug 10, welches entlang einer Trajektorie 12, 14 zum Parken in einer Parklücke 16 geparkt wird. Das Fahrzeug 10 kann ein prinzipiell beliebiges Fahrzeug 10 zum Transport von Passagieren und/oder Fracht sein. Die Trajektorie 12, 14 ist eine Strecke, die das Fahrzeug 10 hier fahren soll, um das Fahrzeug 10 in der Parklücke 16 zu parken. Trajektorien 12, 14 können für beliebige Anwendungsfälle verwendet werden.
Die Parklücke 16 befindet sich hier beispielhaft zwischen eine vorderen geparkten Fahrzeug 18 und einem hinteren geparkten Fahrzeug 20. Der Parkvorgang ist in den 1 und 2 dargestellt und umfasst einen ersten und einen zweiten Rangierzug 12, 14.
Das Fahrzeug 10 umfasst eine gelenkte Vorderachse 22 mit Vorderrädern 24 und eine Hinterachse 26 mit Rädern 28. Die Hinterachse 26 ist hier als Einzelachse mit zwei Rädern 28 ausgeführt. Die Hinterachse 26 ist in den 1 und 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Das Fahrzeug 10 umfasst weiterhin eine Parkbremse zum Blockieren der an der Hinterachse 26 befindlichen Räder 28 sowie ein Hauptbremssystem zum gemeinsamen Bremsen der Vorderräder 24 und der Räder 28 der Hinterachse 26. Das Hauptbremssystem ist als hydraulisches System ausgeführt. Die Parkbremse ist mit einer elektrischen Ansteuerung ausgeführt.
Das Fahrzeug umfasst zusätzlich ein Fahrunterstützungssystem 30, das in den 3 und 4 schematisch dargestellt ist. Das Fahrunterstützungssystem 30 ist zum Manövrieren des Fahrzeugs 10 entlang der Trajektorie 12, 14 ausgeführt. Dazu führt das Fahrunterstützungssystem 30 das nachstehend beschriebene Verfahren durch.
Das Fahrunterstützungssystem 30 ist weiter ausgeführt, das Fahrzeug 10 teilautonom oder autonom entlang der Trajektorie 12, 14 zu manövrieren. Beim autonomen Fahren ist prinzipiell kein Insasse in dem Fahrzeug 10 erforderlich, insbesondere kein Fahrzeugführer. Beim teilautonomen Fahren ist das Fahrunterstützungssystem 30 ausgeführt, eine Quer- oder eine Längsführung des Fahrzeugs 10 durchzuführen, d.h. das Fahrzeug 10 zu lenken bzw. zu Beschleunigen und zu verzögern. Ein Fahrzeugführer führt die jeweils andere Führungsfunktion durch. Beim autonomen Fahren werden sowohl die Quer- wie auch die Längsführung durch das Fahrunterstützungssystem 30 durchgeführt.
Nachfolgend wir unter zusätzlichem Bezug auf 5 ein Verfahren zum Manövrieren des Fahrzeugs 10 entlang der Trajektorie 12, 14 zum Parken in der Parklücke 16 beschrieben.
Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, in dem das Fahrzeug 10 gemäß des ersten Rangierzugs 12 rangiert wird. Dazu wird das Fahrzeug 10 in einer ersten Fahrtrichtung, hier in einer Fahrtrichtung rückwärts, bewegt. Die Fahrtrichtung entspricht der Richtung des Antriebs der angetriebenen Räder des Fahrzeugs 10. Die angetriebenen Räder können sich an der Hinterachse 26, der Vorderachse 22 oder an beiden Achsen 22, 26 befinden und ist unabhängig von einem Lenkwinkel. Es wird hier nur zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt unterschieden. Das Fahrzeug 10 kann beim Fahren gemäß des ersten Rangierzugs 12 verschiedene Lenkwinkel einstellen.
Schritt S110 betrifft ein Stoppen des Fahrzeugs 10 an einem Lenkwinkeländerungspunkt 32 mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse 22. Betrachtet wird hier als erster Lenkwinkel der Lenkwinkel im Lenkwinkeländerungspunkt 32 unabhängig Lenkwinkeln während des ersten Rangierzugs 12, um der Trajektorie 12, 14 zu folgen. Der erste Lenkwinkel der Vorderachse 22 ist hier ein maximaler Lenkwinkel bezogen auf eine Geradeausrichtung des Fahrzeugs 10, d.h. eine maximale Auslenkung der Vorderräder 24 in die eine oder andere seitliche Richtung. Das Fahrzeug 10 wird durch Aktivieren seines Hauptbremssystems gestoppt.
Schritt S120 betrifft ein Blockieren der Räder 28 der Hinterachse 26 durch Aktivieren der Parkbremse. Dabei bleibt das Hauptbremssystem aktiviert, so dass das Fahrzeug 10 kontinuierlich gegen Rollen gesichert ist. Eine Zeit, welche die Parkbremse bis zur Entfaltung ihrer Bremswirkung benötigt, wird somit durch das Hauptbremssystem sicher und zuverlässig überbrückt.
Schritt S130 betrifft ein Deaktivieren des Hauptbremssystems. Das Deaktivieren des Hauptbremssystems erfolgt erst, wenn die Parkbremse vollständig aktiviert ist und das Fahrzeug alleine gegen Rollen oder andere Bewegungen beispielsweise durch einen unebenen Untergrund sichern kann.
Schritt S140 betrifft ein Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse 22, wobei der zweite Lenkwinkel hier ein maximaler Lenkwinkel entgegengesetzt zu dem ersten Lenkwinkel ist. Es erfolgt eine Lenkbewegung 34, wobei die Vorderräder 24 verstellt werden. Durch das Sichern des Fahrzeugs 10 lediglich mit der Parkbremse erfolgt die Änderung des Lenkwinkels im Lenkwinkeländerungspunkt 32 einerseits bei stehendem Fahrzeug10, wobei die Vorderräder 24 jedoch nicht blockiert sind und sich während der Einstellung des zweiten Lenkwinkels drehen können.
Schritt S150 betrifft ein Aktivieren des Hauptbremssystems. Durch das Aktivieren des Hauptbremssystems ist das Fahrzeug in einem kontrollierten Zustand und somit gegen unbeabsichtigtes Rollen gesichert.
Schritt S160 betrifft ein Freigeben der Räder 28 der Hinterachse 26 durch Deaktivieren der Parkbremse. Eine Zeit, welche die Parkbremse bis zur Aufhebung ihrer Bremswirkung benötigt, kann durch das Hauptbremssystem sicher und zuverlässig überbrückt werden.
Schritt S170 betrifft ein Rangieren des Fahrzeugs 10 gemäß des zweiten Rangierzugs 14 beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel. Wie für den ersten Lenkwinkel oben ausgeführt wurde, gilt entsprechend für den zweiten Lenkwinkel, dass der zweite Lenkwinkel der Lenkwinkel am Anfang des zweiten Rangierzugs 14 in unmittelbarer Umgebung des Lenkwinkeländerungspunkts 32 ist. Unabhängig davon kann das Fahrzeug 10 während des zweiten Rangierzugs 14 Lenkbewegungen durchführen, um der Trajektorie 12, 14 zu folgen. Der zweite Rangierzugs 14 erfolgt in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 10, d.h. in entgegengesetzter Richtung zu der Fahrtrichtung des ersten Rangierzug 12.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: erster Rangierzug, Trajektorie
14: zweiter Rangierzug, Trajektorie
16: Parklücke
18: vorderes geparktes Fahrzeug
20: hinteres geparktes Fahrzeug
22: Vorderachse
24: Vorderrad
26: Hinterachse
28: Rad
30: Fahrunterstützungssystem
32: Lenkwinkeländerungspunkt
34: Lenkbewegung

Claims

Verfahren zum Manövrieren eines Fahrzeugs (10) entlang einer Trajektorie (12, 14), insbesondere zum Parken des Fahrzeugs (10) in einer Parklücke (16), wobei das Fahrzeug (10) eine gelenkte Vorderachse (22) und eine Hinterachse (26) sowie eine Parkbremse zum Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) aufweist, umfassend die Schritte Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines ersten Rangierzugs (12), Stoppen des Fahrzeugs (10) an einem Lenkwinkeländerungspunkt (32) mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse (22), Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Aktivieren der Parkbremse, Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse (22), wobei der zweite Lenkwinkel unterschiedlich zu dem ersten Lenkwinkel ist, Freigeben der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Deaktivieren der Parkbremse, und Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines zweiten Rangierzugs (14) beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppen des Fahrzeugs (10) an einem Lenkwinkeländerungspunkt (32) ein Stoppen des Fahrzeugs (10) durch Aktivieren seines Hauptbremssystems umfasst, und das Verfahren einen Schritt zum Deaktivieren des Hauptbremssystems zwischen dem Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Aktivieren der Parkbremse und dem Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse (22) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Aktivieren des Hauptbremssystems zwischen dem Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse (22) und dem Freigeben der Räder (28) der Hinterachse (26) durch Deaktivieren der Parkbremse umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppen des Fahrzeugs (10) an einem Lenkwinkeländerungspunkt (32) mit einem ersten Lenkwinkel der Vorderachse (22) ein Stoppen des Fahrzeugs (10) mit dem ersten Lenkwinkel mit einem maximalen Lenkwinkel umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen eines zweiten Lenkwinkels der Vorderachse (22) ein Einstellen des zweiten Lenkwinkels mit einem maximalen Lenkwinkel umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines ersten Rangierzugs (12) ein Rangieren des Fahrzeugs (10) in einer ersten Fahrtrichtung umfasst, und das Rangieren des Fahrzeugs (10) gemäß eines zweiten Rangierzugs (14) beginnend mit dem zweiten Lenkwinkel ein Rangieren des Fahrzeugs (10) in einer dazu entgegengesetzten zweiten Fahrtrichtung umfasst.
Fahrunterstützungssystem (30) zum Manövrieren eines Fahrzeugs (10) entlang einer Trajektorie (12, 14), insbesondere zum Parken des Fahrzeugs (10) in einer Parklücke (16), wobei das Fahrunterstützungssystem (30) ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Fahrunterstützungssystem (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (30) ausgeführt ist, das Fahrzeug (10) teilautonom oder autonom entlang der Trajektorie (12, 14) zu manövrieren.
Fahrzeug (10) mit einer gelenkten Vorderachse (22), einer Hinterachse (26), einer Parkbremse zum Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26), und einem Fahrunterstützungssystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 oder 8.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) ein Hauptbremssystem zum gemeinsamen Bremsen der Räder (28) der Hinterachse (26) und von an Vorderachse (22) angeordneten Vorderrädern (24) aufweist.
Fahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkbremse zum Blockieren der Räder (28) der Hinterachse (26) eine hydraulisch betätigbare Parkbremse ist.