DE102020205690A1

DE102020205690A1 - Verfahren zur Ermittlung Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrerassistenzsystem

Info

Publication number: DE102020205690A1
Application number: DE102020205690.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Erban
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit vxAct eines Fahrzeugs (1), wobei eine Radgeschwindigkeit vWhlmindestens eines Rades (2, 3) des Fahrzeugs (1) durch Messen einer Raddrehzahl des jeweiligen Rades bestimmt wird. Ferner ist vorgesehen, dass zusätzlich eine mittlere Radgeschwindigkeit VxDriveLineder angetriebenen Räder (2, 3) des Fahrzeugs (1) aus einer Drehzahl nDriveLineeiner Getriebekomponente ermittelt und bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit VxActzusammen mit der Radgeschwindigkeit VWhlmindestens eines Rades berücksichtigt wird.Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrerassistenzsystem, welches zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit über ein solches Verfahren eingerichtet ist, sowie ein Fahrzeug (1), welches ein derartiges Fahrerassistenzsystem umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeugs, wobei eine Radgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs durch Messen einer Raddrehzahl des jeweiligen Rades bestimmt wird. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrerassistenzsystem, welches zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit über ein solches Verfahren eingerichtet ist, sowie ein Fahrzeug, welches ein derartiges Fahrerassistenzsystem umfasst.
Stand der Technik
In modernen Fahrzeugen sind Fahrerassistenzsysteme vorgesehen, welche das Fahrzeug zumindest zeitweilig automatisch führen können, also ohne das Eingreifen eines Fahrers. Dabei können die Fahrerassistenzsysteme insbesondere die Längsführung des Fahrzeugs, also das Beschleunigen und Abbremsen, übernehmen. Für Ihre Funktion sind die Fahrerassistenzsysteme auf präzise Daten angewiesen, insbesondere über die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird dabei üblicherweise unter Verwendung von Raddrehzahlsensoren durchgeführt, wobei bei bekannter Raddrehzahl die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen zuvor bestimmten Radumfang bzw. Radius des Rades bestimmt werden kann, zumindest bei Schlupf-freiem Abrollen des Rades.
Insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten ist eine Geschwindigkeitsmessung unter Verwendung der Raddrehzahl mit Unsicherheiten behaftet, da die entsprechenden Sensoren beispielsweise erst ab einer Mindestgeschwindigkeit ein zuverlässiges Signal liefern. Bei geringen Geschwindigkeiten lassen sich daher nur Daten mit geringer Auflösung und Aktualisierungsrate bereitstellen. Bei sehr kleinen Geschwindigkeiten von weniger als 0,08 m/s ist über übliche Raddrehzahlsensoren keine Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit mehr möglich.
DE 11 2014 003 361 T5 beschreibt eine Spurhalteassistenzvorrichtung, welche einen Spurerfassungsteil, eine Informationsausgabeeinrichtung, ein Stellglied und eine Steuerung umfasst. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierzu kann ein Raddrehzahlsensor verwendet werden, der entsprechende Raddrehzahlen der vier Räder des Fahrzeugs erfasst. Alternativ hierzu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch basierend auf einer Drehzahl einer Ausgabewelle eines Getriebes oder über ein Satellitennavigationssystem bestimmt werden.
DE 11 2013 002 536 B4 beschreibt ein System zur Steuerung des Moments einer Brennkraftmaschine während eines Gangwechsels. Das Fahrzeug umfasst eine Maschine und ein Automatikgetriebe, wobei das Automatikgetriebe einen Teil des Leistungsübertragungswegs von der Maschine zu Antriebsrädern des Fahrzeugs bildet. Ein Ausgangszahnrad, das ein Ausgangsdrehbauteil des Automatikgetriebes ist, funktioniert als ein Differenzialantriebszahnrad, das mit einem Differenzialabtriebszahnrad mit einer Differenzialgetriebeeinheit kämmt. Die Drehzahl des Ausgangszahnrades wird mit einem Ausgangsdrehzahlsensor erfasst. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit kann aus der Drehzahl des Ausgangszahnrades bestimmt werden, so dass der Ausgangsdrehzahlsensor als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor dienen kann.
DE 11 2012 006 727 T5 beschreibt eine Brems-/Antriebs-Kraftsteuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Brems-/Antriebs-Kraft eines Fahrzeugs. Die Fahrzeugkörpergeschwindigkeit wird durch eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung erfasst. Für die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung kann ein Rotationswinkelsensor, der den Rotationswinkel der Abgabewelle der Leistungsübertragungsvorrichtung (bspw. des Getriebes) erfasst, verwendet werden.
Problematisch an der aus dem Stand der Technik bekannten Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit über das Messen der Drehzahl einer Abgabewelle eines Getriebes ist, dass keine Redundanz gegeben ist. Eine Verwendung dieser Information für den Betrieb des Fahrzeugs wäre zu unsicher.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei eine Radgeschwindigkeit v_Whl mindestens eines Rades des Fahrzeugs durch Messen einer Raddrehzahl des jeweiligen Rades bestimmt wird. Ferner ist vorgesehen, dass zusätzlich eine mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine der angetriebenen Räder des Fahrzeugs aus einer Drehzahl n_DriveLine einer Getriebekomponente ermittelt wird und bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct zusammen mit der Radgeschwindigkeit V_Whl mindestens eines Rades berücksichtigt wird.
Bevorzugt werden bei dem Verfahren die Raddrehzahlen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs unter Verwendung von Raddrehzahlsensoren gemessen und entsprechend die Radgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder bestimmt. Ergänzend dazu können auch unter Verwendung von Raddrehzahlsensoren die Radgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Räder zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct berücksichtigt werden. Raddrehzahlsensoren sind beispielsweise für ein Antiblockiersystem und/oder für die Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit üblicherweise bereits vorhanden.
Für das Bestimmen der Drehzahl n_DriveLine des Getriebes bzw. der Getriebekomponente wird ein Drehzahlsensor verwendet, welcher an einer der Wellen und/oder an einem der Bauteile des Getriebes angeordnet ist. Derartige Drehzahlsensoren sind bei üblichen Getrieben zum Zwecke der Steuerung und Überwachung ohnehin verbaut, so dass für die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens keine zusätzlichen Drehzahlsensoren angeordnet werden müssen. Der Drehzahlsensor kann beispielsweise an einer Eingangswelle oder an einer Ausgangswelle des Getriebes angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Drehzahlsensor an einem anderen Bauteil wie einem Zahnrad des Getriebes angeordnet sein. Es ist möglich, mehr als einen Drehzahlsensor am Getriebe anzuordnen deren Messwerte bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend zu berücksichtigen, beispielsweise durch das Bilden eines Mittelwerts.
Ein Beispiel für ein Getriebe ist eine Kombination aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem Differentialgetriebe.
Das Verfahren lässt sich auch auf Fahrzeuge mit mehreren Antrieben erweitern. Dabei entfällt dann ggf. ein ansonsten verwendetes Differenzial, wenn für ein linkes angetriebenes Rad und ein rechtes angetriebenes Rad jeweils getrennte Antriebe eingesetzt werden. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Mittelung der über eine jeweilige Getriebekomponente ermittelten Geschwindigkeit für das rechte angetriebene Rad und das linke angetriebene Rad erfolgt. Des Weiteren ist es denkbar, dass Verfahren auch auf Hybridantriebe anzuwenden.
Damit ein Rückschluss aus der über einen oder mehrere Drehzahlsensoren im Getriebe ermittelten Drehzahl auf die Fahrzeuggeschwindigkeit möglich ist, ist zu berücksichtigen, dass diese Informationen nur dann einen fehlerfreien Rückschluss auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zulassen, wenn eine Schlupffreie Beziehung zwischen der Drehzahl der gemessenen Getriebekomponente und den angetriebenen Rädern besteht. Bevorzugt ist daher vorgesehen, unter Verwendung der Raddrehzahlsensoren eine Überwachung auf Schlupf durchzuführen.
Bei Ansprechen der Überwachung auf zu viel Schlupf, gemeint sind damit insbesondere „durchdrehende Räder“, wird bevorzugt die Drehzahl n_DriveLine des Getriebes nicht mehr ausgewertet und entsprechend nicht zur Stützung bei der Geschwindigkeitsbestimmung verwendet.
Der Drehzahlsensor und/oder die Raddrehzahlsensoren können beispielsweise über ein Netzwerk oder ein Bus-System wie einen CAN-Bus mit einem Steuergerät verbunden werden, so dass das Steuergerät die Messdaten der Sensoren auswerten kann. Dabei kann das Steuergerät insbesondere dazu eingerichtet sein, für die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit eines der hier beschriebenen Verfahren auszuführen.
Bevorzugt werden eine erste Radgeschwindigkeit V_{Whl_L} eines linken angetriebenen Rades und eine zweite Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} eines rechten angetriebenen Rades über deren jeweilige Raddrehzahl ermittelt und es wird ein Mittelwert V_Whl aus der ersten Radgeschwindigkeit V_{Whl_L} des linken angetriebenen Rades und der zweiten Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} des rechten angetriebenen Rades bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct berücksichtigt.
Die Radgeschwindigkeiten sind dabei gegeben durch $v_{Whl_L} = 2 π r_{Whl} \cdot n_{Whl_L}$
$v_{Whl_R = 2} = 2 π r_{Whl} \cdot v_{Whl_R}$
wobei n_{Whl_L} die Raddrehzahl in Umdrehungen pro Zeiteinheit des linken angetriebenen Rades und n_{Whl_R} die Raddrehzahl in Umdrehungen pro Zeiteinheit des rechten angetriebenen Rades angibt. r_Whl bezeichnet dabei den Radius der Räder.
Der Mittelwert v_Whl ist gegeben durch $v_{Whl} = \frac{v_{Whl_L} + v_{Whl_R}}{2}$
Die Bildung des Mittelwerts ist insbesondere bei einer Kurvenfahrt sinnvoll, bei der die Radgeschwindigkeiten der beiden angetriebenen Räder voneinander abweichen. Die Erfindung ist des Weiteren auch auf Fahrzeuge anwendbar, bei denen alle vier Räder angetrieben werden. Entsprechend wird dann für alle vier Räder über entsprechende Raddrehzahlsensoren eine Radgeschwindigkeit bestimmt, welche dann in den gebildeten Mittelwert einfließen.
Ergänzend können auch die Radgeschwindigkeiten der nicht angetriebenen Räder zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit v_xAct berücksichtigt werden.
Bevorzugt wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct über eine gewichtete Summe aus V_xDriveLine, sowie aus dem Mittelwert der Radgeschwindigkeiten V_Whl der angetriebenen Räder mit einem Gewichtungsfaktor f bestimmt, wobei f >= 0 und f <= 1 ist. Das Signal V_xDriveLine wird aus der Drehzahl n_DriveLine der Getriebekomponente bestimmt.
Die gewichtete Summe ist gegeben durch $v_{xAct} = (1 - ƒ) \cdot v_{xDriveLine} + ƒ \cdot v_{Whl}$
Bevorzugt wird der Gewichtungsfaktor f geschwindigkeitsabhängig und/oder abhängig von einem bis zu einem Zielpunkt verbleibenden Restweg vorgegeben.
Bei einer Geschwindigkeitsabhängigen Wahl des Gewichtungsfaktors f ist bevorzugt vorgesehen, die Gewichtung der mittleren Radgeschwindigkeit V_Whl bei abnehmender Geschwindigkeit durch den Gewichtungsfaktor f zu verkleinern. Gleichzeitig erhöht sich der Einfluss des Signals V_xDriveLine bei der Bildung der Fahrzeuggeschwindigkeit v_xAct.
Bevorzugt wird dabei der Gewichtungsfaktor f abhängig von einer über eine gemessene Raddrehzahl ermittelten Geschwindigkeit vorgegeben.
Bevorzugt erfolgt eine Stützung der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der über die Drehzahl n_DriveLine einer Getriebekomponente nur im untersten Geschwindigkeitsbereich (z.B. v < 0,3m/s), so dass die Gewichtungsfaktor f entsprechend geschwindigkeitsabhängig vorgegeben wird.
Wird ein Fahrmanöver durch ein Fahrerassistenzsystem automatisch ausgeführt, wobei insbesondere die Längsführung, also das Beschleunigen und Abbremsen durch das Fahrerassistenzsystem übernommen wird, wird in der Regel eine Bahnkurve bestimmt, auch als Trajektorie bezeichnet, entlang der das Fahrzeug ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition zu einem Zielpunkt geführt wird. Um das Fahrzeug genau am Zielpunkt in den Stillstand überführen zu können, ist eine präzise Bestimmung und Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich. Um den Zielpunkt rasch und präzise zu erreichen ist es bevorzugt, die Geschwindigkeit bei geringem verbleibendem Restweg zu reduzieren. Der Restweg bestimmt sich dabei aus der von der aktuellen Fahrzeugposition entlang der geplanten Trajektorie bis zum Zielpunkt verbleibenden Strecke. Für eine hohe Genauigkeit der Geschwindigkeitsermittlung ist bevorzugt vorgesehen, bei geringem verbleibendem Restweg die Gewichtung der mittleren Radgeschwindigkeit V_xDriveLine zu vergrößern und entsprechend den Gewichtungsfaktor f zu verringern.
Der Gewichtungsfaktor kann in diesem Fall als Funktion des Restweges bestimmt werden, zum Beispiel mittels einer Kennlinie, deren Eingangsgröße der Restweg ist und deren Ausgangsgröße der Gewichtungsfaktor f ist.
Bevorzugt wird bei der Ermittlung der mittleren Radgeschwindigkeit V_xDriveLine eine Messung der Getriebeeingangsdrehzahl durchgeführt, wobei des Weiteren eine Getriebeübersetzung i_G und/oder eine Differenzialübersetzung i_D berücksichtigt wird. Die aktuelle Getriebeübersetzung i_G kann beispielsweise aus der aktuellen Gangstufe abgeleitet werden.
Beispielsweise kann dann die mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine bestimmt werden über $v_{x D r i v e L i n e} = \frac{π \cdot r_{W h l}}{30 \cdot (i_{G} \cdot i_{D})} \cdot n_{DriveLine}$
wobei n_DriveLine die Drehzahlinformation in Umdrehungen pro Zeiteinheit des Getriebes angibt. Die Drehzahlinformation wird hierbei wie üblich in Umdrehungen pro Minute angegeben, wobei dann durch Division durch 60 die Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde erhalten wird, so dass V_xDriveLine in m/s angegeben wird.
Das Produkt aus i_G und i_D gibt dabei die Drehzahlübersetzung an. Im Anfahrbereich erhält man üblicherweise Faktoren zwischen 9 und 15, mit der eine Getriebewelle schneller dreht als die Räder.
Die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct wird bevorzugt einem Fahrerassistenzsystem bereitgestellt.
Das Getriebe bzw. das Bauteil des Getriebes, dessen Drehzahlinformation n_DriveLine über den Drehzahlsensor bestimmt wird, rotiert mit einer höheren Geschwindigkeit als die angetriebenen Räder des Fahrzeugs. Entsprechend liefert der Drehzahlsensor häufiger aktualisierte Messwerte, als ein Raddrehzahlsensor, welcher die Raddrehzahl der angetriebenen Räder des Fahrzeugs bestimmt. Dies wird bevorzugt dazu ausgenutzt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct einem Fahrerassistenzsystem mit einer höheren Auflösung bereitzustellen, als es mit der Auflösung der Raddrehzahlsensoren allein möglich ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers bei der Ausführung eines Fahrmanövers bereitzustellen. Das Fahrerassistenzsystem ist dabei dazu eingerichtet, eine Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct gemäß einem der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.
Das Fahrerassistenzsystem umfasst bevorzugt ein Steuergerät, welches die Funktion des Fahrerassistenzsystems implementiert und mit Sensoren und Aktoren sowie gegebenenfalls weiteren Steuergeräten des Fahrzeugs in Verbindung steht. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Steuergerät des Fahrerassistenzsystems oder von einem weiteren Steuergerät implementiert wird.
Das Fahrerassistenzsystem ist bevorzugt dazu eingerichtet, ein Fahrzeug zumindest zeitweilig automatisch zu führen, wobei dabei zumindest eine Längsführung, also das Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs, durch das Fahrerassistenzsystem übernommen wird. Bevorzugt übernimmt das Fahrerassistenzsystem dabei auch eine Querführung des Fahrzeugs, also das Lenken.
Bevorzugt ist das Fahrerassistenzsystem als ein Einparkassistent ausgestaltet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, ein Fahrzeug bereitzustellen, welches ein solches Fahrerassistenzsystem umfasst.
Vorteile der Erfindung
Durch das vorgeschlagene Verfahren wird eine zusätzliche Stützung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber einer reinen Ermittlung auf Basis von Messungen der Raddrehzahlen erreicht. Bevorzugt werden hierzu Drehzahlinformationen von Drehzahlsensoren verwendet, die im Antriebsstrang des Fahrzeugs bereits integriert sind. Diese Drehzahlsensoren sind an Antriebswellen oder Bauteilen eines Getriebes verbaut, die auf einem deutlich höheren Drehzahlniveau drehen als die der angetriebenen Räder. Es werden also Signale genutzt, die mit höherer Auflösung eine Drehbewegung des Antriebsstrangs und den damit verbundenen Rädern erfassen. Eine Bewegung des Fahrzeugs wird dadurch früher erkannt. Ein auf Basis dieser Informationen betriebenes Fahrerassistenzsystem, beispielsweise ein Einparkassistent, kann somit früher und schneller eingreifen und eine Geschwindigkeitsregelung präziser vornehmen. Der Regelbereich wird dabei vorteilhaft erweitert. Dies ist besonders von Vorteil bei sehr kurzen Parkdistanzen. Die Sensordaten sind in der Regel bereits im Fahrzeugnetzwerk üblicher Fahrzeuge verfügbar. Es ist kein zusätzlicher Hardwareaufwand wie das Anordnen zusätzlicher Sensoren erforderlich. Die Positionierung des Fahrzeugs kann genauer erfolgen.
Vorteilhafterweise bleibt eine Redundanz der verwendeten Sensoren für die Bestimmung der Geschwindigkeit erhalten, da die Raddrehzahlsensoren berücksichtigt werden, sobald diese verwertbare Messwerte liefern. Die Stützung der Fahrzeuggeschwindigkeit über die Drehzahl einer Getriebekomponente bleibt bevorzugt auf den Bereich sehr kleiner Geschwindigkeiten beschränkt, bei denen die Raddrehzahlsensoren noch keine verwertbaren Signale liefern können.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit Raddrehzahlsensoren und einem an einem Getriebe angeordneten Drehzahlsensor und
2 zeigt in einem Diagramm einen Vergleich zwischen der erfindungsgemäß bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer nur auf Raddrehzahlsensoren gestützten Geschwindigkeitsbestimmung.

Ausführungsformen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Vorderradantrieb, bei dem ein Motor 14 über ein Getriebe 12 mit einem linken Rad 2 und einem rechten Rad 3 verbunden ist. Das Getriebe 12 umfasst zumindest ein Differentialgetriebe und kann zum Einstellen einer Übersetzung zwischen dem Motor 14 und den Rädern 2 und 3 beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe umfassen. Das linke Rad 2 und das rechte Rad 3, welche mit der Vorderachse verbunden sind, sind somit jeweils angetriebene Räder 2, 3.
In weiteren Ausführungsformen kann das Fahrzeug 1 auch einen Hinterradantrieb oder einen Allradantrieb umfassen.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 1 zwei Raddrehzahlsensoren 18, 19, wobei ein erster Raddrehzahlsensor 18 die Raddrehzahl des linken Rades 2 und ein zweiter Raddrehzahlsensor 19 die Raddrehzahl des rechten Rades 3 erfasst. Zudem ist ein Drehzahlsensor 16 am oder im Getriebe angeordnet, um beispielsweise die Drehzahl einer Eingangswelle 13 des Getriebes 12 zu bestimmen. Das Getriebe liefert zusätzlich die Information über die wirksame Gangstufe.
Die Raddrehzahlsensoren 18, 19 sowie der Drehzahlsensor 16 am oder im Getriebe 12 und Mittel zum Bestimmen der wirksamen Gangstufe sind jeweils mit einem Steuergerät 10 verbunden, welches die Signale der Sensoren 16, 18, 19 auswertet.
Zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct des Fahrzeugs 1 ist vorgesehen, über einen Messwert des ersten Raddrehzahlsensors 18 eine erste Radgeschwindigkeit v_{Whl_L} des linken Rades 2 und über einen Messwert des zweiten Raddrehzahlsensors 19 eine zweite Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} des rechten Rades 3 zu bestimmen. Aus den Radgeschwindigkeiten V_{Whl_L} und V_{Whl_R} wird dann ein Mittelwert V_Whl gebildet. Ferner ist vorgesehen, dass zusätzlich eine mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine der angetriebenen Räder 2, 3 des Fahrzeugs 1 aus einer Drehzahl n_DriveLine einer Komponente des Getriebes 12 ermittelt, welche über den Drehzahlsensor 16 am oder im Getriebe 12 bestimmt wird, und bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct zusammen mit dem Mittelwert der Radgeschwindigkeit v_Whl berücksichtigt wird.
Die bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct des Fahrzeugs 1 wird bevorzugt bei einer Längsführung des Fahrzeugs 1 verwendet, also beim Steuern des Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs 1. Dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass durch das Steuergerät 10 auch Funktionen eines Fahrerassistenzsystems wie beispielsweise einem Einparkassistenten implementiert werden. Durch das Fahrerassistenzsystem kann dann beispielsweise zum Einparken des Fahrzeugs 1 eine Trajektorie 22 bestimmt werden, entlang der das Fahrzeug 1 von einer aktuellen Fahrzeugposition zu einem Zielpunkt 24 geführt wird. Die Fahrzeugposition wird dabei auf einen Referenzpunkt 20 bezogen, der beispielsweise in der Mitte eine Hinterachse des Fahrzeugs 1 liegt.
2 zeigt ein Diagramm, welches sowohl die erfindungsgemäß ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct als auch zum Vergleich die ausschließlich unter Verwendung der Raddrehzahlsensoren 18, 19 bestimmten ersten und zweiten Radgeschwindigkeiten des linken bzw. rechten Rades 2, 3 darstellt.
Eine erste Kurve 101 stellt dabei die erste Radgeschwindigkeit V_{Whl_L} des linken Rades 2 dar und eine zweite Kurve 102 stellt die zweite Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} des rechten Rades 3 dar. In dem Diagramm der 2 ist deutlich zu erkennen, dass unterhalb einer ersten minimalen Geschwindigkeit 108 keine Messwerte über die Raddrehzahlsensoren 18, 19 erhalten werden können. Erst für höhere Geschwindigkeiten steigen die erste und die zweite Kurve 101, 102 an, wobei deren Anstieg aufgrund der geringen Auflösung der Raddrehzahlsensoren 18, 19 mit großen Sprüngen erfolgt.
Eine dritte Kurve 106 zeigt die unter Verwendung des am oder im Getriebe 12 angeordneten Drehzahlsensors 16 bestimmte mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine. Die über eine gewichtete Summe aus der mittleren Radgeschwindigkeit V_xDriveLine und einem Mittelwert der ersten und zweiten Radgeschwindigkeit ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct ist als vierte Kurve 104 aufgetragen.
In der 2 ist deutlich zu erkennen, dass für die mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine bereits oberhalb einer zweiten minimalen Geschwindigkeit 110 eine Geschwindigkeit ermittelt werden kann, wobei die zweite minimale Geschwindigkeit 110 deutlich geringer ist, als die erste minimale Geschwindigkeit 108. Das bedeutet insbesondere, dass durch das erfindungsgemäße Einbeziehen der über eine Drehzahl einer Komponente des Getriebes 12 ermittelten mittleren Radgeschwindigkeit V_xDriveLine der Messbereich um einen Geschwindigkeitsbereich Δv erweitert wird und zudem eine höhere Geschwindigkeitsauflösung erzielt wird.
Ebenfalls in der 2 zu erkennen ist, dass durch das Einbeziehen der über eine Drehzahl einer Komponente des Getriebes 12 ermittelten Geschwindigkeit auch eine bessere zeitliche Auflösung erreicht wird und eine Änderung der Geschwindigkeit bereits um eine Zeitspanne Δt₁ früher ermittelt werden kann. Des Weiteren wird auch bei Überschreitung der ersten minimalen Geschwindigkeit 108 gegenüber einer alleinigen Verwendung der über die Radgeschwindigkeiten V_{Whl_L} und V_{Whl_R} ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit eine um die Zeitspanne Δt₂ frühere Aktualisierung ermöglicht da, wie aus der 2 ersichtlich, bei alleiniger Verwendung der Radgeschwindigkeiten v_{Whl_L}, V_{Whl_R} erst nach Verstreichen der Zeitspanne Δt₂ eine erste Geschwindigkeitsveränderung erkannt werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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

DE 112014003361 T5 [0004]
DE 112013002536 B4 [0005]
DE 112012006727 T5 [0006]

Claims

Verfahren zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct eines Fahrzeugs (1), wobei eine Radgeschwindigkeit V_Whl mindestens eines Rades (2, 3) des Fahrzeugs (1) durch Messen einer Raddrehzahl des jeweiligen Rades bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine mittlere Radgeschwindigkeit V_xDriveLine der angetriebenen Räder (2, 3) des Fahrzeugs (1) aus einer Drehzahl n_DriveLine einer Getriebekomponente ermittelt und bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct zusammen mit der Radgeschwindigkeit V_Whl mindestens eines Rades berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Radgeschwindigkeit v_{Whl_L} eines linken angetriebenen Rades (2) und eine zweite Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} eines rechten angetriebenen Rades (3) über deren Raddrehzahl ermittelt werden und ein Mittelwert der Radgeschwindigkeiten v_Whl aus der ersten Radgeschwindigkeit v_{Whl_L} des linken angetriebenen Rades (2) und der zweiten Radgeschwindigkeit V_{Whl_R} des rechten angetriebenen Rades (3) bei der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct über eine gewichtete Summe aus der mittleren Radgeschwindigkeit v_XDriveLine der angetriebenen Räder (2, 3) sowie aus dem Mittelwert der Radgeschwindigkeiten V_Whl der angetriebenen Räder (2, 3) mit einem Gewichtungsfaktor f bestimmt wird, wobei f >=0 und f <= 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor f geschwindigkeitsabhängig und/oder abhängig von einem bis zu einem Zielpunkt (24) verbleibenden Restweg vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtungsfaktor f abhängig von einer über eine gemessene Raddrehzahl ermittelte Geschwindigkeit vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der mittleren Radgeschwindigkeit V_xDriveLine des Weiteren eine Getriebeübersetzung i_G und/oder eine Differenzialübersetzung i_D berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct einem Fahrerassistenzsystem mit einer höheren Auflösung und/oder Aktualisierungsrate bereitgestellt wird, als mit der Auflösung und/oder Aktualisierungsrate eines Raddrehzahlsensors (18, 19).
Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrers bei der Ausführung eines Fahrmanövers, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem eingerichtet ist, eine Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_xAct gemäß einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem als ein Einparkassistent ausgestaltet ist.
Fahrzeug (1) umfassend ein Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9.