DE102022212303A1 - Method and control device for operating a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), wobei das Fahrzeug (1) mindestens eine einen Beschleunigungssensor (7) aufweist, der eingerichtet ist, einen ersten Messwert für eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs (1), einen zweiten Messwert für eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1) und einen dritten Messwert für eine Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs (1) zu erfassen, wobei der erfasste erste Messwert für die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung des Fahrzeugs (1) und/oder der erfasste dritte Messwert für die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs (1) ausgewertet wird, um eine Betriebssituation des Fahrzeugs (1) zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Betriebssituation des Fahrzeugs (1) den Betrieb des Fahrzeugs zu beeinflussen.Method for operating a vehicle (1), wherein the vehicle (1) has at least one acceleration sensor (7) which is configured to detect a first measured value for a longitudinal acceleration of the vehicle (1), a second measured value for a lateral acceleration of the vehicle (1) and a third measured value for a vertical acceleration of the vehicle (1), wherein the detected first measured value for the longitudinal acceleration of the vehicle (1) and/or the detected second measured value for the lateral acceleration of the vehicle (1) and/or the detected third measured value for the vertical acceleration of the vehicle (1) is evaluated in order to determine an operating situation of the vehicle (1) and to influence the operation of the vehicle depending on the determined operating situation of the vehicle (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and control device for operating a vehicle.
Ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug verfügt über ein Antriebsaggregat mit mindestens einer elektrischen Maschine. So ist es möglich, dass das Antriebsaggregat eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs eine einzige elektrische Maschine aufweist, die dann eine Achse des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs antreibt. Ferner ist es möglich, dass Rädern des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs separate elektrische Maschinen zugeordnet sind. In diesem Fall treibt dann jede elektrische Maschine ein Rad des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs individuell an.An electrically powered vehicle has a drive unit with at least one electric machine. It is therefore possible for the drive unit of an electrically powered vehicle to have a single electric machine, which then drives one axle of the electrically powered vehicle. It is also possible for separate electric machines to be assigned to wheels of the electrically powered vehicle. In this case, each electric machine drives one wheel of the electrically powered vehicle individually.
Das Antriebsaggregat eines Hybridfahrzeugs verfügt über mindestens eine elektrische Maschine und einen Verbrennungsmotor. Das Antriebsaggregat eines verbrennungsmotorisch angetrieben Fahrzeugs verfügt ausschließlich über einen Verbrennungsmotor.The drive unit of a hybrid vehicle has at least one electric machine and one combustion engine. The drive unit of a vehicle powered by a combustion engine has only one combustion engine.
Es besteht Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines vorzugsweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mithilfe dessen Betriebssituationen des Fahrzeugs zuverlässig und einfach erfasst werden können, um abhängig von der ermittelten Betriebssituation den weiteren Betrieb des Fahrzeugs zu beeinflussen.There is a need for a method for operating a preferably electrically powered vehicle, by means of which operating situations of the vehicle can be reliably and easily recorded in order to influence the further operation of the vehicle depending on the operating situation determined.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein entsprechendes Verfahren sowie Steuergerät bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Steuergerät nach Patentanspruch 12 gelöst.The object of the invention is to provide a corresponding method and control device. This object is achieved by a method for operating a vehicle according to
Das Fahrzeug weist mindestens einen Beschleunigungssensor auf, der eingerichtet ist, einen ersten Messwert für eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, einen zweiten Messwert für eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einen dritten Messwert für eine Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs zu erfassen, wobei der erfasste erste Messwert für die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder der erfasste dritte Messwert für die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs ausgewertet wird, um eine Betriebssituation des Fahrzeugs zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Betriebssituation Fahrzeugs den Betrieb des Fahrzeugs zu beeinflussen.The vehicle has at least one acceleration sensor which is configured to detect a first measured value for a longitudinal acceleration of the vehicle, a second measured value for a lateral acceleration of the vehicle and a third measured value for a vertical acceleration of the vehicle, wherein the detected first measured value for the longitudinal acceleration of the vehicle and/or the detected second measured value for the lateral acceleration of the vehicle and/or the detected third measured value for the vertical acceleration of the vehicle is evaluated in order to determine an operating situation of the vehicle and to influence the operation of the vehicle depending on the determined operating situation of the vehicle.
Bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug weist ein Antriebsaggregat des Fahrzeugs mindestens eine elektrische Maschine auf, wobei die mindestens eine elektrische Maschine einen in derselben oder einen an derselben verbauten Beschleunigungssensor aufweist, der eingerichtet ist, einen ersten Messwert für eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs, einen zweiten Messwert für eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs und einen dritten Messwert für eine Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs zu erfassen. Der erfasste erste Messwert für die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder der erfasste dritte Messwert für die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs wird ausgewertet, um eine Betriebssituation des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Betriebssituation des Fahrzeugs den Betrieb des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs zu beeinflussen.In an electrically powered vehicle, a drive unit of the vehicle has at least one electric machine, wherein the at least one electric machine has an acceleration sensor installed in or on the same, which is set up to record a first measured value for a longitudinal acceleration of the vehicle, a second measured value for a lateral acceleration of the vehicle and a third measured value for a vertical acceleration of the vehicle. The recorded first measured value for the longitudinal acceleration of the vehicle and/or the recorded second measured value for the lateral acceleration of the vehicle and/or the recorded third measured value for the vertical acceleration of the vehicle is evaluated in order to determine an operating situation of the electrically powered vehicle and to influence the operation of the electrically powered vehicle depending on the determined operating situation of the vehicle.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, auf Basis von Messwerten eines Beschleunigungssensors, bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug auf Basis von Messwerten eines an oder in einer elektrischen Maschine des Antriebsaggregats des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs verbauten Beschleunigungssensors, eine Betriebssituation des Fahrzeugs zu ermitteln und abhängig hiervon den weiteren Betrieb des Fahrzeugs zu beeinflussen, und zwar abhängig von einem erfassten ersten Messwert für die Längsbeschleunigung und/oder einem erfassten zweiten Messwert für die Querbeschleunigung und/oder abhängig von einem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs. Dies erlaubt eine einfache und zuverlässige Ermittlung der Betriebssituation eines Fahrzeugs sowie Beeinflussung des weiteren Betriebs des Fahrzeugs abhängig von der ermittelten Betriebssituation.The present invention proposes, on the basis of measured values from an acceleration sensor, in an electrically powered vehicle on the basis of measured values from an acceleration sensor installed on or in an electric machine of the drive unit of the electrically powered motor vehicle, to determine an operating situation of the vehicle and to influence the further operation of the vehicle depending on this, namely depending on a detected first measured value for the longitudinal acceleration and/or a detected second measured value for the lateral acceleration and/or depending on a detected third measured value for the vertical acceleration of the vehicle. This allows a simple and reliable determination of the operating situation of a vehicle and influencing the further operation of the vehicle depending on the determined operating situation.
Dann, wenn der erfasste erste Messwert für die Längsbeschleunigung und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung größer als ein Grenzwert sind, wird als Betriebssituation für das Kraftfahrzeug ein Fahrzeugcrash ermittelt, wobei dann, wenn für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug als Betriebssituation ein Fahrzeugcrash ermittelt wird, eine Traktionsbatterie des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs elektrisch abgetrennt wird und Kondensatoren einer Spannungsversorgung des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs elektrisch entladen werden. Dies ist bevorzugt, um auf einen Fahrzeugs-Crash zu schließen und dann, wenn für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug auf einen Fahrzeugcrash geschlossen wird, eine hohe Sicherheit für das verunfallte, elektrisch angetriebene Fahrzeug bereitzustellen.If the recorded first measured value for the longitudinal acceleration and/or the recorded second measured value for the lateral acceleration are greater than a limit value, a vehicle crash is determined as the operating situation for the motor vehicle, wherein if a vehicle crash is determined as the operating situation for an electrically powered vehicle, a traction battery of the electrically powered vehicle is electrically disconnected and capacitors of a voltage supply of the electrically powered vehicle are electrically discharged. This is preferred in order to conclude that a vehicle crash has occurred and, if a vehicle crash is determined for an electrically powered vehicle, to provide a high level of safety for the electrically powered vehicle involved in the accident.
Abhängig von dem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung wird als Betriebssituation ein Achsschaden ermittelt, und zwar für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ein Achsschaden derjenigen Achse, welcher die jeweilige elektrische Maschine zugeordnet ist, wobei dann, wenn als Betriebssituation der Achsschaden ermittelt wird, eine Warnmeldung generiert und ausgegeben wird und/oder mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst wird.Depending on the recorded third measured value for the vertical acceleration, an axle damage is determined as the operating situation, namely for an electrically driven vehicle an axle damage of the axle to which the respective electric machine is assigned, whereby if axle damage is determined as the operating situation, a warning message is generated and issued and/or at least one operating parameter of the vehicle is adjusted.
Vorzugsweise wird abhängig von dem dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung eine Schwingungsfrequenz und Schwingungsamplitude des Fahrzeugs in Vertikalrichtung desselben ermittelt wird, wobei dann, wenn über der Zeit die Schwingungsfrequenz und/oder Schwingungsamplitude größer als ein Grenzwert wird, als Betriebssituation des Fahrzeugs der Achsschaden ermittelt wird. Dies ist bevorzugt, um einen Achsschaden an einem Fahrzeug zu erkennen.Preferably, a vibration frequency and vibration amplitude of the vehicle in the vertical direction thereof are determined depending on the third measured value for the vertical acceleration, and if the vibration frequency and/or vibration amplitude becomes greater than a limit value over time, axle damage is determined as the operating situation of the vehicle. This is preferred in order to detect axle damage on a vehicle.
Abhängig von dem erfassten zweiten Messwert für die Querbeschleunigung und dem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung wird als Betriebssituation ein Reifenschaden eines Reifens oder eine Fahrzeugkippung ermittelt, wobei dann, wenn als Betriebssituation der Reifenschaden oder eine Fahrzeugkippung ermittelt wird, eine Warnmeldung generiert und ausgegeben wird und/oder mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst wird.Depending on the recorded second measured value for the lateral acceleration and the recorded third measured value for the vertical acceleration, a tire puncture or a vehicle tipping over is determined as the operating situation, whereby if tire puncture or a vehicle tipping over is determined as the operating situation, a warning message is generated and issued and/or at least one operating parameter of the vehicle is adjusted.
Vorzugsweise wird dann, wenn bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs ein Mittelwert der Querbeschleunigung und ein Mittelwert der Vertikalbeschleunigung um jeweils mehr als einen Grenzwert von Null abweichen, als Betriebssituation des Fahrzeugs der Reifenschaden ermittelt wird.Preferably, if a mean value of the lateral acceleration and a mean value of the vertical acceleration deviate from zero by more than a limit value when the vehicle is travelling straight ahead, tyre damage is determined as the operating situation of the vehicle.
Dann, wenn bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs der zweite Messwert für die Querbeschleunigung und der dritte Messwert für die negative Vertikalbeschleunigung jeweils größer als ein Grenzwert sind, wird als Betriebssituation des Fahrzeugs die Fahrzeugkippung ermittelt.If, when the vehicle is cornering, the second measured value for the lateral acceleration and the third measured value for the negative vertical acceleration are each greater than a limit value, the vehicle tipping is determined as the operating situation of the vehicle.
Abhängig von dem erfassten zweiten Messwert für die Querbeschleunigung und dem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung kann als Betriebssituation eine Fahrbahnbeschaffenheit ermittelt werden, wobei abhängig von der Fahrbahnbeschaffenheit eine Warnmeldung generiert und/oder mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst wird, und/oder die Fahrbahnbeschaffenheit in Kartendaten hinterlegt wird.Depending on the recorded second measured value for the lateral acceleration and the recorded third measured value for the vertical acceleration, a road surface condition can be determined as an operating situation, whereby depending on the road surface condition, a warning message is generated and/or at least one operating parameter of the vehicle is adjusted, and/or the road surface condition is stored in map data.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine schematisierte Darstellung eines ersten elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, -
2 eine schematisierte Darstellung eines zweiten elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.
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1 a schematic representation of a first electrically powered vehicle, -
2 a schematic representation of a second electrically powered vehicle.
So zeigt
An der elektrischen Maschine 4 oder in der elektrischen Maschine 4 ist ein Beschleunigungssensor 7 verbaut. Der Beschleunigungssensor 7 ist eingerichtet, einen ersten Messwert für eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 1, einen zweiten Messwert für eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs 1 und einen dritten Messwert für eine Vertikalbeschleunigung des Fahrzeugs 1 zu ermitteln.An
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird abhängig von dem erfassten ersten Messwert für die Längsbeschleunigung und/oder abhängig von dem erfassten zweiten Messwert für die Querbeschleunigung und/oder abhängig von dem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung, der in
Hiermit ist es mit einfachen Mitteln möglich, die Betriebssituation eines Fahrzeugs zu ermitteln und den Betrieb desselben abhängig hiervon zu beeinflussen.This makes it possible to determine the operating situation of a vehicle using simple means and to influence its operation depending on this.
In einer ersten Ausprägung der Erfindung wird der erste erfasste Messwert für die Längsbeschleunigung und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung ausgewertet, um als Betriebssituation einen Fahrzeugcrash zu ermitteln. Dann, wenn der erfasste erste Messwert für die Längsbeschleunigung und/oder der erfasste zweite Messwert für die Querbeschleunigung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wird als Betriebssituation ein Fahrzeugcrash ermittelt, und zwar entweder ein Frontal-Crash oder ein Seiten-Crash oder ein Frontal-Crash mit Seitenüberlappung. Abhängig davon, um wie viel oder um welchen Betrag der jeweilige Messwert von dem jeweiligen Grenzwert abweicht, kann auch die Schwere des Fahrzeugcrashs ermittelt werden. Abhängig von der Schwere des Fahrzeugcrashs kann automatisch ein Notrufsignal an die Polizei und/oder an die Feuerwehr und/oder an einen Rettungsdienst abgesetzt werden.In a first embodiment of the invention, the first recorded measurement value for the longitudinal acceleration and/or the second recorded measurement value for the lateral acceleration is evaluated in order to determine a vehicle crash as the operating situation. If the first recorded measurement value for the longitudinal acceleration and/or the second recorded measurement value for the lateral acceleration is greater than a predetermined limit value, a vehicle crash is determined as the operating situation, namely either a frontal crash or a side crash or a frontal crash with side overlap. Depending on how much or by what amount the respective measurement value deviates from the respective limit value, the severity of the vehicle crash can also be determined. Depending on the severity of the vehicle crash, an emergency call signal can be sent automatically to the police and/or the fire department and/or an emergency service.
Dann, wenn für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 1 als Betriebssituation ein Fahrzeugcrash ermittelt wird, wird die Traktionsbatterie 6 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 1 abgetrennt, ferner werden die Kondensatoren 10 der Spannungsversorgung 9 elektrisch entladen. So wird das verunfallte, elektrisch angetriebene Fahrzeug 1 schnell spannungsfrei und stromfrei geschaltet, wodurch nach einem Fahrzeugcrash die Sicherheit erhöht werden kann. Zum elektrischen Abtrennen der Traktionsbatterie 6 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 1 werden Klemmen derselben geöffnet. Die Kondensatoren 10 der Spannungsversorgung 9 des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 1 werden in den Invertern für den Antrieb, einer Niederspannungsversorgung, einer elektrischen Lenkungspumpe, eines elektrisch angetriebenen Klimaprozessors sowie weiterer elektrischer Baugruppen entladen.If a vehicle crash is determined as the operating situation for an electrically powered
Sollte es sich beim elektrisch angetriebenen Fahrzeug um ein Brennstoffzellenfahrzeug handeln, so wird zusätzlich ein Wasserstofftank verriegelt, um ein unkontrolliertes Austreten von Wasserstoff zu verhindern.If the electrically powered vehicle is a fuel cell vehicle, a hydrogen tank is also locked to prevent uncontrolled leakage of hydrogen.
In einer zweiten Ausprägung der Erfindung, die vorzugsweise in Kombination mit der ersten Ausprägung zum Einsatz kommt, wird abhängig von dem oder jedem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung als Betriebssituation ein Achsschaden ermittelt, bei dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug 1 ein Achsschaden derjenigen Achse ermittelt, welcher die jeweilige elektrische Maschine mit dem entsprechenden Beschleunigungssensor zugeordnet ist. Dann, wenn als Betriebssituation ein Achsschaden ermittelt wird, wird vorzugsweise eine Warnmeldung für den Fahrer generiert und ausgegeben sowie im Steuergerät gespeichert. Auch kann dann mindestens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst werden, um abhängig vom Achsschaden einen Notbetrieb zu ermöglichen.In a second embodiment of the invention, which is preferably used in combination with the first embodiment, depending on the or each recorded third measured value for the vertical acceleration, an axle damage is determined as an operating situation, in the electrically driven
Insbesondere werden die erfassten dritten Messwerte für die Vertikalbeschleunigung derart ausgewertet, dass eine Schwingungsfrequenz und eine Schwingungsamplitude des Fahrzeugs in Vertikalrichtung desselben ermittelt werden. Die über der Zeit oder Fahrtstrecke ermittelte Schwingungsfrequenz und Schwingungsamplitude wird im Steuergerät gespeichert und vorzugsweise über der Zeit oder Fahrtstrecke ausgewertet. Dann, wenn über der Zeit oder Fahrtstrecke die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude größer als ein Grenzwert wird, wird als Betriebssituation ein Achsschaden ermittelt.In particular, the recorded third measured values for the vertical acceleration are evaluated in such a way that a vibration frequency and a vibration amplitude of the vehicle in verti The vibration frequency and vibration amplitude determined over time or distance traveled are stored in the control unit and preferably evaluated over time or distance traveled. If the vibration frequency and/or the vibration amplitude become greater than a limit value over time or distance traveled, axle damage is determined as the operating situation.
Auch ist es möglich, die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude mit mehreren Grenzwerten zu vergleichen. Hierbei kann vorgesehen sein, dann, wenn über der Zeit oder Fahrtstrecke die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude größer als ein jeweiliger erster Grenzwert wird, als Betriebssituation einen leichten Achsschaden zu ermitteln, und dann, wenn über der Zeit oder Fahrtstrecke die Schwingungsfrequenz und/oder die Schwingungsamplitude größer als ein jeweiliger zweiter Grenzwert wird, der größer als der jeweilige erste Grenzwert ist, als Betriebssituation einen schweren Achsschaden zu ermitteln. Bei einem leichten Achsschaden kann vorgesehen sein, lediglich eine Warnmeldung für den Fahrer zu generieren. Bei einem schweren Achsschaden kann vorgesehen sein, zusätzlich einen Betriebsparameter des Fahrzeugs zu beeinflussen, z. B. eine Fahrgeschwindigkeit zu beschränken.It is also possible to compare the vibration frequency and/or the vibration amplitude with several limit values. In this case, if the vibration frequency and/or the vibration amplitude becomes greater than a respective first limit value over time or distance traveled, the operating situation can be determined to be minor axle damage, and if the vibration frequency and/or the vibration amplitude becomes greater than a respective second limit value over time or distance traveled, which is greater than the respective first limit value, the operating situation can be determined to be serious axle damage. In the case of minor axle damage, the provision can be made to simply generate a warning message for the driver. In the case of serious axle damage, the provision can be made to additionally influence an operating parameter of the vehicle, e.g. to limit the driving speed.
Werden die Schwingungsfrequenz und die Schwingungsamplitude über eine längere Zeit oder Fahrstrecke ermittelt und ausgewertet, so kann einfach und zuverlässig die Wahrscheinlichkeit des Zustands eines Achsschadens erkannt werden. So kann auf einen Verschleißzustand bzw. eine Restlebensdauer der elektrisch angetriebenen Achse geschlossen werden, um Schäden frühzeitig zu erkennen und Fahrzeugausfallzeiten zu minimieren. Auch kann zur Bereitstellung eines Notbetriebs insbesondere die Fahrtgeschwindigkeit beschränkt werden.If the vibration frequency and the vibration amplitude are determined and evaluated over a longer period of time or distance, the probability of axle damage can be easily and reliably identified. This allows conclusions to be drawn about the state of wear and tear or the remaining service life of the electrically driven axle in order to detect damage at an early stage and minimize vehicle downtime. The driving speed in particular can also be limited to provide emergency operation.
Bei der Achse, für die auf die obige Art und Weise ein Achsschaden erkannt werden kann, kann es sich um eine angetriebene oder eine nicht angetrieben Achse, um eine lenkbare oder auch um eine nicht lenkbare Achse des Kraftfahrzeugs handeln. An der jeweiligen Achse ist mindestens ein Beschleunigungssensor verbaut.The axle for which axle damage can be detected in the above manner can be a driven or non-driven axle, a steerable or non-steerable axle of the motor vehicle. At least one acceleration sensor is installed on each axle.
In einer dritten Ausprägung der Erfindung, die vorzugsweise in Kombination mit der ersten und/oder zweiten Ausprägung zum Einsatz kommt, ist vorgesehen, abhängig von dem erfassten zweiten Messwert für die Querbeschleunigung und abhängig von dem erfassten dritten Messwert für die Vertikalbeschleunigung als Betriebssituation einen Reifenschaden eines Reifens des Fahrzeugs oder eine Fahrzeugkippung desselben zu ermitteln. Abhängig von der ermittelten Betriebssituation kann wiederum eine Warnmeldung generiert und ausgegeben sowie im jeweiligen Steuergerät gespeichert werden. Auch kann dann wiederum mindestens ein Betriebsparameter des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs angepasst werden, um insbesondere bei einem Reifenschaden einen Notbetrieb zu ermöglichen oder der Fahrzeugkippung entgegenzuwirken.In a third embodiment of the invention, which is preferably used in combination with the first and/or second embodiment, provision is made for determining a puncture of a tire of the vehicle or a tipping of the vehicle as an operating situation depending on the recorded second measured value for the lateral acceleration and depending on the recorded third measured value for the vertical acceleration. Depending on the operating situation determined, a warning message can be generated and issued and stored in the respective control unit. At least one operating parameter of the electrically powered vehicle can then also be adjusted in order to enable emergency operation, in particular in the event of a puncture, or to counteract the vehicle tipping.
Dann, wenn bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs ein Mittelwert der Querbeschleunigung und ein Mittelwert der Vertikalbeschleunigung um jeweils mehr als einen Grenzwert von Null abweichen, wird als Betriebssituation ein Reifenschaden ermittelt. Eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs kann zum Beispiel abhängig von einem Lenkwinkel der Lenkung erkannt werden.If the average value of the lateral acceleration and the average value of the vertical acceleration deviate from zero by more than a limit value when the vehicle is travelling straight ahead, the operating situation is determined to be a tyre failure. For example, a vehicle travelling straight ahead can be recognised depending on the steering angle.
Ist kein Reifendefekt vorhanden und fährt das Fahrzeug geradeaus, so wird zwar der Mittelwert der Vertikalbeschleunigung größer als Null sein, jedoch nicht der Mittelwert der Querbeschleunigung. Ist jedoch bei einer Geradeausfahrt ein Reifenschaden vorhanden, so wird der Mittelwert der Querbeschleunigung sowie der Mittelwert der Vertikalbeschleunigung jeweils um mehr als einen Grenzwert von Null abweichen.If there is no tire defect and the vehicle is driving straight ahead, the mean vertical acceleration will be greater than zero, but not the mean lateral acceleration. However, if there is a tire defect while driving straight ahead, the mean lateral acceleration and the mean vertical acceleration will each deviate from zero by more than a limit value.
Durch Auswertung der Vertikalbeschleunigung und der Querbeschleunigung über eine längere Fahrtstrecke oder Zeit sowie durch eine entsprechende Mittelwertbildung kann so auf einen Reifenschaden, zum Beispiel einen platten Reifen oder einen Reifen mit zu wenig Luftdruck, erkannt werden. Dies kann einem Fahrer des Fahrzeugs als Warnmeldung angezeigt werden. Auch kann dann ein Betriebsparameter des Fahrzeugs angepasst werden, um insbesondere bei einem Reifenschaden einen Notbetrieb mit beschränkter Fahrgeschwindigkeit zu ermöglichen.By evaluating the vertical acceleration and the lateral acceleration over a longer distance or time and by calculating the corresponding average value, tire damage, such as a flat tire or a tire with too little air pressure, can be detected. This can be displayed to the driver of the vehicle as a warning message. An operating parameter of the vehicle can then also be adjusted to enable emergency operation with a limited driving speed, particularly in the event of a tire damage.
Wird bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs festgestellt, dass der zweite Messwert für die Querbeschleunigung und der Betrag des dritten Messwerts für die Vertikalbeschleunigung jeweils größer als ein Grenzwert sind, so kann als Betriebssituation eine Fahrzeugkippung erkannt werden. Eine Kurvenfahrt kann zum Beispiel wiederum abhängig vom Lenkwinkel einer Lenkung erkannt werden. Durch eine zu große Beschleunigung in der vertikalen Richtung, nämlich in einer nach unten gerichteten vertikalen Richtung, sowie durch eine zu große Beschleunigung in Querrichtung, kann bei Kurvenfahrten ein Fahrzeugkippen erkannt werden.If it is determined when the vehicle is cornering that the second measured value for the lateral acceleration and the amount of the third measured value for the vertical acceleration are both greater than a limit value, then vehicle tipping can be detected as an operating situation. Cornering can be detected, for example, depending on the steering angle of the steering. If the acceleration in the vertical direction is too great, namely in a downward vertical direction, or if the acceleration in the transverse direction is too great, then vehicle tipping can be detected when cornering.
Abhängig davon, um wie viel oder um welchen Betrag der zweite Messwert für die Querbeschleunigung und der Betrag des dritten Messwerts für die Vertikalbeschleunigung vom jeweiligen Grenzwert abweichen, kann das Ausmaß der Fahrzeugkippung ermittelt werden. Bei einer kleinen Fahrzeugkippung kann vorgesehen sein, lediglich eine Warnmeldung für den Fahrer zu generieren. Bei einem großen Fahrzeugkippung kann vorgesehen sein, zusätzlich einen Betriebsparameter des Fahrzeugs zu beeinflussen, z. B. eine Fahrgeschwindigkeit zu beschränken.Depending on how much or by what amount the second measured value for the lateral acceleration and the amount of the third measured value for the vertical acceleration deviate from the respective limit value, the extent of the driving vehicle tipping can be determined. In the case of a small vehicle tipping, it can be intended to generate only a warning message for the driver. In the case of a large vehicle tipping, it can also be intended to influence an operating parameter of the vehicle, e.g. limiting the driving speed.
Dann, wenn, wie in
Mit der Erfindung ist es weiterhin vorzugsweise zusätzlich zur oben beschriebenen ersten und/oder zweiten und/oder dritten Ausprägung möglich, abhängig von dem erfassten Messwert für die Querbeschleunigung sowie dem erfassten Messwert für die Vertikalbeschleunigung als Betriebssituation eine Fahrbahnbeschaffenheit einer Fahrbahn, auf welcher das Fahrzeug betrieben wird, zu ermitteln. So kann auf schlechte Straßen, Schlaglöcher, einen Offroad-Betrieb oder auch auf eine Fahrt auf öffentlichen Straßen geschlossen werden.With the invention it is furthermore possible, preferably in addition to the first and/or second and/or third embodiment described above, to determine the condition of the road on which the vehicle is being driven as an operating situation, depending on the measured value recorded for the lateral acceleration and the measured value recorded for the vertical acceleration. This makes it possible to determine whether the road is bad, whether the vehicle is being driven on potholes, whether it is being driven off-road or whether it is being driven on public roads.
Abhängig von der erkannten Fahrbahnbeschaffenheit kann eine Warnmeldung generiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch der Betrieb des Kraftfahrzeugs automatisch angepasst werden, indem zum Beispiel eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert wird. Es ist auch möglich, eine ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit in Kartendaten zu hinterlegen. Hierbei kann dann zum Beispiel über eine Telekommunikationsschnittstelle eine ermittelte Fahrbahnbeschaffenheit vom Steuergerät 8 des Fahrzeugs 1 an eine Datenbank übertragen werden, in welcher Kartendaten hinterlegt sind. Eine Straßenmeisterei kann auf diese Kartendaten zugreifen, um Straßenschäden zeitnah auszubessern.Depending on the detected road surface condition, a warning message can be generated. Alternatively or additionally, the operation of the motor vehicle can also be automatically adjusted, for example by reducing the speed of the vehicle. It is also possible to store a determined road surface condition in map data. In this case, for example, a determined road surface condition can be transferred from the
Die Erfindung betrifft weiterhin das Steuergerät 8 des Fahrzeugs 1, welches eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren automatisch auszuführen.The invention further relates to the
BezugszeichenReference symbol
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Achseaxis
- 33
- Achseaxis
- 44
- elektrische Maschineelectric machine
- 55
- Radwheel
- 66
- TraktionsbatterieTraction battery
- 77
- BeschleunigungssensorAccelerometer
- 88th
- SteuergerätControl unit
- 99
- SpannungsversorgungPower supply
- 1010
- Kondensatorcapacitor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2045144 A1 [0004]EP 2045144 A1 [0004]
- DE 102007021918 A1 [0005]DE 102007021918 A1 [0005]
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-
2022
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