DE112014005469T5 - Method and system for controlling a parameter related to the drive of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System für die Steuerung von mindestens einem Parameter in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs bereit, wobei das Fahrzeug eine Fracht mit einen Schwerpunkt, der sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegen kann, transportiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine erste Bestimmungsvorrichtung, die angeordnet ist, um Informationen in Bezug auf einen vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt zu bestimmen. Das System umfasst ebenfalls eine zweite Bestimmungsvorrichtung, die angeordnet ist, um eine oder mehrere dynamische Eigenschaften D der Fracht zu bestimmen, wobei sich die eine oder die mehreren dynamischen Eigenschaften D auf die Verschiebung des Schwerpunkts beziehen. Das System umfasst ebenfalls eine Parametersteuerungsvorrichtung, die zum Steuern des mindestens einen Parameters in Bezug auf das Antreiben des Fahrzeugs basierend auf der mindestens einen oder den mehreren dynamischen Eigenschaften D und den Informationen über den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt angeordnet ist. Die Parametersteuerungsvorrichtung führt die Steuerung aus, um jede negative Einwirkung von der einen oder mehreren dynamischen Eigenschaften D auf das Antreiben des Fahrzeugs für den Straßenabschnitt zu verhindern.The present invention provides a method and system for controlling at least one parameter related to driving a vehicle, wherein the vehicle transports a cargo having a center of gravity that can move in the longitudinal direction of the vehicle. According to the present invention, the system includes a first determining device arranged to determine information relating to a road section ahead of the vehicle. The system also includes a second determining device arranged to determine one or more dynamic characteristics D of the cargo, wherein the one or more dynamic characteristics D relate to the shift of the center of gravity. The system also includes a parameter control device arranged to control the at least one parameter related to the driving of the vehicle based on the at least one or more dynamic characteristics D and the information about the road ahead of the vehicle. The parameter control device executes the control to prevent any adverse influence of the one or more dynamic characteristics D on driving the vehicle for the road section.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Steuerung von mindestens einem Parameter in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein für die Steuerung von mindestens einem Parameter in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 25 angeordneten Systems, und ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, die das erfindungsgemäße Verfahren verwirklichen.The present invention relates to a method for the control of at least one parameter related to the driving of a vehicle according to the preamble of claim 1. The present invention also relates to a control of at least one parameter relating to the driving of a vehicle according to the preamble of claim 25 arranged system, and a computer program and a computer program product, which realize the inventive method.
Hintergrundbackground
Die folgende allgemeine Beschreibung stellt eine Beschreibung des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung dar und muss somit nicht unbedingt den Stand der Technik darstellen.The following general description is a description of the background of the present invention and thus does not necessarily represent the prior art.
Viele Schwerlastkraftwagen umfassen heutzutage den Transport einer Fracht, deren Schwerpunkt sich ändern kann. Beispielsweise können einige Fahrzeuge, wie z. B. Fahrzeuge, die Tanks transportieren, oder Löschfahrzeuge, große Mengen einer Flüssigkeit transportieren. Auch bei anderen Transportarten, wie Tiertransporten oder Transporten mit anderen beweglichen Frachteinheiten, kann sich der Schwerpunkt ändern. In diesem Dokument wird die Erfindung oft für viskose Frachten erläutert, d. h. Frachten mit einer inneren Trägheit (einem inneren Widerstand) gegen Fließen/Verteilung, wobei diese Beispiele jedoch ohne Weiteres auf alle Arten von Frachten mit einem Schwerpunkt, der sich verschieben kann, erweitert werden können. Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Lösung für Probleme aller Arten von Frachten mit einem Schwerpunkt, der sich verschieben kann, dar, obwohl hier vorrangig Probleme im Zusammenhang mit viskosen Frachten beschrieben werden.Many heavy goods vehicles today include the transportation of a cargo whose center of gravity may change. For example, some vehicles, such. B. vehicles that transport tanks, or fire trucks, transport large amounts of liquid. Other types of transport, such as transporting animals or transports with other moving freight units, may also change their focus. In this document, the invention is often explained for viscous loads, d. H. Freights with internal inertia against flow / distribution, but these examples can be easily extended to all types of loads with a center of gravity that can shift. The present invention therefore provides a solution to problems of all types of loads with a center of gravity that can shift, although problems associated with viscous loads are primarily described herein.
Die Verschiebung des Schwerpunkts für solche Fahrzeugfrachten tritt üblicherweise in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf, d. h. der Richtung in der das Fahrzeug/der Fahrzeugzug am ausgedehntesten ist. Dies kann, mit anderen Worten, als das Rückwärts- oder Vorwärtsbewegen des Schwerpunkts in dem Fahrzeug oder als das Bewegen des Schwerpunkts in der Richtung, in der die Bremskräfte oder Antriebskräfte auf das Fahrzeug wirken, ausgedrückt werden. Der Grund, warum sich der Schwerpunkt in Längsrichtung des Fahrzeugs bewegt, liegt darin, dass die Fracht durch die Beschleunigung des Fahrzeugs beeinflusst wird, wobei eine derartige Beschleunigung positiv sein kann, d. h., sie kann eine Geschwindigkeitserhöhung darstellen, oder sie kann negativ sein, d. h., sie kann eine geschwindigkeitsreduzierende Verzögerung darstellen.The shift of the center of gravity for such vehicle loads usually occurs in the longitudinal direction of the vehicle, i. H. the direction in which the vehicle / vehicle train is most extensive. In other words, this may be expressed as the backward or forward movement of the center of gravity in the vehicle or as the movement of the center of gravity in the direction in which the braking forces or driving forces act on the vehicle. The reason why the center of gravity moves in the longitudinal direction of the vehicle is that the cargo is affected by the acceleration of the vehicle, such acceleration may be positive, ie. that is, it may represent an increase in speed, or it may be negative, i. that is, it may represent a speed-reducing delay.
Fahrzeuge, die für den Transport von, z. B., Flüssigkeiten eingerichtet sind, sind relativ oft mit verschiedenen Arten von schwappsicheren Vorrichtungen in den Bereichen, wo die Flüssigkeit gelagert wird, ausgerüstet. Solche schwappsicheren Vorrichtungen sollen die Bewegung der Flüssigkeit während der Fahrzeugbeförderung reduzieren.Vehicles used for the transport of, eg. B., liquids are relatively often equipped with different types of anti-sloshing devices in the areas where the liquid is stored. Such antislip devices are said to reduce the movement of the liquid during vehicle transportation.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Eine größere viskose Fracht kann das Antreiben des Fahrzeugs in einer Weise beeinflussen, die einerseits eine Verkehrsgefährdung verursachen kann und andererseits von dem Fahrer und/oder den Beifahrern in dem Fahrzeug selbst dann als sehr unangenehm empfunden werden kann, wenn das Fahrzeug mit einer schwappsicheren Vorrichtung ausgerüstet ist.Greater viscous cargo may affect the driving of the vehicle in a manner which, on the one hand, may cause a traffic hazard and, on the other hand, may be felt to be very uncomfortable by the driver and / or passengers in the vehicle even if the vehicle is equipped with a spill-proof device is.
Beispielsweise kann es sein, dass der Schwerpunkt der Flüssigkeit, aufgrund ihrer viskosen Eigenschaften, beim Bremsen nicht der Bremsbewegung des Fahrzeugs folgt. Dies kann bedingen, dass das Fahrzeug, nachdem es abgebremst und gestoppt hat, durch eine Vorwärtskraft aufgrund der im Vergleich zu der Verzögerung des Fahrzeugs zeitlich nachlaufenden Bewegung des Flüssigkeitsschwerpunkts beaufschlagt wird. Ein solcher Nachlauf kann als eine von der Bewegung der viskosen Fracht resultierende Kraft betrachtet werden, die die Vorderkante des Behälters/Tanks, in dem die Flüssigkeit transportiert wird, erreicht, wobei diese Kraft die Vorderkante des Behälters/Tanks erreicht, nachdem das Fahrzeug bereits gestoppt hat. Wo sehr große Flüssigkeitsvolumina, z. B. in Tankwagen, transportiert werden, kann diese Kraft beträchtlich werden.For example, it may be that the center of gravity of the liquid, due to its viscous properties, does not follow the braking motion of the vehicle during braking. This may mean that the vehicle, after it has braked and stopped, is acted upon by a forward force due to the movement of the center of gravity in terms of time lagging compared to the deceleration of the vehicle. Such caster may be considered as resulting from the movement of the viscous cargo force reaching the leading edge of the container / tank in which the liquid is being transported, this force reaching the front edge of the container / tank after the vehicle has already stopped Has. Where very large volumes of liquid, eg. B. in tank trucks, this force can be considerable.
In einigen Fällen kann die Kraft der Flüssigkeitsbewegung so groß sein, dass sie das Fahrzeug nach vorne bewegt, wenn sie die Vorderkante des Behälters/Tanks erreicht. Eine solche Bewegung eines Fahrzeugs aus dem Stillstand kann eine sehr unangenehme Erfahrung sein. Eine solche Bewegung kann ebenfalls eine Verkehrsgefährdung darstellen, z. B. wenn das Fahrzeug vor der Bewegung nahe an einem Fußgänger, einer Kreuzung, einem Fahrzeug, einem Bahnübergang, einer Straßensperre, einer Wand oder Ähnlichem gestoppt hat.In some cases, the force of fluid movement may be so great as to move the vehicle forward when it reaches the front edge of the tank. Such a movement of a vehicle from a standstill can be a very unpleasant experience. Such a movement may also constitute a traffic hazard, e.g. B. when the vehicle has stopped before moving close to a pedestrian, an intersection, a vehicle, a railroad crossing, a roadblock, a wall or the like.
In anderen Fällen des Bremsens kann die Kraft der Flüssigkeitsbewegung das Fahrzeug bereits während der aktuellen Verzögerung auf das Fahrzeug einwirken, was bedeutet, dass die Geschwindigkeitsreduzierung ungleichmäßig, ruckartig und/oder unangenehm für den Fahrer wird.In other cases of braking, the force of fluid movement may already act on the vehicle during the current deceleration, which means that the speed reduction will be uneven, jerky and / or uncomfortable for the driver.
Selbst bei Geschwindigkeitserhöhungen, d. h. positiven Beschleunigungen des Fahrzeugs, kann der Schwerpunkt der Flüssigkeit aufgrund deren viskosen Eigenschaften in Bezug auf die Beschleunigungsbewegung des Fahrzeugs nachlaufen. Das kann bedeuten, dass das Fahrzeug während seiner Beschleunigung durch eine Rückwärtskraft beaufschlagt wird, die durch den Nachlauf des eine Kraft erzeugenden Flüssigkeitsschwerpunkts verursacht wird. Diese Kraft wird erzeugt, weil die viskose Fracht eine Hinterkante des Behälters/Tanks, in dem die Flüssigkeit transportiert wird, erreicht. Diese Rückwärtskraft bedeutet, dass die Fahrzeugbeschleunigung vorübergehend etwas abgeschwächt wird, was bedeutet, dass das Fahrzeug etwas abbremst/langsamer wird. Diese Rückwärtskraft kann ebenfalls als ein vorübergehender Anstieg des Fahrwiderstands angesehen werden. Even with increases in speed, that is, positive accelerations of the vehicle, the center of gravity of the liquid may be lagging due to its viscous properties with respect to the acceleration motion of the vehicle. This may mean that the vehicle is subjected during its acceleration by a reverse force, which is caused by the wake of the power-generating center of gravity. This force is generated because the viscous cargo reaches a trailing edge of the container / tank in which the liquid is being transported. This backward force means that the vehicle acceleration is temporarily somewhat weakened, which means that the vehicle slows down a bit / slows down. This reverse force can also be considered as a transient increase in driving resistance.
Die Rückwärtskraft während einer Geschwindigkeitserhöhung kann daher eine Beschleunigung erzeugen, die ungleichmäßig, ruckartig und/oder unangenehm für den Fahrer ist. Außerdem kann diese ungleichmäßige Beschleunigung beim Gangwechsel Probleme im Getriebe des Fahrzeugs erzeugen. Ein nicht einschränkendes Beispiel kann ein Fahrzeug sein, das im ersten Gang beschleunigt und anschließend in den zweiten Gang hochschaltet. Wenn die Rückwärtskraft das Fahrzeug in Verbindung mit dem Hochschalten in den zweiten Gang beaufschlagt, besteht ein offensichtliches Risiko, dass die Kraft, die notwendig ist, um das Fahrzeug nach vorne anzutreiben, für das Bereitstellen durch den zweiten Gang zu groß wird, wodurch das Fahrzeug abgewürgt werden kann. Solch ein unerwünschtes Abwürgen ist sowohl eine Verkehrsgefährdung als auch eine sehr unangenehme Erfahrung für einen Fahrer des Fahrzeugs.The reverse force during an increase in speed can therefore produce an acceleration that is uneven, jerky and / or uncomfortable for the driver. In addition, this uneven acceleration during gearshifting can create problems in the transmission of the vehicle. A non-limiting example may be a vehicle that accelerates in first gear and then upshifts to second gear. When the reverse force is applied to the vehicle in conjunction with the upshift to the second gear, there is an obvious risk that the force necessary to propel the vehicle forward becomes too great for deployment by the second gear, causing the vehicle can be strangled. Such unwanted stalling is both a traffic hazard and a very unpleasant experience for a driver of the vehicle.
Zusammenfassend können Frachten mit einem sich in Längsrichtung des Fahrzeugs bewegenden Schwerpunkt ungleichmäßige Beschleunigungen und/oder Verzögerungen hervorrufen, die für einen Fahrer unangenehm sein können und/oder eine Verkehrsgefährdung nach sich ziehen können.In summary, loads with a center of gravity moving in the longitudinal direction of the vehicle may cause uneven accelerations and / or decelerations, which may be uncomfortable for a driver and / or cause a traffic hazard.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, um ein zuverlässiges und angenehmes Antreiben eines Fahrzeugs sicherzustellen, das Frachten mit einem sich in Längsrichtung des Fahrzeugs bewegenden Schwerpunkt transportiert.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a system for ensuring a reliable and comfortable driving of a vehicle that transports loads with a center of gravity moving in the longitudinal direction of the vehicle.
Diese Aufgabe wird durch das obengenannte Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erreicht. Diese Aufgabe wird ebenfalls durch das obengenannte System gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 25 und das obengenannte Computerprogramm und das Computerprogrammprodukt erreicht.This object is achieved by the above-mentioned method according to the characterizing part of claim 1. This object is also achieved by the above-mentioned system according to the characterizing part of claim 25 and the above-mentioned computer program and the computer program product.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System für die Steuerung von mindestens einem Parameter in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs bereit, wobei das Fahrzeug eine Fracht mit einem Schwerpunkt, der sich in Längsrichtung L des Fahrzeugs bewegen kann, transportiert. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine erste Bestimmungsvorrichtung, die zum Bestimmen von Informationen in Bezug auf einen vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt angeordnet ist. Das System umfasst ebenfalls eine zweite Bestimmungsvorrichtung, die zum Bestimmen einer oder mehrerer dynamischer Eigenschaften D der Fracht angeordnet ist, wobei sich die eine oder die mehreren dynamischen Eigenschaften D auf die Verschiebung des Schwerpunkts beziehen. Das System umfasst ebenfalls eine Parametersteuerungsvorrichtung, die angeordnet ist, um den mindestens einen Parameter in Bezug auf das Antreiben des Fahrzeugs basierend auf der mindestens einen oder den mehreren dynamischen Eigenschaften D und den Informationen über den vorausliegenden Straßenabschnitt zu steuern. Die Parametersteuerungsvorrichtung führt die Steuerung aus, um jede von der einen oder den mehreren dynamischen Eigenschaften D stammende negative Einwirkung auf das Antreiben des Fahrzeugs auf dem Straßenabschnitt zu verhindern.The present invention provides a method and system for controlling at least one parameter related to driving a vehicle, wherein the vehicle transports a cargo having a center of gravity that is capable of moving in the longitudinal direction L of the vehicle. According to the present invention, the system includes a first determining device arranged to determine information regarding a road section ahead of the vehicle. The system also includes a second determining device arranged to determine one or more dynamic characteristics D of the cargo, wherein the one or more dynamic characteristics D relate to the shift of the center of gravity. The system also includes a parameter control device arranged to control the at least one parameter related to the driving of the vehicle based on the at least one or more dynamic characteristics D and the information about the road ahead. The parameter control device executes the control to prevent any negative impact on the driving of the vehicle on the road section from the one or more dynamic characteristics D.
Gemäß einer Ausführungsform bezieht sich der mindestens eine Parameter auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Steuerung des Parameters gemäß der vorliegenden Erfindung eine Beschleunigung und/oder eine Verzögerung erreicht, die im Wesentlichen frei von Unregelmäßigkeiten ist, die auf die mindestens eine dynamische Eigenschaft D der Fracht zurückzuführen sind.According to one embodiment, the at least one parameter relates to a speed of the vehicle, wherein the control of the parameter according to the present invention achieves an acceleration and / or a deceleration substantially free of irregularities due to the at least one dynamic property D of the Freight are due.
Gemäß einer Ausführungsform bezieht sich der mindestens eine Parameter auf eine Gangwahl im Fahrzeuggetriebe, wobei die Steuerung des Parameters gemäß der vorliegenden Erfindung ein sanftes und ausgeglichenes Schalten bereitstellt, bei dem ein Abwürgen und andere getriebebezogene Probleme verhindert werden.According to one embodiment, the at least one parameter relates to a gear selection in the vehicle transmission, wherein the control of the parameter according to the present invention provides a smooth and balanced shifting in which stalling and other gear-related problems are prevented.
Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung können somit sanfte Beschleunigungen ohne Abwürgen und sanfte Verzögerungen für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, das Frachten mit einem beweglichen Schwerpunkt transportiert. Solche Fahrzeuge können z. B. ein Tankfahrzeug, einen Tiertransporter oder ein Löschfahrzeug umfassen.Thus, by using the present invention, smooth accelerations without stalling and gentle decelerations can be provided to a vehicle that transports loads having a movable center of gravity. Such vehicles can z. B. include a tanker, an animal transport vehicle or a fire truck.
Die Verkehrssicherheit wird durch Verwendung der vorliegenden Erfindung durch eine zuverlässige Bereitstellung einer sanften Beschleunigung und Verzögerung merklich erhöht. Außerdem wird das Fahrgefühl für den Fahrer beträchtlich verbessert, da die unangenehmen Wirkungen des beweglichen Schwerpunkts der Last im Wesentlichen vollständig durch die Verwendung der Erfindung verhindert werden können.Traffic safety is significantly increased by using the present invention through reliable provision of smooth acceleration and deceleration. In addition, the driving feeling for the driver is considerably improved because the unpleasant effects of the moving center of gravity of the load substantially can be completely prevented by the use of the invention.
Die Erfindung kann mit geringfügiger zusätzlicher Komplexität verwirklicht werden, da ein relativ großer Teil der für die Ausführung der Erfindung erforderlichen Daten derzeit bereits in anderen Systemen im Fahrzeug verfügbar sind, wie z. B. ein Geschwindigkeitsregler oder Navigationssysteme in dem Fahrzeug.The invention may be implemented with little added complexity, since a relatively large portion of the data required to carry out the invention is currently already available in other systems in the vehicle, such as the vehicle. As a cruise control or navigation systems in the vehicle.
Kurze Auflistung der FigurenShort list of figures
Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher zusammen mit den beigefügen Zeichnungen erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden, und wobei:The invention will be explained in more detail below together with the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used for like parts, and wherein:
Beschreibung von bevorzugten AusführungsformenDescription of preferred embodiments
Die
Das Fahrzeug
Das Fahrzeug umfasst ebenfalls einen Behälter, Tank oder einen anderen Raum, in dem eine Fracht
Das Fahrzeug
Eine Dekompressionsbremse kann im Motor integriert sein. Eine Motorstaubremse nutzt eine im Abgasauslass eingebaute Drosselklappe, um die Pumpverluste des Motors und somit sein Bremsmoment zu erhöhen, um eine Bremswirkung zu erreichen. Die Motorstaubremse kann als im Motor
Der Motor
Das Fahrzeug
Wie nachfolgend ausführlich beschrieben, umfasst die Steuerungsvorrichtung
Wie ein Fachmann erkennen wird, kann die Steuerungsvorrichtung
Die mindestens eine Steuerungsvorrichtung
Die
Das Verfahren
In einem ersten Schritt
Die Bestimmung von Informationen kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt werden. Die Informationen können basierend auf Landkartendaten, z. B. auf topografische Informationen umfassenden digitalen Landkarten, in Kombination mit Positionsbestimmungsdaten, wie etwa GPS-(Globales Positionsbestimmungssystem)Daten bestimmt werden. Mithilfe der Positionsbestimmungsinformationen kann die Fahrzeugposition in Bezug auf die Landkartendaten bestimmt werden, sodass die Informationen aus den Landkartendaten extrahiert werden können.The determination of information can be carried out in different ways. The information may be based on map data, e.g. B. on topographic information comprehensive digital maps, in combination with positioning data, such as GPS (Global Positioning System) data can be determined. The positioning information can be used to determine the vehicle position relative to the map data, so that the information can be extracted from the map data.
In mehreren heutigen Geschwindigkeitsregelsystemen werden Landkartendaten und Positionsbestimmungsinformationen in dem Geschwindigkeitsregler verwendet. Solche Systeme können dann dem System gemäß der vorliegenden Erfindung Landkartendaten und Positionsbestimmungsinformationen bereitstellen, was bedeutet, dass die zusätzliche Komplexität für die Bestimmung der Informationen minimiert wird.In several of today's cruise control systems, map data and positioning information are used in the cruise control. Such systems may then provide map data and positioning information to the system according to the present invention, which means that the additional complexity for determining the information is minimized.
Die Informationen können ebenfalls basierend auf einem Motordrehmoment in dem Fahrzeug, auf einer Beschleunigung des Fahrzeugs, auf einem Beschleunigungsmesser, auf GPS-Daten, auf Radarinformationen, auf Kamerainformationen von einem weiteren Fahrzeug, auf vorab im Fahrzeug gespeicherten positionsbezogenen Daten, oder auf von Verkehrssystemen erhaltenen Informationen in Bezug auf den Straßenabschnitt bestimmt werden. In einem System, in dem ein Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen verwendet wird, können Informationen, die von einem Fahrzeug geschätzt wurden auch einem anderen Fahrzeug bereitgestellt werden, und zwar entweder direkt oder über eine Zwischeneinheit, wie etwa eine Datenbank oder Ähnliches.The information may also be based on engine torque in the vehicle, on acceleration of the vehicle, on an accelerometer, on GPS data, on radar information, on camera information from another vehicle, on position-related data stored in the vehicle, or on traffic systems Information relating to the road section can be determined. In a system where information exchange between vehicles is used, information estimated by one vehicle may also be provided to another vehicle, either directly or via an intermediary unit, such as a database or the like.
In einem zweiten Schritt
In einem dritten Schritt
Gemäß einer Ausführungsform bezieht sich der mindestens eine Parameter auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, sodass die Steuerung eines solchen Parameters üblicherweise bestrebt ist, eine Beschleunigung und/oder Verzögerung zu erreichen, die im Wesentlichen frei von auf die mindestens eine dynamische Eigenschaft D der Fracht zurückzuführende Unregelmäßigkeiten ist. Eine solche Ausführungsform wird nachfolgend ausführlich beschrieben. According to one embodiment, the at least one parameter relates to a speed of the vehicle such that the control of such a parameter usually seeks to achieve acceleration and / or deceleration substantially free of irregularities due to the at least one dynamic property D of the cargo is. Such an embodiment will be described in detail below.
Gemäß einer Ausführungsform bezieht sich der mindestens eine Parameter auf eine Gangwahl in dem Getriebe
Durch Verwendung der vorliegenden Erfindung können somit sanfte Beschleunigungen, ohne Abwürgen, und Verzögerungen für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, das Frachten mit einem beweglichen Schwerpunkt transportiert, wie etwa für ein Tankfahrzeug oder Löschfahrzeug.Thus, by use of the present invention, smooth accelerations, without stalling, and delays can be provided to a vehicle carrying loads with a movable center of gravity, such as for a tanker or fire truck.
Wie oben erwähnt bezieht sich gemäß einer Ausführungsform der mindestens eine gesteuerte Parameter auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, insbesondere auf eine aktuelle Geschwindigkeit vact des Fahrzeugs. Durch die Ausführungsform kann die Steuerung
Das mindestens eine Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated kann hier durch Verwenden einer Simulation von mindestens einem zukünftigen Geschwindigkeitsprofil vsim für die aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vact simuliert werden, wobei das mindestens eine zukünftige Geschwindigkeitsprofil vsim basierend auf der mindestens einen oder den mehreren dynamischen Eigenschaften D der Fracht und auf Informationen über den vorausliegenden Straßenabschnitt bestimmt wird. Demzufolge erhält das mindestens eine zukünftige Geschwindigkeitsprofil vsim ein Aussehen, das durch die mindestens eine dynamische Eigenschaft D der Fracht beeinflusst wird.Can sim_compensated the at least one speed profile with compensated dynamics v here by using a simulation of at least a future speed profile v sim for the current vehicle speed v act simulated, wherein the at least one future speed profile v sim based on the at least one or more dynamic properties of D freight and information about the road ahead. As a result, the at least one future velocity profile v sim receives an appearance that is affected by the at least one dynamic property D of the cargo.
Anschließend kann das mindestens eine Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated durch Nutzen des mindestens einen zukünftigen Geschwindigkeitsprofils vsim simuliert werden, sodass dem mindestens einen Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik Vsim_compensated ein Aussehen gegeben wird, das der Einwirkung, die die mindestens eine dynamische Eigenschaft D der Fracht auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vact hat, entgegenwirkt. Bei der Bestimmung des mindestens einen Geschwindigkeitsprofils mit kompensierter Dynamik vsim_compensated wird somit die Kenntnis über die mindestens eine dynamische Eigenschaft D verwendet, um deren negativen Einwirkung auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vact entgegenzuwirken, sodass Schwankungen und Ungleichmäßigkeiten in der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vact aktiv verhindert werden. Dies führt zu anpassbaren und sanften Beschleunigungen/Verzögerungen, die sowohl von de, Fahrer als auch den Beifahrern als angenehm empfunden werden.Subsequently, the at least one velocity profile with compensated dynamics v sim_compensated can be simulated by using the at least one future velocity profile v sim , so that the at least one velocity profile with compensated dynamics V sim_compensated is given an appearance that corresponds to the effect that the at least one dynamic property D of the Freight on the current vehicle speed V act , counteracts. When determining the at least one velocity profile with compensated dynamics v sim_compensated , the knowledge about the at least one dynamic property D is thus used to counteract its negative effect on the current vehicle speed v act , so that fluctuations and irregularities in the current vehicle speed v act are actively prevented , This results in adaptable and gentle accelerations / decelerations, which are perceived by both the driver and the passengers as pleasant.
Das mindestens eine zukünftige Geschwindigkeitsprofil vsim für die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird für einen vor dem Fahrzeug
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die simulierte Geschwindigkeit vsim unter anderem basierend auf der Kenntnis über den Straßenabschnitt bestimmt. Eine solche Kenntnis kann durch eine oder mehrere Positionsbestimmungsinformationen, wie etwa GPS(Globales Positionsbestimmungssystem)-Daten, Landkarteninformationen, topografische Daten, Wetterberichte, zwischen verschiedenen Fahrzeugen kommunizierte Informationen und über Funk kommunizierte Informationen erhalten werden. Die Kenntnisse/Informationen können eine vorherrschende Topgraphie, einen Kurvenverlauf, eine Verkehrssituation, Straßenarbeiten, Verkehrsdichten und Straßenzustände umfassen. Weiterhin kann die Kenntnis eine Geschwindigkeitsbegrenzung für den vorausliegenden Straßenabschnitt und ein Verkehrszeichen im Zusammenhang mit der Straße umfassen. Heutzutage umfassen viele Fahrzeuge Systeme, wie etwa Navigationssysteme und Geschwindigkeitsregelsysteme, die solche Kenntnisse/Informationen nutzen. Daher kann eine solche Ausführungsform in Fahrzeugen, in denen die Kenntnis bereits verfügbar ist, mit geringfügiger zusätzlicher Komplexität verwirklicht werden.According to an embodiment of the present invention, the simulated speed v sim is determined based inter alia on the knowledge of the road section. Such knowledge may be obtained by one or more positioning information, such as GPS (Global Positioning System) data, map information, topographical data, weather reports, information communicated between different vehicles, and information communicated via radio. The knowledge / information may include a predominant top graph, a curve, a traffic situation, road works, traffic densities and road conditions. Furthermore, the knowledge of a speed limit for the road section ahead and a traffic sign in the Link with the road. Today, many vehicles include systems such as navigation systems and cruise control systems that utilize such knowledge / information. Therefore, such an embodiment can be realized in vehicles where the knowledge is already available with little added complexity.
In diesem Dokument werden simulierte Geschwindigkeiten und aktuelle Geschwindigkeiten erwähnt. Wie in der Beschreibung dargelegt, stellen die simulierten Geschwindigkeiten im Voraus geschätzte Geschwindigkeiten dar, die auf mehreren unterschiedlichen Daten basieren können, wie Informationen über vorausliegende Straßenabschnitte, die Fahrzeugposition, Landkartendaten, Radarinformationen, Kamerainformationen und/oder dynamische Eigenschaften der Fracht. Solche simulierten Geschwindigkeiten können in dem Fahrzeug verwendet werden, um einen Geschwindigkeitsregler in dem Fahrzeug auf unterschiedliche Weise zu steuern, wobei das Fahrzeug eine aktuelle Geschwindigkeit durch eine solche Steuerung und durch Einwirkungen von, z. B. dem Rollwiderstand, dem Luftwiderstand, dem Straßenbelag, der Verkehrssituation oder Ähnlichem erhält. Die aktuelle Geschwindigkeit ist somit eine Geschwindigkeit, die das Fahrzeug während eines solchen physikalischen Vorgangs tatsächlich aufweist, wobei eine solche aktuelle Geschwindigkeit von all diesen Parametern abhängt.This document mentions simulated speeds and current speeds. As set forth in the description, the simulated speeds represent in advance estimated speeds that may be based on a variety of different data, such as information about road sections ahead, vehicle position, map data, radar information, camera information, and / or cargo dynamic properties. Such simulated speeds may be used in the vehicle to control a speed controller in the vehicle in different ways, the vehicle sensing an actual speed by such control and by actions of, e.g. B. the rolling resistance, the air resistance, the road surface, the traffic situation or the like receives. The current speed is thus a speed which the vehicle actually has during such a physical operation, such actual speed depending on all these parameters.
Wenn das mindestens eine Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated bestimmt wurde, dann wird es verwendet, um mindestens ein Drehmomentprofil mit kompensierter Dynamik μcompensated zu bestimmen, das dann bei der Steuerung des Motors
Dies ist schematisch in
Durch Berücksichtigen der ungleichmäßigen und schwankenden Form des mindestens einen zukünftigen Geschwindigkeitsprofils vsim bei der Bestimmung/Simulation des mindestens einen Geschwindigkeitsprofils mit kompensierter Dynamik vsim_compensated kann dem mindestens einen Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated eine Form bereitgestellt werden, die der mindestens einen dynamischen Eigenschaft D der Fracht entgegenwirkt. Wie in
Da das mindestens eine Drehmomentprofil mit kompensierter Dynamik μcompensated verwendet wird, um den Motor
Die
Für das in
Das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated wird dann durch Berücksichtigen der ungleichmäßigen und schwankenden Form des mindestens einen zukünftigen Geschwindigkeitsprofils vsim bestimmt, sodass das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated der mindestens einen dynamischen Eigenschaft D entgegenwirkt. Das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated ist in der Figur als eine strichpunktierte Kurve dargestellt.The compensated-dynamics delay force profile B compensated is then determined by taking into account the non-uniform and fluctuating shape of the at least one future velocity profile v sim such that the compensated-moment delay force profile B compensates the at least one dynamic property D. The delay force profile compensated with compensated dynamics B compensated is shown in the figure as a dash-dotted curve.
Da das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated zur Steuerung von Bremsen in dem Fahrzeug verwendet wird, beeinflusst die Form des Verzögerungskraftprofils mit kompensierter Dynamik Bcompensated die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vact, sodass Schwankungen in der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vact reduziert oder vollständig vermieden werden können. Beispielsweise kann die Verzögerungskraft zu Zeiten/an Positionen, bei denen das mindestens eine zukünftige Geschwindigkeitsprofil vsim einen höheren Wert aufweist, erhöht werden und/oder kann zu Zeiten/an Positionen, bei denen das mindestens eine zukünftige Geschwindigkeitsprofil vsim einen niedrigeren Wert aufweist, reduziert werden, was zu einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verzögerung führen kann. Mit anderen Worten, das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated kann eine Form aufweisen, bei der dessen Schwankungen mindestens teilweise in Phase mit entsprechenden Schwankungen in dem mindestens einen zukünftigen Geschwindigkeitsprofil vsim sind. Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vact ist in der Figur als eine im Wesentlichen gerade durchgezogene Linie dargestellt, die das Ergebnis einer solchen Steuerung der Fahrzeugbremsen sein kann.Since the retarding force profile is used with compensated dynamics B compensated for the control of brakes in the vehicle affects the shape of the retarding force profile with compensated dynamics B compensated the current vehicle speed v act, can be so that fluctuations in the actual vehicle speed v act reduced or completely avoided. For example, the deceleration force at times / at positions where the at least one future velocity profile v sim has a higher value may be increased and / or may be at times / at positions where the at least one future velocity profile v sim has a lower value. can be reduced, which can lead to a substantially even delay. In other words, the compensated-dynamics delay force profile B compensated may have a shape in which its variations are at least partially in phase with corresponding variations in the at least one future velocity profile v sim . The current vehicle speed v act is shown in the figure as a substantially straight line, which may be the result of such control of the vehicle brakes.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Eigenfrequenz fD verwendet, um den Schwerpunkt
Die Eigenfrequenz kann verwendet werden, um das Aussehen des simulierten, mindestens einen Geschwindigkeitsprofils mit kompensierter Dynamik vsim_compensated zu bestimmen. Das mindestens eine Drehmomentprofil mit kompensierter Dynamik μcompensated und/oder das Verzögerungskraftprofil mit kompensierter Dynamik Bcompensated können dann basierend auf dem Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated bestimmt werden.The natural frequency can be used to determine the appearance of the simulated, at least one compensated dynamics velocity profile v sim_compensated . The at least one compensated-dynamics compensated torque profile μ compensated and / or the compensated-delay compensated-momentum compensation profile B compensated can then be determined based on the velocity profile with compensated dynamics v sim_compensated .
Beispielsweise kann das simulierte, mindestens eine Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated somit ein Aussehen aufweisen, das mindestens teilweise in Antiphase in Bezug auf Schwankungen bezüglich der Verschiebung des Schwerpunkts
Das simulierte, mindestens eine Geschwindigkeitsprofil mit kompensierter Dynamik vsim_compensated kann auch ein Aussehen aufweisen, das Schwankungen mit einer Frequenz fcomp umfasst, die sich mindestens teilweise von der Eigenfrequenz fD für die Verschiebung des Schwerpunkts
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich der durch das Verfahren gesteuerte Parameter auf eine Gangwahl für das Getriebe
Um Gangwechsel gemäß der Ausführungsform steuern zu können, wird eine Simulation von mindestens einem zukünftigen Beschleunigungsprofil asim für eine aktuelle Fahrzeugbeschleunigung aact für den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt basierend auf der mindestens einen dynamischen Eigenschaft D und auf den Informationen über den vorausliegenden Straßenabschnitt ausgeführt. Das mindestens eine zukünftige Beschleunigungsprofil asim kann hier in ähnlicher Weise und basierend auf ähnlichen Daten wie die obengenannte Simulation des Geschwindigkeitsprofils vsim bestimmt werden, jedoch für die Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung) für das Fahrzeug. Das mindestens eine zukünftige Beschleunigungsprofil asim kann z. B. als eine zeitliche Ableitung des simulierten Geschwindigkeitsprofils vsim bestimmt werden.In order to control gear changes according to the embodiment, a simulation of at least one future acceleration profile a sim for a current vehicle acceleration a act for the road ahead section is performed based on the at least one dynamic property D and the information about the preceding road section. The at least one future acceleration profile a sim can be determined here in a similar manner and based on similar data as the above-mentioned simulation of the speed profile v sim , but for the speed change (acceleration) for the vehicle. The at least one future acceleration profile a sim can, for. B. be determined as a time derivative of the simulated velocity profile v sim .
Das mindestens eine zukünftige Beschleunigungsprofil asim weist ein Aussehen auf, das von der mindestens einen dynamischen Eigenschaft D abhängige Schwankungen umfasst, entsprechend der Weise, in der das simulierte Geschwindigkeitsprofil vsim von der mindestens einen dynamischen Eigenschaft D abhängt. Ein solches Aussehen für das mindestens eine zukünftige Beschleunigungsprofil asim kann somit verwendet werden, um das Gangschalten in dem Fahrzeug zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung
Die obengenannte Eigenfrequenz fD für die Verschiebung des Schwerpunkts
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere Sensoren auf einer oder mehreren der Wellen des Fahrzeugs verwendet werden, um die Eigenfrequenz fD zu bestimmen. Der eine oder die mehreren Sensoren erkennen dann die Periodenzeit TD, die der obengenannten Wellenlänge λD für die Massenschwingung, d. h., der Verschiebung des Schwerpunkts in der Längsrichtung L des Fahrzeugs entspricht. Die Eigenfrequenz kann dann leicht basierend auf einer solchen Periodenzeit bestimmt werden: fD = 1/TD. Demzufolge kann die Schwingung der Masse und somit ihre Eigenfrequenz selbst dann, wenn sie abschwächt, durch die Verwendung der Sensoren sorgfältig verfolgt werden. Demzufolge kann die Steuerung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Schwingungen zuverlässig zu verhindern.According to another embodiment, one or more sensors may be used on one or more of the waves of the vehicle to determine the natural frequency f D. The one or more sensors then recognize the period T D which corresponds to the above-mentioned wavelength λ D for the mass vibration, that is, the displacement of the center of gravity L in the longitudinal direction L of the vehicle. The natural frequency can then be easily determined based on such a period time: f D = 1 / T D. As a result, the vibration of the mass, and thus its natural frequency, even when attenuating, can be carefully tracked through the use of the sensors. As a result, the control of the present invention can be used to reliably prevent the vibrations.
Der Schwerpunkt
Die Eigenfrequenz fD kann in geeigneter Weise im Zusammenhang mit dem Starten des Antriebs des Fahrzeugs aus einem Stillstand bestimmt werden, wobei ein aktueller Beschleunigungsvorgang aact registriert werden kann. Die Eigenfrequenz fD kann auch im Zusammenhang mit dem Laden der Fracht
Die Fahrzeuggeschwindigkeit und somit die Beschleunigung des Fahrzeugs
Die Beschleunigung kann auch negativ sein, aret, d. h., sie kann eine Verzögerung aret darstellen, wobei ein Fahrer eine geforderte negative Beschleunigung areq und somit die Verzögerung mit einer manuellen Bremssteuerung, wie einem Bremspedal oder Ähnlichem, steuern kann. Die Verzögerung kann auch durch ein Steuerungssystem in dem Fahrzeug, z. B. durch eine Konstantgeschwindigkeitsbremse in dem Fahrzeug, das eine negative Beschleunigung areq fordert, gesteuert werden.The acceleration may also be negative, a ret , ie, it may represent a deceleration a ret , whereby a driver may control a required negative acceleration a req and thus the deceleration with a manual brake control, such as a brake pedal or the like. The delay may also be controlled by a control system in the vehicle, e.g. B. by a constant speed brake in the vehicle, which requires a negative acceleration a req , are controlled.
Wenn das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fahrzeug
Aus Sicherheitsgründen sollte die erfindungsgemäße Steuerung des mindestens einen Parameters in Bezug auf das Antreiben des Fahrzeugs deaktiviert werden, wenn die geforderte Beschleunigung areq, die positiv oder negativ sein kann, eine Größe aufweist, die einen Grenzwert athres überschreitet: |areq| > athrs. Mit anderen Worten, es kann sein, dass die Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung das Fahrzeug nicht an einem kraftvollen Bremsen, z. B. indem der Fahrer auf das Bremspedal drückt, hindert. Der Grenzwert kann hier z. B. den Wert 1 m/s2 aufweisen, sodass das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bei leichterem Bremsen, auch Komfortbremsung genannt, verwendet wird, während eine Bremswirkung für ein kraftvolleres Bremsen, das z. B. 2 m/s2 oder mehr entspricht, garantiert ist.For safety reasons, the control according to the invention of the at least one parameter with respect to the driving of the vehicle should be deactivated if the required acceleration a req , which can be positive or negative, has a magnitude that exceeds a limit value a thres : | a req | > a thrs . In other words, it may be that the control according to the present invention, the vehicle not on a powerful braking, z. B. by the driver presses on the brake pedal prevents. The limit can here z. Example, the value 1 m / s 2 , so that the method according to the present invention with lighter braking, also called comfort braking, is used, while a braking effect for a more powerful braking z. B. 2 m / s 2 or more, is guaranteed.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch basierend auf anderen Informationen, z. B. Radarinformation, Kamerainformationen, Landkarteninformationen aktiviert und/oder deaktiviert werden. Demzufolge muss das Bremsen gewährleistet sein, wenn z. B. Radarinformationen, Kamerainformationen oder Landkarteninformationen anzeigen, dass ein Hindernis vorhanden ist, das die Zugänglichkeit des Straßenabschnittes verhindert.The method according to the present invention may also be based on other information, e.g. As radar information, camera information, map information enabled and / or disabled. Consequently, the braking must be ensured when z. Radar information, camera information or map information indicate that an obstacle is present, which prevents the accessibility of the road section.
Ein Fachmann wird erkennen, dass ein Verfahren zum Steuern mindestens eines Parameters in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung auch in einem Computerprogramm verwirklicht werden kann, das bei Ausführung in einem Computer den Computer dazu veranlasst, das Verfahren durchzuführen. Das Computerprogramm besteht üblicherweise aus einem Teil eines Computerprogrammprodukts
Die
Des Weiteren ist die Steuerungsvorrichtung
Jede der Verbindungen zu den Vorrichtungen zum Empfangen und Senden von Eingangs- und Ausgangssignalen kann aus einem oder mehreren von einem Kabel, einem Datenbus, wie z. B. ein CAN(Controller Area Network)-Bus, einem MOST(Media Oriented Systems Transport)-Bus oder einer beliebigen Bus-Konfiguration, oder aus einer drahtlosen Verbindung bestehen.Each of the connections to the devices for receiving and transmitting input and output signals may be from one or more of a cable, a data bus, such as a data bus. For example, a CAN (Controller Area Network) bus, a MOST (Media Oriented Systems Transport) bus or any bus configuration, or consist of a wireless connection.
Ein Fachmann wird erkennen, dass der obengenannte Computer aus der Berechnungseinheit
Im Allgemeinen bestehen Steuerungssysteme in modernen Fahrzeugen aus einen Kommunikationsbussystem, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen besteht, um mehrere elektronische Steuerungsvorrichtungen (ECU) zu verbinden, oder Steuerungen und unterschiedlichen in dem Fahrzeug befindlichen Bauteilen. Ein solches Steuerungssystem kann eine große Anzahl von Steuerungsvorrichtungen umfassen, und die Verantwortlichkeit für eine spezifische Funktion kann unter mehr als einer Steuerungsvorrichtung verteilt werden. Fahrzeuge des aufgezeigten Typs können somit oft beträchtlich mehr Steuerungsvorrichtungen umfassen als in
Die vorliegende Erfindung ist in der aufgezeigten Ausführungsform in der Steuerungsvorrichtung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, das zum Steuern von mindestens einem Parameter in Bezug auf das Antreiben eines Fahrzeugs
Das System gemäß der vorliegenden Erfindung kann angeordnet sein, um alle der oben und in den Ansprüchen beschriebenen Verfahrensausführungsformen auszuführen, sodass das System für die jeweiligen Ausführungsformen die oben beschriebenen Vorteile für die jeweiligen Ausführungsformen erzielt.The system according to the present invention may be arranged to carry out all of the method embodiments described above and in the claims, so that the system for the respective embodiments achieves the advantages described above for the respective embodiments.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beschränkt, sondern betrifft und umfasst alle Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten unabhängigen Ansprüche.The present invention is not limited to the above-described embodiments of the invention but relates to and includes all embodiments within the scope of the appended independent claims.
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