SE535826C2

SE535826C2 - Estimation of road slope by utilizing a sensor fusion

Info

Publication number: SE535826C2
Application number: SE1150291A
Authority: SE
Inventors: Mattias Nilsson; Erik Oehlund
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2013-01-02
Also published as: SE1150291A1

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande och ettsystem för skattning av en vaglutning d medelst utnyttjande aven sensorfusion. Enligt föreliggande uppfinning detekteras omåtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger. En skattning avnamnda vaglutning d utförs sedan med hjalp av sensorfusionen,varvid åtminstone en av en insignal och åtminstone enviktningsparameter för namnda sensorfusion bestams baserat pånamnda detektion av om namnda åtminstone ett dynamiska förlopp föreligger. Fig. 3 The present invention relates to a method and a system for estimating a vagal slope d by utilizing sensor fusion. According to the present invention, it is detected if at least one dynamic course is present. An estimate of said vagal slope d is then performed by means of the sensor fusion, wherein at least one of an input signal and at least one weighting parameter for said sensor fusion is determined based on said detection of whether said at least one dynamic course exists. Fig. 3

Description

20 25 535 828 accelerationen i horisontell led. Accelerometern 101 mäter och tillhandahåller alltså en signal motsvarande: as =a,+gsin(a), (ekv. l) där g är tyngdaccelerationen. 20 25 535 828 the acceleration in the horizontal direction. The accelerometer 101 measures and thus provides a signal corresponding to: as = a, + gsin (a), (eq. 1) where g is the acceleration of gravity.

Denna signal kan sedan utnyttjas för att bestämma väglutningen a. För små värden på d kan sin(d) approximeras till d, vilket gör att väglutningen d kan bestämmas som: (ekv. 2) Alltså subtraheras här fordonets acceleration av från det av accelerometern uppmätta värdet as för att endast erhålla gravitationskomponenten hos den uppmätta accelerationen.This signal can then be used to determine the road slope a. For small values of d, sin (d) can be approximated to d, which means that the road slope d can be determined as: (eq. 2) Thus, the vehicle's acceleration is subtracted from the value as to obtain only the gravity component of the measured acceleration.

Detta tillvägagångssätt för att bestämma väglutningen d fungerar bra på vägar där väglutningen a och krökningen för vägen är små. För väsentligen plana och raka vägar, till exempel motorvägar, ger detta tillvägagångssätt en relativt god skattning av väglutningen a. Dock är detta förfarande för bestämmandet av väglutningen d långt ifrån optimalt för vägar och vägavsnitt vilka inte är väsentligen plana och raka.This approach to determining the road slope d works well on roads where the road slope a and the curvature of the road are small. For substantially flat and straight roads, for example motorways, this approach gives a relatively good estimate of the road slope a. However, this procedure for determining the road slope d is far from optimal for roads and sections of road which are not substantially flat and straight.

När ett fordon färdas på en väg som inte endast har små lutningar d och krökningar, till exempel på vissa landsvägar eller på mindre vägar, kommer accelerometern 101 att, förutom att mäta den acceleration som är viktig för bestämmandet av väglutningen d, även att mäta andra accelerationer, vilka bland annat beror av vägens krökning. Dessa andra accelerationer, som då också kommer att innefattas i signalen as tillhandahàllen av accelerometern 101, kommer då att negativt påverka tillförlitligheten för skattningen av väglutningen d. 10 l5 20 25 30 535 828 Kortfattad beskrivning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett effektivt och tillförlitligt förfarande för skattning av en väglutning d. Detta syfte uppnås genom ovan nämnda förfarande för skattning av en väglutning d enligt kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även genom ovan nämnda datorprogram enligt kännetecknande delen av patentkrav 23. Detta syfte uppnås även av ovan nämnda system för skattning av en väglutning g enligt kännetecknande delen av patentkrav 25.When a vehicle is traveling on a road which has not only small slopes d and curves, for example on certain country roads or on smaller roads, the accelerometer 101 will, in addition to measuring the acceleration which is important for determining the road slope d, also measure other accelerations, which are partly due to the curvature of the road. These other accelerations, which will then also be included in the signal as provided by the accelerometer 101, will then adversely affect the reliability of the estimation of the road slope d. an efficient and reliable method for estimating a road slope d. This object is achieved by the above-mentioned method for estimating a road slope d according to the characterizing part of claim 1. The object is also achieved by the above-mentioned computer program according to the characterizing part of claim 23. This object is also achieved of the above-mentioned system for estimating a road slope g according to the characterizing part of claim 25.

Enligt föreliggande uppfinning identifieras olika dynamiska förlopp vilka påverkar fordonet och dess möjligheter till korrekt skattning av väglutningen a. En sensorfusion utnyttjas enligt uppfinningen för att vikta ihop och/eller välja olika metoder för bestämmande av väglutningen a, där dessa metoder innefattar utnyttjande av en accelerometer respektive en kraftekvation. Baserat på detektion av förekomst av dynamiska förlopp anpassas enligt uppfinningen denna sensorfusion så att fördelarna med accelerometermetoden respektive kraftekvationsmetoden utnyttjas samtidigt som nackdelarna med respektive metod undviks.According to the present invention, different dynamic processes are identified which affect the vehicle and its possibilities for correct estimation of the road slope a. A sensor fusion is used according to the invention to fold and / or select different methods for determining the road slope a, these methods comprising using an accelerometer and a force equation. Based on the detection of the occurrence of dynamic processes, this sensor fusion is adapted according to the invention so that the advantages of the accelerometer method and the force equation method are utilized at the same time as the disadvantages of the respective method are avoided.

Om till exempel ett dynamiskt förlopp detekteras anpassas sensorfusionen så att dess känslighet och insignaler optimeras för det specifika detekterade förloppet. Genom anpassningen av sensorfusionen, vilken kan utgöras av ett Kalman-filter, kan man vid skattning av väglutningen d då sådana dynamiska förlopp pågår undvika att ta hänsyn till accelerationskomponenter vilka beror av det dynamiska förloppet och inte av själva väglutningen d. Härigenom kan en effektiv och tillförlitlig skattning av väglutningen d alltid erhållas genom utnyttjande av uppfinningen. 10 15 20 25 30 535 825 Genom situationsanpassningen av sensorfusionen kan känsligheten för sensorfusionen ökas i normalfallet, det vill säga då inget dynamiskt förlopp föreligger, medan känsligheten för sensorfusionen kan minskas då ett dynamiskt förlopp pågår.For example, if a dynamic course is detected, the sensor fusion is adapted so that its sensitivity and input signals are optimized for the specific detected course. By adjusting the sensor fusion, which can consist of a Kalman filter, when estimating the road slope d when such dynamic processes are in progress, one can avoid taking into account acceleration components which depend on the dynamic process and not on the road slope itself d. reliable estimation of the road slope d is always obtained by utilizing the invention. 10 15 20 25 30 535 825 By adapting the situation of the sensor fusion, the sensitivity of the sensor fusion can be increased in the normal case, i.e. when no dynamic process is present, while the sensitivity of the sensor fusion can be reduced when a dynamic process is in progress.

Detta resulterar i en snabbare skattning av väglutningen d och vägens krökningsförändringar, vilket är mycket fördelaktigt till exempel vid terrängkörning.This results in a faster estimation of the road slope d and the curves of the road, which is very advantageous, for example when driving off-road.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning utnyttjas skattningen av väglutningen d vid växelval i ett system för automatiskt växelval. Det är avgörande för ett automatiskt växelvalssystem att ha tillgång till ett aktuellt värde för väglutningen a för att kunna välja rätt växel vid en specifik tidpunkt. Den snabba skattningen av väglutningen a, vilken erhålls genom föreliggande uppfinning, gör att en snabbare skattning av körmotstånd kan göras, vilket är av stor vikt vid optimalt val av växel.According to one aspect of the present invention, the estimation of the road slope d is used in gear selection in an automatic gear selection system. It is crucial for an automatic gear selection system to have access to a current value for the road slope a in order to be able to select the right gear at a specific time. The rapid estimation of the road slope a, which is obtained by the present invention, means that a faster estimation of driving resistance can be made, which is of great importance in the optimal choice of gear.

Föreliggande uppfinning kan alltså hantera dynamiska förlopp genom att anpassa sensorfusionen baserat på dem så att väglutningen d kan skattas även baserat på de dynamiska förloppen. Detta har stora fördelar jämfört med om de dynamiska förloppen inte skulle ha tagits hänsyn till. I så fall hade dessa dynamiska förlopp filtrerats bort, vilket hade lett till långsammare uppdatering eller eventuellt frysning av skattningen. Detta hade i sin tur lett till en fördröjd skattning av väglutningen d och vägens krökningsförändring, och vidare till att fel växel väljs av det automatiska växelvalssystemet.The present invention can thus handle dynamic processes by adapting the sensor fusion based on them so that the path slope d can be estimated also based on the dynamic processes. This has great advantages compared to if the dynamic processes had not been taken into account. In that case, these dynamic processes would have been filtered out, which would have led to a slower update or possible freezing of the estimate. This in turn had led to a delayed estimation of the slope of the road d and the change in curvature of the road, and further to the wrong gear being selected by the automatic gear selection system.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: 10 15 20 25 535 B25 Figur 1 visar schematiskt ett fordon i förhållande till en väglutning d, Figur 2 visar schematiskt ett fordon sett uppifrån, Figur 3 visar ett flödesschema för ett förfarande enligt uppfinningen, och Figur 4 visar en styrenhet.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further elucidated below with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals are used for like parts, and in which: Figure 15 schematically shows a vehicle in relation to a road slope d, Figure 2 schematically shows a vehicle seen from above, Figure 3 shows a flow chart for a method according to the invention, and Figure 4 shows a control unit.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Såsom nämnts ovan kan en accelerometer utnyttjas för att tillhandahålla en signal, vilken kan användas vid skattning av väglutningen d. En skattning av väglutningen Q baserat på mätningar gjorda av accelerometern går relativt snabbt att utföra. Dessutom ger en accelerometerbaserad skattning tillförlitliga värden för vägar med liten lutning d och krökning.Description of Preferred Embodiments As mentioned above, an accelerometer can be used to provide a signal which can be used in estimating the road slope d. An estimation of the road slope Q based on measurements made by the accelerometer can be performed relatively quickly. In addition, an accelerometer-based estimate provides reliable values for roads with low slope d and curvature.

Dock medför accelerometerns placering i fordonet problem, eftersom accelerometern normalt sett inte är placerad i fordonets svängningscentrum. Detta åskådliggörs schematisk i figur 2, där ett fordon 200 med en motor 201, en drivlina 202 och hjul 203, 204, 205, 206 illustreras. Fordonet har ett svängningscentrum 208, kring vilken fordonet rör sig när det svänger, vars placering beror bland annat av fordonets längd, samt placering av och avstånd mellan hjulen 203, 204, 205, 206. Dock är accelerometern 207 vanligtvis placerad i anslutning till eller i närheten av motorn 201. Accelerometern 207 är alltså vanligtvis inte placerad så att den sammanfaller med svängningscentrum 208 för fordonet 200. Detta gör att accelerationer härrörande från svängningar även kommer att innefattas i signalen as tillhandahàllen av accelerometern 207 om vägen svänger relativ kraftigt. 10 15 20 25 535 828 Väglutningen a kan också bestämmas baserat på en kraftekvation. En sådan kraftekvation kan se ut enligt följande: Zf=ma, (ekv, 3) där f utgör kraften, m är massan för fordonet och a är en acceleration.However, the position of the accelerometer in the vehicle causes problems, since the accelerometer is not normally located in the center of oscillation of the vehicle. This is schematically illustrated in Figure 2, where a vehicle 200 with a motor 201, a driveline 202 and wheels 203, 204, 205, 206 is illustrated. The vehicle has a center of oscillation 208, around which the vehicle moves when it turns, the location of which depends, among other things, on the length of the vehicle, and the location and distance between the wheels 203, 204, 205, 206. However, the accelerometer 207 is usually located adjacent to or in near the engine 201. The accelerometer 207 is thus usually not positioned so as to coincide with the center of oscillation 208 of the vehicle 200. This means that accelerations resulting from oscillations will also be included in the signal provided by the accelerometer 207 if the road oscillates relatively sharply. The road slope a can also be determined based on a force equation. Such a force equation can look like this: Zf = ma, (eq. 3) where f is the force, m is the mass of the vehicle and a is an acceleration.

Vidare kan vänsterledet i kraftekvationen även uttryckas som: Zf=fd-f,-fa-mgsin(a), (ekv. 4) där fg är drivkraften, f; är rullkraften på grund av rullmotståndet, och fg är luftkraften på grund av luftmotståndet.Furthermore, the left-hand side of the force equation can also be expressed as: Zf = fd-f, -fa-mgsin (a), (eq. 4) where fg is the driving force, f; is the rolling force due to the rolling resistance, and fg is the air force due to the air resistance.

Utifrån kraftekvationerna 3 och 4 kan väglutningen d bestämmas. Att bestämma väglutningen d baserad på dessa kraftekvationer ger tillförlitliga skattningar för väglutningen a för väsentligen alla typer av vägar, både för väsentligen plana och raka vägar och för vägar med större väglutningar och krökningar. Modeller för dessa kraftekvationer, ur vilka väglutningen d kan lösas ut, används ofta när dessa kraftekvationer utnyttjas för bestämning av väglutningen d. Dock ger dessa modeller en viss osäkerhet för det skattade värdet för väglutningen d, vilket är en nackdel med skattning av väglutning a baserat på kraftekvationer.Based on the force equations 3 and 4, the road slope d can be determined. Determining the road slope d based on these force equations provides reliable estimates for the road slope a for essentially all types of roads, both for substantially flat and straight roads and for roads with larger road slopes and curves. Models for these force equations, from which the road slope d can be triggered, are often used when these force equations are used to determine the road slope d. However, these models provide some uncertainty for the estimated value of the road slope d, which is a disadvantage of estimating road slope a based on power equations.

Alltså finns åtminstone två förfaranden för bestämmande av väglutningen a, varav ett baserar sig på accelerationsmätningar gjorda av en accelerometer 207 och ett baserar sig på åtminstone en kraftekvation.Thus, there are at least two methods for determining the road slope a, one of which is based on acceleration measurements made by an accelerometer 207 and one is based on at least one force equation.

Accelerometerskattningen är snabb och är tillförlitlig för 10 15 20 25 30 535 825 relativt raka vägar. Kraftekvationsskattningen är långsammare än accelerometerskattningen och kan inte utnyttjas då drivlinan är bruten, det vill säga då motorns moment inte förmedlas till hjulen 203, 204, 205, 206, till exempel vid aktivering av en kopplingsfunktion, eller om en eller flera bromsar ligger an, men är tillförlitlig för alla typer av vägar.The accelerometer estimate is fast and is reliable for relatively straight roads. The force equation estimate is slower than the accelerometer estimate and can not be used when the driveline is broken, ie when the engine torque is not transmitted to the wheels 203, 204, 205, 206, for example when activating a clutch function, or if one or more brakes apply, but is reliable for all types of roads.

Uppfinnarna av föreliggande uppfinning har identifierat dessa för- och nackdelar med respektive skattningsförfarande och ämnar kombinera skattningsförfarandena så att respektive förfarande utnyttjas pà ett i någon mening optimalt sätt.The inventors of the present invention have identified these advantages and disadvantages of the respective estimation method and intend to combine the estimation methods so that the respective method is utilized in a sense optimal.

Föreliggande uppfinning kombinerar alltså fördelarna för accelerometerskattningen med fördelarna för kraftekvationsskattningen samtidigt som den undviker nackdelarna med accelerometerskattningen och kraftekvationsskattningen.Thus, the present invention combines the advantages of accelerometer estimation with the advantages of force equation estimation while avoiding the disadvantages of accelerometer estimation and force equation estimation.

För att göra detta utnyttjar föreliggande uppfinning en sensorfusion, vilken kan väga samman åtminstone två sensorvärden/insignaler tillhandahållna av en eller flera sensorer/metoder. Sensorfusionen har åtminstone en insignal och åtminstone en viktningsparameter. Om denna åtminstone en insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter väljs enligt uppfinningen, vilket kommer att beskrivas mer i detalj nedan, kan sensorfusionen utnyttjas till att kombinera fördelarna med accelerometerskattningen och kraftekvationsskattningen.To do this, the present invention utilizes a sensor fusion, which can weigh together at least two sensor values / inputs provided by one or more sensors / methods. The sensor fusion has at least one input signal and at least one weighting parameter. If this at least one input signal and / or at least one weighting parameter is selected according to the invention, which will be described in more detail below, the sensor fusion can be used to combine the advantages of the accelerometer estimate and the force equation estimate.

Enligt föreliggande uppfinning detekteras om åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger. Ett dynamiskt förlopp kan här innefatta till exempel åtminstone en skarp sväng, en kraftig accelerationsförändring, eller en kraftig retardationsförändring, och kan detekteras baserat pà till 10 15 20 25 30 535 828 exempel en inbromsning, en hastighet, en kurvradie, eller en vald växel, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Beroende av resultatet för denna detektion utförs sedan sensorfusionen, genom att åtminstone en av en insignal för sensorfunktionen och/eller åtminstone en viktningsparameter hos sensorfunktionen bestäms baserat på om ett dynamiskt förlopp föreligger eller inte.According to the present invention, it is detected if at least one dynamic course is present. A dynamic course may here comprise, for example, at least one sharp turn, a sharp acceleration change, or a sharp deceleration change, and may be detected based on, for example, a deceleration, a speed, a radius of curvature, or a selected gear, which is described in more detail below. Depending on the result of this detection, the sensor fusion is then performed, in that at least one of an input signal for the sensor function and / or at least one weighting parameter of the sensor function is determined based on whether a dynamic sequence exists or not.

Den åtminstone en insignalen kan här väljas att baseras till exempel på accelerometern om inget eller ett visst dynamiskt förlopp pågår, eller väljas att baseras på kraftekvationen om ett visst dynamiskt förlopp pågår. Pâ samma sätt kan de en eller flera viktningsparametrarna väljas till olika värden beroende på om något visst dynamiskt förlopp pågår eller inte.The at least one input signal can here be chosen to be based, for example, on the accelerometer if no or a certain dynamic course is going on, or is chosen to be based on the force equation if a certain dynamic course is going on. In the same way, the one or more weighting parameters can be selected to different values depending on whether a certain dynamic process is in progress or not.

Alltså justeras enligt uppfinningen sensorfusionen baserat på om ett dynamiskt förlopp föreligger eller inte, så att det för tillfället bästa förfarandet, eller den för tillfället bästa kombinationen av förfarandena, används vid skattningen av väglutningen d. Detta gör att ett tillförlitligt värde på väglutningen d alltid kan erhållas. Dessutom erhålls detta tillförlitliga värde för väglutningen d alltid med minsta möjliga fördröjning, vilket är viktigt i flera tillämpningar, till exempel då växelval baseras på väglutningen d.Thus, according to the invention, the sensor fusion is adjusted based on whether a dynamic process exists or not, so that the currently best method, or the currently best combination of methods, is used in estimating the road slope d. This means that a reliable value of the road slope d can always obtained. In addition, this reliable value for the road slope d is always obtained with the least possible delay, which is important in several applications, for example when gear selection is based on the road slope d.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs sensorfusionen med hjälp av ett Kalman-filter, för vilket skattningen av väglutningen d utgör det enda tillståndet. Här utgör den ovan nämnda åtminstone en insignalen, vilken bestäms baserat på om det dynamiska förloppet föreligger eller inte, åtminstone en insignal till Kalman- filtret. Den ovan nämnda åtminstone en viktningsparametern utgör här en åtminstone en kovariansmatris för ett modellbrus hos detta Kalman-filter. 10 15 20 535 828 Ett Kalman-filter kan matematiskt beskrivas som: 2(:+1|r) = A,x(r | t) ia | r) = x(z lr- 1) + L(z)(y(r)-C,i(z | r-1)) L(1)= Pa | :-1)c,"[c,P(z |z-1)c," + R,]" ækv. 5 > P(:+1|r)= A,P(1 |1)A,T +Q, Pam = Pa|z-1)-P(rn-1)c,'[c,1>(fp-ncf + R,}'c,P(:;f-1) , där: - x motsvarar tillståndsvektorn, vilken i detta fall är väglutningen d; - y motsvarar insignalvektorn för filtret; - A motsvarar modellen av systemet, vilken i detta fall är definierad som A=l (beskrivs mer i detalj nedan); - L motsvarar förstärkningen för filtret; - C motsvarar insignalmodellen för filtret; 1 Q motsvarar kovariansmatrisen för modellbruset; - P motsvarar kovariansmatrisen för skattningsfelet; och - R motsvarar kovariansmatrisen för mätbruset.According to an embodiment of the invention, the sensor fusion is performed by means of a Kalman filter, for which the estimation of the road slope d constitutes the only condition. Here, the above-mentioned at least one input signal, which is determined based on whether the dynamic process is present or not, constitutes at least one input signal to the Kalman filter. The above-mentioned at least one weighting parameter here constitutes at least one covariance matrix for a model noise of this Kalman filter. 10 15 20 535 828 A Kalman filter can be mathematically described as: 2 (: + 1 | r) = A, x (r | t) ia | r) = x (z lr- 1) + L (z) (y (r) -C, i (z | r-1)) L (1) = Pa | : -1) c, "[c, P (z | z-1) c," + R,] "eq. 5> P (: + 1 | r) = A, P (1 | 1) A, T + Q, Pam = Pa | z-1) -P (rn-1) c, '[c, 1> (fp-ncf + R,}' c, P (:; f-1), where: - x corresponds to the state vector, which in this case is the path slope d; - y corresponds to the input signal vector for the filter; - A corresponds to the model of the system, which in this case is defined as A = 1 (described in more detail below); - L corresponds to the gain of the filter; - C corresponds to the input signal model of the filter; 1 Q corresponds to the covariance matrix of the model noise; - P corresponds to the covariance matrix of the estimation error; and - R corresponds to the covariance matrix of the measurement noise.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjar Kalman-filtret prediktionen att väglutningen a i nästa tillstånd kommer att vara lika stor som väglutningen d i det nuvarande tillståndet, det vill säga A=1.According to an embodiment of the present invention, the Kalman filter uses the prediction that the road slope a in the next state will be equal to the road slope d in the current state, i.e. A = 1.

Såsom framgår av ekvation 5 beror förstärkningen L för filtret av P, C, och R, där P i sin tur beror av kovariansmatrisen för modellbruset Q. Såsom nämnts ovan utgör enligt en utföringsform kovariansmatrisen för modellbruset Q en viktningsparameter för sensorfusionen. Det är då alltså denna 10 15 20 25 30 535 B28 10 kovariansmatris för modellbruset Q som justeras i Kalman- filtret beroende på om ett dynamiskt förlopp pågår eller inte.As shown in Equation 5, the gain L of the filter depends on P, C, and R, where P in turn depends on the covariance matrix of the model noise Q. As mentioned above, according to one embodiment, the covariance matrix of the model noise Q is a weighting parameter of the sensor fusion. It is then this 10 15 20 25 30 535 B28 10 covariance matrix for the model noise Q that is adjusted in the Kalman filter depending on whether a dynamic process is in progress or not.

Kovariansmatrisen för modellbruset Q viktar det av filtret predikterade värdet för nästa tillstånd, vilket predikteras till att vara samma värde som i nuvarande tillstånd, med insignalen, så att insignalens större eller mindre vikt/inflytande beror på värdet för kovariansmatrisen för modellbruset Q. Ett litet värde på kovariansmatrisen för modellbruset Q gör att endast en liten förändring accepteras av filtret, varför filtret kan göras trögare vid behov.The covariance matrix for the model noise Q weights the value predicted by the filter for the next state, which is predicted to be the same value as in the current state, with the input signal, so that the greater or lesser weight / influence of the input signal depends on the covariance matrix for the model noise Q. A small value on the covariance matrix for the model noise Q means that only a small change is accepted by the filter, so the filter can be made slower if necessary.

Insignalmodellen C till filtret väljs till att vara baserad på accelerometern eller på kraftekvationen baserat på om ett dynamiskt förlopp föreligger eller inte.The input signal model C to the filter is chosen to be based on the accelerometer or on the force equation based on whether a dynamic process exists or not.

En viktig del av föreliggande uppfinning ligger i att identifiera olika dynamiska förlopp, för vilka sensorfusionen bör justeras för att snabbt kunna ge ett tillförlitligt värde för väglutningen d.An important part of the present invention lies in identifying different dynamic processes, for which the sensor fusion should be adjusted in order to be able to quickly give a reliable value for the road slope d.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en eller flera skarpa svängar, vilka utförs av fordonet, ett sådant dynamiskt förlopp. Denna åtminstone en sväng anses vara skarp om den har en radie vilken är mindre än ett förutbestämt värde. Till exempel kan en sådan skarp sväng ha en radie vilken är mindre än 25 meter. En sväng kan även definieras såsom skarp om den pågår längre än en förutbestämd tid och har en förutbestämd radie. Till exempel kan en sväng detekteras såsom skarp om den pågår längre än 2 sekunder och har en sådan förutbestämd radie.According to an embodiment of the present invention, one or more sharp turns, which are performed by the vehicle, constitute such a dynamic course. This at least one turn is considered sharp if it has a radius which is less than a predetermined value. For example, such a sharp turn may have a radius which is less than 25 meters. A turn can also be defined as sharp if it lasts longer than a predetermined time and has a predetermined radius. For example, a turn can be detected as sharp if it lasts longer than 2 seconds and has such a predetermined radius.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning väljs den åtminstone en insignalen till sensorfusionen, vilken enligt ovan kan utgöras av insignalvektorn y i Kalman-filtret, till att vara baserad på kraftekvationen (ekvationerna 3 och 4) om 10 15 20 25 30 535 825 11 åtminstone en skarp sväng detekterats. Alltså väljer förfarandet enligt denna utföringsform att basera skattningen av väglutningen d på kraftekvationen och inte på accelerometern då en skarp sväng pågår. Detta gör att problem relaterade till att accelerometern inte är placerad i fordonets svängcentrum undviks. Härigenom tas inte hänsyn till ovidkommande accelerationer uppmätta av accelerometern när väglutningen d skattas, vilket ger en mer exakt skattning av väglutningen d.According to an embodiment of the present invention, the at least one input signal for the sensor fusion, which as above may be constituted by the input signal vector y in the Kalman filter, is selected to be based on the force equation (Equations 3 and 4) of at least one sharp turn detected. Thus, the method according to this embodiment chooses to base the estimation of the road slope d on the force equation and not on the accelerometer when a sharp turn is in progress. This avoids problems related to the accelerometer not being located in the vehicle's center of rotation. This does not take into account irrelevant accelerations measured by the accelerometer when the road slope d is estimated, which gives a more accurate estimate of the road slope d.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en kraftig förändring av en acceleration ett dynamiskt förlopp för vilket sensorfusionen skall anpassas. En sådan kraftig förändring av accelerationen kan uppstå till exempel vid en acceleration från stillastående eller vid en acceleration under växling. En sådan kraftig accelerationsförändring kan påverka ett inbördes förhållande mellan ett chassi hos fordonet och ett horisontalplan. En sådan kraftig accelerationsförändring kan även påverka ett inbördes förhållande mellan en upphängning, såsom en hjulupphängning, hos fordonet och ett horisontalplan. Det vill säga att den kraftiga accelerationsförändringen kan göra att åtminstone en av chassit och upphängningen stegrar sig relativt horisontalplanet. En accelerationsförändring anses enligt en utföringsform som kraftig om den åtminstone är i storleksordningen av 1 m/sï Sensorfusionen justeras härvid på så sätt att den åtminstone en insignalen till sensorfusionen, vilken alltså kan utgöras av insignalvektorn y till Kalman-filtret, baseras på accelerometern 207, samt att den åtminstone en viktningsparametern sätts till ett värde, vilket resulterar i att känsligheten för sensorfusionen sänks relativt det värde viktningsparametern har då inget dynamiskt förlopp pågår. Med 10 15 20 25 30 535 826 12 andra ord bestäms värdet för viktningsparametern här så att sensorfusionen blir trögare än om ingen kraftig accelerationsförändring hade förelegat. För fallet att sensorfusionen utgörs av ett Kalman-filter, varvid viktningsparametern utgörs av kovariansmatrisen för modellbruset Q hos Kalman-filtret, sätts elementen i denna kovariansmatris för modellbruset Q till ett lågt värde, vilket resulterar i ett trögare filter med en reducerad känslighet.According to an embodiment of the present invention, a sharp change of an acceleration constitutes a dynamic process for which the sensor fusion is to be adapted. Such a sharp change in acceleration can occur, for example, during an acceleration from a standstill or during an acceleration during shifting. Such a sharp acceleration change can affect an interrelationship between a chassis of the vehicle and a horizontal plane. Such a sharp acceleration change can also affect an interrelationship between a suspension, such as a wheel suspension, of the vehicle and a horizontal plane. That is, the sharp acceleration change can cause at least one of the chassis and suspension to rise relative to the horizontal plane. An acceleration change is considered according to an embodiment to be strong if it is at least of the order of 1 m / s. and that the at least one weighting parameter is set to a value, which results in the sensitivity of the sensor fusion being lowered relative to the value of the weighting parameter when no dynamic process is in progress. In other words, the value of the weighting parameter is determined here so that the sensor fusion becomes slower than if there had been no sharp acceleration change. In the case that the sensor fusion consists of a Kalman filter, the weighting parameter being the covariance matrix for the model noise Q of the Kalman filter, the elements in this covariance matrix for the model noise Q are set to a low value, resulting in a slower filter with a reduced sensitivity.

På så sätt erhålles snabbt ett exakt värde på väglutningen d, eftersom accelerometern kan utnyttjas vid skattningen.In this way, an exact value of the road slope d is quickly obtained, since the accelerometer can be used in the estimation.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en kraftig retardationsförändring ett dynamiskt förlopp för vilket sensorfusionen skall justeras. En sådan kraftig ändring av retardationen kan uppstå till exempel vid en retardation som inträffar vid växling, vid en retardation vilken resulterar av en partiell inbromsning till exempel under färd, eller vid en fullständig inbromsning till stillastående.According to another embodiment of the present invention, a sharp deceleration change constitutes a dynamic process for which the sensor fusion is to be adjusted. Such a sharp change in deceleration can occur, for example, in the case of a deceleration which occurs during shifting, in the case of a deceleration which results from a partial deceleration, for example while driving, or in the case of a complete deceleration to a standstill.

Enligt en utföringsform anses en retardationsförändring som kraftig om den åtminstone är i storleksordningen av l m/s3.According to one embodiment, a deceleration change is considered significant if it is at least of the order of 1 m / s3.

Då en kraftig retardationsförändring detekteras som ett dynamiskt förlopp anpassas enligt denna utföringsform sensorfusionen så att den åtminstone en insignalen till sensorfusionen, vilken kan motsvaras av insignalvektorn y hos Kalman-filtret, baseras på accelerometern 207. Den åtminstone en viktningsparametern, vilken kan utgöras av kovariansmatrisen för modellbruset Q hos Kalman-filtret, sätts även till ett värde, vilket resulterar i att känsligheten för sensorfusionen sänks relativt det värde viktningsparametern har då inget dynamiskt förlopp pågår, varigenom sensorfusionen blir trögare än om ingen kraftig accelerations-/retardations- förändring hade förelegat. Alltså anpassas sensorfusionen här på väsentligen motsvarande sätt som för det dynamiska 10 15 20 25 30 535 B25 13 förloppet kraftig accelerationsförändring. Eftersom accelerometern kan utnyttjas vid skattningen erhålles snabbt ett exakt värde på väglutningen d.When a sharp deceleration change is detected as a dynamic process, according to this embodiment the sensor fusion is adapted so that the at least one input signal to the sensor fusion, which may correspond to the input signal vector y of the Kalman filter, is based on the accelerometer 207. The at least one weighting parameter The model noise Q of the Kalman filter is also set to a value, which results in the sensitivity of the sensor fusion being lowered relative to the value of the weighting parameter when no dynamic process is taking place, whereby the sensor fusion becomes slower than if no sharp acceleration / deceleration change had occurred. Thus, the sensor fusion here is adapted in a substantially similar manner as for the dynamic acceleration change of the dynamic process. Since the accelerometer can be used in the estimation, an exact value of the road slope d is quickly obtained.

På motsvarande sätt som för den kraftiga accelerationsförändringen kan även den kraftiga retardationsförändringen påverka ett inbördes förhållande mellan chassit eller upphängningen hos fordonet och ett horisontalplan. Den kraftiga retardationsförändringen kan här göra att åtminstone en av chassit och upphängningen niger relativt horisontalplanet.In the same way as for the sharp acceleration change, the sharp deceleration change can also affect a mutual relationship between the chassis or the suspension of the vehicle and a horizontal plane. The sharp deceleration change here can cause at least one of the chassis and the suspension to bend relative to the horizontal plane.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en bromsning under sväng ett dynamiskt förlopp. Enligt en annan utföringsform utgör även både en uppstart respektive en nedstängning av en motor ett dynamiskt förlopp.According to another embodiment of the present invention, a braking during a turn constitutes a dynamic process. According to another embodiment, both a start-up and a shut-down of an engine also constitute a dynamic process.

När en sådan uppstart, nedstängning eller bromsning under sväng detekteras anpassas sensorfusionen så att den åtminstone en insignalen till sensorfusionen, vilken kan utgöras av insignalvektorn y till Kalman-filtret, bestäms motsvara en tidigare skattning av väglutningen d. Med andra ord fryses Kalman-filtret här, vilket även kan ses som att Kalman-filtret inte uppdateras. I ekvation 5, vilken beskriver Kalman- filtret, sätts alltså elementen i matrisen för insignalmodellen C till värdet 0 (noll). Här bestäms alltså insignalen, genom att insignalmodellmatrisens element ges värdet 0 (noll), så att insignalen motsvarar den tidigare skattningen. Denna tidigare skattning kan enkelt tas fram ur minnet i vilket den lagrats.When such a start-up, shut-down or braking during a turn is detected, the sensor fusion is adapted so that the at least one input signal to the sensor fusion, which can be the input signal vector y to the Kalman filter, is determined to correspond to an earlier estimate of the road slope d. , which can also be seen as not updating the Kalman filter. In equation 5, which describes the Kalman filter, the elements in the matrix of the input signal model C are thus set to the value 0 (zero). Here, the input signal is thus determined by giving the value of the input signal model matrix the value 0 (zero), so that the input signal corresponds to the previous estimate. This previous estimate can easily be retrieved from the memory in which it was stored.

Ovan har beskrivits hur sensorfusionen ska anpassas till olika dynamiska förlopp när sådana har detekterats. Om detektionen däremot resulterar i att inget dynamiskt förlopp föreligger anpassas enligt en utföringsform sensorfusionen så att 10 15 20 25 30 535 828 14 insignalen utgörs av en signal baserad på accelerometern 207.It has been described above how the sensor fusion should be adapted to different dynamic processes when such have been detected. If, on the other hand, the detection results in the absence of a dynamic sequence, according to one embodiment the sensor fusion is adapted so that the input signal consists of a signal based on the accelerometer 207.

Såsom nämnts ovan är skattningar av väglutningen d baserade på en insignal från accelerometern relativt snabba och är tillförlitliga värden för vägar med stor kurvradie. Vidare sätts den åtminstone en viktningsparametern till ett värde vilket resulterar i att sensorfusionens känslighet anpassas till accelerometerns brusnivå. Storleken på denna viktningsparameter bestäms alltså baserat på vilken accelerometer som används, då olika typer/fabrikat av accelerometrar har olika brusnivåer.As mentioned above, estimates of the road slope d based on an input signal from the accelerometer are relatively fast and are reliable values for roads with a large radius of curvature. Furthermore, it is set to a value of at least one weighting parameter, which results in the sensitivity of the sensor fusion being adapted to the noise level of the accelerometer. The size of this weighting parameter is thus determined based on which accelerometer is used, as different types / brands of accelerometers have different noise levels.

Alltså utnyttjas enligt denna utföringsform huvudsakligen accelerometern 207 för att bestämma väglutningen d då inget dynamiskt förlopp pågår, eftersom accelerometern är bäst lämpad för normala körsituationer.Thus, according to this embodiment, the accelerometer 207 is mainly used to determine the road slope d when no dynamic course is in progress, since the accelerometer is best suited for normal driving situations.

De ovan beskrivna utföringsformerna, vilka anger hur sensorfusionen skall utföras, beror av en detektion av om ett dynamiskt förlopp föreligger eller inte. Baserat på om ett dynamiskt förlopp pågår eller inte väljs vilken en eller flera insignaler och/eller vilka en eller flera viktningsparametrar som ska användas i sensorfusionen. Detta kan ses som att olika moder för sensorfusionen väljs baserat på denna detektion, där var och en av moderna har en eller flera förutbestämda insignaler och/eller en eller flera förutbestämda viktningsparametrar. Då sensorfusionen utgörs av ett Kalman- filter har därför var och en av moderna en särskild insignalvektor y och/eller en eller flera särskilda kovariansmatriser Q för modellbruset.The embodiments described above, which indicate how the sensor fusion is to be performed, depend on a detection of whether a dynamic process exists or not. Based on whether or not a dynamic process is taking place, it is chosen which one or more input signals and / or which one or more weighting parameters are to be used in the sensor fusion. This can be seen as different modes of sensor fusion being selected based on this detection, where each of the modes has one or more predetermined input signals and / or one or more predetermined weighting parameters. Since the sensor fusion consists of a Kalman filter, each of the modern ones therefore has a special input signal vector y and / or one or more special covariance matrices Q for the model noise.

Detektionen av om ett dynamiskt förlopp föreligger kan baseras på olika parametrar. Enligt en utföringsform av uppfinningen kan detektionen baseras åtminstone på en signal relaterad till bromsning. Såsom beskrivits ovan innefattar de angivna 10 l5 20 25 30 535 825 15 dynamiska förloppen bromsningar. Därför kan en godtycklig lämplig signal i systemet, vilken indikerar att en bromsning utförs användas vid identifieringen av ett dynamiskt förlopp.The detection of whether a dynamic process exists can be based on various parameters. According to an embodiment of the invention, the detection can be based on at least one signal related to braking. As described above, the stated dynamic processes include braking. Therefore, any suitable signal in the system, which indicates that a braking is being performed, can be used in the identification of a dynamic course.

Bromssignaler finns vanligtvis tillgängliga i fordons styrsystem, varför användandet av en bromssignal vid detekteringen av ett dynamiskt förlopp enkelt kan implementeras.Brake signals are usually available in vehicle control systems, so the use of a brake signal in the detection of a dynamic process can be easily implemented.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till en hastighet för fordonet. Denna signal kan bland annat utnyttjas för att bestämma accelerationsförändring och/eller retardationsförändring för fordonet. Hastighetssignaler finns vanligtvis tillgängliga i fordons styrsystem, vilket är fördelaktigt när uppfinningen implementeras.According to an embodiment of the invention, the detection of a dynamic course is based on at least one signal related to a speed of the vehicle. This signal can be used, among other things, to determine acceleration change and / or deceleration change for the vehicle. Speed signals are usually available in vehicle control systems, which is advantageous when the invention is implemented.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till en kurvradie för en sväng fordonet utför. Såsom nämnts ovan innefattar de dynamiska förloppen svängar, varför en lämplig godtycklig signal för kurvradien är användbar vid detektionen.According to an embodiment of the invention, the detection of a dynamic sequence is based on at least one signal related to a curve radius for a turn the vehicle performs. As mentioned above, the dynamic processes include oscillations, so that a suitable arbitrary signal for the curve radius is useful in the detection.

En kurvradie kan bland annat beräknas genom att analysera inbördes skillnader i hjulhastigheter för yttre och inre hjul när fordonet svänger.A radius of curvature can be calculated, among other things, by analyzing mutual differences in wheel speeds for outer and inner wheels when the vehicle turns.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till växelval. Eftersom flera av de ovan nämnda dynamiska förloppen innefattar växling kan identifieringen av dessa dynamiska förlopp basera sig på information om vald växel och när växling sker. Då föreliggande uppfinning bland annat kan, såsom kommer att beskrivas nedan, utnyttjas i samband med växling i ett system för automatiskt växelval kommer signaler relaterade till växelval typiskt finnas tillgängliga att 10 15 20 25 535 825 16 basera identifieringen av de dynamiska förloppen på. Generellt har systemet för automatiskt växelval mycket bra kontroll över hur och när växling kommer att ske, vilket kan utnyttjas av denna utföringsform.According to an embodiment of the invention, the detection of a dynamic sequence is based on at least one signal related to gear selection. Since several of the above-mentioned dynamic processes involve switching, the identification of these dynamic processes can be based on information about the selected gear and when switching takes place. Among other things, as the present invention may, as will be described below, be utilized in connection with shifting in an automatic shift selection system, signals related to shift selection will typically be available to base the identification of the dynamic processes on. In general, the system for automatic shift selection has very good control over how and when shifting will take place, which can be used by this embodiment.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan detektionen av ett dynamiskt förlopp baseras på en godtycklig lämplig kombination av de ovan nämnda parametrarna, det vill säga pà en godtycklig lämplig kombination av en bromssignal, en hastighetssignal, en kurvradiesignal och en växelvalssignal.According to an embodiment of the present invention, the detection of a dynamic process can be based on any suitable combination of the above-mentioned parameters, i.e. on any suitable combination of a brake signal, a speed signal, a curve radius signal and a gear selection signal.

En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för växelval i ett motorfordon. Enligt detta förfarande skattas väglutningen d på så sätt som beskrivits ovan, det vill säga enligt någon av de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen. Sedan väljs en växel baserat på den skattade väglutningen d. Detta förfarande är mycket användbart till exempel i system för automatiskt växelval, eftersom det är centralt i ett sådant system att ta hänsyn till väglutningen d när man bestämmer körmotstånd och därmed vilken växel som skall väljas vid ett specifikt tillfälle.One aspect of the present invention relates to a method of gear selection in a motor vehicle. According to this method, the road slope d is estimated in the manner described above, i.e. according to one of the embodiments of the invention described above. Then a gear is selected based on the estimated road slope d. This procedure is very useful for example in automatic gear selection systems, as it is central in such a system to take into account the road slope d when determining driving resistance and thus which gear to choose at a specific occasion.

En fackman på området inser även att skattningen av väglutningen u även kan utnyttjas för andra tillämpningar än för styrning av automatiskt växelval, Till exempel kan väglutningen d utnyttjas i farthållare, i bromssystem, och i andra förarhjälpsystem, såsom system vilka hjälper föraren att köra mer bränslesnålt.One skilled in the art will also recognize that the estimation of road slope u may also be used for applications other than automatic gear control, for example, road slope d may be used in cruise control, brake systems, and other driver assistance systems, such as systems which assist the driver in driving more fuel efficiently. .

Figur 3 visar ett flödesschema för ett förfarande för växelval enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 535 826 17 I ett första steg 301 av förfarandet utförs en detektion av om åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger, det vill säga en detektion av om till exempel en skarp sväng, en kraftig accelerationsförändring/retardationsförändring, bromsning under sväng, eller uppstart/nedstängning av motor pågår.Figure 3 shows a flow chart of a gear selection method according to the invention. In a first step 301 of the method, a detection of whether at least one dynamic course is present is performed, i.e. a detection of whether, for example, a sharp turn, a sharp acceleration change / deceleration change, braking during a turn, or engine start-up / shutdown is in progress.

I ett andra steg 302 av förfarandet skattas väglutningen d, där skattningen utförs medelst en sensorfusion där den åtminstone en insignalen och/eller åtminstone en viktningsparameter för sensorfusionen bestäms baserat på om ett dynamiskt förlopp pågår eller inte.In a second step 302 of the method, the path slope d is estimated, where the estimation is performed by means of a sensor fusion where the at least one input signal and / or at least one weighting parameter of the sensor fusion is determined based on whether a dynamic process is in progress or not.

Första steget 301 och andra steget 302 av förfarandet för växelval utgör alltså tillsammans förfarandet för skattning av väglutningen d enligt föreliggande uppfinning.Thus, the first step 301 and the second step 302 of the gear selection method together constitute the method for estimating the road slope d according to the present invention.

I ett tredje steg 303 av förfarandet väljs en växel baserat på skattningen av väglutningen d.In a third step 303 of the method, a gear is selected based on the estimation of the road slope d.

Fackmannen inser att förfarandet för skattning av väglutningen d och förfarandet för växelval enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden.Those skilled in the art will appreciate that the method of estimating the road slope d and the method of gear selection according to the present invention may additionally be implemented in a computer program, which when executed in a computer causes the computer to perform the method.

Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 403 (i figur 4) lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där datorprogrammet är innefattat i datorprogramproduktens datorläsbara medium. Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash- minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.The computer program usually consists of a computer program product 403 (in Figure 4) stored on a digital storage medium, the computer program being included in the computer readable medium of the computer program product. Said computer readable medium consists of a suitable memory, such as for example: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash memory, EEPROM (Electrically Erasable PROM), a hard disk drive, etc .

Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400 innefattar en beräkningsenhet 401, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, 10 15 20 25 535 825 18 t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).Figure 4 schematically shows a control unit 400. The control unit 400 comprises a calculation unit 401, which may be constituted by substantially any suitable type of processor or microcomputer, e.g. a Digital Signal Processor (DSP), or an Application Specific Integrated Circuit (ASIC).

Beräkningsenheten 401 är förbunden med en, i styrenheten 400 anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 401 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 401 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 401 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 402.The calculation unit 401 is connected to a memory unit 402 arranged in the control unit 400, which provides the calculation unit 401 e.g. the stored program code and / or the stored data calculation unit 401 is needed to be able to perform calculations. The calculation unit 401 is also arranged to store partial or final results of calculations in the memory unit 402.

Vidare är styrenheten 400 försedd med anordningar 411, 412, 413, 414 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 411, 413 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 411. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 401. Anordningarna 412, 414 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 401 för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av systemet för skattning av väglutningen d eller systemet för växelval.Furthermore, the control unit 400 is provided with devices 411, 412, 413, 414 for receiving and transmitting input and output signals, respectively. These input and output signals may contain waveforms, pulses, or other attributes, which of the input signals receiving devices 411, 413 may be detected as information and may be converted into signals which may be processed by the computing unit 411. These signals are then provided to the computing unit 401. The devices 412 , 414 for transmitting output signals are arranged to convert signals obtained from the calculation unit 401 for creating output signals by e.g. modulate the signals, which can be transmitted to other parts of the road slope estimation system d or the gear selection system.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning. 10 15 20 25 30 535 826 19 En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten 401 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 402.Each of the connections to the devices for receiving and transmitting input and output signals, respectively, may consist of one or more of a cable; a data bus, such as a CAN bus (Controller Area Network bus), a MOST bus (Media Orientated Systems Transport bus), or any other bus configuration; or by a wireless connection. A person skilled in the art will recognize that the above-mentioned computer may be constituted by the computing unit 401 and that the above-mentioned memory may be constituted by the memory unit 402.

En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett system för skattning av en väglutning d medelst utnyttjande av en sensorfusion. Systemet innefattar här ett detektionsorgan, vilket är anordnat att detektera om åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger. Systemet innefattar även ett skattningsorgan, vilket är anordnat att skatta nämnda väglutning d. Vid skattningen bestämmer skattningsorganet anpassningen av sensorfusionen enligt förfarandet beskrivet ovan, det vill säga skattningsorganet bestämmer åtminstone en av en insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter för sensorfusionen baserat på detektionen av om något dynamiskt förlopp pågår.One aspect of the present invention relates to a system for estimating a road slope d by utilizing a sensor fusion. The system here comprises a detection means, which is arranged to detect if at least one dynamic course is present. The system also comprises an estimating means, which is arranged to estimate said path slope d. In estimating, the estimating means determines the adaptation of the sensor fusion according to the method described above, i.e. the estimating means determines at least one of an input signal and / or at least one weighting parameter some dynamic process is underway.

En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett system för växelval i ett motorfordon. Systemet innefattar här ett system för skattning av en väglutning d enligt ovan samt ett växelvalsorgan, till exempel en automatisk växellåda, vilket är anordnat att välja växel baserat på skattningen av väglutningen d.One aspect of the present invention relates to a gear selection system in a motor vehicle. The system here comprises a system for estimating a road slope d as above and a gear selection means, for example an automatic gearbox, which is arranged to select a gear based on the estimation of the road slope d.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.Those skilled in the art will also appreciate that the above system may be modified according to the various embodiments of the method of the invention.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempel en personbil, en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för skattning av väglutningen d eller ett system för växelval.In addition, the invention relates to a motor vehicle 100, for example a passenger car, a truck or a bus, comprising at least one system for estimating the road slope d or a system for gear selection.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga 535 828 20 kravens skyddsomfàng .The present invention is not limited to the above-described embodiments of the invention but relates to and encompasses all embodiments within the scope of the appended independent claims.

Claims

10 l5 20 25 535 B25 21 Patent claim

Method for estimating a road slope d in a vehicle by means of a sensor fusion, characterized by - detecting whether at least one dynamic course affects said vehicle; and - estimating said road slope d, wherein an input signal and / or at least one weighting parameter for said sensor fusion is determined based on said detection of whether said at least one dynamic course affects said vehicle, wherein - said input signal is based on an accelerometer if no or a first dynamic course affects said vehicle and is based on a force equation if a second dynamic course affects said vehicle.

The method of claim 1, wherein said sensor fusion performs a selection of whether said input signal is to be based on said accelerometer or on at least one force equation.

The method of claim 2, wherein said sensor fusion is performed by a Kalman filter.

The method of claim 3, wherein said input signal is an input signal to said Kalman filter and said at least one weighting parameter is at least one covariance matrix for a model noise Q of said Kalman filter.

A method according to any one of claims 3-4, wherein said Kalman filter utilizes a prediction which indicates that a road slope in a next state is equal to a road slope in a current state. 10 15 20 25 535 826 22

A method according to any one of claims 1-5, wherein said at least one dynamic course comprises at least one sharp turn.

A method according to claim 6, wherein said sharp turn is a turn having a radius which is less than a predetermined value.

A method according to any one of claims 6-7, wherein said input signal is determined to be based on a force equation if said detection results in said sharp turn.

A method according to any one of claims 1-5, wherein said at least one dynamic course comprises a sharp acceleration change.

A method according to claim 9, wherein said dynamic sequence occurs in a situation in the group: - an acceleration from a standstill; and - an acceleration during shifting.

11. ll. A method according to any one of claims 9-10, wherein, if said detection results in a detection of said sharp acceleration change, said input signal is determined to be based on an accelerometer (207) and said at least one weighting parameter is determined to a value such that a sensitivity in the sensor fusion for said input signal is lower than if there is no dynamic sequence.

A method according to any one of claims 1-5, wherein said dynamic sequence comprises a sharp deceleration change.

A method according to claim 12, wherein said dynamic sequence occurs in a situation in the group: a deceleration on shift; - a deceleration; and - a deceleration to a standstill.

A method according to any one of claims 12-13, wherein, if said detection results in a detection of said sharp deceleration change, said input signal is determined to be based on an accelerometer (207) and said at least one weighting parameter is determined to be a value such that a sensitivity in the sensor fusion for said input signal is lower than if there is no dynamic course.

A method according to any one of claims 9-14, wherein said at least one dynamic course affects a position relative to a horizontal plane of at least one of a chassis and a suspension for a motor vehicle (100).

A method according to any one of claims 1-5, wherein said dynamic course comprises a braking during a turn.

A method according to any one of claims 1-5, wherein said dynamic sequence comprises one of a start-up and a shut-down of an engine.

A method according to any one of claims 16-17, wherein said input signal is determined to correspond to a previous estimate of said road slope if said dynamic course is detected.

A method according to any one of claims 1-8, wherein, if said detection results in the absence of a dynamic sequence, said input signal is determined to be based on an accelerometer (207) and said at least one weighting parameter is determined to a value such that a sensitivity In the sensor fusion of said input signal is adapted to a noise level of said accelerometer (207).

A method according to any one of claims 1-16, wherein said detection is based on at least one of the signals in the group: - a brake signal: - a signal related to a speed; - a signal related to a curve radius; and - a signal related to gear selection.

A method according to any one of claims 1 to 20, wherein said if at least one dynamic course comprises one or more of the courses in the group of: - a sharp turn; - a sharp acceleration change; - a sharp change in deceleration; - a deceleration during a turn; - an engine start-up; and - an engine shutdown.

Method for gear selection in a motor vehicle, characterized by - estimation of a road slope d by the method according to any one of claims 1-21; and - selection of gear based on said estimate of said road slope a.

A computer program comprising program code, which when said program code is executed in a computer causes said computer to perform the method according to any one of claims 1-22.

A computer program product comprising a computer readable medium and a computer program according to claim 23, wherein said computer program is included in said computer readable medium.

System for estimating a road slope d in a vehicle by means of a sensor fusion, characterized by - a detection means, which is arranged to detect if at least one dynamic course affects said vehicle; and - an estimating means, which is arranged to estimate said road slope d, said estimating means being arranged to determine at least one input signal and / or at least one weighting parameter for said sensor fusion based on the detection of whether said at least one dynamic course affects said vehicle; wherein - said estimating means is arranged to base said input signal on an accelerometer if no or a first dynamic course affects said vehicle and to base said input signal on a force equation if a second dynamic course affects said vehicle.

Gear selection system in a motor vehicle, characterized by - a system for estimating a road slope d according to claim 25; and - a gear selection means, which is arranged to select gear based on said estimate of said road slope d.