DE102006007732B4

DE102006007732B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung eines Abschleppsituation

Info

Publication number: DE102006007732B4
Application number: DE102006007732.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Eichler; Grischa Kopetz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: FR2897582A1; FR2897582B1; DE102006007732A1

Abstract

Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer durch ein Kraftfahrzeug gezogenen Last, bei dem- eine die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Ist-Querdynamikgröße ermittelt wird (201),- ein Querdynamikmodellwert für die die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Querdynamikgröße ermittelt wird (202),- aus der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert auf das Vorhandensein einer gezogenen Last geschlossen wird (205).

Description

Stand der Technik
Elektronische Stabilitätsprogramme helfen, durch gezielte Bremsen- und Motormomenteingriffe Fahrzeuge zu stabilisieren. Dabei werden die von Sensoren detektierten aktuellen Bewegungen des Fahrzeugs mit den vom Fahrer gewünschten Bewegungen verglichen und bei Abweichungen entsprechende Maßnahmen eingeleitet. Damit es nicht zu Fehlanregelungen aufgrund falscher Sensorsignale kommt, existieren in den Stabilitätsprogrammen verschiedene Überwachungen, welche fehlerhafte Signale erkennen und die einzelnen Signale gegeneinander plausibilisieren.
Aus der DE 103 93 615 B4 ist ein Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeuggespanns bekannt. Dabei wird wenigstens eine fahrdynamische Eingangsgröße ermittelt und ausgewertet. Wenn anhand der Auswertung eine Schlingerbewegung des Fahrzeuggespanns festgestellt wird, werden für das Zugfahrzeug wenigstens Bremseneingriffe zur Stabilisierung des Fahrdynamikzustandes des Fahrgespanns veranlasst. Dabei wird allein durch für die Vorderräder des Zugfahrzeugs veranlasste Bremseneingriffe ein der Schlingerbewegung des Fahrzeuggespanns entgegenwirkendes Giermoment erzeugt.
Aus der WO 2004/ 041 612 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stabilisieren eines Gespanns bekannt. Dabei wird das Zugfahrzeug im Hinblick auf Schlingerbewegungen überwacht und beim Erkennen von tatsächlichem oder erwarteten instabilem Fahrverhalten des Zugfahrzeugs oder Gespanns werden fahrstabilisierende Maßnahmen ergriffen. Um einen fahrstabilisierenden Eingriff an dem Zugfahrzeug rechtzeitig ausführen zu können und Fehlanregungen zu vermeiden ist vorgesehen, dass die Gierwinkelgeschwindigkeit erfasst und fahrstabilisierende Maßnahmen in Abhängigkeit von Daten gesteuert werden, die mindestens aus dem Verlauf der Gierwinkelgeschwindigkeit gewonnen und nach Kriterien ausgewertet werden, die auf ein instabiles Fahrverhalten hinweisen.
Die DE 100 23 326 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung eines Anhängers oder Aufliegers eines Kraftfahrzeugs basierend auf der Messung eines in einer einem Bremslicht des Anhängers oder Aufliegers zugeordneten Leitung fließenden Stroms.
Die DE 197 44 066 A1 schlägt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Anhängerbetriebs bei einem Kraftfahrzeug vor, bei welchem abhängig von dem zum Anhänger ausgesteuerten Druck eine den Druckaufbau charakterisierende Größe ermittelt wird, auf deren Basis festgestellt wird, ob ein Anhänger oder Auflieger angekuppelt ist oder nicht.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer durch ein Kraftfahrzeug gezogenen Last, bei dem

- eine die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Ist-Querdynamikgröße ermittelt wird,
- ein Querdynamikmodellwert für die die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Querdynamikgröße ermittelt wird,
- aus der Ist-Querdynamikgröße bzw. dem Wert der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert auf das Vorhandensein einer gezogenen Last geschlossen wird. Durch die Erfindung wird eine Erkennung einer vom Fahrzeug gezogenen Last, insbesondere eines abgeschleppten Fahrzeugs, auf einfache Art und Weise ermöglicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Querdynamikgröße um den Lenkwinkel handelt. Der Lenkwinkel wird in modernen Fahrzeugen serienmäßig erfasst und deshalb ist hier zur Ausübung der Erfindung kein wesentlicher Zusatzaufwand erforderlich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Querdynamikmodellwert wenigstens aus der Gierrate rechnerisch ermittelt wird. Dazu kann beispielsweise das Einspurmodell herangezogen werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Querdynamikgröße aus dem Ausgangssignal eines Lenkwinkelsensors ermittelt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich

- eine die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Ist-Längsdynamikgröße ermittelt wird,
- ein Längsdynamikmodellwert für die die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Längsdynamikgröße ermittelt wird,
- aus der Ist-Querdynamikgröße, der Ist-Längsdynamikgröße, dem Querdynamikmodellwert und dem Längsdynamikmodellwert auf das Vorhandensein einer gezogenen Last geschlossen wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Längsdynamikgröße um die Längsbeschleunigung handelt. Die Längsbeschleunigung lässt sich auf einfache Art und Weise z.B. mittels eines Längsbeschleunigungssensors ermitteln.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Längsdynamikmodellwert durch rechnerische Auswertung einer Kräftebilanz ermittelt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Längsdynamikgröße aus den Raddrehzahlen oder dem Ausgangssignal eines Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine gezogene Last dann als vorliegend detektiert wird, wenn

- die Differenz zwischen der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert einen ersten Schwellenwert überschreitet und
- die Differenz zwischen der Ist-Längsdynamikgröße und dem Längsdynamikmodellwert einen zweiten Schwellenwert überschreitet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der gezogenen Last um ein abgeschlepptes Fahrzeug handelt, wobei das abgeschleppte Fahrzeug mittels einer Kraftübertragungseinheit insbesondere unsymmetrisch, d.h. mit einem bzgl. der Kraftfahrzeugquerrichtung seitlich von der Kraftfahrzeugmitte versetzten Kraftangriffspunkt, am Kraftfahrzeug befestigt wird. Bei der Kraftübertragungseinheit kann es sich insbesondere um Abschleppseil oder eine Abschleppstange handeln.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer gezogenen Last eine durch die die Differenz zwischen der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert bewirkte fahrerunabhängige Abschaltung eines Fahrdynamikregelungssystems des Kraftfahrzeugs unterbunden wird. Dadurch wird ein Sicherheitsgewinn für das Fahrzeug bewirkt.
Die Zeichnung umfasst die 1 und 2.

1 zeigt ein Fahrzeug mit verschiedenen eingezeichneten Größen.
2 zeigt den Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beim Abschleppvorgang mittels einer asymmetrisch am Kraftfahrzeugheck angeordneten Abschleppöse kann eine sehr hohes externes Giermoment auf das Kraftfahrzeug aufgebracht werden. Daraus resultiert eine Drehbewegung am Zugfahrzeug, welche durch ein Gegenlenken des Fahrers ausgeglichen werden muss. Durch die ausgleichende Lenkbewegung des Fahrers empfängt das ESP-System einen signifikanten Lenkwinkel, obwohl alle anderen Sensorsignale auf eine Geradeausfahrt hindeuten. Dieser aus Sicht des ESP-Systems unplausible Lenkwinkel kann zu einem Abschalten des ESP-Systems führen. Durch eine Erkennung einer Abschleppsituation kann die Plausibilisierung des Lenkwinkelsensors derart beeinflusst werden, dass es zu keinen Abschaltungen des ESP-Systems kommt. Anstelle der Lenkwinkelsignale können auch die Gierratensignale verglichen werden. D.h. die Ist-Gierrate wird mit der mittels des Lenkwinkels berechneten Soll-Gierrate verglichen.
Die Erkennung einer Abschleppsituation kann z.B. folgendermaßen erfolgen: Sobald eine große Zugkraft auf die Abschleppöse des Zugfahrzeugs wirkt, ist die tatsächliche vorliegende Beschleunigung des Zugfahrzeugs geringer als die theoretisch aus den Antriebskräften berechnete Beschleunigung. Die Differenz zwischen tatsächlicher und berechneter Beschleunigung ist umso größer, je größer die äußere Krafteinwirkung auf das Zugfahrzeug ist. Diese Differenz wird im folgenden als Beschleunigungsoffset bezeichnet. Erfolgt die Krafteinwirkung unsymmetrisch (wie im Falle einer unsymmetrisch angebrachten Abschleppöse), dann muss der Fahrer mit einem entsprechenden Lenkwinkeleinschlag reagieren, um die Fahrtrichtung beizubehalten. Durch die Definition eines geeigneten Schwellenwert für den Beschleunigungsoffsets sowie eines weiteren Schwellenwerts für die Differenz zwischen tatsächlichem Lenkwinkel und dem aus dem Drehratensignal berechneten Modell-Lenkwinkel kann mit hoher Sicherheit auf einen Abschleppvorgang geschlossen werden. Aufgrund dieser Erkennung können der Fehlerzähler der Plausibilitätsüberwachung angehalten werden und unbeabsichtigte ESP-Abschaltungen wirksam vermieden werden.
1 zeigt die Auswirkungen einer Zugkraft 100 an der Abschleppöse 104 eines Zugfahrzeugs, welches sich entlang der Fahrtrichtung 101 bewegt. Durch diese unsymmetrische Zugkraft 100 würde ohne einen Lenkeinschlag durch den Fahrer ein Giermoment 102 um die Hochachse des Fahrzeugs entstehen. Zum Ausgleich dieses Giermoments 102 muss der Fahrer mit einem entsprechenden Lenkwinkeleinschlag durch das Lenkrad 103 reagieren.
Der Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 200 wird in Block 201 eine die Querdynamik des Kraftfahrzeugs des Fahrzeugs beschreibende Ist-Querdynamikgröße ermittelt und anschließend in Block 202 ein Querdynamikmodellwert für die die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Querdynamikgröße ermittelt. Danach wird in Block 203 eine die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs des Fahrzeugs beschreibende Ist-Längsdynamikgröße ermittelt und in Block 204 ein Längsdynamikmodellwert für die die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Längsdynamikgröße ermittelt. Aus der Ist-Querdynamikgröße, der Ist-Längsdynamikgröße, dem Querdynamikmodellwert und dem Längsdynamikmodellwert wird in Block 205 auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer gezogenen Last geschlossen.

Claims

Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins einer durch ein Kraftfahrzeug gezogenen Last, bei dem - eine die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Ist-Querdynamikgröße ermittelt wird (201), - ein Querdynamikmodellwert für die die Querdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Querdynamikgröße ermittelt wird (202), - aus der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert auf das Vorhandensein einer gezogenen Last geschlossen wird (205).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Querdynamikgröße um den Lenkwinkel handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querdynamikmodellwert wenigstens aus der Gierrate rechnerisch ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Querdynamikgröße aus dem Ausgangssignal eines Lenkwinkelsensors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich - eine die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Ist-Längsdynamikgröße ermittelt wird (203), - ein Längsdynamikmodellwert für die die Längsdynamik des Kraftfahrzeugs beschreibende Längsdynamikgröße ermittelt wird (204), - aus der Ist-Querdynamikgröße, der Ist-Längsdynamikgröße, dem Querdynamikmodellwert und dem Längsdynamikmodellwert auf das Vorhandensein einer gezogenen Last geschlossen wird (205).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Längsdynamikgröße um die Längsbeschleunigung handelt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsdynamikmodellwert durch rechnerische Auswertung einer Kräftebilanz ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Längsdynamikgröße aus den Raddrehzahlen oder dem Ausgangssignal eines Längsbeschleunigungssensors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine gezogene Last dann als vorliegend detektiert wird, wenn - die Differenz zwischen der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert einen ersten Schwellenwert überschreitet und - die Differenz zwischen der Ist-Längsdynamikgröße und dem Längsdynamikmodellwert einen zweiten Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der gezogenen Last um ein abgeschlepptes Fahrzeug handelt, wobei das abgeschleppte Fahrzeug mittels einer Kraftübertragungseinheit insbesondere unsymmetrisch, d.h. mit einem bzgl. der Kraftfahrzeugquerrichtung seitlich von der Kraftfahrzeugmitte versetzten Kraftangriffspunkt, am Kraftfahrzeug befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer gezogenen Last eine durch die die Differenz zwischen der Ist-Querdynamikgröße und dem Querdynamikmodellwert bewirkte fahrerunabhängige Abschaltung eines Fahrdynamikregelungssystems des Kraftfahrzeugs unterbunden wird.