用于在牵引车辆上识别拖车运行的方法和控制装置

摘要

本发明涉及一种用于在牵引车辆上识别拖车运行的方法，特别是作为行驶动态调节系统部分，所述系统带有拖车摆动逻辑，用于稳定拖车和牵引车辆的组合，本发明还涉及实施所述方法的控制装置。根据本发明设计为，通过描述行车状态的实际信号与相应的理论信号的比较实现拖车运行识别。

说明书

背景技术

本发明涉及到一种根据权利要求1的前序部分用于识别车辆是否 处于拖车运行的方法，本发明还涉及到一种根据权利要求23用于实 施该方法的控制装置。

DE 199 64 048 A1中描述了带有拖车摆动逻辑 ()的行驶动态调节系统，用于稳定马路车辆。 在摆动运动方面监控牵引车辆，且在识别到摆动运动时自动制动或 引入抵消摆动的摇摆力矩。

如果探测到牵引车辆上是否连接有拖车，一般首先激活众所周知 的拖车摆动逻辑。技术背景就是用于拖车识别的装置，其中获取到该 装置的用于拖车运行识别的信号，该装置与牵引车辆建立直接的拖车 连接。通常检查制动信号灯接头的分配，而在存在拖车时关闭其分配， 通过这种方法，导出信号。

特别地DE 197 44 066 A1中讲述了一种用于卡车拖车运行识别的 装置，且依赖于用于拖车的可控压力，获得描述压力产生的变量。在 这个基础上确定是否连接有拖车。DE 197 44 066 A1中讲述的装置是 以具有用于拖车的可控压力获取部件的系统，通常至少还要有一个制 动的拖车为前提的。这些条件并不是一直都能够实现，不符合条件时 的后果就是不能实现识别。

然而在某几个情况下所知的方法可能导致代表拖车存在的变量 的错误分配从而导致行驶动态调节系统的错误干涉或者说导致在行 驶动力、传动和制动防滑控制以及拖车稳定性逻辑方面不理想的性 能。例如下面的情况可能导致代表拖车存在的变量的错误分配：

牵引车辆上不存在或者没有应用显示拖车存在的装置。例如在欧 洲以外的部分国家没有义务在拖车行驶中应用制动信号灯接头。

显示拖车存在的装置不是通过拖车，而是通过另外一个装置定 位，例如车轮支架。其结果就是，行驶动态调节系统得到的信息为： 即使牵引车辆没有连接拖车，车辆也是带有拖车在运行。

发明内容

技术任务

本发明的任务在于提出一种识别牵引车辆是否拖车运行的改进 方法，特别提出一种作为行驶动力控制方法的一部分，采用这种方法 可以可靠地确定：牵引车辆是否带有拖车。进一步的任务在于：提出 实施此方法的相应控制装置。

技术方案

通过具有权利要求1的所述特征的方法，以及具有权利要求23 所述特征的控制装置解决该问题。

进一步有利的改进在从属权利要求中给出。该发明的根本思想在 于，通过评估一个控制行驶动态调节系统提供的变量推断出，牵引车 辆是否拖车运行。基于此估计结果可以对拖车逻辑和/或行驶动态调 节系统进行调整，特别是激活、无效、灵敏化和/或去灵敏化。一旦识 别到存在拖车驱动，那么例如可以由此匹配拖车摆动逻辑以使其设置 得更加灵敏。附加地还可以降低干涉的门限值。相应地减轻拖车摆动 逻辑或者提高干涉的门限值而由此防止错误分配，对于这种情况，拖 车识别装置识别不到连接在牵引车辆上的拖车。但是基于本发明的方 法也可以不依赖于行驶动态调节系统而引入而例如用于在拖车识别 时给出相应的信号，特别是激活车辆驾驶室里的信号灯。

基于本发明，用于拖车识别的方法基于描述行车状态的实际信号 与相应的理论信号的比较。

基于本发明有利的改型，拖车识别基于实际车辆纵向加速度信号 与理论车辆纵向加速度信号的比较。在理论车辆纵向加速度信号中涉 及到车辆的期望纵向加速度，其由参考模型计算得出，特别是基于驾 驶员的默认值。其中可以仅仅影响测量到实际车辆纵向加速度信号或 者仅仅影响到根据实际变量计算出的车辆纵向加速度信号或者相互 比较的两个车辆纵向加速度信号。测量到的实际车辆纵向加速度信号 通过至少一个加速度传感器测量到，反之，计算出的或者评估的车辆 纵向加速度信号通过至少一个车辆纵向速度对时间的导数得出。在根 据本发明的比较中不仅可以考虑到正的车辆纵向加速度信号而且还 可以考虑到通过制动策略导致的负的车辆纵向加速度信号。

理论车辆纵向加速度信号根据带有至少一个输入变量的参考模 型得出。为了获取期望的正的或者负的理论加速度，特别地加速踏板 位置以及加速踏板行程和/或加速踏板加速度以及制动压力作为参考 模型的输入变量产生。额外地或者备选地，例如电机转速和/或实际的 传动比也可以考虑为输入变量。

在本发明的设计中优化地，根据对比较值的评估来推测拖车运 行。优选地比较值与理论车辆纵向加速度与实际车辆纵向加速度的差 相对应。如果可能在获取比较值的过程中还可以额外引入更多变量和 /或校准因子。额外地或者可选择地可以在计算比较值时引入滤波方 法，特别是Kalman滤波。

根据本发明相应的进一步的改型，理论车辆纵向加速度与实际车 辆纵向加速度之间的差通过借助于加速度传感器测量到的实际车辆 纵向加速度与由参考模型得出的理论车辆纵向加速度之间的减法实 现。根据算法中差值计算的转换可以自发地交换符号。

为此可选择地考虑，为了差值计算，理论车辆纵向加速度减去由 车轮转速，车轮速度和/或车轮加速度中至少一个计算得出的实际车辆 纵向加速度。为了避免因为车辆位于上山或者下山过程中而道路的斜 度反作用于驾驶愿望而不能识别到拖车，其中甚至可能的是，例如通 过拖车的质量引起的加速度或者延迟效应通过相当大的道路的斜度 而完全得到补偿，从而在本发明的设计中设计为比较值，特别是理论 车辆纵向加速度和实际车辆纵向加速度之间的差值借助于通过行驶 路面斜度产生的加速度分量得到调整。由此设计为，测量到的车辆纵 向加速度加上比较值特别是差值而计算出的车辆纵向加速度减去比 较值特别是差值。相对于测量到的实际车辆纵向加速度，计算出的车 辆纵向加速度不包含由路面斜度产生的加速度分量，从而在结果中由 路面斜度产生的加速度分量从比较值或者差值中扣除。而且在此也要 考虑，在算法的应用中符号可以自然地交换。

在扫描周期中一旦比较值高出了预设的第一门限值，那么这将判 断为拖车运行。例如可以直接识别为拖车运行，或者计数器的计数器 读数(Bezaehlerzustand)会改变，优选是提高。

在本发明进一步的改型中优化地设计为，如果比较值低于第二门 限值，那么将判断为非拖车运行。其中要么直接识别为非拖车运行要 么首先改变计数器的计数器读数，优选是减小计数器。

优选地，第一和第二门限值大小不同。优选地第一门限值大于第 二门限值。由此实现滞后效应。一旦比较值虽然小于第一门限值但是 大于第二门限值时，计数器读数保持不变。一旦比较值大于第一门限 值，那么将判断为拖车运行。

如果计数器的计数器读数达到预定值，那么识别为拖车运行。

优选的上和/或下，也就是最大和/或最小计数器读数是受限制的。 因此根据发生的拖车识别只需要有限次数的查询步骤，其中比较值低 于第二门限值，从而又能识别为非拖车运行。

因为在对于拖车识别感兴趣的速度范围越野运行不能导致高的 行驶阻力，因为在难以通行的地段以60km/h的速度行驶是不可能的， 相应的实际车辆纵向加速度与理论车辆纵向加速度之间因为拖车的 存在而产生的大偏差有另外的原因。因此本发明的设计中设计为，实 际车辆纵向加速度与理论车辆纵向加速度的评估仅在超过最小速度 的情况下才激活。

根据本发明的改型设计为，拖车识别只有在足够大的驾驶者期望 值例如加速踏板行程或者制动预压变化时才激活。

因为制动过程后的实际信号和/或理论信号的干扰本发明的设计 中设计为，在对于实际信号和理论信号进行评估用以拖车识别前，制 动后必须保持一段小的时间间隔。

附图简要说明

本发明更多的优点及相应的设计可以从进一步的权利要求，插图 说明以及图纸中获悉。其中：

图1显示了行驶动态调节系统的简化图，而

图2显示了行驶动力控制方法的简化流程图。

其中图2分为图2a和图2b涉及到的部分，再次作为单独的附图 存在于图中。

本发明的实施例

附图中同样的组成部分和具有同样功能的组成部分以同样的附 图标记表示。

图1显示的是一个复杂控制系统的系统结构的简化图示，其包含 行驶动态调节系统。该行驶动态调节系统包含控制装置1，控制算法 在实际的ESP(电子稳定程序)情况下作为程序模型以及拖车摆动逻辑 存储在其中。此外该行驶动态调节系统包含传感器2用于确定实际性 能，也就是至少一个实际信号以及多个调节元件3、4、5(例如像电机 控制装置、转向调节器等)，以及车轮制动器5用于行驶性能的干预。 在超过预设干预临界时，也就是预设控制偏差，那么就会激活例如制 动器5，用于使车辆7的行驶性能与理论值相适应从而稳定车辆。在 拖车运行中，也就是在连接有拖车时可以想象，为了稳定行车状况， 特别是在牵引传动中出现的例如拖车的摆动，需要进行更多的干预。

控制装置1中运行有参考模型，借助参考模型并根据至少一个输 入变量，例如加速踏板位置和/或制动预压可以得到理论信号。根据本 发明，控制装置1在特定的性质方面对实际信号和理论信号进行比较 从而依靠特定关系的满足确定拖车运行或者非拖车运行。

下面根据实际车辆纵向加速度信号与理论车辆纵向加速度信号 的比较对本发明进一步阐述。然而本发明不不限于该种类型的比较。

图2是根据本发明的拖车识别的一种可能的实施例，其与行车动 态控制系统相集成。需要做的计算和比较在控制装置1中进行。

根据图1，首先在方法步骤8中读入传感器2的传感器信号而在 第二方法步骤9中监控、调节、特别是可信化该信号。在下面的步骤 10中检验是否车辆在移动，例如通过车辆车轮速度的监控。若车辆不 运动，将重新设置下面要讲述的计数器。

如果在步骤10中识别到车辆的运动，为了排除实际车辆纵向加 速度相对于理论车辆纵向加速度的可能的偏差是源于车辆的越野运 行，那么首先检验车辆是否以最小的速度运行。此外还要检验，在最 后一次制动过程之后是否留有最小时间用于避免读入的传感器信号 中的干扰。额外地还要检验，是否对于参考模型用于获取理论车辆纵 向加速度的输入信号足够大。只有当全部问题肯定之后，在步骤12 中计算在参考模型下确定的理论车辆纵向加速度与通过车辆车轮速 度对时间取导而计算出的实际车辆纵向加速度之间的偏差。该种计算 步骤是由车辆动态控制系统已经多次进行的。偏差，或者其它的行驶 阻力原始值描述引用用于比较值的确定。通过将源于车道斜度的加速 度分量从所知的偏差中减去，计算出比较值或行车阻力值。加速度分 量也调整偏差。从而排除掉位于因额外的拖车质量产生的加速或者滞 后与因车道斜度(也就是重力加速度)产生的加速或者滞后之间的补偿 或者增强现象。在随后的步骤13中检验，是否在步骤12中获得的比 较值大于第一门限值。如果大于，在步骤14中提高计数器的计数器 读数。如果比较值小于第一门限值，在步骤15中检验，是否比较值 小于第二门限值，其中第二门限值小于第一门限值。仅仅在小于第二 门限值时，在步骤16中减小计数器的计数器读数。如果比较值比第 一门限值小而比第二门限值大，计数器保持不变(滞后)。

在方法步骤17中对最大以及最小计数器读数进行限制。在随后 的方法步骤18中检验，是否计数器超过了第一计数器读数。如果其 是这种情况，那么在步骤19中识别到车辆位于拖车运行。拖车摆动 逻辑和/或行车动态控制系统会相应地进行适应，特别是激活和/或灵 敏化。

但是如果在步骤18中确定了，计数器读数比第一预设计数器读 数小，在步骤20中检验，是否计数器比第二预设的、较低计数器读 数小。如果没有比第二预设小，不进行评估是否车辆位于拖车运行。 保持上一个扫描周期中的识别状态。但是如果计数器读数比第二预定 计数器读数小，而第二预定计数器读数比第一预定计数器读数小，那 么在步骤21里面就会识别为，不存在拖车运行。相应的拖车摆动逻 辑和/或行驶动态调节系统就会进行。特别是拖车摆动逻辑的关闭或者 去灵敏化就会进行。在步骤19、20或者21之后开始新的周期。