CN102712303A - 用于对能与牵引车联接的挂车进行联接控制的方法和相应的电子仪器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对至少一个能与牵引车辆联接的挂车进行联接控制的方法，其中，牵引车辆具有转向机构，用转向机构可以调整转向角，其特征在于下列步骤：a）在转向角几乎恒定或恒定以及在无制动干预地高于牵引车辆的能预定的速度时，检测在一定时间段内，尤其在1秒至3秒的时间段内牵引车辆的侧滑振动，以及b）评估检测到的侧滑振动，明确侧滑振动的振幅是否没有低于能预定的振幅阈值。本发明还涉及一种用于牵引车辆的电子仪器单元。

Description

用于对能与牵引车联接的挂车进行联接控制的方法和相应的电子仪器单元
技术领域
本发明涉及一种用于对至少一个能与牵引车辆联接的挂车进行联接控制的方法，其中，牵引车辆具有转向机构，用该转向机构可以调整转向角。本发明还涉及一种用于牵引车辆的电子仪器单元。
背景技术
DE 199 64 048描述了一种用于稳定化公路行驶车辆，尤其是轿车的方法，公路行驶车辆带有被公路行驶车辆牵引的挂车，其中，公路行驶车辆在摇晃运动方面被监控并且在出现摇晃运动时自动记录偏转力矩变化曲线，该偏转力矩变化曲线与摇晃运动基本上是反相的。为了识别这种摇晃运动，对由转向角传感器、侧滑速度传感器、横向加速传感器和速度传感器求出的信号进行评估。若在实施这种方法时识别到摇晃运动，那么暂时这样来实施公路行驶车辆的单个车轮的彼此独立进行的自动制动和/或加速，从而产生一种偏转力矩变化曲线，其与摇晃运动反相。
但当基于各种外部影响因素（地面不平、剧烈的侧风等）存在与挂车引起的摇晃运动类似的振动时，在正常行驶运行期间也会在不存在挂车引起的摇晃运动时发生制动干预或加速干预。
发明内容
为了提高在DE 199 64 048中所述的方法的识别精度，现在在本发明中应当提供一种方法，该方法确定已联接在牵引车辆上的挂车的存在。为此提供一种带有权利要求1特征的、用于对至少一个能与牵引车辆联接的挂车进行联接控制的方法。该方法在此具有下列步骤：（a）在转向角几乎恒定或恒定且无制动干预地高于牵引车辆的能预定的速度时，检测牵引车辆在一定的时间段内，尤其在1至3秒内时间段内的侧滑振动，以及（b）评估被检测到的侧滑振动，明确侧滑振动的振幅是否没有低于能预定的振幅阈值。在按本发明的用于进行联接控制的方法中，检查挂车在牵引车辆上的存在。在此不分析挂车是否正确地与牵引车辆联接，而是仅分析，在牵引车辆和挂车之间是否存在联接。几乎恒定的或恒定的转向角在此指的是这样一种转向角，即，该转向角可以略微或在很小限度内变化，能预定的振幅阈值在此优选不被超过。在一种优选的实施形式中，检测在1.5至3秒，优选2至3秒，优选约2秒以及尤其精确为2秒的一定的时间段内的侧滑振动。按本发明的方法规定，在该时间段内不进行制动干预。 “制动干预”的概念包含了驾驶员的制动干预和/或由控制电子装置引发的制动过程。优选也不进行牵引车辆的加速，加速由驾驶员和/或控制电子装置引起。所述方法优选在恒定的或几乎恒定的速度下实行。作为备选，不检测侧滑振动的振幅，而是检测以及相应地评估驶偏（Gierraten）的振幅。驶偏或侧滑振动具有一致的振幅以及因此能够相互交换。仅其振幅的相位在时间上错开。若在侧滑振动中存在最大值和最小值，那么驶偏在那具有过零以及反之亦然。因此振幅阈值不仅指的是侧滑振动的阈值，也指的是驶偏的阈值。优选检测牵引车辆的驶偏以及由此确定侧滑振动。侧滑振动尤其在几乎恒定或恒定的不等于零的转向角下，也就是说在弯道行驶期间被检测。
本发明的一种扩展设计规定，转向角被调整为等于零或约等于零。用于联接控制的方法在这种情况下在牵引车辆处在直线行驶时才启动。在此出现的转向角，可以略微或在很小的限度内变化。在此优选不超过能预定的振幅阈值。
本发明的一种扩展设计规定，借助能预定的转向角变化和/或每时间单元的转向角变化，尤其是小于0.02rad/s，来触发用于联接控制的方法。作为备选或附加，所述用于联接控制的方法通过侧风和/或通过其它外在影响因素触发，当侧风产生一个尤其小于0.02rad/s的偏转比率时。以此方式在存在由控制电子装置和/或侧风引起的转向角变化和/或每个时间单元的转向角变化时以及由此引起侧滑振动时，才启动对侧滑振动的评估。在引起的转向角变化小于0.02rad/s，优选为0.01至0.02rad/s，尤其为0.015至0.02rad/s时，才检测侧滑振动以及如下评估检测到的侧滑振动，明确是否存在挂车引起的侧滑振动，从而可以识别挂车是否挂在牵引车辆上。
本发明的一种扩展设计规定，牵引车辆的速度选择在高于15m/s。出现挂车引起的侧滑振动或驶偏的可能性，随着速度增加而增加。因此直至速度为25m/s时，阻尼挂车引起的侧滑振动或驶偏。在较高的速度下，振幅随时间增加（“振动增加”）。因此在一种优选的实施形式中规定，在速度大于15m/s，尤其为20m/s，特别在高于25m/s时，开始检测侧滑振动和/或驶偏以及因而实施对其的评估。
本发明的一种扩展设计规定，评估侧滑振动，明确其频率是否是几乎恒定的或恒定的。挂车引起的侧滑振动的特征在于，侧滑振动在尤其在1秒至3秒的时间段中具有仅小幅变化的频率。侧滑振动的频率和/或驶偏的频率可以略微提高和/或降低，尤其是保持恒定。若存在几乎恒定的或恒定的侧滑振动或驶偏，那么联接控制就是积极的且挂车联接在牵引车辆上。
在一种优选的实施形式中，检测侧滑振动以及紧接着评估侧滑振动的频率是否处在0.5至2.0Hz，优选在0.5至1.5Hz以及特别优选在1.0至1.5Hz的范围内。若检测到这种频率，那么所述方法识别挂车引起的侧滑振动以及因而识别到挂车与牵引车辆的联接。
本发明的一种扩展设计规定，如下评估侧滑振动，明确其振幅是否是几乎恒定或恒定的。挂车引起的侧滑振动的特征在于，它们具有仅略微变化的振幅。在存在几乎恒定的或恒定的侧滑振动的振幅时，所述用于联接控制的方法识别到挂车联接在牵引车辆上。在一种优选的实施形式中，如下评估侧滑振动，明确其振幅是否具有0.01至0.06rad/s，优选0.01至0.04rad/s，优选0.01至0.03rad/s和特别优选0.01至0.02rad/s的值。
在一种优选的实施形式中，评估在一定的时间段内，尤其在1秒至3秒的时间段内的侧滑振动的振幅或驶偏的振幅，所述振幅基于阻尼后的传递而略微变小或通过牵引车的振动增加而略微提高。
在一种优选的实施形式中，如下评估侧滑振动或驶偏，明确其除了最大值和最小值外是否还附加地具有过零。仅在存在侧滑振动的过零或驶偏的过零时，借助用于联接控制的方法识别到挂车联接在牵引车辆上。
本发明的一种扩展设计规定，振幅阈值选择在约0.01rad/s，尤其精确到0.01rad/s的大小。这样来选择振幅阈值，使尽管存在轻微的干扰因素（地面不平、侧风等），所述方法仍能识别到挂车引起的侧滑振动和/或驶偏，从而最小化挂车和牵引车辆之间是否存在联接的错误解释。
按本发明的计算机程序规定，当计算机程序在计算机上运行时，执行按本发明的方法的所有步骤。
在程序在计算机上运行期间，按本发明的带有储存在机器可读的载体上的程序编码的计算机程序产品执行按本发明的方法。
本发明的一种扩展设计规定了一种用于牵引车辆的电子仪器单元，其中，牵引车辆具有转向机构，用该转向机构可以调整转向角，以及其中，仪器单元具有至少一个侧滑振动检测传感器、转向角传感器和连接在这些传感器上的电子控制器，电子控制器具有一种用于对至少一个可以与牵引车辆联接的挂车进行联接控制的装置。在此规定，所述装置具有评估单元，评估单元分析在一定的时间段内，尤其在1秒至3秒的时间段内，在转向角几乎恒定或恒定且在无制动干预地高于能预定的速度时，分析低于能预定的振幅阈值的牵引车辆的侧滑振动的振幅的情况。当然，电子仪器单元也能够测量牵引车辆的速度以及记录制动器的操纵。
用电子仪器单元使牵引车辆的电子控制***能够自动执行至少一个可以与牵引车辆联接的挂车的联接控制，以便紧接着在确保挂车出现时，采取牵引车辆对抗挂车引起的侧滑振动的稳定措施。
此外优选规定，对由侧滑振动检测传感器和转向角传感器获得的信号先进行处理。这种信号处理可以优选具有预增强、偏差修正和/或校准。
附图说明
接下来借助附图所示实施例详细阐释本发明，而不会限制本发明。
本发明的实施例在附图中示出并且在接下来的说明书中详细阐释。
图1示出了用于牵引车辆的电子仪器单元；
图2示出了一张图表，在该图表中绘出了在时间t（s）中车辆额定偏转率ψs（rad/s）或车辆实际偏转率ψI（rad/s）。
具体实施方式
图1示出了用于牵引车辆的电子仪器单元，其中，与牵引车辆的转向机构连接且检测牵引车辆的转向角的转向角传感器1和侧滑振动检测传感器3通过电线连接在电子控制器5上。电子控制器5具有用于联接控制的装置7，该装置包括评估单元9。
在牵引车辆的能预定的速度下以及在没有制动干预时，牵引车辆的转向角借助转向角传感器1以及牵引车辆的侧滑振动借助侧滑振动检测传感器3检测并且通过电线进一步传递给电子控制器5。紧接着在评估单元9中评估侧滑振动，明确其振幅在一定的时间段内，尤其在1至3秒的时间段内是否没有低于一定的阈值。若是，那么用于联接控制的装置7识别到已经联接的挂车，并且将这些信息例如提供给控制器。
图2示出了一张图表，在该图表中绘出了在时间t（s）中车辆额定偏转率ψs（轴11和曲线13）或车辆实际偏差转率ψI（轴15和曲线17）。在t = 0秒时，在此未示出的车辆处在这样一种状态，在这种状态下，在没有制动干预地高于牵引车辆的能预定的速度时，转向角几乎保持恒定或保持恒定。
在时间点t = 0.5秒出现转向盘引起的车辆额定偏转率ψs为约-0.02rad/s之后，车辆额定偏转率ψs再次下降并且从时间点t = 1秒起，在值约为0.01rad/s时几乎是恒定的。在（纯粹示例性的）时间点t = 0.5妙时的这种转向盘引起的车辆额定偏转率ψs下，可以优选出现不等于零的车辆实际偏差转率ψI（曲线3），对这个车辆实际偏差转率ψI 进行检测和评估。
在该图表中，车辆实际偏差转率ψI的特征在于约1.5Hz的几乎恒定的频率和大于0.03rad/s的几乎恒定的振幅。在这种情况下，可以例如选择阈值为0.015rad/s。
基于当前的车辆实际偏差转率ψI（曲线3），可以借助按本发明的方法推断出挂车已经与牵引车辆联接。因此可以避免牵引车辆的控制器采取一些在存在挂车引起的侧滑振动时需要的措施。

Claims (10)

1.用于对至少一个能与牵引车辆联接的挂车进行联接控制的方法，其中牵引车辆具有转向机构，用转向机构能够调整转向角，其特征在于下列步骤：
a. 在转向角几乎恒定或恒定以及在无制动干预地高于牵引车辆的能预定的速度时，检测在一定时间段内尤其在1秒至3秒的时间段内牵引车辆的侧滑振动，以及
b．评估检测到的侧滑振动，明确侧滑振动的振幅是否没有低于能预定的振幅阈值。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转向角被调整为等于零或约等于零。
3.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助能预定的转向角变化和/或每时间单元的转向角变化尤其小于0.02rad/s的转向角变化来触发联接控制。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，速度选择为高于15m/s。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，评估侧滑振动，明确其频率是否几乎恒定或恒定。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，评估侧滑振动，明确其振幅是否几乎恒定或恒定。
7.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，选择大小为约0.01rad/s的振幅阈值。
8.计算机程序，其在该程序在计算机上运行时实施按权利要求1至7中至少一项所述的方法的所有步骤。
9.计算机程序产品，具有储存在机器可读的载体上的程序编码，用于当程序在计算机上运行时执行按权利要求1至7中至少一项所述的方法。
10.用于牵引车辆的电子仪器单元，其中牵引车辆具有转向机构，用转向机构可以调整转向角，并且其中仪器单元具有至少一个侧滑振动检测传感器（3）、转向角传感器（1）和连接在这些传感器上的电子控制器（5），该电子控制器具有用于对至少一个能与牵引车辆联接的挂车尤其按照前述权利要求中一项或多项所述的方法进行联接控制的装置（7），其特征在于，该装置具有评估单元（9），该评估单元分析在一定的时间段内尤其在1秒至3秒的时间段内在转向角几乎恒定或恒定且在无制动干预地高于能预定的速度时分析低于能预定的振幅阈值的牵引车辆的侧滑振动的振幅的情况。
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