DE102014116921A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug kann aufweisen Ermitteln (S100) eines Abstandswerts eines Beschleunigungssensors (16), Ermitteln (S110) einer Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16), Vergleichen (S120) eines Unterschieds zwischen einer Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors mit einem vorbestimmten Wert, Abschätzen (S140; S150) einer Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des Beschleunigungssensors basierend auf dem Vergleichsergebnis, und Steuern (S160) eines Schaltens des Fahrzeugs gemäß der abgeschätzten Straßenneigung.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0039326 , eingereicht am 2. April 2014, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung (z.B. zur Ermittlung/Erfassung) einer Straßenneigung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug, welche ermitteln, ob das Fahrzeug eine Fahrt (z.B. eine Testfahrt) auf einem Fahrzeugprüfstand (z.B. einem Rollenprüfstand) durchführt, und eine Straßenneigung durch Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder eines (Gravitations-)Beschleunigungssensors/Trägheitskraftsensors(z.B. eines G-(Kraft-)Beschleunigungssensors) abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs abschätzen.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • Im Allgemeinen können Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeugs unterteilt werden in ein Verfahren, welches ein Antriebsdrehmoment verwendet, und in ein Verfahren, welches den (Gravitations-)Beschleunigungssensor verwendet.
  • Eine Belastung eines Fahrzeugs ändert sich abhängig von einer Straßenneigung, sodass sich eine Steigerungsrate (z.B. allgemein eine Änderungsrate) einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit Bezug auf das Antriebsdrehmoment gemäß der Straßenneigung ändert. Deshalb schätzt das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments die Straßenneigung durch Verwenden eines Unterschieds der Steigerungsrate/Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments kann eine Straßenneigung ohne einen zusätzlichen Sensor abschätzen. Jedoch kann das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments die Straßenneigung aufgrund einer Änderung des Antriebsdrehmoments nicht korrekt abschätzen. Deshalb tritt ein exzessiver Fehler der Straßenneigung(sabschätzung) aufgrund der Änderung des Antriebsdrehmoments auf.
  • Andererseits erfasst das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des (Gravitations-)Beschleunigungssensors eine Längsrichtungsbeschleunigung (z.B. eine Fahrzeuglängsachsenbeschleunigung, d.h., z.B. entlang einer Fahrrichtung des Fahrzeugs und/oder z.B. eine Vertikalrichtungsbeschleunigung entlang einer Fahrzeughochachse, z.B. einer Fahrzeuggierachse), wenn sich das Fahrzeug auf einer Neigung befindet (z.B. das Fahrzeug aufgrund einer Straßenneigung geneigt ist). Deshalb berechnet das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des (Gravitations-)Beschleunigungssensors eine Nickneigung (z.B. einen Nickwinkel) des Fahrzeugs mittels Vergleichens der Längsrichtungsbeschleunigung mit der Steigerungsrate/Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da die Nickneigung die Straßenneigung ist, falls Räder des Fahrzeugs eine festgelegte Höhe haben (z.B. einen gleichen Durchmesser haben), kann das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors eine Straßenneigung unabhängig vom Antriebsdrehmoment abschätzen.
  • Das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des (Gravitations-)Beschleunigungssensors hat eine hohe Genauigkeit und eine schnelle Reaktionsfreudigkeit im Vergleich mit dem Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments. Jedoch, wenn das Fahrzeug eine Fahrt (z.B. eine Testfahrt/Prüffahrt) auf einem Fahrzeugprüfstand durchführt, tritt ein Ausgabewert in einer Längsrichtung (z.B. in einer Richtung entlang der Fahrzeuglängsachse und/oder der Fahrzeughochachse/Fahrzeuggierachse) des Beschleunigungssensors nicht auf, da sich das Fahrzeug nicht bewegt und sich nur eine Raddrehzahl des Fahrzeugs ändert. Deshalb wird die Straßenneigung inkorrekt als ein Negativwert während einer Beschleunigung und als ein Positivwert während eines Verlangsamens abgeschätzt/ermittelt. Ein Schaltsteuern (z.B. ein Steuern eines Schaltens eines Gangs / einer Fahrstufe) wird gemäß der Straßenneigung durchgeführt. Deshalb können ein Kraftstoffverbrauch und eine Leistungsfähigkeit (z.B. eine Leistungskurve) des Fahrzeugs nicht richtig erkannt werden, wenn die Straßenneigung während einer Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand zur Kraftstoffverbrauchszertifizierung oder eines Leistungstests inkorrekt abgeschätzt wird.
  • Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung (z.B. zur Ermittlung/Erfassung) einer Straßenneigung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) abzuschätzen, welche die Vorteile haben des Ermittelns, ob das Fahrzeug eine Fahrt (z.B. eine Testfahrt) auf einem Fahrzeugprüfstand (z.B. einem Rollenprüfstand) durchführt, und des Abschätzens der Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des (Gravitations-)Beschleunigungssensors/Trägheitskraftsensors (z.B. des G-(Kraft-)Sensors) abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs.
  • Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug aufweisen Abschätzen eines Abstandswerts/Ausgleichswerts eines Beschleunigungssensors, Ermitteln einer Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors, Vergleichen eines Unterschieds zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors mit einem vorbestimmten Wert, Abschätzen einer Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des Beschleunigungssensors basierend auf dem Vergleichsergebnis, und Steuern eines (z.B. Gang-/Schaltstufen-)Schaltens des Fahrzeugs gemäß der abgeschätzten Straßenneigung.
  • Das Verfahren kann weiter aufweisen Ausgeben eines Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignals, wenn ein Unterschied zwischen einer (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  • Die Straßenneigung kann unter Verwendung des Antriebsdrehmoments abgeschätzt werden, wenn das Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgegeben wird.
  • Die Straßenneigung kann unter Verwendung des Beschleunigungssensors abgeschätzt werden, wenn der Unterschied zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
  • Das Ermitteln des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors kann aufweisen Festlegen des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors als/zu 0, wenn ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) gestartet wird, Ermitteln, ob das Fahrzeug stoppt / gestoppt ist, Ermitteln eines kumulierten Durchschnitts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors während einer vorbestimmten Zeit(dauer), wenn das Fahrzeug nicht gestoppt ist, und Festlegen des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors als den kumulierten Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors, nachdem die vorbestimmte Zeit(dauer) vergangen ist.
  • Das Verfahren kann weiter aufweisen Festlegen des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors als/zu 0, wenn das Fahrzeug gestoppt ist.
  • Das Ermitteln der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kann aufweisen Ermitteln einer Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors, Festlegen der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors als/zu 0, wenn die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors ein Negativwert ist, und Ermitteln der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors mittels Integrierens der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors.
  • Die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kann ermittelt werden mittels Integrierens eines Korrekturwerts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (zusammen) mit dem Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors.
  • Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur Abschätzung (z.B. zur Ermittlung/Erfassung) einer Straßenneigung eines Fahrzeugs aufweisen eine Datenerfassungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um Daten für ein (z.B. Gang-/Schaltstufen-)Steuern zu erfassen, und eine Steuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um einen Abstandswert/Ausgleichswert eines Beschleunigungssensors und eine Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors basierend auf den Daten zu ermitteln, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug eine Fahrt (z.B. eine Testfahrt) auf einem Fahrzeugprüfstand (z.B. einem Rollenprüfstand) durchführt durch Vergleichen einer (tatsächlichen) Fahrdistanz mit der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors, und um eine Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des Beschleunigungssensors abhängig vom Fahren auf dem Fahrzeugprüfstand abzuschätzen.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann ein Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgeben, wenn ein Unterschied zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann ermitteln, dass das Fahrzeug eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt, wenn das Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgegeben wird, und kann die Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments abschätzen.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann ermitteln, dass das Fahrzeug keine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt, wenn der Unterschied zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und kann die Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors abschätzen.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann den Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors / für den Beschleunigungssensor mittels Ermittelns eines kumulierten Durchschnitts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors während einer vorbestimmten Zeit(dauer) ermitteln.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors durch Integrieren einer Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors ermitteln.
  • Die Steuerungsvorrichtung kann die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors durch Integrieren eines Korrekturwerts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (zusammen) mit dem Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors ermitteln.
  • Die Daten können Informationen von zumindest einer von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugbeschleunigung, einer Schaltstufe / einem Schaltgang des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs aufweisen.
  • Wie es oben beschrieben ist, gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, kann die Straßenneigung korrekt mittels Stoppens des Verfahrens zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors und Anwendens des Verfahrens zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments abgeschätzt werden, wenn das Fahrzeug eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt. Deshalb kann ein (Gang-/Schaltstufen-)Steuern des Getriebes gemäß der Straßenneigung präzise gesteuert werden, und der Kraftstoffverbrauch und die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs kann korrekt erfasst/ermittelt werden.
  • Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Vorrichtung zur Abschätzung einer Straßenneigung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein beispielhaftes Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches Teilschritte eines beispielhaften Verfahrens des Berechnens eines Abstandswerts/Ausgleichswerts eines Beschleunigungssensors im Detail gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches Teilschritte eines beispielhaften Verfahrens des Berechnens einer Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors im Detail gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Die 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Abschätzung einer Straßenneigung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, weist eine Vorrichtung zur Abschätzung der Straßenneigung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Datenerfassungsvorrichtung 10, eine Steuerungsvorrichtung 20 und ein Getriebe 30.
  • Die Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst Daten zur Ermittlung, ob das Fahrzeug eine Fahrt auf einem Fahrzeugprüfstand durchführt, und Daten zum Steuern eines (Gang-/Schaltstufen-)Schaltens des Fahrzeugs, und die von der Datenerfassungsvorrichtung 10 erfassten Daten werden zur Steuerungsvorrichtung 20 übertragen. Die Datenerfassungsvorrichtung 10 weist einen Gaspedalpositionssensor 11, einen Bremspedalpositionssensor 12, einen Schaltgang-/Schaltstufensensor 13, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14, einen Raddrehzahlsensor 15, einen Beschleunigungssensor 16 und einen Lenkwinkelsensor 17 auf.
  • Der Gaspedalpositionssensor 11 erfasst ein Maß, mit welchem ein Fahrer ein Gaspedal drückt. Das heißt, der Gaspedalpositionssensor 11 erfasst Daten, welche einen Beschleunigungswillen des Fahrers betreffen.
  • Der Bremspedalpositionssensor 12 erfasst, ob ein Bremspedal gedrückt wird oder nicht. Das heißt, der Bremspedalpositionssensor 12 erfasst einen Beschleunigungswillen des Fahrers in Kooperation mit dem Gaspedalpositionssensor 11.
  • Der Schaltstufensensor 13 erfasst eine Schaltstufe / einen Gang, welche/welcher gegenwärtig eingelegt ist.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ist an einem Rad des Fahrzeugs angebracht. Im Gegensatz dazu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Signal berechnet werden, welches vom Raddrehzahlsensor 15 erhalten/empfangen wird.
  • Ein Zielschaltgang / eine Zielschaltstufe kann unter Verwendung eines Schaltmusters basierend auf dem Signal des Gaspedalpositionssensors 11 und dem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 14 berechnet werden, und das Schalten zum Zielschaltgang / zur Zielschaltstufe wird dadurch gesteuert. Das heißt, ein Hydraulikdruck, welcher einer Mehrzahl von Reibelementen zugeführt wird oder von einer Mehrzahl von Reibelementen freigegeben/getrennt wird, wird in einem Automatikgetriebe, welches mit einer Mehrzahl von Planetenradsätzen und der Mehrzahl von Reibelementen bereitgestellt ist, gesteuert. Darüber hinaus werden (z.B. elektrische) Ströme, welche einer Mehrzahl von Synchronisationsvorrichtungen und Aktuatoren zugeführt werden, in einem Doppelkupplungsgetriebe gesteuert.
  • Der Raddrehzahlsensor 15 erfasst eine Raddrehzahl des Fahrzeugs und ist an einem Rad des Fahrzeugs angebracht. Der Raddrehzahlsensor 15 steuert einen hydraulischen Bremsdruck, wenn das Rad des Fahrzeugs gemäß einem schnellen/starken Bremsen rutscht/blockiert.
  • Der Beschleunigungsensor 16 erfasst eine Beschleunigung des Fahrzeugs. Der Beschleunigungssensor 16 kann zusätzlich zum Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 angebracht sein und kann direkt die Beschleunigung des Fahrzeugs erfassen, oder der Beschleunigungssensor 16 kann die Beschleunigung des Fahrzeugs mittels Differenzierens (Ableitens) der Fahrzeuggeschwindigkeit mittels des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 14 berechnen.
  • Darüber hinaus kann der Beschleunigungssensor 16 eine Längsrichtungsbeschleunigung (z.B. und/oder eine Hochrichtungsbeschleunigung) erfassen, wenn sich das Fahrzeug auf einer Neigung befindet (z.B. auf einer geneigten Straße entlang der Straßenneigung fährt).
  • Der Lenkwinkelsensor 17 erfasst einen Lenkwinkel des Fahrzeugs. Das heißt, der Lenkwinkelsensor 17 erfasst eine Richtung, in welche das Fahrzeug fährt.
  • Die Steuerungsvorrichtung 20 schätzt die Straßenneigung basierend auf den Daten, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst werden, ab und steuert das Getriebe 30 gemäß der Straßenneigung. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann ein Schaltmuster, ein Eingreifgefühl (z.B. ein Schaltgefühl wie z.B. sanftes und/oder sportliches Schalten) in die Zielschaltstufe, ein Motordrehmomentkennfeld und/oder ein Motordrehmomentfilter ändern.
  • Die Steuerungsvorrichtung 20 kann ermitteln, ob das Fahrzeug eine Fahrt auf einem Fahrzeugprüfstand durchführt. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann (die) Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung gemäß dem Fahren auf dem Fahrzeugprüfstand auswählen. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann eine Straßenneigung unter Verwendung eines Antriebsdrehmoment(verfahren)s abschätzen, wenn das Fahrzeug eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt.
  • Im Gegensatz dazu kann die Steuerungsvorrichtung 20 eine Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensor(verfahren)s abschätzen, wenn das Fahrzeug keine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt.
  • Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 20 eine Speichervorrichtung 22 aufweisen. Die Speichervorrichtung kann dazu dienen, um Eingabe-/Ausgabedaten, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst werden, temporär zu speichern. Die Speichervorrichtung 22 kann Nutzungsfrequenzen/Nutzungshäufigkeiten für alle / von allen Daten speichern (z.B. Informationen die Übertragungskanäle der Daten betreffend).
  • Die Speichervorrichtung 22 kann zumindest einen Typ von Speichermedien unter den folgenden Speichermedien aufweisen: einen flüchtigen Speichertyp, einen Festplattenspeichertyp, einen Micro-Medienkartentyp (z.B. MMC-micro), einen Speicherkartentyp (z.B. einen SD- oder XD-Speicher oder dergleichen), einen Direktzugriffspeicher/Arbeitsspeicher (RAM), einen statischen Direktzugriffspeicher/Arbeitsspeicher (SRAM), einen Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (ROM), einen elektrisch lösch/programmierbaren Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (EEPROM), einen programmierbaren Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (PROM), einen Magnetspeicher, eine Magnetscheibe, und einen optischen Speicher (z.B. eine CD, DVD, etc.).
  • Zu diesen Zwecken kann die Steuerungsvorrichtung 20 als zumindest ein Prozessor implementiert sein, welcher ein vorbestimmtes Programm abarbeitet, und das vorbestimmte Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt eines Verfahrens des Abschätzens einer Straßenneigung gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
  • Zahlreiche der hier beschriebenen Ausführungsformen können in einem Aufzeichnungsmedium / mittels eines Aufzeichnungsmediums implementiert sein, welches zum Beispiel von einem Computer oder einer ähnlichen Vorrichtung unter Verwendung von Software, Hardware oder einer Kombination daraus gelesen werden kann.
  • Gemäß der Hardwareimplementierung können die hier beschriebenen Ausführungsformen unter Verwendung von zumindest einer der folgenden Vorrichtungen implementiert sein: anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), digitalen Signalprozessoren (DSPs), digitalen Signalverarbeitungsvorrichtungen (DSPDs), programmierbaren Logikbausteinen (PLDs), feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs), Prozessoren, Steuerungsvorrichtungen, Mikrosteuerungsvorrichtungen, Mikroprozessoren und elektrischen Einheiten, welche gestaltet sind, um irgendwelche anderen Funktionen auszuführen.
  • Gemäß der Softwareimplementierung können zahlreiche Ausführungsformen, wie beispielsweise Vorgänge und Funktionen, welche in der Erfindung beschrieben sind, mittels separaten Softwaremodulen implementiert sein. Jedes der Softwaremodule kann eine oder mehrere Funktionen und Operationen ausführen, welche in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind. Ein Softwarecode kann mittels einer Softwareanwendung implementiert sein, welche in einer angemessenen Programmiersprache geschrieben ist.
  • Nachfolgend ist ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für das Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben.
  • Die 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie es in der 2 gezeigt ist, beginnt ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für das Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei Schritt S100 mit der Berechnung eines Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors / für den Beschleunigungssensor.
  • Ein Längsrichtungsausgabewert des Beschleunigungssensors 16 weist einen Fehler gemäß einem Installationswinkel (z.B. einen Einbauwinkelfehler) des Beschleunigungssensors 16 auf. Deshalb wird der Abstandswert/Ausgleichswert ebenfalls vom / durch den Beschleunigungssensor 16 ausgegeben, wenn das Fahrzeug gestoppt ist (z.B. gerade verzögert, um zu stoppen) oder eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt.
  • Die Steuerungsvorrichtung 20 kann einen Fahrzustand des Fahrzeugs basierend auf den Daten ermitteln, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 zur Berechnung des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors 16 erfasst werden.
  • Die Daten können Informationen von zumindest einer von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugbeschleunigung, einer Gangschaltstufe des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs aufweisen.
  • Die 3 ist ein Flussdiagramm, welches Teilschritte eines Verfahrens zur Berechnung eines Abstandswerts/Ausgleichswerts eines Beschleunigungssensors im Detail gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Bezugnehmend auf die 3 weist die Berechnung des Abstandswerts/Ausgleichwerts des Beschleunigungssensors auf Festlegen des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors als/zu 0, wenn ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) gestartet ist/wird, Ermitteln, ob das Fahrzeug gestoppt ist, Berechnen eines kumulierten Durchschnitts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors während einer vorbestimmten Zeit(dauer), wenn das Fahrzeug nicht gestoppt ist, und Festlegen des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors als der kumulierte Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors, nachdem die vorbestimmte Zeit(dauer) vergangen ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung ermittelt, ob bei Schritt S101 ein Motor des Fahrzeugs gestartet ist (z.B. betrieben wird), bevor der Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors berechnet wird.
  • Wenn bei Schritt S101 der Motor des Fahrzeugs gestartet ist, schreitet das Verfahren zu einem nächsten Schritt fort, ansonsten wird das Verfahren des Berechnens des Abstandswerts/Ausgleichswerts des Beschleunigungssensors beendet.
  • Wenn bei Schritt S101 der Motor des Fahrzeugs gestartet ist, legt die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S102 den Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors als/zu 0 fest.
  • Danach ermittelt die Steuerungsvorrichtung 20, ob das Fahrzeug bei Schritt S103 gestoppt ist.
  • Wenn bei Schritt S103 das Fahrzeug gestoppt ist, setzt die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S104 den Längsrichtungsausgabewert des Beschleunigungssensors als/zu 0 fest.
  • Andererseits, (wenn) bei Schritt S103 das Fahrzeug nicht gestoppt ist oder bei Schritt S104 der Längsrichtungsausgabewert des Beschleunigungssensors als/zu 0 festgelegt ist, berechnet die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S105 einen kumulierten Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors.
  • Die Steuerungsvorrichtung 20 berechnet einen kumulierten Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors während einer vorbestimmten Zeit(dauer) durch Ermitteln, ob bei Schritt S106 die vorbestimmte Zeit(dauer) vergangen ist, und legt den Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors als den kumulierten Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors fest, nachdem/wenn bei Schritt S107 die vorbestimmte Zeit vergangen ist.
  • Wenn der Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors bei Schritt S100 berechnet ist, berechnet die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S110 eine Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Die 4 ist ein Flussdiagramm, welches Teilschritte eines Verfahrens zur Berechnung einer Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors im Detail gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Berechnung der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors weist auf Berechnen einer Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors, Festlegen der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors als/zu 0, wenn die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors ein Negativwert ist, und Berechnen der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors.
  • Die Steuerungsvorrichtung 20 berechnet die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors, um bei Schritt S111 die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors zu berechnen.
  • Die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kann durch Integrieren eines Korrekturwerts des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (zusammen) mit dem Abstandswert/Ausgleichswert des Beschleunigungssensors berechnet werden.
  • Die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kann als Negativwert aufgrund einer Störung, wie beispielsweise einem temporären Stoß, ausgegeben werden. Jedoch kann die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung kein Negativwert sein, wenn das Fahrzeug vorwärts gefahren wird. Deshalb ermittelt die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S112, ob die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors ein Negativwert ist. Wenn die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors der Negativwert ist, legt die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S113 die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors als/zu 0 fest.
  • Danach berechnet die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S114 die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors.
  • Die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kann berechnet werden durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors.
  • Wenn die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors bei Schritt S110 berechnet wird, vergleicht die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S120 einen Unterschied zwischen einer (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors mit einem vorbestimmten Wert.
  • Wenn der Unterschied zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors größer oder gleich dem vorbestimmen Wert ist, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 20, dass das Fahrzeug eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt und gibt ein Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal bei Schritt S130 aus.
  • Dann schätzt die Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S140 die Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoment(verfahren)s ab.
  • Andererseits, wenn bei Schritt S120 der Unterschied zwischen der (tatsächlichen) Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kleiner als der vorbestimmter Wert ist, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 20, dass das Fahrzeug keine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt und schätzt bei Schritt S150 die Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors 16 ab.
  • Wenn bei Schritt S140 oder bei Schritt S150 die Straßenneigung gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs abgeschätzt wird, steuert sie Steuerungsvorrichtung 20 bei Schritt S160 das Getriebe gemäß der abgeschätzten Straßenneigung.
  • Wie es oben beschrieben ist, gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, kann die Straßenneigung korrekt mittels Stoppens des Verfahrens zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors und durch Verwenden des Verfahrens zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments abgeschätzt werden, wenn das Fahrzeug die Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt, sodass das Schaltsteuern des Getriebes gemäß der Straßenneigung korrekt gesteuert werden kann.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2014-0039326 [0001]

Claims (16)

  1. Ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln (S100) eines Abstandswerts eines Beschleunigungssensors (16), Ermitteln (S110) einer Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16), Vergleichen (S120) eines Unterschieds zwischen einer Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) mit einem vorbestimmten Wert, Abschätzen (S140; S150) einer Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des Beschleunigungssensors (16) basierend auf dem Vergleichsergebnis, und Steuern (S160) eines Schaltens des Fahrzeugs gemäß der abgeschätzten Straßenneigung.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend Ausgeben (S130) eines Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignals, wenn der Unterschied zwischen der Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Straßenneigung abgeschätzt wird unter Verwendung des Antriebsdrehmoments, wenn das Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgegeben wird.
  4. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors (16) abgeschätzt wird, wenn der Unterschied zwischen der Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
  5. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (S100) des Abstandswerts des Beschleunigungssensors (16) aufweist: Festlegen (S102) des Abstandswerts des Beschleunigungssensors (16) als 0, wenn ein Motor gestartet ist, Ermitteln (S103), ob das Fahrzeug gestoppt ist, Ermitteln (S105) eines kumulierten Durchschnitts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16) während einer vorbestimmten Zeitdauer, wenn das Fahrzeug nicht gestoppt ist, und Festlegen (S107) des Abstandswerts des Beschleunigungssensors (16) als den kumulierten Durchschnitt des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16), nachdem die vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 5, weiter aufweisend Festlegen (S104) des Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16) als 0, wenn das Fahrzeug gestoppt ist.
  7. Das Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (S110) der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) aufweist: Ermitteln (S111) einer Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16), Festlegen (S113) der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors als 0, wenn die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors ein Negativwert ist, und Ermitteln (S114) der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) durch Integrieren der Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) ermittelt wird durch Integrieren eines Korrekturwerts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16) mit dem Abstandswert des Beschleunigungssensors.
  9. Eine Vorrichtung zur Abschätzung einer Straßenneigung eines Fahrzeugs, aufweisend: eine Datenerfassungsvorrichtung (10), welche eingerichtet ist, um Daten zum Schaltsteuern zu erfassen, und eine Steuerungsvorrichtung (20), welche eingerichtet ist, um einen Abstandswert eines Beschleunigungssensors (16) und eine Fahrdistanz in einer Längsrichtung des Beschleunigungssensors basierend auf den Daten zu ermitteln, um zu ermitteln, ob das Fahrzeug eine Fahrt auf einem Fahrzeugprüfstand durchführt durch Vergleichen einer Fahrdistanz mit der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors, und um eine Straßenneigung unter Verwendung entweder eines Antriebsdrehmoments oder des Beschleunigungssensors abhängig vom Fahren auf dem Fahrzeugprüfstand abzuschätzen.
  10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) ein Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgibt, wenn ein Unterschied zwischen der Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  11. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) ermittelt, dass das Fahrzeug eine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt, wenn das Fahrzeugprüfstand-Erfassungssignal ausgegeben wird, und die Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments abschätzt.
  12. Die Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) ermittelt, dass das Fahrzeug keine Fahrt auf dem Fahrzeugprüfstand durchführt, wenn der Unterschied zwischen der Fahrdistanz und der Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und die Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors (16) abschätzt.
  13. Die Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) den Abstandswert des Beschleunigungssensors (16) mittels Ermittelns eines kumulierten Durchschnitts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16) während einer vorbestimmten Zeitdauer ermittelt.
  14. Die Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) die Fahrdistanz in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) durch Integrieren einer Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) ermittelt.
  15. Die Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Steuerungsvorrichtung (20) die Fahrgeschwindigkeit in der Längsrichtung des Beschleunigungssensors (16) durch Integrieren eines Korrekturwerts eines Längsrichtungsausgabewerts des Beschleunigungssensors (16) mit dem Abstandswert des Beschleunigungssensors ermittelt.
  16. Die Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die Daten Informationen von zumindest einer von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Fahrzeugbeschleunigung, einer Schaltstufe des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs aufweisen.
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