DE10260416B4 - Method and system for determining the speed of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit (v) eines Fahrzeugs, bei dem die Drehzahl (n1–n4) mindestens eines Rades des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird, wobei zusätzlich die Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst wird und die aus der Drehzahl (n1–n4) des mindestens einen Rades ermittelte Geschwindigkeit (v1–v4) basierend auf erfassten Beschleunigungswerten (a1–a2) überprüft und korrigiert wird und wobei die Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs aus den Drehzahlen (n1–n4) von mindestens zwei Rädern basierend auf einem Vergleich der Drehzahlen oder der daraus ermittelten Geschwindigkeitswerte (v1–v4) der Räder ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung der Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs nur durchgeführt wird, wenn die Abweichung zwischen den Drehzahlen (n1–n4) oder den daraus ermittelten Geschwindigkeiten (v1–v4) der Räder einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.Method for determining the speed (v) of a vehicle, in which the speed (n1-n4) of at least one wheel of the vehicle is detected and evaluated, the acceleration of the vehicle being additionally detected and that from the speed (n1-n4) of the at least a wheel determined speed (v1-v4) based on detected acceleration values (a1-a2) is checked and corrected and wherein the speed (v) of the vehicle from the speeds (n1-n4) of at least two wheels based on a comparison of the speeds or the speed values (v1-v4) of the wheels determined therefrom is determined, characterized in that the speed (v) of the vehicle is only checked if the deviation between the speeds (n1-n4) or the speeds determined therefrom (v1- v4) the wheels exceeds a predetermined limit value.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes System zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 3.The present invention relates to a method for determining the speed of a vehicle according to the preamble of patent claim 1 and to a corresponding system for determining the speed of a vehicle according to the preamble of patent claim 3.
Aus dem Stand der Technik bekannte Systeme zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs verwenden Geschwindigkeitsgeber, die gegenüber einem Fahrzeugrad angeordnet sind und die diesem Rad entsprechende Raddrehzahl erfassen. Diese Raddrehzahl wird einem Steuergerät zugeführt, welches aus diesem Signal die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt und die ermittelte Geschwindigkeit anzeigt oder an weitere Steuergeräte des Kraftfahrzeugs weiterleitet.Prior art systems for determining the speed of a motor vehicle use speed sensors which are arranged opposite a vehicle wheel and detect the wheel speed corresponding to this wheel. This wheel speed is supplied to a control unit, which determines the speed of the vehicle from this signal and displays the determined speed or forwards it to further control devices of the motor vehicle.
Zur Verbesserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit ist es ferner bekannt, die Drehzahlen mehrerer, insbesondere aller vier Räder unabhängig voneinander zu bestimmen und die Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem Vergleich der so ermittelten Geschwindigkeiten der einzelnen Räder zu bestimmen. Derartige Systeme sind zum Beispiel aus den Druckschriften
Weiterhin beschreibt die
Die
Aus der
Die
Allen diesen bekannten Systemen ist gemeinsam, dass die Grundlage für eine korrekte Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit eine korrekte Erfassung der Drehzahl der einzelnen Räder sowie die Annahme, dass die so erfasste Drehzahl der Räder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht, ist. Es treten deshalb bei diesen bekannten Systemen zum Beispiel Probleme auf, wenn eines oder mehrere Räder die Bodenhaftung verloren haben und durchdrehen oder blockieren, da in diesem Fall die erfasste Drehzahl der Räder nicht der tatsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht.All these known systems have in common that the basis for a correct determination of the vehicle speed is correct detection of the rotational speed of the individual wheels and the assumption that the thus detected rotational speed of the wheels corresponds to the speed of the vehicle. For example, problems arise with these known systems when one or more wheels have lost traction and spin or jam, because in this case the detected speed of the wheels does not correspond to the actual speed of the vehicle.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs vorzusehen, die eine zuverlässige Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit selbst im Fall des Durchdrehens oder Blockierens eines oder mehrerer Räder gewährleisten.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a system for determining the speed of a vehicle, which ensure a reliable determination of the vehicle speed even in the case of spinning or jamming of one or more wheels.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein System zur Bestimmung der Geschwindigkeit, eines Fahrzeugs mit den Merkmalen von Patentanspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2, 4 und 5.This object is achieved by a method for determining the speed of a vehicle having the features of patent claim 1 and by a system for determining the speed of a vehicle having the features of patent claim 3. Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of the
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, bei dem die Drehzahl mindestens eines Rades des Fahrzeugs erfasst und ausgewertet wird, wobei zusätzlich die Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst wird und die aus der Drehzahl des mindestens einen Rades ermittelte Geschwindigkeit basierend auf erfassten Beschleunigungswerten überprüft und korrigiert wird und wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus den Drehzahlen von mindestens zwei Rädern basierend auf einem Vergleich der Drehzahlen oder der daraus ermittelten Geschwindigkeitswerte der Räder ermittelt wird, wobei eine Überprüfung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges nur durchgeführt wird, wenn die Abweichung zwischen den Drehzahlen oder den daraus ermittelten Geschwindigkeiten der Räder einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.The present invention relates to a method for determining the speed of a vehicle, in which the rotational speed of at least one wheel of the vehicle is detected and evaluated, wherein additionally the acceleration of the vehicle is detected and the speed determined from the rotational speed of the at least one wheel based on detected acceleration values is checked and corrected, and wherein the speed of the vehicle is determined from the speeds of at least two wheels based on a comparison of the speeds or the speed values of the wheels determined therefrom, wherein a check of the speed of the vehicle is performed only if the deviation between the speeds or the speeds of the wheels determined therefrom exceeds a predetermined limit value.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Überprüfung der aus der Drehzahl des mindestens einen Rades ermittelten Geschwindigkeit die aus der Drehzahl des mindestens einen Rades ermittelte Geschwindigkeitsänderung mit der erfassten Beschleunigung des Fahrzeugs verglichen.In a preferred embodiment of the invention is to check the out of the speed the speed determined by the at least one wheel compared with the detected acceleration of the vehicle from the speed of the at least one wheel detected speed change.
Als Beschleunigungssensor kann beispielsweise ein Neigungssensor verwendet werden.As an acceleration sensor, for example, a tilt sensor can be used.
Die obigen sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung klarer. Die einzige Figur zeigt dabei eine schematische Darstellung des Systems zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. The single figure shows a schematic representation of the system for determining the speed of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
Gemäß
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf spezielle Beschleunigungssensoren und insbesondere nicht auf die oben genannten Neigungssensoren als Beschleunigungssensoren beschränkt ist. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit beliebigen bekannten Beschleunigungssensoren verwendet werden. Beispiele für geeignete Beschleunigungssensoren im Bereich der Kraftfahrzeugindustrie sind in der
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch nicht auf die obige Anzahl von vier Drehzahlsensoren zur Erfassung der Drehzahlen aller vier Räder eines Kraftfahrzeugs beschränkt ist. Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung ist vielmehr auch bereits bei nur einem Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl nur eines Rades des Fahrzeugs anwendbar. Außerdem können mit den Drehzahlsensoren die Drehzahlen sowohl von angetriebenen als auch von freilaufenden Rädern eines Fahrzeugs erfasst werden.It should also be noted that the present invention is not limited to the above number of four speed sensors for detecting the rotational speeds of all four wheels of a motor vehicle. Rather, the basic principle of the present invention is already applicable to only one speed sensor for detecting the speed of only one wheel of the vehicle. In addition, with the speed sensors, the speeds of both driven and free running wheels of a vehicle can be detected.
Aus den von den Drehzahlsensoren S1–S4 zugeführten Drehzahlsignalen n1–n4 ermittelt die Auswerte- und Steuereinrichtung C zunächst die entsprechenden Geschwindigkeitswerte v1–v4, welche den Drehzahlen der jeweiligen Räder entsprechen. Die so ermittelten Geschwindigkeitswerte v1–v4 werden in einem in der Auswerte- und Steuereinrichtung C integrierten Speicher M abgelegt. Durch einen Vergleich der vier ermittelten Geschwindigkeitswerte v1–v4 der einzelnen Räder des Fahrzeugs bestimmt die Auswerte- und Steuereinrichtung C zunächst, ob eine übermäßige Abweichung zwischen den Drehzahlen n1–n4 bzw. den Geschwindigkeitswerten v1–v4 der einzelnen Räder vorliegt, d. h. ob diese Abweichung einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Ermittelt die Auswerte- und Steuereinrichtung C, dass eine übermäßige Abweichung vorliegt, was zum Beispiel im Fall des Durchdrehens oder Blockierens eines oder mehrerer Räder der Fall sein kann, so entscheidet die Auswerte- und Steuereinrichtung C, dass die basierend auf den Drehzahlen n1–n4 der Räder ermittelte Geschwindigkeit durch die Beschleunigung des Fahrzeugs überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden muss.From the rotational speed sensors S1-S4 supplied speed signals n 1 -n 4, the evaluation and control device C first determines the corresponding speed values v 1 -v 4 , which correspond to the rotational speeds of the respective wheels. The speed values v 1 -v 4 thus determined are stored in a memory M integrated in the evaluation and control device C. By comparing the four determined speed values v 1 -v 4 of the individual wheels of the vehicle, the evaluation and control device C first determines whether an excessive deviation between the rotational speeds n 1 -n 4 and the speed values v 1 -v 4 of the individual wheels is present, ie whether this deviation exceeds a predetermined limit. If the evaluation and control device C determines that there is excessive deviation, which may be the case, for example, in the case of spinning or locking one or more wheels, then the evaluation and control device C decides that based on the rotational speeds n 1 - n 4 wheels determined by the acceleration of the vehicle must be checked and corrected if necessary.
Hierzu wandelt die Auswerte- und Steuereinrichtung C zunächst die von den Beschleunigungssensoren S5–S6 zugeführten Neigungssignale α1–α2 in entsprechende Beschleunigungswerte a1–a2 um. Die Beschleunigung des Fahrzeugs wird zum Beispiel aus einem Vergleich der beiden Beschleunigungswerte a1–a2 ermittelt. Ferner ermittelt die Auswerte- und Steuereinrichtung C die Geschwindigkeitsänderungen Δv1–Δv4 der einzelnen Räder aus den ermittelten Geschwindigkeitswerten v1–v4 der einzelnen Räder, wobei hierzu auf die in dem Speicher M abgelegten Geschwindigkeitswerte zu früheren Zeitpunkten zurückgegriffen wird. Die Geschwindigkeit v des Fahrzeuges wird schließlich basierend auf einem Vergleich der ermittelten Geschwindigkeitsänderungen Δv1–Δv4 der einzelnen Räder mit den ermittelten Beschleunigungswerten a1–a2 des Fahrzeugs bestimmt. Die so bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit v wird von der Auswerte- und Steuereinrichtung C zum Beispiel an eine Anzeigevorrichtung im Kraftfahrzeug und/oder an weitere Steuereinheiten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise ein ABS-System oder ein ASR-System, zur weiteren Verarbeitung ausgegeben.For this purpose, the evaluation and control device C first converts the inclination signals α 1 -α 2 supplied by the acceleration sensors S5-S6 into corresponding acceleration values a 1 -a 2 . The acceleration of the vehicle is determined, for example, from a comparison of the two acceleration values a 1 -a 2 . Furthermore, the evaluation and control device C determines the speed changes Δv 1 -Δv 4 of the individual wheels from the determined speed values v 1 -v 4 of the individual wheels, for which purpose the speed values stored in the memory M are used at earlier points in time. The speed v of the vehicle is finally determined based on a comparison of the determined speed changes Δv 1 -Δv 4 of the individual wheels with the determined acceleration values a 1 -a 2 of the vehicle. The thus determined vehicle speed v is output by the evaluation and control device C, for example, to a display device in the motor vehicle and / or to other control units of the motor vehicle, such as an ABS system or an ASR system, for further processing.
Durch das obige System bzw. Verfahren der Erfindung wird gewährleistet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs selbst bei einem Durchdrehen oder Blockieren eines oder mehrerer Räder korrekt bestimmt und angezeigt werden kann. Falls eine Korrektur der auf Basis der Drehzahlen der Räder ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeugs zum Beispiel wegen zu großer Abweichungen der einzelnen Messwerte nicht möglich ist, so kann beispielsweise ein Fehlersignal ausgegeben werden oder zunächst auf die zuletzt ermittelte Geschwindigkeit des Fahrzeugs zurückgegriffen werden, bis wieder ein korrekter Wert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt werden kann.The above system or method of the invention ensures that the speed of the vehicle can be correctly determined and displayed even when one or more wheels spin or jam. If it is not possible to correct the speed of the vehicle determined on the basis of the rotational speeds of the wheels, for example due to excessive deviations of the individual measured values, an error signal can be output, for example, or the last ascertained speed of the vehicle can be used again until a correct one is obtained Value for the speed of the vehicle can be determined.
Bezüglich der für das Verfahren und das System gemäß der Erfindung verwendeten Beschleunigungssensoren ist anzumerken, dass je nach Art der Beschleunigungssensoren zum Beispiel durch geeignete Algorithmen sichergestellt werden muß, dass diese Sensoren nur die Beschleunigung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung, nicht aber Steigungen oder Neigungen der Straße erfassen.With regard to the acceleration sensors used for the method and the system according to the invention, it should be noted that, depending on the type of acceleration sensors, it must be ensured, for example by suitable algorithms, that these sensors detect only the acceleration of the vehicle in the direction of travel, but not gradients or inclinations of the road ,
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- CC
- Auswert- und SteuereinrichtungEvaluation and control device
- MM
- SpeicherStorage
- S1–S4S1-S4
- DrehzahlsensorenSpeed sensors
- S5–S6S5-S6
- Beschleunigungssensorenaccelerometers
- α1–α2 α 1 -α 2
- Neigungssignaletilt signals
- a1–a2 a 1 -a 2
- Beschleunigungswerteacceleration values
- n1–n4 n 1 -n 4
- DrehzahlsignaleSpeed signals
- v1–v4 v 1 -v 4
- Geschwindigkeitswertespeed values
- Δv1–Δv4 Δv 1 -Δv 4
- GeschwindigkeitsänderungswerteSpeed change values
- vv
- Geschwindigkeit des FahrzeugsSpeed of the vehicle
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