DE-102024139733-A1 - SYSTEM UND VERFAHREN ZUM EINSTELLEN DER LENKÜBERSETZUNG IM ANHÄNGERBETRIEB UNTER VERWENDUNG EINES STEER-BY-WIRE-SYSTEMS

Abstract

Ein Fahrzeug nutzt ein Verfahren zum Schleppen eines Anhängers. Ein Geschwindigkeitsmesser misst eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Ein Anhängerkupplungs-Längensensor erhält eine aktuelle Anhängerlänge des Anhängers. Ein Lenkwinkelsensor misst einen Lenkradwinkel eines Lenkrads des Fahrzeugs. Ein Prozessor bestimmt einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Nenngeschwindigkeit des Fahrzeugs, bestimmt einen Längenunterschied zwischen der aktuellen Anhängerlänge und einer Nennanhängerlänge, berechnet eine dynamische Lenkübersetzung basierend auf dem Längenunterschied und dem Geschwindigkeitsunterschied, bestimmt einen Straßenradwinkel für das Fahrzeug aus dem Lenkradwinkel und der dynamischen Lenkübersetzung und steuert einen Straßenrad-Aktuator, um den Straßenradwinkel zu erhalten, um das Fahrzeug zu lenken.

Inventors

• Amin Habibnejad Korayem
• Avesta Goodarzi
• Mahdokht Ezati
• Seyedeh Asal Nahidi
• Hojjat Izadi
• SeyedAlireza Kasaiezadeh Mahabadi

Assignees

• GM Global Technology Operations LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241224

Priority Date

20241104

Claims (10)

1. Verfahren zum Schleppen eines Anhängers hinter einem Fahrzeug, umfassend: Messen einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs; Messen einer aktuellen Anhängerlänge des Anhängers; Bestimmen eines Geschwindigkeitsunterschieds zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Nenngeschwindigkeit des Fahrzeugs; Bestimmen eines Längenunterschieds zwischen der aktuellen Anhängerlänge und einer Nennanhängerlänge; Berechnen einer dynamischen Lenkübersetzung basierend auf dem Längenunterschied und dem Geschwindigkeitsunterschied; Messen eines Lenkradwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen eines Straßenradwinkels für das Fahrzeug aus dem Lenkradwinkel und der dynamischen Lenkübersetzung; und Steuern eines Straßenrad-Aktuators, um den Straßenradwinkel zu erhalten, um das Fahrzeug zu lenken.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Bestimmen, ob der Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, und das Ausführen: entweder (i) des Berechnens des Straßenradwinkels unter Verwendung der dynamischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger angekoppelt ist; oder (ii) des Berechnens des Straßenradwinkels unter Verwendung einer statischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger nicht angekoppelt ist, umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , das ferner das Lenken des Fahrzeugs unter Verwendung der statischen Lenkübersetzung umfasst, wenn: (i) das Fahrzeug nicht rückwärts fährt und/oder (ii) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Geschwindigkeitsbereichs liegt und/oder (iii) ein Schlingern des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Stabilitätsbereichs liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Bestimmen einer Bewegungsgleichung für einen Anhängerkupplungswinkel basierend auf der Nennanhängerlänge und der Nenngeschwindigkeit umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , das ferner das Verwenden der dynamischen Lenkübersetzung umfasst, um einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für einen ausgewählten Lenkradwinkel für einen ersten Anhänger mit einer ersten Länge zu erhalten und um den ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für den ausgewählten Lenkradwinkel für einen zweiten Anhänger mit einer zweiten Länge zu erhalten.
6. System zum Schleppen eines Anhängers hinter einem Fahrzeug, umfassend: einen Prozessor, der konfiguriert ist: eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhalten; eine aktuelle Anhängerlänge des Anhängers zu erhalten; einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Nenngeschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen; einen Längenunterschied zwischen der aktuellen Anhängerlänge und einer Nennanhängerlänge zu bestimmen; eine dynamische Lenkübersetzung basierend auf dem Längenunterschied und dem Geschwindigkeitsunterschied zu berechnen; einen Lenkradwinkel des Fahrzeugs zu erhalten; einen Straßenradwinkel für das Fahrzeug aus dem Lenkradwinkel und der dynamischen Lenkübersetzung zu bestimmen; und einen Straßenrad-Aktuator zu steuern, um den Straßenradwinkel zu erhalten, um das Fahrzeug zu lenken.
7. System nach Anspruch 6 , wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, zu bestimmen, ob der Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, und: entweder (i) das Berechnen des Straßenradwinkels unter Verwendung der dynamischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger angekoppelt ist; oder (ii) das Berechnen des Straßenradwinkels unter Verwendung einer statischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger nicht angekoppelt ist, auszuführen.
8. System nach Anspruch 7 , wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, das Fahrzeug unter Verwendung der statischen Lenkübersetzung zu lenken, wenn: (i) das Fahrzeug nicht rückwärts fährt und/oder (ii) eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Geschwindigkeitsbereichs liegt und/oder (iii) ein Schlingern des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Stabilitätsbereichs liegt.
9. System nach Anspruch 6 , wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, eine Bewegungsgleichung für einen Anhängerkupplungswinkel basierend auf der Nennanhängerlänge und der Nenngeschwindigkeit zu bestimmen.
10. System nach Anspruch 6 , wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, die dynamische Lenkübersetzung zu verwenden, um einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für einen ausgewählten Lenkradwinkel für einen ersten Anhänger mit einer ersten Länge zu erhalten und um den ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für den ausgewählten Lenkradwinkel für einen zweiten Anhänger mit einer zweiten Länge zu erhalten.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Schleppen eines Anhängers hinter einem Fahrzeug und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum dynamischen Einstellen einer Lenkübersetzung eines Steer-by-Wire-Systems des Fahrzeugs, um bei gleichem Lenkwinkel über verschiedene Anhängerlängen und Schleppgeschwindigkeiten den gleichen Anhängerkupplungswinkel bereitzustellen. Das Lenken während des Schleppens eines Anhängers kann ein schwieriges Manöver sein, insbesondere wenn der Fahrer als Teil seiner täglichen Routine Anhänger unterschiedlicher Längen schleppt. Beim Abbiegen kann ein Anhängerkupplungswinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf den dynamischen Parametern der Anhängerbewegung variieren, die durch Faktoren, wie z. B. die Anhängerlänge und die Fahrzeuggeschwindigkeit, beeinflusst werden. Der Fahrer muss sein Fahrverhalten anpassen, um den Änderungen dieser dynamischen Parameter Rechnung zu tragen. Dies erfordert ein hohes Maß an Geschick seitens des Fahrers. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein System und ein Verfahren zum Verringern oder Beseitigen der Unterschiede im Anhängerverhalten zu schaffen, wenn Änderungen in diesen dynamischen Parametern auftreten. ZUSAMMENFASSUNG Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Schleppen eines Anhängers hinter einem Fahrzeug offenbart. Eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird gemessen. Eine aktuelle Anhängerlänge des Anhängers wird gemessen. Ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Nenngeschwindigkeit des Fahrzeugs wird bestimmt. Ein Längenunterschied zwischen der aktuellen Anhängerlänge und einer Nennanhängerlänge wird bestimmt. Eine dynamische Lenkübersetzung wird basierend auf dem Längenunterschied und dem Geschwindigkeitsunterschied berechnet. Ein Lenkradwinkel des Fahrzeugs wird gemessen. Ein Straßenradwinkel wird für das Fahrzeug aus dem Lenkradwinkel und der dynamischen Lenkübersetzung bestimmt. Ein Straßenrad-Aktuator wird gesteuert, um den Straßenradwinkel zu erhalten, um das Fahrzeug zu lenken. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Berechnen der dynamischen Lenkübersetzung basierend auf einem Radstand des Fahrzeugs und einem Anhängerabstand zwischen einem Anhängerkupplungspunkt und einer Hinterradachse des Anhängers. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Bestimmen, ob der Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, und das Ausführen entweder des Berechnens des Straßenradwinkels unter Verwendung der dynamischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger angekoppelt ist, oder des Berechnens des Straßenradwinkels unter Verwendung einer statischen Lenkübersetzung, wenn der Anhänger nicht angekoppelt ist. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Lenken des Fahrzeugs unter Verwendung der statischen Lenkübersetzung, wenn das Fahrzeug nicht rückwärts fährt und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Geschwindigkeitsbereichs liegt und/oder ein Schlingern des Fahrzeugs außerhalb eines ausgewählten Stabilitätsbereichs liegt. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Bestimmen einer Bewegungsgleichung für einen Anhängerkupplungswinkel basierend auf der Nennanhängerlänge und der Nenngeschwindigkeit. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Verwenden der dynamischen Lenkübersetzung, um einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für einen ausgewählten Lenkradwinkel für einen ersten Anhänger mit einer ersten Länge zu erhalten und um den ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für den ausgewählten Lenkradwinkel für einen zweiten Anhänger mit einer zweiten Länge zu erhalten. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, enthält das Verfahren ferner das Verwenden der dynamischen Lenkübersetzung, um einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für einen ausgewählten Lenkradwinkel zu erhalten, wenn das Fahrzeug mit einer ersten Geschwindigkeit fährt, um den ausgewählten Anhängerkupplungswinkel für den ausgewählten Lenkradwinkel zu erhalten, wenn das Fahrzeug mit einer zweiten Geschwindigkeit fährt. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein System zum Schleppen eines Anhängers hinter einem Fahrzeug offenbart. Der Prozessor ist konfiguriert, eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhalten, eine aktuelle Anhängerlänge des Anhängers zu erhalten, einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Nenngeschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen, einen Längenunterschied zwischen der aktuellen Anhängerlänge und einer Nennanhängerlänge zu bestimmen, eine dynamische Lenkübersetzung basierend auf dem Längenunterschied und d