способ держания колеи транспортным средством, в частности грузовым транспортным средством, а также система держания колеи

Формула изобретения

1. Способ держания колеи транспортным средством, в частности грузовым транспортным средством, снабженным системой активного держания колеи, посредством которой в зависимости от зарегистрированных параметров дорожного полотна задают номинальную траекторию, по которой транспортное средство движется по колее, отличающийся тем, что посредством системы держания колеи для соответственно заданной колеи определяют и/или регистрируют по меньшей мере один определенный параметр углублений колеи в качестве фактической величины углублений колеи и сравнивают по меньшей мере с одной заданной номинальной величиной углублений колеи таким образом, что при определенном отклонении фактической величины углублений колеи от номинальной величины углублений колеи изменяют номинальную траекторию с направлением колес транспортного средства, по существу, внутри углублений (2, 3) колеи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что система держания колеи имеет по меньшей мере одно сенсорное устройство, с помощью которого регистрируют актуальный параметр динамики движения и/или параметр шасси в качестве по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи и сравнивают с соответствующей номинальной величиной параметра динамики движения и/или параметра шасси, имеющейся, в частности, сохраненной в системе держания колеи, в качестве номинальной величины углублений колеи, причем при превышающем определенную величину отклонении зарегистрированной фактической величины углублений колеи или по меньшей мере части зарегистрированных фактических величин углублений колеи от соответствующей номинальной величины углублений колеи изменяют номинальную траекторию.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве параметра динамики движения и/или параметра шасси регистрируют параметр рулевого управления, и/или параметр направления колеса, и/или параметр торможения, и/или параметр скорости, и/или параметр ускорения, и/или свойства боковой качки, и/или свойства продольной качки, и/или свойства уклонения от курса в качестве фактической величины углублений колеи и сравнивают с соответствующими номинальными величинами углублений колеи.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве фактической величины углублений колеи регистрируют по меньшей мере угол поворота и/или возвратное усилие колеса и сравнивают с соответствующей номинальной величиной углублений колеи.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что характер прохождения и/или форму углублений колеи регистрируют и/или считывают сенсорным устройством, и/или устройством с камерой, и/или сканирующим устройством и в качестве фактической величины углублений колеи сравнивают с соответствующей номинальной величиной характера прохождения и/или формы углублений колеи, имеющейся, в частности, сохраненной в системе держания колеи, в качестве номинальной величины углублений колеи, причем при отклонении фактической величины или по меньшей мере части фактических величин углублений колеи, превышающем определенное значение, от соответствующей номинальной величины углублений колеи изменяют номинальную траекторию.

6. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что указанную по меньшей мере одну фактическую величину углублений колеи регистрируют и/или определяют в определенные моменты времени, в частности, в виде интервалов или с периодическим повторением, для заданного промежутка времени и/или вдоль заданного участка пути прохождения колеи, а затем сравнивают с соответствующей номинальной величиной углублений колеи.

7. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что номинальную траекторию при коррекции положения смещают, по существу, в поперечном направлении.

8. Система держания колеи для осуществления способа по одному из пп.1-7, содержащая регистрирующее устройство для регистрации по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи, сравнивающее устройство для сравнения указанной по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи с соответствующей номинальной величиной углублений колеи, а также устройство изменения положения номинальной траектории в зависимости от результата сравнения фактической величины углублений колеи с номинальной величиной, при необходимости согласно углублениям колеи.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна номинальная величина углублений колеи сохранена в запоминающем устройстве.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что регистрирующее устройство, сравнивающее устройство и устройство изменения траектории являются составляющей частью подмодуля, активируемого или деактивируемого независимо от обычной системы держания колеи.

11. Система по п.9, отличающаяся тем, что регистрирующее устройство, сравнивающее устройство и устройство изменения траектории являются составляющей частью подмодуля, активируемого или деактивируемого независимо от обычной системы держания колеи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу держания колеи транспортным средством, в частности грузовым транспортным средством, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. Далее, изобретение относится к системе держания колеи согласно п.8 формулы изобретения.

Из уровня техники уже известны системы держания колеи, которые удерживают транспортное средство в пределах колеи с помощью непрерывного вмешательства в рулевое управление. При этом латеральное положение в пределах колеи может подгоняться к характеру прохождения дорожного полотна или к окружающему движению транспорта.

Например, из DE 130 16 413 A1 известен способ и устройство держания колеи транспортным средством, при котором детектируются боковые маркировки границ колеи и оцениваются для коррекции направления движения транспортного средства. Конкретно в этом случае для коррекции направления движения транспортного средства внутри маркированной колеи в отношении по меньшей мере одного из колес транспортного средства осуществляют торможение.

На дорогах с интенсивным движением, кроме того, часто фиксируются повреждения поверхности проезжей части в виде так называемых углублений колеи. Эти повреждения возникают, например, на автобанах, в частности на правой полосе движения, что вызывается, прежде всего, тяжелыми грузовыми автомобилями. В сочетании с описанными выше традиционными устройствами держания колеи, которые задают номинальную траекторию, по которой автомобиль перемещается по колее, это, однако, может из-за углублений колеи привести к тому, что непрерывное держание колеи, заданное устройством держания колеи, работает против эффекта держания колеи, вызванного углублениями колеи. Это приводит к непрерывному, сильно корректирующему воздействию устройства держания колеи, а также к повторяемому созданию высоких боковых усилий на шинах, что в свою очередь приводит к повышенному износу шин.

В связи с такими углублениями колеи из DE 10 2006 061 425 A1 уже известно, что транспортные средства, в частности грузовые транспортные средства посредством активного держания колеи следует смещать относительно номинальной траектории, обозначенной в качестве главной колеи, на такую величину, чтобы транспортное средство направлялось рядом с углублениями колеи, чтобы избежать увеличения глубины уже имеющихся углублений колеи, даже, скорее, для того чтобы вызвать обратную деформацию краев углублений в плоскость. Такое держание колеи еще раз значительно ухудшает свойства регулирования, указанные выше в качестве недостаточных, и приводит к длительному вмешательству в регулирование, а также к очень неспокойному режиму движения, который ощущается водителем в качестве неприятного. К тому же при таком держании колеи получается повышенный износ шин.

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать способ держания колеи транспортным средством, в частности грузовым транспортным средством, а также систему держания колеи, с помощью которой можно снизить вызываемые углублениями колеи повреждения на транспортном средстве, с помощью которой можно снизить износ шин и с помощью которой дополнительно можно достичь также более приятного режима движения.

Задача в отношении способа решается с помощью признаков п.1 формулы изобретения. Относительно системы держания колеи эта задача решается с помощью признаков п.8 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения являются, соответственно, предметом зависимых пунктов формулы изобретения, относящихся к ним.

Согласно п.1 формулы изобретения предусмотрен способ держания колеи транспортного средства, в частности грузового транспортного средства, который снабжен системой активного держания колеи, с помощью которой в зависимости от зарегистрированных параметров дорожного полотна задают номинальную траекторию, по которой транспортное средство движется по колее. Согласно изобретению система держания колеи определяет и/или регистрирует для соответственно заданной колеи по меньшей мере один параметр углубления колеи в качестве фактической величины углубления колеи и сравнивает его по меньшей мере с одной, соответственно заданной номинальной величиной углублений колеи таким образом, что при определенном отклонении указанной по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи от соответствующей номинальной величины углублений колеи номинальная траектория изменяется таким образом, чтобы колеса транспортного средства направлялись по существу внутри углублений соответствующей колеи.

Тем самым достигается держание колеи, с помощью которого по существу может изменяться латеральное смещение транспортного средства, автоматически направляемого в поперечном направлении, таким образом, что на транспортное средство, по возможности, мало воздействуют соответствующие углубления колеи. С помощью решения согласно изобретению можно уменьшить, таким образом, вызванные углублениями колеи повреждения на транспортном средстве, по сравнению с традиционным устройством поперечного направления, что приводит к режиму движения транспортного средства, ощущаемому водителем как значительно более приятному. Кроме того, с помощью решения согласно изобретению значительно снижается также износ шин. К тому же с помощью решения согласно изобретению можно снизить также потребление горючего за счет более низкой активности рулевого управления и меньшего раскачивания транспортного средства. И, наконец, с помощью решения согласно изобретению можно также значительно улучшить в целом качество регулирования системы поперечного направления.

В этом месте следовало бы четко заметить, что решение согласно изобретению может применяться с пользой не только при классических углублениях колеи, но также при любых неровностях дорожного полотна, проходящих в продольном направлении дорог, или полученных там углублений колеи.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления способа предусмотрено, что система держания колеи имеет по меньшей мере одно сенсорное устройство, с помощью которого регистрируют актуальные динамические параметры и/или параметры шасси, которые по меньшей мере обеспечивают фактическую величину углублений колеи. Указанную по меньшей мере одну фактическую величину углублений колеи сравнивают с соответствующей номинальной величиной параметров динамики движения и/или параметров шасси, имеющихся, в частности сохраненных в системе держания колеи, в качестве номинальной величины углублений колеи, так что при отклонении фактической величины углубления колеи, превышающем определенное значение, от соответствующей номинальной величины углубления колеи номинальную траекторию изменяют в заданном размере в соответствии с углублениями колеи. В принципе при этом при многих имеющихся параметрах динамики движения и/или параметрах шасси в качестве фактических величин углублений колеи предпринимают также оценки фактической величины углублений колеи, например, в той степени, что номинальная траектория изменяется только тогда, если определенная часть зарегистрированных фактических величин углублений колеи отклоняется от соответствующих номинальных величин углублений колеи и/или отклоняется в определенном размере. С помощью таких мероприятий можно еще раз значительно повысить гибкость системы.

В качестве параметров динамики движения могут рассматриваться в качестве фактических величин углублений колеи, в частности, параметры рулевого управления, и/или параметры направления колес, и/или параметры торможения, и/или параметры скорости, и/или параметры ускорения, и/или свойства боковой качки, и/или свойства продольной качки, и/или свойства уклонения от курса, которые сравниваются с соответствующими номинальными величинами углублений колеи. Особенно предпочтительным оказалось, что в качестве фактической величины углублений колеи регистрируется по меньшей мере угол поворота и/или возвратное усилие колеса и сравнивается с соответствующей номинальной величиной углублений колеи, так как угол поворота или возвратные усилия колеса регулярно дают наиболее точное заключение о состоянии углублений колеи.

Наряду с параметрами, относящимися к транспортному средству, динамике или шасси, с помощью которых делается заключение о состоянии углублений колеи, альтернативно или дополнительно в соответствии с другим вариантом выполнения изобретения может быть предусмотрено, что характер прохождения углублений колеи и/или форма углублений колеи регистрируется и/или считывается с помощью сенсорного устройства, и/или устройства с камерой, и/или сканирующего устройства, а также в качестве фактической величины углублений колеи сравнивается с соответствующей номинальной величиной характера прохождения углублений колеи и/или формы углублений колеи, имеющейся системе держания колеи, в частности сохраненной там, в качестве номинальной величины углублений колеи. Аналогично перечисленным выше мероприятиям затем также снова при отклонении, превышающем определенное значение, полученной фактической величины углублений колеи или по меньшей мере части полученной фактической величины углублений колеи от соответствующей номинальной величины углублений колеи номинальная траектория изменяется соответственно согласованно углублениям колеи. При таком варианте осуществления способа, таким образом, независимо от динамических параметров или параметров шасси осуществляется оценка углублений колеи и решается, имеют ли расположенные вначале углубления колеи такие свойства, чтобы номинальная траектория изменялась так, чтобы транспортное средство для достижения указанных выше преимуществ согласно изобретению направлялось по существу в углублениях колеи.

Указанная по меньшей мере одна фактическая величина углублений колеи при этом в определенные моменты времени, например, в виде интервалов или с периодическим повторением, в качестве нескольких примеров, для заданного промежутка времени и/или вдоль заданного участка дороги, может зарегистрировать или определить колею, а затем сравнить с соответствующей номинальной величиной углублений колеи. С помощью такого предварительного задания происходящих в виде интервалов моментов времени регистрации состояния углублений колеи можно задать разумную меру в отношении применения этого модуля регулирования, что ведет к явно улучшенному качеству регулирования системы поперечного направления. В принципе существует, однако, также возможность непрерывно и длительно регистрировать или определять представленным выше способом по меньшей мере одну фактическую величину углублений колеи.

В том случае, если номинальная траектория должна быть изменена в соответствии с углублениями колеи, то при этом обычно и предпочтительно имеет место смещение ее в поперечном направлении.

Система держания колеи согласно изобретению для осуществления способа согласно изобретению предпочтительно имеет регистрирующее устройство для регистрации по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи. Далее, система держания колеи включает в себя также сравнивающее устройство для сравнения по меньшей мере одной фактической величины углублений колеи с соответствующей номинальной величиной углублений колеи, причем дополнительно также предусмотрено еще одно устройство, которое, например, может быть также составляющей частью сравнивающего устройства, посредством которого может изменяться положение номинальной траектории в зависимости от результата сравнения фактической величины углублений колеи с номинальной величиной углублений колеи, в случае необходимости с согласованием с углублениями колеи. Указанная по меньшей мере одна номинальная величина углублений колеи предпочтительно сохраняется в запоминающем устройстве, и упомянутые выше устройства, т.е. регистрирующее устройство, сравнивающее устройство, а также имеющееся в случае необходимости устройство изменения траектории являются предпочтительно составляющей частью или образуют, независимо от традиционной системы держания колеи, активируемый или деактивируемый подмодуль. Этот подмодуль может, например, в грузовом транспортном средстве активироваться или деактивироваться водителем.

Изобретение поясняется далее более подробно на основе чертежа.

Единственный чертеж показывает схематически вид сверху участка 1 дорожного полотна, который может быть, например, колеей на автостраде, в частности правой колеей на автостраде.

В случае, если участок 1 дорожного полотна не имеет углублений колеи или имеет углубления колеи, которые не требуют никакого изменения номинальной траектории T, транспортное средство, например грузовой автомобиль, с помощью не показанной здесь системы держания колеи для определенного промежутка времени, который здесь изображен промежутком времени t₀-t₁, направляется по колее обычным образом. Это значит, что колеса автомобиля в этом случае с помощью системы держания колеи направляются обычным образом вдоль показанного здесь простой штриховкой и не имеющего значимых углублений колеи участка дороги на одинаковом расстоянии от номинальной траектории T, определяющей, например, середину дорожного полотна.

Если, затем, с момента времени t₁ на участке 1 дорожного полотна возникнут более значимые, т.е. более глубокие углубления 1 колеи, показанные здесь сплошными линиями 2, 3 (которые соответственно ограничиваются боковыми ограничивающими линиями 2a, 2b или 3a, 3b), вступает в действие система держания колеи согласно изобретению; конкретно это значит, что, например, с помощью сенсорного устройства система держания колеи, находящаяся на транспортном средстве, регистрирует или определяет значимое изменение угла поворота и/или возвратное усилие колеса в зависимости от заданных пороговых значений. Затем эти параметры угла поворота или параметры возвратного усилия колеса, зарегистрированные, например, с момента времени t ₁, в качестве фактической величины/фактических величин углублений колеи направляются в сравнивающее устройство системы держания колеи, в котором она/они сравнивается/сравниваются с соответствующими номинальными величинами углублений колеи.

Если сравнение номинальной величины с фактической величиной показывает, что по меньшей мере одна зарегистрированная фактическая величина углублений колеи в определенном размере отклоняется от номинальной величины/номинальных величин углублений колеи, то в этом случае, например, к моменту времени t₂ номинальная траектория изменяется таким образом, т.е. в данном, приведенном в качестве примера случае смещается боковыми сторонами вправо, чтобы транспортное средство теперь больше не перемещалось вдоль траектории T, заданной само по себе обычным образом системой держания колеи, которая с момента t₂ времени обозначена только еще штриховой линией, а двигалось вперед вдоль траектории T^', которая задается таким образом, чтобы колеса автомобиля больше не направлялись вдоль колей 4, 5, обозначенных штрихпунктирной линией, относящихся к траектории T, а направлялись внутри углублений 2, 3 колеи.

Смещение траектории T' обозначено в противоположность траектории T на фиг.1 как T и соответствует смещению углублений 2, 3 колеи в противоположность обозначенным штрихпунктирной линией колеям 4, 5 колес, что на фиг.1 обозначено соответственно схематически как V.

В качестве альтернативы регистрации динамических параметров сенсорным устройством можно осуществить, при необходимости также дополнительно, регистрацию формы углублений колеи посредством устройства, выдающего снимки, как, например, камера. Оценка зарегистрированной геометрии углублений колеи, обосновывающая смещение траектории, может при этом проводиться посредством программного обеспечения, которое сравнивает данные снимков.