DE102009041385A1

DE102009041385A1 - Method for adjusting headlight range of driving vehicle i.e. car, involves determining estimate pitch angle depending upon parameter of vehicle and operating position, and adjusting headlight range depending upon pitch angle

Info

Publication number: DE102009041385A1
Application number: DE200910041385
Authority: DE
Inventors: Marcus Dr. Dipl.-Ing. Nüssle
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-12
Filing date: 2009-09-12
Publication date: 2010-06-17

Abstract

The method involves determining operating position of a human/machine interface (5) for controlling torque acting on wheels of a vehicle (1). Estimate pitch angle (29) is determined depending upon a parameter (31) of the vehicle, operating position of the vehicle and engine torque (17). Headlight range is adjusted depending upon the estimate pitch angle. The engine torque is determined in depending upon the operating position and an engine characteristic diagram (35). Brake torque or drive torque acting on the wheels of the vehicle is determined. An independent claim is also included for a vehicle including a lighting unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Leuchtweite eines fahrenden Fahrzeugs, wobei Nickwinkeländerungen berücksichtigt werden.The The invention relates to a method for adjusting a headlight range a moving vehicle, taking into account pitch angle changes.

Verfahren sowie die Vorrichtungen zum Einstellen einer Leuchtweite eines fahrenden Fahrzeugs sind bekannt. Dabei können Nickwinkeländerungen berücksichtigt werden, die insbesondere bei Lastwechseln auftreten. Es können durch die Nickwinkeländerungen auftretende Leuchtweitenänderungen kompensiert werden. Es ist bekannt, Nickwinkeländerungen aus einer Fahrzeuglängsbeschleunigung des Fahrzeugs zu berechnen, wobei die Fahrzeuglängsbeschleunigung mittels Raddrehzahlsensoren ermittelt wird. Die DE 44 37 949 C1 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von dynamischen Änderungen des Niveaus bzw. Bodenabstands eines Fahrzeugs. Die Änderungen werden indirekt ermittelt, in dem die zu diesen Änderungen analogen Längsbeschleunigungen des Fahrzeuges ermittelt werden, vorzugsweise rechnerisch aus Signalen von Drehzahlsensoren für die Fahrzeugräder. Derartige Sensoren sind bei Fahrzeugen mit Antiblockiersystemen bzw. Antischlupfregelungen regelmäßig vorhanden.Method and the devices for adjusting a headlight range of a moving vehicle are known. In this case, pitch angle changes can be taken into account, which occur in particular during load changes. It can be compensated by the pitch angle changes occurring headlamp range changes. It is known to calculate pitch angle changes from a vehicle longitudinal acceleration of the vehicle, wherein the vehicle longitudinal acceleration is determined by means of wheel speed sensors. The DE 44 37 949 C1 relates to an apparatus and method for detecting dynamic changes in the level or ground clearance of a vehicle. The changes are determined indirectly, in which the longitudinal accelerations of the vehicle, which are analogous to these changes, are determined, preferably mathematically from signals from rotational speed sensors for the vehicle wheels. Such sensors are regularly present in vehicles with anti-lock braking systems or anti-slip regulations.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Einstellen einer Leuchtweite eines fahrenden Fahrzeugs zu ermöglichen, insbesondere eine alternative Möglichkeit zur Ermittlung von Nickwinkeländerungen zu schaffen.task The invention is to provide an improved adjustment of a lighting range to allow a moving vehicle, in particular an alternative way to determine pitch angle changes to accomplish.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Einstellen einer Leuchtweite eines fahrenden Fahrzeugs, wobei Nickwinkeländerungen berücksichtigt werden, durch ein Ermitteln einer Betätigungsstellung einer Mensch/Maschinenschnittstelle zum Steuern eines auf Räder des Fahrzeugs wirkenden Moments, einem Ermitteln eines Schätznickwinkels in Abhängigkeit von Kenngrößen des Fahrzeugs und in Abhängigkeit der Betätigungsstellung und ein Einstellen der Leuchtweite in Abhängigkeit von dem Schätznickwinkel gelöst. Vorteilhaft kann mittels der Betätigungsstellung, die üblicherweise in dem Fahrzeug als Signal zur Verfügung steht, auf einfache Art und Weise der Schätznickwinkel ermittelt werden. Unter Kenngrößen können physikalische Größen des Fahrzeugs, wie beispielsweise Masse, Trägheitstensoren, Federkonstanten, Dämpferkonstanten und ähnliches verstanden werden. Ferner können die Kenngrößen von der Zeit und/oder einem Beladungszustand des Fahrzeugs abhängig sein. Vorteilhaft ist es möglich, mittels der Betätigungsstellung, eine möglichst frühzeitige Information für den Schätznickwinkel zu ermitteln, da die Betätigungsstellung am Anfang einer Steuerkette zum Steuern einer Antriebseinheit und damit zum Steuern des auf die Räder des Fahrzeug wirkenden Moments liegt. Üblicherweise sind in der Steuerkette zwischen der Mensch/Maschinenschnittstelle und den Antriebsrädern Dämpfungs- bzw. Zeitverzögerungsglieder vorhanden, so dass die Betätigungsstellung eine frühest mögliche Information bezüglich der Änderung des tatsächlichen Nickwinkels darstellt.The Task is in a method for adjusting a lighting range a moving vehicle, taking into account pitch angle changes, by determining an actuation position of a human / machine interface for controlling a moment acting on wheels of the vehicle, determining an estimated pitch angle in dependence of characteristics of the vehicle and in dependence the operating position and adjusting the lighting range as a function of the estimated pitch angle. Advantageously, by means of the operating position, which is usually in the vehicle as a signal is available, to simple Way the estimation angle can be determined. Under Parameters can be physical quantities of the vehicle, such as mass, inertial tensors, Spring constants, damper constants and the like be understood. Furthermore, the parameters depending on the time and / or a load condition of the vehicle be. Advantageously, it is possible by means of the operating position, as early as possible information for to determine the Schätznickwinkel, since the operating position at the beginning of a timing chain for controlling a drive unit and thus for controlling the acting on the wheels of the vehicle Moments lies. Usually in the timing chain between the human / machine interface and the drive wheels Damping or time delay elements present, so that the operating position is an earliest possible Information regarding the change of the actual Representing pitch angle.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens sind ein Ermitteln eines Motormoments in Abhängigkeit der Betätigungsstellung und eines Motorkennfelds und ein Ermitteln des Schätzwinkels in Abhängigkeit des Motormoments vorgesehen. Vorteilhaft kann das Motormoment mittels des Motorkennfelds ohne weitere Messung ermittelt werden. Aus dem Motormoment lässt sich in Kenntnis des übrigen Übertragungsverhaltens der Steuerkette das auf die Räder des Fahrzeugs wirkende Moment und damit der Schätznickwinkel ermitteln.at An embodiment of the method is a determination a motor torque depending on the operating position and an engine map and determining the estimation angle provided in dependence of the engine torque. Advantageously the engine torque by means of the engine map without further measurement be determined. From the engine torque can be in knowledge the other transmission behavior of the timing chain the moment acting on the wheels of the vehicle and thus the Determine the estimation angle.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Ermitteln eines auf Räder des Fahrzeugs wirkenden Bremsmoments oder Antriebsmoments in Abhängigkeit der Betätigungsstellung und ein Ermitteln des Schätzwinkels in Abhängigkeit des Bremsmoments oder Antriebsmoments vorgesehen. Vorteilhaft kann aus dem Bremsmoment oder Antriebsmoment der Schätznickwinkel ermittelt werden. Die Mensch/Maschinenschnittstelle kann beispielsweise eine Pedaleinheit mit einem Fahrpedalmodul und einem Bremspedal und gegebenenfalls einem Kupplungspedal aufweisen. Mittels der Betätigungsstellung, die eine Bremsbetätigung oder eine Betätigung eines Fahrpedals des Fahrpedalmoduls umfassen kann, kann das Bremsmoment oder das Antriebsmoment abgeschätzt und mit dieser Abschätzung der Schätznickwinkel ermittelt werden.at Another embodiment of the method is a Determining a braking torque acting on wheels of the vehicle or drive torque depending on the operating position and determining the estimation angle in dependence provided the braking torque or drive torque. Advantageously from the braking torque or drive torque of the estimated pitch angle be determined. The human / machine interface can be, for example a pedal unit with an accelerator pedal module and a brake pedal and optionally a clutch pedal. By means of the operating position, the one brake operation or an operation an accelerator pedal of the accelerator pedal module may include the braking torque or the drive torque estimated and with this estimate the estimation angle is determined.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Ermitteln des Antriebsmoments in Abhängigkeit des Motormoments und einer Getriebeübersetzung vorgesehen. Vorteilhaft kann in Kenntnis des Motormoments und der Getriebeübersetzung das auf die Räder des Fahrzeugs wirkende Antriebsmoment ermittelt werden.at Another embodiment of the method is determining of the drive torque as a function of the engine torque and a gear ratio provided. Advantageously in knowledge of the engine torque and the gear ratio the determined on the wheels of the vehicle acting torque become.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind ein Ermitteln eines Soll-Motormoments in Abhängigkeit der Betätigungsstellung und ein Ermitteln des Schätzwinkels in Abhängigkeit des Soll-Motormoments vorgesehen. Vorteilhaft eilt das Soll-Motormoment aufgrund des Zeitverhaltens eines entsprechenden Antriebsmotors des Fahrzeugs einem Ist-Motormoment voraus, so dass der Schätznickwinkel bereits vor der eigentlichen Reaktion des Fahrzeugs auf das Ist-Motormoment bekannt ist.at Another embodiment of the method is a Determining a desired engine torque depending on the operating position and determining the estimation angle in dependence provided the desired engine torque. The setpoint engine torque advantageously leads due to the timing of a corresponding drive motor of the vehicle an actual engine torque ahead, so that the Schätznickwinkel even before the actual reaction of the vehicle to the actual engine torque is known.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Ermitteln des Schätznickwinkels mittels einer Momentenbilanz zu einer Querachse durch einen Schwerpunkt und eines Nickpols des Fahrzeugs vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels der Momentenbilanz in Kenntnis der Lage des Nickpols eine Reaktion des Fahrzeugs auf das an den Fahrzeugrädern anliegende Moment und damit der Schätznickwinkel ermittelt werden.In a further embodiment of the method, determining the estimated pitch angle by means of a torque balance to a transverse axis provided a center of gravity and a pitch pole of the vehicle. Advantageously, by means of the moment balance in knowledge of the position of the pitch pole, a reaction of the vehicle to the torque applied to the vehicle wheels and thus the estimated pitch angle can be determined.

Die Aufgabe ist außerdem bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit einer während eines Fahrbetriebs in einer Leuchtweite einstellbaren Leuchteinheit dadurch gelöst, dass eine Betätigungsstellung einer Mensch/Maschinenschnittstelle zum Steuern eines auf Räder des Fahrzeugs wirkenden Moments ermittelbar ist, ein Schätznickwinkel in Abhängigkeit von Kenngrößen des Fahrzeugs und in Abhängigkeit der Betätigungsstellung ermittelbar ist und die Leuchtweite in Abhängigkeit von dem Schätznickwinkel einstellbar ist. Das Fahrzeug ist insbesondere zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens ausgelegt, konstruiert und/oder eingerichtet. Insofern ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.The Task is also in a vehicle, especially one Motor vehicle, with one during a driving operation in a lighting range adjustable lighting unit solved by that an actuating position of a human / machine interface for controlling a moment acting on wheels of the vehicle can be determined, a Schätznickwinkel depending of characteristics of the vehicle and in dependence the operating position can be determined and the beam range adjustable as a function of the estimated pitch angle is. The vehicle is in particular for performing a previously described method designed, constructed and / or set up. In this respect, the advantages described above arise.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:Further Advantages, features and details emerge from the following Description in which, where appropriate with reference to the Drawing - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated Characteristics form for themselves or in any other, more meaningful Combination the subject of the invention, optionally also independently from the claims, and in particular in addition also Be the subject of one or more separate applications. Same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Steuerkette zum Einstellen einer Leuchtweite eines Fahrzeugs; 1 a schematic representation of a timing chain for adjusting a headlight range of a vehicle;

2 eine schematische Darstellung eines nickenden Fahrzeugs in einer Seitenansicht; 2 a schematic representation of a nodding vehicle in a side view;

3 das in 2 dargestellte Fahrzeug, wobei ein Schwerpunkt und ein Nickpol eingezeichnet sind; 3 this in 2 illustrated vehicle, wherein a center of gravity and a pitch are plotted;

4 eine schematische Darstellung eines Kräfte- und Momentengleichgewichts des in den 2 und 3 dargestellten Fahrzeugs. 4 a schematic representation of a force and moment equilibrium in the 2 and 3 shown vehicle.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Steuerkette eines teilweise dargestellten Fahrzeugs 1 zur Einstellung einer Leuchtweite einer Leuchteinheit 3 des Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 weist eine Mensch/Maschinenschnittstelle 5 mit einem Fahrpedalmodul 7 und einem Bremsmodul 9 auf. Mittels des Fahrpedalmoduls 7 ist abhängig von einer Betätigungsstellung eines Fahrpedals des Fahrpedalmoduls 7 ein Beschleunigungssignal 11 generierbar. Mittels des Bremsmoduls 9 ist abhängig von einer Betätigungsstellung eines Bremspedals des Bremsmoduls 9 ein Bremssteuersignal 13 generierbar. Mittels des Beschleunigungssteuersignals 11 wird ein Antrieb 15, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor und/oder eine Kombination aus beiden des Fahrzeugs 1 gesteuert. Der Antrieb 15 generiert entsprechend der Ansteuerung mittels des Beschleunigungssteuersignals 11 ein Motormoment 17, das in der Darstellung der 1 gestrichelt eingezeichnet ist. 1 shows a schematic view of a timing chain of a partially illustrated vehicle 1 for adjusting a lighting range of a light unit 3 of the vehicle 1 , The vehicle 1 has a human / machine interface 5 with an accelerator pedal module 7 and a brake module 9 on. By means of the accelerator pedal module 7 is dependent on an operating position of an accelerator pedal of the accelerator pedal module 7 an acceleration signal 11 be generated. By means of the brake module 9 is dependent on an actuating position of a brake pedal of the brake module 9 a brake control signal 13 be generated. By means of the acceleration control signal 11 becomes a drive 15 For example, an internal combustion engine, an electric motor and / or a combination of both of the vehicle 1 controlled. The drive 15 generated according to the control by means of the acceleration control signal 11 an engine torque 17 that in the representation of the 1 indicated by dashed lines.

Mittels des Bremssteuersignals 13 kann eine Bremse 19 gesteuert werden, die entsprechend dieser Steuerung ein Bremsmoment 21, insbesondere mittels eines hydraulischen Bremsdrucks, auf 1 nicht näher dargestellte Räder einstellt, was mittels gestrichelter Pfeile in 1 symbolisiert ist.By means of the brake control signal 13 can a brake 19 be controlled, according to this control a braking torque 21 , in particular by means of a hydraulic brake pressure on 1 not shown wheels sets, which by means of dashed arrows in 1 is symbolized.

Ferner weist das Fahrzeug 1 ein Getriebe 23 auf, das abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 1 eine Übersetzung 25 aufweist.Further, the vehicle points 1 a gearbox 23 depending on a driving condition of the vehicle 1 a translation 25 having.

Zur Ermittlung eines Schätznickwinkels 29 weist das Fahrzeug 1 eine Berechnungseinheit 27 auf, der das Beschleunigungssteuersignal 11, die Übersetzung 25 des Getriebes 23, Kenngrößen 31 sowie ein Abstand 33 zwischen einem Schwerpunkt und einem Nickpol des Fahrzeugs 1 zur Verfügung stehen. Unter Nickpol des Fahrzeugs 1 kann ein Drehpunkt verstanden werden, um den sich das Fahrzeug bei einem Ein- bzw. Ausfedern dreht, also bei einem Nicken, beispielsweise aufgrund eines Beschleunigens oder Bremsens des Fahrzeugs 1. Aus den zugeführten Größen berechnet die Berechnungseinheit 27 den Schätznickwinkel 29.To determine an estimated pitch angle 29 points the vehicle 1 a calculation unit 27 on, the the acceleration control signal 11 , the translation 25 of the transmission 23 , Characteristics 31 as well as a distance 33 between a center of gravity and a pitch pole of the vehicle 1 be available. Under nick pole of the vehicle 1 may be understood as a fulcrum around which the vehicle rotates during a rebound or rebound, so with a nod, for example, due to an acceleration or braking of the vehicle 1 , The calculation unit calculates from the supplied quantities 27 the estimation angle 29 ,

Zur Ermittlung eines Wunschmotormoments weist die Berechnungseinheit 27 ein Kennfeld 35 auf bzw. hat Zugriff auf ein entsprechend in einer Gesamtsteuerung 37 des Fahrzeug 1 vorhandenes Kennfeld 35. Mittels des Kennfelds 35 kann vorteilhaft bereits aus dem Beschleunigungssignal 11 das Motormoment des Antriebs 15 abgeschätzt werden. Aus dieser Abschätzung kann frühzeitig der Schätznickwinkel 29 berechnet werden.To determine a desired engine torque, the calculation unit 27 a map 35 on or has access to a corresponding in a total control 37 of the vehicle 1 existing map 35 , By means of the map 35 can be advantageous already from the acceleration signal 11 the engine torque of the drive 15 be estimated. From this estimate can early on the estimation angle 29 be calculated.

Optional ist es möglich, das Motormoment 17 des Antriebs 15 aus einer entsprechenden Steuereinheit des Antriebs 15 abzugreifen, beispielsweise ebenfalls mittels eines entsprechenden Kennfelds, insbesondere mittels des Kennfelds 35. Im Unterschied wird das tatsächlich an dem Antrieb 15 eingestellte Motormoment der Berechnung der Berechnungseinheit 27 zugrunde gelegt.Optionally, it is possible the engine torque 17 of the drive 15 from a corresponding control unit of the drive 15 to tap, for example, also by means of a corresponding map, in particular by means of the map 35 , In contrast, this is actually the drive 15 set motor torque of calculation of the calculation unit 27 based on.

Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, auch das Bremsmoment 21 mit in die Berechnung des Schätznickwinkels 29 einzubeziehen. Üblicherweise kommt es bei einem Bremsen zu einer Verringerung der Leuchtweite, so dass dadurch auf keinen Fall entgegenkommender Verkehr geblendet werden kann. Es kommt jedoch zu einer Verkürzung des Sichtfeldes, der durch Einberechnung des Bremsmoments 21 mittels des Schätznickwinkels 29 vorteilhaft entgegengewirkt werden kann.Alternatively and / or additionally, it is also possible for the braking torque 21 into the calculation of the estimated pitch angle 29 included. usual wise it comes with a braking to a reduction in the beam range, so that by no means oncoming traffic can be dazzled. However, there is a shortening of the field of view, by calculation of the braking torque 21 by means of the estimation angle 29 can be counteracted advantageous.

Der Schätznickwinkel 29 der Berechnungseinheit 27 wird einer Leuchtweitensteuerung 39 zugrunde gelegt, die ein Leuchtweitensteuersignal 41 zur Steuerung der Leuchteinheit 3 bzw. zur Steuerung einer Leuchtweite der Leuchteinheit 3 mittels geeigneter, nicht dargestellter Stellorgane generiert.The estimation angle 29 the calculation unit 27 becomes a headlight range control 39 underlying a headlight range control signal 41 for controlling the lighting unit 3 or for controlling a lighting range of the lighting unit 3 generated by means of suitable, not shown actuators.

2 zeigt in einer schematischen Ansicht das in 1 dargestellte Fahrzeug 1 mit der Leuchteinheit 3. Mittels einer durchgezogenen Linie ist das Fahrzeug 1 in einem ruhigen bzw. nicht beschleunigten Zustand, beispielsweise einem Stillstand oder einer konstanten Fahrt dargestellt. Mittels einer gestrichelten Kontur ist das Fahrzeug 1 während einer Beschleunigungsphase dargestellt, wobei es zu einem Nicken und damit zu einer unerwünschten Erhöhung der Leuchtweite der Leuchteinheit 3 kommt. Mittels strichpunktierten Linien sind in Bezug auf die durchgezogene Darstellung eine Leuchtrichtung der Leuchteinheit 3 sowie in Bezug auf die gestrichelte Darstellung eine kompensierte Leuchtrichtung sowie eine Leuchtrichtung, die sich ohne die in 1 gezeigte Steuerkette ergeben würde. Zwischen diesen beiden Leuchtrichtungen, die mittels der strichpunktierten Linien angedeutet sind, liegt ein Nickwinkel, der mittels des Schätznickwinkels 29 abschätzbar ist, wobei der Schätznickwinkel 29 der Leuchtweitensteuerung 39 zur Ansteuerung der Leuchteinheit 3 zur Verfügung steht. 2 shows in a schematic view the in 1 illustrated vehicle 1 with the light unit 3 , By means of a solid line is the vehicle 1 shown in a quiet or non-accelerated state, such as a stoppage or a constant ride. By means of a dashed contour is the vehicle 1 represented during an acceleration phase, which leads to a pitch and thus to an undesirable increase in the lighting range of the lighting unit 3 comes. By dash-dotted lines are in relation to the solid representation of a lighting direction of the lighting unit 3 as well as with respect to the dashed representation a compensated direction of illumination and a lighting direction, which can be without the in 1 shown timing chain would result. Between these two directions of light, which are indicated by the dotted lines, there is a pitch angle, the means of the Schätznickwinkels 29 estimable, with the estimation angle 29 the headlight range control 39 for controlling the lighting unit 3 is available.

3 zeigt das in 2 dargestellte Fahrzeug 1, ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht. Im Unterschied zur Darstellung der 2 sind ein Schwerpunkt 43 sowie ein Nickpol 45 des Fahrzeugs 1 eingezeichnet. Der Schwerpunkt 43 und der Nickpol 45 weisen den Abstand 33 auf, der mittels zwei Pfeilen in 3 symbolisiert ist. Bei Anliegen des Motormoments 17 an Rädern 49 des Fahrzeugs 1 ergibt sich aufgrund des Abstands 33 – im Sinne eines zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs 1 senkrecht stehenden wirksamen Hebelarms – zwischen dem Schwerpunkt 43 und dem Nickpol 45 ein an dem Fahrzeug 1 angreifendes Nickmoment 51, das mittels eines geschwungenen Pfeils in 3 angedeutet ist. Das in 3 angedeutete Nickmoment 51 führt zu dem in 2 schematisch angedeuteten Nicken bzw. zum Auftreten eines Nickwinkels, der mittels des Schätznickwinkels 29 abschätzbar ist. 3 shows that in 2 illustrated vehicle 1 , also in a schematic side view. In contrast to the representation of the 2 are a focus 43 as well as a pitch pole 45 of the vehicle 1 located. The focus 43 and the pitch pole 45 show the distance 33 on, by means of two arrows in 3 is symbolized. When concerns the engine torque 17 on wheels 49 of the vehicle 1 results from the distance 33 - in the sense of a to a longitudinal direction of the vehicle 1 vertical effective lever arm - between the center of gravity 43 and the pitch pole 45 one on the vehicle 1 attacking pitching moment 51 , which by means of a curved arrow in 3 is indicated. This in 3 indicated pitching moment 51 leads to the in 2 schematically indicated pitch or to the occurrence of a pitch angle, by means of the Schätznickwinkels 29 is estimable.

4 zeigt schematisch ein Momentengleichgewicht und ein Kräftegleichgewicht des in den 2 und 3 dargestellten Fahrzeugs 1. Eingezeichnet sind eine Trägheitskraft 53 m_F·z'', die im Gleichgewicht mit einer Vorderachskraft 55 F_VA sowie einer Hinterachskraft 57 F_HA steht. Bezüglich der Lage des Schwerpunkts 43 des Fahrzeugs 1 ist der Hinterachskraft 57 F_HA ein Hinterachshebelarm 59 I_HA zugeordnet. Der Vorderachskraft 55 ist ein Vorderachshebelarm 61 I_VA zugeordnet. Bei Anliegen eines mittels des Motormoments 17 und der Übersetzung 25 des Getriebes 23 induzierten Antriebsmoments greift an den Rädern 49, beispielsweise an Hinterrädern, des Fahrzeugs 1 eine Beschleunigungskraft 63 F_A an. Die Beschleunigungskraft 63 lässt sich neben weiteren Größen insbesondere mittels des Antriebsmoments und eines Raddurchmessers 65 der Räder 49, vorliegend der Hinterräder, des Fahrzeugs 1 ermitteln. 4 schematically shows a moment equilibrium and a balance of power in the 2 and 3 shown vehicle 1 , Shown are an inertial force 53 m _F · z "in equilibrium with a front axle force 55 F _VA and a rear axle force 57 F _HA stands. Regarding the location of the center of gravity 43 of the vehicle 1 is the rear axle force 57 F _HA a rear axle lever arm 59 I _HA assigned. The front axle power 55 is a front axle lever arm 61 I _VA assigned. In case of concern by means of the engine torque 17 and the translation 25 of the transmission 23 induced drive torque attacks the wheels 49 on rear wheels of the vehicle, for example 1 an acceleration force 63 F _A on. The acceleration force 63 can be used in addition to other sizes in particular by means of the drive torque and a wheel diameter 65 the wheels 49 , in this case the rear wheels, of the vehicle 1 determine.

Der Schwerpunkt 43 weist relativ zu einer Fahrbahn, die das Fahrzeug 1 befährt, eine Schwerpunktshöhe 67 h_SP auf.The focus 43 indicates relative to a roadway that the vehicle 1 drives, a center of gravity 67 h _SP on.

Für das in 4 dargestellte dynamische Momentengleichgewicht ergibt sich die Formel: JF·NW'' + IHA·FHA – FVA·IVA – FA·HSP = 0 For the in 4 shown dynamic moment equilibrium gives the formula: J F · NW '' + I HA · F HA - F VA · I VA - F A ·H SP = 0

Wobei J_F ein Trägheitstensor des Fahrzeugs 1, NW der mittels des Schätznickwinkels 29 abschätzbare Nickwinkel des Fahrzeugs 1, I_HA der Hinterachshebelarm 59, F_HA die Hinterachskraft 57, F_VA die Vorderachskraft 55, I_VA der Vorderachshebelarm 61, F_A die Beschleunigungskraft 63 und H_SP die Schwerpunktshöhe 67 sind.Where J _{F is} an inertial tensor of the vehicle 1 , NW the by means of the estimation angle 29 Estimated pitch angle of the vehicle 1 , I _HA the rear axle lever arm 59 , F _HA the rear axle force 57 , F _VA the front axle force 55 , I _VA the Vorderachshebelarm 61 , F _{A is} the acceleration force 63 and H _SP the center of gravity 67 are.

Für die Beschleunigungskraft 63 gilt vereinfacht: FA = rR·MR wobei r_R der Radius 65 der Räder 49 und M_R ein an den Rädern 49 anliegendes Antriebsmoment sind. Das Antriebsmoment M_R lässt sich vereinfacht zu MR = iG·MM berechnen, wobei i_G die Übersetzung 25 des Getriebes 23 und M_M das Motormoment 17 sind.For the acceleration force 63 is simplified: F A = r R · M R where r _{R is} the radius 65 the wheels 49 and M _R on the wheels 49 are applied drive torque. The drive torque M _R can be simplified M R = i G · M M calculate, where i _{G is} the translation 25 of the transmission 23 and M _{M is} the engine torque 17 are.

Für die Vorderachskraft 55 gilt, FVA = cVA·EVA + dVA·E'VA wobei c_VA eine Federkonstante einer nicht näher dargestellten Federeinrichtung, d_VA eine Dämpferkonstante einer nicht näher dargestellten Dämpfereinrichtung, E_VA ein Einfederweg der Vorderachse sowie E'_VA eine erste Ableitung von E_VA sind.For the front axle power 55 applies, F VA = c VA · e VA + d VA · E ' VA where c _{VA is} a spring constant of a spring device, not shown, d _VA damper constant of a damper device not shown, E _VA a compression travel of the front axle and E ' _{VA are} a first derivative of E _VA .

Für die Hinterachskraft 57 gilt FHA = cHA· EHA + dHA·E'HA wobei c_HA eine Federkonstante einer nicht näher dargestellten Federeinrichtung, d_HA eine Dämpferkonstante einer nicht näher dargestellten Dämpfereinrichtung der Hinterachse, E_HA ein entsprechender Einfederweg sowie E'_HA eine erste Ableitung nach der Zeit von E_HA sind.For the rear axle power 57 applies F HA = c HA · E HA + d HA · E ' HA where c _{HA is} a spring constant of a spring device, not shown, d _HA damper constant of a damper device of the rear axle, not shown, E _HA a corresponding compression travel and E ' _{HA are} a first derivative after the time of E _HA .

Aus den geometrischen Gegebenheiten beim Nicken des Fahrzeugs 1 kann ein Zusammenhang zwischen dem Nickwinkel des Fahrzeugs 1, der mittels des Schätznickwinkels 29 abschätzbar ist und den Einfederwegen hergestellt werden, wobei gilt EVA = IVA·sin(NW) EHA = IHA·sin(NW) E'VA = IVA·cos(NW)·NW'wobei NW sowie NW' der Nickwinkel bzw. eine erste Ableitung nach der Zeit sind.From the geometric conditions when pitching the vehicle 1 can be a relationship between the pitch angle of the vehicle 1 , that by means of the estimation angle 29 is estimable and the Einfederwegen be made, where applicable e VA = I VA * Sin (NW) e HA = I HA * Sin (NW) e ' VA = I VA * Cos (NW) · NW ' where NW and NW 'are the pitch angle and a first derivative with respect to time.

Für vergleichsweise kleine Nickwinkel können die oben dargestellten drei Zusammenhänge linearisiert werden, wobei sich ergibt EVA = IVA·NW EHA = IHA·NW E'VA = IVA·NW' For comparatively small pitch angles, the above three relationships can be linearized, resulting in e VA = I VA · NW e HA = I HA · NW e ' VA = I VA · NW '

Daraus ergibt sich für das dynamische Momentengleichgewicht JF·NW'' + IHA·(cVA·IVA·NW + dVA·IVA·NW') – IHA(cHA·IHA·NW + dHA·IHA·NW') – rR·iG·MM = 0 This results in the dynamic moment equilibrium J F · NW '' + I HA · (C VA · I VA · NW + d VA · I VA · NW ') - I HA (c HA · I HA · NW + d HA · I HA · NW ') - r R · i G · M M = 0

Vorteilhaft kann mittels des Momentengleichgewichts der Schätznickwinkel 29 ermittelt werden, auf dessen Basis vorteilhaft die Leuchtweite der Leuchteinheit 3 steuerbar ist.Advantageously, by means of the moment equilibrium the estimation angle 29 be determined, based on the advantageous advantage of the lighting range of the lighting unit 3 is controllable.

Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, die Leuchtweite der Leuchteinheit 3 mittels weiterer Mess- und/oder Regelvorrichtungen vorzunehmen und den oben beschriebenen Algorithmus bzw. die in 1 dargestellte Steuerkette im Sinne einer Vorsteuerung zur Einstellung der Leuchtweite der Leuchteinheit 3 einzusetzen.Alternatively and / or additionally, it is conceivable that the lighting range of the lighting unit 3 by means of further measuring and / or regulating devices and the algorithm described above or in 1 illustrated timing chain in the sense of a pilot control for adjusting the beam range of the light unit 3 use.

Vorteilhaft kann auf Basis der Momentenbilanz, speziell bei Fahrzeugen 1, die einen vergleichsweise kurzen Radstand und einen vergleichsweise geringen Nickausgleich durch eine entsprechende Fahrwerksauslegung aufweisen eingesetzt werden. Vorteilhaft kann dies über das Motormoment 17 und einen eingelegten Gang bzw. die daraus resultierende Übersetzung 25 des Getriebes 23 erfolgen, wobei der Nickwinkel in Form des Schätznickwinkels 29 abschätzbar ist. Vorteilhaft kann auf Basis dieser Bilanz und in Abhängigkeit der Betätigungsstellung der Mensch/Maschinenschnittstelle 5 die Leuchtweite der Leuchteinheit 3 eingestellt bzw. reguliert werden. Vorteilhaft ergibt sich eine bessere Ausleuchtung der Fahrbahn, die das Fahrzeug 1 befährt, bei Last- und Gangwechseln, wobei vorteilhaft eine Blendung eines vorausfahrenden und/oder entgegenkommenden Verkehrs verhindert bzw. entscheidend reduziert werden kann.Advantageously, based on the moment balance, especially in vehicles 1 , which have a comparatively short wheelbase and a comparatively low pitch compensation by a corresponding suspension design can be used. This can be advantageous over the engine torque 17 and an engaged gear or the resulting translation 25 of the transmission 23 take place, the pitch angle in the form of the estimated pitch angle 29 is estimable. Advantageously, on the basis of this balance and depending on the operating position of the human / machine interface 5 the lighting range of the lighting unit 3 be adjusted or regulated. Advantageously results in a better illumination of the roadway, the vehicle 1 travels, during load and gear changes, which advantageously prevents glare of a preceding and / or oncoming traffic or can be significantly reduced.

Zusammenfassend kann die Leuchtweite der Leuchteinheit 3 des Fahrzeugs 1 eingestellt bzw. reguliert werden, wobei bei Lastwechseln auftretende Änderungen des Nickwinkels ermittelt werden und der Kompensation von hierdurch bedingten Leuchtweitenänderungen zugrunde gelegt werden. Vorteilhaft wird das Motormoment 17 der Berechnung der Nickwinkeländerung zugrunde gelegt, wobei das Motormoment 17 aus einer Fahrpedalbetätigung bzw. der Betätigungsstellung der Mensch/Maschinenschnittstelle 5 bzw. des Fahrpedalmoduls 7 der Mensch/Maschinenschnittstelle 5 und dem Kennfeld 35 ermittelt wird. Vorteilhaft kann mittels der in 1 dargestellten Steuerkette ein Winkelfehler, der in 2 symbolisiert ist, der durch das Nicken des Fahrzeugs 1 entsteht, kompensiert werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann auch ein Beladungszustand des Fahrzeugs, insbesondere eine Veränderung der Schwerpunktslage berücksichtigt werden.In summary, the lighting range of the lighting unit 3 of the vehicle 1 be adjusted or regulated, occurring during load changes changes in the pitch angle are determined and the compensation of this conditional headlamp changes are based. Advantageous is the engine torque 17 based on the calculation of the pitch angle change, wherein the engine torque 17 from an accelerator pedal actuation or the actuation position of the human / machine interface 5 or the accelerator pedal module 7 the human / machine interface 5 and the map 35 is determined. Advantageously, by means of in 1 illustrated timing chain an angle error in 2 symbolized by the nod of the vehicle 1 arises, be compensated. Alternatively and / or additionally, a loading state of the vehicle, in particular a change in the center of gravity position can also be taken into account.

Vorteilhaft kann mittels der Leuchtweitensteuerung 39 ein in 2 dargestellter Winkelfehler, der dem Schätznickwinkel 29 entspricht, korrigiert werden. Hierzu weist die Leuchteinheit 3 des Fahrzeugs 1 eine entsprechende Mechanik bzw. entsprechende Stellorgane auf, so dass entsprechende Scheinwerfer der Leuchteinheit 3 gekippt werden können, um diesen Winkelfehler auszugleichen.Advantageously, by means of the headlight range control 39 a in 2 illustrated angle error corresponding to the estimation angle 29 corresponds, be corrected. For this purpose, the lighting unit 3 of the vehicle 1 a corresponding mechanism or corresponding actuators, so that corresponding headlights of the light unit 3 can be tilted to compensate for this angle error.

Vorteilhaft kann auf eine Bestimmung des Schätznickwinkels 29 bzw. eines Ist-Nickwinkels mittels Niveausensoren an der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs 1 verzichtet werden.Advantageously, a determination of the estimated pitch angle 29 or an actual pitch angle by means of level sensors on the front and rear axle of the vehicle 1 be waived.

Antriebs- und Bremskräfte erzeugen ein Nickmoment um die Fahrzeugquerachse. Dieses Moment hängt von dem Abstand 23 zwischen dem Nickpol 45 und dem Schwerpunkt 43 sowie der mittels des Antriebs 15 induzierten Beschleunigungskraft 63 ab.Drive and braking forces generate a pitching moment about the vehicle transverse axis. This moment depends on the distance 23 between the pitch pole 45 and the focus 43 as well as by means of the drive 15 induced acceleration force 63 from.

Die Lage des Nickpols 45 ist von einer Fahrwerkskinematik des Fahrzeugs 1 abhängig. Sie kann sich über der Aus- und Einfederung ändern. Vorteilhaft kann durch Kinematikberechnungen an der jeweiligen Achse oder durch Messungen die Lage des Nickpols 45 in verschiedenen Fahrzuständen und in Abhängigkeit der Federwege bestimmt werden. Da die Lage des Schwerpunkts in einer ersten Näherung in jedem Fahrzustand des Fahrzeugs 1 konstant bleibt, können unter Berücksichtung der Beschleunigungskraft 63 die zur aktuellen Fahrsituation passenden Federwege und damit vorteilhaft der Nickwinkel bzw. Schätznickwinkel 29 berechnet werden.The location of Nickpols 45 is from a suspension kinematics of the vehicle 1 dependent. It can change over the compression and deflection. By kinematics calculations on the respective axis or by measurements, the position of the pitching point 45 be determined in different driving conditions and in dependence of the spring travel. Since the location of the center of gravity in a first approximation in any driving condition of the vehicle 1 remains constant, taking into account the acceleration force 63 the appropriate for the current driving situation spring travel and thus advantageously the pitch angle or Schätznickwinkel 29 be calculated.

Mit der Beschreibung des Zusammenhangs zwischen der Beschleunigungskraft 63 und dem Schätznickwinkel 29 kann unter Verwendung der Übersetzung 25 des Getriebes 23, die vorteilhaft in der Regel bekannt ist, und dem Motormoment 17 auf die Beschleunigungskraft 63 geschlossen werden. Vorteilhaft kann, um auf eine vorausschauende Kompensation eines Leuchtweitenfehlers reagieren zu können bzw. eine schnellere Steuerung und/oder Regelung bereitzustellen, auch die Fahrpedalstellung des Fahrpedalmoduls 7 der Mensch/Maschinenschnittstelle 5, also das Beschleunigungssteuersignal 11, verwendet werden. Dieses eilt dem tatsächlichen auftretenden Motormoment 17 und damit der später auftretenden Beschleunigungskraft 63 voraus.With the description of the relationship between the acceleration force 63 and the estimation angle 29 can using the translation 25 of the transmission 23 which is advantageous in the rule known, and the engine torque 17 on the acceleration force 63 getting closed. Advantageously, in order to be able to react to a predictive compensation of a headlight range error or to provide a faster control and / or regulation, the accelerator pedal position of the accelerator pedal module 7 the human / machine interface 5 , so the acceleration control signal 11 , be used. This leads to the actual occurring engine torque 17 and thus the later occurring acceleration force 63 ahead.

Diese Leuchtweitenregulierung benötigt vorteilhaft nur einen Algorithmus aus Kinematik und der Schwerpunktshöhe 67, also die Kenngrößen 31 des Fahrzeugs 1, wobei vorteilhaft in Kenntnis der Fahrpedalstellung der Schätznickwinkel 29 berechenbar ist. Auf Basis dieses Schätznickwinkels 29 kann die Aktuatorik bzw. die Stellorgane an den Leuchteinheiten 3 entsprechend die Leuchtweite einstellen.This headlamp leveling advantageously requires only an algorithm of kinematics and the center of gravity 67 So the parameters 31 of the vehicle 1 , wherein advantageously with knowledge of the accelerator pedal position of the Schätznickwinkel 29 is calculable. Based on this estimated pitch angle 29 can the actuator or the actuators on the light units 3 adjust the headlight range accordingly.

Vorteilhaft kann speziell bei Fahrzeugen mit kurzem Radstand und einem vergleichsweise hohen Schwerpunkt über diesen Algorithmus der Schätznickwinkel 29 bestimmt und die Leuchtweite der Leuchteinheit 3 entsprechend angepasst werden.Advantageously, especially in vehicles with a short wheelbase and a comparatively high center of gravity via this algorithm, the estimation angle 29 determined and the lighting range of the light unit 3 be adjusted accordingly.

11: Fahrzeugvehicle
33: Leuchteinheitlight unit
55: Mensch/MaschinenschnittstelleHuman / machine interface
77: FahrpedalmodulAccelerator pedal module
99: Bremsmodulbrake module
1111: BeschleunigungssteuersignalAcceleration control signal
1313: BremssteuersignalBrake control signal
1515: Antriebdrive
1717: Motormomentengine torque
1919: Bremsebrake
2121: Bremsmomentbraking torque
2323: Getriebetransmission
2525: Übersetzungtranslation
2727: Berechnungseinheitcalculation unit
2929: SchätznickwinkelEstimated pitch angle
3131: Kenngrößeparameter
3333: Abstanddistance
3535: Kennfeldmap
3737: Gesamtsteuerungoverall control
3939: LeuchtweitensteuerungHeadlight range control
4141: LeuchtweitensteuersignalHeadlight range control signal
4343: Schwerpunktmain emphasis
4545: Nickpolpitching pole
4747: Pfeilarrow
4949: Räderbikes
5151: Nickmomentpitching moment
5353: Trägheitskraftinertial force
5555: VorderachskraftVorderachskraft
5757: HinterachskraftHinterachskraft
5959: HinterachshebelarmHinterachshebelarm
6161: VorderachshebelarmVorderachshebelarm
6363: Beschleunigungskraftaccelerating force
6565: RaddurchmesserWheel diameter
6767: SchwerpunktshöheGravity height

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4437949 C1 [0002]

Claims

Method for adjusting a headlight range of a moving vehicle ( 1 ), taking into account pitch angle changes, characterized by the steps of: - determining an operating position of a human / machine interface ( 5 ) for controlling a wheel ( 49 ) of the vehicle ( 1 ) acting moments, - determining an estimated pitch angle ( 29 ) as a function of parameters ( 31 ) of the vehicle ( 1 ) and depending on the operating position, - adjusting the beam range depending on the estimated angle ( 29 ).

Method according to the preceding claim, characterized by the steps: - determining a motor torque ( 17 ) depending on the actuation position and an engine map ( 35 ), - determining the estimated pitch angle ( 29 ) depending on the engine torque ( 17 ).

Method according to one of the preceding two claims, characterized by the steps: - determining one on wheels ( 49 ) of the vehicle ( 1 ) acting braking torque or drive torque depending on the operating position, - Determining the estimated pitch angle ( 29 ) depending on the braking torque or drive torque.

Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by the steps: - determining the drive torque as a function of the engine torque ( 17 ) and a translation ( 25 ) of a transmission ( 23 ) of the vehicle ( 1 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized by the steps of: determining a desired engine torque as a function of the actuating position, determining the estimated pitch angle (FIG. 29 ) as a function of the desired engine torque.

Method according to one of the preceding claims, with the step: - determining the estimated pitch angle ( 29 ) by means of a moment balance around a transverse axis through a center of gravity ( 43 ) of the vehicle ( 1 ).

Vehicle ( 1 ), in particular a motor vehicle, with a light unit which can be adjusted during a driving operation in a lighting range ( 3 ), characterized in that an actuating position of a human / machine interface ( 5 ) for controlling a wheel ( 49 ) of the vehicle ( 1 ) acting moment can be determined that a Schätznickwinkel ( 29 ) as a function of parameters ( 31 ) of the vehicle ( 1 ) and can be determined as a function of the actuation position, and that the light range is dependent on the estimated angle ( 29 ) can be determined.