DE10039457A1 - Method and device for compensating for the downward slope - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation des Hangabtriebs während einer HDC(HDC = Hill Descent Control)-Regelung, gekennzeichnet durch die Erhöhung eines von der HDC-Regelung ermittelten Bremsdrucks um einen Kompensationsbremsdruck nach Maßgabe der Fahrbahnneigung und beeinflussen der Betriebsbremse mit der Summe der Bremsdrücke (Fig. 1).The invention relates to a method and a device for compensating for the downward slope during an HDC (HDC = Hill Descent Control) control, characterized by increasing a brake pressure determined by the HDC control by a compensation brake pressure in accordance with the road gradient and influencing the service brake with the Sum of the brake pressures (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation des Hangabtriebs während einer HDC(HDC = Hill Descent Control)-Regelung.The invention relates to a method and an apparatus for Compensation for the downward slope during an HDC (HDC = Hill Descent Control) regulation.
Beim Anfahren eines Fahrzeugs am Berg ändern sich die Motorbetriebsbedingungen unter anderem dahingehend, dass der Motor übergeht vom Leerlaufverhalten (unbelasteter Lauf) hin zum Normalbetrieb (belasteter Lauf), indem der Motor das Fahrzeug antreibt, so dass die Motorausgangsleistung größtenteils und insbesondere definiert zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird. Wenn das Fahrzeug bergabwärts fährt, ist die Geschwindigkeit von der Stellung des Gaspedals, dem eingelegten Gang, dem Motorschleppmoment und dem Gefälle (Fahrbahnneigung) abhängig. Bei steilen Gefällestrecken ist das Motorschleppmoment oftmals nicht ausreichend, um eine kontrollierte Abfahrt zu gestatten. Es sind daher bereits Einrichtungen bekannt, durch welche das Fahrzeug auf einer Gefällestrecke durch ein automatisches Betätigen der Bremsen auf einer konstanten, vom Fahrer gewünschten Geschwindigkeit gehalten werden kann. Derartige Fahrzeuge sind in der Regel mit einem Antiblockiersystem (ABS) sowie mit einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ausgerüstet. Die dadurch bereits vorhandenen Baugruppen, wie Elektronik, Raddrehzahlsensoren, Längsbeschleunigungssensoren, Magnetregelventile, Motor-Pumpen- Aggregate usw. werden mitbenutzt, um die o. g. Geschwindigkeitsregelung durchzuführen. Durch die bekannten Baugruppen wird der Fahrer auf Gefällestrecken davon entlastet, ständig das Bremspedal betätigen zu müssen. Dabei wird auch bei unterschiedlichen Fahrbahnneigungen eine gleichmäßige Geschwindigkeit eingehalten.When starting a vehicle on the mountain, they change Engine operating conditions, inter alia, that the Engine changes from idling behavior (unloaded run) to normal operation (loaded run) by the engine Vehicle drives so that the engine output power mostly and specifically defined to drive the Vehicle is used. When the vehicle is going downhill, is the speed from the position of the accelerator pedal, the selected gear, engine drag torque and the gradient (Road inclination) dependent. This is on steep slopes Engine drag torque is often insufficient to achieve a allow controlled departure. So there are already Known facilities through which the vehicle on a Descent by automatic application of the brakes at a constant speed desired by the driver can be held. Such vehicles are usually with an anti-lock braking system (ABS) and one Traction control system (ASR) equipped. That already does existing assemblies, such as electronics, wheel speed sensors, Longitudinal acceleration sensors, solenoid control valves, motor pumps Aggregates etc. are also used to achieve the above-mentioned. Perform speed control. By the well-known Assemblies are relieved of the driver on gradients, constantly having to press the brake pedal. It also includes different road inclinations Speed maintained.
Aus der WO 96/11826 A1 ist es bekannt, ein Fahrzeug mit einer sogenannten Berg-Abfahrts-Regelung auszustatten (auch bezeichnet als HDC = Hill Descent Control). Diese Regelungsart kann vom Fahrer durch einen Schalter eingeschaltet werden. Die o. g. Regelung ist in der Lage, durch eine aktive, fahrerunabhängig geregelte Bremsung das Fahrzeug auf einer steilen Gefällestrecke auf einer konstanten, niedrigen Geschwindigkeit zu halten, ohne dass der Fahrer die Bremsen zu betätigen braucht. Dieses System ist besonders für Geländefahrzeuge vorgesehen, die auf einem Gefälle fahren, bei dem das Motorschleppmoment auch im niedrigsten Gang nicht mehr ausreicht, um das Fahrzeug zu verzögern.From WO 96/11826 A1 it is known to provide a vehicle with a to equip so-called mountain downhill regulations (also referred to as HDC = Hill Descent Control). This type of regulation can be switched on by the driver using a switch. The o. g. Regulation is able through an active, driver-controlled braking the vehicle on a steep slope on a constant, low Maintain speed without the driver applying the brakes needs to operate. This system is special for Off-road vehicles are provided that drive on a slope at the engine drag torque no longer even in the lowest gear sufficient to decelerate the vehicle.
Die Regelparameter des vorstehend beschriebenen HDC-Reglers müssen dabei in verschiedenen Fahrsituationen und bei verschieden steilen Fahrbahnneigungen eine komfortable HDC- Regelung ermöglichen. Sie stellen daher einen Kompromiß für die verschiedenen Fahrsituationen und Steigungswinkel der Gefällestrecken dar. Aufgrund der nicht an die spezielle Fahrsituation bzw. die spezielle Fahrbahnneigung angepaßten Regelparameter des HDC-Reglers kommt es daher bei plötzlichen Gefälleänderungen, etwa weil das Fahrzeug über eine Kuppe rollt, zu einem großen Überschwingen über die Sollgeschwindigkeit und zu großen Fahrzeugbeschleunigungen bis zum Erreichen der HDC-geregelten Sollgeschwindigkeit.The control parameters of the HDC controller described above must be in different driving situations and different steep road inclinations a comfortable HDC Enable regulation. You therefore compromise that different driving situations and incline angles of the Downhill gradients. Because of the not to the special Driving situation or the special lane inclination adapted Control parameters of the HDC controller therefore occur in the event of sudden Slope changes, for example because the vehicle has a crest rolls to a large overshoot over the Target speed and excessive vehicle accelerations up to to achieve the HDC-controlled target speed.
Eine hohe Fahrzeugbeschleunigung auf einer steilen Gefällestrecke vermittelt dem Fahrer ein sehr unsicheres Gefühl und wenig Vertrauen in den HDC-Regler.A high vehicle acceleration on a steep Descent gives the driver a very unsafe feeling and little confidence in the HDC controller.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mittels denen ein Fahrzeug mit HDC-Regelung beim Fahren bergabwärts komfortabler geregelt werden kann.The invention has for its object a method and specify a device of the type mentioned by means of a vehicle with HDC control when driving downhill can be regulated more comfortably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.This object is achieved with the features of independent claims solved. Dependent claims are on preferred embodiments of the invention directed.
Erfindungsgemäß sieht das gattungsgemäße Verfahren eine Erhöhung, vorzugsweise eine Addition, eines von der HDC- Regelung ermittelten Bremsdrucks um einen Kompensationsbremsdruck nach Maßgabe der Fahrbahnneigung (sinα) vor und die Beeinflussung der Betriebsbremse mit der Summe der Bremsdrücke.According to the generic method sees a Increase, preferably an addition, one of the HDC Regulation determined brake pressure by one Compensation brake pressure according to the slope of the road (sinα) before and influencing the service brake with the Sum of brake pressures.
Hierdurch ist eine gezielte Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Wechsel der Fahrbahnneigung (Steigung/Gefälle) beim Fahren bergabwärts möglich. Dadurch wird während der Regelung des HDC-Reglers in Abhängigkeit von der Fahrbahnneigung ein Bremsdruck in den Betriebsbremsen aufgebaut, der im Teilbremsbereich dafür sorgt, dass die Beschleunigung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Anfang sehr steiler Gefällestrecken reduziert wird, wenn der Fahrer das Fahrzeug dem HDC-Regler überläßt. Eine verringerte Fahrzeugbeschleunigung und -geschwindigkeit beim Wechsel zu einer steilen Fahrbahnneigung vermittelt dem Fahrer ein sehr sicheres Gefühl und Vertrauen in den HDC-Regler. Hinzu kommt, dass sich die Sollgeschwindigkeit des HDC-Reglers ohne größeres Überschwingen einstellt. This is a targeted reduction in Vehicle speed when changing lane inclination (Incline / descent) possible when driving downhill. Thereby during the control of the HDC controller depending on a braking pressure in the service brakes built up, which ensures that the Acceleration and vehicle speed at the beginning very steep gradient is reduced when the driver leaves the vehicle to the HDC controller. A decreased Vehicle acceleration and speed when changing to a steep incline gives the driver a very feeling safe and confident in the HDC controller. Come in addition, that the target speed of the HDC controller changes without major Overshoot.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein HDC-Regler mit einer Gefällekompensationseinrichtung, zur Erhöhung des HDC- Bremsdruckes nach Maßgabe der Fahrbahnneigung.The invention further relates to an HDC controller with a Slope compensation device, to increase the HDC Brake pressure according to the slope of the road.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Gefällekompensations einrichtung bei einem HDC-Regler wird am Anfang der Fahrt des Fahrzeugs bergabwärts der Bremsdruck so beeinflusst, dass eine stärkere Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung erreicht wird.By the slope compensation provided according to the invention The HDC controller is set up at the start of the journey Vehicle downhill the brake pressure so influenced that greater reduction in vehicle speed and Acceleration is reached.
Während der Fahrt des Fahrzeugs wird die Fahrbahnneigung aus
den Signalen des Längsbeschleunigungssensors aSensor und
mindestens eines Radsensors:
While the vehicle is traveling, the road inclination is made up of the signals from the longitudinal acceleration sensor a sensor and at least one wheel sensor:
mit v = Raddrehzahl,
ω = Winkelgeschwindigkeit,
r = Radradius,
bestimmt.with v = wheel speed,
ω = angular velocity,
r = wheel radius,
certainly.
Aus den ermittelten Beschleunigungswerten aSensor und aRad wird
nach vorzeichenrichtiger Summation die Fahrbahnneigung nach
Maßgabe der Erdbeschleunigungskomponente in
Fahrbahnlängsrichtung wie folgt bestimmt:
aSensor = gemessener Wert der Erdbeschleunigungskomponente
bei Fahrzeugstillstand bzw. nahezu Fahrzeugstillstand,
aSensor - aRad = ermittelter Wert der
Erdbeschleunigungskomponente in Vorwärtsfahrt (eingelegter
erster Gang),
aSensor + aRad = ermittelter Wert der
Erdbeschleunigungskomponenete in Rückwärtsfahrt
(eingelegter Rückwärtsgang).From the determined acceleration values a sensor and a wheel , the road inclination is determined as follows in accordance with the correct sign in accordance with the gravitational acceleration component in the longitudinal direction of the road:
a sensor = measured value of the gravitational acceleration component when the vehicle is at a standstill or almost at a standstill,
a sensor - a wheel = determined value of the gravitational acceleration component in forward travel (engaged first gear),
a Sensor + a wheel = determined value of the gravitational acceleration components in reverse travel (reverse gear engaged).
Die Erdbeschleunigungskompomente oder davon abgeleitete Größen können einzeln oder in Kombination zur Schätzung oder Ermittlung der Fahrbahnneigung bzw. des Gefälles bzw. der Fahrzeugneigung und dergleichen herangezogen werden. The gravitational acceleration components or quantities derived from them can be used individually or in combination to estimate or Determination of the road inclination or the slope or the Vehicle inclination and the like can be used.
Ein Kompensationsbremsdruck wird immer dann zu dem vom der HDC-
Regelung ermittelten Bremsdruck des Bremsfluids addiert, wenn
ein Vergleichsergebnis von:
A compensation brake pressure is always added to the brake pressure of the brake fluid determined by the HDC control if a comparison result of:
sinα = (aSensor - aRad)/g ≦ S1/2V oder
sinα = (a sensor - a wheel ) / g ≦ S 1 / 2V or
sinα = (aSensor + aRad)/g ≧ S1/2R
sinα = (a sensor + a wheel ) / g ≧ S 1 / 2R
mit S1/2roadgradV/R = Schwellenwert(e) der Fahrbahnneigung bei
Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt,
aSensor = gemessene
Längsbeschleunigung des Fahrzeugs bei vFahrzeug ≧ 1 km/h,
aRad = Radbeschleunigung,
sinα = geschätzte Fahrbahnneigung,
g = Erdbeschleunigung,
vorliegt. Zweckmäßigerweise wird der
Kompensationsbremsdruck in Abhängigkeit von einem zur
Kompensation des Hangabtriebs bestimmten Grenzbremsdruck zu dem
HDC-Bremsdruck addiert, bis die Summe aus dem HDC-Bremsdruck
und dem Kompensationsbremsdruck den zur Kompensation des
Hangabtriebs bestimmten Grenzbremsdruck erreicht. Darüber
hinaus wird der Kompensationsbremsdruck auch nach Maßgabe der
Istbeschleunigung so lange zu dem HDC-Bremsdruck addiert, bis
eine Abnahme der Istbeschleunigung des Fahrzeugs ermittelt
wird. Der Grenzbremsdruck wird nach den folgenden Beziehungen
ermittelt:
with S 1 / 2roadgradV / R = threshold value (s) of the road inclination when driving forwards or backwards,
a sensor = measured longitudinal acceleration of the vehicle at v vehicle ≧ 1 km / h,
a wheel = wheel acceleration,
sinα = estimated road gradient,
g = gravitational acceleration,
is present. The compensation brake pressure is expediently added to the HDC brake pressure as a function of a limit brake pressure intended to compensate for the downhill drive, until the sum of the HDC brake pressure and the compensation brake pressure reaches the limit brake pressure intended for compensation of the downhill drive. In addition, the compensation brake pressure is also added to the HDC brake pressure in accordance with the actual acceleration until a decrease in the actual acceleration of the vehicle is determined. The limit brake pressure is determined according to the following relationships:
PcompV = |sinα| . K1 oder
P compV = | sinα | , K 1 or
PcompR = |sinα| . K1,
P compR = | sinα | , K 1 ,
mit PcompV = Grenzbremsdruck bei Vorwärtsfahrt,
PcompR = Grenzbremsdruck bei Rückwärtsfahrt,
sinα = Fahrbahnneigung,
K1 = Bremsdruckkonstante.
Der Wert der
Bremsdruckkonstanten K1 wird erhöht, wenn ein zweiter
Schwellenwert:
with P compV = limit brake pressure when driving forward,
P compR = limit brake pressure when reversing,
sinα = road inclination,
K 1 = brake pressure constant.
The value of the brake pressure constant K 1 is increased if a second threshold value:
sinα ≦ S2V vorwärts,
sinα ≦ S 2V forward,
sinα ≧ S2R rückwärts
sinα ≧ S 2R backwards
der Fahrbahnneigung sinα erreicht oder überschritten wird. the road inclination sinα is reached or exceeded.
Der Wert der Schwellenwerte S1/2(V/R) wird nach Maßgabe der Fahrrichtung "VORWÄRTS" oder "RÜCKWÄRTS" bestimmt.The value of the threshold values S 1/2 (V / R) is determined according to the direction of travel "FORWARD" or "REVERSE".
Der Kompensationsbremsdruck wird nach der folgenden Beziehung
ermittelt:
The compensation brake pressure is determined according to the following relationship:
Paddcomp = K2 . (Pcomp - Psollold),
P addcomp = K 2 . (P comp - P sollold ),
mit Paddcomp = Kompensationsbremsdruck,
K2 = Anteilsfaktor des
Grenzbremsdrucks Pcomp,
Psollold = HDC-Bremsdruck vor der aktuellen
Druckerhöhung Psoll.
Wesentlich für die
Kompensationsbremsdruckberechnung ist dabei der Wert vor der
aktuellen Druckerhöhung Psollold. Nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel wird die von dem HDC-Regler ermittelte
Druckerhöhung mindestens verdoppelt (2 . (Psoll - Psollold)).with P addcomp = compensation brake pressure ,
K 2 = proportional factor of the limit brake pressure P comp ,
To P = sollold HDC brake pressure before the current pressure increase P.
The value before the current pressure increase P Sollold is essential for the compensation brake pressure calculation . According to a further exemplary embodiment, the pressure increase determined by the HDC controller is at least doubled (2nd (P soll - P sollold )).
Bei starker Zunahme der Fahrbahnneigung nach den Beziehungen:
If the slope of the lane increases sharply according to the relationships
d(sinα)/dt ≧ S3R (S < o) bei Rückwärtsfahrt,
d (sinα) / dt ≧ S 3R (S <o) when reversing,
d(sinα)/dt ≦ S3V (S < o) bei Vorwärtsfahrt,
d (sinα) / dt ≦ S 3V (S <o) when driving forward,
mit S3/V/R = dritter Schwellenwert (beispielsweise zwischen
0,2 und +0,3 s-1) bei Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt
und einem Überschreiten der Sollgeschwindigkeit der HDC-
Regelung nach der Beziehung:
with S 3 / V / R = third threshold (for example between 0.2 and +0.3 s -1 ) when driving forwards or backwards and exceeding the target speed of the HDC control according to the relationship:
vIst ≧ vSoll - KV,
v actual ≧ v target - K V ,
mit vIst = Istgeschwindigkeit,
vsoll = Sollgeschwindigkeit,
KV = Geschwindigkeitskonstante,
wird der Kompensationsbremsdruck
Paddcomp zu dem vom HDC-Regler ermittelten Bremsdruck addiert
oder die Bedingung 2 × Psoll - Psollold ausgelöst.with v actual = actual speed,
v = to set speed,
K V = rate constant,
the compensation brake pressure P addcomp is added to the brake pressure determined by the HDC controller or the condition 2 × P soll - P sollold is triggered.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:An embodiment of the invention is in the drawing is shown and described in more detail below:
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen einer HDC-Regelung Fig. 1 shows schematically a block diagram of a device for supporting an HDC control
Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Unterstützen einer HDC-Regelung nach Regelungseintritt beim Fahren. Fig. 2 schematically shows a block diagram of a device for supporting an HDC control after control entry while driving.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 9 zum Unterstützen einer HDC-Regelung während des Fahrens eines Fahrzeugs bergabwärts. Der HDC-Regler 15, wie er in der WO 96/11862 beschrieben ist und auf die voll umfänglich verwiesen wird, hält die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Bergfahrt durch Beeinflussung der Betriebsbremse 17 konstant. Die HDC- Regelung ist als Kaskade aus Geschwindigkeits- und Beschleunigungsregler aufgebaut. Der überlagerte Regelkreis ist der Geschwindigkeitsregler. Die Fahrzeugsollgeschwindigkeit vSoll errechnet sich aus einer gang- und geländeabhängigen Basisgeschwindigkeit und einem fahrerpedalabhängigen Anteil. Als Fahrzeugistgeschwindigkeit vIst wird antriebsabhängig das schnellste oder langsamste Rad betrachtet. Ausgangsgrösse der Geschwindigkeitsregelung ist die Sollbeschleunigung aSoll. Die Istbeschleunigung aIst wird aus der ABS-Fahrzeugbeschleunigung oder, bei erkanntem Radschlupf, aus der Änderung der HDC- Fahzeugistgeschwindigkeit dvist/dt ermittelt. Über die Ansteuerung der Trenn- und Schaltventile einer bekannten Bremsanlage erfolgt die Beeinflussung des Bremsdrucks. Solange eine Druckanforderung vorliegt, läuft die Pumpe getaktet. Die Vorrichtung 9 weist eine Ermittlungseinheit 10 zum Ermitteln der Fahrbahnneigung (Gefälleberechnung) auf, der als Eingangsgrößen die Signale eines Längsbeschleunigungssensors und die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verfügung gestellt werden. Die Fahrzeugbeschleunigung wird dabei bevorzugt über das Radverhalten abtastende Sensoren (Raddrehzahlsensoren) in einem ABS-Regler oder von dem HDC-Regler 15 nach der Beziehung dvist/dt aus den Radsignalen berechnet. Die Ermittlungseinheit 10 bestimmt die Fahrbahnneigung (Gefälle) bis aus den Signalen des Längsbeschleunigungssensors (G-Sensor) und der Fahrzeugbeschleunigung nach Maßgabe der Signale des Radsensors. Eine vorzeichenrichtige Summation der ermittelten Beschleunigungswerte von aSensor - aRad oder aSensor + aRad dient der Bestimmung der Erdbeschleunigungskomponente bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der verwertbare Radsignale vorliegen. Aus der Erdbeschleunigungskomponente nach der Beziehung aSensor - aRad oder aSensor + aRad wird die Fahrbahnneigung (sinα) geschätzt. In einer Vergleichseinheit 7 wird die nach Maßgabe der Erdbeschleunigungskomponente geschätzte Fahrbahnneigung mit vorgegebenen Schwellenwerten 6 verglichen. Beim Erreichen oder Überschreiten der Schwellenwerte schaltet eine Ein- und Ausschaltlogik 11 eine Beeinflussungseinheit 5 aktiv oder inaktiv, die den Druckaufbau in der Betriebsbremse 17 steuert. Die Beeinflussungseinheit 5 kann Bestandteil des HDC-Reglers 15 sein oder als separate Gefällekompensationseinrichtung 14 ausgebildet sein. Fig. 1 is a block diagram schematically showing a device 9 for supporting an HDC control during driving of a vehicle downhill. The HDC controller 15 , as described in WO 96/11862 and to which full reference is made, keeps the vehicle speed constant when driving uphill by influencing the service brake 17 . The HDC control is constructed as a cascade of speed and acceleration controllers. The higher-level control loop is the speed controller. The target vehicle speed v target is calculated from a gear-dependent and terrain-dependent base speed and a driver pedal-dependent portion. The vehicle's actual speed v actual is considered the fastest or slowest wheel depending on the drive. The initial variable of the speed control is the target acceleration a target . The actual acceleration a Ist is determined from the ABS vehicle acceleration or, if wheel slip is detected, from the change in the HDC vehicle actual speed dv ist / dt. The brake pressure is influenced via the control of the isolating and switching valves of a known brake system. As long as there is a pressure request, the pump runs clocked. The device 9 has a determination unit 10 for determining the road inclination (gradient calculation), to which the signals of a longitudinal acceleration sensor and the vehicle speed are made available as input variables. The vehicle acceleration is preferably calculated via sensors that sense the wheel behavior (wheel speed sensors) in an ABS controller or by the HDC controller 15 according to the relationship dv ist / dt from the wheel signals. The determination unit 10 determines the road gradient (slope) up to the signals from the longitudinal acceleration sensor (G sensor) and the vehicle acceleration in accordance with the signals from the wheel sensor. A correct summation of the determined acceleration values of a sensor - a wheel or a sensor + a wheel is used to determine the gravitational acceleration component at a vehicle speed at which usable wheel signals are available. The road inclination (sinα) is estimated from the gravitational acceleration component according to the relationship a sensor - a wheel or a sensor + a wheel . In a comparison unit 7 , the road inclination estimated according to the gravitational acceleration component is compared with predetermined threshold values 6 . When the threshold values are reached or exceeded, a switch-on and switch-off logic 11 switches an influencing unit 5 active or inactive, which controls the pressure build-up in the service brake 17 . The influencing unit 5 can be part of the HDC controller 15 or can be designed as a separate slope compensation device 14 .
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine detailliertere Vorrichtung 9, die den HDC-Regler 15 nach Eintritt in die Regelungsphase unterstützt. Die HDC-Regelung weist eine HDC- Gefällekompensationseinrichtung 14 auf, der die Ermittlungseinheit 10 zur Ermittlung der Fahrbahnneigung aus den Eingangsgrößen Längsbeschleunigung und Fahrzeuggeschwindigkeit ein Gefällesignal liefert. Die geschätzte Fahrbahnneigung (Gefälle) wird zusammen mit einer Bremsbetätigungserkennung 12 in der Ein-/Ausschaltlogik 11 mit mindestens einem Schwellenwert verglichen und die Vorrichtung 14 aktiviert, wenn sinα = (aSensor - aRad)/g ≦ S1/2V oder sinα = (aSensor + aRad)/g ≧ S1/2R ist. Der Eintritt des HDC-Reglers 15 in die Regelung ist zu diesem Zeitpunkt bereits erfolgt. Eine Aktivierung der Gefällekompensationseinrichtung 14 kann auch erfolgen, wenn sich während der HDC-Regelung die geschätzte Fahrbahnneigung sehr schnell ändert und mindestens ein Schwellenwert erreicht oder überschritten wird. Fig. 2 is a more detailed device 9, which supports the HDC controller 15 after entering the control phase, shows in a schematic representation. The HDC control has an HDC gradient compensation device 14 , which provides the determination unit 10 with a gradient signal for determining the road inclination from the input variables longitudinal acceleration and vehicle speed. The estimated roadway incline (slope) is compared with a brake actuation detection 12 in the on / off switch logic 11 with at least one threshold value and the device 14 is activated when sinα = (a sensor - a wheel ) / g ≦ S 1 / 2V or sinα = (a sensor + a wheel ) / g ≧ S 1 / 2R . The HDC controller 15 has already entered the control system at this time. The gradient compensation device 14 can also be activated if the estimated road inclination changes very quickly during the HDC control and at least one threshold value is reached or exceeded.
Die aktivierte Gefällekompensationseinrichtung 14 berechnet Bremsdrucksollwerte nach der folgenden Regelphilosophie.The activated gradient compensation device 14 calculates brake pressure setpoints according to the following control philosophy.
In der Gefällekompensation 14 werden zu den normalen
Druckaufbauten in der Betriebsbremse 17 durch den HDC-Regler 15
Druckerhöhungen addiert. Dabei wird bei einem
Vergleichsergebnis von:
In the slope compensation 14 , 15 pressure increases are added to the normal pressure build-ups in the service brake 17 by the HDC controller. With a comparison result of:
sinα = (aSensor - aRad)/g ≦ S1/V (negativer Zahlenwert) oder
sinα = (a sensor - a wheel ) / g ≦ S 1 / V (negative numerical value) or
sinα = (aSensor + aRad)/g ≧ S1/R (positiver Zahlenwert)
sinα = (a sensor + a wheel ) / g ≧ S 1 / R (positive numerical value)
mit S1/V/R = erster Schwellenwert der Fahrbahnneigung bei
Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt,
aSensor = Längsbeschleunigung des
Fahrzeugs bei vFahrzeug ≧ 1 km/h,
aRad = Radbeschleunigung,
sinα = geschätzte Fahrbahnneigung (Sinus des Steigungswinkels α),
g = Erdbeschleunigung,
zu dem vom der HDC-Regelung ermittelten
Bremsdruck des Bremsfluids ein von der Fahrbahnneigung
abhängiger Kompensationsbremsdruck addiert. Bei sinα < 0
erfolgt eine Fahrt bergauf in Fahrzeuglängsrichtung (relevant
für eine Rückwärtsfahrt); bei sinα < 0 erfolgt eine Fahrt
bergab in Fahrzeuglängsrichtung (relevant für eine
Vorwärtsfahrt)with S 1 / V / R = first threshold value of the road inclination when driving forwards or backwards,
a sensor = longitudinal acceleration of the vehicle at v vehicle ≧ 1 km / h,
a wheel = wheel acceleration,
sinα = estimated road gradient (sine of the gradient angle α),
g = gravitational acceleration,
to the brake pressure of the brake fluid determined by the HDC control is added a compensation brake pressure which is dependent on the inclination of the road. If sinα <0, there is a drive uphill in the vehicle longitudinal direction (relevant for a reverse drive); with sinα <0, a downhill drive takes place in the longitudinal direction of the vehicle (relevant for a forward drive)
Der Kompensationsbremsdruck wird in Abhängigkeit von einem zur
Kompensation des Hangabtriebs bestimmten Grenzbremsdruck zu dem
HDC-Bremsdruck addiert, bis die Summe aus dem HDC-Bremsdruck
und dem Kompensationsbremsdruck den zur Kompensation des
Hangabtriebs bestimmten Grenzbremsdruck erreicht oder eine
Abnahme der Istbeschleunigung des Fahrzeugs ermittelt wird. Der
Grenzbremsdruck wird dabei nach Maßgabe der Fahrtrichtung nach
den folgenden Beziehungen ermittelt:
The compensation brake pressure is added to the HDC brake pressure as a function of a limit brake pressure intended to compensate for the downhill drive, until the sum of the HDC brake pressure and the compensation brake pressure reaches the limit brake pressure determined for compensation of the downhill drive or a decrease in the actual acceleration of the vehicle is determined. The limit brake pressure is determined according to the direction of travel according to the following relationships:
PcompV = sinα . KV/1 (K < 0) vorwärts oder
P compV = sinα. K V / 1 (K <0) forward or
PcompR = sinα . KR/1 (K < 0) rückwärts
P compR = sinα. K R / 1 (K <0) backwards
mit PcompV = Grenzbremsdruck bei Vorwärtsfahrt,
PcompR = Grenzbremsdruck bei Rückwärtsfahrt,
sinα = Fahrbahnneigung,
KV/R/1 = Bremsdruckkonstante.
Der Wert der Bremsdruckkonstanten
K1/V/R, z. B. 100 bar, wird erhöht, wenn ein zweiter Schwellenwert
der Fahrbahnneigung SV/R/2, der eine bis zu dem Faktor 5 größere
Fahrbahnneigung wiedergibt, überschritten ist.with P compV = limit brake pressure when driving forward,
P compR = limit brake pressure when reversing,
sinα = road inclination,
K V / R / 1 = brake pressure constant.
The value of the brake pressure constant K 1 / V / R , e.g. B. 100 bar, is increased when a second threshold value of the road inclination S V / R / 2 , which reflects a road inclination greater by a factor of 5, is exceeded.
Die Differenz zwischen dem aktuellen Bremsdruck des HDC-Reglers
und dem von der Gefällekompensation 14 ermittelten
Kompensationsbremsdruck wird in jeder Druckstufe anteilsmäßig
durch Druckerhöhung kompensiert. Der Kompensationsbremsdruck
wird nach der folgenden Beziehung ermittelt:
The difference between the current brake pressure of the HDC controller and the compensation brake pressure determined by the slope compensation 14 is compensated proportionately in each pressure stage by increasing the pressure. The compensation brake pressure is determined according to the following relationship:
Paddcomp = K2 . (Pcomp - Psollold),
P addcomp = K 2 . (P comp - P sollold ),
mit Paddcomp = Kompensationsbremsdruck,
K2 = Anteilsfaktor des Grenzbremsdrucks Pcomp,
Psollold = HDC-Bremsdruck vor der aktuellen
Druckerhöhung Psoll.with P addcomp = compensation brake pressure ,
K 2 = proportional factor of the limit brake pressure P comp ,
To P = sollold HDC brake pressure before the current pressure increase P.
Wesentlich für die Kompensationsbremsdruckberechnung ist dabei der Wert Psollold vor der aktuellen Druckerhöhung Psoll. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die von dem HDC-Regler ermittelte Druckerhöhung mindestens verdoppelt (2 . (Psoll - Psollold).Essential for the compensation brake pressure calculation is to the value P sollold before the current pressure increase P. According to a further exemplary embodiment, the pressure increase determined by the HDC controller is at least doubled (2nd (P soll - P sollold ).
Die Erhöhung des von der HDC-Regelung vor der aktuellen
Druckerhöhung ermittelten Bremsdruckes Psollold um einen
Kompensationsbremsdruck nach Maßgabe der Fahrbahnneigung
erfolgt daher nach der folgenden Beziehung:
The brake pressure P sollold determined by the HDC control before the current pressure increase is therefore increased by a compensation brake pressure in accordance with the inclination of the roadway according to the following relationship:
Paddcomp = MAX[(0; K2 . (Pcomp - Psollold)); 2 . (psoll - Psollold).P addcomp = MAX [(0; K 2. (P comp - P sollold )); 2nd (p soll - P sollold ).
Bei starker Zunahme der Fahrbahnneigung nach den Beziehungen:
If the slope of the lane increases sharply according to the relationships
d(sinα)/dt ≧ S3R (S < o) bei Rückwärtsfahrt,
d (sinα) / dt ≧ S 3R (S <o) when reversing,
d(sinα)/dt ≦ S3V (S < o) bei Vorwärtsfahrt
d (sinα) / dt ≦ S 3V (S <o) when driving forward
und einem Überschreiten der Sollgeschwindigkeit der HDC-
Regelung nach der Beziehung:
and exceeding the target speed of the HDC control according to the relationship:
vIst ≧ vsoll - Kv,
v If ≧ v should - K v,
mit vIst = Istgeschwindigkeit,
vsoll = Sollgeschwindigkeit,
KV = Geschwindigkeitskonstante,
wird der Kompensationsbremsdruck
Paddcomp zu dem vom HDC-Regler ermittelten Bremsdruck addiert
oder die Bremsdruckanforderung des HDC-Reglers 15 erhöht,
z. B. doppelte Verstärkung des Beschleunigungsreglers.
Abgeschaltet wird die Kompensation, sobald die
Fahrzeugbeschleunigung negativ wird, d. h. die
Istgeschwindigkeit sich wieder an die Sollgeschwindigkeit
annähert.with v actual = actual speed,
v = to set speed,
K V = rate constant,
the compensation brake pressure P addcomp is added to the brake pressure determined by the HDC controller or the brake pressure request of the HDC controller 15 is increased, e.g. B. double gain of the accelerator. The compensation is switched off as soon as the vehicle acceleration becomes negative, ie the actual speed approaches the target speed again.
Der in die Betriebsbremse einzusteuernde Bremsdruck wird über das zum Solldruck korrespondierende Volumen durch Berechnung in einem dem HDC-Regler 15 zugeordneten Druckmodell bestimmt und der Gefällekompensation 14 zur Verfügung gestellt. Die Differenz des berechneten Modellvolumens zu dem Sollvolumen, ergibt die geforderte Volumenänderung. Der Solldruck wird dabei aus der zu ihm korrelierenden Regelabweichung der Beschleunigung aSoll - aIst ermittelt.The brake pressure to be controlled in the service brake is determined via the volume corresponding to the target pressure by calculation in a pressure model assigned to the HDC controller 15 and made available to the slope compensation 14 . The difference between the calculated model volume and the target volume results in the required volume change. The setpoint pressure is determined from the control deviation of the acceleration a setpoint - a actual correlating to it.
Claims (13)
sinα = (aSensor - aRad)/g ≦ S1V oder
sinα = (aSensor + aRad)/g ≧ S1R
mit S1V/R = Schwellenwert der Fahrbahnneigung bei Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt, aSensor = Längsbeschleunigung des Fahrzeugs bei vFahrzeug ≧ 1 km/h, aRad = Radbeschleunigung, sin α = geschätzte Fahrbahnneigung, g = Erdbeschleunigung 9,81 ms2, der von der Fahrbahnneigung abhängige Kompensationsbremsdruck aufaddiert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that with a comparison result of:
sinα = (a sensor - a wheel ) / g ≦ S 1V or
sinα = (a sensor + a wheel ) / g ≧ S 1R
with S 1V / R = threshold value of the road inclination when driving forwards or backwards, a sensor = longitudinal acceleration of the vehicle at v vehicle ≧ 1 km / h, a wheel = wheel acceleration, sin α = estimated road inclination, g = acceleration due to gravity 9.81 ms 2 , the compensation brake pressure dependent on the road inclination is added.
PcompV = sinα . K1V oder
PcompR = sinα . K1R
mit PcompV = Grenzbremsdruck bei Vorwärtsfahrt, PcompR = Grenzbremsdruck bei Rückwärtsfahrt, sinα = Fahrbahnneigung, K1V/R = Bremsdruckkonstante bei Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the limit brake pressure is determined according to the following relationships:
P compV = sinα. K 1V or
P compR = sinα. K 1R
with P compV = limit brake pressure when driving forward, P compR = limit brake pressure when driving backwards, sinα = road inclination, K 1V / R = brake pressure constant when driving forwards or backwards.
sinα ≦ S2V vorwärts
sinα ≧ S2R rückwärts
der Fahrbahnneigung erreicht oder überschritten wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the value of the brake pressure constant (K 1 ) is increased when a second threshold:
sinα ≦ S 2V forward
sinα ≧ S 2R backwards
the slope of the road is reached or exceeded.
Paddcomp = K2 . (Pcomp - Psollold),
mit Paddcomp = Kompensationsbremsdruck, K2 = Anteilsfaktor des Grenzbremsdrucks Pcomp, Psoll = HDC-Bremsdruck vor der aktuellen Druckerhöhung PSoll.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the compensation brake pressure is determined according to the following relationship:
P addcomp = K 2 . (P comp - P sollold ),
with P addcomp = compensation brake pressure, K 2 = proportional factor of the limit brake pressure P comp , P soll = HDC brake pressure before the current pressure increase P Soll .
d(sinα)/dt ≧ S3R (S < o) bei Rückwärtsfahrt
d(sinα)/dt ≦ S3V (S < o) bei Vorwärtsfahrt
und einem Überschreiten der Sollgeschwindigkeit der HDC- Regelung.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized by the application with an increase in the inclination of the road:
d (sinα) / dt ≧ S 3R (S <o) when reversing
d (sinα) / dt ≦ S 3V (S <o) when driving forward
and exceeding the target speed of the HDC control.
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