DE10053603A1 - Fahrbahnsteigungserkennung und Anhängerlastbestimmung - Google Patents

Fahrbahnsteigungserkennung und Anhängerlastbestimmung

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Größen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das mit Sensoren ausgestattet ist, die Radaufstandskräfte erfassen, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: DOLLAR A a) Bestimmen der Fahrzeugmasse (m¶Fzg¶) über die erfassten Radaufstandskräfte (F¶Ai¶). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren zumindest einen der folgenden weiteren Schritte umfasst: DOLLAR A b) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte (F¶Ai¶) und/oder DOLLAR A c) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs (M¶B¶). DOLLAR A Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Er­ fassen von Größen, die zum Regeln oder Steuern des Fahr­ verhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das mit Sen­ soren ausgestattet ist, die Radaufstandskräfte erfassen, wobei das Verfahren den Schritt des Bestimmens der Fahr­ zeugmasse über die erfassten Radaufstandskräfte umfasst. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vor­ richtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das mit einer Sensorik ausgestattet ist, die zumin­ dest die Radaufstandskräfte erfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens.
Stand der Technik
Beispielsweise bei einer Antriebsschlupfregelung muss das übertragbare Antriebsmoment ermittelt werden, das unter anderem von der jeweiligen Fahrsituation und den jeweili­ gen Reibwertverhältnissen abhängig ist. Beim Anregeln in einer Steigung muss beispielsweise ein dem Reibwert ent­ sprechendes Übertragungsmoment bereitgestellt werden. Zu­ sätzlich zu diesem Übertragungsmoment muss dann ein Mo­ ment zur Verfügung gestellt werden, das dem Hangabtrieb entgegenwirkt.
Aus der DE 43 44 634 A1 ist bereits eine Antriebsschlupf­ regelung bekannt, bei der bei Auftreten einer Antriebsin­ stabilität das Motormoment auf einen Wert reduziert wird, der für den gegebenen Augenblick unter Berücksichtigung der Störeinflüsse wie Steigung, Anhängerlast und/oder Zu­ ladung ausreichend ist. Die Störgrößen Steigung, Zuladung oder Anhängerlast können gemäß der Lehre der DE 43 44 634 A1 nur gemeinsam erfasst werden, und zwar dadurch, dass ein höheres Bedarfsmoment festgestellt wird. Dabei ist nachteilig, dass die Regelphilosophie nicht an den spe­ ziellen Zustand des Fahrzeugs angepasst werden kann. Weiterhin ist es bekannt, über die Summe der Radauf­ standskräfte die aktuelle Fahrzeugmasse und darüber die Zuladung zu bestimmen.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren zumindest einen der folgenden weiteren Schritte umfasst:
  • a) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte; und/oder
  • b) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs,
können Größen erfasst werden, die eine Anpassung der Re­ gelung oder Steuerung des Fahrverhaltens an den aktuellen Fahrzeugzustand ermöglichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vor­ gesehen, dass auf eine Fahrbahnsteigung geschlossen wird, wenn sich die Radaufstandskräfte verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse verändert. Dieser Vorgehensweise liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass sich die Radauf­ standskräfte im Wesentlichen proportional mit der Fahr­ bahnsteigung verlagern.
Weiterhin kann auf das Vorhandensein einer Anhängerlast geschlossen werden, wenn sich der Antriebsmomentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse wesentlich än­ dert. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass die von einem Anhänger auf das Fahrzeug übertragene Anhänger­ stützkraft mit in die Berechnung der Fahrzeugmasse ein­ geht, diese jedoch im Sinne der Erfindung nicht wesent­ lich ändert.
Vorzugsweise werden die Radaufstandskräfte für einen sta­ tionären Zustand des Fahrzeugs ausgewertet. Als stationä­ rer Zustand kommt in diesem Zusammenhang der Stillstand des Fahrzeugs oder eine konstante Geschwindigkeit in Be­ tracht. Die Auswertung der Radaufstandskräfte für einen stationären Zustand des Fahrzeuges ist deswegen vorteil­ haft, weil dynamische Vorgänge wie Längs- oder Querbe­ schleunigungen, die Radaufstandskräfte beeinflussen kön­ nen.
Der Verfahrensschritt c) kann das Aufstellen einer Momen­ tenbilanz der Fahrwiderstände umfassen. In diese Momen­ tenbilanz kann beispielsweise das Antriebsmoment, das Luftwiderstandsmoment, das Rollwiderstandsmoment, der Be­ schleunigungswiderstand und der rotortorische Beschleuni­ gungswiderstand eingehen.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auch auf Vorrichtungen, die zur Durchführung von Ausführungsformen des vorstehend erläuterten Verfahrens geeignet sind.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor­ gesehen ist, dass die Sensorik ein die Radaufstandskräfte angebendes erstes Signal an eine Auswerteeinrichtung wei­ terleiter, und dass die Auswerteeinrichtung über das ers­ te Signal eine Verlagerung der Radaufstandskräfte er­ fasst, können Signale erzeugt werden, die es erlauben, die Regelung oder Steuerung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs an den aktuellen Fahrzeugzustand anzupassen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung über das erste Signal die Fahrzeugmasse bestimmt. Über die Fahrzeugmasse kann beispielsweise die Zuladung bestimmt und eine entsprechende Regelphilosophie gewählt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise Mit­ tel auf, die eine Veränderung des Antriebsmomentbedarfs erfassen.
In diesem Zusammenhang ist vorzugsweise weiterhin vorge­ sehen, dass die Mittel ein den Antriebsmomentbedarf ange­ bendes zweites Signal an die Auswerteeinrichtung weiter­ leiten, damit die Auswerteeinrichtung Fahrzeugzustände erkennen kann, die den Antriebsmomentbedarf beeinflussen.
Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise vorge­ sehen, dass die Auswerteeinrichtung auf eine Fahrbahn­ steigung schließt, wenn sich die Radaufstandskräfte ver­ lagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse verändert. Dem liegt die bereits erwähnte Erkenntnis zu Grunde, dass sich die Radaufstandskräfte im Wesentlichen proportional zur Fahrbahnsteigung verlagern.
Die Auswerteeinrichtung gibt vorzugsweise ein drittes Signal aus, beispielsweise an eine Antriebsschlupfrege­ lung, das eine Fahrbahnsteigung angibt. Diese Fahrbahn­ steigung kann dann bei der Regelung des Antriebsmoments berücksichtigt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteeinrich­ tung ein viertes Signal ausgibt, das die Zuladung des Fahrzeugs angibt. Die Kenntnis der aktuellen Zuladung des Fahrzeugs ist in vielen Fällen für eine optimale Wahl der Regelphilosophie erforderlich.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung auf das Vorhan­ densein einer Anhängerlast schließt, wenn sich der An­ triebsmomentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeug­ masse wesentlich ändert und ohne dass sich die Radauf­ standskräfte verlagern. Auch in diesem Fall geht die von einem Anhänger auf das Fahrzeug übertragene Anhänger­ stützkraft mit in die Bestimmung der Fahrzeugmasse ein. Dies verursacht jedoch im Sinne der vorliegenden Erfin­ dung keine wesentliche Änderung der Fahrzeugmasse.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gibt vorzugsweise ein fünftes Signal aus, das eine Anhängerlast angibt. Auch die Kenntnis der Anhängerlast ist für eine optimale Wahl der Regelphilosophie in vielen Fällen erforderlich.
In ähnlicher Weise wie bei dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren ist auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorge­ sehen, dass die Auswerteeinrichtung Werte des ersten Sig­ nals auswertet, die in einem stationären Zustand des Fahrzeugs gewonnen wurden. Auch hier kommen als stationä­ re Zustände der Stillstand des Fahrzeugs oder die Fahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit in Betracht, um eine Beeinflussung der durch das erste Signal angegebenen Rad­ aufstandskräfte durch Längs- oder Querbeschleunigungen zu vermeiden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde liegt, dass über die Radaufstands­ kräfte, insbesondere in Verbindung mit erfassten Änderun­ gen des Antriebsmomentbedarfs, auf eine Vielzahl von Zu­ ständen des Fahrzeugs geschlossen werden kann, um eine geeignete Regelphilosophie auszuwählen. Diese Zustände umfassen insbesondere: beladenes/unbeladenes Fahrzeug mit/ohne Anhängerlast in einer Ebene/Steigung.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs ver­ wendbar sind, das mit einer Sensorik ausgestat­ tet ist, die zumindest die Radaufstandskräfte erfasst.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 symbolisiert ein Block 10 eine Sensorik, die Radaufstandskräfte erfasst. Die Sensorik 10 liefert einer Auswerteeinrichtung 30 ein Signal SFAi, das die erfassten Radaufstandskräfte FAi angibt. Gemäß Fig. 1 sind weiter­ hin Mittel 20 vorgesehen, die der Auswerteeinrichtung 30 ein zweites Signal SMB zuführen. Dieses zweite Signal SMB gibt den Antriebsmomentbedarf MB an. Die Auswerteeinrich­ tung 30 steht mit einer Antriebsschlupfregelung 40 in Verbindung und liefert dieser ein drittes Signals SSt, das die Fahrbahnsteigung angibt, ein viertes Signal SΔmFzg, das die Zuladung des Fahrzeugs angibt, und ein fünftes Signal SAL, das die Anhängerlast angibt. Um das dritte Signal SSt, das vierte Signal SΔmFzg, und das fünf­ te Signal SAL erzeugen zu können, wertet die Auswerteein­ richtung 30 das erste Signal SFAi und das zweite Signal SMB aus. Die Auswerteeinrichtung 30 schließt dabei auf eine Fahrbahnsteigung, wenn sich die Radaufstandskräfte verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse verändert. Weiterhin schließt die Auswerteeinrichtung 30 auf das Vorhandensein einer Anhängerlast, wenn sich der Antriebs­ momentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse we­ sentlich ändert und ohne dass sich die Radaufstandskräfte verlagern. Insbesondere um die genannten Größen wertmäßig zu bestimmen, können der Auswerteeinrichtung 30 weitere in Fig. 1 nicht dargestellte Signale zugeführt werden, die beispielsweise das Antriebsmoment, das Luftwider­ standsmoment, das Rollwiderstandsmoment, den Beschleuni­ gungswiderstand und den rotatorischen Beschleunigungswi­ derstand umfassen können.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrati­ ven Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Er­ findung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ände­ rungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Erfassen von Größen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das eine Sensorik (20) aufweist, die Radaufstands­ kräfte (FAi) erfassen, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst:
  • a) Bestimmen der Fahrzeugmasse (mFzg) über die erfassten Radaufstandskräfte (FAi)
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zumindest ei­ nen der folgenden weiteren Schritte umfasst:
  • a) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte (FAi); und/oder
  • b) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs (MB).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Fahrbahnsteigung geschlossen wird, wenn sich die Radaufstandskräfte (FAi) verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (mFzg) verändert.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Vorhandensein einer Anhän­ gerlast geschlossen wird, wenn sich der Antriebsmomentbe­ darf (MB) ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (mFzg) wesentlich ändert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufstandskräfte (FAi) für ei­ nen stationären Zustand des Fahrzeugs ausgewertet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) das Aufstellen einer Mo­ mentenbilanz der Fahrwiderstände umfasst.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
7. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwend­ bar sind, das mit einer Sensorik (10) ausgestattet ist, die zumindest die Radaufstandskräfte (FAi) erfasst, da­ durch gekennzeichnet, dass die Sensorik (10) ein die Rad­ aufstandskräfte angebendes erstes Signal (SFAi) an eine Auswerteeinrichtung (30) weiterleitet, und dass die Aus­ werteeinrichtung (30) über das erste Signal (SFAi) eine Verlagerung der Radaufstandskräfte (FAi) erfasst.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) über das erste Signal (SFAi) die Fahrzeugmasse (mFzg) bestimmt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (20) vorgesehen sind, die ei­ ne Veränderung des Antriebsmomentbedarfs (MB) erfassen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) ein den Antriebsmo­ mentbedarf (MB) angebendes zweites Signal (SMB) an die Auswerteeinrichtung (30) weiterleiten.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) auf eine Fahrbahnsteigung schließt, wenn sich die Radauf­ standskräfte (FAi) verlagern, ohne dass sich die Fahr­ zeugmasse (mFzg) verändert.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) ein drittes Signal (SSt) ausgibt, das eine Fahrbahnstei­ gung angibt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) ein viertes Signal (SΔmFzg) ausgibt, das die Zuladung des Fahrzeugs angibt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) auf das Vorhandensein einer Anhängerlast schließt, wenn sich der Antriebsmomentbedarf (MB) ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (mFzg) wesentlich ändert und ohne dass sich die Radaufstandskräfte (FAi) verlagern.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, das ein fünftes Signal (SAL) aus­ gibt, das eine Anhängerlast angibt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) Werte des ersten Signals (SFAi) auswertet, die in einem stationären Zustand des Fahrzeugs gewonnen wurden.
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