DE10053603B4

DE10053603B4 - Fahrbahnsteigungserkennung und Anhängerlastbestimmung

Info

Publication number: DE10053603B4
Application number: DE10053603A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Hessmert; Jost Brachert; Thomas Sauter; Helmut Wandel; Norbert Polzin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-10-28
Filing date: 2000-10-28
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2020-10-29
Also published as: US6655222B2; US20020091481A1; FR2816048B1; FR2816048A1; DE10053603A1

Abstract

Verfahren zum Erfassen von Größen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das eine Sensorik (10) aufweist, die Radaufstandskräfte (FAi) erfassen, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: a) Bestimmen der Fahrzeugmasse (mFzg) über die erfassten Radaufstandskräfte (FAi); wobei das Verfahren zumindest einen der folgenden weiteren Schritte b) und c) umfasst: b) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte (FAi); und/oder c) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs (MB); d) und wobei auf eine Fahrbahnsteigung geschlossen wird, wenn sich die Radaufstandskräfte (FAi) verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (mFzg) verändert und auf das Vorhandensein einer Anhängerlast geschlossen wird, wenn sich der Antriebsmomentbedarf (MB) ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (mFZg) wesentlich ändert.

Description

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 Schritt des Bestimmens der Fahrzeugmasse über die erfassten Radaufstandskräfte umfasst. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das mit einer Sensorik ausgestattet ist, die zumindest die Radaufstandskräfte erfasst. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Stand der Technik
Beispielsweise bei einer Antriebsschlupfregelung muss das übertragbare Antriebsmoment ermittelt werden, das unter anderem von der jeweiligen Fahrsituation und den jeweiligen Reibwertverhältnissen abhängig ist. Beim Anregeln in einer Steigung muss beispielsweise ein dem Reibwert entsprechendes Übertragungsmoment bereitgestellt werden. Zusätzlich zu diesem Übertragungsmoment muss dann ein Moment zur Verfugung gestellt werden, das dem Hangabtrieb entgegenwirkt.
Aus der DE 43 446 34 A1 ist bereits eine Antriebsschlupfregelung bekannt, bei der bei Auftreten einer Antriebsinstabilität das Motormoment auf einen Wert reduziert wird, der für den gegebenen Augenblick unter Berücksichtigung der Störeinflüsse wie Steigung, Anhängerlast und/oder Zuladung ausreichend ist. Die Störgrößen Steigung, Zuladung oder Anhängerlast können gemäß der Lehre der DE 43 446 34 A1 nur gemeinsam erfasst werden, und zwar dadurch, dass ein höheres Bedarfsmoment festgestellt wird. Dabei ist nachteilig, dass die Regelphilosophie nicht an den speziellen Zustand des Fahrzeugs angepasst werden kann.
Weiterhin ist es bekannt, über die Summe der Radaufstandskräfte die aktuelle Fahrzeugmasse und darüber die Zuladung zu bestimmen.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren zumindest einen der folgenden weiteren Schritte umfasst:

b) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte; und/oder
c) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs,

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, 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 Radaufstandskräfte im Wesentlichen proportional mit der Fahrbahnsteigung verlagern.
Weiterhin wird auf das Vorhandensein einer Anhängerlast geschlossen, wenn sich der Antriebsmomentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse wesentlich ändert. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass die von einem Anhänger auf das Fahrzeug übertragene Anhängerstützkraft mit in die Berechnung der Fahrzeugmasse eingeht, diese jedoch im Sinne der Erfindung nicht wesentlich ändert.
Vorzugsweise werden die Radaufstandskräfte für einen stationären Zustand des Fahrzeugs ausgewertet. Als stationärer Zustand kommt in diesem Zusammenhang der Stillstand des Fahrzeugs oder eine konstante Geschwindigkeit in Betracht. Die Auswertung der Radaufstandskräfte für einen stationären Zustand des Fahrzeuges ist deswegen vorteilhaft, weil dynamische Vorgänge wie Längs- oder Querbeschleunigungen, die Radaufstandskräfte beeinflussen können.
Der Verfahrensschritt c) kann das Aufstellen einer Momentenbilanz der Fahrwiderstände umfassen. In diese Momentenbilanz kann beispielsweise das Antriebsmoment, das Luftwiderstandsmoment, das Rollwiderstandsmoment, der Beschleunigungswiderstand und der rotortorische Beschleunigungswiderstand 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 vorgesehen ist, dass die Sensorik ein die Radaufstandskräfte angebendes erstes Signal an eine Auswerteeinrichtung weiterleitet, und dass die Auswerteeinrichtung über das erste Signal eine Verlagerung der Radaufstandskräfte erfasst, 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 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 Mittel auf, die eine Veränderung des Antriebsmomentbedarfs erfassen.
In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel alternativ oder zusätzlich ein den Antriebsmomentbedarf angebendes zweites Signal an die Auswerteeinrichtung weiterleiten, damit die Auswerteeinrichtung Fahrzeugzustände erkennen kann, die den Antriebsmomentbedarf beeinflussen.
Ähnlich wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung auf eine Fahrbahnsteigung schließt, wenn sich die Radaufstandskräfte verlagern, 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 Antriebsschlupfregelung, das eine Fahrbahnsteigung angibt. Diese Fahrbahnsteigung kann dann bei der Regelung des Antriebsmoments berücksichtigt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Auswerteeinrichtung 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 vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung auf das Vorhandensein einer Anhängerlast schließt, wenn sich der Antriebsmomentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse wesentlich ändert und ohne dass sich die Radaufstandskräfte verlagern. Auch in diesem Fall geht die von einem Anhänger auf das Fahrzeug übertragene Anhängerstützkraft mit in die Bestimmung der Fahrzeugmasse ein. Dies verursacht jedoch im Sinne der vorliegenden Erfindung 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 Verfahren ist auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung Werte des ersten Signals auswerte, die in einem stationären Zustand des Fahrzeugs gewonnen wurden. Auch hier kommen als stationäre Zustände der Stillstand des Fahrzeugs oder die Fahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit in Betracht, um eine Beeinflussung der durch das erste Signal angegebenen Radaufstandskräfte durch Längs- oder Querbeschleunigungen zu vermeiden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde liegt, dass über die Radaufstandskräfte, insbesondere in Verbindung mit erfassten Änderungen des Antriebsmomentbedarfs, auf eine Vielzahl von Zuständen 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:
1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das mit einer Sensorik ausgestattet ist, die zumindest die Radaufstandskräfte erfasst.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 symbolisiert ein Block 10 eine Sensorik, die Radaufstandskräfte erfasst. Die Sensorik 10 liefert einer Auswerteeinrichtung 30 ein Signal SF_Ai das die erfassten Radaufstandskräfte F_Ai angibt. Gemäß 1 sind weiterhin Mittel 20 vorgesehen, die der Auswerteeinrichtung 30 ein zweites Signal SM_B zuführen. Dieses zweite Signal SM_B gibt den Antriebsmomentbedarf MB an. Die Auswerteeinrichtung 30 steht mit einer Antriebsschlupfregelung 40 in Verbindung und liefert dieser ein drittes Signals SSt, das die Fahrbahnsteigung angibt ein viertes Signal SΔm_Fzg, das die Zuladung des Fahrzeugs angibt, und ein fünftes Signal SAL, das die Anhängerlast angibt. Um das dritte Signal SSt, das vierte Signal SΔm_Fzg, und das fünfte Signal SAL erzeugen zu können, wertet die Auswerteeinrichtung 30 das erste Signal SF_Ai und das zweite Signal SM_B 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 Antriebsmomentbedarf ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse wesentlich ändert und ohne dass sich die Radaufstandskräfte verlagern. Insbesondere um die genannten Größen wertmäßig zu bestimmen, können der Auswerteeinrichtung 30 weitere in 1 nicht dargestellte Signale zugeführt werden, die beispielsweise das Antriebsmoment, das Luftwiderstandsmoment, das Rollwiderstandsmoment, den Beschleunigungswiderstand und den rotatorischen Beschleunigungswiderstand umfassen können.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Erfassen von Größen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, das eine Sensorik (10) aufweist, die Radaufstandskräfte (F_Ai) erfassen, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst: a) Bestimmen der Fahrzeugmasse (m_Fzg) über die erfassten Radaufstandskräfte (F_Ai); wobei das Verfahren zumindest einen der folgenden weiteren Schritte b) und c) umfasst: b) Erfassen von Verlagerungen der Radaufstandskräfte (F_Ai); und/oder c) Erfassen eines Antriebsmomentbedarfs (M_B); d) und wobei auf eine Fahrbahnsteigung geschlossen wird, wenn sich die Radaufstandskräfte (F_Ai) verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (m_Fzg) verändert und auf das Vorhandensein einer Anhängerlast geschlossen wird, wenn sich der Antriebsmomentbedarf (MB) ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (m_FZg) wesentlich ändert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufstandskräfte (F_Ai) für einen stationären Zustand des Fahrzeugs ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) das Aufstellen einer Momentenbilanz der Fahrwiderstände umfasst.
Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, die zum Regeln oder Steuern des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs verwendbar sind, mit einer Sensorik (10), die die Radaufstandskräfte (F_Ai) erfasst und ein die Radaufstandskräfte angebendes erstes Signal (SFAi) an eine Auswerteeinrichtung (30) weiterleitet, wobei die Auswerteeinrichtung (30) über das erste Signal (SF_Ai) die Fahrzeugmasse (m_Fzg) bestimmt • und wobei die Auswerteeinrichtung (30) über das erste Signal (SF_Ai) eine Verlagerung der Radaufstandskräfte (F_Ai) erfasst und/oder dass Mittel (20) ein den Antriebsmomentbedarf (M_B) angebendes zweites Signal (SM_B) an die Auswerteeinrichtung (30) weiterleiten; • wobei die Auswerteeinrichtung (30) auf eine Fahrbahnsteigung schließt, wenn sich die Radaufstandskräfte (F_Ai) verlagern, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (m_Fzg) verändert, und auf das Vorhandensein einer Anhängerlast, wenn sich der Antriebsmomentbedarf (M_B) ändert, ohne dass sich die Fahrzeugmasse (m_Fzg) wesentlich ändert und ohne dass sich die Radaufstandskräfte (F_Ai) verlagern.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) eine Veränderung des Antriebsmomentbedarfs (M_B) erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) ein drittes Signal (SSt) ausgibt, das eine Fahrbahnsteigung angibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) ein viertes Signal (SΔm_Fzg) ausgibt, das die Zuladung des Fahrzeugs angibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das ein fünftes Signal (SAL) ausgibt, das eine Anhängerlast angibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (30) Werte des ersten Signals (SF_Ai) auswertet, die in einem stationären Zustand des Fahrzeugs gewonnen wurden.