DE102004040757A1

DE102004040757A1 - Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit für Allradfahrzeuge mit einer Motorschleppmomentenregelung und einer elektronisch gesteuerten Mittenkupplung

Info

Publication number: DE102004040757A1
Application number: DE102004040757A
Authority: DE
Inventors: Gerold Schneider; Mirco Hinn
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2005-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit für Allradfahrzeuge mit einer Motorschleppmomentenregelung und einer elektronisch gesteuerten Mittenkupplung, wobei zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit die elektronisch gesteuerte Mittenkupplung geöffnet wird, wenn erkannt wird, dass DOLLAR A - die Fahrzeugräder stärker als das Fahrzeug verzögern oder DOLLAR A - die Motorschleppmomentenregelung (MSR) aktiv ist, oder DOLLAR A - zumindest ein Gang zurückgeschaltet wurde. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 6.

In Kraftfahrzeugen werden vermehrt komplexe elektronische Systeme zur Steuerung und Regelung des Fahrverhaltens, insbesondere elektronisch gesteuerte Bremssysteme eingesetzt. Beispiele hierfür sind Bremskraftregelsysteme (ABS), Fahrstabilitätsprogramme (ESP), Antriebsschlupfregelungssysteme (ASR, BTCS oder TCS) und Motorschleppmomentregelung (MSR). Eine wichtige Kenngröße, die für eine Vielzahl der genannten elektronischen Systeme benötigt wird, ist die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit. Diese wird überwiegend aus freirollenden Rädern ermittelt. Während die Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit bei einem Fahrzeug mit nur einer angetriebenen Achse durch einfache Betrachtung der nichtangetriebenen (freirollenden) Achse bzw. der an dieser Achse befestigten Rädern recht einfach ist, gestaltet sich die Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit bei einem Allradfahrzeug wesentlich komplizierter, da hier keine permanent freirollenden Räder zur Verfügung stehen.

Bei bisher bekannten Systemen in Allradfahrzeugen, wie beispielsweise in der WO 00/52481 A1 beschrieben, wird die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit aus den Radgeschwindigkei ten ermittelt. Hierzu wird üblicherweise eine Antriebsachse von dem übrigen Antriebsstrang abgekoppelt, z. B. durch Öffnen der Mittenkupplung, und die Radgeschwindigkeiten der nun freilaufenden Räder ausgewertet. Durch die Öffnung der Mittenkupplung verliert das Fahrzeug allerdings Vortrieb, weshalb ein Öffnen der Mittenkupplung möglichst vermieden werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit bei Allradfahrzeugen mit einer Motorschleppmomentenregelung (MSR) und einer elektronisch gesteuerten Mittenkupplung anzugeben, wobei die Mittenkupplung nur in bestimmten Fahrzuständen bzw. Fahrsituationen geöffnet wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher beschrieben.

Bei einem Allradfahrzeug mit Motorschleppmomentenregelung (MSR) ist die Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit in zwei Fällen besonders schwierig. Beim abrupten Gaswegnehmen (erster Fall) oder durch Zurückschalten (zweiter Fall) auf glatter Fahrbahn können die Antriebsräder durch die Bremswirkung des Motors einen zu hohen Bremsschlupf aufweisen. Die Motorschleppmomentenregelung (MSR) hebt das Motormoment im Schubbetrieb durch gezieltes Gasgeben an, um so die Verzögerung der Räder auf ein für die Fahrstabilität bzw. Lenkfähigkeit optimales Maß zu verringern.
Im ersten Fall sind bei einer nicht beeinflussten elektronisch gesteuerten Mittenkupplung die Radgeschwindigkeiten aller vier Räder durch das Wirken des Motorschleppmoments geringer als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit, wodurch ebenfalls die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit geringer als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Im zweiten Fall können beim Zurückschalten auf Niedrigreibwert in eine niedrigere Gangstufe aufgrund der Bremswirkung des Motors alle vier Räder sehr stark verzögern und in einigen Fällen sogar vollständig blockieren. Die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit folgt in diesen Fällen gradientengestützt den Radgeschwindigkeiten.
Die Folge in beiden Fällen ist, dass die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit nicht die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit widerspiegelt und somit der tatsächliche Schlupf an den Rädern nicht detektiert wird. Folglich wird keine Motorschleppmomentenregelung (MSR) aktiv, obwohl Regelbedarf besteht.
Zur Bestimmung der tatsächlichen Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit werden frei rollende Räder benötigt. Diese erhält man bei Allradfahrzeugen durch Entkoppeln der zweitangetriebenen Achse vom Antriebsstrang.
Um das im ersten Fall beschriebene Problem zu erkennen und zu lösen wird das Signal eines im Fahrzeug vorhandenen Längsbeschleunigungssensors ausgewertet. Der Ausgangswert des Längsbeschleunigungssensors wird hierzu zunächst mit einer Steigungsschätzung korrigiert. Mit dieser Maßnahme können mögliche Fehler des Längsbeschleunigungssensors kompensiert werden. Diese Fehler sind beispielsweise:

• In einer Steigung liefert der Längsbeschleunigungssensor zu große Beschleunigungen bzw. zu geringe Verzögerungen,
• In einem Gefälle liefert der Längsbeschleunigungssensor zu geringe Beschleunigungen bzw. zu große Verzögerungen,
• Temperatur-Offset, Alterungs-Offset, Nichtlinearität,
• Einbaufehler vom Sensor im Regler und
• Einbaufehler vom Regler im Auto.

Der korrigierte Längsbeschleunigungssensorwert (Rohwert des Längsbeschleunigungssensors + ermittelter Steigungswert) spiegelt somit die Fahrzeugverzögerung wider. Um das im ersten Fall beschriebene Problem zu erkennen, wird die mit Hilfe des Längsbeschleunigungssensors bestimmte Fahrzeugverzögerung mit den Radbeschleunigungen verglichen. Verzögern die Räder stärker als das Fahrzeug, wird ein Timer inkrementiert. Erreicht der Timer einen Schwellwert, so ist der erste Fall erkannt, woraufhin die elektronisch gesteuerte Mittenkupplung dahingehend beeinflusst wird, dass die Räder der zweitangetriebenen Achse vom Antriebsstrang entkoppelt werden, um an den entkoppelten Räder die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln. Die berechnete Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit folgt im Verzögerungsfall dem schnellsten nichtangetriebenen Rad. Bremsschlupf an der Hauptantriebsachse wird nun erkannt, wodurch die Motorschleppmomentenregelung (MSR) aktiviert wird. Die Bremsschlüpfe an der Hauptantriebsachse werden ausgeregelt, wobei hierdurch ein stabiler Fahrzustand wieder hergestellt wird.
Bei dem zweiten Fall ergeben sich durch das Zurückschalten im ungebremsten Fall höhere Bremsschlüpfe an den Antriebsrädern als im ersten Fall. Ohne ein Beeinflussen der elektronisch gesteuerten Mittenkupplung ist hier nur eine eingeschränkte bzw. keine Motorschleppmomentenregelung (MSR) möglich, weil entweder zu wenig oder aber gar kein Bremsschlupf infolge der unterhalb der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit liegenden Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit gesehen wird. Die tatsächlichen Radschlüpfe können nur unzureichend bzw. gar nicht mehr ausgeregelt werden. Das Fahrzeug wird instabil. Um den Bremsschlupf vollständig ausregeln zu können, ist es erforderlich, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. Dazu wird die elektronisch gesteuerte Mittenkupplung bei begonnener Motorschleppmomentenregelung (MSR) oder erkanntem Zurückschalten dahingehend beeinflusst, dass die Räder der zweitangetriebenen Achse vom Antriebsstrang entkoppelt werden, um die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen. Der restliche Bremsschlupf an der Hauptantriebsachse kann nun vollständig ausgeregelt werden.

Claims

Verfahren zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit für Allradfahrzeuge mit einer Motorschleppmomentenregelung und einer elektronisch gesteuerten Mittenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit die elektronisch gesteuerte Mittenkupplung geöffnet wird, wenn erkannt wird, dass – die Fahrzeugräder stärker als das Fahrzeug verzögern oder – die Motorschleppmomentenregelung (MSR) aktiv ist, oder – zumindest ein Gang zurückgeschaltet wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, dass die Ermittlung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit an den Rädern durchgeführt wird, die durch das Öffnen der elektronisch gesteuerten Mittenkupplung frei rollen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Vergleich der durch einen Längsbeschleunigungssensor ermittelten Fahrzeugbeschleunigung mit den Radbeschleunigungen erkannt wird, ob die Verzögerung der Fahrzeugräder größer als die Fahrzeugverzögerung ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Timer inkrementiert wird, wenn die Verzögerung der Fahrzeugräder größer als die Fahrzeugverzögerung ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines Schwellwertes des Timers die elektronisch gesteuerte Mittenkupplung geöffnet wird.
Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus definiert, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.