DE102005015062B4 - Method for determining a vehicle standstill and device for assisting in starting a vehicle uphill as well as starting assistant - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ermitteln eines Fahrzeugstillstandes nach einer Bremsung, bei dem eine selbsttätige Fortsetzung dieses Betriebszustandes zur Verhinderung des Wegrollens des Fahrzeugs (1) beim Anfahren durchgeführt werden soll, gekennzeichnet durch die Schritte:Ermitteln des Fahrzeugstillstands anhand des Drehverhaltens der Fahrzeugräder,Einleiten der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes durch Einsteuern oder Halten eines BetriebsbremsdruckesÜberprüfen (31) des Betriebszustandes mittels Fahrdynamikgrößen und/oder Fahrdynamikzuständen,Aufheben der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes in Abhängigkeit von dem Überprüfungsergebnis undEinleiten einer Sonderregelung (33) zur Stabilitäts- oder Traktionskontrollewobei zur Überprüfung des Betriebszustands des Fahrzeugs (1) der Lenkwinkel (δ) und/oder dessen Ableitungen und/oder der Gradient des Bremsdrucks ausgewertet wird.A method for determining a vehicle standstill after braking, in which an automatic continuation of this operating state is to be carried out to prevent the vehicle (1) from rolling away when starting, characterized by the steps: determining the vehicle standstill based on the rotational behavior of the vehicle wheels, initiating the automatic continuation of the Checking (31) the operating state by means of driving dynamics variables and / or driving dynamics states, canceling the automatic continuation of the operating state depending on the test result and initiating a special control (33) for stability or traction control, whereby for checking the operating state of the vehicle (1) the steering angle (δ) and / or its derivatives and / or the gradient of the brake pressure is evaluated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Fahrzeugstillstands nach einer Bremsung, bei dem eine selbsttätige Fortsetzung dieses Betriebszustandes zur Verhinderung des Wegrollens des Fahrzeugs beim Anfahren durchgeführt werden soll. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum Unterstützen des Anfahrens eines Fahrzeugs bergaufwärts, sowie einen Anfahrassistenten.The invention relates to a method for determining a vehicle standstill after braking, in which an automatic continuation of this operating state is to be carried out to prevent the vehicle from rolling away when starting. The invention also relates to a device for assisting in starting a vehicle uphill, as well as a start-up assistant.
Bei einem Fahrzeug mit einer Anfahrhilfe bzw. einem Anfahrassistenten wird das Betriebsbremssystem genutzt, um das Fahrzeug bei einem unterstützten Anfahrvorgang auf einer geneigten Fahrbahn zu halten, bis ein zum Anfahren ausreichendes Drehmoment vom Antriebsmotor auf die Räder übertragen wird. Üblicherweise wird dabei die Betriebsbremse selbsttätig gesteuert, die die für den Stillstand erforderlichen Bremskräfte erzeugt. Bei einem längeren Stillstand wird hierfür auch eine elektrische Feststellbremseinrichtung zum Einsatz gebracht.In the case of a vehicle with a starting aid or a starting assistant, the service brake system is used to keep the vehicle on an inclined road during an assisted starting process until sufficient torque is transmitted from the drive motor to the wheels for starting. The service brake that generates the braking forces required for standstill is usually controlled automatically. For a longer standstill, an electric parking brake device is also used for this purpose.
Es gibt eine Vielzahl von Bedingungen, unter denen das Anfahren
Andere Systeme verwenden Längsbeschleunigungssensoren oder Längsbeschleunigungsschätzungen, mittels denen eine Hangneigung ermittelt werden kann. In Abhängigkeit von der ermittelten Hangneigung und weiteren Bedingungen, wie zum Beispiel dem vom Fahrer eingesteuerten Bremsdruck, kann der zur Aufrechterhaltung des Fahrzeugstillstands am Berg erforderliche Bremsdruck selbsttätig in die Radbremsen des Fahrzeugs eingesteuert werden.Other systems use longitudinal acceleration sensors or longitudinal acceleration estimates by means of which a slope can be determined. Depending on the determined slope and other conditions, such as the brake pressure applied by the driver, the brake pressure required to maintain the vehicle standstill on the hill can be automatically applied to the vehicle's wheel brakes.
Üblicherweise verwenden die Anfahrhilfen zur Erkennung des Fahrzeugstillstands die Raddrehzahlsensoren des ABS-Systems (
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und ein Anfahrassistent sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, die sicherstellen, dass die aktivierte Anfahrunterstützung am Berg nicht zu einem unkontrollierten Fahrzeugverhalten beiträgt.The invention is therefore based on the object of providing a method and a start-up assistant, as well as a device, which ensure that the activated start-up support on a hill does not contribute to uncontrolled vehicle behavior.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by the features of the independent claims.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, indem das Verfahren zum Ermitteln eines Fahrzeugstillstands nach einer Bremsung, bei dem eine selbsttätige Fortsetzung dieses Betriebszustandes zur Verhinderung des Wegrollens des Fahrzeugs beim Anfahren durchgeführt werden soll, so ausgebildet ist, dass die Schritte Ermitteln des Fahrzeugstillstands anhand des Drehverhaltens der Fahrzeugräder,
Einleiten der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes durch Einsteuern oder Halten eines Betriebsbremsdruckes, Überprüfen des Betriebszustandes mittels Fahrdynamikgrößen und/oder Fahrdynamikzuständen,
Aufheben der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes in Abhängigkeit von dem Überprüfungsergebnis und Einleiten einer Sonderregelung zur Stabilitäts- oder Traktionskontrolledurchgeführt werden.According to the invention, this object is achieved by a generic method in that the method for determining a vehicle standstill after braking, in which an automatic continuation of this operating state is to be carried out to prevent the vehicle from rolling away when starting, is designed such that the steps of determining the vehicle standstill based on the turning behavior of the vehicle wheels,
Initiation of the automatic continuation of the operating state by applying or maintaining a service brake pressure, checking the operating state by means of driving dynamics variables and / or driving dynamics states,
Cancellation of the automatic continuation of the operating state as a function of the check result and introduction of a special regulation for stability or traction control can be carried out.
Ferner wird diese Aufgabe durch einen gattungsgemäßen Anfahrassistenten gelöst, indem der Anfahrassistent zum Unterstützen des Anfahrens eines Fahrzeugs bergaufwärts so ausgebildet ist, dass die Schritte
Ermitteln des Fahrzeugstillstands anhand des Drehverhaltens der Fahrzeugräder,
Einleiten der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes durch Einsteuern oder Halten eines Betriebsbremsdruckes, Überprüfen des Betriebszustandes mittels Fahrdynamikgrößen und/oder Fahrdynamikzuständen,
Aufheben der selbsttätigen Fortsetzung des Betriebszustandes in Abhängigkeit von dem Überprüfungsergebnis und Einleiten einer Sonderregelung zur Stabilitäts- oder oder Traktionskontrolle
in dem bzw. mit dem Anfahrassistent durchgeführt werdenFurthermore, this object is achieved by a generic start-up assistant in that the start-up assistant is designed to support the vehicle starting uphill in such a way that the steps
Determination of the vehicle standstill based on the turning behavior of the vehicle wheels,
Initiation of the automatic continuation of the operating state by applying or maintaining a service brake pressure, checking the operating state by means of driving dynamics variables and / or driving dynamics states,
Cancellation of the automatic continuation of the operating state depending on the check result and initiation of a special regulation for stability or traction control
can be carried out in or with the start-up assistant
Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Unterstützen des Anfahrens eines Fahrzeugs bergaufwärts vorgesehen, die
eine Vorrichtung zum Ermitteln des Fahrzeugstillstands, eine Vorrichtung zum Beeinflussen von Betriebsbremse und/oder Feststellbremse in Abhängigkeit von der ermittelten Steigung,
eine Vorrichtung zum Überprüfen des Fahrzeugstillstands und eine Vorrichtung zum Einleiten einer Sonderregelung zur Traktions- oder Stabilitätskontrolle nach Maßgabe einer ermittelten Fahrzeugbewegung bei der Überprüfung des Fahrzeugstillstandes umfasst.Furthermore, according to the invention, a device is provided for assisting in starting a vehicle uphill,
a device for determining the vehicle standstill, a device for influencing the service brake and / or parking brake depending on the determined gradient,
comprises a device for checking the vehicle standstill and a device for initiating a special control for traction or stability control in accordance with a determined vehicle movement when checking the vehicle standstill.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments are given in the subclaims.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass Fahrzeuge, die aus dem Fahrzustand in einen Stillstandszustand an einem Berg gebracht werden und mit einem Anfahrassistenten ausgerüstet sind, rutschen können. An einer Steigung wirkt dabei dem Steigungswiderstand Gg* sinαSt die Längskraft Fx entgegen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug am Berg im Stillstandszustand zu halten. Die zur Übertragung der Längskraft notwendige Reibungszahl
Ein Rutschen des Fahrzeugs kann daher aus dem Betriebszustand des Stillstands bei niedrigem Reibwert (z.B. auf Eis) und/oder großer Steigung und/oder hohem Fahrzeuggewicht ausgelöst bzw. beeinflusst werden. Ein zusätzlicher Einflussfaktor ist dabei auch die Lage des Schwerpunkts und seine Änderung mit der Beladung des Fahrzeugs. Wird dabei ein Haftungsgrenzwert zwischen den Reifen des Fahrzeugs und dem Untergrund überschritten, fängt das Fahrzeug an sich bergabwärts zu bewegen.The invention is based on the knowledge that vehicles that are brought from the driving state to a standstill state on a hill and are equipped with a start-up assistant can slide. On a gradient, the gradient resistance G g * sinα St is counteracted by the longitudinal force F x , which is required to keep the vehicle stationary on the hill. The coefficient of friction necessary to transmit the longitudinal force
Slipping of the vehicle can therefore be triggered or influenced from the operating state of standstill with a low coefficient of friction (eg on ice) and / or a steep incline and / or a high vehicle weight. An additional influencing factor is the position of the center of gravity and how it changes when the vehicle is loaded. If a grip limit value between the tires of the vehicle and the ground is exceeded, the vehicle begins to move downhill.
Dabei hat sich herausgestellt, dass ein erster Hinweis auf mögliche Fahrzeugbewegungen bei aktiviertem Anfahrassistenten aus Fahrzuständen oder den dabei ermittelten Größen hergeleitet werden können. Fahrzustände, die einen Hinweis auf eine mögliche spätere Fahrzeugbewegung beim Stillstandszustand des Fahrzeugs wiedergeben, können Eingriffe der Antiblockierregelung (ABS), der Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder Gierratenregelung (ESP) sowie anderer Stabilitäts- oder Assistenzregelungen, wie z.B. Anhängerstabilitätsregelungen (TrailerStabilityAssist) oder Kippverhinderer (Anti-RolloverProtection) oder eine intelligente GeschwindigkeitsRegelung (AdaptiveCruiseControl) sein. Die Fahrzeugbewegungen bei aktiviertem Anfahrassistenten können durch Verwendung einer Prädiktion dieser Fahrzustände oder dabei ermittelter Größen, wie z.B. dem Reibwert, verbessert ermittelt werden. Diese Eingriffe des ABS, ASR, ESP, TSA, ARP oder ACC werden in der Regel von einer Fahrstabilitätsregelung durchgeführt, die eine vielfältige Sensorik und mindestens eine Auswerteeinheit aufweist. Die Sensorik umfasst in der Regel mindestens einen Giergeschwindigkeitssensor, welcher ein zu einer Gierwinkelbewegung des Fahrzeugs korrespondierendes Giergeschwindigkeitssignal erzeugt,
einen Querbeschleunigungssensor, welcher ein zu einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs korrespondierendes Querbeschleunigungssignal erzeugt,
einen Lenkwinkelsensor, welcher ein zu einem Lenkradwinkel korrespondierendes Lenkwinkelsignal erzeugt,
eine Mehrzahl von Radgeschwindigkeitssensoren, von welchen Radgeschwindigkeitssignale erzeugt werden, die zu jedem der vier Radgeschwindigkeiten korrespondieren,
einen Längsbeschleunigungssensor oder ein Längsbeschleunigungsmodell, welcher bzw. welches ein zu einer Längsbeschleunigung des Fahrzeugs korrespondierendes Längsbeschleunigungssignal erzeugt und einen Bremsdrucksensor, welcher ein zu einem Bremsdruck korrespondierendes Bremsdrucksignal erzeugt.It has been found that a first indication of possible vehicle movements when the start-up assistant is activated can be derived from driving conditions or the variables determined in the process. Driving conditions that indicate a possible later vehicle movement when the vehicle is stationary can include interventions by the anti-lock braking control (ABS), the traction control (ASR) and / or yaw rate control (ESP) as well as other stability or assistance controls, such as trailer stability controls (TrailerStabilityAssist) or Tipping prevention (Anti-RolloverProtection) or an intelligent cruise control (AdaptiveCruiseControl). The vehicle movements when the start-up assistant is activated can be determined in an improved manner by using a prediction of these driving conditions or variables determined in the process, such as the coefficient of friction. These interventions by ABS, ASR, ESP, TSA, ARP or ACC are usually carried out by a driving stability control system that has a variety of sensors and at least one evaluation unit. The sensor system generally includes at least one yaw rate sensor, which generates a yaw rate signal corresponding to a yaw angle movement of the vehicle,
a transverse acceleration sensor that generates a transverse acceleration signal corresponding to a transverse acceleration of the vehicle,
a steering angle sensor that generates a steering angle signal corresponding to a steering wheel angle,
a plurality of wheel speed sensors from which wheel speed signals are generated which correspond to each of the four wheel speeds,
a longitudinal acceleration sensor or a longitudinal acceleration model which generates a longitudinal acceleration signal corresponding to a longitudinal acceleration of the vehicle and a brake pressure sensor which generates a brake pressure signal corresponding to a brake pressure.
Die Auswerteeinheit sieht ein Fahrzeugmodell, eine Reibwerterkennung und eine Situationserkennung vor, die mit dem Giergeschwindigkeitssensor, dem Fahrzeugmodell, dem Querbeschleunigungssensor, dem Lenkwinkelsensor, den Radgeschwindigkeitssensoren, dem Längsbeschleunigungssensor oder dem Längsbeschleunigungsmodell und dem Bremsdrucksensor verbunden sind. Dabei werden in der Situationserkennung Fahrsituationen anhand der Signale der Sensoren und/oder Modelle ermittelt und in der Reibwerterkennung die Erkennung des aktuellen Reibwerts anhand der Längs- und Querbeschleunigungssignale. Darüber hinaus kann hoher Radschlupf während des Abbremsens, insbesondere in Verbindung mit einer geringen Verzögerung bereits für eine prädiktive Einschätzung der Fahrsituation herangezogen werden. Durch die Betrachtung der Längsbeschleunigung können diese Kriterien zusätzlich plausibilisiert werden und die Hangneigung entsprechend berücksichtigt werden.The evaluation unit provides a vehicle model, a coefficient of friction detection and a situation detection, which are connected to the yaw rate sensor, the vehicle model, the lateral acceleration sensor, the steering angle sensor, the wheel speed sensors, the longitudinal acceleration sensor or the longitudinal acceleration model and the brake pressure sensor. In the situation recognition, driving situations are determined using the signals from the sensors and / or models, and the current friction value is recognized in the friction value recognition using the longitudinal and transverse acceleration signals. In addition, high wheel slip during braking, in particular in connection with a slight deceleration, can already be used for a predictive assessment of the driving situation. By considering the longitudinal acceleration, these criteria can also be checked for plausibility and the slope can be taken into account accordingly.
Im wesentlichen stellen jedoch die Fahrdynamikgrößen des Gierratensensors, des Längsbeschleunigungssensors, des Querbeschleunigungssensors, des Bremsdrucksensors und/oder der Raddrehzahlsensoren die wesentlichen Größen zum Ermitteln und Überprüfen der Fahrzeugbewegung im Stillstandszustand des Fahrzeugs dar.However, the driving dynamics variables of the yaw rate sensor, the longitudinal acceleration sensor, the transverse acceleration sensor, the brake pressure sensor and / or the wheel speed sensors are essentially the most important variables for determining and checking the vehicle movement when the vehicle is stationary.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschriebnen. An exemplary embodiment is shown in the drawing and is described in more detail below.
Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung der auf ein Fahrzeug wirkenden Kräfte bei einer Fahrzeugbewegung an einer Steigung -
2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Fahrdynamikreglers mit einem Anfahrassistenten mit Rutscherkennung -
3 ein Ablaufschema der Rutscherkennung
-
1 a schematic representation of the forces acting on a vehicle when the vehicle moves on an incline -
2 a simplified block diagram of a driving dynamics controller with a start-up assistant with slip detection -
3 a flow chart of the slip detection
Ein Ausführungsbeispiel des Ablaufs eines Anfahrassistenten mit Rutscherkennung wird in Verbindung mit einer Fahrstabilitätsregelung (ESP) nun anhand von
Das Fahrzeug
- Auf das
Fahrzeug 1 wirken die vom Fahrer gegebenen Größen Fahrerbremsdruck PFahrer bzw. PTHZ und Lenkwinkel5 .Am Fahrzeug 1 werden die hieraus resultierenden Größen Querbeschleunigung aquer, Gierwinkelgeschwindigkeit ̇̇ψ̇mess, Raddrehzahlen Vwheel und Hydrauliksignale wie Radbremsdrücke PTHZ gemessen. Zur Auswertung dieser Daten weist die ESP-Anlage fünf elektronische Regler 7,8,9, 10 und 2 auf, die jeweils dem Antiblockiersystem ABS, der Antriebsschlupfregelung ASR, der elektronischen Bremskraftverteilung EBV bzw. der Giermomentregelung ESPund dem Anfahrassistenten 2 zugeordnet sind. Die elektronischen Regler für ABS7 , ASR8 ,EBV 9 und ESP können unverändert dem Stand der Technik entsprechen.
- On the
vehicle 1 the variables given by the driver, driver brake pressure P driver or P THZ andsteering angle act 5 . At thevehicle 1 the resulting sizes transverse acceleration a quer, yaw angular velocity ̇̇ψ̇ measured, wheel speeds V wheel and hydraulic signals as wheel brake pressures P THZ be measured. To evaluate this data, the ESP system has five 7, 8, 9, 10 and 2, each of which is the anti-lock braking system ABS, the traction control ASR, the electronic braking force distribution EBV or the yaw moment control ESP and the start-upelectronic controllers assistant 2 assigned. The electronic controls for ABS7th , ASR8th ,EBV 9 and ESP can still correspond to the state of the art.
Die Raddrehzahlen werden den Reglern für das Antiblockiersystem
Alle fünf elektronischen Einheiten der Fahrstabiltätsregelung also die Einheiten für die Rutscherkennung
Zur Ermittlung der Druckvorgaben PESP des ESP-Reglers
Anhand der berechneten Soll-Vorgaben für den Radbremsdruck Psoll kann nun eine Fahrstabilitätsregelung oder Anfahrassistenz durch Bremseneingriff vorgenommen werden. In die Drucksteuerung
Innerhalb des ESP-Reglers
Diese direkte Erfassung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit VRef durch die Aktivierungslogik kann auch wegfallen, wenn angenommen wird, dass Fahrzeugstillstand vorliegt, wenn die gefilterte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit VRefFil ihren konstanten Minimalwert einnimmt.This direct detection of the vehicle reference speed V Ref by the activation logic can also be omitted if it is assumed that the vehicle is stationary when the filtered vehicle reference speed V RefFil assumes its constant minimum value.
Im ESP-Regler
Um die Vorgaben im physikalisch möglichen Rahmen zu halten, wird zu diesen Rechnungen auch der Fahrbahnreibwert µ benötigt, der in einer Reibwert- und Situationserkennung als Schätzwert µ̂ berechnet wird. Bei hinreichender Genauigkeit des im Rahmen der Antiblockierregelung ermittelten Reibwertes kann auch letzterer verwendet werden. Oder aber im ABS-Regler
Die Reibwert- und Situationserkennung verwendet für ihre Rechnungen die gefilterte Referenzgeschwindigkeit VRefFil, die gemessene Fahrzeugquerbeschleunigung aquer, die gemessene Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇Mess, sowie den Lenkwinkel δ.
Die Situationserkennung unterscheidet verschiedene Fälle wie Geradeausfahrt, Kurvenfahrt, Rückwärtsfahrt und Fahrzeugstillstand. Fahrzeugstillstand wird dann angenommen, wenn die gefilterte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit VRefFil ihren konstanten Minimalwert einnimmt. Anstelle der ungefilterten Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit kann also auch diese Information zur Erkennung eines Fahrzeugstillstandes der Aktivierungslogik zugeführt werden. Zur Erkennung der Rückwärtsfahrt wird ausgenutzt, dass bei gegebenem Lenkwinkel δ die Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇ entgegengesetzt orientiert ist wie bei Vorwärtsfahrt. Hierzu wird die gemessene Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇Mess mit der vom Fahrzeugreferenzmodell vorgegebenen Soll-Giergeschwindigkeit ψ̇soll verglichen. Wenn die Vorzeichen stets entgegengesetzt sind und dies auch für die zeitlichen Ableitungen der beiden Kurven gilt, so liegt eine Rückwärtsfahrt vor, da ̇ψ̇soll stets für Vorwärtsfahrt berechnet wird, weil gebräuchliche Drehzahlsensoren keine Information über die Raddrehrichtung erfassen.For its calculations, the friction coefficient and situation recognition uses the filtered reference speed V RefFil , the measured vehicle transverse acceleration a transverse , the measured yaw rate ψ̇ Mess , and the steering angle δ.
The situation recognition distinguishes between different cases such as driving straight ahead, cornering, reversing and vehicle standstill. Vehicle standstill is assumed when the filtered vehicle reference speed V RefFil assumes its constant minimum value. Instead of the unfiltered vehicle reference speed, this information can also be fed to the activation logic for recognizing a vehicle standstill. To detect backward travel, use is made of the fact that for a given steering angle δ the yaw rate ψ̇ is oriented in the opposite direction to that in forward travel. For this purpose the measured yaw rate ψ̇ measurement is compared to ψ̇ with the predetermined reference model of the vehicle target yaw rate. If the signs are always opposite and this also applies to the time derivatives of the two curves, then there is reverse travel , since ̇ ψ ̇soll is always calculated for forward travel because common speed sensors do not record any information about the direction of wheel rotation.
In einem Programm wird außerdem die Änderungsvorgaben Δψ̇ für die Gierwinkelgeschwindigkeit, welche sich als die Differenz aus der gemessenen Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇Mess und der anhand des Fahrzeugreferenzmodells berechneten Soll-Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇soll darstellt. Hieraus wird das zusätzliche Giermoment MG für das Fahrzeug ermittelt, welches über die Bremsdrücke vermittelt werden soll.In addition, the program changes required Δψ̇ for the yaw angular velocity, which is represented as the difference between the measured yaw speed ψ̇ measurement and the target yaw rate ψ̇ is to be calculated based on the vehicle reference model is. The additional yaw moment M G for the vehicle, which is to be conveyed via the brake pressures, is determined from this.
Das Programm arbeitet permanent, um stets aktuelle Regelgrößen parat zu haben.The program works permanently so that current control variables are always available.
Diese, für die Erkennung der Fahrdynamikregelung vorgesehenen Fahrdynamikgrößen und -zustände werden einzeln oder zusammen für die Erkennung des Rutschens bei aktiviertem Anfahrassistenten in verschiedenen Fahrzeugsituationen eingesetzt. Der Anfahrassistent
Anhand der im ESP-Regler
Der im ESP-Regler ermittelte Reibwerts µ kann bereits einen Hinweis auf den möglichen Kraftschluss zwischen den Rädern und der Fahrbahn geben. Mittels des Anfahrassistenten
Dreht sich das am Hang befindliche Fahrzeug beim Rutschen, so verändert sich die im Fahrzeugbezugssystem gemessene Querbeschleunigung aquer. Diese Fahrzeugbewegung kann somit ebenfalls über die Betrachtung der Querbeschleunigung in Situation
Gleichzeitig ändert sich die Längsbeschleunigung along. Die Änderung der Querbeschleunigung ist dabei entgegengesetzt zur Längsbeschleunigung. Diese Fahrzeugbewegung kann somit über die Betrachtung der Längsbeschleunigung ebenfalls in Situation
Werden nicht sämtliche Räder des Fahrzeuges durch den Anfahrassistenten
Weiterhin stellen die Fahreraktionen ein zuverlässiges Kriterium da, ob das Fahrzeug ins Rutschen gelangt, und/oder der Fahrer eine Deaktivierung wünscht. Hier sind insbesondere eine bewusste Bremsdruckerhöhung nachdem das Fahrzeug in den Stillstandzustand überführt wurde, oder eine hektische Lenkbewegung δ (die idealerweise einem vorhandenen Giermoment entgegen wirkt) sichere Anzeichen für eine Fahrzeugbewegung.Furthermore, the driver's actions are a reliable criterion as to whether the vehicle starts to slide and / or the driver wishes to be deactivated. In particular, a deliberate increase in brake pressure after the vehicle has been brought to a standstill, or a hectic steering movement δ (which ideally counteracts an existing yaw moment) are sure signs of vehicle movement.
Die Bremsdruckerhöhung kann über die Hydrauliksignale und die vom Fahrer ausgeführte Lenkbewegung über die Lenkwinkel- oder Lenkwinkelgeschwindigkeitssignale des Lenkwinkelsensors ermittelt werden.The brake pressure increase can be determined via the hydraulic signals and the steering movement carried out by the driver via the steering angle or steering angle speed signals of the steering angle sensor.
Die folgenden wichtigen Kriterien für ein voraussichtliches Rutschen können Fehlauslösungen verhindern bzw. vermindern: ABS-, ASR- oder ESP-Eingriffe oder hoher Radschlupf während des Abbremsens, insbesondere in Verbindung mit einer geringen Verzögerung. Durch die Betrachtung der Längsbeschleunigung können diese Kriterien zusätzlich plausibilisiert werden und die Hangneigung entsprechend berücksichtigt werden.The following important criteria for a likely slip can prevent or reduce false triggering: ABS, ASR or ESP interventions or high wheel slip during braking, especially in connection with a low deceleration. By considering the longitudinal acceleration, these criteria can also be checked for plausibility and the slope can be taken into account accordingly.
Dadurch, dass der Anfahrassistent
Als Reaktion auf das erkannte Rutschen besteht die Möglichkeit den Bremsdruck abzubauen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass in Abhängigkeit von einer bei der Überprüfung des Fahrzeugstillstands festgestellten Fahrzeugbewegung der Bremsdruck ab- und aufgebaut wird.As a reaction to the detected slip, it is possible to reduce the brake pressure. Another possibility is that the brake pressure is reduced and built up as a function of a vehicle movement determined during the check of the vehicle standstill.
Hierfür kann ein Abrutschblockierverhinderer vorgesehen werden. Der Anfahrassistent mit dem Abrutschblockierverhinderer zum Unterstützen des Anfahrens eines Fahrzeugs bergaufwärts ermittelt zuerst den Fahrzeugstillstand anhand von dem Drehverhalten der Fahrzeugräder. Das Drehverhalten der Räder kann über die Signale der Raddrehzahlen bestimmt werden. Ist der Stillstandszustand des Fahrzeugs ermittelt, wird der selbsttätigen Fortsetzung dieses Betriebszustandes durch Einsteuern oder Halten eines Betriebsbremsdruckes eingeleitet. Hierzu wird der vom Fahrer eingesteuerte Bremsdruck in der Bremsanlage eingesperrt und ggf. anhand der über das Längsbeschleunigungssignal along ermittelten Hangneigung modifiziert. Es erfolgt das Überprüfen des Fahrzeugstillstands mittels der Fahrdynamikgrößen und/oder Fahrdynamikzuständen, insbesondere der von dem Gierratensensor ermittelten Gierwinkelgeschwindigkeit ψ̇. Als Fahrdynamikzustände können Eingriffe einer Antiblockierregelung, einer Antriebsschlupfregelung und/oder einer Giermomentregelung verwendet werden. Wird eine Fahrzeugbewegung (Rutschen) erkannt, wird bevorzugt der Fahrzeugstillstand aufgehoben und eine Sonderregelung zur Stabilitäts- oder Traktionskontrolle eingeleitet.A non-slip prevention device can be provided for this purpose. The start-up assistant with the anti-slip prevention device to assist in starting a vehicle uphill first determines the vehicle standstill based on the rotational behavior of the vehicle wheels. The rotational behavior of the wheels can be determined using the wheel speed signals. If the stationary state of the vehicle is determined, the automatic continuation of this operating state is initiated by applying or maintaining a service brake pressure. For this purpose, the brake pressure applied by the driver is locked in the brake system and, if necessary, modified on the basis of the slope inclination determined via the longitudinal acceleration signal a long . The vehicle standstill is checked by means of the driving dynamics variables and / or driving dynamics states, in particular the yaw angular velocity ψ̇ determined by the yaw rate sensor. Interventions by anti-lock control, drive slip control and / or yaw moment control can be used as driving dynamics states. If a vehicle movement (sliding) is detected, the vehicle standstill is preferably canceled and a special regulation for stability or traction control is initiated.
Diese Sonderregelung kann so ausgebildet sein, dass bei unbekannten Radschlupf vom Abrutschblockierverhinderer nur zeitlich gesteuert der Raddruck ab- und aufgebaut wird. Dabei ist der Anfahrassistent mit dieser Abrutschblockierverhinderungsfunktion so ausgebildet, dass der Abrutschblockierverhinderer zusammen mit dem Anfahrassistenten beim Losrutschen aus dem Stand aktiviert werden kann, während normale Antriebsschlupfregelungen (ASR) nur aktiv werden, wenn Antriebsmoment auf die Räder übertragen wird. Auch ABS ist ab dem Fahrzeugstillstand nicht mehr aktiv. Damit ist dieser Abrutschblockierverhinderer nicht davon abhängig ob der Fahrer anfahren möchte, sondern stabilisiert das Fahrzeug immer wenn es durch Rutschen aus dem Stand beschleunigt wird, und erhält dadurch die Lenkfähigkeit des Fahrzeuges.This special regulation can be designed in such a way that when the wheel slip is unknown, the wheel pressure is only reduced and built up in a time-controlled manner by the anti-slip device. The start-up assistant with this anti-slip prevention function is designed in such a way that the anti-slip prevention device can be activated together with the start-up assistant when slipping away from a standing position, while normal traction control systems (ASR) only become active when drive torque is transferred to the wheels. ABS is also no longer active when the vehicle is stationary. This anti-slip prevention device is therefore not dependent on whether the driver wants to start, but rather stabilizes the vehicle whenever it is accelerated by sliding from a standstill, thereby maintaining the vehicle's ability to steer.
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