DE102005029528B4

DE102005029528B4 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems und eines Radbremssystems

Info

Publication number: DE102005029528B4
Application number: DE102005029528.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Pfeiffer Andreas; Peter Wanner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-06-25
Filing date: 2005-06-25
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2025-06-26
Also published as: US8170763B2; US20080097676A1; DE102005029528A1; WO2007000266A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems und eines Radbremssystems, bei dem eine auf Räder eines Kraftfahrzeugs auszuübende Gesamtbremsleistung (P_{rad_soll_gesamt}) aus einer Antriebsbremsleistung (P_{rad_soll_antrieb}) und einer Radbremsleistung (P_{rad_soll_bremse}) zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die momentan eingestellte Antriebsbremsleistung (P_{rad_ist_antrieb}) eingefroren wird, indem einmomentan eingestellter Gang beibehalten und ein momentan eingestelltes Motormoment nicht verändert wird, wenn ausgehend von einer stationären Betriebsweise der Gradient der auszuübenden Gesamtbremsleistung (P_{rad_soll_gesamt}) einen vorgegebenen Schwellwert (S) überschreitet, wobei die stationäre Betriebsweise zumindest durch ein Fahren mit in etwa konstant bleibender Fahrzeuggeschwindigkeit (v) definiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems und eines Radbremssystems.
Bei Kraftfahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen, durch die insbesondere eine vorgegebene Geschwindigkeit oder ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug konstant zu halten ist, sind bereits Verfahren bekannt, durch die ein Antriebssystem und/oder ein Radbremssystem zum Erreichen der Fahrerassistenz-Ziele angesteuert werden. Hierbei treten immer wieder Probleme insbesondere bei Bergabfahrten auf. Entweder werden die Radbremssysteme sehr heiß oder Aktionen des Antriebssystems, wie Rückschaltungen automatisierter Getriebe oder Wechsel der Schubbetriebsarten (befeuerte/unbefeuerte), führen zu Komforteinbußen.
Zum Stand der Technik wird auf folgende Druckschriften hingewiesen: DE 10 2004 003 072 A1 , DE 102 35 472 A1 , DE 37 36 807 A1 , DE 42 07 965 A1 , DE 199 25 368 A1 , DE 100 39 457 A1 , DE 43 30 391 A1 und EP 0 983 894 A2 .
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems und/oder eines Radbremssystems insbesondere bei Bergabfahrten im Hinblick auf den Komfort bei gleichzeitiger Berücksichtigung einer Entlastung des Radbremssystems zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung kommt insbesondere bei Bergabfahrten zum Tragen, wenn ausgehend von einer stationären Betriebsweise, d. h. insbesondere bei einer Fahrt mit in etwa konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Verzögerungswunsch auftritt, durch den sich die angeforderte Gesamtbremsleistung momentan verhältnismäßig stark ändert. Ein derartiger Verzögerungswunsch kann entweder durch den Fahrer aufgrund der manuellen Verstellung der Fahrgeschwindigkeitsvorgabe auftreten oder durch das System selbst aufgrund des Unterschreitens eines vorgegebenen Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug erzeugt werden.
Die Gesamtbremsleistung kann z. B. durch den mittels einer Brems- und/oder Fahrpedalinterpretation ermittelten Fahrerwunsch oder durch ein Fahrerassistenzsystem (Fahrgeschwindigkeitsregler, „ACC” usw.) vorgegeben werden. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einer Anwendung in Kraftfahrzeugen mit Fahrerassistenzsystemen, die grundsätzlich ein Konstanthalten einer vorgegebenen Geschwindigkeit zum Ziel haben.
Die Radbremsleistung ist der Anteil der auf die Räder ausgeübten Gesamtbremsleistung, die durch das Radbremssystem ausgeübt wird.
Die Antriebsbremsleistung ist vorzugsweise der Anteil der auf die Räder ausgeübten Gesamtbremsleistung, die durch das gesamte Antriebssystem bestehend aus mindestens einem Motor und einem Getriebe ausgeübt wird, wobei sowohl der Motor als auch das Getriebe elektronisch steuerbar sein kann.
Mit der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass unkomfortable Getriebe-Rückschaltungen und/oder sprunghafte Motormoment-Änderungen durch den Übergang vom unbefeuerten zum befeuerten Schubbetrieb und umgekehrt auftreten.
Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Erstes Ziel ist die Erhöhung des Komforts durch Berücksichtigung von Fahrzuständen, in denen Radleistungssprünge für den Fahrer besonders spürbar sind. Durch Versuche wurde festgestellt, dass sich Änderungen, insbesondere sprunghafte Änderungen, wie bei einem Gangwechsel oder bei einem Wechsel vom befeuerten Schubbetrieb in den unbefeuerten Schubbetrieb und umgekehrt, im Verlauf der Erhöhung der Antriebsbremsleistung hinsichtlich des Komforts bei instationärer Betriebsweise besonders nachteilig auswirken können. Zweites Ziel ist auch die Reduzierung der Bremsbelastung. Dabei soll grundsätzlich unter Berücksichtigung von Anforderungen an das Antriebssystem zur Entlastung des Radbremssystems eine möglichst hohe Antriebsbremsleistung eingestellt werden. Dabei kann die Erhöhung der Antriebsbremsleistung zunächst einen beliebigen Verlauf haben und vorzugsweise immer maximal möglich eingestellt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt für den Fall, dass die Gesamtbremsleistung durch ein Fahrerassistenzsystem als Sollwert vorgegeben wird,
1 eine mögliche erfindungsgemäße Arbeitsweise eines Fahrzeugsystemverbunds zur Einstellung einer Gesamtbremsleistung mit maximaler Antriebsbremsleistung und
2 eine mögliche erfindungsgemäße Arbeitsweise eines Fahrzeugsystemverbunds zur Einstellung einer Gesamtbremsleistung mit eingefrorener Antriebsbremsleistung.
In den 1 und 2 ist jeweils ein Fahrzeugsystemverbund, bestehend aus einem Antriebssystem 1, einem Radbremssystem 2 und einem Fahrerassistenzsystem 3, dargestellt. Die Systeme 1 bis 3 weisen beispielsweise jeweils ein elektronisches Steuergerät auf, die üblicherweise über Datenbussysteme miteinander in Verbindung stehen. Zumindest mittels eines dieser Steuergeräte kann das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll das Fahrerassistenzsystem 3 zum Konstanthalten einer vorgegebenen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit eine hierfür erforderliche Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} bestimmen. Die Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} entspricht den auf die Antriebsräder R wirkenden Radleistungen.
Die auf die Räder R eines Kraftfahrzeugs auszuübende Gesamtbremsleistung (P_{rad_soll_gesamt}) kann grundsätzlich aus einer Antriebsbremsleistung (P_{rad_soll_antrieb}) und/oder einer Radbremsleistung (P_{rad_soll_bremse}) bestehen. Die Ist-Radbremsleistung P_{rad_ist_bremse} wird hier vom Fahrerassistenzsystem 3 erfasst und hinsichtlich der Belastung des Radbremssystems überwacht.
Wenn Bergabfahrt erkannt wird und die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit v einen Toleranzbereich um Null nicht überschritten hat und somit stationärer Betrieb erkannt wird, wird vorzugsweise eine maximal mögliche Antriebsbremsleistung P_{rad_soll_antrieb} eingestellt. Die Soll-Radbremsleistung P_{rad_soll_bremse} ergibt sich aus der Differenz zwischen der Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} und der Ist-Antriebsbremsleistung P_{rad_ist_antrieb}. Dazu gibt das Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 3 eine Anforderung an ein Steuergerät des Antriebsystems 1 aus, in der die Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} als Soll-Antriebsbremsleistung P_{rad_soll_antrieb} ausgegeben wird. Das Antriebssystem 1 entscheidet abhängig von weiteren Betriebsparametern, welche maximal mögliche Antriebsbremsleistung P_{antrieb_max} jeweils eingestellt wird. Die daraus resultierende Ist-Antriebsbremsleistung P_{rad_ist_antrieb} wird dem Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 3 mitgeteilt. Das Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 3 bildet die Differenz zwischen der Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} und der Ist-Antriebsbremsleistung P_{rad_ist_antrieb} und gibt diese Differenz als Soll-Radbremsleistung P_{rad_soll_bremse} an das Steuergerät des Radbremssystems 2 aus (1). Die Differenzbildung und Ausgabe des Soll-Radbremsleistung P_{rad_soll_bremse} könnte auch von einem Steuergerät des Antriebssystems 1 vorgenommen werden.
Diese Vorgehensweise findet solange statt, bis der Gradient der angeforderten Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} eine vorgegebene Schwelle S überschreitet (2). In diesem Fall wird die momentan eingestellte Antriebsbremsleistung (P_{rad_ist_antrieb}) oder die momentan vorgegebene Antriebsbremsleistung (P_{rad_soll_antrieb}) eingefroren D. h. der momentan eingestellte Getriebe-Gang wird beibehalten und das momentan eingestellte Motormoment wird nicht verändert. Dazu gibt das Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 3 eine Anforderung an das Steuergerät des Antriebsystems 1 aus, in der die einzufrierende Ist-Antriebsbremsleistung als Soll-Antriebsbremsleistung (P_{rad_soll_antrieb} = P_{antrieb_gefroren}) ausgegeben wird. Die Soll-Antriebsbremsleistung P_{rad_soll_antrieb} wird dann also konstant gehalten, bis beispielsweise der Gradient der Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} die vorgegebene Schwelle S wieder unterschreitet. Hierbei kann eine Hysterese vorgesehen sein, um ein ständiges Wechseln der Arbeitsweisen zu verhindern. Das Antriebssystem 1 richtet sich nach dieser Anforderung. Das Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 3 bildet die Differenz zwischen der Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} und der festgefrorenen Soll-Antriebsbremsleistung und gibt diese Differenz als Soll-Radbremsleistung P_{rad_soll_bremse} an das Steuergerät des Radbremssystems 2 aus.
Die Änderung des Gradienten der Gesamtbremsleistung P_{rad_soll_gesamt} findet insbesondere durch einen Verzögerungswunsch statt.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass die Gradientenüberwachung im stationären Betrieb nicht nur leistungsbezogen sondern gleichwirkend hierzu auch radmomentenbezogen durchgeführt werden kann, da sich bei etwa konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit ein Moment proportional zur Leistung verhält. Die jeweils einzustellende Leistung kann im Moment der Steuerung einer hierfür erforderlichen Einstellung der Aktuatoren schließlich auch in Form eines Radmoments vorgegeben werden.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems und eines Radbremssystems, bei dem eine auf Räder eines Kraftfahrzeugs auszuübende Gesamtbremsleistung (P_{rad_soll_gesamt}) aus einer Antriebsbremsleistung (P_{rad_soll_antrieb}) und einer Radbremsleistung (P_{rad_soll_bremse}) zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die momentan eingestellte Antriebsbremsleistung (P_{rad_ist_antrieb}) eingefroren wird, indem einmomentan eingestellter Gang beibehalten und ein momentan eingestelltes Motormoment nicht verändert wird, wenn ausgehend von einer stationären Betriebsweise der Gradient der auszuübenden Gesamtbremsleistung (P_{rad_soll_gesamt}) einen vorgegebenen Schwellwert (S) überschreitet, wobei die stationäre Betriebsweise zumindest durch ein Fahren mit in etwa konstant bleibender Fahrzeuggeschwindigkeit (v) definiert ist.