DE102006034380B4

DE102006034380B4 - Method for determining the pedal travel in cruise control

Info

Publication number: DE102006034380B4
Application number: DE102006034380.8A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Belzner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: DE102006034380A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln des Pedalwegs (s) oder einer dazu proportionalen Größe, im Tempomatbetrieb eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalweg (s) aus dem aktuellen Motormoment (Mist) und einem Bezugsmoment (Mbez) berechnet wird, wobei das Bezugsmoment (Mbez) zunächst auf einen vorgegebenen niedrigen Startwert gesetzt und während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs mit dem Maximalwert des Motormoments (Mist) mitgeführt und entsprechend erhöht wird.Method for determining the pedal travel (s) or a variable proportional thereto, in cruise control operation of a vehicle, characterized in that the pedal travel (s) is calculated from the current engine torque (Mist) and a reference torque (Mbez), the reference torque (Mbez) initially set to a predetermined low starting value and during driving the vehicle with the maximum value of the engine torque (crap) carried and increased accordingly.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Pedalwegs des Fahrpedals oder einer proportionalen Größe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a method for determining the pedal travel of the accelerator pedal or a proportional variable according to the preamble of patent claim 1 and to a corresponding device according to the preamble of patent claim 6.

Moderne Fahrzeuge sind häufig mit Fahrzeugreglern ausgestattet, die in bestimmten Fahrsituationen automatisch in den Fahrbetrieb eingreifen, um das Fahrzeug zu stabilisieren oder den Fahrer anderweitig zu unterstützen. Hierzu zählen insbesondere Fahrdynamikregelungssysteme, wie z. B. ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) oder ASR (Antriebsschlupfregelung), aber auch so genannte Fahrerassistenzsysteme, wie z. B. ACC (Adaptive Cruise Control). Diese Systeme umfassen i. d. R. ein Steuergerät mit einem darin hinterlegten Algorithmus, der verschiedene Signale auswertet. Die Signale sind meist Sensorsignale, sie werden teilweise aber auch von anderen Steuergeräten erzeugt.Modern vehicles are often equipped with vehicle regulators, which automatically engage in driving situations in certain driving situations in order to stabilize the vehicle or to assist the driver in other ways. These include in particular vehicle dynamics control systems, such. B. ESP (electronic stability program) or ASR (traction control), but also so-called driver assistance systems such. B. ACC (Adaptive Cruise Control). These systems include i. d. R. a control device with an algorithm stored therein, which evaluates various signals. The signals are mostly sensor signals, but they are also partly generated by other control devices.

Bekannte Fahrdynamikregler (ESP) verarbeiten beispielsweise a) ein vom Fahrer gewünschtes Motormoment (Msoll), b) ein aktuelles Motormoment (Mist) und c) einen Pedalweg s. Diese Informationen werden üblicherweise vom Motor-Steuergerät erzeugt und über einen Fahrzeugbus an das ESP-Steuergerät übertragen. Im normalen Fahrbetrieb, bei dem der Fahrer das Fahrpedal betätigt, liefert das Motor-Steuergerät die aktuellen Werte. Bei einem Tempomatbetrieb (Cruise Control), bei dem der Tempomat die Geschwindigkeitsregelung übernommen hat, existiert im Grunde kein ”vom Fahrer vorgegebenes Motormoment” bzw. kein ”vom Fahrer vorgegebener Pedalweg” mehr, da diese Werte vom System automatisch generiert werden. Es gibt nun Motor-Steuergeräte, die anstelle der Fahrerwerte a) bzw. c) die vom Tempomat generierten Werte ausgeben, und andere Motor-Steuergeräte, die den Wert Null erzeugen und an das ESP-Steuergerät ausgeben. Die Betätigung des Fahrpedals im Tempomatbetrieb wird in letzterem Fall vom ESP-Steuergerät nicht erkannt. Die Fahrdynamik- oder ASR-Regelung ist daher nicht oder nur in beschränktem Umfang funktionsfähig.Known driving dynamics controllers (ESP) process, for example, a) a desired engine torque (Msoll), b) a current engine torque (Mist) and c) a pedal travel s. This information is usually generated by the engine control unit and transmitted via a vehicle bus to the ESP control unit. In normal driving mode, where the driver actuates the accelerator pedal, the engine control unit supplies the current values. In a Cruise Control, in which the cruise control has taken over the cruise control, there is basically no "specified by the driver engine torque" or no "predetermined by the driver pedal travel" more, as these values are generated automatically by the system. There are now engine ECUs that output the values generated by the cruise control instead of the driver values a) and c) and other engine control units that generate the value zero and output to the ESP control unit. The operation of the accelerator pedal in cruise control operation is not recognized in the latter case by the ESP control unit. The driving dynamics or ASR control is therefore not functional or only to a limited extent.

Die EP 1 547 849 A1 offenbart eine Steuervorrichtung eines automatisierten Getriebes zur Verbesserung der Hochschaltqualität bei niedrigem Motordrehmoment. Es soll ein Schaltvorgang im Getriebe nur dann durchgeführt werden, wenn der Motor ein Mindestdrehmoment liefert. Der Fahrer steuert das Fahrzeug durch Betätigung des Gaspedals, wodurch ein bestimmtes Motormoment geliefert wird. Das Gaspedal sendet an die Steuereinheit des Motors ein elektrisches Signal, welches der Winkelposition des Gaspedals entspricht. Diese Winkelposition wird in der Steuereinheit des Motors in eine Momentenanforderung umgerechnet. Entspricht dieses Moment nicht dem Mindestdrehmoment, so soll der Schaltvorgang nicht durchgeführt werden.The EP 1 547 849 A1 discloses a control device of an automated transmission for improving the shift-up quality at low engine torque. A shift in the transmission should only be carried out if the engine supplies a minimum torque. The driver controls the vehicle by depressing the accelerator pedal, thereby providing a specific engine torque. The accelerator pedal sends to the engine control unit an electrical signal corresponding to the angular position of the accelerator pedal. This angular position is converted in the control unit of the engine into a torque request. If this moment does not correspond to the minimum torque, then the switching operation should not be performed.

Die DE 103 40 529 A1 beschreibt eine Tempomatfunktion im Fahrzeug, bei der ein Regler des Tempomats das Motormoment in der Weise dosiert, dass die eingestellte Fahrgeschwindigkeit gehalten wird.The DE 103 40 529 A1 describes a cruise control function in the vehicle, in which a controller of the cruise control doses the engine torque in such a way that the set driving speed is maintained.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der Pedalweg des Fahrpedals und/oder ein vom Fahrer gewünschtes Motormoment im Tempomatbetrieb bestimmt werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide a method by which the pedal travel of the accelerator pedal and / or a desired engine torque by the driver can be determined in cruise control.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 sowie im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in the patent claim 1 and in claim 6. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, den Pedalweg oder eine dazu proportionale Größe, wie z. B. das vom Fahrer gewünschte Motormoment, aus dem aktuellen Motormoment und einem Bezugsmoment zu schätzen, wobei vorzugsweise ein Quotient aus beiden Werten berechnet wird. Dieses Verfahren ist besonders einfach und für den beabsichtigten Zweck hinreichend genau. Das Verfahren kann beispielsweise im ESP-Steuergerät durchgeführt werden.An essential aspect of the invention is the pedal travel or a proportional size, such. As the driver's desired engine torque, from the current engine torque and a reference torque to estimate, preferably a quotient of both values is calculated. This method is particularly simple and sufficiently accurate for the intended purpose. The method can be carried out, for example, in the ESP control unit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Pedalweg bzw. die proportionale Größe (im Folgenden nur noch ”Pedalweg”) aus dem Verhältnis aus aktuellem Motormoment (Mist) und einem Bezugsmoment (Mbez) berechnet.According to a preferred embodiment of the invention, the pedal travel or the proportional variable (hereinafter referred to as "pedal travel") is calculated from the ratio of actual engine torque (manure) to a reference torque (Mbez).

Der Pedalweg wird vorzugsweise nur während des Tempomatbetriebs geschätzt. Um zu vermeiden, dass der geschätzte Wert auch im Normalbetrieb an das ESP-Steuergerät übertragen wird, wird vorzugsweise der Zustand (aktiv/inaktiv) des Tempomaten ausgewertet.The pedal travel is preferably estimated only during cruise control. In order to avoid that the estimated value is transferred to the ESP control unit during normal operation, the state (active / inactive) of the cruise control is preferably evaluated.

Der geschätzte Pedalweg wird vorzugsweise auch anhand wenigstens eines anderen Signals bzw. einer anderen Größe plausibilisiert, um insbesondere Fehlauslösungen des Fahrzeugreglers zu verhindern. Der Pedalweg kann beispielsweise anhand eines Bremssignals, wie z. B. des Bremslichtschalter-Signals, oder anhand des Bremsschlupfes plausibilisiert werden. Das Vorliegen eines Bremssignals oder Bremsschlupfes indiziert, dass der Fahrer nicht das Fahrpedal, sondern die Bremse betätigt. Wenn die Schätzung des Pedalwegs in diesem Fall einen bestimmten hohen Wert liefert, muss ein Fehler vorliegen.The estimated pedal travel is preferably also made plausible on the basis of at least one other signal or a different variable, in order in particular to prevent false triggering of the vehicle controller. The pedal travel, for example, based on a brake signal, such. As the brake light switch signal, or plausibility based on the brake slip. The presence of a brake signal or brake slip indicates that the driver is not Accelerator pedal, but the brake is pressed. If the estimate of the pedal travel in this case gives a certain high value, there must be an error.

Gemäß der Erfindung kann das Bezugsmoment im Laufe des Fahrbetriebs gelernt werden. In diesem Fall wird das Bezugsmoment vorzugsweise zunächst auf einen vorgegebenen niedrigen Startwert, z. B. 100 Nm, gesetzt und, wenn das tatsächliche Motormoment den Startwert übersteigt, mit dem Motormoment mitgeführt und entsprechend erhöht. Das Bezugsmoment behält dabei immer den Wert des bisher höchsten Motormoments. Nach ausreichend langem Fahrbetrieb ist davon auszugehen, dass das Bezugsmoment dem maximalen Motormoment entspricht. Letzteres Moment wird also im Laufe des Fahrbetriebs des Fahrzeugs automatisch gelernt.According to the invention, the reference torque can be learned in the course of driving. In this case, the reference torque is preferably first to a predetermined low starting value, for. B. 100 Nm, and if the actual engine torque exceeds the starting value, carried with the engine torque and increased accordingly. The reference torque always retains the value of the highest engine torque so far. After a sufficiently long driving operation, it can be assumed that the reference torque corresponds to the maximum engine torque. The latter moment is thus automatically learned in the course of driving the vehicle.

Das Bezugsmoment wird vorzugsweise in einem Speicher gespeichert. Dadurch muss das Bezugsmoment nicht bei jedem Neustart des Fahrzeugs neu gelernt werden.The reference torque is preferably stored in a memory. As a result, the reference torque does not have to be re-learned each time the vehicle is restarted.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schätzen des Pedalwegs umfasst ein Steuergerät mit einem Algorithmus, der den Pedalweg bzw. eine dazu proportionale Größe aus dem aktuellen Motormoment und einem Bezugsmoment ermittelt.A device according to the invention for estimating the pedal travel comprises a control device with an algorithm which determines the pedal travel or a variable proportional thereto from the current engine torque and a reference torque.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugreglers; 1 a schematic block diagram of a vehicle controller;

2a den zeitlichen Verlauf eines Bezugsmoments während des Fahrbetriebs; und 2a the time course of a reference torque during driving; and

2b den zeitlichen Verlauf des geschätzten Pedalwegs während des Fahrbetriebs. 2 B the time course of the estimated pedal travel while driving.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung der wesentlichen Komponenten eines Reglersystems, wie z. B. ESP oder ASR. Das Reglersystem umfasst ein Steuergerät 2, in dem entsprechende Algorithmen ESP, ASR hinterlegt sind, eine Sensorik 3 zur Überwachung des aktuellen Fahrzustands, sowie einen oder mehrere Aktuatoren 4, mittels derer das System in den Fahrbetrieb eingreifen kann. 1 shows a schematic representation of the essential components of a controller system, such. ESP or ASR. The controller system includes a controller 2 , are stored in the corresponding algorithms ESP, ASR, a sensor 3 for monitoring the current driving state, as well as one or more actuators 4 , by means of which the system can intervene in the driving operation.

Die Sensoren 3 können beispielsweise einen Gierratensensor, Beschleunigungssensoren, Rad-Drehzahlsensoren, etc. umfassen. Die Aktuatoren 4 können beispielsweise Brems-Aktuatoren und/oder, im Falle einer elektrisch unterstützten Lenkung, einen Lenksteller umfassen.The sensors 3 For example, they may include a yaw rate sensor, acceleration sensors, wheel speed sensors, etc. The actuators 4 For example, brake actuators and / or, in the case of electrically assisted steering, may include a steering actuator.

Das Reglersystem ist hier derart ausgelegt, dass es in bestimmten Fahrsituationen, in denen das Fahrzeug z. B. über- oder untersteuert, oder wenn ein zu hoher Antriebsschlupf vorliegt, automatisch in den Fahrbetrieb eingreift und das Fahrzeug mittels der Aktuatoren 4 wieder stabilisiert. Das Reglersystem 2, 3, 4 berücksichtigt dabei verschiedene Signale M_soll, M_ist, s, die dem ESP-Steuergerät 2 vom Motor-Steuergerät 1 z. B. über einen CAN-Bus zugeführt werden. Zu den übertragenen Signalen gehören insbesondere das vom Fahrer gewünschte Motormoment M_soll, das aktuelle Motormoment M_ist sowie der Pedalweg s des Fahrpedals. Diese Größen werden im normalen Fahrbetrieb (der Tempomat ist inaktiv) vom Motor-Steuergerät 1 erzeugt und dem ESP-Steuergerät 2 zugeführt.The controller system is designed here so that in certain driving situations in which the vehicle z. B. over- or understeered, or if there is too high traction, automatically engages in the driving and the vehicle by means of the actuators 4 stabilized again. The controller system 2 . 3 . 4 takes into account various signals M _soll , M _is , s, the ESP control unit 2 from the engine control unit 1 z. B. be supplied via a CAN bus. To the transmitted signals include, in particular the driver-demanded engine torque M _is to the actual engine torque _M and the pedal stroke S of the accelerator pedal. These variables are in normal driving (the cruise control is inactive) from the engine control unit 1 generated and the ESP control unit 2 fed.

Im Tempomatbetrieb erzeugt das Motor-Steuergerät 1 dagegen die Werte M_soll = 0 und s = 0. Das aktuelle Motormoment M_ist wird weiterhin übertragen. Dies hat zur Folge, dass das ESP-Steuergerät 2 die vom Fahrer tatsächlich gewünschten Werte nicht mehr berücksichtigen kann. Der Fahrdynamikregler (ESP) und Schlupfregler (ASR) arbeiten ohne diese Signale nur in einem beschränkten Funktionsumfang. Um dies zu vermeiden, wird der Pedalweg s und vorzugsweise auch das vom Fahrer gewünschte Motormoment M_soll anhand eines Schätzalgorithmus berechnet.In cruise control, the engine control unit generates 1 on the other hand, the values M _soll = 0 and s = 0. The current engine torque M _ist is still transmitted. As a result, the ESP control unit 2 the values actually desired by the driver can no longer be taken into account. The driving dynamics control (ESP) and slip control (ASR) operate without these signals only in a limited range of functions. In order to avoid this, the pedal travel s and preferably also the motor torque M _soll desired by the driver _is calculated using an estimation algorithm.

Hierzu wird das aktuelle Motormoment M_ist mit einem Bezugsmoment ins Verhältnis gesetzt und daraus der Pedalweg s bzw. das vom Fahrer gewünschte Motormoment M_soll berechnet. Das Verhältnis zwischen dem aktuellen Motormoment M_ist und einem maximalen Motormoment M_bez gibt dabei einen relativ guten Schätzwert für den Pedalweg s bzw. das Fahrer-Wunschmoment M_soll. Dabei gilt: s ~ M_ist/M_bez. For this purpose, the current engine torque M _is set in relation to a reference torque and from it the pedal travel s and the motor torque M _soll desired by the driver calculated. The ratio between the current engine torque M _and a maximum engine torque M _inscribed thereby are a relatively good estimate of the pedal travel s or the driver's desired torque M _soll. Where: s ~ M _is / M _bez .

2 zeigt ein Verfahren, bei dem das maximale Motormoment M_max im Laufe des Fahrbetriebs gelernt wird. Zu diesem Zweck wird zunächst ein relativ niedriger Bezugswert, beispielsweise 100 Nm, vorgegeben. Betrachtet man das aktuelle Motormoment M_ist, so ist zu erkennen, dass der Tempomat zunächst beschleunigt, aber bis zum Zeitpunkt t₁ den Bezugswert von 100 Nm noch nicht erreicht hat. Ab dem Zeitpunkt t₁ überschreitet das Istmoment M_ist den Bezugswert und steigt danach weiter an. Das Bezugsmoment wird in diesem Fall mit dem Ist-Moment M_ist mitgeführt und entsprechend erhöht. Das Bezugsmoment M_bez bleibt bei einer kurzen Reduktion des Istmoments M_ist auf dem bisherigen Maximalwert stehen. Zum Zeitpunkt t₂ erreicht das aktuelle Motormoment M_ist seinen absoluten Maximalwert. Das Bezugsmoment M_bez erreicht zu diesem Zeitpunkt t₂ ebenfalls den Maximalwert und behält diesen im Folgenden bei. 2 shows a method in which the maximum engine torque M _{max is} learned in the course of driving. For this purpose, initially a relatively low reference value, for example 100 Nm, is specified. Looking at the current engine torque _M, it can be seen that the cruise control initially accelerated, but until the time t ₁ has not yet reached the reference value of 100 Nm. From the time t ₁ , the actual torque M _ist exceeds the reference value and then continues to increase. The reference torque _is carried in this case with the actual torque M _ist and increased accordingly. The reference torque M _bez remains at a short reduction of the actual torque M _is at the previous maximum value. At time t ₂ reaches the actual engine torque M _is its absolute maximum. The reference torque M _{bez also} reaches the maximum value at this time t ₂ and retains it in the following.

2b zeigt den geschätzten Pedalweg s, der aus dem Verhältnis von Motormoment M_ist zu Bezugsmoment gebildet wird. 2 B shows the estimated pedal travel s, which is the ratio of engine torque M _{is formed} to reference torque.

Zumal das Bezugsmoment M_bez bis zum Zeitpunkt t₂ seinen endgültigen Wert noch nicht erreicht hat, ist die Schätzung bis zu diesem Zeitpunkt entsprechend ungenau. Wie zu erkennen ist, hat der Pedalweg s relativ zu hohe Werte und erreicht zweimal einen Maximalwert s_max (voller Pedalweg). Ab dem Zeitpunkt t₂ korrespondiert der Pedalweg s dagegen relativ gut mit dem tatsächlichen Pedalweg.Since the reference torque M _bez has not yet reached its final value until time t ₂ , the estimate up to this time is correspondingly inaccurate. As can be seen, the pedal travel s has relatively high values and reaches twice a maximum value s _max (full pedal travel). From the time t _{2, however} , the pedal travel s corresponds relatively well with the actual pedal travel.

In gleicher Weise kann auch das vom Fahrer gewünschte Motormoment M_soll ermittelt werden.In the same way, the desired by the driver engine torque M _soll can be determined.

Die geschätzte(n) Größe(n) wird vorzugsweise anhand wenigstens einer anderen Größe bzw. eines anderen Signals plausibilisiert Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Bremssignal, wie z. B. das Signal des Bremslichtschalters, oder ein Bremsschlupf herangezogen werden.The estimated size (s) is preferably plausibilized on the basis of at least one other variable or a different signal. For this purpose, a brake signal, such as, for example, can be used. As the signal of the brake light switch, or a brake slip are used.

Das so gelernte Bezugsmoment M_bez wird vorzugsweise im Fahrzeug gespeichert. In diesem Fall kann beim nächsten Neustart des Fahrzeugs auf den bisherigen Wert zurückgegriffen werden.The thus learned reference torque M _bez is preferably stored in the vehicle. In this case, the previous value can be used the next time the vehicle is restarted.

Claims

Method for determining the pedal travel (s) or a variable proportional thereto, in cruise control operation of a vehicle, characterized in that the pedal travel (s) is calculated from the current engine torque (Mist) and a reference torque (Mbez), the reference torque (Mbez) initially set to a predetermined low starting value and during driving the vehicle with the maximum value of the engine torque (crap) carried and increased accordingly.

A method according to claim 1, characterized in that the ratio of the current engine torque (Mist) and the reference torque (Mbez) is formed.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the pedal travel (s) is estimated only in a state in which the tempo-moate is active.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the estimated pedal travel (s) is plausibility-checked on the basis of at least one other signal or another variable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference torque (Mbez) is stored in the vehicle.

Device for determining the pedal travel (s) of an accelerator pedal, in cruise control operation of a vehicle, characterized in that means are provided for carrying out one of the methods claimed above.