DE102009018854A1

DE102009018854A1 - Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens einer Antriebsschlupfregelung sowie Fahrzeugregelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102009018854A1
Application number: DE102009018854A
Authority: DE
Inventors: Stefan Berendes; Hendrik Kahl
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2029-04-25
Also published as: DE102009018854B4

Abstract

Fahrzeugregelungsverfahren zur Verbesserung einer Antriebsschlupfregelung, welche eine Bremsregelung und eine Regelung des Antriebsmoments des Fahrzeug-Antriebsmotors vorsieht, wobei die Antriebsschlupfregelung durchgeführt wird, sobald der Antriebsschlupf eines angetriebenen Rades eine vorgegebene Schlupfschwelle überschreitet, wobei eine Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors in Abhängigkeit einer eingelernten Antriebsmomentengröße (Mlern) durchgeführt wird, wobei die Antriebsmomentengröße (Mlern) während einer zuvor durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung, insbesondere der zuletzt durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung, eingelernt wird, sowie Fahrzeugregelungsvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Fahrzeugregelungsvorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 14.
Es ist bereits bekannt, zur Antriebsschlupfregelung die Radbremse einzusetzen und/oder in die Steuerung des Antriebsmotors einzugreifen. Aus der DE 38 09 101 A1 geht ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Antriebsschlupfregelsystems mit Bremsen- und Motoreingriff hervor, bei dem das Drehverhalten der Räder gemessen und aus den Messsignalen Bremsdrucksteuersignale und Motorstellsignale gewonnen werden. Dazu wird aus den individuellen Raddrehgeschwindigkeiten und einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit der jeweilige Radschlupf ermittelt und mit einer Schlupfschwelle verglichen.
Die DE 102 38 216 A1 beschreibt eine Antriebsschlupfregelung, bei der das Motormoment sprungartig reduziert wird, wenn ein Antriebsrad in Schlupf gerät und eine vorgegebene Schlupfschwelle überschreitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelungsverfahren zur Verbesserung einer Antriebsschlupfregelung (ASR) mit Brems- und Motoreingriff sowie eine entsprechende Fahrzeugregelungsvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 sowie die Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 14 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors in Abhängigkeit einer eingelernten Antriebsmomentengröße durchzuführen, wobei die Antriebsmomentengröße während einer zuvor durchgeführten Antriebsmomentenregelung (bzw. Motormomentenregelung) einer Antriebsschlupfregelung aus Werten des Antriebsmoments bestimmt wird.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass bei einem Gasstoß auf Niedrigreibwert durch die Sonderregelung des Antriebsmomentes in Abhängigkeit einer während einer zuvor durchgeführten ASR-Antriebsmomentenregelung eingelernten Antriebsmomentengröße eine geringere Anzahl von unkomfortablen Bremseingriffen, d. h. von Bremseingriffen mit starken Bremsdruckänderungen, durch die nachfolgende Antriebsschlupfregelung durchgeführt wird. Hierdurch werden auch die Stabilität des Fahrzeugs und damit die Sicherheit erhöht.
Das Antriebsmoment wird bevorzugt aus dem Motormoment unter Berücksichtigung des Getriebeübersetzungsfaktors bestimmt. Alternativ ist es bevorzugt, dass das Antriebsmoment direkt das Motormoment darstellt.
Bevorzugt wird die Antriebsmomentengröße während der zuletzt durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung eingelernt, da dann die eingelernte Antriebsmomen tengröße am wahrscheinlichsten dem aktuell vorliegenden Reibwert entspricht oder nahe kommt.
Die Sonderregelung wird bevorzugt durchgeführt, sobald ein vom Fahrer angefordertes Wunschantriebsmoment oder das aktuelle Antriebsmoment eine Regeleintrittsschwelle für die Sonderregelung überschreitet, welche in Abhängigkeit von der eingelernten Antriebsmomentengröße bestimmt wird. Wenn das Wunschantriebsmoment oder das aktuelle Antriebsmoment die Regeleintrittsschwelle erreicht hat, ist zu erwarten, dass die Reibwertgrenze bald erreicht sein wird, weshalb vorteilhafterweise eine frühzeitige Sonderregelung des Antriebsmomentes eingeleitet wird. Besonders bevorzugt wird das Fahrerwunschmoment mit der Regeleintrittsschwelle verglichen, da es direkt den Fahrerwunsch (ohne Einfluss der Regelung) wiedergibt. Das Fahrerwunschmoment ist abhängig von der Gaspedalstellung und der Motordrehzahl und wird z. B. von der Motorsteuerung bereitgestellt und ist auf dem CAN vorhanden.
Während der Sonderregelung wird das Antriebsmoment bevorzugt gradientenbegrenzt erhöht. Hierdurch wird ein langsamer Anstieg der Schlüpfe der angetriebenen Räder bewirkt. Besonders bevorzugt wird der vorgegebene maximale Antriebsmoment-Gradient während der Sonderregelung gemäß einer vorgegebenen Funktion erhöht, solange der Antriebsschlupf der Räder die vorgegebene Schlupfschwelle nicht überschreitet. So wird eine schnellere Anpassung für den Fall erreicht, dass die eingelernte Antriebsmomentengröße einem niedrigeren Reibwert entspricht als dem aktuell vorliegenden Reibwert.
Bevorzugt wird die Antriebsmomentengröße nur während einer Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung eingelernt, welche mindestens eine vorgegebene Mindestzeitdauer andauert. So soll ein fehlerhaftes Einlernen auf Reibwertflecken verhindert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die eingelernte Antriebsmomentengröße als Mittelwert von Antriebsmomenten, welche während einer durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung auftreten, bestimmt. Die Antriebsmomentengröße entspricht damit dem mittleren Momentenniveau während der ASR-Antriebsmomentenregelung und damit dem vorliegenden Reibwert.
Um den Einfluss von Geradeausfahrt oder Kurvenfahrt auf das absetzbare Antriebsmoment zu berücksichtigen, wird bevorzugt bei der Bestimmung der Antriebsmomentengröße und/oder der Re-geleintrittsschwelle der Fahrzustand oder eine Querbeschleunigung berücksichtigt.
Um ein Anfahren an einem Hang zu ermöglichen, wird bevorzugt bei Erkennen eines Anfahrvorgangs an einem Hang die eingelernte Antriebsmomentengröße und/oder die Regeleintrittsschwelle angehoben. Der Betrag der Anhebung wird besonders bevorzugt anhand eines vorgegebenen, insbesondere linearen, Zusammenhangs aus der Steigung des Hangs bestimmt.
Bevorzugt wird die eingelernte Antriebsmomentengröße mit steigender Fahrzeuglängsbeschleunigung erhöht, solange keine Sonderregelung und/oder keine Antriebsregelung der Antriebs schlupfregelung erfolgt, da bei einem schnell beschleunigenden Fahrzeug kein niedriger Reibwert vorliegen kann.
Um zu Beginn einer Fahrt, wenn noch keine Antriebsmomentengröße eingelernt werden konnte, einen Vergleichswert zu haben, werden die eingelernte Antriebsmomentengröße und/oder die Regeleintrittsschwelle bei einem Zündungsvorgang des Fahrzeugs auf einen vorgegebenen Wert gesetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Sonderregelung des Antriebsmomentes beendet bzw. von einer Antriebsregelung der Antriebsschlupfregelung abgelöst, sobald eine Antriebsschlupfregelung beim Überschreiten einer vorgegebenen Schlupfschwelle einsetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Sonderregelung des Antriebsmomentes beendet, sobald das geregelte Antriebsmoment das vom Fahrer angeforderte Wunschantriebsmoment überschreitet, da dann keine Sonderregelung mehr notwendig ist. Dies entspricht auch der Bedingung für einen Ausstieg aus der ASR-Motorregelung.
Die Erfindung betrifft auch eine Fahrzeugregelungsvorrichtung, welche eine Auswertevorrichtung, mit welcher eine Antriebsmomentengröße während einer durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung eingelernt wird, und ein Steuermittel, mit welchem eine Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors in Abhängigkeit der eingelernten Antriebsmomentengröße durchgeführt wird, umfasst.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Figuren.
Es zeigen schematisch
1 zeitliche Verläufe verschiedener Größen bei einer Antriebsschlupfregelung nach dem Stand der Technik,
2 zeitliche Verläufe verschiedener Größen bei einer Fahrzeugregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 eine beispielsgemäße Kraftschluss-Schlupf-Kurve,
4 einen Kamm'schen Kreis, und
5 Kräfteverhältnisse bei einem Fahrzeug an einem Hang.
In 1 ist eine Antriebsschlupfregelung (ASR) nach dem Stand der Technik veranschaulicht. Linie 1 stellt die Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit als Funktion der Zeit t dar, Linie 2 die Geschwindigkeit der Antriebsräder. Linie 3 entspricht der Gaspedalstellung, d. h. sie entspricht dem Fahrerwunschantriebsmoment (Fahrervorgabemoment) und Linie 4 dem Antriebsmotormoment. Die Momentenvorgabe durch die Motorregelung der Antriebsschlupfregelung ist durch Linie 5 dargestellt. Im oberen Teil von 1 sind die Verläufe der Flags für die ASR-Bremsenregelung 6 und die ASR-Motorregelung 7 abgebildet, wobei ein Wert des Flags von Null (0) bedeutet, dass die entsprechende Regelung inaktiv ist, und ein Wert des Flags von Eins (1) bedeutet, dass die entsprechende Regelung aktiv ist. Entsprechend wird zum Zeitpunkt t₁, welcher durch eine senkrechte Strich-Punkt-Linie dargestellt ist, die Antriebsschlupfregelung (Bremsenregelung und Motorregelung) aktiviert.
Bei einem Gasstoß durch den Fahrer folgt das Antriebsmoment 4 (fast) direkt dem Fahrerwunschmoment 3 (mit leichtem Zeitverzug). Die Geschwindigkeit 2 der angetriebenen Räder weicht immer stärker von der Fahrzeuggeschwindigkeit 1 ab, die Räder beginnen zu schlupfen. Wenn der Antriebsschlupf s eine vorgegebene Schwelle überschreitet (zum Zeitpunkt t₁), wird die Antriebsschlupfregelung mit Motor- und Bremsenregelung aktiviert (Flags 6 und 7 wechseln von Null nach Eins). Durch die (zumindest zeitweise) Reduktion der Antriebsmomentenvorgabe 5 und/oder die Bremseingriffe wird der Schlupf s dann wieder reduziert.
Erfolgt also ein Gasstoß durch den Fahrer, so führt dies zu durchdrehenden Rädern, was wiederum zu einem instabilen Fahrzeug führt. Der Schlupf s der angetriebenen Räder muss deshalb schnellstmöglich reduziert werden. Die an sich bekannte Antriebsschlupfregelung leistet dies wie oben beschrieben auf zwei verschiedene Arten, durch Reduktion des Antriebsmoments (ASR-Motorregelung) und Aufbau eines Bremsdrucks am schlupfenden Rad (ASR-Bremsenregelung). Die ASR-Bremsenregelung ist im Vergleich zur ASR-Motorregelung sehr dynamisch und kann sehr schnell die überschüssige Energie aus dem Antriebsstrang „wegbremsen”, während die Motorregelung eher träge, aber geräuschlos und somit komfortabel ist.
Als Eingangsgröße der an sich bekannten Antriebsschlupfregelung wird der Schlupf s der angetriebenen Räder verwendet. Bleibt der aktuelle Antriebsschlupf s unterhalb einer entsprechenden Schlupfschwelle, bleibt auch die Antriebsschlupfregelung inaktiv und eine Reduktion des aktuellen Antriebsmoments bleibt aus. Sobald der Antriebsschlupf s jedoch eine bestimmte situationsabhängige Regelschwelle überschreitet, beginnt die Antriebsschlupfregelung. Der Arbeitspunkt 21 wird aus dem instabilen Bereich der Kraftschluss-Schlupf-Kurve 20 angenähert (siehe 3, Pfeil 22). Die überschüssige Energie des Antriebsstrangs muss bei Regelbeginn durch den ASR-Bremseneingriff reduziert werden. Gerade auf Niedrigreibwert (LM) bleibt ein Poliereffekt der Aufstandsfläche nicht aus.
Ein Ziel der Erfindung ist es, bei einem Gasstoß auf Niedrigreibwert die Stabilität des Fahrzeugs zu erhöhen, indem die Stärke der ASR-Bremseneingriff möglichst gering gehalten wird. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Sonderregelung des Momentes des Antriebsmotors erreicht.
In 2 sind die zeitlichen Verläufe verschiedener Größen bei einer Fahrzeugregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Die Fahrsituation und die dargestellten Größen entsprechen denen der 1, nur wurde der besseren Übersichtlichkeit wegen die Zeitachse t etwas gedehnt. Linie 11 stellt die Fahrzeug(referenz)geschwindigkeit als Funktion der Zeit t dar, Linie 12 die Geschwindigkeit der Antriebsräder. Linie 13 entspricht der Gaspedalstellung, d. h. sie stellt das Fah rerwunschantriebsmoment (Fahrervorgabemoment) dar, und entspricht dem Fahrerwunschmoment 3 aus 1. Linie 14 gibt das Antriebsmotormoment bei Regelung gemäß des Ausführungsbeispiels an. Die Momentenvorgabe durch die Motorregelung aus Sonderregelung und Antriebsschlupfregelung ist durch Linie 15 dargestellt. Im oberen Teil von 2 sind ebenfalls die Verläufe der Flags für die ASR-Bremsenregelung 16 und die Motorregelung aus Kombination von Sonderregelung und Antriebsschlupfregelung 17 abgebildet. Zum Zeitpunkt t₁, welcher wie in 1 durch eine senkrechte Strich-Punkt-Linie dargestellt ist, setzt die Bremsregelung der Antriebsschlupfregelung ein. Zum Zeitpunkt t_s wird die Motorregelung durch die Sonderregelung aktiviert.
Zum leichteren Vergleich ist in 2 auch das Antriebsmotormoment 4 aus 1, d. h. das Antriebsmotormoment 4 ohne Sonderregelung, dargestellt.
Bei einem Gasstoß folgt das Antriebsmoment 14 zunächst für Zeiten t < t_s, bevor eine Regelung einsetzt, (fast) direkt dem Fahrerwunschmoment 13. Entsprechend sind auch Antriebsmoment 14 und Antriebsmoment 4 gleich.
Zum Zeitpunkt t_s übersteigt das Fahrerwunschmoment 13 eine zuvor bestimmte Regeleintrittsschwelle M_S, welche in 2 durch eine gepunktete waagerechte Linie dargestellt ist. Hierdurch wird die Motorsonderregelung aktiviert, Flag 17 wird von Null auf Eins gesetzt. Durch die Sonderregelung wird eine Momentenvorgabe entsprechend Linie 15 vorgegeben. Das Antriebsmoment 14 folgt der Momentenvorgabe 15 und steigt im Wesentlichen maximal mit einem vorgegebenen Gra dienten an. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist der Gradient (Anstieg, die zeitliche Änderung) des Antriebsmoments 14 geringer als der Gradient des Fahrerwunschmoments 13.
Zum Zeitpunkt t₁ fangen die Räder an zu schlupfen (d. h. der Schlupf s wird größer eine Schlupfschwelle) und die Antriebsschlupfregelung setzt ein (Flag 16 wechselt von Null auf Eins). Aufgrund der vorhergegangenen Motorsonderregelung erhöht sich der Schlupf s nunmehr nur langsam, so dass die Antriebsschlupfregelung (insbesondere die ASR-Bremsenregelung) auf den sich nur langsam erhöhenden Schlupf mit geringeren Bremseingriffen reagieren kann. Der Arbeitspunkt der Regelung wird schneller gefunden und die Bremseneingriffe werden deutlich reduziert. Durch den geringeren Schlupf s bleibt das Fahrzeug auch bei Kurvenfahrt stabil.
Die Motorsonderregelung wurde im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel als der ASR-Regelung vorgelagerte Sonderreglung beschrieben. Natürlich kann die Sonderregelung auch als Teil der ASR-Regelung aufgefasst werden bzw. ausgelegt sein.
Durch das beispielgemäße Verfahren wird also durch einen (zeitlich) früheren Motorregeleintritt (Motorregelung setzt bereits zum Zeitpunkt t_s ein, statt beim Zeitpunkt t₁ nach dem Stand der Technik) der erste Schlupfeinlauf reduziert. Dadurch wird die Stabilität des Fahrzeugs erhöht sowie der Fahrkomfort verbessert, da eine anschließende ASR-Bremsenregelung mit weniger bzw. geringeren Bremsdruckänderungen auskommt. Auch ist das Bremsdruckniveau wesentlich geringer, was ebenso zu einer Komfortverbesserung führt. Die Annäherung an den Arbeitspunkt 21 der ASR-Regelung erfolgt also vom stabilen Ast (Pfeil 23) der Kraftschluss-Schlupf-Kurve 20 (siehe 3). Gerade auf Niedrigreibwert (LM) wird durch die Erfindung so eine große Verbesserung an Komfort erzielt.
Die Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors wird beispielsgemäß in Abhängigkeit einer eingelernten Antriebsmomentengröße M_lern durchgeführt, welche während einer zuvor durchgeführten ASR-Motorregelung eingelernt wird. Hierdurch wird die Antriebsmomentenregelung sozusagen an die Unterschiede zwischen Niedrigreibwert (μ_LM) und Hochreibwert (μ_HM) ange dert schnelle Motordynamik beibehalten sowie keine Beschleunigungseinbußen bei einem Gasstoß erreicht. Andererseits werden wie oben bereits angedeutet auf Niedrigreibwert (μ_LM)

– weniger Radschlupf,
– erhöhte Seitenführung,
– weniger unkomfortable Bremseneingriffe der ASR-Bremsenregelung,
– weniger ESP-Eingriffe (Regeleingriffe eines elektronischen Stabilitätsprogramms) bei heckgetriebenen Fahrzeugen bei Gasstoß in einer Kurvenfahrt, und
– ein schnelleres Auffinden des Arbeitspunktes der (normalen) ASR-Motorregelung (durch die nur langsam in Schlupf geratenden Räder hat die ASR-Motorregelung auch genügend Zeit zu reagieren)

Unter der Annahme, dass die Radaufstandkraft näherungsweise gleich bleibt und während einer aktiven Antriebsschlupfregelung die Reibwertgrenze erreicht wird, ist der Reibwert μ, der durch das Verhältnis von Radvortriebskraft zu Radauf standskraft gegeben ist (μ = Vortriebskraft/Aufstandskraft), proportional zum Antriebsmomentenniveau der aktuellen ASR-Motorregelung (entspricht der Vortriebskraft).
Das Erlernen des Momentenniveaus M_lern erfolgt z. B. während der aktiven ASR-Motorregelung durch Mittelwertbildung.
Beispielsgemäß wird angenommen, dass der (aktuelle) Reibwert μ durch den Mittelwert der Antriebsmomente der letzten aktiven ASR-Antriebsmomentenregelung darstellbar ist, und die Sonderregelung wird in Abhängigkeit dieses eingelernten Antriebsmomentengröße M_lern durchgeführt. Im Weiteren werden deswegen die Begriffe „Reibwert μ” und „gelernte Antriebsmomentengröße M_lern” gleichwertig verwendet.
Um ein „Neulernen” bei kurzzeitigen Regeleingriffen (z. B. bei Fahrt über einen nassen Kanaldeckel) zu unterbinden, wird die Antriebsmomentengröße M_lern beispielgemäß nur dann neu gelernt, wenn die ASR-Motorregelungen eine vorgegebene Mindestzeit aktiv ist.
Aus der eingelernten Antriebsmomentengröße M_lern wird beispielsgemäß eine Regeleintrittsschwelle M_S bestimmt. Z. B. wird die Regeleintrittsschwelle M_S gleich der gelernten Antriebsmomentengröße M_lern gesetzt. Der Motorsonderregeleintritt erfolgt entsprechend der gelernten Antriebsmomentengröße M_lern (und damit des Reibwerts μ), wenn das Fahrerwunschmoment 13 die Regeleintrittsschwelle M_S überschreitet. So kommt es auf Hochreibwert μ_HM zu keinem ungerechtfertigten Sonderregeleingriff. Auf Niedrigreibwert μ_LM verhindert die Motorsonderregelung ein Gasstoßverhalten durch einen, im Vergleich zum Regeleingriff der normalen Antriebsschlupfregelung auf Basis des auftretenden Radschlupfes (Zeitpunkt t₁), frühen Regeleintritt (Zeitpunkt t_s) in Abhängigkeit vom Fahrerwunschmoment 13 und dem aktuellen Reibwert μ (über eingelernte Antriebsmomentengröße M_lern berücksichtigt).
Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Bestimmung der gelernten Antriebsmomentengröße (Momentenregelniveaus) M_lern, welche z. B. während der letzten aktiven ASR-Motorregelung eingelernt wurde, und/oder der Regeleintrittsschwelle M_S die aktuelle Querbeschleunigung a_y berücksichtigt.
Die Berücksichtigung geschieht z. B. nach der quadratischen Gleichung des Kamm'schen Kreises. In 4 ist der Kamm'schen Kreis dargestellt, wobei in dem Diagramm die Längbeschleunigung a_x gegen die Querbeschleunigung a_y aufgetragen ist.
Beispielsgemäß wird während oder nach dem Erlernen einer Antriebsmomentengröße in einer Kurve M_lern ^Kurve die aktuell anliegende Querbeschleunigung a_y herausgerechnet und das absetzbare Momentenniveau bei Geradeausfahrt M_S ^gerade berechnet, welches dann als Regeleintrittsschwelle M_S abgespeichert wird:
Zum Beispiel ergibt sich aus einem Momentenregelniveau der aktuellen Regelung von M_lern ^Kurve = 3255 Nm, einer aktuellen Querbeschleunigung von a_y = 0,5 g und einer Erdbeschleunigung von g = 9,81 m/s² eine resultierende neue Regeleintrittsschwelle für die Geradeausfahrt von M_S ^gerade = 5000 Nm (bei z. B. m = 2300 kg und r = 0,33 m).
Der neue ASR-Motorregeleintritt bzw. Sonderregelungseintritt erfolgt dann bei Geradeausfahrt entsprechend dem Momentenniveau M_S ^gerade, wenn das Fahrerwunschmoment diesen Wert überschreitet.
Bei vorliegen einer Kurvenfahrt wird das der Geradeausfahrt entsprechende Momentenniveau M_S ^gerade beispielsgemäß wieder mit einer aktuell vorliegenden Querbeschleunigung verrechnet.
Zum Beispiel ergibt sich aus einem der Geradeausfahrt entsprechenden Regeleintrittsniveau der vorherigen Regelung von M_S ^gerade = 5000 Nm und einer aktuellen Querbeschleunigung von a_y = 0,5 g ein resultierendes Regeleintrittsniveau für die Kurvenfahrt mit aktueller Querbeschleunigung von
(bei z. B. m = 2300kg und r = 0,33 m). Entsprechend wird die Sonderregelung bei Kurvenfahrt bereits gestartet, wenn das Fahrerwunschmoment 13 oder das aktuelle Antriebsmoment 14 den Wert M_S ^Kurve überschreitet.
Alternativ kann auch das gelernte Momentenregelniveau zusammen mit der zugehörigen (mittleren) Querbeschleunigung abgespeichert werden und eine Umrechung, z. B. auf einen vorgegebenen Querbeschleunigungsreferenzwert oder auf Geradeausfahrt (entspricht Querbeschleunigungsreferenzwert gleich Null), zu einem späteren Zeitpunkt, z. B. bei Vergleich mit der aktuellen Situation, erfolgen.
Ist ein frühzeitiger Sonderregeleintritt erfolgt, so wird das Antriebsmoment 14 beispielsgemäß gradientenbegrenzt erhöht. Hierzu wird der Gradient des Antriebsmomentes (zeitliche Änderung des Antriebsmomentes) vorgegeben.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Antriebsmoment nicht entsprechend einem fest vorgegebenen maximalen Gradienten erhöht, sondern der Gradient, z. B. entsprechend vorgegebener Werte oder kontinuierlich gemäß einer Funktion, mit der Zeit erhöht (Progression).
Wenn ein Sonderregeleintritt erfolgt ist, wird der Gradient des Antriebsmoments beispielsgemäß progressiv erhöht, solange der Radschlupf s der angetriebnen Räder unterhalb der Schlupfschwelle bleibt. Die Progression ist besonders bevorzugt parametrisiert vorgegeben.
Die Gradientenbegrenzung und/oder dessen Progression sind hierbei fahrzeugspezifisch parametrisiert. Hierzu sind z. B. entsprechende, fahrzeugspezifische Parameter in dem Steuergerät der Antriebsschlupfregelung hinterlegt.
Die Begrenzung des Momentengradient und/oder dessen Progression sollten immer als ein Kompromiss aus Nutzen der Sonderregelungsfunktion auf Niedrigreibwert und dem Nachteil bei einem möglichen Niedrigreibwert-Hochreibwert-Übergang darstellen (ein auf Niedrigreibwert gelerntes Momentenniveau reduziert zunächst die Beschleunigung auf anschließendem Hochreibwert).
Das Antriebsmoment 14 wird beispielsgemäß (gradientenbegrenzt oder mit Progression) erhöht bis:

1) die Räder anfangen zu schlupfen und mit der normalen ASR-Motorregelung fortgesetzt wird; hierdurch wird die Annäherung an den Arbeitspunkt 21 vom stabilen Bereich der μ-Schlupf Kurve 20 erreicht (Pfeil 23), oder
2) das ASR-Regelniveau die Fahrervorgabe 13 überschreitet; eine anschließende (normale) ASR-Motorregelung bleibt aus.

In Fall 1) wird während der aktiven ASR-Motorregelung dann wieder eine neue Antriebsmomentengröße (Momentenniveau) M_lern gelernt, während in Fall 2) die Antriebsmomentengröße M_lern auf das Regelaustrittsniveau gesetzt wird, um einen direkt folgenden erneuten frühzeitigen Regeleintritt zu verhindern.
In 3 ist beispielhaft eine μ-Schlupf-Kurve dargestellt. Zwischen Reifen und Fahrbahn entwickelt sich ein effektiver Reibwert μ (entspricht dem Kraftschluss), der eine direkte Funktion des Radschlupfes s ist. Bei einer Antriebsschlupfregelung nach dem Stand der Technik wird sich dem Arbeitspunkt A aus dem instabilen Bereich der μ-Schlupf-Kurve angenähert (Pfeil 22). Bei einem erfindungsgemäßen Regelungsver fahren wird sich dem Arbeitspunkt A aus dem stabilen Bereich der μ-Schlupf-Kurve angenähert (Pfeil 23).
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die gelernte Antriebsmomentengröße M_lern in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuglängsbeschleunigung erhöht, wenn die ASR-Motorregelung nicht aktiv ist.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird bei Zündungsneustart zunächst die gelernte Momentenniveau M_lern (und damit die Regeleintrittsschwelle M_S) auf einen sehr hohen Wert gesetzt, z. B. 32000 Nm. Dies bedeutet, dass der erste Regeleintritt als herkömmlicher Regeleintritt gemäß der Schlupfbedingung (Radschlupf größer als Schlupfschwelle) erfolgt.
Um ein Zurückrollen an einem μ-Split-Hang (Anfahren am Berg, wobei sich ein Antriebsrad auf Hochreibwert und ein Antriebsrad auf Niedrigreibwert befindet) zu verhindern, wird gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels bei Fahrzeugen mit Längsbeschleunigungssensor das gelernte Motorantriebsmomentenniveau M_lern bzw. die Regeleintrittsschwelle M_S beim Anfahren gemäß einer „vereinfachten Steigungsschätzung” um ΔM erhöht. Hierzu wird bei Fahrzeugstillstand der durch den Längsbeschleunigungssensor gemessene Wert gespeichert, in ein Antriebsmoment ΔM umgerechnet und auf das gelernte Regelniveau M_S addiert. Die Erhöhung ΔM ist dabei näherungsweise linear zur Steigung α des Hangs. Bei einem rollenden Fahrzeug bleibt die Steigung α unberücksichtigt, da in der Praxis hier kein Zurückrollen aufgetreten ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3809101 A1 [0002]
- DE 10238216 A1 [0003]

Claims

Fahrzeugregelungsverfahren zur Verbesserung einer Antriebsschlupfregelung, welche eine Bremsregelung und eine Regelung des Antriebsmoments des Fahrzeug-Antriebsmotors vorsieht, wobei die Antriebsschlupfregelung durchgeführt wird, sobald der Antriebsschlupf eines angetriebenen Rades eine vorgegebene Schlupfschwelle überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonderregelung des Antriebsmoments des Antriebsmotors in Abhängigkeit einer eingelernten Antriebsmomentengröße (M_lern) durchgeführt wird, wobei die Antriebsmomentengröße (M_lern) während einer zuvor durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung, insbesondere der zuletzt durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung, eingelernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors durchgeführt wird, sobald ein vom Fahrer angefordertes Wunschantriebsmoment oder das aktuelle Antriebsmoment eine Regeleintrittsschwelle (M_S) für die Sonderregelung überschreitet, wobei die Regeleintrittsschwelle (M_S) in Abhängigkeit der eingelernten Antriebsmomentengröße (M_lern) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung durchgeführt oder gestartet wird, bevor eine Antriebsschlupfregelung durch ein Überschreiten der Schlupfschwelle einsetzt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sonderregelung das Antriebsmoment des Antriebsmotors derart geregelt wird, dass das Antriebsmoment höchstens mit einem vorgegebenen Antriebsmoment-Gradienten ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Antriebsmoment-Gradient während der Sonderregelung gemäß einer vorgegebenen Funktion erhöht wird, solange der Antriebsschlupf der Räder die vorgegebene Schlupfschwelle nicht überschreitet.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmomentengröße (M_lern) nur während einer Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung eingelernt wird, welche mindestens eine vorgegebene Mindestzeitdauer andauert.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingelernte Antriebsmomentengröße (M_lern) aus einem Mittelwert von Antriebsmomenten, welche während einer zuvor, insbesondere der zuletzt, durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung auftraten, bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Antriebsmomentengröße (M_lern) und/oder der Re geleintrittsschwelle (M_S) der Fahrzustand, insbesondere ob eine Geradeausfahrt oder eine Kurvenfahrt vorliegt, oder eine Querbeschleunigung (a_y) berücksichtigt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines Anfahrvorgangs an einem Hang die eingelernte Antriebsmomentengröße (M_lern) und/oder die Regeleintrittsschwelle (M_s) angehoben wird/werden, wobei die eingelernte Antriebsmomentengröße und/oder die Regeleintrittsschwelle insbesondere um einen Betrag (ΔM) angehoben wird/werden, welcher durch einen vorgegebenen, insbesondere linearen, Zusammenhang von der Steigung (α) des Hangs abhängig ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingelernte Antriebsmomentengröße (M_lern) in Abhängigkeit einer Fahrzeuglängsbeschleunigung erhöht wird, solange keine Sonderregelung und/oder keine Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Zündungsvorgang des Fahrzeugs die eingelernte Antriebsmomentengröße (M_lern) und die Regeleintrittsschwelle (MS) auf einen vorgegebenen Wert gesetzt werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung des Antriebsmomentes beendet wird oder von einer Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung abgelöst wird, wenn eine Antriebsschlupfregelung beim Überschreiten einer vorgegebene Schlupfschwelle einsetzt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonderregelung des Antriebsmomentes beendet wird, wenn das geregelte Antriebsmoment das vom Fahrer angeforderte Wunschantriebsmoment überschreitet.
Fahrzeugregelungsvorrichtung für eine verbesserte Antriebsschlupfregelung, welche eine Bremsregelung und eine Regelung des Antriebsmoments des Fahrzeug-Antriebsmotors vorsieht, wobei die Antriebsschlupfregelung durchgeführt wird, sobald der Antriebsschlupf eines angetriebenen Rades eine vorgegebene Schlupfschwelle überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Auswertevorrichtung, mit welcher eine Antriebsmomentengröße (M_lern) während einer durchgeführten Antriebsmomentenregelung der Antriebsschlupfregelung eingelernt wird, und ein Steuermittel, mit welchem eine Sonderregelung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors in Abhängigkeit der eingelernten Antriebsmomentengröße (M_lern) durchgeführt wird, umfasst.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 durchgeführt wird.