DE102012200653A1 - Method for determining reference speed of vehicle e.g. motor car, involves comparing gradients of vehicle deceleration degree and model signal degree to determine vehicle reference speed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung des Abseilens der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, insbesondere innerhalb einer Blockierschutzregelung, gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for detecting the descent of the vehicle reference speed, in particular within an anti-lock control, according to the preamble of claim 1.
Aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem bereits aus der
Es sind auch bereits Verfahren zum Verhindern des Abseilens beschrieben worden. Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, ein zuverlässiges Abseilerkennungserverfahren anzugeben, welches eine Erkennung des „Abseilens” insbesondere bereits vor einer laufenden Blockierschutzregelung erkennt.The object of the present invention is thus to provide a reliable Abseilerkennungserverfahren, which detects a recognition of the "rappelling" in particular already before a current anti-lock control.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.This object is achieved by the method according to claim 1.
Ein Abseilen tritt häufig dann auf, wenn der Fahrer auf glatter Fahrbahn sehr vorsichtig, mit minimalem Drucküberschuss, bremst. Physikalisch lässt sich der Effekt eben durch diesen minimalen Drucküberschuss erklären. Die Räder laufen dann ohne Dynamik in den Schlupf, unterlaufen alle Schlupf- und Dynamikschwellen, ohne eine ausgeprägte Blockiertendenz zu zeigen und beeinflussen damit die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, welche in der Regel im wesentlichen aus den gemessen Radgeschwindigkeitssignalen abgeleitet wird. Dadurch kann es vorkommen, dass die über die Radgeschwindigkeiten bestimmte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit niedriger ist, als die tatsächlicher Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt ein in diesem Sinne problematischer Radschlupf auftritt, kann die Referenzgeschwindigkeit auf Grund der physikalischen Gegebenheiten ab diesem Zeitpunkt nur mit einer maximal zulässigen Höchstrate sinken, welche entsprechend dann auch von der Blockierschutzregelung zweckmäßigerweise als Begrenzung vorgegeben wird. Wenn nun die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit merklich unterhalb der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, ist der Blockierschutzregler nicht mehr in der Lage, eine Bremsung auf vereister Fahrbahn von einer Bremsung auf trockenem Asphalt zu unterscheiden. Dies führt zu einer zu späten oder ganz ausbleibenden Aktivierung der Blockierschutzregelung mit den weiter oben geschilderten Folgen.Rappelling often occurs when the driver brakes very gently on a slippery surface with minimal pressure surplus. Physically, the effect can be explained by this minimal pressure surplus. The wheels then run without dynamics in the slip, undermine all slip and dynamic thresholds, without showing a pronounced blocking tendency and thus influence the vehicle reference speed, which is usually derived essentially from the measured wheel speed signals. As a result, it may happen that the vehicle reference speed determined by the wheel speeds is lower than the actual vehicle speed. If, at a certain point in time, a problematic wheel slip occurs in this sense, the reference speed can only fall due to the physical conditions from this time on with a maximum allowable maximum rate, which is then suitably specified as limit by the anti-lock control. Now, if the vehicle reference speed is noticeably below the actual vehicle speed, the anti-lock governor is no longer able to distinguish on icy road braking from braking on dry asphalt. This leads to a late or complete failure of the anti-lock control with the consequences described above.
Gemäß der Erfindung wird das Abseilen der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit zuverlässig detektiert. Dies ist für verschiedenste Fahrzeugregelungsfunktionen von Nutzen, welche auf die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit zurückgreifen. Im Falle einer Blockierschutzregelung wird bevorzugt eine Änderung der Auslösung der Blockierschutzregelung vorgenommen, wenn ein Abseilen nach dem Verfahren der Erfindung erkannt wurde.According to the invention, the rappelling of the vehicle reference speed is reliably detected. This is useful for a variety of vehicle control functions that rely on the vehicle reference speed. In the case of an anti-lock control, a change in the release of the anti-lock control is preferably made when a rappelling was detected according to the method of the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugregelungssysteme, insbesondere Blockierschutzregelungssysteme und Fahrdynamikregelungssysteme für Kraftfahrzeuge angewendet. The method according to the invention is preferably used in the field of motor vehicle control systems, in particular anti-lock control systems and vehicle dynamics control systems.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird das Abseilen erkannt durch eine vergleichende Betrachtung aus Informationen der Fahrzeuglängsbeschleunigung und den gemessenen Radgeschwindigkeiten durch die Schritte:
- a. Messen der Fahrzeugverzögerung ax,
- b. Bildung eines Modellsignals mx aus einem Fahrzeugverzögerungs- und/oder Fahrzeugbeschleunigungsmodell,
- c. Bildung des Gradienten der Fahrzeugverzögerung grad ax,
- d. Bildung des Gradienten des Modellsignals grad mx,
- e. Vergleich der Signale grad ax und grad mx und
- f. Erkennen einer Abseiltendenz der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit vref nach Maßgabe des Vergleichs.
- a. Measuring the vehicle deceleration a x ,
- b. Forming a model signal m x from a vehicle deceleration and / or vehicle acceleration model,
- c. Forming the gradient of the vehicle deceleration degree a x ,
- d. Formation of the gradient of the model signal grad m x ,
- e. Comparison of the signals grad a x and grad m x and
- f. Recognizing a Abseiltendenz the vehicle reference speed v ref in accordance with the comparison.
Die Fahrzeugverzögerung ax wird bevorzugt über das Signal eines Längsbeschleunigungssensors bestimmt (Fahrzeugverzögerungssignal).The vehicle deceleration a x is preferably determined via the signal of a longitudinal acceleration sensor (vehicle deceleration signal).
Die Bildung des Modellsignals mx aus einem Fahrzeugverzögerungs- und/oder Fahrzeugbeschleunigungsmodell erfolgt bevorzugt auf Basis der Radgeschwindigkeiten und insbesondere daraus abgeleiteten Signalen.The formation of the model signal m x from a vehicle deceleration and / or vehicle acceleration model preferably takes place on the basis of the wheel speeds and in particular signals derived therefrom.
Zur Bestimmung der Fahrzeugverzögerung auf Basis der Radsensorsignalen kann beispielsweise das aus der
Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine vergleichende Betrachtung des Signals der Fahrzeugverzögerung ax und des Modellsignals mx auf Basis der gebildeten Gradienten beider Signale durchgeführt wird. Vorzugsweise wird dann auf die Situation „Abseilung” erkannt, wenn das Signal grad mx um eine vorgegebene Mindestabweichung abweicht oder größer ist, als das Signal grad ax.A special feature of the present invention is that a comparison of the vehicle deceleration signal a x and the model signal m x is performed on the basis of the formed gradients of both signals. Preferably, the situation "abseiling" is then detected when the signal grad m x deviates by a predetermined minimum deviation or is greater than the signal grad a x .
Vorzugsweise wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die nachfolgend beschriebene Methode zur Gradientenbildung eingesetzt:
Zunächst werden die Signale ax und das Modellsignal mx bei Bremsbeginn (Zeitpunkt t0) in Form von Initialisierungswerten ax 0 und mx 0 gespeichert. Während der Bremsung und noch vor der Auslösung der Blockierschutzregelung werden durch einen hierfür herangezogenen Algorithmus in einer vorgegebenen Folge die Gradienten beider Signale nach
grad ax = Δax/Δt und
grad mx = Δmx/Δt
bestimmt, wobei Δmx der aktuelle Wert mx minus dem Initialisierungswert mx 0 ist bzw. Δax der aktuelle Wert ax minus dem Initialisierungswert ax 0 ist und Δt die Dauer der Bremsung vom Zeitpunkt t0 an (Δt = t – t0).Preferably, the method described below for gradient formation is used according to the method according to the invention:
First, the signals a x and the model signal m x at the beginning of braking (time t 0 ) are stored in the form of initialization values a x 0 and m x 0 . During braking and before the anti-lock control is triggered, the gradients of both signals are detected in a predetermined sequence by an algorithm used for this purpose
grad a x = Δa x / Δt and
degree m x = Δm x / Δt
determined, where the current value Dm x m x m x minus the initial value is 0 or .DELTA.a x is the current value of a x a x minus the initial value 0 and At the duration of the braking from the time t 0 to (At = t - t 0 ).
Die durch den Algorithmus durchgeführte numerische Gradientenbildungsmethode kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen. Es ist dabei aber für eine genaue Bildung der Gradienten besonders zweckmäßig, wenn vor der Bildung eines Werts für den Gradienten einer der beiden Größen ax und mx die Zeit Δt einen Minimalwert tmin, zum Beispiel tmin = 200 ms, erreicht. Darüber hinaus wird die Zeit Δt auf den aktuellen Zeitpunkt t gesetzt und damit das Gradientenbildungsverfahren neu gestartet, wenn die beiden Signale grad ax und grad mx den im Rahmen einer vorgegebenen Höchstdifferenz gleichen Wert aufweisen.The numerical gradient-forming method carried out by the algorithm can take place in different ways. However, it is particularly expedient for an accurate formation of the gradients if, prior to the formation of a value for the gradient of one of the two quantities a x and m x, the time Δt reaches a minimum value t min , for example t min = 200 ms. In addition, the time .DELTA.t is set to the current time t and thus restarts the gradient formation process when the two signals grad a x and grad m x have the same value within a predetermined maximum difference.
Ist der Modellsignalgradient grad mx signifikant größer als derjenige des gemessenen ax-Signals (grad ax), so wird durch den Regler angenommen, dass die Situation „Abseilung” mit hoherer Wahrscheinlichkeit eingetreten ist.If the model signal gradient m x is significantly greater than that of the measured a x signal (grad a x ), then it is assumed by the controller that the situation "rappelling" has occurred with a higher probability.
Vorzugsweise ist die Rücknahme der Situation so realisiert, dass dann, wenn nach der Erkennung der Situation „Abseilung” das Verhältnis a = grad mx/grad ax kleiner als ein vorgegebener weiterer Schwellenwert ist, die Situation „Abseilung” für den Rest der Bremsung als beendet gilt oder das Verfahren zur Abseildetektion zurückgesetzt bzw. neu gestartet wird.Preferably, the redemption of the situation is realized, that if after the detection of the situation "roping", the ratio a = grad m x / Grade A x is less than a predetermined further threshold value, the situation "roping" for the remainder of the braking is deemed to have ended or the process for abseiling detection is reset or restarted.
Die Situation „Abseilung” gilt besonders bevorzugt dann als eingetreten, wenn der Modellsignalgradient grad mx um 20% höher ist, als der Beschleunigungsgradient grad ax.The situation "abseiling" is especially preferred when the model signal gradient m x is 20% higher than the acceleration gradient grad a x .
Liegt die Situation „Abseilung” vor, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Blockierschutzregelung empfindlicher gemacht, insbesondere in dem mindestens ein geeignetes Kriterium (Auslöseschwelle) für die Auslösung reduziert wird. Die Reduktion der mindestens einen Blockierschutzregelungserkennungsschwelle erfolgt besonders zweckmäßig proportional zum Verhältnis beider Gradienten.If the situation is "abseiling", the anti-lock control is made more sensitive according to a preferred embodiment of the invention, in particular in which at least one suitable criterion (triggering threshold) for tripping is reduced. The reduction of the at least one anti-lock control detection threshold is particularly suitably proportional to the ratio of both gradients.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Kriterium für das Auslösen der Blockierschutzregelung maximal reduziert wird, wobei die Aulösekritierien insbesondere zumindest die Kriterien
- a) Schlupfkriterium und
- b) Raddynamikkriterium
- a) Slip criterion and
- b) wheel dynamics criterion
Als Schlupfkriterium bezeichnet man den Vergleich des Radschlupfs lambda mit einem Schwellenwert (siehe beispielsweise Deutsche Patentanmeldung
Als Raddynamikkriterium wird das Beobachten der Radverzögerung (Verzögerungsschwelle) und/oder deren zeitliches Integral (Schwellenbetrachtung des DVN-Werts) verstanden.The wheel dynamics criterion is the observation of the wheel deceleration (deceleration threshold) and / or its temporal integral (threshold consideration of the DVN value).
Als weiteres Dynamikkriterium kann neben der Verzögerungsschwelle der Radverzögerung eine sogenannte Gegenkopplung, wie in der Deutsche Patentanmeldung
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die proportionale Reduzierung bis hin zur völligen Abschaltung des Schlupfkriteriums und weitestgehenden Reduzierung des Raddynamikkriteriums bis auf einen Wert, der die Gegenkopplung nur leicht übersteigt. Dabei ist das weitestgehend reduzierte Raddynamikkriterium beispielsweise so definiert, dass die Radbeschleunigung oder der Wert DVN die Gegenkopplung für mindestens 20 ms überstreitet.According to a particularly preferred embodiment, the proportional reduction takes place up to the complete deactivation of the slip criterion and as far as possible reduction of the wheel dynamics criterion to a value which only slightly exceeds the negative feedback. In this case, the largely reduced wheel dynamics criterion is defined, for example, such that the wheel acceleration or the value DVN overcomes the negative feedback for at least 20 ms.
Hat das oben beschriebene Abseilerkennungsverfahren eine Tendenz zum Abseilen erkannt, wird beispielsweise eine entsprechende Flagge auf den logischen Wert „1” gesetzt. Danach kann zweckmäßigerweise die beschriebene Signalboabachtung fortgesetzt werden. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, dass dann, wenn das Verhältnis a = grad mx/grad ax kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert as ist, die Situation „Abseilung” als nicht mehr eingetreten gilt. In diesem Fall kann beispielsweise die oben erwähnte Flagge wieder auf den Anfangswert „0” gesetzt werden. Der Wert des Schwellenwertes as kann beispielsweise einen Wert zwischen ca. 1,08 und ca. 1,12 aufweisen.If the abseil detection method described above has recognized a tendency to abseiling, for example, a corresponding flag is set to the logical value "1". Thereafter, the described Signalboabachtung can be conveniently continued. In this case, it is particularly expedient that when the ratio a = degree m x / grad a x is smaller than a predetermined threshold value a s , the situation "abseiling" is considered not to have occurred. In this case, for example, the above-mentioned flag may be reset to the initial value "0". The value of the threshold value a s may, for example, have a value between about 1.08 and about 1.12.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung betrifft auch ein Bremsensteuergerät, insbesondere Steuergerät zur Regelung der Fahrzeugdynamik, welches so ausgebildet ist, dass dieses einen Algorithmus umfasst, welcher das Verfahren gemäß mindestens einem der vorstehenden Ansprüche ausführen kann. Bevorzugt handelt es sich um ein Bremsensteuergerät oder Fahrdynamiksteuergerät, welches einen Längsbeschleunigungssensor aufweist.The invention also relates to a brake control device, in particular control device for regulating the vehicle dynamics, which is designed such that it comprises an algorithm which can perform the method according to at least one of the preceding claims. It is preferably a brake control unit or vehicle dynamics control unit, which has a longitudinal acceleration sensor.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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