DE102016122245A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug, wobei ein Ist-Schlupf eines Rades des Fahrzeugs bereit gestellt wird, wobei ein gefilterter Ist-Schlupf adaptiv mittels eines adaptiven Filters aus dem Ist-Schlupf bestimmt wird, wobei der gefilterte Ist-Schlupf an einen Regler weitergegeben wird, wobei mittels des Reglers das Motormoment in Abhängigkeit von dem gefilterten Ist-Schlupf und eines Sollschlupfs eingestellt wird.Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine zugehörige Vorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Traktionskontrolle für Fahrzeuge, wobei das Motormoment mindestens eines Rades des Fahrzeugs durch einen Regler eingestellt wird, wobei das Motormoment in Abhängigkeit von einem Sollschlupf und einem gefilterten Ist-Schlupf eingestellt wird, wobei der gefilterte Ist-Schlupf von einem Filter bereitgestellt wird, wobei der Filter den gefilterten Ist-Schlupf mindestens aus einem bereitgestellten Ist-Schlupf bestimmt.
  • Traktionskontrollsysteme und Verfahren zur Traktionskontrolle sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei vorliegendem Radschlupf wird entweder das Bremssystem oder die Motorleistung entsprechend angepasst. Zu diesem Zweck wird im bisherigen Stand der Technik mittels eines Filters aus einem berechneten Ist-Schlupf ein gefilterter Schlupf bereitgestellt und durch Abgleich mit einem Sollschlupf an einem Regler das Motormoment oder die Bremsleistung entsprechend reguliert. Insbesondere verhindert bei Radlastschwankungen das Filtern des Schlupfes starke Schwingungen im Motormoment und damit Einbußen in der Performance. Auf ebenem Asphalt führt jedoch das Filtern des Schlupfes zu einem Phasenverzug im Regelkreis und dadurch zu Performanceeinbußen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Traktionskontrolle zur Verfügung zu stellen, das Performanceeinbußen auf ebenem Asphalt verhindert ohne Kompromisse bei starken Radlastschwankungen eingehen zu müssen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug, wobei ein Ist-Schlupf eines Rades des Fahrzeugs bereit gestellt wird, wobei ein gefilterter Ist-Schlupf adaptiv mittels eines adaptiven Filters mindestens aus dem Ist-Schlupf bestimmt wird, wobei der Ist-Schlupf an einen Regler weitergegeben wird, wobei mittels des Reglers das Motormoment in Abhängigkeit von dem gefilterten Ist-Schlupf und eines Sollschlupfs eingestellt wird.
  • Radschlupf im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet den an einem Rad des Fahrzeugs vorliegenden Schlupf. Der Schlupf eines Rades ist das Verhältnis der Drehzahl des angetriebenen Rades des Fahrzeugs zu der Drehzahl eines hypothetischen, nicht angetriebenen und formschlüssig mitlaufenden Rades. Insbesondere tritt ein von Null verschiedener Radschlupf auf, wenn Antriebs- oder Bremskräfte auf das Rad übertragen werden. Bei starkem Radschlupf mindestens eines Rades des Fahrzeugs kommt es zum unkontrollierten Durchdrehen des Rades des Fahrzeugs und/oder zu einem Blockieren des Rades des Fahrzeugs. Insbesondere kann das unkontrollierte Durchdrehen mindestens eines hinteren Antriebsrades des Fahrzeugs das Fahrzeug ins Schleudern bringen. Insbesondere kann das unkontrollierte Blockieren mindestens eines Rades des Fahrzeugs das Fahrzeug ins Rutschen bringen.
  • Ein Ist-Schlupf eines Rades des Fahrzeugs im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet einen tatsächlich vorliegenden Radschlupf des Rades des Fahrzeugs. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Ist-Schlupf als berechneter Ist-Schlupf zur Verfügung gestellt.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein Sollschlupf eines Rades des Fahrzeugs den idealerweise am Rad des Fahrzeugs vorliegenden Radschlupf. Insbesondere gibt der Sollschlupf einen Maximalwert für den Radschlupf vor. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Regler um einen PID-Regler (Proportional Integral Derivative Controller).
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf adaptiv bestimmt, das heisst im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf aus dem Ist-Schlupf in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Größe bestimmt.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein adaptiver Filter einen Filter, der einen gefilterten Ist-Schlupf aus dem Ist-Schlupf in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Größe bestimmen kann.
  • Hiermit ist es vorteilhafterweise möglich, den gefilterten Ist-Schlupf in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Größe neben dem bereitgestellten Schlupf zu bestimmen. Insbesondere können hiermit Performanceeinbußen durch Filtern vorteilhafterweise vermieden werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Radlastschwankung an den adaptiven Filter gegeben und der gefilterte Ist-Schlupf mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters in Abhängigkeit von der Radlastschwankung desselben Rades des Fahrzeugs bestimmt.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet Radlastschwankung eines Rades des Fahrzeugs eine Schwankung in der auf das Rad des Fahrzeugs einwirkenden Kraft senkrecht zur Fahrbahn, auf der das Rad des Fahrzeugs aufliegt.
  • Der adaptive Filter bestimmt den gefilterten Ist-Schlupf aus dem Ist-Schlupf und zusätzlich mindestens aus der Radlastschwankung. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei vorliegender Radlastschwankung die Eckfrequenz des Filters abgesenkt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vertikalbeschleunigung, insbesondere zur Bestimmung der Radlastschwankung, an den adaptiven Filter gegeben und der gefilterte Ist-Schlupf mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung desselben Rades des Fahrzeugs bestimmt.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vertikalbeschleunigung durch einen Sensor-Cluster bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Radlastschwankung aus der Vertikalbeschleunigung abgeleitet und der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Radlastschwankung bestimmt.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung und in Abhängigkeit von der Radlastschwankung bestimmt.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Wankgeschwindigkeit, insbesondere zur Bestimmung der Radlastschwankung, an den adaptiven Filter gegeben und der gefilterte Ist-Schlupf mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters mindestens in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit desselben Rades des Fahrzeugs bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Radlastschwankung aus der Wankgeschwindigkeit bestimmt und der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit der Radlastschwankung bestimmt.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit bestimmt.
  • In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Radlastschwankung und in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Radlastschwankung aus der Vertikalbeschleunigung und aus der Wankgeschwindigkeit bestimmt und der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Radlastschwankung bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit und in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der gefilterte Ist-Schlupf in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung und in Abhängigkeit von der Radlastschwankung bestimmt.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Traktionskontrollsystem, insbesondere für ein Verfahren zur Traktionskontrolle für Fahrzeuge nach obiger Beschreibung, wobei das Traktionskontrollsystem einen adaptiven Filter aufweist, wobei der adaptive Filter einen Eingang für einen Ist-Schlupf aufweist, wobei der adaptive Filter einen Ausgang für einen gefilterten Ist-Schlupf aufweist, wobei das Traktionskontrollsystem zusätzlich einen Regler aufweist, wobei der Regler einen Eingang für den gefilterten Ist-Schlupf aufweist, wobei der Regler einen Eingang für einen Sollschlupf aufweist, wobei der Regler einen Ausgang zur Regelung des Motormoments aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Regler ein PID-Regler. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Ist-Schlupf in Form eines berechneten Ist-Schlupfs zur Verfügung gestellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der adaptive Filter einen Eingang für die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf. Insbesondere kann der adaptive Filter weitere Eingänge für weitere Eigenschaften mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen. Insbesondere kann der adaptive Filter mehr als einen Eingang für die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der adaptive Filter einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf. Insbesondere kann der adaptive Filter weitere Eingänge für weitere Eigenschaften mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen. Beispielsweise weist der adaptive Filter einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf und einen Eingang für die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf. Insbesondere kann der adaptive Filter mehr als einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vertikalbeschleunigung durch einen Sensor-Cluster bestimmt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der adaptive Filter eine Einheit auf, mittels derer die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs aus der Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs bestimmt und/oder abgeschätzt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der adaptive Filter einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf. Insbesondere kann der adaptive Filter weitere Eingänge für weitere Eigenschaften mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen. Beispielsweise weist der adaptive Filter einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf und einen Eingang für die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf.
  • Beispielsweise weist der adaptive Filter einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf und einen Eingang für die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf und einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf.
  • Beispielsweise weist der adaptive Filter einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf und einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs auf. Insbesondere kann der adaptive Filter mehr als einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweisen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der adaptive Filter eine Einheit auf, mittels derer die Radlastschwankung mindestens eines Rades des Fahrzeugs aus der Wankgeschwindigkeit mindestens eines Rades des Fahrzeugs und/oder aus der Vertikalbeschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeugs bestimmt und/oder abgeschätzt werden kann.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
  • 1 illustriert schematisch ein Traktionskontrollsystem und ein Verfahren zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug durch den Einsatz eines adaptiven Filters zur adaptiven Bestimmung eines gefilterten Ist-Schlupfs zur Weitergabe an einen PID-Regler zur Einstellung eines Motormoments mindestens eines Rades des Fahrzeugs entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 sind die verschiedenen Schritte eines Verfahrens zur Traktionskontrolle entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren weist einen ersten Schritt auf, in dem ein berechneter Ist-Schlupf 2a, eine Vertikalbeschleunigung 2c und eine Wankgeschwindigkeit 2d eines Rades des Fahrzeugs an einen adaptiven Filter 3 gegeben werden. Der Filter 3 bestimmt aus dem berechneten Ist-Schlupf 2a, der Vertikalbeschleunigung 2c und der Wankgeschwindigkeit 2d einen gefilterten Ist-Schlupf 4. Der gefilterte Ist-Schlupf 4 wird an einen PID-Regler 5 gegeben. An den PID-Regler 5 wird außerdem ein Sollschlupf 6 bereitgestellt. Der PID-Regler 5 stellt das Motormoment 7 in Abhängigkeit von dem gefilterten Ist-Schlupf 4 und dem Sollschlupf 6 ein. Alternativ ist es denkbar, anstelle den Ist-Schlupf 4 in Abhängigkeit der Radlastschwankungen adaptiv zu filtern, die Verstärkungen des PID-Reglers 5 in Abhängigkeit der Radlastschwankungen adaptiv zu variieren.
  • Der grundlegende Gedanke des vorliegenden Verfahrens ist in analoger Weise auch auf ein Anti-Blockier Verfahren anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Traktionskontrollsystem
    2a
    Berechneter Ist-Schlupf
    2b
    Radlastschwankung
    2c
    Vertikalbeschleunigung
    2d
    Wankgeschwindigkeit
    3
    Adaptiver Filter
    4
    Gefilterter Ist-Schlupf
    5
    PID-Regler
    6
    Sollschlupf
    7
    Motormoment

Claims (8)

  1. Verfahren zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug, wobei ein Ist-Schlupf eines Rades des Fahrzeugs bereit gestellt wird, wobei ein gefilterter Ist-Schlupf (4) adaptiv mittels eines adaptiven Filters (3) aus dem Ist-Schlupf bestimmt wird, wobei der gefilterte Ist-Schlupf (4) an einen Regler (5) weitergegeben wird, wobei mittels des Reglers (5) das Motormoment (7) in Abhängigkeit von dem gefilterten Ist-Schlupf (4) und eines Sollschlupfs (6) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 wobei eine Radlastschwankung (2b) an den adaptiven Filter (3) gegeben wird und der gefilterte Ist-Schlupf (4) mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters (3) in Abhängigkeit von der Radlastschwankung (2b) desselben Rades des Fahrzeugs bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei eine Vertikalbeschleunigung (2c), insbesondere zur Bestimmung der Radlastschwankung (2b), an den adaptiven Filter (3) gegeben wird und der gefilterte Ist-Schlupf (4) mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters (3) in Abhängigkeit von der Vertikalbeschleunigung (2c) desselben Rades des Fahrzeugs bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei eine Wankgeschwindigkeit (2d), insbesondere zur Bestimmung der Radlastschwankung (2b), an den adaptiven Filter (3) gegeben wird und der gefilterte Ist-Schlupf (4) mindestens eines Rades des Fahrzeugs mittels des adaptiven Filters (3) mindestens in Abhängigkeit von der Wankgeschwindigkeit (2d) des Fahrzeugaufbaus an demselben Rad des Fahrzeugs bestimmt wird.
  5. Vorrichtung zur Traktionskontrolle für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Traktionskontrollsystem (1) einen adaptiven Filter (3) aufweist, wobei der adaptive Filter (3) einen Eingang für einen Ist-Schlupf aufweist, wobei der adaptive Filter (3) einen Ausgang für einen gefilterten Ist-Schlupf (4) aufweist, wobei das Traktionskontrollsystem (1) zusätzlich einen Regler (5) aufweist, wobei der Regler (5) einen Eingang für den gefilterten Ist-Schlupf (4) aufweist, wobei der Regler (5) einen Eingang für einen Sollschlupf (6) aufweist, wobei der Regler (5) einen Ausgang zur Regelung des Motormoments (7) aufweist.
  6. Vorrichtung zur Traktionskontrolle nach Anspruch 5, wobei der adaptive Filter (3) einen Eingang für die Radlastschwankung (2b) mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweist.
  7. Vorrichtung zur Traktionskontrolle nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der adaptive Filter einen Eingang für die Vertikalbeschleunigung (2c) mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweist.
  8. Vorrichtung zur Traktionskontrolle nach Anspruch 5, Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der adaptive Filter einen Eingang für die Wankgeschwindigkeit (2d) mindestens eines Rades des Fahrzeugs aufweist.
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