DE102018009784A1

DE102018009784A1 - Verfahren zur Traktionsregelung eines Fahrzeuges, vorzugsweise mit einem Allradantrieb

Info

Publication number: DE102018009784A1
Application number: DE102018009784.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Heisig; Carsten Dresch
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Traktionsregelung eines Allradantriebes, bei welchem durch eine Bremsmomentenregelung der Radschlupf in einer Verschränkungssituation des Allradantriebes unterbunden wird. Bei einem Verfahren, bei welchem der Vortrieb nicht negativ durch Radschlupf beeinflusst wird, wird die Verschränkungssituation durch Auswertung von vertikalen Federwegen aller Fahrzeugräder erkannt und ein Bremsmoment aufgebaut, bevor eines der Fahrzeugräder schlupft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Traktionsregelung eines Fahrzeuges, vorzugsweise mit einem Allradantrieb, bei welchem durch eine Bremsmomentenregelung ein Radschlupf in einer Verschränkungssituation des Fahrzeuges unterbunden wird.
Aus der DE 102 03 422 A1 ist ein Verfahren zur Traktionsregelung schlupfbehafteter Räder wenigstens einer Antriebsachse bekannt, bei welchem ein Radschlupf der Räder erfasst und der erfasste Radschlupfverlauf mit einem vorgegebenen Radschlupfmuster zur Erkennung und Beobachtung eines aktuellen Fahrzustandes verglichen wird, wobei bei Übereinstimmung des erfassten Radschlupfverlaufes mit wenigstens einem vorgegebenen Radschlupfmuster ein Bremseingriff vorgenommen wird. Negativ dabei ist, dass das Bremsmoment erst nach Feststellung des schon vorhandenen Radschlupfes auf die Räder angelegt wird. Das bedeutet, dass sobald der Schlupf erkannt ist, der Bremsmomentenaufbau beginnt. Das hat den Nachteil, dass ein Vortrieb des Fahrzeuges während der Verschränkungssituation einbricht,
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Traktionsregelung eines Allradantriebes anzugeben, bei welchem ein Einbruch des Vortriebes des Fahrzeuges in der Verschränkungssituation unterbunden wird.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass die Verschränkungssituation durch Auswertung von vertikalen Federwegen aller Fahrzeugräder erkannt wird und ein Bremsmoment aufgebaut wird, bevor eines der Fahrzeugräder schlupft. Dies hat den Vorteil, dass ein Einbruch des Vortriebes des Fahrzeuges durch einen proaktiven Aufbau eines Bremsmomentes unterbunden wird. Durch die frühzeitige Erkennung einer Verschränkung und des zeitnahen Aufbaus des Bremsmomentes ist ein gleichmäßigeres Durchfahren des Fahrzeuges während einer Verschränkungssituation möglich. Außerdem können in Steigungen des Geländes stärkere Verschränkungen überwunden werden, da zu keinem Zeitpunkt ein Verlust des Vortriebes entsteht.
Vorteilhafterweise werden zur Erkennung der Verschränkungssituation die Federwege zweier axial oder zweier diagonal zueinander angeordneter Fahrzeugräder auf Auftreten einer Differenz untersucht, wobei bei auftretender Differenz das Bremsmoment am entlasteten Fahrzeugrad aufgebaut wird. Der Vergleich der Federwege der Fahrzeugräder miteinander ermöglicht eine einfache Verschränkungslogik, die ohne viel Rechenaufwand frühzeitig erkennt, ob sich eine Verschränkungssituation aufbaut. Diese Erkennung erfolgt zuverlässig schon bevor das Fahrzeugrad in einen Schlupf gelangt.
In einer Ausgestaltung wird eine vorgegebene Differenz der Federwege der beiden zu vergleichenden Fahrzeugräder, bei welcher auf eine Verschränkung erkannt wird, fahrwerksabhängig bestimmt. Somit wird für jedes Fahrzeug eine korrekte, vom Fahrwerk abhängige Differenz bestimmt, so dass immer eine zuverlässige Aussage über das Eintreten einer Verschränkungssituation möglich ist.
In einer Variante wird das Bremsmoment aufgebaut, wenn ein Fahrpedal unbetätigt ist. Das heißt, auch bei unbetätigtem Fahrpedal kann ein Bremsmoment in einer erkannten Verschränkungssituation aufgebaut werden.
In einer Ausführungsform liegt das Bremsmoment solange am entlasteten Fahrzeugrad an, solange die vorgegebene Differenz der Federwege der Fahrzeugräder durch eine aktuelle Differenz überschritten wird. Damit wird während der gesamten Verschränkungssituation der Vortrieb aufrechterhalten, so dass sich das Fahrzeug gleichmäßig bewegen kann.
In einer Ausgestaltung wird das Bremsmoment abgebaut, wenn das entlastete Fahrzeugrad Bodenkontakt erlangt. Dabei wird bei Bodenkontakt davon ausgegangen, dass die Verschränkungssituation beendet ist. Eine Berechnung durch eine Verschränkungslogik kann in diesem Moment entfallen, was eine schnelle Abschaltung der Verschränkungslogik ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform liegt das Bremsmoment am entlasteten Fahrzeugrad an, wenn während des Auftretens der Differenz das Fahrpedal unbetätigt bleibt. Somit wird der Vortrieb weiter aufrechterhalten.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Da in Off-Road-fähigen Fahrzeugen meistens keine Hardware (Allrad-Sperren) zur Traktionsverbesserung des Allradantriebes in unwegsamem Gelände mehr verbaut wird, muss diese mittels einer Software im Bremsregelsystem nachgestellt werden. Ansonsten ist ein Fahren in unwegsamem Gelände nicht oder nur schwer möglich. Um ein Maximum an Traktion und Fahrgefühl für den Fahrer bereitzustellen, wird in einem Fahrzeug, das mit einem Federwegsensor pro Fahrzeugrad ausgestattet ist, eine Verschränkungslogik eingeführt.
Diese Verschränkungslogik untersucht in einem ersten Schritt, ob eine Verschränkungssituation, bei welcher ein oder zwei Räder des Allradantriebes ohne Bodenkontakt im Schlupf sind, eintreten kann. Dies erfolgt durch Betrachtung der vertikalen Federwege, die jedes der miteinander zu vergleichenden Räder zurücklegen. In folgenden Situationen wird eine Verschränkung erkannt:

- Differenz der Federwege zwischen den Rädern, vorne links und hinten rechts,
- Differenz der Federwege zwischen den Rädern, vorne rechts und hinten links,
- Differenz der Federwege zwischen den Rädern, hinten links und hinten rechts,
- Differenz der Federwege zwischen den Rädern, vorne links und vorne rechts.

Diese aktuell gemessenen Differenzen werden mit einer vorgegebenen Differenz verglichen, die fahrwerksabhängig appliziert wird.
In folgenden Situationen kann die Erkennung einer Verschränkung aktiviert werden:

- Der Fahrpedalwert ≥0 ist,
- Vorwärtsfahrt,
- Rückwärtsfahrt,
- keine Betätigung des Bremspedals.

Wird durch die Verschränkungslogik eine Verschränkung erkannt, wird in Abhängigkeit der aktuellen Differenz der Federwege der zu vergleichenden Räder ein Bremsmoment am entlasteten, d.h. am ausgefederten, Rad aufgebaut. Die Höhe des Bremsmomentes wird in Abhängigkeit der Differenz des Federweges und der Steigung berechnet. Das Bremsmoment liegt solange an, wie eine Verschränkungssituation besteht. Erlangt das entlastete Fahrzeugrad wieder Bodenkontakt, wird ebenfalls das Bremsmoment abgebaut. Wird das Fahrpedal während der aktiven Verschränkungslogik vollständig gelöst, liegt ein Bremsmoment am entlasteten Fahrzeugrad weiterhin an.
Durch die frühzeitige Erkennung einer Verschränkung und der proaktiven Regelung des Bremsmomentes ist ein gleichmäßigeres Durchfahren einer Verschränkungssituation möglich. Außerdem können in Steigungen stärkere Verschränkungen überwunden werden, da zu keinem Zeitpunkt ein Verlust des Vortriebes entsteht.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10203422 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Traktionsregelung eines Fahrzeuges, vorzugsweise mit einem Allradantrieb, bei welchem durch eine Bremsmomentenregelung der Radschlupf in einer Verschränkungssituation des Fahrzeuges unterbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschränkungssituation durch Auswertung von vertikalen Federwegen aller Fahrzeugräder erkannt wird und ein Bremsmoment aufgebaut wird, bevor eines der Fahrzeugräder schlupft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung der Verschränkungssituation die Federwege zweier axial und zweier diagonal zueinander angeordneter Fahrzeugräder auf Auftreten einer Differenz untersucht werden, wobei bei auftretender Differenz das Bremsmoment am entlasteten Fahrzeugrad aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Differenz der Federwege der beiden zu vergleichenden Fahrzeugräder, bei welcher auf eine Verschränkung erkannt wird, fahrwerksabhängig bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment aufgebaut wird, wenn ein Fahrpedal unbetätigt ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment solange am entlasteten Fahrzeugrad anliegt, solange die vorgegebene Differenz der Federwege der Fahrzeugräder durch eine aktuelle Differenz der Federwege der zu vergleichenden Fahrzeugräder überschritten wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment abgebaut wird, wenn das entlastete Fahrzeugrad Bodenkontakt erlangt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment am entlasteten Fahrzeugrad anliegt, wenn während des Auftretens der Differenz das Fahrpedal unbetätigt bleibt.