DE10238216A1

DE10238216A1 - Process and device for drive slip control for a motor vehicle has stepwise reduction of engine moment when ideal values are exceeded

Info

Publication number: DE10238216A1
Application number: DE10238216A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Hessmert; Wolfgang Keinath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2003-11-20

Abstract

A drive slip control process reduces the engine moment in steps if a drive wheel slips and a given slip threshold is exceeded (5). After a given pre-phase (10) the control (11) sets in, the moment reduced, the vehicle acceleration/deceleration detected and the moment corrected accordingly. An Independent claim is also included for a drive-slip control for the above process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Antriebsschlupfregelung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Antriebsschlupfregelung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7. The invention relates to a method for Traction control according to the preamble of Claim 1, and a traction control system according to the preamble of claim 7.

Beim Anfahren oder Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs auf glatter Fahrbahn können die Antriebsräder bereits bei Vorgabe eines geringen Antriebsmoments in Schlupf geraten, wodurch kritische Fahrsituationen entstehen können. Die Antriebsschlupfregelung (ASR) versucht, durch Verringern des Motormomentes und gegebenenfalls auch durch Bremseneingriff das Fahrzeug zu stabilisieren und die Traktion zu verbessern. When starting or accelerating a motor vehicle The drive wheels can have a slippery road surface by default a low drive torque slip, causing critical driving situations can arise. The Antiskid control (ASR) attempts to reduce the Engine torque and possibly also by brake intervention stabilize the vehicle and improve traction.

Überschreitet eines der Antriebsräder eine vorgegebene Schlupfschwelle, so reduziert die ASR das Motorsollmoment sprungartig auf einen relativ niedrigen Wert, den sogenannten Motormoment-Vorsteuerwert, um die Antriebsräder entsprechend zu entlasten. If one of the drive wheels exceeds a predetermined one Slip threshold, the ASR reduces the target engine torque jump to a relatively low value, the so-called Motor torque pre-control value to match the drive wheels to relieve.

Der Vorsteuerwert wird üblicherweise derart eingestellt, daß die Antriebsräder zwar entlastet werden, das Fahrzeug jedoch nicht wesentlich verzögert, d. h. langsamer wird. Die Berechnung des Vorsteuerwerts orientiert sich i. d. R. an der Summe aller Fahrwiderstände, wobei insbesondere rotatorische Beschleunigungswiderstandsmomente, Rollwiderstände etc. berücksichtigt werden. The pilot control value is usually set in such a way that the drive wheels are relieved, but the vehicle not significantly delayed, d. H. slows down. The The calculation of the input tax value is based i. d. R. at the Sum of all driving resistances, especially rotary ones Acceleration resistance moments, rolling resistances etc. be taken into account.

Ist die Summe aller Fahrwiderstände auf Grund fehlender Informationen nicht oder zu ungenau bestimmbar, wird der Vorsteuerwert üblicherweise abhängig von der aktuellen Fahrsituation, z. B. Geradeausfahrt, Anfahren, Hochreibwertkurve oder Niedrigreibwertkurve, eingestellt. Der Vorsteuerwert wird dabei aus Sicherheitsgründen eher zu Gunsten einer optimalen Fahrzeugstabilität gewählt. Is the sum of all driving resistances due to missing Information cannot be determined or can be determined too imprecisely Pre-tax value usually depends on the current one Driving situation, e.g. B. straight ahead, starting, High friction curve or low friction curve, set. The Pre-tax values tend to increase for security reasons Chosen in favor of optimal vehicle stability.

Durch diese Sicherheitsstrategie ist der gewählte Vorsteuerwert oftmals niedriger, als er in der aktuellen Fahrsituation sein müßte. Dadurch wird insbesondere auf einer Fahrbahn mit höherem Reibwert die mögliche Traktion der Fahrbahn oftmals nicht ausgenutzt, mit der Folge, daß das Fahrzeug nicht optimal beschleunigt. Dieser Beschleunigungseinbruch wird vom Fahrer als unangenehm empfunden. This is the security strategy chosen Pre-tax value often lower than it is in the current one Driving situation should be. This is particularly on a Road with a higher coefficient of friction the possible traction of the Road is often not used, with the result that Vehicle not accelerated optimally. This The driver considers the drop in acceleration to be uncomfortable felt.

Auch in Zukunft wird es aus Sicherheitsgründen erforderlich sein, den Vorsteuerwert in einer schwer bestimmbaren Fahrsituation eher zu niedrig einzustellen. Ergibt sich jedoch im folgenden, daß der Reibwert der Fahrbahn höher ist, als angenommen wurde, so ist das vorgegebene Motorsollmoment möglichst schnell zu korrigieren. It will also be necessary in the future for security reasons be the input tax value in an elusive Rather set the driving situation too low. Surrendered but in the following that the coefficient of friction of the road is higher, than was assumed, is the specified target engine torque to correct as quickly as possible.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit der das Motorsollmoment nach einem Rücksprung auf einen Vorsteuerwert möglichst schnell und genau an die aktuelle Fahrsituation angepaßt werden kann. It is therefore the object of the present invention To create method and an apparatus with which the Target engine torque after a return to a pilot control value as quickly and precisely as possible to the current driving situation can be adjusted.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 und 7 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. This object is achieved according to the invention by the Claims 1 and 7 specified features. Further Embodiments of the invention are the subject of Dependent claims.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, nach dem Rücksprung des Motorsollmomentes auf einen Vorsteuerwert, bereits in einer Phase vor dem Beginn der eigentlichen ASR- Regelung, die Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit zu ermitteln und das Motorsollmoment in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit zu korrigieren. The essential idea of the invention is, according to Return of the target engine torque to a pre-control value, already in a phase before the start of the actual ASR Regulation, the vehicle acceleration or speed too determine and the target engine torque depending on the determined vehicle acceleration or speed correct.

Die Phase zwischen dem Rücksprung des Motorsollmomentes und dem Beginn der eigentlichen Motormomentenregelung (Vorsteuerphase) dauert üblicherweise etwa 180 ms. In dieser Zeit ist es bereits möglich, über die Auswertung der Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit Informationen über die tatsächliche Fahrsituation, insbesondere die Fahrbahnbeschaffenheit zu erhalten, und den eingestellten Motorsollmoment-Vorsteuerwert entsprechend zu korrigieren. Dadurch kann das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs wesentlich verbessert werden. The phase between the return of the target engine torque and the beginning of the actual engine torque control (Pilot control phase) usually lasts about 180 ms. In this It is already possible to evaluate the time Vehicle acceleration or speed information about the actual driving situation, especially the Obtain road surface condition, and the set Correct the target engine torque pre-control value accordingly. This can reduce the acceleration behavior of the vehicle be significantly improved.

Das Motormoment wird in der Vorsteuerphase vorzugsweise mit zunehmender Fahrzeugbeschleunigung erhöht. Die Änderung des Motorsollmomentes kann entweder kontinuierlich oder stufenweise, z. B. nach Überschreiten definierter Beschleunigungsschwellen erfolgen. The engine torque is preferably included in the pilot control phase increasing vehicle acceleration increases. The change of The target motor torque can either be continuous or gradually, e.g. B. after exceeding defined Acceleration thresholds occur.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Motorsollmoment in der Vorsteuerphase vor dem eigentlichen Regelbeginn der Motormomentenregelung und/oder während einer vorgegebenen Zeitdauer nach Regelbeginn auf der Grundlage der ermittelten Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit korrigiert. According to a preferred embodiment of the invention the target engine torque in the pilot phase before actual start of control of engine torque control and / or for a predetermined period after the start of the rule on the Basis of the determined vehicle acceleration or -speed corrected.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Erhöhung des Motorsollmomentes nur bis zu einer vorgegebenen oberen Fahrzeug-Geschwindigkeitsgrenze oder einer oberen Schlupfgrenze für ein Antriebsrad erfolgen. According to one embodiment of the invention, the increase in Motor target torque only up to a predetermined upper Vehicle speed limit or an upper limit Slip limit for a drive wheel.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail by way of example. Show it:

Fig. 1 einen Rücksprung des Motorsollmomentes auf einen Wert, der der Summe aller Fahrwiderstände entspricht; Fig. 1 a recess of the nominal engine torque to a value corresponding to the sum of driving resistances;

Fig. 2 den Rücksprung des Motorsollmomentes auf unterschiedliche Vorsteuerwerte in Abhängigkeit voh der Fahrsituation; Fig. 2 is the return of the nominal engine torque to different pilot values in dependence voh the driving situation;

Fig. 3 den Verlauf von Motormoment und Radgeschwindigkeit bei einer ASR-Regelung; Fig. 3 shows the profile of engine torque and wheel speed during a traction control;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Steuer- und Regelablaufs bei ASR-Regelbeginn und Fig. 4 is a flowchart showing the control and regulation process at the beginning of ASR control and

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Antriebsschlupfregelung mit Korrektur des Motormoment-Vorsteuerwerts. Fig. 5 is a schematic representation of a traction slip control system with correction of the engine torque precontrol value.

Fig. 1 zeigt einen Motorsollmomentenverlauf während einer ASR-Regelung, bei dem das Motorsollmoment 1 von einem Passivwert 6 auf einen sogenannten Vorsteuerwert 8 zurück springt. Der Rücksprung 7 erfolgt üblicherweise zu einem Zeitpunkt, zu dem ein schlupfendes Rad eine vorgegebene Schlupfschwelle 5 überschreitet. Der einzustellende Vorsteuerwert 8 berechnet sich dabei aus der Summe der Fahrwiderstände. Fig. 1 shows an engine setpoint torque curve during a TCS control in which the target motor torque 1 8 bounces back from a passive value 6 to a so-called pilot control value. The return 7 usually takes place at a point in time at which a slipping wheel exceeds a predetermined slip threshold 5 . The pre-control value 8 to be set is calculated from the sum of the driving resistances.

Ist die Summe aller Fahrwiderstände jedoch nicht hinreichend genau bestimmbar, wie dies vor allem beim Anfahren oder bei Fahrten mit geringer Geschwindigkeit der Fall ist, so wird der Vorsteuerwert 8 in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrsituation eingestellt. However, if the sum of all driving resistances cannot be determined with sufficient accuracy, as is the case especially when starting off or when driving at low speed, the pilot control value 8 is set as a function of the current driving situation.

Fig. 2 zeigt beispielhaft den Vorsteuerwert 8 für verschiedene Fahrsituationen, von oben nach unten: Geradeausfahrt, Anfahren, Hochreibwertkurve, Niedrigreibwertkurve. Fig. 2 shows an example of the pilot control value 8 for different driving situations, from top to bottom: straight-ahead start-up, Hochreibwertkurve, Niedrigreibwertkurve.

Je kritischer die Fahrsituation und je geringer die Haftreibung der Fahrbahn ist, desto niedriger ist auch der Motormoment-Vorsteuerwert 8, der von der ASR eingestellt wird. Aus Gründen der Sicherheit und Gewährleistung einer optimalen Fahrzeugstabilität wird der Vorsteuerwert 8 oftmals zu niedrig gewählt. Dadurch wird Vortrieb verschenkt, der bei korrekter Bestimmung der Fahrsituation, insbesondere des tatsächlichen Reibwerts, übertragen werden könnte. The more critical the driving situation and the lower the static friction of the road, the lower is the engine torque pilot control value 8 , which is set by the ASR. For safety reasons and to ensure optimum vehicle stability, the pilot control value 8 is often chosen too low. As a result, propulsion is given away, which could be transmitted if the driving situation, in particular the actual coefficient of friction, was correctly determined.

Fig. 3 zeigt den vollständigen Verlauf des Motorsollmomentes 1 während einer ASR-Regelung sowie den Verlauf der Radgeschwindigkeit 4 eines schlupfenden Rades. Die Bezugszeichen 15, 16 und 17 bezeichnen dabei den Verlauf des Motorsollmoments 1 mit Korrektur, das Bezugszeichen 9 den Verlauf ohne Korrektur des Vorsteuerwerts 3. Fig. 3 shows the complete course of the target engine torque 1 during ASR control and the course of the wheel speed 4 of a slipping wheel. The reference numerals 15 , 16 and 17 designate the course of the target engine torque 1 with correction, the reference number 9 the course without correction of the pilot control value 3 .

Überschreitet die Radgeschwindigkeit 4 eine vorgegebene Schlupfschwelle 5 (Zeitpunkt t0), so bewirkt die ASR einen Rücksprung 7 im Motorsollmoment 1 auf den Motormoment- Vorsteuerwert 8 durch entsprechende Änderung der Drosselklappenstellung. If the wheel speed 4 exceeds a predetermined slip threshold 5 (time t0), the ASR causes a return 7 in the engine target torque 1 to the engine torque pilot control value 8 by a corresponding change in the throttle valve position.

Das tatsächliche Motormoment 3 weicht im folgenden von der Fahrervorgabe 2 ab und nähert sich mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung dem Sollmoment 1 an. Dieses wird etwa zum Zeitpunkt t1, der gleichzeitig den Regelbeginn 14 der eigentlichen Motormomentenregelung darstellt, erreicht. Die Phase zwischen dem Rücksprung 7 und dem Regelbeginn 14 wird als Vorsteuerphase 10 bezeichnet. In the following, the actual engine torque 3 deviates from the driver specification 2 and approaches the target torque 1 with a certain time delay. This is achieved approximately at time t1, which also represents the start of control 14 of the actual engine torque control. The phase between the return 7 and the start of the control 14 is referred to as the pre-control phase 10 .

Während der Vorsteuerphase 10 wird die Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit ständig ermittelt. Bei hoher Fahrzeugbeschleunigung wird das Motorsollmoment 1 stufenartig auf einen korrigierten Vorsteuerwert 16 erhöht. Die Erhöhung des Motormomentes kann auch kontinuierlich oder in mehreren Stufen erfolgen. Das tatsächlich erzeugte Motormoment 3 sinkt dadurch bei weitem nicht so stark ab wie ohne Korrektur, und das Fahrzeug verzögert entsprechend weniger. The vehicle acceleration or speed is continuously determined during the pilot control phase 10 . At high vehicle acceleration, the target engine torque 1 is gradually increased to a corrected pilot control value 16 . The engine torque can also be increased continuously or in several stages. As a result, the actually generated engine torque 3 does not drop as much as without correction, and the vehicle decelerates accordingly less.

Zum Zeitpunkt t1 befindet sich die Geschwindigkeit 4 des schlupfenden Rades weiterhin über der Schlupfschwelle 5, so daß das Motormoment 1 in einer folgenden Regelphase 11 weiter reduziert wird. In dieser Phase 11 wird das Motorsollmoment ebenfalls in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit eingestellt. At time t1, the speed 4 of the slipping wheel is still above the slip threshold 5 , so that engine torque 1 is further reduced in a subsequent control phase 11 . In this phase 11 , the target engine torque is also set as a function of the vehicle acceleration or speed.

Die Steigung der Geraden 9 ist daher bei höherer Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit betragsmäßig geringer als bei niedrigerer Fahrzeugbeschleunigung oder -geschwindigkeit. The slope of the straight line 9 is therefore smaller in amount at higher vehicle acceleration or speed than at lower vehicle acceleration or speed.

Zum Zeitpunkt t3 unterschreitet das schlupfende Rad die Schlupfschwelle 5, mit der Folge, daß das Motorsollmoment 1 in einer zweiten Regelphase 12 wieder linear erhöht wird. Nachdem das Rad die Schlupfschwelle 5 zum Zeitpunkt t4 wieder überschreitet, wird das Motorsollmoment 1 in einer dritten Regelphase 13 wieder reduziert. Die Regelung in den Regelphasen 11, 12 und 13 ist üblicherweise eine PID- Regelung. At time t3, the slipping wheel falls below the slip threshold 5 , with the result that the desired engine torque 1 is increased linearly again in a second control phase 12 . After the wheel again exceeds the slip threshold 5 at time t4, the target engine torque 1 is reduced again in a third control phase 13 . The control in control phases 11 , 12 and 13 is usually a PID control.

Das tatsächliche Motormoment 3 folgt der Sollmomentenvorgabe mit geringer zeitlicher Verzögerung. The actual engine torque 3 follows the target torque specification with a slight time delay.

Fig. 4 zeigt den zeitlichen Ablauf einer ASR-Regelung mit Korrektur des Motorsollmomentes während der Vorsteuerphase. In Schritt 20 wird zunächst festgestellt, ob die Radgeschwindigkeit eines Antriebsrades eine vorgegebene Schlupfschwelle 5 überschreitet. Ist dies der Fall, so ermittelt die ASR in Schritt 21, soweit möglich, einen Motormoment-Vorsteuerwert 8 auf der Grundlage der Summe aller Fahrwiderstände. Das Motorsollmoment 1 wird schließlich in Schritt 22 sprungartig auf den ermittelten Vorsteuerwert 8 reduziert. Fig. 4 shows the timing of an ASR control with correction of the target engine torque during the pilot phase. In step 20 it is first determined whether the wheel speed of a drive wheel exceeds a predetermined slip threshold 5 . If this is the case, the ASR determines in step 21 , as far as possible, an engine torque pilot control value 8 on the basis of the sum of all driving resistances. The target engine torque 1 is finally abruptly reduced in step 22 to the determined pilot control value 8 .

In Schritt 23 wird noch in der Vorsteuerphase 10 die Fahrzeuggeschwindigkeit v oder -Beschleunigung v', sowie die Geschwindigkeit 4 des schlupfenden Rades ermittelt. In step 23, the vehicle speed is still in the pilot phase 10 v or v acceleration ', and the speed of 4 determines the slipping wheel.

Überschreitet die Geschwindigkeit 4 des Fahrzeugs in Schritt 24 eine vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze, so erfolgt keine Korrektur des Motormoment-Vorsteuerwertes 8. Wird die vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze dagegen nicht erreicht, so wird das Motorsollmoment 1 dagegen in Schritt 25 in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeschleunigung oder -Geschwindigkeit korrigiert. In Schritt 26 beginnt dann die eigentliche Motormomentenregelung, wie sie bezüglich Fig. 3 erläutert wurde. If the speed 4 of the vehicle exceeds a predetermined speed limit in step 24 , the engine torque pilot control value 8 is not corrected. On the other hand, if the predefined speed limit is not reached, the target engine torque 1 is corrected in step 25 as a function of the vehicle acceleration or speed. The actual engine torque control then begins in step 26 , as was explained with reference to FIG. 3.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebsschlupfregelung mit einer zentralen ASR-Regeleinheit 31, die eine Einrichtung 32 zum Reduzieren des Motorsollmoments 1 auf den Vorsteuerwert 8 umfasst, die das Motorsollmoment 1 reduziert, wenn ein schlupfendes Rad eine Schlupfschwelle 5 überschreitet. Die ASR umfaßt ferner Mittel 30 zur Bestimmung der Fahrzeugbeschleunigung oder -Geschwindigkeit sowie eine Einrichtung 32 zum Korrigieren des Motormoment-Vorsteuerwerts 8 in Abhängigkeit von der ermittelten Fahrzeugbeschleunigung oder -Geschwindigkeit. Bezugszeichenliste 1 Motorsollmoment
2 Fahrervorgabe
3 Tatsächliches Motormoment
4 Radgeschwindigkeit
5 Schlupfschwelle
6 Passivwert
7 Rücksprung
8 Vorsteuerwert
9 Reduzierung des Motorsollmomentes
10 Vorsteuerphase
11 Erste Regelphase
12 Zweite Regelphase
13 Dritte Regelphase
14 Regelbeginn
15 Korrektursprung
16 Korrigierter Vorsteuerwert
17 Reduzierung
t0-t4 Zeitpunkte
20-26 Verfahrensschritte
30 Sensorik
31 ASR
32 Einrichtung zum Reduzieren des Motorsollmoments
33 Einrichtung zum Korrigieren des Motormoment- Vorsteuerwerts
Fig. 5 is a schematic diagram showing a traction control system with a central TCS control unit 31, which comprises means 32 for reducing the engine torque 1 to the pilot control value 8, which reduces the engine target torque 1, when a slippage of the wheel exceeds a slip threshold 5. The ASR further comprises means 30 for determining the vehicle acceleration or speed as well as a device 32 for correcting the engine torque pre-control value 8 as a function of the determined vehicle acceleration or speed. REFERENCE LIST 1 motor target torque
2 driver default
3 Actual engine torque
4 wheel speed
5 hatching threshold
6 Passive value
7 return
8 input tax value
9 Reduction of the target motor torque
10 input tax phase
11 First control phase
12 Second control phase
13 Third control phase
14 Start of rule
15 correction jump
16 Corrected input tax value
17 Reduction
t0-t4 times
20-26 procedural steps
30 sensors
31 ASR
32 Device for reducing the target engine torque
33 Device for correcting the engine torque pilot control value

Claims

1. A method for traction control, in which the engine torque ( 3 ) is suddenly reduced by specifying an engine target torque ( 1 ) when a drive wheel slips and exceeds a predefined slip threshold ( 5 ), and in which after a predefined pilot control phase ( 10 ) actual regulation ( 11 ) uses, characterized by the following steps:

- reducing the target engine torque ( 1 ) to a pilot control value ( 8 ) when the slipping wheel exceeds the slip threshold ( 5 ),

- determining the vehicle acceleration or

- speed, and

- Correcting the target engine torque ( 1 ) as a function of the determined vehicle acceleration or

- Speed at least during the pilot phase ( 10 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the target engine torque ( 1 ) is increased with increasing vehicle acceleration or speed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the vehicle acceleration or speed during the pilot phase ( 10 ) and / or during a predetermined period of time after the pilot phase ( 10 ) is determined and the target engine torque ( 1 ) is corrected accordingly.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pilot control value ( 8 ) of the target engine torque ( 1 ) is set as a function of the driving situation.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a correction of the engine torque ( 1 ) only takes place as long as the speed ( 4 ) of the slipping wheel has not exceeded an upper speed limit.

6. traction control system, in which the engine torque ( 3 ) is suddenly reduced by specifying an engine setpoint torque ( 1 ) when a drive wheel slips and exceeds a predefined slip threshold ( 5 ), and after a predefined pilot control phase ( 10 ) the actual regulation ( 11 ), characterized by:
a device ( 32 ) for reducing the target engine torque ( 1 ) to a pilot control value ( 8 ) when the slipping wheel exceeds the slip threshold ( 5 ),
Means ( 30 ) for determining the vehicle acceleration or speed, and
a device ( 33 ) for correcting the engine torque pilot control value ( 8 ) as a function of the determined vehicle acceleration or speed at least during the pilot control phase ( 10 ).