DE10238221B4 - Traction control with individual lowering of the slip threshold of the outer drive wheel - Google Patents
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Abstract
Antriebsschlupfregelung mit Bremseneingriff, insbesondere für Kfz, bei der ein schlupfendes Rad bei Überschreiten einer Schlupfschwelle durch einen Bremseneingriff abgebremst wird und bei einer Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert die Schlupfschwelle für das kurvenäußere Antriebsrad unabhängig von derjenigen des kurveninneren Rades abgesenkt und auf einen kleineren Wert eingestellt wird als diejenige des kurveninneren Rades, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Fahrsituation, in der das Fahrzeug in einer Kurve mit niedrigem Reibwert fährt, der Bremsdruck in der Bremse (2) des kurvenäußeren Rades geringfügig erhöht wird, noch bevor das kurvenäußere Rad die Schlupfschwelle überschritten hat.Traction control with brake intervention, in particular for motor vehicles, in which a slipping wheel is braked when a slip threshold is exceeded and when cornering on a roadway with a low coefficient of friction, the slip threshold for the drive wheel on the outside of the bend is lowered independently of that of the wheel on the inside of the bend and to a lower value is set as that of the wheel on the inside of the curve, characterized in that, in a driving situation in which the vehicle is driving in a curve with a low coefficient of friction, the brake pressure in the brake (2) of the wheel on the outside of the curve is increased slightly before the wheel on the outside of the curve reaches the slip threshold has exceeded.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsschlupfregelung (ASR) mit Bremseneingriff, sowie ein entsprechendes Verfahren, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 9.The invention relates to a traction control system (ASR) with brake intervention, and to a corresponding method, according to the preamble of
Die ASR hat vorrangig die Aufgabe, beim Anfahren und Beschleunigen die Stabilität und Lenkfähigkeit des Fahrzeugs sicherzustellen und den Fahrer insbesondere bei Fahrmanövern auf glatter Fahrbahn zu unterstützen. Zu diesem Zweck werden die schlupfenden Räder bei Überschreiten einer Schlupfschwelle durch Bremseneingriff abgebremst und das Motordrehmoment an das jeweils auf die Straße übertragbare Antriebsmoment angepaßt.The main task of the ASR is to ensure stability and steerability of the vehicle during start-up and acceleration, and to assist the driver in particular when driving on slippery roads. For this purpose, the slipping wheels are decelerated when a slip threshold is exceeded by braking engagement and the engine torque adapted to the respectively transmissible to the road drive torque.
Es ist bekannt, die Schlupfschwellen für das kurveninnere und das kurvenäußere Antriebsrad bei Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Haftreibungswert individuell abzusenken, um ausreichend Seitenführung zu erhalten. Damit auch in weniger kritischen Kurven ausreichend Vortrieb erzeugt werden kann, erfolgt die Absenkung der Schlupfschwellen in begrenztem Umfang.It is known to lower the slip thresholds for the inside and the outside drive wheel when cornering on a road with low static friction individually to get enough cornering. So that sufficient propulsion can be generated even in less critical curves, the reduction of the slip thresholds takes place to a limited extent.
Eine solche geringfügige Absenkung der Schlupfschwellen hat zur Folge, daß insbesondere am kurvenäußeren Antriebsrad wegen des noch relativ hohen zulässigen Schlupfes die maximal mögliche Seitenführung nicht ausgenutzt und die Fahrzeugstabilität nicht hinreichend verbessert werden kann.Such a slight lowering of the slip thresholds has the consequence that, in particular on the outside drive wheel because of the still relatively high permissible slip, the maximum possible lateral guidance not exploited and the vehicle stability can not be sufficiently improved.
Da das kurveninnere Antriebsrad auf Grund dynamischer Radlastverschiebung (das kurveninnere Rad wird in der Kurve entlastet und das kurvenäußere Rad dynamisch belastet) auch schon bei geringer Querbeschleunigung im allgemeinen zuerst in Schlupf kommt, bewirkt der Bremseneingriff nicht nur die Beseitigung des Schlupfes am kurveninneren Rad, sondern überträgt damit auch ein gewisses Moment (sog. Sperrmoment) auf das kurvenäußere Rad. Dieses Sperrmoment bewirkt, daß sich der Schlupf am kurvenäußeren Rad nochmals „schleichend” (d. h. mit geringer Dynamik) erhöht und somit zusätzlich die Seitenführung reduziert. Das kurvenäußere Rad bleibt somit unterbremst und unverhältnismäßig lange im Schlupf und überträgt daher nur einen Bruchteil der maximal möglichen Seitenführung.Since the inside of the drive wheel due to dynamic Radlastverschiebung (the inside wheel is relieved in the curve and the outside wheel loaded dynamically) even at low lateral acceleration generally first comes into slippage, the brake intervention causes not only the elimination of the slip on the inside wheel, but This also transmits a certain moment (so-called blocking moment) to the outside wheel. This locking moment causes the slip on the outside wheel to increase again "creepingly" (ie with little dynamics) and thus additionally reduces the lateral guidance. The outside wheel thus remains braked and disproportionately long in the slip and therefore transmits only a fraction of the maximum possible side guidance.
Zur Lösung dieses Problems wird beispielsweise in der
Darüber hinaus sind aus den Druckschriften
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsschlupfregelung sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, bei dem die Radbremsen nach der Auslösung eines Regeleingriffs schneller ansprechen.It is therefore the object of the present invention to provide a traction control system and a corresponding method in which the wheel brakes respond more quickly after the initiation of a control intervention.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Fahrbetrieb in Bezug auf eine Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert zu überwachen und, wenn eine solche Fahrsituation festgestellt wurde, den Bremsdruck in der Radbremse des kurvenäußeren Rades geringfügig zu erhöhen, noch bevor das kurvenäußere Antriebsrad die Schlupfschwelle überschritten hat. Durch diese Vorbefüllung der Radbremse wird erreicht, dass die Bremsbeläge an die Bremsscheibe angelegt werden und die Bremskraft im Falle eines Reglereingriffs unmittelbar, ohne Verzögerung aufgebaut werden kann.According to the invention, it is proposed to monitor the driving operation with respect to cornering on a road surface with a low coefficient of friction and, if such a driving situation has been determined, to slightly increase the brake pressure in the wheel brake of the outside wheel even before the outside drive wheel has exceeded the slip threshold Has. By this pre-filling of the wheel brake is achieved that the brake pads are applied to the brake disc and the braking force in the case of a controller intervention can be set up immediately, without delay.
Dies kann durch einen sog. Füllpuls mit einem Druck zwischen 3 und 10 bar und insbesondere zwischen 4 und 8 bar erfolgen.This can be done by a so-called. Füllpuls with a pressure between 3 and 10 bar and in particular between 4 and 8 bar.
Gemäß der Erfindung ist außerdem vorgesehen, eine Antriebsschlupfregelung derart einzurichten, dass bei einer Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert die Schlupfschwelle für das kurvenäußere Rad unabhängig von derjenigen des kurveninneren Rades abgesenkt und auf einen kleineren Wert eingestellt wird als diejenige des kurveninneren Rades. Dadurch wird die ASR-Regelung bereits bei sehr geringem Radschlupf eingeleitet und kann damit die Seitenführung des Fahrzeugs besser erhalten. Wegen der höheren Schlupfschwelle des kurveninneren Antriebsrades wird zudem weniger Sperrmoment auf das kurvenäußere Rad übertragen.According to the invention, it is further provided to set up a traction control system such that when cornering on a roadway with a low coefficient of friction, the slip threshold for the outside wheel is lowered independently of that of the inside wheel and set to a smaller value than that of the inside wheel. As a result, the ASR control is already initiated at very low wheel slip and can thus better maintain the lateral guidance of the vehicle. Due to the higher slip threshold of the inside drive wheel less locking torque is transmitted to the outside wheel.
Die Schlupfschwelle für das kurveninnere Rad muss nicht notwendigerweise ebenfalls gesenkt, sondern kann ggf. auch erhöht werden, um dadurch das auf das kurvenäußere Rad übertragene Sperrmoment zu reduzieren.The slip threshold for the inside wheel need not necessarily also lowered, but may also be increased, thereby reducing the transmitted to the outside wheel lock torque.
Um zu erkennen, ob sich das Fahrzeug in einer Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert befindet, umfasst die ASR Mittel zur Kurven- und Reibwerterkennung. Die Erkennung der Kurvenfahrt erfolgt beispielsweise über die Differenz der Geschwindigkeiten der nicht-angetriebenen Räder. To detect whether the vehicle is cornering on a low-friction road, the ASR includes means for detecting the curve and friction. The detection of the cornering occurs, for example, via the difference in the speeds of the non-driven wheels.
Die Erfassung des Reibwertes kann beispielsweise mittels eines Querbeschleunigungs-Sensors durchgeführt werden. Die auftretende Querbeschleunigung ist ein Indiz für den Haftreibungswert der Fahrbahn. Ein niedriger Haftreibungswert (z. B. kleiner als 0,35) kann beispielsweise ausgeschlossen werden, wenn die Querbeschleunigung höher ist als etwa 5,5 m/s2. Der vorherrschende Haftreibungswert kann beispielsweise auch über den am kurvenäußeren Radpaar auftretenden Schlupf qualitativ erkannt werden, insbesondere bei geringer Querbeschleunigung.The detection of the coefficient of friction can be carried out, for example, by means of a lateral acceleration sensor. The occurring lateral acceleration is an indication of the static friction value of the road. For example, a low static friction value (eg, less than 0.35) may be excluded if the lateral acceleration is greater than about 5.5 m / s 2 . The prevailing static friction value can also be qualitatively recognized, for example, via the slip occurring on the outer wheel pair, in particular with low lateral acceleration.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schlupfschwelle des kurvenäußeren Antriebsrades in Abhängigkeit vom ermittelten Haftreibungswert abgesenkt, wobei die Schlupfschwelle mit abnehmender Haftreibung niedriger eingestellt wird.According to a preferred embodiment of the invention, the slip threshold of the outer wheel drive wheel is lowered in dependence on the determined static friction value, wherein the slip threshold is set lower with decreasing static friction.
Die Schlupfschwelle des kurvenäußeren Antriebsrades kann auch in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit abgesenkt werden, wobei die Schlupfschwelle mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger eingestellt wird.The slip threshold of the outside drive wheel can also be lowered in dependence on the vehicle speed, wherein the slip threshold is set lower with increasing vehicle speed.
Wahlweise kann die Schlupfschwelle des kurvenäußeren Antriebsrades auch in Abhängigkeit vom Kurvenradius und der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden.Optionally, the slip threshold of the outside drive wheel can also be changed depending on the curve radius and the vehicle speed.
Neben der individuellen Anpassung der Schlupfschwellen kann zusätzlich auch der Druckaufbaugradient für den Bremsdruck des kurvenäußeren Antriebsrades unabhängig vom kurveninneren Rad auf einen höheren Wert eingestellt werden. Das kurvenäußere Antriebsrad wird somit schon in der Anfangsphase der ASR-Regelung stark gebremst und entwickelt nur minimalen Schlupf.In addition to the individual adaptation of the slip thresholds, the pressure build-up gradient for the brake pressure of the outer drive wheel can also be set to a higher value independently of the curve-inward wheel. The outside drive wheel is thus strongly braked already in the initial phase of the ASR control and develops only minimal slip.
Der Druckaufbaugradient kann in Abhängigkeit vom ermittelten Haftreibungswert und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden, wobei der Druckaufbaugradient mit abnehmender Haftreibung und zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird.The pressure buildup gradient may be changed depending on the determined static friction value and / or the vehicle speed, the pressure increase gradient being increased with decreasing static friction and increasing vehicle speed.
Die Änderung der Schlupfschwellen und/oder des Druckaufbaugradienten kann anhand von Kennlinien oder Tabellen erfolgen, die im System hinterlegt sind, oder nach Berechnung durchgeführt werden.The change in the slip thresholds and / or the pressure increase gradient can be based on characteristics or tables that are stored in the system, or can be performed after calculation.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung wird ferner der Druckabbaugradient an der Bremse des kurvenäußeren Antriebsrades im Vergleich zum kurveninneren Rad reduziert. Das kurvenäußere Radpaar ermöglicht somit die gesamte Kurvenfahrt über minimalen Schlupf und gewährt somit die größtmögliche Seitenführung.According to a particular embodiment of the invention, the pressure reduction gradient is further reduced on the brake of the outside drive wheel compared to the inside wheel. The outer wheel pair thus enables the entire cornering over minimal slip and thus ensures the greatest possible lateral guidance.
Der Betriebmodus „Niedrigreibwert-Kurve”, d. h. die Einstellung individueller Schlupfschwellen, wird vorzugsweise solange beibehalten, bis entweder Geradeausfahrt oder eine Kurvenfahrt auf hohem Reibwert festgestellt wurde. Der hohe Reibwert kann beispielsweise über hohe Querbeschleunigungen des Fahrzeugs erkannt werden.The operating mode "low friction curve", d. H. the setting of individual slip thresholds is preferably maintained until either straight travel or high friction cornering has been detected. The high coefficient of friction can be detected for example by high lateral acceleration of the vehicle.
Die Schlupfschwelle für das kurvenäußere Antriebsrad wird im Betriebsmodus „Niedrigreibwert-Kurve” vorzugsweise auf Werte zwischen 1,5 km/h und 2 km/h bei Fahrzeugen mit Frontantrieb und auf 1 km/h bis 1,5 km/h bei Fahrzeugen mit Heckantrieb eingestellt.The slip threshold for the outside drive wheel is preferably set to between 1.5 km / h and 2 km / h for front wheel drive vehicles and 1 km / h to 1.5 km / h for rear wheel drive vehicles in low friction curve operating mode set.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Erkennung einer Kurvenfahrt erfolgt in diesem Fall durch Auswertung der Differenz der Geschwindigkeiten der nicht-angetriebenen Räder. Die Erfassung des Reibwerts kann z. B. mittels eines Querbeschleunigungssensors durchgeführt werden.The detection of cornering is in this case by evaluating the difference in the speeds of the non-driven wheels. The detection of the coefficient of friction can, for. B. be carried out by means of a lateral acceleration sensor.
Zur Bestimmung des Radschlupfes wird der Regeleinheit
Das ASR-System ist dabei derart eingerichtet, daß bei einer Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert die Schlupfschwelle für das kurvenäußere Antriebsrad unabhängig von derjenigen des kurveninneren Rades abgesenkt und auf einen kleineren Wert eingestellt wird als diejenige des kurveninneren Rades. Grundsätzlich gilt, dass Schlupfschwelle des kurvenäußeren Rades je empfindlicher eingestellt wird, desto niedriger die Haftreibung der Fahrbahn ist.The ASR system is set up such that when cornering on a roadway with low coefficient of friction, the slip threshold for the outside drive wheel is lowered independently of that of the inside wheel and set to a smaller value than that of the inside wheel. In principle, the slip threshold of the outside wheel is set to be more sensitive, the lower the static friction of the road is.
Dabei wird in einem ersten Schritt
Wird in Schritt
Somit kann die Fahrzeugstabilität bei Kurvenfahrt auf einer Fahrbahn mit niedrigem Reibwert wesentlich verbessert werden.Thus, the vehicle stability when cornering on a road with low coefficient of friction can be significantly improved.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ASR-RegeleinheitASR control unit
- 22
- Radbremsewheel brake
- 33
- Mittel zur KurvenerkennungCurve detection means
- 44
- Mittel zur ReibwerterkennungMeans for friction coefficient detection
- 5–95-9
- Verfahrensschrittesteps
- vv
- Geschwindigkeit der angetriebenen RäderSpeed of the driven wheels
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20111112 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |